(57)【要約】【課題】  基板に貫通電極を形成する必要とするデバイスにおいて、サンドブラストのような加工を用いて貫通電極を形成した場合、基板表面に形成した電極で止めることが難しく電極が貫通する。そのため、貫通電極と基板表面に形成された電極との接続性が課題となる。【解決手段】  本発明では、基板上に形成された電子デバイスに接続された電極表面に導電性ペーストでパターンを形成し、電極を厚くすることで、基板裏面から基板表面に向かって形成された貫通電極と基板表面に形成された電極との良好な接続を確保する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板上に形成された電子デバイスと、
前記基板上に形成され、前記電子デバイスに接続された電極と、
前記電極上に形成された導電性材料と、
前記基板上の電気デバイスが形成された面の反対面から電子デバイスが形成された面へと向かって前記導電性材料まで形成された貫通ビアホールと、
前記貫通ビアホール内に形成され、前記導電性材料と導通可能に設けられた貫通電極とを備えた電子デバイス構造体。
【請求項２】
請求項１において、
前記導電性材料が導電性ペーストであることを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項３】
請求項２において、
前記導電性ペーストのパターン形成方法が印刷法によることを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項４】
請求項２において、
前記導電性ペーストのパターン形成方法がディスペンス法によることを特徴とする電子デバイス構造構造体。
【請求項５】
請求項２において、
前記導電性ペーストは、レジストで形成した反転パターンに導電性ペーストを充填し、硬化させ、レジストを剥離することにより形成したことを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項６】
請求項２において、
前記導電性ペーストは、フォトリソグラフィより形成したことを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項７】
請求項１記載において、
前記基板は、シリコンウエハまたは化合物半導体であることを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項８】
請求項１において、
前記基板は、リチウムタンタレートであり、
前記電子デバイスは、電気信号を、基板表面を伝搬する波に変換し、またその逆の作用を有することを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項９】
請求項１において、
前記基板は、シリコンウエハ、化合物半導体、リチウムタンタレート、ガラス、セラミクス、樹脂のいずれかであり、
前記電子デバイスは、機械的可動部を有することを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項１０】
請求項８または請求項９において、
前記電子デバイスを保護するパッケージ構造として、素子上面以外に形成した第一の樹脂パターンと、前記素子上面に空間を確保しながら前記素子上面及び前記第一の樹脂パターンを覆う第二の樹脂パターンと、前記第一及び第二の樹脂パターンを覆う無機膜を備えたパッケージ構造を有する電子デバイス構造体。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記無機膜として、スパッタ成膜した金属または、珪素を含有する膜を形成したことを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項１２】
請求項１０において、
前記無機膜として、スパッタ成膜した金属上に電気めっきを形成したことを用いることを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項１３】
請求項１０において、
前記無機膜として、ＣＶＤを用いて珪素を含有する膜を形成したことを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項１４】
請求項１において、
前記貫通ビアの形成方法として、サンドブラスト法またはレーザー加工法を用い、形成された貫通ビアが少なくとも前記電子デバイスに接続された前記電極を貫通し、前記導電性材料を貫通しないように形成されたことを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項１５】
請求項１において、
前記貫通ビア内の導体の層構成として、基板材料、スパッタまたは無電解めっきで形成された電気めっき用給電膜、電気めっきで形成された導体層、電気めっきで形成された、はんだバリア層、電気めっきまたはハンダペーストで形成された接続材料層を有することを特徴とする電子デバイス構造体。
【請求項１６】
基板上に、電子デバイスと、前記電子デバイスに接続された電極とを形成する工程と、
前記電極上に導電性材料を形成する工程と、
前記基板の前記電子デバイスを形成した面とは反対面から前記基板及び前記電極を貫通する貫通ビアホールを形成する工程と、
前記貫通ビアホール内に、前記導電性材料と導通し、前記反対面まで延在する貫通電極を形成する工程とを含む電子デバイス構造体の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記導電性材料が導電性ペーストであることを特徴とする電子デバイス構造体の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記導電性ペーストのパターン形成方法が印刷法によることを特徴とする電子デバイス構造体の製造方法。
【請求項１９】
請求項１７において、
前記導電性ペーストのパターン形成方法がディスペンス法によることを特徴とする電子デバイス構造体の製造方法。
【請求項２０】
請求項１７において、
前記導電性ペーストは、レジストで形成した反転パターンに導電性ペーストを充填し、硬化させ、レジストを剥離することにより形成したことを特徴とする電子デバイス構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板表面に導体パターンが形成された領域（素子の機能領域）を有するＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）等の素子のパッケージング技術に係り、特に当該領域を基板表面上に形成された空洞内に封止する（sealing the area within a cavity formed on the surface）に好適な素子のウェハレベルでのパッケージ構造体（Package Structure）に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハから切り出され、又はガリウム砒素（GaAs）やインジウム燐（InP）等の化合物半導体からなる基材上に素子が形成された電子デバイスは、その表面がそのパッケージ材料であるＳｉＮなどの無機膜、モールド樹脂、ポリイミド樹脂などが当該素子に接するように形成されて出荷され、使用される。
【０００３】
一方、ＳＡＷフィルタやＭＥＭＳは、基板上に形成された素子（導体材料で形成されたパターン）の振動や微細な動き（稼働）により所定の機能を果たす部品である。これらの素子の何れも、その表面（以下、素子面）に上記振動や駆動（稼働）を生じさせる領域（部分）を有し、その機能を確保するために、当該領域（以下、機能領域）を固体膜で覆わず、これに空間を対向させる必要がある。これらのパッケージとして、従来は、金属キャップ（の空洞）で機能領域を覆う構造が採用されていた。しかし、この実装形態では、金属キャップの厚さが厚いため、パッケージ構造全体の薄形化が困難である。また、当該パッケージ構造の組立ては、ウエハ状態から素子を個片化し、個々に組み立てるため、工程数が多いといった課題があった。
【０００４】
これらの課題を解決するため、金属キャップに替わり、樹脂を用いて素子面の機能領域を封止する空隙を形成し、ビアによって外部から素子に導通を取る構造が、特許文献１に提案されている。また、ビアの構造については、特許文献２にも記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３２９３４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０５９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基材表面（素子面）を覆い且つ封止する空間が必要な素子のパッケージングを感光性耐熱樹脂のみで形成した場合、この素子面の耐湿性を持たせることが困難であり、表面に防湿材料の形成が必要である。そのため、感光性耐熱樹脂表面を電気めっきや無機膜で覆うことが効果的であるが、その様な構造体とした場合、感光性耐熱樹脂表面に電極を形成することは困難であり、基板に貫通電極を形成する必要がある。基板に貫通電極を形成した場合、貫通電極と基板表面に形成された電極との接続性が課題となる。
【０００７】
例えば、特許文献１では、レーザーを用いたエッチングによりビアホールを形成しているが、エッチングをちょうど配線のところで終了することが難しい。配線のところでエッチングが終了しなければ、ビアホールに充填した導体と配線との導通が確実に取れない。
【０００８】
本発明は、上記課題に対し、素子を封止したパッケージ構造体を容易に製造する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明では、基板と、基板上に形成された電子デバイスと、前記基板上に形成され、前記電子デバイスに接続された電極と、前記電極上に形成された導電性材料と、前記基板上の電気デバイスが形成された面の反対面から電子デバイスが形成された面へと向かって前記導電性材料まで形成された貫通ビアホールと、前記貫通ビアホール内に形成され、前記導電性材料と導通可能に設けられた貫通電極とを備えた電子デバイス構造体とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるパッケージ構造では、素子を形成した空間がパッケージ構造の雰囲気から確実に分離され、このパッケージの信頼性向上（特に防湿性）が図られ、素子自体の寿命も延びる。また、貫通電極と基板表面に形成された電極との接続性を確保することができるとともに、貫通電極を形成する際の穴加工精度を緩和することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明によるパッケージ構造（素子モジュール）の望ましき実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明によるパッケージ構造は、素子（素子を成す基材）の主面を空隙部で封止することが必要なパッケージ全般に適用することが可能である。本明細書では、本発明によるパッケージ構造を、表面弾性波フィルタ（以下、ＳＡＷフィルタ，Surface Acoustic Wave Filter）に適用した例として記述するが、素子上に空隙部を必要とするいずれの素子に対しても、これに類似した構造や工程を適用することが可能である。基板１として、以下の説明では、ＳＡＷフィルタを形成するために用いられている圧電材料：リチウムタンタレート（タンタル酸リチウム，Lithium Tantalate，LiTaO3）として例示されるが、圧電材料はこれに限定されず、例えば、リチウムナイオベート（ニオブ酸リチウム，Lithium Niobate，LiNbO3）や酸化亜鉛（ZnO）に置き換えられ得る。
【００１３】
以下の実施例では、圧電基板１、例えば、リチウムタンタレートの表面（素子面）上に形成された１つのＩＤＴとこれを挟む２つの電極とが拡大されて示され且つ説明されるが、本発明によるＳＡＷフィルタには、その素子面内に複数個のパターンを配置してもよい。また、ＩＤＴ（Inter Digital Transducer）８と電極６とをアルミ配線１１で結線した素子群を、リチウムタンタレート上に複数個形成してもよく、夫々の形状を同様に揃えてもよい。
【００１４】
また、本実施例では、工程（１−１）／図１(ｂ)から工程（１−１５）／図１(O)までを図２に示すようなウエハ単位で処理を行い、工程（１−１５）／図１（O）完了後に、チップ単体に切り出す工程を採用した。
【００１５】
以下、本実施例のパッケージ構造体の製造方法を説明する。
【００１６】
工程（１−１）：図１(a)において、基板１として、例えば、シリコン、サファイヤ、リチウムタンタレート、ガラス、セラミックスなどから成る結晶性または非結晶性の無機材料、又は樹脂などの有機材料から成る基板が用いられる。また、当該基板１に形成されるデバイスや装置の仕様に応じて、絶縁性材料から成る基板のみならず、導電性材料から成る基板なども用いられ、当該基板１の材料は任意に選択可能である。上述の如く、本実施例ではＳＡＷフィルタに適用した例で説明されるため、基板として、上述のとおり、リチウムタンタレート基板１が用いられる。
【００１７】
基板１の表面に、アルミ電極７とＩＤＴ（Inter Digital Transducer）８を形成するためのアルミニウム（又は、アルミ銅合金  例えばＡｌ０５Ｃｕ）のベタ膜が、スパッタ成膜される。本実施例では、このスパッタ膜（ベタ膜）を、０．２マイクロメートルの厚さで形成した後、その上にレジスト（図示せず）を塗布した。このベタ膜（Solid Film）上に塗布されるレジストは、後述するベタ膜のエッチング工程（ドライエッチング又は、ウェットエッチング）に耐性を有する限り、その種類は制約されない。ベタ膜に塗布されたレジストは、乾燥ベークの後に、フォトマスク（図示せず）を介して、所定のパターンに成形された紫外光で照射される（レジストの露光処理）。次に、露光されたレジスト（レジスト膜）をレジスト現像液により、所定のパターンに成形する。
【００１８】
次に、パターニングされたレジストを用いてベタ膜をパターニングする。ベタ膜は、エッチングガス（三塩化ホウ素、塩素、窒素の混合ガス）により所定の形状にドライエッチングされる。この後、レジストを剥離する。
【００１９】
この工程では、リチウムタンタレート基板１の表面に、アルミニウムにより、アルミ電極７とＩＤＴ８とが形成される。この基板１表面を以降「素子面」と記す。ＩＤＴは、図１（a）の下の写真に示すとおり、微細な櫛歯電極から成る構造体である。
【００２０】
工程（１−２）：図１（ｂ）に示すように、アルミ電極７上に導電性ペースト１３を用いてパターンを形成する。導電性ペーストパターンの形成方法例を図３から図５を用いて３通り説明する。本工程では、何れの工程を用いても良い。なお、導電性ペーストパターン形成工程完了後、使用した導電性ペーストに適した硬化処理を行う。
【００２１】
図３に示す第一の導電性ペースト形成方法例では、図１（a）のリチウムタンタレート基板１上にスキージ１５と印刷版１４を用いて導電性ペースト１３を印刷する。すなわち、孔の空いた印刷版１４を基板１上に置き、その上からスキージ１５により印刷版１４の孔を通してアルミ配線７上に導電性ペースト１３を塗布する。ここで用いる印刷版１４は、メタル版でもスクリーン版でも構わない。
【００２２】
図９に示す第二の感光性導電性ペーストを用いる形成方法例では図９（a）（図１（ａ）と同じ）のリチウムタンタレート基板１上に感光性導電性ペースト１１３を塗布し（図９（ｂ））、フォトマスク１１４を介して紫外線光１１５を照射し（図９（ｃ））、現像工程で不要な部分を除去し硬化させる（図９（ｄ））。ここで用いる感光性導電性ペースト１１３は、光硬化型、光溶解型の何れでも構わない。
【００２３】
図４に示す第三の導電性ペースト形成方法例では、図１（a）のリチウムタンタレート基板１上にレジスト２を用いてパターンを形成し、スキージ１５を用いて導電性ペースト１３のパターンを形成する。その後、レジスト剥離液を用いてレジスト２を剥離する。
【００２４】
図５に示す第四の導電性ペースト形成方法例では、図１（a）のリチウムタンタレート基板１上にディスペンサ１６を用いて導電性ペースト１３のパターンを形成する。
【００２５】
工程（１−３）：次に、導電性パターン１３を形成した基板１上に、図１（ｃ）に示すように、空隙形成用の感光性耐熱樹脂（フィルム形状が望ましい）９aをリチウムタンタレート基板１の素子面上に設けて、ＩＤＴ８と後述する封止部材９ｂとを隔てる空隙を確保する。この工程で用いた感光性耐熱樹脂９は、フィルム状のアクリル系樹脂である。感光性耐熱樹脂９ａをラミネータによりリチウムタンタレート基板１の素子面に貼り付け、フォトマスクを介して所定のパターンに成形された紫外光で感光性耐熱樹脂９ａに照射し、その後、紫外光で照射されない部分（非露光部分）を現像液（１％炭酸ナトリウム溶液）を用いて溶解除去し、１６０〜２００℃／６０分でベークを行うことにより、形成される。なお、本工程で用いる感光性耐熱樹脂の材料は、アクリル系樹脂フィルムに限定されず、これを感光性エポキシ系樹脂や感光性ポリイミド系樹脂などの耐熱樹脂に置き換えることも可能である。図１（c）には、その素子面に形成された感光性耐熱樹脂９aが上述した露光と現像で所謂「空隙形成層９a」に成形された後のリチウムタンタレート基板１の断面が示される。
【００２６】
工程（１−４）：本工程では、図１（ｄ）に示すように、リチウムタンタレート基板１の素子面の空隙形成層９ａに囲まれた領域が、この空隙形成層９ａと同じ感光性耐熱樹脂９のフィルム（９ｂ）で覆われる。空隙形成層９ａのいわば「壁」で囲まれた上記「素子面の領域」にはＳＡＷ素子を機能させるＩＤＴ８が形成されているため、当該領域は「機能領域」とも記される。感光性耐熱樹脂９のフィルム（９ｂ）は、空隙形成層９ａの「壁」の上面に連続的に接して、当該空隙形成層９ａとともに機能領域を封止し、これに形成されたＳＡＷ素子を保護するため、封止層９ｂとも記される。本実施例では、空隙形成層９ａと同じ材料（感光性耐熱樹脂９）からなる封止層９ｂを、空隙形成層９ａの上面に貼り付けて相互の密着性を高めているが、封止層９ｂの材料は空隙形成層９ａと同じである必要はなく、また、その厚さも適宜変更し得る。本工程で封止層９ｂに用いた感光性耐熱樹脂は、フィルム状のアクリル系樹脂であり、ラミネータを用いて、空隙形成層９ａに貼り付けた。封止層９ｂを成す感光性耐熱樹脂９のフィルムは、封止層９ｂより広い面積で用意され、空隙形成層９ａ（枠状の上面）に圧接された後、フォトマスクで所定のパターンに成形された紫外光で部分的に照射される。感光性耐熱樹脂のフィルム（９ｂ）の紫外光で照射されない部分を現像液（１％炭酸ナトリウム溶液）を用いて溶解除去し、パターニングした後、当該フィルムのパターンを１６０〜２００℃で６０分間ベークする。
【００２７】
工程（１−５）：次に、図１（ｅ）に示すように、空隙形成膜９ａ及び封止膜９ｂの表面にめっき膜形成用の給電膜３を形成する。リチウムタンタレート等の圧電材料から成る基板１に比べて、その素子面を囲む感光性耐熱樹脂９の空隙形成層９ａ及び封止層９ｂは、所望の構造に成形し易い反面、耐湿性に劣る。本工程では、感光性耐熱樹脂９で実現された薄型のＳＡＷ素子封止構造の耐湿性を高めるべく、その外表面に電気めっきで、金属又は合金の膜を形成する。このめっき膜は、感光性耐熱樹脂９からなるＳＡＷ素子封止構造の外表面に電気めっき膜用給電膜（Ｔｉ／Ｃｕ）３を形成し、この給電膜３に電圧を印加して、その表面に金属又は合金の材料を析出させる。給電膜３（金属膜）は、チタン（５０ナノメートル）／銅（１マイクロメートル）の積層構造を有する。この積層構造の下層部となるチタン膜は、これとこの下に位置する感光性樹脂材料９及びリチウムタンタレート基板１との接着強度を確保することにあり、その膜厚は当該接着強度を維持し得る最低限でかまわない。チタン膜の所要膜厚は、スパッタの条件、チタンの膜質などによっても変動する。
【００２８】
工程（１−６）：次に、図１（ｆ）に示すように、スクラブライン形成のためのレジスト２を作成する。リチウムタンタレート等の圧電材料の母基板（例えば、ウエハ）から複数のＳＡＷ素子を切り出し、夫々個片化するとき、ＳＡＷ素子間を分離するスクライブライン（切断部）となる領域（パターン）を当該母基板の主面内に確保する必要がある。本実施例では、感光性耐熱樹脂９の構造物（空隙形成層９ａ及び封止層９ｂ）の隣接し合う一対を隔てる隙間にレジスト２aを塗布し、スクライブラインを形成するためのパターンを形成する。母基板の主面における当該隙間は、個片化されたＳＡＷ素子における基板１の周縁（空隙形成層９ａの外表面に接する）の一部を成す。パッケージ構造体（基板１の素子面）に凹凸があるため、フィルム状のレジストではスクライブラインのパターン形成が困難である。それ故、本工程では、レジスト２aとして、液状レジストを用いた。母基板の主面（基板１の素子面側）の全域に液状のレジストを塗布した後、当該レジストを乾燥ベークし、硬化されたレジストをフォトマスクにより所定のパターンに成形された紫外光で照射する。そして、レジスト現像液を用いてレジストから未露光部分を除去し、所定のパターン（レジストパターン２a）に成形する。
【００２９】
工程（１−７）：図１（ｇ）に示すように、電気めっき用給電膜３上に、電気ニッケルめっき５を形成する。電気ニッケルめっき層５は、給電膜３への電圧印加により、そのレジストパターン２aから露出された表面に形成され、スクライブラインとなる領域には形成されない。
【００３０】
工程（１−８）：図１（ｈ）に示すように、基板１の裏面（素子面とは反対側の主面）の上には、サンドブラストで当該裏面にパターンを形成するためのレジスト２が形成される。
【００３１】
工程（１−９）：そして、図１（i）に示すように、サンドブラストを用いて、リチウムタンタレート基板１の表面のレジスト２bが形成されない位置に電極となる穴１ａが形成される。
【００３２】
工程（１−１０）：その後、図１（ｊ）に示すように、サンドブラストレジスト用レジスト２bを剥離させる。レジスト２bは、有機溶剤による溶解、アルカリによる溶解、及びドライプロセスのいずれかで剥離される。本実施例では、後の工程で形成する電極６の材料がアルミニウムを含むため、レジスト２bの剥離にアルカリを用いたウェットプロセスは適用できないが、有機溶剤による溶解やドライプロセスを選択することは可能である。レジスト剥離に用いる有機溶剤は、レジスト２bを溶解しかつアルミニウム（貫通電極６）の腐食を防止できる限り、その種類は制約されない。ここでは、有機系溶剤（アルコール、アミン、水、界面活性剤を含む）を用いて剥離を行う。
【００３３】
工程（１−１１）：次に、図１（ｋ）に示すように、サンドブラストされたリチウムタンタレート基板１の裏面に、電気めっきで、はんだバンプを形成するための電気めっき用給電膜３をスパッタで形成した。当該表面に対して第１層と第２層とをこの順に積層した形状を本明細書では、（第１層／第２層）と表記する。本実施例でのチタン膜と銅膜との積層構造（金属膜）は、チタン（５０ナノメートル）／銅（１マイクロメートル）として形成される。この下層部のチタンの機能は、その下に位置するリチウムタンタレートと電気めっき用給電膜３との接着を確保することにあり、その膜厚はそれらの接着を維持する最低限で良い。なお、ここで用いたチタン膜（５０ナノメートル）は、リチウムタンタレートと電気めっき用給電膜３との接着が確保できる限りにおいて、他の材料膜に置き換えてもよい。
【００３４】
工程（１−１２）：次に、図１（ｌ）に示すように、レジスト（この工程では、光硬化型フィルム形状が望ましい）２ｃを用いて、はんだバンプ形成用パターンをリチウムタンタレート基板１の表面に貼り付けた。フィルム状のレジストが好ましい理由として、液状のレジストを基板表面に塗布するプロセスにおける、当該レジストの一部が上記工程（２）で形成した深い凹部に埋め込まれ、その現像工程で当該一部のレジストが当該凹部に残る問題を回避するためである。ここで用いるレジストは、次の工程（５）における給電膜３のめっき工程（後述されるバンプの母材層４，５の形成）、即ち、電気ニッケルめっき、並びに電気錫めっき又は電気錫銀合金めっきに対する耐性が有ればよい。基板表面に貼り付けられたレジストに対し、フォトマスクを介して、所定のパターンに紫外光を照射した後、当該レジスト（露光されたレジスト）を現像して、所定のパターンに成形した。必要に応じて、現像後に上記レジストのパターンをベークした。
【００３５】
工程（１−１３）：次に、図１（ｍ）に示すように、電気めっき用給電膜３上に、電気ニッケルめっき５を形成し、その上に電気錫めっきまたは電気錫銀合金めっき４を形成することにより、貫通電極６を形成する。ここでは、電気錫または電気錫銀合金４の下に電気ニッケルめっき５を形成する。従って、電気めっき用給電膜３のレジスト２から露出された表面はニッケルでめっきされ、さらにニッケルのめっき層５上には錫又は錫銀合金のめっき層４が積層される。基板１の穴１ａの窪みを低減するため、電気ニッケルめっき５上に電気銅めっきを行うことが有効であり、錫又は錫銀合金のめっき層４を電気銅めっき上に形成するとよい。また、上記電気めっき用給電膜３の露出された表面を電気銅めっきした後、この銅めっき上に電気ニッケルめっき５と、電気錫めっきまたは電気錫銀合金とを順次形成してもよい。
【００３６】
工程（１−１４）：次に、図１（ｎ）に示すように、工程（１３）における電気錫めっき、又は電気錫銀合金めっきの後に、工程（１２）および工程（６）で形成したレジスト２を剥離する。液状のレジストもフィルム状のレジストも、アルカリや有機溶剤を用いることで剥離される。ここでは、フィルム状のレジストを用いたため、その剥離に最適である水酸化ナトリウムの３％溶液を４０℃に加熱して用いる。電気めっき用給電膜３として形成された銅膜（Ｃｕ）の貫通電極６（２層のめっき膜：電気錫めっきまたは電気錫銀合金めっき４，電気ニッケルめっき５）から露出された部分をウェットエッチングの手法を用いて除去する。銅のエッチングには、塩化鉄、アルカリ系エッチング液等の種類があるが、本実施例では硫酸／過酸化水素水を主成分とするエッチング液を用いる。本実施例での銅エッチングには、１０秒以上のエッチング時間を確保しないと、当該エッチングの制御が困難となって実用的観点では不利となる。しかし、このエッチングに余りに長い時間を掛ける、例えば５分を越えてエッチングすると、銅膜（給電膜３）のサイドエッチングが大きくなり、タクトタイムが長くなるという問題も生じる。そのため、銅膜の余剰部分の除去に用いるエッチング液とこれを用いたエッチング条件は、適宜実験により求めるのがよい。その後、ウェットエッチング手法を用いて、給電膜３を成すチタン膜（Ｔｉ）をエッチングした。チタンのエッチングには、過酸化水素を主成分とするエッチング液、及びフッ化水素を含有するエッチング液のいずれを用いても良い。
【００３７】
工程（１−１５）：次に、図１（ｏ）に示すように、本工程では、ＳＡＷ素子とその外部回路とを電気的に接続する貫通電極６を成す錫又は錫銀合金のめっき層４の表面がリフローされて、基板１の素子面とは反対側の主面に球状又は半球状のはんだバンプ４ａが形成される。このめっき層４の表面には、必要に応じてフラックスが塗布されて、めっき層４のリフローが助長される。本実施例では、基板１の主面から突き出ためっき層４の各々の端面に、半球状のはんだバンプ４ａが形成される。その後、母基板に形成された複数のＳＡＷ素子は、そのダイシングにより個片化され、図４（１４）に示す如き断面を有する個別チップに分割される。
【００３８】
以上の工程により、本発明にかかるパッケージ構造体が製造される。
【実施例２】
【００３９】
実施例１では、ＩＤＴ８やアルミ電極７を形成し、導電性ペースト１３パターンを形成し、その上に感光性耐熱樹脂９を用いて空隙形成層９ａを形成したが、本実施例２では、下記の方法を採用することで、より厚い導電性ペーストパターンを形成することが出来る。なお、実施例１と同じ工程は、その旨を記載して詳細な説明を省略する。
【００４０】
工程（２−１）：図６（a）に示すように、工程（１−１）と同様に基板１上にアルミ電極７とＩＤＴ８を形成する。
【００４１】
工程（２−２）：次に、図６（ｂ）に示すように、感光性耐熱樹脂（フィルム形状が望ましい）９を、ＩＤＴ（Inter Digital Transducer）８、アルミ電極７を被うように、リチウムタンタレート基板１の上に貼り付ける。
【００４２】
工程（２−３）：図６（ｃ）に示すように、工程（２−２）で形成した、感光性耐熱樹脂９をパターニングし、ＩＤＴ８と後述する封止部材とを隔てる空隙を確保する。このとき、実施例１と異なり、導電性ペーストを充填するための穴２１を形成する。このときの露光、現像、ベークは、実施例１の工程（１−３）と同様に行う。
【００４３】
工程（２−４）：図６（ｄ）に示すように、工程（２−３）が完了したリチウムタンタレート基板１上の穴２１にスキージ１５と印刷版１４を用いて導電性ペースト１３を印刷する。ここで用いる印刷版１４は、メタル版でもスクリーン版でも構わない。なお、図５に示すようなディスペンサを用いることも可能であるが、端子が多い場合には、印刷法を用いることが好ましい。
【００４４】
工程（２−５）：図６（ｅ）に示すように、印刷した導電ペースト１３を覆うように、封止層９ｂを形成する。封止層９ｂの形成方法は、実施例１の工程（１−４）と同じである。
【００４５】
以下、実施例１の工程（１−５）から工程（１−１５）と同様な処理を行うことにより、実施例２のパッケージ構造体を製造することができる。
【実施例３】
【００４６】
本実施例によるパッケージは、SAWフィルタやＭＥＭＳなど完全に中空を必要とするパッケージの他、デバイス表面に空間が必ずしも必要ではない境界波フィルタに適用することも可能である。
【００４７】
境界波フィルタの構造例を図７に示す。
【００４８】
工程（３−１）：図７（ａ）に示すように、基板としてリチウムタンタレート基板１を用いる。なお、リチウムナイオベートを用いることも可能である。その上に、アルミを用いて入力用パッド１９、出力用パッド１７、ＩＤＴ８が形成されている。その上に、ＳｉＯ２１６を形成し、それらのパターンを埋め込む。そして、表面にＡｌＮ膜２０が形成される。
【００４９】
工程（３−２）：境界波フィルタに対するパッケージ例を図７（ｂ）に示す。入力パッド１８、出力パッド１９上に導電性ペースト１３を形成し、ＳｉＯ２１６を形成する。その上にＡｌＮ膜２０が形成される。ＡｌＮ膜２０とＳｉＯ２１６を覆うように、電気めっき用給電膜（図示せず）上に成膜電気ニッケルめっき５を形成する。電極形成のため、リチウムタンタレート基板１に実施例１に示したようにサンドブラストを用いて穴を開け、実施例１と同様な工程ではんだバンプ４ａを形成する。
【実施例４】
【００５０】
実施例３と同様に、境界波フィルタの構造例を図８に示す。
【００５１】
工程（４−１）：図８（ａ）に示すように、基板としてリチウムタンタレート基板１を用いる。なお、リチウムナイオベートを用いることも可能である。その上に、アルミを用いて入力用パッド１６、出力用パッド１７、ＩＤＴ８が形成されている。その上に、ＳｉＯ２１６を形成し、それらのパターンを埋め込む。そして、表面にＳｉ単結晶１７を貼り合わせる。
【００５２】
工程（４−２）：境界波フィルタに対するパッケージ例を図８（ｂ）に示す。入力パッド１８、出力パッド１９上に導電性ペースト１３を形成し、ＳｉＯ２１６を形成する。その上にＳｉ単結晶１７を貼り合わせる。
【００５３】
Ｓｉ単結晶１７とＳｉＯ２１６を覆うように、電気めっき用給電膜（図示せず）上に成膜電気ニッケルめっき５を形成する。電極形成のため、リチウムタンタレート基板１に実施例１に示したようにサンドブラストを用いて穴を開け、実施例１と同様な工程ではんだバンプ４ａを形成する。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、ＳＡＷ素子に代表されるＭＥＭＳ（Micro  Electronic  Mechanical  Systems）等の簡易に封止する樹脂封止構造の防湿性が、当該構造の外表面を覆う金属や合金等の薄膜の形成だけで格段に向上される。このため、従来の樹脂封止工程に高価な防湿工程を加えることなく、信頼性の高いＭＥＭＳ等の素子が量産される。特に、本発明による電極構造は、裏面からの貫通電極形成にドライエッチングより設備コスト、ランニングコストとも廉価なサンドブラストを用いた際に発生する寸法バラツキを吸収し、安定した電極接続構造体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１（ａ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｂ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｃ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｄ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｅ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｆ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｇ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｈ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｉ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｊ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｋ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｌ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｍ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｎ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図１（ｏ）】本発明の実施例１によるパッケージ構造及びその形成工程を説明するための図である。
【図２】複数のＳＡＷフィルタが形成されたウエハ全体図である。
【図３】電極パッド上に導電性ペーストによるパターンをスクリーン印刷で形成する方法を説明する図である。
【図４】電極パッド上に導電性ペーストによるパターンをレジストで形成する方法を説明する図である。
【図５】電極パッド上に導電性ペーストによるパターンをディスペンサで形成する方法を説明する図である。
【図６】電極パッド上に導電性ペーストによるパターンをスクリーン印刷で形成する別の方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施例３にかかる境界波フィルタの構造例である。
【図８】本発明の実施例４にかかる境界波フィルタの構造例である。
【図９】電極パッド上に導電性ペーストによるパターンをフォトリソグラフィで形成する方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…リチウムタンタレート基板、１ａ…穴、２…レジスト、３…電気めっき用給電膜、４…電気錫めっきまたは電気錫銀合金めっき、４ａ…はんだバンプ、５…電気ニッケルめっき、６…貫通電極、７…アルミ電極、８…ＩＤＴ（Inter Digital Transducer）、９…感光性耐熱樹脂、９ａ…空隙形成層、９ｂ…封止層、１０…電気銅めっき、１１…アルミ配線、１２…感光性ポリイミド、１３…導電性ペースト、１１３…感光性導電性ペースト、１４…印刷版、１１４…フォトマスク、１５…スキージ、１１５…紫外線光、１６…ＳｉＯ２、１６…ＳｉＮ膜、１７…Ｓｉ単結晶、１８…入力パッド、１９…出力パッド、２０…ＡｌＮ膜、２１…導電性ペーストを充填するための穴。
【図１（ａ）】
2010109203.tif 000003
【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
2010109203.tif 000005
【図１（ｄ）】
2010109203.tif 000006
【図１（ｅ）】
2010109203.tif 000007
【図１（ｆ）】
2010109203.tif 000008
【図１（ｇ）】
2010109203.tif 000009
【図１（ｈ）】
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【図１（ｉ）】
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【図１（ｊ）】
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【図１（ｋ）】
2010109203.tif 000013
【図１（ｌ）】
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【図１（ｍ）】
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【図１（ｎ）】
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【図１（ｏ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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