(57)【要約】電子デバイスとデバイスの製造プロセスが開示されている。デバイスは、スタック状に配列された複数の電極板によって定められる多面体を含む。レジン層が、デバイスの導電性と半導体領域の双方に加えられ、金属は、終端にメッキされて、導電性の要素を生成する。デバイスは、バリスタ、サーミスタ、抵抗および他の超小型電子コンポーネントであり、これらは、レジン被覆を受けることが可能であり、多面体と端子構造とを有する。多面体は、外部表面の少なくとも一部にレジン被覆を有し、レジン被覆は、実質的に本体の外部表面への金属のメッキを防ぐ。使用される最適なレジン被覆は、メシチレン溶剤に溶けたＢステージのジビニルシロキサン−ビス（ベンゾシクロブテン）（いわゆるＢＣＢ）レジンを含む熱硬化レジンである。
2004500719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部表面を有し、スタック状に配列された複数の電極板によって定められる多面体と、
所与の方法で前記電極板に電気的に接続され、その外部表面に層を有する複数の端子構造とを備え、
前記多面体と前記端子構造とは、ポリマ被覆を受けることが可能であり、
前記多面体は、その外部表面の少なくとも一部にポリマ被覆を有し、前記ポリマ被覆は、実質的に本体の外部表面への金属のメッキに対する抵抗体であり、
前記端子構造は、その外部表面に少なくとも１つの金属メッキ層を備え、前記金属メッキ層は、前記端子構造のポリマ被覆に付されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、前記ポリマ被覆は、レジン被覆であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記デバイスは、バリスタ、サーミスタ、抵抗および他の半導体デバイスを含む電子デバイスから選択されることを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記レジン被覆は、架橋反応により硬化されることを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記レジン被覆は、熱硬化レジンを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記レジン被覆は、芳香族の環式化合物を含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項７】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記電子デバイスは、バリスタであることを特徴とする電子デバイス。
【請求項８】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記金属メッキは、ニッケルに含まれることを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記金属メッキは、スズを含む合金に含まれることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１０】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記金属メッキは、前記端子構造のレジン被覆された面に加えられることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１１】
スタック状に配列された複数の電極板によって定められる多面体と、
所与の方法で前記電極板に電気的に接続された端子構造であって、該端子構造は、内部と外部とに層を有し、前記端子構造の外部の層は、前記端子構造の上にメッキされた金属合金を備えた端子構造とを備え、
前記多面体と前記端子構造とは、レジン被覆を受けることが可能であり、前記レジン被覆は、熱硬化レジンを含み、
前記多面体は、その外部表面の少なくとも一部にレジン被覆を有し、前記レジン被覆は、実質的に本体の外部表面への金属のメッキを防ぎ、
前記端子構造は、その外部表面に少なくとも１つの金属メッキ層を備え、前記金属メッキ層は、前記電子デバイスへの熱硬化レジンの塗布の後に付され、
前記金属メッキは、前記端子構造に付されるが、多面体には付されないことを特徴とする電子導電性デバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデバイスにおいて、前記熱硬化レジンは、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）であることを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
請求項１１に記載のデバイスにおいて、前記端子構造は、少なくとも２つの金属メッキ層を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１４】
請求項１３に記載のデバイスにおいて、１の金属メッキ層は、ニッケルを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載のデバイスにおいて、１の金属メッキ層は、スズ合金を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１６】
請求項１３に記載のデバイスにおいて、ニッケル層とスズ層とが前記端子構造に加えられていることを特徴とするデバイス。
【請求項１７】
請求項１１に記載のデバイスにおいて、前記熱硬化レジンは、シロキサンを含むレジンであることを特徴とするデバイス。
【請求項１８】
請求項１１に記載のデバイスにおいて、加えてレジンは、溶剤としてメシチレンを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１９】
請求項１１に記載のデバイスにおいて、前記端子構造は、開口部の空間を備え、前記開口部は、実質的にメッキの前に熱硬化レジンで満たされることを特徴とするデバイス。
【請求項２０】
スタック状に配列された複数の電極板によって定められる多面体と、
前記電極板の間の複数の誘電体層と、
所与の方法で前記電極板に電気的に接続され、内部と外部とに層を有する複数の端子構造とを備え、
前記多面体と前記端子構造とは、ＢＣＢレジン被覆を受けることが可能であり、
前記多面体は、その外部表面の少なくとも一部にＢＣＢの被覆を有し、前記ＢＣＢ被覆は、実質的に本体の外部表面への金属のメッキを防ぎ、
前記端子構造は、
前記外部表面に加えられたスズ合金の金属メッキ層と、
前記ＢＣＢ被覆に加えられたニッケルを含む金属メッキ層と、
前記金属メッキは、前記端子構造に付されるが、多面体には付されないことを特徴とするバリスタ。
【請求項２１】
ａ）内部にスタックされた電極板を有する多面体を備えつけることと、
ｂ）前記電極板に電気的に接続された終端を備えつけることと、
ｃ）熱硬化レジンで電子デバイスの全ての面に被覆することと、
ｄ）前記レジンを硬化することと、
ｅ）前記終端に金属メッキすることと
を備えたことを特徴とする電子デバイスを作製する方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、
前記終端に異なる金属の複数の層をメッキすることをさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法において、前記熱硬化レジンは、硬化ステップにおいて架橋反応であることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の方法において、前記被覆ステップは、熱硬化レジンを含む溶液に前記電子デバイスを浸すことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２１に記載の方法において、前記被覆ステップは、遠心力により前記電子デバイスから余分な熱硬化レジンを除去することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２１に記載の方法において、余分のレジンは、遠心分離機の中に前記電子デバイスを置くことにより除去されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２１に記載の方法において、前記熱硬化レジンは、ベンゾシクロブテンであることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２１に記載の方法において、被覆ステップ（ｃ）は、加えて、前記終端に金属をメッキする前に、前記終端の外部表面の開口部の空間を熱硬化レジンで満たすことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２１に記載の方法により作製された電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景技術）
電子工業に用いられる多層の電子デバイスに関する。
【０００２】
バリスタ、抵抗、サーミスタなどの小さな電子コンポーネントの製造は、多くの処理工程を要求する。回路基板上で電気的エネルギーを蓄えることができるデバイスを提供するために、様々な方法が利用される。超小型電子デバイスを構成すると、製造者は、このようなデバイスを半田付け技術を用いて素早く回路基板にはり付ける。
【０００３】
電子デバイスを回路基板にはんだ付けする場合に、デバイスは、容易にはんだ付けが可能な終端部を有する必要がある。このようなデバイスの抵抗性の、または半導電性の本体のメッキ金属を除いて、デバイスの終端部の電気メッキ金属は、電子工業が直面する課題である。製造者は、導電性を与えるためにデバイスのこの部分に金属を適用しなければならず、デバイスの他の導電性の乏しい部分に、意図的ではなく金属を付与しないようにしている。半導電性の部分と導電性の部分を分けることは、１インチの数百分の１であるデバイスにおいては、時として非常に難しい。
【０００４】
多くの超小型電子デバイスは、かろうじて人の目で認識できる程度に小さい。ゆえに、機械的にはんだをデバイスの特定の予め選択された部分に導くことによって金属メッキを行うことは、大きな電気部品の製造では実行することができるけれども、通常は可能ではない。他の方法は、電子デバイスの特定の所与の部分にだけ金属を電気メッキし、非導電性を示すデバイスの他の部分に金属を電気メッキしないようにする必要がある。
【０００５】
多くの米国特許では、比較的大きく、平らなシリコンウェハに、レジン（ｒｅｓｉｎ）またはポリマ（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ）被覆を塗布することが議論されている。また、他の特許には、回路基板を形成するスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）により、ウェハにレジンを塗布することが開示されている。エッチングを使用して、ウェハの予め選択された部分からレジンを取り除く。
【０００６】
レジンの被覆を、ウェハの２次元表面に加えることができる。米国特許第５，８７９，５７２号公報（関連事項は、本明細書に組み込まれる）には、シリコンウェハへの被覆として、ジビニルシロキサン（ＤＶＳ）ビスベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）の塗布が示されている。この方法は、次にウェハをエッチングするステップを含み、ウェハ上の導電性を容易にしたい特定の部分で、ウェハ表面から被覆を取り除く。
【０００７】
米国特許第５，８８２，８３６号公報（関連事項は、本明細書に組み込まれる）には、相対的に大きく、平坦な基板またはウェハの表面にレジンをスピンコーティングすることによって、部分的に重合させたＤＶＳレジンの光硬化可能な反応式（ｐｈｏｔｏｃｕｒａｂｌｅ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）を応用して、回路基板を作製することが開示されている。１０〜１２ミクロン厚の被覆は、回路基板ウェハを高回転で回転させ、引き続いてソフト焼成サイクル（ｓｏｆｔ ｂａｋｅ ｃｙｃｌｅ）によって加えられる。ウェハ表面にＤＶＳレジンを打ち込み、基板表面に導電性及び非導電性の領域によりパターン化された回路基板を形成することによって、光線のパターンをウェハ表面に加える。
【０００８】
米国特許第５，８５４，３０２号公報（関連事項は、本明細書に組み込まれる）には、部分的に重合させたＤＶＳレジンを形成する工程であって、ＤＶＳモノマの凝縮で溶媒中のＤＶＳモノマを加熱して光硬化可能なレジンに変えることを含む工程が開示されている。
【０００９】
レジンの塗布、引き続いて超小型電子デバイスの特定の部分のみレジンを選択的に除去することは困難であり、時間を浪費し、コストがかかる。従って、超小型電子デバイスの製造においては、デバイスの一部分から選択的に除去して、導電性及び非導電性部分を形成することが要求されないレジンを加える工程及びデバイスが望まれている。超小型電子デバイスの全ての部分にレジンを加えることができ、レジンを選択的に除去することなしに、導電性及び非導電性部分の双方を有するデバイスに可能な工程が強く望まれている。
【００１０】
１インチの数百分の１であるレジンで被覆されたデバイスでは、特別な問題がある。このようなデバイスは、時として１粒の砂よりも大きくはない。このようなデバイスにレジンを加えて大量に生産することができ、余分のレジンを回収することが可能な工程が望まれている。
【００１１】
（発明の概要）
この出願にかかる発明は、多くの異なる実施形態によって表すことができ、ここには代表的な実施形態が開示されている。本発明は、以下に開示される実施形態には限定されず、当業者は、この明細書から明白な他の方法により本発明を容易に適用することができる。
【００１２】
本発明は、スタック状に配列された複数の電極板によって定められた多面体の電子デバイスを含む。加えて、複数の端子構造が、所与の方法で前記電極板に電気的に接続され、端子構造は、内部及び外部の層を有している。一般的に、多面体と端子構造とは、レジン被覆を受けることが可能である。本体は、外部表面の少なくとも一部加えたレジン被覆を有し、レジン被覆は、実質的に本体の外部表面への金属メッキを防ぐ。さらに、端子構造は、その外部表面に少なくとも１つの金属メッキ層を備える。典型的には、金属メッキ層は、このような方法で端子構造のレジン被覆に付され、メッキ工程の間被覆の表面部分を置き換えることによって導電性を得る。通常ポリマは、終端の穴（ｐｏｒｅ）の中、コンポーネントのセラミックの表面上に残る。
【００１３】
本発明のレジン塗布の利点は、超小型電子デバイスの本体上に望まないメッキがされるのを防ぐことができ、終端部のメッキを容易にする。さらに、電子デバイスのある部分から熱硬化レジンの選択的な除去を必要としない。レジンは、デバイスの全ての部分に加えられる。選択的除去、これは非常に小さいサイズの超小型電子デバイスの製造においては難しくコストがかかるが、この発明を用いることで実質的に避けることができる。
【００１４】
本発明を適用することができる電子デバイスは、これに限定されないが、バリスタ、サーミスタ、抵抗および他の半導体デバイスを含む。ほとんどの応用では、重合体の被覆は、架橋反応によって硬化（ｃｕｒｅ）される。ポリマまたはレジンは、抵抗力のある被覆に硬化することが可能なあらゆるレジンを含むことができる。本発明の一実施形態では、レジンは、熱硬化レジンである。いくつかの応用では、レジン被覆は、芳香族の環式化合物を含む。本発明の一実施形態では、電子デバイスは、バリスタである。終端部に加えられる金属メッキの少なくとも１つの層は、ニッケルまたはニッケル合金とすることができる。他の実施形態では、金属メッキは、スズ／鉛合金などのスズを含む合金を含めることができる。一般的に、電子工業で用いられるあらゆる金属メッキは、この発明のやり方を利用することができる。
【００１５】
本発明の応用において、レジン被覆は、多面体の表面または終端部のガラスフリット（ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ）の中に存在する開口部（ｖｏｉｄ）を満たすデバイス全体に適用される。このような開口部を満たすことは、超小型電子デバイスの抵抗を増大し、開口部の中の水分または他の無関係な物質を閉じ込める。このことは、高温および／または多湿の環境を条件とするとき、電子デバイスの操作に置いて信頼性を向上する。意図しない金属または水分の閉じ込めは、リフロー半田および比較的高温を条件とするとき、電子デバイスを破裂させる場合がある。従って、デバイスの一実施態様として、端子構造は、メッキの前に熱硬化レジンで実質的に満たされる開口部の空間を含む。
【００１６】
本発明の一実施形態は、スタック状に配列された複数の電極板によって定められた多面体を備えたバリスタに使用する。バリスタは、電極板の間に複数の誘電体層を含む。さらに、複数の端子構造は、所与の方法で電極板に電気的に接続され、端子構造は、内部及び外部の層を有している。また、端子構造の内部または外部の層は、端子構造の上にメッキされた金属の少なくとも２つの層を備える。バリスタの多面体と端子構造とは、一般的にレジン被覆を受けることができ、レジン被覆は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を含む。典型的には、金属は、このような方法でレジン被覆の上にメッキされ、メッキ工程の間被覆の表面部分を置き換えることによって導電性を得る。ポリマは、終端の穴の中、コンポーネントのセラミックの表面上に残る。バリスタの多面体は、外部表面の少なくとも一部分にＢＣＢの被覆を有することができる。ＢＣＢ被覆は、実質的に本体の表面に金属がメッキされるのを防ぐが、端子構造にメッキすることの妨げにならない。端子構造は、外部表面に加えられたスズ合金の金属メッキ層と、ＢＣＢ被覆の上に加えられたニッケルの金属メッキ層とを備える。金属メッキは、端子構造に付されるが、バリスタの多面体には付けられない。
【００１７】
本発明のある側面において、電子デバイスを作製する工程は、いくつかのステップを含む。第１に、複数のスタックされた電極板をその内部に有する多面体を備えつける。次に、１以上の端子が前記電極板に接続され、端子は、その外部表面に開口部の空間を有する。これは、真空注入を容易にし、開口部に材料を押し込む。次のステップで、電極板は、熱硬化レジンで全ての面を被覆される。これは、真空注入を容易にし、開口部に材料を押し込む。
【００１８】
本発明のある側面において、端子の上に異なる材料の複数の層をメッキすることが可能である。使用されるレジンの特性に依存し、工程には、硬化ステップの間に熱硬化レジンの架橋反応を含むことができる。架橋反応は、熱、電子ビーム、プラズマ、または光（紫外光から可視光）を含むあらゆる手段によることができる。
【００１９】
本発明の一実施形態において、被覆ステップは、遠心力によって電子デバイスから余分の熱硬化レジンを除去することを含む。工程には、さらに、電子デバイスを遠心分離機の中に入れ、遠心力を加えることにより超小型電子デバイスから余分のレジンを除去することを含む。
【００２０】
本発明のある側面において、使用される熱硬化レジンは、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）熱硬化レジンである。工程には、また、端子に金属メッキする前に、被覆ステップの間、端子の外部表面の開口部の空間をレジンで満たすことを含む。これは、水分、塩分または無関係のごみを開口部の空間に閉じ込めることを防ぐ。これらは、後のデバイスの応用において終端の破裂を、リフロー半田の高温における回路基板にもたらす。本発明は、また上述した工程によって作製された表面実装デバイス（ＳＭＤ）を含むことができる。
【００２１】
（発明の詳細な説明）
以下の各実施形態は、本発明の説明の目的で示されるが、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲および趣旨から逸脱せずに、様々な修正と変更を本発明に加えることが、当業者には明らかである。例えば、一実施形態の一部に表示され記載された機能は、他の実施形態に使用することができ、さらなる実施形態を生み出す。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲とその等価の範囲内でこのような修正と変更とを含むことを意図する。本発明の他の目的、機能および側面は、以下の詳細な説明に開示され、または詳細な説明から明らかである。当業者において、以下の議論は例示的実施形態を開示し、本発明の広範な側面を限定する意図ではなく、広範な側面は、例示的な構成において実施されることが理解されるであろう。
【００２２】
この発明は、あらゆる超小型電子デバイスへの応用を有し、これは超小型電子デバイスの選択された所与の部分に金属で電気メッキされた小さなデバイスである。この発明の利益をうけるデバイスはバリスタのみならず、抵抗、サーミスタ、および他の超小型電子デバイスも、本発明の技術を用いて構成することができる。
【００２３】
本発明のある側面において、多層セラミック技術に基づいた酸化亜鉛バリスタが用いられる。このデバイスは多層バリスタ（ＭＬＶｓ）と呼ばれ、スタック状に配列された複数のセラミック電極層を有し構成される。製造中に、スタックされた層は、圧縮され焼結されて、実質的に１つの本体になる。バリスタ本体は、長方形の形状であり、各々の側面に沿ってまたは反対の先端に設けた反対の極の電気的終端を有する。１つのパッケージには、１つのバリスタまたは複数のバリスタの配列を含むことができる。
【００２４】
図１Ａは、回路基板１２に実装された表面実装デバイス（ＳＭＤ）１０を示す。本発明の特定の実施形態は、デバイスの側面に沿って終端を含むが、他の実施形態は、デバイスの先端に終端を有することもできる。デバイス１０は、相対的に小さいサイズの多面体１４を含む。工業的には、このようなデバイスのサイズは、“ＸＸＹＹ”という数字で表され、ＸＸとＹＹとは百分の１インチの長さと幅である。この方法を用いて、典型的な多面体１４のサイズは、０５０８である。さらに小さいサイズも共通である。終端の組１６ａ−ｂは、多面体１４の一方の側面にあり、第２の終端の組１８ａ−ｂは、多面体１４の反対の側面にある。
【００２５】
図１Ｂは、標準の表面実装デバイスまたはチップ１００（またはＳＭＤチップ）を示す。電極１０２ａ−ｅが、チップの中央近くに示され、各々の電極の周りには、セラミック層１０４ａ−ｅの余白がある。
【００２６】
図１Ｃは、図１Ｂに示すＳＭＤチップの別の図である。図１Ｃにおいて、終端１６０ａ，１６０ｂは、チップの両端に見える。電極１１２は、スタックされている。誘電体セラミック１１０は、終端１６０ａと１６０ｂとの間にある。
【００２７】
図１Ａに示す多面体１４の複数の終端は、回路基板１２の表面に設けられた各々の導電性のパスまたはトレース（図２に示すトレース）に一直線に並ぶ。各終端と対応する導電性のパスまたはトレースとの間の電気的接続が、電子デバイスと回路基板との半田付けによってなされる。典型的には、ウェーブまたはリフロー半田技術を適用した低温共融半田がこの目的に用いられ、半田接続の拡大図を図２に見ることができる。
【００２８】
図２は、図１Ａの線２−２における断面図を示す。図２を参照して、多面体１４の内部構造が示される。平行する複数の電極が、終端の各々から内部に広がり、反対の終端の電極と交互に差し込む。例えば、電極板２４は、終端１６ａから内部に広がる。電極板２６は、終端１８ａから内部に広がり、電極板２４と交互に差し込む。電極板は、誘電体材料３４の層により分割される。
【００２９】
図２において、各層を、電子デバイスの端子部分に見ることができる。ガラスフリットを含む各々の導電性の銀被覆３６，３７は、ディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）またはストリッピング（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）により終端部１６ａ，１８ａに加えられ、６００〜８００℃に燃焼または加熱されて、有機物を除去して銀被覆を焼結する。ポリマまたはレジン被覆２８は、以下に詳細に示すように、デバイスに加えられる。
【００３０】
レジン被覆２８の外部は、第１の金属メッキ層３０と第２の金属メッキ層３２である。特定の実施形態では、第１の金属メッキ層３０は、ニッケル合金を含み、第２の金属メッキ層３２は、スズまたはスズ／鉛合金を含む。他の実施形態では、１つの金属メッキ層とすることもできる。他の実施形態では、レジン被覆２８の上に３以上の層をメッキまたは加えることもできる。
【００３１】
電子デバイスが完成すると、金属メッキ層３０，３２を、基板１２の表面のトレース２０，２２に半田付けすることができる。この半田付けは、金属メッキ層下部の終端の穴に、水、水分、塩分、他の無関係な物質が望まないのに閉じ込められて、電子コンポーネントを故障させる。従って、多面体に加えられたレジン層の一機能が、半田リフローの間３５０℃の温度によりこのような噴出を避ける。レジン層でデバイスを被覆し、穴がレジンで満たされ、レジンが開口部の空間または穴を占めると、無関係な物質が穴に閉じ込められる可能性を小さくし、機能不全の数を減らす。
【００３２】
図３は、図２の左側に示す挿入図３８を示す。電極板２４，２６が図３の右側の余白の誘電体３４の中に見える。銀／ガラスフリット層３６が見え、銀層の外部には、薄い不連続のレジン層２８と第１の金属メッキ層３０とがある。また、第２の金属メッキ層３２が見える。本発明では、およそ２つの金属メッキ層を用いているので、２つの金属メッキ層は、本発明のやり方では非常に有益であることがわかる。共通的に、常にではないが、第１の金属メッキ層は、ニッケル合金層を含み、第２の金属メッキ層３２は、スズまたはスズ／鉛合金を含む。一般的には、レジンは、銀／ガラスフリット層の電気的接続を損なうことはない。レジン被覆層２８は、本体が非導電性の誘電体材料で作られていなければ、抵抗性のまたは半導体の本体にメッキされるのを防ぐ点で重要である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、電子デバイス１０は、ＺｎＯバリスタを用いるなど、セラミックを基にした金属酸化物を含むバリスタを含む。
【００３４】
レジンを、スプレイ、ディッピング、液浸、スパッタリング、イオン化を含む様々な方法で多面体に加えることができる。しかしながら、このような超小型電子デバイスに熱硬化レジンを加える特定の有用な方法は、全体的な液浸と真空注入を目的とし、引き続いて遠心力を用いて粘着性のおよび粘性のレジン溶液から多面体を分離する。典型的な商用の遠心分離機における遠心力は、デバイスから余分のレジンを除去するのに有効であり、この方法は、再利用のためのレジンを保存する。この方法により、環境的な化学的な排出規制を破ることはない。
【００３５】
小さなパッケージで情報処理の速度を増やすために、小さな信号遅延となる電気的接続を要求する。従来のプリント回路は、高密度多層接続（ＨＤＭＩ）により作られた複合マルチチップモジュール（ＭＣＭ）により生まれる。薄いフィルム状の回路のスタックは、信号伝達の改善、信号速度の向上、高信頼性、小型化を特徴とする。
【００３６】
加えて、携帯電話、ワークステーション、軍用およびメインフレームのＣＰＵなどの製品は、小さく、速く、水分と温度の影響により敏感になっている。従って薄いフィルム状の被覆は、良好な誘電体特性、低い水分吸収、温度安定度の向上、良好な粘着性を有するべきである。
【００３７】
多くの異なる種類の被覆を、この発明に用いることができる。ポリイミド被覆を用いることができる。他の例では、熱硬化レジンが、本発明に適用されると特に有用であることがわかる。熱硬化レジンは、加熱により凝固し、不可逆性となるポリマレジンである。この設定の特性は、加熱または光放射による起こる分子生成物の架橋反応に関係する。有機過酸化物などの硬化用薬品を、レジンを硬化するのに加えることができる。硬化を、光放射または化学反応で起こすことができる。石炭酸、アルキド、アミノレジン、ポリエステル、エポキシド、シリコンは、本発明に使用できる熱硬化性材料の例である。しかしながら、使用することのできる全てのレジンの網羅的なリストではない。
【００３８】
本発明の応用に用いることができる熱硬化性のレジンは、ミシガン州ミッドランドのＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から製造、販売されている商品名ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）がある。”ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ”は、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社の登録商標である。ＣＹＣＬＯＴＥＮＥは、ジビニルシロキサン・ビスベンゾシクロブテン（ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢ）ポリマであり、図２，３に示したレジン層２８に用いることができる。
【００３９】
ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢの薄いフィルム状の被覆は、同じポリミド被覆の縮小量のわずか１／５である。その結果、小さいストレスで、最終的な多面体電子デバイスの特性を改善する。
【００４０】
ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢポリマは、低粘度のＢステージ（Ｂ−ｓｔａｇｅｄ）ビスベンゾシクロブテン・モノマから得られ、触媒を用いない熱的転位によって硬化される。製品または揮発性物質に重要なことは、ほとんどの場合避けられる。ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢ被覆は、上昇、下降時間も含めて、およそ３分間で急速熱処理（ＲＴＰ）される。一旦硬化すると、ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢは、疎水性のポリマであり、ポリミドの０．４〜０．５％と比較して、２４時間煮沸の後でも０．２３％の水分のみ吸収する。
【００４１】
ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢの低い誘電率（２．７〜１０ｋＨｚ）は、１５０〜２５０℃の温度で、相対的に平坦（１ｋＨｚ〜４０ＧＨｚ）であり、デバイスの電気的な特性を損なうことはない。
【００４２】
デバイスの信頼性を大きくするために、硬化したポリマ誘電体の熱的安定度は、デバイスの処理と温度保証を超える必要がある。３５０℃を超えるガラス転位温度（Ｔｇ）で、ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢは、３５０℃までの窒素雰囲気で安定であり、ほとんどの製造、工程の改善を超えて良好である。
【００４３】
平面状の形状的な導電機能について薄いフィルム状の被覆の安定性は、多層デバイスの製造では重要である。平坦化（ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）は、被覆の安定性として定められ、表面の元の輪郭をなぞることなく、表面のトレンチ（ｔｒｅｎｃｈ）とメサ（ｍｅｓａ）を平にし、または穴または開口部を満たす。穴を埋める機能が正しく行われれば、平坦度（ＤＯＰ）は１００％であり、穴は実質的に満たされる。平らでない表面は、望まない回路の短絡または開放の可能性がある。
【００４４】
ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢ被覆は、多面体電子デバイス全体の液浸により、最適な平坦化が得られる。その低い分子量と硬化前の良好なフロー特性が理由である。加えて、溶媒のほとんどは、硬化の間よりもむしろ被覆の間に水分が抜け、これは望ましい。
【００４５】
ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢ被覆は、窒素中で熱硬化され、広い処理ウィンドウを有している。サイクルには、１７０℃で数日から、２００℃で数時間まで、３００℃で数秒までを含み、その結果、実質的に単一のポリマの構造は、赤外線分光学により決定される。硬化の推移は、フーリエ変換赤外（ＦＴ−ＩＲ）分光学を用いて観測される。ＤＶＳｂｉｓ−ＢＣＢの硬化したフィルムは、フォトレジストのはがし剤、キシレン、トリクロエタンおよびイソプロピル・アルコールに対する良好な抵抗を示す。
【００４６】
ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）レジンは、Ｂステージのビスベンゾシクロブテン・モノマから得られ、超小型電子デバイスの用途に開発された。一般的に、ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）レジンは、多面体超小型電子コンポーネントに用いられ、これに限定されないが、以下を含む電子的応用に用いることができる。マルチチップ・モジュール、フラットパネル・ディスプレイ（例えば、平坦化層と高口径の誘電体）、内層の誘電体、マイクロマシン（例えば、センサと機械的デバイス）、光学的インターコネクト（例えば、導波路とスイッチ）およびストレス・バッファ（ｓｔｒｅｓｓ−ｂｕｆｆｅｒ）層（例えば、論理とメモリ）。
【００４７】
ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）レジンは、低い誘電率（約２．６５）を有し、特定のレジンによれば、２時間で２００℃程度が可能という相対的に低い硬化温度で、提供される。これらレジンは、相対的に速い熱硬化を示す（３００℃で１分、２５０℃で１時間）。しかも、高い溶剤抵抗性を示し、ほとんどの有機溶剤、基剤、水溶性の酸に対して高い安定性を有する。レジンは、相対的に低い脱ガスを示し、一般的に３００℃以下で検出されない。
【００４８】
処理後、レジンフィルムは硬化して、化学槽、金属被覆、熱サイクルなどの後処理で抵抗性を保証する。この硬化は、様々なツールを用いて達成され、ホットプレート、対流オーブン、真空オーブン、管状炉またはリフローベルト炉を含む。ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）レジンから作られるフィルムの硬化は、酸素の欠乏状態（１００ｐｐｍ未満）で得られる。この環境は、対流オーブン、管状炉を通して、または真空オーブンを用いて、窒素フローによりなされる。ボックスオーブンの硬化は、加熱と冷却を含めて、完了に４〜５時間を要求する。ベルト炉の使用は、多くの応用では、継続する工程で硬化することができるので、ボックスオーブンに対して有利な選択があり、次の操作にすぐに送ることができる。一般的に、約３００℃のホットプレート温度を用いて、１分未満でＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）フィルムを十分に硬化することができる。
【００４９】
ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）レジンは、要求されるならば、レジンの十分な被覆の間でソフト硬化することができる。ソフト硬化を用いて、ＢＣＢフィルムの上に堆積された次の層の粘着性を高める。ポリマは、ソフト硬化で７０〜８５％の硬化に達することが推奨される。
【００５０】
（実施例１）
本発明の方法において、当業者に既知の方法を用いて、電子デバイスを作り、賽の目にして焼結する。電子デバイスの終端を、銀／ガラスフリットペーストを加えて生成する。終端は、デバイス上で焼成される。
【００５１】
レジンを応用する方法の利点は、溶剤に対してＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）を１：１０に希釈したＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）３０２２−３５を用いる。ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）３０２２−３５は、重合された１，２ジハイドロ２，２，４トリメチル・キノリンを有するＢステージのジビニルシロキサン・ビスベンゾシクロブテンである。使用する溶剤は、Ｔ１１００メシチレン（１，３，５トリエチルベンゼン）であり、Ｄｏｗ社から入手できる。ＢＣＢ凝縮は３５％である。デバイスを、レジンの液浸と真空注入のために用意する。液浸に続いて、以下に詳細に説明する電子デバイスから余分なＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（登録商標）を遠心力で分離する。レジン被覆は、窒素雰囲気において、約２５０℃、約１時間で硬化される。以下のレジンの応用では、標準の経済的に可能な工程で電気メッキされる。
【００５２】
（実施例２）
本発明の他の実施形態において、異なるレジンを用いることができる。上述したように、最初に、実施例１の関連する標準的な方法を用いて、電子デバイスを作り、賽の目にして焼結する。電子デバイスの終端を、銀／ガラスフリットペーストを加えて生成する。終端は、デバイス上で焼成される。
【００５３】
ＴＨＥＲＭＩＤ（登録商標）被覆が、実施例１に示した同様の方法で加えられる。ＴＨＥＲＭＩＤ（登録商標）は、ニュージャージー州ブリッジウォーターのＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから製造、販売されているアセチレン締結のポリミド・オリゴマ組成物である。ＴＨＥＲＭＩＤ（登録商標）は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。
【００５４】
（実施例３）
さらに本発明の他の実施形態において、異なるレジンを用いることができる。上述したように、最初に、実施例１の関連する標準的な方法を用いて、電子デバイスを作り、賽の目にして焼結する。電子デバイスの終端を、銀／ガラスフリットペーストを加えて生成する。終端は、デバイス上で焼成される。
【００５５】
Ｒａｙｃｈｅｍ， ａｎ Ａｌｌｉｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから提供されているレジンＦＬＡＲＥ（登録商標）を、実施例１に示した同様の方法で加える。（ＦＬＡＲＥは、カリフォルニア州９４０２５、メンロ・パークのＲａｙｃｈｅｍ， ａｎ Ａｌｌｉｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。）ＦＬＡＲＥは、０％ＲＨで２．６２という低誘電率を有し、６０％ＲＨで２．６６に増える。ＦＬＡＲＥ（登録商標）ブランドのポリマは、フッ素化ポリマ（アリール・エーテル）である。ＦＬＡＲＥ（登録商標）の特性、応用に関する議論は、Ｈｏｒｓｍａ ａｎｄ Ｍｅｒｃｅｒ ”Ｍｕｌｔｉｃｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ Ｍａｄｅ Ｆｒｏｍ ＦＬＡＲＥ： Ａ Ｎｅｗ Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｓｔａｎｔ， Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ” ＩＳＨＭ １９９１ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓに示され、関連事項は、本明細書に組み込まれる。
【００５６】
（実施例４）
本発明の他の実施形態において、異なるレジンを用いることができる。上述したように、最初に、実施例１の関連する標準的な方法を用いて、電子デバイスを作り、賽の目にして焼結する。電子デバイスの終端を、銀／ガラスフリットペーストを加えて生成する。終端は、デバイス上で焼成される。
【００５７】
Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈから製造、販売されているレジンＡＶＡＴＲＥＬ（登録商標）を、実施例１に示した同様の方法で加える。（ＡＶＡＴＲＥＬは、オハイオ州４４１４１、クリーブランド、ブレックスビル通り９９１１のＢ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。）ＡＶＡＴＲＥＬ（登録商標）誘電体ポリマは、二環式のハイドロカーボンとポリノルボロンエン（ＰＮＢ’ｓ）であり、高いガラス転位温度と非常に低い水分吸収性を有する。ＡＶＡＴＲＥＬ（登録商標）は、Ｗ．Ｃ．ＭｃＤｏｕｇａｌｌ ｅｔ ａｌ．， ”ＡＶＡＴＲＥＬ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ ＨＤＰ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ” Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｎｄ ＭＣＭ’ｓ １９９１に示され、関連事項は、本明細書に組み込まれる。
【００５８】
提示された議論は、例示的な実施形態を開示したもので、本発明を広範な側面、例示的な構成で実施される広範な側面を限定する意図はないことを、当業者ならば理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
当業者から見たベストモードを含む本発明を十分に可能にする開示が、この明細書に示される。以下の図は本発明を説明する。
【図１Ａ】
表面実装電子デバイスの拡大した透視図である。
【図１Ｂ】
標準の表面実装デバイス（ＳＭＤ）の分解組立図である。
【図１Ｃ】
図２に示すＳＭＤチップの断面の透視図である。
【図２】
図１Ａの電子デバイスの線２−２における断面を示す。
【図３】
図２の左側に示す円形の挿入図３８を拡大して示したもので、電子デバイス内部の端子構造の拡大図を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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