(57)【要約】      （修正有）【課題】機能素子上に中空部分を形成して封止してなる電子部品パッケージにおいて、パッケージの薄型化と高信頼化を両立した、新規なパッケージ構造および製造方法を提供する。【解決手段】機能領域上に空間を設けた樹脂層と、金属層を積層し、金属層は、空間を覆う蓋を形成する部分と、外部端子を形成する部分に同一の材料が分離されて成るもので、パターン化された樹脂層上に全面めっきした後、所定の厚みまで切削することで容易に同一構造が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に機能領域と電極を有する素子が形成された基板に、前記機能領域上に空間を設けた樹脂層と、金属層が積層された構造であり、前記金属層は、前記機能領域を覆う蓋を形成する部分と、外部電極を形成する部分に同材料が分離されて成ることを特徴とする電子部品パッケージ構造。
【請求項２】
表面に機能領域と電極を有する素子が多数個形成されたウエハーに、感光性樹脂層を形成する工程、感光性を利用して前記機能領域および電極上の前記樹脂層を除去する工程、前記樹脂層全面に膜材を積層する工程、前記電極上の膜材に貫通孔を作成する工程、前記電極上の貫通孔にめっき法にて金属層を堆積させると同時に、前記貫通孔以外の膜材上に金属層を堆積させる工程、前記堆積させた金属層を複数の部分に分割する工程、ウエハーを前記積層された各層を含めてダイシングして個片化する工程からなることを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。
【請求項３】
表面に機能領域と電極を有する素子が多数個形成されたウエハーに、感光性樹脂層を形成する工程、感光性を利用して前記機能領域および電極上の前記樹脂層を除去する工程、前記樹脂層全面に膜材を積層する工程、前記電極上の膜材に貫通孔を作成する工程、前記膜材上にパターン化された樹脂層を形成後、金属薄膜を表面全面に形成する工程、前記金属薄膜をめっき電極としてその表面上に金属層をめっき形成する工程、前記めっき形成後表面を切削あるいは研削を行って金属層を最表層より所定の厚みを除去し、前記パターン化された樹脂層を露出させ、前記めっき形成させた金属層を複数の部分に分割する工程、ウエハーを前記積層された各層を含めてダイシングして個片化する工程からなることを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記膜材が銅箔であり、前記めっき形成する金属層が銅であることを特徴とする請求項２および３記載の電子部品パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電子回路に使用される表面弾性波フィルタ等に代表される、機能素子上が中空状態で封止されてなる電子部品のパッケージ構造およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面弾性波フィルタに代表される、単結晶ウエハー表面に電極パターンや微細構造を形成して特定の電気的機能を発揮する素子のパッケージは、機能部表面を樹脂等で覆うと特性が変化するため、素子表面の特に機能的に重要な部分に他の物体が接触しないように、中空構造とされる。
【０００３】
一般的な表面弾性波フィルタ（以下ＳＡＷフィルタと略す）のパッケージ構造を図４に示す。
【０００４】
パッケージ寸法の縮小を目的として、基板１０１に表面弾性波素子（以下ＳＡＷ素子と略す）１０４を、機能面を基板側に向けて実装する、いわゆるフリップチップ実装が行われ、さらに樹脂等の材料１０７で封止された構造が一般的である。機能部表面を封止材が覆わない中空構造１０８となっている。
【０００５】
上記構造は、ＳＡＷ素子をウエハーから個片に切り出して後、個片素子を基板に実装した構造であるが、さらなる小型化を目的として、ウエハーのまま中空封止構造を形成した後、ダイシングにより個片化してパッケージ完成となる構造が提案されており、その例を図５に示す。
【０００６】
図５は、個片化された後の素子の断面図で、機能部１１１と電極１１２が表面に形成された単結晶材１１０上に、空間１１６を形成するための樹脂層１１３とその上に接着された回路基板１１４からなる構造であり、１１５は外部接続用端子である。
【０００７】
このような構造のパッケージは図５に示すパッケージに比べ、ＳＡＷ素子を囲む封止構造がないため、さらなる小型化が図れるものである。
【０００８】
この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特表２００２−５３２９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図５に示す、先行文献が開示するパッケージ構造では、実使用上の信頼性において課題があった。
【００１０】
ＳＡＷフィルタは、携帯電話に代表される小型通信機器に使用されることが多いが、最近は、予めＳＡＷフィルタを含む電子部品を実装して機能モジュールを作成し、それを機器のマザー基板に実装する組み立て方式が使用される。
【００１１】
機能モジュールは、小型の回路基板に高密度に電子部品を実装して、特定の機能を発揮するように形成された部品集合体であり、外部電極部を除いて、樹脂で封止されていることが一般的である。樹脂封止方法として、最もよく使用されるのがトランスファーモールド法であり、樹脂モールド工程において、１５０℃以上の高温と数ＭＰａ以上の高圧が電子部品に加わる。
【００１２】
特許文献１に開示された実装構造は、空間部分の蓋をプリント基板と称する回路基板が成すものである。前記回路基板は、繊維強化樹脂シートの表面が銅箔で被覆されたもので、高温中での外力に対し十分な剛性および耐力を持たない。
【００１３】
上記、トランスファーモールド工程において、高温高圧が加わると、空間部分の蓋を成す回路基板は容易に変形し、空間がつぶれ、ＳＡＷフィルタとしても特性が変化してしまうという課題があった。
【００１４】
また、高温高圧に耐えうるような回路基板とするには、厚みを大きくする必要があり、パッケージ全体の厚みが大きくなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明の電子部品パッケージ構造は、表面に機能領域と電極を有する素子が形成された基板に、機能領域上に空間を設けた樹脂層と、金属層が積層された構造であり、前記金属層は、同材料が前記機能領域を覆う蓋を形成する部分と、外部電極を形成する部分に分離されて成るものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子部品パッケージ構造は、空間を設けた樹脂層と、金属層が積層された構造であり、金属層により機能領域を覆う蓋が形成されたため、高い剛性を持ち、トランスファーモールド等の高温高圧にさらされる場合においても、空間部分の変形が少なく、高信頼性が得られるという効果を有し、さらに、十分薄い構造でも高温高圧に耐えうるため、パッケージ全体の厚みを薄くすることができるという効果を有す。
【００１７】
さらに、外部電極と機能領域を覆う蓋が同材料で形成されているため、一工程で両者を形成することが可能で、工程簡略化の効果がある。
【００１８】
また、本発明の電子部品パッケージの製造方法は、表面に機能領域と電極を有する素子が多数個形成されたウエハーに、感光性樹脂層を用いて中空層を形成後、樹脂層全面に銅箔等の膜材を積層し、電極との接続用貫通孔を膜材に作成し、前記貫通孔に金属層をめっき堆積させると同時に、中空部上の膜材上に金属層を堆積させ、電極部と中空部蓋を同時形成する工程、めっき堆積された金属層を複数の部分に分割する工程、積層された各層を含めてダイシングして個片化する工程からなるもので、貫通孔電極部と中空部蓋が同時に形成でき、工程が簡略化されるという効果がある。
【００１９】
また、前記めっき堆積された金属層を複数の部分に分割する工程において、膜材上にパターン化された樹脂層を形成後、金属薄膜を表面全面に形成し、この金属薄膜をめっき電極としてその表面上に金属層をめっき形成する。さらに、めっき形成後表面を切削あるいは研削を行って金属層を最表層より所定の厚みを除去し、前記パターン化された樹脂層を露出させることにより、樹脂層によって複数に分割された金属層を得るという工法は、一般的に金属層を所定のパターンに分割する方法として用いられるフォトレジストエッチング法に比べ、微細なパターンが得られるという効果があり、また、厚みばらつきがウエハー内で非常に少ない、すなわち均一な厚みのパッケージが得られると言う効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における電子部品パッケージについて図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は実施の形態における、ＳＡＷフィルタパッケージの断面図である。
【００２２】
ＩＤＴ部２と電極３が形成された単結晶基板１の表面上に、空間５を有する樹脂層４が形成され、さらに樹脂層４の表面に銅層６が積層されている。
【００２３】
電極３から外部電極７への接続は、樹脂層４に設けられた接続孔８に銅が充填されて行われる。
【００２４】
外部電極７は、空間５の蓋を形成する６と同材の銅からなり、絶縁樹脂層９によって他の電極や蓋６部分と分離されている。
【００２５】
電極および中空部蓋を形成する金属層に銅を用いたのは、めっき成膜が容易であり、有底孔への充填めっきと蓋部分のめっきが同時に行えることと、電気抵抗が低く電気的特性が良好なためである。しかし、同様の金属層が形成できれば、銅に限定するものではない。
【００２６】
次に、このようなパッケージ構造を実現するための製造方法を説明する。
【００２７】
図２は、工程を追って説明するためのＳＡＷフィルタパッケージの断面図である。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、ＩＤＴ２と電極３が複数個形成された単結晶基板１の表面上に、感光性樹脂層４を均一な厚みに形成する。この樹脂層の厚みが空間の高さに相当するので、完成後のパッケージ高さおよび必要な耐圧力性を考慮して決定する。
【００２９】
本図では、ＩＤＴ部と電極のセットが２組形成された単結晶基板を図示する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、樹脂層４の感光性を利用して、ＩＤＴ部２上に空間５および電極３上に接続孔８を形成する。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、膜材１０を樹脂層４上全面に接着する。
【００３２】
本実施例では膜材は厚み５μｍの銅箔を用いる。銅箔の接着面に薄く接着剤を塗布することで、容易に接着することができる。また、樹脂層４に未硬化のエポキシ樹脂を用いると、銅箔１０を樹脂層４に加圧した状態で樹脂層４を硬化させることにより、他の接着剤を用いることなく銅箔を接着できる。
【００３３】
次に、図２（ｄ）に示すように、銅箔１０をフォトリソ法でエッチングし、接続孔８上の開口１１と、他の電極と電気的に分離するためのパターン１２を形成する。
【００３４】
このとき、銅箔１０は厚み５μｍと十分薄いため、パターン１２は非常に細かいものも可能である。
【００３５】
次に、図３（ａ）に示すように、パターン化された樹脂層１３を設ける。
【００３６】
樹脂層１３は、少なくとも接続用孔上の開口１１、および空間５上の銅箔１０は露出するように設ける。
【００３７】
樹脂層１３の厚みは、空間５上に必要な銅厚みより大きいものとする。
【００３８】
空間５上に必要な銅厚みは、完成後の電子部品パッケージに必要な耐圧力から決められる値とする。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、次工程のめっき用電極となる金属薄膜１４を成膜する。本実施の形態では、スパッタ法により、チタン膜と銅膜を合計３００ｎｍ成膜した。
【００４０】
金属薄膜１４は、接続孔８の内部および電極３の表面にも成膜されることが必要である。
【００４１】
次に、図３（ｃ）に示すように、前工程で成膜した金属薄膜１４をめっき電極として、表面全体に銅層１５をめっき形成する。このときの銅層厚みとしては、少なくとも接続用孔８内部に充填されるとともに、空間５上に最終必要な厚み以上の銅層が形成されることが必要である。
【００４２】
次に、図３（ｄ）に示すように、めっき形成された銅層１５表面を切削し、樹脂層１３上に堆積した銅を除去し、樹脂層１３が露出するまで切削を行う。
【００４３】
この結果、表面全体に形成されていためっき銅層は、樹脂層１３によって、複数の部分に分断される。この分断された部分は、複数の外部接続用電極１６と空間５上の蓋１７に相当するように、樹脂層１３はパターン設計されている。
【００４４】
また、空間５上の蓋に相当する部分の銅層１７は、外部接続用電極を兼ねるものとすることもできる。
【００４５】
このように、めっき銅層１５は、空間５を外圧から保護するための十分な厚みを持ちながら、微細なパターンに分断形成することが可能となる。
【００４６】
次に、図３（ｅ）に示すように、ダイシングを行い、個片化することにより、パッケージが完成する。
【００４７】
なお、本実施の形態では、表面弾性波フィルタ（ＳＡＷ）素子を用いたが、これに限らず、加速度センサ素子、角速度センサ素子等の、表面に機能的構造を有して他の物体が接することによって特性変化を来たすために、素子表面が中空状態に保たれたパッケージに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明の電子部品パッケージ構造は、素子表面が中空状態に保たれたパッケージに適用することができ、小型かつ高信頼性が得られるものである。
【００４９】
また、本発明の電子部品パッケージの製造方法は、外圧に耐えることができる十分な厚みの金属層を形成し、かつ微細な部分に金属層を分断して電極を形成することが可能で、高信頼かつ小型の電子部品パッケージを少ない工程で提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態における電子部品パッケージの断面図
【図２】同実施の形態における電子部品パッケージの製造方法を示す図
【図３】同実施の形態における電子部品パッケージの製造方法を示す図
【図４】従来のパッケージの断面図
【図５】従来のパッケージの断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  単結晶基板
２  ＩＤＴ部
３  電極
４  樹脂層
５  ＩＤＴ上の空間
６  金属層（蓋部分）
７  金属層（外部電極部分）
８  接続孔
９  絶縁樹脂層
【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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