DE112016001443T5

DE112016001443T5 - Elektronische Komponente

Info

Publication number: DE112016001443T5
Application number: DE112016001443.0T
Authority: DE
Inventors: Toru Takeshita
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-03-26
Also published as: DE112016001443B4; JP6311836B2; KR20170117188A; US20170338797A1; JPWO2016158744A1; WO2016158744A1; US10812042B2; KR101958134B1; CN107210727B; CN107210727A

Abstract

Es wird eine elektronische Komponente bereitgestellt, die ausgezeichnete Wärmedissipationseigenschaften besitzt und bei der es unwahrscheinlich ist, dass sich ein Abdeckelement zum Zeitpunkt des Bildens einer Vergussharzschicht verformt. Elektroden, die Funktionsabschnitte bilden, werden auf einem piezoelektrischen Substrat (2) ausgebildet. Um einen hohlen Abschnitt zu bilden, der den Funktionsabschnitten zugewandt ist, werden ein erstes Stützelement (11), das in einer Rahmenform ausgebildet wird, und zweite Stützelemente (12–14) auf dem piezoelektrischen Substrat (2) in einer innenseitigen Region, die von dem ersten Stützelement (11) umgeben ist, bereitgestellt. Ein Abdeckelement (17) wird auf das erste Stützelement (11) sowie auf die zweiten Stützelemente (12–14) laminiert, wodurch der hohle Abschnitt entsteht. Eine Höhe eines jeden der zweiten Stützelemente (12–14) ist größer als eine Höhe des ersten Stützelements (11).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft elektronische Komponenten, wie zum Beispiel Oberflächenschallwellenvorrichtungen und dergleichen.
STAND DER TECHNIK
Für Oberflächenschallwellenvorrichtungen und dergleichen wird eine Paketstruktur verwendet, die einen hohlen Abschnitt enthält. Zum Beispiel sind in einem Paket mit elektronischen Komponenten, das in dem unten zitierten Patentdokument 1 offenbart ist, mehrere elektronische Komponentenbauteile auf einem Komponentensubstrat angeordnet. Es sind Trennwände vorhanden, um die mehreren elektronischen Komponentenbauteile voneinander zu trennen. An den Trennwänden ist ein Abdeckelement zum Bilden eines hohlen Abschnitts bereitgestellt.
Im Gegensatz dazu wird bei einer Oberflächenschallwellenvorrichtung, die in dem unten zitierten Patentdokument 2 offenbart ist, eine IDT-Elektrode auf einer Unterseite eines piezoelektrischen Substrats gebildet. Um einen Abschnitt zu versiegeln, wo die IDT-Elektrode ausgebildet ist, sind eine ringförmige Seitenwand und eine Abdeckeinheit, die einen Hohlraum der ringförmigen Seitenwand versiegelt, ausgebildet. Ferner ist ein Versiegelungsfilm auf eine Außenfläche der Abdeckeinheit laminiert. Ein schützender Harzabschnitt ist so ausgebildet, dass der Versiegelungsfilm bedeckt wird. Der schützende Harzabschnitt ist bis zu einem Außenseitenabschnitt relativ zu der Abdeckeinheit verlängert und ist außerdem bis zur Seite des piezoelektrischen Substrats in dem Außenseitenabschnitt der Abdeckeinheit verlängert.
Zitierungsliste
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2007-129002
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2007-19943

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
In der Struktur, wie in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbart, in der unter Verwendung eines Abdeckelements ein hohler Abschnitt, eine Abdeckeinheit oder dergleichen gebildet wird, wird außerdem in vielen Fällen eine Vergussharzschicht in einem Außenseitenabschnitt ausgebildet. Bei einer solchen Struktur ist es wahrscheinlich, dass sich Wärme in ihrem Inneren staut. Darum besteht das Problem, dass sich die Frequenz-Temperatur-Eigenschaften mit hoher Wahrscheinlichkeit verschlechtern.
Hinzu kommt, dass aufgrund des Einströmdrucks des Harzes zum Zeitpunkt des Vergießens das Risiko besteht, dass das Abdeckelement, die Abdeckeinheit oder der schützende Harzabschnitt wie in Patentdokument 2 beschrieben, so verformt werden, dass sie in einer mittleren Region des hohlen Abschnitts in Richtung der Seite des piezoelektrischen Substrats hervorstehen. In dem Fall, wo das Ausmaß der Verformung groß wird, besteht das Risiko, dass das Abdeckelement, die Abdeckeinheit oder dergleichen die IDT-Elektrode oder dergleichen berühren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Komponente anzugeben, die verbesserte Wärmedissipationseigenschaften aufweist und in der Lage ist, die Verformung eines Abdeckelements zum Zeitpunkt des Bildens einer Vergussharzschicht zu unterdrücken.
Lösung des Problems
Eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein piezoelektrisches Substrat, eine Elektrode, die in dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und einen Funktionsabschnitt bildet, ein erstes Stützelement, das in einer Rahmenform ausgebildet ist und so auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, dass ein hohler Abschnitt entsteht, der dem Funktionsabschnitt zugewandt ist, ein zweites Stützelement, das auf dem piezoelektrischen Substrat in einer innerseitigen Region angeordnet ist, die von dem ersten Stützelement umgeben ist, und ein Abdeckelement, das auf das erste und das zweite Stützelement laminiert ist und den hohlen Abschnitt bildet, wobei die Höhe des zweiten Stützelements größer ist als die Höhe des ersten Stützelements.
Bei einer besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung sind die mehreren zweiten Stützelemente vorhanden.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Höhen der mehreren zweiten Stützelemente einander gleich.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Höhe von mindestens einem der zweiten Stützelemente von der Höhe eines jeden der anderen zweiten Stützelemente verschieden.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält mindestens eines der zweiten Stützelemente mehrere Materialschichten.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung besteht mindestens ein Teil des ersten Stützelements aus Metall.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die elektronische Komponente ferner ein Bondungselement, das auf dem ersten Stützelement angeordnet ist.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Höhe eines obersten Abschnitts des Abdeckelements geringer als eine Höhe eines oberen Endes des Bondungselements.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Höhe des obersten Abschnitts des Abdeckelements größer als die Höhe des oberen Endes des Bondungselements.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen das erste Stützelement und das zweite Stützelement aus voneinander verschiedenen Materialien.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird mindestens eine IDT-Elektrode in dem Funktionsabschnitt so ausgebildet, dass eine Oberflächenschallwellenvorrichtung entsteht.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der elektronischen Komponente der vorliegenden Erfindung ist das Eintreten einer Verformung des Abdeckelements selbst dann unwahrscheinlich, wenn eine Versiegelung mit Harz ausgeführt wird. Außerdem können ihre Wärmedissipationseigenschaften effizient verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts, die einem Schnitt entlang einer Linie A-A in 2 entspricht.
2 ist eine schematische Grundrissansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Abdeckelement in der elektronischen Komponente gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entfernt wurde.
3 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Oberflächenschallwellenresonators veranschaulicht, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
4 ist eine vordere Querschnittsansicht, die eine Struktur veranschaulicht, in der die elektronische Komponente gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Modulsubstrat montiert und dann eine Vergussharzschicht hinzugefügt wird.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand der Beschreibung konkreter Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Es ist anzumerken, dass die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass zwischen verschiedenen Ausführungsformen eine teilweise Ersetzung oder Kombination der Konfigurationen vorgenommen werden kann.
1 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine schematische Grundrissansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein später noch zu erläuterndes Abdeckelement von der elektronischen Komponente gemäß der ersten Ausführungsform entfernt wurde.
Man beachte, dass 1 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts ist, die einem Schnitt entlang einer Linie A-A in 2 entspricht.
Wie in 1 gezeigt, enthält eine elektronische Komponente 1 ein piezoelektrisches Substrat 2. Das piezoelektrische Substrat 2 wird aus einem LiTaO₃-Substrat mit 42° Y-Schnitt und X-SAW-Ausbreitung gebildet. Es ist jedoch zu beachten, dass das Material des piezoelektrischen Substrats 2 nicht darauf beschränkt ist. Es kann auch LiTaO₃ einer anderen Ausrichtung verwendet werden, oder ein anderer piezoelektrischer Einkristall wie zum Beispiel LiNbO₃ oder dergleichen kann verwendet werden. Außerdem können piezoelektrische Keramikwerkstoffe verwendet werden.
Mehrere IDT-Elektroden 3, die Funktionsabschnitte bilden, sind auf einer ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats 2 ausgebildet, die die erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die einander gegenüber liegen. In der Realität, wie in der schematischen Grundrissansicht in 3 veranschaulicht, sind Reflektoren 4 und 5 auf beiden Seiten der IDT-Elektrode 3 in einer Oberflächenschallwellen-Ausbreitungsrichtung angeordnet. Dadurch wird ein Oberflächenschallwellenresonator gebildet. Um einen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten einzustellen, kann ein dielektrischer Film zwischen den mehreren IDT-Elektroden 3 und der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet sein.
Man beachte, dass in 2 ein Abschnitt, wo ein einzelner Oberflächenschallwellenresonator gebildet wird, in einer schematischen Weise unter Verwendung eines Symbol kenntlich gemacht ist, bei dem ein „X“-Zeichen von einem Rechteck umschlossen ist. Das heißt es sind, wie in 2 gezeigt, Oberflächenschallwellenresonatoren 6a bis 6c, 7a und 7b vorhanden. Man beachte, dass in 1 die IDT-Elektroden 3, die sich in den Abschnitten befinden, wo sich die Oberflächenschallwellenresonatoren 6a, 6b, 6c und 7b jeweils befinden, veranschaulicht sind.
Auf dem piezoelektrischen Substrat 2 sind zusätzlich zu den oben erwähnten IDT-Elektroden 3 noch Elektrodenkontaktflecken 8a, 8b, 8c und 8d angeordnet. Es ist zu beachten, dass in 2 Positionen, an denen die mehreren Löthöcker 16a und 16b ausgebildet und auf dem ersten Stützelement 11 montiert sind, jeweils durch einen gepunkteten Kreis kenntlich gemacht sind.
Elektroden, die die Funktionsabschnitte bilden, wie zum Beispiel die IDT-Elektroden 3, bestehen jeweils aus einem geeigneten Metall oder einer geeigneten Legierung. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Mehrschichtmetallfilm verwendet, der durch Laminieren eines AlCu-Films auf einem Ti-Film gebildet wird. Die IDT-Elektrode 3 ist elektrisch mit dem Elektrodenkontaktfleck 8a durch eine (nicht gezeigte) Verteilungsverdrahtung verbunden. Die erwähnte Verteilungsverdrahtung und die Elektrodenkontaktflecken 8a bis 8d haben eine Struktur, bei der auf dem Mehrschichtmetallfilm, der durch Laminieren des AlCu-Films auf den Ti-Film gebildet wird, außerdem ein Ti-Film und ein Al-Film laminiert sind. Es wird aber darauf hingewiesen, dass das Material der Verteilungsverdrahtung und der Elektrodenkontaktflecken 8a bis 8d auch ein anderes zweckmäßiges Metall oder eine andere zweckmäßige Legierung sein kann.
Die IDT-Elektroden 3, die Elektrodenkontaktflecken 8a und 8b und so weiter können unter Verwendung eines Fotolithografieverfahrens oder dergleichen gebildet werden.
Bei den Oberflächenschallwellenresonatoren 6a bis 6c, 7a und 7b muss ein hohler Abschnitt über den Elektroden angeordnet werden, die die Funktionsabschnitte einschließlich der IDT-Elektroden 3 bilden. Insofern wird das erste Stützelement 11, das in einer rechteckigen Rahmenform ausgebildet ist, auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Ferner sind in einer innenseitigen Region, die von dem ersten Stützelement 11 umgeben ist, mehrere zweite Stützelemente 12 bis 14 vorhanden. Die zweiten Stützelemente 12 und 13 sind in Grundrissansicht jeweils in Streifenform ausgebildet. Das zweite Stützelement 12 ist als eine Trennwand zwischen den Oberflächenschallwellenresonatoren 6a und 6b ausgebildet. Eine Längsrichtung des zweiten Stützelements 12 ist eine Richtung parallel zu einer Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen der Oberflächenschallwellenresonatoren 6a und 6b. Gleichermaßen ist eine Längsrichtung des zweiten Stützelements 13 eine Richtung parallel zu einer Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen der Oberflächenschallwellenresonatoren 6b und 6c auf seinen beiden Seiten.
Die Längsrichtung der zweiten Stützelemente 12 und 13 ist nicht auf eine Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen der Oberflächenschallwellenresonatoren 6a bis 6c beschränkt. Weil jedoch die Länge in der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen der Oberflächenschallwellenresonatoren 6a bis 6c groß ist, ist es bevorzugt, die zweiten Stützelemente 12 und 13 in einer Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen anzuordnen.
Das zweite Stützelement 14 ist in Grundrissansicht in einer gekröpften Form ausgebildet. Das liegt daran, dass die Oberflächenschallwellenresonatoren 7a und 7b in der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen der Oberflächenschallwellenresonatoren 6a, 6b und 6c parallel angeordnet sind. Das zweite Stützelement 14, das in einer gekröpften Form ausgebildet wird, enthält ein erstes Segment 14a und ein drittes Segment 14c, die sich in einer Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen der Oberflächenschallwellenresonatoren 6a bis 6c, 7a und 7b erstrecken. Ein innenseitiges Ende des ersten Segments 14a und ein innenseitiges Ende des dritten Segments 14c sind durch ein zweites Segment 14b verbunden, das sich in einer Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen erstreckt. Der Oberflächenschallwellenresonator 6c und der Oberflächenschallwellenresonator 7b sind durch das erste Segment 14a voneinander getrennt. Der Oberflächenschallwellenresonator 7a und der Oberflächenschallwellenresonator 7b sind durch das zweite Segment 14b voneinander getrennt.
Wie oben dargelegt, ist die planare Form des zweiten Stützelements nicht auf eine Streifenform beschränkt. Vielmehr kann auch eine zweckmäßige planare Form, wie zum Beispiel eine gekröpfte Form oder dergleichen, verwendet werden.
Darüber hinaus ist das rahmenförmige erste Stützelement 11 nicht auf die rechteckige Rahmenform beschränkt, solange der hohle Abschnitt, der die Funktionsabschnitte, wie zum Beispiel die Oberflächenschallwellenresonatoren 6a bis 6c, 7a und 7b zugewandt sind, bereitgestellt werden kann. Es können auch eine Kreisform, eine elliptische Form oder dergleichen verwendet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bestehen das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 aus Kunstharz. Es ist jedoch zu beachten, dass das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 auch aus anderen Materialien als Kunstharz bestehen können, also beispielsweise Metall, Keramikwerkstoffe oder dergleichen.
Wie in 1 gezeigt, werden Lötmetallisierungsschichten 15a und 15b so ausgebildet, dass sie durch das erste Stützelement 11 an den Abschnitten hindurch verlaufen, wo die Elektrodenkontaktflecken 8a und 8b ausgebildet sind. Auf den Lötmetallisierungsschichten 15a und 15b werden Löthöcker 16a und 16b als Bondungselemente durch ein Druck- und Wiederaufschmelzverfahren zum Löten ausgebildet. Das Bondungselement in der vorliegenden Erfindung ist nicht auf einen Lötbondhügel beschränkt und kann auch ein Element sein, das aus einem anderen Metall besteht, oder ein Element, das aus einem leitenden Material besteht, wie zum Beispiel einem gemischten Material aus einem Harzmaterial und einem leitenden Material.
Ein Abdeckelement 17 wird so ausgebildet, dass es an jedes obere Ende des ersten Stützelements 11 und der zweiten Stützelemente 12 bis 14 gebondet wird.
Man beachte, dass, wie in 1 gezeigt, die Höhe jedes der zweiten Stützelemente 12 bis 14 größer ist als die Höhe des ersten Stützelements 11. Genauer gesagt ist in dieser Ausführungsform das zweite Stützelement 13, das in der Mitte positioniert ist, das höchste, und die zweiten Stützelemente 12 und 14, die auf der Seite des ersten Stützelements 11 positioniert sind, befindet sich auf einem Höhenniveau zwischen der Höhe des zweiten Stützelements 13 und der Höhe des ersten Stützelements 11. Aufgrund dessen ist das Abdeckelement 17 so gebogen, dass es in der Mitte am höchsten ist und zunehmend niedriger wird, je mehr es zur Seite des ersten Stützelements 11 hin verläuft. Man beachte, dass die Höhen des ersten Stützelements 11 und der zweiten Stützelemente 12 bis 14 jeweils als Distanzen vom unteren Ende zum oberen Ende eines jeden des ersten Stützelements 11 und der zweiten Stützelemente 12 bis 14 in einer normalen Richtung der ersten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats definiert sind.
Das Abdeckelement 17 selbst besteht aus Kunstharz. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Abdeckelement 17 in einem Zustand gestützt, in dem es so gebogen ist, dass es in der mittleren Region nach oben ragt, wie oben besprochen. Besonders bevorzugt verbleibt eine Zugspannung an der Oberseite des Abdeckelements 17. Dadurch ist es im Vergleich zu den Techniken des Standes der Technik, wie später noch erläutert wird, unwahrscheinlich, dass eine Verformung, bei der das Abdeckelement 17 aufgrund des Druck zum Zeitpunkt des Bildens einer Vergussharzschicht nach unten ragt, entsteht. Insbesondere ist es aufgrund eines Effekts, bei dem die Zugspannung an der Oberseite des Abdeckelements 17 eine Spannung aufhebt, die bewirkt, dass sich das Abdeckelement 17 so verformt, dass es zum Zeitpunkt des Bildens einer Vergussharzschicht nach unten ragt, die Verformung unwahrscheinlich, bei der die nach oben ragende Krümmung zu einer Krümmung geändert wird, die nach unten ragt.
Weil die Höhen des ersten Stützelements 11 und der zweiten Stützelemente 12 bis 14 in der oben dargelegten Weise eingestellt werden, kann ein Bereich, in dem das Abdeckelement 17 einen Kontakt mit dem Vergussharz herstellt, größer ausgelegt werden als in einem Fall, wo alle Stützelementen die gleiche Höhe haben. Dadurch werden die Wärmedissipationspfade vergrößert, so dass die Wärmedissipationseigenschaften wirksam verbessert werden können. Dies wird anhand der Beschreibung einer in 4 gezeigten Struktur erläutert, in der ein Modulsubstrat und die Vergussharzschicht vorhanden sind.
Eine in 4 gezeigte elektronische Komponente 21 vom Modul-Typ enthält ein Modulsubstrat 22. Das Modulsubstrat 22 wird aus einem zweckmäßigen isolierenden Material gebildet, wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder dergleichen. Elektrodenkontaktflecken 23a und 23b werden auf einer Hauptfläche des Modulsubstrats 22 ausgebildet. Die Elektrodenkontaktflecken 23a und 23b werden jeweils aus einem zweckmäßiges Metall oder einer zweckmäßigen Legierung gebildet. Die Löthöcker 16b und 16a werden auf die Elektrodenkontaktflecken 23a bzw. 23b gebondet, um die elektronische Komponente 1 der ersten Ausführungsform auf das Modulsubstrat 22 zu montieren.
Eine Vergussharzschicht 24 wird so ausgebildet, dass sie den Umfangsrand der elektronischen Komponente 1 bedeckt. Die Vergussharzschicht 24 versiegelt die Seiten der elektronischen Komponente 1 und füllt einen Abschnitt zwischen dem Abdeckelement 17 und dem Modulsubstrat 22 aus. Dementsprechend kann in der elektronischen Komponente 21 vom Modul-Typ die elektronische Komponente 1 in ihrem Inneren durch die Vergussharzschicht 24 geschützt werden. Außerdem wird, wie oben besprochen, die Kontaktdistanz zwischen dem Abdeckelement 17 und der Vergussharzschicht 24 größer ausgelegt. Dies vergrößert die Wärmedissipationspfade, die durch die Vergussharzschicht 24 hindurch verlaufen. Infolge dessen können die Wärmedissipationseigenschaften wirkungsvoll verbessert werden.
Zum Zeitpunkt des Bildens der Vergussharzschicht 24 wirkt zwar ein Druck durch das Harz auf das Abdeckelement 17, doch ist eine Verformung des Abdeckelements 17 unwahrscheinlich, weil die Zugspannungskraft des Abdeckelements 17 groß ist. Außerdem ist das Abdeckelement 17 auf der mittigen Seite in einer Richtung gebogen, die von dem piezoelektrischen Substrat 2 beabstandet ist. Darum verformt sich das Abdeckelement 17 nicht nennenswert in Richtung der Seite der IDT-Elektrode 3, selbst wenn der Druck darauf einwirkt. Dies macht es für die IDT-Elektrode 3 schwierig, einen Kontakt mit dem Abdeckelement 17 herzustellen.
Als das Kunstharz, aus dem das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 bestehen, kann ein zweckmäßiges Duroplastharz wie zum Beispiel Polyimid oder dergleichen vorteilhaft verwendet werden. Bevorzugt können das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 durch ein Fotolithografie-Verfahren unter Verwendung eines lichtempfindlichen Polyimids gebildet werden. Eine Leitungsbreite des Polyimids in einem Abschnitt, wo das erste Stützelement 11 ausgebildet ist, ist dünner als in seinem innenseitigen Abschnitt, wo die zweiten Stützelemente 12 bis 14 vorhanden sind.
Nach dem Aufbringen des oben erwähnten lichtempfindlichen Polyimids und dem Ausführen der Strukturierung wird eine Wärmebehandlung zum Beispiel in einer Stickstoffatmosphäre bei 300 °C eine Stunde lang ausgeführt. Dadurch wird das lichtempfindliche Polyimid ausgehärtet, so dass das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 gebildet werden können. Es ist jedoch zu beachten, dass das Bildungsverfahren für das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 nicht darauf beschränkt ist.
Das Kunstharz, aus dem das Abdeckelement 17 besteht, ist nicht auf ein spezielles beschränkt, und ein Duroplastharz wie zum Beispiel Epoxidharz oder dergleichen kann zum Beispiel vorteilhaft verwendet werden.
Die Lötmetallisierungsschichten 15a, 15b und der Löthöcker 16a, 16b können gebildet werden, nachdem das Abdeckelement 17 laminiert wurde. Zum Beispiel werden Durchgangslöcher, die durch das Abdeckelement 17 und das erste Stützelement 11 hindurch verlaufen, durch Laserbearbeitung gebildet. Danach werden die Lötmetallisierungsschichten 15a und 15b durch ein Plattierungswachstumsverfahren oder dergleichen gebildet. Als Nächstes können die Löthöcker 16a und 16b auf den Lötmetallisierungsschichten 15a bzw. 15b durch die Druck- und Wiederaufschmelzverfahren zum Löten gebildet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Höhe eines jeden der Löthöcker 16a und 16b größer als die höchste Position des Abdeckelements 17. Darum kann das Montieren auf das Modulsubstrat oder dergleichen auf einfache Weise von der Seite des Löthöckers 16a und 16b aus durchgeführt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die Formen und die Anordnung des Abdeckelements und des ersten und der zweiten Stützelemente nicht auf die oben besprochene Ausführungsform beschränkt. Dies wird anhand einer Erläuterung zweiter bis neunter Ausführungsformen jeweils in Verbindung mit den 5 bis 12 erklärt. Man beachte, dass die 5 bis 12 jeweils eine Querschnittsansicht desselben Abschnitts veranschaulichen, der schon in 1 veranschaulicht wurde. Darüber hinaus erhalten die gleichen Bestandteile wie die in der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen, so dass auf ihre Beschreibung verzichtet wird.
Bei jeder der 5 bis 11 ist eine durchbrochene Linie H gezogen, die die oberen Enden der Löthöcker 16a und 16b verbindet. Die durchbrochene Linie H macht es einfach, die Höhe der oberen Enden der Löthöcker mit der Höhe des obersten Abschnitts des Abdeckelements zu vergleichen.
Bei einer elektronischen Komponente 31 der in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform ist die Höhe eines in der Mitte positionierten zweiten Stützelements 13A niedriger als die Höhe der zweiten Stützelemente 12 und 14. Die Höhe des zweiten Stützelements 13A ist größer als die Höhe des ersten Stützelements 11. Auf diese Weise kann das zweite Stützelement 13A auf der mittleren Seite eine geringere Höhe haben als die zweiten Stützelemente 12 und 14 auf der Seite des ersten Stützelements 11. In diesem Fall ist das Abdeckelement 17 so gebogen, dass es an zwei Abschnitten, wo das zweite Stützelement 12 bzw. das zweite Stützelement 14 angeordnet ist, nach oben ragt. Dies verstärkt die Zugspannungskraft des Abdeckelements 17. Darum wird die Zugspannungskraft verstärkt, und der Kontaktbereich mit dem Vergussharz kann weiter vergrößert werden. Aufgrund dessen ist es unwahrscheinlich, dass sich das Abdeckelement 17 im Moment des Bildens der Vergussharzschicht verformt, und die Wärmedissipationseigenschaften können wirkungsvoller verbessert werden.
Bei einer elektronischen Komponente 32 der in 6 gezeigten dritten Ausführungsform ist die Höhe eines zweiten Stützelements 14A größer als die Höhe des zweiten Stützelements 13. Auf diese Weise kann die Höhe des zweiten Stützelements 14A unmittelbar im Inneren des ersten Stützelements 11 größer ausgelegt werden als die Höhe des zweiten Stützelements 13 auf der mittleren Seite. Andere Bestandteilen der elektronischen Komponente 32 sind die gleichen wie die der elektronischen Komponente 1.
Wie bei einer elektronischen Komponente 33 der in 7 gezeigten vierten Ausführungsform kann die Höhe eines zweiten Stützelements 12A größer ausgelegt werden als die Höhe des zweiten Stützelements 13 auf der mittleren Seite.
Wie bei den elektronischen Komponenten 32 und 33 können die Höhen des zweiten Stützelements 14A und des zweiten Stützelements 12A, die auf der Seite des ersten Stützelements 11 positioniert sind, als die größte im Vergleich zu dem zweiten Stützelement 13 auf der mittleren Seite ausgelegt werden.
8 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer elektronischen Komponente 34 gemäß der fünften Ausführungsform. Bei der elektronischen Komponente 34 steht das Abdeckelement 17 in einer Richtung hervor, die von dem piezoelektrischen Substrat 2 in der mittleren Region beabstandet ist, wie in der elektronischen Komponente 1. Oder anders ausgedrückt: Das zweite Stützelement 13 ist höher als die zweiten Stützelemente 12 und 14 auf seinen beiden Seiten. Darüber hinaus sind die zweiten Stützelemente 12 bis 14 höher als das erste Stützelement 11. Es ist jedoch zu beachten, dass in der elektronischen Komponente 34 der oberste Abschnitt des Abdeckelements 17 höher ist als die oberen Enden der Löthöcker 16a und 16b. Anders ausgedrückt sind die zweiten Stützelemente 12 bis 14 so ausgelegt, dass sie höher sind als das erste Stützelement 11, so dass der oberste Abschnitt des Abdeckelements 17 höher wird als die oberen Enden der Löthöcker 16a und 16b. Wie oben beschrieben, kann das obere Ende eines jeden der Löthöcker 16a und 16b eine geringere Höhe haben als der oberste Abschnitt des Abdeckelements 17. Selbst in einem solchen Fall reicht es aus, wenn die Höhe der Elektrodenkontaktflecken, die auf dem Modulsubstrat 22 angeordnet sind, groß ist, wenn die elektrische Komponente auf dem Modulsubstrat montiert ist.
Außerdem ist in einer elektronischen Komponente 35 gemäß der in 9 gezeigten sechsten Ausführungsform der oberste Abschnitt des Abdeckelements 17 höher als die oberen Enden der Löthöcker 16a und 16b, wie in der elektronischen Komponente 34. In der elektronischen Komponente 35, wie in der elektronischen Komponente 31, hat das zweite Stützelement 13A in der Mitte eine geringere Höhe als die zweiten Stützelemente 12 und 14 auf seinen beiden Seiten.
Bei einer elektronischen Komponente 36 gemäß der in 10 gezeigten siebenten Ausführungsform ist das zweite Stützelement 14A höher als das zweite Stützelement 13. In einer elektronischen Komponente 37 gemäß der in 11 gezeigten achten Ausführungsform ist die Höhe des zweiten Stützelements 12A gleich der Höhe des zweiten Stützelements 13. In den elektronischen Komponenten 36 und 37, wie in der elektronischen Komponente 34, ist der oberste Abschnitt des Abdeckelements 17 so ausgelegt, dass er höher ist als die oberen Enden der Löthöcker 16a und 16b. Darüber hinaus entspricht in den elektronischen Komponenten 36 und 37 der oberste Abschnitt des Abdeckelements 17 nicht einem Abschnitt, wo das zweite Stützelement 13 in der Mitte bereitgestellt ist, sondern entspricht einem Abschnitt, wo das zweite Stützelement 14A oder 12A, das unmittelbar im Inneren des ersten Stützelements 11 positioniert ist, bereitgestellt ist.
Bei einer elektronischen Komponente 38 gemäß der in 12 gezeigten neunten Ausführungsform besteht in den Abschnitten, wo die Löthöcker 16a und 16b vorhanden sind, ein Teil des ersten Stützelements 11 unter den Löthöckern 16a und 16b aus Metall. In dem in 12 gezeigten Querschnitt ist ein aus Metall bestehender Stützelementabschnitt 11a bereitgestellt, um die Löthöcker 16a und 16b elektrisch zu verbinden. In diesem Fall kann die Stärke der Stützung des Abdeckelements 17 durch das erste Stützelement 11 erhöht werden. Man beachte, dass das erste Stützelement 11 in einer Rahmenform ausgebildet wird und dass nicht die gesamte Rahmenform aus Metall besteht. Der verbleibende Abschnitt, das heißt ein Abschnitt, der aus einem isolierenden Material besteht, wird an den Stützelementabschnitt 11a gebondet, der unter den Abschnitten positioniert ist, wo die Löthöcker 16a und 16b angeordnet sind, wodurch das erste Stützelement 11 gebildet wird. Man beachte jedoch, dass auch das gesamte erste Stützelement 11 aus Metall bestehen kann.
Wie oben beschrieben, kann das erste Stützelement 11 aus einem anderen Material als das Material der zweiten Stützelemente 12 bis 14 gebildet wird. Allerdings ist es bevorzugt, dass das erste Stützelement 11 und die zweiten Stützelemente 12 bis 14 aus dem gleichen Material hergestellt werden. Dies macht es möglich, die Kosten zu senken und den Prozess zu vereinfachen.
Anstelle der Löthöcker 16a und 16b können auch Metallhöcker, die aus einem anderen Metall wie zum Beispiel Au oder dergleichen bestehen, verwendet werden.
Darüber hinaus können, wie die in 12 gezeigten zweiten Stützelemente 12 bis 14, die zweiten Stützelemente Strukturen haben, in denen mehrere Materialschichten 12a, 12b, 13a, 13b, 14d und 14e laminiert sind. Dies macht es möglich, die Festigkeit der zweiten Stützelemente 12 bis 14 zu justieren.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen werden die Oberflächenschallwellenresonatoren gebildet, die die IDT-Elektroden enthalten. Bei der vorliegenden Erfindung ist der oben beschriebene Funktionsabschnitt nicht auf den Oberflächenschallwellenresonator beschränkt und kann auch eine andere Art von Oberflächenschallwellenresonator, ein Oberflächenschallwellenfilter oder dergleichen sein. Außerdem reicht es aus, wenn der Funktionsabschnitt ein Funktionsabschnitt ist, der einen hohlen Abschnitt braucht, und der Funktionsabschnitt ist nicht auf eine Struktur beschränkt, in der ein Element für elastische Wellen gebildet wird.
Bezugszeichenliste

1: Elektronische Komponente
2: Piezoelektrisches Substrat
3: IDT-Elektrode
4, 5: Reflektor
6a–6c, 7a, 7b: Oberflächenschallwellenresonator
8a, 8b, 8c, 8d: Elektrodenkontaktfleck
11: erstes Stützelement
11a: Stützelementabschnitt
12–14, 12A–14A: zweites Stützelement
12a, 12b: Materialschicht
13a, 13b, 14d, 14e: Materialschicht
14a, 14b, 14c: erstes Segment, zweites Segment, drittes Segment
15a, 15b: Lötmetallisierungsschicht
16a, 16b: Löthöcker
17: Abdeckelement
21: Elektronische Komponente vom Modul-Typ
22: Modulsubstrat
23a, 23b: Elektrodenkontaktfleck
24: Vergussharzschicht
31–38: Elektronische Komponente

Claims

Elektronische Komponente, umfassend: ein piezoelektrisches Substrat, eine Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und einen Funktionsabschnitt bildet, ein erstes Stützelement, das in einer Rahmenform ausgebildet ist und so auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, dass ein hohler Abschnitt entsteht, der dem Funktionsabschnitt zugewandt ist, ein zweites Stützelement, das auf dem piezoelektrischen Substrat in einer innerseitigen Region angeordnet ist, die von dem ersten Stützelement umgeben ist, und ein Abdeckelement, das auf das erste und das zweite Stützelement laminiert ist und den hohlen Abschnitt bildet, wobei eine Höhe des zweiten Stützelements größer ist als eine Höhe des ersten Stützelements.
Elektronische Komponente nach Anspruch 1, wobei mehrere zweite Stützelemente bereitgestellt sind.
Elektronische Komponente nach Anspruch 2, wobei Höhen der mehreren zweiten Stützelemente einander gleich sind.
Elektronische Komponente nach Anspruch 2, wobei die Höhe von mindestens einem der zweiten Stützelemente von der Höhe eines jeden der anderen zweiten Stützelemente verschieden ist.
Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens eines der zweiten Stützelemente mehrere Materialschichten enthält.
Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens ein Teil des ersten Stützelements aus Metall besteht.
Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner enthält: ein Bondungselement, das auf dem ersten Stützelement angeordnet ist.
Elektronische Komponente nach Anspruch 7, wobei eine Höhe eines obersten Abschnitts des Abdeckelements geringer ist als eine Höhe eines oberen Endes des Bondungselements.
Elektronische Komponente nach Anspruch 7, wobei die Höhe des obersten Abschnitts des Abdeckelements größer ist als die Höhe des oberen Endes des Bondungselements.
Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Stützelement und das zweite Stützelement aus voneinander verschiedenen Materialien bestehen.
Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mindestens eine IDT-Elektrode in dem Funktionsabschnitt so ausgebildet wird, dass eine Oberflächenschallwellenvorrichtung entsteht.