JP5672928B2 - Electronic component device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、基板と、蓋材とからなる内部空間に電子部品素子が収納されている電子部品装置及びその製造方法に関し、より詳細には、蓋材により内部空間が電磁シールドされている電子部品装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component device in which an electronic component element is housed in an internal space composed of a substrate and a lid material, and a manufacturing method thereof, and more specifically, an electronic component in which the internal space is electromagnetically shielded by a lid material The present invention relates to an apparatus and a manufacturing method thereof.
従来、圧電振動子などの電子部品素子が内部空間に収容されている電子部品装置が種々提案されている。例えば、下記の特許文献1には、図3に断面図で示す電子部品装置が開示されている。図3に示す電子部品装置1001では、絶縁性セラミックスからなるセラミック板1002と、蓋材1003とによりパッケージが構成されている。このパッケージでは、封止された内部空間1004が形成されている。
Conventionally, various electronic component devices in which electronic component elements such as piezoelectric vibrators are accommodated in an internal space have been proposed. For example,
セラミック板1002は、上面に開いた凹部1002aを有する。蓋材1003は、コバールなどの金属からなる。蓋材1003は、天板部と、天板部の周囲から下方に延びる側面部とを有する。この蓋材1003の側面部及び天板部に囲まれた空間と、上記セラミック板1002の凹部1002aとにより、内部空間1004が形成されている。
The
セラミック板1002上には、電極ランド1005が形成されている。電極ランド1005は、貫通電極1006の上端に接続されている。貫通電極1006の下端は、外部電極1007に電気的に接続されている。
An
上記電極ランド1005に導電性接合材1008を介して水晶振動子1009の一端側が接合されている。それによって水晶振動子1009が片持ち梁で支持されている。上記電極ランド1005、導電性接合材1008及び水晶振動子1009が上記内部空間1004内に配置されている。他方、セラミック板1002の上面には、内部空間1004を囲むように枠状の電極1011が形成されている。電極1011に、蓋材1003の側面の下端が枠状の導電性接合材1010により電気的に接続されている。
One end side of the
電子部品装置1001などの様々な電子部品において、小型化が強く求められている。小型化を進めた場合、水晶振動子1009や蓋材1003も小型化する。他方、上記蓋材1003により電磁シールド機能を果すために、上記枠状の電極1011は、外部の接地電位に電気的に接続されるようにして用いられる。
There is a strong demand for downsizing of various electronic components such as the
ところが、小型化を進めた場合、枠状の電極1011及び枠状に設けられた導電性接合材1008の幅も小さくなる。従って、枠状の電極1011を確実に電気的に接続することが困難となる。
However, when downsizing is advanced, the width of the frame-shaped electrode 1011 and the
他方、電気的接続構造を基板内に設けることにより、小型化を図る方法が従来より種々提案されている。例えば、電子部品装置1001において、枠状の電極1011に電気的に接続される貫通電極をセラミック板1002に形成し、セラミック板1002の下面に外部の接地電位に接続される外部電極を形成する方法が考えられる。
On the other hand, various methods for reducing the size by providing an electrical connection structure in the substrate have been proposed. For example, in the
しかしながら、小型化を進めた場合、枠状の電極1011の幅もまた狭くなる。そのため、枠状の電極1011と、該枠状の電極1011に電気的に接続される貫通電極とを確実に導通させ得ないことがある。すなわち、電極ランド1005の面方向、特に内部空間1004の内側から外側方向に向かう方向における位置ずれが生じると、上記貫通電極1006と幅の狭い枠状の電極1011とが導通しないおそれがある。
However, when downsizing is advanced, the width of the frame-shaped electrode 1011 is also narrowed. Therefore, the frame-shaped electrode 1011 and the through electrode electrically connected to the frame-shaped electrode 1011 may not be reliably connected. That is, if a displacement occurs in the surface direction of the
本発明の目的は、より一層の小型化を進めた場合であっても、電磁シールド機能を果す蓋材と、蓋材とともにパッケージを構成する基板に設けられた貫通電極との電気的接続を確実に行うことを可能とする構造を備えた電子部品装置を提供することにある。 An object of the present invention is to ensure electrical connection between a lid member that performs an electromagnetic shielding function and a through electrode provided on a substrate that constitutes a package together with the lid member, even when further miniaturization is promoted. It is an object of the present invention to provide an electronic component device having a structure that can be performed in the same manner.
本発明に係る電子部品装置は、対向し合う第1,第2の主面を有する基板と、前記基板の第1の主面に搭載される電子部品素子と、前記基板の第1の主面に下端が固定されており、前記電子部品素子を取り囲むように設けられており、かつ導電性を有する封止用枠材と、前記基板の第1の主面及び前記封止用枠材と共に前記電子部品素子が内部に配置される内部空間を形成するように、前記封止用枠材の上端に接合されており,かつ導電層を有する蓋材とを備える。本発明では、基板の第1の主面に第1の電極ランドが形成されており、第1の電極ランドは上記電子部品素子に電気的に接続されている。また、基板の第1の主面から第2の主面に貫通するように第1の貫通電極が設けられており、第1の貫通電極は第1の電極ランドに電気的に接続されている。基板の第2の主面に第1の外部電極が形成されており、第1の外部電極は上記第1の貫通電極に電気的に接続されている。 An electronic component device according to the present invention includes a substrate having first and second main surfaces facing each other, an electronic component element mounted on the first main surface of the substrate, and the first main surface of the substrate. The lower end is fixed to the electronic component element, is provided so as to surround the electronic component element, and has a conductive sealing frame material, together with the first main surface of the substrate and the sealing frame material. A lid member bonded to the upper end of the sealing frame member and having a conductive layer so as to form an internal space in which the electronic component element is disposed. In the present invention, the first electrode land is formed on the first main surface of the substrate, and the first electrode land is electrically connected to the electronic component element. Further, a first through electrode is provided so as to penetrate from the first main surface of the substrate to the second main surface, and the first through electrode is electrically connected to the first electrode land. . A first external electrode is formed on the second main surface of the substrate, and the first external electrode is electrically connected to the first through electrode.
さらに、本発明では、前記封止用枠材の下端と基板の第1の主面とが、枠状の導電性接合材層により接合されている。基板の第1の主面においては、上記内部空間に臨むように接続電極が形成されており、該接続電極は、上記導電性接合材層に連ねられている。また、基板の第1の主面から第2の主面を貫通するように第2の貫通電極が設けられており、第2の貫通電極が上記接続電極に電気的に接続されている。第2の貫通電極に電気的に接続されるように、基板の第2の主面には、グラウンド電極である第2の外部電極が設けられている。 Furthermore, in the present invention, the lower end of the sealing frame member and the first main surface of the substrate are bonded together by a frame-shaped conductive bonding material layer. On the first main surface of the substrate, a connection electrode is formed so as to face the internal space, and the connection electrode is connected to the conductive bonding material layer. Further, a second through electrode is provided so as to penetrate the second main surface from the first main surface of the substrate, and the second through electrode is electrically connected to the connection electrode. A second external electrode that is a ground electrode is provided on the second main surface of the substrate so as to be electrically connected to the second through electrode.
本発明に係る電子部品装置のある特定の局面では、前記接続電極が、前記内部空間内に位置しており、内部空間内において、前記第2の貫通電極が前記接続電極に電気的に接続されている。従って、より一層の小型化を図ることができる。 In a specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the connection electrode is located in the internal space, and the second through electrode is electrically connected to the connection electrode in the internal space. ing. Therefore, further miniaturization can be achieved.
本発明に係る電子部品装置の他の特定の局面では、前記導電性接合材層から前記内部空間側に向かって延びている部分と直交する方向の前記接続電極の寸法を、該接続電極の幅とした場合、該接続電極の幅が、前記導電性接合材層の幅よりも大きい。この場合には、接続電極と導電性接合材層とをより確実に電気的に接続することができる。 In another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the dimension of the connection electrode in a direction orthogonal to the portion extending from the conductive bonding material layer toward the internal space is set to the width of the connection electrode. In this case, the width of the connection electrode is larger than the width of the conductive bonding material layer. In this case, the connection electrode and the conductive bonding material layer can be more reliably electrically connected.
本発明に係る電子部品装置のさらに他の特定の局面では、前記基板の第1の主面から上方に突出するように、第1の主面上に設けられており、前記電子部品素子を片持ち梁状に支持している台座部材をさらに備えられている。この場合には、電子部品素子の変位が生じたとしても、電子部品素子の変位を妨げることなく、電子部品素子を台座部材により支持することができる。 In still another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the electronic component device is provided on the first main surface so as to protrude upward from the first main surface of the substrate. A pedestal member supported like a cantilever is further provided. In this case, even if the electronic component element is displaced, the electronic component element can be supported by the base member without hindering the displacement of the electronic component element.
本発明に係る電子部品装置のさらに別の特定の局面では、前記電子部品素子が圧電振動子であり、前記蓋材の下面及び前記基板の第1の主面の前記内部空間に臨む部分が段差を有せず平坦であり、かつ前記蓋材の下面と前記基板の第1の主面との間の距離が、前記台座部材により支持された前記圧電振動子の振動状態において圧電振動子が接触しない長さとされている。この場合には、圧電振動子の変位を妨げることなく、圧電振動子を内部空間内で振動させることができる。 In still another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the electronic component element is a piezoelectric vibrator, and the lower surface of the lid member and the portion of the first main surface of the substrate facing the internal space are stepped. The distance between the lower surface of the lid member and the first main surface of the substrate is such that the piezoelectric vibrator is in contact with the piezoelectric vibrator supported by the pedestal member. It is not long. In this case, the piezoelectric vibrator can be vibrated in the internal space without hindering the displacement of the piezoelectric vibrator.
本発明に係る電子部品装置のさらに別の特定の局面では、前記封止用枠材が、前記基板の第1の主面側に位置している第1の封止用枠材と、前記蓋材の下面側に位置している第2の封止用枠材とを有し、第1の封止用枠材の上端と第2の封止用枠材の下端とが接合されている。この場合には、第1の封止用枠材を接合した構造と、第2の封止用枠材を蓋材に接合した構造とを接合することにより、電子部品装置を容易に組み立てることができる。 In still another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the sealing frame member is a first sealing frame member positioned on the first main surface side of the substrate, and the lid. A second sealing frame member positioned on the lower surface side of the material, and the upper end of the first sealing frame member and the lower end of the second sealing frame member are joined. In this case, it is possible to easily assemble the electronic component device by joining the structure in which the first sealing frame member is joined to the structure in which the second sealing frame member is joined to the lid member. it can.
本発明に係る電子部品装置のさらに他の特定の局面では、前記第1の封止用枠材と、前記台座部材とが同じ材料からなる。この場合には、材料コストの低減、ひいては電子部品装置のコストの低減を図ることができる。 In still another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the first sealing frame member and the base member are made of the same material. In this case, it is possible to reduce the material cost and consequently the cost of the electronic component device.
本発明に係る電子部品装置のさらに他の特定の局面では、前記接続電極の少なくとも一部が、前記圧電振動子の直下の領域内に位置している。この場合には、より一層の小型化を図ることができる。 In still another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, at least a part of the connection electrode is located in a region immediately below the piezoelectric vibrator. In this case, further downsizing can be achieved.
本発明に係る電子部品装置の製造方法は、対向し合う第1,第2の主面を有し、第1の主面から第2の主面に至っている第1,第2の貫通電極と、前記第1の主面に形成されており、前記第1の貫通電極に接続されている電極ランドと、前記第1,第2の貫通電極にそれぞれ接続されるように前記第2の主面に形成されている第1の外部電極及びグラウンド電極である第2の外部電極と、前記電極ランド及び第1,第2の貫通電極が設けられている領域を囲むように設けられている枠状の導電性接合材層と、該導電性接合材層に接続されており、かつ該導電性接合材層で囲まれている領域内に至るように設けられた接続電極とを有する基板を用意する工程と、前記基板の第1の主面上に、前記電極ランドに電気的に接続されるように電子部品素子を搭載する工程と、前記電子部品素子の周囲を囲うように前記基板の第1の主面に、前記導電性接合材層を介して封止用枠材を接合する工程と、前記封止用枠材の上面に蓋材を接合する工程とを備える。 The method for manufacturing an electronic component device according to the present invention includes first and second through electrodes having first and second main surfaces facing each other and extending from the first main surface to the second main surface. the is formed on the first main surface, said first electrode lands connected to the through electrode, the first main front Stories second to be connected respectively to the second through electrode a second external electrode which is a first external electrode and a ground electrode formed on the surface, the electrode lands and first, frame the second through electrode provided so as to surround the area provided Prepared a substrate having a conductive conductive material layer and a connection electrode connected to the conductive joint material layer and provided in a region surrounded by the conductive joint material layer And an electronic component electrically connected to the electrode land on the first main surface of the substrate. A step of mounting a child, a step of bonding a sealing frame member to the first main surface of the substrate so as to surround the electronic component element via the conductive bonding material layer, and the sealing Joining a lid material to the upper surface of the frame material.
本発明に係る電子部品装置の製造方法のある特定の局面では、前記導電性接合材層により前記封止用枠材を前記基板の第1の主面に接合した後に、前記蓋材を前記封止用枠材の上端に固定する。もっとも、本発明では、前記封止用枠材を前記蓋材の下面に接合した後に、前記封止用枠材の下端を前記導電性接合材層を介して前記基板の第1の主面に接合してもよい。 In a specific aspect of the method for manufacturing an electronic component device according to the present invention, after the sealing frame member is bonded to the first main surface of the substrate by the conductive bonding material layer, the lid member is sealed. Secure to the top edge of the frame. However, in the present invention, after the sealing frame member is bonded to the lower surface of the lid member, the lower end of the sealing frame member is attached to the first main surface of the substrate via the conductive bonding material layer. You may join.
本発明に係る電子部品装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記電子部品素子が圧電振動子であり、前記基板の内部空間に臨む部分が平坦である基板と、前記蓋材の前記内部空間に臨む部分が平坦である蓋材とを用い、前記基板上に基板の第1の主面から突出するように台座部材を設けた後に、該台座部材に前記圧電振動子を片持ち梁で台座部材により支持されるように固定する。この場合には、圧電振動子の変位を妨げることなく、台座部材により圧電振動子を確実に支持することができる。 In still another specific aspect of the method for manufacturing an electronic component device according to the present invention, the electronic component element is a piezoelectric vibrator, and a portion of the substrate facing the internal space is flat, and the lid member A lid member having a flat portion facing the internal space is used, and a pedestal member is provided on the substrate so as to protrude from the first main surface of the substrate, and then the piezoelectric vibrator is cantilevered on the pedestal member. And fixed so as to be supported by the base member. In this case, the piezoelectric vibrator can be reliably supported by the base member without hindering the displacement of the piezoelectric vibrator.
本発明に係る電子部品装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記封止用枠材として、前記基板の第1の主面側に位置する第1の封止用枠材と、前記蓋材側に位置する第2の封止用枠材とを用意し、第1,第2の封止用枠材を接合する工程をさらに備える。この場合には、第1,第2の封止用枠材により、高さ方向寸法の高い内部空間を確実に形成することができる。 In still another specific aspect of the method for manufacturing an electronic component device according to the present invention, as the sealing frame material, a first sealing frame material positioned on the first main surface side of the substrate, and A step of preparing a second sealing frame member positioned on the lid member side and joining the first and second sealing frame members is further provided. In this case, the first and second sealing frame members can reliably form an internal space having a high height direction dimension.
本発明に係る電子部品装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記第1,第2の封止用枠材の接合を、金属拡散により行う。この場合には、第1,第2の封止用枠材を当接させた状態で、すなわち確実に両者の位置決めを行った状態で、第1,第2の封止用枠材を容易にかつ確実に接続することがきるとともに、第1,第2の封止用枠材の導通を確実に図ることができる。 In still another specific aspect of the method for manufacturing an electronic component device according to the present invention, the first and second sealing frame members are joined by metal diffusion. In this case, the first and second sealing frame members can be easily attached in a state where the first and second sealing frame members are in contact with each other, that is, in a state where both are positioned reliably. And it can connect reliably and can aim at conduction | electrical_connection of the 1st, 2nd sealing frame material reliably.
本発明に係る電子部品装置のさらに別の特定の局面では、前記封止用枠材の形成を、フォトリソグラフィー法により行われる。従って、封止用枠材を高精度にかつ容易に形成することができる。 In still another specific aspect of the electronic component device according to the present invention, the sealing frame material is formed by a photolithography method. Therefore, the sealing frame material can be easily formed with high accuracy.
本発明に係る電子部品装置では、導電層を有する蓋材を、導電性を有する封止用枠材、導電性接合材層、接続電極、第2の貫通電極及び第2の外部電極を確実に電気的に接続し得るので、内部空間内を確実に電磁シールドすることができる。しかも、上記接続電極は内部空間に臨むように基板の第1の主面に形成されているので、導電性接合材層と接続電極との接続部分を設けたとしても、電子部品装置の小型化が妨げられない。 In the electronic component device according to the present invention, the lid member having the conductive layer is securely attached to the conductive sealing frame member, the conductive bonding material layer, the connection electrode, the second through electrode, and the second external electrode. Since it can be electrically connected, the inside space can be reliably electromagnetically shielded. In addition, since the connection electrode is formed on the first main surface of the substrate so as to face the internal space, the electronic component device can be downsized even if a connection portion between the conductive bonding material layer and the connection electrode is provided. Is not disturbed.
加えて、内部空間内において、接続電極を第2の貫通電極に接合すればよいため、導電性接合材層の幅が小さい場合であっても、すなわち導電性接合材層の内部空間の内側から外側へ向かう方向における位置ずれが生じたとしても、接続電極と第2の貫通電極とを確実に電気的に接続することができる。よって、枠状の導電性接合材層と第2の貫通電極との電気的接続の信頼性を効果的に高めることができ、かつ電子部品装置の大幅な小型化を果すことが可能となる。 In addition, since the connection electrode may be bonded to the second through electrode in the internal space, even when the width of the conductive bonding material layer is small, that is, from the inside of the internal space of the conductive bonding material layer. Even if the positional deviation in the outward direction occurs, the connection electrode and the second through electrode can be reliably electrically connected. Therefore, the reliability of electrical connection between the frame-shaped conductive bonding material layer and the second through electrode can be effectively increased, and the electronic component device can be greatly reduced in size.
以下、図面を参照ししつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1(a)〜(c)に示すように、電子部品装置1は、絶縁性材料からなる基板2を有する。基板2は、対向し合う第1,第2の主面2a,2bを有する。本実施形態では、基板2の第1の主面2aすなわち上面は平坦面であり、凹部を有しない。同様に、第2の主面2bすなわち下面も平坦面であり、凹部を有しない。上記基板2は、アルミナなどの絶縁性セラミックスまたは合成樹脂などの適宜の絶縁性材料からなる。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
基板2の第1の主面2a上に、第1の電極ランド3a及び第2の電極ランド3b並びに矩形枠状の導電性接合材層5が形成されている。
On the first main surface 2a of the
基板2には、第1の主面2aと、第2の主面2bとを貫くように第1の貫通電極6が形成されている。第1の貫通電極6の上端が第1の電極ランド3aに電気的に接続されている。第2の主面2b上に、第1の外部電極7が形成されている。第1の外部電極7が、第1の貫通電極6の下端に電気的に接続されている。
A first through
他方、基板2には、第1の主面2aと、第2の主面2bとの間を貫くように第2の貫通電極8が形成されている。第2の貫通電極8は、接続電極4に電気的に接続されている。第2の貫通電極8の下端に電気的に接続されるように、第2の主面2b上に第2の外部電極9が形成されている。
On the other hand, a second through
接続電極4は、図1(a)及び図1(c)に示すように、枠状の導電性接合材層5の内側端縁に連ねられ、電気的に接続されている。接続電極4の少なくとも一部が、本実施形態では、後述する圧電振動子11の直下の領域内に位置している。従って、電子部品装置1の大型化を招くことなく、接続電極4を形成することができる。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the
上記第1,第2の貫通電極6,8を有する基板2は、基板2に貫通孔を形成した後に導電性ペーストを充填する方法等の適宜の方法により得ることができる。また、電極ランド3a,3b及び接続電極4は、フォトリソグラフィー法や導電ペーストの印刷等の適宜の方法により形成することができる。同様に、第1,第2の外部電極7,9も、フォトリソグラフィー法や導電ペーストの印刷等により容易に形成することができる。
The
上記第1,第2の電極ランド3a,3b、接続電極4、第1,第2の貫通電極6,8、第1,第2の外部電極7,9は、Ag、Cu、Alまたはこれらの合金などの適宜の金属により形成することができる。
The first and second electrode lands 3a and 3b, the
本実施形態の電子部品装置1では、上記基板2の第1の主面2a上に、台座部材10,10が第1の主面2aから上方に突出するように設けられている。台座部材10,10の上面に、圧電振動子11がその一端側において固定されている。従って、圧電振動子11の先端11aは自由端とされており、圧電振動子11は片持ち梁態様で支持されている。ここでは、蓋材14の下面と基板2の第1の主面2aとの間の距離は、台座部材10により支持された圧電振動子11の振動状態において、圧電振動子11が接触しない長さとされている。よって、圧電振動子11と基板2と干渉しないように変位させることができる。さらに、基板2に凹部が形成されず平坦であるので、基板2に力が作用した場合、基板2の凹部底面の角部に応力集中が発生しないので、基板2の割れが抑止できる。さらに、本発明では、圧電振動子11と基板2との干渉防止に要する部材が、台座部材10を長くする分の部材でよいため、凹部を設けるために基板2の厚みを厚くする場合に比べ、電子部品装置1の製造に必要な資源を抑制することができる。
In the
他方、圧電振動子11を囲むように、基板2上には、封止された内部空間12が形成されている。この内部空間12は、基板2と、基板2上に接合された封止用枠材13と、蓋材14とにより構成されている。
On the other hand, a sealed
封止用枠材13は、コバール、Al、Cuなどの金属からなり、導電性を有する。封止用枠材13は、導電性接合材層5と同様に、略矩形枠状の平面形状を有する。そして、封止用枠材13の下端が、導電性接合材層5により基板2に接合されている。
The sealing
封止用枠材13は、本実施形態では、第1,第2の封止用枠材13a,13bを有する。第1の封止用枠材13aは、下端が上記導電性接合材層5に接合されており、上端が第2の封止用枠材13bの下端に接合されている。本実施形態では、封止用枠材13a,13bは金属からなり、両者の接合は金属拡散により行われている。
In the present embodiment, the sealing
好ましくは、上記第1の封止用枠材13aが台座部材10と同じ材料からなる。その場合には、基板2上面において、第1の封止用枠材13aと台座部材10とを同じ工程で形成することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
Preferably, the first sealing frame member 13 a is made of the same material as the
特に、台座部材10と第1の封止用枠材13aの高さを同じ寸法とした場合には、製造工程のより一層の簡略化を図ることができ、望ましい。
In particular, when the height of the
他方、第2の封止用枠材13bの上端は、蓋材14の下方に設けられた導電層14aに接合され、かつ電気的に接続されている。蓋材14は、本実施形態では、アルミナなどの絶縁性セラミックスからなり、下面に導電層14aを有する。もっとも、蓋材14は、導電層14aを内部に有してもよく、蓋材14全体が導電層であってもよい。いずれにしても、蓋材14の下面は、平坦であり、凹部を有しない。
On the other hand, the upper end of the second sealing frame member 13 b is joined to and electrically connected to the conductive layer 14 a provided below the
従って、上記基板2の第1の主面2aと、封止用枠材13と、蓋材14の下面とで、封止された内部空間12が形成されている。また、上記内部空間12の側方は、導電性を有する封止用枠材13で囲まれており、上方には、導電層14aが存在する。従って、封止用の内部空間12を電磁シールドすることができる。
Therefore, a sealed
本実施形態の電子部品装置1の使用に際しては、第1の外部電極7を外部と電気的に接続し、圧電振動子11を駆動することができる。この場合、内部空間12内において、圧電振動子11が台座部材10により片持ち梁で支持されているため、圧電振動子11の先端11aの変位が大きい場合であっても、該変位が妨げられ難い。
When using the
しかも、小型化を図るために、基板2の面方向寸法を小さくした場合であっても、第2の外部電極9と導電層14a及び封止用枠材13との電気的接続を確実に図ることができる。
Moreover, even if the dimension in the surface direction of the
より具体的には、小型化を図った場合、導電性接合材層5の幅すなわち導電性接合材層5の矩形枠状に延びる方向と、直交する方向の寸法を幅とした場合、該幅が小さくなる。その場合、従来の電子部品装置1001では、例えば、本実施形態の第2の貫通電極8のような貫通電極を用いて導電性接合材層と電気的接続を図った場合、導電性接合材層5の面方向の位置ずれにより導通不良が生じるおそれがあった。
More specifically, when the size is reduced, the width of the conductive
これに対して、本実施形態の電子部品装置1によれば、導電性接合材層5の幅が狭くなったとしても、第2の貫通電極8は、導電性接合材層5ではなく、接続電極4に電気的に接続されている。接続電極4は、導電性接合材層5に連ねられるように形成されており、かつ内部空間12に臨むように形成されてすれさえおればよい。従って、導電性接合材層5の幅が狭くなり、導電性接合材層5の内部空間12の内側と外側とを結ぶ方向における位置ずれが生じたとしても、該位置ずれとは関係なく接続電極4と第2の貫通電極8とを確実に電気的に接続することができる。これにより、矩形枠状の導電性接合材層5を小さくできるので、電子部品装置1の実装面積を小さくすることができる。また、接続電極4と第2の貫通電極8と電気的な接合部が内部空間12内に確実に配置されるため、電気的な接合部に加わる外部環境の影響、例えば湿度又は温度の外部環境の変化による接合部の抵抗値の増大等、を抑制することができる。さらにまた、第2の貫通電極8の位置を基板2の端面から離すことができるため、第2の貫通電極8が基板2の端面に隣接するときに比べて、第2の貫通電極8の周囲にある基板2の強度が向上する。
On the other hand, according to the
よって、電磁シールド機能を高めるために、第2の外部電極9を外部のグラウンド電位に接続した場合、封止用枠材13及び導電層14aを確実にグラウンド電位に接続し、内部空間12内を確実に電磁シールドすることが可能となる。
Therefore, in order to enhance the electromagnetic shielding function, when the second
なお、接続電極4の幅すなわち導電性接合材層5から内部空間12側に向かって延びている部分と直交する方向の接続電極4の寸法は、導電性接合材層5の幅よりも大きいことが好ましい。導電性接合材層5の幅とは、枠状の導電性接合材層5の周回方向と直交する方向の寸法をいうものとする。上記のように接続電極4の幅が導電性接合材層5の幅よりも大きい場合、小型化に伴って導電性接合材層5幅が狭くなった場合であっても、接続電極4を導電性接合材層5及び第2の貫通電極8に確実に電気的に接続することができる。すなわち、導電性接合材層5の幅が狭くなった場合であっても、接続電極4が確実に導電性接合材層5に電気的に接続される。加えて、図3に示した従来の電子部品装置では、枠状の接合材層の幅が狭くなり、かつ該枠状の接合材層の位置ずれが生じると、貫通電極との電気的接続不良が生じるおそれがあった。これに対して、本実施形態において、接続電極4の幅が上記のように相対的に大きい場合には、第2の貫通電極8と接続電極4との間に位置ずれ許容度は、前述した従来の電子部品装置1001における位置ずれ許容度よりも大きくすることができる。従って、接続電極4を確実に第2の貫通電極8と電気的に接続することができる。
The width of the
本実施形態の電子部品装置1では、上面が平坦な基板2及び下面が平坦な蓋材14を用いているため、基板2及び蓋材14を加工するコストを必要としない。従って、安価であり、かつ小型の電子部品装置1を得ることができる。もっとも、図3に示した従来例のように、基板2の上面に凹部が形成されていてもよく、蓋材14の下面に凹部が形成されていてもよい。従って、本実施形態の電子部品装置1では、複雑な形状を有しない基板2、蓋材14等を用い、かつ煩雑な操作を必要としない組み立て工程を経て、封止構造及び電磁シールド機能を果す構造を構成することができる。加えて、接続電極4が、内部空間12内に配置されているため、小型化を進めた場合であっても、確実に内部空間12を外部に対して電磁シールドすることができる。
In the
また、上記実施形態では、電子部品素子として、圧電振動子11を示したが、圧電振動子以外の電子部品素子を内部空間12内に封止してもよい。さらに、台座部材10を用いることなく圧電振動子11などの電子部品素子を基板2上に搭載してもよい。もっとも、台座部材10を用いることにより、変位量の大きな圧電振動子11を搭載することができる。
In the above embodiment, the
さらに、圧電振動子11を含む電子部品素子は、片持ち梁以外の態様で支持されていてもよい。
Furthermore, the electronic component element including the
次に、上記実施形態の電子部品装置1の製造方法を説明する。本実施形態の電子部品装置1の製造に際しては、上記第1,第2の貫通電極6,8、第1,第2の電極ランド3a,3b、接続電極4、導電性接合材層5及び第1,第2の外部電極7,9を有する基板2を用意する。この基板2上に、台座部材10を形成し、圧電振動子11を搭載する。なお、接続電極4と導電性接合材層5は、同一の材料を用いて、通常のめっき工程などにより同時に形成することが好ましい。この場合、接続電極4と導電性接合材層5との接合部分に段差が発生しない。そのため、接続電極4と導電性接合材層5を個別に形成して接合する場合に比べて、後述する第1の封止用枠材13aと第2の封止用枠材13bとの接合面が平坦になる。これによって、後述する第1の封止用枠材13aと第2の封止用枠材13bとの接合を強固にすることができる。また、好ましくは、前述の接合面をより平坦にするため導電性接合材層5及び導電性接合材層5と接続電極4の接合部分が形成される基板2の主面2aは平坦であり、より好ましくは、接続電極4と導電性接合材層5との形成工程が容易になるため、基板2の主面2aは全体が平坦であればよい。
Next, a method for manufacturing the
次に、導電性接合材層5に接合されるように、第1の封止用枠材13aを形成する。この場合、導電性接合材層5の幅が狭い場合であっても、導電性接合材層5の上面が露出しているので、第1の封止用枠材13aを確実に導電性接合材層5に接合することができる。上記第1の封止用枠材13aの形成は好ましくはフォトリソグラフィーにより行う。それによって、第1の封止用枠材13aを高精度に形成することができる。
Next, the first sealing frame member 13 a is formed so as to be bonded to the conductive
もっとも、第1の封止用枠材13aを予め形成し、導電性接合材層5に接合してもよい。
However, the first sealing frame member 13 a may be formed in advance and bonded to the conductive
他方、蓋材14を用意し、蓋材14の下面に第2の封止用枠材13bを形成する。次に、蓋材14の下面の導電層14a上にフォトリソグラフィー法などにより第2の封止用枠材13bを形成する。フォトリソグラフィー法を用いた場合、第2の封止用枠材13bを高精度に形成することができる。もっとも、予め用意された封止用枠材13bを蓋材14の下面に接合してもよい。このようにして、第2の封止用枠材13bが接合されている蓋材14を用意した後、第2の封止用枠材13bの下端を第1の封止用枠材13aの上端に当接させ、加熱による金属の拡散により第1の封止用枠材13aと第2の封止用枠材13bとを接合する。それによって、電子部品装置1を得ることができる。
On the other hand, a
なお、上記製造方法では、第1の封止用枠材13aが予め基板2側に形成され、第2の封止用枠材13bが蓋材14側に形成されていたが、第1の封止用枠材13aを基板2上に形成した後に、第2の封止用枠材13bを形成し、さらに蓋材14を第2の封止用枠材13b上に接合してもよい。もっとも、第2の封止用枠材13bを予め蓋材14上に形成した構造を用意することにより、接合作業に際しての取り扱い性を高めることができる。その場合においても、第1,第2の第1,第2の封止用枠材13a,13bは、予め別部材として用意し、基板2や蓋材14に接合されていてもよい。
In the above manufacturing method, the first sealing frame member 13a is formed in advance on the
また、第1,第2の封止用枠材13a,13bの接合は、金属拡散によらず、導電性接着剤を用いた接合方法などを用いてもよい。上記金属拡散による接合方法によれば、導電性接着剤や半田等の他の材料を必要とせずに、さらに第1,第2の封止用枠材13a,13b間の電気的接続を確実に図ることができる。 Further, the first and second sealing frame members 13a and 13b may be joined by a joining method using a conductive adhesive or the like without depending on metal diffusion. According to the joining method by metal diffusion, the electrical connection between the first and second sealing frame members 13a and 13b is further ensured without requiring other materials such as a conductive adhesive and solder. Can be planned.
上記実施形態では、封止用枠材13は、第1,第2の封止用枠材13a,13bを有していたが、図2に示す変形例のように、1つの封止用枠材13Aにより、内部空間12を封止してもよい。この場合には、封止用枠材13Aを、基板2上に形成もしくは接合した後に、蓋材14を接合してもよく、あるいは蓋材14の下面に封止用枠材13Aを形成もしくは接合した後に、基板2に封止用枠材13Aの下端を接合してもよい。
In the above embodiment, the sealing
封止用枠材13Aを用いる場合、部品点数の低減を図ることができる。もっとも、第1,第2の封止用枠材13a,13bを有する上記実施形態では、第1,第2の封止用枠材13a,13bの高さ方向寸法を調整することにより、内部空間12の高さを容易に調整することができる。また、十分な高さ方向寸法を有する内部空間12を形成することができるので、大きな変位量の圧電振動子11の振動を阻害しないように、その周囲を囲うことができる。
When the sealing frame member 13A is used, the number of parts can be reduced. However, in the above-described embodiment having the first and second sealing frame members 13a and 13b, the internal space is adjusted by adjusting the height direction dimensions of the first and second sealing frame members 13a and 13b. The height of 12 can be easily adjusted. In addition, since the
1…電子部品装置
2…基板
2a…第1の主面
2b…第2の主面
3a…第1の電極ランド
3b…第2の電極ランド
4…接続電極
5…導電性接合材層
6…第1の貫通電極
7…第1の外部電極
8…第2の貫通電極
9…第2の外部電極
10…台座部材
11…圧電振動子
11a…先端
12…内部空間
13…封止用枠材
13A…封止用枠材
13a…第1の封止用枠材
13b…第2の封止用枠材
14…蓋材
14a…導電層
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記基板の第1の主面に搭載される電子部品素子と、
前記基板の第1の主面に下端が固定されており、前記電子部品素子を取り囲むように設けられており、かつ導電性を有する封止用枠材と、
前記基板の第1の主面及び前記封止用枠材と共に前記電子部品素子が内部に配置される内部空間を形成するように、前記封止用枠材の上端に接合されており、かつ導電層を有する蓋材と、
前記基板の第1の主面に形成されており、前記電子部品素子に電気的に接続されている第1の電極ランドと、
前記第1の電極ランドに電気的に接続されており、前記基板の第1の主面から第2の主面に貫通するように設けられている第1の貫通電極と、
前記第1の貫通電極に電気的に接続されており、かつ前記基板の第2の主面に形成されている第1の外部電極と、
前記封止用枠材の下端と前記基板の第1の主面とを接合しており、かつ枠状の導電性接合材層と、
前記基板の第1の主面において前記内部空間に臨むように形成されており、かつ前記導電性接合材層に連ねられている接続電極と、
前記基板の第1の主面から第2の主面を貫通するように設けられており、かつ前記接続電極に電気的に接続されている第2の貫通電極と、
前記第2の貫通電極に電気的に接続されており、かつ前記基板の第2の主面に設けられているグラウンド電極である第2の外部電極とを備える、電子部品装置。 A substrate having first and second main surfaces facing each other;
An electronic component element mounted on the first main surface of the substrate;
A lower end is fixed to the first main surface of the substrate, is provided so as to surround the electronic component element, and has a conductive sealing frame member,
The first main surface of the substrate and the sealing frame member are joined to the upper end of the sealing frame member so as to form an internal space in which the electronic component element is disposed, and conductive A lid having a layer;
A first electrode land formed on the first main surface of the substrate and electrically connected to the electronic component element;
A first through electrode that is electrically connected to the first electrode land and is provided so as to penetrate from the first main surface of the substrate to the second main surface;
A first external electrode electrically connected to the first through electrode and formed on the second main surface of the substrate;
Bonding the lower end of the sealing frame and the first main surface of the substrate, and a frame-shaped conductive bonding material layer;
A connection electrode formed on the first main surface of the substrate so as to face the internal space and connected to the conductive bonding material layer;
A second through electrode provided so as to penetrate the second main surface from the first main surface of the substrate and electrically connected to the connection electrode;
An electronic component device comprising: a second external electrode which is a ground electrode electrically connected to the second through electrode and provided on a second main surface of the substrate.
前記蓋材の下面と前記基板の第1の主面との間の距離が、前記台座部材により支持された前記圧電振動子の振動状態において圧電振動子が接触しない長さとされている、請求項4に記載の電子部品装置。 The electronic component element is a piezoelectric vibrator, a lower surface of the lid material and a portion of the first main surface of the substrate facing the internal space are flat without a step, and the lower surface of the lid material and the 5. The electronic component device according to claim 4, wherein a distance between the first main surface of the substrate and the piezoelectric vibrator supported by the pedestal member is such that the piezoelectric vibrator does not contact in a vibration state. 6. .
前記基板の第1の主面上に、前記電極ランドに電気的に接続されるように電子部品素子を搭載する工程と、
前記電子部品素子の周囲を囲むように前記基板の第1の主面に、前記導電性接合材層を介して封止用枠材を接合する工程と、
前記封止用枠材の上面に蓋材を接合する工程とを備える、電子部品装置の製造方法。 First and second through electrodes having first and second main surfaces facing each other and extending from the first main surface to the second main surface, and formed on the first main surface , said first electrode lands connected to the through electrodes of the first, and the first external electrode which is formed before Symbol second major surface to be connected respectively to the second through electrode a second external electrode is a ground electrode, wherein the electrode land and the first and second through-frame shape electrode is provided so as to surround the area provided for conductive bonding material layer, conductive Preparing a substrate having a connection electrode connected to the bonding material layer and provided so as to reach a region surrounded by the conductive bonding material layer;
Mounting an electronic component element on the first main surface of the substrate so as to be electrically connected to the electrode land;
Bonding a sealing frame member to the first main surface of the substrate so as to surround the electronic component element via the conductive bonding material layer;
The manufacturing method of an electronic component apparatus provided with the process of joining a cover material to the upper surface of the said frame material for sealing.
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