JP4900498B2

JP4900498B2 - 電子部品

Info

Publication number: JP4900498B2
Application number: JP2010101480A
Authority: JP
Inventors: 伸晃橋元; 知藤井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2025-02-24
Also published as: JP2010199608A

Description

本発明は、電子部品に関するものである。

近年、半導体素子等の機能素子を、当該機能素子の能動面を基板側に向けて実装した電子部品が種々の用途に用いられている。このような電子部品は、機能素子そのものを封止空間を形成するための基板として用い、当該機能素子の能動面が基板側に向けて配置されることによって、基板と機能素子との間に形成された封止空間内に能動面が位置するようにされている。ところで、このような電子部品においては、電子部品の正常な動作を確保するために、封止空間内の環境を維持するための対策がとられている。
例えば、特許文献１や特許文献２には、機能素子と基板との間を樹脂や半田によって封止、この樹脂によって封止空間内の環境の維持を試みている。

特開平１１−８７４０６号公報特開平１１−９７５８４号公報特開２０００−７７４５８号公報特開２００３−９２３８２号公報

しかしながら、樹脂や半田によって機能素子と基板との間を封止した場合には、樹脂や半田の熱膨張係数と基板の熱膨張係数との差に起因して、機能素子に応力が加わる場合がある。樹脂や半田を基板に配置する場合には、熱を加えるため、このような製造工程において、機能素子に対して特に応力が加わることとなる。このように機能素子に応力が加わった場合には、能動面にも応力が加わることとなり、機能素子の特性が変化し、電子部品が正常に動作しない恐れが生じる。
近年は、弾性表面波素子を備える機能素子を用いた電子部品が使用されており、このような弾性表面波素子を備える機能素子を用いた電子部品においては、特に、機能素子に加わる応力によって誤動作を生じる恐れがある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、機能素子に加わる応力を低減させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電子部品は、一方の基板と他方の基板との間に形成された封止空間内に少なくとも機能素子の一部が配置された電子部品であって、前記封止空間内の環境を維持するための封止薄膜を備えることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の電子部品によれば、封止薄膜によって封止空間内の環境が維持される。
このような封止薄膜は、非常に薄い部材であるため、封止薄膜の熱膨張係数と基板の膨張係数とに差がある場合であっても、封止薄膜の熱膨張係数と基板の熱膨張係数との差に起因して機能素子に加わる応力を極力低減させることが可能となる。また、薄膜は、低温プロセスによって形成する技術が確立されているため、製造工程において各部材に熱が加わることを抑止でき、封止薄膜の熱膨張係数と基板の熱膨張係数との差に起因して機能素子に加わる応力をより低減させることが可能となる。

また、本発明の電子部品においては、前記封止薄膜が、前記一方の基板あるいは前記他方の基板を覆って形成されているという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、封止薄膜を形成する際に、細かな位置決めを行う必要がなくなるため、容易に封止薄膜を形成することが可能となる。

また、本発明の電子部品においては、上記封止薄膜が、金属薄膜であるという構成を採用することができる。
具体的には、クロム、チタン、銅、アルミニウム及びチタンタングステンのいずれかの材料からなる金属薄膜を用いることができる。

また、本発明の電子部品においては、上記封止薄膜が、無機薄膜であるという構成を採用することもできる。
具体的には、酸化シリコン、窒化シリコン、アルミナ及びポリシラザンのいずれかの材料からなる無機薄膜を用いることができる。

また、樹脂は、その性質上、内部に水分を取り込んでしまう。このため、外部の水蒸気（ガス）が一旦樹脂に吸収され、その後、外気温の上昇等によって、樹脂の内部に取り込まれた水分が蒸発して封止空間内の環境を壊す恐れがある。すなわち、樹脂は、結果として水蒸気を透過する可能性がある。この点、封止薄膜として金属薄膜や無機薄膜を用いた場合には、内部に水分が取り込まれる可能性が低いため、電子部品の誤動作をより抑止することが可能となる。

しかしながら、本発明は、封止薄膜が樹脂によって形成されていることを除くものではなく、樹脂によって封止薄膜を形成した場合であっても、機能素子に加わる応力を低減させることは可能である。
なお、封止薄膜を樹脂によって形成する場合には、他の部材の少なくとも転移温度以下で形成可能な樹脂を用いることが好ましい。これによって、他の部材の特性を変化させることなく、封止薄膜を形成することが可能となる。
具体的には、高密度ポリエチレン、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ナイロン及びエチレンビニルアルコールのいずれかの材料からなる樹脂を用いることができる。

また、本発明の電子部品においては、前記封止薄膜が、有機薄膜と無機薄膜の積層体であるという構成を採用することもできる。

次に、本発明の電子機器は、本発明の電子部品を備えることを特徴とする。
本発明の電子部品によれば、機能素子に加わる応力を低減させることが可能となるため、このような本発明の電子部品を備える本発明の電子機器は、信頼性に優れたものとなる。

次に、本発明の電子部品の製造方法は、一方の基板と他方の基板との間に形成された封止空間内に少なくとも機能素子の一部が配置された電子部品の製造方法であって、前記一方の基板と前記他方の基板との間に形成される封止空間内に少なくとも前記機能素子の一部を配置する工程と、前記封止空間内の環境を維持するための封止薄膜を形成する工程とを有することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の電子部品の製造方法によれば、封止空間内の環境を維持するための封止薄膜が形成される。
このような封止薄膜は、非常に薄い部材であるため、封止薄膜の熱膨張係数と基板の膨張係数とに差がある場合であっても、封止薄膜の熱膨張係数と基板の熱膨張係数との差に起因して機能素子に加わる応力を極力低減させることが可能となる。また、薄膜は、低温プロセスによって形成する技術が確立されているため、製造工程において各部材に熱が加わることを抑止でき、封止薄膜の熱膨張係数と基板の熱膨張係数との差に起因して機能素子に加わる応力をより低減させることが可能となる。

本発明の第１実施形態である電子部品の概略構成を示した模式図である。本発明の第１実施形態である電子部品の断面図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第１実施形態である電子部品の製造方法を説明するための説明図である。本発明の第２実施形態である電子部品の断面図である。本発明の第３実施形態である電子部品の断面図である。本発明の第４実施形態である電子部品の概略構成を示した模式図である。本発明の第５実施形態である電子機器を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る電子部品及びその製造方法、並びに電子機器の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態の電子部品１００の概略構成を示した模式図である。この図に示すように、本実施形態の電子部品１００は、基板Ｐ（一方の基板）上にバンプ２０を介して接続される機能素子１を備えて構成されている。また、本実施形態の電子部品１００は、機能素子１が配置された基板Ｐ上に機能素子１を覆って形成される封止薄膜２を備えている。

図２は、本実施形態の電子部品１００をより詳細に表した断面図である。
この図に示すように、機能素子１は、シリコン基板からなる半導体基板１０と、半導体基板１０の第１面１０Ａ側に設けられた弾性表面波素子（以下、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）素子と称する）５０と、第１面１０Ａとその第１面１０Ａとは反対側の第２面１０Ｂとを貫通する貫通電極１２とを備えている。ＳＡＷ素子５０は、圧電薄膜とその圧電薄膜に接する櫛歯電極とを含んで構成されており、半導体基板１０の第１面１０Ａに形成されている。また、不図示ではあるが、半導体基板１０の第２面１０Ｂ上には、例えばトランジスタ、メモリ素子、その他の電子素子を含む集積回路が形成されおり、半導体基板１０の第２面１０Ｂが能動面として構成されている。そして、貫通電極１２の一端部が、第１面１０Ａに設けられたＳＡＷ素子５０と電気的に接続されているとともに、貫通電極１２の他端部が、第２面１０Ｂに設けられた上記集積回路と電極１５を介して電気的に接続されている。したがって、半導体基板１０の第１面１０Ａ上に設けられたＳＡＷ素子５０と、半導体基板１０の第２面１０Ｂ上に設けられた集積回路とが貫通電極１２を介して電気的に接続されている。また、貫通電極１２と半導体基板１０との間には絶縁膜１３が設けられており、貫通電極１２と半導体基板１０とは電気的に絶縁されている。

また、機能素子１は、第１面１０Ａ上との間でＳＡＷ素子５０を封止する封止部材４０を備えている。封止部材４０はガラス基板によって形成されている。なお、封止部材４０はシリコン基板であってもよい。封止部材４０のうち半導体基板１０の第１面１０Ａと対向する第３面４０Ａは、第１面１０Ａとは離れた位置に設けられている。半導体基板１０の第１面１０Ａの周縁部と封止部材４０の第３面４０Ａの周縁部とは、接着剤層３０により接着されている。接着剤層３０は、例えばポリイミド樹脂等の合成樹脂で形成されている。そして、半導体基板１０の第１面１０Ａと、封止部材４０の第３面４０Ａと、接着剤層３０とで囲まれた内部空間６０は略密閉（気密封止）されており、その内部空間６０にＳＡＷ素子５０が配置された構成となっている。

半導体基板１０の第２面１０Ｂ上には下地層１１が設けられている。下地層１１は例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）等の絶縁性材料によって形成されている。また、下地層１１上の複数の所定領域のそれぞれには電極１５が設けられ、その電極１５が設けられた領域以外の領域には第１絶縁層１４が設けられている。また、第１絶縁層１４上には複数の第１配線１６が設けられており、複数の第１配線１６のうち特定の第１配線１６は、複数の電極１５のうちの一部の電極１５と電気的に接続されている。また、複数の電極１５のうち特定の電極１５は貫通電極１２の他端部と電気的に接続されている。また、第１絶縁層１４上には、貫通電極１２や第１配線１６の一部を覆うように第２絶縁層１８が設けられている。また、その第２絶縁層１８の一部からは第１配線１６の一部が露出してランド部１７を形成している。ランド部１７上には第２配線１９が設けられており、そのランド部１７（第１配線１６）と第２配線１９とは電気的に接続されている。そして、第２配線１９上には、外部機器との接続端子であるバンプ２０が設けられている。バンプ２０は半導体基板１０の第２面１０Ｂ上に設けられ、機能素子１は、バンプ２０を介して、基板Ｐに形成された配線Ｐ１に電気的に接続する。
すなわち、本実施形態の電子部品１００においては、機能素子１が本発明の他方の基板としての機能も有しており、機能素子１と基板Ｐとによって封止空間である空間Ｋが形成されている。そして、機能素子１が能動面である第２面１０Ｂを基板Ｐ側に向けて配置されることによって、第２面１０Ｂが空間Ｋ内に配置されている。

なお、バンプ２０の形成材料としては、導電性部材であれば用いることができるが、一般的には、鉛フリー半田や金等を用いる。
また、基板Ｐは、配線パターンを備えている。そして、この配線パターンと機能素子１とがバンプ２０を介して電気的に接続されている。なお、基板Ｐとしては、樹脂に配線パターンが形成されたプリント配線基板、配線パターンが形成されたシリコン基板あるいは配線パターンが形成されたガラス基板等を用いることができる。

封止樹脂３は、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋ（封止空間）を囲うようにバンプ２０の外側に配置形成されている。この封止樹脂３によって、空間Ｋ内の環境の維持を簡易的に行うことができる。
なお、封止樹脂３としては、周知の封止用の樹脂を用いることができ、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。

封止薄膜２は、空間Ｋ内の環境を維持するためのものであり、上述のように機能素子１が配置された基板Ｐ上に機能素子１を覆って形成されている。このような封止薄膜２を備えることによって、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋに外部からガスが侵入することをより確実に防止することができ、空間Ｋ内の環境を維持することができる。
そして、このような封止薄膜２は、非常に薄い膜であるため、封止薄膜２の熱膨張係数と基板Ｐの膨張係数とに差がある場合であっても、封止薄膜２の熱膨張係数と基板Ｐの熱膨張係数との差に起因し、機能素子１に加わる応力を極力低減させることが可能となる。
したがって、本実施形態の電子部品１００によれば、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋ内の環境を維持することができるとともに、機能素子１に加わる応力を低減させることができ、電子部品１００の正常な動作をより確保することが可能となる。

なお、封止薄膜２としては、金属薄膜や無機薄膜を用いることができる。具体的には、金属薄膜としては、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及びチタンタングステン（ＴｉＷ）のいずれかの材料からなる金属薄膜を用いることができる。また、無機薄膜としては、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、アルミナ（Ａｌ_３Ｏ_２）及びポリシラザンのいずれかの材料からなる無機薄膜を用いることができる。
また、封止薄膜２として、有機薄膜と無機薄膜との積層体を用いることも可能である。

また、機能素子１に加わる応力を低減させるためのみであれば、封止薄膜２として、樹脂からなる薄膜を用いることもできるが、樹脂は、上述のように、結果として水蒸気を透過する可能性があるため、封止薄膜２として金属薄膜あるいは無機薄膜を用いることが好ましい。しかしながら、封止薄膜２として樹脂からなる薄膜を用いる場合には、他の部材の転移温度以下で形成可能な樹脂を用いることが好ましい。これによって、他の部材の特性を変化させることなく封止薄膜２の形成が可能となる。具体的には、高密度ポリエチレン、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ナイロン及びエチレンビニルアルコールのいずれかの材料からなる樹脂を用いて封止薄膜２を形成することができる。

次に、上述のように構成された本実施形態の電子部品１００の製造方法について説明する。

まず、図３に示すように、半導体基板１０の第２面１０Ｂ上に下地層１１が形成され、その下地層１１上に電極１５が形成される。ここで、半導体基板１０の第２面１０Ｂ上には、例えばトランジスタ、メモリ素子、その他の電子素子を含む集積回路（不図示）が形成されている。下地層１１は絶縁層であって、シリコン（Ｓｉ）の酸化膜（ＳｉＯ_２）によって形成されている。電極１５は、上記集積回路と電気的に接続されており、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等によって形成されている。そして、下地層１１及び電極１５を覆うように、第１絶縁層１４が設けられる。
第１絶縁層１４は、ポリイミド樹脂、シリコン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）等で形成することができる。あるいは、第１絶縁層１４は、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等、絶縁性があれば他のもので形成されてもよい。

次に、スピンコート法等によりフォトレジスト（不図示）が第１絶縁層１４上の全面に塗布される。そして、所定のパターンが形成されたマスクを用いて露光処理が行われた後、現像処理が行われる。これによって、フォトレジストは所定形状にパターニングされる。
そして、エッチング処理が行われ、図中、右側の電極１５を覆う第１絶縁層１４の一部が除去されて開口部が形成される。次に、上記開口部を形成した第１絶縁層１４上のフォトレジストをマスクとして、ドライエッチングにより、複数の電極１５のうち、図中、右側の電極１５の一部が開口される。更に、その開口に対応する下地層１１、及び半導体基板１０を一部がエッチングにより除去される。これによって、図４に示すように、半導体基板１０の第２面１０Ｂ側の一部に孔部１２Ｈが形成される。

次に、第１絶縁層１４上及び孔部１２Ｈの内壁及び底面に絶縁膜１３が形成される。絶縁膜１３は、電流リークの発生、酸素及び水分等による半導体基板１０の浸食等を防止するために設けられ、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）を用いて形成した正珪酸四エチル（Tetra Ethyl Ortho Silicate：Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４：以下、ＴＥＯＳという）、すなわちＰＥ−ＴＥＯＳ、及び、オゾンＣＶＤを用いて形成したＴＥＯＳ、すなわちＯ_３−ＴＥＯＳ、又はＣＶＤを用いて形成した酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いることができる。なお、絶縁膜１３は、絶縁性があれば、他の物でも良く、樹脂でもよい。なお、簡単のため、第１絶縁層１４上に設けられた絶縁膜１３はその図示が省略されている。そして、電極１５上に設けられた絶縁膜１３及び第１絶縁層１４をエッチングにより除去することで、図５に示すような形態となる。

次に、電気化学プレーティング（ＥＣＰ）法を用いて、孔部１２Ｈの内側及び電極１５上にめっき処理が施され、その孔部１２Ｈの内側に貫通電極１２を形成するための導電性材料が配置される。貫通電極１２を形成するための導電性材料としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、孔部１２Ｈには銅（Ｃｕ）が埋め込まれる。これによって、電極１５上に突出した形状の貫通電極１２が形成され、図６に示すような形態となる。本実施形態における貫通電極１２を形成する工程には、ＴｉＮ、Ｃｕをスパッタ法で形成（積層）する工程と、Ｃｕをめっき法で形成する工程とが含まれる。なお、ＴｉＷ、Ｃｕをスパッタ法で形成（積層）する工程と、Ｃｕをめっき法で形成する工程とが含まれたものであってもよい。なお、貫通電極１２の形成方法としては、上述した方法に限らず、導電ペースト、溶融金属、金属ワイヤ等を埋め込んでもよい。

次に、図７に示すように、第１絶縁層１４上に複数の第１配線１６が形成される。複数の第１配線１６のうち、一部の第１配線１６は、図中、左側の電極１５に電気的に接続されるように形成される。第１配線１６は、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、Ｐｂ（鉛）のうち少なくとも１つを含む材料で形成される。また、これらの材料のうち少なくとも２つの材料を積層することで第１配線を形成してもよい。本実施形態における第１配線１６を形成する工程には、ＴｉＷ、Ｃｕ、ＴｉＷの順にスパッタ法により形成する工程が含まれる。なお、ＴｉＷ、Ｃｕの順にスパッタ法により形成する工程と、Ｃｕをめっき法で形成する工程とが含まれたものであってもよい。

次に、図８に示すように、貫通電極１２、第１配線１６、及び第１絶縁層１４を覆うように、第２絶縁層１８が設けられる。第２絶縁層１８は、ポリイミド樹脂、シリコン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）等で形成することができる。あるいは、第２絶縁層１８は、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等で形成されてもよい。なお、第２絶縁層１８は、絶縁性があれば他の物でもよい。

次に、第２絶縁層１８のうち、ランド部１７に対応する領域が除去され、第１配線１６の一部が露出されてランド部１７が形成される。なお、第２絶縁層１８のうちランド部１７に対応する領域を除去するときには、露光処理及び現像処理を含むフォトリソグラフィ法を用いることができる。そして、ランド部１７に接続するように、第２絶縁層１８上に第２配線１９が形成され、図９に示すような形態が得られる。

次いで、紫外光（ＵＶ光）の照射により剥離可能な接着剤で、半導体基板１０の第２面１０Ｂ側に不図示のガラス板が貼り付けられる。このガラス板はＷＳＳ（Wafer SupportSystem）と呼ばれるものの一部であって、半導体基板１０はガラス板に支持される。そして、このガラス板を貼り付けた状態で、半導体基板１０の第１面１０Ａに対して研磨処理、ドライエッチング処理、あるいはウエットエッチング処理等の所定の処理が施される。
これによって、図１０に示すように、半導体基板１０が薄くされるとともに、貫通電極１２の一端部が、第１面１０Ａより露出する。

次に、図１１に示すように、半導体基板１０の第１面１０Ａ側にＳＡＷ素子５０が形成される。ＳＡＷ素子５０を形成する工程には、圧電薄膜を形成する工程と、圧電薄膜に接するように櫛歯電極を形成する工程と、保護膜を形成する工程とが含まれる。更には、ＳＡＷ素子５０を形成する工程には、プラズマ等をＳＡＷ素子５０に照射して周波数調整を行う工程が含まれる。圧電薄膜の形成材料としては、は酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ_３）等が挙げられる。櫛歯電極の形成材料としては、アルミニウムを含む金属が挙げられる。保護膜の形成材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化チタン（ＴｉＮ）等が挙げられる。そして、形成されるＳＡＷ素子５０は、第１面１０Ａ側に露出した貫通電極１２の一端部と電気的に接続される。

次に、半導体基板１０の第１面１０Ａ及び封止部材４０の第３面４０Ａのうち少なくとも一方に、接着剤層３０を形成するための接着剤が設けられる。接着剤層３０としては、例えば感光性のポリイミド接着剤等を使用することができる。そして、その接着剤層３０を介して、半導体基板１０の第１面１０Ａと封止部材４０の第３面４０Ａとが対向するように、それら半導体基板１０と封止部材４０とが接合される。これによって、図１２に示すような機能素子１が得られる。ここで、封止は、内部空間６０を真空にする真空封止、内部空間６０をＮ_２、Ａｒ、Ｈｅ等の所定ガスで置換するガス置換封止等してもよい。なお、半導体基板１０と封止部材４０とを接合するとき、半導体基板１０の第１面１０Ａの周縁部に沿って金属突起を設け、封止部材４０の第３面４０Ａに、上記金属突起と接着するための金属層を設け、それら金属突起及び金属層を介して半導体基板１０と封止部材４０とを接合するようにしてもよい。封止部材４０にガラスを用いた場合には、封止後に、レーザー等によりＳＡＷの周波数調整が可能となる。

次に、図１３に示すように機能素子１を基板Ｐの配線Ｐ１にバンプ２０を介して接続する。なお、配線Ｐ１には、予め機能素子１を設置する領域が形成されており、機能素子１は、配線Ｐ１の所定領域にバンプ２０を介して接続される。具体的には、上記ＷＳＳを構成するガラス板を半導体基板１０より剥離した後、半導体基板１０の第２面１０Ｂ側に設けられた第２配線１９上あるいは配線Ｐ１の所定領域上に、例えば鉛フリー半田からなるバンプ２０が搭載され、当該バンプ２０を介して機能素子１と基板Ｐとが接続される。なお、バンプ２０を設ける際には、半田ボールを第２配線１９上あるいは配線Ｐ１の所定領域上に搭載する形態でもよいし、半田ペーストを第２配線１９上あるいは配線Ｐ１の所定領域上に印刷する形態でもよい。

次に、図１４に示すように、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋを囲うようにバンプ２０の外側に封止樹脂３を形成する。具体的には、ディスペンサー等によって、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋを囲うようにバンプ２０の外側に樹脂を塗布する。ここで、ディスペンサー等から塗布する樹脂の粘性及びチクソ性は、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋに樹脂が流れ込まないように適切に調整されている。なお、樹脂の粘性及びチクソ性は、樹脂に対する無機材料の含有量や、樹脂の組成比率等を調整することによって調整することができる。そして、ディスペンサー等によって塗布した樹脂が熱硬化性の樹脂である場合には、塗布した樹脂に対して熱量を加えることによって封止樹脂３が形成される。また、ディスペンサー等によって塗布した樹脂が光硬化性の樹脂である場合には、塗布したじゅしに対して光を照射することによって封止樹脂３が形成される。

次に、封止薄膜２を機能素子１が配置された基板Ｐ上に機能素子１を覆って形成する。具体的には、封止薄膜２を金属薄膜として形成する場合には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法あるいはメッキ法等によって形成することができる。また、封止薄膜２を無機薄膜として形成する場合には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法あるいはウェット法（例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法等）等によって形成することができる。
このような封止薄膜２を形成する工程は、機能素子１を覆うように封止用の樹脂部材を形成する工程と比較して低温で行うことができる。例えば、封止薄膜２の材料を溶媒に溶かし、この液体を塗布後、溶媒を自然乾燥によって蒸発させることによって、室温で封止薄膜２を形成することができる。このため、封止薄膜２を形成する工程において、機能素子１に熱的なダメージが与えられることを防止することができる。また、封止薄膜２の形成工程において各部材に熱が加わることを抑止でき、封止薄膜２の熱膨張係数と基板Ｐの熱膨張係数との差に起因して機能素子１に加わる応力をより低減させることが可能となる。これよって、例えば、ＳＡＷ素子５０の周波数変動等の特性変化が生じることを防止することが可能となる。

そして、以上の工程によって、図１及び図２に示す本実施形態の電子部品１００が製造される。このようにして製造された電子部品１００によれば、封止薄膜２によって、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋに外部からガスが侵入することを、より確実に防止することが可能となる。また、上述のように、封止薄膜２の熱膨張係数と基板Ｐの熱膨張係数との差に起因して機能素子１に加わる応力をより低減させることが可能となる。したがって、本実施形態の電子部品１００の製造方法によれば、より信頼性に優れた電子部品を製造することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１５は、本第２実施形態の電子部品２００の断面図である。この図に示すように、本第２実施形態の電子部品２００は、ＳＡＷ素子５０が、半導体基板１０の第１面１０Ａ上に形成されておらず、その第１面１０Ａと対向する封止部材４０の第３面４０Ａ上に、第１面１０Ａとは離れて設けられている。本実施形態においては、半導体基板１０とは別の部材にＳＡＷを設けることにより、半導体基板１０に掛かる熱応力、膜応力の影響を受けにくいため、良好な特性を得ることができる。この場合、封止部材４０は、シリコン基板、水晶基板、シリコン及びダイヤを含む基板によって構成されている。そして、封止部材４０の第３面４０Ａ上に予めＳＡＷ素子５０を形成しておき、その後、半導体基板１０の第１面１０Ａより突出するようにして設けられた貫通電極１２の一端部と、封止部材４０の第３面４０Ａ上に形成されたＳＡＷ素子５０の端子５１とが電気的に接続されるように、半導体基板１０と封止部材４０とが接着剤層３０を介して接合される。貫通電極１２の一端部及び端子５１は、金属接続しやすいように、金などの表面処理、あるいはロウ材を表面に設けることが好ましい。あるいは、貫通電極１２の一端部と端子５１とは、接着剤層３０の収縮による圧接でもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１６は、本第３実施形態の電子部品３００の断面図である。この図に示すように、本第３実施形態の電子部品３００は、半導体基板１０の第１面１０Ａと封止部材４０との間に設けられた第２基板８０に、ＳＡＷ素子５０が設けられている。本実施形態においても、半導体基板１０とは別の部材にＳＡＷを設けることにより、上記第２実施形態と同様に、半導体基板１０に掛かる熱応力、膜応力の影響を受けにくいため、良好な特性を得ることができる。ＳＡＷ素子５０は、第２基板８０のうち、半導体基板１０の第１面１０Ａに対向する面８０Ａに設けられる。第２基板８０は、シリコン基板、水晶基板、及びシリコンとダイヤとを含む基板によって構成されている。
そして、半導体基板１０の第１面１０Ａより突出するようにして設けられた貫通電極１２の一端部と、第２基板８０の面８０Ａ上に形成されたＳＡＷ素子５０の端子５１とが電気的に接続される。本実施形態においても、貫通電極１２の一端部及び端子５１は、金属接続しやすいように、金などの表面処理、あるいはロウ材を表面に設けることが好ましい。
あるいは、貫通電極１２の一端部と端子５１とは、接着剤層３０の収縮による圧接でもよい。その後、半導体基板１０と封止部材４０とが接着剤層３０を介して接合され、半導体基板１０と封止部材４０と接着剤層３０とで囲まれた内部空間６０に、ＳＡＷ素子５０を有する第２基板８０が配置される。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本第４実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１７は、本第４実施形態の電子部品４００の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本第４実施形態の電子部品４００においては、機能素子１と基板Ｐとの間の空間Ｋがアンダーフィル樹脂４０１によって充填されている。

このような構造を有する本実施形態の電子部品４００においても、封止薄膜２によって、外部の水蒸気（ガス）がアンダーフィル樹脂４０１に吸湿され、アンダーフィル樹脂４０１内において拡散して機能素子１に到達することを防止することができる。したがって、本第４実施形態の電子部品４００も、上記第１実施形態の電子部品１００同様に、信頼性の高い電子部品となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態として、上記第１〜第４いずれかの実施形態の電子部品１００〜４００を備える電子機器について説明する。

図１８は、本実施形態の電子機器の一例を示す図であって、携帯電話５００を示す図である。そして、本実施形態の電子機器である携帯電話５００は、上記第１〜第４いずれかの実施形態の電子部品１００〜４００を備えるものであるため、信頼性に優れたものとなる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る電子部品及びその製造方法、並びに電子機器の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記第１〜第４実施形態においては、本発明の機能素子１が、ＳＡＷ素子５０を備えるものについて説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、封止を必要とする素子、例えば、水晶振動子、圧電振動子、圧電音叉等を備える機能素子であってもよい。

また、例えば、上記実施形態の電子部品における封止薄膜２を遮光性を有する材料によって形成することによって、光照射による機能素子１の誤動作を防止することも可能となる。

また、例えば、上記実施形態の電子部品における封止薄膜２を、異なる材料から形成される多層膜として形成しても良い。

また、上記実施形態の電子部品においては、本発明における一方の基板を基板Ｐ、他方の基板を機能素子１として説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明における一方の基板を半導体基板１０、他方の基板を封止部材４０、機能素子をＳＡＷ素子５０に対応付けることも可能である。そして、この場合においては、封止薄膜２によって、内部空間６０内の環境を維持することができる。

１……機能素子（他方の基板）、２……封止薄膜、１０Ｂ……第２面（能動面）、２０……バンプ、Ｐ……基板（一方の基板）、１００〜４００……電子部品、５００……電子機器

Claims

一方の基板と、
前記一方の基板上に設けられており、半導体基板と、前記半導体基板を貫通する貫通電極と、前記半導体基板に接着された封止部材と、を含む他方の基板と、
前記一方の基板上に設けられており、前記他方の基板を覆う封止薄膜と、
を備え、
前記半導体基板は、水晶振動子が設けられた第１面と、集積回路が形成された第２面と、を有し、
前記貫通電極は、前記第１面に設けられた前記水晶振動子と前記第２面に設けられた集積回路とを電気的に接続しており、
前記水晶振動子は、前記半導体基板と前記封止部材との間の第１空間に封止されており、
前記第２面は、前記一方の基板と前記他方の基板との間の第２空間に封止されていることを特徴とする電子部品。
前記封止部材は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
前記封止薄膜は、クロム、チタン、銅、アルミニウム及びチタンタングステンのいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
前記封止薄膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、アルミナ及びポリシラザンのいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
前記封止薄膜は、高密度ポリエチレン、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ナイロン及びエチレンビニルアルコールのいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
前記封止薄膜は、有機薄膜と無機薄膜との積層体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
前記他方の基板は、前記半導体基板と前記封止部材とを接着する接着剤層を有し、
前記第１空間は、前記半導体基板と、前記封止部材と、前記接着剤層と、によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子部品。
前記一方の基板と前記他方の基板との間に封止樹脂を有し、
前記第２空間は、前記一方の基板と、前記他方の基板と、前記封止樹脂と、によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子部品。