JP5929540B2 - 電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、測定用電極を備えた電子部品に関するものである。

従来から、例えば特許文献１（特許第４６７４６０６号）に開示されるような、実装用電極を備えた電子部品が使用されている。

図４に、従来の実装用電極を備えた電子部品の一例を示す。

図４に示す電子部品２００は、熱酸化膜１０２を表面に有する基板１０１上に、密着層１０３を介して電子部品素体１１０が形成されている。

電子部品素体１１０は、複数の内部電極層１０４と誘電体層１０５とが交互に積層されてなるキャパシタ部１０６と、キャパシタ部１０６を覆う無機保護膜１０７および有機保護膜１０８と、キャパシタ部１０６の内部電極層１０４に接続された引き出し電極１０９を備えてなる。

電子部品素体１１０の引き出し電極１０９上には、実装用電極１１３が形成されている。実装用電極１１３は、Ｎｉからなる第１の電極層１１１と、Ａｕからなる第２の電極層１１２とが積層されたものからなる。

電子部品素体１１０上には有機保護膜１１７が形成されている。

かかる構造からなる電子部品２００を製品として出荷する前に、良品と不良品の選別が行われる。電子部品２００の選別は一般的に、プローブを実装用電極１１３の表面に当てて電気容量等の特性を測定することにより実施される。

特許第４６７４６０６号

しかしながら、上述した従来の電子部品２００には、実装用電極１１３の表面が柔らかいＡｕからなる第２の電極層１１２であるため、プローブを当てた際に実装用電極１１３の表面が剥離しやすいという問題があった。そして、剥離したＡｕの断片がプローブの先端に付着することで、プローブと実装用電極１１３の電気的接触が悪化し、測定不良が発生してしまう場合があるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、測定不良が発生しにくい電子部品を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の電子部品は、電子部品素体と、電子部品素体の表面上に設けられた複数の実装用電極と、電子部品素体の表面上に設けられ、複数の実装用電極の少なくとも１つと電気的に接続された測定用電極とを備え、測定用電極の表面が実装用電極の表面より硬いことを特徴とする。

本発明の電子部品は、実装用電極よりも表面が硬い、プローブを当てて選別するための測定用電極を備えており、プローブと測定用電極の電気的接触の悪化に伴う測定不良が発生しにくくなっている。

図１は、本発明の実施形態にかかる電子部品１００の平面図である。 図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、本発明の実施形態にかかる電子部品１００の製造方法において適用した各工程を示す断面図である。 図３（ｅ）〜（ｇ）はそれぞれ、図２（ａ）〜（ｄ）の続きであり、本発明の実施形態にかかる電子部品１００の製造方法において適用した各工程を示す断面図である。なお、図３（ｇ）は、電子部品１００の完成図でもある。 図４は、従来の電子部品２００の断面図である。

以下において、図面とともに、本発明を実施するための形態の一例について説明する。

図１に、本発明の実施形態にかかる電子部品１００の平面図を示す。また、図３（ｇ）に、図１の電子部品１００におけるＡ−Ａ線での断面図を示す。

電子部品１００は、ＳｉＯ₂からなるＳｉ熱酸化膜２を表面に有するＳｉの基板１を備えている。

基板１上に、Ｂａ_0.7Ｓｒ_0.3ＴｉＯ₃（ＢＳＴ）からなる密着層３を介して、電子部品素体１０が形成されている。電子部品素体１０は、Ｐｔからなる複数の内部電極層４およびＢＳＴからなる複数の誘電体層５が交互に積層されてなるキャパシタ部６を有している。キャパシタ部６上には、酸化シリコン（ＳｉＯ_x）からなる無機保護膜７、および、ポリイミド樹脂からなる有機保護膜８が形成されている。キャパシタ部６の内部電極層５上には、Ｔｉ薄膜、Ｃｕ薄膜、Ｔｉ薄膜の順番に積層されてなる引き出し電極９が形成されている。ただし、図３（ｇ）においては、各薄膜を区別して示してはいない。

電子部品素体１０の引き出し電極９上には、実装用電極１３と測定用電極１６とが形成されている。実装用電極１３は、Ｎｉからなる第１の電極層１１と、Ａｕからなる第２の電極層１２とが積層された構造からなる。測定用電極１６は、実装用電極１３と同様にＮｉからなる第１の電極層とＡｕからなる第２の電極層が積層されてなる下層部１４と、Ａｕからなる第２の電極層１２より硬いＴｉからなる上層部１５とが積層された構造からなる。なお、Ｔｉの表面は空気中で酸化されやすいため、表面がＴｉの自然酸化膜となっていることがある。このほか上層部１５の材料として、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｎ等が挙げられる。その中で特にＣｒ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｚｎが望ましい。

実装用電極１３と測定用電極１６の表面を除いて、電子部品素体１０を覆うように、有機保護膜１７が形成されている。

以上に示した構成からなる電子部品１００の選別は、従来のように実装用電極１３の表面にプローブを当てて特性を測定するのではなく、測定用電極１６の表面にプローブを当てて特性を測定することにより実施する。

本発明の電子部品１００においては、測定用電極１６の表面（上層部１５）がＴｉまたはＴｉの自然酸化膜からなっている。ＴｉまたはＴｉの自然酸化膜からなる測定用電極１６の表面は、Ａｕからなる実装用電極１３の表面（第２の電極層１２）よりも硬いため、この測定用電極１６の表面はプローブを当てた際に剥離することがほとんどない。そのため、プローブと測定用電極１６の電気的接触の悪化に伴う測定不良が発生しにくくなっている。

以上の構成からなる本発明の実施形態にかかる電子部品１００は例えば、次の方法により製造することができる。

図２（ａ）〜図３（ｇ）は、本発明の実施形態にかかる電子部品１００の製造方法において適応する各工程の断面図を示している。

まず、図２（ａ）に示すように、ＳｉＯ₂からなるＳｉ熱酸化膜２が表面に形成されたＳｉの基板１上に、化学溶液堆積(ＣＳＤ：Chemical Solution Deposition)法により、膜厚５０ｎｍのＢＳＴからなる密着層３を形成する。具体的には、ＢＳＴの原料溶液を熱酸化膜２上に塗布し、３５０℃のホットプレート上で乾燥させ、６３０℃、１０分間の熱処理により結晶化させて、密着層３を得る。

次に、密着層３上に、高周波マグネトロンスパッタ法により膜厚２００ｎｍのＰｔからなる内部電極層４を形成する。

次に、内部電極層４上に、上述した密着層３の形成工程と同様のＣＳＤ法により、膜厚９０ｎｍのＢＳＴからなる誘電体層５を形成する。

次に、誘電体層５上に、高周波マグネトロンスパッタ法により、膜厚２００ｎｍのＰｔからなる内部電極層４を形成する。

上記した方法と同様のＣＳＤ法および高周波マグネトロンスパッタ法を交互に繰り返すことにより、合計４層の内部電極層４および、合計３層の誘電体層３を作成する。

次に、最上面の内部電極層４上にフォトリソグラフィ法によってレジストマスク（図示せず）を形成した後、Ａｒを用いたイオンミリング法により内部電極層４と誘電体層５をエッチングすることで、図２（ｂ）に示すようにキャパシタ部６を形成する。その後、内部電極層４上からレジストマスクを取り除く。

次に、キャパシタ部６を含む全体をピーク温度８６０℃で３０分間熱処理をする。

次に、図２（ｃ）に示すように、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）法により、キャパシタ部６の上面および側面を覆うように、膜厚７００ｎｍの酸化シリコンからなる無機保護膜７を形成する。

次に、無機保護膜７上に、膜厚６μｍのポリイミド樹脂からなる有機保護膜８を形成する。具体的には、無機保護膜７上に感光性のポリイミド樹脂をスピンコートで塗布し、１２０℃で５分間加熱し、露光、現像工程を経て３２０℃で３０分加熱を行い、パターニングされた有機保護膜８を得る。

次に、図２（ｄ）に示すように、有機保護膜８をマスクとして、ＣＨＦ₃ガスを用いて無機保護膜７をドライエッチングし、内部電極層４の一部を露出させる。

次に、図３（ｅ）に示すように、内部電極層４に接続された引き出し電極９を形成する。具体的には、高周波マグネトロンスパッタ法により、膜厚１００ｎｍのＴｉ、膜厚１０００ｎｍのＣｕ、膜厚１００ｎｍのＴｉを順次成膜することにより、引き出し電極９を形成する。

次に、引き出し電極９上の一部に、フォトリソグラフィ法によってレジストマスク（図示せず）を形成する。その後、表面がレジストマスクから露出した引き出し電極９上に、電解めっきによって膜厚４．０μｍのＮｉからなる第１の電極層１１および、膜厚０．１μｍのＡｕからなる第２の電極層１２を堆積することにより、実装用電極１３および測定用電極１６の下層部１４を形成する。その後、引き出し電極９上からレジストマスクを取り除く。

次に、フォトリソグラフィ法によって下層部１４の表面のみを露出させたレジストマスク（図示せず）を形成する。その後、図３（ｆ）に示すように、Ｔｉを下層部１４上に蒸着することにより上層部１５を形成することで測定用電極１６を完成させる。その後、レジストマスクを除去する。

次に、引き出し電極９上にフォトリソグラフィ法によってレジストマスク（図示せず）を形成し、ウェットエッチング法により引き出し電極９の一部をエッチングした後、レジストマスクを引き出し電極９上から除去する。

最後に、図３（ｇ）に示すように、膜厚８μｍのエポキシ樹脂からなる有機保護膜１７を実装用電極１３および測定用電極１６の表面が露出するように形成し、電子部品１００を完成させる。具体的には、感光性のエポキシ樹脂原料をスピンコートで塗布し、１１０℃で５分間加熱し、露光、現像工程を経て２００℃で１時間硬化を行い、有機保護膜１７を形成する。

本実施形態にかかる電子部品１００の製造方法によれば、図３（ｅ）に示すように、測定用電極１６の下層部１４は、実装用電極１３と同時に形成することができる。そのため、図３（ｆ）に示すように、従来の製造方法に上層部１５の形成工程を追加することのみで、測定用電極１６を形成することが可能となっている。

なお、本発明の実施形態にかかる電子部品１００の構造、および製造方法は、上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。

例えば、前記実施形態では、実装用電極１３は第１の電極層１１および第２の電極層１２の合計２層からなっているが、合計１層でも合計３層以上でも良い。また、測定用電極１６の下層部１４は、第１の電極層１１および第２の電極層１２の計２層の構造に限らず、合計３層以上でも良い。また、測定用電極１６は下層部１４を有さず、上層部１５のみを有していても良い。また、実装用電極１２の層構造と測定用電極１６の下層部１４の層構造が同一でなくても良い。

１ 基板
２ 熱酸化膜
３ 密着層
４ 内部電極層
５ 誘電体層
６ キャパシタ部
７ 無機保護膜
８、１７ 有機保護膜
９ 引き出し電極
１０ 電子部品素体
１１ 第１の電極層
１２ 第２の電極層
１３ 実装用電極
１４ 下層部
１５ 上層部
１６ 測定用電極
１００ 電子部品

Claims (3)

1. 電子部品素体と、
   前記電子部品素体の表面上に設けられた複数の実装用電極と、
   前記電子部品素体の表面上に設けられ、前記複数の実装用電極の少なくとも１つと電気的に接続された測定用電極と、を備え、
   前記電子部品素体は、キャパシタを有した薄膜デバイスであり、
   前記実装用電極と前記測定用電極との間から引き出された、前記キャパシタに接続するための引き出し電極が設けられており、
   前記複数の実装用電極および前記測定用電極は、同一材料で連続的に形成された前記引き出し電極の、同一高さの有機保護膜の上に形成された部分の上に、それぞれ形成されていて、
   前記測定用電極の表面には、前記実装用電極の表面よりも硬い上層部が設けられている、電子部品。
2. 前記実装用電極は少なくとも１層以上の層構造であり、
   前記測定用電極は、前記実装用電極と同一の層構造からなる下層部と、当該下層部上に形成され前記実装用電極の表面より硬い上層部とからなる、請求項１に記載された電子部品。
3. 前記実装用電極の表面がＡｕからなり、前記測定用電極の表面がＴｉまたはＴｉの自然酸化膜からなる、請求項１または２に記載された電子部品。

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