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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Komponente, bei der ein Substrat und ein Deckelelement über einen rahmenförmigen Stützkorpus, der aus einem wärmeaushärtbaren Harz besteht, miteinander verbunden sind, und betrifft ein Herstellungsverfahren dafür.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In einem Oberflächenschallwellenfilter-Bauelement wird zum Beispiel eine Package-Struktur mit einem Hohlraum verwendet, wobei ein Oberflächenschallwellenfilterelement dem Hohlraum zugewandt ist. Um also Fortschritte bei der Verkleinerung eines solchen Bauelements zu erzielen, ist die Entwicklung des sogenannten ”Wafer Level Chip Size Packaging” (WLCSP) vorangetrieben worden. Beim WLCSP ist die Größe der planaren Form eines Packages die gleiche wie die eines Oberflächenschallwellenelement-Chips.
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Zum Beispiel ist in der
JP 2002-532934 A ein Beispiel dieser Art von Oberflächenschallwellen-Bauelement offenbart. Wie in
9 veranschaulicht, enthält ein in der
JP 2002-532934 A beschriebenes Oberflächenschallwellen-Bauelement
1001 ein plattenförmiges Oberflächenschallwellenelement
1002. Das Oberflächenschallwellenelement
1002 enthält ein piezoelektrisches Substrat
1003.
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Funktionseinheiten 1004, die IDT-Elektroden enthalten, sind auf der Oberseite des piezoelektrischen Substrats 1003 ausgebildet. Ein rechteckiger rahmenförmiger Stützkorpus 1005 ist auf der Oberseite des Oberflächenschallwellenelements 1002 ausgebildet. Der Stützkorpus 1005 ist so angeordnet, dass er die Funktionseinheiten 1004 umgibt. Ein Deckelelement 1006 ist an der Oberseite des Stützkorpus 1005 befestigt, wodurch ein Hohlraum, dem die Funktionseinheiten 1004 zugewandt sind, versiegelt wird.
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Eindringende Elektroden 1007 sind so ausgebildet, dass sie den rahmenförmigen Stützkorpus 1005 und das Deckelelement 1006 durchdringen. Äußere Anschlüsse 1008 sind auf den oberen Enden der eindringenden Elektroden 1007 ausgebildet.
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Die
DE 102 53 163 A1 zeigt eine elektronische Komponente gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Für eine elektronische Komponente gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zeigen die
US 2008/0 125 662 A1 und die
US 2008/0 174 207 A1 Herstellungsverfahren mit Herstellen eines Substrats, auf dessen einer Hauptfläche eine Funktionseinheit ausgebildet ist, Anordnen eines wärmeaushärtbaren Harzes in Form eines rahmenförmigen Stützkorpus auf einer Hauptfläche des Substrats, Darüberlegen eines Deckelelements zum Abdichten einer Öffnung des Stützkorpus, Verbinden des Substrats, des Stützkorpus und des Deckelelements durch Aushärten des wärmeaushärtbaren Harzes.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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In dem Oberflächenschallwellen-Bauelement 1001 haben die Außenumfänge des Stützkorpus 1005 und des Deckelelements 1006 die gleichen Abmessungen wie der Außenumfang des Oberflächenschallwellenelements 1002. Darum kann eine Verkleinerung erreicht werden.
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Andererseits gilt in dem Oberflächenschallwellen-Bauelement 1001: Je breiter der Hohlraum wird, dem die Funktionseinheiten 1004 zugewandt sind, desto größer ist die Anzahl der Funktionseinheiten, die in dem Hohlraum angeordnet werden können. Wenn der Hohlraum vergrößert werden kann, so kann auch das Oberflächenschallwellen-Bauelement 1001 weiter verkleinert werden. Um die Fläche der planaren Form des Hohlraums zu vergrößern, kann die Breite des rahmenförmigen Stützkorpus 1005 verringert werden. Jedoch muss der rahmenförmige Stützkorpus 1005 eine gewisse Breite haben, damit die eindringenden Elektroden 1007 ausgebildet werden können. In diesem Fall wird die Fläche des Hohlraums verkleinert. Wenn die Breite des Stützkorpus 1005 verringert wird, so kann außerdem der Hohlraum nicht ausreichend dicht versiegelt werden. Dementsprechend besteht in Fällen wie zum Beispiel bei einer Temperaturänderung das Risiko eines Undichtigkeitsdefekts. Folglich gab es das Problem, dass sich die Witterungsbeständigkeit verschlechtert hat.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektronische Komponente bereitzustellen, die eine Package-Struktur mit einem Hohlraum enthält, die weitere Fortschritte bei der Verkleinerung gestattet, die Undichtigkeitsdefekte vermeiden kann und darum eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit aufweist.
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Lösung des Problems
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Eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Substrat, eine Funktionseinheit, die auf einer Hauptfläche des Substrats ausgebildet ist, einen rahmenförmigen Stützkorpus, der aus einem wärmeaushärtbaren Harz besteht, das auf der einen Hauptfläche des Substrats so ausgebildet ist, dass es die Funktionseinheit umgibt, und so, dass es vom Umfang des Substrats auf der Innenseite getrennt ist, und ein Deckelelement, das so an dem Stützkorpus befestigt ist, dass es eine Öffnung des Stützkorpus abdichtet. In der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der rahmenförmige Stützkorpus einen rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus, einen ersten Vorsprung, der in Richtung der Innenseite des Stützkorpus-Hauptkorpus hervorsteht, und einen zweiten Vorsprung, der an einem Abschnitt angeordnet ist, an dem der Stützkorpus-Hauptkorpus und der erste Vorsprung so miteinander kontinuierlich verlaufen, dass sie in Richtung der Außenseite des Stützkorpus-Hauptkorpus hervorstehen.
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Gemäß einem konkreten Aspekt der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die elektronische Komponente des Weiteren eine eindringende Elektrode, die elektrisch mit der Funktionseinheit verbunden ist und so ausgebildet ist, dass sie den ersten Vorsprung und das Deckelelement durchdringt, und des Weiteren einen äußeren Anschluss enthält, der mit einem oberen Abschnitt der eindringenden Elektrode verbunden ist. In diesem Fall ist es möglich, die Funktionseinheit unter Verwendung des ersten Vorsprungs elektrisch mit dem äußeren Anschluss über die eindringende Elektrode zu verbinden. Darum können weitere Fortschritte bei der Verkleinerung erzielt werden. Darüber hinaus ist es durch Auswählen der Fläche und der Form des ersten bereitgestellten Vorsprungs in einer solchen Weise, dass er mit dem rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus kontinuierlich verläuft, möglich, leicht eine eindringende Elektrode mit einer großen Querschnittsform zu bilden. Die eindringende Elektrode ist bevorzugt ein Unter-Bondhügel-Metallabschnitt, und der äußere Anschluss ist bevorzugt ein Bondhügel. In diesem Fall kann durch Verwenden des ersten Vorsprungs ein Unter-Bondhügel-Metallabschnitt ausgebildet werden, und der Bondhügel kann mit der Oberseite des Unter-Bondhügel-Metallabschnitts verbunden werden.
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Gemäß einem weiteren konkreten Aspekt der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung hat die auf dem Substrat ausgebildete Funktionseinheit mindestens eine IDT-Elektrode und ist ein Oberflächenschallwellen-Bauelement. In diesem Fall ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, ein Oberflächenschallwellen-Bauelement bereitzustellen, das eine reduzierte Größe aufweist und bei dem es unwahrscheinlich ist, dass Undichtigkeitsdefekte auftreten.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die folgenden Schritte.
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Einen Schritt zur Herstellung eines Substrats, auf dessen einer Hauptfläche eine Funktionseinheit ausgebildet ist.
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Einen Schritt zum Anordnen eines wärmeaushärtbaren Harzes auf der einen Hauptfläche des Substrats dergestalt, dass es die Funktionseinheit auf der einen Hauptfläche des Substrats umgibt, und dergestalt, dass es den rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus, der vom Umfang des Substrats auf der Innenseite getrennt ist, und den ersten und den zweiten Vorsprung enthält.
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Einen Schritt zum Darüberlegen eines Deckelelements, um rahmenförmiges wärmeaushärtbares Harz auf der einen Hauptflächenseite des Substrats zu bilden, während sich das wärmeaushärtbare Harz dazwischen befindet.
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Einen Schritt zum Vollenden des rahmenförmigen Stützkorpus und zum Verbinden des rahmenförmigen Stützkorpus, der einen Hauptfläche des Substrats und des Deckelelements miteinander durch Aushärten des wärmeaushärtbaren Harzes.
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Gemäß einem konkreten Aspekt des Verfahrens zur Herstellung des elektronischen Bauelements gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Verfahren des Weiteren, nach dem Schritt zum Vollenden des rahmenförmigen Stützkorpus, einen Schritt zum Ausbilden eines Durchgangsloches, dergestalt, dass es den ersten Vorsprung des rahmenförmigen Stützkorpus und das Deckelelement durchdringt, einen Schritt zum Ausbilden einer eindringenden Elektrode in dem Durchgangsloch, und einen Schritt zum Verbinden eines äußeren Anschlusses mit einem oberen Ende der eindringenden Elektrode. In diesem Fall kann, von dem rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus getrennt, eine eindringende Elektrode durch Verwenden des ersten Vorsprungs, mit dem der rahmenförmige Stützkorpus-Hauptkorpus versehen ist, ausgebildet werden. Das heißt, selbst wenn die Dicke des rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus nur dünner gestaltet wurde, kann die eindringende Elektrode leicht ausgebildet werden. Es ist bevorzugt, dass ein Unter-Bondhügel-Metallabschnitt ausgebildet wird, wenn die eindringende Elektrode und ein Bondhügel als der äußere Anschluss ausgebildet werden. In diesem Fall kann ein Unter-Bondhügel-Metallabschnitt durch Verwenden des ersten Vorsprungs ausgebildet werden, und darum kann der Bondhügel leicht auf der Oberseite des Unter-Bondhügel-Metallabschnitts ausgebildet werden.
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Gemäß einem weiteren konkreten Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Oberflächenschallwellen-Substrat hergestellt, auf dem eine Oberflächenschallwellenelement-Funktionseinheit als das Substrat ausgebildet wird, auf dem die Funktionseinheit ausgebildet wird, und dadurch wird ein Oberflächenschallwellen-Bauelement hergestellt. In diesem Fall ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, ein Oberflächenschallwellen-Bauelement bereitzustellen, das weitere Fortschritte bei der Verkleinerung zulässt und bei dem es unwahrscheinlich ist, dass Undichtigkeitsdefekte auftreten.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der elektronischen Komponente der vorliegenden Erfindung kann zum Zeitpunkt des Ausbildens des rahmenförmigen Stützkorpus, der aus einem wärmeaushärtbaren Harz besteht, selbst dann, wenn der rahmenförmige Stützkorpus aufgrund des Schrumpfens während des Aushärtens verformt wird, da der zweite Vorsprung an einem Abschnitt angeordnet ist, an dem der erste Vorsprung mit dem Stützkorpus-Hauptkorpus kontinuierlich verläuft, eine Dehnungsbelastung in dem Abschnitt, an dem der erste Vorsprung und der Stützkorpus-Hauptkorpus miteinander kontinuierlich verlaufen, unterdrückt werden. Folglich kann das Auftreten von Lücken zwischen dem Stützkorpus und dem Deckelelement unterdrückt werden, und infolge dessen können Undichtigkeitsdefekte unterdrückt werden. Darum kann eine kompakte elektronische Komponente bereitgestellt werden, bei der Undichtigkeitsdefekte unwahrscheinlich sind und die eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit besitzt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1(a) und 1(b) zeigen eine vorderseitige Schnittansicht eines Oberflächenschallwellen-Bauelements, das ein Beispiel einer elektronischen Komponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und eine Unteransicht der Struktur eines Abschnitts, der ein einzelnes Oberflächenschallwellen-Bauelement bilden wird, vor dem Abtrennen von einem piezoelektrischen Muttersubstrat, und von dem ein Deckelelement entfernt wurde.
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2(a) ist eine Grundrissansicht eines Oberflächenschallwellenelements, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und 2(b) ist eine schematische Grundrissansicht, bei der Elektrodenstrukturen von der in 1(b) veranschaulichten Struktur entfernt wurden, und die nur einen rahmenförmigen Stützkorpus veranschaulicht.
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3(a) bis 3(e) sind vorderseitige Schnittansichten zum Beschreiben eines Verfahrens zur Herstellung eines Oberflächenschallwellen-Bauelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4(a) bis 4(e) sind vorderseitige Schnittansichten zum Beschreiben eines Verfahrens zur Herstellung eines Oberflächenschallwellen-Bauelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine Grundrissansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem Elektroden von Abschnitten, die mehrere Oberflächenschallwellenelemente und rahmenförmige Stützkörper bilden werden, auf einem Mutterwafer ausgebildet wurden, der unter Verwendung eines Herstellungsverfahrens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
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6 ist eine schematische Grundrissansicht, welche die Richtungen einer Dehnungsbelastung zum Zeitpunkt der Wärmeaushärtung in einem Abschnitt veranschaulicht, in dem ein rahmenförmiger Stützkorpus und ein erster Vorsprung kontinuierlich miteinander verlaufen.
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7 ist eine schematische Grundrissansicht zum Beschreiben der Richtungen einer Dehnungsbelastung in einem ersten Vorsprung, einem zweiten Vorsprung und einem rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus in einem Abschnitt, in dem ein rahmenförmiger Stützkorpus und der erste Vorsprung kontinuierlich miteinander verlaufen.
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8 ist eine schematische Grundrissansicht, die nur einen rahmenförmigen Stützkorpus eines Oberflächenschallwellen-Bauelements gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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9 ist eine vorderseitige Schnittansicht, die ein Beispiel eines Oberflächenschallwellen-Bauelements des Standes der Technik veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand einer Beschreibung konkreter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen verdeutlicht.
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In der folgenden Ausführungsform wird ein Oberflächenschallwellen-Bauelement vom WLCSP-Typ, das ein Beispiel einer elektronischen Komponente ist, beschrieben.
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1(a) ist eine vorderseitige Schnittansicht, die eine elektronische Komponente 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die elektronische Komponente 1 ist ein Oberflächenschallwellen-Bauelement vom WLCSP-Typ. Die elektronische Komponente 1 enthält ein Substrat 2. Das Substrat 2 ist ein Oberflächenschallwellenelement-Substrat und besteht aus einem piezoelektrischen Material. Als ein solches piezoelektrisches Material kann ein geeignetes piezoelektrisches Material, wie zum Beispiel LiTaO3, LiNbO3 oder Quarz, verwendet werden.
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Funktionseinheiten 3 sind an der Unterseite des Substrats 2 ausgebildet. Die Funktionseinheiten 3, wie unten noch beschrieben wird, enthalten IDT-Elektroden Reflektoren, Verdrahtung und Kontaktinselelektroden. Strukturen, die aus metallischen Materialien bestehen und solche Funktionseinheiten enthalten, bestehen in der vorliegenden Ausführungsform aus mehrschichtigen leitfähigen Filmen, die aus Ti-Filmen und AL-Cu-Legierungsfilmen gebildet sind. Jedoch können die metallischen Strukturen, die auf dem Substrat 2 ausgebildet werden, auch aus anderen metallischen Materialien gebildet werden. Das heißt, es kann ein geeignetes metallisches Material, wie zum Beispiel Al, Cu, Ti, Pt, Au, Ag, Ni, Cr, Pd oder eine Legierung, die mindestens eines dieser Metalle enthält, verwendet werden.
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Wie in 1(a) veranschaulicht, ist ein rahmenförmiger Stützkorpus 4 mit der Unterseite des Substrats 2 verbunden. Der rahmenförmige Stützkorpus 4 hat eine rechteckige rahmenartige Form. Jedoch kann der rahmenförmige Stützkorpus 4 auch eine andere rahmenartige Form anstatt einer rechteckigen rahmenartigen Form haben. Der Stützkorpus 4 besteht aus einem ausgehärteten Material aus wärmeaushärtbarem Harz. In dieser Ausführungsform wird ein Polyimidharz als das wärmeaushärtbare Harz verwendet. Jedoch kann der Stützkorpus 4 auch unter Verwendung eines anderen wärmeaushärtbaren Harzes gebildet werden.
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Der Stützkorpus 4 wird, wie unten noch beschrieben wird, so ausgebildet, dass er die Funktionseinheiten 3 umgibt. Darüber hinaus wird ein Deckelelement 5 am unteren Ende des Stützkorpus 4 so ausgebildet, dass die Öffnung des Stützkorpus 4 verschlossen wird. Das Deckelelement 5 hat eine Struktur, die gebildet wird, indem eine erste Schicht 5a, die aus einem Epoxidharz besteht, und eine zweite Schicht 5b, die aus einem Polyimidharz besteht, übereinandergelegt werden. Jedoch kann das Deckelelement 5 auch aus einer einzelnen Materialschicht gebildet werden. Des Weiteren kann das Deckelelement 5 aus einem anderen geeigneten Isoliermaterial als den oben erwähnten Harzen gebildet werden.
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Wie in 1(a) veranschaulicht, sind Kontaktinselelektroden 6a und 6b an der Unterseite des Substrats 2 ausgebildet. Vorsprünge 4b und 4b des Stützkorpus 4, die unten noch beschrieben werden, sind so angeordnet, dass sie die Kontaktinselelektroden 6a und 6b bedecken. Darüber hinaus sind in Abschnitten, wo die Vorsprünge 4b und 4b des Stützkorpus 4 angeordnet sind, Durchgangslöcher in dem Stützkorpus 4 angeordnet. Diese Durchgangslöcher durchdringen nicht nur den Stützkorpus 4, sondern auch das Deckelelement 5.
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Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b sind als eindringende Elektroden im Inneren der Durchgangslöcher angeordnet. Die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b haben Strukturen, die gebildet werden, indem eine Ni-Schicht und eine Au-Schicht in dieser Ausführungsform übereinandergelegt werden. Die Materialien, die die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b bilden, sind nicht auf die oben erwähnten Metalle beschränkt, und es können auch andere geeignete leitfähige Materialien ähnlich den Materialien, die zum Herstellen der oben beschriebenen metallischen Strukturen verwendet werden können, verwendet werden. Darüber hinaus können die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b aus einem einzelnen Metall gebildet werden.
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Die oberen Enden der Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b sind mit den Kontaktinselelektroden 6a und 6b verbunden. Darüber hinaus liegen die unteren Enden der Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b an der Unterseite des Deckelelements 5 frei. Bondhügel 8a und 8b, die aus einem Sn-Ag-Cu-Lot bestehen, sind an der Unterseite der Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b als äußere Anschlüsse ausgebildet.
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Die planaren Formen der Funktionseinheiten 3, des Stützkorpus 4, der Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b und so weiter der elektronischen Komponente 1 werden mit Bezug auf 1(b) beschrieben. Die elektronische Komponente 1, wie in 5 veranschaulicht, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, erhält man durch Ausbilden der Funktionseinheiten und Stützkörper von mehreren elektronischen Komponenten 1 auf einem Muttersubstrat 2A und anschließendes Teilen des Muttersubstrats 2A.
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1(b) ist eine schematische Unteransicht eines Abschnitts des Muttersubstrats 2A, der einem einzelnen elektronischen Bauelement 1 entspricht. Hier ist eine Struktur veranschaulicht, bei der das Deckelelement 5 und die Bondhügel 8a und 8b, die in 1(a) veranschaulicht sind, nicht vorhanden sind. Darüber hinaus ist eine Zuleitung 11 entlang des Außenumfangs der Unterseite eines einzelnen Substrats 2 in 1(b) angeordnet. Die Zuleitung 11 wird letztendlich entfernt, wenn das in 5 veranschaulichte Muttersubstrat 2A geteilt wird. Alternativ wird die Zuleitung 11 in der schlussendlich erhaltenen elektronischen Komponente 1, die in 1(a) veranschaulicht ist, nicht bereitgestellt.
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Darüber hinaus ist die in 1(a) veranschaulichte geschnittene vorderseitige Struktur eine vorderseitige Schnittansicht der fertigen elektronischen Komponente 1 entsprechend dem Abschnitt entlang der Linie A-A von 1(b).
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Wie in 1(b) veranschaulicht, ist die Zuleitung 11 entlang dem Außenumfang des Substrats 2 angeordnet. Die Zuleitung 11 besteht aus dem gleichen Metall wie dem, aus dem die zuvor erwähnten Funktionseinheiten 3 gebildet werden. Es ist bevorzugt, dass die Zuleitung 11 aus dem gleichen Elektrodenmaterial wie die Verdrahtung und so weiter gebildet wird, die in den Funktionseinheiten 3 enthalten ist. Auf diese Weise kann die Zuleitung 11 gleichzeitig mit der Verdrahtung und so weiter gebildet werden.
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Innerhalb einer Region, die von der Zuleitung 11 umgeben ist, ist der rechteckige rahmenförmige Stützkorpus 4 angeordnet. Des Stützkorpus 4 enthält einen rechteckigen rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus 4a. In einer Region, die von dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a umgeben ist, sind die oben erwähnten Funktionseinheiten 3 ausgebildet. In den Funktionseinheiten 3 sind, um ein Oberflächenschallwellenfilter-Bauelement zu bilden, mehrere längs gekoppelte Oberflächenschallwellenfilter vom Resonatortyp 9a und Oberflächenschallwellenresonatoren vom Einzelport-Typ 9b angeordnet.
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Die längs gekoppelten Oberflächenschallwellenfilter vom Resonatortyp 9a und Oberflächenschallwellenresonatoren vom Einzelport-Typ 9b werden gebildet, indem man Elektrodenstrukturen, wie zum Beispiel IDT-Elektroden und Reflektoren, auf dem Substrat 2 gemäß ihren Funktionen ausbildet. Die längs gekoppelten Oberflächenschallwellenfilter vom Resonatortyp 9a und Oberflächenschallwellenresonatoren vom Einzelport-Typ 9b sind elektrisch über Verdrahtungselektroden 10 miteinander verbunden und bilden Funktionseinheiten 3 als Oberflächenschallwellenfilter-Bauelemente. In der vorliegenden Erfindung bestehen für die Elektrodenstrukturen, die diese Funktionseinheiten 3 bilden, keine besonderen Einschränkungen.
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Es sind Kontaktinselelektroden 6a bis 6g angeordnet, um eine elektrische Verbindung nach draußen zu ermöglichen, um eine elektrische Verbindung zu Verdrahtungselektroden 10 der Funktionseinheiten 3 zu ermöglichen. Die Kontaktinselelektroden 6a bis 6g sind in 1(b) mit durchbrochenen Linien angedeutet. Das liegt, wie beispielsweise im Fall der Kontaktinselelektroden 6a und 6b, daran, dass die Kontaktinselelektroden 6a und 6b von den ersten Vorsprüngen 4b des Stützkorpus 4 bedeckt werden. Darüber hinaus sind – wie anhand der Abschnitte, wo die Kontaktinselelektroden 6a und 6b angeordnet sind, erkennbar ist – die oben erwähnten Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b in den ersten Vorsprüngen 4b des Stützkorpus 4, die die Kontaktinselelektroden 6a und 6b bedecken, angeordnet.
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Die ersten Vorsprünge 4b des Stützkorpus 4 sind in Abschnitten ausgebildet, wo die Kontaktinselelektroden 6a und 6b angeordnet sind, wie oben beschrieben. Genauer gesagt, sind in Abschnitten, in denen die Kontaktinselelektroden 6a, 6b, 6c, 6d und 6g – unter den Kontaktinselelektroden 6a bis 6g, die an Positionen entlang des Außenumfangs des Substrats 2 angeordnet sind – angeordnet sind, die ersten Vorsprünge 4b so angeordnet, dass sie vom Außenumfang des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a des Stützkorpus 4 her in Richtung der Innenseite hervorstehen, das heißt, in Richtung der Innenseite der Öffnung, die von dem Stützkorpus 4 umgeben ist. Die ersten Vorsprünge 4b sind Abschnitte, die die Kontaktinselelektroden 6a bis 6d und 6g bedecken und Durchgangslöcher zum Ausbilden der Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b bilden. Darum haben die ersten Vorsprünge 4b in dieser Ausführungsform eine rechteckige Form in der Grundrissansicht und haben eine bestimmte Fläche.
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2(a) ist eine Grundrissansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der Stützkorpus 4, die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b und so weiter von der in 1(b) veranschaulichten Struktur entfernt wurden. Das heißt, 2(a) ist eine Unteransicht, die eine Struktur veranschaulicht, in der die Funktionseinheiten 3, die Kontaktinselelektroden 6a zu 6g und die Zuleitung 11, die auf dem Substrat 2 ausgebildet werden, ausgebildet sind. Darüber hinaus ist 2(b) eine Grundrissansicht, die den Stützkorpus 4 und Stützsäulen 12a und 12b veranschaulicht, die aus einem wärmeaushärtbaren Harz bestehen und auf Abschnitten ausgebildet sind, wo die Kontaktinselelektroden 6e und 6f in 1(b) angeordnet sind. Die Stützsäulen 12a und 12b sind auf Abschnitten ausgebildet, wo die Kontaktinselelektroden 6e und 6f angeordnet sind, und haben eine zylindrischen Form. Darüber hinaus sind Durchgangslöcher in den Stützsäulen 12a und 12b ausgebildet. Unter-Bondhügel-Metallabschnitte sind im Inneren der Durchgangslöcher angeordnet.
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Es ist auch ein Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem die ersten Vorsprünge 4b nicht bereitgestellt werden, wenn die Abschnitte gebildet werden, in denen die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b in dem Stützkorpus 4 ausgebildet sind. Das heißt, wenn die Breite des Stützkorpus 4, das heißt, die Breite des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a des Stützkorpus 4, groß ausgelegt wird, so können die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte an gewünschten Positionen in dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a bereitgestellt werden. Jedoch wird in dieser Struktur die Fläche der Öffnung, die von dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a umgeben wird, kleiner. Darum wird es schwierig, weitere Fortschritte bei der Verkleinerung zu erzielen.
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Folglich wird, wie in dieser Ausführungsform, die Breite des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a mit einer rechteckigen Form gewöhnlich klein ausgelegt, und die ersten Vorsprünge 4b werden im Inneren des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a angeordnet. Auf diese Weise kann die Fläche des Abschnitts, der von dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a umgeben wird, groß ausgelegt werden.
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Jedoch entstehen beim Ausbilden der ersten Vorsprünge 4b Dehnung oder Verformung, wenn das wärmeaushärtbare Harz, das den Stützkorpus 4 bildet, eine Schrumpfung durch das Aushärten erfährt. Aufgrund dieser Dehnungsbelastung besteht die Gefahr des Entstehens von Undichtigkeitsdefekten.
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Ein Merkmal dieser Ausführungsform ist, dass zweite Vorsprünge 4c zusätzlich zu den ersten Vorsprüngen 4b ausgebildet werden, um das Auftreten von Undichtigkeitsdefekten zu verhindern. Die zweiten Vorsprünge 4c sind in Abschnitten, in denen die ersten Vorsprünge 4b in dem Stützkorpus 4 angeordnet sind, so angeordnet, dass sie sich von dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a in Richtung der Seite gegenüber der Seite der ersten Vorsprünge 4b erstrecken, das heißt in Richtung der Außenseite. Auf diese Weise wird die Spannung oder Verformung, die während der Schrumpfung durch das Aushärten in Abschnitten, wo der Stützkorpus-Hauptkorpus 4a und die ersten Vorsprünge 4b kontinuierlich miteinander verlaufen, entsteht, reduziert. Folglich können Undichtigkeitsdefekte verhindert werden. Dieser Punkt wird unter Bezug auf 6 und 7 erläutert.
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6 ist eine schematische Ansicht der Struktur eines Vergleichsbeispiels, bei der die ersten Vorsprünge 4b mit dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a kontinuierlich verlaufen, und die zweiten Vorsprünge sind nicht vorhanden. In dem Fall, wo der Stützkorpus 4 aus einem wärmeaushärtbaren Harz besteht und durch Wärme ausgehärtet wird, tritt Schrumpfung durch das Aushärten ein. Die Richtungen der Spannung zu diesem Zeitpunkt sind durch Pfeile E in 6 angedeutet. Die ersten Vorsprünge 4b mit einer rechteckigen planaren Form werden verformt, wenn die rechteckige Form schrumpft. Darüber hinaus schreitet in dem bandförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus 4a die Schrumpfung durch das Aushärten so voran, dass seine Breite schmaler wird. Darum versucht der Außenumfang des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a in Abschnitten, wo der Stützkorpus-Hauptkorpus 4a und die ersten Vorsprünge 4b kontinuierlich miteinander verlaufen, sich in Richtung der Innenseite zu verschieben, wie durch den Pfeil B angedeutet. Darum kommt es in dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a zu Dehnung und Verdrehen. Infolge dessen entsteht ein Spalt, wenn das Deckelelement 5 mit dem Stützkorpus 4 verbunden wird, und darum tritt ein Undichtigkeitsdefekt ein.
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Im Gegensatz dazu entwickelt sich, wie in 7 veranschaulicht, in einer Struktur, in der die zweiten Vorsprünge 4c angeordnet sind, die Schrumpfung in den Richtungen, die durch die Pfeile C angedeutet sind, in den zweiten Vorsprüngen 4c während der Schrumpfung durch das Aushärten. Folglich ist es in Abschnitten, in denen der Stützkorpus-Hauptkorpus 4a und die ersten Vorsprünge 4b kontinuierlich miteinander verlaufen, unwahrscheinlich, dass es zu einer Art von Verformung kommt, die durch die Pfeile B in 6 angedeutet ist. Folglich können Undichtigkeitsdefekte verhindert werden.
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In 7 – in Abschnitten, in denen die ersten Vorsprünge 4b und die zweiten Vorsprünge 4c kontinuierlich miteinander verlaufen – weisen die zweiten Vorsprünge 4c in Richtung der Außenseite mit Bezug auf den Stützkorpus-Hauptkorpus 4a, und die zweiten Vorsprünge 4c brauchen nicht unbedingt exakt an den in 7 veranschaulichten Positionen ausgebildet zu werden. Zum Beispiel kann ein Endabschnitt des zweiten Vorsprungs 4c, wie durch die Punkt-Strich-Linie D veranschaulicht, in einer seitlichen Richtung von einer Position, an der ein Rand 4b1 des ersten Vorsprungs 4b kontinuierlich mit dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a verläuft, verschoben werden. Außerdem entsteht in einem solchen Fall eine Dehnung in einer ähnlichen Weise wie eine Spannung, wie durch Pfeile C veranschaulicht ist. Darum können Undichtigkeitsdefekte wirksam verhindert werden. Darum können die zweiten Vorsprünge 4c so ausgebildet werden, dass sie von dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a in Richtung der Außenseite in der Nähe von Abschnitten, in denen die ersten Vorsprünge 4b mit dem Stützkorpus-Hauptkorpus 4a kontinuierlich verlaufen, hervorstehen. Darüber hinaus ist – solange die durch die Pfeile C angedeutete Schrumpfungsdehnung hervorgerufen werden kann – die planare Form der zweiten Vorsprünge 4c nicht auf eine Form wie zum Beispiel ein Rechteck beschränkt.
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In dieser Ausführungsform beträgt der Breite des rahmenförmigen Stützkorpus-Hauptkorpus 4a 20 μm. Die ersten Vorsprünge 4b haben eine quadratische Form von 116 μm × 116 μm. Darüber hinaus beträgt die hervorstehende Länge der zweiten Vorsprünge 4c 30 μm oder mehr. Die hervorstehende Länge ist die Länge der zweiten Vorsprünge 4c in der Richtung, in der die zweiten Vorsprünge 4c vom Außenumfang des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a in Richtung der Außenseite hervorstehen. In dieser Ausführungsform ist die hervorstehende Länge die hervorstehende Länge der zweiten Vorsprünge 4c in Abschnitten orthogonal zum Außenumfang des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a. Jedoch bestehen hinsichtlich der Breite des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a und der Abmessungen der ersten und zweiten Vorsprünge 4b und 4c keine besonderen Beschränkungen.
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Natürlich können die Fläche und die Form der zweiten Vorsprünge 4c zweckmäßig gemäß der Rate der Aushärtungsschrumpfung und der Aushärtungstemperatur des wärmeaushärtbaren Harzes, das den Stützkorpus 4 bildet, eingestellt werden.
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der elektronischen Komponente 1 der Ausführungsform mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben.
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Wie in 3(a) veranschaulicht, wird als erstes das Muttersubstrat 2A hergestellt. Als nächstes werden mehrere der Funktionseinheiten 3, der Kontaktinselelektroden 6a und 6b und so weiter und, obgleich in 3(b) nicht veranschaulicht, die oben erwähnte Zuleitung 11 auf dem Muttersubstrat 2A mittels einer Dünnfilm-Feinverarbeitungstechnologie ausgebildet.
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Die Zuleitung 11 wird unten im Detail beschrieben.
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Als nächstes wird, wie in 3(c) veranschaulicht, ein lichtempfindliches Epoxidharz so aufgebracht, dass es die gesamte Oberseite des Muttersubstrats 2A bedeckt. Auf diese Weise wird eine Epoxidharzschicht 4A gebildet.
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Als nächstes wird, wie in 3(d) veranschaulicht, die Epoxidharzschicht 4A unter Verwendung eines fotolithografischen Verfahrens strukturiert. Auf diese Weise wird, wie in 3(d) veranschaulicht, der Stützkorpus 4 gebildet. In 3(d) sind Abschnitte, in denen die ersten Vorsprünge 4b des Stützkorpus 4 angeordnet sind, veranschaulicht, aber der Stützkorpus-Hauptkorpus 4a, die zweiten Vorsprünge 4c und die Stützsäulen 12a und 12b und so weiter werden ebenfalls im selben Prozess gebildet. Natürlich ist das Epoxidharz auf dieser Stufe noch nicht mit Wärme ausgehärtet worden.
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5 ist eine Grundrissansicht des Muttersubstrats 2A in einem Zustand, wo der Prozess von 3(d) vollendet ist. Die oben erwähnte Zuleitung 11 wird mit Bezug auf 5 beschrieben. Die Zuleitung 11 wird einer Region gebildet, in der mehrere elektronische Komponenten, die in dem Muttersubstrat 2A enthalten sind, gebildet werden. In dieser Ausführungsform werden mehrere elektronische Komponenten in einer Matrixstruktur gebildet. Darum hat die Zuleitung 11 eine gitterartige Form. Die Zuleitung 11 wird entfernt, wenn ein Vereinzelungsprozess, der unten noch beschrieben wird, ausgeführt wird.
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Darüber hinaus wird, um Schäden zu mindern, die durch einen Laserprozess verursacht werden, der unten noch beschrieben wird, die Dicke der Kontaktinselelektroden 6a bis 6g größer ausgelegt als die der anderen metallischen Strukturen, wie zum Beispiel der IDT-Elektroden und Verdrahtungselektroden. Genauer gesagt, ist es bevorzugt, dass die Dicke der AL-Cu-Legierung 2,3 μm oder mehr beträgt.
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Als nächstes werden, wie in 3(e) veranschaulicht, die erste und die zweite Schicht 5a und 5b des Deckelelements 5 durch Laminieren eines wärmeaushärtbaren Harzes unter Verwendung eines Laminierungsprozesses übereinander gelegt. Auf diese Weise wird die Öffnung, die von dem Stützkorpus 4 umgeben wird, geschlossen.
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Im Moment der Laminierung des Deckelelements 5 ist es bevorzugt, dass sich die erste Schicht 5a in einem nicht-ausgehärteten Zustand befindet und die zweite Schicht 5b in einem im Voraus ausgehärteten Zustand befindet. Die zweite Schicht 5b wird mit Wärme oder Licht ausgehärtet, wodurch ein Verziehen des Deckelelements 5, das durch die ausgehärtete zweite Schicht 5b verursacht wird, unterdrückt werden kann.
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Als nächstes wird, wie in 3(e) veranschaulicht, im Anschluss an den Laminierungsprozess der gesamte Korpus erwärmt. Auf diese Weise werden der Stützkorpus 4 und die erste Schicht 5a ausgehärtet. Infolge dessen werden die erste Schicht 5a und der Stützkorpus 4 miteinander verbunden, und ein Hohlraum, dem die Funktionseinheiten 3 der elektronischen Komponente 1 zugewandt sind, wird gebildet. Im Moment des Aushärtens sind, wie oben beschrieben, die zweiten Vorsprünge 4c entstanden, und darum ist es nicht wahrscheinlich, dass es in Abschnitten, wo die ersten Vorsprünge 4b und der Stützkorpus-Hauptkorpus 4a kontinuierlich miteinander verlaufen, zu einer Verformung kommt. Darum ist es möglich, einen Hohlraum zu bilden, der eine ausgezeichnete Abdichtung besitzt und bei dem es unwahrscheinlich ist, dass Undichtigkeitsdefekte auftreten.
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Der Stützkorpus 4 und die erste Schicht 5a werden bevorzugt im selben Wärmeaushärtungsprozess ausgehärtet. Folglich sind das wärmeaushärtbare Harz, welches die erste Schicht 5a bildet, und das wärmeaushärtbare Harz, das den Stützkorpus 4 bildet, bevorzugt Harze, die im gleichen Temperaturbereich ausgehärtet werden. Besonders bevorzugt werden die erste Schicht 5a und der Stützkorpus 4 aus dem gleichen wärmeaushärtbaren Harz gebildet. Auf diese Weise können der Stützkorpus 4 und die erste Schicht 5a ausgehärtet werden, indem sie im gleichen Temperaturbereich erwärmt werden, wodurch der Erwärmungsprozess vereinfacht werden kann. Darüber hinaus kann, wenn das gleiche Harz verwendet wird, die Festigkeit der Bindung zwischen der ersten Schicht 5a und dem Stützkorpus 4 wirksam erhöht werden.
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Als nächstes werden, wie in 4(a) veranschaulicht, Durchgangslöcher beispielsweise mittels eines Laserprozesses so ausgebildet, dass sie das Deckelelement 5 durchdringen. In 4(a) ist ein Zustand veranschaulicht, in dem Durchgangslöcher so ausgebildet sind, dass sie das Deckelelement 5 durchdringen, und des Weiteren sind die Durchgangslöcher mittels eines Laserprozesses so ausgebildet, dass sie außerdem den Stützkorpus 4 durchdringen. Auf diese Weise liegen die Kontaktinselelektroden 6a und 6b durch die Durchgangslöcher hindurch frei.
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Als nächstes werden, wie in 4(b) veranschaulicht, die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b in den Durchgangslöchern ausgebildet. Beim Ausbilden der Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b wird in dieser Ausführungsform eine Ni-Schicht in den Durchgangslöchern gebildet, und dann wird eine Au-Schicht durch Elektroplattierung gebildet.
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Als nächstes werden, wie in 4(c) veranschaulicht, die Bondhügel 8a und 8b, die aus Lot bestehen und oben erwähnt wurden, auf den Unter-Bondhügel-Metallabschnitten 7a und 7b ausgebildet.
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Dann wird, wie in 4(d) und 5 veranschaulicht, ein Schneidvorgang entlang den Trennungslinien F, die durch die durchbrochenen Linien angedeutet sind, mittels einer Vereinzelung oder dergleichen ausgeführt. Infolge dessen kann, wie in 4(e) veranschaulicht, die elektronische Komponente 1 erhalten werden.
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Das oben beschriebene Herstellungsverfahren ist nur ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung der elektronischen Komponente 1, und die elektronische Komponente 1 kann auch unter Verwendung eines anderen Herstellungsverfahrens hergestellt werden.
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Wie oben beschrieben, sind in der elektronischen Komponente 1 dieser Ausführungsform die zweiten Vorsprünge 4c vorhanden, und infolge dessen ist es unwahrscheinlich, dass Lücken, die Undichtigkeitsdefekte verursachen würden, zwischen dem Stützkorpus 4 und dem Deckelelement 5 und zwischen dem Stützkorpus 4 und dem Substrat 2 entstehen. Die elektronische Komponente 1 der oben beschriebenen Ausführungsform und eine elektronische Komponente eines Vergleichsbeispiels, die in der gleichen Weise hergestellt wurde, außer dass die zweiten Vorsprünge 4c aus der Struktur der Ausführungsform weggelassen wurden, wurden hergestellt. Die Prozentzahl der Undichtigkeitsdefekte in elektronischen Komponenten der Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel wurden in einem Grobdichtigkeitstest gemessen. Das Ergebnis des Tests für das Vergleichsbeispiel war 1,56%. Im Gegensatz dazu betrug der Prozentsatz der Undichtigkeitsdefekte in der Ausführungsform 0,03%, und darum konnte der Prozentsatz der Undichtigkeitsdefekte um einen signifikanten Betrag gesenkt werden.
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In der Ausführungsform sind die ersten Vorsprünge 4b vorhanden, um die Unter-Bondhügel-Metallabschnitte 7a und 7b zu bilden, aber sie können stattdessen auch vorhanden sein, um den Stützkorpus-Hauptkorpus 4a einfach zu verstärken.
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8 ist eine schematische Grundrissansicht des rahmenförmigen Stützkorpus 4 eines Oberflächenschallwellen-Bauelements gemäß einer Modifikation der Ausführungsform. 8 entspricht 2(b), die die Ausführungsform veranschaulicht.
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Diese Modifikation ist die gleiche wie die Ausführungsform, mit Ausnahme der Struktur des rahmenförmigen Stützkorpus 4. Darum sind in 8 Abschnitte, die die gleichen sind wie die in 2(b), mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet.
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Wie in 8 veranschaulicht, sind in dieser Modifikation die ersten Vorsprünge 4b auch im Inneren des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a an Eckabschnitten des rahmenförmigen Stützkorpus 4 angeordnet. Des Weiteren sind, zusätzlich zu den ersten Vorsprüngen 4b, die zweiten Vorsprünge 4c angeordnet. Auf diese Weise können ähnlich dem Fall der in 2(b) veranschaulichten Ausführungsform Undichtigkeitsdefekte verhindert werden.
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Des Weiteren erstreckt sich in dieser Modifikation ein erster Vorsprung 4b von einem langen Rand des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a dergestalt, dass er bis zu einem anderen langen Rand auf der gegenüberliegenden Seite in der Mitte der Längsrichtung des rahmenförmigen Stützkorpus 4 reicht. Das heißt, der erste Vorsprung 4b ist so angeordnet, dass er den Raum zwischen den zwei langen Rändern des Stützkorpus-Hauptkorpus 4a teilt. Auf diese Weise kann ein Übertragungsfilter auf einer Seite des ersten Vorsprungs 4b gebildet werden, und ein Empfangsfilter kann auf der anderen Seite des ersten Vorsprungs 4b, der als eine Partition fungiert, gebildet werden. Auf diese Weise kann der erste Vorsprung 4b so ausgebildet werden, dass er als eine Partition fungiert, die den rahmenförmigen Stützkorpus 4 teilt.
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In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Oberflächenschallwellen-Bauelement beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Oberflächenschallwellen-Bauelement beschränkt und kann allgemein auf sämtliche elektronische Komponenten mit einem versiegelten Hohlraum angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektronische Komponente
- 2
- Substrat
- 2A
- Muttersubstrat
- 3
- Funktionseinheit
- 4
- Stützkorpus
- 4a
- Stützkorpus-Hauptkorpus
- 4A
- Epoxidharzschicht
- 4b
- erster Vorsprung
- 4b1
- Rand
- 4B
- Rand
- 4c
- zweiter Vorsprung
- 5
- Deckelelement
- 5a
- erste Schicht
- 5b
- zweite Schicht
- 6a bis 6g
- Kontaktinselelektrode
- 7a, 7b
- Unter-Bondhügel-Metallabschnitt
- 8a, 8b
- Bondhügel
- 9a
- längs gekoppeltes Oberflächenschallwellenfilter vom Resonatortyp
- 9b
- Oberflächenschallwellenresonator vom Einzelport-Typ
- 10
- Verdrahtungselektrode
- 11
- Zuleitung
- 12a, 12b
- Stützsäulen
