(57)【要約】【課題】小型で、直列共振周波数の設定が容易で、巻き数をほぼ任意に設定できるＬＣ直列共振回路およびその製造方法を提供する。【解決手段】多層基板と一体的に形成されるコイルであって、当該多層基板に平行な巻線部分及び当該多層基板に垂直な巻線部分を含むコイルと、当該多層基板と一体的に形成されるコンデンサであって、当該コイルと電気的に直列に接続されるコンデンサと、を有し、当該コイル及び当該コンデンサは、当該多層基板内に支持され、当該コイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び当該コイルの互いに隣接する単位巻線の組は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とするＬＣ直列共振回路。【選択図】          図１
2005347782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層基板と一体的に形成されるコイルであって、当該多層基板に平行な巻線部分及び当該多層基板に垂直な巻線部分を含むコイルと、
前記多層基板と一体的に形成されるコンデンサであって、前記コイルと電気的に直列に接続されるコンデンサと、を有し、
前記コイル及び前記コンデンサは、前記多層基板内に支持され、
前記コイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び
前記コイルの互いに隣接する単位巻線の組は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とするＬＣ直列共振回路。
【請求項２】
多層基板と一体的に形成されるコイルであって、当該多層基板に平行な巻線部分及び当該多層基板に垂直な巻線部分を含むコイルと、
前記多層基板と一体的に形成されるコンデンサであって、前記コイルと電気的に直列に接続されるコンデンサと、
前記コイルの内部を貫通する柱状の磁性体からなる芯構造と、を有し、
前記コイル、前記コンデンサ及び前記芯構造は、前記多層基板内に支持されることを特徴とするＬＣ直列共振回路。
【請求項３】
前記コイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び
前記コイルの互いに隣接する単位巻線の組は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とする請求項２に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項４】
前記コイルは、前記多層基板に平行な巻線部分が、積層された導電層の一部として形成され、前記多層基板に垂直な巻線部分が、前記絶縁層を介して隣接する前記導電層間を接続するバンプとして形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項５】
前記コイルは、ビルドアップ工法により、前記多層基板に平行な巻線部分が、積層された導電層の一部として形成され、前記多層基板に垂直な巻線部分が、前記絶縁層を通して隣接する前記導電層間を接続するビア或いはスルーホールとして形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項６】
前記多層基板の絶縁層に有機素材を使用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項７】
前記コンデンサを構成する誘電体にセラミックを使用することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項８】
前記コンデンサを構成する誘電体が焼成された高誘電セラミックからなることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項９】
前記コンデンサを構成する誘電体が高誘電セラミックの粉末或いはウイスカーを含有する有機素材からなることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項１０】
前記高誘電セラミックが、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムの内の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＣ直列共振回路。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路と、
前記多層基板と、
前記多層基板と一体的に形成され、当該多層基板内に支持された他の回路と、を有することを特徴とするＬＣ直列共振回路内蔵多層基板。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の多層基板内ＬＣ直列共振回路を含むＬＣ直列共振回路内蔵多層基板において、
半導体チップの外面に積層され、
前記半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続されたことを特徴とする、ＬＣ直列共振回路内蔵多層基板。
【請求項１３】
請求項１１に記載のＬＣ直列共振回路内蔵多層基板において、
半導体チップの外面に積層され、
前記半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続されたことを特徴とする、ＬＣ直列共振回路内蔵多層基板。
【請求項１４】
多層基板を構成する１つの絶縁層を形成するステップと、
コンデンサを前記多層基板内に形成するステップと、
前記多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を前記多層基板内の絶縁層上に形成するステップと、
前記多層基板に平行なコイルの前記巻線部分の少なくとも一部同士を絶縁層間で電気的に接続する垂直接続部を形成し、それによって前記多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成するステップと、
前記コンデンサと前記コイルとが電気的に直列に接続されるように、それらの間を電気的に接続するステップと、
絶縁層を形成する前記ステップ、前記多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する前記ステップ、及び前記多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する前記ステップの少なくともいずれかを、前記多層基板に平行なコイルの巻線部分と前記多層基板に垂直なコイルの巻線部分とで前記多層基板内に支持される所定のコイルが形成されるまで、それまでに形成された多層基板の部分に対して適宜反復するステップと、を具備し、
前記所定のコイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び
前記所定のコイルの互いに隣接する単位巻線の組は、前記螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とするＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項１５】
多層基板を構成する１つの絶縁層を形成するステップと、
コンデンサを前記多層基板内に形成するステップと、
前記多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を前記多層基板内の絶縁層上に形成するステップと、
前記多層基板に平行なコイルの前記巻線部分の少なくとも一部同士を絶縁層間で電気的に接続する垂直接続部を形成し、それによって前記多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成するステップと、
前記コンデンサと前記コイルとが電気的に直列に接続されるように、それらの間を電気的に接続するステップと、
柱状の磁性体からなる芯構造を前記コイルの内部に配置されるように形成するステップと、
絶縁層を形成する前記ステップ、前記多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する前記ステップ、及び前記多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する前記ステップの少なくともいずれかを、前記多層基板に平行なコイルの巻線部分と前記多層基板に垂直なコイルの巻線部分とで前記多層基板内に支持される所定のコイルが形成されるまで、それまでに形成された多層基板の部分に対して適宜反復するステップと、を有することを特徴とするＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項１６】
前記垂直接続部は前記絶縁層を介して隣接する前記導電層間を接続するバンプであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項１７】
前記ステップの少なくともいずれかはビルドアップ工法によって実施され、及び
前記垂直接続部は前記絶縁層を通して隣接する前記導電層間を接続するビア或いはスルーホールであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項１８】
前記多層基板の絶縁層に有機素材を使用することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項１９】
前記コンデンサを構成する誘電体にセラミックを使用することを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項２０】
前記コンデンサを構成する誘電体が焼成された高誘電セラミックからなることを特徴とする、請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項２１】
前記コンデンサを構成する誘電体が高誘電セラミックの粉末或いはウイスカーを含有する有機素材からなることを特徴とする、請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項２２】
前記高誘電セラミックが、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムの内の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項２０又は２１に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項２３】
請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法のステップを有し、
前記多層基板と一体的に、当該多層基板内に支持される他の回路を形成するステップ、
を更に有することを特徴とするＬＣ直列共振回路内蔵多層基板の製造方法。
【請求項２４】
請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法のステップを有し、
前記ＬＣ直列共振回路は半導体ウェーハの外面に積層されるものであり、
前記ＬＣ直列共振回路を前記半導体ウェーハの特定の箇所との間で電気的に接続するステップと、
前記ＬＣ直列共振回路が積層された前記半導体ウェーハを半導体チップ単位に切り分けるステップと、
を更に有することを特徴とする、ＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載のＬＣ直列共振回路内蔵多層基板の製造方法のステップを有し、
前記ＬＣ直列共振回路内蔵基板は半導体ウェーハの外面に積層されるものであり、
前記ＬＣ直列共振回路内蔵基板を前記半導体ウェーハの特定の箇所との間で電気的に接続するステップと、
前記ＬＣ直列共振回路内蔵基板が積層された前記半導体ウェーハを半導体チップ単位に切り分けるステップと、
を更に有することを特徴とする、ＬＣ直列共振回路内蔵多層基板の製造方法。
【請求項２６】
請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法のステップを有し、
前記ＬＣ直列共振回路は半導体チップの外面に積層されるものであり、
前記ＬＣ直列共振回路を前記半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続するステップ、
を更に有することを特徴とする、ＬＣ直列共振回路の製造方法。
【請求項２７】
請求項２３に記載のＬＣ直列共振回路内蔵多層基板の製造方法のステップを有し、
前記ＬＣ直列共振回路内蔵基板は半導体チップの外面に積層されるものであり、
前記ＬＣ直列共振回路内蔵基板を前記半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続するステップ、
を更に有することを特徴とする、ＬＣ直列共振回路内蔵多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣ直列共振回路及びその製造方法に関し、より詳しくは、コイルの巻き数および形成方向をほぼ任意に設定でき、且つ容量成分を積極的に付加しこれをコイルと直列で接続することにより、直列共振周波数を制御できる、多層基板内に形成される小型なＬＣ直列共振回路及びその製造方法に関する。該ＬＣ直列共振回路は、従来使用されてきたチップコンデンサの代替のみならず、該回路を内蔵したＬＣフィルタやＶＣＯなどの複合部品、多層基板、インターポーザが外面に積層される半導体チップにも好適に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコン、携帯電話など、高周波を利用した、高性能且つ小型の電気機器が広く使用されている。これらの機器には、不要な信号除去のため、インダクタ（コイル）とコンデンサを組み合わせた、いわゆる積層ＬＣフィルタが多数用いられている。
また、これらの高周波回路では、回路間の接続にカップリングコンデンサと呼ばれる、直流信号をカットし、高周波信号のみを通すコンデンサが使用されている。
【０００３】
さらに、デカップリングコンデンサと呼ばれる、使用周波数に対して低いインピーダンスを有するコンデンサも用いられている。デカップリングコンデンサは、高インピーダンスの部品を通過した信号をＧＮＤに落とす働きをしている。
【０００４】
これらコンデンサおよびコンデンサ含有部品の提案は多数行われている。コンデンサとしては、対向する導体間に誘電体を挟み込んだ形が基本構造であり、これを直列あるいは並列に接続することにより種々の構造が使用されている。コンデンサ含有部品としては、例えばＬＣフィルタの場合、特開平６−２０８３９号公報記載のように、螺旋構造を有するインダクタと、対向する電極を有するコンデンサとを全ての回路形成方向が基板平面と平行になるようにし、その外部に基板接続用の電極を設けたものが一般的である。しかしながらこれらの方法は、構造上必然的に大型となり、小型化は困難である。
【０００５】
同様にコンデンサとインダクタを組み合わせたものとして、ＶＣＯの提案も多い。構造としてはＬＣフィルタと同様であり、やはり小型化は困難である。
【０００６】
これら複合部品に関しては、広く用いられているセラミック製のものに加えて、近年プリント基板用材料などの有機素材を用いた提案も数多くなされている。しかしながら、構造および製法については、セラミックの場合と同様、螺旋構造を有するインダクタと、対向する電極を有するコンデンサとを全ての回路形成方向が基板平面と平行になるようにし、その外部に基板接続用の電極を設けたものについての提案しかなされていない。
【０００７】
一方、ビルドアップ工法など、近年の多層基板製造技術の発展に伴い、各種能動／受動基板を基板内部に作り込む、いわゆる部品内蔵基板が活発に研究されている。しかしながら、コンデンサを基板内に形成する方法に関しては、従来通り、対向する導体間に誘電体を挟み込む構造のもの以外の発表は未だない。
【０００８】
更に、インダクタやコンデンサ、抵抗などが形成されたＩＣも各種機器の心臓部として広く用いられている。ＩＣの回路は、一般的な基板以上の高周波回路であり、前述のようなフィルタ、コンデンサは必須であり、回路上に作り込まれている。しかしながら個々のコンデンサに関しては、従来通り、対向する導体間に誘電体を挟み込む構造のもの以外の発表は未だない。
【０００９】
本発明のＬＣ直列共振回路類似の発明として、例えば特開昭５８−２１８０７号公報には、本発明におけるコイル部分と類似の、基板平面と垂直方向にコイル状に回路が形成されたチップインダクタの提案がある。また、特開昭６２−１８９７０７号公報および特開平４−２３７１０６号公報には、本発明におけるコイル部分と類似の、基板平面と垂直方向に回路面を持つコイルが複数層螺旋状に形成され、且つ絶縁層を介して隣接する回路が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺旋状のパターンを有し、互いに電気的に接続されていることを特徴とするコイルを用いたインダクタ成分が提案されている。しかしながらこれらの提案では、積極的に容量成分を付与して直列共振周波数を制御する方法については全く言及がない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、小型で、且つ直列共振周波数を容易に制御できる、チップコンデンサ、コンデンサ内蔵部品、コンデンサ内蔵基板およびコンデンサ内蔵ＩＣチップ用のコンデンサ成分として好適なＬＣ直列共振回路およびその製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の特徴を有する本発明によって達成される。すなわち、請求項１に記載の発明は、多層基板と一体的に形成されるコイルであって、当該多層基板に平行な巻線部分及び当該多層基板に垂直な巻線部分を含むコイルと、当該多層基板と一体的に形成されるコンデンサであって、当該コイルと電気的に直列に接続されるコンデンサと、を有し、当該コイル及び当該コンデンサは、当該多層基板内に支持され、当該コイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び当該コイルの互いに隣接する単位巻線の組は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、多層基板と一体的に形成されるコイルであって、当該多層基板に平行な巻線部分及び当該多層基板に垂直な巻線部分を含むコイルと、当該多層基板と一体的に形成されるコンデンサであって、当該コイルと電気的に直列に接続されるコンデンサと、当該コイルの内部を貫通する柱状の磁性体からなる芯構造と、を有し、当該コイル、当該コンデンサ及び当該芯構造は、当該多層基板内に支持されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の特徴に加えて、当該コイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び当該コイルの互いに隣接する単位巻線の組は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コイルは、当該多層基板に平行な巻線部分が、積層された導電層の一部として形成され、当該多層基板に垂直な巻線部分が、当該絶縁層を介して隣接する当該導電層間を接続するバンプとして形成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コイルは、ビルドアップ工法により、当該多層基板に平行な巻線部分が、積層された導電層の一部として形成され、当該多層基板に垂直な巻線部分が、当該絶縁層を通して隣接する当該導電層間を接続するビア或いはスルーホールとして形成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該多層基板の絶縁層に有機素材を使用することを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コンデンサを構成する誘電体にセラミックを使用することを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コンデンサを構成する誘電体が焼成された高誘電セラミックからなることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コンデンサを構成する誘電体が高誘電セラミックの粉末或いはウイスカーを含有する有機素材からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明の特徴に加えて、当該高誘電セラミックが、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムの内の少なくとも一種を含有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路と、当該多層基板と、当該多層基板と一体的に形成され、当該多層基板内に支持された他の回路と、を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の多層基板内ＬＣ直列共振回路を含んでおり、半導体チップの外面に積層され、当該半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続されたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明の特徴に加えて、半導体チップの外面に積層され、当該半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続されたことを特徴とする。
【００２３】
請求項１４に記載の発明は、多層基板を構成する１つの絶縁層を形成するステップと、コンデンサを当該多層基板内に形成するステップと、当該多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を当該多層基板内の絶縁層上に形成するステップと、当該多層基板に平行なコイルの当該巻線部分の少なくとも一部同士を絶縁層間で電気的に接続する垂直接続部を形成し、それによって当該多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成するステップと、当該コンデンサと当該コイルとが電気的に直列に接続されるように、それらの間を電気的に接続するステップと、
絶縁層を形成する当該ステップ、当該多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する当該ステップ、及び当該多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する当該ステップの少なくともいずれかを、当該多層基板に平行なコイルの巻線部分と当該多層基板に垂直なコイルの巻線部分とで当該多層基板内に支持される所定のコイルが形成されるまで、それまでに形成された多層基板の部分に対して適宜反復するステップと、を具備し、
当該所定のコイルの単位巻線は、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に互いに反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び当該所定のコイルの互いに隣接する単位巻線の組は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において交互に接続されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、多層基板を構成する１つの絶縁層を形成するステップと、コンデンサを当該多層基板内に形成するステップと、当該多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を当該多層基板内の絶縁層上に形成するステップと、当該多層基板に平行なコイルの当該巻線部分の少なくとも一部同士を絶縁層間で電気的に接続する垂直接続部を形成し、それによって当該多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成するステップと、当該コンデンサと当該コイルとが電気的に直列に接続されるように、それらの間を電気的に接続するステップと、柱状の磁性体からなる芯構造を当該コイルの内部に配置されるように形成するステップと、
絶縁層を形成する当該ステップ、当該多層基板に平行なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する当該ステップ、及び当該多層基板に垂直なコイルの巻線部分の少なくとも一部を形成する当該ステップの少なくともいずれかを、当該多層基板に平行なコイルの巻線部分と当該多層基板に垂直なコイルの巻線部分とで当該多層基板内に支持される所定のコイルが形成されるまで、それまでに形成された多層基板の部分に対して適宜反復するステップと、を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の発明の特徴に加えて、当該垂直接続部は当該絶縁層を介して隣接する当該導電層間を接続するバンプであることを特徴とする。
【００２６】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の発明の特徴に加えて、当該ステップの少なくともいずれかはビルドアップ工法によって実施され、及び
当該垂直接続部は当該絶縁層を通して隣接する当該導電層間を接続するビア或いはスルーホールであることを特徴とする。
【００２７】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該多層基板の絶縁層に有機素材を使用することを特徴とする。
【００２８】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コンデンサを構成する誘電体にセラミックを使用することを特徴とする。
【００２９】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コンデンサを構成する誘電体が焼成された高誘電セラミックからなることを特徴とする。
【００３０】
請求項２１に記載の発明は、請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、当該コンデンサを構成する誘電体が高誘電セラミックの粉末或いはウイスカーを含有する有機素材からなることを特徴とする。
【００３１】
請求項２２に記載の発明は、請求項２０又は２１に記載の発明の特徴に加えて、当該高誘電セラミックが、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムの内の少なくとも一種を含有することを特徴とする。
【００３２】
請求項２３に記載の発明は、請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法のステップを有し、当該多層基板と一体的に、当該多層基板内に支持される他の回路を形成するステップ、を更に有することを特徴とする。
【００３３】
請求項２４に記載の発明は、請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法のステップを含んでおり、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板は半導体ウェーハの外面に積層されるものであり、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板を当該半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続するステップと、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板が積層された当該半導体ウェーハを半導体チップ単位に切り分けるステップと、を更に有することを特徴とする。
【００３４】
請求項２５に記載の発明は、請求項２３に記載の発明の特徴に加えて、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板は半導体ウェーハの外面に積層されるものであり、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板を当該半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続するステップと、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板が積層された当該半導体ウェーハを半導体チップ単位に切り分けるステップと、を更に有することを特徴とする。
【００３５】
請求項２６に記載の発明は、請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＬＣ直列共振回路の製造方法のステップを含んでおり、当該ＬＣ直列共振回路は半導体チップの外面に積層されるものであり、当該ＬＣ直列共振回路を当該半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続するステップ、を更に有することを特徴とする。
【００３６】
請求項２７に記載の発明は、請求項２３に記載のＬＣ直列共振回路内蔵多層基板の製造方法のステップを含んでおり、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板は半導体チップの外面に積層されるものであり、当該ＬＣ直列共振回路内蔵基板を当該半導体チップの特定の箇所との間で電気的に接続するステップ、を更に有することを特徴とする。
【００３７】
なお、本明細書における先端及び末端の用語は、螺旋状のパターンのいずれか一端、ここでは最も内側の一端を基準にして、最も内側の端を先端、最も外側の端を末端と言うものとする。また、本明細書における平行、垂直などの位置関係を表わす用語は、幾何学的な厳密さまでは要求しておらず、実質的にそのような位置関係であれば足りるという程度の意味である。
【００３８】
本発明のＬＣ直列共振回路はその構造から明らかなように、積極的にインダクタ成分が付加されており、その大きさを自由に調整することができ、その結果、かかるＬＣ直列共振回路の直列共振周波数を簡便に制御する事が可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明していく。また、本発明のＬＣ直列共振回路を高周波回路などに使用する場合の利点についても説明する。これから本発明の第１の実施形態に係るＬＣ直列共振回路１００の構成について説明する。図１（ａ）は、ＬＣ直列共振回路１００の概略構成を示す斜視概念図である。ＬＣ直列共振回路１００は、コイル１００ａ、コンデンサ１００ｃ、接続点１００ｆ及び１００ｇ、及び多層基板１００ｈから構成される。コイル１００ａは、多層基板における複数の絶縁層及び導電層のそれぞれの形成ステップにおいて導電層の一部として形成される、インダクタンスを与える構成要素である。コイル１００ａは、好適には、断面形状が四角形、円形等の導線の繰り返されるパターンである単位巻線１００ｂが、電気的に直列に連続して接続された形態で構成される。本明細書におけるコイル１００ａ及び単位巻線１００ｂの形態は、インダクタンスを与えるためのいかなる形態も広く含むものとする。好適には、コイル１００ａの多層基板に平行な巻線部分は、積層される導電層の一部として形成され、多層基板に垂直な巻線部分は、絶縁層を介して隣接する導電層間を接続するバンプ、ビア或いはスルーホールなどとして形成される。このようにしてコイル１００ａを形成することにより、ビルドアップ工法などの公知の多層基板（プリント基板）形成技術を利用して、多層基板の製造工程においてコイル１００ａを多層基板内に同時に形成することが可能となる。コイル１００ａは、多層基板１００ｈに平行な巻線部分及び当該多層基板に垂直な巻線部分を含む。コンデンサ１００ｃは、対向する２枚の極板１００ｄと、それらに挟まれる誘電体１００ｅとから構成される。なお、コンデンサの容量をさらに増大させることが必要な場合には、一般の積層コンデンサで用いられているような、対向する櫛形の電極からなる極板と、その間に挟まれる多層の誘電体とから構成されるコンデンサであってもよい。極板１００ｄは、好適には、多層基板における複数の絶縁層及び導電層のそれぞれの形成ステップにおいて導電層の一部として形成される。誘電体１００ｅは、多層基板１００ｈを構成する絶縁材料と同じ材質でもよく、また、誘電率、費用、製造工程等を考慮して、多層基板１００ｈを構成する絶縁材料と異なる材質であってもよい。接続点１００ｆは、コイル１００ａの一端と極板１００ｄの一方とを電気的に接続する接点である。接続点１００ｇは、外部へと向かう配線と極板１００ｄの他方とを電気的に接続する接点である。このように接続すると、コンデンサ１００ｃとコイル１００ａとが電気的に直列に接続され、それらは併せてＬＣ直列共振回路を構成する。コイル１００ａの他端には、当該ＬＣ直列共振回路から外部へと向かう配線が接続される。多層基板１００ｈは、絶縁層を積層させて構成される基板である。なお、実際の多層基板１００ｈの形成ステップでは、絶縁層と導電層とが交互に積層させられる。そして、導電層の部分は前述のコイル１００ａの一部となり、他の絶縁層の部分は多層基板１００ｈとなる。なお、ＬＣ直列共振回路１００は、そのようなＬＣ直列共振回路を含む多層基板全体を意味するのではなく、多層基板内に保持されたことを特徴とする、そのようなＬＣ直列共振回路を意味する。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態に係るＬＣ直列共振回路１２０の構成について説明する。図１（ｂ）は、ＬＣ直列共振回路１２０の概略構成を示す斜視概念図である。ＬＣ直列共振回路１２０は、ＬＣ直列共振回路１００において、コンデンサ１００ｃをコイル１００ａの外側に配置したような構造を有している。ＬＣ直列共振回路１２０の各構成要素は、ＬＣ直列共振回路１００において符号の数字部分を１００から１２０に替えた構成要素と対応している。なお、ＬＣ直列共振回路１００のように、コイル１００ａの内部にコンデンサ１００ｃが配置されるような構造では、集積度を上げて、全体の厚みを薄くしやすいという利点がある。また、単位巻線１００ｂの面積を大きくして、より大きいインダクタンスのコイル１００ａを形成しやすいという利点がある。一方、ＬＣ直列共振回路１２０のように、コイル１２０ａの外部にコンデンサ１２０ｃが配置されるような構造では、コイル１２０ｃの部分を積層するときの工程を単純にすることができるという利点がある。また、コンデンサ１２０ｃが多層基板１２０ｈの外面付近に位置するため、極板１２０ｃにレーザなどで穴あけなどのトリミングをしてその面積を調節することによって、静電容量を微調整することもできる。
【００４１】
その次に、本発明の第３の実施形態に係るＬＣ直列共振回路１４０の構成について説明する。図１（ｃ）は、ＬＣ直列共振回路１４０の概略構成を示す斜視概念図である。ＬＣ直列共振回路１４０は、ＬＣ直列共振回路１２０において、磁性体１４０ｉをコイル１２０ａの内部に配置したような構造を有している。ＬＣ直列共振回路１４０の各構成要素は、ＬＣ直列共振回路１２０において符号の数字部分を１２０から１４０に替えた構成要素と対応している。このように、コイル１４０ａの内部に磁性体１４０ｉが配置されているため、コイル１４０ａのインダクタンスを大きくすることができるという利点がある。なお、本発明の第１の実施形態に係るＬＣ直列共振回路１００のコイル１００ａの内部に磁性体を配置したような構成も可能である。この場合、コンデンサの上側、下側、又は両側に磁性体を配置することができる。図１（ｄ）及び（ｅ）は、他のコイルの構造の例である。これらの例では、コイルの中心軸に平行又は直交する方向の巻線部分のみでコイルが構成されている。
【００４２】
更に次に、本発明の第４の実施形態に係るＬＣ直列共振回路２００の構成について説明する。図２（ａ）は、ＬＣ直列共振回路２００の概略構成を示す斜視概念図である。ＬＣ直列共振回路２００は、コイル２００ａ、コンデンサ２００ｃ、接続点２００ｆ及び２００ｇ、及び多層基板２００ｈから構成される。それら構成要素の構造は、前述のＬＣ直列共振回路１００の場合とほぼ同じであり、符号も数字部分を「１００」から「２００」に替えただけである。ただし、コイル２００ａの単位巻線２００ｂは、隣接する他の単位巻線と同じ方向から見た場合に反対方向に旋回する螺旋状のパターンをそれぞれ有し、及び互いに隣接する単位巻線同士は、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において互いに接続される点で、コイル１００ａの構成と異なっている。コイル２００ａをそのように構成することによって、単位巻線内の巻数を１より大きくすることができ、かつ、コイル２００ａに電流が流されるとすべての単位巻線が同じ方向の磁界を発生するため、インダクタンスを大きくすることができる。このような構造のコイルを、コイル１００ａのような単層コイルと区別して、以下、多層コイルと称することにする。
【００４３】
更にその次に、本発明の第５の実施形態に係るＬＣ直列共振回路２２０の構成について説明する。図２（ｂ）は、ＬＣ直列共振回路２２０の概略構成を示す斜視概念図である。ＬＣ直列共振回路２２０は、ＬＣ直列共振回路２００において、コンデンサ２００ｃをコイル２００ａの外側に配置したような構造を有している。ＬＣ直列共振回路２２０の各構成要素は、ＬＣ直列共振回路２００において符号の数字部分を２００から２２０に替えた構成要素と対応している。なお、ＬＣ直列共振回路２００のように、コイル２００ａの内部にコンデンサ２００ｃが配置されるような構造では、集積度を上げて、全体の厚みを薄くしやすいという利点がある。また、単位巻線２００ｂの磁界と鎖交する面積を大きくして、より大きいインダクタンスのコイル２００ａを形成しやすいという利点がある。一方、ＬＣ直列共振回路２２０のように、コイル２２０ａの外部にコンデンサ２２０ｃが配置されるような構造では、コイル２２０ｃの部分を積層するときの工程を単純にすることができ、また、より大きい極板面積のコンデンサ２２０ｃを選ぶことができるという利点がある。更に、前述のＬＣ直列共振回路１２０と同様に、コンデンサ２２０ｃの静電容量を微調整することもできる。
【００４４】
また更にその次に、本発明の第６の実施形態に係るＬＣ直列共振回路２４０の構成について説明する。図２（ｃ）は、ＬＣ直列共振回路２４０の概略構成を示す斜視概念図である。ＬＣ直列共振回路２４０は、ＬＣ直列共振回路２２０において、磁性体２４０ｉをコイル２２０ａの内部に配置したような構造を有している。ＬＣ直列共振回路２４０の各構成要素は、ＬＣ直列共振回路２２０において符号の数字部分を２２０から２４０に替えた構成要素と対応している。このように、コイル２４０ａの内部に磁性体２４０ｉが配置されているため、コイル２４０ａのインダクタンスを大きくすることができるという利点がある。なお、本発明の第４の実施形態に係るＬＣ直列共振回路２００のコイル２００ａの内部に磁性体を配置したような構成も可能である。この場合、コンデンサの上側、下側、又は両側に磁性体を配置することができる。
【００４５】
これからＬＣ直列共振回路１００、１２０、１４０、２００、２２０及び２４０の動作について説明する。多層基板１００ｈ、１２０ｈ、１４０ｈ、２００ｈ、２２０ｈ又は２４０ｈは、モノリシックＩＣなどを構成する半導体チップをその上にマウントするインタポーザとして使用すると好適である。また、多層基板１００ｈ、１２０ｈ、１４０ｈ、２００ｈ、２２０ｈ又は２４０ｈは、他の回路素子をその内部に形成又は外部にマウントすることができ、そのような他の回路素子とＬＣ直列共振回路１００、１２０、１４０、２００、２２０又は２４０とで構成される回路の機能を、半導体チップ自身の機能に付加した半導体パッケージを構成することが可能になる。このような半導体パッケージにおいて、ＬＣ直列共振回路１００、１２０、１４０、２００、２２０又は２４０の直列共振周波数を自由に制御することができると、半導体パッケージの特性を柔軟に設定することができるようになる。本発明では、コンデンサの構成（極板面積、極板間距離、誘電体の誘電率など）を変化させることによって静電容量を変化させ、直列共振周波数の低下の程度を制御することができる。すなわち、コイル部分は共通のまま直列共振周波数を簡便に制御できる。更に、コイルの伸長方向の調節により、巻き数を簡便且つほぼ任意に設定でき、インダクタンスを変化させることができる。また、単位巻線が磁界と鎖交する面積を全体的あるいは部分的に調節することによってもインダクタンスを柔軟に設定できる。このように、コンデンサの静電容量及びコイルのインダクタンスを簡便かつ自由に変化させることができるため、直列共振周波数を簡便かつ自由に設定することができる。これにより、外部の回路からＬＣ直列共振回路に交流電圧が印加されたときに、電流を通過させたり、阻止したりする周波数帯及びその程度を柔軟に設定することができる。
【００４６】
まず、回路間の接続に用いられ、直流信号のカット、及び高周波信号の通過を担うカップリングコンデンサの代替につき記す。後述するが、本発明のＬＣ直列共振回路では、インダクタ成分を簡便に、ほぼ任意に付与できることから直列共振周波数の制御が容易である。したがって、カップリングコンデンサの効果に加え、必要な周波数領域のみを通過させる、いわゆるバンドパスフィルタの効果を発現させることができる。
【００４７】
次にデカップリングコンデンサ、すなわち、高インピーダンスの信号をＧＮＤに落とす役割を担っているコンデンサへの応用につき記す。インダクタ成分の調整により、使用周波数にあわせた直列共振周波数を有する本発明のＬＣ直列共振回路をデカップリングコンデンサの代わりに用いると、目的とする、使用周波数帯の信号をより確実にＧＮＤに落とすことが可能である。
【００４８】
本発明のＬＣ直列共振回路は、積極的にコイル状の回路が付加されている。このような構造をとることにより、直列共振周波数を制御することができる。すなわち、コンデンサ部分は共通のまま直列共振周波数の制御をすることも、コイル状部分はそのままで制御することもいずれも可能である。更に、コイル状回路部分は巻き数および長さの調節によりインダクタ成分をほぼ任意に設定できる。
【００４９】
次に、本発明のＬＣ直列共振回路１００、１２０、２００及び２２０の製造方法について、従来技術と比較した利点と共に説明する。このような構造を形成するには、基板平面と垂直な方向に形成されるパターン（コイル状回路）と、平行な方向に形成されるパターン（コンデンサ状回路）の両方を一括で行う方法が必要となる。従来広く用いられてきたコイルの形成方法、すなわち、基板平面と平行な方向に螺旋状パターンを形成する、と言う方法では、基板平面と垂直な方向にコンデンサ成分を形成するために座ぐりなどの複雑な工程が必要になり、事実上不可能である。
【００５０】
これに対して本発明では、基板平面と平行に絶縁層の形成、穴開けおよび導体パターンの形成を順次行うことにより、基板平面と平行にコイルの一部分を形成し、これを繰り返して電気的接続をすることにより、基板平面と垂直な面上にそれぞれ単位巻線を有するコイル状回路を螺旋状に形成することができる。必要に応じて、同様の方法により隣接する単位巻線が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺旋状のパターンを有し、当該螺旋状のパターンの先端同士又は末端同士において互いに電気的に接続されたコイルを形成できる。これらコイルの作成時に、あわせて基板平面と平行な面上にコンデンサを形成することにより、一括で基板平面と垂直方向および平面方向両方に広がりを持つ回路を一体的に形成できる。
【００５１】
また、本発明の方法を用いれば、所望の巻き数のコイルを簡便に得ることができる。従来の、基板平面と平行な面に螺旋パターンを形成する方法では、巻き数を増やすには積層数を増やす必要が生じ、大きなコストアップとなるが、本発明の方法では積層数はそのままでコイルの伸長方向に伸ばすだけでよく、コストアップは少ない。
【００５２】
更に、ノイズ対策の点からも有利である。従来の基板平面と平行な面上にスパイラルパターンを形成する方法では、主たる磁力線が基板平面と垂直方向に生じ、配線の上部又は下部にある部分に悪影響を及ぼす。例えば近年一般化した高周波領域で使用されるＩＣでは非常に大きな問題となっており、スパイラルパターンとトランジスタの距離をできるだけ大きく取るなどの方法でこの問題を回避している。この点で従来の基板平面と平行な面上にスパイラルパターンを形成する方法は設計の自由度が非常に小さい。これに対して本発明の方法により形成されたコイルは、主たる磁力線は基板と平行方向に生じるため、トランジスタの形成されている基板に垂直な方向には影響が少ない。したがって、設計の自由度が非常に高くなる。更に、本発明の方法では、コイルの伸長方向を基板平面内の任意の方向に設定できるため、必要に応じてどの方向にも同一プロセスでコイルを形成することが可能である。
【００５３】
本発明のＬＣ直列共振回路の製造方法につき、以下具体的に図面を用いて説明する。本発明のＬＣ直列共振回路の典型的な実施形態に係る図として、図１，図２を示す。図１は単層コイル、図２は多層コイルにコンデンサのパターンを付与した実施形態である。
【００５４】
これから図１（ａ）に示した、単層コイルを用いたＬＣ直列共振回路１００を有機材料を絶縁体として用いて製造する場合につき説明する。まず、図３に示すような、絶縁体１ｈに、後でコイルの一部となるスルーホール１ａと、両面にコンデンサの極板１ｃとが形成されたコア基板１を用意する。２つの極板１ｄは誘電体１ｅを挟んでおり、それらでコンデンサ１ｃを構成する。極板１ｄのそれぞれには、外部の回路との配線が接続される接続点１ｆ及び１ｇを形成する。コア基板１としては公知慣用の有機素材を絶縁体１ｈとして用いた銅張積層板を用いることができ、絶縁体１ｈには、例えばガラスエポキシ樹脂、ビスマレイミドートリアジン基板あるいは、誘電特性に優れたポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などを用いることができる。極板１ｂ間の誘電体１ｅとして、絶縁体１ｈと同じ材料を使用することもできるが、誘電体１ｅの部分をチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどの高誘電フィラーを上述した有機素材に配合することにより、高容量でかつ誘電損失の少ないコンデンサ層を得ることができる。特に、シアネートエステルとエポキシ樹脂からなる高誘電材料は、高誘電性フィラーを高充填することができ、高容量のコンデンサ材料として好適である。また、チタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウムなどの高誘電性セラミックを主成分とするセラミックを焼成することにより誘電体１ｅを形成し、さらにその両面に極板１ｂを形成したコア基板１を使用することによって、小型で高容量のコンデンサを得ることが可能となる。スルーホール１ａの穴あけはドリルあるいは炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザーなどの広く用いられている方法で行うことができる。導体のパターニングは、サブトラクティブ法、アディティブ法など、公知慣用の方法で行うことができる。
【００５５】
続いて、コア基板１の両面に最外層を図４のように積層・形成する。絶縁層１ｉの材料、穴開け方法、導体のパターニング方法、層間の電気的接続法としてはコア基板１と同様の材料、方法が使用できる。
【００５６】
最外層の積層・形成は、内層材に対し、両面に絶縁層１ｉ、その外側に更に導電層を作成し、パターニングおよび電気的接続を行えばよい。いくつかの方法につき具体的に例を挙げて説明する。
【００５７】
いわゆるビルドアップ法による場合につき説明する。上記内層材からなる基板に絶縁層を形成する。絶縁層としてはガラスエポキシ系あるいはアラミド樹脂系などのプリプレグ、液状あるいはフィルム状の熱可塑あるいは熱硬化性の樹脂組成物あるいは一般的に樹脂付き銅箔と呼ばれる、銅箔と絶縁樹脂層を一体化したものなどが使用できる。
【００５８】
絶縁層の形成は例えば以下のように行われる。図５（ａ）に示すように、上記コア基板１両面にプリプレグ２、パターン化されていない銅箔３、あるいは図５（ｂ）に示すように樹脂付き銅箔４を配置し、図６に示すように積層プレス法によりこれらを一括で積層、硬化させ、絶縁層と導電層を一体化したものを作成する。あるいは、図８に示すように、上記コア基板１上に液状の組成物をスクリーン印刷、カーテンコート、スプレーコートなどの公知慣用の方法で塗布し、ＵＶ、電子線、熱などで硬化させる。あるいは上記基板上にフィルム状の組成物をロール、ラミネートなどの方法で貼り付け、所定の方法にて硬化させ、絶縁層５を得る。
【００５９】
続いてビアを形成する。上記の方法で得られた基板の所定の位置にドリル、レーザーなどを用いてビア６を形成する。図８（ａ）は絶縁層および導電層としてプリプレグ７と銅箔８を用いた場合、同様に図８（ｂ）は樹脂付き銅箔９、図８（ｃ）は液状あるいはフィルム状の熱可塑あるいは熱硬化性の樹脂組成物１０を用いた場合について記したものである。プリプレグ類あるいは樹脂付き銅箔を用いて絶縁層と共に導電層も形成した場合に、ブラインドビアの形成に広く用いられている炭酸ガスレーザーを用いる場合には、必要に応じてあらかじめ所定の位置の導電体をエッチングで除く、いわゆるマスク加工を施してもよい。
【００６０】
プリプレグ類あるいは樹脂付き銅箔を用いて絶縁層と共に導電層も形成した場合は、例えば図９（ａ）に示すようにビアに銀、銅などの導電性粉末を配合した導電性ペースト１１を印刷、ディスペンスなどの方法で埋め込み、所定の方法で硬化させる。あるいは、図９（ｂ）に示すように通常のスルーホールメッキすなわちビア内にメッキ触媒を付与したのちに無電解メッキを行い、続いて電解メッキを行う方法によってメッキ層１２を形成する方法によっても電気的接続は達成される。液状もしくはフィルム状の組成物を用いて絶縁層を形成した場合は、図９（ｃ）に示すように、例えば銅箔１３をプレスし、絶縁層の外側に導電層を形成し、所定の位置をマスク加工した後、ブラインドビアを導電性ペースト１１あるいはメッキ層１２により導電化し接続する。この場合、先にブラインドビアの導電化を行っても良い。また、図９（ｄ）に示すように、絶縁層、ブラインドビアが形成された基板に触媒を付与し、無電解メッキ処理し、続いて必要に応じて電解メッキ処理することによって導電層１４の形成とブラインドビアの導電化を一括で行うこともできる。この場合、ブラインドビアの導電化は導電性ペーストによっても行うことができる。次に、図９（ｅ）に示すように、銅箔３、８、又は１３あるいは導電層１４をパターニングし、コイルを形成させる。
【００６１】
あるいは以下の方法により、絶縁層と導電層、電気的接続を一括で行うこともできる。すなわち、図１０に示すように、コア基板１上所定の場所に導電性ペーストなどを用いて先端のとがった導電性バンプ１５を形成した後、プリプレグ２と銅箔３（図１０（ａ））、あるいはフィルム状の絶縁体５と銅箔３（図１０（ｂ））、または樹脂付き銅箔４を配置した後にプレス加工を行うこと（図１０（ｃ））によりとがった導電性バンプ１５が絶縁層を貫通し、導電層との接続を実現する。
【００６２】
なお、メッキにより接続されたスルーホール基板を用い、上記の液状あるいはフィルム状の絶縁材料を使用する場合、あるいは一旦ビルドアップ法により形成したブラインドビアのある絶縁層上に更に積層する場合には、穴埋め用のインキあるいはメッキ処理によりスルーホールあるいはブラインドビアを埋め、表面を平滑化してもよい。
【００６３】
あるいは、以下の方法により一括に積層させることもできる。絶縁層としてガラスエポキシ系のプリプレグを用いた４層構造の場合につき説明する。すなわち、図１１に示すように、銅張片面ガラスエポキシ基板の基材１６側の所定の位置をレーザーなどを用いて穴開け加工する。続いて、銅箔１７を電極として電気メッキを行い、生じた穴をメッキ１８で充填する。その上に、低融点の金属バンプ１９を引き続きメッキ法により作成する。銅箔１７は図１２に示すように所定のパターンにエッチング加工する。バンプ側には絶縁層に用いるものと同様の組成物２０を薄く塗布し、半硬化させておく。この片面基板から製造されたものは最外層すなわち第１層および第４層となる。
【００６４】
続いて、図１３に示すように、コア基板１と図１３の最外層を位置あわせし、プレス加工することにより半硬化させた組成物はバンプ部から除かれ、層間の絶縁層を形成すると同時にバンプ部は内層の導電体と電気的に接続され、４層構造を有するＬＣ直列共振回路が製造される。この方法を応用することにより、更なる多層化も容易に行うことができる。
【００６５】
図１（ｂ）に示した、コイル１２０ａの外部にコンデンサ１２０ｃが配置された単層コイルを用いたＬＣ直列共振回路１２０も、上述のＬＣ直列共振回路１００の製造方法と同様の工程を、その構成に合わせてそれぞれ適切に実施することによって製造することができる。この場合、ＬＣ直列共振回路１２０の製造工程は、多層基板１２０ｈを構成する１つの層を初期材料として、或いはコンデンサ１２０ｃを初期材料として開始すると好適である。
【００６６】
コイルの内部に磁性体が形成される実施形態については、磁性体がコイルの内部に配置されることになるように、多層基板の積層工程において磁性体を配置する。これによって、コイルの内部を貫通する柱状の磁性体からなる芯構造を形成することができる。
【００６７】
螺旋状のパターンをより密にしたい場合は、更なる多層化が必要となる。上記のいずれの方法を用いても、更なる多層化が可能である。すなわち、絶縁層の付与、導電層の付与、導電層間の電気的接続（スルーホールの形成及び導電材料の封入、バンプの接触など）、及び導電層のパターニングの一連のステップを繰り返すことによって、多層化することができる。この際、各層におけるスルーホールの位置、及び導電層のパターンは、好適には、図２（ａ）に示すようなコイル２００ａ又は図２（ｂ）に示すようなコイル２２０ａが形成されるように構成する。
【００６８】
これらの方法を応用することにより、図２（ａ）及び（ｂ）に示した多層コイルを含んだＬＣ直列共振回路も容易に製造できる。
【００６９】
また、上記の各種の積層方法で各種基板を製造する際、所定の位置で上記方法を応用すれば、本発明のＬＣ直列共振回路を含有するＬＣ直列共振回路内蔵部品、ＬＣ直列共振回路内蔵基板も容易に製造できる。
【００７０】
上述のいずれのＬＣ直列共振回路においても、セラミック材料を絶縁材料に用いることができる。その場合も、基本的には有機材料と同様の工程すなわち、各層にコイルの一部分およびコンデンサ様パターンを形成し、これを積層する事により製造できる。従来から行われている方法である、グリーンシートへの穴開け、導電ペーストによる穴埋めおよびパターン印刷、積層、焼成を順次行うことにより本発明の多層基板内ＬＣ直列共振回路は形成できる。先に述べたように、コンデンサを構成する絶縁層のみにセラミック材料を使用し、その他の部分には有機材料を使用することも可能である。
【００７１】
また、上述のいずれのＬＣ直列共振回路も、他の回路、例えば、ＩＣ、メモリ、抵抗器又は高周波素子のような回路を、一体的に多層基板内に形成して、ＬＣ直列共振回路内蔵多層基板とすることができる。そのような他の回路は、ＬＣ直列共振回路と電気的に接続されていてもよく、また、直接には接続されていなくてもよい。このＬＣ直列共振回路内蔵多層基板は、ＬＣ直列共振回路と一体的に形成されるため、同様の製造工程で簡単に製造でき、また、素子の集積度を向上させることができるという利点がある。
【００７２】
更に、上述のいずれのＬＣ直列共振回路或いはＬＣ直列共振回路内蔵多層基板についても、モノリシックＩＣなどを構成する半導体チップ上に形成することができる。このような構成にすることにより、半導体パッケージ内にＬＣ直列共振回路などの素子を高い集積度で組み込むことができる。これから、半導体基板上に、基板平面と垂直な面上に単位巻線を有するコイルと、基板平面と平行にコンデンサ様パターンを形成する過程を以下に示す。典型例として、トランジスタを形成し、更にタングステンなどで電極部を形成したシリコンウェハの上層いわゆる電極配線層に、図１（ａ）のＬＣ直列共振回路１００を形成する例を示す。この方法を応用することにより、ターン数、列（層）数、形成方向などは任意に設定可能である。なお半導体は、シリコンに限られることはなく、ガリウムひ素などの任意の公知の半導体材料を使用することができる。
【００７３】
まず、図１４に示すように、トランジスタ、電極部を形成したシリコンウェハ２１上に、最下層の絶縁層２２を形成する。ＣＶＤなどの気相法を用いてシリコン酸化膜を形成するか、近年注目されているポリイミド、ベンゾシクロブテンなどの有機素材をスピンコート後にポストベークする事によって形成できる。続いて、図１５に示すように必要な箇所に各種レーザーを用いて穴２３の穴開けを行う。穴２３は、半導体ウェーハ２１の特定の箇所又は下層の電極部との電気的接続を行う箇所である。続いて、図１６に示すように、導電性パターン２４を形成する。一般的に用いられている、アルミニウムのスパッタリング、あるいは銅の層をＣＶＤなどの気相法、あるいはメッキ法などの湿式法を用いて形成する。ついで露光、エッチングしてパターニングする。この場合、先にパターニングしたレジスト層を形成した後に導電化を行っても良い。この工程で、図１５に示した工程で穴開けされた穴２３も導電化され、第１層と第２層の電気的接続がなされる。なお、露光工程の前には通常、物理的な研磨、あるいはＣＭＰ法と呼ばれる化学的研磨と物理的研磨を組み合わせた方法などにより、表面を平坦化する。
【００７４】
次に、図１７のように、第２の絶縁層２５を形成する。ついで、図１８のように、再び穴開け、導体パターン形成により第２の導電性パターン２６を形成する。この際、コンデンサ状パターンも同時に形成できる。ついで図１９のように第３の絶縁層２７を前述の方法により形成し、穴開け、導電化、パターニングを施し、第３の導電性パターン２８を形成すると共に第２層、第３層の導通を取る。
【００７５】
以後、この操作を繰り返し、図１９のように第４の絶縁層２９を形成した後、穴開け、導電化、パターニングを行って、第４の導電性パターン３０を形成する。この段階で、図１に示すようなＬＣ直列共振回路が半導体上に形成できる。この操作を応用すれば、ターン数の増減、列（層）数の増減、異なる伸長方向を有する複数のコイルの形成などが簡便に行える。
【００７６】
絶縁層形成、穴開け後に導電層を形成すると共に線間の電気的接続を行う際、図２１に示すように、穴部分（ビアホール）３１を導電体３２で充填すると、図２２にコイル断面を示すように、一般的にスタックトビアと呼ばれる構造すなわち充填されたビアホール上に再びビアホールのある構造を形成でき、コイルの辺を直線にすることができる。
【００７７】
また、一般的に行われている方法、すなわち、ビアホールを導電体で充填しない方法では、スタックトビア構造は形成できない。その際、製造されたコイルは、図２３に示すような、ビアホール接続部が階段状となった断面を有する。このような構造となっても、特に高周波領域で使用する場合には実用上問題ない。
【００７８】
シリコンウェーハ２１上の多層基板内に所望のＬＣ直列共振回路が形成された後に、そのシリコンウェーハ２１とＬＣ直列共振回路を含む多層基板とを半導体チップ単位に切り分ける。
【００７９】
なお、シリコンウェーハ２１にＬＣ直列共振回路又はそれを内蔵する多層基板を積層させる前に、シリコンウェーハ２１をチップ単位に切り分けておくこともできる。この場合、あらかじめ切り分けた半導体チップの外面に、上記の工程と同様にして、ＬＣ直列共振回路又はそれを内蔵する多層基板を積層させるとよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の方法により製造されたＬＣ直列共振回路は、インダクタ（コイル）パターンにコンデンサ様パターンを付加することにより、従来のものに比べて直列共振周波数が容易に制御でき、小型ながら広い用途に使用できる。また、自由にコイルの巻き数、コイルの伸長方向を設定でき、設計の自由度が飛躍的に向上する。更に、ノイズ対策にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の斜視概念図であり、（ｂ）は本発明の第２の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の斜視概念図であり、（ｃ）は本発明の第３の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の斜視概念図であり、（ｄ）及び（ｅ）は、他のコイルの構造の例を示す図である。
【図２】（ａ）は本発明の第４の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の斜視概念図であり、（ｂ）は本発明の第５の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の斜視概念図であり、（ｃ）は本発明の第６の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の斜視概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製造初段階の斜視概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の製法の一例を示す斜視概念図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路のICチップ上への製造初段階の断面図である。
【図１５】ビア形成の説明のための断面図である。
【図１６】回路形成のための導電パターン形成の説明のための断面図である。
【図１７】第２の絶縁層形成の説明のための断面図である。
【図１８】第２の導電パターン形成の説明のための断面図である。
【図１９】第３層形成の説明のための断面図である。
【図２０】ＩＣチップ上に形成された本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の断面概念図である。
【図２１】ビアの断面概念図である。
【図２２】ＩＣチップ上に形成された本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の一例を示す断面概念図である。
【図２３】ＩＣチップ上に形成された本発明の第１の実施形態にかかるＬＣ直列共振回路の一例を示す断面概念図である。
【符号の説明】
１  コア基板
１ａ  スルーホール
１ｂ  コイル
１ｃ  コンデンサ
１ｄ  極板
１ｅ  誘電体
１ｆ  接続点
１ｇ  接続点
１ｈ  絶縁体
１ｉ  絶縁層
２  プリプレグ
３  銅箔
４  樹脂付き銅箔
５  絶縁層
６  ビア
７  プリプレグ
８  銅箔
９  銅箔
１０  樹脂組成物
１１  導電性ペースト
１２  メッキ層
１３  銅箔
１４  導電層
１５  導電性バンプ
１６  基材
１７  銅箔
１８  メッキ
１９  金属バンプ
２０  組成物
２１  シリコンウェハ
２２  絶縁層
２３  穴
２４  導電性パターン
２５  第２の絶縁層
２６  第２の導電性パターン
２７  第３の絶縁層
２８  第３の導電性パターン
２９  第４の絶縁層
３０  第４の導電性パターン
３１  ビア
３２  導電体
１００  ＬＣ直列共振回路（単層コイル）
１００ａ  コイル
１００ｂ  単位巻線
１００ｃ  コンデンサ
１００ｄ  極板
１００ｅ  誘電体
１００ｆ  接続点
１００ｇ  接続点
１００ｈ  多層基板
１２０  ＬＣ直列共振回路（単層コイル）
１２０ａ  コイル
１２０ｂ  単位巻線
１２０ｃ  コンデンサ
１２０ｄ  極板
１２０ｅ  誘電体
１２０ｆ  接続点
１２０ｇ  接続点
１２０ｈ  多層基板
１４０  ＬＣ直列共振回路（単層コイル）
１４０ａ  コイル
１４０ｂ  単位巻線
１４０ｃ  コンデンサ
１４０ｄ  極板
１４０ｅ  誘電体
１４０ｆ  接続点
１４０ｇ  接続点
１４０ｈ  多層基板
１４０ｉ  磁性体
２００  ＬＣ直列共振回路（多層コイル）
２００ａ  コイル
２００ｂ  単位巻線
２００ｃ  コンデンサ
２００ｄ  極板
２００ｅ  誘電体
２００ｆ  接続点
２００ｇ  接続点
２００ｈ  多層基板
２２０  ＬＣ直列共振回路（多層コイル）
２２０ａ  コイル
２２０ｂ  単位巻線
２２０ｃ  コンデンサ
２２０ｄ  極板
２２０ｅ  誘電体
２２０ｆ  接続点
２２０ｇ  接続点
２２０ｈ  多層基板
２４０  ＬＣ直列共振回路（単層コイル）
２４０ａ  コイル
２４０ｂ  単位巻線
２４０ｃ  コンデンサ
２４０ｄ  極板
２４０ｅ  誘電体
２４０ｆ  接続点
２４０ｇ  接続点
２４０ｈ  多層基板
２４０ｉ  磁性体
【図１】
2005347782.tif 000003
【図２】
2005347782.tif 000004
【図３】
2005347782.tif 000005
【図４】
2005347782.tif 000006
【図５】
2005347782.tif 000007
【図６】
2005347782.tif 000008
【図７】
2005347782.tif 000009
【図８】
2005347782.tif 000010
【図９】
2005347782.tif 000011
【図１０】
2005347782.tif 000012
【図１１】
2005347782.tif 000013
【図１２】
2005347782.tif 000014
【図１３】
2005347782.tif 000015
【図１４】
2005347782.tif 000016
【図１５】
2005347782.tif 000017
【図１６】
2005347782.tif 000018
【図１７】
2005347782.tif 000019
【図１８】
2005347782.tif 000020
【図１９】
2005347782.tif 000021
【図２０】
2005347782.tif 000022
【図２１】
2005347782.tif 000023
【図２２】
2005347782.tif 000024
【図２３】
2005347782.tif 000025