JP2013172435A - 電子部品の製造方法及び電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】半田バンプの高さ及び環状半田の高さを好適に管理できる電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】電子部品１の製造方法は、基板パッド１７及び基板環状金属１８を上面１１ａに有する支持部材５を準備する第１工程（図６（ａ））と、素子パッド２５及び素子環状金属２６を下面１９ａに有するＳＡＷ素子７を準備する第２工程（図５（ａ））と、第２工程の後、素子パッド２５に半田ペーストの状態の半田バンプ８を形成する第３工程（図５（ｂ））と、第１工程の後、基板環状金属１８に半田ペーストの状態の環状半田１０を形成する第４工程（図６（ｂ））と、第３工程及び前記第４工程の後、半田バンプ８を基板パッド１７に接続し、かつ、素子環状金属２６を環状半田１０に接続する第５工程（図７（ｂ））と、第５工程の後、環状半田１０の外周に封止部９を配置する第６工程（図７（ｃ））と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）素子、圧電薄膜共振器（ＦＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）等の電子素子を含む電子部品及び該電子部品の製造方法に関する。

支持部材に半田バンプを形成し、その上に電子素子を配置して電子素子を支持部材に表面実装し、その後、これらを樹脂によって覆うことによって支持部材と電子素子との間の対向空間を封止する電子部品の製造方法が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１の電子部品の製造方法では、支持部材に半田バンプを形成するときに対向空間となる領域を囲む環状半田も支持部材に形成し、半田バンプを電子素子に接合するときに環状半田も電子素子に接合する。これによって、その後、封止用の樹脂が供給されたときに、樹脂が対向空間へ流れ込むことが抑制されている。

特開２００４−１５３５７９号公報

特許文献１の技術においては、半田バンプ及び環状半田が同時に形成されることから、半田バンプの高さ及び環状半田の高さを別個に管理することが困難である。その結果、例えば、半田バンプの電子素子に対する接合が不十分となったり、逆に、環状半田の電子素子に対する接合が不十分となったりするおそれがある。

本発明の目的は、半田バンプの高さ及び環状半田の高さを好適に管理できる電子部品の製造方法及び電子部品を提供することにある。

本発明の一態様に係る電子部品の製造方法は、第１パッド及び第１環状金属を一の面に有する支持部材を準備する第１工程と、第２パッド及び第２環状金属を一の面に有する電子素子を準備する第２工程と、前記第２工程の後、前記第２パッドに半田ペーストの状態の半田バンプを形成する第３工程と、前記第１工程の後、前記第１環状金属に半田ペーストの状態の環状半田を形成する第４工程と、前記第３工程及び前記第４工程の後、前記半田バンプを前記第１パッドに接続し、かつ、前記第２環状金属を前記環状半田に接続する第５工程と、前記第５工程の後、前記環状半田の外周に封止材を配置する第６工程と、を備える。

好適には、前記製造方法は、前記第３工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記半田バンプに対して加熱及び除熱を行い、前記半田バンプを固化する第７工程と、前記第４工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記環状半田に対して加熱及び除熱を行い、前記環状半田を固化する第８工程と、を更に備える。

好適には、前記第１環状金属の幅は前記第２環状金属の幅よりも広い。

本発明の一態様に係る電子部品の製造方法は、第１パッド及び第１環状金属を一の面に有する支持部材を準備する第１工程と、第２パッド及び第２環状金属を一の面に有する電子素子を準備する第２工程と、前記第２工程の後、前記第２環状金属に半田ペーストの状態の環状半田を形成する第３工程と、前記第１工程の後、前記第１パッドに半田ペーストの状態の半田バンプを形成する第４工程と、前記第３工程及び前記第４工程の後、前記第２パッドを半田バンプに接続し、かつ、前記環状半田を前記第１環状金属に接続する第５工程と、前記第５工程の後、前記環状半田の外周に封止材を配置する第６工程と、を備える。

好適には、前記製造方法は、前記第３工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記環状半田に対して加熱及び除熱を行い、前記環状半田を固化する第７工程と、前記第４工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記半田バンプに対して加熱及び除熱を行い、前記半田バンプを固化する第８工程と、を更に備える。

好適には、前記第２環状金属の幅は前記第１環状金属の幅よりも広い。

好適には、前記電子素子は、前記第２パッド及び前記第２環状金属が設けられた圧電基板と、該圧電基板の前記第２環状金属に囲まれる領域に設けられ、前記第２パッドと電気的に接続された励振電極と、を有する。

本発明の一態様に係る電子部品は、Ｎｉを含む第１パッド及び第１環状金属を一の面に有する支持部材と、Ｎｉを含む第２パッド及び第２環状金属を一の面に有する電子素子と、前記第１パッドと前記第２パッドとの間に介在してこれらを接続する半田バンプと、前記第１環状金属と前記第２環状金属との間に介在してこれらを接続する環状半田と、前記環状半田の外周を覆う封止材と、を有し、前記半田バンプにおいて、前記第２パッドからのＮｉ拡散量が、前記第１パッドからのＮｉ拡散量より多く、前記環状半田において、前記第１環状金属からのＮｉ拡散量が、前記第２環状金属からのＮｉ拡散量より多い。

上記の手順又は構成によれば、半田バンプの高さ及び環状半田の高さを好適に管理できる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は本発明の実施形態に係る電子部品の外観を示す斜視図。 図１の電子部品の分解斜視図。 図３（ａ）は図２のIIIａ−IIIａ線に対応する電子部品の断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の領域IIIｂの拡大図。 図４（ａ）〜図４（ｄ）は図３（ｂ）の領域IVａ〜領域IVｄの拡大図。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は図１の電子部品の製造方法を説明する断面図。 図６（ａ）〜図６（ｃ）は図１の電子部品の製造方法を説明する他の断面図。 図７（ａ）〜図７（ｃ）は図５（ｃ）及び図６（ｃ）の続きを説明する断面図。 第２の実施形態に係る電子部品の一部を示す断面図。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は第２の実施形態の電子部品の製造方法を説明する断面図。

以下、本発明の実施形態に係る電子部品について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品１の外観を示す上面１ａ側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、電子部品１の外観を示す下面１ｂ側から見た斜視図である。

なお、電子部品１は、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面若しくは下面の語を用いるものとする。

電子部品１は、例えば、概ね直方体状に形成されており、その下面１ｂには、複数の外部端子３が適宜な形状及び適宜な数で露出している。電子部品１の大きさは適宜な大きさとされてよいが、例えば、１辺の長さが１ｍｍ〜数ｍｍである。

電子部品１は、不図示の実装基板に対して下面１ｂを対向させて配置され、実装基板に設けられたパッドと複数の外部端子３とが半田バンプ等を介して接合されることにより実装基板に実装される。そして、電子部品１は、例えば、複数の外部端子３のいずれかを介して信号が入力され、入力された信号に所定の処理を施して複数の外部端子３のいずれかから出力する。

なお、複数の外部端子３の数、位置及び役割は、電子部品１内部の構成等に応じて適宜に設定されてよい。本実施形態では、４つの外部端子３が下面１ｂの４隅に設けられている場合を例示している。

図２は、電子部品１の分解斜視図である。図３（ａ）は、図２のIIIａ−IIIａ線に対応する電子部品１の断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の領域IIIｂの拡大図である。なお、実際には、電子部品１は、一部の部材の破断無しには図２のように分解することはできない。

電子部品１は、図２に示すように、大きくは３つの部材を含んでいる。すなわち、電子部品１は、支持部材５と、当該支持部材５上に実装されたＳＡＷ素子７と、ＳＡＷ素子７を封止する封止部９とを有している。

また、電子部品１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、支持部材５とＳＡＷ素子７との間に、これらの電気的接続を行うための半田バンプ８と、製造工程において封止部９となる液状材料が支持部材５とＳＡＷ素子７との間に流れ込むことを抑制するための環状半田１０とを有している。

支持部材５は、例えば、リジッド式のプリント配線板によって構成されており、絶縁基板１１と、絶縁基板１１の上面１１ａに形成された上面導電層１３Ａ（図３（ａ））と、絶縁基板１１の内部に上面１１ａに平行に形成された内部導電層１３Ｂ（図３（ａ））と、絶縁基板１１の全部又は一部を上下方向に貫通するビア導体１５（図３（ａ））と、絶縁基板１１の下面１１ｂに形成された既述の外部端子３とを有している。なお、支持部材５は、内部導電層１３Ｂが設けられないものであってもよい。

絶縁基板１１は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。また、絶縁基板１１は、例えば、樹脂、セラミック及び／又はアモルファス状態の無機材料を含んで形成されている。絶縁基板１１は、単一の材料からなるものであってもよいし、基材に樹脂を含浸させた基板のように複合材料からなるものであってもよい。

上面導電層１３Ａは、半田バンプ８が接合される基板パッド１７（図３（ａ）、図３（ｂ））と、環状半田１０が接合される基板環状金属１８（図３（ａ）、図３（ｂ））とを含んでいる。ビア導体１５及び内部導電層１３Ｂは、基板パッド１７と外部端子３とを接続する配線を含んでいる。なお、上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５は、インダクタ、コンデンサ若しくは適宜な処理を実行する回路を含んでいてもよい。

ＳＡＷ素子７は、圧電基板１９と、圧電基板１９の下面１９ａに設けられた素子導電層２０とを有している。

圧電基板１９は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。圧電基板１９の平面視における大きさは、支持部材５の平面視における大きさよりも小さい。圧電基板１９は、例えば、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶等の圧電性を有する単結晶の基板により構成されている。

素子導電層２０は、ＳＡＷを励起するための励振電極２１（図２）と、半田バンプ８が接合される素子パッド２５と、環状半田１０が接合される素子環状金属２６とを有している。なお、ＳＡＷ素子７は、この他、圧電基板１９の上面１９ｂを覆う電極及び／又は保護層等の適宜な部材を有していてよい。

励振電極２１は、いわゆるＩＤＴ（InterDigital transducer）であり、図２に示すように、一対の櫛歯電極２３を含んでいる。各櫛歯電極２３は、バスバー２３ａと、バスバー２３ａから延びる複数の電極指２３ｂとを有しており、一対の櫛歯電極２３は、互いに噛み合うように（複数の電極指２３ｂが互いに交差するように）配置されている。なお、図２等は模式図であることから、複数本の電極指２３ｂを有する櫛歯電極２３が１対のみ図示されているが、実際には、これよりも多くの電極指２３ｂを有する複数対の櫛歯電極２３が設けられていてよい。励振電極２１は、例えば、ＳＡＷフィルタ、ＳＡＷ共振器及び／又はデュプレクサを構成している。

一対の櫛歯電極２３の一方に信号が入力されると、当該信号はＳＡＷに変換されて下面１９ａを電極指２３ｂに直交する方向（ｘ方向）に伝搬し、再度信号に変換されて一対の櫛歯電極２３の他方から出力される。その過程において、信号はフィルタリング等がなされる。

素子パッド２５は、下面１９ａに形成された不図示の配線を介して励振電極２１に接続されている。一対の櫛歯電極２３の一方は、複数の素子パッド２５のいずれかを介して信号が入力され、一対の櫛歯電極２３の他方は、複数の素子パッド２５のいずれかを介して信号を出力する。

半田バンプ８は、素子パッド２５と基板パッド１７との間に介在して、これらパッドを接合している。半田バンプ８は、図３（ｂ）に示すように、基板パッド１７との接合面よりも素子パッド２５との接合面の方が狭くなっている。半田バンプ８を構成する半田は、Ｐｂ−Ｓｎ合金半田等の鉛を用いた半田であってもよいし、Ａｕ−Ｓｎ合金半田、Ａｕ−Ｇｅ合金半田、Ｓｎ−Ａｇ合金半田、Ｓｎ−Ｃｕ合金半田等の鉛フリー半田であってもよい。

環状半田１０は、基板環状金属１８と素子環状金属２６との間に介在して、これら環状金属を接合している。環状半田１０を構成する半田は、半田バンプ８と同様に、鉛を用いた半田であってもよいし、鉛フリーの半田であってもよい。

なお、半田バンプ８を構成する半田と、環状半田１０を構成する半田とは、互いに同一の組成であってもよいし、互いに異なる組成であってもよい。ただし、これらの半田は、互いに融点が同一若しくは近いことが好ましい。

支持部材５とＳＡＷ素子７との間に半田バンプ８及び環状半田１０が介在していることにより、絶縁基板１１の上面１１ａと、圧電基板１９の下面１９ａとの間には間隙（対向空間Ｓ、図３（ａ）及び図３（ｂ））が形成されている。これにより、下面１９ａにおけるＳＡＷの伝搬が容易化されている。なお、半田バンプ８及び環状半田１０の厚みは、例えば、３０μｍ程度である。

図２に示すように、素子環状金属２６は、複数の素子パッド２５や励振電極２１が配置される領域を囲む環状に形成されている。特に図示しないが、基板環状金属１８も、素子環状金属２６に対向する環状に形成されている。また、環状半田１０は、素子環状金属２６及び基板環状金属１８の全周に亘って、これらの間に介在している。従って、絶縁基板１１の上面１１ａと圧電基板１９の下面１９ａとの間の対向空間Ｓは、環状半田１０によって外周側が塞がれている。

素子環状金属２６、基板環状金属１８及び環状半田１０は、例えば、圧電基板１９の矩形の外周縁部に沿って概ね矩形状に形成され、各々において、その幅は、例えば、一定である。図３（ｂ）に示すように、基板環状金属１８の幅ｗ１は、素子環状金属２６の幅ｗ２よりも大きい。例えば、幅ｗ２が４０μｍ〜１００μｍであるのに対して、幅ｗ１は、幅ｗ２よりも６０μｍ〜１００μｍ大きく設定されている。

なお、素子環状金属２６、基板環状金属１８及び環状半田１０は、基準電位に接続されていてもよいし、電気的に浮遊状態とされていてもよい。

封止部９は、例えば、支持部材５上においてＳＡＷ素子７を覆うように設けられている。すなわち、封止部９は、ＳＡＷ素子７の上面１９ｂ及び側面１９ｃ、並びに、支持部材５の上面１１ａのＳＡＷ素子７の外周部分に当接している。また、封止部９は、ＳＡＷ素子７の下面１９ａと支持部材５の上面１１ａとの間に入り込み、素子環状金属２６、基板環状金属１８及び環状半田１０の外周面に当接している。封止部９の各種部材への当接部分は、少なくとも一部、好ましくは、全部が接着されていることが好ましい。

封止部９の外形は、例えば、概ね直方体状になるように形成されている。その平面視における形状及び大きさは、例えば、支持部材５の平面形状と同様であり、封止部９の側面は支持部材５の側面と面一になっている。封止部９のＳＡＷ素子７上の厚みは、ＳＡＷ素子７の保護の観点等の種々の観点から適宜な大きさとされてよい。

封止部９は、例えば、樹脂を含んで構成されている。当該樹脂は、好ましくは熱硬化性樹脂であり、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂若しくはフェノール樹脂である。樹脂には、当該樹脂よりも熱膨張係数が低い材料により形成された絶縁性粒子からなるフィラーが混入されていてもよい。絶縁性粒子の材料は、例えば、シリカ、アルミナ、フェノール、ポリエチレン、グラスファイバー、グラファイトフィラーである。なお、封止部９は、樹脂以外の材料、例えば、アモルファス状態の無機材料によって構成されていてもよい。

対向空間Ｓは、封止部９によって密閉されている。対向空間Ｓ内は、真空となっていてもよいし、空気等の気体が封入されていてもよい。気体が封入されている場合、その圧力は、対向空間Ｓ内の温度が大気の温度と同等のときに、大気圧よりも高くてもよいし、同等でもよいし、大気圧よりも低くてもよい。

図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図３（ｂ）の領域IVａ〜領域IVｄの拡大図である。

図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、支持部材５において、上面導電層１３Ａは、絶縁基板１１上に第１金属層３１を有している。第１金属層３１は、例えば、Ｃｕによって構成され、信号伝達等を担う。また、上面導電層１３Ａのうち、基板パッド１７及び基板環状金属１８は、第１金属層３１上に、第２金属層３３を有している。第２金属層３３は、第１金属層３１を構成する金属の半田への拡散抑制及び／又は第１金属層３１と半田との接続強化等に寄与するものであり、例えば、Ｎｉにより構成されている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ＳＡＷ素子７の素子導電層２０も、上面導電層１３Ａと同様の構成となっている。すなわち、素子導電層２０は、第１金属層３１を有し、素子導電層２０のうち、素子パッド２５及び素子環状金属２６は、第１金属層３１上に、第２金属層３３を有している。ただし、素子導電層２０において、第１金属層３１は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金等の励振電極２１の形成に適した金属により構成されている。素子導電層２０の第２金属層３３は、上面導電層１３Ａの第２金属層３３と同様に、例えば、Ｎｉにより構成されている。

図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、半田バンプ８及び環状半田１０には、第２金属層３３を構成する金属が拡散されて、合金層３５が形成されている。これにより、半田３７と第２金属層３３との接合が強化されている。合金層３５は、例えば、Ｎｉ−Ｓｎ合金により構成されている。

素子導電層２０において、第１金属層３１の厚みは、例えば、１１０〜４５０ｎｍ、第２金属層３３の厚みは、例えば、２μｍである。上面導電層１３Ａにおいて、第１金属層３１の厚みは、例えば、５〜１５μｍ、第２金属層３３の厚みは、例えば、２μｍである。

半田バンプ８において、素子パッド２５側の合金層３５の厚みｔ１（図４（ａ））は、基板パッド１７側の合金層３５の厚みｔ３（図４（ｃ））よりも厚くなっている（例えば２倍となっている。）。換言すれば、半田バンプ８において、素子パッド２５からのＮｉ拡散量は、基板パッド１７からのＮｉ拡散量よりも多い。厚みｔ１は、例えば、１０００Åであり、厚みｔ３は、例えば、５００Åである。

環状半田１０において、基板環状金属１８側の合金層３５の厚みｔ４（図４（ｄ））は、素子環状金属２６側の合金層３５の厚みｔ２（図４（ｂ））よりも厚くなっている（例えば２倍となっている。）。換言すれば、環状半田１０において、基板環状金属１８からのＮｉ拡散量は、素子環状金属２６からのＮｉ拡散量よりも多い。厚みｔ４は、例えば、１０００Åであり、厚みｔ２は、例えば、５００Åである。

なお、合金層３５等の厚みは、例えば、半田バンプ８等の破断面の拡大画像を電子顕微鏡によって取得することによって計測可能である。合金層３５は、半田３７側において波打っていることから、例えば、その平均の厚さを用いて、合金層３５の厚さを評価してよい。平均の厚さは、例えば、画像処理によって合金層３５の面積を算出し、合金層３５の幅によって除することによって得られる。

図５（ａ）〜図７（ｂ）は、電子部品１の製造方法を説明する、図３（ａ）に対応する断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子７が用意される。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すＳＡＷ素子７は、例えば、複数のＳＡＷ素子７を含む母基板が分割される前の状態である。

ＳＡＷ素子７は、例えば、分割されることによって圧電基板１９となる母基板を対象に素子導電層２０が形成されることによって作製される。例えば、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の薄膜形成法により、下面１９ａ上に第１金属層３１となる金属層を形成し、その金属層に対してフォトリソグラフィー法等によりパターニングを行って第１金属層３１を形成する。次に、素子パッド２５及び素子環状金属２６が形成されるべき位置において、第１金属層３１上にＮｉ及びＡｕの電解若しくは無電解めっきを施す。Ｎｉのめっきによって第２金属層３３が形成される。Ａｕめっきは、半田の素子パッド２５及び素子環状金属２６に対する濡れ性を向上させるためのものである。なお、ＮｉとＡｕとの間にＰｄが配置されてもよい。

ＳＡＷ素子７が用意されると、図５（ｂ）に示すように、半田ペーストの状態の半田バンプ８が素子パッド２５上に形成される。半田ペーストは、公知のように、粉末半田と液状フラックスとが混練されて成り、適宜な粘度を有している。半田ペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷によって行われる。なお、半田ペーストの状態の半田バンプ８の高さは、例えば、スクリーン印刷版の版厚、メッシュの開口率、印圧、スキージの角度、スキージの形状等を調整することによって調整される。

次に、図５（ｃ）に示すように、半田ペーストの状態の半田バンプ８を加熱して溶融し、その後、冷却（除熱）することによって、半田バンプ８を固化する。半田バンプ８の形状は、溶融状態のときの表面張力によって半球状となる。固化した半田バンプ８の高さｈ２は、例えば、半田ペーストの量（高さ）、素子パッド２５の面積等を調整することによって調整される。

半田バンプ８が溶融しているとき、素子パッド２５において、第２金属層３３上に形成されていたＡｕの層は、Ａｕが半田バンプ８に拡散することによって実質的に消失する。そして、第２金属層３３を構成する金属（Ｎｉ）が半田バンプ８に拡散し、半田バンプ８の素子パッド２５側の合金層３５（図４（ａ））が形成される。ただし、図５（ｃ）の工程の終了時点では、当該合金層３５の厚みは、図４（ａ）に示した厚みｔ１よりも小さい。

なお、特に図示しないが、半田バンプ８が固化された後、ＳＡＷ素子７は、フラックスを除去する洗浄等が行われる。

一方、図５（ａ）〜図５（ｃ）の工程に並行して、図６（ａ）〜図６（ｃ）の工程が行われる。

具体的には、まず、図６（ａ）に示すように、支持部材５が用意される。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す支持部材５は、例えば、複数の支持部材５を含む母基板が分割される前の状態である。

支持部材５は、例えば、一般的なプリント配線板と同様に作製される。例えば、第１金属層３１となる導電ペーストが配置されたセラミックグリーンシートが焼成されたり、又は、絶縁基板１１に対してアディティブ法若しくはサブトラクティブ法によって第１金属層３１を形成したりすることにより、支持部材５は作製される。基板パッド１７及び基板環状金属１８が形成されるべき位置においては、第１金属層３１上にＮｉ及びＡｕの電解若しくは無電解めっきが施され、Ｎｉのめっきによって第２金属層３３が形成される。Ａｕめっきは、半田の基板パッド１７及び基板環状金属１８に対する濡れ性を向上させるためのものである。なお、ＮｉとＡｕとの間にＰｄが配置されてもよい。

支持部材５が用意されると、図６（ｂ）に示すように、半田ペーストの状態の環状半田１０が基板環状金属１８上に形成される。当該形成方法は、半田ペーストの状態の半田バンプ８の形成方法と同様でよい。

次に、図６（ｃ）に示すように、半田ペーストの状態の環状半田１０を加熱して溶融し、その後、冷却（除熱）することによって、環状半田１０を固化する。環状半田１０の形状は、溶融状態のときの表面張力によって断面半円形となる。固化した環状半田１０の高さｈ１は、例えば、半田ペーストの量（高さ）、基板環状金属１８の幅等を調整することによって調整される。

環状半田１０が溶融しているとき、半田バンプ８が溶融したときと同様の現象が生じる。すなわち、基板環状金属１８上において、第２金属層３３上に形成されていたＡｕの層は実質的に消失し、第２金属層３３を構成する金属（Ｎｉ）が環状半田１０に拡散し、環状半田１０の基板環状金属１８側の合金層３５（図４（ｄ））が形成される。ただし、図６（ｃ）の工程の終了時点では、当該合金層３５の厚みは、図４（ｄ）に示した厚みｔ４よりも小さい。

なお、特に図示しないが、環状半田１０が固化された後、支持部材５は、フラックスを除去する洗浄等が行われる。

ＳＡＷ素子７に半田バンプ８が形成され、支持部材５に環状半田１０が形成されると、図７（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子７を支持部材５上に配置する。

なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）においては、例えば、ＳＡＷ素子７は、複数のＳＡＷ素子７を含む母基板が分割されて個片化された状態であり、支持部材５は、複数の支持部材５を含む母基板が分割される前の状態である。

次に、図７（ｂ）に示すように、ＳＡＷ素子７及び支持部材５をリフロー炉等によって加熱することにより、半田バンプ８及び環状半田１０を共に加熱して溶融し、その後、冷却（除熱）することにより再度固化する。これにより、ＳＡＷ素子７に設けられていた半田バンプ８は、支持部材５の基板パッド１７に接合され、支持部材５に設けられていた環状半田１０は、ＳＡＷ素子７の素子環状金属２６に接合される。

図７（ｂ）の工程において半田バンプ８が溶融しているとき、基板パッド１７側においては、図５（ｃ）の工程において半田バンプ８が溶融したときと同様の現象が生じる。すなわち、基板パッド１７上において、第２金属層３３上に形成されていたＡｕの層は実質的に消失し、第２金属層３３を構成する金属（Ｎｉ）が半田バンプ８に拡散し、半田バンプ８の基板パッド１７側の合金層３５（図４（ｃ））が形成される。この合金層３５の厚みは、図４（ｃ）に示した厚みｔ３である。

また、図７（ｂ）の工程において半田バンプ８が溶融しているとき、図５（ｃ）の工程によって既に半田バンプ８と接合されていた素子パッド２５側においては、素子パッド２５の第２金属層３３を構成する金属（Ｎｉ）が更に半田バンプ８に拡散する。その結果、既に素子パッド２５側に形成されていた合金層３５（図４（ａ））の厚みは大きくなり、図４（ａ）に示した厚みｔ１となる。

このように、半田バンプ８は、基板パッド１７側においては、合金層３５が１回の加熱（図７（ｂ））において形成され、素子パッド２５側においては、合金層３５が２回の加熱（図５（ｃ）及び図７（ｂ））において形成されることから、半田バンプ８において、素子パッド２５側の合金層３５の厚みｔ１は、基板パッド１７側の合金層３５の厚みｔ３よりも大きくなり、また、概ね２倍となる。

環状半田１０においても、ＳＡＷ素子７側と支持部材５側とを逆にして、半田バンプ８と同様の現象が生じる。すなわち、図７（ｂ）の工程において環状半田１０が溶融しているとき、新たに接合される素子環状金属２６側においては、厚みｔ２の合金層３５（図４（ｂ））が形成され、既に接合されていた基板環状金属１８側においては、合金層３５（図４（ｄ））の厚みが大きくなり、厚みｔ２の概ね２倍の厚みｔ４となる。

図７（ａ）に示されているように、例えば、半田バンプ８の高さｈ２は、環状半田１０の高さｈ１よりも高く設定されている。従って、半田バンプ８の接合は、環状半田１０に阻害されることが抑制され、確実になされる。換言すれば、半田バンプ８の接合が環状半田１０の接合に優先される。これは、半田バンプ８の接合が不完全であると、信号の入出力が阻害されて電子部品１が不良品となる蓋然性が高い一方で、環状半田１０の接合が不十分であっても、必ずしも電子部品１が不良品となるとは限らないことからである。

高さｈ２は、好ましくは、１．１２×ｈ１〜１．２×ｈ１である。この範囲であることにより、半田バンプ８の接合を環状半田１０の接合に優先させて確実に半田バンプ８を接合する効果を得つつ、環状半田１０の接合不良も抑制することができる。

半田バンプ８及び環状半田１０の接合によってＳＡＷ素子７が支持部材５に表面実装されると、図７（ｃ）に示すように、封止部９となる液状の樹脂４７が供給される。樹脂４７の供給は、例えば、スクリーン印刷によって行われる。樹脂４７の供給は、大気圧下で行われてもよいし、真空雰囲気下で行われてもよい。

液状の樹脂４７が供給されると、環状半田１０、基板環状金属１８及び素子環状金属２６は、樹脂４７が対向空間Ｓへ流れ込むことを阻止する堰として機能する。なお、環状半田１０と素子環状金属２６との間等に若干の隙間があったとしても、樹脂４７にある程度の粘度が付与されていれば、樹脂４７は当該隙間から対向空間Ｓへ流れ込むことはなく、電子部品１は不良品とはならない。樹脂４７の粘度は、例えば、樹脂４７の組成、効果促進剤の含有量、硬化温度によって調整される。

その後、樹脂４７は、加熱されて硬化する。そして、硬化した樹脂４７及び複数の支持部材５からなる母基板はダイシングされ、個片化された電子部品１が作製される。

以上のとおり、本実施形態では、電子部品１の製造方法は、基板パッド１７及び基板環状金属１８を上面１１ａに有する支持部材５を準備する第１工程（図６（ａ））と、素子パッド２５及び素子環状金属２６を下面１９ａに有するＳＡＷ素子７を準備する第２工程（図５（ａ））と、第２工程の後、素子パッド２５に半田ペーストの状態の半田バンプ８を形成する第３工程（図５（ｂ））と、第１工程の後、基板環状金属１８に半田ペーストの状態の環状半田１０を形成する第４工程（図６（ｂ））と、第３工程及び前記第４工程の後、半田バンプ８を基板パッド１７に接続し、かつ、素子環状金属２６を環状半田１０に接続する第５工程（図７（ｂ））と、第５工程の後、環状半田１０の外周に封止部９を配置する第６工程（図７（ｃ））と、を備える。

従って、半田バンプ８及び環状半田１０のいずれも半田で形成して（融点が同じ若しくは近い材料により形成して）、共に（同時に）接合する（図７（ｂ））簡便な製造方法を維持しつつ、半田バンプ８と環状半田１０とを別個に形成して、両者の高さを別個に管理することができる。その結果、例えば、半田バンプ８の高さｈ２を環状半田１０の高さｈ１に対して適切な差で大きくして、半田バンプ８の接合を確実に行うことができる。また、支持部材５及びＳＡＷ素子７の一方において、別々に半田バンプ８及び環状半田１０を形成する場合に比較して、スクリーン版の形状を簡素化することができるなど、半田バンプ８及び環状半田１０の形成が容易である。

電子部品１の製造方法は、更に、第３工程（図５（ｂ））の後且つ第５工程（図７（ｂ））の前に、半田ペーストの状態の半田バンプ８に対して加熱及び除熱を行い、半田バンプ８を固化する第７工程（図５（ｃ））と、第４工程（図６（ｂ））の後且つ第５工程（図７（ｂ））の前に、半田ペーストの状態の環状半田１０に対して加熱及び除熱を行い、環状半田１０を固化する第８工程（図６（ｃ））とを備えている。

従って、半田バンプ８及び環状半田１０は、形が整えられるとともに高さが変動しない状態で、ＳＡＷ素子７の支持部材５への実装まで待機することになる。その結果、実装時までの半田バンプ８及び環状半田１０の高さ管理の精度が向上する。

また、環状半田１０が予め形成される基板環状金属１８の幅ｗ１は、環状半田１０が後に接合される素子環状金属２６の幅ｗ１よりも広い。従って、環状半田１０を構成する半田の量を十分に確保して、液状の樹脂４７が対向空間Ｓに浸入することを抑制しつつ、素子環状金属２６側においては省スペース化を図ることができる。

また、本実施形態の電子部品１は、Ｎｉを含む基板パッド１７及び基板環状金属１８を上面１１ａに有する支持部材５と、Ｎｉを含む素子パッド２５及び素子環状金属２６を下面１９ａに有するＳＡＷ素子７と、基板パッド１７と素子パッド２５との間に介在してこれらを接続する半田バンプ８と、基板環状金属１８と素子環状金属２６との間に介在してこれらを接続する環状半田１０と、環状半田１０の外周を覆う封止部９と、を有する。半田バンプ８において、素子パッド２５からのＮｉ拡散量（図４（ａ）の厚みｔ１）は、基板パッド１７からのＮｉ拡散量（図４（ｃ）の厚みｔ３）より多く、環状半田１０において、基板環状金属１８からのＮｉ拡散量（図４（ｄ）の厚みｔ４）は、素子環状金属２６からのＮｉ拡散量（図４（ｂ）の厚みｔ２）より多い。

すなわち、上述した半田バンプ８及び環状半田１０の高さの管理を好適に行うことができる製造方法によって、ＳＡＷ素子７側の接合強度と支持部材５側の接合強度とのバランスを好適化した電子部品１が得られる。接合強度に係る効果は、具体的には、以下のとおりである。

ＳＡＷ素子７を支持部材５に実装する工程（図７（ｂ））では、半田バンプ８は潰れるので、図３（ｂ）に示したように、半田バンプ８は、ＳＡＷ素子７側が支持部材５側よりも細くなりやすい。従って、半田バンプ８において、ＳＡＷ素子７側の素子パッド２５からのＮｉ拡散量を大きくし、半田バンプ８とＳＡＷ素子７との接合強度を大きくすることによって、断線を好適に抑制できる。

一方、電子部品１に曲げ応力が加えられるような場合においては、支持部材５の変形の抑制に優先して、ＳＡＷ素子７の変形が抑制された方が電気特性の維持の観点から好ましい。そこで、環状半田１０において、ＳＡＷ素子７側の素子環状金属２６からのＮｉ拡散量を少なくし、環状半田１０とＳＡＷ素子７との接合が、環状半田１０と支持部材５との接合よりも先に解除されるようにすることによって、ＳＡＷ素子７への応力の伝達が抑制され、ひいては、ＳＡＷ素子７の変形が好適に抑制される。

なお、以上の第１の実施形態において、基板パッド１７は第１パッドの一例であり、基板環状金属１８は本発明の第１環状金属の一例であり、素子パッド２５は本発明の第２パッドの一例であり、素子環状金属２６は本発明の第２環状金属の一例であり、ＳＡＷ素子７は本発明の電子素子の一例であり、封止部９（樹脂４７）は本発明の封止材の一例である。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る電子部品の概略構成は、第１の実施形態の電子部品の概略構成と同様である。すなわち、第２の実施形態に係る電子部品は、図１、図２及び図３（ａ）に示した構成を有している。

図８は、第２の実施形態に係る電子部品の一部を示す、図３（ｂ）に相当する断面図である。第２の実施形態においては、第１の実施形態とは逆に、素子環状金属２６の幅ｗ２が基板環状金属１８の幅ｗ１よりも広く設定されている。その他の構成については、図８は、図３（ｂ）と同様である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２の実施形態の電子部品の製造方法を説明する断面図である。

第１の実施形態においては、半田バンプ８がＳＡＷ素子７に形成され（図５（ｃ））、環状半田１０が支持部材５に形成された（図６（ｃ））のに対し、第２の実施形態においては、環状半田１０がＳＡＷ素子７に形成され（図９（ａ））、半田バンプ８が支持部材５に形成される（図９（ｂ））。その他の手順については、第２の実施形態に係る電子部品の製造方法は、第１の実施形態に係る電子部品の製造方法と同様である。

すなわち、第２の実施形態に係る電子部品の製造方法は、基板パッド１７及び基板環状金属１８を上面１１ａに有する支持部材５を準備する第１工程（図５（ａ））と、素子パッド２５及び素子環状金属２６を下面１９ａに有するＳＡＷ素子７を準備する第２工程（図６（ａ））と、第２工程の後、素子環状金属２６に半田ペーストの状態の環状半田１０を形成する第３工程（図示省略。図５（ｂ）及び図６（ｂ）並びに図９（ａ）参照）と、第１工程の後、基板パッド１７に半田ペーストの状態の半田バンプ８を形成する第４工程（図示省略。図５（ｂ）及び図６（ｂ）並びに図９（ｂ）参照）と、第３工程及び第４工程の後、素子パッド２５を半田バンプ８に接続し、かつ、環状半田１０を基板環状金属１８に接続する第５工程（図７（ｂ））と、第５工程の後、環状半田１０の外周に封止部９を配置する第６工程（図７（ｃ））と、を備える。

また、当該製造方法は、第３工程の後且つ第５工程の前に、半田ペーストの状態の環状半田１０に対して加熱及び除熱を行い、環状半田１０を固化する第７工程（図９（ａ））と、第４工程の後且つ第５工程の前に、半田ペーストの状態の半田バンプ８に対して加熱及び除熱を行い、半田バンプ８を固化する第８工程（図９（ｂ））とを備えている。

第２の実施形態の製造方法においても、第１の実施形態の製造方法と同様の効果が奏される。すなわち、半田バンプ８と環状半田１０とを別個に形成して、両者の高さを別個に管理することができる。

また、環状半田１０が予め形成される素子環状金属２６の幅ｗ２が環状半田１０が後に接合される基板環状金属１８の幅ｗ１よりも広いことによって、環状半田１０を構成する半田の量を十分に確保して、液状の樹脂４７が対向空間Ｓに浸入することを抑制しつつ、基板環状金属１８側においては省スペース化を図ることができる。

なお、特に図示しないが、第２の実施形態においては、その製造方法から理解されるように、合金層３５の厚みの大小関係は、第１の実施形態における合金層３５の厚みの大小関係と逆になる。すなわち、半田バンプ８は、基板パッド１７からのＮｉ拡散量が素子パッド２５からのＮｉ拡散量よりも多く（例えば２倍）、環状半田１０は、素子環状金属２６からのＮｉ拡散量が基板環状金属１８からのＮｉ拡散量よりも多い。

本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

電子部品は、ＳＡＷ装置に限定されない。換言すれば、電子素子は、ＳＡＷ素子に限定されない。電子素子は、弾性波を利用しないものであってもよいし、圧電薄膜共振器等のＳＡＷ以外の弾性波を利用するものであってもよい。

支持部材は、電子素子と実装基板とを仲介するものに限定されない。例えば、支持部材は、携帯機器等の電子機器のマザーボード（メインボード、主基板）として機能するものであってもよい。また、支持部材は、複数の電子素子が実装されるものであってもよい。

電子素子において、対向空間内に位置する配線や機能体（励振電極）は、これらの酸化防止等に寄与する絶縁性の保護層に覆われていてもよい。なお、保護層は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ_２など）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、またはシリコンにより形成されている。電子素子は、一の面に並列配置された２以上の環状半田によって対向空間が２以上設けられるものであってもよい。

第１及び第２環状金属の幅は、互いに同一とされたり、実施形態とは逆の大小関係とされたりしてもよい。また、これらの環状金属には、図７（ｂ）に示した接合工程において対向空間Ｓ内の気体を外部へ逃がすためのスリットが形成されていてもよい。ただし、この場合、封止材がスリットを介して対向空間内へ浸入しないように、封止材の粘度を適宜に調整する必要がある。

パッド及び環状金属を構成する金属層は、第１金属層及び第２金属層からなるものに限定されず、１層のみからなるものであってもよいし（例えばＮｉ層のみ）、３層以上からなるものであってもよい。また、Ｎｉは必須ではない。

半田バンプ及び環状半田は、互いに同一の高さとされてもよいし、環状半田の高さが半田バンプの高さよりも高くされてもよい。また、半田バンプ及び環状半田は、半田ペーストの状態のまま（図５（ｃ）及び図６（ｃ）の工程を省略して）、電子素子を支持部材に実装するための接合（図７（ｂ）参照）が行われてもよい。

１…電子部品、５…支持部材、７…ＳＡＷ素子（電子素子）、８…半田バンプ、９…封止部（封止材）、１０…環状半田、１８…基板環状金属（第１環状金属）、２６…素子環状金属（第２環状金属）。

Claims (8)

1. 第１パッド及び第１環状金属を一の面に有する支持部材を準備する第１工程と、
   第２パッド及び第２環状金属を一の面に有する電子素子を準備する第２工程と、
   前記第２工程の後、前記第２パッドに半田ペーストの状態の半田バンプを形成する第３工程と、
   前記第１工程の後、前記第１環状金属に半田ペーストの状態の環状半田を形成する第４工程と、
   前記第３工程及び前記第４工程の後、前記半田バンプを前記第１パッドに接続し、かつ、前記第２環状金属を前記環状半田に接続する第５工程と、
   前記第５工程の後、前記環状半田の外周に封止材を配置する第６工程と、
   を備えた電子部品の製造方法。
2. 前記第３工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記半田バンプに対して加熱及び除熱を行い、前記半田バンプを固化する第７工程と、
   前記第４工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記環状半田に対して加熱及び除熱を行い、前記環状半田を固化する第８工程と、
   を更に備えた請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 前記第１環状金属の幅は前記第２環状金属の幅よりも広い
   請求項１又は２に記載の電子部品の製造方法。
4. 第１パッド及び第１環状金属を一の面に有する支持部材を準備する第１工程と、
   第２パッド及び第２環状金属を一の面に有する電子素子を準備する第２工程と、
   前記第２工程の後、前記第２環状金属に半田ペーストの状態の環状半田を形成する第３工程と、
   前記第１工程の後、前記第１パッドに半田ペーストの状態の半田バンプを形成する第４工程と、
   前記第３工程及び前記第４工程の後、前記第２パッドを半田バンプに接続し、かつ、前記環状半田を前記第１環状金属に接続する第５工程と、
   前記第５工程の後、前記環状半田の外周に封止材を配置する第６工程と、
   を備えた電子部品の製造方法。
5. 前記第３工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記環状半田に対して加熱及び除熱を行い、前記環状半田を固化する第７工程と、
   前記第４工程の後且つ前記第５工程の前に、半田ペーストの状態の前記半田バンプに対して加熱及び除熱を行い、前記半田バンプを固化する第８工程と、
   を更に備えた請求項４に記載の電子部品の製造方法。
6. 前記第２環状金属の幅は前記第１環状金属の幅よりも広い
   請求項４又は５に記載の電子部品の製造方法。
7. 前記電子素子は、
   前記第２パッド及び前記第２環状金属が設けられた圧電基板と、
   該圧電基板の前記第２環状金属に囲まれる領域に設けられ、前記第２パッドと電気的に接続された励振電極と、を有する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
8. Ｎｉを含む第１パッド及び第１環状金属を一の面に有する支持部材と、
   Ｎｉを含む第２パッド及び第２環状金属を一の面に有する電子素子と、
   前記第１パッドと前記第２パッドとの間に介在してこれらを接続する半田バンプと、
   前記第１環状金属と前記第２環状金属との間に介在してこれらを接続する環状半田と、
   前記環状半田の外周を覆う封止材と、
   を有し、
   前記半田バンプにおいて、前記第２パッドからのＮｉ拡散量が、前記第１パッドからのＮｉ拡散量より多く、
   前記環状半田において、前記第１環状金属からのＮｉ拡散量が、前記第２環状金属からのＮｉ拡散量より多い
   電子部品。

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