JP4364704B2 - 電子部品用容器体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面実装型の電子部品パッケージを構成する容器体の製造方法に関する発明である。

近年、電子機器に搭載される圧電振動子や圧電発振器等の電子部品における小型化やそれに伴う部品寸法の高精度化及び低価格化の要求が強く、それに伴いこれら電子部品を構成するパッケージが各種発明考案されている。

従来技術として、圧電振動子や圧電発振器等に使用される電子部品用パッケージを構成する容器体の一例を図に示す。即ち、容器体は絶縁材であるセラミックスで形成された底部と、該底部の辺縁部に直立する、同じく絶縁材であるセラミックスで形成された側壁部より形成されている。

該側壁部に囲まれた、電子素子を搭載する空間を構成する底部の一方の主面には、搭載する電子素子と電気的に接続する金属製の電子素子接続用電極パッドが複数形成され、この電極パッドから底部の他方の主面に形成された他のマザーボード等に電気的に接続及び固着するための外部接続用電極パッドへ至る導通部が形成されている。

この導通部の引き回しを形成するためには、複数のセラミックス層を形成し、各々のセラミックス層の主面上に形成した金属膜による導配線間を、セラミックス層を貫通するスルーホールにより導通して電子素子接続用パッドと外部接続用パッド間を導通し容器体を構成している。

一般的に、このような容器体の側壁部頂部にメタライズ層等を形成し、そのメタライズ層の上に側壁部の開口部を覆うような金属製の蓋を配置し、メタライズ層と蓋とを固着することで、側壁部で囲われた内部空間を気密封止したパッケージによる電子部品を構成している。

又、上記したような容器体を製造する方法としては、焼成加工により個々の容器体形状の一部を複数形成した一塊のセラミックシートを所定の切断位置で切断分離することで、複数個の容器体を製造する方法が通常用いられている。

前記のような電子部品用の容器体の構造については、以下のような文献が開示されている。

特開２００２−２６６８０号公報

尚、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。

電子部品の小型化薄型化が進み、電子部品の長さ及び幅の寸法が数ｍｍ以下且つ厚み寸法が１ｍｍ以下となり、且つそれら電子部品の高密度の実装が行われるようになるにつれ、電子部品用のパッケージ、特に容器体においてμｍ単位での部品寸法精度が必要となってきている。しかし、前述した従来のセラミック構造の電子部品用の容器体では、その形成手段として焼成加工を用いているため、セラミックが焼成加工前後で収縮し且つその収縮率が一定でないため、焼成加工後の容器体の各寸法を高精度でコントロールすることが難しい。

又、一塊のセラミックシートから複数個の容器体を切断形成する場合では、セラミックスシートに発生してしまう収縮に伴う反り、及びシート毎による容器体寸法のバラツキの発生が懸念される。更に、セラミックによる容器体では外部からの曲げ応力に対し比較的弱く、限界を超えると容易に割れてしまう場合がある。更に電子部品の容器体に使用されるようなセラミックは単価が高くなる場合が多い。

更にセラミック以外の素材で形成されている従来の容器体のうち、樹脂により形成された容器体では、単価はセラミックと比べると安価だが、その材質上容器体としての気密性が低く、且つ加熱又は経時変化によりガスが発生する可能性があり、このガスを起因とする不具合が問題となる場合がある。他に有機絶縁板を多数積層して形成した容器体では、容器体内に電子素子を搭載する空間の形成及び電子素子接続用電極パッドなどのパターンを露出させなければならず、工数及びコストがかかり、更に加工時の発塵を処理しなくてならない問題がある。

本発明は前述した問題点を解決するために成されたものであり、底部と、この底部の辺縁部に直立する側壁部を形成し、底部には、電子素子を搭載する側壁部に囲まれた底部の内部側主面上に形成した電子素子接続用電極パッドから、底部外部側主面に形成した外部接続用電極パッドに至る、この両電極パッド含む導通部を形成する電子部品用の容器体の製造方法において、
複数個の容器体の底部を合わせた大きさの複数枚の有機絶縁板を積層し、容器体の内側面となる一方の最外面上に、複数個の電子素子接続用電極パッドを個々の容器体に合わせて形成し、容器体の底面となる他方の最外面上に、複数個の外部接続用電極パッドを個々の該容器体に合わせて形成し、電子素子接続用電極パッドと外部接続用電極パッドとの間をスルーホール及び導電部で形成した所望の配線で電気的に接続した有機多層板を形成する工程と、
この有機多層板の電子素子接続用電極パッドが形成されている一方の最外面上にプリプレグを配置する工程と、
このプリプレグの上面に該側壁部の高さを厚み寸法とし且つ有機多層板と同じ縦横寸法の金属又は合金板を配置し、プリプレグを介して有機多層板と金属又は合金板とを固着し容器シートを形成する工程と、
金属又は合金板の上にレジスト膜とを均一な膜厚で形成する工程と、
このレジスト膜の表面上に、金属又は合金板を形成する所望の側壁部の開口形状パターンを形成したマスクを配置し、マスクの上方からレジスト膜を露光し、現像する工程と、
現像によりレジスト膜が除かれて露出した部分の金属又は合金板をエッチングにより除去し、個々の容器体の側壁部となる部分を形成する工程と、
該側壁部の内側底部に露出した該プリプレグを除去し、プリプレグの下の電子素子接続用電極パッドを露出する工程と、
上記加工を施した容器シートを個々の容器体に切断分離する工程とを備えたことを特徴とする電子部品用容器体の製造方法である。

更に、この側壁部の材質、又は容器シートを構成する金属又は合金板の材質として銅を用いたことを特徴とする前項記載の電子部品用容器体の製造方法でもある。

本発明の電子部品用容器体の製造方法において、有機多層板と金属又は合金板の積層加工及びエッチング加工という機械的及び熱的な作用を伴わない簡易な工法を用い、更に工程の一部にフォトリソグラフィ方法を用いているため、同一寸法の容器体を寸法精度良く且つ多数個同時に製造することができる。

又、シート形状により各工程を行っているので、容器体自体の小型化が進んでも治具や製造設備を小型化に伴って小型高精度化にする必要がなく生産性が向上する。更に、本発明における容器体は側壁部が金属又は合金で形成されているのでＥＣＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒｅ）効果が大きく、特に導電率が比較的大きい銅を側壁部材として用いた場合はその効果は更に大きくなり、容器体内部に搭載する電子素子の特性に不具合が生じることを防止できる。

上記のような作用により、本発明は寸法精度が非常に高く且つ信頼性が高く、更に安価に製造できる電子部品用の容器及びその製造方法を提供できる効果を奏する。

以下、本発明による電子部品用容器体の製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係わる電子部品用の容器体の製造方法を示す工程図である。図２は図１に開示した製造方法により作成した容器体の形状を示す斜視図である。尚、図１乃至２にあって、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。特に各部分の厚さ寸法は、本発明を理解し易くするためにデフォルメした形で現している。

即ち、図１（ａ）において、最終工程において形成される容器体の複数個の底部を合わせた大きさの複数枚の有機絶縁板を積層し、容器体の内側面となる一方の最外面１３上に、複数個の電子素子接続用電極パッド１２を個々の容器体に合わせて形成し、又、容器体の底面となる他方の最外面上には、複数個の外部接続用電極パッド（図示せず）を個々の容器体に合わせて形成し、電子素子接続用電極パッド１２と外部接続用電極パッドとの間をスルーホール及び導電部で形成した所望の配線で電気的に接続した有機多層板１１を形成し、この有機多層板１１の電子素子接続用電極パッド１２が形成されている一方の最外面１３上に接着作用を有するプリプレグ１４を配置し、プリプレグ１４の上面に容器体の側壁部の高さを厚み寸法とし且つ有機多層板１１と同じ縦横寸法の銅板１５を配置する。

次に図１（ｂ）において、プリプレグ１４を介して有機多層板１１と銅板１５とを固着し、容器シート１０を形成する。プリプレグ１４の作用としては、有機多層基板１１と銅板１５との接着固定のほか、後述するエッチング加工の際に、電子素子接続用電極パッド１２を含む有機多層板の一方の最外面１３を保護する作用も有する。

次に図１（ｃ）において、容器シート１０を構成する銅板１５における後の工程で個々の容器体の側壁部の頂部となる位置の表面から、有機多層基板１１に形成されている接地用の導電パターンに至るビアホール１６を形成しメッキ処理する。これで後の工程で形成される個々の容器体の側壁部は各々接地されされていることとなり、ＥＣＭ効果を奏する。

次に図１（ｄ）において、容器シート１０を構成する銅板１５の上にレジスト膜とを均一な膜厚で形成し、このレジスト膜の表面上に、銅板１５に形成する所望の側壁部の開口形状のパターンを形成したマスクを配置し、このマスクの上方からレジスト膜を露光し現像する。現像によりレジスト膜が除かれて露出した部分の銅板１５をエッチングにより除去し、個々の容器体の側壁部となる部分を形成する。図１（ｄ）はエッチング後の状態を図示しており、エッチング加工により銅板１５を除去された部分の底部にはプリプレグ１４が露出している。

次に図１（ｅ）において、容器体の側壁部の内側底部に露出したプリプレグ１４を除去し、プリプレグ１４の下の電子素子接続用電極パッド１２が形成されている有機多層板１１を露出する。プリプレグ１４を除去する方法としては、化学的処理で除去する方法や、レーザ等で切断し機械的に除去する方法を用いる。その後容器シート１０を個々の容器体に切断線に沿い切断分離する。

図２には、上記工程の製造方法により作成した容器体２０を示す。即ち、底部２１は絶縁性を有する有機絶縁板を積層し、且つ個々の有機絶縁板の表面には導電パターンを形成し、この導電パターン間を導通するために有機絶縁板を貫通するスルーホールなどで構成された有機多層板で形成されている。その底部２１の側壁部２２の内側底部となる一方の主面２３上には電子素子接続用電極パッド１２が形成されている。又、その底部２１の他方の主面には外部接続用電極パッドが形成されている。更に、電子素子接続用電極パッド１２と外部接続用電極パッドとの間は、各有機板の表面に形成した導電線や電極パッドで構成される導電部、及びその導電部を相互に電気的に接続するためのスルーホールなどにより電気的に接続されている。尚、両電極パッド及び導通部は金で形成されている。

底部２１の一方の主面２３の辺縁部には、一方の主面２３上の電子素子接続用電極パッド１２を含む電子素子搭載領域を囲うように、垂直に直立する側壁部２２が配置されている。この側壁部２２は銅により形成されおり、ビアホール１６に形成したメッキにより底部２１に形成してある接地パターンと導通してある。この底部２１の一方の主面２３の辺縁部と側壁部２２の底面とは、接着性を有するプリプレグ１４にて相互に接着し、容器体２０を構成している。

尚、上記実施例では、容器体２０の側壁部２２の材質として銅を使用したものを例示したが、本発明の作用効果は、導電性を有し、製造工程においてエッチング加工が可能な金属又は合金であれば成すことができるものであり、側壁部２２の材質を銅に限定するものではない。又、上記実施例で開示した有機絶縁板の素材としては、ガラスエポキシ、ポリイミド、又はコンポジット等を使用している。

図１は、本発明に係わる電子部品用の容器体の製造工程の一実施形態を示す工程図である。 図２は、図１に開示の製造工程により製造した電子部品用容器体の一実施例を示す斜視図である。

符号の説明

１０，容器シート
１１，有機多層板
１２，電子素子接続用電極パッド
１３，有機多層板の一方の最外主面
１４，プリプレグ
１５，銅板
２０，容器体
２１，底部
２２，側壁部
２３、底部２１の一方の主面

Claims (2)

1. 底部と該底部の辺縁部に直立する側壁部を形成し、該底部には電子素子を搭載する該側壁部に囲まれた該底部の内部側主面上に形成した電子素子接続用電極パッドから、該底部の外部側主面に形成した外部接続用電極パッドに至る、該両電極パッド含む導通部を形成する電子部品用の容器体の製造方法において、
   複数個の容器体の底部を合わせた大きさの複数枚の有機絶縁板を積層し、該容器体の内側面となる一方の最外面上に、複数個の電子素子接続用電極パッドを個々の該容器体に合わせて形成し、該容器体の底面となる他方の最外面上に、複数個の外部接続用電極パッドを個々の該容器体に合わせて形成し、該電子素子接続用電極パッドと該外部接続用電極パッドとの間をスルーホール及び導電部で形成した所望の配線で電気的に接続した有機多層板を形成する工程と、
   該有機多層板の該電子素子接続用電極パッドが形成されている一方の最外面上にプリプレグを配置する工程と、
   該プリプレグの上面に該側壁部の高さを厚み寸法とし且つ該有機多層板と同じ縦横寸法の金属又は合金板を配置し、該プリプレグを介して該有機多層板と該金属又は合金板とを固着し、容器シートを形成する工程と、
   該容器シートを構成する該金属又は合金板の上にレジスト膜を均一な膜厚で形成する工程と、
   該レジスト膜の表面上に、該金属又は合金板を形成する所望の側壁部の開口形状パターンを形成したマスクを配置し、該マスクの上方から該レジスト膜を露光し、現像する工程と、
   現像により該レジスト膜が除かれて露出した部分の該金属又は合金板をエッチングにより除去し、個々の容器体の側壁部となる部分を形成する工程と、
   該側壁部の内側底部に露出した該プリプレグを除去し、プリプレグの下の電子素子接続用電極パッドを露出する工程と、
   上記加工を施した該容器シートを個々の容器体に切断分離する工程と
   を備えたことを特徴とする電子部品用容器体の製造方法。
2. 該側壁部の材質、及び該容器シートを構成する金属又は合金板の材質として銅を用いたことを特徴とする請求項１記載の電子部品用容器体の製造方法。

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