JP4026705B2 - 積層型電子部品を構成する層及び積層型電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自立性基板を有しない電子部品の製造に用いる積層型電子部品を構成する層及び積層型電子部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子部品とくに積層型電子部品は、自立性のある(ある程度の強度、剛性があって一定の形状、姿勢を維持できる)構造基体があって、その上に導体層や絶縁層を形成したり電子部品チップを搭載して行く構成が一般的である。シリコンウエハでもセラミック基板でも、樹脂基板でも同様であり、これらの自立性のある基板が構造基体となって、その上に電子部品は一体的に形成されている。
【0003】
例えば、SAW素子の樹脂パッケージを例にとれば、0.2mm程度の厚さのポリイミド樹脂基板が自立性のある構造基体として働き、この樹脂基板の上面中央にSAWチップを設け、その樹脂基板の上にプリプレグを用いて0.2mm程度の厚さの樹脂シートをダム(枠状物)として積層し、さらに、ダムの上に封止用の0.02mm程度の厚さのポリイミド樹脂基板を積層して封止し、内部にSAWチップを収容した電子部品パッケージを構成する。つまり、電子部品の構造基体は内部に一体的に取り込まれる。なお、ダムは全周で高さが揃っている。
【0004】
自立性のあるSAWパッケージの公知例では、特開平2−179018号(村田製作所)がある。
【0005】
また、LED樹脂注型の枠等は、自立性のある、一体成型されたプラスチックケースにLED素子を実装し、透明な樹脂で覆った部品構造となっている。
【0006】
さらに、液晶のギャップ材は、自立性のあるガラス基板に高さの揃っているガラス等のフィラーが入った樹脂を用いてダム枠としている。
【0007】
さらにまた、半導体ウエハ上に、メッキ等により形成された、高さの揃ったバンプも自立性のある半導体ウエハ上に形成されている。
【0008】
なお、多層配線板の剥離形成については、特許3140859号(東芝)等がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような自立性基体の上に電子部品を形成する従来の基本的思想では、いっそうの高周波化や高機能化に適した軽薄短小化要請に応えることができない(なぜなら基体部分が特性を悪化させる)。
【0010】
また、技術的要求として、製品を薄くしたいが、下記の理由からできなかった。
(1) 基体自身が誘電特性を有する場合には、薄くすると回路形成が難しくなる。
(2) 軽量化のため薄くしたいが、構造的強度がなくなる。
(3) 多くの機能を取り込むため、薄くしたいが、構造的強度がなくなる。
(4) 複合化した材料を用いて、付加価値を上げたい(電気特性等)が、基体が脆弱化する問題がある。
【0011】
そこで、本発明は、上記の点に鑑み、自立性のない支体の上に電子部品を構成可能とし、いっそうの高周波化や高機能化に適した軽薄短小化要請に答え得る積層型電子部品を構成する層及び積層型電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項1の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、
一定の姿勢・形状を維持できない支体の主面から突出し、主面からの突出高さを揃えて寸法基準になる上面を有する構造体を備えるものであって、
前記構造体は、前記主面に連続的に延びていて枠体を形成し、前記枠体は前記主面上に設けられる電子部品に必要な機能を有する材料の、高さ基準となることを特徴としている。
【0014】
本願請求項2の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1において、前記構造体は前記支体とともに一定の形状・姿勢を維持できるシートを構成することを特徴としている。
【0015】
本願請求項3の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1又は2において、前記構造体は方形枠体を形成してなることを特徴としている。
【0016】
本願請求項4の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項3において、前記構造体は前記方形枠体の内側に、前記方形枠体よりも小さな複数の方形小枠体を形成していることを特徴としている。
【0017】
本願請求項5の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項3において、前記構造体は前記方形枠体の内側に所定の間隔で配置された複数の不連続体によって複数の方形空間を画成していることを特徴としている。
【0018】
本願請求項6の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1,2,3,4又は5において、前記構造体は上面に凹部、凸部の一方又は両方を有していることを特徴としている。
【0019】
本願請求項7の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1,2,3,4,5又は6において、前記構造体は側面に凹部、凸部の一方又は両方を有していることを特徴としている。
【0020】
本願請求項8の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1,2,3,4,5,6又は7において、前記構造体は下部と上部が少なくとも2種類の異なる材料によって形成されていることを特徴としている。
【0021】
本願請求項9の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1乃至8のいずれかにおいて、前記構造体は複数の孔を有するものであることを特徴としている。
【0022】
本願請求項10の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1乃至9のいずれかにおいて、前記構造体は多数の孔を有する多孔体であることを特徴としている。
【0023】
本願請求項11の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1乃至10のいずれかにおいて、前記構造体は高さ方向での断面の幅が異なる形状であることを特徴としている。
【0024】
本願請求項12の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1乃至11のいずれかにおいて、前記構造体の一部又は全部が、前記支体の主面から一体的に成長させたものであることを特徴としている。
【0025】
本願請求項13の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1乃至12のいずれかにおいて、前記構造体が導電性であることを特徴としている。
【0026】
本願請求項14の発明に係る積層型電子部品を構成する層は、請求項1乃至13のいずれかにおいて、前記支体が導電性であって、配線パターンを構成していることを特徴としている。
【0027】
本願請求項15の発明に係る積層型電子部品の製造方法は、仮基体上に載置された一定の姿勢・形状を維持できない支体の主面上に感光性フォトレジストを設ける工程と、
露光、現像によって前記感光性フォトレジストをパターニングし、配線パターンと、内側に閉じた空間を画成する枠体をなす連続的に延びた構造体とを前記主面上にウエットプロセスで形成する工程と、
ペースト状或いはペーストを乾燥したもの又はフィルム状の電子部品に必要な機能を有する材料を前記構造体内或いは構造体上面まで付着させる工程と、
前記支体と前記構造体とを有する層及びこれと一体化された電子部品に必要な機能を有する材料を前記仮基体から剥離して電子部品に必要な機能を有する材料のシートを得る工程と、
前記シートを複数積層する工程とを有することを特徴としている。
【0028】
本願請求項16の発明に係る積層型電子部品の製造方法は、請求項15において、前記ウエットプロセス工程において前記配線パターン及び前記構造体を同時形成することを特徴としている。
【0029】
本願請求項17の発明に係る積層型電子部品の製造方法は、請求項15又は16において、前記ウエットプロセス工程において層間接続用の導体ポストを前記構造体と同時形成することを特徴としている。
【0030】
本願請求項18の発明に係る積層型電子部品の製造方法は、請求項15,16又は17において、前記機能材料は、Bステージ状態の樹脂、グリーンシート、ゲル体、薄膜フィルム、金属箔の何れかであることを特徴としている。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層型電子部品を構成する層及び積層型電子部品の製造方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【0032】
図1及び図2を用いて本発明の第1の実施の形態を説明する。積層型電子部品を構成する層1は、例えばペースト状又はペーストを乾燥したBステージ状態の樹脂やグリーンシート状のもの、ゲル体、薄膜フィルム(0.2mm以下)、金属箔等のそれ自体に自立性の無い機能材料を用いて積層型電子部品を構成するために、使用するものであり、その積層型電子部品を構成する層1は、従来技術で使用していた基板に比して十分に薄くて、自立性を持たない支体2と支体2の主面(上面)の周縁等に突設される構造体3とを有している。
【0033】
前記支体2は、箔状又は膜状物であり、表面が平滑なステンレス板等の仮基体10上に載置されるか、あるいは仮基体10上面に金属のメッキ等で形成されている。支体2が、作製される電子部品の配線パターンを兼ねる場合には、銅等の導電性金属箔乃至膜とする。
【0034】
前記構造体3は、支体2の主面に電解メッキ等のウエットプロセスやスパッタ等のドライプロセスで銅等の導電性金属等を一体に成長させたものあってもよいし、別体であって印刷、貼り合わせ接着等で支体2に設けたものでもよいが、構造体3の上面は支体主面からの突出高さを揃えた寸法基準になる面を成している。構造体3は少なくとも一方向に列状に延びている必要があり、当該構造体が延びている方向に高さが揃っていて(つまり上面高さ一定であって)、図示の場合、X方向及びこれと直交するY方向に連続的に延びた方形枠体であり、内側に閉じた空間を画成している。前記構造体3の厚み、すなわち、構造体上面の高さは、例えば40乃至乃至160μmの範囲内に設定する。積層型電子部品を製造する際は、この構造体3上面の高さを寸法基準として、構造体3の内側に設けられる樹脂等の機能材料12の厚さを規定する。
【0035】
前記積層型電子部品を構成する層1を用いて、積層型電子部品を形成する場合、図2(A)のように、ステンレス板等の仮基体10上に配置あるいはメッキ等で形成された銅箔、銅薄膜等の自立性を持たない支体2上に感光性フォトレジストとしてのドライフィルムを設け、露光、現像することでパターニングして層間接続用の導体ポスト11や所要配線パターンを電気メッキで形成後に(枠となる構造体3も電気メッキで導体ポストと同時形成してもよい)、ペースト状又はペーストを乾燥したBステージ状態の樹脂やグリーンシート状のもの、ゲル体、薄膜フィルム(0.2mm以下)、金属箔等の機能材料12を塗布、プレス等で設け、その後、表面を研磨し(このとき前記導体ポスト、枠体となる構造体3の上面は高さ基準となり、それら上面は露出する)、図2(B)のように最後に仮基体10から積層型電子部品を構成する層1及びこれと一体化の機能材料12を剥離して機能材料シート15を得る(このとき、構造体3が存在するため、仮基体10から剥離された機能材料シート15は自立性のあるシートとして取り扱うことが可能となる。)。このとき、支体2となった金属の一部又は全部を取り除いてもよい。この工程を繰り返して、積層型電子部品を構成する層1上に機能材料12を設けて所定厚みとした機能材料シート15を図2(C)のように複数積層することで積層型電子部品を得ることが出来る。
【0036】
なお、枠体となる構造体3は電子部品の1個分を囲む構成であってもよいが、小型の電子部品の場合、多数の電子部品を1つの枠体である構造体3で囲む多数個取り構成が製造効率上好ましい。この場合には図2(C)の状態から個々の電子部品に切断分離することになる。
【0037】
この第1の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【0038】
(1) 自立性を持たない極薄い箔乃至膜状の支体2の主面(上面)の周縁等に構造体3を一体化した積層型電子部品を構成する層1を用いており、応力等を構造体3が支体2と分け合うことにより電子部品の形成が容易になる。
【0039】
(2) 自立性を持たない支体2の主面(上面)の周縁等に構造体3を一体化した積層型電子部品を構成する層1を用いて電子部品を作製することで、従来一般的に使用されていた自立性のある所要肉厚の基板を省略でき、薄型化を図ることができる。
【0040】
(3) 構造体3が図1に示したような方形枠体であれば、枠体の内側に閉じた空間が成形されるから、4辺が囲まれているために機能材料12を設ける際に流動性の高い樹脂等であっても流出を防止でき、機能材料12の体積を一定に維持できる。
【0041】
(4) 構造体3は機能材料12としての樹脂層を塗布する際に高さを規制できるだけでなく、樹脂が構造体3の上にかかった場合には、樹脂よりも硬い材質の構造体3を用いておくことにより、その後の研磨工程におけるストッパーの役割を果たすこともできる。さらにまた、自立性の持たない材料をハンドリングする際、補強の役割を果たすだけでなく、応力を分散させる働きをもつ。
【0042】
(5) 構造体3に導電性のもの(例えば銅、金、ニッケル、はんだ、錫、銀等を用いた場合には、上下を導通させることができるだけでなく、熱良導体として、用いることが可能となる。
【0043】
図3は積層型電子部品を構成する層の第1の参考例であって、自立性のない支体の主面に不連続に構造体を少なくとも一方向に配列した例であり、(A)は自立性のない支体2の主面(上面)に不連続に柱状の構造体20を少なくとも一方向に一列に並べたもの、(B)は自立性のない支体2の主面(上面)に不連続に柱状の構造体21を少なくとも一方向に複数列に並べたものである。前記構造体20,21上面の支体主面からの高さは、当該構造体が並んでいる方向に揃っていて(一定であって)、高さ方向の寸法基準になっている。
【0044】
この第1の参考例によれば、構造体20,21が不連続配置であるため、支体2と構造体20,21からなる積層型電子部品を構成する層上に設けられた樹脂等の機能材料を硬化する際の気泡や、ガスの逃げ道を確保することができる。また、構造体20,21をメッキにより支体2上に成長、形成する場合には、大きさを揃えることにより、メッキの高さバラツキを抑える働きをもたせることができる。
【0045】
図4は積層型電子部品を構成する層の第2の参考例であって、自立性のない支体の主面に不連続に構造体を枠状に配列した例であり、(A)は自立性のない支体2の主面(上面)に不連続に角柱状の構造体22をX方向及びこれと直交するY方向に方形枠状に一列配置したもの、(B)は自立性のない支体2の主面(上面)に不連続に角柱状の構造体23をX方向及びこれと直交するY方向に方形枠状に複数列配置したもの、(C)は自立性のない支体2の主面(上面)に不連続に円柱状の構造体24をX方向及びこれと直交するY方向に方形枠状に1列配置したもの、(D)は自立性のない支体2の主面(上面)に不連続に円柱状の構造体25をX方向及びこれと直交するY方向に方形枠状に複数列配置したものである。
【0046】
この第2の参考例の場合、方形枠状に構造体22,23,24,25を並べたことで、実質的に閉じた空間を形成でき、第1の実施の形態に準ずる効果が得られる。また、構造体22,23,24,25が不連続配置であるため、積層型電子部品を構成する層上に設けられた樹脂等の機能材料を硬化する際の気泡や、ガスの逃げ道を確保することができる。また、図4(B),(D)のように構造体23,25を複数列配置とする場合、強度の補強に役立ち、さらに図4(B)のように構造体23を千鳥配置とすることにより、樹脂等の機能材料の流れを制御できる。
【0047】
図5は本発明の積層型電子部品を構成する層の第2の実施の形態であって、自立性のない支体の主面に貫通孔を有する方形枠体の構造体を配設した例であり、(A)は自立性のない支体2の主面(上面)に上下方向に多数の貫通孔31を有する方形枠体の構造体30を配置、一体化したものであり、(B)は自立性のない支体2の主面(上面)に上下方向及び横方向に多数の貫通孔36を有する方形枠体の構造体35を配置、一体化したものである。前記構造体30,35上面の支体主面からの高さは、当該構造体が延びている方向に揃っていて(一定であって)、高さ方向の寸法基準になっている。
【0048】
この第2の実施の形態によれば、構造体30,35が連続体であるために、支体2及びこの上に設けられる樹脂等の機能材料に対して充分な強度を付加できるだけでなく、一部が空間であるために軽量化でき且つ材料費を抑えるという効果がある。また、図5(B)の構造体35であれば、上記効果に加えて、横方向の貫通孔の存在により構造体35と樹脂等の機能材料との密着性をより強固に持たせることができる。さらに、樹脂硬化時に発生するガスを構造体35を通して外に出すことができる。
【0049】
図6は本発明の積層型電子部品を構成する層の第3の実施の形態であって、自立性のない支体2の主面に多数の孔を持つ多孔質方形枠体の構造体37を配設したものである。構造体37の上面の支体主面からの高さは、当該構造体が並んでいる方向に揃っていて(一定であって)、高さ方向の寸法基準になっている。
【0050】
この第3の実施の形態によれば、構造体37が連続体であるために、支体2及びこの上に設けられる樹脂等の機能材料に対して充分な強度を付加できるだけでなく、一部が空間であるために軽量化できる。また、多孔質構造体37であるため、構造体37で囲まれた支体2上に樹脂等の機能材料を設けた後、真空プレスする際に発生するガスを外に逃がすことができるほか、樹脂等の機能材料と構造体との密着性を向上させるのにも効果がある。さらにまた、孔が存在することにより、樹脂等の機能材料と構造体37の熱収縮の差を構造体37の多数の孔が緩和し、収縮の差によって生じる応力を低減することができる
【0051】
図7は本発明の積層型電子部品を構成する層の第4の実施の形態であって、自立性のない支体の主面に設けられる連続な構造体の高さ方向の断面が異なる構成を示し、図7(A)は支体2の主面上に、断面が台形の構造体40を、同図(B)は断面が三角形の構造体41を、同図(C)は断面が半円乃至半楕円の構造体42を設けたものを示す。いずれの構造体40,41,42も高さ方向に幅が狭くなっている。
【0052】
この第4の実施の形態によれば、支体2の主面上に設けられた構造体40,41,42の高さ方向の断面幅が異なっていることにより、構造体40,41,42への樹脂等の機能材料の食い込み、接触面積を増やして、密着強度を上げたり、外に出すべき余分な樹脂等の機能材料を傾斜面乃至曲面を利用して外に出しやすくしたりすることもできる。また、研磨によって構造体40,41,42の高さを揃えるときには研磨面の面積を減らすことにより、研磨時間を短縮することもできる。
【0053】
図8は本発明の積層型電子部品を構成する層の第5の実施の形態であって、自立性のない支体の主面上に設けられる連続な構造体に段差を設けた構成を示し、図8(A)は構造体43が前記支体2主面の一方向に連続的に延び、構造体43の支体主面からの上端面に延在方向に延びた段差43aが形成されている例、同図(B)は構造体43の段差43a部分を不連続に形成した例である。同図(C)は段差44aを有する構造体44を不連続に前記支体2主面の一方向に配列した参考例を示す。
【0054】
この第5の実施の形態であれば、構造体43,44とこれで区画された空間内側に設けられる樹脂等の機能材料との接着強度(側面での)の向上を図ることができる。また、構造体43,44の延在方向に延びた段差43a,44aは断面にL字部分を有するので、立っている面43b,44bがXY平面(構造体がX方向とY方向とに配列されている場合)のガイドになり、構造体上端の平面がZ方向の受けガイド(受け皿)となって作用する。この場合、段差を有する形状は樹脂収縮の抑制として作用したり、構造体の骨組み(リブ)として作用させることができる。
【0055】
図9は本発明の積層型電子部品を構成する層の第6の実施の形態であって、自立性のない支体の主面に設けられる連続な構造体の上部に凹凸を設けた構成を示し、図9(A)は角柱状の凸部45aが上面に形成された構造体45を、同図(B)は円柱状の凸部46aが上面に形成された構造体46を、同図(C)は山型の凸部47aが上面に形成された構造体47を、それぞれ支体2の主面上に設けた構成を示す。いずれの構造体45,46,47も凸部上端の高さは一定に揃っている。
【0056】
この第6の実施の形態であれば、支体2上に樹脂等の機能材料を設けた後の真空プレスの際に発生した樹脂等の機能材料のガスや体積が余った樹脂を凸部45a,46a,47a間の隙間から外に逃がすことができ、しかも、構造体高さを、頂点の高さの一定な凸部45a,46a,47aで揃えることができる。
【0057】
また、支体主面上に機能材料としての樹脂を塗布し硬化させる際には、樹脂の硬化収縮、樹脂中に含まれる溶剤分の体積の目減りがあるため、樹脂の塗布後と硬化後の体積が異なることがある。このような場合には、樹脂の塗布は構造体45,46,47の各凸部45a,46a,47a頂点に合わせて行い、硬化後は凸部45a,46a,47aの基部が位置する平面45b,46b,47bの高さまで研磨することにより、研磨の際のストッパーとして、凸部よりも一段低い平面45b,46b,47bを機能させることができる。とくに、図9(B),(C)のように凸部頂点側を小径乃至細くすることにより上記のような工程が容易に実現可能となる。
【0058】
図10は本発明の積層型電子部品を構成する層の第7の実施の形態であって、自立性のない支体の主面に設けられる連続した枠状の構造体の側面に凹凸を設けた構成を示し、図10(A)は半円柱状の凹部(上下方向の溝)50aが内側の側面に形成された構造体50を、同図(B)は角柱状の凹部(上下方向の溝)51aが内側の側面に形成された構造体51を、同図(C)は構造体52と樹脂等の機能材料の膨張係数に差がある場合に、その応力を緩和するための円柱状凹部(切り欠き)52aを構造体52の内側コーナー部に形成した構成、同図(D)は内側及び外側の側面に凹部(上下方向の溝)53aが形成された構造体53を示す。
【0059】
この第7の実施の形態において、構造体50,51,52,53の内側の支体2上に設けられる樹脂等の機能材料と構造体との接着は、ほとんど構造体側面で行われるため、構造体の側面内側の凹部により接着性を上げる必要があるものには好適である。さらに、構造体と樹脂等の機能材料の膨張係数に差がある場合には、その応力を緩和する必要があるが、図10(C)のように応力を緩和するための凹部52aを設けておくことで、応力緩和を図ることができる。
【0060】
なお、図9の第6の実施の形態と図10の第7の実施の形態とを組み合わせてもよい。
【0061】
図11は本発明の積層型電子部品を構成する層の第8の実施の形態であって、自立性のない支体2の主面に設けられる連続した枠状の構造体60の上面60aの一部に傾斜面60bを設けた構成である。
【0062】
この第8の実施の形態のように、構造体上面60aの一部に傾斜面60bを設け、構造体60の支体2主面からの高さが部分的に異なるようにすることにより、方向性を示すマークとすることが可能である。
【0063】
図12は本発明の積層型電子部品を構成する層の第9の実施の形態であって、自立性のない支体の主面に設けられる連続した方形枠体の構造体の前記主面からの高さを変化させた構成を示し、(A)は斜視図、(B)は断面図である。この場合、支体2の主面上に設けられた構造体61はその延長する一方向に階段状に高さが変化している。
【0064】
この第9の実施の形態によれば、構造体61の内側の支体2上に機能材料として誘電体材料を設け、静電容量を形成する場合、構造体61の高さに合わせて誘電体材料の厚みを規制することにより、構造体61の厚みが最大の部分の静電容量C1、厚みが中間の部分の静電容量C2、厚みが最小の部分の静電容量C3の各容量値を互いに異なる値(C1<C2<C3)に設定可能である。
【0065】
図13は積層型電子部品を構成する層の第3の参考例であって、自立性のない支体の主面に設けられる不連続な構造体の前記主面からの高さを変化させた構成を示し、図13(A)は不連続に柱状の構造体65を方形枠状に配列し、柱状構造体65の主面からの高さを図12の場合と同様に階段状に変化させた構成を、同図(B)は不連続に柱状の構造体66を方形枠状に配列し、柱状構造体66の主面からの高さをなだらかに変化させた構成を示す(例えば、位置Aの構造体が最も高く、位置Bの構造体は中間の高さで、位置Cの構造体が最も低い)。
【0066】
この第3の参考例の場合、不連続な構造体65,66を用いることで、樹脂等の機能材料との密着性を向上させ、ガス等の放出も良好に行うことができる。また、図13(A)の場合は、構造体65はその配列する一方向に階段状に高さが変化しているから、構造体65の内側の支体2上に機能材料として誘電体材料を設け、静電容量を形成すれば、構造体65の高さの変化に対応させて静電容量値を互いに異なる値に設定可能である(図12の第9の実施の形態と同様の効果)。また、図13(B)の場合、構造体66の方形枠状配列の3乃至4辺の高さが異なることにより、一方向(図示の場合は最も高さの低い位置C方向)に樹脂等の機能材料をオーバーフローさせることが可能となる。
【0067】
図14は本発明の積層型電子部品を構成する層の第10の実施の形態であって、枠をなす構造体に認識領域(認識マークを配した領域)を形成しており、(A)は支体2の主面上に設けられた方形枠体の構造体70に、認識マークとしての円形位置決め穴71を形成し、(B)は十字形位置決め穴72を形成し、(C)は星形位置決め穴73形成したものである。
【0068】
この認識領域により、形状の一定な枠体の構造体70に位置決めの基準を作ることができる。
【0069】
なお、認識領域とは一般に識別可能な領域であり、その認識領域には認識マークとして穴以外の記号、捺印等を設けても良い。いずれにせよ、周囲と異なること(位置、形状、内容)を光学的、電気的、機械的手段等で認識させる物であれば良い。認識領域のみ他の部分と導電率が異なっても良く、高周波特性を検出してストッパにする等も考えられる。
【0070】
図15は本発明の積層型電子部品を構成する層の第11の実施の形態であって、枠体をなす構造体を異なる材料によって構成した例である。図15(A)は支体2の主面上に設けられた方形枠体の構造体80の下部と上部とが硬さの異なる金属等の無機材質であり、例えば枠体下部80aがCu、枠体上部80bがCuよりも柔らかくて研磨し易いNiやPb,Snであり、同図(B)は方形枠体の構造体81の下部と上部とが硬さの異なる材質であり、例えば枠体下部81aが無機材質で硬いCu、枠体上部80bが有機材質で柔らかくて研磨し易いプラスチックであり、同図(C)は方形枠体の構造体82の下部と上部とが硬さの異なる材質であり、例えば枠体下部(枠本体)82aが無機材質で硬いCu、枠体下部82aの上面に突設された枠体上部(柱状凸部)82bが柔らかく、研磨し易い有機材質又は無機材質である。
【0071】
図9の説明と同様に、機能材料としての樹脂の体積が塗布時と硬化後に変化する場合には、樹脂を塗布する際の基準となる高さと、硬化後に揃える高さが異なる。この為、枠体上部80b,81b,82bの上端を樹脂の塗布基準とし、枠体下部80a,81a,82aの上面を樹脂硬化後の高さ基準とし、樹脂の塗布基準と樹脂硬化後の基準との高さの差となる構造体部分に研磨しやすい材料を配置することにより、枠体下部80a,81a,82aがストッパーとなる。その研磨の際に、光学的な反射を利用して、研磨部分を検知しても良い。また、枠体下部と枠体上部の導電性を変えることにより(例えば枠体下部が金属で導電性、枠体上部が絶縁物)、研磨のときのストッパーにすることができる。
【0072】
図16は本発明の積層型電子部品を構成する層の第12の実施の形態であって、連続の枠状構造体(当該構造体自体もセグメントとして機能する)の上下にセグメントが配置された例であり、図16(A)は支体2の主面上に設けられた連続の枠体(又は枠状)の構造体90の上面及び下面に当接して(沿って)角柱状セグメント91,92が配置された例である。同図(B)は枠状配置の構造体93の上面及び下面に当接して円柱状セグメント94,95が配置された参考例、同図(C)は枠状配置の構造体96の上面及び下面に当接して角柱状セグメント97、円柱状セグメント98が配置された参考例である。
【0073】
この第12の実施の形態において、構造体90,93,96として金属又は金属に近い熱良導体を用い、上下のセグメント91,92,94,95,97,98として金属等の熱良導体を用いれば、構造体90,93,96は構造体内側の支体主面上に塗布された機能材料としての樹脂に熱を伝導するセグメントを構成し、前記樹脂を硬化するための真空プレスを行なう際に、樹脂の昇温速度を速める働きを持たせることが可能であり、さらに温度を均一に保つという働きを持たせることが可能である。なお、セグメントの形状、配置は任意であり、上記の昇温に関する目的以外にセグメントを設ける場合もある。
【0074】
図17は本発明の積層型電子部品を構成する層の第13の実施の形態であって、枠状構造体により、内側に複数に区画された空間を画成した例である。図17(A)は自立性のない支体2の主面に方形枠体の構造体100を複数、縦横方向に配列し、各構造体100の内側に閉じた空間を形成している。縦横方向に配列した構造体100間の隙間がダイシングの際の切りしろJ,Kとなる。図17(B)は自立性のない支体2の主面に方形枠状の不連続な構造体101を格子状に配列し、構造体101の内側に複数の空間を画成している。図17(C)は自立性のない支体2の主面に格子状の連続した構造体102を設け、さらに構造体102の上面にボールセミコンダクター等の球状素子105を支える凸部103を形成したものである。
【0075】
この第13の実施の形態の場合、1個の電子部品に対し構造体の1個の枠体又は枠状部分を割り当てることで、電子部品となる製品個々の強度が向上し、また、製品個々の部分で、枠体又は枠状部分の内側に設けた樹脂等の機能材料の研磨時の厚みをコントロールできる。さらに、製品個々に枠体又は枠状部分があるため、真空プレス時の熱の伝わりを速める効果もある。さらにまた、製品個々に樹脂等の機能材料の量を規定できるというメリットもある。この他にも、図17(A)の切りしろJ,Kを設けた構成とすれば、個々の電子部品をダイシングするときに、刃の方向性をそれぞれの枠体(構造体100)で規制することも可能となる。また、図17(B)の構成とすれば、不連続の枠状構造体として、樹脂より発生するガスの逃げ道や、樹脂の逃げ道ができる。図17(C)の場合には、さらに、構造体102がボールセミコンダクター等の素子105の端子や、支えとして働くことができる。
【0076】
図18は本発明の積層型電子部品を構成する層の第14の実施の形態であって、自立性のない支体2の主面に方形外枠体の構造体110を設け、その内側に複数の方形小枠体の構造体111を配置したものであり、(A)は斜視図、(B)はそのB−B’断面図である。ここでは、図18(B)のように方形外枠体の構造体110の高さよりも方形小枠体の構造体111の高さを高く設定しておき、外枠体の上面を高さの基準面として、内枠体(構造体111)の高さを研磨することを可能にしている。
【0077】
この第14の実施の形態の場合、1個の電子部品に対し方形小枠体をなす構造体111の1個を割り当てることで、製品個々の強度が向上し、また、製品個々の部分で、研磨時の厚みをコントロールできる。特に図18(B)のような構成とすれば、外枠体の構造体110を高さの基準面として、内枠体をなす構造体111の高さを研磨で揃えることが可能となる。内枠体と外枠体の固さや材質を変える事により、さらに、外枠体をなす構造体110をストッパーとして働かせることも可能となる。さらに、製品個々に枠体があるため、樹脂等の機能材料を枠体内側に設けて、真空プレスする時の熱の伝動を速める効果もある。さらにまた、製品個々に樹脂の量を規定できるというメリットもある。
【0078】
図19は本発明の積層型電子部品を構成する層の第15の実施の形態であって、外枠と内枠とを有する構成であって、図19(A)は自立性のない支体2の主面に方形外枠体の構造体115を設け、その内側に複数の方形小枠体の構造体116を格子状に一体的に配置したものであり、同図(B)は方形外枠体の構造体117の内側に格子状構造体118及び方形小枠体をなす構造体119を形成したものである。
【0079】
この第15の実施の形態の作用効果は、前述した第14の実施の形態と同様である。
【0080】
各実施の形態において、支体主面上に設ける構造体の材質は無機材質、有機材質のどちらでも良いが、前記構造体は、特に、導電性材料で構成することにより、いっそう各実施の形態で述べた特長を発揮できる。例えば、Cuのような金属を用いることにより、熱伝導性の良く、且つ、形状保持性、寸法安定性、構造体の強度に優れた枠体又は枠状の構造体を形成できる。また、上記構造体を作る方法としては、電解メッキで形成したり、フレームを打ち抜いたりする方法が挙げられる。特に、支体主面に対してメッキを成長させて前記構造体を形成する場合には、不連続な構造体パターンを形成するときにも好適である。
【0081】
また、前記支体上面に設ける構造体を複数のセグメントの組み合わせによって構成し、前記支体上にセグメントを配設することによって、光ICのミラー面を形成したり、光導波路の構成要素とすることもできる。また、LN結晶の小片をセグメントにすることもできる。
【0082】
さらに、枠体乃至枠状の構造体で囲まれた支体上面に設ける樹脂等の機能材料の流動性データ、収縮データ、接着強度データ、構造体と機能材料の熱伝導率データ、導電性データ、強度データ等をデータベースとして蓄積し、あるいは理論値をシミュレーションすることにより、前記構造体による、最適な、連続又は不連続の枠形状を算出することができる。
【0083】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【0084】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る積層型電子部品を構成する層及び積層型電子部品の製造方法によれば、自立性のない支体の上に電子部品を構成可能であり、肉厚の大きな基板を使用する従来工法に比較して、電子部品のいっそうの高周波化や高機能化に適した軽薄短小化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態であって、積層型電子部品を構成する層及び積層型電子部品の製造方法を説明する分解斜視図である。
【図2】 第1の実施の形態において、積層型電子部品を構成する層を用いた電子部品の製造方法を示す説明図
【図3】 本発明の第1の参考例であって、(A)は少なくとも一方向に一列に配列された不連続な構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図、(B)は少なくとも一方向に複数列に配列された不連続な構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図である。
【図4】 本発明の第2の参考例であって、(A)は方形枠状に一列に配列された不連続な角柱状構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図、(B)は方形枠状に複数列に配列(千鳥配列)された不連続な角柱状構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図、(C)は方形枠状に一列に配列された不連続な円柱状構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図、(D)は方形枠状に複数列に配列された不連続な円柱状構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図である。
【図5】 本発明の第2の実施の形態であって、(A)は上下方向に多数の貫通孔を有する方形枠体の構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図、(B)は上下方向及び横方向に多数の貫通孔を有する方形枠体の構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図である。
【図6】 本発明の第3の実施の形態であって、方形枠体の多孔質構造体を備える積層型電子部品を構成する層の斜視図である。
【図7】 本発明の第4の実施の形態であって、(A)は断面が台形の構造体を示す部分斜視図、(B)は断面が三角形の構造体を示す部分斜視図、(C)は断面が半円乃至半楕円の構造体を示す部分斜視図である。
【図8】 本発明の第5の実施の形態であって、(A)は構造体に延在方向に延びた段差が形成されている例を示す部分斜視図、(B)は構造体の段差部分を不連続に形成した例を示す部分斜視図、(C)は段差を有する構造体を不連続に配置した参考例を示す部分斜視図である。
【図9】 本発明の第6の実施の形態であって、(A)は角柱状の凸部が上面に形成された構造体を示す部分斜視図、(B)は円柱状の凸部が上面に形成された構造体を示す部分斜視図、(C)は山型の凸部が上面に形成された構造体を示す部分斜視図である。
【図10】 本発明の第7の実施の形態であって、(A)は側面内側に半円柱状の凹部が形成された構造体を示す部分斜視図、(B)は側面内側に角柱状の凹部が形成された構造体を示す部分斜視図、(C)は応力緩和のための凹部(切り欠き)を内側コーナーに形成した構造体を示す部分斜視図、(D)は内側及び外側の側面に凹部(上下方向の溝)を形成した構造体を示す部分斜視図である。
【図11】 本発明の第8の実施の形態であって、方形枠体の構造体の上面の一部に傾斜面を設けた積層型電子部品を構成する層を示す斜視図である。
【図12】 本発明の第9の実施の形態であって、(A)は方形枠体の構造体の高さを階段状に変化させた積層型電子部品を構成する層の斜視図、(B)はその正断面図である。
【図13】 本発明の第3の参考例であって、(A)は方形枠状に不連続に配列した構造体の高さを階段状に変化させた積層型電子部品を構成する層の斜視図、(B)は方形枠状に不連続に配列した構造体の高さを一方向に向かって徐々に変化させた積層型電子部品を構成する層の斜視図である。
【図14】 本発明の第10の実施の形態であって、(A)は枠をなす構造体に認識領域(認識マークを配した領域)を形成した積層型電子部品を構成する層を示す斜視図、(B)は十字形位置決め穴を形成した認識領域を示す部分斜視図、(C)は星形位置決め穴を形成した認識領域を示す部分斜視図である。
【図15】 本発明の第11の実施の形態であって、(A)は方形枠体の構造体の下部と上部とが硬さの異なる材質である場合の積層型電子部品を構成する層の一例を示す斜視図、(B)は方形枠体の構造体の下部と上部とが硬さの異なる材質である場合の積層型電子部品を構成する層の他の例を示す斜視図、(C)は枠体下部(枠本体)の上面に柱状の枠体上部を突設した積層型電子部品を構成する層を示す斜視図である。
【図16】 本発明の第12の実施の形態であって、(A)は連続の枠状の構造体の上面及び下面に当接して角柱状セグメントが配置された例を示す断面図、(B)は枠状配置の構造体の上面及び下面に当接して円柱状セグメントが配置された参考例を示す斜視図、(C)は枠状配置の構造体の上面及び下面に当接して角柱状セグメント、円柱状セグメントが配置された参考例を示す斜視図である。
【図17】 本発明の第13の実施の形態であって、(A)は枠体をなす構造体によって内側に複数に区画された空間を画成した例を示す斜視図、(B)は不連続な構造体を格子状に配列した例を示す斜視図、(C)は格子状の連続した構造体の上面に球状素子を支える凸部を形成した例を示す斜視図である。
【図18】 本発明の第14の実施の形態であって、(A)は方形外枠体の構造体の内側に複数の方形小枠体の構造体を配置した斜視図、(B)はそのB−B’断面図である。
【図19】 本発明の第15の実施の形態であって、(A)は方形外枠体の構造体の内側に複数の方形小枠体の構造体を格子状に一体的に配置した例を示す斜視図、(B)は方形外枠体の構造体の内側に格子状構造体及び方形小枠体を形成した例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 積層型電子部品を構成する層
2 支体
3,20,21,22,23,24,25,30,35,37,40,41,42,43,44,45,46,47,50,51,52,53,60,61,65,66,70,80,81,82,90,93,96,100,101,102,110,111,115,116,117,118,119 構造体
10 仮基体
11 導体ポスト
12 機能材料
15 機能材料シート
20,21,22,23,24,25,30,35,37,40,41,42,43,44,45,46,47,50,51,52,53,60,61,65,66,70,80,81,82,90,93,96,100,101,102,110,111,115,116,117,118,119 構造体
31,36 貫通孔
43a,44a 段差
45a,46a,47a 凸部
45b,46b,47b 平面
50a,51a,52a,53a 凹部
60a 上面
60b 傾斜面
71,72,73 位置決め穴
80a,81a,82a 枠体下部
80b,81b,82b 枠体上部
91,92,94,95,97,98 セグメント
105 球状素子
Claims (18)
- 一定の姿勢・形状を維持できない支体の主面から突出し、主面からの突出高さを揃えて寸法基準になる上面を有する構造体を備えた積層型電子部品を構成する層であって、
前記構造体は、前記主面に連続的に延びていて枠体を形成し、前記枠体は前記主面上に設けられる電子部品に必要な機能を有する材料の、高さ基準となることを特徴とする積層型電子部品を構成する層。 - 前記構造体は前記支体とともに一定の形状・姿勢を維持できるシートを構成する請求項1記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は方形枠体を形成してなる請求項1又は2記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は前記方形枠体の内側に、前記方形枠体よりも小さな複数の方形小枠体を形成している請求項3記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は前記方形枠体の内側に所定の間隔で配置された複数の不連続体によって複数の方形空間を画成している請求項3記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は上面に凹部、凸部の一方又は両方を有している請求項1,2,3,4又は5記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は側面に凹部、凸部の一方又は両方を有している請求項1,2,3,4,5又は6記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は下部と上部が少なくとも2種類の異なる材料によって形成されている請求項1,2,3,4,5,6又は7記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は複数の孔を有するものである請求項1乃至8のいずれかに記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は多数の孔を有する多孔体である請求項1乃至9のいずれかに記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体は高さ方向での断面の幅が異なる形状である請求項1乃至10のいずれかに記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体の一部又は全部が、前記支体の主面から一体的に成長させたものである請求項1乃至11のいずれかに記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記構造体が導電性である請求項1乃至12のいずれかに記載の積層型電子部品を構成する層。
- 前記支体が導電性であって、配線パターンを構成している請求項1乃至13のいずれかに記載の積層型電子部品を構成する層。
- 仮基体上に載置された一定の姿勢・形状を維持できない支体の主面上に感光性フォトレジストを設ける工程と、
露光、現像によって前記感光性フォトレジストをパターニングし、配線パターンと、内側に閉じた空間を画成する枠体をなす連続的に延びた構造体とを前記主面上にウエットプロセスで形成する工程と、
ペースト状或いはペーストを乾燥したもの又はフィルム状の電子部品に必要な機能を有する材料を前記構造体内或いは構造体上面まで付着させる工程と、
前記支体と前記構造体とを有する層及びこれと一体化された電子部品に必要な機能を有する材料を前記仮基体から剥離して電子部品に必要な機能を有する材料のシートを得る工程と、
前記シートを複数積層する工程とを有することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。 - 前記ウエットプロセス工程において前記配線パターン及び前記構造体を同時形成する請求項15記載の積層型電子部品の製造方法。
- 前記ウエットプロセス工程において層間接続用の導体ポストを前記構造体と同時形成する請求項15又は16記載の積層型電子部品の製造方法。
- 前記機能材料は、Bステージ状態の樹脂、グリーンシート、ゲル体、薄膜フィルム、金属箔の何れかである請求項15,16又は17記載の積層型電子部品の製造方法。
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