JP2009140973A - 電子部品とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】デバイス基板(1)にコアパターン(7)とこの表面を覆うバンプパターン(8)を有する第2の電極部(6)を設け、コアパターン(7)はバンプパターン(8)よりも硬度が高い材料で構成し、接合基板(2)にはバンプパターン(8)と同一材料の第1の電極部(5)を設け、直接接合した第1の電極部(5)とバンプパターン(8)を介してデバイス基板(1)の機能部と第1の電極部(5)とを電気接続したことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、対向した基板の間に正確な隙間を作ることができ、しかも、部品面積を小さくできる電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の請求項7記載の電子部品製造方法は、機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品を作成するに際し、前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に、他方の基板に向かって突出したコアパターンと電気導電性で前記コアパターンよりも硬度が低く前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンとを有する第2の電極部を形成し、前記他方の基板の第2の電極部に対応した位置に前記バンプパターンと同一材料の第1の電極部を形成し、前記一方の基板の第2の電極部と前記他方の基板の第1の電極部とを圧接して前記バンプパターンと第1の電極部を塑性変形させると共に互いを直接接合した第1の電極部と前記バンプパターンを介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続することを特徴とする。
本発明の請求項11記載の電子部品製造方法は、請求項7において、前記バンプパターンと第1の電極の少なくとも一方の表面粗さBを、前記コアパターンの表面粗さAよりも大きくすることを特徴とする。
本発明の請求項13記載の電子部品製造方法は、請求項7〜請求項9の何れかにおいて、前記バンプパターンの厚みが0.1〜5μmであることを特徴とする。
(実施の形態1)
図1と図2は本発明の実施の形態1を示す。
このように、デバイス基板1と接合基板2との隙間d1の精度が良好なため、第1検出電極3と第2検出電極4との間の間隔d2のばらつきも少なく、静電容量が安定し、電子部品の特性のばらつきを防ぎ、生産コストを低減できる。
図3は本発明の実施の形態2を示す。
実施の形態1では第1の電極部5ならびにバンプパターン8としてAuを使用して両者を直接接合したが、この実施の形態2では、図3(a)に示すようにコアパターン7のNiの上に半田などの溶融金属11をバンプパターン8として形成した点だけが異なっている。
図4は本発明の実施の形態3を示す。
実施の形態1では第1の電極部5とバンプパターン8としてAuを使用して両者を直接接合したが、この実施の形態3では、図4(a)に示すようにコアパターン7のNiの上にAgやCuやAuなどの金属微粉末を接着剤に分散させたペーストなどの導電性接着剤13をバンプパターン8として形成した点だけが異なっている。
図5は本発明の実施の形態4を示す。
この実施の形態4は、実施の形態1におけるコアパターン7の表面へのバンプパターン8の具体的な形成工程を示している。
“ 面粗さB1 > 面粗さA ”
に調製した後に、図5(b)に示すように圧接することによって、間隔d2の確保と接触確率の向上による接合品質の向上が実現できる。
図6と図7は本発明の実施の形態5を示す。
実施の形態1ではコアパターン7の端面はフラットであったが、この実施の形態5では図6(a)と図7(b)に示すようにコアパターン7の端面7aに突部14が形成されるようにNiが形成されている点だけが異なっている。
また、バンプパターン8として溶融金属を採用した実施の形態2の場合にも、コアパターン7の端面に突部14を形成することを同様に実施できる。この場合、接合領域に溶融金属が充分に存在する領域を作ることができ、外部からの熱応力などによる歪みを吸収することができ、高信頼性の接合品質を得ることができる。
図8(a)(b)は本発明の実施の形態6を示す。
実施の形態5の図7に示した第2の電極部6の端面を粗化して第1の電極部5との接触面積を増やすことによって、さらに接触確率を増加することができる。
図9は本発明の実施の形態7を示す。
上記の各実施の形態では、第1,第2の電極部5,6の大きさは、図2に示すように接合基板2,デバイス基板1において単一の大きさであったが、図9に示した分解図のように、接合基板2,デバイス基板1の縁に沿って環状に配置された第1,第2の電極部5,6のうちのコーナー部の電極15,16を残りの電極よりも大きくすることにより、接合後に外部からの熱変化等による応力が生じる場合においても耐えることのできる構造を実現できる。
2 接合基板
3 第1検出電極
4 第2検出電極
5 第1の電極部
6 第2の電極部
6a 第2の電極部の端面
7 コアパターン
8 バンプパターン
9 テーブル
10 加圧治具
11 溶融金属(バンプパターン)
12a,12b 加圧治具
13 導電性接着剤(バンプパターン)
14 突部
15,16 コーナー部の電極
d1 隙間
d2 間隔
F 力
FF 荷重
Claims (14)
- 機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品であって、
前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に他方の基板の第1の電極部に当接する第2の電極部を設け、
第2の電極部には、前記一方の基板から他方の基板に向かって突出したコアパターンと、前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンを設け、
前記コアパターンは前記バンプパターンよりも硬度が高い材料で構成し、かつ第1の電極部と前記バンプパターンとを同一材料で構成し、
直接接合した第1の電極部と前記バンプパターンを介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続した
電子部品。 - 機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品であって、
前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に他方の基板の第1の電極部に当接する第2の電極部を設け、
第2の電極部には、前記一方の基板から他方の基板に向かって突出したコアパターンと、前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンとしての溶融金属を設け、
前記コアパターンは前記溶融金属よりも硬度が高い材料で構成し、
溶融固化して接合した第1の電極部と前記溶融金属を介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続した
電子部品。 - 機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品であって、
前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に他方の基板の第1の電極部に当接する第2の電極部を設け、
第2の電極部には、前記一方の基板から他方の基板に向かって突出したコアパターンと、前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンとしての導電性接着剤を設け、
前記コアパターンは第1の電極部よりも硬度が高い材料で構成され、
硬化した導電性接着剤で前記デバイス基板と前記接合基板を接合すると共に前記導電性接着剤を介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続した
電子部品。 - 前記コアパターンがNiまたはTiまたはWまたはセラミクスなどの無機材料で構成され、
前記バンプパターンと第1の電極部がAuまたはCuまたはAlで構成されている
請求項1記載の電子部品。 - 前記コアパターンがNiまたはTiまたはWまたはセラミクスなどの無機材料で構成され、
前記第1の電極部がAuまたはCuまたはAlで構成されている
請求項2または請求項3に記載の電子部品。 - 前記コアパターンの端面に突部が形成されている
請求項1〜請求項3の何れかに記載の電子部品。 - 機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品を作成するに際し、
前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に、他方の基板に向かって突出したコアパターンと電気導電性で前記コアパターンよりも硬度が低く前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンとを有する第2の電極部を形成し、
前記他方の基板の第2の電極部に対応した位置に前記バンプパターンと同一材料の第1の電極部を形成し、
前記一方の基板の第2の電極部と前記他方の基板の第1の電極部とを圧接して前記バンプパターンと第1の電極部を塑性変形させると共に互いを直接接合した第1の電極部と前記バンプパターンを介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続する
電子部品製造方法。 - 機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品を作成するに際し、
前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に、他方の基板に向かって突出したコアパターンと電気導電性で前記コアパターンよりも硬度が低く前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンとしての溶融金属を有する第2の電極部を形成し、
前記他方の基板の第2の電極部に対応した位置に第1の電極部を形成し、
前記一方の基板の第2の電極部と前記他方の基板の第1の電極部とを圧接して前記溶融金属と第1の電極部を塑性変形させると共に加熱して前記溶融金属を溶融固化させて接合した第1の電極部と前記溶融金属を介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続する
電子部品製造方法。 - 機能部が形成されたデバイス基板に前記機能部との間に隙間をあけて覆うように接合基板を接合した電子部品を作成するに際し、
前記デバイス基板と前記接合基板との一方の基板に、他方の基板に向かって突出したコアパターンと電気導電性で前記コアパターンの表面を覆うバンプパターンとしての未硬化の導電性接着剤とを有する第2の電極部を形成し、
前記他方の基板の第2の電極部に対応した位置に第1の電極部を形成し、
前記一方の基板の第2の電極部と前記他方の基板の第1の電極部とを圧接するとともに前記導電性接着剤を硬化させて接合した第1の電極部と前記導電性接着剤を介して前記機能部と第1の電極部とを電気接続する
電子部品製造方法。 - 第2の電極部の表面粗さRaがRa>1μmである
請求項7または請求項8記載の電子部品製造方法。 - 前記バンプパターンと第1の電極の少なくとも一方の表面粗さBを、前記コアパターンの表面粗さAよりも大きくする
請求項7記載の電子部品製造方法。 - 前記コアパターンの高さが1〜30μmである
請求項7〜請求項9の何れか記載の電子部品製造方法。 - 前記バンプパターンの厚みが0.1〜5μmである
請求項7〜請求項9の何れか記載の電子部品製造方法。 - 前記コアパターンとして端面に突部を形成したものを使用する
請求項7〜請求項9の何れか記載の電子部品製造方法。
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