CN1063894C - 电子零件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子零件，它将SAW元件或半导体元件收放于设置在上盖与下盖之间的空间中，在与上述SAW元件或半导体元件的输入输出电极的位置相对应的上盖部分上设有通孔，并将具有导电性的球体插入该通孔内进行上述输入输出电极与外部连接端子的电气连接，同时密封该通孔。如上构成的本发明的电子零件具有防止电子零件的特性变坏和简化其制造方法的优点。

Description

电子零件及其制造方法
本发明涉及构成如SAW(表面声波)滤波器或半导体装置的电子零件及其制造方法。
以往，使用SAW元件作为器件，并将其收纳于上盖与下盖之间的收放空间中，为了密封由上、下盖形成的收放空间，将上、下盖焊接接合。
然而在上述已有技术的电子零件中，焊接上、下盖时，在其接合部中产生的气体会侵入收放空间，它们附着于SAW元件的铝制电极上，由此，会使铝电极的质量发生变化，其结果是使频率特性亦发生变化。
本发明的目的是防止这种上、下盖焊合时产生的气体影响到频率特性。
为了实现这一目的，本发明的电子零件备有上、下盖和收纳于此二上、下盖间所形成的收放空间中的器件，在与该器件的输入输出电极对应的上、下盖的至少一方上备有通孔，在该通孔内设有与器件的输入输出电极电气连接的第一连接导体，在该通孔的盖外表面侧上设有电气连接于第一连接导体的第二连接导体，至少在这些第一、第二连接导体的一方上对通孔部分密封的电子零件。
又，本发明的电子零件，其上、下盖由在其表面上具有OH基的玻璃构成，这些上、下盖的玻璃面彼此之间由原子间的结合力直接接合。
又，本发明的电子零件，其第一连接导体由从通孔盖外表面插入的具有导电层的一个球体构成，其第二连接导体由树脂系胶构成。
本发明的电子零件，通过在通孔内纵向排列数个球体构成第一连接导体，该球体的直径比通孔的直径小且其外表面具有导电层。
本发明的电子零件，带有通孔的盖的外周端面形成向内的凹部，该凹部内设有被延长的外部电极的一部分。
本发明的电子零件，由上下盖的至少一方包围器件外周的框体和在该框体相对侧的盖的反面由原子间结合力直接接合的板体构成。
本发明的电子零件，通过从盖的外表面至通孔的内壁面连续设置导电膜而构成第二连接导体。
本发明的电子零件，作为其中的器件采用由基板和设于其表面的铝制电极构成的SAW。
本发明的电子零件，作为其中的器件，采用半导体装置，该半导体装置由基板、设在该基板表面的铝制电极和连接该电极的半导体元件构成。
本发明的电子零件在由上下盖形成的收纳空间的底部上备有突起，所述基板由该突起支持着。
本发明的电子零件，其第一连接导体被压缩在第二连接导体与器件的输入输出电极之间。
本发明的电子零件，至少在通孔的外表面侧扩开。
本发明的电子零件，其第一连接导体由从通孔盖外表面侧插入到器件的输入输出电极上且与该输入输出电极和第二连接导体焊接的导电物质构成。
本发明的电子零件，其构成第二连接导体的导电膜的通孔下部分沿盖内表面方向延长。
本发明的电子零件，其构成第二连接导体的导电膜的盖内表面延长部分向盖内表面的外围方向扩展，通过该外围延长部分使上下盖的外围部分相互接触。
本发明的电子零件，其构成第二连接导体的导电膜的盖内表面延长部分在盖内表面上扩张构成屏蔽面。
本发明的电子零件的制造方法是：用上下盖形成收纳空间，将器件收纳于该收纳空间内，由原子间的结合力将其表面上具有OH基的由玻璃制成的上下盖直接接合起来，接着从对应于器件的输入输出电极的并设于盖部分上的通孔的盖外表面部分引入导体，然后，在该导体的盖外表面上制成外部电极。
本发明的电子零件的制造方法是：在上、下盖的至少一方上设有多个凹部，将各器件收纳于这些凹部内之后，再将另一盖合上，接着将与器件的输入输出电极电气连接的第一连接导体插入对应于器件的输入输出电极并至少设于上、下盖之一上的通孔内。
本发明的电子零件的制造方法是：将第一连接导体插入通孔内之后，对该第一连接导体加热并焊接于器件的输入输出电极上。
本发明的电子零件的制造方法是：将作为第一连接导体的球体插入通孔内后，在通孔盖的外表面部分上设置第二个连接装置，并用该第二连接导体与器件的输入输出电极压缩第一连接导体。
本发明按照上述结构，由于没有必要将上盖和下盖进行焊接连接，又可在较低的温度下进行结合，所以不会在接合部或收纳空间中产生有害的气体，从而能防止SAW滤波器等器件的特性发生变化。
又，由于用对上、下盖外表面部分与SAW元件等器件的输入输出电极进行连接的第一连接导体和第二连接导体两种装置中的至少一种密封通孔部分，所以电子零件的结构极其简单，且易实现小型化。
下面结合附图实施例详细描述本发明。
图1为表示本发明电子零件一实施例的局剖立体视图；
图2为概略表示本发明电子零件制造方法的一实施例的分解图；
图3为沿图1所示本发明电子零件一实施例的Ⅲ-Ⅲ线的剖面图；
图4为相同的本发明电子零件一实施例的Ⅲ-Ⅲ线的剖面图；
图5为图1所示本发明电子零件一实施例的Ⅱ-Ⅱ线剖面图；
图6为表示本发明的电子零件的另一实施例的剖面图；
图7、图8表示本发明电子零件的其它实施例的剖面图；
图9表示本发明电子零件的再一实施例的剖面图；
图10、图11表示本发明电子零件的其它实施例的剖面图；
图12表示本发明电子零件的又一实施例的剖面图；
图13、14和15表示本发明电子零件的其它实施例的剖面图；
图16、17和18表示本发明电子零件的其它实施例的剖面图；
图19表示本发明电子零件的另一实施例的剖面图；
图20、21表示本发明电子零件的其它实施例的剖面图；
图22,23概略表示本发明电子零件制造方法的其它实施例的分解图。
图1中，1为由如硼硅酸玻璃、碳酸钠玻璃、水晶等制成的下盖，该下盖1如图2所示，其上面形成有约深度为400μm的凹部2，该凹部2内收纳着如图3、图4所示的SAW元件3。该SAW元件3如图2所示，在由水晶、钽酸锂或铌酸锂糊剂等制成的厚约380μm的基板4上相对设置着由A1制成的厚约1μm的梳齿状电极5，在该梳齿状电极5的基板4的长度方向两端上设置着输入输出电极6。
通过用硅树脂粘合剂或其它装置将该基板4的下表面粘合在设置于下盖1上的凹部2的底面上，这样SAW元件3的表面侧的梳齿状电极5和输入输出电极6完全处于收纳于凹部2中的状态。
又，如图1、图3、图4所示，将上盖7叠合在下盖1上面。该上盖7用与下盖1相同的材料或热膨胀系数大致一致的硼硅酸玻璃或碳酸纳玻璃等材料制成，其厚度与下盖1的凹部2的底部厚度相同为300μm或比其薄些为200μm。该上盖7的外围部在惰性气体中与下盖1的凹部2的外围部凸面接触，在一这种状态下，由下盖1与上盖7的表面上存在的OH基彼此进行氢键耦合，接着在300℃的惰性气体雾气中，放置预定时间后，获得原子间的牢固的接合。此时，由于设在上盖7上的通孔8为开孔状态，所以来自凹部2内的惰性气体可从该通孔8流出。
在对应于SAW元件3的输入输出电极6且设于上盖7部分上的该通孔8内，设置作为第一连接导体的球体9，该球体9如图4图5所示，被压缩在设于上盖7上面作为第二连接导体的导电层10与SAW元件3的输入输出电极6之间。此时的球体9由Sn、Au、Cu或将它们作为主要成分的合金或焊锡，或在弹性体的外表面上设置导电膜构成，其直径约0.2mm，由于比通孔8约0.22mm的直径小，所以插入通孔8时形成如图3所示的两者间的若干间隙。
但是如图4所示用导电层10压缩球体9时，该球体9向外周方向扩张从而构成对通孔8的密封。然后通孔8的外表面部分由导电层10密封。
又，在图1-图4中，11为设于上盖7的通孔外周部分上的外部连接端子，在该外部连接端子11上如图4所示焊着导电层10。该导电层10由诸如Sn、Au或焊锡等构成，或由表面上形成Sn、Au焊锡等薄膜的薄板材料构成，外部连接端子用在表面上形成有Au、Sn或焊锡的金属材料或上述金属制成。
又，该外部连接端子11由Ag树脂胶构成，并将它印刷到上盖7的上面，其一部分流入通孔8内与球体9接合，同时如图5所示，在上盖7的长度方向两端的切口7a上可延长形成连接端子11的两端。
又，SAW元件3的基板4用粘接材料粘接于下盖1的凹部2的内底面上，其上表面与上盖7的下表面之间形成有如图3-图6所示的间隙。又，由于输入输出电极6的上表面与导电层10的下表面之间的距离在0.18mm以下，所以如上所述用该导电层10压缩球体9，就可进行通孔8的密封和导电层10、球体9、输入输出电极6的电气连接。
图6表示本发明的另一实施例，在下盖1的凹部2的内底面对应于输入输出电极6的部分上设有突起13。即在这种输入输出电极6部分中用两个突起13支持着SAW元件3的基板4，且该基板4由球体9从输入输出电极6的上方紧压着。因此，该基板4由于在上、下盖1,7之间用2处上下支持点支撑着，所以来自上、下盖1,7的外部的热传导小，具有高的耐热性。
图7、图8表示本发明电子零件的其它实施例，在该实施例中，将具有直径比上述其它实施例的球体9的直径小的3个球体14并排纵向插入通孔8中，并用导电层10如图7所示那样压缩它们。然后，从导电层10的上表面进行加热使3个球体14及输入输出电极6、导电层10焊接。
又，为了进行这种焊接，输入输出电极6通常用AL，或采取在其上设置Au层等装置。这种情况下球体14的直径小，不会粘接于通孔8的内壁上。
又，在上述实施例中，虽然下盖1上形成凹部2构成收纳空间，但也可做成下盖1如图9所示分割成包围SAW元件3的外周的框体1a和板体1b，将SAW元件收纳于框体1a内时，框体1a与板体1b的接触面及框体1a与上盖7的接触面分别通过原子间结合直接接合。
又，在图5、图9中，13由设置在上盖7的外部连接端子11之间的导电膜构成并在外部连接端子11形成时一体形成，该电极连接GND电极，对梳齿状电极5起外部屏蔽电极的作用。若在下盖1的外表面上也设置屏蔽电极14，则其效果当然更好。
图10、图11表示本发明电子零件的其它实施例，在该实施例中，将球体9插入通孔8内后，从其上方加压力及热能或超声波能，使该球体9溶融变形而成为通孔8的密封体9a，然后在外部连接端子11上，如图11所示设置导电层15。
该导电层15由导电性胶体构成，可浸入通孔8使密封体9a和外部连接端子11钩成电气连接。
图12表示本发明电子零件的又一实施例，在该实施例中，外部连接端子11在通孔8内和通孔8下方的上盖7下表面连续延长形成，该延长部分11a构成第二连接导体，使输入输出电极6、密封体9a、外部连接端子11构成电气连接，而且利用构成通孔8内部、至上盖7下表面的外部连接端子11的金属面和密封体的Au、Ag、Sn、Cu或焊锡等金属相互间的结合能提高通孔8的密封效果。
图13-图15表示本发明电子零件的其它实施例，在该实施例中，2个通孔8的内表面都形成外部连接端子11的延长部分11a，通孔8的一个延长部分11a，如图13、图14所示，在上盖7的下表面进一步延长形成屏蔽面11A，该屏蔽面11A与另一个通孔8内表面的延长部分11a之间形成间隙16，分别在电气上隔离。
这样，SAW元件在梳齿状电极5的上表面能进行外部的屏蔽。
又，在本发明电子零件的下表面侧上有必要屏蔽时，也可在下盖1的下表面侧设置屏蔽面。
图16-图18表示本发明电子零件的其它实施例，在该实施例中，上述实施例的屏蔽面11A如图16、图17所示，进一步延长至上盖7的下表面外围而形成延长部分11B，如图18所示，通过该外围部的延长部分11B在下盖1上与上盖7接合。即该上盖7的外围部的延长部分11B处于与下盖1的外围部的上表面相接触的状态，与该延长部分11B接触的外部连接端子11A作为阳极，而下盖1作为阴极，上盖7与下盖1进行阳极接合。又，作为形成此时的外部连接端子11的延长部的材料希望使用AL等的薄膜。
图19表示本发明电子零件的再一实施例，在该实施例中，为了将球体9或球体14方便地插入通孔8内，将该通孔8的上盖7上表面部分扩形。
图20、图21表示本发明电子零件的又一实施例，在该实施例中，通孔8的上侧部分和下侧部分同时扩开，该通孔8的中央部分的直径比球体9的直径小。因此，通过加压和热能或超声波能将球体9插入，如图21所示，球体9被压缩变形压入通孔8内，从而能完全封住通孔8。
图22、图23示出了本发明的电子零件的制造方法的实施例，在下盖体1A上按纵横方向设置多个凹部2，然后在这些凹部2内分别放入SAW元件3。接着将上盖体7A叠合在下盖体1A的上表面侧，在这种状态下用上述的原子间结合法或阳极接合法将上盖体7A与下盖体1A相接合。又，在上盖体7A与下盖体1A的接合上也可用其它接合方法如粘合剂等。
接着，将球体9分别插入各通孔8内，在这种状态下，如图12所示，使球体9变形为密封体9a，如图4所示，通过用导电层10的压缩进行电气连接。
这样，如图23所示，等于同时做成多个SAW滤波器，然后通过将它分割成一个个SAW滤波器，就可获得如图1所示的电子零件。
又，在上述多个实施例中，凹部2的4个角部向外扩开以便防止受SAW元件3的4个边的阻挡而放不下，这样能防止阻挡确保能放入。
以上，对于本发明的电子零件的多个实施例，虽然对使用SAW元件收放于凹部2中的电子零件进行了说明，但代替SAW元件而将半导体元件放入下盖1的凹部2中的电子零件中也可用同样的结构，并可获得同样的效果。

Claims (21)

1．一种电子零件，其特征在于，它备有上、下盖和收放于形成在这些上、下盖之间的收放空间中的器件，在对应于上述器件的输入输出电极的上述上、下盖的至少一方上备有通孔，在该通孔内设有与上述器件的输入输出电极电气连接的第一连接导体，在上述通孔的盖的外表面侧备有与上述第一连接导体电气连接的第二连接导体，并至少用这些第一、第二连接导体之一密封通孔部分。
2．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，所述上、下盖由在其表面上具有OH基的玻璃制成，这些上、下盖的玻璃面彼此之间由原子间结合直接接合。
3．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，所述第一连接导体由从通孔盖外表面插入的、其外表面具有导电层的一个球体构成，所述第二连接导体由树脂系胶体构成。
4．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，所述第一连接导体由在通孔内纵向排列多个直径比该通孔直径小且外表面具有导电层的球体构成。
5．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，在形成一通孔的盖的外周端面上形成有向内下凹的切口部，在该切口部内延长设置有外部连接端子的一部分。
6．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，所述上、下盖的至少之一是通过包围器件的框体和与该框体相对侧的盖在反面由原子间结合直接接合的板体构成。
7．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，所述第二连接导体是通过从盖的外表面到通孔内壁面连续设置导电膜构成的。
8．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，作为器件，采用由基板和设在该基板表面上的铝制电极构成的SAW器件。
9．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，作为器件，采用由基板和设在该基板表面上的铝制电极和连接该电极的半导体元件构成的半导体装置。
10．如权利要求1所述的电子零件，其特征在于，在由上、下盖形成的收放空间的底部上备有突起，并用该突起支撑着基板。
11．如权利要求3所述的电子零件，其特征在于，所述第一连接导体被压缩在所述第二连接导体与器件的输入输出电极之间。
12．如权利要求4所述的电子零件，其特征在于，所述第一连接导体被压缩在所述第二连接导体与器件的输入输出电极之间。
13．如权利要求3、4、11或12的任一电子零件，其特征在于，至少在通孔的上、下侧部分的一侧部分将所述通孔向外表侧扩开，便于装配所述球体。
14．如权利要求7所述的电子零件，其特征在于，所述第一连接导体由从通孔盖的外表面侧插入到器件的输入输出电极上且焊接于该输入输出电极和第二连接导体上的导电性物质构成。
15．如权利要求7或14的电子零件，其特征在于，构成第二连接导体的导电膜的通孔下部分沿通孔盖的内表面方向延长使输入输出电极、第一连接导体、第二连接导体构成电连接，提高通孔的密封性。
16．如权利要求15所述的电子零件，其特征在于，构成第二连接导体的导电膜的盖内表面延长部分向盖内表面的外周方向扩展，通过该外围延长部分使上、下盖的外周部分彼此接触。
17．如权利要求15所述的电子零件，其特征在于，使构成第二连接导体的导电膜的盖内表面延长部分在盖内表面上扩展以构成屏蔽面。
18．一种电子零件的制造方法，其特征在于，由上、下盖形成收放空间，使器件收放于该收放空间，由原子间结合直接将表面上具有OH基并由玻璃构成的上述上、下盖接合起来，接着，从设于与器件的输入输出电极对应的盖部分上的通孔的盖外表面部分引入导体，然后在该导体的盖外表面上形成外部电极。
19．一种电子零件的制造方法，其特征在于，在上盖体或下盖体双方中的至少一方设有多个凹部，在这些凹部内分别收放器件之后，将另一盖体叠盖上，接着将与上述器件的输入输出电极电气连接的第一连接导体插入设于与上述器件的输入输出电极对应的上述上、下盖体双方中的至少一方的通孔内。
20．如权利要求19所述的方法，其特征在于，在第一连接导体插入通孔内之后，对该第一连接导体加热使其熔焊于器件的输入输出电极上。
21．如权利要求19所述的方法，其特征在于，在将作为第一连接导体的球体插入通孔内之后，将第二连接导体设置于通孔盖外表面部分上，使第一连接导体压缩于该第二连接导体与器件的输入输出电极上。
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