(57)【要約】【課題】作業工程を増やすことなく、コストの低減が図れる小型電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】長尺状の機能素子基板１００上に、電子部品の機能素子とその機能素子を取り囲む素子シーリング層１３の組を所定の間隔をおいて多数組繰り返して設ける工程と、素子シーリング層１３と対向するパッケージ基板シーリング層２３を形成した多数のパッケージ基板２００を、パッケージ基板シーリング層２３が素子シーリング層１３と対向当接するように長尺状の機能素子基板１００上にそれぞれ隙間をおいて載置する工程と、素子シーリング層１３とパッケージ基板シーリング層２３を溶融接合する工程と、隣接するパッケージ基板２００とパッケージ基板２００の隙間１４から機能素子基板１００を切削液４０１を用いながら個別に切断分離する工程とを含むことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能素子基板素材上に、電子部品の機能素子とその機能素子を取り囲む素子シーリング層の組を所定の間隔をおいて多数組繰り返して設ける工程と、
前記素子シーリング層と対向するパッケージ基板シーリング層を形成した多数のパッケージ基板を、パッケージ基板シーリング層が素子シーリング層と対向当接するように機能素子基板素材上にそれぞれ隙間をおいて載置する工程と、
素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層を溶融接合する工程と、
隣接するパッケージ基板とパッケージ基板の隙間から機能素子基板素材を切削液を用いながら切断分離する工程と
を含むことを特徴とする小型電子部品の製造方法。
【請求項２】
周囲に素子シーリング層、内部に素子インナー電極が設けられた機能素子基板の機能面と、これに対向する位置にパッケージ基板シーリング層とパッケージ基板インナー電極が設けられたパッケージ基板の内面とを対向当接させ、
前記素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層の溶融接合により機能素子基板を気密封止し、前記機能素子基板の機能面とパッケージ基板の内面の間に空隙を形成した小型電子部品の製造方法において、
機能素子基板素材の機能面上に、前記素子シーリング層と素子インナー電極の組を間隔をおいて多数組設ける工程と、
前記一面にパッケージ基板シーリング層とパッケージ基板インナー電極を設けた多数のパッケージ基板を、前記機能素子基板素材上に組毎にそれぞれ対向当接させる工程と、
前記素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層ならびに前記素子インナー電極とパッケージ基板インナー電極を溶融接合する工程と、
その後、隣接するパッケージ基板とパッケージ基板の隙間から前記機能素子基板素材を切削液を用いながら切断分離する工程と
を含むことを特徴とする小型電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の小型電子部品の製造方法において、
前記機能素子基板素材に形成する素子シーリング層および素子インナー電極は、
機能素子基板素材上の当該部位にアルミニウムまたはニッケルを主体とする下地膜をパターニングする工程と、
この下地膜の上に無電解によるニッケルメッキおよび金メッキを施す工程と、
前記金メッキの上から機能素子基板上の表面にかけてアルミニウムを成膜する工程と、
その後、ドライエッチング法によりアルミニウムからなる機能素子電極をパターニングするとともに、金メッキ上のアルミニウム膜を除去する工程と
によって形成することを特徴とする小型電子部品の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の製造方法により製造された、機能素子基板とパッケージ基板との間が素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層の溶融接合によりシーリングされたことを特徴とする小型電子部品。
【請求項５】
請求項４記載の小型電子部品において、その小型電子部品が表面弾性波素子、圧電素子、高周波用スイッチ素子のいずれかであることを特徴とする小型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機などに使用される高周波フィルタや高周波用スイッチなどの電子部品の製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機の部品に対する小型化要求は継続的に続いており、高周波フィルタや高周波スイッチなどについても様々な工夫で小型化が図られている。
【０００３】
例えば高周波フィルタとして小型化に有利な表面弾性波（ＳＡＷ）素子においても、以前はＳＡＷ素子チップを小型のセラミックパッケージにダイボンデイングし、ボンデイング後に金属キャップで気密封止していたが、最近では小型化に有利なパッケージング方法としてＳＡＷ素子をパッケージング基板にフェースダウン接続することで更なる小型化が可能なパッケージング技術が開発され、それが下記特許文献１に開示されている。
【０００４】
図４は、このパッケージング技術を適用した小型電子部品とその製造方法を説明するための図である。
【０００５】
まず図４（１）に示すように、長尺状の機能素子基板素材１００ａの上に機能素子電極１１を形成し、その周囲に素子インナー電極１２と素子シーリング電極１３とを形成する。この機能素子電極１１と素子インナー電極１２と素子シーリング層１３とを組にしたものを、長尺状機能素子基板素材１００ａの長手方向に沿って多数組形成する。
【０００６】
そして図４（２）に示すように、前述の組と組の間に相当する機能素子基板素材１００ａの部分を切削液４０１を吹き付けながらダイサー４００で切断分離して機能素子チップ１０１を得る。
これより別に図４（３）に示すように、前記機能素子チップ１０１の素子インナー電極１２に対応する位置にパッケージ基板インナー電極２２を、素子シーリング層１３に対応する位置にパッケージ基板シーリング層２３をそれぞれ一面に設け、他面にパッケージ基板インナー電極２２と電気的に接続したパッケージ基板アウター電極２１を設けたパッケージ基板２００を形成する。
【０００７】
機能素子チップ１０１の素子インナー電極１２と素子シーリング層１３がパッケージ基板２００のパッケージ基板インナー電極２２とパッケージ基板シーリング層２３とそれぞれ対向するように、パッケージ基板２００上に機能素子チップ１０１を重ねて両者を溶融接合する。
【０００８】
この接合により図４（４）に示すように、機能素子基板１００の内面（機能面）とパッケージ基板２００の内面との間に空隙３０１が形成されるとともに、素子インナー電極１２とパッケージ基板インナー電極２２の接合により、パッケージ基板アウター電極２１を介して機能素子チップ１０１の信号がパッケージ基板２００の外部に取り出されるようになる。
【０００９】
次に図４（４），（５）に示すように、機能素子チップ１０１の上から樹脂液５００ａを所定量滴下して、パッケージ基板２００の周縁から機能素子チップ１０１の外表面にかけて樹脂層５００を形成して、小型電子部品３００を気密封止する。
【００１０】
この従来の小型電子部品３００では図４（５）の完成状態を示す断面図から分かるように、機能素子基板１００のサイズがパッケージ基板２００のサイズより小さいことから、機能素子基板１００はパッケージ基板２００と接合する前に個片に分割、すなわち機能素子基板素材１００ａをダイシングしてチップ状態に分離する図４（２）のダイシング工程が必要である。
【００１１】
機能素子基板素材１００ａは、ダイシング工程前に素子インナー電極１２と素子シーリング層１３を形成するための電極処理が施される。その電極処理は通常アルミニウムでパターニングされた後、リフトオフ法によりニッケルおよび金でメタライズ処理される。このように機能素子電極部１１がアルミニウムであり、素子インナー電極１２と素子シーリング層１３の表面は金で構成されている。
【００１２】
【特許文献】
特開平９−１６２６９０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来の製造方法では図４（２）に示すように、機能素子電極１１のアルミニウムと素子インナー電極１２および素子シーリング層１３表面の金が共存する状態で機能素子基板素材１００ａをダイシングし、機能素子基板１００を分離することになる。
【００１４】
異種金属が共存する状態でダイシングするとき、水などの切削液４０１により異種金属間で局部電池が形成され、アルミニウムなどの卑金属は溶解する。すなわち図４（２）の工程において、アルミニウムで形成されている機能素子電極１１が溶解腐食する。
【００１５】
これを防止するため、機能素子電極１１に保護コートをすることが行われているが、保護コート材およびその塗布プロセスが必要で、作業工程が増え、コスト高となり、塗布した保護コート材が機能素子の機能低下を招くなどの欠点を有している。
【００１６】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、作業工程を増やすことなく、コストの低減が図れる小型電子部品の製造方法およびそれによって製造された小型電子部品を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、長尺状の機能素子基板素材上に、電子部品の機能素子とその機能素子を取り囲む素子シーリング層の組を所定の間隔をおいて多数組繰り返して設ける工程と、前記素子シーリング層と対向するパッケージ基板シーリング層を形成した多数のパッケージ基板を、パッケージ基板シーリング層が素子シーリング層と対向当接するように長尺状の機能素子基板素材上にそれぞれ隙間をおいて載置する工程と、素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層を溶融接合する工程と、隣接するパッケージ基板とパッケージ基板の隙間から機能素子基板素材を切削液を用いながら切断分離する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第２の手段は、周囲に素子シーリング層、内部に素子インナー電極が設けられた機能素子基板の機能面と、これに対向する位置にパッケージ基板シーリング層とパッケージ基板インナー電極が設けられたパッケージ基板の内面とを対向当接させ、前記素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層の溶融接合により機能素子基板を気密封止し、前記機能素子基板の機能面とパッケージ基板の内面の間に空隙を形成した小型電子部品の製造方法において、長尺状の機能素子基板素材の機能面上に、前記素子シーリング層と素子インナー電極の組を間隔をおいて多数組設ける工程と、前記一面にパッケージ基板シーリング層とパッケージ基板インナー電極を設けた多数のパッケージ基板を、前記機能素子基板素材上に組毎にそれぞれ対向当接させる工程と、前記素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層ならびに前記素子インナー電極とパッケージ基板インナー電極を溶融接合する工程と、その後、隣接するパッケージ基板とパッケージ基板の隙間から前記機能素子基板素材を切削液を用いながら切断分離する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第３の手段は前記第２の手段において、前記機能素子基板素材に形成する素子シーリング層および素子インナー電極は、機能素子基板素材上の当該部位にアルミニウムまたはニッケルを主体とする下地膜をパターニングする工程と、この下地膜の上に無電解によるニッケルメッキおよび金メッキを施す工程と、
前記金メッキの上から機能素子基板上の表面にかけてアルミニウムを成膜する工程と、その後、ドライエッチング法によりアルミニウムからなる機能素子電極をパターニングするとともに、金メッキ上のアルミニウム膜を除去する工程とによって形成することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第４の手段は小型電子部品であって前記第１ないし３の手段により製造された、機能素子基板とパッケージ基板との間が素子シーリング層とパッケージ基板シーリング層の溶融接合によりシーリングされていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、その小型電子部品が表面弾性波素子、圧電素子、高周波用スイッチ素子のいずれかであることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態に係る小型電子部品の製造工程図、図２はその製造工程において機能素子基板にパッケージ基板を載置するときの電極相互の位置関係を示す説明図、図３は実施形態に係る機能素子電極、素子インナー電極および素子シーリング層の形成を示す工程図である。
【００２３】
本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子の製造工程は、まず図１（１）に示すように、長尺状の機能素子基板素材１００ａの主面（機能面）上に、櫛歯状の機能素子電極１１、素子インナー電極１２および素子シーリング層１３の組を、機能素子基板素材１００ａの長手方向に沿って多数組繰り返して形成する。
【００２４】
次に図１（２）に示すように、前記素子インナー電極１２と素子シーリング層１３に対向する位置に、パッケージ基板インナー電極２２とパッケージ基板シーリング層２３が形成された多数のパッケージ基板２００の第１面（下面）を機能素子基板素材１００ａの所定の位置に載置し、機能素子基板素材１００ａとパッケージ基板２００の対応する電極どうしを対向当接させる。
【００２５】
次に図１（３）に示すように、この状態でホットプレートまたはリフロー炉を用いて当接部のメタライズ相互を溶融接合させ、機能素子基板素材１００ａの機能面（本実施形態のＳＡＷ素子の場合は弾性表面波が伝わる面）側に空隙３０１を形成して、素子シーリング層１３とパッケージ基板シーリング層２３の溶融接合により機能素子を気密封止する。このようにして長尺状の機能素子基板素材１００ａ上にパッケージ基板２００を個別に取り付けることにより、パッケージ基板２００とパッケージ基板２００の間に所定の隙間１４が形成される。
【００２６】
また、素子インナー電極１２とパッケージ基板インナー電極２２の溶融接合により、機能素子の信号をパッケージ基板２００の第２面（外面）に形成されているパッケージ基板アウター電極２１を介して外側に取り出せるようにする。
【００２７】
次に図１（４）に示すように、パッケージ基板２００とパッケージ基板２００の隙間１４からダイサー４００の先端部を挿入し、水などの切削液４０１を吹き付けながらダイサー４００で機能素子基板素材１００ａをダイシングし、図１（５）に示すように小型電子部品３００である小型ＳＡＷフィルタを構成する。
【００２８】
なお、本実施形態において、切断後の機能素子基板１００上に形成された機能素子電極１１、素子インナー電極１２、素子シーリング層１３およびパッケージ基板２００上に形成されたパッケージ基板アウター電極２１、パッケージ基板インナー電極２２、パッケージ基板シーリング層２３は、図２に示すような配置になっている。同図に示すように素子シーリング層１３は機能素子電極１１と素子インナー電極１２を取り囲み、パッケージ基板シーリング層２３はパッケージ基板インナー電極２２を取り囲むように形成されている。
【００２９】
パッケージ基板２００は通常セラミックで形成され、Ｗ系、Ｃｕ系、Ａｇ系導体で第１面（内面）、第２面（外面）および両面を接続するビアで配線される。なお、簡便な気密封止でよい場合はパッケージ基板２００の絶縁材料にガラスエポキシ、ポリイミドなど有機材料を使用することができる。
【００３０】
パッケージ基板アウター電極２１は通常半田接続対応のメタライズとしてニッケルおよび金メッキが施される。パッケージ基板インナー電極２２とパッケージ基板シーリング層２３は、封止時、空隙３０１を形成する必要上おおよそ１０〜５０μｍのＡｕ−Ｓｎ半田をプリコートしており、図２に示すようにパッケージ基板２００の表面より若干突出している。プリコートする半田はＡｕ−Ｓｎに限定されるものではなく、例えばＳｎ−ＳｂやＳｎ−Ａｇなどの高融点半田を使うことが可能である。
【００３１】
機能素子基板素材１００ａへの電極形成についての実施形態を図３を用いて説明する。
図３（１）に示すように、素子インナー電極１２と素子シーリング層１３を形成すべき機能素子基板素材１００ａの主面（機能面）上の位置にアルミニウムを蒸着またはスパッタリング法により成膜し、所望の形状に通常のフォトエッチング法でパターニングして、素子下地アルミニウム電極１２ａを形成する。
【００３２】
次に図３（２）に示すように、▲１▼該素子下地アルミニウム電極１２ａを核としてその表面をジンケート処理し、亜鉛化電極１２ｂを形成する。▲２▼さらにその亜鉛化電極１２ｂを下地として、その上に置換ニッケルメッキ電極１２ｃと置換金メッキ電極１２ｄを無電解で成膜して、素子インナー電極１２および素子シーリング層１３を形成する。
【００３３】
次に図３（３）に示すように、形成された素子インナー電極１２および素子シーリング層１３を覆うように、蒸着またはスパッタリング法によりアルミニウムをほぼ全面に成膜し、機能素子電極膜１１ａを形成する。
【００３４】
次に図３（４）に示すように、その機能素子電極膜１１ａを所望の櫛歯形状に通常のフォトエッチング法でパターニングすると同時に、素子インナー電極１２および素子シーリング層１３上のアルミニウム膜もエッチングで除去し、半田接続対応の素子インナー電極１２および素子シーリング層１３を露呈する。
【００３５】
なお、前記図３（１），（２）の工程で素子下地アルミニウム電極１２ａの成膜およびそのジンケート処理を省いて、直接スパッタリング法によりニッケルを成膜・パターニングした後、ニッケルおよび金の無電解メッキにより図３（２）▲２▼までの工程を行ってもよい。
【００３６】
前記実施形態ではＳＡＷ素子の場合について説明したが、機能素子面に空隙が必要なＦＢＡＲ素子などの圧電素子、あるいは高周波用超小型スイッチ（ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ）素子などにも適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は前述のような構成になっており、機能素子基板素材の切断前に機能素子基板素材とパッケージ基板とをシーリング層で気密封止するから、切断時に機能素子基板素材の機能面側に切削液が付着することがない。従って腐食防止のための保護コートが不要となり、作業工程を増やすことなく、コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る小型電子部品の製造工程図である。
【図２】その製造工程において機能素子基板にパッケージ基板を載置するときの電極相互の位置関係を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る機能素子電極、素子インナー電極および素子シーリング層の形成工程図である。
【図４】従来提案された小型電子部品の製造工程図である。
【符号の説明】
１００：機能素子基板、１００ａ：機能素子基板素材、１０１：機能素子チップ、１１：機能素子電極、１２：素子インナー電極、１２ａ：素子下地アルミニウム電極、１２ｂ：亜鉛化電極、１２ｃ：置換Ｎｉメッキ電極、１２ｄ：置換Ａｕメッキ電極、１３：素子シーリング層、１４：隙間、２００：パッケージ基板、２１：パッケージ基板アウター電極、２２：パッケージ基板インナー電極、２３：パッケージ基板シーリング層、３００：小型電子部品、３０１：空隙、４００：ダイサー、４０１：切削液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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