JP7121797B2

JP7121797B2 - 高密度マルチコンポーネント及びシリアルパッケージ

Info

Publication number: JP7121797B2
Application number: JP2020513548A
Authority: JP
Inventors: ジェームズエー．バーク; ジョンバルチチュード; ガレンダブリュー．ミラー; ジョンイー．マコーネル
Original assignee: ケメットエレクトロニクスコーポレーション
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2038-09-10
Also published as: EP3679599A4; CN111052347A; CN111052347B; WO2019051346A1; EP3679599A1; JP2020534675A

Description

本発明は電子部品の高密度パッケージ及びパッケージの製造方法に関し、限られたフットプリントで機能性の向上を実現する。より具体的には、本発明は特に、さまざまな電子部品の直列接続を可能にする、インターポーザ、高温導電性接着剤（ＨＴＣＡ）及び高温絶縁性接着剤（ＨＴＩＡ）の組合せを含む高密度パッケージに関する。

［関連出願の相互参照］
本願は２０１７年９月８日に出願された係属中の米国特許出願第１５／６９９，６５４号に基づき優先権を主張する２０１７年１１月６日に出願された係属中の米国特許出願第１５／８０４，５１５号に基づき優先権を主張する一部継続出願であり、それら両方の出願は引用することにより本明細書中に援用される。本願はさらに２０１７年１２月２２日に出願された係属中の米国特許出願第１５／８５２，７９９号に基づき優先権を主張する一部継続出願であり、その出願も引用することにより本明細書中に援用される。

デバイスの小型化が進行する中、エレクトロニクス分野において機能性の向上が絶えず求められている。この「小型化」と呼ばれるものに対する要望は、部品や実装技術などに関わる研究熱意を支配するまでになっている。その努力の大半が回路基板上の電子部品のフットプリントを削減することに充てられる一方、ごく最近では、部品を積層することに努力が払われ、それによって部品は基板の表面面積を占める代わりに基板の上下の空間を占めるようになった。

積層された多層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）が本発明の譲受人に譲渡された米国特許第９，４７２，３４２号（ＭｃＣｏｎｎｅｌｌ他）に記載され、それは引用することにより本明細書に援用される。その中で、リードレスの多層セラミックコンデンサがスタック状に形成されており、２以上のＭＬＣＣが遷移的液相焼結（ＴＬＰＳ）接着剤を使ってそれらの終端部で接合されている。その結果得られるスタックは、ＴＬＰＳはハンダ付け温度ではリフローされないので、ハンダ付けなどの当該技術分野で既知の技術を使って表面実装される。

リードレススタックは有益ではあるが、電気的に並列にしかコンデンサを提供できないためにアプリケーションが幾分制限される。電気的に直列接続の電子部品を必要とする多くのアプリケーションが存在する。部品の直列接続はスタックの場合とは異なり個々の部品の端から端までのターミナルを接合することで達成されるが、これにより実装に必要なスペースが増大し、小型化に対する絶大な要望に逆らうことになる。

直列接続ができる複数の部品を含むとともに回路基板上のパッケージのフットプリントを抑制できる、そのようなパッケージに対するニーズが継続して存在する。本明細書に開示される改良されたパッケージは、好ましくは少なくとも１つのＭＬＣＣを含む複数の部品を含み、該パッケージ内の電子部品の少なくともいくつかは直列接続される。

本発明は高密度マルチコンポーネントパッケージに関する。

より具体的には、本発明はパッケージ内の異なる部品が直列接続又は並列接続が可能となる高密度マルチコンポーネントパッケージに関する。

本発明の格別な特徴は垂直方向か水平方向かのいずれかで回路基板上に高密度パッケージを実装できることである。

本明細書に開示する実施例は高密度マルチコンポーネントパッケージ及び高密度マルチコンポーネントパッケージを製造する方法について提供される。高密度マルチコンポーネントパッケージは少なくとも２つの電子部品を含み、該電子部品のうちの各電子部品は第１外部終端と第２外部終端とを含む。少なくとも１つのインターポーザが、該インターポーザにインターコネクトによって接続される隣接する電子部品間に存在し、該インターポーザはアクティブインターポーザとメカニカルインターポーザから選択される。隣接する電子部品は直列接続される。

さらに別の実施例が電子回路として提供される。該電子回路は少なくとも２つの電子部品を含む高密度マルチコンポーネントパッケージを含み、各電子部品は第１外部終端と第２外部終端を含む。インターポーザが隣接する電子部品間にあり、該インターポーザはアクティブインターポーザとメカニカルインターポーザから選択される。隣接する電子部品は直列接続される。回路基板が設けられ、該回路基板はトレースを含み、少なくとも１つのトレースがアクティブトレースであり、少なくとも１つのトレースがメカニカルパッドである。第１電子部品の少なくとも１つの第１外部終端が１つのアクティブトレースと電気的に接触し、第２電子部品の少なくとも１つの第２外部終端がメカニカルパッドと電気的に接触する。

さらに別の実施例が高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法として提供され、該方法は：
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品を提供すること；
少なくとも１つのインターポーザが隣接する電子部品間にあり、該インターポーザはアクティブインターポーザとメカニカルインターポーザから選択される電子部品のスタックを形成すること；及び
インターコネクトにより第１外部終端をインターポーザの第１トレースに接続し、第２外部終端をインターポーザの第２トレースに接続して隣接する電子部品を直列接続すること；を含む。

さらに別の実施例が電子回路を形成する方法として提供され、該方法は：
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品を提供すること；
少なくとも１つのインターポーザが隣接する電子部品間にあり、該インターポーザはアクティブインターポーザとメカニカルインターポーザから選択される電子部品のスタックを形成すること；
インターコネクトにより第１外部終端をインターポーザの第１トレースに接続し、第２外部終端をインターポーザの第２トレースに接続して隣接する電子部品を直列接続すること；
少なくとも１つのトレースがアクティブトレースであり、少なくとも１つのトレースがメカニカルパッドであるトレースを含む回路基板を提供すること；
インターコネクトにより第１電子部品の少なくとも１つの第１外部終端を１つのアクティブトレースに接続すること；及び
インターコネクトにより第２電子部品の少なくとも１つの第２外部終端をメカニカルパッドに接続すること；を含む。

さらに別の実施例が高密度マルチコンポーネントパッケージとして提供される。該パッケージは各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品を有する。少なくとも１つの第１接着剤が隣接する電子部品の隣接する第１外部終端間にある。少なくとも１つの第２接着剤が隣接する電子部品間にあり、少なくとも２つの隣接する電子部品が直列接続される。第１接着剤と第２接着剤は高温導電性接着剤と高温絶縁性接着剤から独立して選択される。

さらに別の実施例が電子回路として提供される。該電子回路はパッケージが少なくとも２つの電子部品を含み、各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む高密度マルチコンポーネントパッケージを有し、少なくとも１つの第１接着剤が隣接する第１外部終端間にあり、少なくとも１つの第２接着剤が隣接する電子部品間にあり、少なくとも２つの隣接する電子部品が直列接続される。第１接着剤と第２接着剤は高温導電性接着剤と高温絶縁性接着剤から独立して選択される。該電子回路はさらにトレースのうち少なくとも１つのトレースがアクティブトレースであり、少なくとも１つのトレースがメカニカルパッドであるトレースを含む回路基板を含む。第１電子部品の少なくとも１つの第１外部終端が１つのアクティブトレースと電気的に接触する。第２電子部品の少なくとも１つの第２外部終端がメカニカルパッドと電気的に接触する。

さらに別の実施例が高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法として提供される。該方法は：
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品を提供すること；
隣接する電子部品のスタックを形成すること；
隣接する第１外部終端をその間にある第１接着剤で接続すること；及び
隣接する電子部品をその間にある第２接着剤で接続すること；を含み、
前記第１接着剤と第２接着剤が高温導電性接着剤と高温絶縁性接着剤とからなる群から独立して選択され；
隣接する電子部品が直列接続される。

さらに別の実施例が少なくとも２つの電子部品を含む高密度マルチコンポーネントパッケージとして提供される。各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む。少なくとも１つの電気的接続が隣接する電子部品の隣接する第１外部終端間に存在する。少なくとも１つの機械的接続が隣接する電子部品間に存在する。隣接する電子部品が直列接続される。少なくとも２つの隣接する電子部品が直列接続される。

さらに別の実施例が高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法として提供され、該方法は：
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品を提供すること；
電子部品のスタックを形成すること；
隣接する電子部品の隣接する第１外部終端の間に少なくとも１つの電気的接続を形成すること；及び
隣接する電子部品の間に少なくとも１つの機械的接続を形成すること；を含み、
前記隣接する電子部品は直列接続される。

本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略上面図である。本発明の実施例の概略上面図である。本発明の実施例の概略上面図である。本発明の実施例の概略上面図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略上面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略上面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略電気回路図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略側面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。本発明の実施例の概略上面断面図である。

本発明は、電子部品の少なくともいくつかは直列接続され、パッケージが回路基板上に必要とする表面面積を最小限に抑える、電子部品の高密度マルチコンポーネントパッケージに関する。より具体的には、本発明は、高温導電性接着剤（ＨＴＣＡ）と、高温絶縁性接着剤（ＨＴＩＡ）と、隣接する電子部品の隣接する外部終端間又は隣接する電子部品間のインターポーザとの組合せを含む電子部品のスタックに関する。インターポーザは電子部品のスタック内で隣接する各部品の１つのターミナル間を接続する。さらにインターポーザは高電圧のアプリケーションにおいてアーク放電を避けるために部品間の絶縁及び／又は分離を提供する。

一実施例において、電子部品のパッケージは最も外側の部品の終端部が回路に電気的接続されて表面実装される。高密度マルチコンポーネントパッケージは混合された電子部品を含む高密度パッケージを形成するために使われ、電子部品を電気的に直列及び並列に接続するフレキシビリティを提供し、それによってさまざまな構成を備えた多機能部品の高密度パッケージが可能となる。

一実施例において、隣接する電子部品間のＨＴＣＡとＨＴＩＡの組合せにより直列接続が可能になる。本発明において、ＨＴＣＡは電子部品のスタック内の隣接する部品のターミナル間に電気的な接続を提供する。ＨＴＩＡは隣接する部品間に機械的な結合と電気的な絶縁を提供する。ＨＴＣＡとＨＴＩＡの組合せにより電子部品が直列及び並列に接続されて高密度パッケージ内に配置されることが可能になる。この組合せは垂直又は水平実装を行う上で都合がよい。一実施例において、電子部品のパッケージは最も外側の部品の終端部を回路に電気的接続して表面実装ができる。高密度マルチコンポーネントパッケージは混合された電子部品を含む高密度パッケージを形成するために使われ、電子部品を電気的に直列及び並列に接続するフレキシビリティを提供し、それによってさまざまな構成を備えた多機能部品の高密度パッケージが可能となる。ＨＴＣＡとＨＴＩＡは同じプロセスで又は別々に接合される。さらに、電子部品は接合されたスタックに形成されて、その後該スタックは回路基板に実装されるか又は回路基板への実装とスタックの形成が同時であってもよい。

インターポーザを使って隣接する電子部品間の直列接続を形成するために、以下に記載するように、一実施例として、インターポーザは貫通ビアホール又はインターポーザの基板の周りの導電性ラップとしてインターポーザを使った電気的接続を形成する。トレースの構成部分であるハンダパッドは、好ましくはそのようなビアやラップに使われて電子部品の外部終端に機械的及び電気的な結合を形成する。ビアは導電性の材料で充填されてもされなくともよい。充填されない場合、製品組み立て時にビアは相互接続材料により充填されて電子部品を反対側に接続してもよい。焼結金属ペースト、導電性接着剤、又はＴＬＰＳは、組み立てプロセスの間流れ出ることがなく硬化又は焼結することで組み立て部品の接続を形成するので、適切なインターコネクトとなる。このような導電性パッドはどんな導電性金属を使って形成してもよい。有機インターポーザの場合に銅とアルミウムが一般的であるが、無機インターポーザに対しては厚くとも薄くともどんな導電性金属も使用できる。これらはオーバーメッキにより保護されてもよい。

本発明は、開示するうえで不可欠、かつそれに限定されることのない部分を構成する図を参照して説明される。さまざまな図を通して同じ要素にはそれに従って番号が付されている。

インターポーザが図１及び２の概略断面図に示されている。図１において、インターポーザ１０は基板１６を貫通するビア１４により形成されるアクティブパッド１２を含み、それにより基板の両側の導電性パッド１８の間に電気的接続を提供する。メカニカルパッド２０は基板上のそれに対向する機械的パッドとは電気的に接触されない。図２において、アクティブパッド１２はラップアラウンドパッドの形をとり、機械的パッド２０は基板１６の表面でトレースの一部分になる。少なくとも１つのアクティブパッドと少なくとも１つのオプショナルな機械的パッドを備えたインターポーザは本明細書においてアクティブインターポーザと呼ぶことにする。充填されないビア１４’を備えたインターポーザが図１Ａに示されており、ビア１４’は製品組み立ての前又はその途中に充填される。

本発明の一実施例は、高密度マルチコンポーネントパッケージ３０が概略側面図に示される図３を参照して説明される。図３には、それに限定されることはないが説明のために４つの電子部品が示されている。各電子部品は図を説明するためだけの目的で任意の番号が付されている。図３において、インターポーザ１０が隣接する電子部品の間にある。各電子部品はアクティブパッド１２と電気的に接触する１つの外部終端３２を有しそれにより電気的接続を形成し、及びメカニカルパッド２０に接触しかつ接着される１つの外部終端を有し、それにより機械的接続を形成する。図３において、アクティブパッドは電気的接続を形成するビアによって電気的に接続される、基板の両側の導電性パッドとして表される。外部終端は、本明細書の他の部分でも説明されるように、好ましくは導電性接着剤、ハンダ、ポリマーハンダ、ＴＬＰＳ接合材、焼結金属インターコネクト、拡散ハンダ又はダイレクト銅ボンドなどのインターコネクト３４によりパッドに接合される。隣接するインターポーザのアクティブパッドとメカニカルパッドは交互に配置されそれにより電子部品１の任意の外部終端３２^１で始まり、電子部品４の外部終端３２^８で終わる電子経路を提供する。従って４つの電子部品は直列接続される。本発明を例示するのに４つの電子部品は十分な数であるが、本発明は２つの電子部品から任意の数の電子部品まで増やすことが可能であり、多様なバリエーションが実現されることが容易に理解されるであろう。電子部品の数は少なくとも２つから１００までが好ましい。

本発明の一実施例が図４を参照して記載され、高密度マルチコンポーネントパッケージ３０が概略側面図に示されている。図４において、４つの電子部品が説明のために例示されるがそれに限定はされない。各電子部品は図の説明だけの目的で任意に番号が付されている。図４において、ＨＴＣＡ’ｓ３１０とＨＴＩＡ’ｓ３１１が隣接する電子部品の隣接する外部終端の間にある。各電子部品は１つの外部終端３２がＨＴＣＡ３１０を使って隣接する外部終端と電気的に接続されるか、又は好ましくは隣接する外部終端間のＨＴＩＡ３１１による電気絶縁性結合により物理的に接続される。ＨＴＣＡは電気的接続を形成し、ＨＴＩＡは機械的接続を形成する。図４において、電子部品１の任意の外部終端３２^１で始まり、電子部品４の外部終端３２^８で終わる電子経路が形成される。従って、４つの電子部品は全て直列接続される。本発明を例示するのに４つの電子部品は十分な数であるが、本発明は２つの電子部品から任意の数の電子部品まで増やすことが可能であり、多様なバリエーションが実現されることが容易に理解される。電子部品の数は少なくとも２つから１００までが好ましい。

図５及び６を参照して本発明の一実施例が記載され、基板３６に垂直に実装された高密度マルチコンポーネントパッケージが概略側面断面図に示されている。基板３６上のアクティブ回路トレース３８が外部終端３２^１と３２^８に機能的に電子接続される。外部終端３２^１が、外部終端とインターポーザ間のインターコネクトと同じであっても違っていてもよい、インターコネクト４２によりアクティブ回路トレース３８^１に直接接続される。コネクタ－４４が外部終端３２^８とアクティブトレース３８^２に電気的に接触し、アクティブトレース３８は装置の電子回路にとって不可欠である。コネクタはワイヤやジャンパー線のような電気的接続であってそれ以外のさらなる機能を提供しないものでもよいし、あるいはコネクタは電気部品のような機能的な接続であってもよい。具体的には、コネクタは好ましくは抵抗器、ヒューズ、インダクタ、又はフレキシブル回路を含む。メカニカルパッド４０は機械的な安定性を提供し、インターコネクト４２によって外部終端３２^２に直接接続される。

本発明の一実施例が図７，８，９を参照して記載され、フレックス回路がコネクタとして使われる。図７を参照すると、概略断面図で示されるフレックス回路コネクタ１４４がフレキシブル基板１６０を含む。任意ではあるが、好ましくはメカニカルパッド２０が機械的な堅牢性のために、図９の３２^６のような外部終端に対して機械的接続を提供する。一対の導電性パッド１８がトレース１４６と電気的に接続されるビア１４と電気的に接続される。１つの導電性パッドが外部終端３２^５に電気的に接触され、１つの導電性パッドが回路トレース３８^２に電気的に接触される。

本発明の一実施例が図１０及び１１を参照して記載され、回路基板３６に水平に実装された高密度マルチコンポーネントパッケージが概略上面図に示されている。図１０及び１１において、外部終端３２^１と３２^８が回路トレース４６に電気的に接触するアクティブトレース３８^１と３８^２にそれぞれ接続されて、各外部終端３２が回路基板のトレースに接続され、残りの外部終端は図示されないインターコネクトにより、好ましくはハンダパッド４３を介してメカニカルパッド４０に接続されている。図１０及び１１において、電子部品は全て直列接続される。図１１において、ＨＴＩＡ３１１は電子部品が回路基板に機械的に固定される際にオプショナルに使用される。それでもＨＴＩＡ３１１は機械的安定性を提供するので使用することが好ましく、基板実装プロセスの前にかつ基板への実装とは独立して電子部品のスタックの製造を可能にする。これにより、基板の組立の前に部品試験を実施することが容易になる。

本発明の一実施例が図１２及び１３を参照して記載され、基板３６に実装された高密度マルチコンポーネントパッケージが概略上面図に示されている。図１２において、図１０及び１１に対して電子回路１及び４が図示のように実装され説明される。電子部品２及び３はインターコネクト３４又はＨＴＣＡ３１０を使って直接その間に電気的接続を形成するので、電子部品２及び３は電気的に並列接続される。一般的な概略電気回路図が図１４に示され、電子部品２及び３が直列接続された電子部品１及び４の間に並列接続されている。概略電気回路図が図１５に示され、電気回路１はインダクタであり、電気回路２及び３はＭＬＣＣであり、電気回路４はヒューズであり、それによってヒューズ付きインダクタコンデンサ高密度コンポーネントを提供している。

本発明の一実施例が図１６Ａ及び１６Ｂを参照して記載され、インターポーザ５０が示されている。図１６Ａにおいて、インターポーザはメカニカルパッド２０を含み、それらは基板１６上の対向するメカニカルパッドとは電気的に接続されていない。図１６Ｂにおいてメカニカルパッド２０は基板１６の表面上の電気的に孤立したトレースの一部分である。図１６Ａ及び１６Ｂに示されたインターポーザは以下の説明から分かるようにアクティブパッドを有さず、本明細書では以後メカニカルインターポーザと呼ぶ。

本発明の一実施例が図１７、１８、１９及び２０を参照して記載され、装置の電子回路の一部が図１７及び１９に概略上面図として示され、図１８及び２０に概略側面図として示される。説明のために、一連のパッド５８は連続番号が付されている。隣接するパッドを接続するトレース５４が電気的に接続されたパッドにより指定される。トレースは接続されるパッドを含めて電路となる。例えば、トレース５４^２３はパッド５８^２と５８^３間に導電性を提供する。メカニカルインターポーザ５０又はＨＴＩＡ３１１が隣接する電子部品間にあって、パッド５８^１と５８^８はトレース５６によって回路に接続性を与えている。外部終端で電気部品２及び３と電気的に並列接続される二次的電気部品５は直列及び並列の電気的接続の組合せを提供し、電気部品５はパッケージ１１１によって占有される回路基板３６の表面積を増加させない。二次的電気部品とはスタックの周辺にあってスタックに電気的に接続される電気部品である。５つの電気部品を例に挙げて説明したが、電気部品の数及び配置は本明細署に示されるものに限定されない。

図１７、１８，１９及び２０に示されたパッケージの代表的な回路図が図２１に示されており、電子部品１、２、３、及び４は電気的に直列接続され、電子部品５は電子部品２及び３と電気的に並列接続される。代表的な実施例が図２２に示され、電子部品１はインダクタであり、電子部品２及び３はＭＬＣＣであり、電子部品５は抵抗器であり、電子部品４はヒューズである。

本発明の一実施例が図２３及び２４を参照して記載され、基板３６に実装された高密度マルチコンポーネントパッケージが概略部分断面図に示されている。図２３及び２４において、電子部品が並列に隣接するスタックに形成され二次的電子部品Ｐが電子部品Ｎ及びＭ間に架けられている。電子部品Ｐはブリッジされるこれらの部品間に機能性を与える付加的な電子部品であってもよいし、又は電子部品Ｐはジャンパー線、導電性ワイヤ又は導体箔によって提供されるような導電性を提供してもよい。一実施例において、電子部品Ｐはインターポーザであってもよいし、又は２つのアクティブパッドと、これらのアクティブパッド間の電気的接続のためにその間にあるトレースとを備えたフレキシブル回路であってもよい。それに限定されないが、図示されるように、パッド６２は図示されない回路トレースに電気的につながるアクティブパッドであり、パッド６０は回路に電気的に接続されないメカニカルパッドである。オーバーモールディング６４が表面アーク放電を防ぎ、水分浸透に対しバリアを生成し、又は機械的配置を容易にするために含まれてもよい。

本発明のさらなる実施例において、回路基板へのアクティブ接続の数を増やすことにより高密度コンポーネントパッケージ内に電気フィルタを達成することができる。Ｐｉ、Ｔ、及びＬＣフィルタはフィードスルー又は表面実装のいずれかに幅広く使われるが、これらのパッケージの小型化を引き続きはかること及び高密度表面実装ソリューションを提供することが切望されている。Ｐｉフィルタパッケージの例が図２５及び２６に示され、電子部品２がインダクタであり、電子部品１及び３がＭＬＣＣである。インダクタの入出力はＭＬＣＣを通してアーストレース５１に接続され、それによってＰｉフィルタに対し図２７に示される概略電気回路が形成される。図２５及び２６にはアクティブ回路トレースのみが示され、他のノンアクティブパッドは機械的安定性を増加させるための機械的結合として加えられる。“ＬＣ”フィルタに対する概略電子回路図が図２８に示され、“Ｔ”フィルタに対しては図２９に示される。

接続される部品がフェースダウンの終端を有する場合、再配向ビアを備えたアクティブインターポーザ７０が図３０に示されるように使われて導電性パッド１８がビア１４を介して導電性パッド７２に電気的に接続される。図３１又は図３２に示されるように使われると、再配向ビアに接続され直列接続を形成することでフェースダウンターミナルの１つが回路に接続され他は次の部品７６の１つのターミナルに接続される。各パッド７４は必要に応じ独立してメカニカルパッド又は導電性パッドのいずれかとなり得て、それによって電子部品のデザインと高密度マルチコンポーネントパッケージの機能性にフレキシビリティをもたせることができる。

本発明の一実施例が図３３及び３４を参照して記載される。図３３及び３４において、複数の部品１～８が、例えば、１と２又は３と４又は５と６又は７と８の１つの面で隣接する部品として示され、メカニカルパッド２０又はＨＴＣＡ３１０を使って通常の電気的接続により直列に接続される。２及び３のような隣接する並列の電子部品に対する機械的接合はメカニカルパッド２０又はＨＴＩＡ３１１により提供される。ビア１４によりインターポーザをまたがって接続されたアクティブパッド１８により、又はＨＴＣＡ３１０により、隣接する部品はアクティブインターポーザ１０をまたがって電気的に接触される。複数のパッド及びアクティブパッド、メカニカルパッド、ＨＴＣＡ又はＨＴＩＡの組合せを提供することにより、限られた空間内に部品の配置を多数行うことが可能になる。

本発明の一実施例が図３５及び３６を参照して記載される。

図３５において、複数のインターポーザが直列及び並列の電気的接続を形成するためのフレキシビリティを示している。本明細書に説明される直列の電気的接続は、スタック内部の部品間に使用され単独でアクティブインターポーザかメカニカルインターポーザとなり得るスタック内インターポーザ２１０により可能となる。好ましくはアクティブインターポーザであるスタック間インターポーザ２１１は隣接する部品のスタックＳ_１とＳ_２との間の電気的接続を提供する。図を説明すると、スタックＳ_１は部品１、２、及び３を含み、スタックＳ_２は部品４、５、及び６を含む。図を説明すると、スタック間インターポーザは隣接する部品３と６と、及び隣接する部品２と５の間にビア１４により電気的に接続されるアクティブパッド１８を有し、それによって電気的に直列接続される２つの部品群２－５及び３－６をパッケージに形成し、各群が図３７の電気回路図に示されるように部品１及び４と電気的に直列接続される。図３５において、パッケージは回路基板３６上のアクティブ回路トレース３８と電気的に接触し、機械的なサポートのために設けられたメカニカルパッド４０によって支持される。あるいは、例えばメカニカルパッド４０^１がアクティブ回路であってもよく、それによりスタックの一部例えば部品１のみの使用を可能にして、部品１の機能性を維持してこの図においてトレース３８^１と４０^１間を分離することができる。

図３５及び３６に示された実施例はパッケージ内の個別の部品の試験を可能にする。

図３６において、ＨＴＣＡ３１０とＨＴＩＡ３１１との組合せが直列及び並列接続のフレキシビリティをもたらす。スタック間ＨＴＣＡ３１０は隣接する部品スタックＳ_１とＳ_２の間に導電性を提供する。図を説明すると、スタックＳ_１は部品１、２、３を含み、スタックＳ_２は部品４、５、６を含む。図を説明すると、隣接する部品３と６及び隣接する部品２と５は電気的に直列接続される２つの部品群２－５及び３－６をパッケージに形成し、各群が図３７の電気回路図に示されるように部品１及び４と電気的に直列接続される。図３６において、パッケージは回路基板３６上のアクティブ回路トレース３８に電気的に接触し、機械的なサポートのために設けられたメカニカルパッド４０によって支持される。あるいは、例えばメカニカルパッド４０^１がアクティブ回路であってもよく、それによりスタックの一部例えば部品１のみの使用を部品１の機能性を維持して可能にしこの図においてトレース３８^１と４０^１間を分離することができる。これによりパッケージ内の個別の部品の試験を可能にする。

本発明の一実施例が図３８、３９、及び４０を参照して記載され、多端子部品を分離パッドにより回路に接続することが可能なパッケージが提供される。図３８、３９、及び４０においてそれに限定されない３つの部品が示されている。図３８においてアクティブインターポーザが隣接する部品間にあり、各部品の各外部終端が回路トレースに電気的に接触する。図４０において、多端子部品をＨＴＣＡ３１０及びＨＴＩＡ３１１を使用して回路に接続することが可能なパッケージが提供される。図４０においてそれに限定されない３つの部品が示され、隣接する部品間のＨＴＣＡ及び各部品の各外部終端により回路トレースと電気的に接触する。パッケージに求められる機能に応じて、回路トレース１５１のいくつかがアクティブになり、又はメカニカルになることが可能である。例として、トレース１５１^Ａ、１５１^Ｃ及び１５１^Ｂを図４１に示す回路図を形成するように使用して、部品１及び３がインダクタであり、部品２がコンデンサの場合は図２９に示すＴフィルタを形成することができる。あるいは、トレース１５１^Ａ、１５１^Ｃ及び１５１^Ｅを図４２に示す回路図を形成するように使用して、部品１がインダクタであり、部品２がコンデンサの場合は図２８に示すＬＣ又はＬフィルタを形成することができる。ＨＴＣＡとＨＴＩＡを交互に配置して使用することで又はインターポーザを使って同等の構成にすることで回路トレース１５１^Ａ，１５１^Ｂ，１５１^Ｃ及び１５１^Ｆは図４３の回路図を形成し、部品１及び３がコンデンサ、部品２がインダクタの場合図２７のＰｉフィルタを形成する。単一のパッケージが複数機能を提供する。部品数を多くすることができるので、機能性は事実上無限となり得ることが理解される。

本発明の一実施例が図４４を参照して記載される。図４４において、機能的インターポーザ２００が概略断面図に示され、該機能的インターポーザは機能的パッド３００を含み、少なくとも１つの部品１が該機能的パッドにその間で電気的に接触する。導電性パッド３０２がトレースに電気的に接触して、数に制限されずに追加の部品２－４に対する電気的接続を形成する。機能的パッド及び導電性パッドがそれぞれアクティブトレース３８に電気的に接触する。パッケージはオーバーモールディング６４によって包まれてもよい。

本発明の一実施例が図４５の概略断面図に示される。図４５において、２つの電子部品が示され、該２つの電子部品は電子部品のスタックの一部であることを前提とする。図４５において、外部終端３２^１及び３２^２が本明細書中の他の箇所にも記載されるようにＨＴＣＡ３１０を介して電気接触される。外部終端３２^３及び３２^４はその間に代わりのスペーサ９が配置されて電気接触されない。該スペーサはエアギャップや非導電性の材料であってもよく、非導電性材料はＨＴＩＡでもよい。好ましくは導電性ではない二次接着剤１１２は安定化をはかるため隣接する電子部品の本体を接着する。接着剤は１つの電子部品の１つの外部終端と接触し、隣接する電子部品の本体と接触する。本発明の目的のために、二次的接着剤は、少なくとも１つの電子部品の少なくとも１つの本体に機械的に接触し、そうでなければ第２電子部品の本体か、第２電子部品の外部終端か、又はハンダパッドに機械的に接触する、接着剤である。

本発明の一実施例が図４６の概略側面図に示され、電子部品の２つのスタックが基板３６に垂直にそれに限定されない１－８で示されている。スペーサ１７が設けられ、隣接する電子部品の隣接する外部終端間の絶縁体として機能する。図４６に表されるスタックは図１１に示されるように水平に実装されることも可能であり、交互に配置されるＨＴＣＡ３１０とＨＴＩＡ３１１及びスペーサ１７が使用されて本明細書の別の箇所にも記載されるように直列及び並列の電気的接続の組合せが可能となる。

本発明の一実施例が図４７の概略側面図に示される。図４７において、ＨＴＩＡ３１１が隣接する電子部品間にあり、それによりスタックされた電子部品の直列接続を可能にする。本明細書の別の箇所に記載されるように、隣接する外部終端はＨＴＣＡ３１０により電気的に接続される。図４７に表されるスタックは図３５に示されるように水平に実装され、スペーサをさらに含めて交互に配置されたＨＴＣＡとＨＴＩＡが使用され、それによって、本明細書の別の箇所に記載されるように、直列及び並列の電気的接続の組合せを可能にする。

本明細書の一実施例が概略的に図４８及び４８Ａに示され、説明のために、不要な電気的干渉を除去するのに適切なＰｉフィルタとして表される。好ましくはコンデンサである一対の電子部品１及び２が導体１９からなるインダクタを介して誘導物質３１の少なくとも１つの層及び任意的な電気絶縁材料１０により直列接続される。より好ましくは該導体は両側に誘導物質を有する。アクティブインターポーザの一部となり得るインターコネクト１２が電気導電性を電子部品に与える。好ましくは、インターポーザとなり得る任意的な電気絶縁材料がインダクタの外側層を形成する。特に好ましい実施例では、誘導物質は金属フレーク複合材料である。特に好ましい誘導物質は好ましくはフレーク状の鉄、アルミニウム、及びシリコンの少なくとも１つの合金を含む。導体箔又はリード線のサンドイッチ状に形成されたインダクタは誘導物質内に又はその周りに導電路を形成する。

インダクタの一実施例が図５０の部分断面図に示され、誘導物質３１が導体１９に挟まれている。隣接する導体への電気的接続はビア１２を使用して行う。インダクタの代替の実施例は図５１の部分断面図に示され、誘導物質の隣接する層はずらして配置されそれによりＨＴＣＡ３１０等の導電性材料を介する導電性を可能にする。誘導物質及び導体の層の数は特に限定されず、誘導物質及び導体各層の厚みは求められる誘導性能を得るために調節されてもよい。

電磁干渉抑制体を備えたｐｉフィルタの代替の実施例が図４９の概略断面図に示され、インダクタは図５１に示されるようなずらした層を含む。

本発明の格別な効果はインダクタンスの改善である。図１０又は図１１に示すような水平方向に実装される高密度マルチコンポーネントスタックは電子部品と回路基板との間の経路長が短くなるので浮遊インダクタンスが減少し、従って等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）も減少する。ＭＬＣＣの場合、水平方向の２．９ｎＨと比較して垂直方向では０．９ｎＨのＥＳＬが達成される。等価直列抵抗（ＥＳＲ）も低下させられるがＥＳＲはＡＣ電圧が印加されるとき浪費されるパワーに直接比例するのでこのことは特に重要である。このことはＭＬＣＣにとって特別な利点である。何故ならば、電子部品が水平姿勢の中でＭＬＣＣの内部電極は垂直方向でありそのことはインダクタンスのためには有利であり抵抗長が低下してＥＳＲを減少させる。

各電子部品はジャンパー線、ワイヤ、コンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、電磁妨害サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から好ましくは独立して選択される。ダイオードは発光ダイオードでもよい。より好ましくは、電子素子はコンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、ワイヤ、ジャンパー線、電磁妨害サプレッサ、又は静電気放電サプレッサからなる群から選択される。好ましくはコンデンサはＭＬＣＣであり、より好ましくは電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである。

特に好ましい電磁妨害サプレッサは磁性粉、好ましくはアニール処理された軟磁性粉末を含む。鉄、アルミニウム、及びシリコンの少なくとも１つを含む合金からなるフレーク状の磁性粒子が本発明を実施するうえで特に適切である。

電子部品の外部終端は、それらがＨＴＣＡ又はＨＴＩＡにより、あるいはハンダ、導電性接着剤、ポリマーハンダ、ＴＬＰＳ接合材、焼結金属インターコネクト、拡散ハンダ、又はダイレクト銅ボンドなどのインターコネクトによりアクティブ又はメカニカルのパッドに接続され得る限り本明細書において特に限定されない。ＴＬＰＳは電子部品の外部終端とパッド間の好ましいインターコネクトである。本明細書に詳しく述べるように、外部終端はＴＬＰＳの一部分となり、ＴＬＰＳの付加的な部分は結合される外部終端間に挿入されるか又は外部終端が結合される表面と一体化される。ＴＬＰＳの材料は、リードフレーム仕上げ、部品接続、又は内部電極のいずれかとして、銀、錫、金、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケル又はこれらの組合せを含む表面仕上げに対応して２つの表面間の導電性冶金結合を形成する。

遷移的液相焼結（ＴＬＰＳ）接着剤が電子部品に対して終端を形成し又は外部終端をハンダパッドや隣接する外部終端の表面に接続することでインターコネクトとして機能する。ＴＬＰＳの終端は異なる表面仕上げとともに異なる長さの電子部品に対応できる利点がある。さらに、ハンダボールが形成されないために電子部品は互いの上面にＴＬＰＳのみを挟んで積層されることが可能であり、しかもハンダ接続技術に関し通常はクリーニングを必要とするギャップが生成されることがない。電子部品がＭＬＣＣの場合、ＴＬＰＳは電子部品の内部電極に直接接合されて外部終端を低温で形成できる。一実施例において、熱圧着プロセスを用いて高密度終端を作成でき、それによって改善された外部リード取り付け接合部を形成できる。

ハンダは一次リフローの後で組成が変化しない合金である。ハンダは唯一の融点を有しており何度でもくり返し融解される。もっとも一般的なハンダは６０％Ｓｎ４０％Ｐｂである。ハンダはエレクトロニクス分野において材料を選択することで電子部品間、回路基板間、又は基板間の機械的及び電気的なインターコネクトを提供する。ハンダは大量生産のアセンブリプロセスに非常にマッチしている。ハンダの物理的な特性は単にハンダ合金を作るために使われる金属の比率を変えることで変更できる。本明細書において、ハンダが引用される場合、ほぼ同じ温度で何度も繰り返し融解され得る少なくとも２つの金属の合金を意味する。

遷移的液相焼結（ＴＬＰＳ）接合はハンダとは区別できる。ＴＬＰＳの材料は高温に晒す前の、従って材料の熱履歴を区別できる２以上の金属又は金属合金の混合物である。ＴＬＰＳの材料は高温に晒す前は低い融点を示し、そして高温に晒されてから高い融点を示す。最初の融点は低融点金属又は２つの低融点金属の合金に由来する。二次的融点は、低融点金属又は合金が高融点金属と新しい合金を形成するときに形成される金属間化合物の融点であり、それにより一層高い融点を有する金属間化合物を創出する。ＴＬＰＳの材料は接合される金属の表面間に冶金結合を形成する。錫／鉛又は鉛（Ｐｂ）フリーハンダとは異なり、金属間接合を形成するときＴＬＰＳ接着剤は拡散しない。ＴＬＰＳ系のリワークは二次的リフロー温度が高温のため非常に困難となる。遷移的液相焼結とは、２以上のＴＬＰＳ適合材料を相互に接触させて低融点金属が融解するのに十分な温度まで加熱するときに結果として生じる冶金学的状態を表すプロセスに対して与えられた用語である。ＴＬＰＳプロセス又はインターコネクトをつくるために、これらの金属の少なくとも１つは錫（Ｓｎ）又はインジウム（Ｉｎ）などの低融点を有する金属の群から選択され、２番目の金属は銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）などの高融点を有する群から選択される。ＳｎとＣｕとを接触させて温度を上げると、ＳｎとＣｕはＣｕＳｎ金属間化合物を形成し、その結果生じる融点は低融点を有する金属の融点よりも高くなる。ＩｎとＡｇの場合には、Ｉｎをそれが融解するまで十分に加熱するとＩｎがＡｇの中に拡散して固溶体を生成し結果的にはＩｎそれ自体よりも高い融点を持つことになる。ＴＬＰＳの用語は一般的にこのプロセスを引用するために使用され、ＴＬＰＳ適合材料が２以上のＴＬＰＳ適合金属間に冶金結合を形成するために使用される。ＴＬＰＳは電気的かつ機械的なインターコネクトを提供し、それは比較的低い温度（３００℃未満）で形成することが可能であり、６００℃を超える二次的再融解温度を有する。これらの温度はＴＬＰＳ適合金属の異なる組み合わせにより決定される。拡散又は焼結のスピードは、時間温度関数で表され、金属の組合せが異なれば相違する。結果として得られるのは新たな融点を有する固溶体であって、その融点は高融点金属の融点に近いものになる。

ＴＬＰＳ技術は好ましくは比較的フラットな２つの合わせ面の間に機械的かつ電気的な導電性冶金結合を形成するのに特に適している。ＴＬＰＳプロセスに通常使われる金属は２つの金属群から選択される。ひとつはインジウム、錫、鉛、アンチモン、ビスマス、カドミウム、亜鉛、ガリウム、テルリウム、水銀、タリウム、セレニウム、又はポロニウム等の低融点金属からなり、第２の群は銀、銅、アルミウム、金、プラチナ、パラジウム、ベリリウム、ロジウム、ニッケル、コバルト、鉄、及びモリブデン等の高融点金属からなり、拡散された固溶体を生成する。

接合部内に含まれる潜在的なボイドを除去するためにフラックスフリープロセスを使うことが極めて望ましい。ＴＬＰＳは焼結ベースのプロセスなので、接合ラインが一様かつボイドフリーである。ハンダにとって必要なフラックスは接合部に取り込まれその後焼き尽くされてボイドを残す。半導体産業に関連して、特にダイアタッチプロセスの場合にこれらのボイドは集積回路（Ｉ／Ｃ）内部にホットスポットを生成し、それによって早期故障を招いて信頼性問題を引き起こす。ＴＬＰＳは焼結プロセスでありフラックスがないので、この問題に対応できる。２つの金属が合わさって加熱されると、低融点金属が高融点金属内に拡散して合わせ面のエリアに亘って固溶体を生成する。

途切れずに一様な接合ラインを生成するには合わせ面がフラットで同一平面状に形成されており、合わせ面全体にわたり密着されていることが必須である。求められる合わせ面のフラット性はこの技術のアプリケーションも制限する。何故ならば多くの表面は良い接合部をつくるために十分にフラットではないからである。

ペースト状のＴＬＰＳを使用することで起伏のある表面を接合できる。より具体的には、ペースト状のＴＬＰＳを使用することで凹凸のある２つ表面を密着されない又は連続する接触ラインで接合できる。ＴＬＰＳに適合する金属粒子のコアが液体キャリア材料と結合してペーストを形成し、該ペーストがメッキや焼結圧膜及び／又はメッキされた焼結圧膜などの混在する表面処理技術が施された、フラットではなく一様でもない２つの表面間に塗布されて、その後最も低い融点を有する金属の融点まで加熱されその温度を十分な時間保持して接合部を形成する。１つの金属の粒子コアがペーストの複数の金属に対するニーズを不要にするので金属の比率は問題とならない。さらにコア粒子として約９６０℃の高い融点を有する金属である、銀を使用することで単一粒子を生成することができ、その後１５７℃の融点を有するインジウム等の低融点金属を有する金属シェルでその粒子をコーティングする。

さらに二段階のリフローを遷移的液相焼結プロセスに使用でき、第１ステップでは導電性冶金接合がＴＬＰＳの合金プロセスに使われる金属に応じて５秒から５分の範囲の比較的短い時間サイクルを使って１８０℃から２８０℃の低温で形成される。第２ステップでは、部品は２００℃から３００℃の温度範囲を使って、これに限定されないが５分から６０分の比較的長い時間等温時効処理を施される。初期結合を形成するために必要な比較的短い時間は自動処理にうまく適合する。別の方法では、単一のステップ処理が使われて、ＴＬＰＳは外部リードと電子素子との間に例えば２５０℃から３２５℃の温度を例えば１０秒から３０秒間継続させてターミナル又は導電性の冶金結合を形成する。１７５℃から２１０℃のような比較的低い温度は例えば１０から３０分の比較的長い継続時間が使われる。これは電子部品自体が温度に対し敏感である場合に特に有用である。

ペーストをつくるためフラックス及び溶媒と混合されたインジウムパウダーを塗布してＮｉでオーバーメッキされその後約５ミクロン（２００μインチ）の銀でオーバーメッキされた銅のベースメタルを有する２つのクーポンの間にＴＬＰＳ冶金結合を形成する。インジウムペーストを上記のメッキされた表面を有するクーポンに施してサンプルを作成し、その後２つのクーポンを相互に接触させて１５０℃まで加熱して５秒間維持し、続いて温度を約３２０℃まで高めて約６０秒間維持する。このように作成されたサンプルの接合力はせん断応力４，１７７ｐｓｉに匹敵する８５－９４ポンドの範囲の引張り重量を示し、平均７ポンドの５－９ポンドの範囲の引きはがし重量が達成された。これらの結果は約３０００ｐｓｉのせん断力と７－１０ポンドの範囲の引きはがし力を有するＳｎＰｂハンダの結果に匹敵する。ひとつの大きな違いは、ＡｇＩｎ接合が６００℃を超える二次的融解温度に耐えられることである。これらの結果は、２つの銀メッキされたクーポンを接合するために使われるＩｎペーストが現行のＳｎＰｂハンダよりも強いと言わないまでも少なくともそれと同等であると同時にＳｎＰｂハンダよりはるかに高い二次的融解温度を有し、従って、高温かつ鉛フリーのインターコネクトのアプリケーションに最適な材料を生み出すことを示している。ＴＬＰＳペーストまたはプリフォームは２つの目的のため内部に不活性充てん剤を含んでも良い。目的の１つは高価な金属によるコストを抑えるためであり、第２の目的は電子素子の非終端部と露出された内部電極に直接電気的かつ冶金学的結合をつくるためである。コストは、特に、高融点金属部分の一部を不活性材料又はより低コストの導電性材料と置き換えてギャップを充填する場合に低減できる。高融点金属の代わりに使用される特に好ましいフィラーは、３００℃を超える融点を備えるセラミック、ガラス、又はガラス遷移温度（Ｔ_ｇ）が２００℃を超える高温ポリマーなどの非金属である。一例としてポリイミドなどの熱硬化性ポリマーがある。高融点金属をこれらの非金属の一つと置き換えることによる２つの特別な利点の１つは、ＴＬＰＳのアクティブな低融点金属がＴＬＰＳ接合を形成している間に拡散により消費されないことである。低融点を有するガラスの群から選択される場合の不活性フィラーの第２の利点は、ＴＬＰＳペースト又はプリフォームの混合物内のガラスが例えばＭＬＣＣの終端されずに露出されたセラミック体の露出されたガラスフリットとともに結合を形成することである。この非金属物質もスプレーやメッキなどの方法により低融点金属でコーティングされる。

銀、ナノ銀、及びナノ銅の焼結金属インターコネクトもインターコネクトの形成に使われる。結果として生じるインターコネクトは低温焼結プロセスを使って形成できるが、形成された結合部は銀９６０℃の場合のように金属に関連した高い融点を有する。しかし、これらのプロセスは大抵の場合はバッチ操作で長時間の高圧を要し、ＣｕＳｎＴＬＰＳと比べてスループットを制限する。さらに、ナノサイズの金属は極めて高価になりうる。

拡散ハンダ付けもインターコネクトを形成する接合方法として使われる。これは従来のハンダ付けと拡散接合プロセスの特徴を組み合わせるものである。このプロセスは溶融ハンダの薄い層と部品の上の金属との間の化学反応に依拠して接合温度で固体である１以上の金属間化合物相を形成する。ハンダのような低融点金属は高融点金属と化学反応するので、これも広義のＴＬＰＳと解釈できる。

ダイレクト銅ボンディングも使用できるが、これは主としてダイアタッチに使われる高温拡散プロセスであるので、いくつかの部品にとっては有害となり得る。

外部終端をハンダパッドに接着させる方法は、一方の面が高融点金属を有し、その合わせ面が低融点金属を有する２つの合わせ面をコーティングすることを含む。該コーティングプロセスは蒸着又はメッキからなってもよい。第２の方法は、低融点金属又は２以上の低融点金属の合金からつくられたプリフォームフィルムを高融点金属でコーティングされた２つのフラットな表面間に挟むことである。第３の方法は、銅のような高融点金属の粒子からなるペースを生成し、その後２つの合金化された低融点金属の粒子を添加して、接続される表面を洗浄し合剤ペーストを形成するための金属粒子に対する液体成分として機能する兼用液の中に混入させることである。

述べたようなサイクルタイムで２つの金属の十分な拡散が得られず最大の二次的リフロー温度が達成されない場合、接合部に第２の加熱プロセスが施されることになる。この場合、接合部又はアセンブリは低温融点金属の融点よりも高い温度に晒されて１５分から２時間その状態が維持される。時間と温度は二次的アセンブリプロセス又は環境アプリケーションの最終的な条件によって決められた望ましい二次的リフロー温度を提供するために変更できる。インジウム／銀のＴＬＰＳの場合、６００℃を超える二次的融解温度が達成される。

適切な表面間にＴＬＰＳ合金接合部を形成するためにペーストを塗布することの他に、ＴＬＰＳ合金接合部はプリフォームによっても達成される。簡単に述べれば、プリフォームはＴＬＰＳを構成する低融点の要素の薄膜である。あるいは、溶媒を除去するためにペーストをキャスティングと乾燥することでプリフォームを製造してもよい。結果として得られる固体のプリフォームは接合される表面間に置かれる。この場合、乾燥後の強度を高めるためペーストに適切なバインダを加えることが肝要である。この場合はいずれも、プリフォームはそれが接合される表面になじむことができるように可鍛性があることが重要である。

多くのアプリケーションで高度の多孔性が許容される。しかし高湿度環境即ち回路基板の実装プロセスの過酷な環境下では水や他の化学物質が結合部に浸透して結合部を損傷する場合があるため多孔性は望ましくない。本発明にかかる望ましい実施例は従って熱圧着接合プロセスを使う遷移的液相焼結接合部内に低度の多孔性を有する終端を形成することである。このプロセスは単一工程において２２５℃から３００℃の温度範囲で１５秒から３０秒間のプロセス時間を使うことにより自動化にとって適切なプロセスであるというさらなる利点もある。リードが使用される場合、熱圧着接合処理と組み合わせた、３０秒未満の低温の１工程で、外部終端を電子素子に接続するアプリケーションに対して強固な接合部を形成することができる。

さらに、熱圧着接合処理は、高密度冶金結合を接触面間に形成する支援を行うので、ポリマーハンダを使用する場合は好ましい処理方法である。熱圧着の利点は二次的接続プロセスに対しより強固な結合及び高い強度での接続が達成されることである。０．５から４．５キログラム／ｃｍ^２（７．１ｔｏ６４ｐｓｉ）及びより好ましくは０．６から０．８キログラム／ｃｍ^２（８．５ｔｏ１１ｐｓｉ）の圧着力を開示することが本明細書において熱圧着を十分に説明することになる。約０．６３キログラム／ｃｍ^２（９ｐｓｉ）が開示の例として特に適切な圧力である。

以下の特徴を示す最小限の多孔性を備える接合部を生成することが極めて望ましい：引きはがし試験で示す強い機械強度、張力、高せん断導電性、１５０℃から２２５℃の範囲の低いプロセス温度、３００℃を超える二次的リフロー温度、一様でない表面間に形成される密着性又は０．０１５インチ以内のギャップを有すること。

ＨＴＣＡは銀などの高融点金属でコーティングされた表面に結合部を形成するために使用されるペースト内に含有されたインジウムなどの単一の金属を含む、インターコネクトとなる。インジウムが銀に拡散することで低融点の遷移的液相が形成され、それがその後化学反応してより高い融点を有する結合部を達成する。この結合部の形成にとって低融点のペーストにおいて高い拡散スピードを達成することが重要である。ボイドが減少しかつ一様な相が得られる等最終的な接合の望ましい特性を達成するために、他の金属をペーストに添加することが望ましい。しかし、低融点材料の高度の拡散性を維持することが重要である。このため、低融点金属の他に１以上の金属が求められる場合はペーストを形成する前にメタルパウダーをコーティングすることによりこれらの金属が組み込まれることが好ましい。融点が最も低い金属を融点がより高い金属にコーティングすることはアクティブな表面を維持するために好ましい。コーティングによりペーストの異なる金属元素間の拡散長を縮減させ、１以上の追加のメタルパウダーを単一のメタルペーストに単に混合する場合とは対照的に好ましい相がより簡単に形成される望ましい効果も発揮できる。

ＨＴＣＡなど導電性接着剤は通常銀又は金の粒子で満たされた架橋ポリマーであり、それは特定の温度範囲、一般的には１５０℃で硬化または架橋することで、接合される材料に機械的結合部を形成する。その導電性は相互に密着する金属粒子によりポリマーマトリクスの範囲内に生成され、１つの粒子から他の粒子への導電路を形成する。バインダは本来有機物であるので、それらは通常１５０℃から約３００℃の範囲の比較的低い温度性能を有する。導電性エポキシは一旦硬化すればリワークされない。ＴＬＰＳ接合部とは異なり、高温や腐食環境に晒されると高分子結合を分解し金属粒子を酸化させて電気的特性を劣化させる。インターコネクトの電気的及び機械的双方の性能が損なわれＥＳＲを増加させ機械的な強度を減少させる結果をもたらすことになる。

ポリマーハンダのＨＴＣＡはＰｂ／Ｓｎ合金系又はＳｎ／Ｓｂ等の鉛フリー系に基づく従来のハンダシステムからなり、それらは洗浄剤として機能する架橋ポリマーと結合する。架橋ポリマーはさらにエポキシ樹脂接着剤等の架橋高分子結合を形成することができ、それは金属の融解相の間に形成されてハンダ合金及び機械的高分子結合を形成する。ポリマーハンダの利点はその高分子結合がハンダの融点以上の温度でさらに機械的結合力を与えることにあり、それによってハンダの融点を超える５から８０℃の範囲でより高い操作温度をハンダ接合に与えることができる。ポリマーハンダは現行のハンダ合金を同じペースト内の架橋ポリマーと組み合わせてそれが加熱などで硬化されると冶金結合と機械的結合の両方を提供して高温でハンダ接合力を増加させる。しかし、上限温度と接合力は材料の物理的特性によってのみ改良されてきた。実用的な上限値３００℃は変わらないが、ＴＬＰＳにより生成された結合部はより高い温度を達成できる。

高温絶縁性接着剤は熱又は湿度硬化接着剤、紫外線硬化接着剤、又は感圧接着剤であってもよい。特に好ましい高温絶縁性接着剤は、エポキシ樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、フェノールメラミンホルムアルデヒド樹脂、フェノールネオプレン、レソルシノールホルムアルデヒド、ポリエステル、ポリイミド、シアノアクリレート、アクリル、スチレンブロック共重合体、スチレンブタジエン共重合体、ポリウレタン、ポリアリーレン、ポリスルフィド、ポリアミド、シリコン、及びワックス等を含む。ＨＴＩＡが選択されて状況によってはＨＴＣＡと同時に結合部を形成してもよいし、別々の接合プロセスを提供するのが良い場合もある。ＨＴＩＡ接合プロセスは加圧、加熱、ＵＶ硬化、湿気硬化、又はホットメルト堆積により達成される。さらに、ＨＴＩＡは十分なサイズを有し誘電特性を有する不活性フィラーを含有することで回路／スタックの設計と使用条件によって必要とされる隣接する部品間の最小限度の誘電体間隔を確保する。

インターポーザの構成材料は標準的なプリント回路基板（ＰＣＢ）材料が使用に適しているとはいえ、本明細書において特に限定されない。特に積層板、繊維強化樹脂、セラミック充填樹脂、特殊材料、及びフレキシブル基板が適する。難燃性（ＦＲ）積層板がインターポーザ材料として特に適しており具体的には、ＦＲ－１，ＦＲ－２，ＦＲ－３，ＦＲ－４，ＦＲ－５又はＦＲ－６が該当する。ＦＲ－２はフェノール紙、フェノールコットンペーパー、又はフェノールホルムアルデヒド樹脂を含侵させた紙である。ＦＲ－４はエポキシ樹脂を含侵させた編まれたガラス繊維の布である。複合エポキシ材料（ＣＥＭ）は適切であり、特に、それぞれがコットンペーパー、エポキシ樹脂の不識ガラス繊維又はガラス繊維織物等の補強材を含む、ＣＥＭ－１，ＣＥＭ－２，ＣＥＭ－３，ＣＥＭ－４又はＣＥＭ－５が適切である。Ｇ－５，Ｇ－７，Ｇ－９，Ｇ－１０，Ｇ－１１等のガラス基板（Ｇ）が幅広く使用され、それぞれがエポキシ樹脂のガラス繊維織物であるＧ－１０及びＧ－１１を備えたものが最も好ましい。ＲＦ－３５のようにセラミックが充填され又はガラス繊維で強化され得るポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が特に適切な基板である。ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アルミナ、又はイットリア安定化ジルコニア等の電子グレードセラミック材料は、９６％Ａｌ_２Ｏ_３と９９．６％Ａｌ_２Ｏ_３が市販のため入手が容易なので、入手可能である。ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）エポキシ樹脂は特に適切な基板材料である。フレキシブル基板はカプトン又はユーピレックスとして市販のポリイミド箔、又はピララックスとして市販されているポリイミド－フルオロポリマー複合材等の一般的ポリイミドである。４２アロイ、インバール、コバール等の鉄合金やＣｕ、リン青銅、又はＢｅＣｕ等の非鉄材料も使用される。

パッケージやパッケージの一部は非導電性のポリマーや樹脂によりオーバーモールディングされる。オーバーモールディングに使用される材料は本明細書では特に限定されない。オーバーモールディングは、パッケージやその内部の電子部品を回路の他の素子との電気的相互作用から隔離し、又はパッケージやその内部の電子部品を環境の変化から保護するためになされる。オーバーモールディングは光学装置や機械装置によって確認できる特定の形状に適用できるので、ラベリングやピックアンドプレース装置に使用することもできる。さらに、パッケージはケース、シェル、又はプラグイン電気回路として使う他のアセンブリや現行のアセンブリ手段によりパッケージに接続された市販される電気的接続具を使うアセンブリに機械的に封入することができる。

本発明は好ましい実施例を参照して説明したが、それに限定されることはない。本明細書に具体的に述べられなかった追加の実施例や改良が実現されるかもしれないが、それらはここに添付された特許請求の範囲により具体的に記載される発明の範囲に含まれる。

Claims

各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品と；
隣接する電子部品の間の少なくとも１つのインターポーザであって、前記隣接する電子部品はインターコネクトにより前記少なくとも１つのインターポーザの前記インターポーザに接続されたインターポーザと；を備え、
前記各隣接する電子部品が直列に接続され、
前記少なくとも１つのインターポーザの前記インターポーザはアクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから独立して選択され、
アクティブインターポーザはアクティブパッドとメカニカルパッドと基板とを含み、各アクティブパッドは、前記基板の反対側の対応するアクティブパッドに電気的に接続され、各メカニカルパッドは、前記基板の前記反対側の対応するメカニカルパッドに電気的に接続されず、
前記各隣接する電子部品の少なくとも１つのために、前記第１外部終端は、前記基板上で互いに対向する前記２つの前記アクティブパッドの一方によって電気的に接続され、前記第２外部終端は、２つの前記メカニカルパッドの一方にそれぞれ接触しかつ接着され、前記２つのメカニカルパッドの他方に電気的に接続されず、前記２つのメカニカルパッドは前記基板上で互いに対向し、
メカニカルインターポーザは、基板とメカニカルパッドとを含み、アクティブパッドを含まず、
前記メカニカルインターポーザに接続された前記隣接する電子部品は、一方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第１パッドと、他方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第２パッドと、前記第１パッドおよび前記第２パッドを電気的に接続するトレースと、によって電気的に接続される、高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記少なくとも１つのインターポーザはアクティブインターポーザを含む、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記少なくとも１つのインターポーザはメカニカルインターポーザを含む、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記各電子部品は、コンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から独立して選択される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである、請求項４に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記各電子部品は、ＭＬＣＣ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、及び静電気放電サプレッサからなる群から選択される、請求項４に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記電子部品の少なくとも１つが発光ダイオードである、請求項６に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである、請求項６に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
全ての電子部品が直列接続される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
少なくとも２つの追加の電子部品をさらに含み、前記少なくとも２つの追加の電子部品が電気的に並列接続される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
アクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから独立して選択される前記少なくとも１つのインターポーザの複数のインターポーザを含む、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記複数のインターポーザの各インターポーザがアクティブインターポーザである、請求項１１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記複数のインターポーザの各インターポーザがメカニカルインターポーザである、請求項１１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記複数のインターポーザは、少なくとも１つのアクティブインターポーザ及び少なくとも１つのメカニカルインターポーザを含む、請求項１１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記電子部品のうち少なくとも１つの部品が隣接する部品に前記インターコネクトにより直接接続される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記電子部品は少なくとも１つのスタックを形成する、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
二次的電気部品をさらに含む、請求項１６に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
少なくとも２つのスタックを含み、前記二次的電気部品は前記スタックをつなぐ、請求項１７に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記二次的電気部品は少なくとも２つの前記電子部品に電気的に並列である、請求項１７に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記少なくとも１つのインターコネクトは、ハンダ、導電性接着剤、ポリマーハンダ、及び遷移的液相焼結接着剤からなる群から選択される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記少なくとも１つのインターコネクトは、高融点金属と低融点金属を含む遷移的液相焼結接着剤である、請求項２０に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記低融点金属は、インジウム、錫、鉛、アンチモン、ビスマス、カドミウム、亜鉛、ガリウム、テルリウム、水銀、タリウム、セレニウム、又はポロニウムからなる群から選択される、請求項２１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記高融点金属は、銀、銅、アルミニウム、金、プラチナ、パラジウム、ベリリウム、ロジウム、ニッケル、コバルト、鉄、及びモリブデンからなる群から選択される、請求項２１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記遷移的液相焼結接着剤は、錫及び銅、又はインジウム及び銀を含む、請求項２１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
少なくとも１つの前記外部終端は、銀、錫、金、銅、プラチナ、パラジウム、及びニッケルからなる群から選択される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
Ｐｉ型フィルタ、Ｔ型フィルタ、及びＬＣフィルタからなる群から選択される、請求項１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
高密度マルチコンポーネントパッケージを備えた電子回路であって、前記高密度マルチコンポーネントパッケージは、
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品と；
隣接する電子部品の間のインターポーザと；
トレースのうち少なくとも１つのトレースがアクティブトレースであり、トレースのうち少なくとも１つのトレースがメカニカルトレースであるトレースを含む回路基板と；を含み、
前記インターポーザはアクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから選択され、
アクティブインターポーザはアクティブパッドとメカニカルパッドと基板とを含み、各アクティブパッドは、前記基板の反対側の対応するアクティブパッドに電気的に接続され、各メカニカルパッドは、前記基板の前記反対側の対応するメカニカルパッドに電気的に接続されず、
前記各隣接する電子部品のために、前記第１外部終端は、前記基板上で互いに対向する前記２つの前記アクティブパッドによって電気的に接続され、前記第２外部終端は、２つの前記メカニカルパッドの一方にそれぞれ接触しかつ接着され、前記２つのメカニカルパッドの他方に電気的に接続されず、前記２つのメカニカルパッドは前記基板上で互いに対向し、
メカニカルインターポーザは、基板とメカニカルパッドとを含み、アクティブパッドを含まず、
前記隣接する電子部品が直列に接続され、
前記電子部品のうち第１電子部品の少なくとも１つの第１外部終端は少なくとも１つの前記アクティブトレースと電気的に接触し；
前記電子部品のうち第２電子部品の少なくとも１つの第２外部終端は少なくとも１つのメカニカルトレースと電気的に接触し、
前記メカニカルインターポーザに接続された前記隣接する電子部品は、一方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第１パッドと、他方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第２パッドと、前記第１パッドおよび前記第２パッドを電気的に接続するトレースと、によって電気的に接続される、電子回路。
前記高密度マルチコンポーネントパッケージは前記回路基板の上に垂直に実装される、請求項２７に記載の電子回路。
少なくとも１つの前記外部終端及び少なくとも１つの前記アクティブトレース間にコネクタをさらに含む、請求項２８に記載の電子回路。
前記コネクタは電気的接続部及び機能的接続部からなる群から選択される、請求項２９に記載の電子回路。
前記コネクタは追加の電子部品である、請求項３０に記載の電子回路。
前記追加の電子部品は、コンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から独立して選択される、請求項３１に記載の電子回路。
前記追加の電子部品はＭＬＣＣである、請求項３２に記載の電子回路。
前記追加の電子部品は、抵抗器、及びヒューズからなる群から選択される、請求項３２に記載の電子回路。
前記高密度マルチコンポーネントパッケージは前記回路基板の上に水平に実装される、請求項２７に記載の電子回路。
少なくとも１つの前記アクティブトレースは隣接する外部終端を電気的に接続する、請求項３５に記載の電子回路。
前記インターポーザはアクティブインターポーザである、請求項２７に記載の電子回路。
前記インターポーザはメカニカルインターポーザである、請求項２７に記載の電子回路。
前記各電子部品は、ＭＬＣＣ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から独立して選択される、請求項２７に記載の電子回路。
前記電子部品の少なくとも１つは、ＭＬＣＣ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、及び静電気放電サプレッサからなる群から独立して選択される、請求項３９に記載の電子回路。
前記電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである、請求項３９に記載の電子回路。
前記電子部品の少なくとも１つが発光ダイオードである、請求項３９に記載の電子回路。
全ての電子部品が直列接続される、請求項２７に記載の電子回路。
電気的に並列接続される少なくとも２つの追加の電子部品をさらに含む、請求項２７に記載の電子回路。
アクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから選択される前記インターポーザの複数のインターポーザをさらに含む、請求項２７に記載の電子回路。
前記複数のインターポーザの少なくとも１つのインターポーザがアクティブインターポーザである、請求項４５に記載の電子回路。
前記複数のインターポーザの各インターポーザがメカニカルインターポーザである、請求項４５に記載の電子回路。
前記複数のインターポーザは、少なくとも１つのアクティブインターポーザ及び少なくとも１つのメカニカルインターポーザを含む、請求項４５に記載の電子回路。
前記電子部品のうち少なくとも１つの電子部品が隣接する電子部品にインターコネクトにより直接接続される、請求項２７に記載の電子回路。
前記電子部品は少なくとも１つのスタックを形成する、請求項２７に記載の電子回路。
二次的電気部品をさらに含む、請求項５０に記載の電子回路。
少なくとも２つのスタックを含み、前記二次的電気部品は前記スタックをつなぐ、請求項５１に記載の電子回路。
前記二次的電気部品は少なくとも２つの前記電子部品に電気的に並列である、請求項５１に記載の電子回路。
前記隣接する電子部品はインターコネクトにより前記インターポーザに接続され、前記インターコネクトは、ハンダ、導電性接着剤、ポリマーハンダ、及び遷移的液相焼結接着剤からなる群から選択される、請求項２７に記載の電子回路。
前記インターコネクトは、高融点金属と低融点金属を含む遷移的液相焼結接着剤である、請求項５４に記載の電子回路。
前記低融点金属は、インジウム、錫、鉛、アンチモン、ビスマス、カドミウム、亜鉛、ガリウム、テルリウム、水銀、タリウム、セレニウム、又はポロニウムからなる群から選択される、請求項５５に記載の電子回路。
前記高融点金属は、銀、銅、アルミニウム、金、プラチナ、パラジウム、ベリリウム、ロジウム、ニッケル、コバルト、鉄、及びモリブデンからなる群から選択される、請求項５５に記載の電子回路。
前記遷移的液相焼結接着剤は、錫及び銅、又はインジウム及び銀を含む、請求項５５に記載の電子回路。
少なくとも１つの前記外部終端は、銀、錫、金、銅、プラチナ、パラジウム、及びニッケルからなる群から選択される、請求項２７に記載の電子回路。
Ｐｉ型フィルタ、Ｔ型フィルタ、及びＬＣフィルタからなる群から選択される、請求項２７に記載の電子回路。
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端を含む少なくとも２つの電子部品を供給すること；及び
隣接する電子部品の間の少なくとも１つのインターザとともに前記電子部品のスタックを形成すること；を含み、
前記少なくとも１つのインターポーザの各インターポーザはアクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから独立して選択され、
アクティブインターポーザはアクティブパッドとメカニカルパッドと基板とを含み、各アクティブパッドは、前記基板の反対側の対応するアクティブパッドに電気的に接続され、各メカニカルパッドは、前記基板の前記反対側の対応するメカニカルパッドに電気的に接続されず、
前記各隣接する電子部品の少なくとも１つのために、前記第１外部終端は、前記基板上で互いに対向する前記２つの前記アクティブパッドの一方にインターコネクトによって電気的に接続され、前記第２外部終端は、２つの前記メカニカルパッドの一方に前記インターコネクトによってそれぞれ接触しかつ接着され、前記２つのメカニカルパッドの他方に電気的に接続されず、前記２つのメカニカルパッドは前記基板上で互いに対向し、
メカニカルインターポーザは、基板とメカニカルパッドとを含み、アクティブパッドを含まず、
前記隣接する電子部品が直列接続され、
前記メカニカルインターポーザに接続された前記隣接する電子部品は、一方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第１パッドと、他方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第２パッドと、前記第１パッドおよび前記第２パッドを電気的に接続するトレースと、によって電気的に接続される、高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記少なくとも１つのインターポーザはアクティブインターポーザを含む、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記少なくとも１つのインターポーザはメカニカルインターポーザを含む、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記各電子部品は、コンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から独立して選択される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである、請求項６４に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記各電子部品は、ＭＬＣＣ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、及び静電気放電サプレッサからなる群から選択される、請求項６４に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記電子部品の少なくとも１つが発光ダイオードである、請求項６６に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである、請求項６６に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
全ての電子部品が直列接続される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
少なくとも２つの追加の電子部品をさらに含み、前記少なくとも２つの追加の電子部品が電気的に並列接続される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
アクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから独立して選択される前記少なくとも１つのインターポーザの複数のインターポーザを含む、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記複数のインターポーザの各インターポーザはアクティブインターポーザである、請求項７１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記複数のインターポーザの各インターポーザはメカニカルインターポーザである、請求項７１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記複数のインターポーザは、少なくとも１つのアクティブインターポーザ及び少なくとも１つのメカニカルインターポーザを含む、請求項７１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージ。
前記電子部品のうち少なくとも１つの電子部品が隣接する電子部品にインターコネクトにより直接接続される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記電子部品は少なくとも１つのスタックを形成する、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
二次的電気部品をさらに含む、請求項７６に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
少なくとも２つのスタックを含み、前記二次的電気部品は前記スタックをつなぐ、請求項７７に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記二次的電気部品は少なくとも２つの前記電子部品に電気的に並列である、請求項７７に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記インターコネクトは、ハンダ、導電性接着剤、ポリマーハンダ、及び遷移的液相焼結接着剤からなる群から選択される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記インターコネクトは、高融点金属と低融点金属を含む遷移的液相焼結接着剤である、請求項８０に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記低融点金属は、インジウム、錫、鉛、アンチモン、ビスマス、カドミウム、亜鉛、ガリウム、テルリウム、水銀、タリウム、セレニウム、又はポロニウムからなる群から選択される、請求項８１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記高融点金属は、銀、銅、アルミニウム、金、プラチナ、パラジウム、ベリリウム、ロジウム、ニッケル、コバルト、鉄、及びモリブデンからなる群から選択される、請求項８１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記遷移的液相焼結接着剤は、錫及び銅、又はインジウム及び銀を含む、請求項８１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
少なくとも１つの前記第１外部終端は、銀、錫、金、銅、プラチナ、パラジウム、及びニッケルからなる群から選択される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
前記高密度マルチコンポーネントパッケージは、Ｐｉ型フィルタ、Ｔ型フィルタ、及びＬＣフィルタからなる群から選択される、請求項６１に記載の高密度マルチコンポーネントパッケージを形成する方法。
高密度マルチコンポーネントパッケージを形成することを含む、電子回路を形成する方法であって、
前記高密度マルチコンポーネントパッケージを形成することは、
各電子部品が第１外部終端と第２外部終端とを含む少なくとも２つの電子部品を供給すること；及び
前記電子部品のうちの第１電子部品と前記電子部品のうちの第２電子部品との間にインターポーザとともに前記電子部品のスタックを形成すること；を含み、
前記インターポーザはアクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから独立して選択され、
アクティブインターポーザはアクティブパッドとメカニカルパッドと基板とを含み、各アクティブパッドは、前記基板の反対側の対応するアクティブパッドに電気的に接続され、各メカニカルパッドは、前記基板の前記反対側の対応するメカニカルパッドに電気的に接続されず、
前記第１電子部品のために、前記第１外部終端は、前記基板上で互いに対向する前記２つの前記アクティブパッドの１つによってインターコネクトに電気的に接続され、前記第２外部終端は、前記インターコネクトによって２つの前記メカニカルパッドの一方にそれぞれ接触しかつ接着され、前記２つのメカニカルパッドの他方に電気的に接続されず、前記２つのメカニカルパッドは前記基板上で互いに対向し、
メカニカルインターポーザは、基板とメカニカルパッドとを含み、アクティブパッドを含まず、
前記第１及び第２電子部品が直列に接続され、
前記高密度マルチコンポーネントパッケージを形成することは、
トレースのうち少なくとも１つのトレースがアクティブトレースであり、トレースのうち少なくとも１つのトレースがメカニカルトレースであるトレースを含む回路基板を供給すること；
前記第１電子部品の少なくとも１つの前記第１外部終端を前記インターコネクトとともに前記アクティブトレースの１つと電気的に接触させること；及び
前記第２電子部品の少なくとも１つの前記第２外部終端を前記インターコネクトとともに前記メカニカルトレースの１つと電気的に接触させること；をさらに含み、
前記メカニカルインターポーザに接続された前記隣接する電子部品は、一方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第１パッドと、他方の電子部品の前記第１外部終端および前記第２外部終端の一方に接続された第２パッドと、前記第１パッドおよび前記第２パッドを電気的に接続するトレースと、によって電気的に接続される、電子回路を形成する方法。
前記高密度マルチコンポーネントパッケージは前記回路基板の上に垂直に実装される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記外部終端及び前記アクティブトレース間にコネクタをさらに含む、請求項８８に記載の電子部品を形成する方法。
前記コネクタは電気的接続部及び機能的接続部からなる群から選択される、請求項８９に記載の電子部品を形成する方法。
前記コネクタは追加の電子部品である、請求項９０に記載の電子部品を形成する方法。
前記追加の電子部品は、コンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から独立して選択される、請求項９１に記載の電子部品を形成する方法。
前記追加の電子部品はＭＬＣＣである、請求項９２に記載の電子部品を形成する方法。
前記追加の電子部品は、抵抗器、及びヒューズからなる群から選択される、請求項９２に記載の電子部品を形成する方法。
前記高密度マルチコンポーネントパッケージは前記回路基板の上に水平に実装される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
隣接する外部終端を電気的に接続するトレースの少なくとも１つをさらに備える、請求項９５に記載の電子部品を形成する方法。
前記インターポーザはアクティブインターポーザである、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記インターポーザはメカニカルインターポーザである、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記各電子部品は、コンデンサ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、静電気放電サプレッサ、半導体、及び集積回路からなる群から独立して選択される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記各電子部品は、ＭＬＣＣ、抵抗器、バリスタ、インダクタ、ダイオード、ヒューズ、過電圧放電装置、センサ、スイッチ、及び静電気放電サプレッサからなる群から選択される、請求項９９に記載の電子部品を形成する方法。
前記電子部品の少なくとも１つが発光ダイオードである、請求項１００に記載の電子部品を形成する方法。
前記電子部品の少なくとも１つがＭＬＣＣである、請求項１００に記載の電子部品を形成する方法。
全ての電子部品が直列接続される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
少なくとも２つの追加の電子部品をさらに含み、前記少なくとも２つの追加の電子部品が電気的に並列接続される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
アクティブインターポーザ及びメカニカルインターポーザから独立して選択される前記各インターポーザの複数のインターポーザを含む、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記複数のインターポーザの各インターポーザがアクティブインターポーザである、請求項１０５に記載の電子部品を形成する方法。
前記複数のインターポーザの各インターポーザがメカニカルインターポーザである、請求項１０５に記載の電子部品を形成する方法。
前記複数のインターポーザは、少なくとも１つのアクティブインターポーザ及び少なくとも１つのメカニカルインターポーザを含む、請求項１０５に記載の電子部品を形成する方法。
前記電子部品のうち少なくとも１つの電子部品が隣接する電子部品に前記インターコネクトにより直接接続される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記電子部品は少なくとも１つのスタックを形成する、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
二次的電気部品をさらに含む、請求項１１０に記載の電子部品を形成する方法。
少なくとも２つのスタックを含み、前記二次的電気部品は前記スタックをつなぐ、請求項１１１に記載の電子部品を形成する方法。
前記二次的電気部品は少なくとも２つの前記電子部品に電気的に並列である、請求項１１１に記載の電子部品を形成する方法。
前記インターコネクトは、ハンダ、導電性接着剤、ポリマーハンダ、及び遷移的液相焼結接着剤からなる群から選択される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
前記インターコネクトは、高融点金属と低融点金属を含む遷移的液相焼結接着剤である、請求項１１４に記載の電子部品を形成する方法。
前記低融点金属は、インジウム、錫、鉛、アンチモン、ビスマス、カドミウム、亜鉛、ガリウム、テルリウム、水銀、タリウム、セレニウム、又はポロニウムからなる群から選択される、請求項１１５に記載の電子部品を形成する方法。
前記高融点金属は、銀、銅、アルミニウム、金、プラチナ、パラジウム、ベリリウム、ロジウム、ニッケル、コバルト、鉄、及びモリブデンからなる群から選択される、請求項１１５に記載の電子部品を形成する方法。
前記遷移的液相焼結接着剤は、錫及び銅、又はインジウム及び銀を含む、請求項１１５に記載の電子部品を形成する方法。
前記高密度マルチコンポーネントパッケージは、Ｐｉ型フィルタ、Ｔ型フィルタ、及びＬＣフィルタからなる群から選択される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。
少なくとも１つの前記第１外部終端は、銀、錫、金、銅、プラチナ、パラジウム、及びニッケルからなる群から選択される、請求項８７に記載の電子部品を形成する方法。