CN101091312A - 电子部件组件 - Google Patents

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Abstract

一种电子部件组件，具有在覆盖部件衬底的部件盖和部件衬底之间形成的腔体内安装元件的电子部件，和安装衬底。通过在安装衬底上设置部件盖而在安装衬底上安装电子部件，并且由树脂进行模制。在部件盖的设置于安装衬底上的表面上设置接地电极或伪电极的至少一种。接地电极或伪电极的至少一种设置在与腔体的至少部分相对的位置处。

Description

电子部件组件
技术领域
本发明涉及电子部件组件。
背景技术
图19所示为现有的电子部件组件的一个示例的表面弹性波(下面称为SAW)装置的组件。图19中，该组件包括部件衬底1101，在部件衬底1101的下表面上形成的叉指换能器电极(下面称为IDT电极)1102，在与IDT电极1102相对的部分具有腔体1103的部件盖1104，以及连接部件盖1104和安装衬底1105的外部电极1106。
此处，作为与本发明申请相关的现有技术文献信息，知晓有特开2003-110391号公报或特开2001-244785号公报。
但是，在现有的电子部件组件中，存在不能承受压力冲击的问题。即在部件盖1104中，为了防止该部件盖1104和多个IDT电极1102接触而设置了腔体1103，因此腔体1103所在的部分的部件盖1104非常薄。因此，将该SAW装置安装在安装衬底1105上并用模制树脂覆盖的情况下，进入到部件盖1104和安装衬底1105之间的模制树脂的压力非常大，由此会造成部件盖1104的损坏。
发明内容
本发明的电子部件组件具有在覆盖部件衬底的部件盖和部件衬底之间形成的腔体内安装有元件的电子部件，和安装衬底。通过在安装衬底上设置部件盖而将电子部件安装在安装衬底上，在安装衬底上安装的电子部件由树脂而模制形成。元件设置在部件衬底上，在部件盖的设置于安装衬底上的表面上设置接地电极或伪电极的至少一种。接地电极或伪电极的至少一种设置在与腔体的至少部分相对的位置处。
附图说明
图1为本发明的实施方式中所提供的天线共用器用表面弹性波电路图；
图2A为实施方式1中电子部件组件的剖面图；
图2B为实施方式1中部件盖的下表面的视图；
图3为实施方式1中部件衬底的下表面视图；
图4为实施方式1中除去电极的部件盖的下表面视图；
图5为实施方式1中掩膜的上表面视图；
图6为实施方式1中电子部件的剖面图；
图7为实施方式1中安装多个电子部件的情况下的电子部件组件的立体图；
图8为实施方式2中部件盖的下表面视图；
图9为实施方式3中除去电极的部件盖的下表面视图；
图10为实施方式3中除去电极的部件盖的下表面视图；
图11为实施方式4中除去电极的部件盖的下表面视图；
图12为本实施方式5中SAW双工器的组件的剖面图；
图13为本实施方式5中部件衬底的下表面视图；
图14A为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的图；
图14B为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的图；
图14C为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的图；
图14D为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的图；
图14E为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的图；
图14F为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的图；
图15A为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图15B为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图15C为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图15D为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图15E为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图15F为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图15G为表示实施方式5中部件盖的制造方法的图；
图16为实施方式5中部件盖的下表面视图；
图17为实施方式5中SAW双工器的剖面图；
图18为实施方式6中部件盖的下表面视图；
图19为现有的电子部件组件的剖面图。
附图标记
1             安装衬底
2a，2b，2c    信号电极
3             电子部件(SAW双工器)
4        模制树脂
5，37    部件衬底
6        元件(IDT电极)
7        凹部
8，32    部件盖
9，9a    接地电极
18       伪电极
21       接合部
10，33   腔体
20       支柱
21       突出壁
22       连通路
具体实施方式
下面，以安装天线共用器用表面弹性波(下面，表面弹性波称为SAW)电路构成的SAW双工器的电子部件组件为例，说明本发明的实施方式。但是，本发明的电子部件并不限于SAW双工器。
(实施方式1)
下面，参照附图说明实施方式1。
如图1所示，SAW双工器由接收端子12，天线端子13，发送端子14，接地端子11，和9个叉指换能器电极(下面称为IDT电极)6构成。
图2A为安装了电子部件即SAW双工器3的电子部件组件的剖面图。SAW双工器3具有在下表面形成有图1所示的SAW电路的部件衬底5，覆盖部件衬底5的下表面侧、并在与形成于部件衬底5的下表面的IDT电极6相对的部分具有凹部7的部件盖8。
图2B为实施方式1中部件盖的下表面的视图。如图2B所示，在部件盖8的下表面形成有信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9和伪电极18。信号电极2a与接收端子12相连，信号电极2b与天线端子13相连，信号端子2c与发送端子14相连，并且接地电极9与接地端子11相连。SAW双工器3以部件盖8在下的方式安装于安装衬底1上，并由模制树脂4覆盖。
下面说明实施方式1中电子部件组件的制造方法。
图3为实施方式1中部件衬底5的下表面的视图。如图3所示，在部件衬底5的下表面形成有IDT电极6等。部件衬底5由LiTaO3或LiNbO3构成，IDT电极6由铝等金属材料形成。因此，形成有如图1的SAW双工器3的电路图所示的接地端子11、接收端子12、天线端子13和发送端子14。此处，虽然在IDT电极6的两端部通常设置与短路电极平行设置的反射器，但本实施方式简略其说明。
同时，为了保护IDT电极6不被氧化或由于潮湿被腐蚀，在部件衬底5的下表面侧设置由硅制得的部件盖8。图4为省略信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9、伪电极18的状态下从下面看的部件盖8的视图。在部件盖8的上表面上，在与IDT电极6相对的部分形成凹部7。通过凹部7，在部件盖8和IDT电极6之间设置如图2A所示的腔体10，可以避免IDT电极6与部件盖8接触。此处，在本实施方式1中，与现有例的所有的IDT电极容纳于一个腔体中不同，按每一个或相邻的每两个IDT电极6设置腔体10。通过如此构成腔体10，可以减小部件盖8厚度较薄的部分的面积。从而可以提高对应外部压力的强度。此处，对应于外部压力的强度随着腔体10的减小而增强，因此为各IDT电极6设置腔体10。而且，在部件盖8上，形成用以将信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9与部件衬底5相连接的贯通孔16。该贯通孔16和凹部7可以通过干蚀刻加工而形成。
图5为实施方式1中掩膜的上表面的视图。首先，在图3所示的部件衬底5的下表面(安装有IDT电极6的表面)侧涂布感光性树脂，然后设置图5所示的掩膜17。
图5的掩膜17的斜线部分为与IDT电极6和贯通孔16相当的部分，并且开孔。因此，当从掩膜17上曝光并清洗时，仅在掩膜17上的斜线部分固化感光性树脂并残留，而在白色部分中不残留。其后，移除掩膜17，并在部件衬底5的整个下表面上涂敷SiO2，并加热。然后，在溶解感光性树脂的溶液中浸渍，从而溶解感光性树脂并使其脱落，从而在没有感光性树脂的部分，即IDT电极6和贯通孔16以外的部分仅残留SiO2。通过该残留的SiO2，部件衬底5和图4所示的部件盖8在常温下直接原子间结合。图6为如此制造的SAW双工器3的剖面图。
此处，虽然在本实施方式1中，说明接合部件盖8的工序在真空下进行，但是也可以使用粘合剂接合部件盖8和部件衬底5。在这种情况下，可以在氮气气体介质或氧气气体介质中进行。此处，在氧气气体介质中进行的情况下，本实施方式1中腔体10为非常小的空间，因此在腔体10内的氧气量为微量。因此，在IDT电极6表面上，仅形成薄的金属氧化皮膜，从而得到使得IDT电极6更加抗氧化的效果。
如上所述将部件衬底5与部件盖8相接合后，在部件盖8的下表面上设置信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9等的电极，并与IDT电极6电连接而获得SAW双工器3。其后，将SAW双工器3安装在安装衬底1上。下面说明该安装步骤。
如图2B所示，在部件盖8的下表面设置的信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9、伪电极18如图2A所示地与安装衬底1结合。此处，伪电极18为不允许电流通过的电极，没有任何电的功能。该伪电极18如图2A所示，也形成在相当于凹部7的下方的部分。可以设置多个伪电极18。因此，在与凹部7的下方相当的部分设置伪电极18，使得即使在部件盖8的厚度由于凹部7而变薄时，也可以因为下述理由而防止由于外部压力而造成的损坏。
最后，说明由模制树脂4覆盖SAW双工器3的步骤。在该步骤中，应当说明的是，在安装衬底1上，除SAW双工器3以外，如图7所示，其他电子部件3a、电子部件3b、电子部件3c已被安装的状态下的覆盖。但是，即使在电子部件3a、电子部件3b、电子部件3c不存在的状态下的覆盖的情况也可以进行相同的步骤。
首先，将安装包含SAW双工器3的多个电子部件3a、电子部件3b、电子部件3c的复合型电子部件放入模具中，然后将经加热加压的模制树脂4注入到该模具中，之后冷却成型。在本实施方式1中，模制树脂4使用分散有填料的环氧树脂，模制树脂4的注入条件为175℃的树脂温度，并且注入压力为50～100大气压。
在填充该模制树脂4时，对于SAW双工器3施加非常大的压力，但是由于伪电极18作为安装衬底1和部件盖8之间的支柱，因此该压力得以分散。而且，由于存在伪电极18，部件盖8和安装衬底1之间的空间变小，使得模制树脂4不易进入。因此，可以防止填充模制树脂4时从下面施加的压力。因此，本实施方式1的SAW双工器3的组件，可以增强对应于外部压力的强度，可以防止损坏。
此处，虽然在本实施方式1中，与凹部7的下方相当的部分设置伪电极18，在该部分可以代替伪电极18而设置接地电极9。在使用伪电极18的情况下，可以使用多个伪电极18。
(实施方式2)
下面，说明本发明的实施方式2。
实施方式2与实施方式1不同之处在于在部件盖8的下表面上形成电极。除此之外，与实施方式1相同，并省略相同结构的说明。图8所示为实施方式2中在部件盖8的下表面形成的电极。如图8所示，与实施方式1相同地形成信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c，除了信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c的整个表面上形成接地电极19a。通过该构造，由于接地电极19a和安装衬底1的接触面积较大，可以有效地分散外部压力，并防止SAW双工器3的损坏。而且，由于存在接地电极19a，可以减小部件盖8和安装衬底1之间的模制树脂4的进入量，可以抑制从部件盖8的下面施加的压力。而且，由于使用接地电极19a，与实施方式1的接地电极的情况相比较，覆盖SAW双工器3的面积变大，因此，通过该屏蔽效果可以提高SAW双工器3的频率特性。
(实施方式3)
下面，使用图9和图10说明本发明的实施方式3。实施方式3与实施方式1的不同在于，在部件盖8的凹部7设置朝向部件衬底5的支柱20和突出壁21。支柱20和突出壁21不与IDT电极6重叠而设置。凹部7可以如图9所示设置多个，或可以如图10所示多个凹部7合成为整体作为凹部7a。而且，支柱20或突出壁21可以通过干蚀刻加工而形成。部件盖8之外的其他构造与实施方式1相同，并省略其说明。
通过如此设置支柱20或突出壁21，可以分散施加到凹部7或凹部7a上的压力，从而防止SAW双工器3的损坏。
此处，可以使用支柱20和突出壁21的其中任何一个或同时使用两个。而且，使用多个支柱20和突出壁21可以提高电子部件组件的强度。
(实施方式4)
下面，使用图11说明本发明的实施方式4。
实施方式4与实施方式1的不同在于在部件盖8设置的多个凹部7之间，如图11所示，设置连通路22。此处，连通路22以外的构成与实施方式1相同，并省略其说明。
如上所述，腔体之间通过连通路22相连。从而施加部分的凹部7的来自外部的压力可以通过连通路22分散到其他的凹部7，因此，具有提高对应电子部件组件的外部压力的强度的显著效果。
此处，连通路22如图11所示，通过干蚀刻加工部件盖8而形成，如图3所示，也可以通过在部件衬底5的下表面设置沟槽15而形成。
(实施方式5)
下面参考附图说明实施方式5。
图12为实施方式5中，安装SAW双工器3的电子部件组件的剖面图。
SAW双工器3具有图1所示在下表面形成SAW电路的部件衬底37，和在部件衬底37的下表面形成的、通过内部接地电极30上的接合部31相接合的部件盖32。部件盖32和在部件衬底37的下表面形成的IDT电极6之间形成由接合部31包围的腔体33。此处，接合部31连接在部件衬底37侧设置的第1接合部31a(参照图15E到图15F)，和在部件盖32侧设置的第2接合部31b(参照图15E到图15F)。
图17为电子部件的剖面图。如图17所示，在部件盖32的下表面，形成信号电极2a(图17未示，参照图16)、信号电极2b、信号电极2c(图17未示，参照图16)、接地电极9和伪电极18(图17未示，参照图16)。信号电极2a与接收端子12相连，信号电极2b与天线端子13相连，信号端子2c与发送端子14相连，接地电极9与接地端子11相连。SAW双工器3以部件盖32向下的方式安装在安装衬底1上，并被模制树脂4覆盖。
本实施方式中，部件衬底37的材料使用LiTaO3，IDT电极6的材料使用铝，部件盖32的材料使用硅。另外，部件衬底37的材料也可以使用LiNbO3，IDT电极6的材料也可以使用铝以外的金属，部件盖32的材料可以使用玻璃，环氧树脂等。
下面说明本实施方式中电子部件组件的制造方法。
图13为本实施方式中部件衬底的下表面的视图。首先，如图13所示，在整个部件衬底37的下表面蒸镀喷溅有铝。其后通过干蚀刻加工而设置沟槽34，以形成IDT电极6和作为引出电极的接收端子12、天线端子13、发送端子14、接地端子11、以及内部接地电极30。此处，在IDT电极6的两端部分通常地设置短路电极平行设置的反射器，本发明简略该构成。从图14A到图14F为表示实施方式5中部件衬底的制造方法的剖面图。
如图14B所示，图14A所示的部件衬底37的整个下表面上涂敷保护膜40，图14C所示的引出电极(即接收端子12、天线端子13、发送端子14、接地端子11，图14C中未示，参照图13)和内部接地电极30(图14C中未示，参照图13)部分可见。从而，在下面的步骤中，可以防止铝蒸镀到IDT电极6的间隙，从而充分确保IDT电极6的振动空间。在形成图案的保护膜层的上表面，如图14D所示进行铝蒸镀，并在引出电极和接地电极30的下表面上设置第1接合部31a。其后，如图14E所示，从下面研磨并与第1接合部31a的高度吻合。此时，蒸镀后的表面具有较大的凹凸，因此优选第1接合部31a的下表面小量研磨，以使其表面(下表面)光滑。这是为了提高后面所述的与部件盖32的粘合性。
然后，将部件衬底37浸渍到碱性溶液等中，当溶解保护膜时，如图14F所示，第1接合部31a比IDT电极6稍高而形成。
另一方面，如图12所示，为了防止IDT电极6被氧化或被潮湿腐蚀，在部件衬底37的下表面侧设置硅制的部件盖32。该部件盖32的制造方法，使用图15进行以下说明。
首先，如图15A所示，部件盖32的整个上表面涂敷保护膜41，在图15B所示的IDT电极6的下方所对应的部分(图16的虚线包围的部分)残留保护膜而形成图案。其后，图15C所示，部件盖32的整个上表面蒸镀铝以形成第2接合部31b。
然后，如图15D所示，研磨部件盖32的上表面，以与第2接合部31b的高度相吻合。此时，与第1接合部31a同样地，优选第2接合部31b的上表面小量研磨，以使得表面(上表面)光滑。然后，将部件盖32浸渍在碱溶液等中，并在溶解保护膜时，如图15E所示完成部件盖32。
然后，下面说明连接该部件盖32和部件衬底37的方法。
首先，如图15F所示，定位部件衬底37的下方设置的第1接合部31a，和部件盖32的上表面设置的第2接合部31b以彼此连接而定位。然后，第1接合部3 1a和第2接合部31b的各个连接面进行等离子处理并洗净。其后，在200℃下加热时轻微压缩，图15E所示的第1接合部31a和第2接合部31b直接原子间结合，以形成接合部31。
本实施方式中，通过接合部31，在部件盖32和IDT电极6之间形成腔体33。虽然腔体33通过接合部31被按照每一个或两个的IDT电极6而包围，如图16的虚线部分所示，腔体33并没有被完全分割而切开，而在图13所示的部件衬底37的下表面上设置的沟槽34的部分中部分相连。
然后，如图17所示，在部件盖32中，为连接引出电极(图13的接收端子12、天线端子13、发送端子14、接地端子11)和信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9的贯通孔35通过干蚀刻加工而形成。而且，为连接内部接地电极30和接地电极9的贯通孔35通过干蚀刻加工而形成。其后，在该贯通孔35的内侧依次蒸镀Ti、Ni、Au，并在该蒸镀膜的内部印刷焊料并填充，以形成外部端子连接部36。
然后，如图16所示，设置信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c、接地电极9和伪电极18，并完成图15G的SAW双工器3。此处，伪电极18为不允许电流通过的电极，没有电的功能。本实施方式中，该伪电极18如图16所示，特别地在与腔体33的下方相当的部分设置。并且设置多个伪电极18。如上所述，在与腔体33的下方相当的部分设置伪电极18，由于下述原因使得可以防止由于外部压力造成的SAW双工器3的损坏。
即，图12所示的模制树脂4填充在部件盖32和安装衬底1之间时，即使对于SAW双工器3施加非常大的压力，伪电极18用作安装衬底1和部件盖32之间的支柱，可以分散压力。而且，由于存在伪电极18，部件盖32和安装衬底1之间的空间变小，使得模制树脂4不易进入，因此可以防止填充模制树脂4时的从下面施加的压力。因此，本实施方式中的SAW双工器3的组件中，对应外部压力的强度增加，从而可以防止电子部件(SAW双工器3)损坏。
而且，在本实施方式中，如前所述，虽然腔体33被接合部31包围，没有被完全分割，但是在图13的部件衬底37上设置的沟槽34的部分中部分连接。因此，施加到腔体33的一部分的来自外部的应力通过沟槽34分散到腔体33的整个内部。因此具有可以显著提高对应电子部件组件的外部压力的强度的效果。此处，沟槽34在图15A的形成图案的阶段可以任意形状地形成，或者在图15E的铝蒸镀后，通过进行干蚀刻加工而形成。
此处，在本实施方式中，虽然在相当于腔体33的下方的部分设置伪电极18，但是在该部分可以代替伪电极18而设置接地电极9。
而且，在本实施方式中，接合部31仅设置于引出电极(图13的接收端子12、天线端子13、发送端子14、接地端子11)和内部接地电极30的下表面，但是也可以直接设置于部件衬底37的下表面。
而且，在本实施方式中，为降低电子部件的高度，部件盖32比部件衬底37薄。因此，部件盖32特别容易损坏，由于需要提高该部件盖32的强度，因此可以如上所述构成。
(实施方式6)
下面使用附图说明实施方式6。
本实施方式6和实施方式5的不同在于在部件盖的下表面形成的电极。除此之外，与实施方式1相同，省略相同结构的说明。图18所示为实施方式6中，在部件盖32的下表面形成的电极。如图18所示，形成与实施方式5相同的信号电极2a、信号电极2b、信号电极2c，并且除了信号电极2a、信号电极2b和信号电极2c在整个表面形成接地电极9a。
通过该构造，由于接地电极9a和安装衬底1的接触面积较大，因此可以有效分散外部压力，防止SAW双工器3的损坏。而且，由于存在接地电极9a，部件盖32和安装衬底1之间的模制树脂4的进入量减小，可以抑制从部件盖32的下方施加的压力。而且，由于使用了这样的接地电极9a，与现有的外部接地电极的情况相比较，覆盖SAW双工器3的面积增大，因此通过屏蔽效果，可以提高SAW双工器3的频率特性。
此处，从实施方式1到实施方式6中，作为电子部件以SAW双工器为例，除此之外，也可应用于其他SAW滤波器或MEMS(微电子机械系统)压力传感器等，部件衬底和部件盖之间要保持空间的电子部件上。
工业适用性
根据本发明的电子部件组件可以提高对应于电子部件组件的外部压力的强度，以防止电子部件的损坏，并且可以很好地利用在高压条件下传递模制的加工工序等中。

Claims (10)

1.一种电子部件组件，其包括：
安装衬底；
在所述安装衬底上设置的外部电极；
通过所述外部电极安装的电子部件；以及
在所述安装衬底上覆盖所述电子部件的模制树脂，
所述电子部件具有部件衬底、在所述部件衬底的第一表面上设置的元件、覆盖所述部件衬底的第一表面侧并在所述元件的部分处形成腔体的部件盖，在所述部件盖的所述电子部件侧的相对侧的表面处形成的与所述腔体相对的部分，设置接地电极或伪电极至少一种，并与所述外部电极相连。
2.根据权利要求1所述的电子部件组件，其中
所述部件盖的与所述部件衬底相对的表面上具有凹部，并且
通过所述凹部形成所述腔体。
3.根据权利要求2所述的电子部件组件，其中
设置多个所述腔体，并且，
对应于所述多个腔体，设置多个所述伪电极。
4.根据权利要求2所述的电子部件组件，其中
在所述部件盖的设置于所述安装衬底上的所述表面上，进一步具有信号电极。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的电子部件组件，其中
在所述凹部处，设置朝向所述部件衬底的支柱或突出壁。
6.根据权利要求5所述的电子部件组件，其中
具有多个所述支柱。
7.根据权利要求1所述的电子部件组件，其中
在所述元件的周围具有接合部，
所述部件盖通过所述接合部覆盖所述部件衬底的下表面侧，并且通过所述接合部在所述部件衬底和所述部件盖之间形成所述腔体。
8.根据权利要求7所述的电子部件组件，其中
设置多个所述腔体，并且，
对应于所述多个腔体设置多个伪电极。
9.根据权利要求7所述的电子部件组件，其中
所述部件盖的设置于所述安装衬底上的所述表面上，进一步具有信号电极。
10.根据权利要求7～9任一项所述的电子部件组件，其中
设置多个所述腔体，并且所述腔体之间通过连通路连接。
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