(57)【要約】  金属リッドの基板に当接する面の平坦性が高く、気密性が高い電子部品を提供する。  本発明の電子部品の製造方法は、基板１１を準備する工程と、基板１１に電子部品素子１６を実装する工程と、一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部９ａが形成され、脚部９ｂの先端に接合材８が供給された金属リッド９を準備する工程と、金属リッド９を基板１１上に載置する工程と、熱エネルギーの印加により、接合材８を用いて、金属リッド９を基板１１に接合する工程とを備え、かつ、金属リッド９の凹部９ａをエッチング加工により形成するようにした。
2012017888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を準備する工程と、
前記基板に電子部品素子を実装する工程と、
一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部が形成され、前記脚部の先端に接合材が供給された金属リッドを準備する工程と、
前記金属リッドの凹部に前記電子部品素子を収容して、前記金属リッドを前記基板上に載置する工程と、
熱エネルギーの印加により、前記接合材を用いて、前記金属リッドを前記基板に接合する工程とを備えた電子部品の製造方法であって、
前記金属リッドの凹部は、平坦な金属板をエッチング加工することにより形成される電子部品の製造方法。
【請求項２】
複数の基板がマトリックス状に形成された基板集合体を準備する工程と、
前記複数の基板のそれぞれに、電子部品素子を実装する工程と、
一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部が形成され、前記脚部の先端に接合材が供給された金属リッドが、複数、マトリックス状に形成された金属リッド集合体を準備する工程と、
前記金属リッドの凹部のそれぞれに前記電子部品素子を収容して、前記金属リッド集合体を前記基板集合体上に載置する工程と、
熱エネルギーの印加により、前記接合材を用いて、前記金属リッド集合体を前記基板集合体に接合し、電子部品集合体を形成する工程と、
前記電子部品集合体を、個々の電子部品に分割する工程とを備えた電子部品の製造方法であって、
前記複数の金属リッドの凹部は、平坦な金属板をエッチング加工することにより形成される電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記金属リッドの前記脚部の端面のみに、前記接合材が供給された、請求項１または２に記載された電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記金属リッドの前記脚部の端面に、余剰となった前記接合材を収容するための収容部が形成された、請求項１ないし３のいずれか１項に記載された電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記金属リッドの前記凹部の内壁に、不濡れ層が形成された、請求項１ないし４のいずれか１項に記載された電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記金属リッドの前記脚部の端面にリッド電極が形成され、当該リッド電極上に前記接合材が供給され、
前記基板の、前記金属リッドと当接する部分に接合電極が形成され、
前記リッド電極および前記接合電極はいずれも、Ｎｉを主成分とする第１の層と、Ａｕを主成分とする第２の層とからなり、
前記接合材がＢｉを主成分とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載された電子部品の製造方法。
【請求項７】
基板と、
前記基板に実装された電子部品素子と、
一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部が形成され、当該凹部に前記電子部品素子を収容して、前記基板に接合された金属リッドとを備えた電子部品であって、
前記金属リッドの前記凹部の内壁に、不濡れ層が形成されている電子部品。
【請求項８】
基板と、
前記基板に実装された電子部品素子と、
一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部が形成され、当該凹部に前記電子部品素子を収容して、前記基板に接合された金属リッドとを備えた電子部品であって、
平面方向に見て、前記基板の形状、大きさと、前記金属リッドの形状、大きさが同一である電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と金属リッドとで構成される空間内に電子部品素子を収容した電子部品の製造方法に関し、さらに詳しくは、金属リッドの基板に当接する面の平坦性が高く、気密性に優れた電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子などの電子部品においては、電子部品素子（電子部品本体）を外部環境から保護するため、電子部品素子をパッケージ内に気密封止することがおこなわれている。【０００３】
たとえば、特許文献１（特開２００５−１５９２５８号公報）には、図１８（Ａ）に示すように、複数の基板１０１がマトリックス状に複数形成された基板集合体１０２を準備し、各基板１０１に電子部品素子（水晶振動素子）１０３を実装するとともに、複数の金属リッド１０４がマトリックス状に複数形成された金属リッド集合体１０５を準備し、続いて、図１８（Ｂ）に示すように、接合材１０６を用いて、基板集合体１０２に金属リッド集合体１０５を接合して電子部品集合体１０７を形成し、最後に、図１８（Ｃ）に示すように、電子部品集合体１０７を個々の電子部品（水晶振動子）１０８に分割する電子部品の製造方法が開示されている。【０００４】
金属リッド１０４（金属リッド集合体１０５）は、たとえば、４２アロイ、コバール、リン青銅などの金属板からなり、厚さは６０μｍ〜１００μｍ程度で、板金加工により、電子部品素子１０３を収容するための凹部１０４ａと、脚部１０４ｂとが形成されている。【０００５】
基板１０１（基板集合体１０２）は、たとえば、ガラスセラミックス、アルミナセラミックスなどのセラミック材料からなり、一方の主面に、電子部品素子１０３を実装するためのランド電極１０１ａと、金属リッド１０４を接合するための環状の接合電極１０１ｂとが形成されている。【０００６】
接合材１０６は、たとえば、Ａｕ−Ｎｉ、Ａｕ−Ｓｎなどからなり、各基板１０１の接合電極１０１ｂ上に設けられ、３００℃〜３５０℃に加熱され、溶融されて、接合電極１０１ｂと、金属リッド１０４の脚部１０４ｂとを接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１５９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の電子部品の製造方法には、金属リッド１０４（金属リッド集合体１０５）が、金属板に、板金加工をして、電子部品１０３を収容するための凹部１０４ａと、基板１０１に接合するための脚部１０４ｂとを形成したものであるため、脚部１０４ｂの基板１０１ａと当接する面の平坦性が低く、基板１０１ａに接合した後の気密性が低いという問題があった。すなわち、平坦な金属板を用いても、プレス加工などで凹部１０４ａ、脚部１０４ｂを形成する際に、脚部１０４ｂの底面の平坦性が損なわれてしまい、接合後に気密漏れを生じてしまうおそれがあった。【０００９】
このため、気密性を確保するためには、脚部１０４ｂの底面の幅を大きくしなければならず、電子部品が大型化してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その手段として、本発明の電子部品の製造方法は、基板を準備する工程と、基板に電子部品素子を実装する工程と、一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部が形成され、脚部の先端に接合材が供給された金属リッドを準備する工程と、金属リッドの凹部に前記電子部品素子を収容して、金属リッドを基板上に載置する工程と、熱エネルギーの印加により、接合材を用いて、金属リッドを基板に接合する工程とを備え、かつ、金属リッドの凹部は、平坦な金属板をエッチング加工することにより形成するようにした。【００１１】
なお、本発明は、複数の基板がマトリックス状に形成された基板集合体と、複数の金属リッドがマトリックス状に形成された金属リッド集合体とを用いて、複数の電子部品を一括して大量に製造する場合にも適用することができる。すなわち、本発明の電子部品の製造方法の実施形態の１つは、複数の基板がマトリックス状に形成された基板集合体を準備する工程と、複数の基板のそれぞれに、電子部品素子を搭載する工程と、一方の主面に、周囲に環状の脚部を残して凹部が形成され、脚部の先端に接合材が供給された金属リッドが、複数、マトリックス状に形成された金属リッド集合体を準備する工程と、金属リッドの凹部のそれぞれに電子部品素子を収容して、金属リッド集合体を基板集合体上に実装する工程と、熱エネルギーの印加により、接合材を用いて、金属リッド集合体を基板集合体に接合し、電子部品集合体を形成する工程と、電子部品集合体を、個々の電子部品に分割する工程とを備え、かつ、複数の金属リッドの各凹部は、平坦な金属板をエッチング加工することにより形成するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子部品の製造方法は、上記構成としたため、すなわち、金属リッドに平坦な金属板を用い、金属リッドの凹部を、板金加工ではなく、エッチング加工により形成するようにしたため、凹部の周囲に環状に形成される脚部の、基板と当接する端面の平坦性が、製造途中に損なわれることがない。したがって、本発明により製造された電子部品は、気密性に優れている。また、脚部の端面の幅を小さくしても、気密性が低下することがないため、脚部の端面の幅を小さくすることができ、電子部品を小型化することができる。【００１３】
なお、接合材は、金属リッドの脚部の端面のみに供給することが好ましい。この場合には、基板と金属リッドを接合する際に、接合材が余剰となることがなく、余剰となった接合材が電子部品素子に付着するなどして電子部品の特性が劣化することがない。【００１４】
また、金属リッドの脚部の端面に、接合材の収容部を形成するようにしても良い。この場合には、基板と金属リッドを接合する際に、余剰となった接合材をその収容部に収容することができ、余剰となった接合材が電子部品素子に付着するなどして電子部品の特性が劣化するのを防止することができる。【００１５】
また、金属リッドの凹部の内壁に、不濡れ層を形成するようにしても良い。この場合には、基板と金属リッドを接合する際に、余剰となった接合材が金属リッドの凹部の内壁に濡れ拡がることがなく、そこから滴下して、電子部品素子に付着するなどして電子部品の特性が劣化することがない。また、接合材が金属リッドの凹部に濡れ拡がらないので、当初から接合材の供給量を少なくしておくことが可能であり、材料コストを低減することができる。【００１６】
また、金属リッドの脚部の端面に、Ｎｉを主成分とする第１の層と、Ａｕを主成分とする第２の層とからなるリッド電極を形成し、そのリッド電極上にＢｉを主成分とする接合材を供給するとともに、基板の、金属リッドと当接する部分に、Ｎｉを主成分とする第１の層と、Ａｕを主成分とする第２の層とからなる接合電極を形成し、接合材でリッド電極と接合電極とを接合するようにしても良い。この場合には、Ｂｉを主成分とする接合材に、リッド電極および接合電極からＡｕとＮｉが拡散してＢｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金が形成されるが、Ａｕ、ＮｉのＢｉへの拡散は速度が速いため、基板に金属リッドを短時間で接合することができる。また、Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金は融点が高く、４００℃以上であるため、製造された電子部品をリフローで実装する際に、再溶融することがなく、金属リッドが基板から外れてしまうことがない。【００１７】
また、製造される電子部品は、平面方向に見た、基板の形状、大きさと、金属リッドの形状、大きさが、同一であることが好ましい。この場合には、金属リッドの天面の面積を最大にすることができ、その電子部品を真空吸着により保持して実装する際に、確実に吸着することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図２】図１の続きであり、図２（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明の第１実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図３】図２の続きであり、図３（Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明の第１実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図４】図３の続きであり、図４（Ｊ）〜（Ｌ）は、本発明の第１実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図５】図４の続きであり、図５（Ｍ）〜（Ｏ）は、本発明の第１実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第３実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図８】図７の続きであり、図８（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の第３実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図９】図９（Ａ）は、本発明の第４実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１１】図１０の続きであり、図１１（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１２】図１１の続きであり、図１２（Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１３】図１２の続きであり、図１３（Ｊ）、（Ｋ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１４】図１３の続きであり、図１４（Ｌ）、（Ｍ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１５】図１４の続きであり、図１５（Ｎ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第６実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１７】図１６の続きであり、図１７（Ｄ）は、本発明の第６実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【図１８】図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の電子部品の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
［第１実施形態］
図１（Ａ）〜図５（Ｏ）は、本発明の第１実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される、各工程を示す断面図である。
【００２０】
本実施形態にかかる電子部品の製造方法においては、複数の金属リッドがマトリックス状に形成された金属リッド集合体と、複数の基板がマトリックス状に形成された基板集合体とを準備し、両者を接合して電子部品集合体を形成した後に、電子部品集合体を個々の電子部品に分割する。以下、先に、金属リッド集合体について説明し、続いて、基板集合体について説明する。
【００２１】
図１（Ａ）は、金属リッド集合体を製造するのに用いる金属板１を示す。金属板１には、主面の平坦性の高いものを用いる。たとえば金属板は圧延加工板を用いており、平面度は５μｍ以下であった。金属板１の材質は特に限定されないが、たとえば、コバール、４２アロイなどのＦｅ‐Ｎｉ系合金を用いることができる。金属板１の厚みは、製造する金属リッドの高さと同一にする。金属板１の大きさ（タテ、ヨコ）は、製造する金属リッドの大きさ、取り個数などを考慮して決定する。
【００２２】
次に、図１（Ｂ）に示すように、金属板１の両主面に、それぞれ、レジスト２ａと２ｂとを形成する。レジスト２ａは、金属板１の一方の主面（図中上側）の全面に形成する。レジスト２ｂは、金属板１の他方の主面（図中下側）に、複数の開口部（レジストを形成しない部分）２ｃを設けて部分的に形成する。開口部２ｃの形状、大きさ（タテ、ヨコ）は、製造する金属リッドに形成される凹部の形状、大きさと同一にする。開口部２ｃは、第１レジスト２ｂに、マトリクス状に形成する。
【００２３】
具体的には、たとえば、まず、金属板１の両主面に、ドライフィルムレジストを貼着する。次に、常用されているフォトリソグラフィープロセスにより、ドライフィルムレジストに、露光、現像などを施し、金属板１の一方の主面の全面にレジスト２ａ、他方の主面に複数の開口部２ｃが形成されたレジスト２ｂを得る。なお、金属板１の一方の主面に形成されたレジスト２ａにも、たとえば、格子状の開口部を設け、後で分割する際のダイシング用の溝を、金属板１の表面に形成するようにしても良い。ドライフィルムレジストとしては、広く市販されているものを使用することができる。このドライフィルムレジストは、アルカリ水溶液、たとえばＮａＯＨにより剥離することができる。
【００２４】
次に、図１（Ｃ）に示すように、たとえば、塩化第二鉄などのエッチング液を用いて、開口部２ｃから露出した金属板１をエッチングして、金属板１の他方の主面に、複数の凹部（製造する金属リッドの凹部）３を形成する。凹部３の深さは、収容する電子部品素子の高さに応じて、適宜、決定することができるが、本実施形態においては１００μｍとした。なお、凹部３は、上記のようにウエットプロセスで形成するのではなく、ドライプロセスで形成するようにしても良い。なお、本発明においては、凹部３がエッチング加工により形成されるため、製造途中において、金属板１の凹部３を形成した側の主面の平坦性が損なわれることがない。
【００２５】
次に、図２（Ｄ）に示すように、たとえば、ＮａＯＨなどのアルカリ水溶液を用いて、金属板１の両主面から、レジスト２ａ、２ｂを剥離する。
【００２６】
次に、図２（Ｅ）に示すように、金属板１の一方の主面に、めっきマスクシート５を貼着する。めっきマスクシート５には、広く市販されているものを使用することができる。
【００２７】
次に、図２（Ｆ）に示すように、金属板１に、一般的な電解めっき方法により、Ｎｉを主成分とする材料からなる、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）６を形成する。金属板１の一方の主面には、めっきマスクシート５が貼着されているため、Ｎｉ層６は形成されない。金属板１の他方の主面には、凹部３の内壁を含めて、Ｎｉ層６が形成される。なお、Ｎｉ層６の厚さは特に限定されないが、本実施形態においては１〜５μｍとした。
【００２８】
次に、図３（Ｇ）に示すように、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）６上に、一般的な電解めっき方法により、Ａｕを主成分とする材料からなる、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）７を形成する。金属板１の一方の主面には、めっきマスクシート５が貼着されているため、Ａｕ層７は形成されない。金属板１の他方の主面には、凹部３の内壁を含めて、Ａｕ層７が形成される。なお、Ａｕ層７の厚さは特に限定されないが、本実施形態においては０．１〜１．０μｍとした。
【００２９】
次に、図３（Ｈ）に示すように、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）７上に、一般的な電解めっき方法により、Ｂｉを主成分とする材料からなる、Ｂｉ層（接合材層）８を形成する。金属板１の一方の主面には、めっきマスクシート５が貼着されているため、Ｂｉ層８は形成されない。金属板１の他方の主面には、凹部３の内壁を含めて、Ｂｉ層８が形成される。なお、Ｂｉ層８の厚さは特に限定されないが、本実施形態においては１０μｍとした。
【００３０】
なお、本実施形態では、上述のように、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）６、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）７、Ｂｉ層（接合材層）８を、いずれも電解めっきで形成しているが、これに代えて、Ｎｉ層６、Ａｕ層７は蒸着やスパッタにより、Ｂｉ層８は蒸着やスパッタや印刷により形成するようにしても良い。また、接合材層であるＢｉ層８に代えて、Ｓｎ‐Ａｇ系はんだや、ＡｕＳｎはんだを、接合材として用いても良い。
【００３１】
次に、図３（Ｉ）に示すように、金属板１の一方の主面から、めっきマスクシート５を剥離する。めっきマスクシート５の剥離は、たとえば、めっきマスクシート５の端部を冶具で把持し、引き剥がすことによりおこなう。
【００３２】
この結果、複数の金属リッド９がマトリックス状に複数形成された、金属リッド集合体１０が完成する。（図３（I）においては、金属リッド９どうしの境界を鎖線で示す。）各金属リッド９は、他方の主面の中央に凹部９ａ（３）が形成され、凹部９ａの周囲に環状の脚部９ｂが形成されている。そして、各脚部９ｂの端面（底面）には、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）６、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）７、Ｂｉ層（接合材層）８が順に形成されている。
【００３３】
次に、基板集合体について説明する。
【００３４】
図４（Ｊ）は、複数の基板１１がマトリックス状に複数形成された、基板集合体１２を示す。（図４（Ｊ）においては、基板１１どうしの境界を鎖線で示す。）基板１１（基板集合体１２）は、たとえば、多層セラミック基板からなり、一方の主面に、上述した金属リッド９（金属リッド集合体１０）を接合するための、１層目がＮｉ層１３ａ、２層目がＡｕ層１４ａからなる接合電極と、電子部品素子を実装するための、１層目がＮｉ層１３ｂ、２層目がＡｕ層１４ｂからなるランド電極とが形成されている。なお、接合電極は、金属リッド９の脚部９ｂに対応して、環状に形成されている。そして、接合電極とランド電極はそれぞれ、基板１１内部に形成されたビア導体と層間導体とからなる配線１１ａを経由して、基板１１の他方の主面に形成された端子電極１１ｂに接続されている。配線１１ａ、端子電極１１ｂの材質は特に限定されないが、たとえば、主成分にＣｕ、Ａｇ、Ｎｉなどを用いることができる。なお、完成した電子部品において、接合電極が接続された端子電極１１ｂを接地すれば、接合電極に接合された金属リッド９を接地することができる。
【００３５】
基板１１（基板集合体１２）は、たとえば、次の方法で製造することができる。すなわち、まず、複数のセラミックのグリーンシートを用意し、所定のグリーンシートの表面に導電ペーストを塗布し、またビア内に導電ペーストを充填し、それらのグリーンシートを所定の順番に積層し、加圧し、所定のプロファイルで焼成して、配線１１ａ、端子電極１１ｂ、接合電極の第１層目のＮｉ層１３ａ、ランド電極の第１層目のＮｉ層１３ｂの形成された基板１１を得る。続いて、Ｎｉ層１３ａ上に接合電極の第２層目のＡｕ層１４ａを、Ｎｉ層１３ｂ上にランド電極の第２層目のＡｕ層１４ｂを、それぞれ、電解めっきなどの方法で形成することにより、基板１１が完成する。本実施形態では、接合電極の第１層目のＮｉ層１３ａおよびランド電極の１層目のＮｉ層１３ｂは、焼成により得たが、１３ａおよび１３ｂ上にめっきにてＮｉ層を形成し、その上にＡｕ層を形成しても良い。めっきによりＮｉ層を形成することで、不純物の少ないＮｉ層を得ることができる。
【００３６】
次に、図４（Ｋ）に示すように、各基板１１のランド電極（Ｎｉ層１３ｂ、Ａｕ層１４ｂ）に、たとえば、導電性接着剤１５を用いて、電子部品素子１６を実装する。本実施形態においては、電子部品素子１６として圧電素子を用いた。電子部品素子（圧電素子）１６は、水晶などの圧電材料からなり、図示しないが、分極され、表面に複数の電極が形成されており、電極間に所定の電圧を印加すると、所定の周波数で振動し、たとえば発振子として機能する。なお、電子部品素子（圧電素子）１６は、吸湿すると振動周波数が変動するおそれがあるため、パッケージ内に気密封止し、外部環境から保護する必要ものである。
【００３７】
次に、図４（Ｌ）に示すように、基板集合体１２上に、金属リッド集合体１０を載置する。このとき、各基板１１上に、それぞれ金属リッド９が配置されるよう、位置合わせをおこなう。
【００３８】
次に、図５（Ｍ）に示すように、基板集合体１２、および基板集合体１２上に載置された金属リッド集合体１０を、上下方向からボンディングツール１７ａ、１７ｂで挟み込み、たとえば、１〜１０分間、５〜２０ＭＰａの圧力で加圧し、２５０〜３５０℃で加熱して、Ｂｉ層（接合材層）８を溶融させ、金属リッド９の脚部９ｂの端面に形成されたＮｉ層（リッド電極の第１層目）６、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）７と、基板１１に形成されたＮｉ層１３ａ（接合電極の第１層目）、Ａｕ層１４ａ（接合電極の第２層目）とから、Ｂｉ層（接合材層）８にＡｕとＮｉを拡散させる。この結果、図５（Ｎ）に示すように、Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層１８が形成され、金属リッド集合体１０が基板集合体１２に接合され、複数の電子部品１９がマトリックス状に配置された電子部品集合体２０が形成される。
【００３９】
Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層１８は、融点が４００℃以上であるため、本実施形態の製造方法により製造された電子部品を、リフローはんだなどで実装する際に加熱されても、再溶融することがなく、信頼性の高い接合を得ることができる。なお、上述のとおり、接合材層であるＢｉ層８に代えて、Ｓｎ‐Ａｇ系はんだや、ＡｕＳｎはんだを接合材として用いることができるが、この場合も同様の加圧、加熱プロセスで接合することができる。ただし、Ｂｉを接合材に用いた方が、低コストで、より再溶融しにくい接合を得ることができる。
【００４０】
最後に、複数の電子部品１９がマトリックス状に配置された電子部品集合体２０を、図５（Ｎ）に鎖線で示す、Ｘ‐Ｘ部分、Ｙ‐Ｙ部分、Ｚ‐Ｚ部分などで、ダイシングなどの工法により分割して、個々の電子部品（圧電振動子）１９を得る。電子部品１９は、Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層１８により、金属リッド９が基板１１に堅固に接合されている。なお、Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層１８と接続された接続端子１１ｂを接地すれば、金属リッド９により、金属リッド９の凹部９ｂの内部を良好にシールドすることができる。
【００４１】
なお、完成した電子部品１９は、平面方向に見て、基板１１の形状、大きさと、金属リッド１９の形状、大きさが、同一になっている。したがって、電子部品１９は、金属リッド１９の天面の面積が最大になっており、真空吸着により保持して実装する際に、確実に吸着することができる。
【００４２】
以上、本発明の第１実施形態にかかる、電子部品の製造方法について説明した。しかしながら、本発明が上記の内容に限定されることはなく、発明の主旨に沿って、種々の変更をなすことができる。
【００４３】
たとえば、本実施形態においては、リッド電極９の脚部９ａの端面に、リッド電極として、Ｎｉ層６、Ａｕ層７、接合材層としてＢｉ層８を形成し、基板１１の一方の主面上に、接合電極としてＮｉ層１３ａ、Ａｕ層１４ａを形成しているが、これらの種類、層数、厚みなどは任意であり、たとえば、他の材料を用いたり、層数を増減させたりすることができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、電子部品として圧電振動子を製造したが、製造される電子部品は圧電振動子には限られず、他の電子部品、たとえば、ジャイロや、弾性表面波装置などであっても良い。
【００４５】
［第２実施形態］
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される、各工程を示す工程図である。
【００４６】
第２実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図１（Ａ）〜図５（Ｏ）に示した、第１実施形態にかかる電子部品の製造方法の工程の一部を変更したものである。
【００４７】
すなわち、第２実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図１（Ｃ）に示した、金属板１の他方の主面に、たとえば、エッチングにより複数の凹部３を形成するところまでは、第１実施形態と同じ工程を用いる。
【００４８】
第２実施形態では、次に、図６（Ａ）に示すように、金属板１から、他方の主面（図中下側）に形成されたレジスト２ｂのみを剥離する。すなわち、金属基板１の一方の主面（図中上側）に形成されたレジスト２ａは剥離しない。この工程は、たとえば、金属基板１の他方の主面のみをアルカリ水溶液に浸漬する、あるいは、金属基板１の一方の主面に形成されたレジスト２ａをマスクしたうえで、金属基板１をアルカリ水溶液に浸漬するなどの方法によりおこなうことができる。
【００４９】
次に、図６（Ｂ）に示すように、金属板１の他方の主面に、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）６、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）７、Ｂｉ層（接合材層）８を、順に、電解めっきで形成する。金属板１の一方の主面には、レジスト２ａが形成されているため、Ｎｉ層６、Ａｕ層７、Ｂｉ層８は形成されない。
【００５０】
次に、図６（Ｃ）に示すように、金属板１の一方の主面からアルカリ水溶液を用いてレジスト２ａを剥離することにより、中央に凹部９ａ（３）が形成され、凹部９ａの周囲に環状の脚部９ｂが形成され金属リッド９が、マトリックス状に複数形成された金属リッド集合体１０が完成する。
【００５１】
この後、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、図４（Ｊ）以降の工程を施す。
【００５２】
以上のように、第２実施形態においては、金属板１の他方の主面に、Ｎｉ層６、Ａｕ層７、Ｂｉ層８を形成する際に、金属板１の一方の主面をレジスト２ａで覆い、これらが形成されないようにした。したがって、本実施形態においては、第１実施形態において使用した、めっきマスクシート５の使用を省略することができる。
【００５３】
［第３実施形態］
図７（Ａ）〜図８（Ｅ）は、本発明の第３実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される、各工程を示す工程図である。
【００５４】
第３実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図１（Ａ）〜図５（Ｏ）に示した、第１実施形態にかかる電子部品の製造方法の工程の一部を変更したものである。
【００５５】
すなわち、第３実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図１（Ｃ）に示した、金属板１の他方の主面に、たとえば、エッチングにより複数の凹部３を形成するところまでは、第１実施形態と同じ工程を用いる。
【００５６】
第３実施形態においては、次に、図７（Ａ）に示すように、凹部３の内壁に、第２のレジスト２２を形成する。本実施形態においては、第２のレジスト２２を電着レジストにより形成する。
【００５７】
具体的には、まず、金属板１全体を、酸系表面処理液に浸漬し、凹部３の内壁の脱脂、洗浄をおこなう。次に、金属板１全体を、液温４０℃の、株式会社シミズ製、商品名「エレコートＥＵ−ＸＣ」に浸漬し、金属板１を陰極として、ＳＵＳ板を陽極として、ＤＣ１００Ｖの電流を３０秒間通電し、凹部３の内壁に、厚さ１０μｍ程度の電着レジスト膜を形成する。次に、乾燥、露光、現像をして、凹部３の内壁に、第２のレジスト２２を得る。第２のレジスト２２は、酸水溶液により剥離するが、アルカリ水溶液では剥離しない。
【００５８】
次に、図７（Ｂ）に示すように、たとえば、ＮａＯＨなどのアルカリ水溶液を用いて、金属基板１の両主面から、レジスト２ａ、２ｂを剥離する。このとき、第２のレジスト２２は、上述のとおり、アルカリ水溶液では剥離しないので、残存する。
【００５９】
次に、図７（Ｃ）に示すように、金属板１の一方の主面に、めっきマスクシート５を貼着する。めっきマスクシート５には、広く市販されているものを使用することができる。
【００６０】
次に、図８（Ｄ）に示すように、金属板１に、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）２６、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）２７、Ｂｉ層（接合材層）２８を、順に、電解めっきで形成する。金属板１の一方の主面には、めっきマスクシート５が形成されているため、Ｎｉ層２６、Ａｕ層２７、Ｂｉ層２８は形成されない。また、金属板１の他方の主面に形成された凹部３の内壁にも、第２のレジスト２２が形成されているため、Ｎｉ層２６、Ａｕ層２７、Ｂｉ層２８は形成されない。
【００６１】
次に、図８（Ｅ）に示すように、金属板１の一方の主面からめっきマスクシート５を剥離するとともに、凹部３の内壁から第２のレジスト２２を剥離する。めっきマスクシート５の剥離と、第２のレジスト４の剥離とは、どちらを先におこなっても良い。めっきマスクシート５の剥離は、たとえば、めっきマスクシート５の端部を冶具で把持し、引き剥がすことによりおこなう。第２のレジスト２２の剥離は、酸水溶液、たとえば、シミズ製「ＤＬＰ‐４２」を用いておこなう。なお、第２のレジスト２２の剥離は必須ではなく、凹部３内に残存させておいても良い。この結果、中央に凹部９ａ（３）が形成され、凹部９ａの周囲に環状の脚部９ｂが形成され金属リッド９が、マトリックス状に複数形成された金属リッド集合体１０が完成する。
【００６２】
この後、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、図４（Ｊ）以降の工程を施す。
【００６３】
以上のように、第３実施形態においては、金属リッド９の脚部９ｂの端面のみに、Ｎｉ層２６、Ａｕ層２７、Ｂｉ層２８を形成し、金属リッド９の凹部９（３）の内壁には、これらを形成しないようにした。このような構造にした場合には、基板１１と金属リッド９とを接合する際に、接合材であるＢｉ層２８のＢｉが余剰となることがなく、余剰となった接合材が電子部品素子１６に付着するなどして電子部品の特性が劣化することがない。
【００６４】
［第４実施形態］
図９（Ａ）は、本発明の第４実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される工程を示す工程図である。
【００６５】
第４実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図７（Ａ）〜図８（Ｅ）に示した、第３実施形態にかかる電子部品の製造方法の工程の一部を変更したものである。
【００６６】
すなわち、第４実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図８（Ｅ）に示した、金属板１の一方の主面からめっきマスクシート５を、凹部９ａ（３）の内壁から第２のレジスト２２を剥離するところまでは、第３実施形態と同じ工程を用いる。
【００６７】
第４の実施形態においては、次に、図９（Ａ）に示すように、第２のレジスト２２を剥離した凹部９ａ（３）の内壁に、改めて、不濡れ層２３を形成する。不濡れ層２３は、たとえば、酸素プラズマによるドライプロセスにより、金属板１の凹部９ａ（３）の内壁に露出した部分を酸化させることにより形成する。あるいは、濡れ性の悪い無機膜や有機膜を、別途、形成しても良い。あるいは、第３実施形態で、金属板１の凹部９ａ（３）の内壁に形成した第２のレジスト２２を、剥離せず、残存させて、不濡れ層２３としても良い。
【００６８】
第４実施形態においても、この後、第３実施形態と同様の工程を施す。
【００６９】
以上のように、第４実施形態においては、金属リッド９の凹部９ａ（３）の内壁に不濡れ層２３が形成される。このような構造にした場合には、基板１１と金属リッド９とを接合する際に、接合材であるＢｉ層２８のＢｉが余剰となったとしても、金属リッド９の凹部９ａ（３）の内壁に濡れ拡がることがなく、そこから滴下して、電子部品素子１６に付着するなどして電子部品の特性が劣化することがない。
【００７０】
［第５実施形態］
図１０（Ａ）〜図１５（Ｍ）は、本発明の第５実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される、各工程を示す断面図である。
【００７１】
まず、図１０（Ａ）に示すように、金属リッド集合体を製造するのに用いる金属板３１を準備する。
【００７２】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、金属板３１の両主面に、それぞれ、レジスト３２ａと３２ｂとを形成する。レジスト３２ａは、金属板３１の一方の主面（図中上側）の全面に形成する。レジスト３２ｂは、金属板３１の他方の主面（図中下側）に、複数の開口部３２ｃを設けて部分的に形成する。
【００７３】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、エッチング液を用いて、開口部３２ｃから露出した金属板３１をエッチングして、金属板３１の他方の主面に、複数の、余剰となった接合材を収容するための収容部３３を形成する。
【００７４】
次に、図１１（Ｄ）に示すように、アルカリ水溶液を用いて、金属板３１の両主面から、レジスト３２ａ、３２ｂを剥離する。
【００７５】
次に、図１１（Ｅ）に示すように、金属板３１の両主面に、それぞれ、改めて、レジスト４２ａと４２ｂとを形成する。レジスト４２ａは、金属板３１の一方の主面（図中上側）の全面に形成する。レジスト４２ｂは、金属板３１の他方の主面（図中下側）に、複数の開口部４２ｃを設けて部分的に形成する。なお、レジスト４２ｂは、先に金属板３１に形成した、収容部３３を塞ぐように形成する。
【００７６】
次に、図１１（Ｆ）に示すように、エッチング液を用いて、開口部４２ｃから露出した金属板３１をエッチングして、金属板３１の他方の主面に、電子部品素子を収容するための凹部４３を形成する。
【００７７】
次に、図１２（Ｇ）に示すように、凹部４３の内壁に、電着レジストにより、第２のレジスト５２を形成する。
【００７８】
次に、図１２（Ｈ）に示すように、アルカリ水溶液を用いて、金属板３１の両主面から、レジスト４２ａ、４２ｂを剥離する。
【００７９】
次に、図１２（Ｉ）に示すように、金属板３１の一方の主面に、めっきマスクシート３５を貼着する。
【００８０】
次に、図１３（Ｊ）に示すように、金属板３１に、Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）３６、Ａｕ層（リッド電極の第２層目）３７、Ｂｉ層（接合材層）３８を、順に、電解めっきで形成する。Ｎｉ層３６、Ａｕ層３７、Ｂｉ層３８は、第２のレジスト５２が形成されているため凹部４３の内壁には形成されないが、収容部４３の内壁には形成される。
【００８１】
次に、図１３（Ｋ）に示すように、金属板３１の一方の主面から、めっきマスクシート３５を剥離するとともに、凹部４３の内壁から第２のレジスト５２を剥離し、複数の金属リッド３９がマトリックス状に形成された金属リッド集合体４０を完成させて、これを、複数の基板１１がマトリックス状に形成された基板集合体１２上に載置する。
【００８２】
次に、図１４（Ｌ）に示すように、基板集合体１２、および基板集合体１２上に載置された金属リッド集合体４０を、上下方向からボンディングツール１７ａ、１７ｂで挟み込み、加圧し、加熱して、Ｂｉ層３８を溶融させ、金属リッド３９の脚部３９ｂの端面に形成されたＮｉ層３６、Ａｕ層３７と、基板１１に形成されたＮｉ層１３ａ、Ａｕ層１４ａとから、Ｂｉ層３８にＡｕとＮｉを拡散させる。
【００８３】
この結果、図１４（Ｍ）に示すように、Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層４８が形成され、金属リッド集合体１０が基板集合体１２に接合され、複数の電子部品４９がマトリックス状に配置された電子部品集合体５０が形成される。
【００８４】
このとき、余剰となったＢｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層４８は、金属リッド３９に形成した収容部３３に収容されるため、金属リッド３９の凹部３９ａ（４３）側に流れてゆくことがなく、電子部品素子１６に付着することがない。
【００８５】
最後に、複数の電子部品４９がマトリックス状に配置された電子部品集合体５０を、図１４（Ｍ）に鎖線で示す、Ｓ‐Ｓ部分、Ｔ‐Ｔ部分などで分割して、図１５（Ｎ）に示すように、個々の電子部品４９を得る。
【００８６】
第５実施形態においては、金属リッド３９の脚部３９ｂに収容部３３を形成し、基板１１と金属リッド３９を接合する際に、余剰となった接合材であるＢｉ層３８のＢｉを、収容部３３に収容するようにしているため、Ｂｉが電子部品素子１６に付着するなどして電子部品の特性が劣化することがない。
【００８７】
［第６実施形態］
図１６（Ａ）〜図１７（Ｄ）は、本発明の第６実施形態にかかる電子部品の製造方法において適用される、各工程を示す工程図である。
【００８８】
第６実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図１（Ａ）〜図５（Ｏ）に示した、第１実施形態にかかる電子部品の製造方法の工程の一部を変更したものである。
【００８９】
すなわち、第６実施形態にかかる電子部品の製造方法は、図３（Ｉ）に示した、複数の金属リッド９がマトリック状に形成された金属リッド集合体１０を製造するところまで、また、図４（Ｋ）に示した、複数の基板１１がマトリック状に形成された基板集合体１２を製造し、各基板１１に電子部品素子１６を実装するところまでは、第１実施形態と同じ工程を用いる。
【００９０】
第６実施形態においては、次に、図１６（Ａ）に示すように、金属リッド集合体１０を個々の金属リッド９に分割し、金属製の冶具５１ａに貼着する。貼着は、図示しないが、たとえば、金属製の冶具５１ａ表面に設置された、タック性を有するゴムシートを介しておこなう。
【００９１】
次に、図１６（Ｂ）に示すように、電子部品素子１６を実装した基板集合体１２を個々の基板１１に分割し、同様に、金属製の冶具５１ｂに貼着する。
【００９２】
次に、図１６（Ｃ）に示すように、冶具５１ｂに貼着された基板１１上に、冶具５１ａに貼着された金属リッド９を載置する。冶具５１ｂには複数の基板１１が貼着され、冶具５１ａには複数の金属リッド９が貼着されており、この工程は多数個を一括しておこなう。
【００９３】
最後に、図１７（Ｄ）に示すように、冶具５１ａ、５１ｂを、上下方向からボンディングツール１７ａ、１７ｂで挟み込み、加圧し、加熱して、基板１１に金属リッド９を接合して、電子部品１９を完成させる。
【００９４】
このように、本発明の電子部品の製造方法は、金属リッド集合体１０と基板集合体１２とを接合した後に、個々の電子部品１９に分割するのではなく、金属リッド集合体１０を個々の金属リッド９に分割し、基板集合体１２を個々の基板１１に分割し、それらの金属リッド９と基板１１を接合するという形態においても実施することができる。これにより、分割工程時の負荷による電子部品素子１６の破壊を防ぐことができる。あるいは、寸法精度の悪い集合基板に対して、本工法を適用することが可能になる。
【符号の説明】
【００９５】
１、３１：金属板
２ａ、２ｂ、３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ：レジスト
２ｃ、３２ｃ、４２ｃ：開口部（レジストを形成しない部分）
３、４３：凹部
５、３５：めっきマスクシート
６、２６、３６：Ｎｉ層（リッド電極の第１層目）
７、２７、３７：Ａｕ層（リッド電極の第２層目）
８、２８、３８：Ｂｉ層（接合材層）
９、３９：金属リッド
１０、４０：金属リッド集合体
１１：基板
１１ａ：配線
１１ｂ：端子電極
１２：基板集合体
１３ａ：Ｎｉ層（接合電極の第１層目）
１３ｂ：Ｎｉ層（ランド電極の第１層目）
１４ａ：Ａｕ層（接合電極の第２層目）
１４ｂ：Ａｕ層（ランド電極の第２層目）
１５：導電性接着剤
１６：圧電素子（電子部品素子）
１７ａ、１７ｂ：ボンディングツール
１８：Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金層
１９、４９：圧電振動子（電子部品）
２０、５０：電子部品集合体
２２：第２のレジスト
２３：不濡れ層
３３：収容部
５１ａ、５１ｂ：冶具
【図１】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2012017888.tif 000021
2012017888.tif 000022
2012017888.tif 000023
2012017888.tif 000024
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