(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を製造する方法であって、
基板の主表面に機能部を形成することと、
前記主表面において前記機能部を覆う犠牲層を形成することと、
前記犠牲層を覆うキャップ層を形成することと、
前記キャップ層を通る孔を形成することと、
前記孔を通じたウェットエッチング工程を用いて前記犠牲層を除去して空洞を形成することと、
前記キャップ層及び前記主表面を覆う樹脂層を形成することと
を含み、
前記キャップ層は、前記主表面において前記空洞を囲む周縁部を形成し、
前記孔は、前記周縁部において前記主表面に沿うように前記空洞の内部と前記空洞の外部とを連通する周縁孔を含み、
前記樹脂層は、
一つ以上の孔部と、
前記一つ以上の孔部の中に配置された、前記樹脂層の厚さ未満の厚さを有する半田層と
を含む方法。
【請求項２】
前記キャップ層は矩形周縁部を含み、
前記周縁孔は、前記矩形周縁部の四隅のそれぞれ一隅に形成される請求項１の方法。
【請求項３】
前記犠牲層は有機樹脂を含む請求項１の方法。
【請求項４】
前記有機樹脂は感光性ノボラックを含む請求項３の方法。
【請求項５】
前記キャップ層は、オルトケイ酸テトラエチル化学気相成長法（ＴＥＯＳ−ＣＶＤ）工程を用いて形成された二酸化ケイ素を含む請求項１の方法。
【請求項６】
前記キャップ層は炭素を含む請求項５の方法。
【請求項７】
前記機能部は、機械的可動部分を含む弾性表面波（ＳＡＷ）素子又は圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ）の一方である請求項１の方法。
【請求項８】
前記基板は誘電体材料を含む請求項１の方法。
【請求項９】
電子装置を製造する方法であって、
第１基板の主表面に形成された機能部を覆う犠牲層を形成することによって電子部品を用意することと、
前記犠牲層を覆うキャップ層を形成することと、
前記キャップ層を通る孔を形成することと、
前記孔を通じたウェットエッチング工程を用いて前記犠牲層を除去することによって空洞を形成することと、
前記キャップ層及び前記主表面を覆う樹脂層を形成することと、
前記電子部品を第２基板に装着して前記電子装置を形成することと
を含み、
前記キャップ層は、前記主表面において前記空洞を囲む周縁部を形成し、
前記孔は、前記周縁部において前記主表面に沿って前記空洞の内部と前記空洞の外部とを連通する周縁孔を含み、
前記樹脂層は、
一つ以上の孔部と、
前記一つ以上の孔部の中に配置された、前記樹脂層の厚さ未満の厚さを有する半田層と
を含む方法。
【請求項１０】
電子部品であって、
機能部が形成された主表面を含む基板と、
前記機能部を囲んで覆う空洞を画定するキャップ層と、
前記キャップ層及び前記主表面を覆う樹脂層と
を含み、
前記キャップ層は、前記主表面において前記空洞を囲む周縁部を形成し、
前記キャップ層には孔が設けられ、
前記孔は、前記周縁部において前記主表面に沿って前記空洞の内部と前記空洞の外部とを連通する周縁孔を含み、
前記樹脂層は、
一つ以上の孔部と、
前記一つ以上の孔部の中に配置された、前記樹脂層の厚さ未満の厚さを有する半田層と
を含む電子部品。
【請求項１１】
前記キャップ層は矩形周縁部を含み、
前記周縁孔は、前記矩形周縁部の四隅のそれぞれ一隅に形成される請求項１０の電子部品。
【請求項１２】
前記キャップ層は、炭素を含有する二酸化ケイ素を含む請求項１０の電子部品。
【請求項１３】
前記機能部は、機械的可動部分を含む弾性表面波（ＳＡＷ）素子又は圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ）の一方である請求項１０の電子部品。
【請求項１４】
前記基板は誘電体材料を含む請求項１０の電子部品。
【請求項１５】
電子装置であって、
第１基板と、
機能部が形成された主表面を有する第２基板、前記機能部を囲んで覆う空洞を画定するキャップ層、並びに前記キャップ層及び前記主表面を覆う第１樹脂層を含む電子部品と、
前記第１基板及び前記電子部品を封止する第２樹脂層と
を含み、
前記キャップ層は、前記主表面において前記空洞を囲む周縁部を形成し、
前記キャップ層には孔が設けられ、
前記孔は、前記周縁部において前記主表面に沿って前記空洞の内部と前記空洞の外部とを連通する周縁孔を含み、
前記第１樹脂層は、
一つ以上の孔部と、
前記一つ以上の孔部の中に配置された、前記第１樹脂層の厚さ未満の厚さを有する半田層と
を含む電子装置。
【請求項１６】
前記機能部は弾性表面波（ＳＡＷ）素子又は圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ）の一方である請求項１５の電子装置。
【請求項１７】
前記第２基板は圧電体材料を含む請求項１５の電子装置。
【請求項１８】
前記キャップ層は二酸化ケイ素を含み、
前記二酸化ケイ素においてケイ素に対する炭素がゼロから２０原子パーセントである請求項１５の電子装置。
【請求項１９】
前記キャップ層はさらに、前記キャップ層の天井部に形成された貫通孔を含む請求項１５の電子装置。
【請求項２０】
前記半田層は、前記第２基板の主表面に配置された金属層を通じて前記機能部と電気的に連通する請求項１５の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）装置のための中空又は空洞の封止構造を含む電子部品は、半田バンプを介したプリント配線基板へのフェースダウン装着がされた後、トランスファーモールドによって樹脂封止されてパッケージングされ得る。パッケージングされた部品は電子装置として与えられ得る。
【０００２】
特許文献１は、かかる電子部品を製造する技術を開示する。これによれば、基板上に有機材料の犠牲層を形成し、化学気相成長（ＣＶＤ）工程を用いてケイ素酸化物により犠牲層を覆う膜を形成し、高温でアッシングにより犠牲層を除去して空洞を形成する。特許文献２は、有機材料の犠牲層を同様に基板上に形成し、犠牲層を覆うようにケイ素酸化物膜を形成した後、このケイ素酸化物膜にわたって設けられた貫通孔を介したウェットエッチング工程により犠牲層を除去する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／２８４７２９Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／１７０９９７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【０００４】
ここに開示される態様及び実施形態は、機械的可動部分を含むＭＥＭＳ装置、例えば弾性表面波（ＳＡＷ）素子又は圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ）のための中空封止構造を含むパッケージングされた電子部品、当該電子部品を含む電子装置、及びこれらの製造方法に関する。
【０００５】
誘電体材料上に形成されたＭＥＭＳ装置用の基板は、加熱及び冷却工程において生じる急激な温度変化により容易に割れることがある。したがって、熱処理工程時の徐熱及び徐冷により温度変化を抑制することがある。この徐熱及び徐冷は、熱処理工程を行うのに必要とされる時間を増加させることにより、装置製造の生産性を低下させ得る。このため、かかる製造工程を一貫して低温下で実施することが望まれている。さらに、特許文献２に開示されるウェットエッチング工程は低温下で実施することができるが、エッチング液が、膜により覆われた空洞の中に残留する。エッチング液の排出を容易にするべく膜を通るように設けられる貫通孔は、膜の構造強度を低下させ得る。
【０００６】
ここに開示される態様及び実施形態は、上述の実情に鑑み、犠牲層除去のためのウェットエッチング工程ゆえにＭＥＭＳ装置のための空洞内に残留するエッチング液の量を減らすとともに、当該空洞を画定する膜の構造強度を、当該膜に貫通孔が設けられている場合であっても確保する電子部品、電子装置、及びこれらの製造方法を与える。
【０００７】
第１態様に係る電子部品は、基板の主表面に機能部を形成することと、当該主表面において当該機能部を覆う犠牲層を形成することと、当該犠牲層を覆うキャップ層を形成することと、当該キャップ層を通る孔を形成することと、当該孔を通じたウェットエッチング工程を用いて当該犠牲層を除去することにより空洞を形成することと、当該キャップ層及び当該主表面を覆う樹脂層を形成することとを含み、当該キャップ層は当該主表面において当該空洞を囲む周縁部を形成し、当該孔は、当該周縁部において当該主表面に沿って空洞内部と空洞外部とを連通する周縁孔を含む方法を用いて作製してよい。
【０００８】
いくつかの実施形態において、キャップ層は矩形周縁部を含み、当該矩形周縁部の四隅のそれぞれ一隅に周縁孔が形成される。犠牲層は有機樹脂を含んでよい。有機樹脂は感光性のノボラックを含んでよい。キャップ層は、オルトケイ酸テトラエチル化学気相成長（ＴＥＯＳ−ＣＶＤ）工程を用いて形成された二酸化ケイ素を含んでよい。キャップ層は炭素を含んでよい。機能部は、機械的可動部分を有するＳＡＷ素子又はＦＢＡＲを含んでよい。基板は誘電体材料を含んでよい。
【０００９】
他態様に係る電子装置を製造する方法は、第１基板の主表面に形成された機能部を覆う犠牲層を形成することによって電子部品を用意することと、当該犠牲層を覆うキャップ層を形成することと、当該キャップ層を通る孔を形成することと、当該孔を通じたウェットエッチング工程を用いて当該犠牲層を除去することによって空洞を形成することと、当該キャップ層及び当該主表面を覆う第２樹脂層を形成することと、当該電子部品を第２基板に装着して当該電子装置を形成することとを含み、当該キャップ層は、当該主表面において当該空洞を囲む周縁部を形成し、当該孔は、当該周縁部において当該主表面に沿って空洞内部と空洞外部とを連通する周縁孔を含んでよい。
【００１０】
他態様に係る電子部品は、機能部が形成された主表面を有する基板と、当該機能部を囲んで覆う空洞を画定するキャップ層と、当該キャップ層及び当該主表面を覆う樹脂層とを含み、当該キャップ層は、当該主表面において当該空洞を囲む周縁部を形成し、当該キャップ層には孔が設けられ、当該孔は、当該周縁部において当該主表面に沿って当該空洞を外部と連通させる周縁孔を含んでよい。
【００１１】
いくつかの実施形態において、キャップ層は、矩形周縁部を含み、当該矩形周縁部の四隅のそれぞれ一隅に周縁孔が形成される。キャップ層は、炭素を含有する二酸化ケイ素を含んでよい。機能部は、機械的可動部分を有するＳＡＷ素子又はＦＢＡＲを含んでよい。基板は誘電体材料を含んでよい。
【００１２】
他態様に係る電子装置は、第１基板と、機能部が形成された主表面を有する第２基板、当該機能部を囲んで覆う空洞を画定するキャップ層、並びに当該キャップ層及び当該主表面を覆う第１樹脂層を含む電子部品と、当該第１基板及び当該電子部品を封止する第２樹脂層とを含み、当該キャップ層は、当該主表面において当該空洞を囲む周縁部を形成し、当該キャップ層には孔が設けられ、当該孔は、当該周縁部において当該主表面に沿って空洞内部と空洞外部とを連通させる周縁孔を含んでよい。
【００１３】
いくつかの実施形態において、機能部は弾性表面波（ＳＡＷ）素子又は圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ）の一方である。
【００１４】
いくつかの実施形態において、第２基板は圧電体材料を含む。
【００１５】
いくつかの実施形態において、キャップ層は二酸化ケイ素を含み、当該二酸化ケイ素においてケイ素に対する炭素がゼロから２０原子パーセントである。
【００１６】
いくつかの実施形態において、キャップ層はさらに、当該キャップ層の天井部に形成された貫通孔を含む。
【００１７】
いくつかの実施形態において、第１樹脂層は、一以上の孔部と、当該一以上の孔部の中に配置された、当該第１樹脂層の厚さ未満の厚さを有する半田層とを含む。半田層は、第２基板の主表面に配置された金属層を通じて機能部と電気的に連通してよい。
【００１８】
ここに開示される態様及び実施形態によれば、犠牲層は、低温下で行われ得るウェットエッチング工程を用いて除去されてよい。したがって、基板の割れを防止するとともに、生産性を高めることができる。また、基板上のキャップ層の周縁部沿いに周縁孔を形成することにより、ウェットエッチング工程ゆえに空洞内に残留するエッチング液の量を減らすとともに、孔の数を減らすことによりキャップ層の構造強度を確保することができる。
【００１９】
矩形キャップ層が基板に形成される場合、周縁孔を四隅に形成することにより、エッチング液の残留をさらに減らすとともに、孔の数を減らしてキャップ層の構造強度を確保することができる。犠牲層のための有機樹脂としてノボラックを使用することにより、犠牲層を低温下で形成及び除去することができる。
【００２０】
オルトケイ酸テトラエチル化学気相成長（ＴＥＯＳ−ＣＶＤ）工程を用いることにより、キャップ層を低温下で形成することができる。キャップ層を構成する二酸化ケイ素に炭素を含有させることによって線膨張係数を調整し、樹脂層とキャップ層との間に生じる剥離の可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１Ａは一実施例に係る電子部品を模式的に示す底面図であり、図１Ｂは図１Ａの電子部品を模式的に示す破断正面図である。
【図２】一実施例に係る電子装置の破断正面図である。
【図３−１】図３Ａ−３Ｄは、一実施例に係る電子部品の製造方法の一連の工程を例示する。
【図３−２】図３Ｅ−３Ｈは、一実施例に係る電子部品の製造方法の一連の工程を例示する。
【図３−３】図３Ｉ−３Ｌは、一実施例に係る電子部品の製造方法の一連の工程を例示する。
【図３−４】図３Ｍ−３Ｏは、一実施例に係る電子部品の製造方法の一連の工程を例示する。
【図４】電子装置において使用され得るモジュールの一例のブロック図である。
【図５】無線装置の一実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
なお、ここに説明される方法及び装置の実施形態はその適用を、以下の説明に述べられ又は添付図面に例示される構成要素の構造及び配列の詳細に限定するものではない。方法及び装置は、他の実施形態で実装可能であり、様々な態様で実施又は実行することができる。特定の実装の例は、例示目的のためだけにここに与えられ、限定を意図しない。また、ここで使用される表現及び用語は説明を目的とするものであって、限定とみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「含有する」及びこれらの変形の使用は、以下に列挙される項目及びその均等物並びに追加の項目を包括することを意味する。「又は」及び「若しくは」への言及は包括的に解釈され得るので、「又は」及び「若しくは」を使用して記載される任意の用語は、記載される用語の単数、複数、及びすべてのいずれかを示し得る。前後、左右、頂底、上下及び垂直水平への言及はいずれも、説明の便宜のためであって、本システム及び方法又はこれらの構成要素をいずれか一つの位置的又は空間的配向へと限定することを意図しない。
【００２３】
電子部品、電子装置及びこれらの製造方法に係る実施形態を、添付図面を参照して以下に説明する。ＳＡＷ素子がＭＥＭＳ装置の一例として示されるが、ここに開示される態様及び実施形態はＳＡＷ素子に限られるわけではなく、ＦＢＡＲ及び他のＭＥＭＳ装置に適用してよい。
【００２４】
図１Ａ及び１Ｂは、電子部品１０の一実施形態の構成を模式的に示す。図１Ａは電子部品１０の底面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩ−Ｉ線に沿った電子部品１０の破断正面図である。
【００２５】
電子部品１０は、誘電体材料から形成された基板１１を含む。機能部１３、例えばＳＡＷ素子が、基板１１の主表面１１ａに形成される。機能部１３は、インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１２を有する機械的可動部分、ＳＡＷ伝搬路（図示せず）等を含む。基板１１の誘電体材料は、圧電体の単結晶、例えばタンタル酸リチウム又はニオブ酸リチウムを含んでよい。
【００２６】
基板１１の主表面１１ａに形成された機能部１３は、空洞１００によって囲まれる。空洞１００は、二酸化ケイ素から形成されたキャップ層１４によって画定される。基板１１の主表面１１ａ及びキャップ層１４は第１樹脂層３１によって覆われる。キャップ層１４は、主表面１１ａ上で空洞１００を囲む周縁部を形成する。空洞１００によって、機能部１３における機械的可動部分の適切な動作が許容される。
【００２７】
キャップ層１４を構成する二酸化ケイ素は、所定濃度の炭素を含んでよい。キャップ層１４は、適切な量炭素を含有することによりその線膨張係数が第１樹脂層３１の線膨張係数に近づくように調整される。ただし、キャップ層１４の炭素含有量は２０原子パーセント以下としてよい。炭素含有量がこれより多くなると、二酸化ケイ素の結晶性が悪化してキャップ層１４の強度が低下するからである。線膨張係数を調整することにより、キャップ層１４と第１樹脂層３１との間の剥離を防止することができる。さらに、キャップ層１４に炭素を含有させることによりキャップ層１４と第１樹脂層３１との密着性が改善されるので、電子部品１０の耐熱性を増加させることができる。なおもさらに、炭素の含有によりキャップ層１４の透湿性が増加するので、空洞１００内に残留する水分量を減少させることができる。
【００２８】
キャップ層１４は、キャップ層１４を通って空洞１００を外部と連通させる孔１４ａ、１４ｂを含む。孔１４ａ、１４ｂは、キャップ層１４の天井部のみを通るように形成された貫通孔１４ａを含んでよい。さらに、孔１４ａ、１４ｂは、基板１１の主表面１１ａに沿って形成された周縁孔１４ｂも含んでよい。周縁孔１４ｂは、主表面１１ａ上で空洞１００を囲むキャップ層１４の周縁部に配置される。空洞１００は、後述されるようにキャップ層１４がエッチングされると、周縁孔１４ｂを介して外部と連通することができる。図１Ｂに示されるように、周縁孔１４ｂの周りは、キャップ層１４だけでなく基板１１の主表面１１ａによっても画定される。
【００２９】
図１Ａに示されるように、電子部品１０の基板１１が矩形状の場合、キャップ層１４も同様に矩形状に形成されて基板１１の実質的に中央に位置決めされ得る。貫通孔１４ａが一般に、キャップ層１４の中央領域全体に配列される一方、各周縁孔１４ｂは、矩形状のキャップ層１４の四隅のそれぞれ一隅に形成される。図１Ａに示されるＩ−Ｉ線は、キャップ層１４の対角方向に位置決めされた２つの周縁孔１４ｂを通る。
【００３０】
周縁孔１４ｂにより、基板１１の主表面１１ａに沿った流路を形成することができる。エッチング液は、後述するウェットエッチング工程の間、当該流路を通ってキャップ層１４の内部から流れ得る。その結果、キャップ層１４内部のエッチング液の還流が容易になり、エッチング工程を促進することができる。
【００３１】
さらに、周縁孔１４ｂにより、ウェットエッチング工程の間にエッチング液が容易に排出され得るので、エッチング工程後に空洞１００内に残留するエッチング液の量を減らすことができる。したがって、エッチング液の流通を容易にするべくキャップ層１４を通る貫通孔１４ａの数を減らすことができる。すなわち、キャップ層１４の構造強度を確保することができる。
【００３２】
電子部品１０には、主表面１１ａ及びキャップ層１４を覆う第１樹脂層３１が設けられる。第１樹脂層３１は、例えばポリイミド又はエポキシのような熱硬化性樹脂に、例えばシリカ及び／又はアルミナのような無機フィラーが分散された材料から形成してよい。
【００３３】
第１樹脂層３１は、基板１１の主表面１１ａに接触した第１面３１ａと、主表面１１ａに平行である平坦な第２面３１ｂとを有する。第２面３１ｂは、第１面３１ａに対向する表面である。図１Ｂに示されるように、第１樹脂層３１には、第２面３１ｂに開口する孔部２０が設けられる。各孔部２０は、第２面３１ｂと主表面１１ａとの間に延びるように設けられ、所定の直径を有する円筒状内面を有してよい。孔部２０は、後述するプリント配線基板に形成された電極パッドを収容するのに十分な直径を有してよい。さらに、基板１１が矩形に形成される場合、各孔部２０は、図１Ａに示されるように四隅のそれぞれ一隅に位置決めしてよい。
【００３４】
なお、第１樹脂層３１の第２面３１ｂは、電子部品１０の底面１０ａに対応する。第１樹脂層３１の第２面３１ｂはまた、以下において電子部品１０の底面１０ａとも称する。
【００３５】
孔部２０には、基板１１の主表面１１ａから所定厚さの金属層２１が設けられる。金属層２１は、主表面１１ａに形成された配線（図示せず）を通じて機能部１３に接続される。
【００３６】
金属層２１において、孔部２０には半田層２２が形成される。半田層２２は、第１樹脂層３１の第２面３１ｂを半田層２２が超えることがないような厚さを有する。この構成により、プリント配線基板５１に形成された電極パッド５３を孔部２０に収容することができる（図２を参照）。半田層２２は円筒形状を有してよく、その直径は、孔部２０の円筒形状の直径に対応するように構成される。半田層２２の周縁部と、孔部２０により画定される周縁面との間には間隙が存在してよい。半田層２２は、金属層２１を介して機能部１３に接続される。
【００３７】
図２は、電子装置５０の一実施形態の破断正面図である。この破断正面図は、図１ＡのＩ−Ｉ線の延長に沿って見た電子装置５０の破断部分を示す。電子装置５０は、電子部品１０をプリント配線基板５１に装着した後、第２樹脂層５５により封止して作製される。
【００３８】
プリント配線基板５１は、電子部品１０の線膨張係数に密接に整合するように、例えば１００ｐｐｍ以下の濃度のハロゲンを含有してよい。プリント配線基板５１及び電子部品１０の線膨張係数が密接に整合することにより、加熱及び冷却工程に起因する半田層２２と電極パッド５３との剥離のような、プリント配線基板５１と電子部品１０との接続の破壊を防止することができる。
【００３９】
プリント配線基板５１は平坦な主表面５１ａを含む。主表面５１ａには、電子部品１０の孔部２０に対応する箇所にそれぞれが配置された電極パッド５３が設けられる。電子部品１０は、プリント配線基板５１の、対応する電極パッド５３が孔部２０の中に収容されるように位置決めされる。孔部２０の金属層２１に形成された半田層２２が電極パッド５３に溶着される。なお、半田層２２は、電極パッド５３への溶着に用いられるのに十分な半田の量を与える厚さとしてよい。
【００４０】
半田層２２と電極パッド５３との溶着は、電子部品１０及びプリント配線基板５１を所定温度まで加熱し、所定時間にわたって当該温度を維持し、半田層２２を溶融することによって行われる。半田層２２と電極パッド５３とが溶着された後、電子部品１０及びプリント配線基板５１は冷却される。冷却時、溶融された半田層２２は、凝固によって体積が収縮する。
【００４１】
この体積収縮により、半田層２２が電極パッド５３に溶着かつ固定された状態において、半田層２２と電極パッド５３との間には収縮力が及ぼされる。したがって、電子部品１０の底面１０ａとプリント配線基板５１の主表面５１ａとが互いに圧着される。したがって、電子部品１０の底面１０ａとプリント配線基板５１の主表面５１ａとの間隙が極めて小さくなる。
【００４２】
半田層２２と電極パッド５３との間に及ぼされる収縮力により、電子部品１０の底面１０ａは、プリント配線基板５１の主表面５１に密接する。したがって、空洞１００を形成する第１樹脂層３１が、プリント配線基板５１によって実質的に全面的に支承される。
【００４３】
電子部品１０をプリント配線基板５１に封止する第２樹脂層５５は、１５０℃以上の温度及び数メガパスカルの圧力のもとでトランスファーモールド又はコンプレッションモールドにより形成される。第２樹脂層５５は、例えばポリイミド又はエポキシのような熱硬化性樹脂に、例えばシリカ及び／又はアルミナのような無機フィラーが分散された材料から形成してよい。
【００４４】
電子部品１０は、半田層２２が電極パッド５３に溶着されるときに生じる収縮力により、底面１０ａがプリント配線基板５１の主表面５１ａに圧着される。したがって、電子部品１０の底面１０ａとプリント配線基板５１の主表面５１ａとの間隙が極めて小さくなり得るので、トランスファーモールド又はコンプレッションモールドにより及ぼされる圧力下であっても、第２樹脂層５５の樹脂が当該間隙に侵入することが防止され得る。
【００４５】
例えば、電子部品１０の底面１０ａとプリント配線基板５１の主表面５１ａとの間隙が、第２樹脂層５５の樹脂材料に分散されたフィラーのサイズ未満であれば、当該樹脂材料はそのような間隙に侵入することができない。加えて、第２樹脂層５５の樹脂封止工程において第２樹脂層５５の樹脂材料のチクソ性が所定値より高ければ、当該樹脂材料はそのような小さな間隙に侵入することがない。したがって、第２樹脂層５５に分散されるフィラーの平均サイズは１０μｍ以上としてよい。さらに、チクソ性を上げるために、フィラーの含有量を６５重量パーセント以上としてよい。
【００４６】
いくつかの実施形態において、第２樹脂層５５は、トランスファーモールド又はコンプレッションモールドによって形成される。したがって、堅牢かつ安定した樹脂封止工程を含むパッケージング工程を実現できるトランスファーモールド又はコンプレッションモールドにより、基板１１及び電子部品１０を含む電子装置５０を保護することができる。
【００４７】
図３Ａ〜３Ｏは、電子部品１０の製造方法の一連の工程を例示する。図３Ａに示されるように、ＩＤＴ電極１２を含む機能部１３を、誘電体材料の基板１１１の主表面１１１ａに形成した後、感光性有機樹脂を用いて基板１１１の主表面１１１ａ上に機能部１３を覆うように樹脂層１１２を形成する。次に、樹脂層１１２を、マスクを介して露光、現像及びエッチングすることにより、図３Ｂに示されるように、機能部１３を覆う犠牲層１１０を樹脂層１１２の材料から形成する。
【００４８】
いくつかの実施形態において、感光性有機樹脂１１２としてノボラック樹脂を使用する。これにより、犠牲層１１０を低温下で形成することができるとともに、低温下でのウェットエッチングにより行われるエッチング工程も可能となる。したがって、基板１１１に及ぼされる温度変化を抑制して基板１１１の割れを防止することがでいる。
【００４９】
図３Ｃに示されるように、二酸化ケイ素層１１４を、オルトケイ酸テトラエチル化学気相成長（ＴＥＯＳ−ＣＶＤ）工程を用いて犠牲層１１０を形成した基板１１１の主表面１１１ａに形成する。二酸化ケイ素層１１４は、後の工程においてキャップ層を形成する。
【００５０】
ＴＥＯＳ−ＣＶＤ工程を利用することにより、従来のプラズマ化学気相成長法（ＰＥ−ＣＶＤ）工程よりも低温で二酸化ケイ素層を形成することができる。ＰＥ−ＣＶＤは従来より、犠牲層１１０に対しポリイミド樹脂を使用していた。ポリイミドは、耐熱性が高いからである。そのような耐熱性の高いポリイミドの除去には、アッシングが行われ得る。
【００５１】
これとは対照的に、いくつかの実施形態において、ＴＥＯＳ−ＣＶＤ工程により、ウェットエッチングによって除去できるが高温に耐えることができないノボラック樹脂を、犠牲層１１０に使用することができる。前述したように、ＴＥＯＳ−ＣＶＤ工程において、キャップ層を形成する二酸化ケイ素層１１４が所定濃度の炭素を含有できるように、原料ガスには炭素が添加されている。
【００５２】
図３Ｄに示されるように、二酸化ケイ素層１１４を形成した後、二酸化ケイ素層１１４の上にスピンコートによりレジスト１１６を形成する。次に、マスクを介してレジスト１１６を露光、現像及びエッチングする。
【００５３】
その結果、図３Ｅに示されるように、レジスト１１６には、孔を有するキャップ層に対応するパターンが設けられる。いくつかの実施形態において、図１Ａ及び１Ｂに示されるように、キャップ層１４を通るように形成された孔には貫通孔１４ａ及び周縁孔１４ｂが含まれ、これらの孔に対応するようにレジスト１１６のパターンを形成する。
【００５４】
図３Ｆは、レジスト１１６によって形成されたパターンのアパチャを通って二酸化ケイ素層１１４がドライエッチングされていることを示す。レジスト１１６により覆われた部分以外の二酸化ケイ素層１１４を除去してキャップ層１４を形成する。図３Ｇは、レジスト１１６が除去された後の露出面を有するキャップ層１４を示す。
【００５５】
いくつかの実施形態において、機能部１３を覆うキャップ層１４には、複数の種類の孔が設けられる。図３Ｇが、キャップ層１４のみを貫通する貫通孔１４ａを示すにもかかわらず、基板１１１の主表面１１１ａには、キャップ層１４の周縁部に沿って、キャップ層１４と主表面１１１ａとの間を通過するように図１Ａ及び１Ｂに示される周縁孔１４ｂも形成されている。
【００５６】
図３Ｈに示されるように犠牲層１１０を除去した後、機能部１３を覆うように空洞１００を形成する。ノボラック系感光性有機樹脂から形成された犠牲層１１０は、ウェットエッチングにより容易に除去できる。ウェットエッチングに用いられるエッチング液は、有機溶剤、アルカリ液等を含んでよい。
【００５７】
いくつかの実施形態において、キャップ層１４には、キャップ層１４のみを貫通する貫通孔１４ａのほか、基板１１１の主表面１１１ａにおいてキャップ層１４の周縁部に沿って形成された周縁孔１４ｂも設けられる。周縁孔１４ｂによりキャップ層１４内のエッチング液の還流が容易になり、図３Ｈの工程の間にエッチング工程を促進することができる。
【００５８】
さらに、周縁孔１４ｂにより、ウェットエッチング工程後の空洞１００内に残留するエッチング液を減らすことができる。したがって、キャップ層１４を通るように形成された貫通孔１４ａの数を、周縁孔１４ｂが存在しない場合よりも少なくし、したがって、キャップ層１４の構造強度を確保することができる。
【００５９】
例えば、上述のように、矩形領域を有するキャップ層１４が基板１１１の主表面１１１ａに形成される場合、矩形キャップ層１４の四隅のそれぞれ一隅に各周縁孔１４ｂを位置決めしてよい。エッチング液は、四隅に形成された周縁孔１４ｂを通じて排出され得るので、エッチング液の残留をさらに減らすことができる。加えて、周縁孔１４ｂを通じたエッチング液の排出が促進されるので、貫通孔１４ａの数を減らすことにより、キャップ層１４の構造強度をさらに確保することができる。
【００６０】
なお、エッチング工程に引き続き、空洞１００の中になおも残留する有機材料を除去するべくアッシング工程を加えてよい。
【００６１】
図３Ｉに示されるように、基板１１の主表面１１１ａ及びキャップ層１４の上にスピンコートにより樹脂層１１７を形成する。樹脂層１１７を形成するべく使用される樹脂のチクソ性が所定値よりも高い場合、樹脂層１１７は、キャップ層１４の孔、すなわち貫通孔１４ａ及び周縁孔１４ｂに侵入することがない。樹脂層１１７は、例えばポリイミド又はエポキシのような熱硬化性樹脂に、例えばシリカ及び／又はアルミナのような無機フィラーが分散された材料から形成してよい。
【００６２】
図３Ｊに示されるように、樹脂層１１７を露光、現像及びエッチングすることにより、樹脂層１１７をパターニングする。樹脂層１１７をエッチングすることにより、孔部２０を含む第１樹脂層３１が得られる。各孔部２０は、第１樹脂層３１の第２面３１ｂと基板１１１の主表面１１１ａとの間に延びる。
【００６３】
図３Ｋに示されるように、孔部２０の中に、基板１１１の主表面１１１ａと接触するように金属層２１を形成する。金属層２１は銅を含んでよい。図３Ｌに示されるように、金属層２１の上に半田層２２を形成する。
【００６４】
図３Ｍに示されるように、基板１１１の主表面１１１ａに形成された第１樹脂層３１にバックグラインドテープ１１９を貼り付ける。次に、図３Ｎに示されるように、基板１１１の主表面１１１ａに対向する面１１１ｂを、基板１１１の厚さが小さくなるまで研磨する。研磨工程において、バックグラインドテープ１１９は、基板１１１の主表面１１１ａに形成された機能部１３を含む構造部材を保護する。研磨工程が完了した後、バックグラインドテープ１１９を剥がす。
【００６５】
図３Ｏに示されるように、基板１１の裏面１１ｂにダイシングテープ１２０を貼り付けた後、基板１１をダイシングして別個の電子部品１０にする。
【００６６】
上述のように、いくつかの実施形態において、犠牲層１１０は、ノボラック系感光性有機樹脂から形成し、キャップ層１４をＴＥＯＳ−ＣＶＤ工程により炭素含有二酸化ケイ素から形成した後でウェットエッチングにより除去する。したがって、低温下で進められる当該一連の工程において、基板１１に急激な温度変化が及ぼされることがない。したがって、基板１１の割れを防止することができる。加えて、加工工程を低温下で進めることにより徐熱及び徐冷の必要がないので、電子部品１０の製造工程の生産性を向上させることができる。
【００６７】
いくつかの実施形態において、基板１１の主表面１１ａにおいてキャップ層１４の周縁部に沿って周縁孔１４ｂが形成される。したがって、ウェットエッチング工程の間に周縁孔１４ｂを通じてエッチング液を排出することができるので、キャップ層１４が画定する空洞の中に残留するエッチング液の量を減らすことができる。このことにより、従来よりエッチング液の排出に必要なキャップ層１４を通る貫通孔１４の数を減らすことができるので、キャップ層１４の構造強度を確保することができる。
【００６８】
いくつかの実施形態において、キャップ層１４の線膨張係数は、キャップ層１４を形成する二酸化ケイ素に適切な量の炭素を添加することにより、キャップ層１４に接触する第１樹脂層３１の線膨張係数に近づくように調整することができる。このことによって、キャップ層１４と、キャップ層１４に接触する第１樹脂層３１の第１面３１ａとの密着性を向上させることにより、これらの間の剥離を防止し、電子部品１０の耐熱性を向上させることができる。加えて、炭素を含有させることにより、キャップ層１４の透湿性を改善して空洞１００の中に残留する水分の量を減らすことができる。
【００６９】
本実施形態の電子部品１０は、上述した一連の工程によって製造することができるが、かかる工程は、電子部品１０の製造方法の一例にすぎない。
【００７０】
図４を参照すると、例示されるのは、例えば無線通信デバイス（例えば携帯電話機）のような電子装置において使用可能なフロントエンドモジュール２００の一例のブロック図である。フロントエンドモジュール２００は、共通ノード２１２、入力ノード２１４及び出力ノード２１６を有するアンテナデュプレクサ２１０を含む。アンテナ３１０は、共通ノード２１２に接続される。フロントエンドモジュール２００はさらに、デュプレクサ２１０の入力ノード２１４に接続された送信器回路２３２と、デュプレクサ２１０の出力ノード２１６に接続された受信器回路２３４とを含む。送信器回路２３２は、アンテナ３１０を介して送信される信号を生成することができ、受信器回路２３４は、アンテナ３１０を介して信号を受信及び処理することができる。いくつかの実施形態において、送信器回路及び受信器回路は、図４に示されるように、別個の部品として実装されるが、他実施形態では、これらの部品は、共通の送受信器回路又はモジュールに統合してよい。当業者にわかることだが、フロントエンドモジュール２００は、スイッチ、電磁結合器、増幅器、プロセッサ等を含むがこれらに限られない、図４に例示されない他の部品を含んでよい。
【００７１】
アンテナデュプレクサ２１０は、入力ノード２１４及び共通ノード２１２間に接続された一以上の送信フィルタ２２２と、共通ノード２１２及び出力ノード２１６間に接続された一以上の受信フィルタ２２４とを含んでよい。送信フィルタの通過帯域は、受信フィルタの通過帯域とは異なる。送信フィルタ２２２及び受信フィルタ２２４はそれぞれ、ここに開示される電子部品１０の一実施形態を含んでよい。共通ノード２１２には、インダクタ又は他の整合部品２４０を接続してよい。
【００７２】
所定例では、送信フィルタ２２２又は受信フィルタ２２４において使用されるＳＡＷ素子は、一つの圧電基板に配置される。この構造により、各フィルタの周波数応答への温度変化の影響が低減される。特に、温度変化による通過特性及び減衰特性の劣化が低減される。これは、各ＳＡＷ素子が、周囲温度の変換に応じて同様に変化するからである。加えて、この配列により送信フィルタ２２２又は受信フィルタ２２４はまた、小さなサイズにすることも許容される。
【００７３】
図５は、図４に示されるアンテナデュプレクサ２１０を含む無線装置３００の一例のブロック図である。無線装置３００は、音声又はデータ通信のために構成されたセルラー電話機、スマートフォン、タブレット、モデム、通信ネットワーク、又は任意の他のポータブル若しくは非ポータブルデバイスであってよい。無線装置３００は、アンテナ３１０から信号を受信及び送信できる。無線装置は、図４を参照して上述したものに類似するフロントエンドモジュール２００’の一実施形態を含む。フロントエンドモジュール２００’は、上述したデュプレクサ２１０を含む。図５に示される例において、フロントエンドモジュール２００’はさらにアンテナスイッチ２５０を含む。これは、例えば送信モード及び受信モードのような、異なる周波数帯域又はモード間の切り替えのために構成してよい。図５に例示される例では、アンテナスイッチ２５０は、デュプレクサ２１０及びアンテナ３１０間に位置決めされる。しかしながら、他例では、デュプレクサ２１０をアンテナスイッチ２５０及びアンテナ３１０間に位置決めしてよい。他例では、アンテナスイッチ２５０及びデュプレクサ２１０は、一つの部品に統合してよい。
【００７４】
フロントエンドモジュール２００’は、送信信号を生成し又は受信信号を処理するように構成された送受信器２３０を含む。送受信器２３０は、図４の例に示されるように、デュプレクサ２１０の入力ノード２１４に接続可能な送信器回路２３２と、デュプレクサ２１０の出力ノード２１６に接続可能な受信器回路２３４とを含んでよい。
【００７５】
送信器回路２３２による送信のために生成された信号は、電力増幅器（ＰＡ）モジュール２６０によって受信される。電力増幅器モジュール２６０は、送受信器２３０からの生成信号を増幅する。電力増幅器モジュール２６０は、一以上の電力増幅器を含んでよい。電力増幅器モジュール２６０は、多様なＲＦ又は他の周波数帯域の送信信号を増幅するべく使用してよい。例えば、電力増幅器モジュール２６０は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）信号又は任意の他の適切なパルス信号を送信する補助となるように、電力増幅器の出力をパルス化するべく使用可能なイネーブル信号を受信することができる。電力増幅器モジュール２６０は、例えば、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ）（登録商標）信号、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）信号、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）信号又はＥＤＧＥ信号を含む様々なタイプの信号のいずれかを増幅するように構成することができる。所定実施形態において、電力増幅器モジュール２６０、及びスイッチ等を含む関連部品は、例えば、高電子移動度トランジスタ（ｐＨＥＭＴ）若しくは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＢｉＦＥＴ）を使用するガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板上に、又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）電界効果トランジスタを使用するシリコン基板上に作製してよい。
【００７６】
なおも図５を参照すると、フロントエンドモジュール２００’はさらに、低ノイズ増幅器モジュール２７０を含んでよい。これは、アンテナ３１０からの受信信号を増幅し、当該増幅信号を送受信器２３０の受信器回路２３４に与える。
【００７７】
図５の無線装置３００はさらに、送受信器２３０に接続されて無線装置３００の動作のための電力を管理する電力管理サブシステム３２０を含む。電力管理システム３２０はまた、無線装置３００のベース帯域サブシステム３３０及び様々な他の部品の動作も制御可能である。電力管理システム３２０は、無線装置３００の様々な部品のために電力を供給する電池（図示せず）を含み又は当該電池に接続されてよい。電力管理システム３２０はさらに、例えば信号の送信を制御可能な一以上のプロセッサ又は制御器を含んでよい。一実施形態において、ベース帯域サブシステム３３０は、ユーザとの間でやりとりされる音声及び／又はデータの様々な入出力を容易にするべくユーザインタフェイス３４０に接続される。ベース帯域サブシステム３３０はまた、無線装置の動作を容易にし及び／又はユーザのための情報記憶を与えるべく、データ及び／又は命令を記憶するべく構成されたメモリ３５０に接続されてよい。
【００７８】
少なくとも一つの実施形態のいくつかの態様を上述したが、様々な改変、修正及び改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正及び改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本発明の範囲内にあることが意図される。
【図１】
0006668286.tif 000002
【図２】
0006668286.tif 000003
【図３−１】
0006668286.tif 000004
【図３−２】
0006668286.tif 000005
【図３−３】
0006668286.tif 000006
【図３−４】
0006668286.tif 000007
【図４】
0006668286.tif 000008
【図５】
0006668286.tif 000009