JP2013239528A - 基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器 - Google Patents

基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】孔への導電ペーストの充填を精度よく行うことのできる基板の製造方法、基板の製造方法を用いて形成された信頼性の高い基板、この基板を備えた信頼性の高い電子デバイス、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の基板の製造方法は、貫通孔910を有する基板900を用意する工程と、粒子とバインダーとを有する導電ペースト500を貫通孔910に充填する工程と、を含み、貫通孔910の深さは、貫通孔900の幅の4倍以下であり、貫通孔900の幅は、前記粒子の平均粒径の3倍以上である。
【選択図】図2

Description

本発明は、基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
従来から、基板に形成された貫通孔内に導電ペーストを充填し、これを焼結することにより貫通電極(ビア)を形成する方法が知られている。例えば、特許文献1では、貫通孔に充填する導電ペーストとして、その中に含まれる金属フィラー(粒子)内の70%以上の金属フィラーの平均粒径が5μm以上で、かつ、貫通孔のレーザー照射領域側の平均孔径の1/10以下の粒径を有するものを用いている。しかしながら、このような構成の導電ペーストを用いても、貫通孔の大きさ(特にアスペクト比)によっては、貫通孔内に均一に充填することができず、ボイドの発生等が生じる。すなわち、貫通孔の気密性を確保することができない場合が生じる。
特開平5−37157号公報
本発明の目的は、孔への導電ペーストの充填を精度よく行い、ボイドの発生を防止することのできる基板の製造方法、基板の製造方法を用いて形成された信頼性の高い基板、この基板を備えた信頼性の高い電子デバイス、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の基板の製造方法は、孔を有する基板を用意する工程と、
粒子とバインダーとを有する導電ペーストを前記孔に充填する工程と、を含み、
前記孔の深さは、前記孔の幅の4倍以下であり、
前記孔の幅は、前記粒子の平均粒径の3倍以上であることを特徴とする。
これにより、孔への導電ペーストの充填を精度よく行うことができ、ボイド(空隙)の発生を防止することのできる基板の製造方法を提供することができる。
[適用例2]
本発明の基板の製造方法では、前記充填する工程は、開口を有するマスクを、前記開口が前記孔と平面視で重なるように前記基板に配置するステップと、前記マスクの開口を介して前記導電ペーストを前記孔に供給するステップと、を含み、
前記マスクの開口の幅は、前記孔の前記マスク側の開口の幅の1倍以上かつ1.2倍以下の範囲内であることが好ましい。
これにより、導電ペーストの乾燥(焼成)による収縮(体積減少)分を、マスクの開口内に余分に蓄えられた導電ペーストで補うことができる。
[適用例3]
本発明の基板の製造方法では、前記マスクの厚さは、前記粒子の平均粒径の3倍以上であることが好ましい。
これにより、導電ペーストの乾燥(焼成)による収縮(体積減少)分を、マスクの開口内に余分に蓄えられた導電ペーストで補うことができる。
[適用例4]
本発明の基板の製造方法では、前記供給するステップでは、供給後の前記導電ペーストの表面が前記マスクの表面と揃うように前記導電ペーストを前記孔に供給することが好ましい。
これにより、導電ペーストの乾燥(焼成)による収縮(体積減少)分を、マスクの開口内に余分に蓄えられた導電ペーストで補うことができる。
[適用例5]
本発明の基板の製造方法では、前記粒子は、平均粒径の0.8倍以上かつ1.2倍以下の範囲内の径を有する粒子の占有率が50%以上であることが好ましい。
これにより、粒子をより密に孔に充填することができる。
[適用例6]
本発明の基板は、本発明の基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い(気密性の高い)基板が得られる。
[適用例7]
本発明の電子デバイスは、本発明の基板と、
前記基板に接続している電子部品と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
[適用例8]
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
本発明の第1実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。 本発明の第2実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。 本発明の電子デバイスの一例を示す平面図である。 図4中のA−A線断面図である。 図4に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。 図4に示す電子デバイスの変形例を示す断面図である。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
以下、本発明の基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
1.基板の製造方法
<第1実施形態>
まず、本発明の基板の製造方法の第1実施形態について説明する。
図1および図2は、本発明の第1実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、以下では説明の便宜上、対象物として板状の基板を用いた場合について代表して説明するが、対象物の形状は特に限定されず、例えばブロック状であってもよいし、球状であってもよい。
本発明の基板の製造方法は、貫通孔910が形成されている基板900を用意する第1工程と、貫通孔910内に導電ペースト500を充填する第2工程と、導電ペースト500を焼成する第3工程とを含んでいる。また、第2工程は、開口を有するマスクMを配置するステップと、マスクMの開口を介して導電ペースト500を貫通孔910に供給するステップとを含んでいる。
(基板)
基板900の構成材料としては、特に限定されず、セラミックス、樹脂、シリコン、ガラス等を用いることができる。また、上記セラミックスとしては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等を用いることができる。以下では、説明の便宜上、基板900として、セラミックス基板を用いた場合について代表して説明する。
(導電ペースト)
また、導電ペースト500は、粒子とバインダーとを混合したものを用いることができる。粒子の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、カーボン(C)などの導電性の材料を用いることができる。
導電ペースト500の粘度としては、特に限定されないが、常温(25℃)にて200Pa・s以上、500Pa・s以下程度の範囲であるのが好ましい。これにより、貫通孔910内に充填させるのに適した流動性を有する導電ペースト500となる。なお、粘度が上記上限値を超えると、貫通孔910の径やアスペクト比によっては導電ペースト500を貫通孔910内にスムーズに充填することができないおそれがある。反対に、粘度が上記下限値未満であると、貫通孔910内の導電ペースト500が鉛直方向下側の開口から流れ出てしまうおそれがある。
また、導電ペースト500中の粒子の含有量としては、80wt%以上であるのが好ましく、90wt%であるのがより好ましい。これにより、貫通孔910内により多くの粒子を充填することができる。そのため、ビア500’によって貫通孔910をより確実に封止することができる。
また、導電ペースト500中の粒子の平均粒径(メジアン径d50)Rとしては、特に限定されないが、例えば、5μm以上、15μm以下であるのが好ましく、ほぼ10μmであるのがより好ましい。これにより、粒子が後述する電子デバイス100の貫通電極261、262を形成するのに適した大きさとなる。仮に、粒子の平均粒径Rが上記上限値を超えると、電子デバイス100の大きさ等によっては、貫通電極261、262の肥大化、それに伴う電子デバイス100の肥大を招くおそれがある。反対に、平均粒径Rが上記下限値未満であると、粒子が過度(必要以上)に小さくなり、充填性が殆ど向上せずに、単に高コスト化を招いてしまうおそれがある。
また、粒子の粒度分布としては、特に限定されないが、0.8R以上かつ1.2R以下の範囲内にある粒子の占有率(体積占有率)が50%以上であるのが好ましい。これにより、貫通孔910内への導電ペースト500の充填性、具体的には、粒子をより密に貫通孔910内に充填することができる。
[第1工程]
まず、図1(a)に示すように、貫通孔910の形成されていない基板900を用意する。基板900は、例えば、セラミックス粉末(セラミックス材料)およびガラス粉末(ガラス材料)を含む材料粉末とバインダーとの混合物をドクターブレード法等によってシート状に形成してセラミックグリーンシートを得、得られたセラミックグリーンシートを焼成することにより製造することができる。この際、セラミックグリーンシートは、単層とするのが好ましい。これにより、製造コストの低減を図ることができる。また、基板900の撓みや反りを抑制することができる。次に、図1(b’)または(b”)に示すように、基板900に貫通孔910を形成する。貫通孔910の形成方法としては、特に限定されず、例えば、レーザー加工、サンドブラスト加工、エッチング(ウェットエッチング、ドライエッチング)加工を用いることができる。なお、基板900の製造方法としては、上記の方法に限定されず、例えば、セラミックスグリーンシートにパンチング等によって貫通孔を形成しておき、これを焼成することにより貫通孔910が形成された基板900を製造してもよい。
ここで、貫通孔910の形成方法によっては、貫通孔910が、図1(b’)に示すように、その径が深さ方向にほぼ一定の略円柱状となる場合や、図1(b”)に示すように、その径が深さ方向に漸減する略円錐台状となる場合がある。本発明は、このどちらでも同様の効果を発揮することができる。以下では、説明の便宜上、図1(b’)に示すよう径が深さ方向に一定な貫通孔910について代表して説明する。
貫通孔910の深さ(基板900の厚さ)Tとしては、特に限定されないが、100μm以上かつ300μm以下程度の範囲内であるのが好ましい。このような厚さとすることにより、基板900を後述する電子デバイス100のベース基板210として用いるのに適したサイズ(十分に小型化されたサイズ)とすることができる。
また、貫通孔910の径(幅)Rは、導電ペースト500中の粒子の平均粒径Rとの関係において、R≧3Rなる関係を満足している。このような関係を満足することにより、貫通孔910内により確実かつスムーズに導電ペースト500(粒子)を充填することができる。なお、図1(b”)に示すようなテーパー状の貫通孔910にあっては、径Rは、最小径を意味する。すなわち、径Rは、貫通孔910の下側開口における径を意味する。ここで、R≧3Rなる関係を満足していれば、Rの上限値は、特に限定されないが、R≦20Rなる関係を満足するのが好ましい。これにより、平均粒径Rが過度に小さくなることを防止でき、導電ペーストのコストの高騰を防止することができる。径Rの具体的な数値としては、特に限定されないが、例えば、電子デバイス100に適用する場合などには、10μm以上かつ200μm以下程度の範囲内とするのが好ましい。これにより、電子デバイス100の過度な大型化を効果的に抑制することができる。
また、貫通孔910の深さTは、前記孔の径(幅)Rの4倍以下である。言い換えると、貫通孔910のアスペクト比(T/R)は、4以下(0は除く)である。すなわち、例えば径Rが50μmの場合には深さTを200μm以下とし、径Rが100μmの場合には深さTを400μm以下とする。なお、図1(b”)に示すようなテーパー状の貫通孔910にあっては、アスペクト比は、最大径、すなわち大きい方の開口の径R’と深さTとの比(T/R’)で求められる。
[第2工程]
次に、図1(c)に示すように、基板900をステージ410に載置するとともに、開口M1を有するマスクMを用意し、このマスクMを基板900の上面に載置する。この際、マスクMは、平面視で開口M1が貫通孔910と重なるように載置する。なお、貫通孔910が図1(b”)に示すようなテーパー状の場合には、大きい方の開口が上側(マスクM側)となるようにステージ410上に載置する。本実施形態では、マスクMとしてメタルマスクを用いるが、マスクMとしてはメタルマスクに限定されず、例えば、スクリーンマスクとしてもよい。ただし、マスクMの配置や除去を簡単に行うことができる点から、メタルマスクを用いるのが好ましい。
開口M1は、マスクMの平面視にて、その外形形状が略円形をなしており、貫通孔910と同軸的(中心が厚さ方向に重なるように)に設けられている。開口M1の径(幅(最大幅))R”としては、特に限定されないが、貫通孔910の径Rとの関係において、1R≦R”≦1.2Rなる関係を満足するのが好ましい。開口M1をこのような大きさとすることにより、後述するように、導電ペースト500を焼成してなるビア(貫通電極)500’と基板900との上面同士をほぼ一致させることができる。言い換えれば、基板900の上面とビア500’の上面との基板900の厚さ方向への乖離を抑制することができる。
なお、貫通孔が図1(b”)に示すようなテーパー状の場合には、開口M1の径R”は、貫通孔910の大きい方の開口の径に対して、上記のような関係を満足していればよい。すなわち、大きい方の開口の径をR’とした場合に、1R’≦R”≦1.2R’なる関係を満足していればよい。
また、開口M1の厚さ(マスクの厚さ)をTとしたとき、導電ペースト500中の粒子の平均粒径Rとの関係において、T≧3Rなる関係を満足するのが好ましい。また、Tは、貫通孔910の深さTとの関係において、T≦T/4なる関係を満足するのが好ましい。すなわち、3R≦T≦T/4なる関係を満足すのが好ましい。このような範囲とすることにより、開口M1内に導電ペースト500を適度に蓄えることができる。そのため、後述するように、導電ペースト500を焼成してなるビア500’と基板900との上面同士をほぼ一致させることができる。
次に、図2(a)に示すように、マスクMの上面に導電ペースト500を塗布し、スキージ490を用いて導電ペースト500を開口M1から貫通孔910内に供給する。これにより、導電ペースト500が貫通孔910内に侵入し、図2(b)に示すように、貫通孔910内および開口M1内に導電ペースト500が充填される。この際、ステージ410によって、貫通孔910の下側の開口が塞がれているため、その開口からの導電ペースト500のはみ出しを防止することができる。前述したように、本発明では、貫通孔910のアスペクト比が4以下であり、貫通孔910の径Rが粒子の平均粒径Rの3倍以上であるため、貫通孔910内に均一かつ確実に導電ペースト500を充填することができる。
この際、スキージ490をマスクM(基板900)へ押し付けながら移動させることにより、加圧しながら導電ペースト500を開口M1および貫通孔910内に供給するのが好ましい。これにより、導電ペースト500を貫通孔910および開口M1内によりスムーズにかつ確実に充填することができる。
また、貫通孔910への導電ペースト500の充填が完了した状態では、導電ペースト500の上面がマスクMの上面とほぼ一致している(面一である)のが好ましい。これにより、開口M1内に適当な量の導電ペースト500を蓄えることができるため、後述するように、ビア500’の上面を基板900の上面とほぼ一致させることができる。
次に、図2(c)に示すように、基板900をステージ410から取り外し、基板900からマスクMを取り外した状態とする。次に、導電ペースト500を、例えば100〜150℃程度の温度にて乾燥してバインダーを除去したのち焼結することにより、図2(d)に示すように、貫通孔910内にビア500’が形成された基板900を得ることができる。
なお、乾燥および焼成によって貫通孔910内の導電ペースト500の体積がわずかに小さくなるが、前述したように、貫通孔910内に粒子が密に充填されているため、体積の減少を最小限に抑えることができる。そのため、例えば、ビア500’の上面および下面に窪みが形成されてしまうことを効果的に抑制することができる。また、この体積減少分を補うために、マスクMの開口M1内に導電ペースト500を適度に蓄えているため、ビアの上面が貫通孔910内に沈んでしまうことを防止し、好ましくは、基板900の上面と一致させることができる(面一とすることができる)。
具体的には、焼成前には、マスクMの開口M1内に、マスクMの厚み分だけ余分に導電ペースト500を蓄えている。そのため、乾燥、焼結前は、図2(c)に示すように、貫通孔910の上部開口から導電ペースト500が突出している(はみ出している)。そして、乾燥、焼成によって僅かに減少する体積分を、このはみ出している部分が補うことにより、前述したように、基板900の上面と一致させることができる。特に、前述したように、3R≦T≦T/4なる関係を満足すること、および、開口M1の径R”を、貫通孔910の径Rの1倍以上、1.2倍以下程度の範囲とすることによって、その効果が顕著となる。
以上、本実施形態のペースト充填方法について説明した。このような方法によれば、簡単かつ確実に、貫通孔内に導電ペーストをより密に充填することができ、ボイドの発生を防止することができる。さらに焼結によって、より信頼性の高いビアを形成することができる。また、このような方法を用いて形成された基板900は、貫通孔910とビア500’の境界や、ビア500’内での隙間の発生が防止され、気密性の高い基板となる。
<第2実施形態>
次に、本発明の基板の製造方法の第2実施形態について説明する。
図3は、本発明の第2実施形態にかかる基板の製造方法を説明する断面図である。
以下、第2実施形態の基板の製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態の基板の製造方法は、マスクの開口の形状が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、マスクの形状以外は、前述した第1実施形態と同様であるため、以下では、マスクの形状のみ説明する。
図3(a)に示すように、基板900上に設けられたマスクMは、貫通孔910と重なる位置に開口M1を有している。また、開口M1は、貫通孔910の上部開口の径よりも若干大きい径を有している。開口M1の径としては、特に限定されないが、例えば、貫通孔910の径Rの1.2倍以上であるのが好ましい。このように、開口M1を貫通孔910の上部開口よりも大きくすることにより、焼成後に出来上がるビア500’が、図3(b)に示すように、上部開口から開口端面(基板900の上面であって上部開口の周囲の領域)に延出した延出部540’を有することとなる。延出部540’を有することにより、例えば、基板900の上面に、ビア500’と接続する電極を形成する場合に、その電極とビア500’との電気的な接続を確実に取ることができる。そのため、信頼性の高い基板900を得ることができる。また、貫通孔910の上面が延出部540’によって蓋をされるため、より気密性に優れた基板900を得ることができる。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
2.電子デバイス
次に、図4ないし図7に基づいて、本発明の電子デバイスについて説明する。
図4は、本発明の電子デバイスの一例を示す平面図、図5は、図4中のA−A線断面図、図6は、図4に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図、図7は、図4に示す電子デバイスの変形例を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図3、図7の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図4および図5に示すように、電子デバイス(本発明の電子デバイス)100は、パッケージ200と、パッケージ200内の収納空間Sに収納された電子部品としての振動素子300とを有している。
−振動素子−
図6(a)は、振動素子300を上方から見た平面図であり、同図(b)は、振動素子300を上方から見た透過図(平面図)である。図6(a)、(b)に示すように、振動素子300は、平面視形状が長方形(矩形)の板状をなす圧電基板310と、圧電基板310の表面に形成された一対の励振電極320、330とを有している。
圧電基板310は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板310としてATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ATカットとは、水晶の結晶軸であるX軸とZ軸とを含む平面(Y面)をX軸回りにZ軸から反時計方向に約35度15分程度回転させて得られる主面(X軸とZ’軸とを含む主面)を有するように切り出すことを言う。
このような構成の圧電基板310は、その長手方向が水晶の結晶軸であるX軸と一致する。
励振電極320は、圧電基板310の上面に形成された電極部321と、圧電基板310の下面に形成されたボンディングパッド322と、電極部321およびボンディングパッド322を電気的に接続する配線323とを有している。
一方、励振電極330は、圧電基板310の下面に形成された電極部331と、圧電基板310の下面に形成されたボンディングパッド332と、電極部331およびボンディングパッド332を電気的に接続する配線333とを有している。
電極部321、331は、圧電基板310を介して対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板310の平面視にて、電極部321、331は、互いに重なるように位置し、輪郭が一致するように形成されている。また、ボンディングパッド322、332は、圧電基板310の下面の図5中右側の端部に離間して形成されている。
このような励振電極320、330は、例えば、圧電基板310上に蒸着やスパッタリングによってニッケル(Ni)またはクロム(Cr)の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金(Au)の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成することにより、圧電基板310と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子300が得られる。
なお、励振電極320、330の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料(例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、タングステン(W)、モリブテン(Mo)等の各種金属材料)としてもよい。
このような振動素子300は、一対の導電性接着剤291、292を介してパッケージ200に固定されている。
以上、振動素子300について説明したが、振動素子300の構成としては、これに限定されず、例えば、基部から複数の振動腕が延出した形状の振動子、ジャイロセンサー等であってもよい。
−パッケージ−
図4および図5に示すように、パッケージ200は、板状のベース基板(本発明の基板)210と、下側に開放する凹部221を有するキャップ状のリッド220とを有している。このようなパッケージ200では、リッド220の凹部221の開口がベース基板210で塞がれることにより、その内部に収納空間Sが形成されている。なお、リッド220とベース基板210とは、メタライズ層219を介して接合されている。
ベース基板210は、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の前述したような各種セラミックスで構成されている。なお、ベース基板210の構成材料としては、これらの中でもアルミナを用いるのが好ましい。また、リッド220の構成材料としては、特に限定されないが、ベース基板210の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース基板210の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。
ベース基板210の上面(収納空間Sに臨む面)には、一対の接続電極241、242が形成されている。また、ベース基板210の下面には、接続電極241、242をパッケージ200の外側へ引き出すための一対の実装電極251、252が形成されている。また、ベース基板210には、接続電極241と実装電極251とを接続する貫通電極261および接続電極242と実装電極252とを接続する貫通電極262が形成されている。
貫通電極261、262は、ベース基板210を厚さ方向に貫通する貫通孔211、212内に、金属材料を充填することにより形成されている。ここで、貫通電極261、262は、前述した基板の製造方法を用いて形成されている。したがって、したがって、貫通孔211、212を介した収納空間Sの内外の連通を確実に防止することができ、収納空間S内の気密性を高く確保することができる。また、貫通電極261、2623の上面および下面の凹み(窪み)が防止され、かつ、貫通電極261、262の上面および下面がベース基板210の上面および下面とほぼ一致するため、
また、接続電極241、242は、例えば、スパッタリング、蒸着などの気層成膜法や、電解めっき処理、無電解めっき処理などの液相成膜法によってベース基板210の上面に形成された金属膜を、フォトリソグラフィ技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることにより、形成することができる。実装電極251、252についても、同様にして形成することができる。
収納空間Sに収納された振動素子300は、一対の導電性接着剤291、292を介してベース基板210に片持ち支持されている。導電性接着剤291は、接続電極241とボンディングパッド322とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤291を介して接続電極241とボンディングパッド322とが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤292は、接続電極242とボンディングパッド332とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤292を介して接続電極242とボンディングパッド332とが電気的に接続されている。
導電性接着剤291、292としては、振動素子300をベース基板210に固定でき、かつ導電性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、導電性接着剤や、銀ペーストを用いることができる。
以上、電子デバイス100について説明した。
なお、電子デバイス100の構成については、これに限定されず、例えば、図7に示すように、ベース基板210が上面に開放する凹部を有するキャビティ型をなし、リッド220が板状をなし、リッド220がベース基板210の凹部開口を覆うように、ベース基板210の上面(開口端面)に接合されているパッケージ200を用いてもよい。このようなベース基板210は、板状の底部218と、底部の周囲から立設する枠状の側壁217とを有し、底部218に、接続電極241、242、実装電極251、252および貫通電極261、262が形成されている。
3.電子機器
次いで、本発明の電子デバイスを適用した電子機器(本発明の電子機器)について、図8〜図10に基づき、詳細に説明する。
図8は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部2000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス100が内蔵されている。
図9は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部2000が配置されている。このような携帯電話機1200には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス100が内蔵されている。
図10は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス100が内蔵されている。
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図8のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図9の携帯電話機、図10のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等に適用することができる。
以上、本発明の基板の製造方法、基板、電子デバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、貫通孔の断面形状が円形をなしているものについて説明したが、貫通孔の断面形状としては、円形に限定されず、例えば、楕円形、四角形などであってもよい。この場合、前述した「径R」は、最大幅を意味することとなる。
また、前述した実施形態では、貫通孔に導電ペーストを充填しているが、導電ペーストを充填する孔としては、貫通孔に限定されず、有底の孔であってもよい。
1.基板の製造
(実施例1)
アルミナを原材料とし、厚さが300μmのセラミックス基板を用意し、レーザー加工によって厚さ方向に貫通する略円柱状の貫通孔を形成した。貫通孔の径は、200μmであった。次に、大きい方の開口が上側に位置するようにセラミックス基板を載置し、その上面に、厚さ30μmのメタルマスクを配置した。メタルマスクには、径が200μmの略円形の開口が形成されており、開口と貫通孔とが同軸的に位置するようにメタルマスクを配置した。
次に、マスクの上からスキージを用いて導電ペーストを貫通孔に充填した。導電ペーストに含まれる粒子は、その径が2μm〜25μmの間で分布しており、平均粒径は、10μmであった。また、平均粒径の0.8倍以上、1.2倍以下の径を有する粒子の占有率は、55%であった。また、導電ペースト中の粒子の含有率は、92wt%であった。
以上により、実施例1の基板を得た。
(実施例2)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、150μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして実施例2の基板を得た。
(実施例3)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、100μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして実施例3の基板を得た。
(実施例4)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、75μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして実施例4の基板を得た。
(実施例5)
セラミックス基板の厚さを200μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして実施例5の基板を得た。
(実施例6)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、150μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして実施例6の基板を得た。
(実施例7)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、100μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして実施例7の基板を得た。
(実施例8)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、75μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして実施例8の基板を得た。
(実施例9)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、50μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして実施例8の基板を得た。
(実施例10)
セラミックス基板の厚さを100μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして実施例10の基板を得た。
(実施例11)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、150μmとした以外は、前述の実施例10と同様にして実施例11の基板を得た。
(実施例12)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、100μmとした以外は、前述 (実施例13)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、75μmとした以外は、前述の実施例10と同様にして実施例13の基板を得た。
(実施例14)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、50μmとした以外は、前述の実施例10と同様にして実施例14の基板を得た。
(実施例15)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、45μmとした以外は、前述の実施例10と同様にして実施例15の基板を得た。
(比較例1)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、50μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして比較例1の基板を得た。
(比較例2)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、45μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして比較例2の基板を得た。
(比較例3)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、25μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして比較例3の基板を得た。
(比較例4)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、10μmとした以外は、前述の実施例1と同様にして比較例4の基板を得た。
(比較例5)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、45μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして比較例5の基板を得た。
(比較例6)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、25μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして比較例7の基板を得た。
(比較例7)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、10μmとした以外は、前述の実施例5と同様にして比較例8の基板を得た。
(比較例8)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、25μmとした以外は、前述の実施例10と同様にして比較例8の基板を得た。
(比較例9)
貫通孔の径およびメタルマスクの開口の径を、ともに、10μmとした以外は、前述の実施例10と同様にして比較例9の基板を得た。
2.評価
各実施例1〜15および各比較例1〜9について、貫通孔を電子顕微鏡で観察し、導電ペーストの充填具合を観察した。なお、貫通孔の観察は、基板の上面側からの観察と、下面側からの観察と、断面の観察とを行った。そして、貫通孔の全域に導電ペーストが充填されている場合は「〇」、貫通孔内に導電ペーストが充填されていない領域が存在する場合には「×」として評価した。その結果を下記の表1に示す。
Figure 2013239528
表1から、各実施例1〜15では、いずれも、貫通孔への導電ペーストの充填が精度よく行われていることが解る。一方、比較例1〜9では、貫通孔への導電ペーストの充填が不十分であることが解る。
100…電子デバイス 200…パッケージ 210…ベース基板 211、212…貫通孔 217…側壁 218…底部 219…メタライズ層 220…リッド 221…凹部 241、242…接続電極 251、252…実装電極 261、262…貫通電極 291、292…導電性接着剤 300…振動素子 310…圧電基板 320…励振電極 321…電極部 322…ボンディングパッド 323…配線 330…励振電極 331…電極部 332…ボンディングパッド 333…配線 410…ステージ
490…スキージ 500…導電ペースト 500’…ビア 540’…延出部 900…基板 910…貫通孔 1100…パーソナルコンピューター 1102…キーボード 1104…本体部 1106…表示ユニット 1200…携帯電話機 1202…操作ボタン 1204…受話口 1206…送話口 1300…ディジタルスチルカメラ 1302…ケース 1304…受光ユニット 1306…シャッタボタン 1308…メモリー 1312…ビデオ信号出力端子 1314…入出力端子 1430…テレビモニター 1440…パーソナルコンピューター 2000…表示部 M…マスク M1…開口 R…径(幅) R”…径 R…平均粒径 S…収納空間 T…深さ T…厚さ

Claims (8)

  1. 孔を有する基板を用意する工程と、
    粒子とバインダーとを有する導電ペーストを前記孔に充填する工程と、を含み、
    前記孔の深さは、前記孔の幅の4倍以下であり、
    前記孔の幅は、前記粒子の平均粒径の3倍以上であることを特徴とする基板の製造方法。
  2. 前記充填する工程は、開口を有するマスクを、前記開口が前記孔と平面視で重なるように前記基板に配置するステップと、前記マスクの開口を介して前記導電ペーストを前記孔に供給するステップと、を含み、
    前記マスクの開口の幅は、前記孔の前記マスク側の開口の幅の1倍以上かつ1.2倍以下の範囲内である請求項1に記載の基板の製造方法。
  3. 前記マスクの厚さは、前記粒子の平均粒径の3倍以上である請求項2に記載の基板の製造方法。
  4. 前記供給するステップでは、供給後の前記導電ペーストの表面が前記マスクの表面と揃うように前記導電ペーストを前記孔に供給する請求項2または3に記載の基板の製造方法。
  5. 前記粒子は、平均粒径の0.8倍以上かつ1.2倍以下の範囲内の径を有する粒子の占有率が50%以上である請求項1ないし4のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  6. 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする基板。
  7. 請求項6に記載の基板と、
    前記基板に接続している電子部品と、を有することを特徴とする電子デバイス。
  8. 請求項7に記載の電子デバイスを有することを特徴とする電子機器。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002064270A (ja) * 2000-08-17 2002-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回路基板とその製造方法
JP2003286333A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Mitsubishi Gas Chem Co Inc スルーホール充填用エポキシ組成物及びプリント板の孔埋め方法
JP2004031814A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Kyocera Corp 配線基板およびそれを用いた電子装置
JP2004158212A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Sekisui Chem Co Ltd 実装用導電性微粒子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002064270A (ja) * 2000-08-17 2002-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回路基板とその製造方法
JP2003286333A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Mitsubishi Gas Chem Co Inc スルーホール充填用エポキシ組成物及びプリント板の孔埋め方法
JP2004031814A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Kyocera Corp 配線基板およびそれを用いた電子装置
JP2004158212A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Sekisui Chem Co Ltd 実装用導電性微粒子

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