專利名稱:電子電路部件的制作方法
技術領域:
本發明涉及電子電路部件及其制造技術。尤其涉及在基板中使用玻璃的電子電路部件及其制造中適用的有效技術。
背景技術:
在日本專利特開平8-255981號公報中,公開了通過用紫外線對感光性材料的曝光處理在玻璃基板上形成微細的通路孔和布線的技術。在該公報中,通過在玻璃基板上形成由Ti、Cr、Al、Ni、W、Mo、Ta、Cu等的金屬構成的遮光膜,防止在感光性材料的曝光處理時在玻璃基板的上表面和下表面之間發生紫外線的多次反射。另外,通過使上述由金屬構成的遮光膜的膜厚為3μm以上可以提高玻璃基板的傳熱性。
在日本專利特開平9-321184號公報中,公開了用來連接高布線密度的半導體芯片和低布線密度的印刷布線基板的連接基板及其制造技術。該連接基板由感光性玻璃基板構成,在其上表面上形成一層連接芯片的凸點的布線。在基板的下表面上形成與印刷布線基板的電極連接的多個凸點。基板上表面的布線和下表面上的凸點通過貫通基板的上下表面的孔電連接。這些貫通孔用光刻技術形成,其內部用電鍍埋入導體。
在日本專利特開2000-124358號公報中公開了,在硅基板上配置MIM型電容、螺旋電感、薄膜電阻和連接它們的布線,并在其上通過倒裝片安裝法安裝有源元件的高頻集成電路的技術。而且,雖然在該公報中沒有記載詳細內容和效果,但在其權利要求書記載了使用玻璃基板。
在日本專利特開平10-284694號公報中,公開了在電阻率為200Ω·cm以上的多晶硅制的基板上構成電子電路的技術。
作為用來安裝電子部件的布線基板,廣泛使用在由含有的玻璃纖維的環氧樹脂(玻璃環氧基板)或聚酰亞胺樹脂等構成的樹脂基板上形成Cu布線的基板,或在由AlN(氮化鋁)或SiC(碳化硅)等的陶瓷基板上形成W(鎢)布線的基板。
但是,樹脂或陶瓷之類的布線材料與在半導體集成電路的制造中使用的硅基板相比,畸曲和尺寸變化大,不能用光刻技術形成微米(μm)級的微細布線和通孔,所以難以高密度地安裝電子部件。
另外,適合形成微細布線的硅基板與玻璃環氧基板相比成本高,所以作為用來安裝電子部件的布線基板使用時通用性差,用途受到限制。而且由于單晶硅是半導體,成為其上形成的電容器、電感器等的電子部件效率下降的主要原因。而多晶硅基板雖然一定程度上可以防止其效率下降,但其成本比單晶硅基板還高,作為用來安裝電子部件的布線基板使用時通用性差,用途受到限制。
玻璃具有與樹脂或陶瓷相比畸曲和尺寸變化小且與硅相比價格低廉的優點,所以認為作為高密度安裝電子部件的基板的材料是合適的。而且玻璃是良好的絕緣體,所以在其上形成的電感器等的元件具有高效率。
但是,象日本特開2000-124358號公報中那樣的通常的玻璃基板的傳熱性差,比較容易損壞,所以因玻璃制基板與其它材料(Si)之間有熱膨脹率差,經常在基板內發生裂紋和破損,結果造成生產率低,可靠性低。
而且,為了在玻璃基板上高密度安裝電子部件,或把玻璃基板用于廣泛的用途,必須象在樹脂或陶瓷的布線基板中那樣,從基板的背面(與電子部件安裝面相反一側的面)取出作為外部連接端子的電極。
為了從玻璃基板的背面取出外部連接端子,必須有在玻璃基板上以高的尺寸精度形成貫通孔的技術,但是象例如上述公報(特開平9-321184號)記載的那樣使用特殊的感光性玻璃,使基板的制造成本升高,作為用來安裝電子部件的布線基板使用時受限制。
而且,在上述公報(特開2000-124358號)中那樣的基板上全部配置電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件時,集成后的電子部件的大小比較大。
而且,在上述的公報中,由于是在玻璃基板上形成的各構成要素在玻璃基板的端面上露出的結構,在從比較大的玻璃基板用切片等切出電子部件時,在構成電子電路部件的各層的界面區域上施加大的機械應力的場合,或在安裝電子部件時隨著施加的急劇的溫度變化在各層的界面區域上施加大的熱應力的場合等,在電子電路部件的端面露出的基板的和各層的界面區域上這些應力集中地施加,由此各層的界面區域發生剝離,電子電路部件發生破損。
這樣,現有的這種電子電路部件不一定能獲得高的可靠性,而且也不一定能獲得高的制造生產率。
發明內容
本發明的目的在于提供以高性能和高密度集成電容器、電感器和電阻器等的各種各樣的電子部件的電子電路部件。
為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的面積不同的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括絕緣性基板,由在上述絕緣性基板上設置的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;在上述電極的端部以外的部分上設置的連接部;連接上述元件和上述連接部的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分且排列成格子狀的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件,且與連接基板等的其它部件容易連接的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好、可以選擇適合各元件的必要高頻特性的有機絕緣材料,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的面積不同的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;在上述電極的端部以外的部分上設置的連接部;連接上述元件和上述連接部的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分且排列成格子狀的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件,且與連接基板等的其它部件容易連接的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好、可以選擇適合各元件的必要高頻特性的有機絕緣材料,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;在上述絕緣性基板的副主面上設置的多個第一有機絕緣材料,該多個第一有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍;以及在上述絕緣性基板的副主面上設置的多個第二有機絕緣材料,該多個第二有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部之外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,可以選擇適合各元件的必要高頻特性的有機絕緣材料,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分且在與上述電感元件不同的面上設置的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,可以減少來自搭載電子部件的基板等對電感元件的影響,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,在電子電路部件中,包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的、由在上述貫通孔內部形成的導電性物質和核形成物質和玻璃構成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。由此可以獲得制造生產率良好,可以可靠地使基板兩面電氣導通,且以高密度集成電容器、電感器、電阻器等的各種電子部件的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,通過使多個電極和夾在它們之間的由介電體材料構成的電容元件和電感元件、電阻元件和上述絕緣性基板的距離不同,可以更高密度地集成電容器、電感器、電阻器等的元件。
而且,為了實現上述目的,通過用玻璃基板作為絕緣性基板,由于玻璃基板的低成本、高平滑性、高絕緣性、低的介電正接,所以可以以更低的成本獲得高性能的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,通過用感光性有機絕緣材料作為有機絕緣材料,由于減少了制造時的工序、制造成本,可以以更低的成本獲得電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,通過使有機絕緣材料是含有交聯成分且含有重均分子量5000以上的高分子量體的低介電正接樹脂組成物,上述交聯成分具有用下面的一般式<化學式1>表示的多個苯乙烯基<化學式1>
(其中,R表示具有取代基也可以的碳化氫骨架;R1表示氫、甲基、乙基中的任一種;m是1-4的整數,n是2以上的整數),由于上述低介電正接樹脂組成物的廉價、低介電率和介電正接,可以廉價地獲得更高性能且高效率的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,通過以聚酰亞胺樹脂作為有機絕緣材料,由于聚酰亞胺的熱穩定性高,可以獲得可靠性高的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,通過以BCB(ベンゾシクロブテン,苯甲酰環丁烷)作為有機絕緣材料,由于BCB的低介電率和介電正接,可以獲得更高性能且高效率的電子電路部件。
而且,為了實現上述目的,通過以Ta、Mg、Sr中的任一種的氧化物作為介電體材料,由于Ta、Mg、Sr廉價且穩定性高,可以廉價地獲得可靠性高且高性能的電子電路部件。另外,作為介電體材料使用Ta的氧化物時可以提高絕緣耐壓,使用Mg的氧化物時可以提高Q值,使用Sr的氧化物時可獲得高ε值。而且,Q值可以用表示共振的銳性(頻率選擇性)的量以下式定義Q=ω(存儲能)/(損失)=Im(Z)/Re(Z)其中,Im(Z)和Re(Z)是各元件的1點(端子對)阻抗的虛數分量和實數分量。
本發明的電容元件,包括具有兩個金屬電極夾著由無機材料構成的介電體材料的結構的一個或多個電容元件、以及具有兩個金屬電極夾著由有機材料構成的介電體材料的結構的一個或多個電容元件。而且,優選地,電容元件的與玻璃基板接近的一側的金屬電極的端部由介電體材料以外的絕緣體覆蓋。
優選地,金屬電極是電阻低的導電性材料。具體地,可舉出金、銅、鎳、鋁、鉑、鎢、鉬、鐵、鈮、鈦、鎳/鉻合金、鐵/鎳鉻合金、氮化鉭等。尤其是銅的電阻小,是優選的。而且,金屬電極表面必須是平坦的,優選地,表面的凹凸是介電體材料厚度的1/25以下。而且,如果用高熔點的金屬材料作下部電極,在形成介電體時可以激光加工和高溫燒結,可以高性能化(可適用高ε的介電體材料),提高制造生產率。作為金屬電極的形成方法,可以是在形成預定膜厚的上述導電性材料后,形成光刻膠圖案,用干或濕蝕刻形成;或者在形成光刻膠圖案后用電解或無電解鍍形成。關于金屬電極和其它布線的形成方法,采用電鍍法時由于可以形成厚膜布線,可實現低電阻化、高效率化和高性能化。而在采用濺射法時由于可以形成微細圖案,可以實現微細化、小型化和高性能化。
而且,作為無機材料,只要是一般作為電容器用介電體材料使用的材料就行,沒有特別限制,可舉出例如Ta、Mg、Sr等的氧化物。具體地,可舉出Ta2O5、BsT(Ba(x)Sr(1-x)TiO(3),0<x<1)、SrTiO3、TiO2、MnO2、Y2O3、SnO2、MgTiO3等的氧化物,還有在鈦酸鋇化合物或鈦酸鋇化合物中摻雜了鋯或錫的化合物,WO3、SrO、混合的鋇/鍶的氧化物、BaWO4、CeO2等。對其形成方法也沒有特別限制,可以使用濺射法、等離子體CVD法等的干法、陽極氧化法等的濕法。用濺射法、蝕刻法等的干法形成介電體時,在可形成微細圖案的微細化、小型化、高性能化方面有效的。另外,用溶膠凝膠法、陽極氧化法等的濕法形成介電體時,在可簡化工藝的低成本化方面是有效的。
而且,作為有機材料,只要是一般在半導體用途中使用的有機材料即可,沒有特別限制,可以是熱硬化性也可以是熱塑性的。可舉出例如聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚吡咯烷酮、乙酸纖維、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、環氧樹脂、馬來酰胺(マレイミド)、酚醛樹脂、シアネ一ト、聚烯烴、聚氨酯和它們的化合物。也可以使用在這些化合物中添加了丙烯酸橡膠、硅橡膠、丁腈橡膠等的橡膠成分,或聚酰亞胺填料等的有機化合物填料或石英等的無機填料的混合物。而且還可以用包含上述材料的感光性材料形成。在采用感光性材料時由于可以省略在絕緣材料上形成光刻膠的工序,可以提高制造生產率。而且還可以微細化和小型化。
尤其是聚酰亞胺樹脂的耐熱性和耐藥品性優良,被賦予了感光性時加工性優良,是優選的。另外,苯甲酰環丁烷樹脂的誘電正接低,在作為高頻部件使用本發明的電容器時是優選的。同樣地,含有用下面的一般式<化學式1>表示的多個苯乙烯基的交聯成分且含有重均分子量5000以上的高分子量體的低介電正接樹脂組成物,傳送損失也減少,是優選的。優選地,在該樹脂組成物的苯乙烯基間鍵合的骨架是包含亞甲基、亞乙基等的亞烷基碳化氫骨架。具體地,可舉出1,2-雙(P-聯苯)烷、1,2-雙(M-聯苯)烷及其類似體,在側鏈上具有乙烯基的二乙烯基苯的單獨聚合體、和苯乙烯等的共聚體等的寡聚物。
<化學式1>
(其中,R表示具有取代基也可以的碳化氫骨架;R1表示氫、甲基、乙基中的任一種;m是1-4的整數,n是2以上的整數。)而且,上述有機絕緣材料還可以具有作為應力緩沖材料的功能。具體地,可以舉出氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丙烯酸橡膠、氫化腈橡膠、乙烯丙烯橡膠、氯磺化聚苯乙烯、表氯醇橡膠、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯混合物、聚硅氧烷對苯二甲酸二亞甲酯/聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲基丁二酯共聚物/聚碳酸酯混合物、聚四氟乙烯、フロリネイテツド乙烯丙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺/丙烯腈丁二烯苯乙烯混合物、改性環氧樹脂、改性聚烯烴、硅氧烷改性聚酰胺酰亞胺等。而且,作為其形成方法,有用印刷法、噴墨法、電子照相法等的圖案印刷法或貼膜法、旋涂法等形成有機絕緣材料后,用光工序或激光等形成圖案的方法、及其組合的方法。
此外,也可以是環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧異氰酸酯樹脂、馬來酰胺樹脂、馬來酰胺環氧樹脂、氰酸酯樹脂、氰酸酯環氧樹脂、氰酸酯馬來酰胺樹脂、酚醛樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、氨樹脂、氨腈樹脂、馬來酰胺氨腈樹脂等的各種熱硬化樹脂,或把兩種以上上述樹脂的組合而成的材料,或再添加了無機填料等的材料。另外,還可以向上述樹脂賦予感光性,用預定的曝光顯影工藝控制應力緩沖層的形狀。
另外,作為本發明的有機絕緣材料,還可以在層間用不同的絕緣材料。如果是這樣的層間不同的絕緣材料,可以對必需低損失的部分和必需耐藥品性的部分等的必要特性的材料選擇適當的材料和適當的位置,可以實現高性能化。另外,在夾著絕緣性基板在兩個表面上形成有機絕緣材料時,即使在面間用不同的絕緣材料也可獲得同樣的效果。
作為本發明的電感元件,只要是所謂的介電性電路元件即可,沒有特別限制,可以用例如在平面上形成的螺旋型、進而將其重疊多個的、或螺線管型等。另外,其電感值為10-100nH/mm2的是合適的。
而且,電感元件和金屬布線可以是相同的材料,也可以是不同的材料,其導電性和與周圍材料的接合性可以用形成法等適當選擇。而且對其形成方法也沒有特別的限制。例如可以用濺射法等形成Cu,也可以考慮到與周圍材料的接合性而在其界面上形成Ti、Cr等。還可以用濺射法等用Cu等形成作為籽膜的薄膜后,用電解電鍍法等形成。而且作為布線和電感元件的構圖法,可以用蝕刻法,去除(Lift off)法等的一般的布線構圖法。另外,也可以用包含Ag等的金屬的樹脂漿料用印刷法等形成。而且,在上述無機介電體的形成溫度高時,也可以用Pt等的耐氧化性、耐熱性高的金屬。形成電感器時,如果相對于電感器的布線寬度減小構成電感器的布線與布線之間的距離,就可以擴大電感器的中心部分的空間,可以實現高效率化、高性能化。
作為本發明的電阻元件,是由兩個金屬電極夾著電阻材料的結構。作為電阻材料,只要是一般作為電阻材料使用的材料即可,沒有特別的限制。可以用例如CrSi、TiN等。對其形成法也沒有特別的限制,可以用例如濺射法、等離子體CVD法等。另外,如果在最下層形成電阻元件,由于可以用比絕緣材料的硬化溫度更高的溫度燒結,所以從提高制造生產率、低成本化上看是有效的。
作為本發明的絕緣性基板,只要是不降低各元件的效率且絕緣性高的材料即可,沒有特別的限制。而且,玻璃玻璃作為本發明的絕緣性基板,只要是不降低各元件的效率且絕緣性高的材料即可,沒有特別的限制,應考慮強度、加工性等來選擇。特別優選地,含有從Sc、Y、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu構成的組中選擇的至少一種稀土元素,而且,優選地,稀土元素換算成Ln2O3(Ln是稀土元素)的氧化物,占整個玻璃的0.5-20重量%;其它成分是SiO240-80重量%;B2O30-20重量%;R2O(R是堿金屬)0-20重量%;RO(R是堿土類金屬)0-20重量%;Al2O30-17重量%;且R2O+RO10-30重量%。如果這樣,可以大幅度提高玻璃基板的強度,加工性也很好。
優選地,本發明中的貫通孔的形狀為兩個開孔直徑R1、R2(R1≥R2)與玻璃基板的厚度t的關系為70≤tan-1(t/(R1-R2))≤80,開孔的直徑R1、R2、基板上的配置狀況和基板的厚度根據安裝或集成的元件和布線的大小適當地選擇。
而且,其形成法只要不對玻璃基板造成大的物理或化學的損傷,就沒有特別的限制。可以用公知的開孔技術。有例如噴微砂法、化學蝕刻法、激光加工法、采用感光性玻璃的感光處理法等。不管用哪一種方法,是不在上述的開口部或貫通孔內部造成傷痕(チツピング)或裂紋等的物理的或化學的損傷的方法才是重要的。
另外,即使在用上述貫通孔形成法產生了傷痕或裂紋等的物理的或化學的損傷時,通過將其修復也可以作為基板使用。例如有用氫氟酸腐蝕產生了傷痕或裂紋的玻璃表面除去損傷的方法、或用玻璃的溶膠凝膠液填埋裂紋等的方法,或在玻璃基板材料的軟化點附近加熱處理的方法等。只要是能夠除去或封住損傷部分的方法即可,沒有特別的限定。
而且,本發明的在絕緣性基板上設置的貫通孔內部形成的導體部只要能與位于絕緣性基板的主面側或副主面側上的金屬布線或元件電氣導通即可,沒有特別的限制。也可以由例如導電性物質和核形成物質和玻璃構成的導電性物質構成。另外,只要能與位于玻璃基板兩側的電路部電連接即可,沒有特別的限制,導電性和與周圍材料的接合性可用形成法等適當選擇。而且對其形成方法也沒有特別的限制。例如可以用測射法等在貫通孔的壁面上形成Cu等的導體層,也可以考慮與周圍材料的接合性而在其界面上形成Ti、Cr等。而且還可以用濺射法等形成Cu的作為籽膜的薄膜后,用電鍍法等形成。用無電解電鍍法也可以。而且,在貫通孔內部可以埋入包含Ag等的金屬的樹脂漿料。
本發明的在電極的端部以外的部分上設置的連接部,只要能與其上部的金屬布線部電氣導通即可,沒有特別的限制,可以是在覆蓋電極的有機絕緣材料上用蝕刻法等開孔形成貫通孔后,用電鍍法等與上部的金屬布線層同時形成。而且作為貫通孔的形成法,也可以是用感光性聚酰亞胺或BCB等的感光性有機絕緣材料作為有機絕緣材料,用光掩模法形成。
對本發明的各元件的配置沒有特別的限制,但必須基于因各元件的耦合產生的寄生電容導致的性能下降、和求得的電子電路部件的大小,與其集成度相應地,適當設置各元件的配置。
例如,如果是基本上不需要小型化的電子電路部件,各元件在同一面上并列或增大各層間的距離,減小各元件間的影響是必要的。設計設置面即接地(グランド)層也是一種方法。
另外,如果需要更小型化,在基板的兩面上形成各元件可以提高集成度,更加小型化。
另外,通過夾著玻璃基板分散配置各元件,可以使制作工藝簡化,獲得廉價的電子電路部件。另外,通過增大各元件的距離,可以防止耦合導致的寄生電容的增加。
本發明的電子電路部件中,用于與外部電連接的外部電極不一定非在金屬端子部上形成,但如果需要也可以形成。外部電極是用來和搭載本發明的電子電路部件的基板或半導體元件電連接的導電體,例如具體地可使用含有錫、鋅、鉛的錫焊合金,銀、銅或金或用金覆蓋它們的球狀地形成的導電體。除此之外,也可以是鉬、鎳、銅、鉑、鈦等中的一個或兩個以上組合而成的合金或兩個以上的多層膜的結構的端子。另外,其形成法也可以使用用掩模等在球上形成電極的轉印法、圖案印刷法等所有現有公知的方法。
圖1是展示本發明的實施例1-4的示意剖面圖;圖2是展示本發明的實施例5的示意剖面圖;圖3是展示本發明的實施例6的示意剖面圖;圖4是展示本發明的實施例6的電容元件的圖;圖5是本發明的實施例7的電子電路部件的電路圖;圖6是展示本發明的實施例7的示意剖面圖;圖7是展示本發明的實施例7的分解圖;圖8-14是本發明的實施例7的各層的平面圖案的圖;圖15是展示本發明的實施例8的示意剖面圖;圖16是展示本發明的實施例9的示意剖面圖;圖17是展示本發明的實施例10的示意剖面圖;圖18是展示本發明的實施例11的示意剖面圖;圖19是展示本發明的實施例12的示意剖面圖;
圖20是展示本發明的實施例13的示意剖面圖;圖21是展示本發明的實施例14的示意剖面圖。
具體實施例方式
下面,更具體地說明本發明的實施例。在用于說明本發明的所有圖中,具有相同的功能的部件賦予相同的標號,并省略重復說明。
(實施例1)圖1是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖1中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.50mm。
圖1中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2內部被構成的電容元件3全部是由下部電極3a、介電體材料3b、上部電極3c構成的三層結構。下部電極3a由Cu構成,介電體材料3b由Ta的氧化物構成,上部電極3c由Cu構成。
電感元件4是螺旋型的電感元件,與上述電容元件3的上部電極3a在同一面上形成,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5b和電極5a、5c構成。電阻體5b是Ta或Ti的化合物,電極5a、5c由Cu構成。
圖1中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖1的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區(scribe area)更靠內80μm的內側,在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極、電阻體電極和電感元件。
在該形成了上部電極、電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在該有機絕緣材料表面上形成用來形成金屬端子部的電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠材料PMER-N-CA1000(東京應化制)并預烘烤后,曝光、顯影,鍍敷形成光刻膠掩模后,通過Cu電鍍形成10μm的電鍍膜后,作為阻擋層再形成2μm的電鍍鎳膜。最后,剝離光刻膠、剝離電鍍籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟(flax),然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流(reflow)處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
這樣地,通過把現有的以單個部件裝載的電感器、電容器、電阻器等的無源元件在基板上集成,可以使安裝面積減半,可以更加小型化。而且,通過用絕緣性高的玻璃作為基板,可以防止各元件的效率的降低,與使用現有的硅基板的情形相比,可獲得約5倍的效率。而且,可以以比使用硅基板的情形少一半的成本制造。
而且,通過在玻璃基板的端部的更內側形成電容器、電感器、電阻器等的無源元件,可以使在切斷電子電路部件時或安裝電子電路部件時施加集中應力的構成部分能承受該應力,可以大幅度減少與應力施加相伴隨的電子電路部件的破損的發生,從而獲得可靠性高、制造生產率良好的電子電路部件。
另外,圖1是本發明的一個實施例,各元件的配置不僅限于此。
(實施例2)作為實施例2,用下面的玻璃基板取代實施例1中使用的圖1的玻璃基板。本實施例的玻璃基板的組成為含有從Sc、Y、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中選出的至少一種稀土元素,所含稀土元素換算成Ln2O3(Ln是稀土元素)的氧化物時,占整個玻璃的0.5-20重量%;作為其它成分,包含SiO240-80重量%;B2O30-20重量%;R2O(R是堿金屬)0-20重量%;RO(R是堿土金屬)0-20重量%;Al2O30-17重量%,且R2O+RO10-30重量%。而且其厚度與實施例1相同,為0.5mm。
另外,本實施例中除玻璃基板1以外的部分與實施例1相同。
另外,本實施例的電子電路部件的制造方法也與實施例1相同。
實施例1中使用的玻璃基板(日本電氣玻璃公司制,BLC)和實施例2中使用玻璃基板的抗折強度分別為200MPa、300MPa。抗折強度是用四點彎曲計算的值,試樣的形狀為10mm×36mm×0.5mm。這樣的話,實施例2中使用的玻璃基板的強度是實施例1中使用的玻璃基板的約2倍。
因此,實施例2的電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高。
這樣,通過使用其組成為含有從Sc、Y、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中選出的至少一種稀土元素,所含稀土元素換算成Ln2O3(Ln是稀土元素)的氧化物時,占整個玻璃的0.5-20重量%;作為其它成分,包含SiO240-80重量%;B2O30-20重量%;R2O(R是堿金屬)0-20重量%;RO(R是堿土金屬)0-20重量%;Al2O30-17重量%,且R2O+RO10-30重量%的玻璃基板,可以獲得除了具有實施例1的效果以外,可靠性更高的電子電路部件。
(實施例3)在實施例3中,用BCB(サイクロテン4026,ダウケミカル制)取代實施例1中使用的感光性聚酰亞胺作為有機絕緣材料2。本實施例中除有機絕緣材料2以外與實施例1相同。
另外,本實施例的電子電路部件的制造方法與實施例1相同。
BCB的介電率為2.65,介電正接為0.003,比感光性聚酰亞胺的3.5、0.01小。
因此,通過在覆蓋電子電路的周圍的絕緣層中使用BCB,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
這樣地,通過在本發明的有機絕緣材料中使用BCB,可以減少電路的導體損失和介電損失,獲得除了具有實施例1的效果以外,還減小了信號的通過損失的電子電路部件。
另外,當然,通過用實施例2中使用的玻璃基板作玻璃基板,也可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
(實施例4)實施例4中,作為有機絕緣材料2,使用上述的含有具有用一般式(化學式1)表示的多個苯乙烯基的交聯成分,且含有重均分子量5000以上的高分子量體的低介電正接樹脂組成物,替代實施例1中使用的感光性聚酰亞胺。本實施例中除有機絕緣材料2以外與實施例1相同。
另外,本實施例的電子電路部件的制造方法,除了后述的上述低介電正接樹脂組成物的形成法以外,與實施例1相同。
上述低介電正接樹脂組成物的形成如下所述地進行。把30重量份合成的1,2-雙(乙烯苯基)烷、70重量份的環狀聚烴烯Zeonex 480(日本Zeon公司制)、0.3重量份的硬化催化劑パ一ヘキシン25B三種原料溶解在二甲苯溶劑中制作清漆,使固形成分占38%。
用旋涂器涂敷該清漆,在熱板上加熱120℃/2分鐘后,進行200℃/5分鐘的分步キコア,形成10μm的絕緣體。在其上旋涂正型液狀光刻膠ORPR800,500cp并干燥后,經曝光、顯影工序形成開口的光刻膠掩模,其開口端部位于比下部電極端部更靠內20μm的內側。然后用CF4對上述低介電正接樹脂組成物干蝕刻,露出下部電極上的介電體。最后剝離光刻膠。
低介電正接樹脂組成物的介電率為2.45,介電正接為0.0015,比感光性聚酰亞胺的3.5、0.002小。而且比BCB的2.65、0.003也小。
而且,其價格為2萬日元/千克,與BCB的23萬日元/千克相比約為其1/10。
因此,通過在覆蓋電子電路的周圍的絕緣層中使用上述低介電正接樹脂組成物,可以減小導體損失和介電損失,廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
這樣地,通過在本發明的有機絕緣材料中使用BCB,可以減少電路的導體損失和介電損失,除了具有實施例1的效果以外,還廉價地減小了信號的通過損失。
另外,當然,通過用實施例2中使用的玻璃基板作玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
(實施例5)圖2是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖1中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.50mm。
圖2中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b、和可由Cu構成的上部電極3c構成的三層結構的電容元件3;以及由可由Cu構成的下部電極3′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b、和可由Cu構成的上部電極3′c構成的三層結構的電容元件3′。
電感元件4是螺旋型的電感元件,與上述電容元件3的上部電極3a在同一面上形成,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5b和電極5a、5c構成。電阻體5b是Ta或Ti的化合物,電極5a、5c由Cu構成。
圖2中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖2的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
然后,在玻璃基板上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極3a上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極13a上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。在該工序中,在下部電極3′a上形成的有機絕緣材料(聚酰亞胺)成為電容元件3′的介電體材料3′b。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極、電阻體電極和電感元件。
在該形成了上部電極、電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在該有機絕緣材料表面上形成用來形成金屬端子部的電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠材料PMER-N-CA1000(東京應化制)并預烘烤后,曝光、顯影,鍍敷形成光刻膠掩模后,通過Cu電鍍形成10μm的電鍍膜后,作為阻擋層再形成2μm的電鍍鎳膜。最后,剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過同時使用Ta的氧化物等的介電率高的無機材料、以及聚酰亞胺等的介電率低的有機材料作為介電體材料,可以精度良好地制作電容值更小的電容器,可以提高電路的可靠性,擴大可對應的電容值的范圍。而且,通過使介電體材料和覆蓋元件周圍的絕緣材料是相同的材料,除了具有實施例1的效果以外,還可以用更簡單廉價的工藝制造。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖2是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例6)圖3是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖3中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.5mm。
圖3中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b、和可由Cu構成的上部電極3c構成的三層結構的電容元件3;以及由可由Cu構成的下部電極3′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b、和可由Cu構成的上部電極3′c構成的三層結構的電容元件3′。且在上部電極上設置用來與上層布線連接的連接部8。
電感元件4是螺旋型的電感元件,與上述電容元件3的上部電極3a在同一面上形成,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5b和電極5a、5c構成。電阻體5b是Ta或Ti的化合物,電極5a、5c由Cu構成。
圖3中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
而且,圖4示出了圖3中的電容元件的一部分。在圖4的電容器中,介電體材料3b以覆蓋下部電極3c的側面的方式形成,以降低上下電極間的連接失誤。由于上部電極3a以比下部電極3c小的面積形成,電容器的電容與上部電極的面積有關。上部電極3c與上層的布線的連接,如圖4所示地,從上部電極3c的端部以外的部分通過通路孔向上層引出布線而進行連接。在從上部電極的側面引出布線進行連接時,由于與下部電極相對的布線的引出部的面積中也成為電容器的電容,所以在形成電容器時,要求細微的精度。與此不同,通過成為圖4所示的連接部8,由于連接部與電容器的電容無關,可以形成更高精度的電容器。
下面,描述圖3的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
然后,在玻璃基板上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺開口,使其開口端部位于比下部電極的端部更靠內20μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極。
在該形成了電阻體電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS制)后,曝光、顯影,形成用于層間連接的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電感元件和布線和金屬端子。
在該形成了金屬端子部和電感元件和布線的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成用來形成焊球的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過以距玻璃基板表面不同的多個距離分別配置電容元件、電感元件和電阻元件,可以以更高密度集成各元件,除了具有實施例5的效果外,可以獲得更小型的電子電路部件。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖3是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例7)作為實施例7,展示圖5所示的把LC濾波電路單芯片化的電子電路部件的例子。圖6是本實施例的電子電路部件的剖面圖。圖7是本實施例的電子電路部件的分解圖。圖7的分解圖所示的各層的平面圖示于圖8-14。圖6的剖面圖是圖8-14的沿點線A-A’的剖面圖。
圖6和7中,26是玻璃基板(日本電氣玻璃公司制,BLC),其厚度為0.5mm,大小為2mm×2mm,27是可由Cu構成的下部電極層,圖8是其平面圖。28是可由Ta的氧化物構成的介電體層,圖9是其平面圖。29是有機絕緣層,圖10是平面圖。30是兼作電感層和上部電極的層,圖11是其平面圖。31是有機絕緣層,圖12是其平面圖。32是用來與布線和外部連接的電極層,圖13是其平面圖。33是可由有機絕緣材料構成的表面保護層,圖14是其平面圖。34是焊球的外部電極。可由Cu構成的下部電極層27、兼作電感層和上部電極的層30、用來與布線和外部連接的層32由位于各層間的有機絕緣層29和31中的通路孔連接起來。
下面,描述本實施例的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板26上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極27。下部電極層27兼作電容元件的下部電極和布線。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體層28。此時,介電體層28以覆蓋下部電極的側面的方式形成。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺開口,使其開口端部位于比下部電極的端部更靠內20μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣層29。另外,在有機絕緣層29中形成用來連接下部電極層27和其上層的布線的通路孔。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極和電感元件30。在此,通過使上部電極和電感元件形成為同一層,可以縮短電感元件和電容元件的距離,實現小型化、低噪音化、高效化和高性能化。另外,在本實施例中,如圖11的平面圖所示,在電感元件的區域內也形成電容元件。通過這樣地配置,可以縮短電感元件和電容元件的距離,節約電容元件在電子部件中的占有面積,可實現電子部件的小型化。
在該形成了上部電極和電感元件30的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣層31。在此,通過使用來連接上部電極和上層的開口部位于上部電極的形成面內,可以容易地控制電容元件的上部電極面積,提高電容元件的精度。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成布線和外部電極層32。
在該形成了布線和外部電極層32的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成用來形成焊球的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣層33。
在上述布線和外部電極表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極34。為了使外部電極34容易安裝到外部布線基板等上,將其排列成圖7所示的格子狀。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
這樣,通過把現有的由單個部件形成的LC濾波電路在基板上集成化,可以促進小型化、低電阻低電感化、以及低噪音化。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖5是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例8)圖15是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖15中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.50mm。
圖15中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b、和可由Cu構成的上部電極3c構成的三層結構的電容元件3;以及由可由Cu構成的下部電極3′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b、和可由Cu構成的上部電極3′c構成的三層結構的電容元件3′。且在上部電極上設置用來與上層布線連接的連接部8。
電感元件4是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5a和電極5b、5c構成。電阻體是Ta或Ti的化合物,電極5b、5c由Cu構成。
圖15中,9是具有應力緩沖功能的有機絕緣材料,采用分散聚酰亞胺微小粒子而成的液狀聚酰亞胺材料(日立化成制,GH-P500)。
圖15中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖15的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺開口,使其開口端部位于比下部電極的端部更靠內20μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極。
在該形成了電阻體電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS制)后,曝光、顯影,形成用于層間連接的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電感元件和布線。
然后,用掩模印刷涂敷通過分散聚酰亞胺微小粒子而成的液狀聚酰亞胺材料GH-P500(日立化成公司制),在熱板上加熱200℃/25分鐘,在恒溫槽中加熱250℃/60分鐘而硬化后,形成具有應力緩沖功能的有機絕緣材料,然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了布線和金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成用來形成焊球的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過在金屬端子部6的正下方形成具有應力緩沖功能的有機絕緣材料,在與印刷基板等的安裝基板連接時,可以緩和由于半導體連接基板和安裝基板的熱膨脹率不同而向金屬端子部6和焊球7施加的熱應力。由此,除了具有實施例6的效果以外,還可得到耐溫度循環特性優良的半導體連接基板。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖15是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例9)圖16是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖16中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.5mm。
圖16中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2內部被構成的電容元件3全部是由下部電極3a、介電體材料3b、上部電極3c構成的三層結構。下部電極3a由Cu構成,介電體材料3b由Ta的氧化物構成,上部電極3c由Cu構成。
電感元件4是螺旋型的電感元件,與上述電容元件3的上部電極3a在同一面上形成,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5b和電極5a、5c構成。電阻體5b是Ta或Ti的化合物,電極5a、5c由Cu構成。
圖16中,12是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料12內部被構成的電容元件13全部是由下部電極13a、介電體材料13b、上部電極13c構成的三層結構。下部電極13a由Cu構成,介電體材料13b由Ta的氧化物構成,上部電極13c由Cu構成。
電感元件14是螺旋型的電感元件,與上述電容元件13的上部電極13a在同一面上形成,其材料是Cu。
電阻元件15由電阻體15b和電極15a、15c構成。電阻體15b是Ta或Ti的化合物,電極15a、15c由Cu構成。
在圖16中,在有機絕緣材料2和12內部構成的各元件通過在設置在玻璃基板1內的貫通孔20中填充的導體部21電氣連接,成為具有預定的功能的電路。
圖16中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖16的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
然后,在玻璃基板主面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極、電阻體電極和電感元件。
在該形成了上部電極、電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后,在玻璃基板的背面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極13a上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。然后在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極、電阻體電極和電感元件。
在該形成了上部電極、電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在該有機絕緣材料表面上形成用來形成金屬端子部的電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠材料PMER-N-CA1000(東京應化制)并預烘烤后,曝光、顯影,鍍敷形成光刻膠掩模后,通過Cu電鍍形成10μm的電鍍膜后,作為阻擋層再形成2μm的電鍍鎳膜。最后,剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過在具有貫通孔的玻璃基板的兩面上集成,可以比現有的在基板一側上集成的情形下的集成度提高一倍,除了具有實施例1的效果外,電子電路部件更加小型化。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖16是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例10)圖17是本發明的一實施例的電子電路部件的剖面圖。圖17中,22是感光性玻璃基板,23是貫通孔,24是貫通孔內部的導體部。圖17中除感光性玻璃基板22、貫通孔23和導體部24以外的部分,與圖9相同。
另外,圖17的電子電路部件的制造方法,除了下述的貫通孔的形成法以外,也與實施例9相同。
作為感光性玻璃基板使用Li2-Al2O3-SiO2(Au、Ce)系的感光性玻璃。在感光性玻璃基板的主表面上緊密結合在玻璃表面用Cr畫出開孔圖案的掩模,用Hg-Xe燈進行曝光。然后顯影,通過結晶化得到帶有貫通孔的玻璃基板。
在感光性玻璃中,與用噴砂等的其它開孔手段相比,可獲得貫通孔的斷面更加垂直的結構,即可以形成傾角更大、更微細的貫通孔。因此,可以以更高的集成度形成元件,與實施例7或8的場合相比,以約一半的面積即可實現同樣的集成度。
這樣,通過使用感光性玻璃基板,除了具有實施例9的效果以外,可得到集成度更高、更廉價的電子電路部件。
另外,圖17是本發明的一實施例,各元件的配置不限定于此。
(實施例11)圖18是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖18中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.5mm。
圖18中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b、和可由Cu構成的上部電極3c構成的三層結構的電容元件3;以及由可由Cu構成的下部電極3′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b、和可由Cu構成的上部電極3′c構成的三層結構的電容元件3′。
電感元件4是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5b和電極5a、5c構成。電阻體5b是Ta或Ti的化合物,電極5a、5c由Cu構成。
圖18中,12是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料12的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極13a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料13b、和可由Cu構成的上部電極13c構成的三層結構的電容元件13;以及由可由Cu構成的下部電極13′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料13′b、和可由Cu構成的上部電極13′c構成的三層結構的電容元件13′。
電感元件14是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件15由電阻體15b和電極15a、15c構成。電阻體15b是Ta或Ti的化合物,電極15a、15c由Cu構成。
在圖18中,在有機絕緣材料2和12內部構成的各元件通過在設置在玻璃基板1內的貫通孔20中填充的導體部21電氣連接,成為具有預定的功能的電路。
圖18中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖18的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
在玻璃基板主面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極、電阻體電極和電感元件。
在該形成了上部電極、電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后,在玻璃基板的背面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極13a上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。然后在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極、電阻體電極和電感元件。
在該形成了上部電極、電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在該有機絕緣材料表面上形成用來形成金屬端子部的電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠材料PMER-N-CA1000(東京應化制)并預烘烤后,曝光、顯影,鍍敷形成光刻膠掩模后,通過Cu電鍍形成10μm的電鍍膜后,作為阻擋層再形成2μm的電鍍鎳膜。最后,剝離光刻膠、剝離電鍍籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過同時使用Ta的氧化物等的介電率高的無機材料、以及聚酰亞胺等的介電率低的有機材料作為介電體材料,可以精度良好地制作電容值更小的電容器,可以提高電路的可靠性,擴大可對應的電容值的范圍。而且,通過使介電體材料和覆蓋元件周圍的絕緣材料是相同的材料,除了具有實施例9的效果以外,還可以用更簡單廉價的工藝制造。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,當然,通過在玻璃基板中使用實施例10中用的感光性玻璃,可以得到集成度更高的、更廉價的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖18是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例12)圖19是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖19中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.5mm。
圖19中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b、和可由Cu構成的上部電極3c構成的三層結構的電容元件3;以及由可由Cu構成的下部電極3′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b、和可由Cu構成的上部電極3′c構成的三層結構的電容元件3′。
圖19中,12是有機絕緣體,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
電感元件14是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件15由電阻體15b和電極15a、15c構成。電阻體15b是Ta或Ti的化合物,電極15a、15c由Cu構成。
在圖19中,在有機絕緣體2和12內部構成的各元件通過在設置在玻璃基板1內的貫通孔20中填充的導體部21電氣連接,成為具有預定的功能的電路。
圖19中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖19的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
然后,在玻璃基板主面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極和電感元件。
在該形成了電阻體電極和電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在該有機絕緣材料表面上形成用來形成金屬端子部的電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠材料PMER-N-CA1000(東京應化制)并預烘烤后,曝光、顯影,鍍敷形成光刻膠掩模后,通過Cu電鍍形成10μm的電鍍膜后,作為阻擋層再形成2μm的電鍍鎳膜。最后,剝離光刻膠、剝離電鍍籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了形成電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。而且進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
在上述金屬端予部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
根據本實施例,通過在不同的面上配置各元件,可以減小各元件間的耦合等的影響,抑制寄生電容,所以可以提高元件的自共振頻率,除了具有實施例9和11的效果以外,可以獲得更高性能的電子電路部件。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,當然,通過在玻璃基板中使用實施例10中用的感光性玻璃,可以得到集成度更高的、更廉價的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖19是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例13)圖20是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。圖20中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.5mm。
圖20中,2是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b、和可由Cu構成的上部電極3c構成的三層結構的電容元件3;以及由可由Cu構成的下部電極3′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b、和可由Cu構成的上部電極3′c構成的三層結構的電容元件3′。
電感元件4是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件5由電阻體5b和電極5a、5c構成。電阻體5b是Ta或Ti的化合物,電極5a、5c由Cu構成。
圖20中,12是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料12的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極13a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料13b、和可由Cu構成的上部電極13c構成的三層結構的電容元件13;以及由可由Cu構成的下部電極13′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料13′b、和可由Cu構成的上部電極13′c構成的三層結構的電容元件13′。
電感元件14是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件15由電阻體15b和電極15a、15c構成。電阻體15b是Ta或Ti的化合物,電極15a、15c由Cu構成。
在圖20中,在有機絕緣材料2和12內部構成的各元件通過在設置在玻璃基板1內的貫通孔20中填充的導體部21電氣連接,成為具有預定的功能的電路。
圖20中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖20的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
然后,在玻璃基板主面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極。
在該形成了電阻體電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS制)后,曝光、顯影,形成用于層間連接的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電感元件。
在該形成了電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成用來形成焊球的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,在玻璃基板的背面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500hm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極。
在該形成了電阻體電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS制)后,曝光、顯影,形成用于層間連接的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電感元件和布線和金屬端子。
在該形成了金屬端子部和電感元件和布線的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成用來形成焊球的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過以距玻璃基板表面不同的多個距離分別配置電容元件、電感元件和電阻元件,可以以更高密度集成各元件,除了具有實施例9、11的效果外,可以獲得更小型的電子電路部件。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,當然,通過在玻璃基板中使用實施例10中用的感光性玻璃,可以得到集成度更高的、更廉價的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖20是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
(實施例14)圖21是本發明的一實施例即電子電路部件的剖面圖。
圖21中,1是玻璃基板(日本電氣玻璃公司,BLC),其厚度為0.50mm。
圖21中,2和12是有機絕緣材料,采用感光性聚酰亞胺(日立化成公司,HD-6000)。
在有機絕緣材料2和12的內部構成的電容元件,包括由可由Cu構成的下部電極3a和13a、可由Ta的氧化物構成的介電體材料3b和13b、以及可由Cu構成的上部電極3c和13c構成的三層結構的電容元件3和13;以及由可由Cu構成的下部電極3′a和13′a、可由聚酰亞胺構成的介電體材料3′b和13′b、以及可由Cu構成的上部電極3′c和13′構成的三層結構的電容元件3′和13′。且在上部電極上設置用來與上層布線連接的連接部8。
電感元件4和14是螺旋型的電感元件,其材料是Cu。
電阻元件5和15由電阻體5a、15a以及電極5b、15b和5c、15c構成。電阻體是Ta或Ti的化合物,電極5b、15b和5c、15c由Cu構成。
在圖21中,在有機絕緣材料2和12內部構成的各元件通過在設置在玻璃基板1內的貫通孔20中填充的導體部21電氣連接,成為具有預定的功能的電路。
圖21中9是具有應力緩沖功能的有機絕緣材料,采用分散聚酰亞胺微小粒子而成的液狀聚酰亞胺材料(日立化成制,GH-P500)。
圖21中,6是在與印刷基板等的安裝基板的連接中使用的金屬端子部,在該圖的情況下在金屬端子部6上搭載球7。
下面,描述圖21的電子電路部件的制造方法。
在0.5mm厚的玻璃基板上層疊100μm的噴砂用薄膜光刻膠材料オ一デイル(日本東京應化公司制),經曝光、顯影工序形成蝕刻用光刻膠。然后通過微噴砂法在玻璃基板中形成貫通孔。然后剝離光刻膠膜,用濺射法和玻璃基板表面上和通孔內壁上形成電鍍用籽膜Cr50nm,Cu500nm。在該Cu膜上層疊鍍敷用薄膜光刻膠HN920(日立化成公司制)后,曝光、顯影,形成鍍敷光刻膠掩模,然后進行Cu電鍍形成通孔內部的導通層。然后剝離光刻膠,剝離電鍍籽膜。
然后,在玻璃基板主面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極。
在該形成了電阻體電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS制)后,曝光、顯影,形成用于層間連接的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電感元件。
在該形成了電感元件的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,在玻璃基板的背面上用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為鍍銅供電用籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成下部電極。
然后,用濺射法形成50nm的Cr作為阻擋膜。
然后,在上述下部電極上用濺射法形成500nm厚的Ta2O5膜。在該Ta2O5上涂敷正型液狀光刻膠OFPR800,500cp(東京應化公司制),經干燥、曝光、顯影工序形成介電體材料的光刻膠掩模。然后用CF4進行干法蝕刻除去不用的部分,然后除去光刻膠掩模,再用過錳酸系Cr腐蝕液去除不用部分的阻擋層,形成介電體材料。
然后,用旋涂器涂敷感光性聚酰亞胺HD6000(日立化成公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序使下部電極上的介電體材料露出。此時,對聚酰亞胺的覆蓋部分開口,使其位于比為了成為電子電路部件而切斷成單片時使用的劃線區更靠內80μm的內側。在氮氣氣氛中對該聚酰亞胺進行250℃/2小時的硬化,形成10μm的有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成上部電極。
在該形成了上部電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成層間連接用的開口部,進行250℃/1h的硬化形成有機絕緣材料。
然后用濺射法形成500nm的TaN膜。在其上旋涂正型液狀光刻膠OFPR800,100cp并預烘烤后,曝光、顯影形成光刻膠掩模。用該掩模對TaN膜進行CF4干蝕刻。然后剝離光刻膠,形成多個電阻元件。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電阻體電極。
在該形成了電阻體電極的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS制)后,曝光、顯影,形成用于層間連接的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成電感元件和布線。
然后,用掩模印刷涂敷通過分散聚酰亞胺微小粒子而成的液狀聚酰亞胺材料GH-P500(日立化成公司制),在熱板上加熱200℃/25分鐘,在恒溫槽中加熱250℃/60分鐘而硬化后,形成具有應力緩沖功能的有機絕緣材料,然后,用濺射法形成50nm厚的Cr膜,再形成500nm厚的Cu膜,將其作為籽膜。在該Cu膜上旋涂負型液狀光刻膠PMER-N-CA1000(東京應化公司制),用熱板預烘烤后,經曝光、顯影工序形成光刻膠掩模。在該光刻膠開口部以1A/dm的電流密度電鍍銅10μm。然后除去光刻膠掩模,用銅蝕刻液“コブラエツチ”(日本荏原電產公司制)除去銅籽膜。再用過錳酸系Cr腐蝕液除去Cr籽膜,形成布線和金屬端子部。
在該形成了布線和金屬端子部的面上旋涂感光性聚酰亞胺HD6000(HDMS公司制)并預烘烤后,曝光、顯影,形成用來形成焊球的開口部,進行250℃/1h的硬化,形成有機絕緣材料。
在上述金屬端子部表面上進行無電解鍍金處理后,用金屬掩模在預定的部分上涂敷焊蠟,然后排列200μm直徑的鉛的自由焊球,通過回流處理形成外部電極。
最后,用切片裝置切成單片,制成電子電路部件。
在本實施例中,通過在金屬端子部6的正下方形成具有應力緩沖功能的有機絕緣材料,在與印刷基板等的安裝基板連接時,可以緩和由于半導體連接基板和安裝基板的熱膨脹率不同而向金屬端子部6和焊球7施加的熱應力。由此,除了具有實施例13的效果以外,還可得到耐溫度循環特性優良的半導體連接基板。
另外,當然,通過用在實施例2中使用的玻璃作為玻璃基板,可以獲得電子電路部件的耐沖擊性等的可靠性更高的電子電路部件。
而且,當然,通過在玻璃基板中使用實施例10中用的感光性玻璃,可以得到集成度更高的、更廉價的電子電路部件。
而且,通過用實施例3的BCB作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,降低通過電子電路的信號的損失。
而且,通過用實施例4的低介電正接樹脂組成物作為有機絕緣材料,可以減小導體損失和介電損失,可以廉價地降低通過電子電路的信號的損失。
另外,圖21是本發明的一個實施例,各元件的配置并不限定于此。
下面,說明本發明的其它實施方式。
通過使電子電路部件具有(1)玻璃基板、(2)在上述玻璃基板上設置的、從電容元件、電感元件和電阻元件中選出的一個或多個元件、(3)在上述玻璃基板上設置的連接上述元件的金屬布線、(4)在上述玻璃基板上設置的作為金屬布線的一部分的金屬端子部、以及(5)覆蓋除上述元件和上述金屬端子部之外的金屬布線部分的周圍的有機絕緣材料,可以獲得高性能且高密度地集成電容器、電感器、電阻器等的多種電子部件的電子電路部件。
通過使電子電路部件具有(1)在預定位置上設置了貫通孔的玻璃基板、(2)在上述玻璃基板的兩側或一側上設置的從電容元件、電感元件和電阻元件中選出的一個或多個元件、(3)在上述玻璃基板的兩側設置的連接上述元件的金屬布線、(4)電連接上述金屬布線的、在上述貫通孔內部形成的導體部、(5)在上述玻璃基板的兩側或一側上設置的作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部、(6)覆蓋除上述元件和上述金屬端子部之外的金屬布線部分的周圍的有機絕緣材料,可以獲得高性能且高密度地集成電容器、電感器、電阻器等的多種電子部件的電子電路部件。
另外,通過在玻璃基板的比端部更靠內的內側形成從電容元件、電感元件和電阻元件中選出的一個或多個元件、金屬布線、金屬端子部和有機絕緣材料,可以使在切斷電子電路部件時或安裝電子電路部件時施加集中應的構成部分能承受該應力,可以大幅度減少與應力施加相伴隨的電子電路部件的破損的發生,獲得可靠性高、制造生產率良好、且可高密度地集成電容器、電感器、電阻器等各種電子部件的電子電路部件。
另外,通過使電容元件包含具有兩個金屬電極夾著由無機材料構成的介電體材料的結構的一個或多個電容元件,和具有兩個金屬電極夾著由有機材料構成的介電體材料的結構的一個或多個電容元件,適當地使用有機或無機的材料這兩者,可以獲得高性能、集成度高的小型電子電路部件。
另外,通過使由無機材料構成的介電體材料是Ta、Mg、Sr中的一個的氧化物,使由有機材料構成的介電體材料是聚酰亞胺,利用Ta、Mg、Sr的廉價且穩定性高的特性和聚酰亞胺的高熱穩定性,可以獲得廉價且可靠性高的高性能的電子電路部件。
另外,通過使由無機材料構成的介電體材料是Ta、Mg、Sr中的一個的氧化物,使由有機材料構成的介電體材料是BCB(苯甲酰環丁烷),利用Ta、Mg、Sr的廉價且穩定性高的特性和BCB的低的介電率和介電正接,可以廉價地獲得可靠性高的高性能的電子電路部件。
另外,通過使由無機材料構成的介電體材料是Ta、Mg、Sr中的一個的氧化物,使由有機材料構成的介電體材料是包含具有上述一般式(化學式1)表示的多個苯乙烯基的交聯成分、且還包含重均分子量5000以上的高分子量體的低介電正接樹脂組成物,利用Ta、Mg、Sr的廉價且穩定性高的特性和上述低介電正接樹脂組成物的廉價地獲得的低的介電率和介電正接,可以廉價地獲得可靠性高的高性能的電子電路部件。
另外,通過使電容元件的與玻璃基板近接側的金屬電極的端部用介電體材料以外的絕緣體覆蓋,可以防止電極間的短路和絕緣耐壓的下降,無損設計自由度地提供合格率高、可靠性高的電容元件,而且可以獲得內藏多個這樣的電容元件的合格率高、可靠性高的電子電路部件。
另外,通過使用上述的電子電路部件,可以更廉價地獲得小型、性能更高、可靠性更高的無線終端裝置。
另外,通過使用上述的電子電路部件,可以更廉價地獲得小型、性能更高、可靠性更高的無線基站裝置。
另外,通過使用上述的電子電路部件,可以更廉價地獲得小型、性能更高、可靠性更高的無線測量裝置。
另外,通過使貫通孔的兩個開孔直徑R1、R2(R1≥R2)與玻璃基板厚度t的關系為70≤tan-1(t/(R1-R2))≤80,可以以更高密度集成電路,獲得更小型的電子電路部件。
另外,通過把電容元件、電感元件和電阻元件中的任一個配置在玻璃基板的一側,把剩余的元件配置在玻璃基板的另一側,可以減小各元件間的影響,減小寄生電容,提高元件的自共振頻率。
根據以上實施例,可以使在切斷電子電路部件時或安裝電子電路部件時施加集中應的構成部分能承受該應力,可以大幅度減少與應力施加相伴隨的電子電路部件的破損的發生,提供可靠性高、制造生產率良好、且可高密度地集成電容器、電感器、電阻器等各種電子部件的電子電路部件。
權利要求
1.一種電子電路部件,其特征在于包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的面積不同的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
2.一種電子電路部件,其特征在于包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;在上述電極的端部以外的部分上設置的連接部;連接上述元件和上述連接部的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
3.一種電子電路部件,其特征在于包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分且排列成格子狀的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
4.一種電子電路部件,其特征在于包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
5.如權利要求1-4中任一項所述的電子電路部件,其特征在于該電容元件與電感元件、電阻元件與上述絕緣性基板的距離不同。
6.如權利要求1-5中任一項所述的電子電路部件,其特征在于絕緣性基板是玻璃基板。
7.如權利要求1-6中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是感光性有機絕緣材料。
8.如權利要求1-6中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是含有交聯成分且含有重均分子量5000以上的高分子量體的低介電正接樹脂組成物,上述交聯成分具有用下面的一般式<化學式1>表示的多個苯乙烯基<化學式1> 其中,R表示具有取代基也可以的碳化氫骨架;R1表示氫、甲基、乙基中的任一種;m是1-4的整數,n是2以上的整數。
9.如權利要求1-6中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是聚酰亞胺樹脂。
10.如權利要求1-6中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是BCB(苯甲酰環丁烷)。
11.如權利要求1-10中任一項所述的電子電路部件,其特征在于介電體材料是Ta、Mg、Sr中的任一個的氧化物。
12.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的面積不同的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
13.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;在上述電極的端部以外的部分上設置的連接部;連接上述元件和上述連接部的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
14.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分且排列成格子狀的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
15.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及多個有機絕緣材料,該多個有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
16.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;在上述絕緣性基板的副主面上設置的多個第一有機絕緣材料,該多個第一有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍;以及在上述絕緣性基板的副主面上設置的的多個第二有機絕緣材料,該多個第二有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部之外的金屬布線部分的周圍。
17.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的在上述貫通孔內部形成的導體部;作為上述金屬布線的一部分且在與上述電感元件不同的面上設置的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
18.一種電子電路部件,其特征在于包括在預定位置上設置了貫通孔的絕緣性基板;由在上述絕緣性基板的主面和副主面中的兩面或一面上設置的多個電極、和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;與上述金屬布線電連接的由在上述貫通孔內部形成的導電性物質和核形成物質和玻璃構成的導體部;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
19.如權利要求12-18中任一項所述的電子電路部件,其特征在于該電容元件、電感元件、電阻元件與上述絕緣性基板的距離不同。
20.如權利要求12-19中任一項所述的電子電路部件,其特征在于絕緣性基板是玻璃基板。
21.如權利要求12-20中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是感光性有機絕緣材料。
22.如權利要求12-20中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是含有交聯成分且含有重均分子量5000以上的高分子量體的低介電正接樹脂組成物,上述交聯成分具有用下面的一般式<化學式1>表示的多個苯乙烯基<化學式1> 其中,R表示具有取代基也可以的碳化氫骨架;R1表示氫、甲基、乙基中的任一種;m是1-4的整數,n是2以上的整數。
23.如權利要求12-20中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是聚酰亞胺樹脂。
24.如權利要求12-20中任一項所述的電子電路部件,其特征在于有機絕緣材料是BCB(苯甲酰環丁烷)。
25.如權利要求12-24中任一項所述的電子電路部件,其特征在于介電體材料是Ta、Mg、Sr中的任一個的氧化物。
全文摘要
提供一種電子電路部件,可以改善通過把單個無源元件安裝在基板上構成的模塊的大型化和安裝成本的上升,且可以成本低、可靠性高、制造生產率良好且高密度地安裝電容器、電感器、電阻器等的多種電子部件。該電子電路部件包括絕緣性基板;由在上述絕緣性基板上設置的面積不同的多個電極和夾在它們之間的介電體材料構成的從電容元件、電感元件、電阻元件中選出的一個或多個元件;連接上述元件的金屬布線;作為上述金屬布線的一部分的金屬端子部;以及有機絕緣材料,該有機絕緣材料覆蓋除上述元件和上述金屬端子部以外的金屬布線部分的周圍。
文檔編號H01L27/08GK1630946SQ0281270
公開日2005年6月22日 申請日期2002年7月12日 優先權日2001年7月12日
發明者佐藤俊也, 荻野雅彥, 三輪崇夫, 內藤孝, 滑川孝, 生田目俊秀, 元脅成久 申請人:株式會社日立制作所