(57)【要約】【課題】高容量を有する薄型積層ワイヤボンディングコンデンサを提供すること。【解決手段】誘電体セラミック層１の表面及び裏面にコンデンサ電極層２を印刷して、コンデンサとして機能する層を準備し、この層の上下に導通層３を積層して素子厚みをもたせることによって機械的強度を得る。この導通層３にはビアホールが設けられており、穴埋め印刷によってビアホール内に層間導電材料５を充填させる。導通層３の上には表面電極層６が設置され、層間導電材料５を介して、コンデンサ電極層２と電気的に接続する。このように、本発明は、静電容量を取得する誘電体セラミック層１と、機械的強度を維持する導通層３とを別々に形成したことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体セラミック層と、該誘電体セラミック層の表面及び裏面に印刷されたコンデンサ電極層と、ビアホールを有する導通層と、前記ビアホールに充填された層間導電材料と、前記導通層上に設置された表面電極層とからなり、前記コンデンサ電極層と前記表面電極層とは、前記層間導電材料を介して電気的に接続されている積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【請求項２】
前記導通層は、前記ビアホールを２以上有している請求項１記載の積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【請求項３】
前記導通層は、前記誘電体セラミック層の表面側と裏面側とに設置された請求項１又は２記載の積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【請求項４】
前記コンデンサ電極層と、前記表面電極層との間に少なくとも１層のダミー内部電極層を設置した請求項１乃至３記載の積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【請求項５】
前記積層ワイヤボンディングコンデンサは、厚みが１００μｍ〜３００μｍの範囲である請求項１乃至４記載の積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤボンディングコンデンサの高容量化に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワイヤボンディングコンデンサには、単板型と積層型とがある。図１に示したように、単板型は、誘電体層の表面及び裏面に表面電極層を設置してワイヤボンド接続を可能とするコンデンサであり、例えば特開２００１−３３２４４１号公報で報告されている。
【０００３】
一方、図２に示したように、積層型は、実装面に対して垂直方向に誘電体層と内部電極層とを積層して、高容量を得られるように設計したコンデンサであり、ワイヤボンド接続が可能となるよう表面電極は実装面に対して平行に設置されている。このような積層型のワイヤボンディングコンデンサは、特開平７−１６９４８号公報で報告されており公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３２４４１号公報
【特許文献２】特開平７−１６９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、単板型ワイヤボンディングコンデンサは、素子自身の機械的強度を維持するために素子の厚みが１５０μｍ程度必要となるので、高容量を得るために素子の厚みを１５０μｍよりも薄くすることが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、積層型ワイヤボンディングコンデンサは、素子の厚みを大きくすることなく積層数を増やして高容量を得ることができるものの、静電容量に寄与している内部電極の重なり面積を確保するためには一定以上の素子の厚みが必要であるので、それ以上素子厚みを薄くすることができないという問題がある。
【０００７】
したがって本発明は、上記した課題を解決するために、積層型よりも素子の厚みを薄くすることができ、しかも単板型よりも高容量を得ることができる薄型積層ワイヤボンディングコンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
誘電体セラミック層と、該誘電体セラミック層の表面及び裏面に印刷されたコンデンサ電極層と、ビアホールを有する導通層と、前記ビアホールに充填された層間導電材料と、前記導通層上に設置された表面電極層とからなり、前記コンデンサ電極層と前記表面電極層とは、前記層間導電材料を介して電気的に接続されている積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【０００９】
前記導通層は、前記ビアホールを２以上有している積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【００１０】
前記導通層は、前記誘電体セラミック層の表面側と裏面側とに設置された積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【００１１】
前記コンデンサ電極層と、前記表面電極層との間に少なくとも１層のダミー内部電極層を設置した積層ワイヤボンディングコンデンサ。
【００１２】
前記積層ワイヤボンディングコンデンサは、その厚みを１００μｍ〜３００μｍの範囲とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、単板型ワイヤボンディングコンデンサと同等の製品厚みで大きな静電容量を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の単板型ワイヤボンディングコンデンサの断面図。
【図２】従来の積層型ワイヤボンディングコンデンサの断面図。
【図３】本発明による積層ワイヤボンディングコンデンサの斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】本発明による積層ワイヤボンディングコンデンサの分解斜視図。
【図６】本発明の製造過程を示した第一の工程における断面図。
【図７】本発明の製造過程を示した第二の工程における断面図。
【図８】本発明の製造過程を示した第三の工程における断面図。
【図９】本発明の製造過程を示した第四の工程における断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態の断面図。
【図１１】本発明の他の実施形態の断面図。
【図１２】本発明の他の実施形態の断面図。
【図１３】図１２の実施形態の等価回路。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図３は、本発明による積層ワイヤボンディングコンデンサの一実施例であり、図４はその断面図で、図５は、その分解斜視図である。まず、製品の静電容量を取得するための層である誘電体セラミック層１を、ドクターブレード法のような従来から周知の方法で準備し、誘電体セラミック層１の表面にコンデンサ電極層２をスクリーン印刷して、図６に示すような電極印刷グリーンシートとする。
【００１６】
次に、誘電体セラミック層１と同様の手法で導通層３を準備し、金型パンチやレーザーなどの手法で導通層３にビアホール４を形成する。そして、ビアホール４を有する導通層を、コンデンサ電極層２の上に積層圧着し、図７に示すような積層体とする。そして、図８に示すように、このビアホール４に、スクリーン印刷によって穴埋め印刷を行い層間導電材料５を充填する。その後、表面電極層６をスクリーン印刷して、図９に示す中間積層体７を得る。ビアホール４は、コンデンサ電極層２と表面電極層６とを電気的に接続することが出来る部位に配置させる必要がある。
【００１７】
そして、中間積層体７を上下反転させて誘電体セラミック層１の反対側にも同様の手順でコンデンサ電極層と、ビアホールを有する導通層と、層間導電材料と、表面電極層とを設置して、積層ワイヤボンディングコンデンサのグリーン体を得る。
【００１８】
その後に、従来から周知の積層コンデンサと同様の手法で、焼成、めっきなどを行い積層ワイヤボンディングコンデンサ８を得るのである。
【００１９】
コンデンサの静電容量は電極間距離に反比例するので、本発明による薄型積層ワイヤボンディングコンデンサの容量は、誘電体セラミック層１の厚みによって変化する。すなわち、誘電体セラミック層１を薄くしてコンデンサ電極間の距離を小さくするほど高容量の積層ワイヤボンディングコンデンサが得られるので、誘電体セラミック層１の厚みは薄いほど高容量となって望ましい。
【００２０】
また、コンデンサの静電容量は電極有効面積に比例するので、コンデンサ電極層２の面積を大きくするほど高容量の積層ワイヤボンディングコンデンサが得られる。しかし、コンデンサ電極層の面積を大きくすることは、製品サイズが大きくなることを意味するため、静電容量を大きくする目的でコンデンサ電極層の面積を大きくすることはあまり望ましくない。
【００２１】
本発明において、導通層３は、誘電体セラミック層１を薄くしたときに積層ワイヤボンディングコンデンサ８の機械的強度が小さくなることを防止するために、機械的強度を維持する目的で設置されている。したがって、誘電体セラミック層１の厚みを例えば１５０μｍ以上にすると誘電体セラミック層１だけである程度の機械的強度を得ることができるので、本発明を採用する効果は小さくなる。
【００２２】
図１に示したような、従来から周知の単板型ワイヤボンディングコンデンサは、誘電体セラミック層１の厚みだけで製品の機械的強度を維持させていたのに対して、本発明品は、静電容量を取得する誘電体セラミック層１と、機械的強度を維持する導通層３とを別々にしたことによって、高容量を確保しながら、機械的強度も維持することができる。したがって、導通層３の厚みを調整することによって、高容量を確保したまま所望の製品強度を有する製品厚みに調整することが可能となるのである。すなわち、高容量を得るために誘電体セラミック層１を１μｍ程度まで薄くしたとしても、導通層３を１５０μｍ程度設置することによって、製品の強度を維持することができる。
【００２３】
また、本発明による積層ワイヤボンディングコンデンサはの厚みは１００μｍ〜３００μｍとするのが望ましい。１００μｍ以下にすると製品強度が小さくなって、製造工程や実装工程において破損の原因となる。一方、３００μｍ以上にすると、積層型ワイヤボンディングコンデンサの方が高容量を得ることができるようになるので、本発明の効果を得ることができない。
【００２４】
導通層３の材質は絶縁性セラミックであれば良いが、誘電体セラミック層１と同時焼成するので、焼成後のクラック等の不良発生を避けるために誘電体セラミック層１と収縮率の近い材料を使用することが望ましいが、誘電体セラミック層１と同一素材であることが最も望ましい。
【００２５】
また、本発明で使用するコンデンサ電極層、表面電極層、層間導電材料層及びダミー内部電極層の材質は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔまたはこれらの合金からなる。
【００２６】
次に、本発明の他の形態の実施例について説明する。高容量を得るために誘電体セラミック層１を例えば１０μｍ以下に薄くすると、製品の機械的強度を確保するために導通層３の厚みを１００μｍ以上にする必要が生じる。導通層３には、ビアホール４を設けて層間導電材料５を充填しなければならないため、導通層３の厚みが大きくなるほどビアホール内に隙間なく確実に層間導電材料を充填することが困難になる。
【００２７】
図１０は、誘電体セラミック層１を薄くした場合の実施例であり、誘電体セラミック層１の上下に導通層３をそれぞれ２層ずつ設けており、導通層と導通層の間にはダミー内部電極層９を印刷形成している。このようにすれば、１層当たりの導通層３の厚みを薄くすることができ、したがって、ビアホール内に層間導電材料を隙間なく確実に充填することができるようになる。また、ダミー内部電極層９を設置したことによって、同時焼成する際の熱応力による欠陥の発生を抑制することもできる。すなわち、コンデンサ電極層、表面電極層、ダミー内部電極層のような電極層と、導通層や誘電体セラミック層とでは、収縮率に差があり、導通層の厚みが大きくなるほど収縮率の差がより顕著に現れてクラック等の不具合を発生させる原因となるので、１層当たりの導通層３の厚みを薄くすることによって欠陥の発生を抑制することができるのである。ダミー内部電極層の設置数は、２層以上であってもよい。
【００２８】
次に、本発明のさらに他の形態の実施例について説明する。図１１に示すように、誘電体セラミック層１の一方の面だけに導通層３と表面電極層６を設置することもできる。この形態は、製造工程を最も少なくすることができる実施形態であり、誘電体セラミック層１の厚みをある程度とることができる場合に実施するのが望ましい。誘電体セラミック層１を薄くすると、同時焼成する際の熱応力によって反りやひずみ等の不具合が発生する可能性が高くなる。また、基板に実装するときのはんだ付けの際にも、熱応力によってクラックが発生する可能性がある。したがって、図１１のような実施形態は、誘電体セラミック層１が薄い場合には適さない。
【００２９】
図１２には、さらに他の実施形態を示した。導通層１層当たりに２個ビアホールを設置すると、その等価回路は図１３のようになり、直列等価抵抗１１（ＥＳＲ）と直列等価インダクタンス１０（ＥＳＬ）は並列に配置されることになり、ＥＳＲ及びＥＳＬをそれぞれ１／２に低減させることができ、したがって、高周波特性を向上することができる。さらに、ビアホールの設置数を、導通層１層当たり２以上に増加させると、ビアホールの設置数に反比例してＥＳＲ及びＥＳＬを低減させることができる。この実施形態は、ビアホールを２個以上設置する必要があるため、チップサイズが大きい場合に有効な形態である。
【００３０】
以上、本発明の詳細について、実施例を示しながら説明してきたが、ここで示したのは本発明の具体的な実施形態であり、その技術思想を踏まえた上で、発明の効果を著しく損なわない限度において、前記実施形態の一部を変更して実施することが可能であることが理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、光トランシーバーなどの分野に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１；，誘電体セラミック層
２；，コンデンサ電極層
３；，導通層
４；，ビアホール
５；，層間導電材料
６；，表面電極層
７；，中間積層体
８；，積層ワイヤボンディングコンデンサ
９；，ダミー内部電極層
１０；，直列等価インダクタンス（ＥＳＬ）
１１；，直列等価抵抗（ＥＳＲ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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