(57)【要約】【課題】電子部品を収容する空間の気密性を高めることができる電子デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】電子デバイス１００の製造方法は、電子部品４０と、貫通孔１６ａを有している基板１０とを準備する工程と、基板１０の一方の主面１２に搭載電極２０ａ、基板１０の他方の主面１４に実装電極２２ａ、貫通孔１６ａ内に貫通電極２４ａをめっきにより一体で形成する工程と、電子部品４０を基板１０に搭載する工程と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と、貫通孔を有している基板とを準備する工程と、
前記基板の一方の主面に搭載電極、前記基板の他方の主面に実装電極、前記貫通孔内に貫通電極をめっきにより一体で形成する工程と、
前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、
を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極を形成する工程は、
前記一方の主面および前記他方の主面にレジスト層を形成するステップと、
前記めっきにより、前記一方の主面、前記他方の主面、および前記貫通孔内に導電層を形成するステップと、
前記レジスト層を除去するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極を形成する工程は、
前記レジスト層を形成するステップよりも前に、めっき核となるシード層を形成するステップと、
前記レジスト層を除去するステップよりも後に、前記シード層をエッチングするステップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記一方の主面側よりも前記他方の主面側の孔寸法が小さい部分を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記基板は、単層のセラミックスであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極を形成する工程は、
前記一方の主面に蓋体と接続するための接合部を、前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極と同時に形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
貫通孔を有する基板と、
前記基板の一方の主面に設けられている搭載電極と、
前記基板の他方の主面に設けられている実装電極と、
前記貫通孔内に設けられ、前記搭載電極および前記実装電極と電気的に接続している貫通電極と、
前記搭載電極に接合されている電子部品と、
を備え、
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極は、一体であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項８】
請求項７に記載の電子デバイスを含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの製造方法、電子デバイス、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスとして、例えば、圧電振動素子等の電子部品と、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、蓋体と、を含んで構成されている圧電デバイスが知られている。圧電振動素子等の電子部品は、パッケージ基板および蓋体によって囲まれる空間に気密に封止されている。そのため、このような電子デバイスでは、空間に収容された電子部品と、この空間の外にある外部装置とを電気的に接続するための配線（電極）が設けられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スクリーン印刷によって、セラミックグリーンシートの表面に、圧電振動素子を搭載するためのパッド、外部接続用電極等となる導体ペーストを塗布し、かつ、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを塗布し、これを複数枚積層してプレス成形した後、焼成することにより、素子搭載部材（パッケージ基板）、および圧電振動素子と外部装置とを接続するための配線（電極）を形成する電子デバイスの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電子デバイスの製造方法では、圧電振動素子等の電子部品を収容する空間の気密性を確保することが難しいという問題があった。具体的には、例えば、導体ベーストが積層されることによってできる界面や導体ペーストのポーラス部分がリークの経路となり、電子部品を収容する空間の気密性を低下させる場合があった。また、製造工程でこの界面に残留した水分や気体等が、電子部品を収容する空間の気密性を低下させる場合があった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、電子部品を収容する空間の気密性を高めることができる電子デバイスの製造方法および電子デバイスを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記電子デバイスを含む電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法は、
電子部品と、貫通孔を有している基板とを準備する工程と、
前記基板の一方の主面に搭載電極、前記基板の他方の主面に実装電極、前記貫通孔内に貫通電極をめっきにより一体で形成する工程と、
前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、
を含む。
【０００９】
このような電子デバイスの製造方法によれば、搭載電極、実装電極、および貫通電極を一体に形成することができるため、電子部品を収容する空間の気密性を高めることができる。したがって、信頼性の高い電子デバイスを得ることができる。さらに、搭載電極、実装電極、および貫通電極を、同一工程で形成することができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法において、
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極を形成する工程は、
前記一方の主面および前記他方の主面にレジスト層を形成するステップと、
前記めっきにより、前記一方の主面、前記他方の主面、および前記貫通孔内に導電層を形成するステップと、
前記レジスト層を除去するステップと、
を含んでいてもよい。
【００１１】
このような電子デバイスの製造方法によれば、搭載電極、実装電極、および貫通電極を一体に形成することができる。さらに、搭載電極、実装電極、および貫通電極を、同一工程で形成することができる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法において、
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極を形成する工程は、
前記レジスト層を形成するステップよりも前に、めっき核となるシード層を形成するステップと、
前記レジスト層を除去するステップよりも後に、前記シード層をエッチングするステップと、
を含んでいてもよい。
【００１３】
このような電子デバイスの製造方法によれば、搭載電極、実装電極、および貫通電極を一体に形成することができる。さらに、搭載電極、実装電極、および貫通電極を、同一工程で形成することができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法において、
前記貫通孔は、前記一方の主面側よりも前記他方の主面側の孔寸法が小さい部分を含んでいてもよい。
【００１５】
このような電子デバイスの製造方法によれば、貫通孔内に形成された導電層にボイドが形成されることを防ぐことができる。これにより、電子部品が収容される空間の気密性を高めることができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法において、
前記基板は、単層のセラミックスであってもよい。
【００１７】
このような電子デバイスの製造方法によれば、搭載電極、実装電極、および貫通電極を精度よく形成することができる。例えば、セラミックグリーンシートに電極となる導体ペーストをスクリーン印刷等で塗布し、これを複数枚積層して焼成することにより基板を形成した場合、焼成によりセラミックグリーンシートが収縮するため、電極を精度よく形成することができない。これに対して、単層のセラミックスは収縮が小さいため、搭載電極、実装電極、および貫通電極を精度よく形成することができる。すなわち、セラミック基板を焼成後に搭載電極、実装電極および貫通電極をフォトリソグラフィー技術で形成することができるため、これらの電極を形成した後に焼成を行わなくてもよく、これらの電極を精度よく形成することができる。さらに、単層であるため、多層の場合と比べて、工程を少なくでき、材料も少なくできる。また、単層であるため、層間のリークがなく、気密性を高めることができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法において、
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極を形成する工程は、
前記一方の主面に蓋体と接続するための接合部を、前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極と同時に形成してもよい。
【００１９】
このような電子デバイスの製造方法によれば、製造工程を簡略化することができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係る電子デバイスは、
貫通孔を有する基板と、
前記基板の一方の主面に設けられている搭載電極と、
前記基板の他方の主面に設けられている実装電極と、
前記貫通孔内に設けられ、前記搭載電極および前記実装電極と電気的に接続している貫通電極と、
前記搭載電極に接合されている電子部品と、
を備え、
前記搭載電極、前記実装電極、および前記貫通電極は、一体である。
【００２１】
このような電子デバイスによれば、電子部品を収容する空間の気密性を高めることができる。したがって、高い信頼性を有することができる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る電子デバイスを含む。
【００２３】
このような電子機器によれば、本適用例に係る電子デバイスを含むため、高い信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】第２層の成長の様子を模式的に示す断面図。
【図１４】第１変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】第１変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１６】第１変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１７】第１変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１８】第２変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１９】第２変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図２０】第１変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図２１】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図２２】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図２３】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２６】
１．  電子デバイス
まず、本実施形態に係る電子デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す平面図である。図２および図３は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す断面図である。なお、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。また、図１では、便宜上、蓋体３０および接合部材３６の図示を省略している。
【００２７】
電子デバイス１００は、図１〜図３に示すように、パッケージ基板（基板）１０と、表面電極（搭載電極）２０ａ，２０ｂと、裏面電極（実装電極）２２ａ，２２ｂと、貫通電極２４ａ，２４ｂと、蓋体３０と、電子部品４０と、を含む。電子デバイス１００は、例えば、さらに、接合部２６と、接合部材３６と、接着剤５０ａ，５０ｂと、を含んで構成されている。
【００２８】
パッケージ基板１０は、例えば、セラミックス（例えばアルミナ）からなる平板状の部材である。パッケージ基板１０は、例えば、単層のセラミックスである。パッケージ基板１０の材質は、セラミックスに限定されず、水晶、ガラス、シリコンであってもよい。パッケージ基板１０の一方の主面（第１主面）１２には、表面電極２０ａ，２０ｂ、および接合部２６が設けられている。パッケージ基板１０の他方の主面（第２主面）１４には、裏面電極２２ａ，２２ｂが設けられている。パッケージ基板１０は、蓋体３０とともに、電子部品４０を収容するためのパッケージを構成している。
【００２９】
パッケージ基板１０は、パッケージ基板１０を貫通する第１貫通孔１６ａおよび第２貫通孔１６ｂを有している。第１貫通孔１６ａ内には、第１貫通電極２４ａが設けられ、第２貫通孔１６ｂには、第２貫通電極２４ｂが設けられている。貫通孔１６ａ，１６ｂは、パッケージ基板１０の一方の主面（第１主面）１２から他方の主面（第２主面）１４まで延在している。貫通孔１６ａ，１６ｂは、パッケージ基板１０の一方の主面（第１主面）１２側よりも他方の主面（第２主面）１４側の孔寸法（孔の直径）が小さい部分を含む。図示の例では、貫通孔１６ａ，１６ｂは、一方の開口から他方の開口に向かうにしたがって、径が小さくなるテーパー形状を有している。より具体的には、貫通孔１６ａ，１６ｂは、第１主面１２側の開口から第２主面１４側の開口に向かうにしたがって径が小さくなるテーパー形状を有している。
【００３０】
第１表面電極２０ａおよび第２表面電極２０ｂは、パッケージ基板１０の第１主面１２に設けられている。表面電極２０ａ，２０ｂ上には、接着剤５０ａ，５０ｂを介して、電子部品４０が接合されている。第１表面電極２０ａは、導電性の接着剤５０ａを介して、電子部品４０の第１マウント電極４８ａに電気的に接続されている。第２表面電極２０ｂは、導電性の接着剤５０ｂを介して、電子部品４０の第２マウント電極４８ｂに電気的に接続されている。
【００３１】
表面電極２０ａ，２０ｂは、例えば、単層または複数層の導電層から構成される。図２および図３に示す例では、表面電極２０ａ，２０ｂは、第１層２と、第２層４と、第３層６と、を含んで構成されている。第１層２は、例えば、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）がこの順で積層された積層構造を有している。なお、クロムにかえて、チタンとタングステンの合金（ＴｉＷ）を用いてもよい。第２層４は、例えば、銅（Ｃｕ）の単層である。第３層６は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）がこの順で積層された積層構造を有している。なお、各層２，４，６の材質や層構造は、上述した例に限定されない。例えば、第１層２のかわりに、パラジウム（Ｐｄ）からなる下地電極が設けられてもよい。このとき、第２層４は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）がこの順で積層された積層構造を有していてもよいし、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）がこの順で積層された積層構造を有していてもよい。また、例えば、第１層２や第３層６はなくてもよい。
【００３２】
第１裏面電極２２ａおよび第２裏面電極２２ｂは、パッケージ基板１０の第２主面１４に設けられている。第１裏面電極２２ａは、第１貫通電極２４ａを介して、第１表面電極２０ａに電気的に接続されている。第２裏面電極２２ｂは、第２貫通電極２４ｂを介して、第２表面電極２０ｂに電気的に接続されている。裏面電極２２ａ，２２ｂは、外部の装置（図示せず）に実装される際に用いられる外部端子として機能することができる。裏面電極２２ａ，２２ｂは、表面電極２０ａ，２０ｂと同様に単層または複数層の導電層から構成され、図示の例では、第１層２と、第２層４と、第３層６と、を含んで構成されている。
【００３３】
第１貫通電極２４ａは、第１貫通孔１６ａ内に設けられている。第１貫通電極２４ａは、第１表面電極２０ａと第１裏面電極２２ａとを電気的に接続している。第２貫通電極２４ｂは、第２貫通孔１６ｂ内に設けられている。第２貫通電極２４ｂは、第２表面電極２０ｂと第２裏面電極２２ｂとを電気的に接続している。貫通電極２４ａ，２４ｂは、例えば、単層または複数層の導電層から構成され、図示の例では、第１層２と、第２層４と、を含んで構成されている。
【００３４】
第１表面電極２０ａ、第１裏面電極２２ａ、および第１貫通電極２４ａは、一体に設けられている。すなわち、第１貫通電極２４ａは、第１表面電極２０ａおよび第１裏面電極２２ａに連続して設けられている。そのため、第１表面電極２０ａと第１貫通電極２４ａとの間、および第１貫通電極２４ａと第１裏面電極２２ａとの間には界面（繋ぎ目）がない。図示の例では、第１貫通電極２４ａの第２層４が、第１表面電極２０ａの第２層４および第１裏面電極２２ａの第２層４に連続していることにより、第１表面電極２０ａ、第１裏面電極２２ａ、および第１貫通電極２４ａは、一体に設けられている。
【００３５】
第２表面電極２０ｂ、第２裏面電極２２ｂ、および第２貫通電極２４ｂは、一体に設けられている。すなわち、第２貫通電極２４ｂは、第２表面電極２０ｂおよび第２裏面電極２２ｂに連続して設けられている。そのため、第２表面電極２０ｂと第２貫通電極２４ｂとの間、および第２貫通電極２４ｂと第２裏面電極２２ｂとの間には界面（繋ぎ目）がない。図示の例では、第２貫通電極２４ｂの第２層４が、第２表面電極２０ｂの第２層４および第２裏面電極２２ｂの第２層４に連続していることにより、第２表面電極２０ｂ、第２裏面電極２２ｂ、および第２貫通電極２４ｂは、一体に設けられている。
【００３６】
接合部２６は、パッケージ基板１０の第１主面１２に設けられている。接合部２６は、図１に示すように、電子部品４０を囲むように設けられている。接合部２６は、蓋体３０とパッケージ基板１０とを接合するための部材である。接合部２６は、電極２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂと同様に単層または複数層の導電層から構成され、図示の例では、第１層２と、第２層４と、第３層６と、を含んで構成されている。
【００３７】
蓋体３０は、全周につば部３２が設けられたキャップ状（容器状）の形状を有しており、その内側の空間３４に、電子部品４０を収容することができる。蓋体３０は、パッケージ基板１０とともに、電子部品４０を気密に封止するパッケージとして機能している。つば部３２は、接合部材３６および接合部２６を介して、パッケージ基板１０に接合されている。蓋体３０の材質は、例えば、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属である。
【００３８】
なお、ここでは、蓋体３０がキャップ状（容器状）の形状を有しており、その内側の空間３４に電子部品４０を収容している場合について説明したが、パッケージ基板１０が凹部を有しており、この凹部に電子部品４０が収容されてもよい。この場合、蓋体３０の形状は、平板状であってもよい。
【００３９】
接合部材３６は、蓋体３０を、接合部２６に固定（接合）することができる。接合部材３６は、少なくとも蓋体３０のつば部３２と接合部２６との間に設けられている。図示の例では、接合部材３６は、蓋体３０のつば部３２および蓋体３０の内面に設けられている。接合部材３６としては、例えば、銀ろう、ニッケルろう等のろう材を用いることができる。
【００４０】
電子部品４０は、パッケージ基板１０に搭載されている。電子部品４０は、接着剤５０ａ，５０ｂによって、表面電極２０ａ，２０ｂに接合されている。電子部品４０は、パッケージ基板１０および蓋体３０で囲まれる空間３４に収容されている。例えば、空間３４は減圧状態または窒素等の不活性気体に満たされた状態であり、電子部品４０は、減圧状態または窒素等の不活性気体に満たされた状態で動作する。なお、電子部品４０の形態としては、例えば、ジャイロセンサー、加速度センサー、振動子、ＳＡＷ（弾性表面波）素子、などの各種の電子部品を挙げることができる。
【００４１】
以下では、電子部品４０が、振動子である場合について説明する。電子部品４０は、圧電振動片４２と、励振電極４４ａ，４４ｂと、接続電極４６ａ，４６ｂと、マウント電極４８ａ，４８ｂと、を含んで構成されている。
【００４２】
圧電振動片４２は、例えば、ＡＴカット水晶基板、ＢＴカット水晶基板等の水晶基板からなる。圧電振動片４２は、図２に示すように、メサ構造を有している。これにより、高いエネルギー閉じ込め効果を有することができる。
【００４３】
第１励振電極４４ａは、圧電振動片４２の一方の主面（励振面、図示の例では上面）に設けられている。第１励振電極４４ａは、第１接続電極４６ａを介して、第１マウント電極４８ａに接続されている。第２励振電極４４ｂは、圧電振動片４２の他方の主面（励振面、図示の例では下面）に設けられている。第２励振電極４４ｂは、第２接続電極４６ｂを介して、第２マウント電極４８ｂに接続されている。励振電極４４ａ，４４ｂは、圧電振動片４２に電圧を印加することができる。
【００４４】
接着剤５０ａ，５０ｂは、電子部品４０をパッケージ基板１０に固定（接合）することができる。図示の例では、接着剤５０ａは、電子部品４０の第１マウント電極４８ａと、パッケージ基板１０に設けられた第１表面電極２０ａと、を接合している。また、接着剤５０ｂは、電子部品４０の第２マウント電極４８ｂと、パッケージ基板１０に設けられた第２表面電極２０ｂと、を接合している。接着剤５０ａ，５０ｂとしては、導電性の接着剤を用いることができる。具体的には、接着剤５０ａ，５０ｂとしては、例えば、銀ペーストを用いることができる。
【００４５】
本実施形態に係る電子デバイス１００によれば、例えば、以下の特徴を有する。
【００４６】
電子デバイス１００では、第１表面電極２０ａ、第１裏面電極２２ａ、および第１貫通電極２４ａが、一体に設けられている。また、第２表面電極２０ｂ、第２裏面電極２２ｂ、および第２貫通電極２４ｂが、一体に設けられている。そのため、電子部品４０を収容する空間３４の気密性を高めることができる。したがって、信頼性を高めることができる。例えば、表面電極、裏面電極、および貫通電極が、一体に設けられていない場合、表面電極と貫通電極との間、および貫通電極と裏面電極との間には、界面が形成される。この界面がリークの経路となり、電子部品を収容する空間の気密性を低下させる場合がある。また、製造工程でこの界面に残留した水分、気体等が、電子部品を収容する空間の気密性を低下させる場合がある。これに対し、電子デバイス１００によれば、第１表面電極２０ａ、第１裏面電極２２ａ、および第１貫通電極２４ａが、一体に設けられているため、このような問題が生じない。したがって、電子部品４０を収容する空間３４の気密性を高めることができる。
【００４７】
電子デバイス１００では、パッケージ基板１０は、単層である。したがって、パッケージ基板が多層である場合と比べて、装置の低背化、小型化を図ることができる。
【００４８】
２．  電子デバイスの製造方法
次に、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図１２は、本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図４〜図１２は、図３に対応している。
【００４９】
図４に示すように、貫通孔１６ａ，１６ｂを有しているセラミック母基板（基板）１１０を準備する。セラミック母基板１１０は、例えば、単層のセラミックスである。セラミック母基板１１０は、さらに、チップ分離用の溝部１８を有している。溝部１８は、セラミック母基板１１０を劈開してパッケージ基板１０とするためのスクライブラインとして機能する。貫通孔１６ａ，１６ｂおよび溝部１８は、セラミック母基板１１０にレーザーを照射することによって形成される。レーザーの照射条件を調整することによって、貫通孔１６ａ，１６ｂは、テーパー形状に形成される。
【００５０】
次に、図５〜図１０に示すように、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、貫通電極２４ａ，２４ｂをめっきにより一体で形成する。さらに、例えば、これらの電極２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂと同時に接合部２６を形成する。以下では、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、貫通電極２４ａ，２４ｂ、および接合部２６をセミアディティブ法で形成する場合について説明する。
【００５１】
図５に示すように、セラミック母基板１１０の全面に第１層２を成膜する。具体的には、セラミック母基板１１０の第１主面１２、第２主面１４、貫通孔１６ａ，１６ｂを規定するセラミック母基板１１０の面、および溝部１８を規定するセラミック母基板１１０の面に、第１層２を形成する。第１層２は、例えば、セラミック母基板１１０上にＣｒ層を成膜した後、Ｃｒ層上にＣｕ層を成膜することにより形成される。Ｃｒ層およびＣｕ層の成膜は、例えば、スパッタ法により行われる。貫通孔１６ａ，１６ｂがテーパー形状を有していることにより、貫通孔１６ａ，１６ｂを規定するセラミック母基板１１０の面に対して、第１層２の付き回りが良くなる。そのため、第１層２を途切れることなく、均一に成膜することができる。第１層２は、第２層４を電気めっきにより成膜する際のめっき核となるシード層として機能する。
【００５２】
図６に示すように、セラミック母基板１１０の第１主面１２および第２主面１４に、レジスト層（めっきレジスト）Ｒを形成する。図６に示す例では、レジスト層Ｒを、第１層２を介して、第１主面１２および第２主面１４に形成する。レジスト層Ｒは、第１主面１２のうち、表面電極２０ａ，２０ｂが形成される領域および接合部２６が形成される領域を避けて形成される。また、レジスト層Ｒは、第２主面１４のうち、裏面電極２２ａ，２２ｂが形成される領域を避けて形成される。レジスト層Ｒは、例えば、感光性有機物質を塗布し、露光、現像を行うことにより形成される（フォトリソグラフィー技術）。
【００５３】
図７に示すように、めっきにより、セラミック母基板１１０の第１主面１２、第２主面１４、および貫通孔１６ａ，１６ｂ内に第２層４を形成する。図７に示す例では、第２層４は、第１層２を介して、セラミック母基板１１０の第１主面１２、第２主面１４、および貫通孔１６ａ，１６ｂ内に形成する。第２層４は、レジスト層Ｒが形成されている領域を避けて形成される。めっきの手法として、例えば、電気めっき（電解めっき）を用いることができる。電気めっきを用いた場合、第２層４の材質は、例えば、銅（Ｃｕ）である。貫通孔１６ａ，１６ｂがテーパー形状を有していることにより、貫通孔１６ａ，１６ｂ内に形成された第２層４にボイド（空隙）が形成されることを防ぐことができる。その理由については、後述する。
【００５４】
本工程により、第２層４は、第１表面電極２０ａを構成する部分、第１裏面電極２２ａを構成する部分、および第１貫通電極２４ａを構成する部分が、一体に形成される（図３参照）。また、第２層４は、第２表面電極２０ｂを構成する部分、第２裏面電極２２ｂを構成する部分、および第２貫通電極２４ｂを構成する部分が、一体に形成される（図３参照）。さらに、本工程により、第２層４は、接合部２６を構成する部分が同時に形成される。
【００５５】
なお、本工程では、めっきの手法として、無電解めっきを用いてもよい。この場合、第１層２のかわりに、触媒として機能する下地電極を形成する。下地電極の材質は、例えば、パラジウム（Ｐｄ）である。また、第２層４は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）がこの順で積層された積層構造であってもよいし、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）がこの順で積層された積層構造であってもよい。
【００５６】
図８に示すように、レジスト層Ｒを除去（剥離）する。レジスト層Ｒの除去は、例えば、レジスト層Ｒを溶かす有機溶剤等を用いて行われる。
【００５７】
図９に示すように、露出した第１層２を除去する。第１層２の除去は、例えば、ウエットエッチングにより行われる。
【００５８】
図１０に示すように、第１層２および第２層４を覆う第３層６を形成する。第３層６は、例えば、無電解めっきにより形成される。第３層６は、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）がこの順で積層された積層構造を有している。第３層６を形成することにより、第１層２および第２層４が酸化することを防ぐことができる。以上の工程により、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、貫通電極２４ａ，２４ｂ、および接合部２６を形成することができる。
【００５９】
図１１に示すように、電子部品４０をセラミック母基板１１０に搭載する。具体的には、セラミック母基板１１０に設けられた第１表面電極２０ａと電子部品４０の第１マウント電極４８ａとを、接着剤５０ａを介して接合し、第２表面電極２０ｂと第２マウント電極４８ｂとを、接着剤５０ｂを介して接合する。
【００６０】
図１２に示すように、セラミック母基板１１０に蓋体３０を接合して、セラミック母基板１１０と蓋体３０とに囲まれた空間３４に電子部品４０を収容する。具体的には、まず、例えば蓋体３０の母材であるコバールの一方の面の全面に接合部材３６（銀ろう）、他方の面にニッケル（図示せず）が形成されたクラッド材を、絞り加工することで蓋体３０を凹形状に加工する。次に、蓋体３０を、接合部材３６を介して、接合部２６上に配置する。次に、例えば、レーザービームまたは電子ビームを蓋体３０に照射することにより、接合部材３６を加熱溶融させて接合部２６に接合させる。以上の工程により、電子部品４０を空間３４に収容することができる。本工程を減圧雰囲気で行うことにより、空間３４を減圧状態にすることができる。
【００６１】
図１〜図３に示すように、セラミック母基板１１０からパッケージ基板１０（電子デバイス１００）を切り出す。具体的には、セラミック母基板１１０を、溝部１８に沿って劈開させて、パッケージ基板１０（電子デバイス１００）を切り出す。
【００６２】
以上の工程により、電子デバイス１００を製造することができる。
【００６３】
本実施形態に係る電子デバイス１００の製造方法によれば、例えば、以下の特徴を有する。
【００６４】
電子デバイス１００の製造方法では、セラミック母基板１１０の一方の主面１２に表面電極２０ａ（２０ｂ）、他方の主面１４に裏面電極２２ａ（２２ｂ）、および貫通孔１６ａ，１６ｂ内に貫通電極２４ａ（２４ｂ）をめっきにより一体で形成する。これにより、電子部品４０を収容する空間３４の気密性を高めることができる。したがって、信頼性の高い電子デバイスを得ることができる。さらに、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、貫通電極２４ａ，２４ｂを、同一工程で形成することができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００６５】
電子デバイス１００の製造方法によれば、セラミック母基板１１０は、単層のセラミックスである。そのため、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、貫通電極２４ａ，２４ｂを、精度よく形成することができる。例えば、セラミックグリーンシートに電極となる導体ペーストをスクリーン印刷等で塗布し、これを複数枚積層して焼成することによりパッケージ基板を形成した場合、焼成によりセラミックグリーンシートが収縮するため、電極を精度よく形成することができない。これに対して、単層のセラミックスは収縮が小さいため、搭載電極、実装電極、および貫通電極を精度よく形成することができる。さらに、電子デバイス１００の製造方法によれば、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングを行うことができるため、電極２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂをより精度よく形成することができる。すなわち、セラミック基板を焼成後に搭載電極、実装電極および貫通電極をフォトリソグラフィー技術で形成することができるため、これらの電極を形成した後に焼成を行わなくてもよい。したがって、これらの電極を精度よく形成することができる。さらに、単層のセラミック基板であるため、多層のセラミック基板の場合と比べて、工程を少なくでき、材料も少なくできる。また、単層であるため、層間のリークがなく、気密性を高めることができる。
【００６６】
電子デバイス１００の製造方法によれば、貫通孔１６ａ，１６ｂは、パッケージ基板１０の一方の主面（第１主面）１２側よりも他方の主面（第２主面）１４側の孔寸法（直径）が小さい部分を含む。すなわち、貫通孔１６ａ，１６ｂがテーパー形状を有している。これにより、貫通孔１６ａ，１６ｂを規定するセラミック母基板１１０の面に対して、第１層２の付き回りを良くすることができる。そのため、第１層２を途切れることなく、均一に成膜することができる。さらに、貫通孔１６ａ，１６ｂがテーパー形状を有していることにより、貫通孔１６ａ，１６ｂ内に形成された第２層４に、リークの経路となるボイドが形成されることを防ぐことができる。これにより、空間３４の気密性を高めることができる。以下にその理由について説明する。
【００６７】
図１３は、貫通孔１６ａにおける第２層４の成長の様子を模式的に示す断面図である。図１３に示すように、貫通孔１６ａがテーパー形状を有している場合、第２層４は、まず、セラミック母基板１１０の貫通孔１６ａを規定する面（側面）から、貫通孔１６ａの中心軸に向けて成長する。その後、第２層４が成長することで貫通孔１６ａの面積が小さい一方の開口（第２主面１４側の開口）が塞がると、第２層４は、この塞がった部分からも第１主面１２側の開口の方向に向かって成長する。そのため、ボイドの形成が妨げられる。例えば、セラミック母基板の側面からのみ成長した場合は、貫通孔の中心軸に沿ったボイドが形成されてしまう場合がある。このように、電子デバイス１００では、貫通孔１６ａ，１６ｂがテーパー形状を有していることにより、貫通孔１６ａ，１６ｂ内に形成された第２層４にボイドが形成されることを防ぐことができる。
【００６８】
電子デバイス１００の製造方法によれば、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、および貫通電極２４ａ，２４ｂを形成する工程において、さらに、蓋体３０に接合される接合部２６を同時に形成することができる。これにより、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００６９】
３．  電子デバイスの製造方法の変形例
３．１．  第１変形例
次に、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法の第１変形例について、図面を参照しながら説明する。図１４〜図１７は、第１変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図である。なお、以下では、上述した実施形態に係る電子デバイス１００の製造方法と異なる点について説明し、同様の点については詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１４に示すように、セラミック母基板１１０の全面に第１層２を成膜する。具体的には、第１層２は、セラミック母基板１１０の第１主面１２、第２主面１４、貫通孔１６ａ，１６ｂを規定するセラミック母基板１１０の面、および溝部１８を規定するセラミック母基板１１０の面に、第１層２を形成する。第１層２は、シード層として機能する。
【００７１】
図１５に示すように、めっきにより、セラミック母基板１１０の第１主面１２、第２主面１４、および貫通孔１６ａ，１６ｂ内に第２層４を形成する。図示の例では、第２層４を、第１主面１２、第２主面１４、および貫通孔１６ａ，１６ｂ内、溝部１８内に形成する。
【００７２】
図１６に示すように、第２層４の表面（第２層４の外面）にレジスト層Ｒを形成する。具体的には、レジスト層Ｒは、第１主面１２側の第２層４の外面（上面）、および、第２主面１４側の第２層４の外面（下面）に形成される。
【００７３】
図１７に示すように、レジスト層Ｒをマスクとして、第２層４をエッチングする。これにより、第２層４は、第１表面電極２０ａを構成する部分、第１裏面電極２２ａを構成する部分、および第１貫通電極２４ａを構成する部分が、一体に形成される（図３参照）。また、第２層４は、第２表面電極２０ｂを構成する部分、第２裏面電極２２ｂを構成する部分、および第２貫通電極２４ｂを構成する部分が、一体に形成される（図３参照）。
【００７４】
以後の工程は、上述した実施形態に係る電子デバイスの製造工程と同様であり、その説明を省略する。
【００７５】
本変形例に係る電子デバイスの製造方法によれば、上述した実施形態に係る電子デバイスの製造方法と同様の作用効果を奏することができる。
【００７６】
３．２．  第２変形例
次に、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法の第２変形例について、図面を参照しながら説明する。図１８〜図２０は、第２変形例に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図である。なお、以下では、上述した実施形態に係る電子デバイス１００の製造方法と異なる点について説明し、同様の点については詳細な説明を省略する。
【００７７】
上述した実施形態に係る電子デバイス１００の製造方法では、１つのセラミック母基板１１０から１つの電子デバイス１００を製造した。
【００７８】
これに対し、本変形例では、１つのセラミック母基板１１０から複数の電子デバイス１００を製造することができる。以下に、詳細に説明する。
【００７９】
図１８に示すように、セラミック母基板１１０に、表面電極２０ａ，２０ｂ、裏面電極２２ａ，２２ｂ、貫通電極２４ａ，２４ｂ、および接合部２６を複数（図示の例では、２つ）形成する。
【００８０】
図１９に示すように、複数の電子部品４０ａ，４０ｂをセラミック母基板１１０に搭載する。図示の例では、２つの電子部品４０ａ，４０ｂをセラミック母基板１１０に搭載する。次に、セラミック母基板１１０に複数の蓋体３０ａ，３０ｂを接合して、複数の電子部品４０ａ，４０ｂの各々を、セラミック母基板１１０と蓋体３０ａ，３０ｂとに囲まれた空間３４に収容する。図示の例では、電子部品４０ａを、セラミック母基板１１０と蓋体３０ａとで囲まれた空間３４に収容し、電子部品４０ｂを、セラミック母基板１１０と蓋体３０ｂとで囲まれた空間３４に収容する。
【００８１】
図２０に示すように、セラミック母基板１１０から複数のパッケージ基板１０（電子デバイス１００）を切り出す。具体的には、セラミック母基板１１０を溝部１８に沿って劈開させて、電子デバイス１００ごとに個片化させる。これにより、複数（図示の例では２つ）の電子デバイス１００を得ることができる。
【００８２】
本変形例に係る電子デバイス１００の製造方法によれば、電子デバイスを効率よく製造することができる。
【００８３】
４．  電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る電子デバイスを含む。以下では、本発明に係る電子デバイスとして、電子デバイス１００を含む電子機器について、説明する。
【００８４】
図２１は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。
【００８５】
図２１に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【００８６】
このような携帯電話機１２００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【００８７】
図２２は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図２２には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
【００８８】
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００８９】
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
【００９０】
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００９１】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
【００９２】
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
【００９３】
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【００９４】
図２３（Ａ）は、本実施形態に係る電子機器として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１４００を模式的に示す図である。図２３（Ｂ）は、本実施形態に係る電子機器として、時計１５００を模式的に示す斜視図である。図２３（Ｃ）は、本実施形態に係る電子機器として、ゲーム機器１６００を模式的に示す平面図である。
【００９５】
電子デバイス１００は、図２３に示すＧＰＳ１４００、時計１５００、ゲーム機器１６００に搭載されている。
【００９６】
電子デバイス１００は、図２１〜図２３に示すように、様々な電子機器に搭載することができ、電子デバイス１００は、基準周波数発生機能、フィルタ機能、圧力センサー、温度センサー、加速度センサー等のセンサー機能としての役割を果たす。
【００９７】
以上のような電子機器１２００，１３００，１４００，１５００，１６００は、電子部品を収容する空間の気密性を高めることができる電子デバイスを有することができるため、高い信頼性を有することができる。
【００９８】
なお、上記電子デバイス１００を備えた電子機器は、上記した電子機器１２００，１３００，１４００，１５００，１６００の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類）、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
【００９９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１００】
Ｒ…レジスト層、２…第１層、４…第２層、６…第３層、１０…パッケージ基板（基板）、１２…第１主面、１４…第２主面、１６ａ…第１貫通孔、１６ｂ…第２貫通孔、１８…溝部、２０ａ…第１表面電極、２０ｂ…第２表面電極、２２ａ…第１裏面電極、２２ｂ…第２裏面電極、２４ａ…第１貫通電極、２４ｂ…第２貫通電極、２６…接合部、３０…蓋体、３２…つば部、３６…接合部材、４０…電子部品、４２…圧電振動片、４４ａ…第１励振電極、４４ｂ…第２励振電極、４６ａ…第１接続電極、４６ｂ…第２接続電極、４８ａ…第１マウント電極、４８ｂ…第２マウント電極、５０ａ…接着剤、５０ｂ…接着剤、１００  電子デバイス、１１０  セラミック母基板、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１４００…ＧＰＳ、１５００…時計、１６００…ゲーム機器
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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