(57)【要約】【課題】薄型で実装性に優れ、外装樹脂にチッピングやクラックの生じない電子部品装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】弾性表面波素子２間に側面外装樹脂６を充填して弾性表面波素子２間のギャップを埋め、段差を低減した後で、印刷にて弾性表面波素子２の他方主面及び側面外装樹脂６上面に上面外装樹脂７を形成する。また、側面外装樹脂６は、弾性表面波素子２間において断面が弓状に湾曲した形状に充填され、側面外装樹脂６の弾性表面波素子２に接する第１の上面は、弾性表面波素子２の上面と同一であり、第６の工程において切断される部位に位置する第２の上面は、第１の上面より低い位置にある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方主面に接続電極及び外周封止電極が形成された電子部品素子と、
ハンダバンプ部材を介して前記接続電極と接続する素子接続用電極、接合部材を介して前記外周封止電極と接合する外周封止導体膜及び外部端子電極が夫々形成されたベース基板とを、
前記ベース基板と前記電子部品素子との間に所定間隔が形成されるようにして接合するとともに、
前記電子部品素子の側面及び前記接合部材の外周面に側面外装樹脂を、及び前記電子部品素子の他方主面に上面外装樹脂をそれぞれ被覆した電子部品装置の製造方法であって、
前記接続電極及び外周封止電極が形成された電子部品素子を準備する工程と、
前記素子接続用電極、前記外周封止導体膜及び外部端子電極が形成されたベース基板が複数連続する集合基板を準備する工程と、
前記集合基板の各ベース基板領域上の素子接続用電極と外周封止導体膜に、前記ハンダバンプ部材及び接合部材を形成する工程と、
前記集合基板上のハンダバンプ部材及び接合部材に前記電子部品素子の接続電極及び外周封止電極を対向させて、前記電子部品素子を前記集合基板の各ベース基板領域に載置するとともに、前記ハンダバンプ部材を介して前記接続電極と素子接続用電極とを接続し、且つ前記接合部材を介して前記外周封止電極と外周封止導体膜とを接合する工程と、
前記集合基板上に接合された前記電子部品素子間に、側面外装樹脂となる樹脂を充填する工程と、
前記電子部品素子の他方主面及び側面外装樹脂上に、上面外装樹脂となる樹脂を印刷する工程と、
前記側面外装樹脂となる樹脂及び前記上面外装樹脂となる樹脂を同時硬化する工程と、
前記側面外装樹脂及び集合基板を、ベース基板領域毎に切断する工程とから成ることを特徴とする電子部品装置の製造方法。
【請求項２】
前記電子部品素子間に充填される側面外装樹脂は、前記電子部品素子に接する位置の第１の上面が前記電子部品素子の上面と同一であり、且つ前記側面外装樹脂の切断部位の第２の上面が、前記第１の上面より低い位置になるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品装置の製造方法。
【請求項３】
前記上面外装樹脂は、最大粒径３０μｍのフィラーを含有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子部品装置の製造方法。
【請求項４】
前記上面外装樹脂は、カーボンブラックを含有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子部品装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品素子をフリップチップ実装し、薄型化を図った電子部品装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等に代表されるように、電子機器の小型化、軽量化に伴い、電子機器に使用される電子部品装置も小型化、薄型化が要求されている。
【０００３】
このような状況のなか、従来、電子部品素子とベース基板とを所定の間隔をおいてハンダバンプ部材によりフリップチップ実装し、樹脂で封止した電子部品装置として図７に示す電子部品装置１００が知られている。電子部品装置１００の電子部品素子１０１には接続電極１０２が、ベース基板１０５には素子接続用電極１０６が形成されている。電子部品素子１０１は接続電極１０２とベース基板１０５の素子接続用電極１０６とが対向するように配置され、ハンダバンプ部材１０３にて接続電極１０２と素子接続用電極１０６とが接続されることによって、電子部品素子１０１はベース基板１０３にフリップチップ実装されている。ベース基板１０３には素子接続用電極１０６を取り囲むようにダム１０７が形成されている。その後、電子部品素子１０１の上からエポキシ系の外装樹脂１０８を滴下し、１００℃から１５０℃の温度で数時間加熱処理を行うことで硬化させ、電子部品素子１０１を封止する。このとき、ダム１０７によって外装樹脂１０８が電子部品素子１０１とベース基板１０５との隙間から内部に侵入するのを防止されるため、隙間は気密状態になる（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９８１３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の電子部品装置１００においては、液状の外装樹脂１０８を電子部品素子１０１の上から滴下し、その状態で加熱硬化して形成しているため、硬化後の樹脂層は電子部品素子１０１上面に均一に広がらずその断面形状は山なりに湾曲した形状になる。従って、樹脂層の厚みも比較的厚く形成されるため、電子部品装置１００自体の厚みも厚くなり、また液状の外装樹脂１０８の粘度やチクソ性の変動による製品間のバラツキも発生していた。
【０００６】
従って、従来の電子部品装置１００の樹脂形成方法では、外装樹脂１０８の厚みが必要以上に厚く形成されてしまい、電子部品装置の小型化、薄型化の要求に対して十分対応することができなかった。また、電子部品装置１００の上面が山なりに湾曲した形状になり平坦面でないことから、マザーボードへの実装時にマウンターの吸着ノズルによる吸着がうまくゆかず吸着ミスが発生し、その結果、生産性が低下する問題も生じていた。
【０００７】
本発明は上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、薄型で寸法ばらつきがなく、実装性に優れた電子部品装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明の電子部品装置の製造方法は、  一方主面に接続電極及び外周封止電極が形成された電子部品素子と、
ハンダバンプ部材を介して前記接続電極と接続する素子接続用電極、接合部材を介して前記外周封止電極と接合する外周封止導体膜及び外部端子電極が夫々形成されたベース基板とを、
前記ベース基板と前記電子部品素子との間に所定間隔が形成されるようにして接合するとともに、
前記電子部品素子の側面及び前記接合部材の外周面に側面外装樹脂を、及び前記電子部品素子の他方主面に上面外装樹脂をそれぞれ被覆した電子部品装置の製造方法であって、
前記接続電極及び外周封止電極が形成された電子部品素子を準備する工程と、
前記素子接続用電極、前記外周封止導体膜及び外部端子電極が形成されたベース基板が複数連続する集合基板を準備する工程と、
前記集合基板の各ベース基板領域上の素子接続用電極と外周封止導体膜に、前記ハンダバンプ部材及び接合部材を形成する工程と、
前記集合基板上のハンダバンプ部材及び接合部材に前記電子部品素子の接続電極及び外周封止電極を対向させて、前記電子部品素子を前記集合基板の各ベース基板領域に載置するとともに、前記ハンダバンプ部材を介して前記接続電極と素子接続用電極とを接続し、且つ前記接合部材を介して前記外周封止電極と外周封止導体膜とを接合する工程と、
前記集合基板上に接合された前記電子部品素子間に、側面外装樹脂となる樹脂を充填する工程と、
前記電子部品素子の他方主面及び側面外装樹脂上に、上面外装樹脂となる樹脂を印刷する工程と、
前記側面外装樹脂となる樹脂及び前記上面外装樹脂となる樹脂を同時硬化する工程と、
前記側面外装樹脂及び集合基板を、ベース基板領域毎に切断する工程とから成ることを特徴とする電子部品装置の製造方法である。
【０００９】
また、前記電子部品素子間に充填される側面外装樹脂は、前記電子部品素子に接する位置の第１の上面が前記電子部品素子の上面と同一であり、且つ前記側面外装樹脂が切断される部位の第２の上面が、前記第１の上面より低い位置になるように設定されることである。
【００１０】
また、前記上面外装樹脂に含有されるフィラーの粒径が、最大粒径３０μｍである。さらに、前記上面外装樹脂は、カーボンブラックを含有するエポキシ樹脂である。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、電子部品素子に側面外装樹脂と上面外装樹脂は、電子部品素子間に側面外装樹脂を充填する工程と、電子部品素子の他方主面及び側面外装樹脂上面に上面外装樹脂を印刷する工程と、側面外装樹脂と上面外装樹脂を同時硬化させる工程により形成されている。即ち、電子部品素子間に側面外装樹脂を充填し電子部品素子間のギャップを埋めた後、印刷にて電子部品素子の他方主面及び側面外装樹脂上面に上面外装樹脂を形成する。これにより、上面外装樹脂の印刷時において、電子部品素子間の段差が低減されるため、電子部品素子の他方主面と側面樹脂の上面に、上面外装樹脂を均一に薄い膜厚で被着形成することができる。即ち、電子部品装置の薄型化が可能になるとともに、電子部品素子部分においては平坦な面が形成されるため、マザーボード実装時でのマウンター装置の吸着ミスが発生することがなく、実装性に優れた電子部品装置となる。
【００１２】
また本発明によれば、充填する側面外装樹脂の電子部品素子に接する第１の上面は、電子部品素子の上面と同一であり、側面外装樹脂の切断される部位に位置する第２の上面は、第１の上面より低い位置にある。即ち、側面外装樹脂は、電子部品素子間において断面が弓状に湾曲した形状となっており、その上面に被着される上面外装樹脂も湾曲した形状に沿って形成される。従って、個々に切断された後の電子部品装置においては、上面外装樹脂が電子部品素子部分では平坦に形成されているが、側面外装樹脂部分では外側に向かってＲのついた形状として形成される。これによって、上面外装樹脂は厚みの薄い層でありながら、エッジ部が面取りされているため、外部からの衝撃に対してもチッピングやクラック等が発生することなく樹脂層を維持することができる。
【００１３】
また、上面外装樹脂に含有されるフィラーの粒径が、最大粒径３０μｍであるため、上述の薄型化が達成でき、しかも、平坦度が安定できる。さらに、上面外装樹脂は、カーボンブラックを含有するエポキシ樹脂であり、カーボンブラックの粒子径は１０ｎｍ〜５００ｎｍと非常に細かい粒子であるため、薄い層厚の外装樹脂を形成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品装置の製造方法を図面に基づき詳説する。なお、説明にあたっては電子部品素子として弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置（電子部品装置）を例にとって説明を行う。
【００１５】
図１は本発明にかかる弾性表面波装置の断面図であり、図２は弾性表面波装置に用いるベース基板の平面図である。
【００１６】
弾性表面波装置（電子部品装置）１は、弾性表面波素子（電子部品素子）２、ベース基板３、ハンダバンプ部材４、接合部材５、側面外装樹脂６、上面外装樹脂７より構成される。
【００１７】
弾性表面波素子２は弾性表面波共振子、弾性表面波フィルタなどが例示でき、水晶やニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどの圧電基板２０の一方主面上に図示しないインターデジタルトランスデューサー電極（本発明では櫛歯状電極及び反射器電極を含み、以下単にＩＤＴ電極という）が形成され、さらに、このＩＤＴ電極と接続する接続電極８が形成されている。また、この圧電基板２０の外周には全周にわたって、ＩＤＴ電極や接続電極８を取り囲むように環状の外周封止電極９が形成されている。これらの各電極は、例えばＡｌ、Ｃｕなどをフォトリソグラフィ技術により形成され、また、必要に応じてその表面にＣｒ、Ｎｉ、Ａｕなどの層が形成される。
【００１８】
ベース基板３は、図１，図２に示すように、例えば、ガラスーセラミック材料などの多層基板から成り、表面には、弾性表面波素子２の接続電極８と対向する素子接続用電極１０、及び外周封止電極９と対向する環状の外周封止導体膜１１が形成されている。また、ベース基板３の底面には、外部端子電極１２が形成されており、素子接続電極１０と外部端子電極１２とはビアホール導体１３を含む内部配線パターンにて接続されている。
【００１９】
ハンダバンプ部材４は、図１に示すように、接続電極８とベース基板３の素子接続用電極１０とを接続するとともに、弾性表面波素子１の一方主面とベース基板３の表面との間に所定の空隙を形成する。
【００２０】
接合部材５は、図１に示すように、外周封止電極９と外周封止導体膜１１とを接合することで、弾性表面波素子２の一方主面とベース基板３の表面との間の空隙を封止し、空隙内部気密に保つことができ、湿気の侵入などによるＩＤＴ電極の劣化を防止する。
【００２１】
側面外装樹脂６は、弾性表面波素子２、外周封止電極９、外周封止導体膜１１、及び接合部材５の側面外周を覆って被着形成している。
【００２２】
上面外装樹脂７は、弾性表面波素子２の他方主面と側面外装樹脂６の上面を覆って被着形成している。
【００２３】
上述の弾性表面波素子１の製造方法は、図３（ａ）〜（ｆ）に示す工程を有している。
【００２４】
まず、第１の工程にて、接続電極８及び外周封止電極９が形成された弾性表面波素子２を準備する（図３（ａ）参照。）。続いて、第２の工程にて、接続電極８と接続する素子接続用電極１０、及び外周封止電極９と接合する外周封止導体膜１１及び外部端子電極１２が形成されたベース基板３を複数連続した集合基板１４を準備する（図３（ｂ）参照。）。この集合基板１４に、第３の工程にて、素子接続用電極１０と外周封止導体膜１１にハンダバンプ部材４及び接合部材５を形成する。このハンダバンプ部材４及び接合部材５は、例えばハンダから成り、ハンダペーストを塗布し、加熱溶融して形成する。これにより、溶融したハンダペーストは、表面張力により、素子接続用電極１０上や外周封止導体膜１１上で断面概略半円形状の突起となる（図３（ｃ）参照。）。
【００２５】
そして、第４の工程にて、弾性表面波素子２を接続電極８と素子接続電極１０とが、外周封止電極９と外周封止導体膜１１とが対向するように、集合基板１４上に複数載置し、例えばハンダリフロー処理等を施すことによってハンダバンプ部材４を介して接続電極８と素子接続用電極１０とを接続するとともに、接合部材５を介して外周封止電極９と外周封止導体膜１１とを接合する（図３（ｄ）参照。）。これにより、ハンダバンプ部材４及び接合部材５の高さに相当する空隙が、弾性表面波素子２の一方主面とベース基板３の表面との間にでき、かつ、気密封止されるため、弾性表面波素子２の主面において安定した弾性表面波を振動させることができる。続いて、第５の工程にて、まず側面外装樹脂６を集合基板１４上の弾性表面波素子２間に充填する。この側面外装樹脂６は例えば、エポキシ系の樹脂であり、溶剤分を含有し流動性を有する液状樹脂であるため、弾性表面波素子２間に流し込むことによって充填する。次に、上面外装樹脂７を弾性表面波素子２の他方主面及び側面外装樹脂６上面にスクリーン印刷等の手法により形成した後、例えば、温度１５０℃にて１時間加熱することで、側面外装樹脂６と上面外装樹脂７とを同時硬化する（図３（ｅ）参照。）。そして、第６の工程にて、ダイシングソーなどを用いて弾性表面波素子２間を切断し個々に分離することで、弾性表面波装置１となる（図３（ｆ）参照。）。
【００２６】
ここで本発明の特徴的なことは、電子部品素子２に側面外装樹脂６と上面外装樹脂７を形成する第５の工程は、弾性表面波素子２間に側面外装樹脂６を充填する工程と、弾性表面波素子２の他方主面及び側面外装樹脂６上面に上面外装樹脂７を印刷する工程と、側面外装樹脂６と上面外装樹脂７を同時硬化させる工程とを有していることである。即ち、弾性表面波素子２間に側面外装樹脂６を充填して弾性表面波素子２間のギャップを埋め、段差を低減した後で、印刷にて弾性表面波素子２の他方主面及び側面外装樹脂６上面に上面外装樹脂７を形成する。これにより、弾性表面波素子２の他方主面と側面樹脂６の上面に、上面外装樹脂７を均一に薄い膜厚で被着形成することができる。また、この上面外装樹脂７は、最大粒径１０μｍ〜３０μｍ（最大で３０μｍ）のフィラーを含有しているため、層厚は最大フィラー径、即ち３０μｍの厚みで形成できる。弾性表面波装置１の薄型化のためには、上面外装樹脂７の層厚は薄いほど好ましいが、薄くしすぎると樹脂層の強度が低下し第６の工程にてダイシングソーなどにて弾性表面波素子２間を切断し個々に分離する時に、クラックや剥がれが生じてしまう。従って実用的に耐えうる最小層厚３０μｍを確保するために、最大粒径１０μｍ〜３０μｍのフィラーを含有している。
【００２７】
更に、上面外装樹脂７がカーボンブラックを含有しているエポキシ樹脂であれば、カーボンブラックの粒子径は１０ｎｍ〜５００ｎｍと非常に細かい粒子であるため、薄い層厚の上面外装樹脂７が形成できる。
【００２８】
更にまた、本発明の特徴的なことは、第５の工程において、側面外装樹脂６を充填した際に、側面外装樹脂６は、弾性表面波素子２間において断面が弓状に湾曲した形状に充填され、側面外装樹脂６の弾性表面波素子２に接する第１の上面は、弾性表面波素子２の上面と同一であり、第６の工程において切断される部位に位置する第２の上面は、第１の上面より低い位置にあることである。これは図４（ａ）に示すように、側面外装樹脂６は溶剤成分を含んだ液状樹脂であり、充填されたときには毛管現象によって、弾性表面波素子２と接する部分の液面が高くなることによる。この状態で図４（ｂ）に示すように上面外装樹脂７を印刷し、側面外装樹脂６と上面外装樹脂７とを同時硬化することによって、上面外装樹脂７も側面外装樹脂６部分においては、断面が弓状に湾曲した形状に形成される。即ち、図５に示すように第６の工程にて切断線Ｘ−Ｘ’に沿って個々に切断された後の弾性表面波装置１においては、上面外装樹脂７が弾性表面波素子２部分では平坦に形成されているが、側面外装樹脂６部分では外側に向かってＲのついた形状として形成される。このとき、側面外装樹脂は、例えば、無機フィラー比率６０〜７３ｗｔ％、エポキシ樹脂成分１２〜２３ｗｔ％、硬化剤成分８〜１５ｗｔ％、シリコン弾性体成分０．７〜１ｗｔ％からなる熱硬化型の樹脂であり、加熱硬化時にエポキシ樹脂成分の硬化により体積収縮が発生し、断面が弓状に湾曲する形態がさらに強まり、より効果的な形状が得られる。
【００２９】
尚、上述の実施例では、電子部品素子として弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置の例を示したが、電子部品素子の種類を問わず、電子部品素子をハンダパンプ及び接合部材を用いてベース基板に接続し、且つ外装部材で被覆した電子部品装置の製造方法に対して本発明が広く適用できることは言うまでもない。
【００３０】
例えば、図６は、弾性表面波素子に代えて圧電共振素子を利用した圧電装置に本発明を適用した例を模式的に示す断面図である。
【００３１】
同図において、圧電装置３００は、圧電素子３０、ベース基板３、ハンダバンプ部材４、ハンダ接合部材５、外装部材６より構成されている。圧電素子３０以外の構成は図１に示した弾性表面波装置１と全く同じであり、製造方法についても、弾性表面波素子を圧電素子に置き換えれば、図３に示した製造方法と全く同じである。
【００３２】
圧電素子３０は、圧電共振子や、複数の圧電共振子を組み合わせたフィルタやデュプレクサなどが例示でき、例えば、シリコンからなる基体３１の一方主面上に、間に窒化アルミニウムからなる圧電体層３２が介在されている一対の振動電極３３、この振動電極３３とそれぞれ接続される接続電極８が形成されている。さらに、基体３１の一方主面の外周には、圧電素子３０とベース基板３との間に形成される間隙を気密封止する為の環状の外周封止電極９が形成されている。尚、振動電極３３の振動領域上には空隙３４が形成されており、振動の減衰が防止されている。
【００３３】
また、振動電極３３はモリブデン、タングステン、アルミニウムなどからなるが、接続電極８と外周封止電極９には必要に応じてクロム層、ニッケル層、金層などからなる表面層が形成され、ハンダとの接続性を良好なものとしている。
【００３４】
上述のような構成とすることにより、圧電素子３０は、圧電体層３２の厚み方向の振動を利用した共振器もしくはその共振器を複数個組み合わせたフィルタやデュプレクサなどとして動作し、このような圧電装置３００の製造方法においても小型で信頼性及び生産性の高い圧電装置を構成することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の電子部品装置の製造方法によれば、電子部品素子の他方主面と側面樹脂の上面に、上面外装樹脂を均一に薄い膜厚で被着形成することができる。即ち、電子部品装置の薄型化が可能になるとともに、電子部品素子部分においては平坦な面が形成されるため、マザーボード実装時でのマウンター装置の吸着ミスが発生することがなく、実装性に優れた電子部品装置となる。
【００３６】
また、上面外装樹脂は電子部品素子部分では平坦に形成されているが、側面外装樹脂部分では外側に向かってＲのついた形状として形成される。これによって、上面外装樹脂は厚みの薄い層でありながら、エッジ部が面取りされているため、外部からの衝撃に対してもチッピングやクラック等が発生することなく樹脂層を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品装置の断面図である。
【図２】本発明の電子部品装置に用いるベース基板の平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の電子部品装置の製造方法の各工程を説明する断面図である。
【図４】（ａ）は側面外装樹脂の形成状態を示す断面図であり、（ｂ）は上面外装樹脂の形成状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は上面外装樹脂のエッジ部を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【図６】本発明を適用した圧電装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図７】従来の電子部品装置の断面図である。
【符号の説明】
１・・・弾性表面波装置
２・・・弾性表面波素子
３・・・ベース基板
４・・・ハンダバンプ部材
５・・・接合部材
６・・・側面外装樹脂
７・・・上面外装樹脂
８・・・接続電極
９・・・外周封止電極
１０・・・素子接続用電極
１１・・・外周封止導体膜
３０・・・圧電素子
３００・・・圧電装置
【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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