JP6904085B2 - Board with built-in electronic components - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品内蔵基板に関する。 The present invention relates to a substrate with built-in electronic components.
電子部品の小型化に伴い、電子部品内蔵基板に用いられる電子部品についても、低背化を含む小型化が求められている。例えば、特許文献1及び特許文献2には、全厚が薄く、電子部品内蔵基板への埋め込みに適した薄膜キャパシタが記載されている。
Along with the miniaturization of electronic components, the electronic components used in the boards for incorporating electronic components are also required to be miniaturized, including the reduction in height. For example,
しかしながら、上記のような低背化されたキャパシタでは、電子部品内蔵基板をハンドリングした際などに生じる外力がキャパシタに加わった場合、キャパシタの誘電体層等が変形するおそれがある。 However, in the above-mentioned low-profile capacitor, when an external force generated when handling an electronic component-embedded substrate is applied to the capacitor, the dielectric layer of the capacitor or the like may be deformed.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、電子部品が外力の影響を受けることを抑制可能な電子部品内蔵基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an electronic component-embedded substrate capable of suppressing the influence of an external force on an electronic component.
上記の目的を達成するために、本発明の一形態に係る電子部品内蔵基板は、配線層及び配線層に対して積層された絶縁層を有する基板と、基板に内蔵され、基板の積層方向に交差する方向に延在する一対の電極層及び一対の電極層の間に設けられた誘電体層を有する電子部品と、積層方向において、絶縁層に対して配線層側に設けられた応力緩和層と、を備え、積層方向において、電子部品の配線層側の端部の少なくとも一部は応力緩和層に接しており、積層方向において、電子部品の絶縁層側の端部の少なくとも一部は絶縁層に接しており、応力緩和層のヤング率は、配線層側に位置する電極層のヤング率よりも低い。 In order to achieve the above object, the electronic component-embedded substrate according to one embodiment of the present invention includes a substrate having an insulating layer laminated with respect to the wiring layer and the wiring layer, and is incorporated in the substrate in the stacking direction of the substrate. An electronic component having a pair of electrode layers extending in the intersecting direction and a dielectric layer provided between the pair of electrode layers, and a stress relaxation layer provided on the wiring layer side with respect to the insulating layer in the stacking direction. In the stacking direction, at least a part of the end portion of the electronic component on the wiring layer side is in contact with the stress relaxation layer, and in the stacking direction, at least a part of the end portion of the electronic component on the insulating layer side is insulated. The young ratio of the stress relaxation layer, which is in contact with the layer, is lower than the young ratio of the electrode layer located on the wiring layer side.
上記の電子部品内蔵基板では、電子部品の配線層側の端部の少なくとも一部は、応力緩和層に接している。この応力緩和層のヤング率は、配線層側に位置する電極層のヤング率よりも低いので、電子部品に加わる外力は応力緩和層によって緩和される。したがって、電子部品が外力の影響を受けることを抑制することができる。 In the electronic component built-in substrate, at least a part of the end portion of the electronic component on the wiring layer side is in contact with the stress relaxation layer. Since the Young's modulus of this stress relaxation layer is lower than the Young's modulus of the electrode layer located on the wiring layer side, the external force applied to the electronic component is relaxed by the stress relaxation layer. Therefore, it is possible to suppress the influence of external force on the electronic component.
一形態では、応力緩和層は、絶縁性を有する第1応力緩和層と、導電性を有する第2応力緩和層と、を含み、第2応力緩和層は、配線層側に位置する電極層に対して配線層側に設けられていてもよい。この場合、配線層側に位置する電極層と配線層との間等といった絶縁性が必要となる箇所に第1応力緩和層を配置し、配線層側に位置する電極層に対して配線層側等といった導電性が必要となる箇所に第2応力緩和層を配置することができる。これにより、応力緩和層と電子部品との接触面積を大きくすることができるので、電子部品加わる外力が更に緩和される。したがって、電子部品が外力の影響を受けることを更に抑制することができる。 In one form, the stress relaxation layer includes a first stress relaxation layer having an insulating property and a second stress relaxation layer having conductivity, and the second stress relaxation layer is an electrode layer located on the wiring layer side. On the other hand, it may be provided on the wiring layer side. In this case, the first stress relaxation layer is arranged at a place where insulation is required, such as between the electrode layer located on the wiring layer side and the wiring layer, and the wiring layer side with respect to the electrode layer located on the wiring layer side. The second stress relaxation layer can be arranged at a place where conductivity is required. As a result, the contact area between the stress relaxation layer and the electronic component can be increased, so that the external force applied to the electronic component is further relaxed. Therefore, it is possible to further suppress the influence of external force on the electronic component.
本発明の一形態に係る電子部品内蔵基板は、配線層及び配線層に対して積層された絶縁層を有する基板と、基板に内蔵され、基板の積層方向に交差する方向に延在する一対の電極層及び一対の電極層の間に設けられた誘電体層を有する電子部品と、積層方向において、絶縁層に対して配線層側に設けられ、絶縁性を有する応力緩和層と、を備え、積層方向において、電子部品の配線層側の端部の少なくとも一部は応力緩和層に接しており、積層方向において、電子部品の絶縁層側の端部の少なくとも一部は絶縁層に接しており、応力緩和層のヤング率は、配線層側に位置する電極層のヤング率よりも低い。 The electronic component-embedded substrate according to one embodiment of the present invention includes a substrate having an insulating layer laminated with respect to a wiring layer and a wiring layer, and a pair of substrates built in the substrate and extending in a direction intersecting the stacking direction of the substrates. An electronic component having a dielectric layer provided between an electrode layer and a pair of electrode layers, and a stress relaxation layer provided on the wiring layer side with respect to the insulating layer and having an insulating property in the stacking direction are provided. In the stacking direction, at least a part of the end of the electronic component on the wiring layer side is in contact with the stress relaxation layer, and in the stacking direction, at least a part of the end of the electronic component on the insulating layer side is in contact with the insulating layer. The young ratio of the stress relaxation layer is lower than the young ratio of the electrode layer located on the wiring layer side.
上記の電子部品内蔵基板では、配線層側に位置する電子部品の積層方向における一端部の少なくとも一部は、応力緩和層に接している。この応力緩和層のヤング率は、配線層側に位置する電極層のヤング率よりも低いので、電子部品に加わる外力は応力緩和層によって緩和される。したがって、電子部品が外力の影響を受けることを抑制することができる。また、応力緩和層は絶縁性を有しているので、外力によって電子部品に変形が生じた場合であっても、応力緩和層によって配線層側に位置する電極層と他の部品との絶縁を保つことができる。 In the above-mentioned substrate with built-in electronic components, at least a part of one end in the stacking direction of the electronic components located on the wiring layer side is in contact with the stress relaxation layer. Since the Young's modulus of this stress relaxation layer is lower than the Young's modulus of the electrode layer located on the wiring layer side, the external force applied to the electronic component is relaxed by the stress relaxation layer. Therefore, it is possible to suppress the influence of external force on the electronic component. Further, since the stress relaxation layer has an insulating property, even if the electronic component is deformed by an external force, the stress relaxation layer insulates the electrode layer located on the wiring layer side from other components. Can be kept.
本発明の一形態に係る電子部品内蔵基板は、配線層及び配線層に対して積層された絶縁層を有する基板と、基板に内蔵され、基板の積層方向に交差する方向に延在する一対の電極層及び一対の電極層の間に設けられた誘電体層を有する電子部品と、配線層側に位置する電極層に対して配線層側に設けられ、導電性を有する応力緩和層と、を備え、応力緩和層のヤング率は、配線層側に位置する電極層のヤング率よりも低い。 The electronic component-embedded substrate according to one embodiment of the present invention includes a substrate having a wiring layer and an insulating layer laminated on the wiring layer, and a pair of substrates built in the substrate and extending in a direction intersecting the stacking direction of the substrates. An electronic component having a dielectric layer provided between the electrode layer and the pair of electrode layers, and a stress relaxation layer provided on the wiring layer side with respect to the electrode layer located on the wiring layer side and having conductivity. The young ratio of the stress relaxation layer is lower than the young ratio of the electrode layer located on the wiring layer side.
上記の電子部品内蔵基板では、配線層側に位置する電極層の配線層側に応力ギャップ層が設けられている。この応力ギャップ層のヤング率は、電極層のヤング率よりも低いので、電子部品に加わる外力は応力ギャップ層によって緩和される。したがって、外力による電子部品の誘電体層の変形を抑制することができる。また、応力ギャップ層は導電性を有しているので、電極層との電気的な接続を保ちつつ、電子部品が外力の影響を受けることを抑制することができる。 In the above-mentioned substrate with built-in electronic components, a stress gap layer is provided on the wiring layer side of the electrode layer located on the wiring layer side. Since the Young's modulus of this stress gap layer is lower than the Young's modulus of the electrode layer, the external force applied to the electronic component is relaxed by the stress gap layer. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the dielectric layer of the electronic component due to an external force. Further, since the stress gap layer has conductivity, it is possible to suppress the influence of external force on the electronic component while maintaining the electrical connection with the electrode layer.
一形態では、電子部品の少なくとも一部は配線層に埋め込まれ、応力緩和層は、電子部品内蔵基板の配線層側から露出していてもよい。この構成によれば、電子部品の少なくとも一部が配線層に埋め込まれているので、電子部品内蔵基板の積層方向における寸法を小さくすることができる。 In one form, at least a part of the electronic component may be embedded in the wiring layer, and the stress relaxation layer may be exposed from the wiring layer side of the electronic component built-in substrate. According to this configuration, since at least a part of the electronic components is embedded in the wiring layer, the dimensions of the electronic component-embedded substrate in the stacking direction can be reduced.
一形態では、応力緩和層及び電子部品は配線層に対して順に積層され、応力緩和層は配線層に接していてもよい。この構成によれば、電子部品と配線層との間に応力緩和層が形成されることにより、特に電子部品及び応力緩和層の積層方向からの外力の影響を電子部品が受けることを抑制することができる。また、応力緩和層が導電性を有する場合、応力緩和層を介して電極層と配線層とを電気的に接続することができる。 In one form, the stress relaxation layer and the electronic component may be laminated with respect to the wiring layer in order, and the stress relaxation layer may be in contact with the wiring layer. According to this configuration, the stress relaxation layer is formed between the electronic component and the wiring layer, thereby suppressing the influence of the external force from the stacking direction of the electronic component and the stress relaxation layer on the electronic component. Can be done. Further, when the stress relaxation layer has conductivity, the electrode layer and the wiring layer can be electrically connected via the stress relaxation layer.
一形態では、応力緩和層のヤング率は、配線層のヤング率よりも低くてもよい。この構成によれば、応力緩和層のヤング率は、配線層のヤング率よりも低いので、電子部品が配線層に対して積層されている場合に、電子部品に加わる外力をより緩和することができる。したがって、電子部品が外力の影響を受けることを効果的に抑制することができる。特に、外力による電子部品の誘電体層の変形を効果的に抑制することができる。 In one embodiment, the Young's modulus of the stress relaxation layer may be lower than the Young's modulus of the wiring layer. According to this configuration, the Young's modulus of the stress relaxation layer is lower than the Young's modulus of the wiring layer, so that the external force applied to the electronic component can be further relaxed when the electronic component is laminated with respect to the wiring layer. it can. Therefore, it is possible to effectively suppress the influence of external force on the electronic component. In particular, deformation of the dielectric layer of electronic components due to external force can be effectively suppressed.
一形態では、応力緩和層のヤング率は、絶縁層のヤング率よりも低くてもよい。この構成によれば、応力緩和層のヤング率は絶縁層のヤング率よりも低いので、電子部品に加わる外力を更に緩和することができる。したがって、電子部品が外力の影響を受けることを効果的に抑制することができる。 In one form, the Young's modulus of the stress relaxation layer may be lower than the Young's modulus of the insulating layer. According to this configuration, the Young's modulus of the stress relaxation layer is lower than the Young's modulus of the insulating layer, so that the external force applied to the electronic component can be further relaxed. Therefore, it is possible to effectively suppress the influence of external force on the electronic component.
本発明によれば、電子部品が外力の影響を受けることを抑制可能な電子部品内蔵基板が提供される。 According to the present invention, there is provided an electronic component built-in substrate capable of suppressing the influence of an external force on an electronic component.
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子部品内蔵基板を概略的に示す断面図である。図1に示す電子部品内蔵基板1は、例えば、通信端末などに使用される基板である。図1に示すように、電子部品内蔵基板1は、基板10と、基板10に内蔵された電子部品20と、応力緩和層30と、を備えている。基板10は、配線層11及び配線層11に対して積層された絶縁層12を有している。電子部品20は基板10に内蔵されており、配線層11及び絶縁層12が積層された積層方向に交差する方向に延在する第1電極層21A及び第2電極層21Bより構成される一対の電極層と、一対の電極層の間に設けられた誘電体層22を有している。ここで、電子部品20が基板10に「内蔵されている」とは、電子部品20が基板10の主面(主面10a又は主面10b)から露出していない状態をいう。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electronic component built-in substrate according to the first embodiment of the present invention. The electronic component built-in
また、電子部品内蔵基板1の応力緩和層30は、積層方向に沿って絶縁層12に対して配線層11側に設けられている。積層方向において、配線層11側に位置する電子部品20の一端部(第2電極層21B)の少なくとも一部は応力緩和層30に接しており、絶縁層12側に位置する電子部品20の他端部(第1電極層21A)の少なくとも一部は、絶縁層12に接している。ここで、「端部」とは、積層方向における第1電極層21A又は第2電極層21Bの端面近傍の部分であり、第1電極層21A又は第2電極層21Bの端面に交差する方向(積層方向)に延びる側面なども含むものとする。
Further, the
また、電子部品内蔵基板1は、電子部品20の第1電極層21Aと電気的に接続される接続端子40を有している。本実施形態においては、配線層11に開口13が設けられており、電子部品20は開口13内に配置されている。これにより、電子部品20の少なくとも一部が配線層11に埋め込まれた状態となっている。なお、ここで、電子部品20の「少なくとも一部が配線層11に埋め込まれた状態」とは、積層方向において電子部品20と配線層11とが重なる部分を有している状態をいう。
Further, the electronic component built-in
基板10は、いわゆる多層回路基板であり、一対の主面10a,10bは、それぞれ配線層11及び絶縁層12の積層方向の両端側となる。主面10aは、基板10の絶縁層12側の端面であり、主面10bは、基板10の配線層11側の端面である。配線層11は、例えば銅(Cu)などの導電性材料により構成されている。また、配線層11には、電子部品20を配置するための開口13が設けられている。絶縁層12は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、またはフェノール樹脂などの絶縁性材料によって構成さる。なお、絶縁層12を構成する絶縁性材料は、例えば、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂などといった、特定の処理によって硬度が変化する材料であることが好ましい。また、絶縁層12は、配線層11の開口13においても、電子部品20と開口13との隙間を埋めるように設けられている。基板10の全体の厚みは、例えば40μm〜1000μm程度とすることができる。また、配線層11の厚みを2μm〜40μm程度とし、絶縁層12の厚みを1μm〜200μm程度とすることができる。なお、基板10の全体の厚み、配線層11の厚み、及び絶縁層12の厚みは特に限定されない。
The
電子部品20は、第1電極層21A、第2電極層21B、及び第1電極層21Aと第2電極層21Bとの間に設けられた誘電体層22を有する低背化されたコンデンサである。第1電極層21A及び第2電極層21Bは、それぞれ複数に分割されている。本実施形態においては、第1電極層21Aは5つに分割されている。また、第2電極層21Bは3つに分割されている。本実施形態では、電子部品20が、第1電極層が金属薄膜により構成され、誘電体層22が誘電体膜により構成されたいわゆるTFCP(Thin Film Capacitor:薄膜コンデンサ)である場合について説明する。電子部品20は、3層の厚みの合計が5μm〜650μm程度であり、第1電極層21Aの厚みを0.1μm〜50μm程度とし、誘電体層22の厚みを0.05μm〜100μm程度とし、第2電極層21Bの厚みを5μm〜500μm程度とすることができる。
The
第1電極層21A及び第2電極層21Bの材料としては、主成分がニッケル(Ni)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、これらの金属を含有する合金、又は金属間化合物である材料が好適に用いられる。ただし、第1電極層21A及び第2電極層21Bの材料は、導電性材料であれば特に限定されない。本実施形態では、第1電極層21Aが銅を主成分とすると共に、第2電極層21Bがニッケルを主成分とする場合について説明する。なお、「主成分」であるとは、当該成分の占める割合が50質量%以上であることをいう。また、第1電極層21A及び第2電極層21Bの態様としては、合金や金属間化合物を形成する場合のほか、二種類以上からなる積層体構造体である場合も含む。例えば、Ni薄膜上にCu薄膜を設けた二層構造として電極層を形成してもよい。また、第1電極層21A及び/又は第2電極層21Bとして純Niを使用する場合、そのNiの純度は99.99%以上が好ましい。更に、Niを含有する合金の場合、Ni以外の金属として含まれる金属は、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、レニウム(Re)、タングステン(W)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、銀(Ag)、銅(Cu)からなる群より選ばれる少なくとも一種とすれば好適である。なお、第2電極層21Bに用いられる材料のヤング率は、例えば10GPa〜250GPa程度である。
As the material of the
また、誘電体層22は、ペロブスカイト系の誘電体材料から構成される。ここで、本実施形態におけるペロブスカイト系の誘電体材料としては、BaTiO3(チタン酸バリウム)、(Ba1−xSrx)TiO3(チタン酸バリウムストロンチウム)、(Ba1−xCax)TiO3、PbTiO3、Pb(ZrxTi1−x)O3、などのペロブスカイト構造を持った(強)誘電体材料や、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3などに代表される複合ペロブスカイトリラクサー型強誘電体材などが含まれる。ここで、上記のペロブスカイト構造、ペロブスカイトリラクサー型誘電体材料において、AサイトとBサイトとの比は、通常整数比であるが、特性向上のために意図的に整数比からずらしてもよい。なお、誘電体層22の特性制御のため、誘電体層22に適宜、副成分として添加物質が含有されていてもよい。
The
応力緩和層30は、積層方向に沿って絶縁層12に対して配線層11側に設けられており、電子部品20の第2電極層21Bのうち、配線層11側(図示下側)の端面の一部及び配線層11側の側面の配線層11側の一部と接している。また、応力緩和層30は、配線層11の開口13内に設けられており、基板10の配線層11側の主面10bから露出している。また、応力緩和層30は、基板10の積層方向において電子部品20の第2電極層21Bと重なる高さ位置まで設けられている。本実施形態においては、応力緩和層30には、分割された第2電極層21Bのそれぞれに対応した複数(例えば3つ)の開口31が設けられており、第2電極層21Bの端面は開口31から露出している。電子部品20は、開口31から露出した第2電極層21Bを介して外部の電子部品又は配線などと電気的に接続されている。このような構造を有することにより、応力緩和層30は第2電極層21Bよりも配線層11側にも設けられている。
The
応力緩和層30は、基板10の積層方向における第2電極層21Bの端部の少なくとも一部と接していればよいが、電子部品内蔵基板1のように、積層方向における第2電極層21Bの端面、及びこの端面に交差すると共に端面に連続する側面の両方に接していることが好ましい。本実施形態においては、応力緩和層30は、分割された第2電極層21B同士の間、及び、第2電極層21Bと配線層11との間にも設けられている。このような構造であることにより、基板10の積層方向における外力だけでなく、積層方向と異なる方向からの外力も緩和することが可能である。また、応力緩和層30は絶縁性を有しているので、分割された第2電極層21B同士、又は、第2電極層21Bと配線層11との短絡を確実に抑制することが可能である。
The
応力緩和層30の材料は、絶縁性の材料であれば特に限定されないが、例えば、非導電性樹脂(Non Conductive Paste:NCP)などが好適に用いられる。また、応力緩和層30のヤング率は、例えば、0.1GPa〜50GPaとすることができるが、電子部品20の第2電極層21Bのヤング率よりも低いヤング率を有する材料により構成されている。また、応力緩和層30を構成する材料のヤング率は、電子部品20の他の部材(第1電極層21A及び誘電体層22)、配線層11、及び絶縁層12のいずれよりも低いことが好ましい。なお、電子部品内蔵基板1としての耐久性向上の観点から、応力緩和層30は、電子部品20と接触しているだけでなく、物理的に接合されていることが好ましい。したがって、応力緩和層30には、例えば熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂などといった硬度が変化する材料が用いられることがより好ましい。
The material of the
接続端子40は、分割された第1電極層21Aのそれぞれに対応して設けられており、第1電極層21Aと電気的に接続されている。本実施形態においては、5つの接続端子40が設けられている例を示している。接続端子40のそれぞれは、基板10の主面10aから第1電極層21Aまでの間において絶縁層12を貫通するビア41と、ビア41に連続して主面10aから露出する端子部42と、を有している。第1電極層21Aは、接続端子40を介して外部の電子部品又は配線などと電気的に接続される。
The
次に、図2〜図4を参照して、電子部品内蔵基板1の製造方法について説明する。図2〜図4は、図1に示された電子部品内蔵基板の製造方法を説明するための図である。なお、図2〜図4では、一つの電子部品内蔵基板1の製造方法を示しているが、実際には複数の電子部品内蔵基板1を一枚のウェハ上で形成した後に、それぞれの電子部品内蔵基板1に個片化する。したがって、図2〜図4は、一枚のウェハ上の一部を拡大して示しているものである。
Next, a method of manufacturing the electronic component built-in
まず、図2(a)に示すように、基材となるウェハWを準備し、ウェハW上に配線層11を形成する。ウェハWの材料は特に限定されず、例えば、Siウェハなどを用いることができる。配線層11は、例えばメッキによって形成される。なお、予め配線層11が形成されたウェハWを準備してもよい。
First, as shown in FIG. 2A, a wafer W as a base material is prepared, and a
次に、図2(b)に示すように、電子部品20を埋め込むための開口13を配線層11に形成する。開口13の形成には、一般的なフォトリソグラフィ技術を用いることができる。具体的には、配線層11上にフォトレジストを塗布した後、フォトマスクを通してUV光などの活性光線を照射する。次に、現像を行うことにより開口13を形成する部分のフォトレジストを除去する。その後、フォトレジストをマスクとして配線層11をエッチングする。配線層11のエッチングが完了した後、フォトレジストを除去する。なお、マスクの材料は特に限定されず、フォトレジストではなく、クロム(Cr)又はタングステン(W)などの金属薄膜を用いてもよい。また、配線層11のエッチング方法も特に限定されず、公知のウェットエッチングプロセス又はドライエッチングプロセスを用いることができる。
Next, as shown in FIG. 2B, an
次に、図2(c)に示すように、開口13の中に応力緩和層30を形成する。応力緩和層30が熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂などの硬度が変化する材料によって形成される場合には、未硬化の状態の樹脂材料を開口13内に配置する。樹脂材料は、後の工程で電子部品20を埋め込むために未硬化のままの状態にしておく。
Next, as shown in FIG. 2C, a
次に、図3(a)に示すように、電子部品20を開口13内に配置する。第1電極層21A、誘電体層22及び第2電極層21Bを含む電子部品20は、公知の方法によって製造することができる。電子部品20は、少なくともその一部が未硬化の応力緩和層30内に埋め込まれた状態で配置される。その後、未硬化の応力緩和層30を硬化させる。これにより、電子部品20が開口13及び応力緩和層30に埋め込まれた状態となり、電子部品20と応力緩和層30とが物理的に接合された状態となる。
Next, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(b)に示すように、配線層11上に絶縁層12を形成する。絶縁層12は、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱して硬化させることによって形成される。また、絶縁層12は、未硬化の状態の光硬化性樹脂を塗布した後、特定の波長の光を照射して硬化させることによって形成されてもよい。この工程により、配線層11上に絶縁層12が積層されると共に、開口13及び電極同士の間に絶縁層12を構成する樹脂が充填され、電子部品20及び応力緩和層30が絶縁層12によって封止された状態となる。
Next, as shown in FIG. 3B, the insulating
次に、図4(a)に示すように、電子部品20の第1電極層21Aのそれぞれに対応した複数の開口14を絶縁層12に形成する。開口14の形成には、例えば、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたドライエッチングなどを用いることができる。この工程により、電子部品20の第1電極層21Aのそれぞれは、開口14から露出した状態となる。
Next, as shown in FIG. 4A, a plurality of
次に、図4(b)に示すように、接続端子40を形成するための導電層15を形成する。導電層15は、例えばメッキなどによって形成される。この工程により、絶縁層12上に導電層15が形成され、複数の開口14は導電層15によって埋められた状態となり、複数の接続端子40のビア41が形成される。
Next, as shown in FIG. 4B, the
次に、図4(c)に示すように、エッチングなどによって導電層15をパターニングすることにより、導電層15から複数の接続端子40の端子部42を形成する。この工程により、複数の接続端子40が形成される。
Next, as shown in FIG. 4C, the
最後に、ウェハWを取り除き、エッチングなどによって応力緩和層30に開口31を形成する。この工程により、開口31から電子部品20の第2電極層21Bが露出した状態となる。その後、ダイシングなどによって個片化を行うことにより、図1に示すような電子部品内蔵基板1が得られる。
Finally, the wafer W is removed, and an
以上説明したように、電子部品内蔵基板1では、電子部品20のうち配線層11側に位置する第2電極層21Bの少なくとも一部は、応力緩和層30に接している。この応力緩和層30のヤング率は、配線層11側に位置する第2電極層21Bのヤング率よりも低いので、電子部品20に加わる外力は応力緩和層30によって緩和される。したがって、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を抑制することができる。
As described above, in the electronic component built-in
また、応力緩和層30は絶縁性を有している。これにより、外力によって電子部品20に変形が生じた場合であっても、応力緩和層30によって配線層11側に位置する第2電極層21B層と他の部品との絶縁を保つことができる。
Further, the
電子部品内蔵基板1においては、上述したように低背化された電子部品20が用いられている。このように電子部品20が低背化されている場合、誘電体層22は外力の影響を大きく受けやすい。特に、配線層11は絶縁層12よりもヤング率が高く、配線層11側からの外力は誘電体層22に直接影響を与える可能性が高いと考えられる。そこで、誘電体層22を挟み込む一対の電極層のうち、配線層11側に設けられる第2電極層21Bの積層方向における端面に接するように、すなわち、第2電極層21Bよりも配線層11側に応力緩和層30を設けることで、特に、基板10及び電子部品20の積層方向に沿って外力を受けた場合に、応力緩和層30が外力を好適に緩和することができる。このように、電子部品20の端面(第2電極層21Bの端面)よりも配線層11側に応力緩和層30が設けられていると、電子部品内蔵基板1の製造時及び取り扱い時に、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を抑制することができる。
In the electronic component built-in
また、応力緩和層30のヤング率は、絶縁層12のヤング率よりも低くすることができる。このように、応力緩和層30のヤング率は絶縁層12のヤング率よりも低い場合には、電子部品20に加わる外力を更に緩和することができる。したがって、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を効果的に抑制することができる。
Further, the Young's modulus of the
なお、応力緩和層30のヤング率が第2電極層21Bのヤング率よりも低ければ、電子部品20が外力の影響を受けることを抑制することができるが、応力緩和層30のヤング率と第2電極層21Bのヤング率との差は50GPa以上であることが好ましい。また、応力緩和層30のヤング率と絶縁層12のヤング率との差は1GPa以上であることが好ましい。このようなヤング率の差があることにより、応力緩和層30による外力の緩和をより好適に行うことができる。
If the Young's modulus of the
また、電子部品20の少なくとも一部は配線層11の開口13に埋め込まれ、応力緩和層30は、基板10の配線層11側(基板10の主面10b)から露出している。このように、電子部品20の少なくとも一部が配線層11に埋め込まれているので、電子部品内蔵基板1の積層方向における寸法を小さくすることができる。
Further, at least a part of the
(第2実施形態)
次に、図5を参照して本発明の第2実施形態に係る電子部品内蔵基板2について説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係る電子部品内蔵基板を概略的に示す断面図である。電子部品内蔵基板2は、電子部品内蔵基板1と同様に、基板10と、電子部品20と、応力緩和層30と、を備えている。電子部品内蔵基板2が電子部品内蔵基板1と相違している点は、応力緩和層30及び電子部品20が配線層11に対して順に積層されている点である。また、電子部品20が配線層11上に積層されているため、電子部品20の分割された第2電極層21Bに対応して、配線層11が複数に分割されている。電子部品内蔵基板2では、応力緩和層30は、第2電極層21Bと配線層11との間を埋めるように設けられていると共に、分割された配線層11の隙間を埋めるように設けられている。本実施形態においては、第2電極層21Bは3つに分割されており、配線層11も、それぞれの第2電極層21Bに対応して少なくとも3つに分割されている。
(Second Embodiment)
Next, the electronic component built-in
また、第2電極層21Bと配線層11との間には、例えば導電性を有する接続部材50がそれぞれ設けられ、第2電極層21Bと配線層11とを電気的に接続している。これにより、電子部品20の第2電極層21Bは、接続部材50及び配線層11を介して外部の電子部品又は配線などと電気的に接続される。図5に示すように、積層方向で見たときに第2電極層21Bよりも接続部材50が小さいことで、第2電極層21Bの端面側に応力緩和層30が配置されることになる。すなわち、応力緩和層30は、第2電極層21Bと配線層11との間を埋めるように設けられている状態となる。なお、第2電極層21Bと配線層11とは、接続部材50を介さず、直接電気的に接続されていてもよい。第2電極層21Bと配線層11とを直接電気的に接続する場合、第2電極層21Bと配線層11との間に応力緩和層30が設けられるように、第2電極層21B又は配線層11の形状が図5に示す形状から変更される。
Further, for example, a conductive connecting
続いて、図6〜図8を参照して、電子部品内蔵基板2の製造方法について説明する。図6〜図8は、図5に示された電子部品内蔵基板の製造方法を説明するための図である。なお、図6〜図8では、一つの電子部品内蔵基板2の製造方法を示しているが、実際には複数の電子部品内蔵基板2を一枚のウェハ上で形成した後に、それぞれの電子部品内蔵基板2に個片化する。したがって、図6〜図8は、一枚のウェハ上の一部を拡大して示しているものである。
Subsequently, a method of manufacturing the electronic component built-in
図6(a)に示すように、基材となるウェハWを準備し、ウェハW上に配線層11を形成する。ウェハWの材料は特に限定されず、例えば、Siウェハなどを用いることができる。配線層11は、例えばメッキによって形成される。なお、予め配線層11が形成されたウェハWを準備してもよい。
As shown in FIG. 6A, a wafer W as a base material is prepared, and a
次に、図6(b)に示すように、エッチングなどにより配線層11を複数に分割する。配線層11のエッチングには、例えばパターニングされたフォトレジストまたは金属薄膜をマスクとして用いることができる。この工程により、配線層11は、後に配置される電子部品20の第2電極層21Bに対応して分割された状態となる。
Next, as shown in FIG. 6B, the
次に、図6(c)に示すように、分割された配線層11上に接続部材50を形成する。この工程により、分割された配線層11のそれぞれに対して、接続部材50が積層された状態となる。接続部材50を構成する材料は導電性を有していればよく、任意の材料を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 6C, the connecting
次に、図7(a)に示すように、接続部材50上に電子部品20を積層する。電子部品20は、分割された第2電極層21Bの位置が、それぞれの接続部材50の位置と対応するようにアライメントされた状態で配置される。これにより、第2電極層21Bは接続部材50及び配線層11と電気的に接続される。
Next, as shown in FIG. 7A, the
次に、図7(b)に示すように、応力緩和層30を形成する。応力緩和層30は、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布した後、硬化させることによって形成される。この工程により、第2電極層21B同士の間、及び、第2電極層21Bと配線層11との間などの隙間に応力緩和層30を構成する樹脂が充填される。これにより、配線層11に対して応力緩和層30及び電子部品20が順に積層された状態となる。
Next, as shown in FIG. 7B, the
次に、図8(a)に示すように、絶縁層12を形成する。絶縁層12は、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱して硬化させることによって形成される。また、絶縁層12は、未硬化の状態の光硬化性樹脂を塗布した後、特定の波長の光を照射して硬化させることによって形成されてもよい。この工程により、絶縁層12が形成されると共に、電子部品20の電極同士の間などの隙間に絶縁層12を構成する樹脂が充填される。これにより、電子部品20及び応力緩和層30が絶縁層12によって封止された状態となる。
Next, as shown in FIG. 8A, the insulating
次に、図8(b)に示すように、電子部品20の分割された第1電極層21Aのそれぞれに対応した複数の開口14を絶縁層12に形成する。開口14の形成には、例えば、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたドライエッチングなどを用いることができる。この工程により、電子部品20の分割された第1電極層21Aのそれぞれは、開口14から露出した状態となる。
Next, as shown in FIG. 8B, a plurality of
次に、図8(c)に示すように、接続端子40を形成するための導電層15を形成する。導電層15は、例えばメッキなどによって形成される。この工程により、絶縁層12上に導電層15が形成され、複数の開口14は導電層15によって埋められた状態となり、接続端子40のビア41が形成される。
Next, as shown in FIG. 8C, the
最後に、エッチングなどによって導電層15をパターニングすることにより、導電層15から複数の接続端子40の端子部42を形成する。この工程により、複数の接続端子40が形成される。その後、ダイシングなどによって個片化を行い、ウェハWを取り除くことで、図5に示すような電子部品内蔵基板2が得られる。
Finally, the
以上説明したように、電子部品内蔵基板2においても、配線層11側に位置する電子部品20の積層方向における一端部(第2電極層21B)の少なくとも一部は、応力緩和層30に接している。この応力緩和層30のヤング率は、配線層11側に位置する第2電極層21Bのヤング率よりも低いので、電子部品20に加わる外力は応力緩和層30によって緩和される。したがって、応力緩和層30及び電子部品20が配線層11に対して順に積層された構造を有する場合であっても、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を抑制することができる。
As described above, also in the electronic component built-in
また、電子部品内蔵基板2では、応力緩和層30のヤング率が、配線層11のヤング率よりも低いことが好ましい。このように、応力緩和層30のヤング率が配線層11のヤング率よりも低い場合には、電子部品20に加わる外力をより緩和することができる。したがって、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を効果的に抑制することができる。
Further, in the electronic component-embedded
(第3実施形態)
次に、図9を参照して本発明の第2実施形態に係る電子部品内蔵基板3について説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係る電子部品内蔵基板を概略的に示す断面図である。図9に示すように、電子部品内蔵基板3は、基板10と、基板10に内蔵された電子部品20と、応力緩和層30(応力ギャップ層)と、を備えている。電子部品内蔵基板3が電子部品内蔵基板1と相違している点は、応力緩和層30が導電性を有する点である。応力緩和層30が電子部品20の第2電極層21Bに対して配線層11側に設けられており、第2電極層21Bと接触している。また、応力緩和層30は、配線層11の開口13の中に配置されており、基板10の配線層11側の主面10bから露出している。
(Third Embodiment)
Next, the electronic component built-in
応力緩和層30は、例えば、はんだ合金又は銀(Ag)などといった導電性を有する材料によって構成される。これにより、第2電極層21Bは、応力緩和層30を介して外部の電子部品又は配線などと電気的に接続されている。なお、電子部品内蔵基板3においても、耐久性向上の観点から、応力緩和層30は、電子部品20に対して電気的に接続されているだけでなく、物理的に接続されていることが好ましい。したがって、応力緩和層30は硬度が変化する材料であることが好ましい。上記の観点からも、はんだ合金は応力緩和層30として好適に用いられる。
The
本実施形態においては、第2電極層21Bに対応して、応力緩和層30も3つに分割されている。このように、応力緩和層30は、第2電極層に対応した形状とされている。なお、図9では、積層方向で見た際に、応力緩和層30の面積は第2電極層21Bの面積よりもわずかに小さくなっている場合について示している。このような構造により、電子部品内蔵基板3の応力緩和層30から誘電体層22の方向へ加わる縦方向(積層方向)の圧力に対する耐久性を高めることができるという効果が得られる。応力緩和層30は第2電極層21Bと面で固定されている。応力緩和層30は、第2電極層21Bよりも小さいため、第2電極層21Bの面内に延び代を有する。縦方向の圧力がかかった際、応力緩和層30は第2電極層21Bの外縁方向へ変形して、縦方向の圧力を横方向(面方向)に逃がす。このとき、第2電極層21Bの面内に延び代を有していれば、変形後の応力緩和層30同士の接触により電気特性を損なう可能性は低下する。ただし、変形後の応力緩和層30同士の接触により起こり得る問題は、後述する応力緩和層30のヤング率を適切な値に設定すること、あるいは、絶縁層12により電子部品20と開口13との隙間を埋めること、これら二つの手段によっても防止することができる。そのため、必ずしも図9に示すように、積層方向で見た際に、応力緩和層30の面積が第2電極層21Bの面積よりも小さくなっている必要はなく、同一の面積であってもよいし、応力緩和層30の面積が第2電極層21Bの面積よりも大きくなっていてもよい。
In the present embodiment, the
応力緩和層30のヤング率は、例えば、5GPa〜120GPa程度とすることができるが、第2電極層21Bのヤング率よりも低いヤング率を有する材料により構成されている。また、基板10の積層方向における応力緩和層30の寸法は、2μm〜50μmとすることができる。
The Young's modulus of the
次に、図10〜図12を参照して、電子部品内蔵基板3の製造方法について説明する。図10〜図12は、図9に示された電子部品内蔵基板の製造方法を説明するための図である。なお、図10〜図12では、一つの電子部品内蔵基板3の製造方法を示しているが、実際には複数の電子部品内蔵基板3を一枚のウェハ上で形成した後に、それぞれの電子部品内蔵基板3に個片化する。したがって、図10〜図12は、一枚のウェハ上の一部を拡大して示しているものである。
Next, a method of manufacturing the electronic component built-in
まず、図10(a)に示すように、基材となるウェハWを準備し、ウェハW上に配線層11を形成する。ウェハWの材料は特に限定されず、例えば、Siウェハなどを用いることができる。配線層11は、例えばメッキによって形成される。なお、予め配線層11が形成されたウェハWを準備してもよい。
First, as shown in FIG. 10A, a wafer W as a base material is prepared, and a
次に、図10(b)に示すように、電子部品20を埋め込むための開口13を配線層11に形成する。開口13の形成には、一般的なフォトリソグラフィ技術を用いることができる。具体的には、配線層11上にフォトレジストを塗布した後、フォトマスクを通してUV光などの活性光線を照射する。次に、現像を行うことにより開口13を形成する部分のフォトレジストを除去する。その後、フォトレジストをマスクとして配線層11をエッチングする。配線層11のエッチングが完了した後、フォトレジストを除去する。なお、マスクの材料は特に限定されず、フォトレジストではなく、クロム(Cr)又はタングステン(W)などの金属薄膜を用いてもよい。また、配線層11のエッチング方法も特に限定されず、公知のウェットエッチングプロセス又はドライエッチングプロセスを用いることができる。
Next, as shown in FIG. 10B, an
次に、図10(c)に示すように、開口13の中に応力緩和層30を形成する。応力緩和層30は、後に埋め込まれる電子部品20の第2電極層21Bに対応する位置に形成される。応力緩和層30は、例えば印刷法、転写法あるいは導電性フィルムラミネート法によって形成することができる。
Next, as shown in FIG. 10 (c), the
次に、図11(a)に示すように、電子部品20を開口13内に配置する。第1電極層21A、誘電体層22及び第2電極層21Bを含む電子部品20は、公知の方法によって製造することができる。電子部品20は、分割された第2電極層21Bの位置が、それぞれの応力緩和層30の位置と対応するようにアライメントされた状態で配置される。これにより、第2電極層21Bは応力緩和層30と電気的に接続される。応力緩和層30がはんだ合金のように硬度が変化する材料である場合には、応力緩和層30が硬化する前に電子部品20を配置し、応力緩和層30を硬化させることにより、電子部品20と応力緩和層30とを物理的に接続することができる。
Next, as shown in FIG. 11A, the
次に、図11(b)に示すように、配線層11上に絶縁層12を形成する。絶縁層12は、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱して硬化させることによって形成される。また、絶縁層12は、未硬化の状態の光硬化性樹脂を塗布した後、特定の波長の光を照射して硬化させることによって形成されてもよい。この工程により、配線層11上に絶縁層12が積層されると共に、開口13及び電極同士の間に絶縁層12を構成する樹脂が充填され、応力緩和層30及び電子部品20が絶縁層12によって封止された状態となる。
Next, as shown in FIG. 11B, the insulating
次に、図12(a)に示すように、電子部品20の第1電極層21Aのそれぞれに対応した複数の開口14を絶縁層12に形成する。開口14の形成には、例えば、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたドライエッチングなどを用いることができる。この工程により、電子部品20の第1電極層21Aのそれぞれは、開口14から露出した状態となる。
Next, as shown in FIG. 12A, a plurality of
次に、図12(b)に示すように、接続端子40を形成するための導電層15を形成する。導電層15は、例えばメッキなどによって形成される。この工程により、絶縁層12上に導電層15が形成され、複数の開口14は導電層15によって埋められた状態となり、複数の接続端子40のビア41が形成される。
Next, as shown in FIG. 12B, the
最後に、エッチングなどによって導電層15をパターニングすることにより、導電層15から複数の接続端子40の端子部42を形成する。この工程により、複数の接続端子40が形成される。その後、ダイシングなどによって個片化を行い、ウェハWを取り除くことで、図9に示すような電子部品内蔵基板3が得られる。
Finally, the
以上説明したように、電子部品内蔵基板3においても、基板10の配線層11側に位置する第2電極層21Bの配線層11側に応力緩和層30が設けられている。この応力緩和層30のヤング率は、第2電極層21Bのヤング率よりも低いので、電子部品20に加わる外力は応力緩和層30によって緩和される。したがって、外力による電子部品20の誘電体層22の変形を抑制することができる。また、応力緩和層30は導電性を有しているので、第2電極層21Bとの電気的な接続を保ちつつ、外力による電子部品20の誘電体層22の変形を抑制することができる。
As described above, also in the electronic component built-in
電子部品内蔵基板3においては、上述したように低背化された電子部品20が用いられている。このように電子部品20が低背化されている場合、誘電体層22は外力の影響を大きく受けやすい。特に、配線層11は絶縁層12よりもヤング率が高く、配線層11側からの外力は誘電体層22に直接影響を与える可能性が高いと考えられる。そこで、誘電体層22を挟み込む一対の電極層のうち、配線層11側に設けられる第2電極層21Bよりも配線層11側に応力緩和層30を設けることで、特に、基板10及び電子部品20の積層方向に沿って外力を受けた場合に、応力緩和層30が外力を好適に緩和することができる。したがって、電子部品内蔵基板3の製造時及び取り扱い時に、外力によって誘電体層22が変形することを抑制することができる。
In the electronic component built-in
なお、応力緩和層30のヤング率が第2電極層21Bのヤング率よりも低ければ、外力による電子部品20の変形を抑制することができるが、応力緩和層30のヤング率と第2電極層21Bのヤング率との差は50GPa以上であることが好ましい。このように、ヤング率の差が50GPa以上であることにより、応力緩和層30による外力の緩和をより好適に行うことができる。
If the Young's modulus of the
また、電子部品20の少なくとも一部は配線層11の開口13に埋め込まれ、応力緩和層30は、基板10の配線層11側(基板10の主面10b)から露出している。これにより、応力緩和層30を介して第2電極層21Bと外部の部品とを電気的に接続することができる。また、電子部品20の少なくとも一部が配線層11に埋め込まれているので、電子部品内蔵基板3の積層方向における寸法を小さくすることができる。
Further, at least a part of the
(第4実施形態)
次に、図13を参照して本発明の第4実施形態に係る電子部品内蔵基板4について説明する。図13は、本発明の第4実施形態に係る電子部品内蔵基板を概略的に示す断面図である。電子部品内蔵基板4は、電子部品内蔵基板3と同様に、基板10と、電子部品20と、導電性を有する応力緩和層30と、を備えている。電子部品内蔵基板4が電子部品内蔵基板3と相違している点は、応力緩和層30及び電子部品20が配線層11に対して順に積層されており、電子部品20の分割された第2電極層21Bに対応して、配線層11が複数に分割されている点である。本実施形態においては、第2電極層21Bは3つに分割されており、配線層11も、それぞれの第2電極層21Bに対応して少なくとも3つに分割されている。これにより、電子部品20の第2電極層21Bは、応力緩和層30及び配線層11を介して外部の電子部品又は配線などと電気的に接続される。
(Fourth Embodiment)
Next, the electronic component built-in
続いて、図14〜図16を参照して、電子部品内蔵基板4の製造方法について説明する。図14〜図16は、図13に示された電子部品内蔵基板の製造方法を説明するための図である。なお、図14〜図16では、一つの電子部品内蔵基板4の製造方法を示しているが、実際には複数の電子部品内蔵基板4を一枚のウェハ上で形成した後に、それぞれの電子部品内蔵基板4に個片化する。したがって、図14〜図16は、一枚のウェハ上の一部を拡大して示しているものである。
Subsequently, a method of manufacturing the electronic component built-in
図14(a)に示すように、基材となるウェハWを準備し、ウェハW上に配線層11を形成する。ウェハWの材料は特に限定されず、例えば、Siウェハなどを用いることができる。配線層11は、例えばメッキによって形成される。なお、予め配線層11が形成されたウェハWを準備してもよい。
As shown in FIG. 14A, a wafer W as a base material is prepared, and a
次に、図14(b)に示すように、エッチングなどにより配線層11を複数に分割する。配線層11のエッチングには、例えばパターニングされたフォトレジストまたは金属薄膜をマスクとして用いることができる。この工程により、配線層11は、後に配置される電子部品20の第2電極層21Bに対応して分割された状態となる。
Next, as shown in FIG. 14B, the
次に、図14(c)に示すように、分割された配線層11上に応力緩和層30を形成する。応力緩和層30は、例えば、印刷法、転写法あるいは導電性フィルムラミネート法によって形成される。この工程により、分割された配線層11のそれぞれに対して、応力緩和層30が積層された状態となる。
Next, as shown in FIG. 14 (c), the
次に、図14(a)に示すように、応力緩和層30上に電子部品20を積層する。電子部品20は、分割された第2電極層21Bの位置が、それぞれの応力緩和層30の位置と対応するようにアライメントされた状態で配置される。これにより、第2電極層21Bは応力緩和層30と電気的に接続される。
Next, as shown in FIG. 14A, the
次に、図14(b)に示すように、絶縁層12を形成する。絶縁層12は、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱して硬化させることによって形成される。また、絶縁層12は、未硬化の状態の光硬化性樹脂を塗布した後、特定の波長の光を照射して硬化させることによって形成されてもよい。この工程により、絶縁層12が形成されると共に、分割された配線層11同士の間、及び電子部品20の電極同士の間などの隙間に絶縁層12を構成する樹脂が充填される。これにより、応力緩和層30及び電子部品20が絶縁層12によって封止された状態となる。
Next, as shown in FIG. 14B, the insulating
次に、図15(a)に示すように、電子部品20の分割された第1電極層21Aのそれぞれに対応した複数の開口14を絶縁層12に形成する。開口14の形成には、例えば、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたドライエッチングなどを用いることができる。この工程により、電子部品20の分割された第1電極層21Aのそれぞれは、開口14から露出した状態となる。
Next, as shown in FIG. 15A, a plurality of
次に、図15(b)に示すように、接続端子40を形成するための導電層15を形成する。導電層15は、例えばメッキなどによって形成される。この工程により、絶縁層12上に導電層15が形成され、複数の開口14は導電層15によって埋められた状態となり、接続端子40のビア41が形成される。
Next, as shown in FIG. 15B, the
最後に、エッチングなどによって導電層15をパターニングすることにより、導電層15から複数の接続端子40の端子部42を形成する。この工程により、複数の接続端子40が形成される。その後、ダイシングなどによって個片化を行い、ウェハWを取り除くことで、図13に示すような電子部品内蔵基板2が得られる。
Finally, the
以上説明したように、電子部品内蔵基板4においても、配線層11側に位置する第2電極層21Bの配線層11側に応力緩和層30が設けられている。この応力緩和層30のヤング率は、第2電極層21Bのヤング率よりも低いので、電子部品20に加わる外力は応力緩和層30によって緩和される。したがって、外力による電子部品20の誘電体層22の変形を抑制することができる。また、応力緩和層30は導電性を有しているので、第2電極層21Bとの電気的な接続を保ちつつ、外力による電子部品20の誘電体層22の変形を抑制することができる。
As described above, also in the electronic component built-in
また、応力緩和層30及び電子部品20は配線層11に対して順に積層され、応力緩和層30は配線層11に接している。これにより、応力緩和層30を介して第2電極層21Bと配線層11とを電気的に接続することができる。
Further, the
また、電子部品内蔵基板4では、応力緩和層30のヤング率が、配線層11のヤング率よりも低いことが好ましい。このように、応力緩和層30のヤング率が配線層11のヤング率よりも低い場合には、電子部品20に加わる外力をより緩和することができる。したがって、外力による電子部品20の誘電体層22の変形を効果的に抑制することができる。
Further, in the electronic component-embedded
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
例えば、電子部品内蔵基板に内蔵される電子部品は、電子部品20に限定されず、電子部品20と異なる構造を有していてもよい。図17は、図1に示す電子部品内蔵基板1の変形例に係る電子部品内蔵基板5を概略的に示す断面図である。図17に示すように、電子部品内蔵基板5が電子部品内蔵基板1と相違する点は、電子部品20に代えて電子部品60を内蔵しており、応力緩和層30に開口が設けられていない点である。
For example, the electronic component built in the electronic component built-in substrate is not limited to the
電子部品60は、一対の電極層(第1電極層61A、第2電極層61B)及び第1電極層61Aと第2電極層61Bとの間に配置された誘電体層62に加え、基材層63を更に備えている。第2電極層61B、誘電体層62、及び第1電極層61Aは、この順に基材層63に対して積層されている。基材層63は、例えば、シリコン(Si)などの半導体材料によって構成される。電子部品60においては、第2電極層61Bは、配線層11側ではなく、絶縁層12側から外部の電子部品又は配線などと電気的接続される。上記の電子部品60が内蔵された電子部品内蔵基板5では、応力緩和層30が電子部品60の配線層11側の端部、すなわち基材層63を全て覆うように設けられる。電子部品内蔵基板5では、配線層11側において電子部品60の第2電極層61Bとの電気的接続を確保する必要がなく、第2電極層61Bの電気的接続のための開口を応力緩和層30に設ける必要がなくなるので、応力緩和層30と電子部品60との接触面積を大きくすることができる。したがって、電子部品60が外力の影響を受けることによる誘電体層62の変形等を効果的に抑制することが可能である。
The
また、電子部品内蔵基板の応力緩和層30は、外力を更に緩和することを目的として、絶縁性を有する第1応力緩和層30Aと、導電性を有する第2応力緩和層30Bとを含んでいてもよい。図18は、図1に示す電子部品内蔵基板1の変形例に係る電子部品内蔵基板6を概略的に示す断面図である。図18に示すように、電子部品内蔵基板6が電子部品内蔵基板1と相違する点は、電子部品20の一端部(第2電極層21B)の少なくとも一部に接し、絶縁性を有する第1応力緩和層30Aと、第2電極層21Bの配線層11側、すなわち、第1応力緩和層30Aの開口31内に設けられた導電性を有する第2応力緩和層30Bとを備えている点である。具体的には、第1応力緩和層30Aは、積層方向における第2電極層21Bの端面、及びこの端面に交差すると共に端面に連続する側面の両方に接しており、分割された第2電極層21B同士の間、及び、第2電極層21Bと配線層11との間に設けられている。第2応力緩和層30Bの一端は第2電極層21Bと接触し、他端は基板10の主面10bから露出している。これにより、電子部品20の第2電極層21Bは、第2応力緩和層30Bを介して外部の電子部品又配線などと電気的に接続可能となっている。
Further, the
第1応力緩和層30Aの材料は、電子部品内蔵基板1及び電子部品内蔵基板2における応力緩和層30(絶縁性を有する応力緩和層30)と同様に、例えば、非導電性樹脂(Non Conductive Paste:NCP)などが好適に用いられる。また、第1応力緩和層30Aのヤング率は、例えば、0.1GPa〜50GPaとすることができる。
The material of the first
第2応力緩和層30Bの材料は、電子部品内蔵基板3及び電子部品内蔵基板4における応力緩和層30(導電性を有する応力緩和層30)と同様に、例えば、はんだ合金又は銀(Ag)などといった導電性を有する材料によって構成される。また、第2応力緩和層30Bを構成する材料のヤング率は、第2電極層21Bのヤング率よりも低く、例えば5GPa〜120GPaとすることができるが、更に、配線層11を構成する材料のヤング率よりも低いことが好ましい。また、第2応力緩和層30Bの厚さは、例えば、2μm〜50μm程度とすることができる。
The material of the second
このように応力緩和層30が第1応力緩和層30Aと、第2応力緩和層30Bとを含むことにより、応力緩和層30と電子部品20との接触面積を大きくすることができる。具体的には、図18に示すように、配線層11側に位置する第2電極層21Bと配線層11との間等といった絶縁性が必要となる箇所に第1応力緩和層30Aを配置し、配線層11側に位置する第2電極層21Bに対して配線層11側等といった導電性が必要となる箇所に第2応力緩和層30Bを配置することができる。このように、応力緩和層30と電子部品20との接触面積を大きくすることができるので、第2電極層21Bと外部の電子部品などとの電気的接続を確保しつつ、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を更に効果的に抑制することが可能である。
By including the first
また、電子部品20が複数の第2電極層21Bを有する場合においても、電子部品20の配線層11側の端部の全てを覆うように一層の応力緩和層を設けてもよい。図19は、図18に示す電子部品内蔵基板6の変形例に係る電子部品内蔵基板7を概略的に示す断面図である。図19に示すように、電子部品内蔵基板7が電子部品内蔵基板6と相違する点は、1種類の応力緩和層70によって複数の第2電極層21Bの間、及び第2電極層21Bと配線層11との間が絶縁され、且つ、第2電極層21Bと外部の電子部品などとの電気的接続が確保されている点である。
Further, even when the
応力緩和層70は、例えば、積層方向においては導電性を有し、積層方向に交差する方向においては絶縁性を有する異方性導電フィルムが用いられ得る。このような電子部品内蔵基板7においても、応力緩和層70と電子部品20との接触面積を大きくすることができるので、第2電極層21Bと外部の電子部品などとの電気的接続を確保しつつ、電子部品20が外力の影響を受けることによる誘電体層22の変形等を更に効果的に抑制することが可能である。
As the
また、上記の実施形態では、応力緩和層30は、基板10の積層方向において電子部品20の第2電極層21Bと重なる高さ位置まで設けられているが、応力緩和層30の高さ(厚み)は、電子部品20の第1電極層21Aの端部の一部が絶縁層12と接する範囲内で適宜変更することができる。例えば、応力緩和層30は、配線層11より厚く設けられていてもよいし、第2電極層21Bと重ならず、積層方向における第2電極層21Bの端面のみと接するように設けられていてもよい。なお、外力を緩和するという観点においては、応力緩和層30は厚く設けられていることが好ましく、例えば、第1電極層21Aと重なる高さ位置まで設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、応力緩和層30は、電子部品20の配線層11側の端部の少なくとも一部と接していればよい。上記の実施形態では、応力緩和層30の一部が電子部品20の第2電極層21B側の端面と接している場合について説明したが、応力緩和層30は第2電極層21Bの端面とは接しておらず、端面から連続する側面と接している構成であってもよい。この場合、電子部品20の端面(第2電極層21Bの端面)よりも配線層11側には応力緩和層30が設けられていない構成となるが、この場合であっても、応力緩和層30は積層方向とは異なる方向からの外力が電子部品20に影響を与えることを防ぐことができるため、電子部品が外力の影響を受けることを抑制することができる。
Further, the
また、上記の実施形態では、電子部品20は、電子部品20の第1電極層21Aが絶縁層12側、第2電極層21Bが配線層11側となるように、基板10に内蔵されているが、電子部品20は、第2電極層21Bが絶縁層12側、第1電極層21Aが配線層11側となるように、基板10に内蔵されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、応力緩和層30が絶縁性を有する場合(第1実施形態及び第2実施形態)、応力緩和層30(又は第1応力緩和層30A)は、基板10の積層方向において電子部品20と重なる高さ位置となっていることが好ましいが、応力緩和層30の高さ(厚み)は適宜変更することができる。
When the
また、第3実施形態及び第4実施形態(応力緩和層30が導電性を有する場合)では、電子部品20と応力緩和層30とが接触している場合について説明したが、電子部品20と応力緩和層30との間に導電性を有する他の層が設けられていてもよい。ただし、この場合、電子部品20の第2電極層21Bの形状に対応した形状である必要がある。
Further, in the third embodiment and the fourth embodiment (when the
また、上記の実施形態では、電子部品内蔵基板内の電子部品20について、第1電極層21A及び第2電極層21Bのそれぞれが複数に分割されている例について説明したが、第1電極層21A及び第2電極層21Bの形状は上記実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
Further, in the above embodiment, with respect to the
1,2,3,4,5,6,7…電子部品内蔵基板、10…基板、10a,10b…主面、11…配線層、12…絶縁層、13…開口、20,60…電子部品、21A…第1電極層、21B…第2電極層、22…誘電体層、30,70…応力緩和層、30A…第1応力緩和層、30B…第2応力緩和層、40…接続端子、50…接続部材。 1,2,3,4,5,6,7 ... Electronic component built-in substrate, 10 ... Substrate, 10a, 10b ... Main surface, 11 ... Wiring layer, 12 ... Insulation layer, 13 ... Opening, 20, 60 ... Electronic component , 21A ... 1st electrode layer, 21B ... 2nd electrode layer, 22 ... dielectric layer, 30, 70 ... stress relaxation layer, 30A ... first stress relaxation layer, 30B ... second stress relaxation layer, 40 ... connection terminal, 50 ... Connecting member.
Claims (5)
前記基板に内蔵され、前記基板の積層方向に交差する方向に延在する一対の電極層及び前記一対の前記電極層の間に設けられた誘電体層を有する電子部品と、
前記積層方向において、前記絶縁層に対して前記配線層側に設けられた応力緩和層と、を備え、
前記積層方向において、前記電子部品の前記配線層側の端部の少なくとも一部は前記応力緩和層に接しており、
前記積層方向において、前記電子部品の前記絶縁層側の端部の少なくとも一部は前記絶縁層に接しており、
前記応力緩和層は、絶縁性を有する第1応力緩和層と、導電性を有する第2応力緩和層と、を含み、
前記第2応力緩和層は、前記配線層側に位置する前記電極層に対して前記配線層側に設けられていて、
前記応力緩和層のヤング率は、前記配線層側に位置する前記電極層のヤング率よりも低い、電子部品内蔵基板。 A substrate having a wiring layer and an insulating layer laminated on the wiring layer,
An electronic component having a pair of electrode layers built in the substrate and extending in a direction intersecting the stacking direction of the substrates and a dielectric layer provided between the pair of electrode layers.
In the stacking direction, a stress relaxation layer provided on the wiring layer side with respect to the insulating layer is provided.
In the stacking direction, at least a part of the end portion of the electronic component on the wiring layer side is in contact with the stress relaxation layer.
In the stacking direction, at least a part of the end portion of the electronic component on the insulating layer side is in contact with the insulating layer.
The stress relaxation layer includes a first stress relaxation layer having an insulating property and a second stress relaxation layer having conductivity.
The second stress relaxation layer is provided on the wiring layer side with respect to the electrode layer located on the wiring layer side .
A substrate with built- in electronic components, wherein the Young's modulus of the stress relaxation layer is lower than the Young's modulus of the electrode layer located on the wiring layer side.
前記応力緩和層は、前記電子部品内蔵基板の前記配線層側から露出している、請求項1に記載の電子部品内蔵基板。 At least a portion of the electronic component is embedded in the wiring layer and
The electronic component-embedded substrate according to claim 1, wherein the stress relaxation layer is exposed from the wiring layer side of the electronic component-embedded substrate.
前記応力緩和層は前記配線層に接している、請求項1に記載の電子部品内蔵基板。 The stress relaxation layer and the electronic component are sequentially laminated with respect to the wiring layer.
The electronic component built-in substrate according to claim 1 , wherein the stress relaxation layer is in contact with the wiring layer.
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