JP4744213B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
また例えばこの特許文献3でははんだ材料としてSn(すず)−Sb(アンチモン)系及びSn−Ag(銀)系のはんだを用いることが示唆されているが、これらのはんだ材料は一般に固相線温度が低く例えば218〜245℃程度であるため、SAWデバイスをリフローにより他の電子機器に実装する場合にリフロー炉の熱によりはんだバンプ及びはんだ層が再度溶融し、SAWフィルタと配線基板との電気的接続が損なわれ、またリフロー後はんだ層が固化した際に各部に均一に固着されず、能動領域の気密性が低下するおそれがある。
さらに前記SAWデバイスにおいて封止を行うためにSAWフィルタの圧電基板の側周面から配線基板上を外方側に広がるように筒状にはんだが供給されることになるため、例えば既述の特許文献3に記載のSAWデバイスのようにSAWフィルタの機能面に金属層を設けその金属層にはんだを供給して封止を行う場合に比べて実装基板上においてはんだが供給される領域が大きくなる。その結果としてSAWデバイスの大型化を招くおそれがある
前記第1の電極及び第2の電極の一方側にバンプが固定されることと、
前記バンプの固相線温度よりも低い固相線温度を有するはんだ材料が前記第1の金属層に対応するように前記配線基板上に設けられるかまたは前記第1の金属層に設けられることと、
前記配線基板上に前記圧電素子の一面側を対向させて、前記はんだ材料と前記配線基板または前記第1の金属層との間に隙間を形成した状態で、前記バンプを前記第1の電極及び第2の電極の他方側に当接させる工程と、
次いで、前記バンプを前記第1の電極及び第2の電極の他方側に加圧した状態で前記はんだ材料の固相線温度よりも低い温度で加熱し、前記第1の電極及び第2電極の他方側に圧着する工程と、
その後、前記配線基板に対して前記圧電素子が静止した状態で、前記はんだ材料を前記バンプの固相線温度よりも低い温度で加熱し、溶融させると共に膨張させ、これにより前記隙間を前記はんだ材料で埋めて、前記第1の金属層と前記配線基板とを前記はんだ材料を介して接続し、前記配線基板と前記第1の金属層との間の封止を行う工程と、
を含むことを特徴とする。
また圧電素子側の電極及び配線基板側の電極を互いに接続するためのバンプに対して固相線温度の低いはんだ材料を封止用のはんだ材料(封止部材)として用い、バンプと電極との電気的接続は例えば熱圧着(加熱した状態で圧着する工程)のように少なくとも加圧により行い、また圧電素子の振動部の配置領域の気密のための封止についてははんだ材料の溶融により行うようにしている。このため従来のようにバンプとしてはんだを用いその溶融により電極間の電気的接続を行う場合に比べ、はんだが広がるスペースを省くことができ、その結果として当該電子部品の小型化を図ることができると共に配線基板や圧電基板が反りを有していた場合でもバンプと電極との電気的接続を行う工程と振動部の配置領域(能動領域)の封止を行う工程とを夫々別工程にて行うことができるため、バンプと基板電極との電気的接続を確実なものとし、またはんだ材料を各部に高い均一性を持って固着させることができるので前記空間の充分な気密性を確保できる。
また外装樹脂層4を設ける代わりに例えば金属、ガラスあるいはセラミックスなどの無機材料からなる層をはんだ材料3、圧電基板11、第1の金属層15及び第2の金属層24が覆われるように設けてもよく、前記金属からなる層を設ける場合は例えばニッケルなどをはんだ材料3、圧電基板11、第1の金属層15及び第2の金属層24が覆われるようにメッキしてもよい。
またこの例ではSAWフィルタ1の入出力電極13に固定されたバンプ14と配線基板側の基板電極21とを超音波のエネルギーにより加熱してAu−Auの熱圧着を達成していることから機械的にも電気的にもこれらの間で確実な接合が図られている。そしてバンプ14に対して固相線温度の低いはんだ材料3を封止用のはんだ材料(封止部材)として用い、バンプ14と基板電極21との電気的接続は熱圧着により行い、またSAWフィルタ1の櫛歯電極12A,12Bを囲う能動領域31の気密のための封止についてははんだ材料3の溶融により行うようにしている。このため従来のようにバンプ14としてはんだを用いその溶融により電極間の電気的接続を行う場合に比べ、前記はんだが広がるスペースを省くことができ、その結果として当該SAWフィルタ1の小型化を図ることができる。そして配線基板2や圧電基板11が反りを有していた場合でもバンプ14と基板電極21との電気的接続を行う工程と能動領域31の封止を行う工程とを夫々別工程にて行うことができるため、バンプ14と基板電極21との間を確実に電気的接続することができ、また圧電基板11の周縁部においてもはんだ材料3の溶融により封止が行われることから、はんだ材料3が各部に均一に固着し、そのため前記能動領域31に対する確実な気密性が得られ、その結果信頼性の高いSAWデバイス10が得られる。
ところで前記隙間は5μm以下でもよく、またはんだ材料3が溶融した際に当該はんだ材料3が第1の金属層15に密着し能動領域31が封止され、製造されるSAWデバイス10の機能が損なわなければこの隙間Lが設けられず、はんだ材料3が第1の金属層15に当接していてもよい。なおこの隙間Lを所望の大きさにするためには例えば第1の金属層15及び第2の金属層24の厚さをこの隙間Lの大きさに対応した厚さになるように予め形成しておくことになる。
またバンプ14及び基板電極21の夫々の表面が例えば金または銅により構成される場合はバンプ14における基板電極21への接触面と基板電極21におけるバンプ14への接触面とを夫々平坦化し、またそれらの接触面上のパーティクルを取り除いて清浄化した後、例えば熱を加えずにバンプ14と電極21とを加圧することで両者を圧着して接続してもよい。
14 バンプ
15 第1の金属層
2 配線基板
21 基板電極
24 第2の金属層
3 はんだ材料
31 能動領域
Claims (3)
- その一面側に振動部及び第1の電極が設けられると共に少なくとも前記振動部を囲むように環状に第1の金属層が設けられた圧電素子と、前記第1の電極に対応する位置に第2の電極が設けられた配線基板と、を用いることと、
前記第1の電極及び第2の電極の一方側にバンプが固定されることと、
前記バンプの固相線温度よりも低い固相線温度を有するはんだ材料が前記第1の金属層に対応するように前記配線基板上に設けられるかまたは前記第1の金属層に設けられることと、
前記配線基板上に前記圧電素子の一面側を対向させて、前記はんだ材料と前記配線基板または前記第1の金属層との間に隙間を形成した状態で、前記バンプを前記第1の電極及び第2の電極の他方側に当接させる工程と、
次いで、前記バンプを前記第1の電極及び第2の電極の他方側に加圧した状態で前記はんだ材料の固相線温度よりも低い温度で加熱し、前記第1の電極及び第2電極の他方側に圧着する工程と、
その後、前記配線基板に対して前記圧電素子が静止した状態で、前記はんだ材料を前記バンプの固相線温度よりも低い温度で加熱し、溶融させると共に膨張させ、これにより前記隙間を前記はんだ材料で埋めて、前記第1の金属層と前記配線基板とを前記はんだ材料を介して接続し、前記配線基板と前記第1の金属層との間の封止を行う工程と、
を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。 - 前記配線基板における前記はんだ材料と接触する領域には、第2の金属層が設けられていることを特徴とする請求項1記載の電子部品の製造方法。
- 前記バンプを前記第1の電極または前記第2の電極に圧着する手法は、超音波の振動による圧着であることを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の製造方法。
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