(57)【要約】【課題】  小型化が可能な電子部品装置を提供する。【解決手段】  本発明の実施例に係る電子部品装置１は、電子デバイス素子であるＦＢＡＲ素子２が形成されるとともに、このＦＢＡＲ素子２に電気的に接続された電極パッド３が形成された基板４と、ＦＢＡＲ素子２が形成された基板表面の素子領域を囲むように、基板４の上面に形成されたダム部５と、基板表面に中空構造が形成されるようにダム部５の上面に配置され、素子領域を覆うためのシート状樹脂６と、を備えている。【選択図】  図１
2006339515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子デバイス素子が形成されるとともに、この電子デバイス素子に接続された電極パッドが形成された基板と、
前記電子デバイス素子が形成された基板表面の素子領域を囲むように、前記基板の上面に形成されたダム部と、
前記素子領域を覆うように前記ダム部の上面に配置され、前記素子領域上に中空構造を形成するためのシート状樹脂と、
を備えることを特徴とする電子部品装置。
【請求項２】
前記ダム部で囲まれた前記基板表面上に配置され、前記シート状樹脂が撓まないように支持するための支持部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電子部品装置。
【請求項３】
前記ダム部は、感光性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品装置。
【請求項４】
前記シート状樹脂は、感光性を有すること特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の電子部品装置。
【請求項５】
基板上に電子デバイス素子を形成し、
前記電子デバイス素子を形成した後、前記基板上に感光性の樹脂を塗布し、前記基板上の前記電子デバイス素子が形成された素子領域を囲むように露光、現像することによりパターニングしてダム部を形成し、
前記ダム部を硬化し、
前記ダム部の上面に感光性のシート状樹脂を貼り付け、少なくとも前記素子領域が覆われるようにこのシート状樹脂を露光、現像することによりパターニングし、
パターニングされた前記シート状樹脂を硬化し、
前記基板に形成されるとともに前記電子デバイス素子と電気的に接続された電極パッドと、前記基板を実装するための実装基板と、を配線した後、この実装基板の実装面を封止することを特徴とする電子部品装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス素子が形成された素子領域の上面側を中空構造にする必要がある電子部品装置、およびこの電子部品装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電波を使用する携帯機器等の電子機器には、例えば、フィルタ、発振器等の電子部品装置が多く用いられており、また、電子機器自体の小型化ならびに高信頼性が求められている。したがって、これらの電子機器に使用する電子部品装置にも同様に小型化ならびに高信頼性が求められている。このようなフィルタの一つとして、たとえばＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ（圧電薄膜共振器））素子がある。このＦＢＡＲ素子は、シリコン基板上に薄膜の圧電膜を電極で挟みこんだ構造を有し、電極間に電気信号を印加することにより薄膜の圧電体膜内にバルク波を発生させ共振するものである。
【０００３】
上記ＦＢＡＲ素子を封止する従来技術として、上面に絶縁膜が形成され、この上面中央部にＦＢＡＲ素子を載置する凹部を有する第１のシリコン基板と、ＦＢＡＲ素子の電極端子に配線するためのコンタクトホールが形成された第２のシリコン基板と、を貼り合わせて封止するものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、上記従来技術では、封止するための第２のシリコン基板は、所定の強度が要求され、所定の膜厚（例えば、２００μｍ程度）を有する必要がある。これにより、ＦＢＡＲ素子を第１のシリコン基板に搭載し、さらに封止するために、第２のシリコン基板を貼り付け、所定の配線を施して樹脂モールドすると、最終的に電子部品装置の厚さが厚く（約１ｍｍ以上）なり、パッケージの小型化を十分に図ることができないという問題が生じていた。
【特許文献１】特開平８−１３９３３９号公報（第３−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、パッケージの小型化が可能な電子部品装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る実施例による電子部品装置は、上面に電子デバイス素子が形成されるとともに、この電子デバイス素子に接続された電極パッドが形成された基板と、前記電子デバイス素子が形成された基板表面の素子領域を囲むように、前記基板の上面に形成されたダム部と、前記素子領域を覆うように前記ダム部の上面に配置され、前記素子領域上に中空構造を形成するためのシート状樹脂と、を備える。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る実施例による電子部品装置の製造方法は、基板上に電子デバイス素子を形成し、前記電子デバイス素子を形成した後、前記基板上に感光性の樹脂を塗布し、前記基板上の前記電子デバイス素子が形成された素子領域を囲むように露光、現像することによりパターニングしてダム部を形成し、前記ダム部を硬化し、前記ダム部の上面に感光性のシート状樹脂を貼り付け、少なくとも前記素子領域が覆われるようにこのシート状樹脂を露光、現像することによりパターニングし、パターニングされた前記シート状樹脂を硬化し、前記基板に形成されるとともに前記電子デバイス素子と電気的に接続された電極パッドと、前記基板を実装するための実装基板と、を配線した後、この実装基板の実装面を封止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パッケージの小型化が可能な電子部品装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施例として、本発明をＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ（圧電薄膜共振器））素子に適用した場合ついて説明するが、本発明は、素子表面（素子領域上）で中空構造が必要なＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）素子やＣＣＤ(Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ)等のＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ（メムス）)についても同様に適用が可能である。
【実施例１】
【００１０】
本実施例は、例えば、電子部品装置の基板表面に形成されたＦＢＡＲ素子の素子領域（機能面）上の中空構造を、ホトリソグラフィ技術によりパターニング可能な樹脂により形成することにより、電子部品装置の小型化を可能にするものである。以下、本発明の実施例１に係る電子部品装置について図面に従って説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。また、図２は、説明のためシート樹脂を省略した電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。また、図３は、図１のＡ−Ａ線に沿った電子部品装置の断面を示す断面図である。
【００１２】
図１ないし図３に示すように、本発明の実施例に係る電子部品装置１は、電子デバイス素子であるＦＢＡＲ素子２が形成されるとともに、このＦＢＡＲ素子２に配線３ａにより電気的に接続された電極パッド３が形成された半導体シリコンの基板４と、ＦＢＡＲ素子２が形成された基板表面の素子領域を囲むように、基板４の上面に形成されたダム部５と、素子領域を覆うようにこのダム部５の上面に配置され、素子領域上に中空構造を形成するためのシート状樹脂６と、を備えている。
【００１３】
ＦＢＡＲ素子２は、例えば、図示しないＡｌＮ、ＺｎＯ等から成る圧電膜と、この圧電膜の上面に配置され電圧を印加するための、例えば、アルミニウムを主成分とする上部電極と、圧電膜の下面に配置された下部電極と、により構成されている。このＦＢＡＲ素子２は、約１μｍの厚さを有している。このＦＢＡＲ素子２が基板上で複数個接続されることにより、フィルタ、発振器等としての所望の性能が得られるようになっている。また、図３に示すように、各ＦＢＡＲ素子２の下面側の基板４には、圧電膜を自由に振動させるためのキャビティ７が形成されている。
【００１４】
電極パッド３は、例えば、携帯機器等に搭載するための図示しない実装基板とボンディングワイヤにより接続され、所定の電気信号が出入力されるようになっている。
【００１５】
枠状のダム部５は、ＦＢＡＲ素子２の厚さ、発振等を考慮し、中空構造の内部の必要な高さを得るため、例えば、約５μｍの厚さを有する。また、ダム部５は、上面に配置されるシート状樹脂６との十分な密着性を得るため、例えば、約１００μｍの幅を有する。この厚さと幅とを有するダム部５が素子領域を囲むようにＦＢＡＲ素子２に隣接して配置されていることにより、例えば、ＦＢＡＲ素子２の反射波によるノイズや、外部からの振動を除去するように、すなわち、吸音効果を奏するようになっている。また、ダム部５の材料には、半導体製造工程のホトリソグラフィ技術によりパターニングして形成できるように、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂が選択される。さらにダム部５は、ホトリソグラフィ技術によるパターニング後、適切に硬化できるように、さらに例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂を含んでいる。
【００１６】
シート状樹脂６は、後工程の樹脂モールド等に対しても十分な強度が得られるように、例えば、約５０μｍの厚さを有している。また、このシート状樹脂６は、少なくとも枠状のダム部５の上面に貼り付けられた状態で、素子領域が覆われるような大きさを有している。シート状樹脂６の材料には、ダム部５と同様に、半導体製造工程のホトリソグラフィ技術によりパターニングして形成できるように、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の感光性を有する樹脂が選択される。これにより、素子領域が微細な形状を有していた場合であっても、適切にシート状樹脂６をパターニングし、それぞれの素子領域を覆うことができるようになっている。また、シート状樹脂６は、ダム部５と同様に、ホトリソグラフィ技術によるパターニング後、適切に硬化できるように、例えば、熱硬化性の樹脂であるエポキシ樹脂を含んでいる。
【００１７】
ここで、電子部品装置１は、ダム部５、シート状樹脂６を含めた中空構造の高さが約５５μｍ（例えば、ダム部５高さが約５μｍ、シート状樹脂６の厚さが約５０μｍ）であるので、従来のシリコン基板による中空構造（例えば、シリコン基板の膜厚が約２００μｍ程度必要となる）と比較して薄型化されている。したがって、電子部品装置１を、小型化（薄型化）できるようになっている。
【００１８】
基板４は、図示しない実装基板に載置され、既述のように電極パッド３とこの実装基板とがボンディングワイヤにより配線されるとともに樹脂モールドされて、電子部品装置１が構成される。そして、この電子部品装置１は、図示しない携帯機器等に搭載されることにより、この携帯機器の小型化（薄型化）を図ることができるようになっている。
【００１９】
以上のような構成を有する電子部品装置１の製造方法について、図４ＡないしＥ、図５ＡないしＣを参照しながら説明する。図４は、本実施例に係る電子部品装置の各製造工程における電子部品装置の断面を示す断面図である。また図５は、本実施例に係る電子部品装置の各実装工程における電子部品装置の断面を示す断面図である。
【００２０】
先ず、半導体ウェーハである基板４の上面に、電子デバイス素子であるＦＢＡＲ素子２を形成する（図４（Ａ））。キャビティ７は、Ｓｉの深堀を実現するための異方性エッチングやディープ反応性異方性エッチング（Ｄｅｅｐ―ＲＩＥ）等により形成される。
【００２１】
ここで、図４Ａは、１つの電子部品装置１に相当する１チップのみを示しており、このチップが半導体ウェーハ基板上一面に複数個配置されている。また、以下、図４(Ｅ)に示す工程までは、各チップが半導体ウェーハに載置された状態で、素子領域上に中空構造を形成するための工程が実施される。
【００２２】
次に、電子デバイス素子であるＦＢＡＲ素子２を複数形成した基板の表面に、ダム部５となる感光性の樹脂８をスピンコートにより塗布する（図４（Ｂ））。
【００２３】
次に、ホトリソグラフィ技術により、上記ＦＢＡＲ素子２が形成された素子領域を囲むように枠状のダム部５を形成する（図４（Ｃ））。ダム部５の材料に、例えば、ポリイミド樹脂等のネガ型の感光性樹脂を用いた場合は、ダム部５となる部分を露光、現像してパターニングする。このパターニングの後、所定の強度を得るため、加熱処理を行うことによりダム部を硬化させる。
【００２４】
次に、上記素子領域を覆うための感光性のシート状樹脂９を大気中で枠体であるダム部５の上面に貼り付ける（図４（Ｄ））。このシート状樹脂９は、例えば、厚さ約５０μｍを有する。
【００２５】
次に、素子領域を囲む各々の枠状のダム部５がそれぞれ覆われるように、上記シート状樹脂９を枠体のダム部５と同程度の大きさにパターニングする（図４（Ｅ））。すなわち、ホトリソグラフィ技術により、少なくとも素子領域が覆われるように露光、現像してパターニングする。このパターニングの後、所定の強度を得るため、加熱処理を行うことによりシート状樹脂６を硬化させる。
【００２６】
次に、図示しないダイシング装置により、ウェーハの状態である基板４をダイシングし、それぞれ中空構造が形成されたＦＢＡＲ素子２の素子領域毎に個片化する。
【００２７】
そして、以上の製造工程で素子領域毎に個片化し得られた基板４（チップ）を、基板を実装するための実装基板１０に載置し、ダイボンド樹脂１１を用いて接着する（図５（Ａ））。実装基板１０は、この実装基板１０の上面側に形成され、基板４と配線するための電極パッド１２と、この電極パッド１２と内部配線１３で電気的に接続されるとともに実装基板１０の下面側に形成され、図示しない携帯機器等と配線するための電極パッド１４とを有する。この実装基板１０には、上記個片化された基板４（チップ）が複数個搭載されるようになっている。
【００２８】
次に、図示しないワイヤボンディング装置を用いて、基板４（チップ）の電極パッド３と実装基板１０の電極パッド１２とをボンディングワイヤ１５で接続する（図５（Ｂ））。
【００２９】
ボンディングワイヤ１５で配線した後、基板４が実装された実装基板１０の実装面をモールド樹脂１６で封止する（図５（Ｃ））。この後、図示しないダイシング装置を用いて、実装基板１０を個片化することにより、１つの電子部品装置１が得られる。
【００３０】
以上のように、本実施例に係る電子部品装置によれば、ホトリソグラフィ技術により形成された、ＦＢＡＲ素子の素子領域を囲むダム部と、このダム部の上面に配置されるシート状樹脂とから構成される低背の中空構造を備えるので、素子領域の上面に中空構造が必要な電子部品装置の小型化を図ることができる。
【実施例２】
【００３１】
実施例１では、ＦＢＡＲ素子の素子領域を基板上で囲むダム部と、このダム部の上面に配置されるシート状樹脂と、により素子領域上に中空構造を形成する構成について述べた。本実施例では、特に、この中空構造を構成するシート状樹脂の撓みを防止するための構成について述べる。
【００３２】
図６は、本発明の実施例に係る電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。また、図７は、説明のためシート樹脂を省略した電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。また、図８は、図６のＢ−Ｂ線に沿った電子部品装置の断面を示す断面図である。
【００３３】
図６ないし図８に示すように、本実施例にかかる電子部品装置１ａは、ダム部１７で囲まれた基板表面上に配置され、シート状樹脂が撓まないように支持するための支持部１８をさらに備える。なお、他の構成は、実施例１と同様である。
【００３４】
図７に示すように、支持部１８は、個々のＦＢＡＲ素子２をそれぞれ囲むように基板上に格子状に形成されている。このように、個々のＦＢＡＲ素子２に隣接して支持部１８が配置されていることにより、実施例１の構成と比較して、より高い吸音効果を有するようになっている。
【００３５】
また、延長部１９が、ダム部１７から電極パッド３が形成されている側（素子領域の外側）に延びるように形成されている。これにより、ダム部１７の上面に配置されたシート状樹脂６の周辺部が、例えば、電極パッド３や配線３ａの上に垂れ下がるのを防止できるようになっている。
【００３６】
なお、支持部１８および延長部１９は、ＦＢＡＲ素子２の厚さ、発振等を考慮し、ダム部１７と同様に、約５μｍの厚さを有する。また、支持部１８および延長部１９は、上面に配置されるシート状樹脂６との十分な密着性を得るため、ダム部１７と同様に、約１００μｍの幅を有する。そして、支持部１８および延長部１９の材料には、半導体製造工程のホトリソグラフィ技術によりパターニングして形成できるように、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂が選択される。さらに支持部１８および延長部１９は、ホトリソグラフィ技術によるパターニング後、適切に硬化できるように、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂を含んでいる。
【００３７】
ここで、シート状樹脂６を支持するための構成は、上記支持部１８、延長部１９に限定されるものではなく、円柱やストライプ状の異なる構成であってもよい。以下、電子部品装置に他の支持部、延長部を適用した例について説明する。
【００３８】
図９ないし図１２は、支持部、延長部を備えた電子部品装置の他の例を示す平面図である。図９に示すように、電子部品装置１ｂは、ダム部１７から延びて電極パッド３が形成されていない基板４上に形成された延長部１９ａをさらに有する。なお、他の構成は、上記電子部品装置１ａと同様である。この延長部１９ａおよび延長部１９により、シート状樹脂６の周囲が垂れ下がるのを十分防止することができる。
【００３９】
また、図１０に示す電子部品装置１ｃのように、シート状樹脂６の撓みを防止するために格子状の支持部１８が形成されているのみで、延長部が形成されていなくてもよい。
【００４０】
また、図１１に示す電子部品装置１ｄのように、ＦＢＡＲ素子２の配置等に基づいてストライプ状に形成された支持部２０を備えていてもよい。
【００４１】
また、図１２に示す電子部品装置１ｅのように、円柱状の支持部２１を備えていてもよい。
【００４２】
以上のような支持部、延長部を有する電子部品装置のうち、一例として電子部品装置１ａの製造方法について、図１３ＡないしＥ、図１４ＡないしＣを参照しながら設明する。図１３は、本実施例に係る電子部品装置の各製造工程における電子部品装置の断面を示す断面図である。また図１４は、本実施例に係る電子部品装置の各実装工程における電子部品装置の断面を示す断面図である。
【００４３】
先ず、半導体ウェーハである基板４の上面に、ＦＢＡＲ素子２を形成する（図１３（Ａ））。
【００４４】
次に、電子デバイス素子であるＦＢＡＲ素子２を複数形成した基板の表面に、ダム部５となる感光性の樹脂８をスピンコートにより塗布する（図１３（Ｂ））。
【００４５】
次に、ホトリソグラフィ技術により、上記ＦＢＡＲ素子２が形成された素子領域を囲むように枠状のダム部１７および、支持部１８を形成する（図１３（Ｃ））。ダム部１７、支持部１８の材料に、例えば、ポリイミド樹脂等のネガ型の感光性樹脂を用いた場合は、ダム部１７、支持部１８となる部分を露光、現像してパターニングする。このパターニングの後、所定の強度を得るため、加熱処理を行うことによりダム部を硬化させる。なお、ここでは図示していないが、延長部１９も同様に形成される。
【００４６】
次に、上記素子領域上に中空構造を形成するための感光性のシート状樹脂９を大気中で枠体であるダム部１７、支持部１８の上面に貼り付ける（図１３（Ｄ））。
【００４７】
次に、実施例１と同様に、素子領域を囲む各々の枠状のダム部１７をそれぞれ覆うように、ホトリソグラフィ技術により上記シート状樹脂９を枠体のダム部１７と同程度の大きさにパターニングし、その後加熱処理により硬化する（図１３（Ｅ））。
【００４８】
次に、実施例１と同様に、ウェーハの状態である基板４をダイシングし、素子領域毎に個片化し得られた基板４（チップ）を、基板を実装するための実装基板１０に載置し、ダイボンド樹脂１１を用いて接着する（図１４（Ａ））。
【００４９】
次に、図示しないワイヤボンディング装置を用いて、基板４（チップ）の電極パッド３と実装基板１０の電極パッド１２とをボンディングワイヤ１５で接続する（図１４（Ｂ））。
【００５０】
ボンディングワイヤ１５で配線した後、基板４が実装された実装基板１０の実装面をモールド樹脂１６で封止する（図１４（Ｃ））。この後、図示しないダイシング装置を用いて、実装基板１０を個片化することにより、１つの電子部品装置１ａが得られる。
【００５１】
以上のように、本実施例に係る電子部品装置によれば、ホトリソグラフィ技術により形成された、ＦＢＡＲ素子の素子領域を囲むダム部と、このダム部の上面に配置されるシート状樹脂とから構成される低背の中空構造を備えるとともに、シート状樹脂を支えるための支持部、延長部をさらに備えるので、素子領域の上面に中空構造が必要な電子部品装置の小型化および封止強度の向上を図ることができる。
【００５２】
なお、以上の各実施例において、電子部品装置の基板上に電子デバイス素子としてＦＢＡＲ素子が形成された場合について説明したが、既述のように、電子部品装置のＳＭＲ素子やＣＣＤ等のＭＥＭＳの電子デバイス素子が形成された場合についても同様の作用効果を奏することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一態様である実施例１に係る電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一態様である実施例１に係る電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った電子部品装置の断面を示す断面図である。
【図４】本発明の一態様である実施例１に係る電子部品装置の各製造工程における断面を示す断面図である
【図５】本発明の一態様である実施例１に係る電子部品装置の各製造工程における断面を示す断面図である。
【図６】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。
【図７】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の要部構成の外観を示す斜視図である。
【図８】図５のＢ−Ｂ線に沿った電子部品装置の断面を示す断面図である。
【図９】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１２】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１３】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の各製造工程における断面を示す断面図である
【図１４】本発明の一態様である実施例２に係る電子部品装置の各製造工程における断面を示す断面図である
【符号の説明】
【００５４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  電子部品装置
２  ＦＢＡＲ素子
３  電極パッド
４  基板
５  ダム部
６  シート状樹脂
７  キャビティ
８  感光性の樹脂
９  シート状樹脂
１０  実装基板
１１  ダイボンド樹脂
１２  電極パッド
１３  内部配線
１４  電極パッド
１５  ボンディングワイヤ
１６  モールド樹脂
１７  ダム部
１８  支持部
１９、１９ａ  延長部
２０  支持部
２１  支持部
【図１】
2006339515.tif 000003
【図２】
2006339515.tif 000004
【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】
2006339515.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006339515.tif 000011
【図１０】
2006339515.tif 000012
【図１１】
2006339515.tif 000013
【図１２】
2006339515.tif 000014
【図１３】
2006339515.tif 000015
【図１４】
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