(57)【要約】【課題】  樹脂モールド時に熱負荷および押圧力を受けた場合であっても、圧電デバイスの中空構造を維持する。【解決手段】  圧電デバイス１を内蔵する電子部品２の製造方法であって、圧電デバイス１を準備する工程と、圧電デバイス１を回路基板２１１に実装する工程と、圧電デバイス１および回路基板２１１を所定のモールド温度Ｔｍにより樹脂モールドする工程と、を有する。モールド工程においてガラス転移しない絶縁部材１６または保護部材１７を選定することにより、圧電デバイス１の強度低下が抑制され、圧電デバイス１を含む電子部品２の機能を確実に発揮できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電デバイスを内蔵する電子部品の製造方法であって、
圧電基板と、前記圧電基板の主面に設けられる機能電極と、前記圧電基板に対して距離を設けながら、かつ、前記機能電極を覆うように、前記圧電基板上に設けられる絶縁部材と、前記絶縁部材をさらに覆うように設けられる保護部材と、を備える圧電デバイスを準備する圧電デバイス準備工程と、
前記圧電デバイスを回路基板に実装する実装工程と、
前記圧電デバイスおよび前記回路基板を所定のモールド温度により樹脂モールドするモールド工程と、
を有し、
前記モールド工程において、前記圧電デバイスの前記絶縁部材または前記保護部材はガラス転移しないことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁部材のガラス転移温度または前記保護部材のガラス転移温度は、前記モールド温度より高いことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
圧電基板と、前記圧電基板の主面に設けられる機能電極と、前記圧電基板に対して距離を設けながら、かつ、前記機能電極を覆うように、前記圧電基板上に設けられる絶縁部材と、前記絶縁部材をさらに覆うように設けられる保護部材と、を備える圧電デバイスを有する電子部品であって、
前記圧電デバイスは樹脂モールドされており、
前記圧電デバイスの前記絶縁部材または前記保護部材は、樹脂モールドにおいてガラス転移しない材料である、電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスを内蔵する電子部品の製造方法および電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の中の圧電デバイスは、携帯電話などの通信機器において、フィルタや共振器として用いられる。この圧電デバイスから必要な電気的特性を得るため、または、外部回路との整合をとるために、圧電デバイスには圧電素子の他にインダクタやキャパシタなどの回路素子が設けられる。
【０００３】
特許文献１（ＷＯ２００６／１３４９２８号公報）には、図３に示したような圧電デバイス１０１が記載されている。圧電デバイス１０１は、圧電素子１１１Ａおよび第１の導体線路１１３を有する圧電基板１１１と、圧電基板１１１の主面１１１Ｍ上に設けられた枠状の支持部１１５と、支持部１１５を介して圧電基板１１１上に設けられた絶縁部材１１６と、絶縁部材１１６上に設けられた第２の導体線路１１４と、絶縁部材１１６を覆うように設けられた保護部材１１７と、を備えている。第１の導体線路１１３と第２の導体線路１１４は、ビア導体ＶＺにより電気的に接続されている。第２の導体線路１１４は、絶縁部材１１６の表面に形成され、インダクタなどの回路素子としての役割を有している。この圧電デバイス１０１は、圧電素子１１１Ａによる共振が可能となるように、空間Ｓを有する中空構造をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１３４９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４は、樹脂モールドにより圧電デバイス１０１を内蔵する電子部品２０１を作製する様子を示した図である。この図において、圧電デバイス１０１は、バンプ２１９を介して逆さ向きに実装されている。電子部品２０１は、圧電デバイス１０１やＩＣチップ２１６などが実装された回路基板２１１を金型２１８で覆った後、金型２１８内に樹脂２１５を押し込むことにより作製される。この樹脂２１５を押し込む際に、圧電デバイス１０１は熱負荷および押圧力Ｆを受ける。圧電デバイス１０１は中空構造をしているため中実構造に比べて強度的に弱く、熱負荷および押圧力Ｆを受けると、圧電デバイス１０１の絶縁部材１１６が押し潰されて中空構造を維持できなることもある。その場合、圧電デバイスを含む電子部品２０１としての機能を発揮できなくなる。本発明の目的は、前述した課題を解決し得る電子部品の製造方法および電子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】
本発明に係る電子部品の製造方法は、圧電基板と、圧電基板の主面に設けられる機能電極と、圧電基板に対して距離を設けながら、かつ、機能電極を覆うように、圧電基板上に設けられる絶縁部材と、絶縁部材をさらに覆うように設けられる保護部材と、を備える圧電デバイスを準備する圧電デバイス準備工程と、圧電デバイスを回路基板に実装する実装工程と、圧電デバイスおよび回路基板を所定のモールド温度により樹脂モールドするモールド工程と、を有し、モールド工程において、圧電デバイスの絶縁部材または保護部材はガラス転移しないことを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、絶縁部材のガラス転移温度または保護部材のガラス転移温度は、モールド温度より高いことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る電子部品は、圧電基板と、圧電基板の主面に設けられる機能電極と、圧電基板に対して距離を設けながら、かつ、機能電極を覆うように、圧電基板上に設けられる絶縁部材と、絶縁部材をさらに覆うように設けられる保護部材と、を備える圧電デバイスを有するものであって、圧電デバイスは樹脂モールドされており、圧電デバイスの絶縁部材または保護部材は、樹脂モールドにおいてガラス転移しない材料である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電子部品の製造方法によれば、絶縁部材または保護部材がモールド工程にてガラス転移しないので、絶縁部材または保護部材の強度低下が抑制される。そのため、樹脂モールド後においても、圧電デバイスの中空構造を維持することができ、圧電デバイスを内蔵する電子部品としての機能を確実に発揮できる。
【００１０】
本発明に係る電子部品によれば、絶縁部材または保護部材が樹脂モールドにおいてガラス転移しない材料なので、絶縁部材または保護部材の強度低下が抑制される。そのため、圧電デバイスの中空構造を維持することができ、圧電デバイスを内蔵する電子部品としての機能を確実に発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】圧電デバイス１を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電子部品２の製造方法を説明するための図である。
【図３】特許文献１に係る圧電デバイス１０１を示した図である。
【図４】図３に示した圧電デバイス１０１を樹脂モールドすることにより、電子部品２０１を作製する様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態に係る電子部品は、圧電デバイスやＩＣチップなどを内蔵する部品内蔵モジュールである。本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法は、圧電デバイスの構造と密接に関係するため、先に圧電デバイスの構造について説明する。
【００１３】
（圧電デバイス）
圧電デバイスは、圧電素子を含む。さらに、インダクタまたはキャパシタなどの回路素子を備えていてもよい。圧電素子は、機械的振動と電気的信号を相互に変換するために用いられ、インダクタまたはキャパシタは、圧電素子から必要な電気的特性を得るため、または、外部回路と整合を取るために用いられる。圧電素子としては、たとえばＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖe）フィルタ、ＳＡＷ共振子、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖe）フィルタなどが挙げられる。圧電デバイスは、圧電素子による共振が可能となるように、内部に空間を有する中空構造をしている。圧電デバイスとしての機能を発揮するためには、この中空構造を維持する必要がある。
【００１４】
図１に示すように、圧電デバイス１は、圧電素子１１Ａを有する圧電基板１１と、インダクタなどの回路素子を有する絶縁部材１６と、圧電素子１１Ａや回路素子を外部環境から保護するための保護部材１７と、を備える。模式図である図１には、１つの圧電素子１１Ａが示されているが、実際は複数の圧電素子１１Ａが圧電基板１１に設けられている。本実施形態では、圧電素子１１ＡとしてＳＡＷフィルタを例に挙げて説明する。
【００１５】
圧電基板１１の主面１１Ｍには、機能電極１２ＡとしてのＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極、パッド電極１２Ｂおよびリフレクタ（図示省略）などの素子電極１２が設けられる。同じく圧電基板１１の主面１１Ｍであって、圧電素子１１Ａの周囲には、引きまわし線路としての第１の導体線路１３が設けられる。第１の導体線路１３のうちの第１の導体線路１３Ａ、１３Ｂは、パッド電極１２Ｂを介して、圧電素子１１Ａにそれぞれ電気的に接続される。
【００１６】
圧電基板１１は、たとえばニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、水晶、ランガサイト、ＺｎＯ、ＰＺＴ、４ホウ酸リチウムなどからなる。素子電極１２および第１の導体線路１３の材質としては、たとえばＡｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｍｎなどの金属が挙げられる。
【００１７】
圧電基板１１には、圧電素子１１Ａが振動可能となる空間Ｓを確保するため、所定の厚みを有する支持部１５が設けられる。支持部１５の厚み（高さ寸法）は、たとえば１５μｍである。支持部１５は、圧電素子１１Ａに対して重ならないように、圧電基板１１の主面１１Ｍに設けられる。支持部１５には、素子電極１２や第１の導体線路１３Ａ、１３Ｃを囲むように圧電基板１１の外周側に設けられる外周支持部１５Ａと、圧電基板１１の外周より内側に点在して設けられる複数の点在支持部１５Ｂ、１５Ｃと、がある。支持部１５は感光性絶縁材からなり、材質としては、たとえばエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。
【００１８】
支持部１５の内部には、支持部１５を厚み方向に貫通するように第１のビア導体Ｖ１が設けられる。第１のビア導体Ｖ１には、外周支持部１５Ａの両側にそれぞれ設けられる第１のビア導体Ｖ１ａ、Ｖ１ｂと、点在支持部１５Ｂ、１５Ｃにそれぞれ設けられる第１のビア導体Ｖ１ｃ、Ｖ１ｄと、がある。第１のビア導体Ｖ１ａ、Ｖ１ｂは、圧電デバイス１の電気的特性を外部へ引き出すための構成要素である。第１のビア導体Ｖ１ｃ、Ｖ１ｄは、第１の導体線路１３Ｂ、１３Ｃと、後述する第２の導体線路１４と、をそれぞれ電気的に接続するための構成要素である。
【００１９】
絶縁部材１６は、圧電素子１１Ａに対して距離を設けながら、かつ、圧電素子１１Ａを覆うように、支持部１５を介して圧電基板１１上に設けられる。具体的には、絶縁部材１６は、支持部１５に当接した状態で、圧電基板１１の主面１１Ｍと平行に配置される。これにより、圧電デバイス１において、圧電基板１１と支持部１５と絶縁部材１６とにより閉じられた空間Ｓが形成され、弾性表面波が励振可能となる。したがって、圧電基板１１の主面１１Ｍにおいて弾性表面波が伝播する。圧電素子１１Ａは、実際には、第１の導体線路１３Ｃを基準として紙面と直交する方向にも複数設けられており（図示省略）、それらの圧電素子１１Ａの上方においても空間Ｓが形成される。なお、絶縁部材１６と支持部１５は一体化されていてもよい。この場合、支持部１５を有する絶縁部材１６が、圧電基板１１に対して距離を設けながら、機能電極１２Ａを覆うようにして設けられる。
【００２０】
絶縁部材１６はフィルム状であり、その厚みは、たとえば２０μｍである。絶縁部材１６の材質は樹脂であり、たとえばエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。ただし、絶縁部材１６は、後述する電子部品２の製造工程における樹脂モールドにおいて、ガラス転移しない材料である。ここでいう「ガラス転移しない」とは、剛性の高い非晶質状態から剛性の低い他の状態へ変化しないという意味である。
【００２１】
実際には、絶縁部材１６のガラス転移温度Ｔｇ１は、樹脂モールド時のモールド温度Ｔｍよりも高い。ガラス転移温度Ｔｇ１の値は、絶縁部材１６中の可塑剤の含有量を少なくすることにより、高く設定される。電子部品２の製造工程における樹脂モールドにおいて、圧電デバイス１の絶縁部材１６の温度がガラス転移温度Ｔｇ１を超えないため、絶縁部材１６がガラス転移しない。これにより、圧電デバイス１の絶縁部材１６の強度低下が抑制される。
【００２２】
絶縁部材１６の内部には、絶縁部材１６を厚み方向に貫通するように第２のビア導体Ｖ２が設けられる。第２のビア導体Ｖ２ａ、Ｖ２ｂ、Ｖ２ｃ、Ｖ２ｄは、第１のビア導体Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ１ｃ、Ｖ１ｄと電気的に接続するように絶縁部材１６にそれぞれ設けられる。第２のビア導体Ｖ２のうち、第２のビア導体Ｖ２ｃ、Ｖ２ｄは、第１の導体線路１３Ｂ、１３Ｃと、後述する第２の導体線路１４と、をそれぞれ電気的に接続するための構成要素である。第２のビア導体Ｖ２ａ、Ｖ２ｂは、後述する第３のビア導体Ｖ３に電気的に接続される。
【００２３】
絶縁部材１６の表面１６Ｆには、ビア導体を介して第１の導体線路１３と電気的に接続される第２の導体線路１４が設けられる。絶縁部材１６は、閉じられた空間Ｓを形成するためのカバーであるとともに、インダクタやキャパシタなどの第２の導体線路１４を形成するための再配線用の基板であってもよい。第２の導体線路１４Ａ〜１４Ｃは、インダクタとして機能し、圧電素子１１Ａに対して直列接続される。第２の導体線路１４Ａは渦巻状インダクタの本体である。第２の導体線路１４Ｂは渦巻状インダクタの外周端であり、第２のビア導体Ｖ２ｃ、第１のビア導体Ｖ１ｃを順に経由して第１の導体線路１３Ｂに電気的に接続される。第２の導体線路１４Ｃは渦巻状インダクタの中心であり、第２のビア導体Ｖ２ｄ、第１のビア導体Ｖ１ｄを順に経由して第１の導体線路１３Ｃに電気的に接続される。第２の導体線路１４の材質としては、たとえばＡｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｍｎなどが挙げられる。
【００２４】
保護部材１７は、第２の導体線路１４Ａ〜１４Ｃ、絶縁部材１６、および圧電基板１１を覆うように設けられる。絶縁部材１６の上に位置する保護部材１７の厚みは、たとえば３０μｍである。保護部材１７は感光性絶縁材であり、たとえばエポキシ系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、シリコン系樹脂などが挙げられる。保護部材１７は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。絶縁部材１６の外側に保護部材１７をさらに備えることにより、圧電デバイス１の耐環境性が向上する。
【００２５】
保護部材１７も、後述する電子部品２の製造工程における樹脂モールドにおいて、ガラス転移しない材料である。保護部材１７のガラス転移温度Ｔｇ２は、樹脂モールド時のモールド温度Ｔｍよりも高い。ガラス転移温度Ｔｇ２の値は、保護部材１７中の可塑剤の含有量を少なくすることにより、高く設定される。電子部品２の製造工程における樹脂モールドにおいて、圧電デバイス１の保護部材１７の温度がガラス転移温度Ｔｇ２を超えないため、保護部材１７がガラス転移しない。これにより、圧電デバイス１の保護部材１７の強度低下が抑制される。
【００２６】
なお、保護部材１７の内部には、保護部材１７を厚み方向に貫通するように第３のビア導体Ｖ３ａ、Ｖ３ｂが設けられる。第３のビア導体Ｖ３ａ、Ｖ３ｂは、第２のビア導体Ｖ２ａ、Ｖ２ｂとそれぞれ電気的に接続される。
【００２７】
また、保護部材１７の外側の表面に露出する第３のビア導体Ｖ３ａ、Ｖ３ｂの端部Ｅａ、Ｅｂには、外部端子１９Ａ、１９Ｂがそれぞれ設けられる。外部端子１９Ａ、１９Ｂは、圧電デバイス１を回路基板（図示省略）に電気的に接続するためのものである。外部端子１９Ａ、１９Ｂの材質としては、たとえばＮｉ、Ａｕ、Ｓｎ−Ａｇなどが挙げられる。
【００２８】
（電子部品の製造方法）
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、電子部品（部品内蔵モジュール）２の製造方法を説明するための図である。電子部品２の製造方法は、圧電デバイス準備工程と、圧電デバイス１を実装する実装工程と、樹脂モールドするモールド工程と、を有する。
【００２９】
圧電デバイス準備工程は、前述した圧電デバイス１を準備する工程である。
【００３０】
図２（Ａ）に示す工程は、圧電デバイス１やＩＣチップ２１６などを回路基板２１１に実装する実装工程である。圧電デバイス１は、バンプ２１９を介して逆さ向きに実装される。圧電デバイス１と回路基板２１１の間には、バンプ２１９の高さに相当する空隙がある。
【００３１】
図２（Ｂ）に示す工程は、圧電デバイス１および回路基板２１１を樹脂モールドするモールド工程である。この工程では、圧電デバイス１および回路基板２１１が金型２１８で覆われた後、金型２１８内に樹脂２１５が押し込まれる。この樹脂２１５が押し込まれた際に、圧電デバイス１は、所定のモールド温度Ｔｍによる熱負荷、および所定の押圧力Ｆによる力学的負荷を受ける。具体的には、樹脂２１５は、温度１８０℃、押圧力１０１３Ｐａで金型２１８内に注入される。しかし、圧電デバイス１の絶縁部材１６のガラス転移温度Ｔｇ１および保護部材１７のガラス転移温度Ｔｇ２は、モールド温度Ｔｍより高く設定されているので、モールド工程において、絶縁部材１６および保護部材１７はガラス転移しない。
【００３２】
モールド工程の後、圧電デバイス１、回路基板２１１および樹脂２１５が冷却され、その後、金型２１８が取り除かれる。さらに樹脂２１５の天面が研磨され、図２（Ｃ）に示すような電子部品２が作製される。
【００３３】
本実施形態に係る電子部品２の製造方法では、絶縁部材１６または保護部材１７が、モールド工程にてガラス転移しない。これにより、絶縁部材１６または保護部材１７の強度低下が抑制される。そのため、樹脂モールド後においても、圧電デバイス１の中空構造を維持することができ、圧電デバイス１を含む電子部品２としての機能を確実に発揮できる。
【００３４】
前述した実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、技術的思想の同一性が認められる範囲で種々の変形が可能である。たとえば、モールド工程においてガラス転移しないように設定されるのは、絶縁部材１６および保護部材１７の両方であってもよいし、片方であってもよい。また、圧電デバイス１の支持部１５と絶縁部材１６とが、別々の構成でなく一体となった状態で圧電基板１１に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１：圧電デバイス
２：電子部品（部品内蔵モジュール）
１１：圧電基板
１１Ａ：圧電素子
１１Ｍ：圧電基板１１の主面
１２：素子電極
１２Ａ：機能電極（ＩＤＴ電極）
１２Ｂ：パッド電極
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ：第１の導体線路
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ：第２の導体線路
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ：支持部
１６：絶縁部材
１６Ｆ：絶縁部材１６の表面
１７：保護部材
１９Ａ、１９Ｂ：外部端子
２１１：回路基板
２１５：樹脂
２１６：ＩＣチップ
２１８：金型
２１９：バンプ
Ｆ：押圧力
Ｖ１、Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ１ｃ、Ｖ１ｄ：第１のビア導体
Ｖ２、Ｖ２ａ、Ｖ２ｂ、Ｖ２ｃ、Ｖ２ｄ：第２のビア導体
Ｖ３、Ｖ３ａ、Ｖ３ｂ：第３のビア導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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