JP2000323345A - 高周波電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波特性の良好な高周波電子部品、及び、こ
の高周波電子部品を高歩留で製造し得る製造方法を提供
する。 【解決手段】絶縁基体１は導体パターン２を支持してい
る。導体パターン２は、第１の導電膜２１と、第２の導
電膜２２とを含む。第１の導電膜２１は絶縁基体１の面
上に付着されている。第２の導電膜２２は第１の導電膜
２１の上に付着され、第１の導電膜２１の表面２１１、
及び、両側面２１２、２１３を覆い、第１の導電膜２１
の両側面２１２、２１３から第１の導電膜２１の表面２
１１側に向かうにつれて、膜厚が増大して、外側に膨ら
む部分２２１、２２２を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電子部品及
びその製造方法に関する。本発明に係る高周波電子部品
は、例えば、携帯電話、自動車電話等を含む各種の通信
機器に用いられるもので、チップコイル、チップコンデ
ンサもしくはチップフィルタ等の単機能部品、またはこ
れらを組み合わせた複合部品を含む。本発明において、
ウエハとはこれらの単機能部品または複合部品を多数形
成してあり、または、形成するために供される基板をい
う。

【０００２】

【従来の技術】従来、１００ＭＨｚ以上の高周波回路で
は、例えば、特開平９ー１９９３６５公報に開示されて
いるように、基板上に導体ペーストを用いて導電膜を形
成した後、エッチングにより、所定の導体パターンを形
成していた。

【０００３】また、特公昭３５ー３７２３号公報は、樹
脂基板上に銅ペーストを印刷し、乾燥させた後、電気メ
ッキによって銅メッキを施す方法を開示している。更
に、特許第２８０２１８１号公報は、セラミック基板上
に酸化された銅膜を形成した後、例えばＰＶＤ法等によ
って銅メッキを施す技術を開示している。

【０００４】上述の従来工程を経て得られる導電膜は、
膜断面が略台形状または略長方形になる。この断面形状
を持つ導電膜は、高周波特性（Ｑ値）が膜の断面積に依
存する。膜の断面積は、膜厚を増大させるか、膜幅を増
大させることによって確保することができる。この種の
高周波電子部品では、高精度で、線幅の細い導電膜を形
成しなければならない。従って、断面積の確保に当たっ
ては、線幅を抑えながら、膜厚を増大させることが目的
に適う。しかし、膜厚を増大させることには、種々の問
題が付随する。以下に述べる。

【０００５】まず、この種の高周波電子部品の製造方法
では、一枚のウエハ上に多数の高周波電子部品要素を形
成する。ところが、ウエハプロセスにおいて、ウエハ上
に導体ペーストを形成した場合、導体ペーストの膜厚を
厚くする程、ウエハ面内における膜厚分布の変動が大き
くなる。塗布時の諸条件にもよるが、ウエハの面内で、
±５μｍ程度の膜厚変動を生じることがある。このよう
な膜厚のばらつきがあると、導電膜の薄いところでは、
導電膜のエッチングが進み過ぎて細くなり過ぎたり、逆
に膜厚の厚いところでは、エッチング不足のためにパタ
ーン間に短絡部分が残ったりする。これらの不具合は、
歩留を低下させる。

【０００６】次に、導電膜が等方性のエッチングを受け
るため、導電膜の膜厚が厚い箇所では、レジスト膜の下
側に位置する導電膜のサイドエッチング（アンダーエッ
チング）が大きくなり、目的の線幅を有する導電膜を得
ることができなくなる。

【０００７】更に、導電膜の膜厚が厚くなると、導電膜
とウエハとの間の界面に発生するストレスが大きくな
り、導電膜の焼成後に、ウエハの全体に反りを生じる。
このような反りが発生すると、マスクとウエハとの密着
性が悪くなるため、パターン精度が低下する。

【０００８】上述のような問題を回避するためには、導
電膜の膜厚をある値以内に抑えなければならない。この
ため、高周波特性の改善に限界を生じていた。特に、高
周波領域で発生する表皮効果に起因する損失を抑制する
ことが困難であった。

【０００９】更に、導電膜の断面形状が、長方形または
台形状であるため、導体断面において、高周波電流の局
在に起因する高周波磁界の集中する尖端状部をなくする
ことができない。このため、高周波電流の局在化を解消
できないため、高周波体における導体損失を改善するこ
とはできない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高周
波特性の良好な高周波電子部品、及び、この高周波電子
部品を高歩留で製造し得る製造方法を提供することであ
る。

【００１１】本発明のもう一つの課題は、導電膜のエッ
チング過剰及びエッチング不足を回避し、歩留を向上さ
せ得る高周波電子部品及びその製造方法を提供すること
である。

【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、高精度の
線幅を有する導電膜を有する高周波電子部品及びその製
造方法を提供することである。

【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、表皮効果
に起因する高周波損失を低減させ、高周波特性を向上さ
せた高周波電子部品を提供することである。

【００１４】本発明の更にもう一つの課題は、高周波磁
界の局部的集中を緩和し、高周波磁界の局部的集中によ
る特性劣化を回避した高周波電子部品及びその製造方法
を提供することである。

【００１５】本発明の更にもう一つの課題は、マスクと
ウエハとの密着性がよく、導電膜のパターン精度を向上
させ得る高周波電子部品の製造方法を提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る高周波電子部品は、絶縁基体と、導体
パターンとを含む。前記絶縁基体は、前記導体パターン
を支持する。

【００１７】前記導体パターンは、第１の導電膜と、第
２の導電膜とを含む。前記第１の導電膜は、前記絶縁基
体の面上に付着されている。前記第２の導電膜は、前記
第１の導電膜の上に付着され、前記第１の導電膜の表
面、及び、両側面を覆い、前記第１の導電膜の両側面か
ら前記第１の導電膜の前記表面側に向かうにつれて、膜
厚が増大して、外側に膨らむ部分を有する。

【００１８】上述したように、導体パターンは、第１の
導電膜と、第２の導電膜とを含んでいる。第１の導電膜
は絶縁基体の面上に付着されており、第２の導電膜は第
１の導電膜の上に付着されている。即ち、２層膜構造で
ある。第１の導電膜は、高周波電子部品として分割する
前のウエハプロセスにおいて、絶縁基体として用いられ
るウエハ上に、導体ペーストを塗布し、乾燥させ、焼き
付け、更に、パターン化するプロセスによって形成する
ことができる。この場合、第１の導電膜の上には、後
で、第２の導電膜が形成されるので、第１の導電膜の膜
厚を厚くする必要がない。このため、ウエハ面内におけ
る第１の導電膜の膜厚分布を均一化し、膜厚のばらつき
を抑えることができる。従って、第１の導電膜のエッチ
ング過剰及びエッチング不足を回避し、歩留を向上させ
ることができる。

【００１９】また、エッチングレジスト膜の下側に位置
する導電膜のサイドエッチング（アンダーエッチング）
を抑え、目的の線幅を有する導電膜を得ることができ
る。

【００２０】更に、第１の導電膜の膜厚が薄くてよいの
で、第１の導電膜とウエハとの間の界面に発生するスト
レスが小さくなり、第１の導電膜の焼成後に発生するウ
エハの反りを小さくすることができる。このため、マス
クとウエハとの密着性がよくなり、第１の導電膜のパタ
ーン精度が向上する。

【００２１】第２の導電膜は、第１の導電膜の表面、及
び、両側面を覆っているから、第１の導電膜に、例えば
エッチング過剰部分や、サイドエッチング等を生じた場
合でも、第２の導電膜によって、上述したエッチング欠
陥部分を補うことができる。また、第２の導電膜を形成
する時点では、第１の導電膜が、既に、絶縁基体上に形
成されているから、第２の導電膜を無電解メッキ法等の
湿式メッキ法によって形成できる。

【００２２】更に、第２の導電膜は、第１の導電膜の両
側面から第１の導電膜の表面側に向かうにつれて、膜厚
が増大し、外側に膨らむ部分を有する。この断面形状の
ために、表皮効果に起因する高周波電流が、主に、第２
の導電膜を通って流れるようになる。このため、表皮効
果に起因する高周波損失を低減することができるように
なるので、高周波特性が向上する。

【００２３】しかも、第２の導電膜は、全体として、曲
線の連続した断面形状となるので、高周波電流による高
周波磁界の局部的集中及び、高周波磁界の局部的集中に
よる特性劣化を回避することができる。上述した断面形
状を有する第２の導電膜は無電解メッキ法を採用するこ
とによって実現できる。

【００２４】本発明に係る高周波電子部品を製造するに
は、まず、絶縁基体となるウエハの表面に第１の導電膜
を形成する。次に、第１の導電膜の上に、第２の導電膜
を、無電解メッキ法によって形成する。これにより、所
定の断面形状を有する第２の導電膜を形成することがで
きる。

【００２５】好ましくは、第２の導電膜を無電解メッキ
法によって形成した後、熱処理を行う。この熱処理によ
れば、第２の導電膜の電気抵抗を低下させることができ
る。熱処理は３００℃以上９００℃未満の温度条件で行
うことが好ましい。この範囲であれば、フリット等を含
有する第１の導電膜に対し、熱的劣化を与えることがな
い。

【００２６】本発明の他の目的、構成及び利点は、実施
例である添付図面を参照して、更に詳しく説明する。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る高周波電子部
品の分解斜視図、図２は図１に示した高周波電子部品の
断面図である。図を参照すると、本発明に係る高周波電
子部品は、絶縁基体１と、導体パターン２とを含む。絶
縁基体１は無機焼結体でなる。導体パターン２は、回路
要素を構成するものであって、実施例において、導体パ
ターン２はうず巻き状のパターン２０３を有しており、
コイルとして機能する。うず巻き状パターン２０３の両
端のうち、外側に現れる一端は、端子電極２０１に接続
されている。端子電極２０１の表面には、外部接続用電
極５１が付着されている。

【００２８】うず巻き状パターン２０３は有機絶縁材料
等でなる絶縁層４によって覆われている。絶縁層４の表
面には他の導体パターン５が形成されている。うず巻き
状パターン２０３の内端部は、絶縁層４に設けられたビ
アホール４０を通して、絶縁層４の表面側に導出され、
絶縁層４の表面に設けた導体パターン５のリード導体５
０を介して、外部接続用電極５２に接続されている。外
部接続用電極５２は絶縁基体１の表面１０に接着剤３に
よって接着された端子電極２０２に付着されている。外
部接続用電極５１、５２は表面１０に半田層を有してい
てもよい。

【００２９】図３は導体パターン２の一部を示す拡大断
面図である。図示するように、本発明に係る高周波電子
部品において、導体パターン２は、第１の導電膜２１
と、第２の導電膜２２とを含む。第１の導電膜２１は、
絶縁基体１の面上に付着されている。第２の導電膜２２
は、第１の導電膜２１の上に付着され、第１の導電膜２
１の表面２１１、及び、両側面２１２、２１３を覆って
いる。第２の導電膜２２は、第１の導電膜２１の両側面
２１２、２１３から第１の導電膜２１の表面２１１側に
向かうにつれて、膜厚が増大して、外側に膨らむ部分２
２１、２２２を有する。従って、第２の導電膜２２の最
大膜幅Ｗ２は、第１の導電膜２１の膜幅Ｗ１よりも大き
くなる。また、絶縁基板１の表面から、第２の導電膜２
２の表面までの総厚みＴは、第１の導電膜２１の膜厚ｔ
１と、第２の導電膜２２の膜厚ｔ２との和となる。第２
の導電膜２２の膜厚ｔ２は第１の導電膜２１の表面２１
１を基準にした厚みである。

【００３０】上述したように、導体パターン２は、第１
の導電膜２１と、第２の導電膜２２とを含んでいる。第
１の導電膜２１は絶縁基体１の面上に付着されており、
第２の導電膜２２は第１の導電膜２１の上に付着されて
いる。即ち、２層膜構造である。第１の導電膜２１は、
高周波電子部品として分割する前のウエハプロセスにお
いて、絶縁基体１として用いられるウエハ上に、導体ペ
ーストを塗布し、乾燥させ、焼き付け、更に、例えば、
フォトリソグラフィ工程によってパターン化するプロセ
スによって形成することができる。この場合、後でも説
明するように、第１の導電膜２１の上には、後で、第２
の導電膜２２が形成されるので、第１の導電膜２１の膜
厚ｔ１を厚くする必要がない。このため、ウエハ面内に
おける第１の導電膜２１の膜厚分布を均一化し、膜厚の
ばらつきを抑えることができる。従って、第１の導電膜
２１のエッチング過剰及びエッチング不足を回避し、歩
留を向上させることができる。

【００３１】また、エッチングレジスト膜の下側に位置
する導電膜のサイドエッチング（アンダーエッチング）
を抑え、目的の線幅を有する導電膜を得ることができ
る。

【００３２】更に、第１の導電膜２１の膜厚が薄くてよ
いので、第１の導電膜とウエハとの間の界面に発生する
ストレスが小さくなり、第１の導電膜２１の焼成後に発
生するウエハの反りを小さくすることができる。このた
め、マスクとウエハとの密着性がよくなり、第１の導電
膜２１のパターン精度が向上する。

【００３３】第２の導電膜２２は、第１の導電膜２１の
表面２１１、及び、両側面２１２、２１３を覆っている
から、第１の導電膜２１に、例えばエッチング過剰部分
や、サイドエッチング等を生じた場合でも、第２の導電
膜２２によって、上述したエッチング欠陥部分を補うこ
とができる。また、第２の導電膜２２を形成する時点で
は、第１の導電膜２１が、既に、絶縁基体１上に形成さ
れているから、第２の導電膜２２を無電解メッキ法等の
湿式メッキ法によって形成できる。

【００３４】更に、第２の導電膜２２は、第１の導電膜
２１の両側面２１２、２１３から第１の導電膜２１の表
面側に向かうにつれて、膜厚が増大し、外側に膨らむ部
分２２１、２２２を有する。この断面形状のために、表
皮効果に起因する高周波電流が、主に、第２の導電膜２
２を通って流れるようになる。このため、表皮効果に起
因する高周波損失を低減することができるようになるの
で、高周波特性が向上する。

【００３５】しかも、第２の導電膜２２は、全体とし
て、曲線の連続した断面形状となるので、導体断面にお
ける高周波電流の局在による高周波磁界の局部的集中が
解消される。このため、高周波帯における導体損失が改
善され、この導体を用いて構成される高周波部品の特性
劣化を回避することができる。上述した断面形状を有す
る第２の導電膜２２は無電解メッキ法を採用することに
よって実現できる。

【００３６】第２の導電膜２２において、外側に膨らむ
部分２２１、２２２は、断面外形がほぼ弧状であること
が好ましい。高周波電流による高周波磁界の局部的集
中、及び、高周波磁界の局部的集中による特性劣化を、
より効果的に回避することができるからである。

【００３７】外側に膨らむ部分２２１、２２２の始端
は、好ましくは、絶縁基体１と、第１の導電膜２１との
接触位置Ｐ１、Ｐ２にほぼ一致させる。この構成によれ
ば、第１の導電膜２１のエッチング欠陥部分の解消、表
皮効果に起因する高周波損失の低減、高周波磁界の局部
的集中の回避を、より一層確実に実現することができ
る。

【００３８】既に述べたように、第１の導電膜２１は、
焼結導電膜である。この場合、第１の導電膜２１は、Ｃ
ｕ、ＡｇまたはＡｕの少なくとも一種を含むことができ
る。特に、コスト及び低電気抵抗の点で、Ｃｕを主成分
とすることが好ましい。第１の導電膜２１は、Ｐｄを含
むこともできる。第１の導電膜２１は、膜厚ｔ１が２〜
７μｍの範囲にあることが好ましい。第１の導電膜２１
の膜厚ｔ１が２μｍよりも小さいと、第１の導電膜２２
をメッキ成長させるのに時間がかかり、量産性が低下す
る。第１の導電膜２１の膜厚ｔ１が７μｍを越えると、
上述した膜厚増大による問題点が発生する。

【００３９】第２の導電膜２２は、上述したように、無
電解メッキ膜で構成することが好ましい。第２の導電膜
２２は、第１の導電膜２１と同組成のメッキ膜が形成さ
れるメッキ浴を用いる。即ち、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕの
少なくとも一種を含むメッキ浴を用いる。特に好ましく
は、Ｃｕメッキのためのメッキ浴が用いられる。第２の
導電膜２２を、第１の導電膜２１と同組成のメッキ膜と
して形成することにより、第１の導電膜２１と第２の導
電膜２２とを強固に付着させることができる。第２の導
電膜２２は、第１の導電膜２１の表面２１１を基準にし
た膜厚ｔ２が、１〜６μｍの範囲にあることが好まし
い。導体パターン２としてのアスペクト比（Ｔ／Ｗ１）
は０．１〜１の範囲に設定することができる。特に好ま
しくは、Ｗ１を約１０μｍとし、アスペクト比（Ｔ／Ｗ
１）が略１となるように、第２の導電膜２２を形成す
る。アスペクト比が略１であると、良好なＱ値を確保す
ることができる。

【００４０】絶縁基体１は焼結体でなることが好まし
い。焼結体でなる絶縁基体１は、成分等を適切に選択す
ることにより、切削性、強度、表面１０の平滑性等をほ
ぼ同時に満たすことができる。チップ化するためにダイ
シングソウ等で個別に分割する場合でも、良好な切削性
を確保し、量産性を向上させることができる。

【００４１】また、絶縁基体１を構成する無機成分の種
類または成分毎の含有量等の選択によって、表面１０の
状態が平滑で、且つ、欠陥の少ない絶縁基体１を有する
高周波電子部品を得ることもできる。

【００４２】絶縁基体１は、好ましくは、セラミック成
分及びガラス成分を含む複合組成物でなる。更に好まし
くは、絶縁基体１は、研磨された面を有する。セラミッ
ク成分及びガラス成分を含む複合組成物でなる絶縁基体
１は、セラミック単体またはガラス単体による絶縁層と
の対比において、欠陥が極めて少なく、且つ、平滑性を
有する絶縁基体１とすることができる。また、セラミッ
ク成分を含有することにより、ガラス単体よりも強度が
大きくなる。

【００４３】セラミック成分及びガラス成分を含む複合
組成物でなる絶縁基体１は、セラミック成分単体を焼結
させた場合に比べ、１０００℃以下の比較的低温で、且
つ、約１０分程度の短い焼成温度保持時間で焼成が可能
である。このため、セラミック成分単体を焼成させる場
合に比べ、製造設備的にも安価であり、製造時間が短く
なるため、量産性がよい。

【００４４】絶縁基体１を構成するためのセラミック成
分としては、アルミナ、マグネシア、スピネル、シリ
カ、ムライト、フォルステライト、ステアタイト、コー
ジェライト、ストロンチウム長石、石英、ケイ酸亜鉛及
びジルコニアの群から選ばれた少なくとも一種を含むも
のを用いることができる。

【００４５】ガラス成分としては、ホウケイ酸ガラス、
鉛ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウ
ケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス及
びホウケイ酸カリウムガラスの群から選ばれた少なくと
も一種を含むものを用いることができる。ガラス成分の
含有率は、複合組成物の全体積に対する体積比で５０％
以上であることが望ましい。特に、体積比で６０〜７０
％の範囲が最適である。

【００４６】図４は図１及び図２に示した高周波電子部
品をマザーボード７０に搭載した状態を示した図であ
る。図示するように、本発明に係る高周波電子部品は、
導体パターン２の形成された面を、マザーボード７０の
搭載面７３に向き合わせて、マザーボード７０の上に搭
載されている。外部接続用電極５１、５２上に設けた半
田層８１、８２は、マザーボード７０上の電極７１、７
２上で半田リフロー等の熱処理により溶融させる。これ
により、高周波電子部品の外部接続用電極５１、５２及
びマザーボード７０の上に設けられた電極７１、７２が
電気的、機械的に接続される。

【００４７】本発明において、導体パターン２は受動回
路を構成する要素として用いられる。導体パターン２
は、単独または他の構成要素と組み合わされて必要な受
動回路を構成する。受動回路は、具体的には、インダク
タまたはキャパシタの少なくとも１つを含む。上述した
受動回路は、単機能回路であってもよいし、それらのい
くつかを組み合わせた機能回路を構成してもよい。組み
合わせによる機能回路の代表例は、フィルタ、カプラま
たは移相器等の回路である。導体パターン２及び他の構
成要素は、目的とする受動回路に応じて、適宜選択され
る。次にそのような適用例を示す。

【００４８】図５は本発明に係る高周波電子部品の実施
例であるローパスフィルタ（Low Pass Filter 以下Ｌ
ＰＦと称する）の分解斜視図、図６は図５の６ー６線に
沿った断面図、図７は図５の７ー７線に沿った断面図、
図８は図５の８ー８線に沿った断面図、図９は図５〜図
８に示したＬＰＦの等価回路図を示している。図におい
て、図１及び図２に図示された構成部分と同一の構成部
分については、同一の参照符号を付してある。

【００４９】絶縁基体１は前述したように無機焼結体で
なる。導体パターン２は、第１のコンデンサ電極２０４
と、第２のコンデンサ電極２０５と、インダクタ電極２
０３と、端子電極２０１、２０２とを備える。これらの
電極２０１〜２０５を含む導体パターン２は、図３で説
明したように、第１の導電膜２１と、第２の導電膜２２
とによって構成されている。従って、図１〜図３で説明
した作用効果を奏する。

【００５０】導体パターン２は、絶縁膜４によって覆わ
れている。絶縁膜４の表面には銅を主成分とする導体パ
ターン５が付着されている。導体パターン５は、コンデ
ンサ電極５０１〜５０３と、外部接続用電極５１〜５４
とを有する。コンデンサ電極５０１は、絶縁膜４を間に
挟んで、導体パターン２を構成するコンデンサ電極２０
５と対向する。コンデンサ５０１は外部接続用電極５２
に導通されている。コンデンサ電極５０２及び５０３
は、互いに間隔を隔てて、絶縁膜４の表面に付着され、
導体パターン２を構成するコンデンサ電極２０４に共通
に対向している。コンデンサ電極５０２はコンデンサ電
極５０１と共に、外部接続用電極５２に導通されてい
る。コンデンサ電極５０３は外部接続用電極５１に接続
されている。

【００５１】外部接続用電極５２は、リード導体５０４
を有しており、リード導体５０４は、絶縁膜４に設けら
れた孔４５を通してコイル導体２０３の内周端に接続さ
れている。これにより、コイル導体２０３が外部接続用
電極５２に接続される。

【００５２】外部接続用電極５１は、絶縁膜４に設けら
れた貫通孔４１を通して、導体パターン２の端子電極２
０１に接続され、外部接続用電極５２は貫通孔４２を通
して導体パターン２の端子電極２０２に接続される。外
部接続用電極５３、５４は、絶縁膜４に設けられた貫通
孔４３、４４により、導体パターン２を構成するコンデ
ンサ電極２０４に接続される。

【００５３】図９は図５〜図８に示したＬＰＦの電気回
路を示している。図９において、コンデンサＣ１は、絶
縁膜４を挟んで対向するコンデンサ電極２０５及びコン
デンサ電極５０１によって取得される。コンデンサＣ２
は絶縁膜４を挟んで対向するコンデンサ電極２０４及び
コンデンサ電極５０３によって取得される。コンデンサ
Ｃ３は絶縁膜４を挟んで対向するコンデンサ電極２０４
及びコンデンサ電極５０２によって取得される。インダ
クタンスＬ１はコイル導体２０３によって発生する。図
９の回路図から明らかなように、図５〜図８によれば、
小型のＬＰＦが得られる。

【００５４】図１０は図５〜図９に示した高周波電子部
品をマザーボード７０に搭載した状態を示す図である。
図示するように、本発明に係る高周波電子部品９は、絶
縁膜６の表面を、マザーボード７０の搭載面７３に向き
合わせて、マザーボード７０の上に搭載されている。高
周波電子部品９の外部接続用電極５３、５４及びマザー
ボード７０の上に設けられた電極７１、７２は、半田層
８１、８２によって、電気的、機械的に接続される。半
田層８１、８２は、外部接続用電極５１〜５４上に予め
付着させておき、マザーボード７０上の電極７１、７２
上で半田リフロー等の熱処理により溶融させることがで
きる。

【００５５】次に、本発明に係る高周波電子部品の製造
方法について、図１１〜図２２を参照して説明する。図
１１は本発明に係る高周波電子部品の製造工程を示すフ
ローチャート、図１２〜図２２は図１１に表示された各
工程を示す図である。以下、図１１を参照して工程の順
序を説明し、図１２〜図２２を参照して各工程を個別に
詳説する。

【００５６】＜ウエハの準備＞まず、誘電体材料を用い
て、ウエハを準備する。このウエハは図１〜図１０に示
した絶縁基体１となる。ウエハのための誘電体材料に
は、材料的な制限はないが、１ＧＨｚを越す高周波帯で
使用する高周波電子部品を得る場合は、比誘電率が１５
以下、好ましくは１０以下の誘電体材料を使用するのが
望ましい。その理由は、前述のような高周波帯では、比
誘電率が大き過ぎると、形成される導体パターン間の浮
遊容量が無視できなくなり、パターン設計に困難を伴う
からである。ウエハは後述する加工に対する切削性の良
好さも必要である。従って、誘電体材料は、ガラス材料
を母材とし、セラミック材料を骨材として混合した複合
組成物が最適である。

【００５７】誘電体材料の具体例としては、例えば、ア
ルミナ（εｒ≒１０）、マグネシア（εｒ≒９）、スピ
ネル（εｒ≒９）、シリカ（εｒ≒４）、ムライト（ε
ｒ≒６．５）、フォルステライト（εｒ≒６）、ステア
タイト（εｒ≒６）、コージェライト（εｒ≒５）、ジ
ルコニア（εｒ≒１０）等があり、これらのグループか
ら、比誘電率（εｒ）や焼成温度等に応じ、例えば、１
種類以上を適宜選択すればよい。

【００５８】複合組成物でなる誘電体材料中のガラスの
含有率は、体積率で５０％以上、特に６０〜７０％であ
ることが好ましい。ガラスの含有率が前記範囲未満であ
ると、複合組成物となりにくく、強度及び成形性が低下
する。またガラス材料は、骨材であるセラミック材料と
同等程度の比誘電率を有することが望ましい。具体例と
しては、ホウケイ酸カリウムガラス、ホウケイ酸ガラ
ス、鉛ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、
ホウケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラ
ス等の一般にガラスフリットとして用いられるものが挙
げられ、特に、ホウケイ酸カリウムガラス、鉛ホウケイ
酸ガラス、ホウケイ酸ストロンチウムガラスが好適であ
る。ガラスの組成の一例としては、SiO₂：５０〜６５重
量％、Al₂O₃：５〜１５重量％、B₂O₃：８重量％以下、C
aO、SrO、BaO、及びMgOの１〜４種：１５〜４０重量
％、PbO：３０重量％以下の例を上げることができる。
上記組成に、更に、Bi₂O₃、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃から選ば
れた１種以上が、５重量％以下の含有率で含有されても
よい。

【００５９】ウエハ製造方法としては、グリーンシート
法が好ましい。グリーンシート法では、セラミックの粒
子及びガラスフリットを混合し、これにバインダ、溶剤
等のビヒクルを加え、これらを混練してペースト（スラ
リー）とする。このペーストを用いて、例えばドクター
ブレード法、押し出し法等により、好ましくは０．０５
〜０．５ｍｍ程度の厚さのグリーンシートを所定枚数作
製する。この場合、ガラスの粒径は、０．１〜５μｍ程
度、骨材のセラミック粒子は１〜８μｍ程度であること
が好ましい。ビヒクルとしては、エチルセルロース、ポ
リビニルブチラールや、メタクリル樹脂、ブチルメタア
クリレート等のアクリル系樹脂等のバインダ、エチルセ
ルロース、テルピネオール、ブチルカルビトール等の溶
剤、その他各種分散材、活性剤、可塑剤等から、目的に
応じて適宜選択すればよい。

【００６０】積層及び熱プレス工程を経て得られた積層
体は、脱バインダ工程に付され、積層体中に存在するバ
インダが熱処理により取り除かれ、更に、１０００℃以
下好ましくは８００〜１０００℃程度、更に好ましくは
８５０〜９００℃の温度条件で、約１０分程度保持する
ことにより焼成する。これにより、グリーンシートを一
体焼結させたウエハが得られる。図１２は上述のように
して得られたウエハ１の断面図を示している。

【００６１】＜導体ペースト塗布工程＞上述のようにし
て準備されたウエハ１を用い、図１３に示すように、ウ
エハ１の一面上に導体ペーストを塗布して、第１の導電
膜２１を形成する。塗布方法としては、スクリーン印刷
法が望ましい。第１の導電膜２１の塗布膜厚は、焼成後
の膜厚ばらつきの絶対値を最小にできる範囲で、できる
だけ厚くする。具体的には焼成後の導体厚みが５〜６μ
ｍの塗布厚みとなるように塗布する。

【００６２】スクリーン印刷法を採用する場合、導体ぺ
一ストは高い流動性（レベリング性）を有することが好
ましい。スクリーン印刷法では、導体ペーストを、スク
リーンを透して、スキージにより押し出すため、スクリ
ーンのメッシュ跡やスキージの移動跡が塗布した導体ぺ
一スト上に残ってしまう。これらの跡は焼結後の導体膜
上に残り、フォトリソグラフィ処理を行った場合、パタ
ーン精度を悪化させる。特に、ラインパターンのエッジ
が粗い状態になり易い。

【００６３】その対策として導体ぺ一ストのレベリング
性により前記塗布面上の跡を除去する必要がある。レベ
リング性を向上させる手段の一つは、導体ペーストに、
例えば、エチルセルロース系樹脂をバインダとして添加
することである。

【００６４】また、上記導体ぺ一ストとしては、銅を主
成分とするぺ一ストを使用することが好ましい。ウエハ
１上に形成されている第１の導電膜２１に対して、後述
するエッチングを行うが、焼結導体膜は導体ぺ一スト中
に含まれているガラスブリットによりウエハ１に付着さ
れている。そのため、ガラスフリットを溶解する酸性の
エッチング液は使用できない。焼結導体膜が銅を主体と
していれば、一般に使用されている塩化第二鉄（FeC
l₃）の水溶液が使用できる。このエッチング液によれ
ば、第１の導電膜２１をウエハ１に接着させているガラ
スブリットに与える影響を最小にして、目的の導体パタ
ーンの形成することが可能となる。

【００６５】＜乾燥及び焼成工程＞次に、塗布された第
１の導電膜２１に対して、乾燥、脱バインダ及び焼成を
行う。第１の導電膜２１が、銅を主成分としている場合
は、脱バインダ及び焼成の工程は窒素雰囲気中で行う必
要がある。

【００６６】＜ポリシング工程＞導体焼結後の導体膜は
上記したレベリングを向上させた導体ぺ一ストを用いて
もその表面の細かいポアまで除去することは不可能であ
る。導体膜の表面よりＯ．５μｍ程度の領域には細かい
ポアや、粒成長した銅の瘤等が存在して粗い状態になっ
ており、例えば１０μｍ程度の細いパターンを精度良く
形成するには、良好な状態ではない。そのためポリシン
グにより略鏡面化する必要がある。ポリシングは細かい
砥粒等を用いた研磨処理によって行うことができる。

【００６７】＜導体パターン形成工程＞次に、第１の導
電膜に対してフォトリソグラフィ技術を適用し、目的と
する導体パターンとなるように、パターン化処理を行な
う。フォトリソグラフィ技術の適用に当たっては、図１
４に示すように、フォトレジストＰＲを塗布し、次に、
目的のパターンが形成されたフォトマスクＰＭをとおし
て、フォトレジストＰＲを露光する。その後、図１５に
示すように、フォトレジストＰＲの硬化していない部分
を除去（現像）する。第１の導電膜２１の露出した部分
は、例えば、化学的エッチング処理によって除去する。
このパターン形成工程を経ることにより、図１６に示す
ように、目的のパターンを有する第１の導電膜２１が得
られる。

【００６８】目的のパターンを有する第１の導電膜２１
を得るに当たり、スクリーン印刷法で直接導体パターン
を形成する方法も可能であるが、高精細なパターンを形
成するためには、フォトリソグラフィ技術が適してい
る。即ち、ウエハ１の表面の全面に形成された第１の導
電膜２１上に、スピンコータ等でフォトレジストＰＲを
塗布し、フォトレジストＰＲを熱処理等により一次硬化
させた後、図１４に示したように、フォトマスクＰＭを
フォトレジストＰＲに接触させて露光し、図１５に示す
ように現像することにより、目的のパターンを有するレ
ジストパターンを形成する。

【００６９】本発明の製造方法において、ウエハ１の反
りを低減させてあるため、フォトレジストＰＲに対し、
フォトマスクＰＭを密着させることができる。このた
め、図１５において、レジストパターン成形性が良好に
なる。

【００７０】次に、レジストパターンを形成したウエハ
１を、必要に応じて熱処理し、フォトレジストＰＲの二
次硬化を行う。その後、エッチング槽に浸漬するか、エ
ッチング液によるシャワー洗浄槽に入れて、目的のパタ
ーン以外の導体膜を除去することにより、図１６に示す
ように、目的のパターンを有する第１の導電膜２１を得
る。第１の導電膜２１は銅を主成分とする場合、エッチ
ング液として塩化第２鉄（FeC1₃）の水溶液を適用する
ことが可能であり、第１の導電膜２１をウエハ１に接着
させているガラスフリットヘの影響を最小限に押さえつ
つ、良好にエッチングを行うことができる。

【００７１】＜無電解メッキ工程＞次に、第１の導電膜
２１の上に、第２の導電膜２２を、無電解メッキ法によ
って形成する。これにより、図１７に示すように、所定
の断面形状を有する第２の導電膜２２を形成することが
できる。

【００７２】好ましくは、第２の導電膜２２を無電解メ
ッキ法によって形成した後、熱処理を行う。この熱処理
によれば、第２の導電膜２２の電気抵抗を低下させるこ
とができる。熱処理は３００℃以上９００℃未満の温度
条件で行うことが好ましい。この範囲であれば、フリッ
ト等を含有して絶縁基体に焼結された第１の導電膜２１
に対し、熱的劣化を与えることがない。

【００７３】第２の導電膜２２を形成するための無電解
メッキ法においては、第１の導電膜２１と同系統のメッ
キ膜が形成されるメッキ浴を用いる。即ち、Ｃｕ、Ａｇ
またはＡｕの少なくとも一種を含むメッキ浴を用いる。
特に好ましくは、Ｃｕメッキのためのメッキ浴が用いら
れる。第２の導電膜２２を、第１の導電膜２１と同系統
のメッキ膜として形成することにより、第１の導電膜２
１と第２の導電膜２２とを強固に付着させることができ
る。第２の導電膜２２のメッキ膜厚については５〜６μ
ｍ程度を目標に行う。但し、銅無電解メッキの場合、銅
の析出速度が非常に遅く、速くても３（μｍ／３０分）
程度であるため、量産性を考慮するとあまり厚くするこ
とはできない。

【００７４】＜絶縁層形成工程＞次に、図１８に示すよ
うに、導体パターン２の形成された面上に、スピンコー
ト等の手段によって、絶縁膜４を塗布する。絶縁膜４は
ポリイミド系、エポキシ系といった樹脂系材料が適して
いる。塗布された絶縁膜４に対しても、図１９に示すよ
うに、フォトリソグラフィ技術を用いて、ウエハ１に形
成された導体パターン２と、次に絶縁膜４上に形成され
る導体パターンとを接続させるための孔（ビア）等を形
成する。

【００７５】＜上部導体形成工程＞次に、図２０に示す
ように、蒸着、スパッタ、メッキ等を用いて、絶縁膜４
の上に導電膜５を形成する。導電膜５は、銅を主成分と
することが好ましい。導電膜５の膜厚は１〜４μｍ程度
でよい。

【００７６】＜保護層形成工程＞次に、図２１に示すよ
うに、保護膜６を形成する。保護膜６の材料としては前
記した樹脂系が好ましい。保護膜６の内、外部接続用電
極となる端子電極に対応する部分は除去する。除去方法
としては、フォトリソグラフィ技術を適用して、不要部
分をエッチングによって除去する方法が適している。但
し、外部接続用電極は絶縁基体１上に形成したパターン
に比べ、比較的大型のパターンとなるため、スクリーン
印刷法により形成してもよい。

【００７７】本発明に係る高周波部品の最上層となる絶
縁膜を保護層とするために形成する。材料としては前記
した樹脂系が好ましく、最後に本発明に係る高周波部品
の外部接続電極が露出するように外部接続部上に形成さ
れた保護膜の除去を行う。前記除去方法としてはエッチ
ングが適しているが、外部接続電極は基板上に形成した
パターンに比べ比較的大型のパターンとなるためスクリ
ーンを用いた印刷法により絶縁膜形成を行うことも可能
である。

【００７８】＜個別分割工程＞次に、図２２に示すよう
に、切断線Ｘ１ーＸ１に沿って分割し、個々の高周波電
子部品に分割する。この時、絶縁基体１はガラス−セラ
ミック絶縁基体１であるので、ダイシングソウ等で容易
に分割することができる。以上により、本発明に係る高
周波電子部品が完成する。

【００７９】上記実施例では、ＬＰＦを例にとって説明
したが、本発明は、バンドパスフィルタ、ハイパスフィ
ルタ、バンドエリミネイションフィルタ等の各種フィル
タ、カプラ、フェイズシフタ等の各種機能部品及び、前
記各機能の複合部品に応用が可能である。またコイル、
コンデンサといった単機能な個別部品に応用することも
可能である。

【００８０】また、実施例では、内部に導体を持たない
絶縁基板及びウエハを示したが、内部導体または内部配
線を有する多層構造の絶縁基板及びウエハを用いること
もできる。

【００８１】以上、好適な具体的実施例を参照して本発
明を詳説したが、本発明の本質及び範囲から離れること
なく、その形態と細部において、種々の変形がなされ得
ることは、当業者にとって明らかである。

【００８２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）高周波特性の良好な高周波電子部品、及び、この
高周波電子部品を高歩留で製造し得る製造方法を提供す
ることができる。 （ｂ）導電膜のエッチング過剰及びエッチング不足を回
避し、歩留を向上させ得る高周波電子部品及びその製造
方法を提供することができる。 （ｃ）高精度の線幅を有する導電膜を有する高周波電子
部品及びその製造方法を提供することができる。 （ｄ）表皮効果に起因する高周波損失を低減させ、高周
波特性を向上させた高周波電子部品を提供することがで
きる。 （ｅ）高周波磁界の局部的集中を緩和し、高周波磁界の
局部的集中による特性劣化を回避した高周波電子部品及
びその製造方法を提供することができる。 （ｆ）マスクとウエハとの密着性がよく、導電膜のパタ
ーン精度を向上させ得る高周波電子部品の製造方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波電子部品の分解斜視図であ
る。

【図２】図１に示した高周波電子部品の断面図である。

【図３】図１、２に示した高周波電子部品の導体パター
ンの拡大部分断面図である。

【図４】図１、２に示した高周波電子部品の実装状態を
示す断面図である。

【図５】本発明に係る高周波電子部品の他の実施例を示
す分解斜視図である。

【図６】図５の６ー６線に沿った断面図である。

【図７】図５の７ー７線に沿った断面図である。

【図８】図５の８ー８線に沿った断面図である。

【図９】図５〜図８に示したＬＰＦの等価回路図であ
る。

【図１０】図５〜図９に示したＬＰＦをマザーボードに
実装した状態を示す部分断面図である。

【図１１】本発明に係る高周波電子部品の製造工程を示
すフローチャートである。

【図１２】本発明に係る高周波電子部品の製造工程を示
す図である。

【図１３】図１２に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図１４】図１３に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図１５】図１４に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図１６】図１５に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図１７】図１６に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図１８】図１７に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図１９】図１８に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図２０】図１９に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図２１】図２０に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【図２２】図２１に示した製造工程の後の製造工程を示
す図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基体 ２ 導体パターン ２１ 第１の導電膜 ２２ 第２の導電膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 1/16 Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｊ ５Ｅ３４３ 3/06 Ｈ０１Ｆ 15/00 Ｄ 3/18 Ｈ０１Ｇ 4/40 ３２１Ａ Ｆターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB03 BB09 BB17 BB31 BB32 BB33 BB35 BB49 CC01 CC07 CC12 CC22 CC31 DD04 DD05 DD06 DD20 DD21 DD41 DD52 EE01 EE10 EE11 EE24 GG01 GG07 GG11 5E062 DD01 5E070 AA01 AB07 CB12 CB20 CC10 DB02 5E082 AA01 BB01 BC38 DD08 DD15 5E339 AB06 AC01 AD05 AE01 BC01 BC02 BD01 BD07 BD08 BE13 CE01 EE05 FF03 GG01 GG02 GG10 5E343 AA23 BB14 BB15 BB24 BB25 BB48 BB52 BB62 BB72 DD02 DD25 DD26 DD33 EE23 EE26 ER39 GG01 GG08 GG13

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基体と、導体パターンとを含む高周
   波電子部品であって、 前記絶縁基体は、前記導体パターンを支持しており、 前記導体パターンは、第１の導電膜と、第２の導電膜と
   を含み、 前記第１の導電膜は、前記絶縁基体の面上に付着されて
   おり、 前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜の上に付着さ
   れ、前記第１の導電膜の表面、及び、両側面を覆い、前
   記第１の導電膜の両側面から前記第１の導電膜の前記表
   面側に向かうにつれて、膜厚が増大して、外側に膨らむ
   部分を有する高周波電子部品。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された高周波電子部品で
   あって、 前記外側に膨らむ部分は、断面外形がほぼ弧状である高
   周波電子部品。
3. 【請求項３】 請求項１または２の何れかに記載された
   高周波電子部品であって、 前記外側に膨らむ部分の始端は、前記絶縁基体と前記第
   １の導電膜との接触位置にほぼ一致する高周波電子部
   品。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載された高
   周波電子部品であって、 前記第１の導電膜は、焼結導電膜である高周波電子部
   品。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載された高
   周波電子部品であって、 前記第１の導電膜は、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕの少なくと
   も一種を含む高周波電子部品。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された高周波電子部品で
   あって、 前記第１の導電膜は、Ｐｄを含む高周波電子部品。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れかに記載された高
   周波電子部品であって、 前記第１の導電膜は、膜厚が２〜７μｍの範囲にある高
   周波電子部品。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７の何れかに記載された高
   周波電子部品であって、 前記第２の導電膜は、無電解メッキ膜でなる高周波電子
   部品。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れかに記載された高
   周波電子部品であって、 前記第２の導電膜は、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕの少なくと
   も一種を含む高周波電子部品。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れかに記載された
    高周波電子部品であって、 前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜の前記表面を基
    準にした膜厚が、１〜６μｍの範囲にある高周波電子部
    品。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０の何れかに記載され
    た高周波電子部品であって、 コイル、コンデンサ及びカプラの少なくとも一種を含む
    高周波電子部品。
12. 【請求項１２】 高周波電子部品を製造する方法であっ
    て、 前記高周波電子部品は、絶縁基体と、導体パターンとを
    含んでおり、 前記絶縁基体は、前記導体パターンを支持しており、 前記導体パターンは、第１の導電膜と、第２の導電膜と
    を含み、 前記第１の導電膜は、前記絶縁基体の面上に付着されて
    おり、 前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜の上に付着さ
    れ、前記第１の導電膜の表面、及び、両側面を覆い、前
    記第１の導電膜の両側面から前記第１の導電膜の前記表
    面側に向かうにつれて、膜厚が増大して、外側に膨らむ
    部分を有しており、 前記高周波電子部品を製造する方法は、前記絶縁基体と
    なるウエハの表面上に前記第１の導電膜を形成し、 次に、前記第１の導電膜の上に、前記第２の導電膜を、
    無電解メッキ法によって形成する工程を含む高周波電子
    部品の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載された製造方法であ
    って、 前記第２の導電膜を無電解メッキ法によって形成した
    後、熱処理を行う製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載された製造方法であ
    って、 前記熱処理は、３００℃以上９００℃未満の温度条件で
    行う製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２乃至１４の何れかに記載さ
    れた製造方法であって、 前記第１の導電膜を形成する工程は、 前記ウエハの面上に導体ペーストを塗布し、 前記導体ペーストを乾燥させ、焼結させ、 フォトリソグラフィ技術の適用によって、前記焼結され
    た導体ペーストをパターン化する工程を含む製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載された製造方法であ
    って、 前記導体ペーストは、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕの少なくと
    も一種と、ガラスフリットと含む製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載された製造方法であ
    って、 前記導体ペーストは、Ｐｄを含む製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１２乃至１７の何れかに記載さ
    れた製造方法であって、 前記無電解メッキ法は、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕの少なく
    とも一種を含むメッキ浴を用いて行う製造方法。