JP5114141B2 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品及びその製造方法に関するものであり、特に、高周波モジュールとしての電子部品およびその製造方法に関するものである。

近年、携帯電話をはじめとする無線通信機器は、小型化および高機能化が進んでいる。これに伴い、無線通信機器等に使用される高周波モジュール用デバイス等の電子部品も小型化が進んでおり、インダクタやキャパシタのような受動素子を集積した、受動素子集積化部品が要求されている。

ところで、これまで受動素子集積化部品は、受動素子を基板内へ内蔵、集積することによって小型化が図られてきた。

例えば、特許文献１では、キャパシタンス素子とインダクタンス素子とを上下方向に重ねて形成したＬＣ複合素子が提案されており（以下、「従来例１」という。）、また、特許文献２には、ワイヤレスコミュニケーションで使用するＲＦシステム向けの高周波モジュール用デバイス及びその製造方法が提案されている（以下、「従来例２」という。）。さらに、非特許文献１には、受動素子部品を内蔵した樹脂基板についての高周波特性とシュミレーションモデルとが記載されている（以下、「従来例３」という。）。

特開平４−６１２６４号公報 特開２００６−１５７７３８号公報 山本和徳、他：受動素子内蔵基板の高周波特性とシュミレーションモデル、日立化成テクニカルレポート２１−２４、Ｎｏ．４０（２００３−１）

従来例１〜３は、受動素子を基板内へ内蔵、集積することによって、小型化の受動素子集積化部品を製造するという点では、優れた技術である。
しかしながら、受動素子集積化部品に対しては、更なる高性能化、軽量化、小型化、低消費電力化、低コスト化等が要求されており、従来例１〜３に記載されたようなデバイス構造では、こうした要求に対して、的確に対応することは困難であった。

具体的にいえば、セラミック材料を積層する構造を有するデバイスは、互いに異なる電気的特性や物理的特性を有する複数のセラミック素材を組み合わせて構成し、同時に焼成して製造される。このため、小型で精密な素子を形成することは困難であり、また性能のばらつきを小さくすることが困難であった。

一方、樹脂材料を積層する構造を採用すると、小型でかつ、高精度の受動素子を内蔵させることが可能となる。しかし、基板を構成する樹脂素材は、湿度や温度の影響を受けやすく、長期的な信頼性において問題があった。

したがって、小型で精密な素子を形成することができ、かつ、湿度や温度の影響を受けにくく、長期的な信頼性の高い受動素子集積化部品（integrated Passive Device, 以下、「IPD」ということがある。）を製造することができる技術に対しては、強い社会的な要請があった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決することを目的とする。すなわち、小型化・低コスト化が可能で、しかも、性能のばらつきや湿度変化に起因するドリフト（寸法変化）が小さくて信頼性に優れ、特に、インダクタを小型かつ高精度に形成した電子部品およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、受動素子を内蔵した低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：low temperature co-fired ceramics）基板と；前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成され、インダクタ固定に用いられる固定用樹脂絶縁層と；前記固定用樹脂絶縁層の前記ＬＴＣＣ基板側と接触していない表面上に形成されたスパイラル状の金属銅製のインダクタと、前記ＬＴＣＣ基板に内蔵される受動素子と；を備え、（ａ）ペロブスカイト構造を有する、ＢａＴｉＯ、ＳｒＴｉＯ _３ 、ＭｇＴｉＯ _３ 、及びＢａＺｒＯ _３ からなる群から選ばれる誘電体粉末と、（ｂ）ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −αＯ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −β _２ Ｏ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −Ｂｅ−β _２ Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス、及びＣｕＯからなる群から選ばれる焼結助剤とで構成される誘電体粉末が焼成されて形成されるものであり；前記固定用樹脂絶縁層は、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、及びポリフェニレンエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の樹脂で構成されるものであり；前記固定用樹脂絶縁層の厚みは１０〜４０μｍであることを特徴とする電子部品である。

ここで、αは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ及びＺｎからなる群から選ばれるいずれかの元素を示し、βは、Ｌｉ，Ｎａ及びＫからなる群から選ばれるいずれかの元素を示す。

さらに、前記インダクタは、前記ＬＴＣＣ基板の表面に、めっきプロセスによって形成されることが好ましい。このインダクタは、ビルドアッププロセスにより、樹脂絶縁層を介してＬＴＣＣ基板表面に固定されている。

前記インダクタにおける金属銅の導体パターンは、Ｌ／Ｓ値（ライン／スペース値）が５／５〜６０／６０［μｍ／μｍ］の範囲であり、アスペクト比（導体高さ／導体幅比）が０．５以上３以下であることが好ましい。そして、前記インダクタにおける金属銅の導体パターンの端部と、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンとは、前記インダクタ固定用樹脂絶縁層を貫通するインダクタ用ビアホールを介して電気的に接続されることが好ましい。

また、前記受動素子は、前記ＬＴＣＣの作成時の同時焼成によって形成されたキャパシタであることが好ましい。

本発明の電子部品は、前記固定用樹脂絶縁層の前記ＬＴＣＣ基板側と接触していない表面上に形成されたＩＣチップ搭載用のパッドと；前記パッド上に搭載されるＩＣチップと；をさらに備えるものであることが好ましい。

前記パッドは、前記固定用樹脂絶縁層を貫通し、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンに達するＩＣ用ビアホール上に形成されることが好ましく、本発明の電子部品は、高周波モジュールとして使用されることが好ましい。

本発明はまた、受動素子を内蔵したＬＴＣＣ基板を作成する基板作成工程と；前記ＬＴＣＣ基板の表面にインダクタ固定用樹脂絶縁層を形成する固定用樹脂絶縁層形成工程と；前記固定用樹脂絶縁層が前記ＬＴＣＣ基板側と接触していない表面上にスパイラル状の金属銅製のインダクタを形成するインダクタ形成工程と；を備える電子部品の製造方法であって、前記受動素子は、（ａ）ペロブスカイト構造を有する、ＢａＴｉＯ、ＳｒＴｉＯ _３ 、ＭｇＴｉＯ _３ 、及びＢａＺｒＯ _３ からなる群から選ばれる誘電体粉末と、（ｂ）ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −αＯ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −β _２ Ｏ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −Ｂｅ−β _２ Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス、及びＣｕＯからなる群から選ばれる焼結助剤とで構成される誘電体粉末が焼成されて形成されるものであり；前記インダクタ固定用樹脂絶縁層は、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、及びポリフェニレンエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の樹脂で構成されるものであり；前記固定用樹脂絶縁層は、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、及びポリフェニレンエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の樹脂で構成されるものであり；前記固定用樹脂絶縁層形成工程では、１０〜４０μｍの厚みの樹脂絶縁層が形成される電子部品の製造方法である。

ここで、αは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ及びＺｎからなる群から選ばれるいずれかの元素を示し、βは、Ｌｉ，Ｎａ及びＫからなる群から選ばれるいずれかの元素を示す。

さらに、前記インダクタ形成工程では、前記インダクタにおける金属銅の導体パターンとして、Ｌ／Ｓ値が５／５〜６０／６０［μｍ／μｍ］の範囲であり、かつ、アスペクト比が０．５以上３以下である導体パターンが形成されることが好ましい。

前記ＬＴＣＣ基板が内蔵する受動素子は、前記基板作成工程における同時焼成によって形成されたキャパシタであることが好ましい。

本発明の電子部品の製造方法はまた、前記固定用樹脂絶縁層を貫通し、前記インダクタにおける金属銅の導体パターンの端部と、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンとを電気的に接続するためのインダクタ用ビアホールを形成するビアホール形成工程を、さらに備えることが好ましい。

また、前記固定用樹脂絶縁層の前記ＬＴＣＣ基板側と接触していない表面上にＩＣチップ搭載用のパッドを形成するパッド形成工程と；前記パッド上にＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載工程と；をさらに備えることが好ましい。

さらに、前記インダクタ固定用樹脂絶縁層を貫通し、前記パッドと、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンとを電気的に接続するためのＩＣ用ビアホールを形成するＩＣ用ビアホール形成工程をさらに備えることが好ましい。

本発明の電子部品によれば、受動素子を内蔵したＬＴＣＣ基板表面に樹脂絶縁層を介して金属銅からなるインダクタがスパイラル状に形成されているため、巻き数の大きなスパイラル状のものであっても小型化が容易である。また、基板がセラミックの積層体であるため、温度変化や湿度変化が大きな条件下でも寸法変化が小さく、高周波特性が安定している。
また、本発明の電子部品の製造方法によれば、上記のような小型化が容易で、かつ寸法安定に優れ、さらに安定な高周波特性を有する電子部品を製造することができる。

以下、本発明の電子部品の一例を、図１〜６を参照しつつ、一実施形態として詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素については同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電子部品１００は、図１に示すように、（ａ）ＬＴＣＣ基板１０と、（ｂ）ＬＴＣＣ基板１０の−Ｚ方向側表面上に形成された付加配線部２０とを備えている。また、電子部品１００は、（ｃ）ＬＴＣＣ基板１０の＋Ｚ方向側表面上に形成されたインダクタ部３０と、（ｄ）ＬＴＣＣ基板１０の＋Ｚ方向側表面上に形成されたＩＣ搭載部４０と、（ｅ）ＩＣ搭載部４０上に搭載された集積回路チップＩＣとを備えている。

ＬＴＣＣ基板１０は、（ｉ）セラミック製の絶縁層１１，１２と、（ii）絶縁層部材１１の＋Ｚ方向側表面に形成された導体パターン１３と、（iii）絶縁層１１と絶縁層部材１２との間に形成された導体パターン１４と、（iv）絶縁層１２の−Ｚ方向表面に形成された導体パターン１５とを備えている。また、ＬＴＣＣ基板１０は、（ｖ）導体パターン１３と導体パターン１４との間における層間接続を行うビア１６と、（vi）導体パターン１４と導体パターン１５との間における層間接続を行うビア１７とを備えている。さらに、ＬＴＣＣ基板１０は、内蔵受動素子であるキャパシタ素子Ｃを備えている。

ここで、上記キャパシタ素子Ｃは、後述するように、ＬＴＣＣ基板１０の焼成のときに、同時焼成により内蔵されるものである。

付加配線部２０は、ＬＴＣＣ基板１０における絶縁層１２及び導体パターン１５の−Ｚ方向側表面上に形成されている。この付加配線部２０は、（ｉ）絶縁層１２及び導体パターン１５の−Ｚ方向側表面上に形成された絶縁層２１と、（ii）絶縁層２１の−Ｚ方向側表面上に形成された導体パターン２２と、（iii）導体パターン１５と導体パターン２２との間における層間接続を行うビア２３とを備えている。

インダクタ部３０は、ＬＴＣＣ基板１０における絶縁層１１及び導体パターン１３の＋Ｚ方向側表面上に形成されている。このインダクタ部３０は、（ｉ）樹脂絶縁層１１及び導体パターン１３の＋Ｚ方向側表面上に形成されたインダクタの固定に用いられる固定用樹脂絶縁層３１のインダクタ部対応領域と、（ii）固定用樹脂絶縁層３１の＋Ｚ方向側表面上に形成された導体パターンであるインダクタ３２と、（iii）導体パターン１３とインダクタ３２との間における層間接続を行うビア３３とを備えている。

ＩＣ搭載部４０は、ＬＴＣＣ基板１０における絶縁層１１及び導体パターン１３の＋Ｚ方向側表面上のインダクタ対応領域とは別の領域に形成されている。このＩＣ搭載部４０は、（ｉ）固定用樹脂絶縁層３１のＩＣ搭載対応領域と、（ii）樹脂絶縁層３１の＋Ｚ方向側表面上に形成されたＩＣ搭載用パッド４２と、（iii）導体パターン１３とＩＣ搭載用パッド４２との間における層間接続を行うビア４３とを備えている。

次に、上記の構成を有する電子部品の製造について、各要素の材料に言及しつつ説明する。
まず、ＬＴＣＣ基板１０を用意する（図２参照）。このＬＴＣＣ基板は、絶縁層１１，１２用の低温焼結可能なセラミック組成物で構成されるグリーンシートと、銀系、銅系または金系の高導電材料からなる導体パターン１３，１４，１５とが積層されたものである。

上記セラミックグリーンシートは、公知のドクターブレード法により製造することができる。まず、誘電体セラミックからなる原料セラミック粉末に、分散媒と添加剤とを配合して混練し、スラリーを調製する。

原料セラミック粉末としては、ガラス粉末とセラミック粉末とを混合したガラスセラミック粉末が使用される。
ここで、ガラス粉末としては、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸カリウムガラス等を挙げることができる。

また、セラミック粉末としては、クォーツ、クリストバライト等のシリカや、アルミナ、ジルコニア、ムライト、フォレステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア、ジルコン酸カルシウム、ケイ酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム等を挙げることができる。これらの粉末の平均粒径は、０．３μｍ以上１μｍ以下程度であることがＬＴＣＣ基板の平滑化等の理由から好ましい。

ガラスセラミック粉末を使用する場合には、例えば、ホウケイ酸ガラス粉末と、セラミックフィラー粉末とを混合し、セラミック組成物とすることができる。ガラス粉末とセラミック粉末との配合比率は、ガラス粉末を６０〜８０体積％、骨材であるセラミック粉末を４０〜２０体積％とすると、強度や焼結性の点で有利である。

原料セラミック粉末をスラリー化する分散媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、ブロムクロロメタン、エタノール、ブタノール、プロパノール、トルエン、キシレンその他の有機溶剤及びα−テルピネオール等の精油成分を挙げることができる。

添加剤としては、結合剤、可塑剤、解膠剤、界面活性剤、湿潤剤等を使用することができる。

このスラリーを、ドクターブレードを用いて、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのバックシート上に塗布し、適度に乾燥させて、グリーンシート用基板１１、１２を得る。このときに、上述したようなガラス粉末とセラミック粉末とを、目的とする比誘電率や焼成温度を考慮して、適宜選択して配合し、後述する条件で加温加圧することにより、所望のセラミック組成物からなるグリーンシート用基板を得ることができる。

図２に示すように、上記導体パターン１３、１４、１５は、上述した絶縁層１１、１２用のグリーンシート用基板上に印刷形成されるが、銀系、銅系及び金系の高導電材料からなるものを使用することが好ましく、特に、銅系の高導電材料を使用することが、製造コストの面から好ましい。
ここで、これらの高導電材料を用いて、スクリーン印刷を行うと、ファインパターンを得ることができる。

図２に示す、上記ＬＴＣＣ基板に内蔵される受動素子Ｃであるキャパシタは、誘電体が電極に挟み込まれた形態でＬＴＣＣ基板の内部の任意の箇所に配置される。

上記受動素子Ｃの製造に用いられる誘電体は、誘電体粉末と焼結助剤が配合された誘電体用ペーストで構成され、ＬＴＣＣ基板と同時に焼結することにより作成される。

こうした誘電体粉末としては、例えば、ＢａＴｉＯ、ＳｒＴｉＯ_３、ＭｇＴｉＯ_３、ＢａＺｒＯ_３のような化合物を挙げることができ、これらの結晶構造がペロブスカイト構造であるものを、好適に使用することができる。

焼結助剤としては、例えば、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−αＯ系ガラス（但し、αはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−β_２Ｏ系ガラス（但し、βはＬｉ，ＮａまたはＫを示す）、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂｅ−β_２Ｏ系（但し、βは上記と同じである）、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等のガラス、またはＣｕＯ等の金属酸化物を使用することができる。こうした焼結助剤は、粒径の小さいものであることが好ましい。

電極は、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金、Ｎｉ等の各種金属粉末が配合された電極用ペーストで形成される。これらの電極もまた、上述した誘電体と同様に、ＬＴＣＣ基板と同時に焼結することにより作成される。

前記誘電体用ペーストや電極用ペーストには、通常、有機樹脂バインダおよび有機溶剤が使用される。前記有機樹脂バインダおよび有機溶剤は、ＬＴＣＣ基板となるグリーンシートと同時焼成が可能なものが使用され、例えば、グリーンシートに配合される有機樹脂バインダおよび有機溶剤と同様のものを使用することができる。

受動素子として、キャパシタ素子Ｃを採用する場合には、以下のようにしてキャパシタ素子Ｃを製造する。上述したようにして製造したグリーンシート用基板の上に、上述した導体ペーストを用いて、印刷法で、所望の厚みの第一電極パターンを形成する。次いで、この電極パターン上に、上記の焼結助剤と樹脂バインダとノニオン系分散剤と精油成分からなるペーストを用いて、所望の厚みの誘電体層を形成する。

さらに、第一電極パターンの場合と同様にして、上述した誘電体層上に所望の厚みの電極パターンを形成する。

上述したグリーンシートの間の所望の位置に、上記のようにして製造したキャパシタをはさみ、約３５〜約８０℃、約４０〜約１００ＭＰａの条件で、加熱加圧する。次いで、約２００〜約３００℃にて脱バインダ処理を行い、その後、約９００〜約１，０００℃という比較的低温で、一体的に焼結する。
これによって、キャパシタ素子Ｃが内蔵された低温焼結セラミック基板１０を得ることができる（図２参照）。

次いで、スパイラル状の金属銅からなるインダクタ３２を、ビルドアッププロセスにより、樹脂絶縁層３１を介してＬＴＣＣ基板１０の表面に形成する。

図３（Ａ）に示すように、まず、ＬＴＣＣ基板１０の＋Ｚ方向表面におけるインダクタ３２を形成する部位に、インダクタ固定用の樹脂絶縁層３１Ｐを形成する。また、ＬＴＣＣ基板１０の−Ｚ方向表面上にも、樹脂絶縁層２１Ｐを形成する。

樹脂絶縁層３１Ｐ及び樹脂絶縁層２１Ｐの形成材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体等を使用することができる。こうした形成材料としては、所定の加熱条件下で軟化する樹脂フィルム、例えば熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした樹脂フィルムから形成されるものを使用することができる。

これらの樹脂材料を密着させた後、約１５０〜約２５０℃、約７〜約１２ＭＰａの圧力で加熱プレスすると、樹脂絶縁層３１Ｐ、２１Ｐが形成される。

インダクタ固定用の樹脂絶縁層３１は、厚みが約１０〜約４０μｍであることが好ましく、約１５〜約３０μｍであることがさらに好ましい。厚みが約１０μｍ未満では、絶縁性の点で問題が生ずるおそれがあり、約４０μｍを越えると、湿度や温度の影響を受け易くなることによる。

次いで、レーザ照射等によって、樹脂絶縁層３１Ｐにおける所望の位置にビア３３、４３用の開口部を形成し、樹脂絶縁層３１とする。また、樹脂絶縁層２１Ｐにおける所望の位置にも、レーザ照射等によって、ビア２３用の開口部を形成し、樹脂絶縁層２１とする（図３（Ｂ）参照）。

引き続き、インダクタ３２を形成する部位の樹脂絶縁層３１の表面を、プラズマ処理等によって改質し、スパッタリング等によって導体下地層を形成する。そして、めっき法によって、上記導体下地層の上にめっき層を形成し、スパイラル状のインダクタ３２及びＩＣ搭載用パッド４２を形成するとともに、ビア３３及び４３を形成する（図４（Ａ）参照）。こうして、インダクタ部３０及びＩＣ搭載部４０が形成される。

また、樹脂絶縁層２１の−Ｚ方向側表面にも所望の導体パターン２２を形成するとともに、ビア２３を形成する（図４（Ａ）参照）。こうして付加配線部２０が形成される。

そして、ＩＣ搭載用パッド４２上に集積回路チップＩＣを搭載する（図５参照）。こうして、本実施形態の電子部品１００が製造される。

なお、上記ＬＴＣＣ基板１０には、キャパシタ素子Ｃを内蔵するようにしたが、キャパシタ素子の他に、抵抗体、フィルタ、共振器、伝送回路、トランス、デバイダー、結合器等を内蔵することもできる。

本実施形態に対する変形例として、図６に示すように、ＩＣチップＩＣＡにおける配線用端子が、ボンディングワイヤＢＷによって、ＬＴＣＣ基板１０Ａの＋Ｚ表面側表面の導体パターンと電気的に接続してもよい。

この場合に使用されるグリーンシート、受動素子Ｃ、樹脂絶縁層２１、３１、導体パターン１３、１４、１５等に対応する要素について使用する原料やこれらの製造方法は、上述した実施形態の場合と同様である。

以下に、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
まず、本発明にかかるＬＴＣＣ基板を下記（１）から（１３）の工程にしたがって製造した。

（１）ＳｉＯ_２−ＣａＯ−ＭｇＯ系ガラス粉末６０質量％とＡｌ_２Ｏ_３粉末４０質量％の混合粉末１００質量部に、アクリル樹脂１２質量部、フタル酸系可塑剤６質量部、トルエン３０質量部を加えて、混合スラリーを調製した。この混合スラリーをＰＥＴ製のバックシート上にドクターブレード法により塗布し、厚さ２００μｍのグリーンシート用基板を成形した。

（２）次に、Ｃｕの粉末８５質量％とＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系ガラス粉末１５質量％の混合粉末に、アクリル系樹脂バインダおよびテルピネオールを適宜加えて、所望の粘度になるように三本ロールにより混合し、導体ペーストを得た。

（３）次に、上記導体ペーストを（１）の工程で得たグリーンシート上にスクリーン印刷し、厚さ１２μｍの電極パターンを形成した。

（４）次に、この電極パターン上にＢａＴｉＯ_３粉末と焼結助剤とからなる粉末にアクリル系樹脂バインダとノニオン系分散剤とテルピネオールを添加したペーストを、スクリーン印刷し、厚さ２０μｍのコンデンサ素子Ｃを形成した。

（５）さらに、（２）と同様にして、上述したコンデンサ素子Ｃ上に厚さ１２μｍの電極パターンを形成し、第１グリーンシートを得た。

（６）上記（５）の工程で得た第１グリーンシートとは別に、（１）の工程で得たグリーンシートの所定の箇所に直径が１５０μｍの貫通孔を形成し、次いで、（２）で作成した導体ペーストをグリーンシート上にスクリーン印刷し、貫通孔内に導体ペーストを充填してビアホールを形成するとともに厚さ１２μｍの導体パターンを形成し、第２グリーンシートを得た。

（７）次いで、前記第１グリーンシート上に第２グリーンシートを積重ねて、温度５０℃、圧力６０ＭＰａで加熱プレスし、グリーンシート積層体を形成した。

その後、約２５０℃に加熱して脱バインダ処理を行い、さらに９５０℃に加熱して焼成処理し、ＬＴＣＣ基板１０を得た。
次に、前記ＬＴＣＣ基板上に所定の加熱条件下で軟化する厚さ２０μｍの熱硬化型のポリオレフィン樹脂フィルムを温度１８０℃、圧力９．８×１０^３Ｐａで加熱プレスして、樹脂絶縁層３１Ｐ及び２１Ｐを設けた。

（８）前記、樹脂絶縁層３１Ｐの表面側から、レーザ照射を行い、導体パターン１３に達する開口を設けた。また、樹脂絶縁層２１Ｐに表面側からも同様にレーザー照射を行い、導体パターン１５に達する開口を設けた（図３（Ｂ）参照）。

（９）さらに、ＣＦ_４および酸素混合気体のプラズマ処理により、デスミアおよびポリオレフィン系樹脂絶縁層表面の改質を行った。

（１０）さらに、銅をターゲットにしたスパッタリングを行い、前記（９）にて形成されたポリオレフィン系樹脂からなる樹脂絶縁層３１の表面及び開口の内壁面に、導体下地層としての厚さが０．１μｍの銅スパッタ層（図示せず）を形成した。

（１１）感光性ドライフィルムを使用して、前記（１０）で形成した銅スパッタ層上に、厚さ１８μｍのめっきレジスト（図示せず）を設けた。

（１２）次いで、電解銅めっき処理を施し、厚さ１５μｍの電解銅めっきを形成した。これによって、ライン幅１０μｍ、ライン間隔１０μｍのスパイラル状の導体層からなるインダクタ３２及びＩＣ搭載用パッド４２となるべき導体層を形成する部位にめっきを厚付けするとともに、ビア用開口をめっき充填してビア導体３３及び４３を形成した。また、同様にして、ビア導体２３を形成した。

（１３）次いで、上記（１１）で形成しためっきレジストを剥離除去した後、そのめっきレジスト下の銅スパッタ層および電解銅めっきの一部を溶解除去し、電解銅めっきと銅スパッタ層とからなるインダクタ３２及びＩＣ搭載用パッド４２を形成した。また、同様にして、導体パターン２２を形成した。

以上のようにして得られた電子部品について、−６５℃×１０分〜１２５℃×１０分を１サイクルとし、１，５００サイクル繰り返す耐久性試験を行った後、その作動状態を確認した。その結果、各電子部品は、何れも、良好に作動することが認められた。

（比較例）
実施例に示す電子部品と同様の製造工程で、インダクタ搭載用樹脂絶縁層３１の厚みを４５μｍとした比較例の電子部品を製造した。
樹脂絶縁層３１の厚さ：４５μｍの電子部品について、上記と同様の耐久性試験を行ったところ、一部のビアホールに導通不良が発生した。導通不良が発生したビアホールを観察したところ絶縁層とＬＴＣＣ基板の界面付近にクラックが観察された。

図１は、本発明の電子部品の全体形状を示す図である。 図２は、受動素子を内蔵する低温焼成セラミック基板の断面図である。 図１に示す電子部品の製造工程を示す図である（その１）。 図１に示す電子部品の製造工程を示す図である（その２）。 図１に示す電子部品の製造工程を示す図である（その３）。 変形例を説明するための図である。

符号の説明

１０…ＬＴＣＣ基板；３０…インダクタ部；３１…樹脂絶縁層；３２…インダクタ；３３…ビア；３４…導体パターン；３５…ビア；４０…ＩＣ搭載部；４２…ＩＣ搭載用パッド；４３…ビア；Ｃ…キャパシタ素子（受動素子）；ＩＣ…集積回路チップ。

Claims (19)

1. 受動素子を内蔵する低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）基板と；
   前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成され、インダクタ固定に用いられる固定用樹脂絶縁層と；
   前記固定用樹脂絶縁層の前記ＬＴＣＣ基板側と接触していない表面上に形成されたスパイラル状の金属銅製のインダクタと、前記ＬＴＣＣ基板に内蔵される受動素子と；を備え、
   前記受動素子は、（ａ）ペロブスカイト構造を有する、ＢａＴｉＯ、ＳｒＴｉＯ _３ 、ＭｇＴｉＯ _３ 、及びＢａＺｒＯ _３ からなる群から選ばれる誘電体粉末と、（ｂ）ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −αＯ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −β _２ Ｏ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −Ｂｅ−β _２ Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス、及びＣｕＯからなる群から選ばれる焼結助剤とで構成される誘電体粉末が焼成されて形成されるものであり；
   前記固定用樹脂絶縁層は、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、及びポリフェニレンエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の樹脂で構成されるものであり；
   前記固定用樹脂絶縁層の厚みは１０〜４０μｍである
   ことを特徴とする電子部品。
   （ここで、αは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ及びＺｎからなる群から選ばれるいずれかの元素を示し、βは、Ｌｉ，Ｎａ及びＫからなる群から選ばれるいずれかの元素を示す。）
2. 前記ＬＴＣＣ基板はガラス粉末とセラミック粉末とを混合したガラスセラミック粉末で形成されるセラミックグリーンシートを焼成して形成されるものであり、前記セラミック粉末の平均粒径は、０．３μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記ガラスセラミック粉末中のガラス粉末とセラミック粉末との配合比率は、ガラス粉末が６０〜８０体積％、セラミック粉末が４０〜２０体積％であることを特徴とする、請求項２に記載の電子部品。
4. 前記インダクタは、めっきプロセスによって形成される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子部品。
5. 前記インダクタにおける金属銅の導体パターンは、Ｌ／Ｓ値が５／５〜６０／６０［μｍ／μｍ］の範囲であり、アスペクト比が０．５以上３以下である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子部品。
6. 前記受動素子は、前記ＬＴＣＣ基板の作成時の同時焼成によって形成されたキャパシタである、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品。
7. 前記インダクタにおける金属銅の導体パターンの端部と、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンとは、前記インダクタ固定用樹脂絶縁層を貫通するインダクタ用ビアホールを介して電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子部品。
8. 前記固定用樹脂絶縁層上に形成されたＩＣチップ搭載用のパッドと；
   前記パッド上に搭載されるＩＣチップと；
   をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品。
9. 前記パッドは、前記固定用樹脂絶縁層を貫通し、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンに達するＩＣ用ビアホール上に形成される、ことを特徴とする、請求項８に記載の電子部品。
10. 前記電子部品は、高周波モジュールである、ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子部品。
11. 受動素子を内蔵したＬＴＣＣ基板を作成する基板作成工程と；
    前記ＬＴＣＣ基板の表面にインダクタ固定用樹脂絶縁層を形成する固定用樹脂絶縁層形成工程と；
    前記固定用樹脂絶縁層が前記ＬＴＣＣ基板側と接触していない表面上にスパイラル状の金属銅製のインダクタを形成するインダクタ形成工程と；
    を備える電子部品の製造方法であって、
    前記受動素子は、（ａ）ペロブスカイト構造を有する、ＢａＴｉＯ、ＳｒＴｉＯ _３ 、ＭｇＴｉＯ _３ 、及びＢａＺｒＯ _３ からなる群から選ばれる誘電体粉末と、（ｂ）ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ 系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −αＯ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −β _２ Ｏ系ガラス、ＳｉＯ _２ −Ｂ _２ Ｏ _３ −Ａｌ _２ Ｏ _３ −Ｂｅ−β _２ Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス、及びＣｕＯからなる群から選ばれる焼結助剤とで構成される誘電体粉末が焼成されて形成されるものであり；
    前記固定用樹脂絶縁層は、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、及びポリフェニレンエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の樹脂で構成されるものであり；
    前記固定用樹脂絶縁層形成工程では、１０〜４０μｍの厚みの樹脂絶縁層が形成される電子部品の製造方法。
    （ここで、αは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ及びＺｎからなる群から選ばれるいずれかの元素を示し、βは、Ｌｉ，Ｎａ及びＫからなる群から選ばれるいずれかの元素を示す。）
12. 前記基板作成工程において、前記ＬＴＣＣ基板はガラス粉末とセラミック粉末とを混合したガラスセラミック粉末で形成されるセラミックグリーンシートを焼成して形成され、ここで使用されるガラス粉末とセラミック粉末とを混合したガラスセラミック粉末中の前記セラミック粉末の平均粒径は、０．３μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする、請求項１１記載の電子部品の製造方法。
13. 前記ガラスセラミック粉末中のガラス粉末とセラミック粉末との配合比率は、ガラス粉末が６０〜８０体積％、セラミック粉末が４０〜２０体積％であることを特徴とする、請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
14. 前記インダクタ形成工程では、前記インダクタが、めっきプロセスによって形成される、ことを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
15. 前記インダクタ形成工程では、前記インダクタにおける金属銅の導体パターンとして、Ｌ／Ｓ値が５／５〜６０／６０［μｍ／μｍ］の範囲であり、かつ、アスペクト比が０．５以上３以下である導体パターンが形成される、ことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
16. 前記ＬＴＣＣ基板が内蔵する受動素子は、前記基板作成工程における同時焼成によって形成されたキャパシタであることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
17. 前記固定用樹脂絶縁層を貫通し、前記インダクタにおける金属銅の導体パターンの端部と、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンとを電気的に接続するためのインダクタ用ビアホールを形成するビアホール形成工程を、さらに備えることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
18. 前記固定用樹脂絶縁層上にＩＣチップ搭載用のパッドを形成するパッド形成工程と；
    前記パッド上にＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載工程と；
    を更に備える、ことを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
19. 前記固定用樹脂絶縁層を貫通し、前記パッドと、前記ＬＴＣＣ基板の表面上に形成された導体パターンとを電気的に接続するためのＩＣ用ビアホールを形成するＩＣ用ビアホール形成工程を更に備える、ことを特徴とする請求項１８に記載の電子部品の製造方法。

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