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JP2009164220A - Electronic component - Google Patents

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JP2009164220A
JP2009164220A JP2007340038A JP2007340038A JP2009164220A JP 2009164220 A JP2009164220 A JP 2009164220A JP 2007340038 A JP2007340038 A JP 2007340038A JP 2007340038 A JP2007340038 A JP 2007340038A JP 2009164220 A JP2009164220 A JP 2009164220A
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JP
Japan
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insulating film
film
ceramic substrate
multilayer ceramic
passive element
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007340038A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Takahashi
岳雄 高橋
Mi Xiaoyu
シヤオユウ ミイ
Takeshi Yokoyama
剛 横山
Tomoshi Ueda
知史 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Fujitsu Media Devices Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Media Devices Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Fujitsu Media Devices Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2007340038A priority Critical patent/JP2009164220A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component having a passive element formed on a multi-layer ceramics substrate having a penetrating electrode and internal wiring, curving of the multi-layer ceramics substrate being suppressed. <P>SOLUTION: The present invention relates to the electronic component having the multi-layer ceramics substrate 20 having the penetrating electrode and internal wiring; an upper insulating film 26 provided on a top surface of the multi-layer ceramics substrate 20; a lower insulating film 28, provided on the lower surface of the multi-layer ceramics substrate 20 and made of the same material as that of the upper insulating film; and passive elements 120 and 140 provided on the upper insulating film 26. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は電子部品に関し、特に多層セラミック基板上に受動素子が設けられた電子部品に関する。   The present invention relates to an electronic component, and more particularly to an electronic component in which a passive element is provided on a multilayer ceramic substrate.

高周波回路の位相整合等を行う場合、インダクタやキャパシタが用いられる。例えば、携帯電話やワイヤレスLAN(Local Area Network)等のRF(Radio frequency)システムにおいては、システム自体の小型化、低コスト化、高性能化の要求により、同様に搭載されるデバイスにも同様の要求は求められている。この要求を満たすため、受動素子を集積化した集積型受動素子等の電子部品が用いられる。   When performing phase matching of a high frequency circuit, an inductor or a capacitor is used. For example, in a radio frequency (RF) system such as a mobile phone or a wireless local area network (LAN), the same applies to devices mounted in the same manner due to demands for miniaturization, cost reduction, and high performance of the system itself. The request is sought. In order to satisfy this requirement, electronic components such as integrated passive elements in which passive elements are integrated are used.

これらの要求を満たす手法の1つとしてLTCC(low temperature co-fired ceramic)技術を利用し、多層セラミック基板内に受動素子を内蔵する集積型受動素子が開発されている。また、多層セラミック基板上に受動素子が形成された集積化受動素子が開発されている。しかし、セラミック基板の比誘電率は石英基板と比較しても大きいため、例えばインダクタのQ値が低下し、高Q値受動素子が作製できないという課題がある。   As one of the methods for satisfying these requirements, an integrated passive element that uses a low temperature co-fired ceramic (LTCC) technique and has a passive element built in a multilayer ceramic substrate has been developed. In addition, an integrated passive element in which a passive element is formed on a multilayer ceramic substrate has been developed. However, since the relative permittivity of the ceramic substrate is larger than that of the quartz substrate, there is a problem that, for example, the Q value of the inductor is lowered and a high Q value passive element cannot be manufactured.

特許文献1および特許文献2には、セラミック基板上にコーティング層を設け、コーティング層上に受動素子を形成する技術が開示されている。
特開2007−123468号公報 特開2007−31242号公報
Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which a coating layer is provided on a ceramic substrate and a passive element is formed on the coating layer.
JP 2007-123468 A JP 2007-31242 A

多層セラミック基板上にインダクタ等の受動素子を形成する場合、多層セラミック基板の比誘電率より小さい比誘電率を有する絶縁膜上に受動素子を形成する。これにより、受動素子の誘電損失を抑制することができる。受動素子を形成する製造工程においては、多層セラミック基板が200℃から300℃の高温となるため、耐熱性の低いPBO(Polybenzoxazole)、BCB(Benzocyclobutene)等の樹脂系の絶縁膜を用いることは好ましくない。絶縁膜としては、SOG等の耐熱性の高い絶縁膜が好ましい。しかしながら、絶縁膜は内部応力が発生しやすい。一方、多層セラミック基板は貫通電極や内部配線を有しているため応力のアンバランスが生じ反り易く、このような多層セラミック基板上に、受動素子の誘導損失を抑制できる程度の膜厚を有する酸化膜を形成すると、多層セラミック基板が大きく反ってしまう。これにより、その後の受動素子の形成に支障をきたしてしまう。   When a passive element such as an inductor is formed on a multilayer ceramic substrate, the passive element is formed on an insulating film having a relative dielectric constant smaller than that of the multilayer ceramic substrate. Thereby, the dielectric loss of a passive element can be suppressed. In the manufacturing process for forming the passive element, the multilayer ceramic substrate is heated to a high temperature of 200 ° C. to 300 ° C. Therefore, it is preferable to use a resin-based insulating film such as PBO (Polybenzoxazole) or BCB (Benzocyclobutene) having low heat resistance. Absent. As the insulating film, an insulating film having high heat resistance such as SOG is preferable. However, the insulating film tends to generate internal stress. On the other hand, since the multilayer ceramic substrate has through electrodes and internal wiring, stress imbalance is likely to occur and warp easily. On such a multilayer ceramic substrate, an oxide having a film thickness that can suppress induction loss of passive elements. When the film is formed, the multilayer ceramic substrate is greatly warped. This hinders subsequent formation of passive elements.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、貫通電極および内部配線を有する多層セラミック基板上に受動素子が形成された電子部品において、多層セラミック基板の反りを抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress warping of a multilayer ceramic substrate in an electronic component in which a passive element is formed on a multilayer ceramic substrate having a through electrode and internal wiring.

本発明は、貫通電極および内部配線を有する多層セラミック基板と、前記多層セラミック基板の上面に設けられた上部絶縁膜と、前記多層セラミック基板の下面に設けられ、前記上部絶縁膜と同じ材質の下部絶縁膜と、前記上部絶縁膜上に設けられた受動素子と、を具備することを特徴とする電子部品である。本発明によれば、多層セラミック基板の上面および下面に同じ材質の絶縁膜を形成することにより、多層セラミック基板の反りを抑制することができる。   The present invention provides a multilayer ceramic substrate having a through electrode and an internal wiring, an upper insulating film provided on the upper surface of the multilayer ceramic substrate, and a lower portion of the same material as the upper insulating film provided on the lower surface of the multilayer ceramic substrate. An electronic component comprising: an insulating film; and a passive element provided on the upper insulating film. According to the present invention, the warpage of the multilayer ceramic substrate can be suppressed by forming the insulating films of the same material on the upper surface and the lower surface of the multilayer ceramic substrate.

上記構成において、前記上部絶縁膜および前記下部絶縁膜は、SOG酸化膜からなる構成とすることができる。また、上記構成において、前記上部絶縁膜および前記下部絶縁膜は、感光性SOG酸化膜からなる構成とすることができる。   In the above configuration, the upper insulating film and the lower insulating film may be formed of an SOG oxide film. In the above structure, the upper insulating film and the lower insulating film may be formed of a photosensitive SOG oxide film.

上記構成において、前記上部絶縁膜と前記下部絶縁膜との膜厚は同じである構成とすることができる。この構成によれば、多層セラミック基板の反りをより抑制することができる。   In the above structure, the upper insulating film and the lower insulating film may have the same film thickness. According to this configuration, warpage of the multilayer ceramic substrate can be further suppressed.

上記構成において、前記下部絶縁膜下に設けられた下部受動素子を具備する構成とすることができる。この構成によれば、受動素子の実装密度を高めることができる。   In the above structure, a lower passive element provided under the lower insulating film may be provided. According to this configuration, the mounting density of passive elements can be increased.

上記構成において、前記上部絶縁膜は、前記貫通電極の上面を露出する開口部を有する構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: The said upper insulating film can be set as the structure which has an opening part which exposes the upper surface of the said penetration electrode.

上記構成において、前記上部受動素子はインダクタ、またはインダクタとコンデンサと、であり、前記インダクタは、前記絶縁膜上に設けられたスパイラル状の第1コイルと、前記第1コイル上方に空隙を介し離間して設けられたスパイラル状の第2コイルと、を具備する構成とすることができる。   In the above configuration, the upper passive element is an inductor, or an inductor and a capacitor, and the inductor is spaced apart from a spiral first coil provided on the insulating film via a gap above the first coil. And a spiral second coil provided.

本発明によれば、多層セラミック基板の上面および下面に絶縁膜を形成することにより、多層セラミック基板の反りを抑制することができる。   According to the present invention, the warp of the multilayer ceramic substrate can be suppressed by forming the insulating films on the upper surface and the lower surface of the multilayer ceramic substrate.

まず、図1(a)から図6を用い多層セラミック基板の製造方法について説明する。図1(a)および図1(b)を参照に、例えば、アルミナ(Al)、シリコン酸化物(SiO)、チタン酸化物(TiO)またはカルシウム酸化物(CaO)等の金属酸化物からなるグリーシート10を成形し、所望の形状に切断する。図2(a)および図2(b)を参照に、シート10にパンチングを行い貫通孔11を形成する。図3(a)および図3(b)を参照に、貫通孔11内に例えばAg、AuまたはCu等の金属を埋め込む。これにより、貫通電極12が形成される。図4(a)および図4(b)を参照に、シート10表面に例えばAg、AuまたはCu等からなる金属配線13を形成する。図5(a)および図5(b)を参照に、このようにして形成された複数のシート10aから10cを積層する。例えば、図5(b)では、シート10aの貫通電極12aとシート10bの貫通電極12bとが連通するように積層されている。積層されたシート10aから10cをさらに所望の形状に整形することもできる。例えば、その後の受動素子を形成しやすいように、ウエハ形状とすることもできる。 First, a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate will be described with reference to FIGS. Referring to FIGS. 1 (a) and 1 (b), for example, a metal such as alumina (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), or calcium oxide (CaO). The grease sheet 10 made of oxide is formed and cut into a desired shape. With reference to FIG. 2A and FIG. 2B, the sheet 10 is punched to form the through holes 11. 3A and 3B, a metal such as Ag, Au, or Cu is embedded in the through hole 11. Thereby, the through electrode 12 is formed. 4A and 4B, a metal wiring 13 made of, for example, Ag, Au, or Cu is formed on the surface of the sheet 10. With reference to FIG. 5A and FIG. 5B, a plurality of sheets 10a to 10c formed in this way are stacked. For example, in FIG.5 (b), it laminate | stacks so that the penetration electrode 12a of the sheet | seat 10a and the penetration electrode 12b of the sheet | seat 10b may connect. The laminated sheets 10a to 10c can be further shaped into a desired shape. For example, a wafer shape may be used so that subsequent passive elements can be easily formed.

図6を参照に、積層されたシート10aから10bを焼成し、多層セラミック基板20を形成する。さらに、多層セラミック基板20の厚さや表面粗さを所望の値とするため、多層セラミック基板20表面を遊離砥粒または固定砥粒を用い研磨する。焼成の際シート10aから10cが収縮するため、貫通電極の上面が突出する。さらに研磨の際シート10aは研磨され易いが金属からなる貫通電極は研磨されにくいため、貫通電極12aはさらに突出する。このように、貫通電極の上面は、多層セラミック基板20の上面より高くなる。貫通電極12aのシート10aの表面からの突出量t1は、例えば0.5μm〜10μm程度となる。   With reference to FIG. 6, the laminated sheets 10 a to 10 b are fired to form a multilayer ceramic substrate 20. Furthermore, in order to set the thickness and surface roughness of the multilayer ceramic substrate 20 to desired values, the surface of the multilayer ceramic substrate 20 is polished using loose abrasive grains or fixed abrasive grains. Since the sheets 10a to 10c contract during firing, the upper surface of the through electrode protrudes. Further, during the polishing, the sheet 10a is easily polished, but the through electrode made of metal is difficult to polish, so that the through electrode 12a further protrudes. Thus, the upper surface of the through electrode is higher than the upper surface of the multilayer ceramic substrate 20. The protruding amount t1 of the through electrode 12a from the surface of the sheet 10a is, for example, about 0.5 μm to 10 μm.

図7(a)から図9(d)を参照に、実施例1に係る集積化受動素子の製造方法について説明する。図7(a)を参照に、図1(a)から図6を用いて説明した方法により多層セラミック基板20を作製する。多層セラミック基板20には、貫通電極12および内部配線16が設けられている。   With reference to FIGS. 7A to 9D, a method of manufacturing an integrated passive element according to the first embodiment will be described. Referring to FIG. 7A, the multilayer ceramic substrate 20 is manufactured by the method described with reference to FIGS. The multilayer ceramic substrate 20 is provided with through electrodes 12 and internal wirings 16.

図7(b)を参照に、貫通電極12の表面上に無電解めっき法を用い多層セラミック基板20側から例えば膜厚が1μmから3μmのNi膜および0.1μmから3μmのAu膜からなる保護膜22および24を形成する。保護膜22および24のAu膜とNi膜との間に、膜厚が例えば0.1μmから0.3μmのPd膜を設けてもよい。保護膜22および24は貫通電極12の表面を保護する機能を有し、接続端子と貫通電極12の原子が相互に拡散することを抑制する。   Referring to FIG. 7B, the electroless plating method is used on the surface of the through electrode 12 to protect from the multilayer ceramic substrate 20 side, for example, a Ni film having a thickness of 1 μm to 3 μm and an Au film having a thickness of 0.1 μm to 3 μm. Films 22 and 24 are formed. A Pd film having a thickness of, for example, 0.1 μm to 0.3 μm may be provided between the Au film and the Ni film of the protective films 22 and 24. The protective films 22 and 24 have a function of protecting the surface of the through electrode 12 and suppress diffusion of atoms of the connection terminal and the through electrode 12 to each other.

図7(c)を参照に、多層セラミック基板20上面に上部絶縁膜26として感光性SOG(spin on glass)を用いスピンコートする。感光性SOGとしては例えばSliecs社製XC3380iを用いる。上部絶縁膜26の形成は、スピンコート法以外にも、浸漬法を用いてもよい。スピンコートは複数回行い、SOGの膜厚を所望の値としてもよい。例えば120℃で熱処理を行う。図7(d)を参照に、露光現像することにより、貫通電極12の上面は開口するように上部絶縁膜26の開口部25を形成する。例えば250℃でキュアを行う。以上により、上部絶縁膜26としてSOG酸化膜が形成される。   As shown in FIG. 7C, the upper surface of the multilayer ceramic substrate 20 is spin-coated using a photosensitive SOG (spin on glass) as the upper insulating film 26. For example, XC3380i manufactured by Sliecs is used as the photosensitive SOG. The upper insulating film 26 may be formed by an immersion method other than the spin coating method. Spin coating may be performed a plurality of times, and the SOG film thickness may be set to a desired value. For example, heat treatment is performed at 120 ° C. With reference to FIG. 7D, the opening 25 of the upper insulating film 26 is formed so that the upper surface of the through electrode 12 is opened by exposure and development. For example, curing is performed at 250 ° C. As a result, an SOG oxide film is formed as the upper insulating film 26.

図8(a)を参照に、多層セラミック基板20の下面に図7(c)と同様に下部絶縁膜28として感光性SOGを塗布する。図7(d)と同様に、貫通電極12の下面が露出するように下部絶縁膜28に開口部27を形成する。図8(b)を参照に、上部絶縁膜26上に金属層30を形成する。金属層30は、例えば膜厚が20nmのCr膜、膜厚が1000nmのAu膜および膜厚が20nmのTi膜からなる。Au膜はCu膜でもよい。また、金属層30は、下から膜厚が20nmのTi膜、膜厚が800nmのCu膜、膜厚が200nmのTi膜および膜厚が20nmのAu膜でもよい。電気抵抗低減のため、金属層30はAl、AuおよびCu膜を主な膜として含むことが好ましい。図8(c)を参照に、金属層30の所定領域を例えばイオンミリング法を用い除去する。これにより、金属層30からキャパシタの下部電極41が形成される。   Referring to FIG. 8A, photosensitive SOG is applied to the lower surface of the multilayer ceramic substrate 20 as the lower insulating film 28 in the same manner as FIG. 7C. Similarly to FIG. 7D, an opening 27 is formed in the lower insulating film 28 so that the lower surface of the through electrode 12 is exposed. With reference to FIG. 8B, a metal layer 30 is formed on the upper insulating film 26. The metal layer 30 is made of, for example, a Cr film having a thickness of 20 nm, an Au film having a thickness of 1000 nm, and a Ti film having a thickness of 20 nm. The Au film may be a Cu film. The metal layer 30 may be a Ti film having a thickness of 20 nm, a Cu film having a thickness of 800 nm, a Ti film having a thickness of 200 nm, and an Au film having a thickness of 20 nm from the bottom. In order to reduce electrical resistance, the metal layer 30 preferably includes Al, Au, and Cu films as main films. Referring to FIG. 8C, a predetermined region of the metal layer 30 is removed using, for example, an ion milling method. Thereby, the lower electrode 41 of the capacitor is formed from the metal layer 30.

図9(a)を参照に、下部電極41上に誘電体膜42を形成する。誘電体膜42は、例えばスパッタ法やPECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition)を用い形成され、SiO、Si、AlまたはTa膜を用いることができる。誘電体膜42の膜厚としては例えば195nmから500nmとすることができる。 With reference to FIG. 9A, a dielectric film 42 is formed on the lower electrode 41. The dielectric film 42 is formed by using, for example, a sputtering method or PECVD (Plasma enhanced chemical vapor deposition), and an SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 or Ta 2 O 3 film can be used. The film thickness of the dielectric film 42 can be, for example, 195 nm to 500 nm.

図9(b)を参照に、上部絶縁膜26および金属層30上に例えば膜厚が50nmのTi膜および膜厚が200nmのAu膜、または膜厚が50nmのTi膜および膜厚が200nmのCu膜からなるシード層(不図示)を形成する。シード層上の所定領域に電解めっき法を用い例えば膜厚が10μmのCuからなるめっき層184を形成する。めっき層184をマスクにシード層を除去する。以上により、めっき層184から上部電極43が形成される。下部電極41、誘電体膜42および上部電極43によりキャパシタ40が形成される。めっき層184よりインダクタ50のコイルが形成される。さらに、めっき層184より、接続端子の下部層が形成される。   Referring to FIG. 9B, on the upper insulating film 26 and the metal layer 30, for example, a Ti film with a film thickness of 50 nm and an Au film with a film thickness of 200 nm, or a Ti film with a film thickness of 50 nm and a film thickness of 200 nm. A seed layer (not shown) made of a Cu film is formed. For example, a plating layer 184 made of Cu having a thickness of 10 μm is formed in a predetermined region on the seed layer by using an electrolytic plating method. The seed layer is removed using the plating layer 184 as a mask. As described above, the upper electrode 43 is formed from the plating layer 184. A capacitor 40 is formed by the lower electrode 41, the dielectric film 42 and the upper electrode 43. A coil of the inductor 50 is formed from the plating layer 184. Further, a lower layer of the connection terminal is formed from the plating layer 184.

図9(c)を参照に、めっき層184を覆うように多層セラミック基板20上に低誘電体膜60を形成する。低誘電体膜60としては、PBO、BCB等を用いることができる。   Referring to FIG. 9C, a low dielectric film 60 is formed on the multilayer ceramic substrate 20 so as to cover the plating layer 184. As the low dielectric film 60, PBO, BCB, or the like can be used.

図9(d)を参照に、低誘電体膜60の所定領域を除去し、上部めっき層を形成すべきめっき層184の上面を露出させる。めっき層184に接するように電解めっき法を用い例えば膜厚が10μmのCuからなるめっき層186を形成する。なお、めっき層186を形成する際、図9(a)においての説明と同様に、シード層を用いるが説明を省略する。めっき層186上に例えばAu膜およびNi膜からなるパッド層193を形成する。貫通電極12上には、めっき層184、186およびパッド層193からなる接続端子92が形成される。以上により、多層セラミック基板20を用いた集積化受動素子が完成する。   Referring to FIG. 9D, a predetermined region of the low dielectric film 60 is removed, and the upper surface of the plating layer 184 on which the upper plating layer is to be formed is exposed. A plating layer 186 made of Cu having a thickness of 10 μm, for example, is formed using an electrolytic plating method so as to be in contact with the plating layer 184. When forming the plating layer 186, a seed layer is used as in the description in FIG. 9A, but the description is omitted. A pad layer 193 made of, for example, an Au film and a Ni film is formed on the plating layer 186. On the through electrode 12, a connection terminal 92 including plating layers 184 and 186 and a pad layer 193 is formed. Thus, an integrated passive element using the multilayer ceramic substrate 20 is completed.

図10は、集積化受動素子上にチップをフリップチップした図であり、図(a)から図9(d)とは別の断面図である。キャパシタやインダクタ等の受動素子は図示していない。図10を参照に、接続端子92上には、半田やAu等の金属からなるバンプ194を形成する。バンプ194を用い、表面弾性波フィルタまたはIC等の電子素子が形成されたチップ199を接続端子92上にフリップチップ実装する。以上により実施例1に係る電子部品が完成する。   FIG. 10 is a view in which a chip is flip-chipped on an integrated passive element, and is a cross-sectional view different from FIGS. 9 (a) to 9 (d). Passive elements such as capacitors and inductors are not shown. Referring to FIG. 10, bumps 194 made of metal such as solder or Au are formed on connection terminals 92. A chip 199 on which an electronic element such as a surface acoustic wave filter or an IC is formed is flip-chip mounted on the connection terminal 92 using the bump 194. Thus, the electronic component according to Example 1 is completed.

実施例1によれば、多層セラミック基板20の両面に同じ材質からなる上部絶縁膜26および下部絶縁膜28が設けられている。これにより、上部絶縁膜26と下部絶縁膜28とで同じ材質の絶縁膜を用いることにより応力を補償し、貫通電極12と内部配線16とを有する多層セラミック基板20上に絶縁膜を形成した場合の反りを抑制することができる。   According to the first embodiment, the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28 made of the same material are provided on both surfaces of the multilayer ceramic substrate 20. As a result, when the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28 use the same insulating material to compensate for the stress, and the insulating film is formed on the multilayer ceramic substrate 20 having the through electrode 12 and the internal wiring 16. Can be suppressed.

上部絶縁膜26および下部絶縁膜28としては、SOGを用い形成されたSOG酸化膜を用いることが好ましい。SOGからなる膜の比誘電率は約2.5から4であり、多層セラミック基板20の比誘電率は約7から12である。よって、受動素子の損失を低減することができる。また、SOGからなる膜は、塗布により形成することができる。また耐熱性が高い。図9(a)から図9(d)のような受動素子を形成するためには、200℃から300℃の温度が加わる。BCB等の樹脂は、耐熱性がないため多層セラミック基板20上に受動素子を形成するための製造方法が限られてしまう。実施例1によれば、上部絶縁膜26および下部絶縁膜28としてSOGからなる膜を用いることにより、より容易に受動素子を形成することができる。   As the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28, it is preferable to use an SOG oxide film formed using SOG. The relative dielectric constant of the film made of SOG is about 2.5 to 4, and the relative dielectric constant of the multilayer ceramic substrate 20 is about 7 to 12. Therefore, the loss of the passive element can be reduced. A film made of SOG can be formed by coating. In addition, heat resistance is high. In order to form a passive element as shown in FIGS. 9A to 9D, a temperature of 200 ° C. to 300 ° C. is applied. Since a resin such as BCB does not have heat resistance, a manufacturing method for forming a passive element on the multilayer ceramic substrate 20 is limited. According to the first embodiment, by using films made of SOG as the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28, a passive element can be formed more easily.

さらに、上部絶縁膜26および下部絶縁膜28としては感光性SOG酸化膜を用いることが好ましい。これにより、図7(d)のように、上部絶縁膜26および下部絶縁膜28に簡単にそれぞれ開口部25および27を形成することができる。   Further, a photosensitive SOG oxide film is preferably used as the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28. Thereby, as shown in FIG. 7D, the openings 25 and 27 can be easily formed in the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28, respectively.

また、上部絶縁膜26と下部絶縁膜28との膜厚は同じであることが好ましい。これにより、多層セラミック基板20の反りを一層抑制することができる。   The film thickness of the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28 is preferably the same. Thereby, the curvature of the multilayer ceramic substrate 20 can be further suppressed.

上部絶縁膜は、貫通電極12の上面を露出する開口部25を有する。これにより、貫通電極12と受動素子とを開口部25を介し電気的に接続させることができる。   The upper insulating film has an opening 25 that exposes the upper surface of the through electrode 12. Thereby, the through electrode 12 and the passive element can be electrically connected via the opening 25.

実施例2は、感光性SOG酸化膜を用いない例である。図11(a)から図12(c)を用い、実施例2の多層セラミック基板の方法について説明する。図11(a)を参照に、実施例1の図7(a)と同じ多層セラミック基板20を準備する。図11(b)を参照に、多層セラミック基板20の上面および下面にスパッタ法を用い保護膜32および34を形成する。保護膜32および34として、例えば多層セラミック基板20側から膜厚が0.1μmから0.5μmのTi膜および膜厚が0.5μmから3μmのTiW膜を用いることができる。また、Ti膜上に例えば膜厚が0.3μmから3μmのCu膜を設けることもできる。また、保護膜32および34として、膜厚が0.1μmから0.5μmのTi膜および膜厚が0.5μmから3μmのAu膜を用いることができる。図11(c)を参照に、貫通電極12上の保護膜32および34が残存する容易に、所定領域の保護膜32および34を除去する。   Example 2 is an example in which a photosensitive SOG oxide film is not used. The method of the multilayer ceramic substrate of Example 2 will be described with reference to FIGS. 11 (a) to 12 (c). Referring to FIG. 11A, the same multilayer ceramic substrate 20 as that of FIG. Referring to FIG. 11B, protective films 32 and 34 are formed on the upper and lower surfaces of the multilayer ceramic substrate 20 by sputtering. As the protective films 32 and 34, for example, a Ti film having a thickness of 0.1 μm to 0.5 μm and a TiW film having a thickness of 0.5 μm to 3 μm can be used from the multilayer ceramic substrate 20 side. Further, a Cu film having a film thickness of, for example, 0.3 μm to 3 μm can be provided on the Ti film. Further, as the protective films 32 and 34, a Ti film having a film thickness of 0.1 μm to 0.5 μm and an Au film having a film thickness of 0.5 μm to 3 μm can be used. Referring to FIG. 11C, the protective films 32 and 34 in a predetermined region are easily removed so that the protective films 32 and 34 on the through electrode 12 remain.

図12(a)を参照に、多層セラミック基板20の上面および下面に、貫通電極12、保護膜32および34を覆うようにそれぞれ上部絶縁膜26および下部絶縁膜28としてSOGを塗布する。上部絶縁膜26および下部絶縁膜28の上面はそれぞれ平坦であることが好ましい。SOGとしては、例えば、触媒活性社製のLNT−025を用いることができる。その後、例えば400℃で上部絶縁膜26および下部絶縁膜28のキュアを行う。図12(b)を参照に、HF水溶液を用い、貫通電極12上の上部絶縁膜26および貫通電極12下の下部絶縁膜28を除去する。図12(c)を参照に、実施例1の図8(b)および図8(c)と同じ工程を行い、上部絶縁膜26上に金属層30を形成する。その後、実施例1の図9(a)から図9(d)と同じ工程を行い、実施例2に係る集積化受動素子が完成する。   Referring to FIG. 12A, SOG is applied to the upper and lower surfaces of the multilayer ceramic substrate 20 as the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28 so as to cover the through electrodes 12 and the protective films 32 and 34, respectively. The upper surfaces of the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28 are preferably flat. As SOG, for example, LNT-025 manufactured by Catalytic Activity may be used. Thereafter, the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28 are cured at 400 ° C., for example. Referring to FIG. 12B, the upper insulating film 26 on the through electrode 12 and the lower insulating film 28 under the through electrode 12 are removed using an HF aqueous solution. Referring to FIG. 12C, the same process as that of FIG. 8B and FIG. 8C of Example 1 is performed to form a metal layer 30 on the upper insulating film 26. Thereafter, the same steps as those in FIGS. 9A to 9D of the first embodiment are performed, and the integrated passive element according to the second embodiment is completed.

実施例2のように、上部絶縁膜26および下部絶縁膜28として感光性でないSOGを用いることができる。   As in Embodiment 2, non-photosensitive SOG can be used for the upper insulating film 26 and the lower insulating film 28.

実施例3は、受動素子として、2個のコイルが空隙を介し積層されたインダクタを有する例である。図13は実施例3に係る集積化受動素子の斜視図、図14は上面図(第1コイル111、121は不図示)である。図13および図14を参照に、多層セラミック基板20上に形成された上部絶縁膜26上に、第1コイル111および第2コイル112からなるインダクタ110並びに第1コイル121および第2コイル122からなるインダクタ120が形成されている。インダクタ110の第1コイル111および第2コイル112の内端(最内周の終端)は接続部165により互いに電気的に接続され、第1コイル111は外端(最外周の終端)で配線152に接続され、第2コイル112は外端で接続部160を介し配線151に電気的に接続されている。   Example 3 is an example having an inductor in which two coils are stacked with a gap as a passive element. FIG. 13 is a perspective view of the integrated passive element according to the third embodiment, and FIG. 14 is a top view (the first coils 111 and 121 are not shown). Referring to FIG. 13 and FIG. 14, on the upper insulating film 26 formed on the multilayer ceramic substrate 20, the inductor 110 including the first coil 111 and the second coil 112, and the first coil 121 and the second coil 122 are included. An inductor 120 is formed. The inner ends (ends of the innermost circumference) of the first coil 111 and the second coil 112 of the inductor 110 are electrically connected to each other by the connection portion 165, and the first coil 111 has a wiring 152 at the outer ends (ends of the outermost circumference). The second coil 112 is electrically connected to the wiring 151 through the connection portion 160 at the outer end.

インダクタ120の第1コイル121および第2コイル122の内端は接続部175により互いに接続され、第1コイル121は外端で配線154に接続され、第2コイル122は外端で接続部170を介し配線153に接続されている。配線151から154は多層セラミック基板20上に形成された上部絶縁膜26上に形成され、接続端子131から134に接続されている。接続端子132と133とは配線157で接続されている。接続端子131と134の間には、下部電極141、誘電体膜142および上部電極143からなるキャパシタ140が接続されている。上部電極143と配線151とは上部の配線156で接続されている。接続端子131を入力、接続端子134を出力、接続端子132および133を接地することにより、集積化受動素子100は、接続端子131と134間にπ型L−C−L回路を構成する。   The inner ends of the first coil 121 and the second coil 122 of the inductor 120 are connected to each other by a connection portion 175, the first coil 121 is connected to the wiring 154 at the outer end, and the second coil 122 is connected to the connection portion 170 at the outer end. And is connected to the wiring 153. The wirings 151 to 154 are formed on the upper insulating film 26 formed on the multilayer ceramic substrate 20 and are connected to the connection terminals 131 to 134. The connection terminals 132 and 133 are connected by a wiring 157. A capacitor 140 including a lower electrode 141, a dielectric film 142, and an upper electrode 143 is connected between the connection terminals 131 and 134. The upper electrode 143 and the wiring 151 are connected by the upper wiring 156. The integrated passive element 100 forms a π-type LCL circuit between the connection terminals 131 and 134 by connecting the connection terminal 131 as input, connecting terminal 134 as output, and connecting terminals 132 and 133 as ground.

次に、図15(a)から図15(d)を用い、実施例3に係る集積化受動素子の製造方法について説明する。図15(a)から図15(d)は図14のA−A断面に相当する断面模式図である。なお、図15(a)から図15(d)はチップと多層セラミック基板20との機械的接続を強化するための接続端子198を図示しているが、図13および図14には図示していない。   Next, a method for manufacturing an integrated passive element according to Example 3 will be described with reference to FIGS. FIGS. 15A to 15D are schematic cross-sectional views corresponding to the AA cross section of FIG. 15A to 15D show connection terminals 198 for strengthening the mechanical connection between the chip and the multilayer ceramic substrate 20, but they are not shown in FIGS. Absent.

図15(a)を参照に、実施例1の図8(c)までの工程を行う。なお、金属層30を金属層180として図示し、キャパシタの下部電極41を下部電極141として図示している。図9(a)と同様に、キャパシタ用の誘電体膜142を形成する。   Referring to FIG. 15A, the steps up to FIG. 8C of Example 1 are performed. The metal layer 30 is illustrated as a metal layer 180, and the capacitor lower electrode 41 is illustrated as a lower electrode 141. As in FIG. 9A, a capacitor dielectric film 142 is formed.

図15(b)を参照に、電解めっき用の種層(不図示)を形成する。めっきを行う開口部を有するフォトレジスト200を形成する。開口部内に電解めっきを行い、例えば膜厚が10μmのCuからなるめっき層184を形成する。これにより、めっき層184から、第1コイル121、上部電極143、配線153、154および接続端子の下部が形成される。下部電極141、誘電体膜142および上部電極143からMIMキャパシタ140が形成される。   Referring to FIG. 15B, a seed layer (not shown) for electrolytic plating is formed. A photoresist 200 having an opening for plating is formed. Electrolytic plating is performed in the opening to form a plating layer 184 made of Cu having a thickness of 10 μm, for example. Thus, the first coil 121, the upper electrode 143, the wirings 153 and 154, and the lower portion of the connection terminal are formed from the plating layer 184. The MIM capacitor 140 is formed from the lower electrode 141, the dielectric film 142, and the upper electrode 143.

図15(c)を参照に、フォトレジスト200を除去する。めっきを行う開口部を有するフォトレジスト202を形成する。開口部内に電解めっきを行い、例えば膜厚が10μmのCuからなるめっき層186を形成する。これにより、めっき層186から、支柱部174、176および接続端子の中間部が形成される。   Referring to FIG. 15C, the photoresist 200 is removed. A photoresist 202 having an opening for plating is formed. Electrolytic plating is performed in the opening to form a plating layer 186 made of Cu having a thickness of 10 μm, for example. As a result, the strut portions 174 and 176 and the intermediate portion of the connection terminal are formed from the plating layer 186.

図15(d)を参照に、フォトレジスト202を除去する。犠牲層フォトレジスト204を塗布する。犠牲層フォトレジスト204の上面は、支柱部174および176の上面とほぼ平面とする。犠牲層フォトレジスト204上全面に電解めっき用の種層(不図示)を形成する。種層上にめっきを行う開口部を有するフォトレジスト206を形成する。開口部内に電解めっきを行い、例えば膜厚が10μmのCuからなるめっき層188を形成する。これにより、めっき層188から、第2コイル122、配線156およびパッドの上部が形成される。めっき層184、186および188から接続部170および接続部175が形成される。   Referring to FIG. 15D, the photoresist 202 is removed. A sacrificial layer photoresist 204 is applied. The upper surface of the sacrificial layer photoresist 204 is substantially flat with the upper surfaces of the support columns 174 and 176. A seed layer (not shown) for electrolytic plating is formed on the entire surface of the sacrificial layer photoresist 204. A photoresist 206 having an opening for plating is formed on the seed layer. Electrolytic plating is performed in the opening to form a plating layer 188 made of Cu having a thickness of 10 μm, for example. Thus, the second coil 122, the wiring 156, and the upper part of the pad are formed from the plating layer 188. A connection part 170 and a connection part 175 are formed from the plating layers 184, 186 and 188.

図16(a)を参照に、開口部を有するフォトレジスト208を形成する。めっき層188上に、Ni層190およびAu層192を形成する。図16(b)を参照に、フォトレジスト208、種層(不図示)、フォトレジスト206および犠牲層フォトレジスト204を除去する。金属層180、めっき層184、186、188、Ni層190およびAu層192から接続端子131、133、198が形成される。以上により、実施例3に係る集積化受動素子が形成される。   Referring to FIG. 16A, a photoresist 208 having an opening is formed. An Ni layer 190 and an Au layer 192 are formed on the plating layer 188. Referring to FIG. 16B, the photoresist 208, the seed layer (not shown), the photoresist 206, and the sacrificial layer photoresist 204 are removed. Connection terminals 131, 133, and 198 are formed from the metal layer 180, the plating layers 184, 186, 188, the Ni layer 190, and the Au layer 192. Thus, the integrated passive element according to Example 3 is formed.

図16(c)を参照に、チップ199の実装方法について説明する。図16(c)を参照に、接続端子131、133および198上に、チップ199をバンプ194を用いフリップチップ実装する。   A mounting method of the chip 199 will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 16C, the chip 199 is flip-chip mounted on the connection terminals 131, 133 and 198 using bumps 194.

図17は、チップ199をフリップチップ実装した実施例3に係る集積化受動素子の図14のB−B断面に相当する断面図である。図17を参照に、接続端子132および133上にチップ199がフリップチップ実装されている。   FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to the BB cross section of FIG. 14 of the integrated passive element according to the third embodiment in which the chip 199 is flip-chip mounted. Referring to FIG. 17, chip 199 is flip-chip mounted on connection terminals 132 and 133.

実施例3のように、上部絶縁膜26上に設けられたスパイラル状の第1コイル111および121と、第1コイル111および121上方に空隙を介し離間して設けられたスパイラル状の第2コイル112および122と、を有するインダクタが形成された集積化受動素子に本発明を適用することもできる。   As in the third embodiment, the spiral first coils 111 and 121 provided on the upper insulating film 26 and the spiral second coil provided above the first coils 111 and 121 with a gap therebetween. The present invention can also be applied to an integrated passive element in which an inductor having 112 and 122 is formed.

実施例4は、下部絶縁膜28下に下部電子素子を形成する例である。図21を参照に、実施例3の図16(c)の後に、実施例3の図15(a)から図16(c)と同様に、多層セラミック基板20の下部絶縁層28下に下部受動素子を形成する。金属層180a、めっき層184aから188a、Ni膜190aおよびAu膜192aを形成する。これにより、下部絶縁膜28下に下部受動素子としてインダクタ120aが形成される。下部受動素子としてはキャパシタや抵抗を用いることもできる。実施例3の図17と同様に、下部受動素子にチップ199aをフリップチップ実装する。   Example 4 is an example in which a lower electronic element is formed under the lower insulating film 28. Referring to FIG. 21, after FIG. 16C of the third embodiment, the lower passive layer is provided below the lower insulating layer 28 of the multilayer ceramic substrate 20, as in FIGS. 15A to 16C of the third embodiment. An element is formed. A metal layer 180a, plating layers 184a to 188a, a Ni film 190a, and an Au film 192a are formed. As a result, an inductor 120a is formed under the lower insulating film 28 as a lower passive element. A capacitor or a resistor can be used as the lower passive element. Similarly to FIG. 17 of the third embodiment, the chip 199a is flip-chip mounted on the lower passive element.

実施例4のように、下部絶縁膜28下に下部受動素子を形成することもできる。実施例4によれば、下部絶縁膜28を介し下部受動素子が形成されるため、誘導損失を抑制することができる。また、多層セラミック基板20の上下に受動素子が形成されているため、受動素子の実装密度を高めることができる。   As in the fourth embodiment, a lower passive element can be formed under the lower insulating film 28. According to the fourth embodiment, since the lower passive element is formed via the lower insulating film 28, the induction loss can be suppressed. Moreover, since the passive elements are formed above and below the multilayer ceramic substrate 20, the mounting density of the passive elements can be increased.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

図1(a)および図1(b)は積層セラミック基板の製造方法示す図(その1)であり、図1(a)は上面図、図1(b)は断面図である。FIGS. 1A and 1B are views (No. 1) illustrating a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a cross-sectional view. 図2(a)および図2(b)は積層セラミック基板の製造方法示す図(その2)であり、図2(a)は上面図、図2(b)は断面図である。FIGS. 2A and 2B are views (part 2) illustrating the method of manufacturing the multilayer ceramic substrate, in which FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a cross-sectional view. 図3(a)および図3(b)は積層セラミック基板の製造方法示す図(その3)であり、図3(a)は上面図、図3(b)は断面図である。FIG. 3A and FIG. 3B are views (No. 3) showing the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, FIG. 3A is a top view, and FIG. 3B is a cross-sectional view. 図4(a)および図4(b)は積層セラミック基板の製造方法示す図(その4)であり、図4(a)は上面図、図4(b)は断面図である。FIGS. 4A and 4B are views (part 4) illustrating the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, FIG. 4A is a top view, and FIG. 4B is a cross-sectional view. 図5(a)および図5(b)は積層セラミック基板の製造方法示す図(その5)であり、図5(a)は上面図、図5(b)は断面図である。5 (a) and 5 (b) are views (No. 5) showing the method for manufacturing the multilayer ceramic substrate, FIG. 5 (a) is a top view, and FIG. 5 (b) is a sectional view. 図6は積層セラミック基板の製造方法示す図(その6)である。FIG. 6 is a view (No. 6) illustrating the method for manufacturing the multilayer ceramic substrate. 図7(a)から図7(d)は実施例1に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 7A to FIG. 7D are cross-sectional views (part 1) showing the method for manufacturing the integrated passive element according to the first embodiment. 図8(a)から図8(c)は実施例1に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その2)である。8A to 8C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the integrated passive element according to the first embodiment. 図9(a)から図9(d)は実施例1に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その3)である。FIG. 9A to FIG. 9D are cross-sectional views (part 3) illustrating the method for manufacturing the integrated passive element according to the first embodiment. 図10は実施例1に係る集積化受動素子にチップを実装した図である。FIG. 10 is a diagram in which a chip is mounted on the integrated passive element according to the first embodiment. 図11(a)から図11(c)は実施例2に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 11A to FIG. 11C are cross-sectional views (No. 1) showing the method for manufacturing the integrated passive element according to the second embodiment. 図10(a)から図12(c)は実施例2に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その2)である。10A to 12C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the integrated passive element according to the second embodiment. 図13は実施例3に係る集積化受動素子の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of an integrated passive element according to the third embodiment. 図14は実施例3に係る集積化受動素子の上面図である。FIG. 14 is a top view of the integrated passive element according to the third embodiment. 図15(a)から図15(d)は実施例3に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 15A to FIG. 15D are cross-sectional views (part 1) illustrating the method for manufacturing the integrated passive element according to the third embodiment. 図16(a)から図16(c)は実施例3に係る集積化受動素子の製造方法を示す断面図(その2)である。16A to 16C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the integrated passive element according to the third embodiment. 図17は実施例3に係る集積化受動素子にチップを実装した図である。FIG. 17 is a diagram in which a chip is mounted on an integrated passive element according to the third embodiment. 図18は実施例4に係る集積化受動素子にチップを実装した図である。FIG. 18 is a diagram in which a chip is mounted on an integrated passive element according to the fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 シート
12 貫通電極
20 多層セラミック基板
22、32 保護膜
26 上部絶縁膜
28 下部絶縁膜
40、140 キャパシタ
50、110、120 インダクタ
10 Sheet 12 Through Electrode 20 Multilayer Ceramic Substrate 22, 32 Protective Film 26 Upper Insulating Film 28 Lower Insulating Film 40, 140 Capacitor 50, 110, 120 Inductor

Claims (7)

貫通電極および内部配線を有する多層セラミック基板と、
前記多層セラミック基板の上面に設けられた上部絶縁膜と、
前記多層セラミック基板の下面に設けられ、前記上部絶縁膜と同じ材質の下部絶縁膜と、
前記上部絶縁膜上に設けられた受動素子と、
を具備することを特徴とする電子部品。
A multilayer ceramic substrate having through electrodes and internal wiring;
An upper insulating film provided on the upper surface of the multilayer ceramic substrate;
A lower insulating film provided on the lower surface of the multilayer ceramic substrate, made of the same material as the upper insulating film;
A passive element provided on the upper insulating film;
An electronic component comprising:
前記上部絶縁膜および前記下部絶縁膜は、SOG酸化膜からなることを特徴とする請求項請求項1記載の電子部品。   2. The electronic component according to claim 1, wherein the upper insulating film and the lower insulating film are made of SOG oxide films. 前記上部絶縁膜および前記下部絶縁膜は、感光性SOG酸化膜からなることを特徴とする請求項1記載の電子部品。   2. The electronic component according to claim 1, wherein the upper insulating film and the lower insulating film are made of a photosensitive SOG oxide film. 前記上部絶縁膜と前記下部絶縁膜との膜厚は同じであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の電子部品。   4. The electronic component according to claim 1, wherein the upper insulating film and the lower insulating film have the same film thickness. 5. 前記下部絶縁膜下に設けられた下部受動素子を具備することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の電子部品。   5. The electronic component according to claim 1, further comprising a lower passive element provided under the lower insulating film. 前記上部絶縁膜は、前記貫通電極の上面を露出する開口部を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein the upper insulating film has an opening that exposes an upper surface of the through electrode. 前記上部受動素子はインダクタ、またはインダクタとコンデンサと、であり、
前記インダクタは、前記絶縁膜上に設けられたスパイラル状の第1コイルと、
前記第1コイル上方に空隙を介し離間して設けられたスパイラル状の第2コイルと、を具備することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の電子部品。
The upper passive element is an inductor, or an inductor and a capacitor;
The inductor includes a spiral first coil provided on the insulating film,
The electronic component according to claim 1, further comprising: a spiral second coil provided above the first coil with a gap therebetween.
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