JP2023181646A - 電子デバイス、および電子デバイスの製造方法 - Google Patents

電子デバイス、および電子デバイスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】小型化することができる電子デバイス及びその製造方法を提供すること。【解決手段】電子デバイス1は、第1面としての上面21と第2面としての下面22とを有する第1樹脂基板2と、第1樹脂基板の第1面に実装される第1部品3と、中空部51を有し、第1樹脂基板の第2面に接合されており、外部端子59、61が形成されている第2樹脂基板5と、第1樹脂基板の第2面に実装され、第2樹脂基板が有する中空部内に収容される第2部品4と、を備える。【選択図】図6

Description

本発明は、電子デバイス、および電子デバイスの製造方法に関する。
特許文献1には、基板の上面に接合された第1電子部品と、基板の下面に接合された第2電子部品と、基板の下面に接合された複数のリードと、を備え、リードの自由端部において外部装置に取り付けられる電子デバイスが開示されている。
特開2022-46922号公報
しかしながら、特許文献1に記載の電子デバイスでは、平面視でリードが基板の外形からはみ出す構造となるため、電子デバイスが大型化するという課題がある。
電子デバイスは、第1面と第2面とを有する第1樹脂基板と、前記第1面に実装される第1部品と、中空部を有し、前記第2面に接合されており、外部端子が形成されている第2樹脂基板と、前記第2面に実装され、前記中空部内に収容される第2部品と、を備える。
電子デバイスの製造方法は、第1面と第2面とを有し、平面視で第1~第nの電子デバイスに対応する第1~第nの領域が設けられる第1集合樹脂基板を用意することと、前記第1~第nの領域の前記第1面に第1~第nの第1部品を実装することと、前記第1~第nの領域の前記第2面に第1~第nの第2部品を実装することと、平面視で前記第1~第nの電子デバイスに対応する第1~第nの領域が設けられるとともに、前記第1~第nの領域に第1~第nの中空部および外部端子が形成されている第2集合樹脂基板を用意することと、平面視で前記第1集合樹脂基板の前記第1~第nの領域と前記第2集合樹脂基板の前記第1~第nの領域とが重なるように、前記第1集合樹脂基板の前記第2面に前記第2集合樹脂基板を接合するとともに、前記第1~第nの第2部品を前記第1~第nの中空部に収容することと、前記第1集合樹脂基板の前記第1~第nの領域および前記第2集合樹脂基板の前記第1~第nの領域を個片化することと、を含む。
実施形態1に係る電子デバイスの斜視図。 電子デバイスの上面図。 電子デバイスの下面図。 図2中のA-A線断面図。 図4中のG部の平面図。 電子デバイスをマザーボードに取り付けたときの電子デバイスの断面図。 実施形態1に係る電子デバイスの製造方法の一例を示すフローチャート。 図7中の工程S1における第1集合樹脂基板の平面図。 図8中のT部の平面図。 図9中のC-C線断面図。 図7中の工程S3における第1集合樹脂基板の断面図。 図7中の工程S4における第2集合樹脂基板の平面図。 図12中のU部の平面図。 図13中のD-D線断面図。 図7中の工程S5の一例を示すフローチャート。 図7中の工程S5における集合樹脂基板の下面図。 図16中のV部の断面図。 実施形態2に係る電子デバイスの断面図。
以下、図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。
説明の便宜上、図7および図16を除く各図には、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。X軸に沿った方向を「X方向」、Y軸に沿った方向を「Y方向」、Z軸に沿った方向を「Z方向」と言う。また、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、矢印基端側を「マイナス側」とも言う。例えば、Y方向とは、Y方向プラス側とY方向マイナス側との両方の方向を言う。また、Z方向プラス側を「上」、Z方向マイナス側を「下」とも言う。また、Z方向からの平面視を、単に「平面視」とも言う。
また、説明の便宜上、図1では、キャップ部材7を透過して図示している。図2では、キャップ部材7を省略して図示している。
1.実施形態1
実施形態1に係る電子デバイス1について、図1~図6を参照して説明する。
図1、図2、および図3に示すように、電子デバイス1は、第1樹脂基板2と、第1部品3と、第2部品4と、第2樹脂基板5と、キャップ部材7と、を有する。第1部品3および第2部品4は、電子部品である。第1部品3は、第1樹脂基板2の上面21に実装される。第2部品4は、第1樹脂基板の下面22に実装される。第2樹脂基板5は、第1樹脂基板の下面22に接合される。第2樹脂基板5は、中空部51を有する。第2部品4は、中空部51内に収容される。キャップ部材7は、第1樹脂基板2の上面21に接合される。キャップ部材7は、第1部品3を覆うように配置される。第1部品3は、キャップ部材7と第1樹脂基板2との間に収容される。
第1樹脂基板2は、平面視で、外形が略正方形の平板状である。第1樹脂基板2は、互いに表裏関係にある第1面としての上面21と、第2面としての下面22を有する。
第1樹脂基板2は、ガラスエポキシ基板、ガラスフェノール基板、ガラスポリイミド基板などの樹脂基板である。
なお、第1樹脂基板2の平面視における形状は、略正方形に限らず、任意の形状であって構わない。
第1樹脂基板2は、複数の配線層を有する。この複数の配線層は、第1配線層25と、第2配線層26と、を含む。つまり、第1樹脂基板2は、第1配線層25と第2配線層26とを含む複数の配線層を有する。
第1配線層25は、第1樹脂基板2の上面21に設けられる。第1配線層25は、第1部品3と電気的に接続される。第2配線層26は、第1樹脂基板2の下面22に設けられる。第2配線層26は、第2部品4と電気的に接続される。
第1配線層25と、第2配線層26と、は第1樹脂基板2に形成される図示しない貫通電極を介して、電気的に接続される。
なお、第1樹脂基板2は、上面21に第1配線層25を有し、下面22に第2配線層26を有する単層基板であるが、上面21および下面22に加え、第1樹脂基板2の内層にも配線層を有する多層基板であっても構わない。
本実施形態では、電子デバイス1は、慣性を利用して物理量を計測する慣性計測装置である。電子デバイス1は、第1部品3として3つの角速度センサー3x,3y,3zを含み、第2部品4として加速度センサー4aを含む。
図2および図4に示すように、角速度センサー3x,3y,3zは、それぞれ検出軸がX軸、Y軸、およびZ軸を向くように実装される。
角速度センサー3x,3y,3zの基本構成は、互いに同様である。角速度センサー3x,3y,3zは、それぞれ、ベース32と、リッド33と、角速度検出素子34と、を有する。ベース32は、凹部35を有する箱型である。ベース32は、アルミナなどのセラミック材料で構成される。凹部35内には、角速度検出素子34が配置される。リッド33は、平板状である。リッド33は、コバールなどの金属材料で構成される。リッド33は、凹部35の開口を塞ぐようにベース32に接合される。これにより、ベース32とリッド33との間に、角速度検出素子34を収容する収容空間が形成される。
角速度検出素子34は、例えば、駆動腕および検出腕を有する水晶振動素子である。このような水晶振動素子では、駆動信号を印加して駆動腕を駆動振動させた状態で検出軸まわりの角速度が加わると、コリオリの力によって検出腕に検出振動が励振される。検出振動により検出腕に発生する電荷を検出信号として取り出し、取り出した検出信号に基づいて角速度を求めることができる。
なお、角速度センサー3x,3y,3zは、上述した構成に限定されない。例えば、角速度検出素子34は、静電容量型のシリコン振動素子であっても構わない。また、角速度センサー3x,3y,3zの少なくとも1つが他と異なる構成であっても構わない。
角速度センサー3x,3y,3zは、角速度検出素子34と電気的に接続された複数の第1実装端子38を有する。第1実装端子38は、角速度センサー3x,3y,3zの下面に配置される。第1実装端子38は、導電性の第1接合部材B1を介して第1配線層25と電気的に接続される。また、第1接合部材B1を介して、角速度センサー3x,3y,3zは、第1樹脂基板2の上面21に接合される。
本実施形態では、第1接合部材B1は、はんだである。ただし、第1接合部材B1は、はんだに限定されない。例えば、第1接合部材B1としては、金属バンプ、導電性接着剤などを用いても構わない。
ここまで、第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zについて、説明した。
なお、第1部品3は、角速度センサー3x,3y,3zの少なくとも1つを省略しても構わない。また、第1部品3は、角速度以外の物理量を検出する物理量センサーであっても構わないし、物理量センサーでなくても構わない。
加速度センサー4aは、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の加速度をそれぞれ独立して検出することができる3軸加速度センサーである。
図3および図4に示すように、加速度センサー4aは、ベース42と、リッド43と、加速度検出素子44と、を有する。ベース42は、凹部45を有する箱型である。ベース42は、アルミナなどのセラミック材料で構成される。凹部45内には、加速度検出素子44が配置される。リッド43は、平板状である。リッド43は、コバールなどの金属材料で構成される。リッド43は、凹部45の開口を塞ぐようにベース42に接合される。これにより、ベース42とリッド43との間に、加速度検出素子44を収容する収容空間が形成される。
加速度検出素子44は、例えば、ベース42に固定された固定電極と、ベース42に対して変位可能な可動電極と、を有するシリコン振動素子である。検出軸方向の加速度を受けると可動電極が固定電極に対し変位し、固定電極と可動電極との間に形成された静電容量が変化する。そのため、固定電極と可動電極との間に形成された静電容量の変化を検出信号として取り出し、取り出した検出信号に基づいて各軸方向の加速度を求めることができる。
なお、加速度センサー4aは、上述した構成に限定されない。例えば、加速度検出素子44は、周波数変化型の水晶振動素子であっても構わない。また、加速度センサー4aは、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の加速度のうち2軸方向あるいは1軸方向の加速度を検出する加速度センサーであっても構わない。
加速度センサー4aは、加速度検出素子44と電気的に接続された複数の第2実装端子48を有する。第2実装端子48は、加速度センサー4aの上面に配置される。第2実装端子48は、導電性の第2接合部材B2を介して第2配線層26と電気的に接続される。また、第2接合部材B2を介して、加速度センサー4aは、第1樹脂基板2の下面22に接合される。
本実施形態では、第2接合部材B2は、はんだである。ただし、第2接合部材B2は、はんだに限定されない。例えば、第2接合部材B2としては、金属バンプ、導電性接着剤などを用いても構わない。
ここまで、第2部品4としての加速度センサー4aについて、説明した。
なお、第2部品4は、加速度以外の物理量を検出する物理量センサーであっても構わないし、物理量センサーでなくても構わない。
また、第2部品4は、複数の電子部品を含んでいても構わない。例えば、電子デバイス1は、第2部品4として加速度センサー4aに加え、物理量センサーの制御や、物理量センサーから出力される検出信号の信号処理などを行う回路素子を含んでいても構わない。
図3および図4に示すように、第2樹脂基板5は、平面視で、枠形状である。詳細には、第2樹脂基板5は、平面視で、外形が略正方形の平板状であり、中央部に中空部51を有する。第2樹脂基板5は、互いに表裏関係にある上面53と、下面54を有する。中空部51は、第2樹脂基板5を厚さ方向であるZ方向に貫通しており、上面53および下面54に開口を有する。
第2樹脂基板5は、ガラスエポキシ基板、ガラスフェノール基板、ガラスポリイミド基板などの樹脂基板である。
なお、第2樹脂基板5の平面視における外形は、略正方形に限らず、任意の形状であって構わない。
中空部51には、第1樹脂基板2の下面22に実装される第2部品4が収容される。
第2樹脂基板5の側面には、複数の切欠き部56が設けられる。第2樹脂基板5の側面は、第2樹脂基板5の上面53と下面54とを接続し、中空部51とは反対側に位置する面である。切欠き部56は、第2樹脂基板5の中央部に向かって窪み、第2樹脂基板5の上面53および下面54に開口を有する溝状の凹部である。
本実施形態では、切欠き部56は、平面視で、半円形状である。なお、切欠き部56の形状は特に限定されない。例えば、切欠き部56は、平面視で、矩形状であっても構わない。
図2および図3に示すように、平面視で、第2樹脂基板5の外形は、切欠き部56を無視すれば、第1樹脂基板2の外形と略同じである。
図3および図4に示すように、第2樹脂基板5は、複数の配線層を有する。この複数の配線層は、第3配線層58と、第4配線層59と、を含む。つまり、第2樹脂基板5は、第3配線層58と第4配線層59とを含む複数の配線層を有する。
また、第2樹脂基板5は、第3配線層58と第4配線層59とを電気的に接続する電極61を有する。
第3配線層58は、第2樹脂基板5の上面53に設けられる。
第3配線層58は、導電性の第3接合部材B3を介して、第1樹脂基板2の下面22に設けられる第2配線層26と電気的に接続される。また、第3接合部材B3を介して、第2樹脂基板5は、第1樹脂基板2の下面22に接合される。
本実施形態では、第3接合部材B3は、はんだである。ただし、第3接合部材B3は、はんだに限定されない。例えば、第3接合部材B3としては、金属バンプ、導電性接着剤などを用いても構わない。
第4配線層59は、第2樹脂基板5の下面54に設けられる。
電極61は、切欠き部56に設けられる。電極61の上端は第3配線層58と電気的に接続され、電極61の下端は第4配線層59と電気的に接続される。
また、電極61および第4配線層59は、第1部品3および第2部品4を電子デバイス1の外部と接続するための外部端子である。つまり、第2樹脂基板5には、外部端子としての電極61および第4配線層59が設けられている。
外部端子としての電極61および第4配線層59は、製造ばらつきを無視すれば、平面視で、第1樹脂基板2の外形からはみ出さない。このため、電子デバイス1を小型化することができる。なお、第2樹脂基板5の側面に切欠き部56を設けず、第2樹脂基板5の側面に電極61を設けても構わない。
また、図2、図3、および図5に示すように、第1樹脂基板2は、平面視で、第2樹脂基板5の切欠き部56から張り出す張り出し部28を有する。張り出し部28は、平面視で、第1樹脂基板2のうち、切欠き部56よりも外側に位置する部分である。詳細には、張り出し部28は、平面視で、第1樹脂基板2のうち、切欠き部56における第2樹脂基板5の上面53側の開口と重なる部分である。
上述したように、本実施形態では、切欠き部56は、平面視で、半円形状であるため、張り出し部28は、平面視で、切欠き部56に対応する半円形状となる。なお、張り出し部28の形状は特に限定されない。
図3および図5に示すように、張り出し部28の下面22には電極29が形成される。電極29は、第1樹脂基板2の下面22に設けられる第2配線層26のうち、平面視で、張り出し部28と重なる部分である。
張り出し部28の下面22に形成される電極29を有する電子デバイス1は、例えば、図6に示すようにして電子デバイス1をマザーボード65に接合するとき、その接合品質を向上させることができる。図6は、電子デバイス1が、はんだ67を介して、マザーボード65の上面に接合されている状態を示す図である。マザーボード65の上面には複数の接続端子66が設けられる。本実施形態では、電子デバイス1は、はんだリフロー技術を用いて、マザーボード65の上面に接合される。
詳細には、まず、接続端子66にはんだ67を印刷する。次に、第4配線層59と、接続端子66と、が重なるように、電子デバイス1と、マザーボード65と、を積層する。そして、電子デバイス1とマザーボード65とからなる積層体を、例えば、熱風、赤外線などにより加熱して、はんだ67を溶融させる。その後、この積層体を冷却することで、はんだ67を固化させる。これにより、電子デバイス1とマザーボード65とが接合される。
電子デバイス1とマザーボード65とからなる積層体を加熱して、はんだ67を溶融させると、溶融したはんだ67は、マザーボード65に設けられる接続端子66と、電子デバイス1に設けられる外部端子としての電極61および第4配線層59と、の間に濡れ拡がる。そのとき、はんだ67は、フィレットを形成し、電極61の側面を這い上がる。予め十分な量のはんだ67を接続端子66に印刷しておくことにより、電極61の側面を這い上がったはんだ67は、切欠き部56から張り出す張り出し部28の下面22に形成される電極29に達する。電極29に達したはんだ67は、電極29の下面に濡れ拡がる。
このようにして、電子デバイス1とマザーボード65とが、はんだリフロー技術を用いて接合されることにより、マザーボード65に設けられる接続端子66と、第2樹脂基板5に設けられる外部端子としての電極61および第4配線層59と、がはんだ67を介して、電気的および機械的に接続される。さらに、マザーボード65に設けられる接続端子66と、第1樹脂基板2の張り出し部28に設けられる電極29と、がはんだ67を介して、電気的および機械的に接続される。
これにより、電子デバイス1をマザーボード65に接合するとき、その接合品質を向上させることができる。
また、はんだ67は、フィレットを形成し、電極61の側面に濡れ拡がった形状となるため、はんだ67のフィレットが視認し易い。そのため、電子デバイス1とマザーボード65との接合の良否判定が容易となる。
また、一般的に、マザーボード65は、ガラスエポキシ基板、ガラスフェノール基板、ガラスポリイミド基板などの樹脂基板である。そのため、マザーボード65と、電子デバイス1が有する第1樹脂基板2および第2樹脂基板5と、のそれぞれの線膨張係数の差に起因する熱応力の発生が抑制される。このため、電子デバイス1は、マザーボード65に対し、高い実装信頼性を有する。
ここで、図4に戻り、キャップ部材7について、説明する。
図4に示すように、キャップ部材7は、第1樹脂基板2の上面21側に位置する。キャップ部材7の下面と、第1樹脂基板2の上面21と、は図示しない接合部材を介して接合される。
キャップ部材7は、凹部71を有する箱状である。凹部71は、第1樹脂基板2の上面21に対向する側に開口を有する。つまり、凹部71は、キャップ部材7の下面側に開口を有する。
キャップ部材7は、第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように配置される。つまり、キャップ部材7は、凹部71内に角速度センサー3x,3y,3zを収容するように配置される。
キャップ部材7の下面と、第1樹脂基板2の上面21と、が接合されることにより、キャップ部材7と第1樹脂基板2との間に、角速度センサー3x,3y,3zが収容される。また、キャップ部材7の下面と、第1樹脂基板2の上面21と、が接合されることにより、凹部71内は気密封止される。
このように、電子デバイス1は、第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように配置されるキャップ部材7を備える。これにより、角速度センサー3x,3y,3zを水分、埃、衝撃などから保護することができる。
キャップ部材7を構成する材料は、特に限定されない。キャップ部材7を構成する材料は、例えば、各種の金属材料でも構わないし、各種の樹脂材料でも構わない。
また、キャップ部材7は、エポキシ樹脂などの樹脂材料をモールドすることにより形成しても構わない。例えば、樹脂材料を、トランスファーモールドやポッティングモールドなどのモールド技術を用いて、第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うようにモールドし、角速度センサー3x,3y,3zを樹脂封止しても構わない。
また、本実施形態では、電子デバイス1は、第2部品4としての加速度センサー4aを覆うように配置されるキャップ部材を備えていないが、第2部品4としての加速度センサー4aを覆うように配置されるキャップ部材を備えていても構わない。
ここまで、電子デバイス1について、説明した。
次に、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法について、図7~図17を参照して説明する。図7~図17に示す各工程は、例えば、図示しない製造装置によって実行される。
図7に示すように、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法は、第1集合樹脂基板W1を用意する工程S1と、第1集合樹脂基板W1の第1面としての上面21に第1部品3を実装する工程S2と、第1集合樹脂基板W1の第2面としての下面22に第2部品4を実装する工程S3と、第2集合樹脂基板W2を用意する工程S4と、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とを接合する工程S5と、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とを個片化する工程S6と、を有する。
工程S1は、第1集合樹脂基板W1を用意する工程である。
詳細には、工程S1は、上面21と、下面22と、を有し、平面視で第1~第9の電子デバイス1に対応する第1~第9の領域81~89が設けられる第1集合樹脂基板W1を用意する工程である。
第1~第9の電子デバイス1は、「第1~第nの電子デバイス」の一例である。第1~第9の領域81~89は、第1集合樹脂基板W1に設けられる「第1~第nの電子デバイスに対応する第1~第nの領域」の一例である。
つまり、工程S1は、上面21と、下面22と、を有し、平面視で、第1~第nの電子デバイス1に対応する第1~第nの領域が設けられる第1集合樹脂基板W1を用意する工程である。本実施形態では、整数nは9である。なお、整数nは2以上であれば構わない。
図8、図9、および図10に示すように、第1集合樹脂基板W1は、平面視で、外形が略正方形の平板状である。第1集合樹脂基板W1には、複数の第1樹脂基板2が形成される。第1集合樹脂基板W1は、互いに表裏関係にある第1面と第2面とを有する。本実施形態では、第1集合樹脂基板W1の第1面は、第1樹脂基板2の上面21となる面であり、第1集合樹脂基板W1の第2面は、第1樹脂基板2の下面22となる面である。つまり、第1集合樹脂基板W1は、第1面としての上面21と、第2面としての下面22と、を有する。なお、図8では、説明の便宜上、図9および図10において図示される第1配線層25および第2配線層26の図示を省略している。
図8に示すように、本実施形態では、第1集合樹脂基板W1には、9つの第1樹脂基板2が形成される。詳細には、第1集合樹脂基板W1には、平面視で、第1~第9の電子デバイス1にそれぞれ対応する第1~第9の領域81~89が設けられる。第1~第9の領域81~89は、それぞれ第1~第9の第1樹脂基板2に対応する。
また、図9および図10に図8中のT部を拡大して示すように、工程S1では、第1集合樹脂基板W1の上面21に、第1配線層25が設けられる。第1集合樹脂基板W1の下面22に、第2配線層26が設けられる。なお、図9では、説明の便宜上、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85を中心に図示し、第5の領域85の周囲に設けられる第1~第4の領域81~84および第6~第9の領域86~89は、それぞれの領域の一部を図示している。図10では、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85を中心に図示し、第5の領域85のX方向マイナス側およびX方向プラス側においてそれぞれ隣り合う第4の領域84および第6の領域86は、それぞれの領域の一部を図示している。
工程S2は、第1集合樹脂基板W1の上面21に第1部品3を実装する工程である。
詳細には、工程S2は、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89の上面21に、第1~第9の第1部品3を実装する工程である。例えば、工程S2では、第1の領域81の上面21には第1の第1部品3が実装され、第2の領域82の上面21には第2の第1部品3が実装され、第3の領域83の上面21には第3の第1部品3が実装される。
第1~第9の第1部品3は、「第1~第nの第1部品」の一例である。
つまり、工程S2は、第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域の上面21に、第1~第nの第1部品3を実装する工程である。
また、工程S2では、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89の上面21には、第1~第9の第1部品3をそれぞれ覆うように、第1~第9のキャップ部材7が接合される。
第1~第9のキャップ部材7は、「第1~第nのキャップ部材」の一例である。
つまり、工程S2では、第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域の上面21に、第1~第nの第1部品3をそれぞれ覆うように第1~第nのキャップ部材7が接合される。
工程S3は、第1集合樹脂基板W1の第2面である下面22に第2部品4を実装する工程である。
詳細には、工程S3は、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89の下面22に、第1~第9の第2部品4を実装する工程である。例えば、工程S3では、第1の領域81の下面22には第1の第2部品4が実装され、第2の領域82の下面22には第2の第2部品4が実装され、第3の領域83の下面22には第3の第2部品4が実装される。
第1~第9の第2部品4は、「第1~第nの第2部品」の一例である。
つまり、工程S3は、第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域の下面22に、第1~第nの第2部品4を実装する工程である。
本実施形態では、工程S2の終了後に、工程S3を実行している。なお、工程S2および工程S3の実行順序は、これに限定されない。例えば、工程S2よりも前に工程S3を実行し、工程S3の終了後に、工程S2を実行しても構わない。
工程S2および工程S3が終了したときの第1集合樹脂基板W1を、図11に示す。なお、図11では、説明の便宜上、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85を中心に図示し、第5の領域85のX方向マイナス側およびX方向プラス側においてそれぞれ隣り合う第4の領域84および第6の領域86は、それぞれの領域の一部を図示している。
図11に示すように、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の上面21には、第5の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zが実装される。第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の上面21には、第5の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように、第5のキャップ部材7が接合される。第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の下面22には、第5の第2部品4としての加速度センサー4aが実装される。
詳細には、工程S2において、第5の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zがそれぞれ有する第1実装端子38と、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の上面21に設けられる第1配線層25と、は、導電性の第1接合部材B1を介して、電気的に接続される。第1接合部材B1を介して、第5の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zは、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の上面21に接合される。
また、工程S2において、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の上面21には、第5の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように、第5のキャップ部材7が接合される。
工程S3において、第5の第2部品4としての加速度センサー4aが有する第2実装端子48と、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の下面22に設けられる第2配線層26と、は、導電性の第2接合部材B2を介して、電気的に接続される。第2接合部材B2を介して、第5の第2部品4としての加速度センサー4aは、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の下面22に接合される。
同様に、第1集合樹脂基板W1の第4の領域84の上面21に、第4の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zが実装され、第4の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように、第4のキャップ部材7が接合される。第1集合樹脂基板W1の第4の領域84の下面22に、第4の第2部品4としての加速度センサー4aが接合される。
第1集合樹脂基板W1の第6の領域86の上面21に、第6の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zが実装され、第6の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように、第6のキャップ部材7が接合される。第1集合樹脂基板W1の第6の領域86の下面22に、第6の第2部品4としての加速度センサー4aが接合される。
また、図示および説明は省略するが、第1集合樹脂基板W1の第1~第3の領域81~83の上面21に、第1~第3の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3z、が実装され、第1~第3の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように、第1~第3のキャップ部材7が接合される。第1集合樹脂基板W1の第1~第3の領域81~83の下面22に、第1~第3の第2部品4としての加速度センサー4aが実装される。
第1集合樹脂基板W1の第7~第9の領域87~89の上面21に、第7~第9の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zが実装され、第7~第9の第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように、第7~第9のキャップ部材7が接合される。第1集合樹脂基板W1の第7~第9の領域87~89の下面22に、第7~第9の第2部品4としての加速度センサー4aが実装される。
工程S4は、第2集合樹脂基板W2を用意する工程である。
詳細には、工程S4は、平面視で第1~第9の電子デバイス1に対応する第1~第9の領域91~99が設けられるとともに、第1~第9の領域91~99に第1~第9の中空部51および外部端子が形成されている第2集合樹脂基板W2を用意する工程である。
第1~第9の領域91~99は、第2集合樹脂基板W2に設けられる「第1~第nの電子デバイスに対応する第1~第nの領域」の一例である。第1~第9の中空部51は、「第1~第nの中空部」の一例である。第1~第9の外部端子は、「第1~第nの外部端子」の一例である。
つまり、工程S4は、平面視で第1~第nの電子デバイス1に対応する第1~第nの領域が設けられるとともに、第1~第nの領域に第1~第nの中空部51および外部端子が形成されている第2集合樹脂基板W2を用意する工程である。
なお、上述したように、本実施形態では、外部端子は、電極61および第4配線層59である。
図12、図13、および図14に示すように、第2集合樹脂基板W2は、平面視で、外形が略正方形の平板状である。第2集合樹脂基板W2には、複数の第2樹脂基板5が形成される。本実施形態では、第2集合樹脂基板W2の上面は、第2樹脂基板5の上面53となる面であり、第2集合樹脂基板W2の下面は、第2樹脂基板5の下面54となる面である。つまり、第2集合樹脂基板W2は、上面53と、下面54と、を有する。なお、図12では、説明の便宜上、図13および図14において図示される第3配線層58、第4配線層59、および電極61の図示を省略している。
図12に示すように、本実施形態では、第2集合樹脂基板W2には、9つの第2樹脂基板5が形成される。詳細には、第2集合樹脂基板W2には、平面視で、第1~第9の電子デバイス1にそれぞれ対応する第1~第9の領域91~99が設けられる。第1~第9の領域91~99は、それぞれ第1~第9の第2樹脂基板5に対応する。
また、工程S4では、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99のそれぞれの中央部には、第1~第9の中空部51が形成される。例えば、工程S4では、第1の領域91の中央部には第1の中空部51が形成され、第2の領域92の中央部には第2の中空部51が形成され、第3の領域93の中央部には第3の中空部51が形成される。
第1~第9の中空部51は、それぞれ、第2集合樹脂基板W2を厚さ方向であるZ方向に貫通しており、上面53および下面54に開口を有する。
また、本実施形態では、工程S4において、平面視で、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99同士の間にスルーホール101が形成される。スルーホール101は、第2集合樹脂基板W2を厚さ方向であるZ方向に貫通しており、上面53および下面54に開口を有する。
本実施形態では、スルーホール101は、平面視で、円形状である。なお、スルーホール101の形状は特に限定されない。例えば、スルーホール101は、平面視で、矩形状であっても構わない。
本実施形態では、例えば、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95と、第5の領域95のY方向プラス側において隣り合う第2の領域92と、の間には、X方向に並んで配置される4つのスルーホール101が形成される。また、例えば、第5の領域95と、第5の領域95のY方向マイナス側において隣り合う第8の領域98と、の間には、X方向に並んで配置される4つのスルーホール101が形成される。また、例えば、第5の領域95と、第5の領域95のX方向プラス側において隣り合う第6の領域96と、の間には、Y方向に並んで配置される4つのスルーホール101が形成される。また、例えば、第5の領域95と、第5の領域95のX方向マイナス側において隣り合う第4の領域94と、の間には、Y方向に並んで配置される4つのスルーホール101が形成される。
同様に、第2集合樹脂基板W2の第1~第4の領域91~94および第6~第9の領域96~99においても、平面視で、互いに隣り合う2つの領域の間には、それぞれ4つのスルーホール101が形成される。
なお、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99同士の間に、それぞれ形成されるスルーホール101の数は4つに限らず、1つ以上であれば構わない。
また、図13および図14に図12中のU部を拡大して示すように、工程S4では、第2集合樹脂基板W2の上面53に、第3配線層58が設けられる。第2集合樹脂基板W2の下面54に、第4配線層59が設けられる。スルーホール101の内壁面に電極61が設けられる。電極61の上端は第3配線層58と電気的に接続され、電極61の下端は第4配線層59と電気的に接続される。なお、図13では、説明の便宜上、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95を中心に図示し、第5の領域95の周囲に設けられる第1~第4の領域91~94および第6~第9の領域96~99は、それぞれの領域の一部を図示している。図14では、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95を中心に図示し、第5の領域95のX方向マイナス側およびX方向プラス側においてそれぞれ隣り合う第4の領域94および第6の領域96は、それぞれの領域の一部を図示している。
本実施形態では、スルーホール101は、後述する工程S6において、平面視で、略半分に切断される。これにより、スルーホール101は、第1~第9の第2樹脂基板5のそれぞれの側面に設けられる切欠き部56となる。スルーホール101の内壁面に設けられる電極61は、スルーホール101とともに切断され、切欠き部56に設けられる電極61となる。
工程S5は、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とを接合する工程である。
詳細には、工程S5は、平面視で第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89と第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99とがそれぞれ重なるように、第1集合樹脂基板W1の下面22に第2集合樹脂基板W2を接合するとともに、第1~第9の第2部品4を第1~第9の中空部51に収容する工程である。
つまり、工程S5は、平面視で第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域と第2集合樹脂基板W2の第1~第nの領域とが重なるように、第1集合樹脂基板W1の下面22に第2集合樹脂基板W2を接合するとともに、第1~第nの第2部品4を第1~第nの中空部51に収容する工程である。
本実施形態では、第1集合樹脂基板W1の下面22と、第2集合樹脂基板W2とは、はんだリフロー技術を用いて接合される。
詳細には、図15に示すように、工程S5は、第2集合樹脂基板W2にはんだを印刷する工程S51と第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とを積層する工程S52と、第2集合樹脂基板W2に印刷されたはんだを溶融する工程S53と、を有する。
工程S51では、第2集合樹脂基板W2の上面53に設けられる第3配線層58にはんだが印刷される。工程S51において第2集合樹脂基板W2に印刷されるはんだは、上述した電子デバイス1において、第1樹脂基板2と第2樹脂基板5とを接合する導電性の第3接合部材B3となる。
工程S52では、第1集合樹脂基板W1の下面22に実装される第1~第9の第2部品4がそれぞれ第2集合樹脂基板W2に形成される第1~第9の中空部51に収容されるように、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが積層される。
詳細には、工程S52では、平面視で第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89と第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99とがそれぞれ重なるとともに、第1~第9の領域81~89の下面22と第1~第9の領域91~99の上面53とがそれぞれ対向するように、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが積層される。これにより、第1~第9の領域81~89の下面22に実装される第1~第9の第2部品4は、第1~第9の領域91~99に形成される第1~第9の中空部51に、それぞれ収容される。例えば、第1の領域81の下面22に実装される第1の第2部品4は、第1の領域91に形成される第1の中空部51に収容され、第2の領域82の下面22に実装される第2の第2部品4は、第2の領域92に形成される第2の中空部51に収容され、第3の領域83の下面22に実装される第3の第2部品4は、第3の領域93に形成される第3の中空部51に収容される。
また、工程S52では、平面視で、第1集合樹脂基板W1の下面22に設けられる第2配線層26と、第2集合樹脂基板W2の上面53に設けられる第3配線層58に印刷されたはんだとが、それぞれ重なるようにして、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが積層される。つまり、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが積層されたとき、第2配線層26と第3配線層58との間には、工程S51において第3配線層58に印刷されたはんだが配置されている。
工程S53では、第2集合樹脂基板W2に印刷されたはんだを溶融する。
詳細には、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが積層された状態で、例えば、熱風、赤外線などにより加熱して、第2配線層26と第3配線層58との間に配置されているはんだを溶融させる。その後、冷却することで、第2配線層26と第3配線層58との間に配置されているはんだを固化させる。これにより、第2配線層26と第3配線層58とが電気的に接続される。また、第2配線層26と第3配線層58との間に配置されているはんだを介して、第1集合樹脂基板W1の下面22と、第2集合樹脂基板W2の上面53と、が接合される。
工程S53が終了したとき、すなわち、工程S5が終了したとき、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とは、第3接合部材B3としてのはんだを介して接合され、図16および図17のようになる。なお、図16では、説明の便宜上、図17において図示される第2配線層26、第4配線層59、および電極61の図示を省略している。図17では、第1集合樹脂基板W1の第5の領域85および第2集合樹脂基板W2の第5の領域95を中心に図示し、第5の領域85のX方向マイナス側およびX方向プラス側においてそれぞれ隣り合う第4の領域84および第6の領域86と、第5の領域95のX方向マイナス側およびX方向プラス側においてそれぞれ隣り合う第4の領域94および第6の領域96と、はそれぞれの領域の一部を図示している。
図16および図17に示すように、平面視で第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89と第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99とがそれぞれ重なるように、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合される。また、第1集合樹脂基板W1の下面22に第3接合部材B3としてのはんだを介して第2集合樹脂基板W2が接合され、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89の下面22に実装される第1~第9の第2部品4は、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99に形成される第1~第9の中空部51に、それぞれ収容される。
このようにして、工程S5において、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合されることにより、第1~第9の電子デバイス1が一括して形成された状態の集合樹脂基板が得られる。
例えば、第1集合樹脂基板W1の第4の領域84の下面22と第2集合樹脂基板W2の第4の領域94の上面53とが接合されることにより、第4の電子デバイス1が形成される。第1集合樹脂基板W1の第5の領域85の下面22と第2集合樹脂基板W2の第5の領域95の上面53とが接合されることにより、第5の電子デバイス1が形成される。第1集合樹脂基板W1の第6の領域86の下面22と第2集合樹脂基板W2の第6の領域96の上面53とが接合されることにより、第6の電子デバイス1が形成される。
工程S6は、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とを個片化する工程である。
詳細には、工程S6は、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89および第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99を個片化する工程である。
つまり、工程S6は、第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域および第2集合樹脂基板W2の第1~第nの領域を個片化する工程である。
上述したように、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89および第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99は、それぞれ第1~第9の電子デバイス1に対応する。したがって、第1集合樹脂基板W1の第1~第9の領域81~89および第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99を個片化することは、第1~第9の電子デバイス1を個片化することに相当する。
換言すると、工程S6は、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合された集合樹脂基板を切断し、この集合樹脂基板に形成される第1~第9の電子デバイス1を個片化する工程である。
第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合された集合樹脂基板を切断し、この集合樹脂基板複数に形成される第1~第9の電子デバイス1を個片化することにより、図4に示す電子デバイス1が得られる。
第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合された集合樹脂基板に形成される第1~第9の電子デバイス1は、仮想線で示す切断線L1の位置と、切断線L1に交差する仮想線で示す切断線L2の位置と、において切断または折り取られることにより、個片化される。
本実施形態では、Y方向に沿って延びる4つの切断線L1と、X方向に沿って延びる4つの切断線L2が設定される。4つの切断線L1は、X方向に並んで設けられる。4つの切断線L2は、Y方向に並んで設けられる。
第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合された集合樹脂基板に形成される第1~第9の電子デバイス1において、それぞれの電子デバイス1のX方向プラス側およびX方向マイナス側の外縁は、切断線L1によって画定される。第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合された集合樹脂基板に形成される第1~第9の電子デバイス1において、それぞれの電子デバイス1のY方向プラス側およびY方向マイナス側の外縁は、切断線L2によって画定される。
なお、第1集合樹脂基板W1と第2集合樹脂基板W2とが接合された集合樹脂基板に形成される第1~第9の電子デバイス1を個片化する方法としては、周知の方法を用いることができる。例えば、ダイシングソーによるフルカットダイシングをしても構わない。あるいは、未切断部分が形成されるようにダイシングソーによるハーフカットダイシングをした後に、未切断部分のブレーキングをしても構わない。
また、本実施形態では、平面視で、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99同士の間に形成されるスルーホール101に沿って、切断線L1および切断線L2は設けられる。そして、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域同士の間に形成されるスルーホール101に沿って、第1集合樹脂基板W1および第2集合樹脂基板W2は切断される。
詳細には、平面視で、切断線L1および切断線L2と、スルーホール101の中心と、が重なるように、切断線L1および切断線L2が設けられる。これにより、第1集合樹脂基板W1および第2集合樹脂基板W2が切断されたとき、スルーホール101は、平面視で、略半分に切断され、第1~第9の第2樹脂基板5のそれぞれの側面に設けられる切欠き部56となる。また、スルーホール101の内壁面に設けられる電極61は、スルーホール101とともに切断され、切欠き部56に設けられる電極61となる。
例えば、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95と、第5の領域95のX方向プラス側おいて隣り合う第6の領域96と、の間に形成されるスルーホール101は、切断線L1の位置で切断される。これにより、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95に対応する第5の第2樹脂基板5のX方向プラス側の側面に設けられる切欠き部56と、第2集合樹脂基板W2の第6の領域96に対応する第6の第2樹脂基板5のX方向マイナス側の側面に設けられる切欠き部56と、が形成される。
また、例えば、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95と、第5の領域95のY方向プラス側おいて隣り合う第2の領域92と、の間に形成されるスルーホール101は、切断線L2の位置で切断される。これにより、第2集合樹脂基板W2の第5の領域95に対応する第5の第2樹脂基板5のY方向プラス側の側面に設けられる切欠き部56と、第2集合樹脂基板W2の第2の領域92に対応する第2の第2樹脂基板5のY方向マイナス側の側面に設けられる切欠き部56と、が形成される。
このようにして、工程S6では、第2集合樹脂基板W2の第1~第9の領域91~99に対応する第1~第9の第2樹脂基板5のそれぞれの側面に、切欠き部56と、切欠き部56に設けられる電極61と、を一括して形成することができる。
ここまで説明したように、工程S1~工程S6により、電子デバイス1を製造することができる。
上述した製造方法によれば、第1~第nの電子デバイス1を一括して製造することができるので、電子デバイス1を効率的に製造することができる。
以上述べた通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
電子デバイス1は、第1面としての上面21と、第2面としての下面22と、を有する第1樹脂基板2と、上面21に実装される第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zと、中空部51を有し、第1樹脂基板2の下面22に接合されており、外部端子としての電極61および第4配線層59が形成されている第2樹脂基板5と、第1樹脂基板2の下面22に実装され、中空部51内に収容される第2部品4としての加速度センサー4aと、を備える。
これにより、外部端子としての電極61および第4配線層59は、平面視で、第1樹脂基板2の外形からはみ出さないため、電子デバイス1を小型化することができる。
また、第1樹脂基板2と第2樹脂基板5とを、第1部品3および第2部品4をマザーボード65などに実装するためのインターポーザー基板として機能させることにより、第1部品3、第2部品4、および外部端子の配置の自由度が高い電子デバイス1を提供することができる。
電子デバイス1の製造方法は、第1面としての上面21と、第2面としての下面22と、を有し、平面視で第1~第nの電子デバイス1に対応する第1~第nの領域が設けられる第1集合樹脂基板W1を用意することと、第1~第nの領域の上面21に、第1~第nの第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを実装することと、第1~第nの領域の下面22に、第1~第nの第2部品4としての加速度センサー4aを実装することと、平面視で第1~第nの電子デバイス1に対応する第1~第nの領域が設けられるとともに、第1~第nの領域に第1~第nの中空部51および外部端子としての電極61および第4配線層59が形成されている第2集合樹脂基板W2を用意することと、平面視で第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域と第2集合樹脂基板W2の第1~第nの領域とが重なるように、第1集合樹脂基板W1の下面22に第2集合樹脂基板W2を接合するとともに、第1~第nの第2部品4を第1~第nの中空部51に収容することと、第1集合樹脂基板W1の第1~第nの領域および第2集合樹脂基板W2の第1~第nの領域を個片化することと、を含む。
これにより、上述した電子デバイス1を効率的に製造することができる。
2.実施形態2
次に、実施形態2に係る電子デバイス1aについて、図18を参照して説明する。実施形態2の電子デバイス1aは、第1樹脂基板2の上面21に接合される第3樹脂基板130と、第3樹脂基板130の上面133に接合される第4樹脂基板140と、第4樹脂基板140の上面141に実装される第3部品150と、をさらに備えること以外は、実施形態1と同様である。換言すると、実施形態1の電子デバイス1は、第1樹脂基板2に第1部品3および第2部品4が実装される1段構造であり、実施形態2の電子デバイス1aは、第1樹脂基板2の上面21側に、第3樹脂基板130を介して、第3部品150が実装される第4樹脂基板140を積層した2段構造である。
なお、上述した実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図18に示すように、電子デバイス1aは、第1樹脂基板2と、第1部品3と、第2部品4と、第2樹脂基板5と、第3樹脂基板130と、第4樹脂基板140と、第3部品150と、キャップ部材7aと、を有する。第3部品150は、電子部品である。
第2樹脂基板5と、第1樹脂基板2と、第3樹脂基板130と、第4樹脂基板140とは、この順番で、Z方向に沿って積層される。
詳細には、第2樹脂基板5の上面側に第1樹脂基板2が位置し、第1樹脂基板2の上面21側に第3樹脂基板130が位置し、第3樹脂基板130の上面133側に第4樹脂基板140が位置している。
第3樹脂基板130は、第2樹脂基板5と同様に、平面視で、枠形状である。詳細には、第3樹脂基板130は、平面視で、外形が略正方形の平板状であり、中央部に中空部131を有する。第3樹脂基板130は、互いに表裏関係にある第4面としての上面133と、第3面としての下面134を有する。中空部131は、第3樹脂基板130を厚さ方向であるZ方向に貫通しており、上面133および下面134に開口を有する。
第3樹脂基板130は、ガラスエポキシ基板、ガラスフェノール基板、ガラスポリイミド基板などの樹脂基板である。
なお、第3樹脂基板130の平面視における外形は、略正方形に限らず、任意の形状であって構わない。
第3樹脂基板130の上面133は、第4樹脂基板140の下面142と接合される。第3樹脂基板130の下面134は、第1樹脂基板2の上面21と接合される。
第3樹脂基板130が有する中空部131内には、第1樹脂基板2の上面21に実装される第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zが収容される。なお、本実施形態では、実施形態1において第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zを覆うように配置されるキャップ部材7を有さないが、キャップ部材7を有していても構わない。
第3樹脂基板130の側面には、複数の切欠き部136が設けられる。第3樹脂基板130の側面は、第3樹脂基板130の上面133と下面134とを接続し、中空部131の反対側に位置する面である。切欠き部136は、第3樹脂基板130の中央部に向かって窪み、第3樹脂基板130の上面133および下面134に開口を有する溝状の凹部である。
本実施形態では、切欠き部136は、平面視で、半円形状である。なお、切欠き部136の形状は特に限定されない。例えば、切欠き部136は、平面視で、矩形状であっても構わない。
平面視で、第3樹脂基板130の外形は、切欠き部136を無視すれば、第1樹脂基板2の外形と略同じである。
第3樹脂基板130は、複数の配線層を有する。詳細には、第3樹脂基板130は、第5配線層138と、第6配線層139と、を有する。
また、第3樹脂基板130は、第5配線層138と第6配線層139とを電気的に接続する電極161を有する。
第5配線層138は、第3樹脂基板130の下面134に設けられる。
第5配線層138は、導電性の第4接合部材B4を介して、第1樹脂基板2の上面21に設けられる第1配線層25と電気的に接続される。また、第4接合部材B4を介して、第3樹脂基板130の下面134は、第1樹脂基板2の上面21に接合される。
本実施形態では、第4接合部材B4は、はんだである。ただし、第4接合部材B4は、はんだに限定されない。例えば、第4接合部材B4としては、金属バンプ、導電性接着剤などを用いても構わない。
また、第4接合部材B4を介して、第3樹脂基板130の下面134が第1樹脂基板2の上面21に接合されたとき、第1樹脂基板2の上面21に実装される第1部品3としての角速度センサー3x,3y,3zは、第3樹脂基板130が有する中空部131に収容される。
第6配線層139は、第3樹脂基板130の上面133に設けられる。
電極161は、切欠き部136に設けられる。電極161の上端は第6配線層139と電気的に接続され、電極161の下端は第5配線層138と電気的に接続される。なお、第3樹脂基板130の側面に切欠き部136を設けず、第3樹脂基板130の側面に電極161を設けても構わない。
第4樹脂基板140は、第1樹脂基板2と同様に、平面視で、外形が略正方形の平板状である。第4樹脂基板140は、互いに表裏関係にある第6面としての上面141と、第5面としての下面142を有する。
第4樹脂基板140は、ガラスエポキシ基板、ガラスフェノール基板、ガラスポリイミド基板などの樹脂基板である。
なお、第4樹脂基板140の平面視における外形は、略正方形に限らず、任意の形状であって構わない。
第4樹脂基板140の上面141には、第3部品150が実装される。第4樹脂基板140の下面142は、第3樹脂基板130の上面133と接合される。
第4樹脂基板140は、複数の配線層を有する。詳細には、第4樹脂基板140は、第7配線層143と、第8配線層144と、を有する。
第7配線層143は、第4樹脂基板140の下面142に設けられる。
第7配線層143は、導電性の第5接合部材B5を介して、第3樹脂基板130の上面133に設けられる第6配線層139と電気的に接続される。また、第5接合部材B5を介して、第4樹脂基板140の下面142は、第3樹脂基板130の上面133に接合される。
第8配線層144は、第4樹脂基板140の上面141に設けられる。第8配線層144は、第3部品150と電気的に接続される。
第7配線層143と、第8配線層144と、は第4樹脂基板140に形成される図示しない貫通電極を介して、電気的に接続される。
なお、第4樹脂基板140は、上面141に第8配線層144を有し、下面142に第7配線層143を有する単層基板であるが、上面141および下面142に加え、第4樹脂基板140の内層にも配線層を有する多層基板であっても構わない。
本実施形態では、電子デバイス1aは、第3部品150としての温度センサー150aを含む。温度センサー150aは、例えば、電子デバイス1a内の温度を検出する。温度センサー150aが検出した温度を用いて、角速度センサー3x,3y,3zが検出した角速度に関する検出信号や加速度センサー4aが検出した加速度に関する検出信号を温度補正することができる。
温度センサー150aは、複数の第3実装端子153を有する。第3実装端子153は、温度センサー150aの下面に配置される。第3実装端子153は、導電性の第6接合部材B6を介して第8配線層144と電気的に接続される。また、第6接合部材B6を介して、温度センサー150aは、第4樹脂基板140の上面141に接合される。
本実施形態では、第6接合部材B6は、はんだである。ただし、第6接合部材B6は、はんだに限定されない。例えば、第6接合部材B6としては、金属バンプ、導電性接着剤などを用いても構わない。
なお、第3部品150は、温度以外の物理量を検出する物理量センサーであっても構わないし、物理量センサーでなくても構わない。
また、第3部品150は、複数の電子部品を含んでいても構わない。例えば、電子デバイス1aは、第3部品150として温度センサー150aに加え、物理量センサーの制御や、物理量センサーから出力される検出信号の信号処理などを行う回路素子を含んでいても構わない。
また、本実施形態では、第4樹脂基板140の上面141に第3部品150としての温度センサー150aが実装されており、第4樹脂基板140の下面142には物理量センサーや回路素子などの電子部品は実装されていないが、第4樹脂基板140の下面142に電子部品が実装されていても構わない。
ここまで説明したように、電子デバイス1aは、第1部品3および第2部品4が実装される第1樹脂基板2と、第1樹脂基板2の上面21に実装される第1部品3を収容する中空部131を有し、平面視で枠形状の第3樹脂基板130と、第3部品150が実装される第4樹脂基板140と、が積層された2段構造である。また、第1樹脂基板2と第4樹脂基板140とは、第3樹脂基板130の切欠き部136に設けられる電極161を介して電気的に接続される。
これにより、電子デバイス1aを小型化することができるとともに、実施形態1と比べ、電子デバイス1aに実装する電子部品の数を増加させることができる。
なお、本実施形態では、電子デバイス1aは2段構造であるが、電子デバイス1aは、2段以上の任意の段数を有する多段構造であっても構わない。例えば、複数の第3樹脂基板130と、複数の第4樹脂基板140と、を交互に積層することにより、3段以上の段数を有する電子デバイス1aを実現することができる。
キャップ部材7aは、第4樹脂基板140の上面141側に位置する。キャップ部材7aの下面と、第4樹脂基板140の上面141と、は図示しない接合部材を介して接合される。
キャップ部材7aは、凹部71aを有する箱状である。凹部71aは、第4樹脂基板140の上面141に対向する側に開口を有する。つまり、凹部71aは、キャップ部材7aの下面側に開口を有する。
キャップ部材7aは、第3部品150としての温度センサー150aを覆うように配置される。つまり、キャップ部材7aは、凹部71a内に温度センサー150aを収容するように配置される。
キャップ部材7aの下面と、第4樹脂基板140の上面141と、が接合されることにより、キャップ部材7aと第4樹脂基板140との間に、温度センサー150aが収容される。
キャップ部材7aを構成する材料は、特に限定されない。キャップ部材7aを構成する材料は、例えば、各種の金属材料でも構わないし、各種の樹脂材料でも構わない。また、キャップ部材7aは、エポキシ樹脂などの樹脂材料をモールドすることにより形成しても構わない。
ここまで、電子デバイス1aについて、説明した。
本実施形態によれば、実施形態1での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
電子デバイス1aを多段構造とすることにより、実施形態1と比べ、電子デバイス1aに実装する電子部品の数を増加させることができる。
以上、電子デバイス1,1aについて、実施形態1および実施形態2に基づいて説明した。ただし、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構わない。
1,1a…電子デバイス、2…第1樹脂基板、21…上面(第1面)、22…下面(第2面)、3…第1部品、3x…角速度センサー、3y…角速度センサー、3z…角速度センサー、4…第2部品、4a…加速度センサー、5…第2樹脂基板、51…中空部、53…上面、54…下面、56…切欠き部、58…第3配線層、59…第4配線層(外部端子)、61…電極(外部端子)、W1…第1集合樹脂基板、81…第1の領域、82…第2の領域、83…第3の領域、84…第4の領域、85…第5の領域、86…第6の領域、87…第7の領域、88…第8の領域、89…第9の領域、W2…第2集合樹脂基板、91…第1の領域、92…第2の領域、93…第3の領域、94…第4の領域、95…第5の領域、96…第6の領域、97…第7の領域、98…第8の領域、99…第9の領域、101…スルーホール、S1~S6,S51~S53…工程。

Claims (9)

  1. 第1面と、第2面と、を有する第1樹脂基板と、
    前記第1面に実装される第1部品と、
    中空部を有し、前記第2面に接合されており、外部端子が形成されている第2樹脂基板と、
    前記第2面に実装され、前記中空部内に収容される第2部品と、を備える、
    電子デバイス。
  2. 前記第1樹脂基板は、前記第1面に形成される第1配線層および前記第2面に形成される第2配線層を含む複数の配線層を備える、
    請求項1に記載の電子デバイス。
  3. 前記第1面に接合され、前記第1部品を覆うキャップ部材を備える、
    請求項1に記載の電子デバイス。
  4. 前記外部端子は、前記第2樹脂基板の側面に設けられる切欠き部に形成される電極を含む、
    請求項1に記載の電子デバイス。
  5. 前記第1樹脂基板は前記切欠き部から張り出す張り出し部を有し、前記張り出し部の前記第2面に電極が形成されている、
    請求項4に記載の電子デバイス。
  6. 第3面、第4面、および中空部を有し、前記第3面が前記第1面に接合されている第3樹脂基板と、
    第5面および第6面を有し、前記第5面が前記第4面に接合されている第4樹脂基板と、
    前記第6面に実装されている第3部品と、をさらに備える、
    請求項1に記載の電子デバイス。
  7. 第1面と、第2面と、を有し、平面視で第1~第nの電子デバイスに対応する第1~第nの領域が設けられる第1集合樹脂基板を用意することと、
    前記第1~第nの領域の前記第1面に、第1~第nの第1部品を実装することと、
    前記第1~第nの領域の前記第2面に、第1~第nの第2部品を実装することと、
    平面視で前記第1~第nの電子デバイスに対応する第1~第nの領域が設けられるとともに、前記第1~第nの領域に第1~第nの中空部および外部端子が形成されている第2集合樹脂基板を用意することと、
    平面視で前記第1集合樹脂基板の前記第1~第nの領域と前記第2集合樹脂基板の前記第1~第nの領域とが重なるように、前記第1集合樹脂基板の前記第2面に前記第2集合樹脂基板を接合するとともに、前記第1~第nの第2部品を前記第1~第nの中空部に収容することと、
    前記第1集合樹脂基板の前記第1~第nの領域および前記第2集合樹脂基板の前記第1~第nの領域を個片化することと、を含む、
    電子デバイスの製造方法。
  8. 前記第1集合樹脂基板の前記第2面に前記第2集合樹脂基板を接合することは、
    前記第2集合樹脂基板にはんだを印刷することと、
    前記第1集合樹脂基板と前記第2集合樹脂基板とを積層することと、
    前記はんだを溶融することと、を含む、
    請求項7に記載の電子デバイスの製造方法。
  9. 前記第2集合樹脂基板には、前記第2集合樹脂基板の前記第1~第nの領域同士の間にスルーホールが形成されており、
    前記第1集合樹脂基板および前記第2集合樹脂基板を前記スルーホールに沿って切断することで、前記第1集合樹脂基板の前記第1~第nの領域および前記第2集合樹脂基板の前記第1~第nの領域を個片化する、
    請求項7に記載の電子デバイスの製造方法。
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