JP2005217177A - Electronic component device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品素子をベース基板にハンダを用いてフリップチップ実装して成る電子部品装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic component device in which electronic component elements are flip-chip mounted on a base substrate using solder.
従来、電子部品装置の小型化の要求に伴い、電子部品素子の入出力電極にバンプを形成し、ベース基板の接続電極とフェイスダウンにてフリップチップ実装を行なうことにより製作された電子部品装置が知られている。このような例として図4に、電子部品素子(弾性表面波素子)101をハンダを用いてフリップチップ実装して成る電子部品装置としての弾性表面波装置100の断面図を示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic component device manufactured by forming bumps on input / output electrodes of an electronic component element and performing flip-chip mounting face-down with a connection electrode of a base substrate in response to a demand for downsizing of an electronic component device. Are known. As an example of this, FIG. 4 shows a cross-sectional view of a surface
電子部品素子101は、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板などの単結晶圧電基板の一方主面(図4では下面)にIDT電極110が形成され、さらに同じ主面に、このIDT電極110に信号を供給したり、IDT電極110から信号を取り出したりする接続電極104が形成されている。なお、これらのIDT電極110や接続電極104は、圧電基板上に薄膜技法を用いてアルミニウムなどで形成されている。
In the
また、ベース基板102は例えば、アルミナセラミックスなどからなり、ベース基板の上面に、弾性表面波素子101の接続電極104と接続される素子接続用電極105が配置されている。
The
そして、電子部品素子である弾性表面波素子101は、その下面とベース基板102の上面との間に所定間隔を形成するように、弾性表面波素子101の接続電極104とベース基板102の素子接続用電極105とがハンダバンプ部材103を用いて接続されている。また、弾性表面波素子101の外周には外周封止電極106が形成され、この部分とベース基板102の外周封止導体膜107とがハンダ接合部材108によって接合され、弾性表面波素子101の下面とベース基板102の上面との間の空隙が気密封止されている。この結果、弾性表面波素子101の下面に形成されたIDT電極110は、水分の浸入等による変質を防ぐことができ、安定した信頼性性能を確保できる。
The surface
また、より気密性を高めて信頼性を向上させるために通常は、ベース基板102と接続・封止を行なった弾性表面波素子101の上面側から、エポキシ樹脂ペースト等を塗布、硬化処理することにより外装樹脂層109が形成されている。
In order to improve airtightness and improve reliability, usually, an epoxy resin paste or the like is applied and cured from the upper surface side of the surface
なお、ハンダバンプ部材103やハンダ接合部材108に用いられるハンダは、一般的には、Pb/Snを主成分とし、その体積膨張率が3〜5%程度となっている。
しかしながら、従来の弾性表面波装置100においては、マザーボードへの実装時において、ハンダリフロー等の熱が弾性表面波装置100の内部にも加わるため、弾性表面波素子101の外周封止電極106とベース基板102の外周封止導体膜107とを接合しているハンダ接合部材108及び接続電極104と素子接続電極105とを接続しているハンダバンプ部材103にも熱が加わる。この時、ハンダバンプ部材103及びハンダ接合部材108に過度の熱が加わると、これらが再溶融するとともに前述したように体積が3〜5%膨張する。
However, in the conventional surface
しかしハンダ接合部材108の外周面が、外装樹脂層109によって覆われていることから、外装樹脂109の体積膨張率が低すぎる場合には、再溶融して体積が膨張したハンダバンプ部材103及びハンダ接合部材108が弾性表面波素子101とベース基板102との間の空隙を互いの方向に流れ出すこととなり、その結果、弾性表面波素子101の接続電極104と外周封止電極106とが短絡してしまうという問題を、また、外装樹脂109の体積膨張率が大きすぎる場合には、加熱によって外層樹脂109が膨張した際に外装樹脂109が弾性表面波素子101をベース基板102から引き剥がしてしまい、その結果、ハンダ接合部材108が細り、接続不良を発生させてしまうという問題点を有していた。
However, since the outer peripheral surface of the
本発明は上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、マザーボードに実装する際、内部のハンダの再溶融による短絡や接続不良を防止することができる電子部品装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component device that can prevent a short circuit and poor connection due to remelting of internal solder when mounted on a motherboard. There is.
本発明の電子部品装置は、一方主面に接続電極及び外周封止電極が形成された電子部品素子と、上面にハンダバンプ部材を介して前記接続電極と接続する素子接続用電極、ハンダ接合部材を介して前記外周封止電極と接合する外周封止導体膜及び外部端子電極が夫々形成されたベース基板とを、前記ベース基板と前記電子部品素子との間に所定間隔が形成されるようにして接合するとともに、前記電子部品素子の側面及及びハンダ接合部材の外周面に外装部材を配して成る電子部品装置において、前記外装部材を、体積膨張率が6%〜11%で、且つ、前記ハンダ接合部材の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料により形成することを特徴とするものである。 An electronic component device according to the present invention includes an electronic component element having a connection electrode and a peripheral sealing electrode formed on one main surface, an element connection electrode connected to the connection electrode via a solder bump member, and a solder joint member on an upper surface. A base substrate on which an outer peripheral sealing conductor film and an external terminal electrode that are joined to the outer peripheral sealing electrode are respectively formed so that a predetermined interval is formed between the base substrate and the electronic component element. In the electronic component device, in which an exterior member is disposed on the side surface of the electronic component element and the outer peripheral surface of the solder joint member, the exterior member has a volume expansion coefficient of 6% to 11%, and The solder bonding member is formed of a low elastic material having an elastic modulus at a melting temperature of 0.3 GPa or less.
また、本発明の電子部品装置は、上記構成において、前記ハンダバンプ部材と前記ハンダ接合部材とが同一組成のハンダから成ることを特徴とするものである。 The electronic component device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the solder bump member and the solder joint member are made of solder of the same composition.
さらに、本発明の電子部品装置は、上記構成において、外装部材がエポキシ樹脂を主成分とし、かつ、シリカフィラ60wt%〜70wt%とシリコーン樹脂5wt%〜10wt%とを含有させた低弾性材料から成ることを特徴とするものである。
Furthermore, in the electronic component device of the present invention, in the above configuration, the exterior member is composed of an epoxy resin as a main component, and a low-elasticity material containing silica filler 60 wt% to 70 wt% and
また、本発明の電子部品装置は、上記構成において、前記電子部品素子の一方主面、ベース基板の上面及びハンダ接合部材の内周面によって囲まれる領域に、気体が充填されていることを特徴とするとするものである。 In the electronic component device of the present invention, in the above configuration, a gas is filled in a region surrounded by the one main surface of the electronic component element, the upper surface of the base substrate, and the inner peripheral surface of the solder joint member. It is supposed to be.
本発明の電子部品装置によれば、一方主面に接続電極及び外周封止電極が形成された電子部品素子と、上面にハンダバンプ部材を介して接続電極と接続する素子接続用電極、ハンダ接合部材を介して外周封止電極と接合する外周封止導体膜及び外部端子電極が夫々形成されたベース基板とを、ベース基板と電子部品素子との間に所定間隔が形成されるようにして接合するとともに、電子部品素子の側面及びハンダ接合部材の外周面に外装部材を配して成る電子部品装置において、側面外装部材を、体積膨張率が6%〜11%で、且つ、ハンダ接合部材の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料により形成したことから、電子部品装置をマザーボードに実装する際、ハンダリフロー等の熱でハンダバンプ部材及びハンダ接合部材が溶融し体積膨張が生じ、その体積膨張による応力によって電子部品素子を上方に持ち上げる力が働いた時に、側面外装部材も同時に良好に伸びてベース基板の表面と電子部品素子の一方主面との間の間隔の変化に追従するので、再溶融したハンダが電子部品素子とベース基板との空隙内を互いの方向に向かって流れ出して短絡を発生させることはない。また、外装部材の体積膨張率が適切に選ばれているため、ハンダバンプ部材の接続不良やハンダ接合部材の細りによる気密封止不良の発生を防止することができる。 According to the electronic component device of the present invention, an electronic component element having a connection electrode and a peripheral sealing electrode formed on one main surface, an element connection electrode connected to the connection electrode via a solder bump member on the upper surface, and a solder joint member The outer peripheral sealing conductor film to be bonded to the outer peripheral sealing electrode and the base substrate on which the external terminal electrode is formed are bonded so that a predetermined interval is formed between the base substrate and the electronic component element. In addition, in the electronic component device in which the exterior member is disposed on the side surface of the electronic component element and the outer peripheral surface of the solder joint member, the side surface exterior member has a volume expansion coefficient of 6% to 11% and the solder joint member is melted. Because it is made of a low elastic material with an elastic modulus at a temperature of 0.3 GPa or less, when mounting an electronic component device on a mother board, solder bump members and solder joints are heated by heat such as solder reflow. When the force that lifts the electronic component element upward due to the stress due to the volume expansion is applied, the side surface exterior member also stretches well at the same time, and the surface of the base substrate and one main surface of the electronic component element Therefore, the remelted solder does not flow out in the gap between the electronic component element and the base substrate in the direction of each other to cause a short circuit. Moreover, since the volume expansion coefficient of the exterior member is appropriately selected, it is possible to prevent the occurrence of poor airtight sealing due to poor connection of the solder bump member or narrowing of the solder joint member.
また、本発明の電子部品装置よれば、上記構成において、ハンダバンプ部材とハンダ接合部材とが同一組成のハンダから成る場合には、ハンダバンプ部材とハンダ接合部材とを同一の工程で同時に形成できることから工程短縮が可能となり、さらに、両者の体積膨張率が同一であるために、電子部品装置をマザーボードに実装する際ハンダリフロー等の熱によるハンダバンプ部材とハンダ接合部材との体積膨張率差による接続不良が発生することがない。 In addition, according to the electronic component device of the present invention, in the above configuration, when the solder bump member and the solder joint member are made of solder of the same composition, the solder bump member and the solder joint member can be formed simultaneously in the same process. Furthermore, since the volume expansion coefficient of both is the same, there is a poor connection due to the difference in volume expansion coefficient between the solder bump member and the solder joint member due to heat such as solder reflow when mounting the electronic component device on the motherboard. It does not occur.
さらに、本発明の電子部品装置によれば上記構成おいて、外装部材がエポキシ樹脂を主成分とし、かつ、シリカフィラ60wt%〜70wt%とシリコーン樹脂5wt%〜10wt%とを含有させた低弾性材料から成る場合には、外装部材を、体積膨張率が6〜11%で、且つ、ハンダ接合部材の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料とすることができる。 Furthermore, according to the electronic component device of the present invention, in the above configuration, the exterior member is mainly composed of epoxy resin, and low elasticity including 60 wt% to 70 wt% of silica filler and 5 wt% to 10 wt% of silicone resin. When made of a material, the exterior member can be a low elastic material having a volume expansion coefficient of 6 to 11% and an elastic modulus at the melting temperature of the solder joint member of 0.3 GPa or less.
また、本発明の電子部品装置よれば、上記構成において、電子部品素子の下面、ベース基板の上面及びハンダ接合部材の内周面によって囲まれる領域に気体が充填されている場合には、電子部品装置のマザーボードへの実装時の熱で気体も同時に膨張し、電子部品素子を上方に持ち上げる力がさらに強化されるので、ベース基板の上面と電子部品素子の下面との間を広げることがより確実になり、ハンダの流れ出しによる短絡防止はいっそう確実なものにすることができる。 According to the electronic component device of the present invention, in the above configuration, when the gas is filled in the region surrounded by the lower surface of the electronic component element, the upper surface of the base substrate, and the inner peripheral surface of the solder joint member, When the device is mounted on the motherboard, the gas expands at the same time, and the force to lift the electronic component element upward is further strengthened, so it is more certain that the space between the upper surface of the base substrate and the lower surface of the electronic component element is widened. Thus, it is possible to further prevent the short circuit due to the flowing out of the solder.
以下、本発明の電子部品装置を添付の図面に基づいて詳説する。なお、説明は電子部品素子として弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置を例にとって行なう。 Hereinafter, an electronic component device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The description will be made by taking a surface acoustic wave device using a surface acoustic wave element as an electronic component element as an example.
図1は本発明の電子部品装置の一実施例である弾性表面波装置の断面図であり、図2は弾性表面波装置1に用いるベース基板3の平面図である。また、図3(a)はハンダバンプ部材及びハンダ接合部材の固化時の弾性表面波装置の断面図であり、(b)はハンダバンプ部材及びハンダ接合部材の溶融時の弾性表面波装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface acoustic wave device which is an embodiment of an electronic component device of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a
弾性表面波装置(電子部品装置)1は、主に弾性表面波素子(電子部品素子)2、ベース基板3、ハンダバンプ部材4、ハンダ接合部材5、外装部材6より構成されている。
A surface acoustic wave device (electronic component device) 1 mainly includes a surface acoustic wave element (electronic component element) 2, a
弾性表面波素子2としては弾性表面波共振子、弾性表面波フィルタなどが例示でき、このような弾性表面波素子2は、水晶やニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどの圧電基板の一方主面(図1では下面)に、図示しないインターデジタルトランスデューサ電極(本発明では櫛歯状電極及び反射器電極を含み、以下単にIDT電極という)およびこのIDT電極と接続する接続電極8を形成することにより製作される。また、この圧電基板下面の外周には全周にわたって、IDT電極や接続電極8を取り囲むように環状の外周封止電極9が形成されている。これらの各電極はAl、Cu等の金属材料からなり、例えばフォトリソグラフィ技術により形成される。また、必要に応じてその表面にCr、Ni、Auなどの層が形成される。
Examples of the surface
ベース基板3は、例えばガラス−セラミック材料などの多層基板から成り、表面(図1では上面)には、弾性表面波素子2の接続電極8と対向する素子接続用電極10、及び外周封止電極9と対向する環状の外周封止導体膜11が形成されている。また、ベース基板3の下面には、外部端子電極12が形成されており、素子接続電極10と外部端子電極12とはビアホール導体13を含む内部配線パターンにて接続されている。
The
ここで弾性表面波素子2は、接続電極8とベース基板3の素子接続用電極10とをハンダバンプ部材4によって、弾性表面波素子2の下面とベース基板3の上面との間に所定の空隙を形成するようにベース基板3と電気的に接続されている。そして、外周封止電極9と外周導体膜11とをハンダ接合部材5によって接合することによって、弾性表面波素子2の下面とベース基板3の上面との間の空隙が気密に封止され、空隙内部を気密に保つことができ、空気中の湿気の浸入などによるIDT電極の劣化を防止することができる。
Here, in the surface
弾性表面波素子2とベース基板3との接続・接合にあたっては、まず、ベース基板2にハンダバンプ部材4とハンダ接合部材5とをそれぞれ形成する。このハンダバンプ部材4とハンダ接合部材5は、素子接続用電極10の表面及び外周封止導体膜11の表面にペースト状のハンダをそれぞれ塗布して形成する。なお、バンプ状の形状とするために、塗布したハンダの一次加熱処理及び洗浄処理を行なう。これによって、塗布されたハンダは、素子接続用電極10及び外周封止導体膜11上で半球状となり、さらに、不要なフラックス成分を除去することができる。そして、上述のバンプ状のハンダが形成されたベース基板3に弾性表面波素子2を載置し、リフロー処理を行なうことによりハンダバンプ部材4によって電気的な接続を施し、ハンダ接合部材5によって機械的な接合を行なうとともに気密封止を行なう。これにより、ハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5の高さに相当する空隙が、弾性表面波素子2の下面とベース基板3の上面との間にできかつ気密封止されるため、弾性表面波素子2の下面において安定した弾性表面波を振動させることができる。
In connecting / bonding the surface
なお、上述の、ベース基板3に電気的な接続及び機械的な接合が施された弾性表面波素子2には、上面側及び側面外周を覆って外装部材6が被着形成される。ただし、上面側の外装部材6は外部からの機械的衝撃に対し充分な強度を確保できれば、必ずしも形成する必要はない。
The surface
そして本発明の電子部品装置1の特徴的なことは、外装部材6を、体積膨張率が6%〜11%で、且つ、ハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料により形成することである。外装部材6を、体積膨張率が6%〜11%の範囲することにより、外装部材6がハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5の溶融による体積膨張によるベース基板3の表面と弾性表面波素子2との間の間隔の変化に追従することができる。このため、弾性表面波装置1をマザーボードに実装する際に、ハンダリフロー等の熱でハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5が溶融し体積膨張が生じ、弾性表面波素子1を上方に持ち上げる力が働いたとしても、外装部材6が良好に伸びるためにベース基板3の表面と弾性表面波素子1の下面との間は広がることができる。すなわち、図3(a)に示すように、マザーボードに実装する前のベース基板3の上面と弾性表面波素子2の下面との間隔Aは、マザーボードに実装時ハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5が溶融し体積膨張が生じる結果、図3(b)に示す間隔Bとなる。このとき間隔A<間隔Bの関係となり、ベース基板3の上面と弾性表面波素子2の下面との間隔が広がることにより、ハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5の体積膨張(特に上下方向の動き)は妨げられることがない。よって、従来のように溶融したハンダが弾性表面波素子2とベース基板3との空隙を互いの方向に向かって流れ出し短絡を発生させることはない。
A characteristic of the
また、ハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料により形成することにより、ハンダと外装部材6との体積膨張に差があっても、外装部材6のハンダ接合部材の溶融温度での弾性率を0.3GPa以下とすることで、ハンダの体積膨張にすぐに追随することが可能となり、溶融したハンダの体積膨張を外装部材6側で十分吸収することができる。
Moreover, even if there is a difference in volume expansion between the solder and the
なお、外装部材6の体積膨張率が6%未満であるとハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5の体積膨張(特に上下方向の動き)が妨げられることになり、ハンダの流れ出しによる短絡不良の原因となる。また、外装部材6の体積膨張率が11%を超えるとハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5の体積膨張(特に上下方向の動き)よりも、外装部材6の体積膨張が大きくなりすぎるため、ハンダが細り接続不良の原因となる。また、外装部材6のハンダ接合部材の溶融温度での弾性率が0.3GPaを超えると、外装部材6の体積膨張に要する時間が長いものとなり、外装部材6の体積膨張が溶融したハンダの体積膨張に追随することができず、その結果、内部にハンダ流れが発生しやすくなる危険がある。従って、本発明においては、外装部材6を体積膨張率が6%〜11%で、且つ、ハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料により形成することが重要である。
If the volume expansion rate of the
また、本発明の電子部品装置において、ハンダバンプ部材4とハンダ接合部材5とが同一組成のハンダから成る場合には、ハンダバンプ部材4とハンダ接合部材5とを同一の工程で同時に形成できることから、工程短縮が可能となるとともに、両者の体積膨張率が同一であるために、電子部品装置をマザーボードに実装する際、ハンダリフロー等の熱によるハンダバンプ部材4とハンダ接合部材5との体積膨張率差に起因する接続不良が発生したりすることがなく接続信頼性を損なうこともない。
Further, in the electronic component device of the present invention, when the solder bump member 4 and the solder
また、本発明の電子部品装置において、外装部材6をエポキシ樹脂を主成分とし、かつ、シリカフィラを60wt%〜70wt%とシリコーン樹脂5wt%〜10wt%を含有させた低弾性材料から成るものとした場合には、外装部材6を体積膨張率が6%〜11%で、且つ、ハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率が0.3GPa以下の低弾性材料とすることが容易にできる。
Further, in the electronic component device of the present invention, the
なお、ここでエポキシ樹脂は外装部材6の主成分であり、ビスフェノールエポキシ樹脂やビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタリン骨格型エポキシ樹脂、並びにフェノール樹脂と硬化剤としての酸無水物硬化剤、フェノール樹脂系硬化剤等の構成が例示される。
Here, the epoxy resin is the main component of the
また、シリカフィラは外装部材6の骨格成分で外装部材6の熱膨張係数の支配的要素となる。ここでシリカフィラが60wt%未満であると、外装部材6の体積膨張率が11%を超えるとともにリフロー後の封止不良が増加する傾向があり好ましくない。また、シリカフィラが70wt%を超えると、外装部材6が硬くなりハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率が0.3GPaを超える傾向にある。
Further, the silica filler is a skeleton component of the
さらにシリコーン樹脂は、樹脂の弾性率の制御が可能であると共に、外装部材6が硬化した後に熱応力の吸収体として作用する。シリコーン樹脂の含有量が5wt%未満では、外装部材6のハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率が0.3GPaを超える傾向があり、また、樹脂の硬化収縮によりベース基板3の反りが大きくなる問題が発生する。シリコーン樹脂が10wt%を超えると、外装部材6の常温(25℃)における弾性率が3.5GPaと小さくなり、外部衝撃から弾性表面波素子2を保護するのに必要な強度を維持することが困難となる傾向がある。
Furthermore, the silicone resin can control the elastic modulus of the resin and acts as a thermal stress absorber after the
なお、シリカはその平均粒子径が5μm、最大粒径が20μm程度であり、シリコーン樹脂はその平均粒径が1μm以下である。そして、これらの成分の含有量を制御することにより樹脂の体積膨張率の制御が可能となる。一般にこのような組成物の体積膨張率は次式で求められる。 Silica has an average particle size of 5 μm and a maximum particle size of about 20 μm, and silicone resin has an average particle size of 1 μm or less. The volume expansion coefficient of the resin can be controlled by controlling the contents of these components. In general, the volume expansion coefficient of such a composition is obtained by the following equation.
体積膨張率(%)=α1(Tg―25℃)+α2(220℃−Tg) (1)
(1) 式において、Tgは外装部材6のガラス転移温度であり、α1は外装部材6のガラス転移温度(Tg)より低温側での熱膨張係数であり、α2は外装部材6のTgより高温側での熱膨張係数である。
Volume expansion rate (%) = α1 (Tg−25 ° C.) + Α2 (220 ° C.−Tg) (1)
In the formula (1), Tg is the glass transition temperature of the
(1)式で求められる外装部材6の体積膨張率は、その値が6%〜11%となるように外装部材6のガラス転移温度(Tg)、熱膨張係数(α1,α2)を決定すればよい。それにより外装部材6はハンダバンプ部材4及びハンダ接合部材5の体積膨張に追従して変形し、ベース基板3の上面と弾性表面波素子2の下面との間の間隔が変化することができ、その結果、ハンダの流れ出しによる短絡不良もなく、弾性表面波素子2との密着強度も確保できる。
The volume expansion coefficient of the
また、本発明の電子部品装置1において、電子部品素子2の下面、ベース基板3の上面及びハンダ接合部材5の内周面によって囲まれる領域に、気体を充填した場合には、電子部品装置1のマザーボードへの実装時の熱で気体も同時に膨張し、電子部品素子2を上方に持ち上げる力がさらに強化されるので、ベース基板3の表面と電子部品素子2の下面との間を広げることがさらに確実になり、ハンダの流れ出しによる短絡防止はいっそう確実なものになる。
Further, in the
このような気体としてはアルゴン、窒素等の不活性ガスが例示される。 Examples of such a gas include inert gases such as argon and nitrogen.
なお、上述の実施例では、電子部品素子に弾性表面波素子を用いた電子部品装置である弾性表面波装置で説明したが、電子部品素子にハンダパンプを用いてベース基板に接続し、且つ側面を外装部材で被覆した電子部品装置にも広く利用できる。 In the above-described embodiment, the surface acoustic wave device, which is an electronic component device using a surface acoustic wave element as the electronic component element, has been described. However, the electronic component element is connected to the base substrate using a solder pump, and the side surface is The present invention can also be widely used for an electronic component device covered with an exterior member.
次に外装部材6において、体積膨張率の異なる10種類の樹脂を用いて評価を行なった。この外装部材6の体積膨張率は3.3〜16%の間で異なっているものであり、この10種類の樹脂で外装部材6を形成した弾性表面波装置1をそれぞれ作成した。ここでの体積膨張率の可変は、表1に示すようにシリカ、シリコーン樹脂、2種類のフェノール樹脂系硬化剤、酸無水硬化剤の含有量を調整して行なった。次に、これら作成した10種類の弾性表面波装置1をリフロー処理後(温度220℃、30秒 ピーク245℃)、封止状態をX線検査装置により封止部材の形状を検査した。これらの樹脂の体積膨張率、ガラス転移温度(Tg)、熱膨張係数(α1,α2)、弾性率(25℃、220℃)とX線検査装置による封止状態の評価結果を表1に示す。
Next, the
なお、ここで用いる弾性表面波装置1の外形サイズは1.6mm×1.8mm ×0.7mm程度であり、外装部材6の厚みは0.1mm程度である。また、本評価では、溶融温度が220℃のハンダを用いた。
リフロー処理後の封止状態の不良率が0%のものを合格と判定すると体積膨張率6%〜11%が合格となり体積膨張率5.9%以下と体積膨張率12.1〜16%の範囲が不合格となる。またこの体積膨張率6%〜11%の範囲にするためには、ガラス転移温度は126℃〜138℃、ガラス転移温度(Tg)より低温での熱膨張係数α1が18〜27ppm、ガラス転移温度(Tg)より高温での熱膨張係数α2が74〜81ppmとなるようにすればよいことがわかる。ここで、熱膨張係数(α1,α2)は外装部材6に含有される無機フィラとしてのシリカの配合量が支配的であり、シリカの配合量を増量すると熱膨張係数(α1,α2)が小さくなることから、体積膨張率を小さくすることができる。また、ガラス転移温度(Tg)の調整は外装部材6に含有されるエポキシ樹脂成分のビスフェノールA型樹脂とビスフェノールF型樹脂、ナフタリン骨格型エポキシ樹脂並びにフェノール樹脂の配合量を調整すればよい。即ち、ナフタリン骨格型エポキシ樹脂の配合を増量するとガラス転移温度(Tg)が上昇させることができる。
When the defective rate of the sealed state after the reflow process is determined to be acceptable, the volume expansion coefficient is 6% to 11% and the volume expansion coefficient is 5.9% or less and the volume expansion coefficient is 12.1 to 16%. The range is rejected. Further, in order to make the volume expansion ratio in the range of 6% to 11%, the glass transition temperature is 126 ° C. to 138 ° C., the thermal expansion coefficient α1 at a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) is 18 to 27 ppm, and the glass transition temperature. It can be seen that the thermal expansion coefficient α2 at a higher temperature than (Tg) may be 74 to 81 ppm. Here, the thermal expansion coefficient (α1, α2) is dominated by the amount of silica as the inorganic filler contained in the
以上の結果より、本発明の電子部品装置によれば、外装部材6の体積膨張率を6〜11%、且つ、ハンダ接合部材5の溶融温度における弾性率を0.3GPa以下の範囲とすることにより、ハンダが再溶融してもハンダが内部方向に向かって流れ出すことを防止できることがわかった。
From the above results, according to the electronic component device of the present invention, the volume expansion coefficient of the
1・・・弾性表面波装置
2・・・弾性表面波素子
3・・・ベース基板
4・・・ハンダバンプ部材
5・・・ハンダ接合部材
6・・・外装部材
8・・・接続電極
9・・・外周封止電極
10・・・素子接続用電極
11・・・外周封止導体膜
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