JP5569473B2 - 電子部品、回路基板及び電子機器 - Google Patents
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本発明の半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の第1の面に設けられた外部接続端子と、前記半導体基板の第1の面に設けられるとともに、前記外部接続端子と電気的に接続された第1電極と、前記半導体基板の第1の面と対向する第2の面に設けられる電子素子と電気的に接続される第2電極と、前記半導体基板の第2の面に設けられるとともに、前記第2電極に至る溝と、該溝の内部に設けられるとともに、前記第2電極の裏面と電気的に接続された導電部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る半導体装置では、一般的に配線の材料としては、耐腐食性の高い材料が用いられている。したがって、第2電極の表面にも配線と同一の材料の金属膜を設けることにより、第2電極の表面の腐食を防止することができるので、電気的不良の発生を防止することが可能となる。
本発明に係る半導体装置では、導電部と電気的に接続された他面電極を備えることにより、例えば、電子素子の電極形状に応じた他面電極を形成することで、電子素子との接続形態(実装形態)の設計の自由度を向上させることができる。
本発明に係る半導体装置の製造方法では、シリコン基板に溝をフォトリソグラフィ及びエッチングにより形成するため、高精度に形成することができる。
本発明に係る半導体装置の製造方法では、他面電極と導電部とを一体に形成することにより、効率良く半導体装置を製造することができ、半導体装置の低コスト化を実現することが可能となる。
本発明に係る半導体装置の製造方法では、基板上に複数の半導体装置を同時に形成し、その後、その基板を半導体装置毎に切断することで、効率良く半導体装置を製造することができ、半導体装置の低コスト化を実現できる。
本発明に係る電子部品では、導電部と電子素子とを電気的に接続させた他面電極を備えることにより、例えば、電子素子の電極形状に応じた他面電極を形成することで、電子素子と第2電極との導通状態を良好にすることが可能となる。
本発明に係る回路基板では、小型化・薄型化が実現された電子部品が実装された回路基板(プリント配線板等)を提供することができる。したがって、この回路基板を電子機器等に実装した際にも、電子機器全体の大型化を防止することができる。
本発明に係る電子機器では、小型化・薄型化が実現された電子部品が実装された電子機器を提供することができる。したがって、小型化された電子機器を得ることができる。
次に、本発明の半導体装置の一実施形態について、図1から図6を参照して説明する。
本実施形態に係る半導体装置1は、図1に示すように、シリコン基板(半導体基板)10と、シリコン基板10の第1の面10aに形成され、外部機器であるプリント配線板(回路基板)Pに電気的に接続される接続部20とを備えている。
また、シリコン基板10の第2の面10bの表面には、溝11が形成された領域以外の領域に裏面絶縁層14が形成されている。この裏面絶縁層14上には、電子素子として、例えば、弾性表面波素子「SAW(Surface Acoustic Wave)素子」の電極に応じた裏面電極(他面電極)15が、図3に示すように形成されている。
なお、シリコン基板10には、図2に示すように、複数の電極が形成されていても構わないが、本実施形態では、第1電極22及び第2電極23のみについて説明する。
また、第2電極23は、第1絶縁層24に覆われていても構わない。
なお、不図示ではあるが、下地層21の下には、例えばトランジスタ,メモリ素子を有する集積回路が形成されている。そして、この集積回路が、第1電極22及び第2電極23と電気的に接続されている。
また、第1,第2,第3絶縁層24,33,35は、樹脂(合成樹脂)によって形成されている。これら第1,第2,第3絶縁層24,33,35を形成するための形成材料としては、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、BCB(benzocyclobutene)及びPBO(polybenzoxazole)等、絶縁性がある材料であれば良い。
なお、第1絶縁層24は、酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)等の絶縁性材料によって形成されていても良い。
次に、図4及び図5を参照しながら半導体装置1の製造方法について説明する。ここで、本実施形態においては、半導体装置1は同一のシリコン基板(基板)100上に複数(図6参照)同時に一括して形成されるが、簡単のため図4及び図5においては1つの半導体装置1を形成する場合が示されている。
なお、フォトレジスト40をマスクとしたが、これに限ることはなく、例えば、ハードマスクとしてSiO2膜を用いても良く、フォトレジストマスク及びハードマスクを併用しても良い。また、エッチング方法としてはドライエッチングに限らず、ウエットエッチング、レーザ加工、あるいはこれらを併用しても良い。
また、本実施形態では、溝11の内部を導電部12で埋め込んでいるが、完全に埋め込まなくても、溝11の内壁に導電部12を設けて、第2電極23の裏面23aで電気的に接続される形態でも良い。
次に、上述した半導体装置1に電子素子としてSAW素子(電子素子)60が実装された電子部品50の第1実施形態について、図7を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した一実施形態に係る半導体装置1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態の電子部品50に用いられる半導体装置51は、裏面電極15を設けていない点以外は上述した半導体装置1と同一の構成を有している。
次に、電子部品50の製造方法について説明する。
まず、上述した半導体装置1の製造方法と同様の工程により、導電部12まで形成した後、シリコン基板10の第2の面10bにSAW素子60を形成する。このSAW素子60を形成する工程には、圧電薄膜を形成する工程と、圧電薄膜に接するように、図8に示すような櫛歯電極61を形成する工程と、保護膜(図示略)を形成する工程とが含まれる。さらには、SAW素子60を形成する工程には、プラズマ等をSAW素子60に照射して周波数調整を行う工程が含まれる。圧電薄膜の形成材料としては、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)等が挙げられる。櫛歯電極61の形成材料としては、アルミニウムを含む金属が挙げられる。保護膜の形成材料としては、酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)、窒化チタン(TiN)等が挙げられる。そして、形成されるSAW素子60は、シリコン基板10の第2の面10bで、導電部12の他端部12bと電気的に接続される。
次に、上述した半導体装置1に電子素子としてSAW素子71が実装された電子部品70の第2実施形態について、図9を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係る電子部品50と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る電子部品70は、SAW素子71が、シリコン基板10の第2の面10bに形成されておらず、シリコン基板10の第2の面10bから離間された位置に配された封止部材52に設けられている点で第1実施形態と異なる。
半導体装置73には、シリコン基板10の第2の面10bの溝11上に裏面電極(他面電極)54が形成されている。そして、この裏面電極54と導電部12の他端部12bとが電気的に接続されている。裏面電極54は、SAW素子71の端子72に対応した位置に形成されている。すなわち、第2電極23は、シリコン基板10の第2の面10bに設けられるSAW素子71と導電部12及び裏面電極54を介して電気的に接続されるようになっている。
また、封止部材52は、シリコン基板、水晶基板、シリコン及びダイヤを有する基板によって構成されている。
次に、上述した半導体装置1に電子素子としてSAW素子81が実装された電子部品80の第3実施形態について、図10を参照して説明する。
本実施形態に係る電子部品80は、SAW素子81は、シリコン基板10の第2の面10bに形成されておらず、SAW素子81が支持基板82上に設けられている点で、第2実施形態と異なる。
次に、上述した半導体装置1に電子素子としてAT振動子(水晶振動子)91が実装された電子部品90の第4実施形態について、図11を参照して説明する。
本実施形態に係る電子部品90は、AT振動子91が、支持基板92に保持された状態で封止部材93により封止されている点で第2実施形態と異なる。
また、シリコン基板10の第2の面10bの周縁部と支持基板92の周縁部及び第2の面10bと封止部材93との間は、封止樹脂96により封止されている。
図12は、上述した電子部品50,70,80,90を搭載した電子機器の一例を示す図であって、携帯電話300を示す図である。小型化・薄型化及び高機能化が実現された本発明の電子部品を搭載したので、小型の携帯電話300が実現される。
例えば、上記半導体装置1の一実施形態において裏面電極15を設けたが、電子部品の電極が直接導電部12の他端部12bに接続されていても良い。
また、電子素子60,71,81,91と接続する裏面電極15,54の表面あるいは導電部12の他端部12bの表面には、金属接続しやすいように、金などの表面処理、あるいはロウ材(SnAgめっき等)を設けることが好ましい。また、上記各本実施形態においても、最終工程でダイシングする形態の他に、適切な工程(途中工程)で個片化するようにしてもよい。
また、本発明に係る電子素子としては、第1,第2,第3実施形態においてSAW素子を用いて説明したが、これに限らす、封止を必要とする素子、例えば、水晶振動子、圧電振動子、圧電音叉等であってもよい。また、第4実施形態においてはAT振動子(水晶振動子)を用いて説明したが、これに限らす、封止を必要とする素子、例えば、SAW素子、圧電振動子、圧電音叉等であってもよい。
Claims (7)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の第1の面上に設けられた第1電極と、
前記半導体基板の前記第1の面に設けられた集積回路と、
前記半導体基板の前記第1の面上の前記第1電極から離れた位置に設けられた第2電極と、
前記半導体基板の前記第1の面側に設けられた外部接続端子と、
前記半導体基板の前記第1の面と反対側の第2の面から前記第1の面上の前記第2電極に至る溝と、
前記溝の内部に設けられ、前記第2電極と電気的に接続された導電部と、
前記半導体基板の前記第2の面と対向して設けられた封止部材と、
前記半導体基板の前記第2の面と前記封止部材との間に設けられた支持基板と、
前記支持基板における前記第2の面と対向する面上に設けられ、前記第2の面における前記溝の開口部に設けられ、かつ、前記導電部と電気的に接続された電極に端子を介して接続されることにより前記導電部と電気的に接続された電子素子と、
を備え、
前記外部接続端子、前記第1電極、前記集積回路、前記第2電極、前記導電部、前記電子素子の順に電気的に接続されていることを特徴とする電子部品。 - 前記導電部が前記溝の内部に充填されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
- 前記外部接続端子がはんだバンプであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子部品。
- 前記封止部材が前記半導体基板の前記第2の面から離間されて配置されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記半導体基板の前記第2の面に、前記導電部と前記電子素子とを電気的に接続させた他面電極を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電子部品。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電子部品が実装されていることを特徴とする回路基板。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電子部品が実装されていることを特徴とする電子機器。
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