JP6610072B2 - Multilayer capacitor and wiring board - Google Patents

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Description

本発明は、積層コンデンサ、及び、該積層コンデンサが実装された配線基板に関する。   The present invention relates to a multilayer capacitor and a wiring board on which the multilayer capacitor is mounted.

ディジタル回路では、ICやLSIの動作中の負荷変動を吸収したり、ノイズを除去するため、電源−グランド間にデカップリングコンデンサが挿入される。その際、電圧変動を抑制する観点から、電源インピーダンスは低い方がよく、よってデカップリングコンデンサのインピーダンスも低い方が望ましいため、ICなどが必要とする電源インピーダンスに応じて十分な静電容量を持ったコンデンサが使用される。   In a digital circuit, a decoupling capacitor is inserted between a power supply and a ground in order to absorb load fluctuation during operation of the IC or LSI and to remove noise. At that time, from the viewpoint of suppressing voltage fluctuations, it is preferable that the power source impedance is low. Therefore, it is desirable that the impedance of the decoupling capacitor is also low, so that the IC has sufficient capacitance according to the power source impedance required by the IC. Capacitors are used.

ところが、数MHz以上の高周波領域では、ICなどの電源端子とコンデンサとをつなぐ配線のインダクタンスの影響により、静電容量だけではインピーダンスが下がらなくなる。そこで、ICやLSIなどの半導体集積回路素子の近傍にコンデンサを配置し、半導体集積回路素子の電源およびグランドラインからコンデンサまでの配線引き回しを最短にすることにより、インダクタンスを低減することが試みられている(例えば、特許文献1参照)。   However, in a high frequency region of several MHz or more, the impedance cannot be lowered only by the capacitance due to the influence of the inductance of the wiring connecting the power supply terminal such as an IC and the capacitor. Therefore, an attempt has been made to reduce inductance by disposing a capacitor in the vicinity of a semiconductor integrated circuit element such as an IC or LSI and minimizing the wiring from the power supply and ground line to the capacitor of the semiconductor integrated circuit element. (For example, refer to Patent Document 1).

ここで、特許文献1には、絶縁基板を貫通し、電気回路用および接地回路用として供する複数のビアホール導体を有する半導体素子収納用パッケージと、該半導体素子収納用パッケージ上に搭載された半導体素子とが複数のビアホール導体上にそれぞれ形成された複数のはんだボールにより接続され、さらに、これら複数のはんだボール間を架橋するように積層型セラミックコンデンサが設けられた電子部品実装基板が開示されている。   Here, Patent Document 1 discloses a semiconductor element storage package having a plurality of via-hole conductors that penetrates an insulating substrate and serves as an electric circuit and a ground circuit, and a semiconductor element mounted on the semiconductor element storage package. Are connected by a plurality of solder balls respectively formed on a plurality of via hole conductors, and further, an electronic component mounting board provided with a multilayer ceramic capacitor so as to bridge between the plurality of solder balls is disclosed. .

この電子部品実装基板によれば、半導体素子収納用パッケージから積層型セラミックコンデンサに至る配線、および積層型セラミックコンデンサから半導体素子に至る配線がはんだボールの長さ分だけであるために、基板に発生するインダクタンスを低減することができる。   According to this electronic component mounting board, the wiring from the semiconductor element storage package to the multilayer ceramic capacitor, and the wiring from the multilayer ceramic capacitor to the semiconductor element are only the length of the solder ball, and thus generated on the board. Inductance can be reduced.

特開2005−340535号公報JP 2005-340535 A

しかしながら、上述した特許文献1に記載の電子部品実装基板(配線基板)では、積層型セラミックコンデンサを実装する際に、該積層型セラミックコンデンサの大きさに応じた所定の間隔が必要となる。そのため、例えば、はんだボール間に積層型セラミックコンデンサが納まらない場合には、間隔を確保するために、はんだボールの配置や個数を変更することが必要となる。   However, in the electronic component mounting board (wiring board) described in Patent Document 1 described above, a predetermined interval corresponding to the size of the multilayer ceramic capacitor is required when the multilayer ceramic capacitor is mounted. Therefore, for example, when the multilayer ceramic capacitor does not fit between the solder balls, it is necessary to change the arrangement and the number of the solder balls in order to ensure the interval.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、はんだボールの配置を変更したり、はんだボールを取り除いたりすることなく、複数のはんだボールが配設された配線基板に直接実装することが可能な積層コンデンサ、及び該積層コンデンサが実装された配線基板を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and is directly mounted on a wiring board on which a plurality of solder balls are arranged without changing the arrangement of the solder balls or removing the solder balls. An object of the present invention is to provide a multilayer capacitor that can be used, and a wiring board on which the multilayer capacitor is mounted.

本発明に係る積層コンデンサは、半導体集積回路が実装されるとともに一方の面に複数のはんだボールが配設された配線基板に実装される積層コンデンサであって、はんだボールの配置に対応して、複数の貫通孔が積層方向に形成された積層体を備え、積層体の積層方向の厚みが、はんだボールの上記一方の面と垂直な方向の最大長よりも薄く、かつ、積層体に形成された貫通孔の直径が、はんだボールの上記一方の面と平行な方向の最大長よりも大きいことを特徴とする。   A multilayer capacitor according to the present invention is a multilayer capacitor mounted on a wiring board on which a semiconductor integrated circuit is mounted and a plurality of solder balls are disposed on one surface, and corresponds to the arrangement of the solder balls, A multilayer body in which a plurality of through holes are formed in the stacking direction, and the thickness of the stack body in the stacking direction is thinner than the maximum length in the direction perpendicular to the one surface of the solder ball, and is formed in the stack The diameter of the through hole is larger than the maximum length in the direction parallel to the one surface of the solder ball.

本発明に係る積層コンデンサによれば、複数の貫通孔がはんだボールの配置に対応して積層方向に形成されており、かつ、貫通孔の直径が上記一方の面と並行な方向のはんだボールの最大長よりも大きいため、該積層コンデンサを配線基板に実装する際に、貫通孔の内部にはんだボールが嵌まり込むように収まることとなる。また、積層体の積層方向の厚みが上記一方の面と垂直な方向のはんだボールの最大長よりも薄いため、はんだボールを用いて、配線基板を、例えばメイン基板等に実装することができる。その結果、はんだボールの配置を変更したり、はんだボールを取り除いたりすることなく、複数のはんだボールが配設された配線基板に直接実装することが可能となる。   According to the multilayer capacitor of the present invention, a plurality of through holes are formed in the stacking direction corresponding to the arrangement of the solder balls, and the diameter of the through holes is parallel to the one surface. Since it is larger than the maximum length, when the multilayer capacitor is mounted on the wiring board, the solder ball fits in the through hole. Further, since the thickness in the stacking direction of the stacked body is thinner than the maximum length of the solder balls in the direction perpendicular to the one surface, the wiring board can be mounted on, for example, the main board using the solder balls. As a result, it is possible to directly mount the wiring board on which the plurality of solder balls are arranged without changing the arrangement of the solder balls or removing the solder balls.

本発明に係る積層コンデンサでは、積層体が、複数の貫通孔が形成された複数の内部電極と、複数の貫通孔が形成された複数の誘電体層とが交互に積層されて構成され、内部電極に形成された貫通孔の直径が、誘電体層に形成された貫通孔の直径よりも大きいことが好ましい。   In the multilayer capacitor according to the present invention, the multilayer body is configured by alternately laminating a plurality of internal electrodes formed with a plurality of through holes and a plurality of dielectric layers formed with a plurality of through holes. The diameter of the through hole formed in the electrode is preferably larger than the diameter of the through hole formed in the dielectric layer.

この場合、内部電極に形成された貫通孔の直径が、誘電体層に形成された貫通孔の直径よりも大きいため、内部電極が貫通孔の内周面に露出することが防止される。よって、積層コンデンサの内部電極とはんだボールとが短絡することを防止することが可能となる。   In this case, since the diameter of the through hole formed in the internal electrode is larger than the diameter of the through hole formed in the dielectric layer, the internal electrode is prevented from being exposed to the inner peripheral surface of the through hole. Therefore, it is possible to prevent a short circuit between the internal electrode of the multilayer capacitor and the solder ball.

本発明に係る積層コンデンサでは、複数の内部電極それぞれが、複数に分割されていることが好ましい。   In the multilayer capacitor according to the present invention, it is preferable that each of the plurality of internal electrodes is divided into a plurality of parts.

この場合、複数の内部電極それぞれが、複数に分割されているため、1つの積層体中に複数のコンデンサを形成することができる。よって、1つの部品で、異なる複数の電圧系統に対応することが可能となる。   In this case, since each of the plurality of internal electrodes is divided into a plurality of parts, a plurality of capacitors can be formed in one laminated body. Therefore, it is possible to deal with a plurality of different voltage systems with one component.

本発明に係る積層コンデンサは、積層体の側面に形成された一対の外部電極を備えることが好ましい。   The multilayer capacitor according to the present invention preferably includes a pair of external electrodes formed on the side surface of the multilayer body.

この場合、積層体の側面に一対の外部電極が形成される構成のため、比較的、容易に製作することが可能となる。   In this case, since the pair of external electrodes are formed on the side surface of the laminate, it can be manufactured relatively easily.

本発明に係る積層コンデンサは、積層体の側面に形成された二対以上の外部電極を備えることが好ましい。   The multilayer capacitor according to the present invention preferably includes two or more pairs of external electrodes formed on the side surface of the multilayer body.

この場合、積層体の側面に二対以上の外部電極が形成されるため、例えば、一方の対になっている外部電極と他方の対になっている外部電極とで電流の流れる向きが逆になるように配置することにより、該電流によって生じる磁界(磁束)を互いに打消し合うようにでき、インダクタンスをより低減することが可能となる。   In this case, since two or more pairs of external electrodes are formed on the side surface of the laminate, for example, the direction of current flow is reversed between one pair of external electrodes and the other pair of external electrodes. By arranging in such a manner, the magnetic fields (magnetic fluxes) generated by the currents can be canceled with each other, and the inductance can be further reduced.

本発明に係る積層コンデンサでは、外部電極が、積層体の片側の側面に並べて配置されていることが好ましい。   In the multilayer capacitor according to the present invention, it is preferable that the external electrodes are arranged side by side on one side surface of the multilayer body.

この場合、外部電極が、積層体の片側の側面に並べて配置されるため、配置の自由度を高めることが可能となる。   In this case, since the external electrodes are arranged side by side on the side surface on one side of the laminate, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement.

本発明に係る積層コンデンサでは、外部電極が、積層体の対向する側面それぞれに対向して配置されていることが好ましい。   In the multilayer capacitor according to the present invention, it is preferable that the external electrode is disposed to face each of the opposing side surfaces of the multilayer body.

この場合、外部電極が、積層体の対向する側面それぞれに対向して配置されるため、例えば、一方の対になっている外部電極と他方の対になっている外部電極とで電流の流れる向きが逆になるように配置し易くなる。   In this case, since the external electrode is disposed to face each of the opposing side surfaces of the stacked body, for example, the direction in which current flows between the external electrode in one pair and the external electrode in the other pair It becomes easy to arrange so that becomes reverse.

また、本発明に係る積層コンデンサでは、外部電極が、半導体集積回路のグランド端子と接続されるグランド用外部電極と、半導体集積回路の電源端子と接続される電源用外部電極とを含み、グランド用外部電極と電源用外部電極とが交互に並べて配置されていることが好ましい。   In the multilayer capacitor according to the present invention, the external electrode includes a ground external electrode connected to the ground terminal of the semiconductor integrated circuit and a power external electrode connected to the power supply terminal of the semiconductor integrated circuit. It is preferable that the external electrodes and the power supply external electrodes are alternately arranged.

この場合、外部電極が、半導体集積回路のグランド端子と接続されるグランド用外部電極と、半導体集積回路の電源端子と接続される電源用外部電極とを含み、グランド用外部電極と電源用外部電極とが交互に並べて配置されている。そのため、寄生インダクタンスにより生じる磁界(磁束)が互いに打ち消し合い、インダクタンスを低減することができる。よって、高周波領域の電源インピーダンスをより低減することが可能となる。   In this case, the external electrode includes a ground external electrode connected to the ground terminal of the semiconductor integrated circuit and a power external electrode connected to the power supply terminal of the semiconductor integrated circuit, and the ground external electrode and the power external electrode Are arranged alternately. Therefore, the magnetic field (magnetic flux) generated by the parasitic inductance cancels each other, and the inductance can be reduced. Therefore, the power source impedance in the high frequency region can be further reduced.

本発明に係る配線基板は、半導体集積回路が実装されるとともに一方の面に複数のはんだボールが配設された配線基板であって、上記いずれかの積層コンデンサが上記一方の面に実装されていることを特徴とする。   A wiring board according to the present invention is a wiring board on which a semiconductor integrated circuit is mounted and a plurality of solder balls are disposed on one surface, and any one of the multilayer capacitors is mounted on the one surface. It is characterized by being.

本発明に係る配線基板によれば、上記いずれかの積層コンデンサが一方の面に実装されるため、はんだボールの配置や個数を変更することなく(すなわち、はんだボールの配置を変更したり、はんだボールを取り除いたりすることなく)、積層コンデンサを直接実装することができ、電源インピーダンスをより低減することが可能となる。   According to the wiring board of the present invention, since any one of the above multilayer capacitors is mounted on one surface, the arrangement and number of solder balls are not changed (that is, the arrangement of the solder balls is changed or the solder balls are changed) Without removing the ball), the multilayer capacitor can be directly mounted, and the power source impedance can be further reduced.

本発明によれば、はんだボールの配置を変更したり、はんだボールを取り除いたりすることなく、複数のはんだボールが配設された配線基板に積層コンデンサを直接実装することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to directly mount a multilayer capacitor on a wiring board on which a plurality of solder balls are arranged without changing the arrangement of the solder balls or removing the solder balls.

実施形態に係る積層コンデンサ、及び該積層コンデンサが実装されたインターポーザの構成を示す底面図である。It is a bottom view which shows the structure of the multilayer capacitor which concerns on embodiment, and the interposer by which this multilayer capacitor was mounted. 実施形態に係る積層コンデンサ、及び該積層コンデンサが実装されたインターポーザの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the multilayer capacitor which concerns on embodiment, and the interposer by which this multilayer capacitor was mounted. 実施形態に係る積層コンデンサの内部電極及び外部電極の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the internal electrode and external electrode of the multilayer capacitor which concerns on embodiment. 変形例に係る積層コンデンサの内部電極及び外部電極の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the internal electrode and external electrode of the multilayer capacitor which concerns on a modification.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

まず、図1〜図3を併せて用いて、実施形態に係る積層コンデンサ1及び積層コンデンサ1が実装されたインターポーザ(特許請求の範囲に記載の配線基板に相当)10の構成について説明する。図1は、積層コンデンサ1及び積層コンデンサ1が実装されたインターポーザ10の構成を示す底面図である。図2は、積層コンデンサ1及び積層コンデンサ1が実装されたインターポーザ10の構成を示す側面図である。また、図3は、積層コンデンサ1の内部電極4,5及び外部電極6,7の構成を示す図である。   First, the configuration of the multilayer capacitor 1 according to the embodiment and the interposer (corresponding to the wiring board described in the claims) 10 on which the multilayer capacitor 1 is mounted will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a bottom view showing the configuration of the multilayer capacitor 1 and the interposer 10 on which the multilayer capacitor 1 is mounted. FIG. 2 is a side view showing the configuration of the multilayer capacitor 1 and the interposer 10 on which the multilayer capacitor 1 is mounted. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the internal electrodes 4 and 5 and the external electrodes 6 and 7 of the multilayer capacitor 1.

インターポーザ10は、端子ピッチが異なるLSIチップ12とメイン基板20とを双方の間で中継するプリント基板(配線基板)である。インターポーザ10は、上面にLSIチップ(特許請求の範囲に記載の半導体集積回路に相当)12が搭載され、下面(特許請求の範囲に記載の一方の面に相当)に複数の半球形のはんだボール11が格子状に並べられている。すなわち、インターポーザ10は、BGA(Ball Grid Array)タイプのプリント基板である。なお、図1,2では、図面を見易くするために、インターポーザ10に対する積層コンデンサ1やはんだボール11の縮尺比率を適宜変更して示した。   The interposer 10 is a printed board (wiring board) that relays between the LSI chip 12 and the main board 20 having different terminal pitches. The interposer 10 has an LSI chip (corresponding to the semiconductor integrated circuit described in claims) 12 mounted on the upper surface and a plurality of hemispherical solder balls on the lower surface (corresponding to one surface described in the claims). 11 are arranged in a grid pattern. That is, the interposer 10 is a BGA (Ball Grid Array) type printed circuit board. In FIGS. 1 and 2, the scale ratios of the multilayer capacitor 1 and the solder balls 11 with respect to the interposer 10 are changed as appropriate for easy understanding of the drawings.

インターポーザ10の下面(底面)には、上記LSIチップ12の動作中の負荷変動を吸収したり、ノイズを除去するため、電源−グランド間にデカップリングコンデンサとして機能する積層コンデンサ1が実装されている。すなわち、積層コンデンサ1は、インターポーザ10とメイン基板20との間に挿入されるように実装されている。   On the lower surface (bottom surface) of the interposer 10, a multilayer capacitor 1 that functions as a decoupling capacitor is mounted between the power source and the ground in order to absorb load fluctuation during operation of the LSI chip 12 and to remove noise. . That is, the multilayer capacitor 1 is mounted so as to be inserted between the interposer 10 and the main board 20.

積層コンデンサ1は、直方体形状に形成された積層体2と、積層体2の両側面に形成された4対の外部電極6,7を備えている。   The multilayer capacitor 1 includes a multilayer body 2 formed in a rectangular parallelepiped shape, and four pairs of external electrodes 6 and 7 formed on both side surfaces of the multilayer body 2.

積層体2は、矩形に形成された複数の誘電体層3と、複数の内部電極4,5とが交互に積層されることにより構成されている。誘電体層3は、例えば、BaTiO、CaTiO、SrTiO、CaZrOなどを主成分とする誘電体セラミックから形成される。なお、これらの主成分にMn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの副成分が添加されていてもよい。 The multilayer body 2 is configured by alternately laminating a plurality of dielectric layers 3 formed in a rectangular shape and a plurality of internal electrodes 4 and 5. The dielectric layer 3 is made of, for example, a dielectric ceramic mainly composed of BaTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , CaZrO 3 or the like. Note that subcomponents such as a Mn compound, Fe compound, Cr compound, Co compound, and Ni compound may be added to these main components.

特に、積層体2では、複数(図1の例では8個)の貫通孔8が、はんだボール11の配置やピッチに対応して積層方向に形成されている。ここで、積層体2(積層コンデンサ1)に形成された各貫通孔8の直径は、インターポーザ10の下面と平行な方向のはんだボール11の最大長φ2よりも大きく形成される。よって、積層コンデンサ1をインターポーザ10に実装する際に、はんだボール11が貫通孔8の内側に収まることとなる。   In particular, in the laminate 2, a plurality of (eight in the example of FIG. 1) through-holes 8 are formed in the lamination direction corresponding to the arrangement and pitch of the solder balls 11. Here, the diameter of each through-hole 8 formed in the multilayer body 2 (multilayer capacitor 1) is formed larger than the maximum length φ2 of the solder ball 11 in a direction parallel to the lower surface of the interposer 10. Therefore, when the multilayer capacitor 1 is mounted on the interposer 10, the solder balls 11 are accommodated inside the through holes 8.

より詳細には、積層体2は、複数(8個)の貫通孔8Bが形成された複数の内部電極4,5と、複数(8個)の貫通孔8が形成された複数の誘電体層3とが交互に積層されて構成されている。ここで、内部電極4,5に形成された貫通孔8Bの直径は、誘電体層3に形成された貫通孔8(誘電体層3の貫通孔の直径が積層体2の貫通孔の直径となるため、便宜上同一の符号を用いることとする)の直径よりも大きく形成される。   More specifically, the laminate 2 includes a plurality of internal electrodes 4 and 5 in which a plurality (eight) through-holes 8B are formed, and a plurality of dielectric layers in which a plurality (eight) through-holes 8 are formed. 3 are alternately stacked. Here, the diameter of the through hole 8B formed in the internal electrodes 4 and 5 is the same as that of the through hole 8 formed in the dielectric layer 3 (the diameter of the through hole of the dielectric layer 3 is the same as the diameter of the through hole of the laminate 2). Therefore, the same reference numerals are used for convenience).

また、積層体2(積層コンデンサ1)の積層方向の厚みは、インターポーザ10の下面と垂直な方向のはんだボール11の最大長φ1よりも薄く形成される。よって、積層コンデンサ1を実装した状態で、インターポーザ10をメイン基板20に実装することができる。   In addition, the thickness of the multilayer body 2 (multilayer capacitor 1) in the stacking direction is smaller than the maximum length φ1 of the solder ball 11 in the direction perpendicular to the lower surface of the interposer 10. Therefore, the interposer 10 can be mounted on the main board 20 with the multilayer capacitor 1 mounted.

内部電極4,5は、矩形の薄膜状に形成されている。内部電極4と、内部電極5とは、誘電体層3を介して互いに対向するように、交互に積層されている。内部電極4,5それぞれは、例えば、Ni、Cu、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Auなどから形成される。内部電極4,5は、積層体2の両側面に引き出されている。   The internal electrodes 4 and 5 are formed in a rectangular thin film shape. The internal electrodes 4 and the internal electrodes 5 are alternately stacked so as to face each other with the dielectric layer 3 interposed therebetween. Each of the internal electrodes 4 and 5 is made of, for example, Ni, Cu, Ag, Pd, an Ag—Pd alloy, Au, or the like. The internal electrodes 4 and 5 are drawn out on both side surfaces of the multilayer body 2.

積層体2の両側面には、4対の外部電極6,7が形成されている。すなわち、外部電極6と外部電極7とは、積層体2を挟んで対向するように、該積層体2の側面に並んで形成されている。外部電極6,7は、例えば、銀を主成分とする導電性材料から形成されている。外部電極6は、上述した内部電極4の引き出し部と接続されている。一方、外部電極7は、内部電極5の引き出し部と接続されている。   Four pairs of external electrodes 6 and 7 are formed on both side surfaces of the laminate 2. That is, the external electrode 6 and the external electrode 7 are formed side by side on the side surface of the multilayer body 2 so as to face each other with the multilayer body 2 interposed therebetween. The external electrodes 6 and 7 are made of, for example, a conductive material containing silver as a main component. The external electrode 6 is connected to the lead portion of the internal electrode 4 described above. On the other hand, the external electrode 7 is connected to a lead portion of the internal electrode 5.

より具体的には、外部電極6,7は、LSIチップ12のグランド端子(より詳細には、該端子とビアを介して接続されたはんだボール11)と接続されるグランド用外部電極6と、LSIチップ12の電源(又は信号)端子(より詳細には、該端子とビアを介して接続されたはんだボール11)と接続される電源(又は信号)用外部電極7とを含み、グランド用外部電極6と電源用外部電極7とは交互に並べて配置されている。なお、LSIチップ12の端子(上記はんだボール11)と外部電極6,7とは、例えば、プリント配線を介して接続されていてもよいし、直接、接触(接続)するように構成されていてもよい。   More specifically, the external electrodes 6 and 7 are the ground external electrodes 6 connected to the ground terminals of the LSI chip 12 (more specifically, the solder balls 11 connected to the terminals via vias), A power supply (or signal) terminal of the LSI chip 12 (more specifically, a solder ball 11 connected to the terminal through a via) and a power supply (or signal) external electrode 7 connected to the ground external The electrodes 6 and the power supply external electrodes 7 are alternately arranged. Note that the terminals (the solder balls 11) of the LSI chip 12 and the external electrodes 6 and 7 may be connected via, for example, a printed wiring, or configured to be in direct contact (connection). Also good.

ここで、外部電極6,7の対数は、4対には限られることなく、例えば、1対でもよい。また、外部電極6,7を積層体2の片側の側面にのみ配置する構成としてもよい。   Here, the number of pairs of the external electrodes 6 and 7 is not limited to four pairs, and may be one pair, for example. Alternatively, the external electrodes 6 and 7 may be arranged only on one side surface of the laminate 2.

次に、積層コンデンサ1の製造方法について説明する。まず、チタン酸バリウム系の誘電体材料などを主成分とする誘電ペーストがスクリーン印刷により塗布され、誘電体層3が形成される。   Next, a method for manufacturing the multilayer capacitor 1 will be described. First, a dielectric paste mainly composed of a barium titanate-based dielectric material or the like is applied by screen printing to form the dielectric layer 3.

続いて、例えば銀を主成分とする導電ペーストがスクリーン印刷により塗布され、孔の空いた導電ペースト層、すなわち、貫通孔8Bを有する内部電極4(5)が形成される。その後、同様にして、各層が順次積層、すなわち、誘電体層3と内部電極4,5とが交互に積層される。   Subsequently, for example, a conductive paste containing silver as a main component is applied by screen printing to form a conductive paste layer having a hole, that is, an internal electrode 4 (5) having a through hole 8B. Thereafter, in the same manner, the respective layers are sequentially laminated, that is, the dielectric layers 3 and the internal electrodes 4 and 5 are alternately laminated.

そして、全ての層が形成された後、積層体2の積層方向に貫通孔8が形成される。その後、ダイシング等により、個々の積層コンデンサ毎にカットされる。そして、所定の条件で焼成された後、外部電極6,7に例えばSnめっき又はNiめっきが施される。以上のようにして、積層コンデンサ1が製造される。   Then, after all the layers are formed, the through holes 8 are formed in the stacking direction of the stacked body 2. Thereafter, each multilayer capacitor is cut by dicing or the like. Then, after firing under predetermined conditions, for example, Sn plating or Ni plating is applied to the external electrodes 6 and 7. The multilayer capacitor 1 is manufactured as described above.

本実施形態によれば、複数(8個)の貫通孔8がはんだボール11の配置やピッチに対応して積層方向に形成されており、かつ、貫通孔8の直径がインターポーザ10の下面と平行な方向のはんだボール11の最大長φ2よりも大きいため、積層コンデンサ1をインターポーザ10に実装する際に、貫通孔8の内部にはんだボール11が嵌まり込むように収まることとなる。その結果、はんだボール11の配置を変更したり、はんだボール11を取り除いたりすることなく、積層コンデンサ1を、複数のはんだボール11が配設されたインターポーザ10に直接実装することが可能となる。なお、積層体2の積層方向の厚みがインターポーザ10の下面と垂直な方向のはんだボール11の最大長φ1よりも薄いため、はんだボール11を用いて、積層コンデンサ1が実装されたインターポーザ10をメイン基板20に実装することができる。   According to the present embodiment, a plurality (eight) of through holes 8 are formed in the stacking direction corresponding to the arrangement and pitch of the solder balls 11, and the diameter of the through holes 8 is parallel to the lower surface of the interposer 10. Therefore, when the multilayer capacitor 1 is mounted on the interposer 10, the solder ball 11 fits inside the through-hole 8. As a result, the multilayer capacitor 1 can be directly mounted on the interposer 10 provided with the plurality of solder balls 11 without changing the arrangement of the solder balls 11 or removing the solder balls 11. In addition, since the thickness in the stacking direction of the multilayer body 2 is thinner than the maximum length φ1 of the solder ball 11 in the direction perpendicular to the lower surface of the interposer 10, the interposer 10 on which the multilayer capacitor 1 is mounted using the solder ball 11 is mainly It can be mounted on the substrate 20.

本実施形態によれば、内部電極4,5に形成された貫通孔8Bの直径が、誘電体層3に形成された貫通孔8の直径よりも大きいため、内部電極4,5が貫通孔8の内周面に露出することが防止される。よって、積層コンデンサ1の内部電極4,5とはんだボール11とが短絡することを防止することが可能となる。   According to this embodiment, since the diameter of the through hole 8B formed in the internal electrodes 4 and 5 is larger than the diameter of the through hole 8 formed in the dielectric layer 3, the internal electrodes 4 and 5 are formed in the through hole 8. It is prevented from being exposed to the inner peripheral surface of the. Therefore, it is possible to prevent the internal electrodes 4 and 5 of the multilayer capacitor 1 and the solder ball 11 from being short-circuited.

本実施形態によれば、4対の外部電極6,7が、積層体2の対向する側面それぞれに並べて配置され、かつ、グランド用外部電極6と電源用外部電極7とが交互に配置されている。そのため、寄生インダクタンスにより生じる磁界(磁束)が互いに打ち消し合い、インダクタンスを低減することができる。よって、高周波領域の電源インピーダンスをより低減することが可能となる。   According to this embodiment, four pairs of external electrodes 6 and 7 are arranged side by side on the opposite side surfaces of the multilayer body 2, and the ground external electrodes 6 and the power supply external electrodes 7 are alternately arranged. Yes. Therefore, the magnetic field (magnetic flux) generated by the parasitic inductance cancels each other, and the inductance can be reduced. Therefore, the power source impedance in the high frequency region can be further reduced.

(変形例)
上記実施形態では、各内部電極4,5が一枚の(すなわち分割されていない)電極からなっていたが、図4に示されるように、内部電極4B,5Bが複数(本実施形態では4つ)に分割された内部電極4a,4b,4c,4d、及び内部電極5a,5b,5c,5dからなる構成としてもよい。ここで、図4は、変形例に係る積層コンデンサ1Bの内部電極4B,5B及び外部電極6,7の構成を示す図である。なお、この場合、電源用外部端子7、グランド用外部端子6は、積層体2Bの両側面に、交互に並んで配置されることが好ましい。その他の構成は、上述した積層コンデンサ1と同等又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
(Modification)
In the above embodiment, each of the internal electrodes 4 and 5 is composed of one (that is, not divided) electrode. However, as shown in FIG. 4, there are a plurality of internal electrodes 4B and 5B (4 in this embodiment). The internal electrodes 4a, 4b, 4c, 4d and the internal electrodes 5a, 5b, 5c, 5d may be configured. Here, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the internal electrodes 4B and 5B and the external electrodes 6 and 7 of the multilayer capacitor 1B according to the modification. In this case, the power supply external terminals 7 and the ground external terminals 6 are preferably arranged alternately on both side surfaces of the multilayer body 2B. Since other configurations are the same as or similar to those of the multilayer capacitor 1 described above, detailed description thereof is omitted here.

本変形例によれば、複数の内部電極4B,5Bそれぞれが、複数に分割されているため、1つの積層体2B中に複数のコンデンサを形成することができる。よって、1つの部品で、異なる複数の電圧系統に対応することが可能となる。   According to this modification, each of the plurality of internal electrodes 4B and 5B is divided into a plurality of pieces, and thus a plurality of capacitors can be formed in one stacked body 2B. Therefore, it is possible to deal with a plurality of different voltage systems with one component.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、積層コンデンサ1をインターポーザ10に実装(適用)したが、インターポーザ以外のプリント基板(配線基板)に適用することもできる。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the multilayer capacitor 1 is mounted (applied) on the interposer 10, but can be applied to a printed board (wiring board) other than the interposer.

また、図面に示した積層コンデンサ1の貫通孔8の配置や数、及び、インターポーザ10のはんだボール11の配置や数は例示であり、任意に設定することができる。さらに、積層コンデンサ1の外部電極6,7の数も上記実施形態には限られない。   Further, the arrangement and number of the through holes 8 of the multilayer capacitor 1 and the arrangement and number of the solder balls 11 of the interposer 10 shown in the drawings are examples, and can be arbitrarily set. Further, the number of external electrodes 6 and 7 of the multilayer capacitor 1 is not limited to the above embodiment.

また、上記実施形態では、外部電極6がLSIチップ12のグランド端子(より詳細には、該端子とビアを介して接続されたはんだボール11)に接続され、外部電極7がLSIチップ12の電源(又は信号)端子(より詳細には、該端子とビアを介して接続されたはんだボール11)と接続される構成としたが、それぞれ逆、すなわち、外部電極6が電源(又は信号)端子と接続され、外部電極7がグランド端子と接続される構成としてもよい。   In the above embodiment, the external electrode 6 is connected to the ground terminal of the LSI chip 12 (more specifically, the solder ball 11 connected to the terminal via the via), and the external electrode 7 is connected to the power supply of the LSI chip 12. (Or signal) terminals (more specifically, the solder balls 11 connected to the terminals via vias) are connected to each other, but the reverse, that is, the external electrode 6 is connected to the power (or signal) terminal. The external electrode 7 may be connected to the ground terminal.

さらに、上記実施形態では、インターポーザ10に1個の積層コンデンサ1が実装された場合を例にして説明したが、インターポーザ10に実装される積層コンデンサ1の個数は、2個以上であってもよく、要件等に応じて任意に設定することができる。   Furthermore, in the above embodiment, the case where one multilayer capacitor 1 is mounted on the interposer 10 has been described as an example. However, the number of multilayer capacitors 1 mounted on the interposer 10 may be two or more. It can be arbitrarily set according to the requirements.

1,1B 積層コンデンサ
2,2B 積層体
3 誘電体層
4,5,4B,5B 内部電極
6,7 外部電極
8 貫通孔
8B 貫通孔
10 インターポーザ
11 はんだボール
12 LSIチップ
20 メイン基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1B multilayer capacitor 2, 2B multilayer body 3 Dielectric layer 4, 5, 4B, 5B Internal electrode 6, 7 External electrode 8 Through hole 8B Through hole 10 Interposer 11 Solder ball 12 LSI chip 20 Main board

Claims (9)

半導体集積回路が実装されるとともに一方の面に複数のはんだボールが配設された配線基板に実装される積層コンデンサであって、
前記はんだボールの配置に対応して、複数の貫通孔が積層方向に形成された積層体を備え、
前記積層体の積層方向の厚みは、前記はんだボールの前記一方の面と垂直な方向の最大長よりも薄く、かつ、前記積層体に形成された前記貫通孔の直径は、前記はんだボールの前記一方の面と平行な方向の最大長よりも大きく、
前記積層体は、複数の貫通孔が形成された複数の内部電極と、複数の貫通孔が形成された複数の誘電体層とが交互に積層されて構成され、
前記内部電極に形成されたすべての貫通孔の直径は、前記誘電体層に形成されたすべての貫通孔の直径よりも大きく、前記内部電極が前記積層体に形成されたすべての貫通孔の内周面に露出していないことを特徴とする積層コンデンサ。
A multilayer capacitor mounted on a wiring board on which a semiconductor integrated circuit is mounted and a plurality of solder balls are disposed on one surface,
Corresponding to the arrangement of the solder balls, comprising a laminate in which a plurality of through holes are formed in the lamination direction,
The thickness of the stacked body in the stacking direction is thinner than the maximum length in the direction perpendicular to the one surface of the solder ball, and the diameter of the through hole formed in the stacked body is the thickness of the solder ball. much larger than the maximum length of one side parallel to the direction,
The laminated body is configured by alternately laminating a plurality of internal electrodes formed with a plurality of through holes and a plurality of dielectric layers formed with a plurality of through holes,
The diameters of all the through holes formed in the internal electrode are larger than the diameters of all the through holes formed in the dielectric layer. A multilayer capacitor characterized in that it is not exposed on the peripheral surface .
前記積層体に形成されたすべての貫通孔の内周面が前記はんだボールと接触しないように、当該貫通孔の内周面とはんだボールとの間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の積層コンデンサ。A gap is provided between the inner peripheral surface of the through hole and the solder ball so that the inner peripheral surface of all the through holes formed in the laminate does not contact the solder ball. The multilayer capacitor according to claim 1. 前記複数の内部電極それぞれは、複数に分割されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層コンデンサ。 Wherein the plurality of each internal electrode, the multilayer capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that it is divided into a plurality. 前記積層体の側面に形成された一対の外部電極を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層コンデンサ。   The multilayer capacitor according to claim 1, further comprising a pair of external electrodes formed on a side surface of the multilayer body. 前記積層体の側面に形成された二対以上の外部電極を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層コンデンサ。   The multilayer capacitor according to claim 1, further comprising two or more pairs of external electrodes formed on a side surface of the multilayer body. 前記外部電極は、前記積層体の片側の側面に並べて配置されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の積層コンデンサ。   The multilayer capacitor according to claim 4, wherein the external electrodes are arranged side by side on one side surface of the multilayer body. 前記外部電極は、前記積層体の対向する側面それぞれに対向して配置されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の積層コンデンサ。   The multilayer capacitor according to claim 4, wherein the external electrode is disposed to face each of the opposing side surfaces of the multilayer body. 前記外部電極は、前記半導体集積回路のグランド端子と接続されるグランド用外部電極と、前記半導体集積回路の電源端子と接続される電源用外部電極とを含み、
前記グランド用外部電極と電源用外部電極とが交互に並べて配置されていることを特徴とする請求項7に記載の積層コンデンサ。
The external electrode includes a ground external electrode connected to a ground terminal of the semiconductor integrated circuit, and a power external electrode connected to a power supply terminal of the semiconductor integrated circuit,
The multilayer capacitor according to claim 7, wherein the ground external electrode and the power external electrode are alternately arranged.
半導体集積回路が実装されるとともに一方の面に複数のはんだボールが配設された配線基板において、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層コンデンサが前記一方の面に実装されていることを特徴とする配線基板。
In a wiring board on which a semiconductor integrated circuit is mounted and a plurality of solder balls are arranged on one side,
A multilayer substrate according to claim 1, wherein the multilayer capacitor is mounted on the one surface.
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