JP2013157720A - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】封止樹脂が環状の接合材を通過して対向空間へ流れ込むことを抑制できる電子部品を提供する。
【解決手段】電子部品1は、絶縁基板11と、絶縁基板11の表面に設けられた基板環状層18と、圧電基板19と、圧電基板19の表面に設けられ、基板環状層18に対向する素子環状層26と、基板環状層18と素子環状層26との間に介在してこれらを接合する環状はんだ10と、これら環状の部材の外周を覆う樹脂部9とを有する。そして、基板環状層18は、その環状の内側と外側とを連通する途切れ部18sを有する。
【選択図】図4
【解決手段】電子部品1は、絶縁基板11と、絶縁基板11の表面に設けられた基板環状層18と、圧電基板19と、圧電基板19の表面に設けられ、基板環状層18に対向する素子環状層26と、基板環状層18と素子環状層26との間に介在してこれらを接合する環状はんだ10と、これら環状の部材の外周を覆う樹脂部9とを有する。そして、基板環状層18は、その環状の内側と外側とを連通する途切れ部18sを有する。
【選択図】図4
Description
本発明は、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)素子、圧電薄膜共振器(FBAR:Film Bulk Acoustic Resonator)等の電子素子を含む電子部品に関する。
支持部材と、該支持部材に表面実装された電子素子との間の対向空間を封止樹脂により密閉した電子部品が知られている。特許文献1では、支持部材と電子素子との間に介在するとともにこれらを接合するはんだを対向空間を囲むように環状に設け、その後に環状のはんだの外周に封止樹脂を供給することにより、封止樹脂が対向空間へ流れ込むことを防止している。
しかし、特許文献1のような技術においては、環状のはんだによって支持部材と電子素子とを接合するためにリフローを行ったときに、対向空間の気体が膨張して、溶融状態のはんだに穴が形成されるおそれがある。この場合、その後に封止樹脂を供給すると、封止樹脂が上記の穴を介して対向空間に流れ込んでしまう。
本発明の目的は、封止樹脂が環状の接合材を通過して対向空間へ流れ込むことを抑制できる電子部品を提供することにある。
本発明の一態様に係る電子部品は、第1基体と、該第1基体の表面に設けられた第1環状層と、第2基体と、該第2基体の表面に設けられ、前記第1環状層に対向する第2環状層と、前記第1環状層と前記第2環状層との間に介在してこれらを接合する環状の接合材と、前記第1環状層、前記第2環状層及び前記環状の接合材の外周を覆う封止樹脂と、を有し、前記第1環状層は、その環状の内側と外側とを連通する途切れ部を有する。
好適には、前記接合材は、前記途切れ部と重なる位置においても途切れずに延び、前記途切れ部においては、前記接合材と前記第1基体との間に、前記第1環状層の内側と外側とを連通する空隙が存在する。
好適には、前記接合材は、前記第1基体の前記途切れ部から露出する領域の中央側に当接して前記途切れ部の中央側を塞いでいる。
好適には、前記第1環状層及び前記第2環状層は多角形状に形成されており、前記途切れ部は、前記多角形の角部に位置している。
好適には、前記途切れ部は、環状の外側ほど幅が狭くなっている。
好適には、前記封止樹脂は、平均粒径が前記途切れ部における空隙の最大高さ及び最大幅のうち小さい方の半分以上であるフィラーを含む。
好適には、前記封止樹脂は、最大径が前記途切れ部における空隙の最大高さ及び最大幅のうち小さい方よりも大きいフィラーを含む。
好適には、前記第1基体及び前記第2基体の一方は、圧電基板であり、前記圧電基板の、前記第1環状層、前記第2環状層及び前記接合材に囲まれる領域には、励振電極が設けられている。
上記の構成によれば、封止樹脂が環状の接合材を通過して対向空間へ流れ込むことを抑制できる。
以下、本発明の実施形態に係る電子部品について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
(第1の実施形態)
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る電子部品1の外観を示す上面1a側から見た斜視図であり、図1(b)は、電子部品1の外観を示す下面1b側から見た斜視図である。
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る電子部品1の外観を示す上面1a側から見た斜視図であり、図1(b)は、電子部品1の外観を示す下面1b側から見た斜視図である。
なお、電子部品1は、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系xyzを定義するとともに、z方向の正側を上方として、上面若しくは下面の語を用いるものとする。
電子部品1は、例えば、概ね直方体状に形成されており、その下面1bには、複数の外部端子3が適宜な形状及び適宜な数で露出している。電子部品1の大きさは適宜な大きさとされてよいが、例えば、1辺の長さが1mm〜数mmである。
電子部品1は、不図示の実装基板に対して下面1bを対向させて配置され、実装基板に設けられたパッドと複数の外部端子3とがはんだバンプ等を介して接合されることにより実装基板に実装される。そして、電子部品1は、例えば、複数の外部端子3のいずれかを介して信号が入力され、入力された信号に所定の処理を施して複数の外部端子3のいずれかから出力する。
なお、複数の外部端子3の数、位置及び役割は、電子部品1内部の構成等に応じて適宜に設定されてよい。本実施形態では、4つの外部端子3が下面1bの4隅に設けられている場合を例示している。
図2は、電子部品1の分解斜視図である。図3(a)は、図2のIIIa−IIIa線に対応する電子部品1の断面図である。図3(b)は、図2(a)の領域IIIbの拡大図である。なお、実際には、電子部品1は、一部の部材の破断無しには図2のように分解することはできない。
電子部品1は、図2に示すように、大きくは3つの部材を含んでいる。すなわち、電子部品1は、支持部材5と、当該支持部材5上に実装されたSAW素子7と、SAW素子7を封止する樹脂部9とを有している。
また、電子部品1は、図3(a)及び図3(b)に示すように、支持部材5とSAW素子7との間に、これらの電気的接続を行うためのバンプ8と、製造工程において樹脂部9が支持部材5とSAW素子7との間に流れ込むことを抑制するための環状はんだ10とを有している。
支持部材5は、例えば、リジッド式のプリント配線板によって構成されており、絶縁基板11と、絶縁基板11の上面11aに形成された上面導電層13A(図3(a))と、絶縁基板11の内部に上面11aに平行に形成された内部導電層13B(図3(a))と、絶縁基板11の全部又は一部を上下方向に貫通するビア導体15(図3(a))と、絶縁基板11の下面11bに形成された既述の外部端子3とを有している。なお、支持部材5は、内部導電層13Bが設けられないものであってもよい。
絶縁基板11は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。また、絶縁基板11は、例えば、樹脂、セラミック及び/又はアモルファス状態の無機材料を含んで形成されている。絶縁基板11は、単一の材料からなるものであってもよいし、基材に樹脂を含浸させた基板のように複合材料からなるものであってもよい。
上面導電層13Aは、バンプ8が接合される基板パッド17(図3(a)、図3(b))と、環状はんだ10が接合される基板環状層18(図3(a)、図3(b))とを含んでいる。ビア導体15及び内部導電層13Bは、基板パッド17と外部端子3とを接続する配線を含んでいる。なお、上面導電層13A、内部導電層13B及びビア導体15は、インダクタ、コンデンサ若しくは適宜な処理を実行する回路を含んでいてもよい。
上面導電層13A、内部導電層13B、ビア導体15及び外部端子3は、例えば、Cu等の金属により構成されている。基板パッド17及び基板環状層18においては、はんだが好適に接合されるように、NiやAu等のめっきがなされてもよい。基板パッド17や基板環状層18の厚みは、例えば、7〜8μmである。
SAW素子7は、圧電基板19と、圧電基板19の下面19aに設けられた素子導電層20とを有している。
圧電基板19は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。圧電基板19の平面視における大きさは、支持部材5の平面視における大きさよりも小さい。圧電基板19は、例えば、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶等の圧電性を有する単結晶の基板により構成されている。
素子導電層20は、SAWを励起するための励振電極21(図2)と、バンプ8が接合される素子パッド25と、環状はんだ10が接合される素子環状層26とを有している。なお、SAW素子7は、この他、励振電極21を覆う保護層、圧電基板19の上面19bを覆う電極及び/又は保護層等の適宜な部材を有していてよい。
励振電極21は、いわゆるIDT(InterDigital transducer)であり、図2に示すように、一対の櫛歯電極23を含んでいる。各櫛歯電極23は、バスバー23aと、バスバー23aから延びる複数の電極指23bとを有しており、一対の櫛歯電極23は、互いに噛み合うように(複数の電極指23bが互いに交差するように)配置されている。なお、図2等は模式図であることから、複数本の電極指23bを有する櫛歯電極23が1対のみ図示されているが、実際には、これよりも多くの電極指23bを有する複数対の櫛歯電極23が設けられていてよい。励振電極21は、例えば、SAWフィルタ、SAW共振器及び/又はデュプレクサを構成している。
一対の櫛歯電極23の一方に信号が入力されると、当該信号はSAWに変換されて下面19aを電極指23bに直交する方向(x方向)に伝搬し、再度信号に変換されて一対の櫛歯電極23の他方から出力される。その過程において、信号はフィルタリング等がなされる。
素子パッド25は、下面19aに形成された不図示の配線を介して励振電極21に接続されている。一対の櫛歯電極23の一方は、複数の素子パッド25のいずれかを介して信号が入力され、一対の櫛歯電極23の他方は、複数の素子パッド25のいずれかを介して信号を出力する。
なお、励振電極21、素子パッド25及びこれらを接続する不図示の配線並びに素子環状層26は、例えば、Al−Cu合金等の適宜な金属により構成されている。これらは、同一材料により形成されていてもよいし、互いに異なる材料により形成されていてもよい。素子パッド25及び素子環状層26は、はんだが好適に接合されるように、NiやAu等のめっきがなされてもよい。素子パッド25や素子環状層26の厚みは、例えば、2〜3μmである。
バンプ8は、素子パッド25と基板パッド17との間に介在して、これらパッドを接合している。バンプ8は、例えば、はんだにより構成されている。はんだは、Pb−Sn合金はんだ等の鉛を用いたはんだであってもよいし、Au−Sn合金はんだ、Au−Ge合金はんだ、Sn−Ag合金はんだ、Sn−Cu合金はんだ等の鉛フリーはんだであってもよい。なお、バンプ8は、導電性接着剤によって形成されていてもよい。
環状はんだ10は、基板環状層18と素子環状層26との間に介在して、これら環状層を接合している。環状はんだ10を構成するはんだは、バンプ8と同様に、鉛を用いたはんだであってもよいし、鉛フリーのはんだであってもよい。
支持部材5とSAW素子7との間にバンプ8及び環状はんだ10が介在していることにより、絶縁基板11の上面11aと、圧電基板19の下面19aとの間には間隙(対向空間S、図3(a)及び図3(b))が形成されている。これにより、下面19aにおけるSAWの伝搬が容易化されている。なお、バンプ8及び環状はんだ10の厚みは、例えば、30μm程度である。
樹脂部9は、例えば、支持部材5上においてSAW素子7を覆うように設けられている。すなわち、樹脂部9は、SAW素子7の上面19b及び側面19c、並びに、支持部材5の上面11aのSAW素子7の外周部分に当接している。また、樹脂部9は、SAW素子7の下面19aと支持部材5の上面11aとの間に入り込み、素子環状層26、基板環状層18及び環状はんだ10の外周面に当接している。樹脂部9の各種部材への当接部分は、少なくとも一部、好ましくは、全部が接着されていることが好ましい。
樹脂部9の外形は、例えば、概ね直方体状になるように形成されている。その平面視における形状及び大きさは、例えば、支持部材5の平面形状と同様であり、樹脂部9の側面は支持部材5の側面と面一になっている。樹脂部9のSAW素子7上の厚みは、SAW素子7の保護の観点等の種々の観点から適宜な大きさとされてよい。
樹脂部9は、樹脂を含んで構成されている。当該樹脂は、好ましくは熱硬化性樹脂であり、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂若しくはフェノール樹脂である。樹脂には、当該樹脂よりも熱膨張係数が低い材料により形成された絶縁性粒子からなるフィラーが混入されていてもよい。絶縁性粒子の材料は、例えば、シリカ、アルミナ、フェノール、ポリエチレン、グラスファイバー、グラファイトフィラーである。
図4(a)は、基板環状層18を示す平面図である。図4(b)は、素子環状層26を示す平面図である。図4(c)は、図4(a)のIVc−IVc線に対応する環状はんだ10付近の断面図である。なお、図4(a)及び図4(b)においては、基板パッド17や素子パッド25等の図示は省略している。
基板環状層18は、複数の基板パッド17が配置される領域を囲む環状に形成されている。例えば、基板環状層18は、絶縁基板11の矩形の外周縁部に沿って概ね矩形状に形成されている。基板環状層18の幅は、例えば、一定である。
素子環状層26は、複数の素子パッド25や励振電極21が配置される領域を囲む環状に形成されている。素子環状層26は、例えば、圧電基板19の矩形の外周縁部に沿って概ね矩形状に形成されている。素子環状層26の幅は、例えば、一定である。
素子環状層26及び基板環状層18は、概ね互いに同一の形状及び径に形成されており、図3(a)にも示したように、互いに対向する。なお、素子環状層26及び基板環状層18の幅は、互いに同一であってもよいし、一方が他方よりも大きくてもよい。
特に図示しないが、環状はんだ10は、素子環状層26及び基板環状層18の全周に亘ってこれらの間に介在し、素子環状層26及び基板環状層18と同様に、励振電極21等を囲む環状に形成されている。環状はんだ10の幅は、例えば、素子環状層26及び基板環状層18の幅が一定であることに対応して一定である。
そして、素子環状層26、基板環状層18、環状はんだ10、圧電基板19の下面19a及び絶縁基板11の上面11aに囲まれた領域によって対向空間Sが構成されている。
樹脂部9は、環状はんだ10等によって対向空間Sへの充填が阻まれている。対向空間Sは、上記の環状はんだ10や樹脂部9等によって密閉されている。対向空間S内は、真空となっていてもよいし、空気等の気体が封入されていてもよい。気体が封入されている場合、その圧力は、対向空間S内の温度が大気の温度と同等のときに、大気圧よりも高くてもよいし、同等でもよいし、大気圧よりも低くてもよい。
なお、素子環状層26、基板環状層18及び環状はんだ10は、基準電位に接続されていてもよいし、電気的に浮遊状態とされていてもよい。
基板環状層18には、その環状の内側と外側とを連通する途切れ部18s(図4(a)、図4(c))が形成されている。途切れ部18sの位置、数、幅w等は適宜に設定されてよい。図4(a)では、基板環状層18の矩形の各辺の中央付近に途切れ部18sが設けられている場合を例示している。途切れ部18sの幅wは、例えば、100μm未満である。
環状はんだ10は、図4(c)に示すように、途切れ部18sと重なる領域においても途切れずに延びている。ただし、環状はんだ10は、途切れ部18s内に充填されておらず、環状はんだ10と絶縁基板11との間には、対向空間Sとその外部とを連通する空隙Cが形成されている。本実施形態では、環状はんだ10の下面は絶縁基板11の上面11aと概ね平行であり、空隙Cは、途切れ部18sと同等の幅(w:例えば100μm未満)及び高さ(基板環状層18の厚み:例えば7〜8μm)を有している。
図5(a)〜図5(e)は、電子部品1の製造方法を説明する、図3(a)に対応する断面図である。製造工程は、図5(a)から図5(e)へ順に進んでいく。
まず、図5(a)に示すように、SAW素子7が用意されるとともに、図5(b)に示すように、支持部材5が用意される。
SAW素子7は、例えば、分割されることによって圧電基板19となる母基板を対象に素子導電層20が形成され、その後、ダイシングが行われることによって作製される。素子導電層20は、例えば、スパッタリング法、蒸着法またはCVD(Chemical Vapor Deposition)等の薄膜形成法により、下面19a上に金属層を形成し、次に、金属層に対してフォトリソグラフィー法等によりパターニングを行うことによって形成される。
支持部材5は、例えば、一般的なプリント配線板と同様に作製される。なお、図5(b)〜図5(e)に示す工程において、支持部材5は、分割されることによって支持部材5となる母基板の状態であるが、図5(b)〜図5(e)では、一の電子部品1に対応する部分のみを示している。
支持部材5が用意されると、図5(c)に示すように、バンプ8及び環状はんだ10が形成される。具体的には、例えば、スクリーン印刷等の適宜な方法により、バンプ8及び環状はんだ10となるはんだペーストを基板パッド17及び基板環状層18上に塗布する。なお、その後、溶剤を蒸発させるとともに形状を整えるための加熱処理など、適宜な処理が行われてもよい。
バンプ8及び環状はんだ10が形成されると、図5(d)に示すように、SAW素子7を支持部材5に実装する。具体的には、SAW素子7を支持部材5上に載置し、リフロー炉等によってバンプ8及び環状はんだ10を溶融し、その後、冷却によって溶融したバンプ8及び環状はんだ10を固化させる。
ここで、溶融したはんだの基板環状層18及び素子環状層26(金属)に対する濡れ性は、溶融したはんだの絶縁基板11(樹脂若しくはセラミック等)に対する濡れ性よりも高いことから、途切れ部18sにおいて、溶融したはんだは、基板環状層18及び素子環状層26に引きつけられ、絶縁基板11からは離間する。その結果、図4(c)に示した環状はんだ10と絶縁基板11との空隙Cが形成される。
なお、空隙Cは、はんだペーストの塗布若しくはその後に必要に応じて行われる加熱処理等の時点において、ある程度形成されていてもよい。また、そのようにある程度形成された空隙は、リフロー炉等によるはんだの加熱溶融時において、はんだの濡れ性によって拡張されてもよいし、SAW素子7と支持部材5との間の圧縮力によって縮小されてもよい。
リフロー炉等によるはんだの加熱溶融時においては、対向空間Sの気体が膨張する。しかし、気体は空隙Cを介して対向空間Sの外部へ放出されることから、対向空間S内の圧力の上昇は抑制され、対向空間S内の圧力によって環状はんだ10に空隙Cよりも大きい穴が形成されることが抑制される。
SAW素子7が支持部材5に実装されると、図5(e)に示すように、樹脂部9となる液状の樹脂47が供給される。樹脂47の供給は、例えば、スクリーン印刷によって行われる。樹脂47の供給は、大気圧下で行われてもよいし、真空雰囲気下で行われてもよい。
液状の樹脂47が供給されると、環状はんだ10、基板環状層18及び素子環状層26は、樹脂47が対向空間Sへ流れ込むことを阻止する堰として機能する。基板環状層18には途切れ部18s(空隙C)が形成されているが、樹脂47はある程度の粘度(例えば120Pa・s)を有し、また、途切れ部18sの高さは比較的小さいから、樹脂47が対向空間S内へ流れ込むことは抑制される。なお、樹脂47の粘度は、樹脂47の組成、効果促進剤の含有量、硬化温度によって調整される。
その後、樹脂47は、加熱されて硬化する。そして、硬化した樹脂47及び複数の支持部材5からなる母基板はダイシングされ、個片化された電子部品1が作製される。
以上のとおり、本実施形態では、電子部品1は、絶縁基板11と、絶縁基板11の表面に設けられた基板環状層18と、圧電基板19と、圧電基板19の表面に設けられ、基板環状層18に対向する素子環状層26と、基板環状層18と素子環状層26との間に介在してこれらを接合する環状はんだ10と、これら環状の部材の外周を覆う樹脂部9とを有する。そして、基板環状層18は、その環状の内側と外側とを連通する途切れ部18sを有する。
従って、図5(d)及び図5(e)を参照して説明したように、比較的高さが小さな途切れ部18sから対向空間S内の気体を対向空間Sの外部へ放出することによって、環状はんだ10に比較的大きな穴が形成されることを抑制し、ひいては、そのような比較的大きな穴から液状の樹脂47が対向空間S内へ流れ込むことを抑制することができる。
環状はんだ10は、途切れ部18sと重なる位置においても途切れずに延び、途切れ部18sにおいては、環状はんだ10と絶縁基板11との間に、基板環状層18の内側と外側とを連通する空隙Cが存在する。
従って、後述する第4の変形例(図7(d))に比較して、空隙Cの大きさは、途切れ部18sの大きさ(幅w及び基板環状層18の厚み)に近くなり、空隙Cの大きさの調整が容易である。
なお、以上の第1の実施形態において、絶縁基板11は本発明の第1基体の一例であり、基板環状層18は本発明の第1環状層の一例であり、圧電基板19は本発明の第2基体の一例であり、素子環状層26は本発明の第2環状層の一例であり、環状はんだ10は本発明の接合材の一例であり、樹脂部9は本発明の封止樹脂の一例である。
(第2の実施形態)
図6(a)〜図6(c)は、第2の実施形態に係る図4(a)〜図4(c)に対応する図である。なお、図6(c)は、図6(b)のVIc−VIc線に対応している。
図6(a)〜図6(c)は、第2の実施形態に係る図4(a)〜図4(c)に対応する図である。なお、図6(c)は、図6(b)のVIc−VIc線に対応している。
第2の実施形態では、基板環状層218に代えて、素子環状層226に途切れ部226sが形成されている。途切れ部226sの位置、数、幅w等が適宜に設定されてよいことは第1の実施形態の途切れ部18sと同様である。図6(b)では、素子環状層226の矩形の1辺の中央付近に途切れ部226sが設けられている場合を例示している。途切れ部226sの幅wは、例えば、途切れ部18sと同様に、100μm未満である。
途切れ部226sによって、第1の実施形態と同様に、空隙C(図6(c))が形成されている。空隙Cは、第1の実施形態と同様に、途切れ部226sと同等の幅(w:例えば100μm未満)及び高さ(素子環状層226の厚み:例えば2〜3μm)を有している。
第2の実施形態の製造方法は、基板環状層218のパターニングにおいて途切れ部を形成せず、素子環状層226のパターニングにおいて途切れ部226sを形成する以外は、第1の実施形態の製造方法と同様でよい。
第2の実施形態のように、途切れ部226sが素子環状層226に設けられた場合においても、第1の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、比較的高さが小さい空隙Cから対向空間S内の気体が対向空間Sの外部へ放出されることによって環状はんだ10に比較的大きな穴が形成されることが抑制され、ひいては、そのような比較的大きな穴から液状の樹脂47が対向空間S内へ流れ込むことが抑制される効果が奏される。
なお、第2の実施形態において、圧電基板19は本発明の第1基体の一例であり、素子環状層226は本発明の第1環状層の一例であり、絶縁基板11は本発明の第2基体の一例であり、基板環状層218は本発明の第2環状層の一例であり、環状はんだ10は本発明の接合材の一例であり、樹脂部9は本発明の封止樹脂の一例である。
(第1の変形例)
図7(a)は、第1の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。
図7(a)は、第1の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。
第1の変形例では、環状はんだ10は、その下面が、途切れ部18sにおいて膨らみ、途切れ部18sの中央付近において絶縁基板11に当接している。そして、途切れ部18sの両側において空隙Cが形成されている。
このような環状はんだ10の膨らみは、例えば、環状はんだ10の量を実施形態よりも多く及び/又はバンプ8の高さを実施形態よりも低くすることにより実現される。
第1の変形例では、空隙Cが実施形態よりも小さくなっている。ここで、対向空間S内の気体の放出においては少しの隙間が存在すれば十分であり、一方、液状の樹脂47の対向空間Sへの流入を抑制する観点からは隙間は小さいほどよい。従って、第1の変形例では、実施形態と同様の効果がより好適に奏されることが期待される。
(第2の変形例)
図7(b)は、第2の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。
図7(b)は、第2の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。
第2の変形例では、第1の変形例とは逆に、環状はんだ10は、その下面が、途切れ部18sにおいて凹み、空隙Cが実施形態よりも大きくなっている。
このような環状はんだ10の凹みは、例えば、第1の変形例とは逆に、環状はんだ10の量を実施形態よりも少なく及び/又はバンプ8の高さを実施形態よりも高くすることにより実現される。
(第3の変形例)
図7(c)は、第3の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。第3の変形例は、第1の実施形態と第2の実施形態(図6)との組み合わせであり、基板環状層18及び素子環状層226の双方に途切れ部及び空隙Cが形成されている。
図7(c)は、第3の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。第3の変形例は、第1の実施形態と第2の実施形態(図6)との組み合わせであり、基板環状層18及び素子環状層226の双方に途切れ部及び空隙Cが形成されている。
第3の変形例では、2つの途切れ部18s及び226sによって対向空間S内の気体の放出がなされるから、第1及び第2の実施形態各々よりも迅速に放出がなされる。一方、途切れ部18s及び226sそれぞれの高さは第1及び第2の実施形態と同様であり、第1及び第2の実施形態と同様に、空隙Cにおける液状の樹脂47の流入は抑制される。
(第4の変形例)
図7(d)は、第4の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。
図7(d)は、第4の変形例に係る図4(c)に対応する断面図である。
第4の変形例では、第3の変形例と同様に、基板環状層18及び素子環状層226の双方に途切れ部が形成されている。そして、第2の変形例(図7(b))と同様に、環状はんだ10の量がバンプ8の高さに対して相対的に少なくされることによって、途切れ部226s及び18s各々に起因する空隙が大きくされて繋げられ、一つの空隙Cが形成されている。すなわち、環状はんだ10は途切れ部226s及び18sと重なる位置において途切れている。
途切れ部226s及び18sの幅wが比較的小さくされることによって(例えば環状はんだ10の厚み未満若しくは半分未満)、空隙Cの幅も比較的小さくされている。従って、第4の変形例においても、実施形態と同様の効果が奏される。
(第5の変形例)
図8は、第5の変形例に係る図4(a)に対応する平面図である。
図8は、第5の変形例に係る図4(a)に対応する平面図である。
第5の変形例では、途切れ部18sは、基板環状層18の矩形の角部に設けられている。なお、途切れ部18sは、4隅のいずれに設けられていてもよいが、好ましくは、全ての角部に設けられている。途切れ部18sの形状及び大きさは適宜に設定されてよい。
環状はんだ10となる溶融はんだは、基板環状層18の角部に集まり易い。従って、溶融はんだの厚みが不均一になる若しくは角部以外において溶融はんだが設計値に対して不足する等の不都合が生じるおそれがある。しかし、角部に途切れ部18sを形成し、角部に溶融はんだを集まり難くすることによって、そのような不都合が生じることを抑制できる。
なお、第5の変形例の途切れ部18sを角部に設ける態様は、基板環状層18が矩形の場合だけでなく、3角形若しくは5角形以上の多角形の場合に対しても適用されてよい。
(第6の変形例)
図9は、第6の変形例に係る途切れ部18sを示す平面図(図4(a)に対応する図の一部拡大図)である。なお、紙面左側は対向空間S側であり、紙面右側は対向空間Sの外側であるものとする。
図9は、第6の変形例に係る途切れ部18sを示す平面図(図4(a)に対応する図の一部拡大図)である。なお、紙面左側は対向空間S側であり、紙面右側は対向空間Sの外側であるものとする。
第6の変形例では、途切れ部18sは、対向空間Sの外側ほど幅が狭くなるように形成されている。より具体的には、例えば、途切れ部18sは、対向空間Sの外側ほど狭くなるテーパ状に形成されている。特に図示しないが、環状はんだ10は、例えば、第1の実施形態と同様に絶縁基板11には接しておらず、空隙Cは、途切れ部18sと同様の形状及び大きさである。
従って、対向空間Sの気体は、途切れ部18s(空隙C)を介して対向空間Sの外側へ流れ易く、その一方で、液状の樹脂47は、途切れ部18sを介して対向空間Sの外側から対向空間Sへ流れ込み難い。
(第7の変形例)
図10は、第7の変形例に係る図4のV−V線に対応する環状はんだ10付近の断面図である。
図10は、第7の変形例に係る図4のV−V線に対応する環状はんだ10付近の断面図である。
第7の変形例では、樹脂部9は、フィラー49を含んでいる。フィラー49を構成する絶縁性粒子の材料は、既に述べたように、例えば、シリカ、アルミナ、フェノール、ポリエチレン、グラスファイバー、グラファイトフィラーである。
フィラー49の平均粒径は、好ましくは空隙Cの高さ(基板環状層18の厚み)の半分以上であり、より好ましくは空隙Cの高さの2/3以上である。例えば、フィラー49の平均粒径は、空隙Cの高さ7〜8μmに対して4μm程度である。
フィラー49は、その粒径の2倍未満の高さ(若しくは幅)の隙間には殆ど流れ込まない。従って、上記のような平均粒径であれば、フィラー49はその多くが途切れ部18sに流れ込まない。そして、途切れ部18sに流れ込まないフィラー49は、液状の樹脂47が途切れ部18sに流れ込む抵抗となる。
また、フィラー49の最大粒径は、空隙Cの高さよりも大きいことが好ましい。例えば、フィラー49の最大粒径は、空隙Cの高さ7〜8μmに対して20μm程度である。
この場合、途切れ部18sに流れ込まないフィラー49が存在することになる。そして、このようなフィラー49は、空隙Cの少なくとも一部を塞ぎ、液状の樹脂47が空隙Cに流れ込むことを抑制する。
なお、フィラー49の粒径は、例えば、樹脂部9の研磨面若しくは破断面を電界放出型電子顕微鏡等を用いて撮像することにより、フィラー49を所定数(例えば数十)含む拡大断面画像を取得し、その画像においてフィラー49の最大径を測定することにより得られる。
本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
上述した実施形態及び変形例は適宜に組み合わされてよい。例えば、図7(a)、図7(b)、図8、図9及び図10に示した変形例は、第1の実施形態だけでなく、第2の実施形態に適用されてもよいし、第1及び第2の実施形態の組み合わせ(図7(c))に適用されてもよい。また、例えば、図7(a)〜図7(d)のいずれかの変形例と、図8の変形例と、図9の変形例と、図10の変形例との少なくとも2つ以上を組み合わせてもよい。
なお、図10の変形例において説明した好適なフィラーの平均粒径は、図7(a)、図7(b)若しくは図7(d)の変形例(空隙の高さが空隙の幅よりも大きい及び/又は空隙の高さ若しくは幅が一定でない場合)においては、例えば、空隙の最大高さ及び最大幅のうち小さい方の半分以上若しくは2/3以上とすればよい。同様に、好適なフィラーの最大径は、空隙の最大高さ及び最大幅のうち小さい方より大きくすればよい。
電子部品は、SAW装置に限定されない。換言すれば、電子素子は、SAW素子に限定されない。電子素子は、弾性波を利用しないものであってもよいし、圧電薄膜共振器等のSAW以外の弾性波を利用するものであってもよい。
支持部材(第1基体若しくは第2基体)は、電子素子と実装基板とを仲介するものに限定されない。例えば、支持部材は、携帯機器等の電子機器のマザーボード(メインボード、主基板)として機能するものであってもよい。また、支持部材は、複数の電子素子が実装されるものであってもよい。
接合材は、はんだに限定されず、また、第1基体及び第1環状層に対する濡れ性の相違によって途切れ部において隙間を形成するものに限定されない。例えば、接合材は、熱硬化性樹脂を含んで構成され、第1環状層への塗布時において粘性によって途切れ部への充填が抑制され、空隙(C)を構成してもよい。この場合、硬化のための加熱において対向空間の気体が空隙を介して放出され、接合材に比較的大きな穴が形成されることが抑制される。
なお、上記から明らかなように、第1基体及び第2基体ははんだの濡れ性が相対的に低い材料からなるものに限定されないし、第1環状層及び第2環状層ははんだの濡れ性が相対的に高い材料からなるものに限定されない。別の観点では、第1基体及び第2基体は、樹脂やセラミック(絶縁性材料)からなるものに限定されないし、第1環状層及び第2環状層は金属(導電性材料)からなるものに限定されない。
対向空間内に位置する配線や機能体(励振電極)は、これらの酸化防止等に寄与する絶縁性の保護層に覆われていてもよい。なお、保護層は、例えば、酸化珪素(SiO2など)、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、またはシリコンにより形成されている。
1…電子部品、9…樹脂部(封止樹脂)、10…環状はんだ(接合材)、11…絶縁基板(第1基体)、18…基板環状層(第1環状層)、18s…途切れ部、19…圧電基板(第2基体)、26…素子環状層(第2環状層)。
Claims (9)
- 第1基体と、
該第1基体の表面に設けられた第1環状層と、
第2基体と、
該第2基体の表面に設けられ、前記第1環状層に対向する第2環状層と、
前記第1環状層と前記第2環状層との間に介在してこれらを接合する環状の接合材と、
前記第1環状層、前記第2環状層及び前記環状の接合材の外周を覆う封止樹脂と、
を有し、
前記第1環状層は、その環状の内側と外側とを連通する途切れ部を有する
電子部品。 - 前記接合材は、前記途切れ部と重なる位置においても途切れずに延び、
前記途切れ部においては、前記接合材と前記第1基体との間に、前記第1環状層の内側と外側とを連通する空隙が存在する
請求項1に記載の電子部品。 - 前記接合材は、前記第1基体の前記途切れ部から露出する領域の中央側に当接して前記途切れ部の中央側を塞いでいる
請求項2に記載の電子部品。 - 前記第1環状層及び前記第2環状層は多角形状に形成されており、
前記途切れ部は、前記多角形の角部に位置している
請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記途切れ部は、環状の外側ほど幅が狭くなっている
請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記封止樹脂は、平均粒径が前記途切れ部における空隙の最大高さ及び最大幅のうち小さい方の半分以上であるフィラーを含む
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記封止樹脂は、最大径が前記途切れ部における空隙の最大高さ及び最大幅のうち小さい方よりも大きいフィラーを含む
請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記第1基体及び前記第2基体の一方は、圧電基板であり、
前記圧電基板の、前記第1環状層、前記第2環状層及び前記接合材に囲まれる領域には、励振電極が設けられている
請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記第1基体及び前記第2基体は樹脂若しくはセラミックからなり、
前記第1環状層及び前記第2環状層は金属からなり、
前記接合材ははんだである
請求項1〜8のいずれか1項に記載の電子部品。
Priority Applications (1)
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2012
- 2012-01-27 JP JP2012015421A patent/JP2013157720A/ja active Pending
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