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公開番号2021028974
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210225
出願番号2020077712
出願日20200424
発明の名称チップ部品
出願人ローム株式会社
代理人特許業務法人あい特許事務所
主分類H01G 4/33 20060101AFI20210129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】素子の小型化とキャパシタ部の大容量化とを両立することができるチップ部品を提供する。
【解決手段】チップ部品は、基板2と、基板2の一部を利用して第1面3側に形成され、一端部9Aおよび他端部を有し、かつ複数の柱単位13で形成された複数の壁部9と、基板2の一部を利用して壁部9の周囲に形成され、少なくとも壁部9の一端部9Aおよび他端部の一方に連結された支持部10(第1支持部11)と、壁部9の表面に倣って形成されたキャパシタ部とを含み、各柱単位13は、平面視において、中央部14と、中央部14から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部15とを含み、壁部9は、隣り合う柱単位13の凸部15同士の連結によって形成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
第1面およびその反対側の第2面を有する基板と、
前記基板の一部を利用して前記第1面側に形成され、一端部および他端部を有し、かつ複数の柱単位で形成された複数の壁部と、
前記基板の一部を利用して前記壁部の周囲に形成され、少なくとも前記壁部の前記一端部および前記他端部の一方に連結された支持部と、
前記壁部の表面に倣って形成されたキャパシタ部とを含み、
各前記柱単位は、平面視において、中央部と、前記中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含み、
前記壁部は、隣り合う前記柱単位の前記凸部同士の連結によって形成されている、チップ部品。
続きを表示(約 2,000 文字)【請求項2】
各前記柱単位において、各前記凸部は、隣り合う前記凸部との間に120°の角度を形成し、かつ前記隣り合う前記凸部と前記中央部で交差している、請求項1に記載のチップ部品。
【請求項3】
複数の前記壁部のうちの第1壁部は、第1方向に延び、かつ前記支持部に連結された第1主部と、前記第1方向に交差する第2方向に延び、前記第1方向に沿って櫛歯状に配列された第1枝部とを含み、
各前記第1枝部は、前記第1壁部の各前記柱単位の前記凸部のうちの第1凸部によって形成されている、請求項1または2に記載のチップ部品。
【請求項4】
前記第1壁部の各前記柱単位の前記凸部は、前記第1凸部以外の第2凸部および第3凸部を含み、
前記第1主部は、隣り合う前記柱単位の前記第2凸部と前記第3凸部との連結によって形成されている、請求項3に記載のチップ部品。
【請求項5】
複数の前記壁部は、前記第1壁部に隣り合う第2壁部を含み、
前記第2壁部は、前記第1方向に延び、かつ前記支持部に連結された第2主部と、前記第1主部に向かって延び、前記櫛歯状の第1枝部に噛み合う櫛歯状の第2枝部とを含み、
各前記第2枝部は、前記第2壁部の各前記柱単位の前記凸部のうちの第4凸部によって形成されている、請求項3または4に記載のチップ部品。
【請求項6】
前記第2壁部の各前記柱単位の前記凸部は、前記第4凸部以外の第5凸部および第6凸部を含み、
前記第2主部は、隣り合う前記柱単位の前記第5凸部と前記第6凸部との連結によって形成されている、請求項5に記載のチップ部品。
【請求項7】
前記壁部の高さHに対する前記柱単位の前記凸部の幅Wの比(W/H)は、2/50〜2/100である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項8】
前記支持部は、前記複数の壁部を取り囲む環状に形成されており、
前記壁部は、前記支持部に連結された一端部および他端部を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項9】
前記壁部の表面に形成された絶縁膜を含み、
前記キャパシタ部は、前記絶縁膜上に形成された下部電極と、前記下部電極上に形成された容量膜と、前記容量膜上に形成された上部電極とを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項10】
前記上部電極は、隣り合う前記壁部の間の空間に埋め込まれた埋め込み電極を含む、請求項9に記載のチップ部品。
【請求項11】
前記下部電極および前記上部電極は、ポリシリコン電極を含み、
前記容量膜は、酸化膜を含む、請求項9または10に記載のチップ部品。
【請求項12】
前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続された第1電極膜と、
前記基板上に形成され、前記上部電極に電気的に接続された第2電極膜と、
前記第1電極膜および前記第2電極膜を覆う表面絶縁膜と、
前記表面絶縁膜上に形成され、前記表面絶縁膜を貫通して前記第1電極膜に電気的に接続された第1外部電極と、
前記表面絶縁膜上に形成され、前記表面絶縁膜を貫通して前記第2電極膜に電気的に接続された第2外部電極とを含む、請求項9〜11のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項13】
前記第1電極膜は、前記第1外部電極の直下の領域で前記下部電極に接続されている、請求項12に記載のチップ部品。
【請求項14】
前記第2電極膜は、前記第2外部電極の直下の領域で前記上部電極に接続されている、請求項12または13に記載のチップ部品。
【請求項15】
前記第1電極膜および前記第2電極膜は、アルミニウム電極膜を含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項16】
前記第1外部電極および前記第2外部電極は、めっき成長によって形成されためっき層を含む、請求項12〜15のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項17】
前記壁部は、前記第1外部電極と前記第2外部電極との間の領域、かつ前記第1外部電極および前記第2外部電極の直下の領域に形成されている、請求項12〜16のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項18】
前記下部電極は、前記容量膜との接触面に凹凸構造を有している、請求項9〜17のいずれか一項に記載のチップ部品。
【請求項19】
前記基板は、半導体基板を含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載のチップ部品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、キャパシタ部を有するチップ部品に関する。
続きを表示(約 7,500 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、基板と、基板上に形成された第1導電体膜および第1パッド膜と、第1導電体膜上および第1パッド膜上に形成された誘電体膜と、誘電体膜上に形成され、第2接続領域および第2コンデンサ形成領域を含む第2導電体膜とを備える、チップコンデンサを開示している。第1導電体膜は、第1接続領域および第1コンデンサ形成領域を含む。第1導電体膜の第1接続領域には、第1外部電極が接合されており、第2導電体膜の第2接続領域には、第2外部電極が接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017−195322号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のチップコンデンサは、所定容量のキャパシタ領域を有している。このキャパシタ領域を形成する構造は、基板上に形成された第1導電体膜、誘電体膜および第2導電体膜の積層膜である。そのため、キャパシタ領域の容量が基板の平面サイズに制約される。したがって、素子の小型化の維持とキャパシタの大容量化とを両立することが難しい。
【0005】
本発明の目的は、素子の小型化とキャパシタ部の大容量化とを両立することができるチップ部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一の局面に係るチップ部品は、第1面およびその反対側の第2面を有する基板と、前記基板の一部を利用して前記第1面側に形成され、一端部および他端部を有し、かつ複数の柱単位で形成された複数の壁部と、前記基板の一部を利用して前記壁部の周囲に形成され、少なくとも前記壁部の前記一端部および前記他端部の一方に連結された支持部と、前記壁部の表面に倣って形成されたキャパシタ部とを含み、各前記柱単位は、平面視において、中央部と、前記中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含み、前記壁部は、隣り合う前記柱単位の前記凸部同士の連結によって形成されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一の局面に係るチップ部品によれば、基板に形成された壁部は、複数の柱単位で形成されている。各柱単位は、平面視において、中央部と、中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含んでいる。これにより、壁部が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部が壁部の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部の容量が基板の平面サイズに制約されず、壁部の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板の平面サイズが小さくてもキャパシタ部の容量を大きく確保できるので、素子の小型化とキャパシタ部の大容量化とを両立することができる。
【0008】
また、複数の柱単位を連結して形成された壁部であれば、互いに独立した柱単位に比べて安定性に優れる。さらに、壁部の一端部および他端部の少なくとも一方が、壁部の周囲の支持部に連結されている。これにより、少なくとも壁部を側方から片持ち支持することができるので、壁部に対して加わる横方向の力に対する補強をすることができる。その結果、壁部の高さを高くしても壁部の安定性を維持することができるので、素子の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、本発明の第1実施形態に係るチップ部品の模式的な斜視図である。
図2は、本発明の第1実施形態に係るチップ部品の模式的な平面図である。
図3は、前記チップ部品の内部構造を示す平面図である。
図4は、図3のチップ部品の要部拡大図である。
図5は、本発明の第1実施形態に係るチップ部品の模式的な断面図である。
図6Aは、本発明の第1実施形態に係るチップ部品の製造工程の一部を示す図である。
図6Bは、図6Aの次の工程を示す図である。
図6Cは、図6Bの次の工程を示す図である。
図6Dは、図6Cの次の工程を示す図である。
図6Eは、図6Dの次の工程を示す図である。
図6Fは、図6Eの次の工程を示す図である。
図6Gは、図6Fの次の工程を示す図である。
図6Hは、図6Gの次の工程を示す図である。
図6Iは、図6Hの次の工程を示す図である。
図6Jは、図6Iの次の工程を示す図である。
図6Kは、図6Jの次の工程を示す図である。
図6Lは、図6Kの次の工程を示す図である。
図7は、本発明の第2実施形態に係るチップ部品の要部拡大図である。
図8は、図7の二点鎖線VIIIで囲まれた部分の拡大図である。
図9Aは、本発明の第2実施形態に係るチップ部品の製造工程の一部を示す図である。
図9Bは、図9Aの次の工程を示す図である。
図9Cは、図9Bの次の工程を示す図である。
図9Dは、図9Cの次の工程を示す図である。
図9Eは、図9Dの次の工程を示す図である。
図9Fは、図9Eの次の工程を示す図である。
図10は、本発明の第3実施形態に係るチップ部品の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<本発明の実施形態>
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の一実施形態に係るチップ部品は、第1面およびその反対側の第2面を有する基板と、前記基板の一部を利用して前記第1面側に形成され、一端部および他端部を有し、かつ複数の柱単位で形成された複数の壁部と、前記基板の一部を利用して前記壁部の周囲に形成され、少なくとも前記壁部の前記一端部および前記他端部の一方に連結された支持部と、前記壁部の表面に倣って形成されたキャパシタ部とを含み、各前記柱単位は、平面視において、中央部と、前記中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含み、前記壁部は、隣り合う前記柱単位の前記凸部同士の連結によって形成されている。
【0011】
この構成によれば、基板に形成された壁部は、複数の柱単位で形成されている。各柱単位は、平面視において、中央部と、中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含んでいる。これにより、壁部が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部が壁部の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部の容量が基板の平面サイズに制約されず、壁部の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板の平面サイズが小さくてもキャパシタ部の容量を大きく確保できるので、素子の小型化とキャパシタ部の大容量化とを両立することができる。
【0012】
また、複数の柱単位を連結して形成された壁部であれば、互いに独立した柱単位に比べて安定性に優れる。さらに、壁部の一端部および他端部の少なくとも一方が、壁部の周囲の支持部に連結されている。これにより、少なくとも壁部を側方から片持ち支持することができるので、壁部に対して加わる横方向の力に対する補強をすることができる。その結果、壁部の高さを高くしても壁部の安定性を維持することができるので、素子の信頼性を向上させることができる。
【0013】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、各前記柱単位において、各前記凸部は、隣り合う前記凸部との間に120°の角度を形成し、かつ前記隣り合う前記凸部と前記中央部で交差していてもよい。
この構成によれば、壁部に対して如何なる方向から力が加わっても、3つの凸部の少なくとも1つの凸部が、壁部の倒壊を防止する控え壁の役割を担うことができる。その結果、壁部の安定性を一層向上させることができる。
【0014】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、複数の前記壁部のうちの第1壁部は、第1方向に延び、かつ前記支持部に連結された第1主部と、前記第1方向に交差する第2方向に延び、前記第1方向に沿って櫛歯状に配列された第1枝部とを含み、各前記第1枝部は、前記第1壁部の各前記柱単位の前記凸部のうちの第1凸部によって形成されていてもよい。
【0015】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記第1壁部の各前記柱単位の前記凸部は、前記第1凸部以外の第2凸部および第3凸部を含み、前記第1主部は、隣り合う前記柱単位の前記第2凸部と前記第3凸部との連結によって形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、複数の前記壁部は、前記第1壁部に隣り合う第2壁部を含み、前記第2壁部は、前記第1方向に延び、かつ前記支持部に連結された第2主部と、前記第1主部に向かって延び、前記櫛歯状の第1枝部に噛み合う櫛歯状の第2枝部とを含み、各前記第2枝部は、前記第2壁部の各前記柱単位の前記凸部のうちの第4凸部によって形成されていてもよい。
【0016】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記第2壁部の各前記柱単位の前記凸部は、前記第4凸部以外の第5凸部および第6凸部を含み、前記第2主部は、隣り合う前記柱単位の前記第5凸部と前記第6凸部との連結によって形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記壁部の高さHに対する前記柱単位の前記凸部の幅Wの比(W/H)は、2/50〜2/100であってもよい。
【0017】
この構成によれば、壁部の高さが比較的高いので、キャパシタ部の容量を一層大きくすることができる。しかも、壁部の高さをこのように高くしても、壁部が支持部で支持されているため、壁部の安定性も維持することができる。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記支持部は、前記複数の壁部を取り囲む環状に形成されており、前記壁部は、前記支持部に連結された一端部および他端部を含んでいてもよい。
【0018】
この構成によれば、壁部の一端部および他端部の両方が支持部に連結されており、壁部が側方から両持ち支持されている。その結果、壁部の安定性を一層向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るチップ部品は、前記壁部の表面に形成された絶縁膜を含み、前記キャパシタ部は、前記絶縁膜上に形成された下部電極と、前記下部電極上に形成された容量膜と、前記容量膜上に形成された上部電極とを含んでいてもよい。
【0019】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記上部電極は、隣り合う前記壁部の間の空間に埋め込まれた埋め込み電極を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記下部電極および前記上部電極は、ポリシリコン電極を含み、前記容量膜は、酸化膜を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品は、前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続された第1電極膜と、前記基板上に形成され、前記上部電極に電気的に接続された第2電極膜と、前記第1電極膜および前記第2電極膜を覆う表面絶縁膜と、前記表面絶縁膜上に形成され、前記表面絶縁膜を貫通して前記第1電極膜に電気的に接続された第1外部電極と、前記表面絶縁膜上に形成され、前記表面絶縁膜を貫通して前記第2電極膜に電気的に接続された第2外部電極とを含んでいてもよい。
【0020】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記第1電極膜は、前記第1外部電極の直下の領域で前記下部電極に接続されていてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記第2電極膜は、前記第2外部電極の直下の領域で前記上部電極に接続されていてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記第1電極膜および前記第2電極膜は、アルミニウム電極膜を含んでいてもよい。
【0021】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記第1外部電極および前記第2外部電極は、めっき成長によって形成されためっき層を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記壁部は、前記第1外部電極と前記第2外部電極との間の領域、かつ前記第1外部電極および前記第2外部電極の直下の領域に形成されていてもよい。
【0022】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記下部電極は、前記容量膜との接触面に凹凸構造を有していてもよい。
この構成によれば、下部電極に凹凸構造が形成されているので、下部電極の表面積を増加させることができる。その結果、上部電極に対して、下部電極を広い面積で対向させることができ、キャパシタ部の容量を一層大きくすることができる。
【0023】
本発明の一実施形態に係るチップ部品では、前記基板は、半導体基板を含んでいてもよい。
<本発明の実施形態の詳細な説明>
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るチップ部品1の模式的な斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態に係るチップ部品1の模式的な平面図である。図3は、チップ部品1の内部構造を示す平面図である。図4は、図3のチップ部品1の要部拡大図である。図5は、本発明の第1実施形態に係るチップ部品1の模式的な断面図である。
【0024】
なお、図5は、チップ部品1の特定の切断面における断面構造を示しているのではなく、チップ部品1の構造を理解し易くするため、チップ部品1の要部の断面構造を示している。
チップ部品1は、キャパシタ構造が単独で搭載されたチップコンデンサであり、チップ本体を構成する略直方体形状の基板2を含む。基板2は、シリコン基板等の半導体基板であってもよく、その他、セラミックス基板、ガラス基板等の絶縁性基板であってもよい。また、半導体基板である場合、基板2は、p型基板であってもよいし、n型基板であってもよい。
【0025】
基板2の長手方向に沿う長辺の長さLは、たとえば0.4mm〜2mmである。短手方向に沿う短辺の長さDは、たとえば0.2mm〜2mmである。基板2の厚さTは、たとえば0.1mm〜0.5mmである。
基板2は、第1面3と、その反対側に位置する第2面4と、第1面3および第2面4を接続する第3面5とを有している。基板2の第1面3および第2面4は、それらの法線方向から見た平面視(以下、単に「平面視」という。)において長方形状に形成されている。
【0026】
基板2の第1面3、第2面4および第3面5は、それぞれ、基板2の表面、裏面および側面と称されてもよい。また、第3面5は、この実施形態では、基板2が平面視長方形状に形成されている関係上、基板2の長手方向に対向する1対の面と、基板2の短手方向に対向する1対の面との合計4つの面に区画されている。一方で、第3面5は、たとえば、基板2が平面視円形、平面視楕円形、または平面視長方形であっても各角部が面取りされている場合(図2に示すように、ラウンド形状のコーナー部6を有する場合)には、図1とは異なり、明確に複数の面に区画されていなくてもよい。
【0027】
基板2の第1面3上には第1外部電極7と、第2外部電極8とが形成されている。第1外部電極7は、基板2の長手方向の一方側端部に配置されている。第2外部電極8は、基板2の長手方向の他方側端部に配置されている。第1外部電極7および第2外部電極8は、いずれも、基板2の短手方向に沿う一対の長辺を有する平面視長方形状に形成されている。
【0028】
図3および図5に示すように、このチップ部品1では、基板2の第1面3側の部分が選択的に除去されることによって、基板2の残りの部分が複数の壁部9および支持部10を形成している。
複数の壁部9は、それぞれ、基板2の短手方向D

(第1方向)に延びている。この実施形態では、基板2の長手方向D

(第2方向)に沿う一対の周縁部(第3面5に近い部分)の一方から他方まで延びている。また、複数の壁部9は、基板2の長手方向D

において、互いに間隔を空けて配列されている。これにより、図3に示すように、複数の壁部9は、平面視でストライプ状に形成されている。
【0029】
また、この実施形態では、ストライプ状の壁部9は、図3に示すように、第1外部電極7と第2外部電極8との間の領域、かつ第1外部電極7および第2外部電極8の直下の領域に形成されている。したがって、基板2の厚さ方向において、ストライプ状の壁部9のいくつかは第1外部電極7および第2外部電極8に対向しておらず、残りは第1外部電極7および第2外部電極8に対向している。なお、ストライプ状の壁部9は、第1外部電極7と第2外部電極8との間の領域のみに形成されていてもよい。この場合、第1外部電極7および第2外部電極8の直下の領域の基板2の第1面3は、平坦面であってもよい。
【0030】
一方、支持部10は、この実施形態では、複数の壁部9の周囲に形成された基板2の残りの部分である。この実施形態では、基板2の第3面5に沿って環状(枠状)に形成された部分全体を支持部10と称しているが、支持部10は環状である必要はない。たとえば、基板2の長手方向D

に沿う一対の第3面5,5を含む部分であり、各壁部9の長手方向(延出方向)一端部9Aおよび/または他端部9Bに連結された部分のみを支持部10と称してもよい。
(【0031】以降は省略されています)

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