JP6792374B2 - チップ部品およびその製造方法、ならびに、チップ部品を備えた回路モジュール - Google Patents
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Description
本発明のチップ部品の製造方法は、第1主面および第2主面を有し、前記第1主面側に機能素子が形成された基板を準備する工程と、前記基板の前記第2主面を粗面化する粗面化工程とを含む。
図1は、本発明の一実施形態に係るチップ部品1を示す模式的な斜視図である。図2は、図1に示すチップ部品1の模式的な底面図である。図3は、図2に示すIII-III線に沿う縦断面図である。図4は、図3に示す二点鎖線IVによって取り囲まれた部分の拡大図である。
図1を参照して、チップ部品1は、略直方体形状の基板2を含む。基板2は、第1主面3と、その反対側に位置する第2主面4と、第1主面3および第2主面4を接続する側面5とを有している。基板2の第1主面3および第2主面4は、当該第1主面3の法線方向から見た平面視(以下、単に「平面視」という。)において長方形状に形成されている。
図3を参照して、表面絶縁膜13上には、第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15が間隔を空けて配置されている。第1パッド電極膜14は、基板2の長手方向の一端部側に配置されており、第2パッド電極膜15は、基板2の長手方向の他端部側に配置されている。第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15は、基板2の短手方向に沿って延びる長方形状に形成されていてもよい。
第1外部端子22は、第1パッド開口20内において第1パッド電極膜14と電気的に接続されている。これにより、第1外部端子22は、第1パッド電極膜14を介して機能素子16と電気的に接続されている。第2外部端子23は、第2パッド開口21内において第2パッド電極膜15と電気的に接続されている。これにより、第2外部端子23は、第2パッド電極膜15を介して機能素子16に電気的に接続されている。
図5を参照して、回路モジュール31は、配線32が形成された主面を含む実装基板33と、当該実装基板33に実装されたチップ部品1とを含む。配線32は、チップ部品1の第1外部端子22と接続される第1パッド34と、チップ部品1の第2外部端子23と接続される第2パッド35とを含む。
参考例に係るチップ部品1および本実施形態に係るチップ部品41の外観検査を実施するに当たり、参考例に係るチップ部品41が複数実装された第1評価用ボード42と、本実施形態に係るチップ部品1が複数実装された第2評価用ボード43とを準備した。参考例に係るチップ部品41は、基板2の第2主面4が鏡面であり、粗面化されていない点を除いて、本実施形態に係るチップ部品1の構造と略同様の構造を有している。参考例に係るチップ部品41の具体的な構成についての説明は省略する。
これにより、第2主面4による光の反射方向に偏りが生じるのを効果的に抑制できるから、撮像機によって基板2の第2主面4を良好に検出させることができる。また、基板2の第2主面4に複数の凹部7を形成することによって、当該基板2の第2主面4に光が照射されずに影になる部分を作り込むことができるから、取得される画像において基板2の第2主面4の色合いを調整できる。
まず、図8Aを参照して、ベース基板52が準備される。ベース基板52は、基板2の第1主面3および第2主面4に対応する第1主面53および第2主面54を有している。ベース基板52の第1主面53には、チップ部品1が形成される複数の部品形成領域55と、複数の部品形成領域55を区画する境界領域56とが設定されている。ベース基板52に対して所定の処理を実行した後、境界領域56(つまり、部品形成領域55の周縁)に沿ってベース基板52を切断することにより、複数のチップ部品1の個片が切り出される。図8Aでは、2個のチップ部品1の個片が切り出される領域が示されている(以下、図8B〜図8Kにおいて同じ)。
次に、図8Eを参照して、部品形成領域55を被覆し、境界領域56を露出させる開口61を選択的に有するマスク62がベース基板52の第1主面53上に形成される。次に、たとえばマスク62を介する異方性エッチング(たとえば、RIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)法)により、ベース基板52の不要な部分が除去される。これにより、部品形成領域55を区画する溝63がベース基板52に形成される。ベース基板52に溝63が形成された後、マスク62は除去される。
次に、図8Gを参照して、たとえば異方性エッチング(たとえばRIE法)により、溝63の側面を被覆する絶縁層64を残存させるように、絶縁層64におけるベース基板52の第1主面53に平行な部分が除去される。これにより、絶縁層64における溝63の側面を被覆する部分が側面絶縁層24となる。このとき、絶縁層64の一部が、絶縁層17のうちの第1パッド開口20の内壁を形成する部分、および、絶縁層17のうちの第2パッド開口21の内壁を形成する部分を被覆するように残存してもよい。
次に、図8Iを参照して、ベース基板52を支持するための支持テープ65が、当該ベース基板52の第1主面53側に貼着される。支持テープ65は、樹脂製のテープであってもよい。次に、たとえばCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学機械研磨)法によって、ベース基板52の第2主面54が溝63に連通するまで研削される。これにより、溝63に沿ってベース基板52が切断されて、当該ベース基板52における部品形成領域55を含む領域が、基板2の個片として切り出される。ベース基板52において、第1主面53および第2主面54を成していた部分は、個片化された基板2の第1主面3および第2主面4となる。また、ベース基板52において、溝63の内壁を成していた部分は、基板2の側面5となる。
次に、図8Kを参照して、複数の基板2の第2主面4が粗面化される。本実施形態では、基板2の第2主面4を粗面化する方法として、レーザ光照射が採用されている。この工程では、基板2の第2主面4の表層部に集光点が合わされて、基板2の第2主面4側からレーザ光が照射される。本実施形態では、基板2の第2主面4において、基板2の一方方向(基板2の短手方向)に沿って延びる複数のレーザ光照射領域67が、当該基板2の他方方向(基板2の長手方向)に沿って間隔を空けてストライプ状に設定される。そして、各レーザ光照射領域67に沿ってレーザ光が照射される。
本実施形態では、短手方向に沿って延びる複数のレーザ光照射領域67が、基板2の長手方向に沿って間隔を空けてストライプ状に設定されている例について説明した。しかし、基板2の長手方向に沿って延びる複数のレーザ光照射領域67が、基板2の短手方向に沿って間隔を空けて設定されてもよい。このような複数のレーザ光照射領域67によれば、基板2の長手方向に沿って延び、かつ、基板2の短手方向に沿って間隔を空けた複数の凹部7を形成できる。また、複数のレーザ光照射領域67は、基板2の第2主面4に対して離散的、たとえばランダムなドット状に設定されてもよい。このような複数のレーザ光照射領域67によれば、基板2の第2主面4に対して離散的に配置された複数の凹部7を形成できる。
エッチングによって基板2の第2主面4を粗面化する場合には、まず、複数の凹部7を形成すべき領域を露出させる複数の開口を選択的に有するマスクが基板2の第2主面4上に形成される。次に、マスクを介するエッチングによって、基板2の第2主面4の一部が除去される。このようにして、基板2の第2主面4に複数の凹部7が形成される。
本実施形態では、基板2の第2主面4の粗面化工程に先立って、より具体的にはベース基板52の切断工程に先立って、第1外部端子22および第2外部端子23を形成する工程が実施される例について説明した(図8H参照)。しかし、第1外部端子22および第2外部端子23を形成する工程は、基板2の第2主面4の粗面化工程(図8K参照)の後に実施されてもよい。この場合、第1外部端子22および第2外部端子23は、バレルめっき法によって形成されてもよい。バレルめっき法では、バレルと称される複数の貫通孔を有する容器と、めっき液が貯留されためっき槽と、バレル内に配置された陰極と、めっき槽内に配置された陽極とを備えたバレルめっき装置が使用される。
たとえば、前述の実施形態では、チップ部品1が機能素子16を含む点について述べたが、機能素子16は、抵抗R、コンデンサC、コイルLおよびダイオードDを含む群から選択される少なくとも一種以上の素子を含むことができる。以下では、チップ部品1において、機能素子16として抵抗Rが採用された実施例(第1実施例)、機能素子16としてコンデンサCが採用された実施例(第2実施例)、機能素子16としてコイルLが採用された実施例(第3実施例)、および機能素子16としてダイオードDが採用された実施例(第4実施例)について具体的に説明する。
<第1実施例>
図9は、図1に示すチップ部品1の第1実施例であって、機能素子16として抵抗Rが採用された場合の形態を示す模式的な縦断面図である。図10は、図9に示すX-X線に沿う横断面図である。図9および図10において、前述の実施形態において述べた構成と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施例では、抵抗導電体膜71が帯状を成し、葛折り状に引き回されている例を示しているが、抵抗導電体膜71は、第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15の間を直線状に延びていてもよい。抵抗導電体膜71は、銅よりも高い抵抗率を有する金属材料によって形成されていることが好ましい。抵抗導電体膜71は、Ti膜またはTiN膜によって形成されていてもよい。抵抗導電体膜71は、Ti膜およびTi膜上に形成されたTiN膜を含む積層構造を有していてもよい。
まず、たとえばスパッタ法により、抵抗導電体膜71、第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15のベースとなる電極膜(たとえばTi膜)が表面絶縁膜13上に形成される。次に、たとえば抵抗導電体膜71、第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15に対応するパターンで開口するマスクを介するエッチングにより、電極膜の不要な部分が除去される。これにより、抵抗導電体膜71、第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15が表面絶縁膜13上に形成される。その後、図8C〜図8Kの工程が順に実行されて、機能素子16として抵抗Rが採用された構造のチップ部品1を製造できる。
<第2実施例>
図11は、図1に示すチップ部品1の第2実施例であって、機能素子16としてコンデンサCが採用された場合の形態を示す模式的な縦断面図である。図12は、図11に示すXII-XII線に沿う横断面図である。図11および図12において、前述の実施形態において述べた構成と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
第1電極膜72、誘電体膜73および第2電極膜74の積層構造は、第1パッド電極膜14および第2パッド電極膜15の間の表面絶縁膜13上に形成されている。第1電極膜72は、第1パッド電極膜14と電気的に接続されており、第2電極膜74は、第2パッド電極膜15と電気的に接続されている。
まず、たとえばスパッタ法により、第1パッド電極膜14および第1電極膜72のベースとなる電極膜が表面絶縁膜13上に形成される。次に、第1パッド電極膜14および第1電極膜72に対応するパターンで開口するマスクを介するエッチングにより、電極膜の不要な部分が除去される。これにより、第1パッド電極膜14および第1電極膜72が表面絶縁膜13上に形成される。
次に、たとえば、スパッタ法により、第2パッド電極膜15および第2電極膜74のベースとなる電極膜が誘電体膜73上に形成される。次に、第2パッド電極膜15および第2電極膜74に対応するパターンで開口するマスクを介するエッチングにより、電極膜の不要な部分が除去される。これにより、第2パッド電極膜15および第2電極膜74が誘電体膜73上に形成される。その後、図8C〜図8Kの工程が順に実行されて、機能素子16としてコンデンサCが採用された構造のチップ部品1を製造できる。
<第3実施例>
図13は、図1に示すチップ部品1の第3実施例であって、機能素子16としてコイルLが採用された場合の形態を示す模式的な縦断面図である。図14は、図13に示すXIV-XIV線に沿う横断面図である。図13および図14において、前述の実施形態において述べた構成と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
コイル用絶縁膜79には、コイル導電体膜75の第2コイルエンド77を露出させるコンタクト孔80が形成されている。前述の第2パッド電極膜15は、本実施例では、コイル用絶縁膜79上に形成されている。第2パッド電極膜15および第2コイルエンド77の間には、第2パッド電極膜15および第2コイルエンド77を接続する第2接続電極膜81が形成されている。より具体的には、第2接続電極膜81は、コイル用絶縁膜79上からコンタクト孔80に入り込むように第2パッド電極膜15から引き出されており、当該コンタクト孔80内でコイル導電体膜75の第2コイルエンド77と電気的に接続されている。
まず、たとえばスパッタ法により、第1パッド電極膜14、コイル導電体膜75および第1接続電極膜78のベースとなる電極膜が表面絶縁膜13上に形成される。次に、第1パッド電極膜14、コイル導電体膜75および第1接続電極膜78に対応するパターンで開口するマスクを介するエッチングにより、電極膜の不要な部分が除去される。これにより、第1パッド電極膜14、コイル導電体膜75および第1接続電極膜78が表面絶縁膜13上に形成される。
次に、たとえばマスクを介するエッチングにより、コイル用絶縁膜79の不要な部分が選択的に除去されて、コイル導電体膜75の第2コイルエンド77を露出させるコンタクト孔80がコイル用絶縁膜79に形成される。
<第4実施例>
図15は、図1に示すチップ部品1の第4実施例であって、機能素子16としてダイオードDが採用された場合の形態を示す模式的な縦断面図である。図16は、図15に示すXVI-XVI線に沿う横断面図である。図15および図16において、前述の実施形態において述べた構成と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施例に係る表面絶縁膜13は、複数の第2不純物領域83A,83Bを被覆するように基板2の第1主面3上に形成されている。表面絶縁膜13には、第2不純物領域83Aを露出させる第1コンタクト孔84と、第2不純物領域83Bを露出させる第2コンタクト孔85とが形成されている。
本実施例に係るチップ部品1は、第1不純物領域82および第2不純物領域83A,83Bのpn接合部によって形成されたダイオードDを含む。より具体的には、ダイオードDは、基板2の短手方向に沿って形成された複数の双方向ツェナーダイオード要素Delを一体的に有する1つの双方向ツェナーダイオードである。双方向ツェナーダイオード要素Delは、基板2の短手方向に互いに隣り合って形成された第1ツェナーダイオードDZ1および第2ツェナーダイオードDZ2によって形成されている。
まず、図8Aの工程において、p型のシリコンウエハからなるベース基板52が準備される。次に、イオン注入マスクを介してn型不純物がベース基板52の第1主面53側の表層部に選択的に注入される。n型不純物の注入後、イオン注入マスクは除去される。次に、熱処理によって、n型不純物が拡散される。これにより、複数の第2不純物領域83A,83Bが、ベース基板52の第1主面53側の表層部に形成される。
次に、たとえばスパッタ法により、第1パッド電極膜14、第2パッド電極膜15、複数の第1引き出し電極膜86および複数の第2引き出し電極膜87のベースとなる電極膜が表面絶縁膜13上に形成される。次に、第1パッド電極膜14、第2パッド電極膜15、複数の第1引き出し電極膜86および複数の第2引き出し電極膜87に対応するパターンで開口するマスクを介するエッチングにより、電極膜の不要な部分が除去される。これにより、第1パッド電極膜14、第2パッド電極膜15、複数の第1引き出し電極膜86および複数の第2引き出し電極膜87が表面絶縁膜13上に形成される。その後、図8C〜図8Kの工程が順に実行されて、機能素子16としてダイオードDが採用された構造のチップ部品1を製造できる。
<変形例>
次に、図17を参照して、前述の光拡散反射構造6の変形例について説明する。図17は、光拡散反射構造6の変形例を示す模式的な縦断面図である。図17において、前述の実施形態において述べた構成と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
2 基板
3 基板の第1主面
4 基板の第2主面
7 凹部
10 絶縁膜
11 絶縁膜の第1部分
12 絶縁膜の第2部分
14 第1パッド電極膜
15 第2パッド電極膜
16 機能素子
17 絶縁層
20 第1パッド開口
21 第2パッド開口
22 第1外部端子
23 第2外部端子
31 回路モジュール
32 配線
33 実装基板
52 ベース基板
53 第1主面
54 第2主面
55 部品形成領域
63 溝
R 抵抗
C コンデンサ
L コイル
D ダイオード
Claims (13)
- 第1主面および第2主面を有する基板と、
前記基板の前記第1主面側に形成された機能素子と、
前記機能素子と電気的に接続されるように前記基板の前記第1主面上に配置された複数の外部端子とを含み、
前記基板の前記第2主面には、当該第2主面に照射された光を拡散反射させるための光拡散反射構造が形成されており、
前記光拡散反射構造は、前記基板の一辺沿いに一方方向に延びる凹部列が、当該一方方向の直交方向に沿って間隔を空けてストラップ状に配列された複数の凹部列を含み、各前記凹部列の内外には、不規則に形成された複数の凸部が存在している構造を含む、チップ部品。 - 前記基板の前記第2主面を被覆する絶縁膜をさらに含む、請求項1に記載のチップ部品。
- 前記絶縁膜は、前記凹部の内壁を被覆する第1部分と、前記凹部外の前記基板の前記第2主面を被覆する第2部分とを含み、
前記絶縁膜の前記第1部分は、前記絶縁膜の前記第2部分の厚さよりも小さい厚さを有している、請求項2に記載のチップ部品。 - 前記機能素子と電気的に接続されるように前記基板の前記第1主面上に間隔を空けて配置された複数の電極膜と、
前記基板の前記第1主面を被覆し、かつ前記複数の電極膜を露出させる複数のパッド開口が形成された絶縁層とをさらに含み、
前記複数の外部端子は、前記複数のパッド開口内にそれぞれ配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のチップ部品。 - 前記機能素子は、抵抗、コンデンサ、コイルおよびダイオードを含む群から選択される少なくとも一種の素子を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のチップ部品。
- 配線が形成された主面を有する実装基板と、
前記基板の前記第1主面が前記実装基板の前記主面に対向した状態で前記実装基板に支持され、かつ、前記複数の外部端子が前記配線と電気的および機械的に接続された請求項1〜5のいずれか一項に記載のチップ部品とを含む、回路モジュール。 - 第1主面および第2主面を有し、前記第1主面側に機能素子が形成された基板を準備する工程と、
前記基板の前記第2主面に照射された光を拡散反射させるための光拡散反射構造を形成する工程とを含み、
前記光拡散反射構造を形成する工程は、レーザ光の照射によって、前記第2主面に、前記基板の一辺沿いに一方方向に延びる凹部列が、当該一方方向の直交方向に沿って間隔を空けてストラップ状に配列された複数の凹部列を形成する工程を含み、
前記複数の凹部列を形成する際に、前記レーザ光の照射によって溶融した前記基板の材料の一部により、各前記凹部列の内外に不規則に複数の凸部が形成される、チップ部品の製造方法。 - 前記光拡散反射構造を形成する準備する工程において、前記機能素子と電気的に接続された複数の外部端子が前記第1主面上に形成された前記基板が準備される、請求項7に記載のチップ部品の製造方法。
- 前記光拡散反射構造を形成する工程後、前記基板の前記第1主面上に、前記機能素子と電気的に接続される複数の外部端子を形成する工程をさらに含む、請求項7または8に記載のチップ部品の製造方法。
- 前記基板を準備する工程は、
前記基板の前記第1主面に対応する第3主面、および前記基板の前記第2主面に対応する第4主面を有するベース基板を準備する工程と、
複数のチップ部品のそれぞれに対応する複数の部品形成領域を前記第3主面に設定し、前記複数の部品形成領域のそれぞれに機能素子を形成する工程と、
前記複数の部品形成領域のそれぞれの周縁に沿って前記ベース基板を切断することにより、前記ベース基板の一部を前記第1主面および前記第2主面を有する前記基板として切り出す個片化工程とを含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載のチップ部品の製造方法。 - 前記基板を準備する工程は、前記機能素子を形成する工程の後、前記個片化工程に先立って、前記複数の部品形成領域のそれぞれに、前記機能素子と電気的に接続される複数の外部端子を形成する工程を含む、請求項10に記載のチップ部品の製造方法。
- 前記光拡散反射構造を形成する工程後、前記基板の前記第1主面上に、前記機能素子と電気的に接続される複数の外部端子を形成する工程をさらに含む、請求項11に記載のチップ部品の製造方法。
- 前記個片化工程は、
前記複数の部品形成領域のそれぞれの周縁に沿って前記ベース基板を前記第3主面から前記第4主面に向かって掘り下げることによって、前記複数の部品形成領域のそれぞれを区画する溝を形成する工程と、
前記溝に連通するまで前記ベース基板を前記第4主面側から研削し、前記ベース基板の一部を前記第1主面および前記第2主面を有する前記基板として切り出す研削工程とを含み、
前記光拡散反射構造を形成する工程は、前記研削工程後の前記基板の前記第2主面に対して実行される、請求項10〜12のいずれか一項に記載のチップ部品の製造方法。
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