JPH04260363A - 集積回路部品とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は集積回路部品に係り、特
に内部配線もしくは少なくとも１つの受動素子を具備す
るセラミック多層基板と薄膜トランジスタ等の能動素子
を具備する基板を金属バンプあるいは導電性ペーストに
よって接着して電気的に接続した集積回路部品に関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来の混成集積回路は例えば、薄板状に
形成したコイル、コンデンサ、抵抗等の受動素子を積層
体として一体化し、内部配線を施し、ＲＣネットワーク
、フィルタ、トランス等を構成する積層チップ状のセラ
ミック多層基板に、別工程で製造したトランジスタ等の
能動素子やＩＣを搭載して混成集積回路を構成している
。

【０００３】例えば図６に示す如く、薄板状の抵抗５１
、セラミックコンデンサネットワーク５２、内部電極５
３を積層させた積層チップ状のセラミック多層基板上に
スモールアウトライン（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ，
ＳＯ）パッケージを施したＩＣ５５を搭載したものがあ
る。なお５４は端子電極、５６はクロスオーバーガラス
である（例えばＮＩＫＫＥＩ　　ＭＩＣＲＯ　　ＤＥＶ
ＩＣＥＳ，１９９０年４月号ｐｐ．　１０４〜１１８参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来のＳＯパ
ッケージＩＣはそのパッケージがエポキシ樹脂等であり
、下部に位置する多層配線はセラミック材（フェライト
材も含む）で構成されるため、その線膨張係数が１桁程
度違うことも稀ではない。このため使用条件によっては
ヒートショック性や温度サイクルに対して装置の特性劣
化をおこし易いなど信頼性に問題があった。

【０００５】さらに複品部品である積層チップ状のセラ
ミック多層基板とＳＯパッケージＩＣとはそれぞれ別個
の規格により製造されるため、これらを組合わせてもそ
の形状は、整形性が悪く、異形状となり、チップマウン
ター等の自動実装機等にかかりにくいという問題もあっ
た。

【０００６】またＳＯパッケージＩＣをセラミック多層
基板に搭載する従来の混成集積回路はその厚さ、大きさ
とも小型化するには限界があり、混成集積回路の集積度
、小型化の点で問題があった。

【０００７】従って本発明の目的は、前記問題点を解決
するため、整形性がよく、信頼性も高くかつ集積度の高
い小型化した積層混成集積回路部品を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明は薄膜トランジスタ等の能動素子を形成したガ
ラス等の基板と、内部配線もしくは少なくとも１つの受
動素子を形成した積層チップ状のセラミック多層基板と
の間を半田金属から成るバンプまたは導電性ペーストて
接続するもである。

【０００９】このため本発明では、ガラス等の基板上に
薄膜トランジスタを形成後、セラミック多層基板上の電
極部もしくは、それと対応する位置にある薄膜トランジ
スタの電極部に半田あるいは金から成るバンプあるいは
導電性ペーストで接続部を形成し、この基板を反転させ
て対応する電極部と接続するものである。

【００１０】さらに、金属性バンプや導電性ペーストで
接続部を形成すると、接続部にすき間が出来るため、こ
の接続部の一部を残して、接続部に非導電性接着剤を付
着し、全体を真空雰囲気になるように減圧した後、徐々
に常圧に戻すことにより、接続部を非導電性接着剤によ
り充填封止することによりその信頼性が向上する。

【００１１】

【作用】このようにガラス等の基板を薄膜トランジスタ
の基板として用いているので、ガラスはＳＯパッケージ
にくらべ、線膨張係数がセラミック多層基板に近いため
、ヒートショックにも強く、信頼性の高いものが得られ
る。

【００１２】また、ＳＯパッケージＩＣの如くパッケー
ジ済の別部品をセラミック多層基板に搭載するものに比
べ、本発明の集積回路部品は厚さも薄く、より一層の小
型化を図ることもできる。

【００１３】その上接続部に出来る基板とセラミック多
層基板とのすき間に非導電性接着剤が滲透、密着し、両
者を完全に一体化するので、防湿効果が高まり部品の特
性劣化を防止する。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図４によって説明す
る。

【００１５】（１）第１の実施例 図１は本発明の第１の実施例の構造説明図である。

【００１６】図１において１は薄膜トランジスタをその
表面に形成したガラス基板、２は薄膜状の内部配線もし
くは少なくとも１つの受動素子を形成したセラミック多
層基板、３はバンプ、４はパッド部、５は引出し電極を
示す。

【００１７】図１（ａ）において、薄膜トランジスタの
形成されたガラス基板１と内部配線もしくは少なくとも
１つの受動素子が形成されたセラミック多層基板２は、
ガラス基板１の表面上に形成されたバンプ３とパッド４
によってセラミック多層基板２内の内部配線あるいは素
子の接続部と電気的に接続されるとともに一体化されて
いる。

【００１８】図１（ｂ）はガラス基板１とセラミック多
層基板２を接続する前の状態図である。その片面に複数
の薄膜トランジスタ７を形成し、これらの薄膜トランジ
スタの組合せによってフィルタ等の回路を構成した薄膜
トランジスタＩＣをガラス基板１上に形成する。

【００１９】この薄膜トランジスタ７を形成した主面上
のガラス基板１に金属層から成るバンプ３を転写スクリ
ーン印刷または蒸着法で形成する。一方セラミック多層
基板２上のガラス基板１を反転させた時、バンプ３と対
応する位置にパッド４が形成されている。

【００２０】接合時に必要に応じ加圧、加熱（超音波）
を加える。

【００２１】次にこのセラミック多層基板２上に、金属
バンプ３を有するガラス基板１を反転させて、対応する
バンプ３とパッド４を重ねて両者を電気的に接続し、図
１（ａ）の如き一体化した混成集積回路チップとする。

【００２２】さらに必要に応じてセラミック多層基板２
の側面の引出し電極５と、ガラス基板１上の所定部分に
銀−パラジウム端子電極を形成する。

【００２３】ところで図１の如く、バンプによってガラ
ス基板１とセラミック基板２とを接続すると、両者の接
続後少なくとも５μｍ〜１０μｍのすき間があく。この
すき間から湿気が入ると、電極金属であるアルミニウム
等が劣化するなど悪影響を及ぼす。

【００２４】これらの点を解決するため、図２に示す如
き処理をすることもできる。即ち、一体化したガラス基
板１とセラミック多層基板のバンプ接続部周辺に、例え
ば市販のＯＣＤの如き液状ガラス７を刷毛塗りなどの適
宜の方法て塗布する、この時、その一部に液状ガラスの
付着しない部分８を残す（図２（ａ）参照）。

【００２５】次にこの一体化後の素子１０を、図３に示
す如きベルジャ１１中に配置し、まず排気口１２より真
空になるように排気する。

【００２６】真空に排気した後、吸気口１３よりガスを
徐々に流入し、常圧に戻す。

【００２７】この過程において、液状ガラス７はガラス
基板１とセラミック多層基板２の間のバンプ接続部に気
密に充填され、そのすき間がなくなる。

【００２８】次に余分の液状ガラス、特に薄膜トランジ
スタ上の表面電極やセラミック多層基板２の引出し電極
５を覆っている液状ガラスを除去した後、４５０℃〜８
００℃で焼成して、ガラス層７′を形成し、充填封止を
完成してガラス基板とセラミック多層基板２を一体化す
る（図２（ｂ）参照）。

【００２９】一体化した後、セラミック多層基板２の引
出し電極５と必要があれば薄膜トランジスタ７のパット
電極をエッチングにより露出し、銀−パラジウム電極材
料を塗布し、５００℃以下で焼成し端子電極を形成する
。

【００３０】（２）第２の実施例 本発明の他の実施例は、薄膜トランジスタを形成した基
板１とセラミック多層基板２１とが、バンプでなく導電
性ペーストから成る取り出し端子２３によって一体化さ
れるものである。

【００３１】図４（ａ）（ｂ）にそれらの例を示す。図
４においてセラミック多層基板２１内には図４（ａ）（
ｂ）にその断面図で示すように、内部配線やＬ，Ｃ，Ｒ
のグループから選ばれた少なくとも１つの受動素子が形
成されている。

【００３２】図４（ａ）はガラスセラミック等から成る
セラミック多層基板２１中には銀−パラジウムから成る
内部配線層２２によって、コンデンサ部２４と配線部２
５が形成され、その表面には取出し端子２３が形成され
ている。１は薄膜トランジスタが形成されるガラス基板
、７′はガラス層である。

【００３３】図４（ｂ）は、内部に内部配線層２２を具
備するセラミック多層基板２１を用いたもので、その表
面にはやはり同じく銀−パラジウムの取出し端子２３が
形成され導電性ペースト２４でガラス基板１のＴＦＴと
接続されている。

【００３４】なお、このようなセラミック多層基板の１
例として、フィルタを構成した積層ＬＣチップの例を図
５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。

【００３５】図５（ａ）は積層ＬＣフィルタの斜視図、
図４（ｂ）はその内部結線回路例、図４（ｃ）はそのト
ランス部に用いられるインダクタ（Ｌ）の内部構造説明
図である。

【００３６】図５において、４１はコンデンサネットワ
ーク部、４２はトランス部、４３は、内部導体、４４は
外部電極、４５は引出し電極、４６は端子電極である。

【００３７】なお、これらの実施例において薄膜トラン
ジスタを形成する基板としてガラス基板を用いた例につ
いて説明したが、本発明はセラミック材と線膨張係数が
近く、薄膜トランジスタが形成出来るものであればこれ
に限られるものではない。

【００３８】また、バンプ等の接続部を封止する非導電
性接着剤として液状ガラスを用いた例について説明した
が、本発明はこれに限られず、非導電性接着剤であれば
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、収縮性樹脂も使用可能
である。

【００３９】さらに、前記の実施例では部品のチップの
製造工程を図示して説明したが、本発明は量産化も可能
である。

【００４０】この場合、扱い易い大きさの大セラミック
基板を用い、薄膜トランジスタを形成したガラス基板を
配置し、接続した後に、縦・横にダイシングソーでカッ
トして多数個の素子を一度に取ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の薄膜トランジスタはガラス基板
など、線膨張係数がＳＯパッケージに比べセラミック多
層基板と近い基板上で形成されるため、ヒートショック
や温度サイクルに対して強く、信頼性が向上する。

【００４２】また、ＳＯパッケージを施こす前の薄膜ト
ランジスタを受動素子等と一体化するので部品の小型化
への貢献度が大きい。

【００４３】本発明により、金属バンプによって薄膜Ｉ
Ｃ部と積層チップを接続した集積回路部品において、バ
ンプ接続部を非導電性接着剤で充填封止することができ
、この部分の防湿効果が一段と高まり、特性劣化を防止
することが出来る。

【００４４】このようにして製造した集積回路部品は小
型、軽量、高信頼性、多機能、低コストを実現し、自動
実装し易くなり、フィルタコンピュータ用ディレイライ
ン、汎用ロジック回路、、ＤＣ−ＤＣコンバータ、電子
スイッチ、オーディオ用のフィルタ等各種の電子部品に
利用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構造説明図及びその製造工
程説明図である。

【図２】本発明の実施例の製造工程説明図である。

【図３】本発明の実施例の製造装置の概略図である。

【図４】本発明の他の実施例の構造説明図である。

【図５】セラミック多層基板の一例の構造説明図である
。

【図６】従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１　　ガラス基板 ２　　セラミック多層基板 ３　　バンプ ４　　パッド ５　　引出し電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　薄膜トランジスタを形成したガラス基
   板と内部配線もしくは少なくとも１つの受動素子を具備
   するセラミック多層基板との間を金属バンプあるいは導
   電性ペーストで電気的に接続することを特徴とする集積
   回路部品。
2. 【請求項２】　　前記電気的接続部を非導電性接着剤で
   充填・封止することを特徴とする請求項１記載の集積回
   路部品。
3. 【請求項３】　　前記非導電性接着剤として液状ガラス
   を用いることを特徴とする請求項２記載の集積回路部品
   。
4. 【請求項４】　　前記電気的接続部の周囲に、一部を残
   して非導電性接着剤を付着し、これを真空雰囲気中に配
   置した後、徐々に常圧に戻すことにより非導電性接着剤
   を充填・封止することを特徴とする集積回路部品の製造
   方法。