JP2018074051A - Electronic component and manufacturing method thereof - Google Patents

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基 山内
治 川内
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Tomoyuki Kurihara
倫之 栗原
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure low profile.SOLUTION: An electronic component includes a board 10, a device chip 20 where a functional part 22 is provided on the lower surface, a first metal film 26 is provided on the lateral face, the first metal film is not provided on the upper surface, and the device chip is mounted on the upper surface of the board so that the functional part and the upper surface of the board face via a cavity 38, a metal sealing part 30 composed of a brazing material surrounding the device chip, and provided to be bonded to the first metal film and the upper surface of the board thus sealing the cavity, and a second metal film 34 provided on the lateral face and the upper surface of the metal sealing part, and is not provided in at least an area of the upper surface of the device chip overlapping the functional part, in the plan view.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子部品およびその製造方法に関し、例えばデバイスチップが金属封止部で封止された電子部品およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic component and a manufacturing method thereof, for example, an electronic component in which a device chip is sealed with a metal sealing portion and a manufacturing method thereof.

基板上にデバイスチップを実装し、平面視においてデバイスチップの周囲に樹脂封止部を設け、樹脂封止部を用いデバイスチップを封止することが知られている(例えば特許文献1および2)。封止部として半田等の金属封止部を用いることが知られている(例えば特許文献3および4)。   It is known that a device chip is mounted on a substrate, a resin sealing portion is provided around the device chip in a plan view, and the device chip is sealed using the resin sealing portion (for example, Patent Documents 1 and 2). . It is known to use a metal sealing portion such as solder as the sealing portion (for example, Patent Documents 3 and 4).

特開2001−332654号公報JP 2001-332654 A 特開2012−186761号公報JP 2012-186761 A 特開2015−204531号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-204531 特開2010−74418号公報JP 2010-74418 A

デバイスチップの下面に弾性波素子等の機能部が形成されている場合、機能部は空隙に露出している。機能部の劣化等を抑制するためには空隙の気密性を高めることが重要である。封止部に金属封止部を用い、デバイスチップと金属封止部上にリッドを設けることで、リッドと金属封止部とで空隙を封止することができ、気密性を高めることができる。しかしながら、金属封止部およびリッドを切断するときに、リッドの周縁にバリが形成される。バリにより、電子部品の低背化が難しい。また、リッドを設けると電子部品が高くなり低背化が難しい。   When a functional part such as an acoustic wave element is formed on the lower surface of the device chip, the functional part is exposed in the gap. In order to suppress the deterioration of the functional part, it is important to increase the airtightness of the air gap. By using a metal sealing portion as the sealing portion and providing a lid on the device chip and the metal sealing portion, the gap can be sealed between the lid and the metal sealing portion, and airtightness can be improved. . However, when the metal sealing portion and the lid are cut, burrs are formed on the periphery of the lid. It is difficult to reduce the height of electronic components due to burrs. In addition, if a lid is provided, the electronic parts are high and it is difficult to reduce the height.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、低背化することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce the height.

本発明は、基板と、下面に機能部が設けられ、側面に第1金属膜が設けられ、上面に前記第1金属膜が設けられておらず、前記機能部と前記基板の上面とが空隙を介し対向するように、前記基板の上面に実装されたデバイスチップと、前記デバイスチップを囲み、前記第1金属膜および前記基板の上面に接合し前記空隙を封止するように設けられたろう材からなる金属封止部と、前記金属封止部の側面および上面に設けられ、前記デバイスチップの上面のうち少なくとも平面視において前記機能部と重なる領域に設けられていない第2金属膜と、を具備する電子部品である。   In the present invention, the functional part is provided on the lower surface, the first metal film is provided on the side surface, the first metal film is not provided on the upper surface, and the functional part and the upper surface of the substrate are spaced from each other. A device chip mounted on the upper surface of the substrate so as to face each other, and a brazing material that surrounds the device chip, is bonded to the upper surface of the first metal film and the substrate, and seals the gap And a second metal film that is provided on a side surface and an upper surface of the metal sealing portion, and is not provided in a region that overlaps the functional portion in at least a plan view of the upper surface of the device chip. This is an electronic component.

上記構成において、前記デバイスチップの上面にリッドは設けられていない構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: It can be set as the structure by which the lid is not provided in the upper surface of the said device chip.

上記構成において、前記デバイスチップの上面と前記金属封止部の上面に設けられた前記第2金属膜の上面とに設けられたリッドを具備する構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: It can be set as the structure which comprises the lid provided in the upper surface of the said device chip, and the upper surface of the said 2nd metal film provided in the upper surface of the said metal sealing part.

上記構成において、前記デバイスチップと前記リッドとの間に空隙が形成されている構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: It can be set as the structure by which the space | gap is formed between the said device chip and the said lid.

上記構成において、前記基板の上面に設けられ、平面視において前記デバイスチップを囲み前記金属封止部と接合する環状金属膜を具備する構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: It can be set as the structure which comprises the cyclic | annular metal film which is provided in the upper surface of the said board | substrate and encloses the said device chip in planar view and joins with the said metal sealing part.

上記構成において、前記第2金属膜は、前記デバイスチップの上面全面に設けられていない構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: The said 2nd metal film can be set as the structure which is not provided in the upper surface whole surface of the said device chip.

上記構成において、前記機能部は弾性波素子である構成とすることができる。   In the above configuration, the functional unit may be an elastic wave element.

本発明は、下面に機能部が設けられ、側面に第1金属膜が設けられ、上面に前記第1金属膜が設けられていないデバイスチップを、前記機能部と基板の上面とが空隙を介し対向するように、前記基板の上面に実装する工程と、前記デバイスチップを囲み、前記第1金属膜および前記基板の上面に接合し前記空隙を封止するように前記基板の上面上にろう材からなる金属封止部を形成する工程と、前記金属封止部および前記基板の上面にリッドが設けられていない状態で前記金属封止部および前記基板をダイシングブレードを用い切断することで、個片化する工程と、を含む電子部品の製造方法である。   The present invention provides a device chip in which a functional portion is provided on the lower surface, a first metal film is provided on the side surface, and the first metal film is not provided on the upper surface, and the functional portion and the upper surface of the substrate are interposed via a gap. Mounting on the upper surface of the substrate so as to face each other, and brazing material on the upper surface of the substrate so as to surround the device chip, to be bonded to the upper surface of the first metal film and the substrate and to seal the gap Cutting the metal sealing portion and the substrate using a dicing blade in a state where a lid is not provided on the metal sealing portion and the upper surface of the substrate. An electronic component manufacturing method including a step of singulating.

上記構成において、前記個片化する工程の後、バレルめっき法を用い、前記金属封止部の側面および上面に設けられ、前記デバイスチップの上面のうち少なくとも平面視において前記機能部と重なる領域に設けられない第2金属膜を形成する工程を含む構成とすることができる。   In the above configuration, after the step of dividing into pieces, a barrel plating method is used, and is provided on a side surface and an upper surface of the metal sealing portion, and at least overlaps the functional portion in a plan view among the upper surfaces of the device chip. It can be set as the structure including the process of forming the 2nd metal film which is not provided.

上記構成において、前記金属封止部を形成する工程の後、前記個片化する工程の前に、前記デバイスチップおよび前記金属封止部の上面を平坦化する工程を含む構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: After the process of forming the said metal sealing part, it can be set as the structure including the process of planarizing the upper surface of the said device chip and the said metal sealing part before the said process of separating into pieces. .

本発明によれば、低背化することができる。   According to the present invention, the height can be reduced.

図1(a)および図1(b)は、実施例1に係る電子部品の断面図および平面図である。FIG. 1A and FIG. 1B are a cross-sectional view and a plan view of an electronic component according to the first embodiment. 図2(a)は、実施例1において機能部が弾性表面波共振器の例を示す平面図、図2(b)は、機能部が圧電薄膜共振器の例を示す断面図である。FIG. 2A is a plan view showing an example in which the functional unit is a surface acoustic wave resonator in Example 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing an example in which the functional unit is a piezoelectric thin film resonator. 図3(a)から図3(c)は、実施例1に係る電子部品の製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 3A to FIG. 3C are cross-sectional views (part 1) illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the first embodiment. 図4(a)から図4(c)は、実施例1に係る電子部品の製造方法を示す断面図(その2)である。4A to 4C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the first embodiment. 図5(a)から図5(c)は、実施例1に係る電子部品の製造方法を示す断面図(その3)である。5A to 5C are cross-sectional views (part 3) illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the first embodiment. 図6(a)から図6(c)は、実施例1に係る電子部品の製造方法を示す断面図(その4)である。6A to 6C are cross-sectional views (part 4) illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the first embodiment. 図7は、比較例1に係る電子部品の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an electronic component according to Comparative Example 1. 図8は、実施例2に係る電子部品の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the electronic component according to the second embodiment. 図9は、実施例3に係る電子部品の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the electronic component according to the third embodiment. 図10は、実施例3の変形例1に係る電子部品の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an electronic component according to Modification 1 of Embodiment 3. 図11は、実施例4に係る電子部品の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the electronic component according to the fourth embodiment. 図12は、実施例4の変形例1に係る電子部品である。FIG. 12 illustrates an electronic component according to Modification 1 of Embodiment 4.

以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1(a)および図1(b)は、実施例1に係る電子部品の断面図および平面図である。図1(b)は、デバイスチップ、環状電極および金属膜を図示している。図1(a)に示すように、実施例1の電子部品100は、基板10の上面に、デバイスチップ20が実装されている。基板10は、絶縁基板であり、例えばHTCC(High Temperature Co-fired Ceramic)またはLTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)等のセラミックス基板または樹脂基板である。基板10は積層された複数の絶縁層10aおよび10bを有する。絶縁層10aおよび10bの上面にそれぞれ端子12aおよび配線12bが形成されている。絶縁層10bの下面に端子12cが形成されている。絶縁層10aおよび10bを貫通するビア配線14aおよび14bが形成されている。ビア配線14aは、端子12aと配線12bとを電気的に接続し、ビア配線14bは、配線12bと端子12cとを電気的に接続する。   FIG. 1A and FIG. 1B are a cross-sectional view and a plan view of an electronic component according to the first embodiment. FIG. 1B illustrates a device chip, an annular electrode, and a metal film. As shown in FIG. 1A, the electronic component 100 according to the first embodiment has a device chip 20 mounted on the upper surface of a substrate 10. The substrate 10 is an insulating substrate, for example, a ceramic substrate such as HTCC (High Temperature Co-fired Ceramic) or LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) or a resin substrate. The substrate 10 has a plurality of stacked insulating layers 10a and 10b. Terminals 12a and wirings 12b are formed on the top surfaces of the insulating layers 10a and 10b, respectively. Terminals 12c are formed on the lower surface of the insulating layer 10b. Via wirings 14a and 14b penetrating the insulating layers 10a and 10b are formed. The via wiring 14a electrically connects the terminal 12a and the wiring 12b, and the via wiring 14b electrically connects the wiring 12b and the terminal 12c.

基板10の上面は例えば平坦であり、上面には端子12aおよび環状電極16が設けられている。端子12aは例えばバンプ36が接合するパッドである。環状電極16は、基板10の上面の外縁に、端子12aを囲むように設けられている。基板10の下面に端子12cが設けられている。端子12cは外部と電気的に接続するための外部端子であり、例えばフットパッドである。端子12a、12c、配線12b、ビア配線14aおよび14bは、タングステン層、銅層、金層またはアルミニウム層等の金属層である。環状電極16は、タングステン層、ニッケル層または銅層等の金属層である。   The upper surface of the substrate 10 is flat, for example, and the terminal 12a and the annular electrode 16 are provided on the upper surface. The terminal 12a is a pad to which the bump 36 is bonded, for example. The annular electrode 16 is provided on the outer edge of the upper surface of the substrate 10 so as to surround the terminal 12a. Terminals 12 c are provided on the lower surface of the substrate 10. The terminal 12c is an external terminal for electrically connecting to the outside, and is a foot pad, for example. The terminals 12a and 12c, the wiring 12b, and the via wirings 14a and 14b are metal layers such as a tungsten layer, a copper layer, a gold layer, or an aluminum layer. The annular electrode 16 is a metal layer such as a tungsten layer, a nickel layer, or a copper layer.

デバイスチップ20の下面に、機能部22およびパッド24が設けられている。機能部22は例えば弾性波を励振する電極である。パッド24はバンプ36に接合されている。デバイスチップ20の側面には金属膜26が設けられている。デバイスチップ20の上面および下面には金属膜26は設けられていない。金属膜26は例えば金膜または銅膜等の半田の濡れ性のよい材料である。   A functional unit 22 and a pad 24 are provided on the lower surface of the device chip 20. The functional unit 22 is, for example, an electrode that excites an elastic wave. The pad 24 is bonded to the bump 36. A metal film 26 is provided on the side surface of the device chip 20. The metal film 26 is not provided on the upper and lower surfaces of the device chip 20. The metal film 26 is a material having good solder wettability such as a gold film or a copper film.

デバイスチップ20はバンプ36を介し基板10上に実装されている。機能部22は、空隙38を介し基板10に対向している。機能部22が空隙38に露出されているため、機能部22の振動等が抑制されない。バンプ36は、例えば銅バンプ、金バンプまたは半田バンプである。   The device chip 20 is mounted on the substrate 10 via bumps 36. The functional unit 22 faces the substrate 10 with a gap 38 therebetween. Since the functional unit 22 is exposed in the gap 38, vibration of the functional unit 22 is not suppressed. The bump 36 is, for example, a copper bump, a gold bump, or a solder bump.

基板10の上面にデバイスチップ20を囲むように金属封止部30が設けられている。金属封止部30は、金属膜26および環状電極16に接合されている。金属封止部30は、例えばSnAg半田またはAuSn半田等のろう材からなる。金属封止部30の側面および上面に金属膜34が設けられている。金属膜34は、例えばニッケル膜であり、金属膜34の融点は金属封止部30の融点より高い。金属膜34は、電子部品をプリント基板等に実装するときに、金属封止部30がリフロー等により変形しないように保護する膜である。   A metal sealing portion 30 is provided on the upper surface of the substrate 10 so as to surround the device chip 20. The metal sealing part 30 is joined to the metal film 26 and the annular electrode 16. The metal sealing portion 30 is made of a brazing material such as SnAg solder or AuSn solder. A metal film 34 is provided on the side surface and the upper surface of the metal sealing portion 30. The metal film 34 is, for example, a nickel film, and the melting point of the metal film 34 is higher than the melting point of the metal sealing portion 30. The metal film 34 is a film that protects the metal sealing portion 30 from being deformed by reflow or the like when an electronic component is mounted on a printed circuit board or the like.

図1(b)に示すように、平面視において環状電極16および金属膜26はデバイスチップ20を完全に囲っている。これにより。金属封止部30は平面視においてデバイスチップ20を完全に囲っている。デバイスチップ20は、基板10、デバイスチップ20および金属封止部30に完全に囲まれている。これにより、機能部22は気密封止される。   As shown in FIG. 1B, the annular electrode 16 and the metal film 26 completely surround the device chip 20 in plan view. By this. The metal sealing portion 30 completely surrounds the device chip 20 in plan view. The device chip 20 is completely surrounded by the substrate 10, the device chip 20 and the metal sealing portion 30. Thereby, the functional part 22 is hermetically sealed.

図2(a)は、実施例1において機能部が弾性表面波共振器の例を示す平面図、図2(b)は、機能部が圧電薄膜共振器の例を示す断面図である。図2(a)に示すように、圧電基板21上にIDT(Interdigital Transducer)40と反射器42が形成されている。IDT40は、互いに対向する1対の櫛型電極40aを有する。櫛型電極40aは、複数の電極指40bと複数の電極指40bを接続するバスバー40cとを有する。反射器42は、IDT40の両側に設けられている。IDT40が圧電基板21に弾性表面波を励振する。圧電基板21は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。IDT40および反射器42は例えばアルミニウム膜または銅膜により形成される。圧電基板21は、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはシリコン基板等の支持基板の下面に接合されていてもよい。IDT40および反射器42を覆う保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。この場合、保護膜または温度補償膜を含め機能部22として機能する。   FIG. 2A is a plan view showing an example in which the functional unit is a surface acoustic wave resonator in Example 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing an example in which the functional unit is a piezoelectric thin film resonator. As shown in FIG. 2A, an IDT (Interdigital Transducer) 40 and a reflector 42 are formed on the piezoelectric substrate 21. The IDT 40 has a pair of comb electrodes 40a facing each other. The comb-shaped electrode 40a includes a plurality of electrode fingers 40b and a bus bar 40c that connects the plurality of electrode fingers 40b. The reflectors 42 are provided on both sides of the IDT 40. The IDT 40 excites a surface acoustic wave on the piezoelectric substrate 21. The piezoelectric substrate 21 is, for example, a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The IDT 40 and the reflector 42 are made of, for example, an aluminum film or a copper film. The piezoelectric substrate 21 may be bonded to the lower surface of a support substrate such as a sapphire substrate, an alumina substrate, a spinel substrate, or a silicon substrate. A protective film or a temperature compensation film that covers the IDT 40 and the reflector 42 may be provided. In this case, it functions as the functional unit 22 including the protective film or the temperature compensation film.

図2(b)に示すように、基板21上に圧電膜46が設けられている。圧電膜46を挟むように下部電極44および上部電極48が設けられている。下部電極44と基板21との間に空隙45が形成されている。下部電極44および上部電極48は圧電膜46内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。以上のように、下部電極44および上部電極48は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜46は例えば窒化アルミニウム膜である。基板21は例えばシリコン基板もしくは砒化ガリウム等の半導体基板、またはサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはガラス基板等の絶縁基板である。図2(a)および図2(b)のように、機能部22は弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波を規制しないように、機能部22は空隙38に覆われている。   As shown in FIG. 2B, a piezoelectric film 46 is provided on the substrate 21. A lower electrode 44 and an upper electrode 48 are provided so as to sandwich the piezoelectric film 46. A gap 45 is formed between the lower electrode 44 and the substrate 21. The lower electrode 44 and the upper electrode 48 excite elastic waves in the thickness longitudinal vibration mode in the piezoelectric film 46. As described above, the lower electrode 44 and the upper electrode 48 are metal films such as a ruthenium film, for example. The piezoelectric film 46 is, for example, an aluminum nitride film. The substrate 21 is, for example, a semiconductor substrate such as a silicon substrate or gallium arsenide, or an insulating substrate such as a sapphire substrate, an alumina substrate, a spinel substrate, or a glass substrate. As shown in FIGS. 2A and 2B, the functional unit 22 includes an electrode that excites an elastic wave. For this reason, the function part 22 is covered with the space | gap 38 so that an elastic wave may not be regulated.

[実施例1の製造方法] [Production Method of Example 1]

図3(a)から図6(c)は、実施例1に係る電子部品の製造方法を示す断面図である。図3(a)に示すように、圧電基板21上に機能部22およびパッド24を形成する。図3(b)に示すように、圧電基板21上に機能部22およびパッド24を覆うように保護膜50を形成する。保護膜50は例えばフォトレジストである。図3(c)に示すように、圧電基板21の途中に達するように溝52を形成する。溝52は例えばダイシングブレードを用い形成する。   FIG. 3A to FIG. 6C are cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the electronic component according to the first embodiment. As shown in FIG. 3A, the functional unit 22 and the pad 24 are formed on the piezoelectric substrate 21. As shown in FIG. 3B, a protective film 50 is formed on the piezoelectric substrate 21 so as to cover the functional unit 22 and the pad 24. The protective film 50 is, for example, a photoresist. As shown in FIG. 3C, the groove 52 is formed so as to reach the middle of the piezoelectric substrate 21. The groove 52 is formed using a dicing blade, for example.

図4(a)に示すように、保護膜50の上面および溝52の内面に金属膜26を形成する。金属膜26は、例えばスパッタ法を用い形成する。金属膜26は、例えば膜厚が0.3μmのチタン層上に金層が設けられた積層膜である。金属膜26は半田の濡れ性を得るため金を含むことが好ましい。図4(b)に示すように、保護膜50を剥離する。これにより、保護膜50の上面および側面に形成された金属膜26が除去される。図4(c)に示すように、パッド24上にバンプ36を形成する。バンプ36は例えば金スタッドバンプである。溝52に重なるように圧電基板21を切断する。圧電基板21は、例えばダイシングブレードを用い切断する。これにより、デバイスチップ20に個片化される。   As shown in FIG. 4A, the metal film 26 is formed on the upper surface of the protective film 50 and the inner surface of the groove 52. The metal film 26 is formed using, for example, a sputtering method. The metal film 26 is a laminated film in which a gold layer is provided on a titanium layer having a thickness of 0.3 μm, for example. The metal film 26 preferably contains gold in order to obtain solder wettability. As shown in FIG. 4B, the protective film 50 is peeled off. Thereby, the metal film 26 formed on the upper surface and the side surface of the protective film 50 is removed. As shown in FIG. 4C, bumps 36 are formed on the pads 24. The bump 36 is, for example, a gold stud bump. The piezoelectric substrate 21 is cut so as to overlap the groove 52. The piezoelectric substrate 21 is cut using, for example, a dicing blade. Thereby, the device chip 20 is separated into individual pieces.

図5(a)に示すように、バンプ36を端子12aに接合することで、基板10上に個片化したデバイスチップ20をフリップチップ実装する。端子12aは、デバイスチップ20の機能部22と基板10の間には空隙38が広がっている。空隙38の高さは例えば10μmから20μmである。デバイスチップ20は基板10上にマトリックス状に配置されている。図5(b)に示すように、デバイスチップ20の上面に、板状部材31を配置する。板状部材31は例えばSnAg半田である。   As shown in FIG. 5A, the device chip 20 singulated on the substrate 10 is flip-chip mounted by bonding the bumps 36 to the terminals 12a. In the terminal 12 a, a gap 38 is widened between the functional unit 22 of the device chip 20 and the substrate 10. The height of the gap 38 is, for example, 10 μm to 20 μm. The device chips 20 are arranged on the substrate 10 in a matrix. As shown in FIG. 5B, a plate-like member 31 is disposed on the upper surface of the device chip 20. The plate member 31 is, for example, SnAg solder.

図5(c)に示すように、板状部材31の融点以上の温度において、板状部材31を溶融させる。例えばSnAg半田の融点は約220℃であり、230℃以上の温度とする。溶融した板状部材31の半田はデバイスチップ20間に充填される。充填された半田が金属膜26の側面および環状電極16の上面に達する。金属膜26および環状電極16は半田の濡れ性がよいため、金属膜26の側面および環状電極16上面に溶融した半田が濡れ広がる。この状態で基板10の温度を金属封止部30の融点以下とする。これにより、板状部材31が溶融した半田から金属封止部30が形成される。金属封止部30は金属膜26および環状電極16と接合する。これにより、機能部22は、デバイスチップ20、基板10および金属封止部30により形成される空隙38に気密封止される。基板10の上面とデバイスチップ20の下面との距離は例えば10μmから20μmである。   As shown in FIG. 5C, the plate member 31 is melted at a temperature equal to or higher than the melting point of the plate member 31. For example, the melting point of SnAg solder is about 220 ° C., and the temperature is 230 ° C. or higher. The molten solder of the plate-like member 31 is filled between the device chips 20. The filled solder reaches the side surface of the metal film 26 and the upper surface of the annular electrode 16. Since the metal film 26 and the annular electrode 16 have good solder wettability, the molten solder wets and spreads on the side surface of the metal film 26 and the upper surface of the annular electrode 16. In this state, the temperature of the substrate 10 is set to be equal to or lower than the melting point of the metal sealing portion 30. Thereby, the metal sealing part 30 is formed from the solder which the plate-shaped member 31 fuse | melted. The metal sealing part 30 is joined to the metal film 26 and the annular electrode 16. Thereby, the functional unit 22 is hermetically sealed in the gap 38 formed by the device chip 20, the substrate 10 and the metal sealing unit 30. The distance between the upper surface of the substrate 10 and the lower surface of the device chip 20 is, for example, 10 μm to 20 μm.

図6(a)に示すように、圧電基板21および金属封止部30の上面を平坦化する。平坦化には、例えば研磨装置56等を用いる。圧電基板21の厚さを例えば100μm以下とすることで、電子部品の低背化が可能となる。研磨のときにデバイスチップ20に加わる応力は金属封止部30により分散する。これにより、デバイスチップ20の割れ等を抑制できる。平坦化は、研削装置等を用いてもよい。   As shown in FIG. 6A, the upper surfaces of the piezoelectric substrate 21 and the metal sealing portion 30 are planarized. For the planarization, for example, a polishing device 56 or the like is used. By setting the thickness of the piezoelectric substrate 21 to 100 μm or less, for example, the height of the electronic component can be reduced. Stress applied to the device chip 20 during polishing is dispersed by the metal sealing portion 30. Thereby, the crack etc. of the device chip 20 can be suppressed. For the planarization, a grinding apparatus or the like may be used.

図6(b)に示すように、基板10の下面に保護膜62を形成する。保護膜62は例えばフォトレジストである。基板10を保護膜62を介しダイシングテープ64に貼り付ける。ダイシングブレード58を用い金属封止部30、基板10および保護膜62を切断する。これにより、複数の電子部品100に個片化される。   As shown in FIG. 6B, a protective film 62 is formed on the lower surface of the substrate 10. The protective film 62 is, for example, a photoresist. The substrate 10 is attached to the dicing tape 64 through the protective film 62. The metal sealing part 30, the substrate 10 and the protective film 62 are cut using a dicing blade 58. As a result, the electronic component 100 is separated into a plurality of pieces.

図6(c)に示すように、複数の電子部品100をダイシングテープ64からはがし、バレル(不図示)に入れバレルをめっき槽66に投入する。バレルめっき法を用い、めっき膜である金属膜34を形成する。金属膜34は例えば膜厚が10μmのニッケル膜である。金属膜34は、主に金属材料の表面に形成される。よって、金属膜34は金属封止部30の表面に形成されるが、デバイスチップ20の上面、基板10の側面および保護膜62の下面には形成されない。   As shown in FIG. 6C, the plurality of electronic components 100 are peeled off from the dicing tape 64, put into a barrel (not shown), and the barrel is put into the plating tank 66. The metal film 34 which is a plating film is formed using a barrel plating method. The metal film 34 is, for example, a nickel film having a thickness of 10 μm. The metal film 34 is mainly formed on the surface of a metal material. Therefore, although the metal film 34 is formed on the surface of the metal sealing portion 30, it is not formed on the upper surface of the device chip 20, the side surface of the substrate 10, and the lower surface of the protective film 62.

金属膜34の形成後、保護膜62を剥離する。金属膜34は、金属封止部30の側面および上面に形成され、デバイスチップ20の上面には形成されない。これにより、図1(a)および図1(b)の電子部品100が完成する。   After the formation of the metal film 34, the protective film 62 is peeled off. The metal film 34 is formed on the side surface and the upper surface of the metal sealing portion 30 and is not formed on the upper surface of the device chip 20. Thereby, the electronic component 100 of FIG. 1A and FIG. 1B is completed.

[比較例1]
図7は、比較例1に係る電子部品の断面図である。図7に示すように、デバイスチップ20および金属封止部30の上面にリッド32が設けられている。リッド32上に金属膜34が設けられている。リッド32の周縁にバリ33が形成されている。デバイスチップ20の側面に金属膜が設けられておらず、デバイスチップ20の側面は金属封止部30と接合されていない。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
[Comparative Example 1]
FIG. 7 is a cross-sectional view of an electronic component according to Comparative Example 1. As shown in FIG. 7, a lid 32 is provided on the upper surfaces of the device chip 20 and the metal sealing portion 30. A metal film 34 is provided on the lid 32. A burr 33 is formed on the periphery of the lid 32. The metal film is not provided on the side surface of the device chip 20, and the side surface of the device chip 20 is not joined to the metal sealing portion 30. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

比較例1では、デバイスチップ20と金属封止部30とが接合されていない。このため、リッド32と金属封止部30とを接合させることで、デバイスチップ20、基板10、金属封止部30およびリッド32により機能部22を空隙38に気密封止する。   In Comparative Example 1, the device chip 20 and the metal sealing portion 30 are not joined. For this reason, the functional part 22 is hermetically sealed in the gap 38 by the device chip 20, the substrate 10, the metal sealing part 30, and the lid 32 by bonding the lid 32 and the metal sealing part 30.

しかしながら、図6(b)のように、個片化するときにデバイスチップ20および金属封止部30上にリッド32が設けられていると、ダイシングブレード58を用いリッド32を切断するときにバリ33が形成される。バリ33が形成されると、電子部品はバリ33の分高くなるため低背化が難しくなる。また、リッド32が設けられていると、リッド32の厚さ分低背化が難しくなる。さらに、リッド32が導電体の場合、機能部22とリッド32との間に浮遊容量Cfが形成されてしまう。   However, as shown in FIG. 6B, if the lid 32 is provided on the device chip 20 and the metal sealing portion 30 when singulated, the burr 32 is cut when the lid 32 is cut using the dicing blade 58. 33 is formed. When the burr 33 is formed, the electronic component becomes higher by the burr 33, so that it is difficult to reduce the height. If the lid 32 is provided, it is difficult to reduce the height of the lid 32 by the thickness. Further, when the lid 32 is a conductor, a stray capacitance Cf is formed between the functional unit 22 and the lid 32.

実施例1によれば、図5(a)のように、下面に機能部22が設けられ、側面に金属膜26(第1金属膜)が設けられ、上面に金属膜26が設けられていないデバイスチップ20を、機能部22と基板10の上面とが空隙38を介し対向するように、基板10の上面に実装する。図5(c)のように、デバイスチップ20を囲み、金属膜26および基板10の上面に接合し空隙38を封止するように基板10の上面上にろう材からなる金属封止部30を形成する。図6(b)のように、リッドを設けず、金属封止部30および基板10をダイシングブレードを用い切断することで、個片化する。このように、個片化するときに、金属封止部30上にリッドが設けられていない。ろう材からなる金属封止部30は柔らかいため、バリ33の形成が抑制される。これにより、電子部品の低背化が可能となる。   According to Example 1, as shown in FIG. 5A, the functional unit 22 is provided on the lower surface, the metal film 26 (first metal film) is provided on the side surface, and the metal film 26 is not provided on the upper surface. The device chip 20 is mounted on the upper surface of the substrate 10 so that the functional unit 22 and the upper surface of the substrate 10 face each other with the gap 38 therebetween. As shown in FIG. 5C, a metal sealing portion 30 made of a brazing material is formed on the upper surface of the substrate 10 so as to surround the device chip 20 and to be bonded to the upper surface of the metal film 26 and the substrate 10 and seal the gap 38. Form. As shown in FIG. 6B, the lid is not provided, and the metal sealing portion 30 and the substrate 10 are cut into pieces by cutting with a dicing blade. As described above, the lid is not provided on the metal sealing portion 30 when singulated. Since the metal sealing portion 30 made of the brazing material is soft, the formation of the burr 33 is suppressed. As a result, the height of the electronic component can be reduced.

また、図6(c)のように、個片化後、バレルめっき法を用い、金属封止部30の側面および上面に設けられ、デバイスチップ20の上面のうち少なくとも平面視において機能部22と重なる領域に設けられない金属膜34(第2金属膜)を形成する。バレルめっき法では、電子部品100同士が接触する。これにより、柔らかいろう材からなるバリ33が潰れ低くなる。よって、電子部品の低背化が可能となる。   Further, as shown in FIG. 6C, after singulation, barrel plating is used to provide the side surface and the upper surface of the metal sealing portion 30, and at least the functional portion 22 in the plan view of the upper surface of the device chip 20. A metal film 34 (second metal film) that is not provided in the overlapping region is formed. In the barrel plating method, the electronic components 100 are in contact with each other. Thereby, the burr 33 made of a soft brazing material is crushed and lowered. Therefore, it is possible to reduce the height of the electronic component.

さらに、図6(a)のように、金属封止部30を形成した後かつ個片化する前に、デバイスチップ20および金属封止部30の上面を平坦化する。これにより、電子部品100を低背化できる。   Further, as shown in FIG. 6A, the upper surfaces of the device chip 20 and the metal sealing portion 30 are flattened after the metal sealing portion 30 is formed and before being separated into individual pieces. Thereby, the electronic component 100 can be reduced in height.

実施例1では、デバイスチップ20の上面にリッド32が設けられていない。これにより、低背化が可能となる。比較例1では、リッド32が金属封止部30の上面と接合することにより、気密封止している。実施例2では、デバイスチップ20の側面の金属膜26と金属封止部30が接合することにより、リッド32が設けられていなくとも、気密封止が可能となる。また、リッド32が設けられていないため、図7のような機能部22とリッド32との間の浮遊容量Cfを抑制できる。   In the first embodiment, the lid 32 is not provided on the upper surface of the device chip 20. Thereby, it becomes possible to reduce the height. In Comparative Example 1, the lid 32 is hermetically sealed by bonding to the upper surface of the metal sealing portion 30. In the second embodiment, the metal film 26 on the side surface of the device chip 20 and the metal sealing portion 30 are joined, so that even if the lid 32 is not provided, hermetic sealing is possible. Further, since the lid 32 is not provided, the stray capacitance Cf between the functional unit 22 and the lid 32 as shown in FIG. 7 can be suppressed.

金属膜34はデバイスチップ20の上面のうち少なくとも平面視において機能部22と重なる領域に設けられていない。これにより、浮遊容量Cfを抑制できる。金属膜34はデバイスチップ20の上面全てに設けられていないことが好ましい。これにより、浮遊容量Cfをより抑制できる。   The metal film 34 is not provided in a region of the upper surface of the device chip 20 that overlaps the functional unit 22 at least in plan view. Thereby, the stray capacitance Cf can be suppressed. It is preferable that the metal film 34 is not provided on the entire upper surface of the device chip 20. Thereby, the stray capacitance Cf can be further suppressed.

また、環状電極16は、基板10の上面に設けられ、平面視においてデバイスチップ20を囲み金属封止部30と接合している。これにより、気密封止が可能となる。   The annular electrode 16 is provided on the upper surface of the substrate 10 and surrounds the device chip 20 in a plan view and is joined to the metal sealing portion 30. Thereby, airtight sealing becomes possible.

図8は、実施例2に係る電子部品の断面図である。図8に示すように、実施例2では、デバイスチップ20および金属封止部30の上にリッド32が設けられている。リッド32はコバール等の金属板、または絶縁板である。リッド32の膜厚は例えば10μmから30μmである。リッド32は金属膜34が形成された後にデバイスチップ20および金属封止部30上に設けられる。これにより、リッド32は、デバイスチップ20の上面および金属封止部30の上面に設けられた金属膜34の上面に設けられている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the electronic component according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, in Example 2, a lid 32 is provided on the device chip 20 and the metal sealing portion 30. The lid 32 is a metal plate such as Kovar or an insulating plate. The film thickness of the lid 32 is, for example, 10 μm to 30 μm. The lid 32 is provided on the device chip 20 and the metal sealing portion 30 after the metal film 34 is formed. Thus, the lid 32 is provided on the upper surface of the device chip 20 and the upper surface of the metal film 34 provided on the upper surface of the metal sealing portion 30. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

このように、リッド32を金属膜34形成後に設けてもよい。これにより、バリ33を抑制し低背化が可能となる。また、デバイスチップ20とリッド32との間に空隙39が形成されるため、リッド32が導電体であっても機能部22とリッド32との間の浮遊容量Cfを抑制できる。空隙39は平面視において機能部22と重なるように設けられていることが好ましい。浮遊容量Cfを抑制するため、リッド32は絶縁体であることが好ましい。リッド32を設けることで、上面からの衝撃に対しデバイスチップ20を保護することができる。例えば、デバイスチップ20をプリント基板等に実装するときの衝撃によりデバイスチップ20が損傷することを抑制できる。   Thus, the lid 32 may be provided after the metal film 34 is formed. Thereby, the burr 33 can be suppressed and the height can be reduced. Further, since the gap 39 is formed between the device chip 20 and the lid 32, the stray capacitance Cf between the functional unit 22 and the lid 32 can be suppressed even if the lid 32 is a conductor. It is preferable that the gap 39 is provided so as to overlap the functional unit 22 in a plan view. In order to suppress the stray capacitance Cf, the lid 32 is preferably an insulator. By providing the lid 32, the device chip 20 can be protected against an impact from the upper surface. For example, the device chip 20 can be prevented from being damaged by an impact when the device chip 20 is mounted on a printed board or the like.

リッド32は平面視において金属封止部30より小さいことが好ましい。これにより、リッド32を個片化した電子部品100上に設けるときに、位置合わせマージンを確保することができる。   The lid 32 is preferably smaller than the metal sealing portion 30 in plan view. Thereby, when the lid 32 is provided on the separated electronic component 100, an alignment margin can be secured.

図9は、実施例3に係る電子部品の断面図である。図9に示すように、基板10上に複数のデバイスチップ20が実装されていてもよい。複数のデバイスチップ20を例えばそれぞれ送信フィルタおよび受信フィルタとする。これにより、デュプレクサ等のマルチプレクサを1つの基板上に実装できる。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the electronic component according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, a plurality of device chips 20 may be mounted on the substrate 10. The plurality of device chips 20 are, for example, a transmission filter and a reception filter, respectively. Thereby, a multiplexer such as a duplexer can be mounted on one substrate. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図10は、実施例3の変形例1に係る電子部品の断面図である。図10に示すように、デバイスチップ20および金属膜34上にリッド32が設けられている。その他の構成は実施例2および3と同じであり説明を省略する。   FIG. 10 is a cross-sectional view of an electronic component according to Modification 1 of Embodiment 3. As shown in FIG. 10, a lid 32 is provided on the device chip 20 and the metal film 34. Other configurations are the same as those of the second and third embodiments, and the description thereof is omitted.

図11は、実施例4に係る電子部品の断面図である。図11に示すように、基板10は、支持基板10dと圧電基板10cを備えている。支持基板10dと圧電基板10cとは接合されている。圧電基板10cの上面に、機能部11が設けられている。機能部11は機能部22と空隙38を介し対向している。機能部11は例えば図2(a)の機能部22と同じ弾性表面波素子である。圧電基板10cおよび支持基板10dを貫通するビア配線14が設けられている。ビア配線14は端子12aと12cとを電気的に接続する。支持基板10dの周縁の圧電基板10cが除去され環状電極16が設けられている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。   FIG. 11 is a cross-sectional view of the electronic component according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 11, the substrate 10 includes a support substrate 10d and a piezoelectric substrate 10c. The support substrate 10d and the piezoelectric substrate 10c are joined. A functional unit 11 is provided on the upper surface of the piezoelectric substrate 10c. The functional unit 11 is opposed to the functional unit 22 via the gap 38. The functional unit 11 is, for example, the same surface acoustic wave element as the functional unit 22 in FIG. Via wirings 14 penetrating the piezoelectric substrate 10c and the support substrate 10d are provided. The via wiring 14 electrically connects the terminals 12a and 12c. The piezoelectric substrate 10c at the periphery of the support substrate 10d is removed, and an annular electrode 16 is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

実施例4のように、基板10の上面に機能部11が設けられ、機能部11と22とは空隙38を介し対向していてもよい。支持基板10dは設けられてなくてもよい。機能部11は図2(b)と同じ圧電薄膜共振器でもよい。   As in the fourth embodiment, the functional unit 11 may be provided on the upper surface of the substrate 10, and the functional units 11 and 22 may be opposed to each other through the gap 38. The support substrate 10d may not be provided. The functional unit 11 may be the same piezoelectric thin film resonator as that shown in FIG.

図12は、実施例4の変形例1に係る電子部品である。図12に示すように、金属封止部30の上面および側面は傾斜し一体の平面を構成している。その他の構成は実施例4と同じであり説明を省略する。実施例4の変形例1のように、金属封止部30の上面および側面の少なくとも一方は傾斜していてもよい。   FIG. 12 illustrates an electronic component according to Modification 1 of Embodiment 4. As shown in FIG. 12, the upper surface and the side surface of the metal sealing portion 30 are inclined to form an integral plane. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment, and the description thereof is omitted. As in the first modification of the fourth embodiment, at least one of the upper surface and the side surface of the metal sealing portion 30 may be inclined.

実施例4およびその変形例において、機能部22を送信フィルタとし、機能部11を受信フィルタとすることで、デュプレクサ等のマルチプレクサとすることができる。   In the fourth embodiment and its modification, the function unit 22 is a transmission filter and the function unit 11 is a reception filter, whereby a multiplexer such as a duplexer can be obtained.

実施例1から4およびその変形例において、機能部22および11は弾性表面波素子または圧電薄膜共振器等の弾性波素子以外でもよい。例えば、機能部は、アンプおよび/またはスイッチのような能動素子でもよい。また、機能部は、インダクタおよび/またはキャパシタ等の受動素子でもよい。   In the first to fourth embodiments and the modifications thereof, the functional units 22 and 11 may be other than the surface acoustic wave device or the acoustic wave device such as the piezoelectric thin film resonator. For example, the functional unit may be an active element such as an amplifier and / or a switch. The functional unit may be a passive element such as an inductor and / or a capacitor.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 基板
16 環状電極
20 デバイスチップ
22 機能部
26 金属膜
30 金属封止部
32 リッド
34 金属膜
36 バンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 16 Ring electrode 20 Device chip 22 Functional part 26 Metal film 30 Metal sealing part 32 Lid 34 Metal film 36 Bump

Claims (10)

基板と、
下面に機能部が設けられ、側面に第1金属膜が設けられ、上面に前記第1金属膜が設けられておらず、前記機能部と前記基板の上面とが空隙を介し対向するように、前記基板の上面に実装されたデバイスチップと、
前記デバイスチップを囲み、前記第1金属膜および前記基板の上面に接合し前記空隙を封止するように設けられたろう材からなる金属封止部と、
前記金属封止部の側面および上面に設けられ、前記デバイスチップの上面のうち少なくとも平面視において前記機能部と重なる領域に設けられていない第2金属膜と、
を具備する電子部品。
A substrate,
A functional part is provided on the lower surface, a first metal film is provided on the side surface, the first metal film is not provided on the upper surface, and the functional part and the upper surface of the substrate are opposed to each other through a gap. A device chip mounted on the upper surface of the substrate;
A metal sealing portion made of a brazing material that surrounds the device chip and is bonded to the first metal film and the upper surface of the substrate and seals the gap;
A second metal film that is provided on a side surface and an upper surface of the metal sealing portion, and is not provided in a region overlapping at least the functional portion in a plan view of the upper surface of the device chip;
An electronic component comprising:
前記デバイスチップの上面にリッドは設けられていない請求項1記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein a lid is not provided on the upper surface of the device chip. 前記デバイスチップの上面と前記金属封止部の上面に設けられた前記第2金属膜の上面とに設けられたリッドを具備する請求項1記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, further comprising a lid provided on an upper surface of the device chip and an upper surface of the second metal film provided on an upper surface of the metal sealing portion. 前記デバイスチップと前記リッドとの間に空隙が形成されている請求項3記載の電子部品。   The electronic component according to claim 3, wherein a gap is formed between the device chip and the lid. 前記基板の上面に設けられ、平面視において前記デバイスチップを囲み前記金属封止部と接合する環状金属膜を具備する請求項1から4のいずれか一項記載の電子部品。   5. The electronic component according to claim 1, further comprising an annular metal film that is provided on an upper surface of the substrate and surrounds the device chip in a plan view and is bonded to the metal sealing portion. 前記第2金属膜は、前記デバイスチップの上面全面に設けられていない請求項1から5のいずれか一項記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein the second metal film is not provided on the entire upper surface of the device chip. 前記機能部は弾性波素子である請求項1から6のいずれか一項記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein the functional unit is an acoustic wave element. 下面に機能部が設けられ、側面に第1金属膜が設けられ、上面に前記第1金属膜が設けられていないデバイスチップを、前記機能部と基板の上面とが空隙を介し対向するように、前記基板の上面に実装する工程と、
前記デバイスチップを囲み、前記第1金属膜および前記基板の上面に接合し前記空隙を封止するように前記基板の上面上にろう材からなる金属封止部を形成する工程と、
前記金属封止部および前記基板の上面にリッドが設けられていない状態で前記金属封止部および前記基板をダイシングブレードを用い切断することで、個片化する工程と、
を含む電子部品の製造方法。
A functional chip is provided on the lower surface, a first metal film is provided on the side surface, and a device chip not provided with the first metal film is provided on the upper surface so that the functional part and the upper surface of the substrate face each other with a gap. Mounting on the upper surface of the substrate;
Forming a metal sealing portion made of a brazing material on the upper surface of the substrate so as to surround the device chip and to be bonded to the upper surface of the first metal film and the substrate and seal the gap;
Cutting the metal sealing portion and the substrate using a dicing blade in a state where a lid is not provided on the metal sealing portion and the upper surface of the substrate,
Of electronic parts including
前記個片化する工程の後、バレルめっき法を用い、前記金属封止部の側面および上面に設けられ、前記デバイスチップの上面のうち少なくとも平面視において前記機能部と重なる領域に設けられない第2金属膜を形成する工程を含む請求項8記載の電子部品の製造方法。   After the step of dividing into individual pieces, a barrel plating method is used, provided on the side surface and the upper surface of the metal sealing portion, and not provided in a region overlapping at least the functional portion in a plan view among the upper surface of the device chip. The manufacturing method of the electronic component of Claim 8 including the process of forming 2 metal films. 前記金属封止部を形成する工程の後、前記個片化する工程の前に、前記デバイスチップおよび前記金属封止部の上面を平坦化する工程を含む請求項8または9記載の電子部品の製造方法。
10. The electronic component according to claim 8, further comprising a step of planarizing an upper surface of the device chip and the metal sealing portion after the step of forming the metal sealing portion and before the step of dividing into pieces. Production method.
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