JP5716875B2 - 電子部品及び電子モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品及び電子モジュールに関し、より特定的には、弾性波素子を備える電子部品に関する。
従来の電子部品としては、例えば、特許文献１に記載の表面実装型電子部品モジュールが知られている。図１８は、特許文献１に記載の表面実装型電子部品モジュール５００の断面模式図である。
表面実装型電子部品モジュール５００は、図１８に示すように、配線基板５０１、半導体チップ５０４、表面弾性波素子５０７及び封止樹脂５１６により構成されている。半導体チップ５０４及び表面弾性波素子５０７は、配線基板５０１上に接着され、封止樹脂５１６に覆われている。また、配線基板５０１、半導体チップ５０４及び表面弾性波素子５０７はそれぞれ、ワイヤーボンディングにより接続されている。
表面弾性波素子５０７は、内部に表面弾性波チップ（以下、ＳＡＷチップと称す）５０８を備えている。ＳＡＷチップ５０８の周囲は、一方側の主面Ｓ５０１を除いて、被覆樹脂５１１に覆われている。また、外囲器５１２は、下側が開口している箱状を成しており、被覆樹脂５１１を上側から覆っている。そして、被覆樹脂５１１に覆われていないＳＡＷチップ５０８の主面Ｓ５０１上には、弾性波を伝播させるために、外囲器５１２と主面Ｓ５０１に囲まれた中空空間Ｖ５００が設けられている。
ところで、表面実装型電子部品モジュール５００では、封止樹脂５１６で表面弾性波素子５０７を覆う際にトランスファーモールド法が用いられるため、表面弾性波素子５０７に高い圧力が加わる。これにより、外囲器５１２が変形し、外囲器５１２と主面Ｓ５０１に囲まれた中空空間Ｖ５００がつぶれるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、弾性波を伝播させるための中空空間のつぶれを抑制することを可能とする電子部品及び電子モジュールを提供することである。
本発明の一形態に係る電子部品は、素子基板と、前記素子基板の一方主面上に設けられた駆動部と、前記駆動部を囲み、前記素子基板の一方主面上に設けられた支持部と、前記支持部により支持される保護層と、前記保護層上に設けられ、回路素子が形成されている半導体基板と、前記保護層上に設けられ、かつ、前記駆動部と電気的に接続される第１の電極と、前記保護層上に設けられ、該保護層と前記半導体基板とを接着する接着層と、一端が前記第１の電極と接続され、かつ、他端が前記接着層を通過して外部に引き出されているワイヤーと、を備え、前記素子基板、前記保護層及び前記支持部に囲まれていることにより中空空間が形成されていること、を特徴とする。
本発明の一形態に係る電子モジュールは、第１の主面を有する回路基板と、素子基板、該素子基板の一方主面上に設けられた駆動部、該駆動部を囲み該素子基板の一方主面上に設けられた支持部、該支持部により支持される保護層、及び該保護層上に設けられ回路素子が形成されている半導体基板を有し、該素子基板、該保護層及び該支持部に囲まれていることにより中空空間が形成されている電子部品と、を備え、前記回路基板の第１の主面と前記素子基板の他方主面とが対向するように設けられていること、を特徴とする。
本発明に係る電子部品及び電子モジュールによれば、弾性波を伝播させるための中空空間のつぶれを抑制することができる。
以下に、本発明の一形態に係る電子部品、電子モジュール及びその製造方法について説明する。
（電子モジュール及び電子部品の構成）
以下に、本発明の一形態に係る電子モジュール１０及び電子部品２０の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一形態に係る電子モジュール１０の外観斜視図である。図２は、本発明の一形態に係る電子部品２０及び電子モジュール１０から、半導体基板９０、半導体基板９０上の電極６６，６７、半導体基板９０上のワイヤー７６，７７及び接着層８０を除き、電子モジュール１０を回路基板１２の法線方向から平面視した図である。図３は、本発明の一形態に係る電子部品２０及び電子モジュール１０から、半導体基板９０、半導体基板９０上の電極６６，６７、半導体基板９０上のワイヤー７６，７７、接着層８０、保護層５０、保護層５０上の電極６０〜６５及び保護層５０上の電極に接続されたワイヤー７０〜７５を除き、電子モジュール１０を回路基板１２の法線方向から平面視した図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面に、半導体基板９０の断面、半導体基板９０上の電極６６，６７の断面、接着層８０の断面、保護層５０の断面及び保護層５０上の電極６０，６５の断面、並びに半導体基板９０上の電極６６，６７に接続されたワイヤー７６，７７及び保護層５０上の電極６０，６５に接続されたワイヤー７０，７５を加えた断面図である。以下、電子モジュール１０の回路基板１２の主面の法線方向をｚ軸方向と定義し、z軸方向から平面視したときに、電子モジュール１０の各辺に沿った方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交している。
以下に、本発明の一形態に係る電子モジュール１０及び電子部品２０の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一形態に係る電子モジュール１０の外観斜視図である。図２は、本発明の一形態に係る電子部品２０及び電子モジュール１０から、半導体基板９０、半導体基板９０上の電極６６，６７、半導体基板９０上のワイヤー７６，７７及び接着層８０を除き、電子モジュール１０を回路基板１２の法線方向から平面視した図である。図３は、本発明の一形態に係る電子部品２０及び電子モジュール１０から、半導体基板９０、半導体基板９０上の電極６６，６７、半導体基板９０上のワイヤー７６，７７、接着層８０、保護層５０、保護層５０上の電極６０〜６５及び保護層５０上の電極に接続されたワイヤー７０〜７５を除き、電子モジュール１０を回路基板１２の法線方向から平面視した図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面に、半導体基板９０の断面、半導体基板９０上の電極６６，６７の断面、接着層８０の断面、保護層５０の断面及び保護層５０上の電極６０，６５の断面、並びに半導体基板９０上の電極６６，６７に接続されたワイヤー７６，７７及び保護層５０上の電極６０，６５に接続されたワイヤー７０，７５を加えた断面図である。以下、電子モジュール１０の回路基板１２の主面の法線方向をｚ軸方向と定義し、z軸方向から平面視したときに、電子モジュール１０の各辺に沿った方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交している。
電子モジュール１０は、図１及び図２に示すように、回路基板１２、ランド電極１３〜１９、電子部品２０及び封止樹脂１５０を備えている。回路基板１２は、ガラス及びセラミックスを主成分とする低温同時焼成セラミックス基板である。また、回路基板１２は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、ｘ軸方向を長辺とする長方形状を成している。
ランド電極１３〜１５は、図２及び図３に示すように、回路基板１２のｙ軸方向の正方向側の辺近傍において、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かって、この順に並ぶように回路基板１２のｚ軸方向の正方向側の面（第１の主面）に設けられている。なお、以下でｚ軸方向の正方向側の面を、上面と称す。ランド電極１３〜１５はそれぞれ、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、ｘ軸方向を長辺とする長方形状を成している。さらに、ランド電極１３〜１５の面積はそれぞれ、略等しい。
ランド電極１６〜１８は、図２及び図３に示すように、回路基板１２のｙ軸方向の負方向側の辺近傍において、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かって、この順に並ぶように回路基板１２の上面に設けられている。ランド電極１６〜１８はそれぞれ、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、ｘ軸方向を長辺とする長方形状を成している。さらに、ランド電極１６〜１８の面積はそれぞれ、略等しい。
ランド電極１９は、図２及び図３に示すように、回路基板１２の上面において、ｘ軸方向の正方向側の辺近傍、かつ、ｙ軸方向の中央に設けられている。ランド電極１９は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、ｙ軸方向を長辺とする長方形状を成している。
なお、ランド電極１３〜１９は、後述する電子部品２０とワイヤーボンディングにより接続されている。
電子部品２０は、図１に示すように、回路基板１２の略中央に位置し、回路基板１２の上面に設けられている。電子部品２０は、ｚ軸方向から平面視したとき、ｘ軸及びｙ軸と平行な辺を有する正方形状を成している。また、電子部品２０は、圧電基板３０(素子基板)、支持部４０、保護層５０、フィルタ入力電極６０（第１の電極）、グランド電極６１〜６４（第１の電極）、フィルタ出力電極６５（第１の電極）、ＬＮＡ入力電極６６（第２の電極）、ＬＮＡ出力電極６７（第２の電極）、ワイヤー７０〜７７、接着層８０、半導体基板９０、及び圧電基板３０上に形成された駆動部１００を備えている。
圧電基板３０は、電子部品２０の底部を構成する正方形状の板状部材であり、図４に示すように、回路基板１２の上面に設けられている。つまり、圧電基板３０のｚ軸方向の負方向側の面（他方主面）は、回路基板１２の上面（第１の主面）と対向している。また、圧電基板３０の材料としては、例えば、水晶基板、ＬｉＴａＯ3基板、ＬｉＮｂＯ3等が用いられる。
支持部４０は、図３に示すように、圧電基板３０の上面（一方主面）における、ｘ軸方向の正負両側の辺、及びｙ軸方向の正負両側の辺に沿って設けられている。従って、支持部４０は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したとき、ロの字型の形状を成している。また、支持部４０は、電子部品２０内に水分等が侵入することを防止する役割をはたしており、耐水性に優れた材料（例えばポリイミド）により作製される。
保護層５０は、図４に示すように、支持部４０に支持されている平板状の層である。また、保護層５０は、図２に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したとき、圧電基板３０と略同一の正方形状を成している。これにより、電子部品２０では、圧電基板３０、支持部４０及び保護層５０にその周囲を囲まれ、ｚ軸方向から見たとき、ｘ軸及びｙ軸と平行な辺を有する正方形状の中空空間Ｖ１が設けられている。なお、保護層５０の材料としては、エポキシ樹脂等が用いられる。
保護層５０の上面には、図２に示すように、フィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４及びフィルタ出力電極６５が設けられている。フィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４及びフィルタ出力電極６５はそれぞれ、正方形状を成している。また、フィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４及びフィルタ出力電極６５の材料は、Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔ等である。
フィルタ入力電極６０は、図２に示すように、保護層５０の上面において、ｘ軸方向の負方向側の辺近傍、かつ、ｙ軸方向の略中央に設けられている。また、フィルタ入力電極６０は、ワイヤー７０によって、回路基板１２上のランド電極１３と接続されている。なお、ワイヤー７０の材料は、Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔ等であり、他のワイヤーも同様である。
グランド電極６１，６２は、図２に示すように、保護層５０の上面において、ｙ軸方向の正方向側の辺近傍、かつ、ｘ軸方向の中央付近に設けられている。また、グランド電極６１，６２は、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かって、この順に並ぶように設けられている。グランド電極６１は、ワイヤー７１によって、回路基板１２上のランド電極１４と接続されている。グランド電極６２は、ワイヤー７２によって、回路基板１２上のランド電極１５と接続されている。
グランド電極６３，６４は、図２に示すように、保護層５０の上面において、ｙ軸方向の負方向側の辺近傍、かつ、ｘ軸方向の中央付近に設けられている。また、グランド電極６３，６４は、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かって、この順に並ぶように設けられている。グランド電極６３は、ワイヤー７３によって、回路基板１２上のランド電極１７と接続されている。グランド電極６４は、ワイヤー７４によって、回路基板１２上のランド電極１８と接続されている。
フィルタ出力電極６５は、図２に示すように、保護層５０の上面において、ｘ軸方向の正方向側の辺近傍、かつ、ｙ軸方向の略中央に設けられている。また、フィルタ出力電極６５は、ワイヤー７５によって、回路基板１２上のランド電極１９と接続されている。
接着層８０は、図１及び図４に示すように、保護層５０、フィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４及びフィルタ出力電極６５の上面に設けられている。接着層８０には、例えばポリイミド系材料、アクリル系材料等及びエポキシ系材料等の複合材料が使用され、保護層５０と後述する半導体基板９０とを接着する役割を担っている。なお、保護層上に形成されたフィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４及びフィルタ出力電極６５に導通するワイヤー７０〜７５は、接着層８０内を通って、電子部品２０の外部に引き出されている。
半導体基板９０は、図１及び図４に示すように、接着層８０の上面に設けられた平板である。半導体基板９０は、ｚ軸方向から平面視したとき、ｘ軸及びｙ軸と平行な辺を有する正方形状を成している。半導体基板９０は、保護層５０よりも硬く変形しにくい。また、半導体基板９０の材料は、ＧａＡｓやＳｉ等である。さらに、半導体基板９０は、回路素子を内蔵しており、本実施例における回路素子は、低雑音増幅器（以下でＬＮＡと称す）である。
半導体基板９０の上面には、図１及び図４に示すように、正方形状を成したＬＮＡ入力電極６６及びＬＮＡ出力電極６７が設けられている。ＬＮＡ入力電極６６は、ｚ軸方向から平面視したときにフィルタ出力電極６５と重なる位置に設けられており、ワイヤー７６により、回路基板１２上のランド電極１９と接続されている。これにより、ＬＮＡ入力電極６６とフィルタ出力電極６５とは、電気的に接続される。
ＬＮＡ出力電極６７は、ｚ軸方向から平面視したときにフィルタ入力電極６０と重なる位置に設けられており、ワイヤー７７により、ランド電極１６と接続されている。
駆動部１００は、櫛形電極１０１〜１０４と反射器１１１〜１１４と接続導体１２０〜１２６とで構成されている。駆動部１００は、中空空間Ｖ１内の圧電基板３０の上面（一方主面）に設けられている。なお、櫛形電極１０１〜１０４の材料、反射器１１１〜１１４の材料及び接続導体１２０〜１２６の材料は、Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔ等である。
反射器１１１、櫛形電極１０１，１０２、及び反射器１１２は、図３に示すように、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順に並んでおり、中空空間Ｖ１内におけるｙ軸方向の正方向側の領域に設けられている。
反射器１１３、櫛形電極１０３，１０４、反射器１１４は、図３に示すように、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順に並んでおり、中空空間Ｖ１内におけるｙ軸方向の負方向側の領域に設けられている。なお、反射器１１３、櫛形電極１０３，１０４、反射器１１４は、圧電基板３０における中心点を通り、かつ、ｘ軸に平行な直線に関して、反射器１１１、櫛形電極１０１，１０２、反射器１１２と対称な形状で形成されている
接続導体１２０は、フィルタ入力電極６０と櫛形電極１０１とを接続している。また、接続導体１２０は、配線１３０とビアホール導体１４０とで構成されている。より詳細には、図３に示すように、配線１３０は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。配線１３０は、櫛形電極１０１のｙ軸方向の負方向側の端部から、ｙ軸方向の負方向側へと進行する。さらに、配線１３０は、圧電基板３０の上面におけるｙ軸方向の中央近傍で、ｘ軸方向の負方向側へと直角に折れ曲がり、支持部４０内に進入する。そして、配線１３０は、支持部４０内でビアホール導体１４０の一端と接続されている。ビアホール導体１４０は、図４に示すように、支持部４０をｚ軸方向に貫通する柱状の導体である。また、ビアホール導体１４０の他端は、フィルタ入力電極６０のｚ軸方向の負方向側の面（以下でｚ軸方向の負方向側の面を、下面と称す）と接続している。
接続導体１２１は、グランド電極６１と櫛形電極１０１とを接続している。また、接続導体１２１は、配線１３１とビアホール導体１４１とで構成されている。より詳細には、図３に示すように、配線１３１は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。配線１３１は、櫛形電極１０１のｙ軸方向の正方向側の端部から、ｙ軸方向の正方向側へと進行し、支持部４０内に進入する。そして、配線１３１は、支持部４０内でビアホール導体１４１の一端と接続している。ビアホール導体１４１は、支持部４０をｚ軸方向に貫通する柱状の導体である。また、ビアホール導体１４１の他端は、グランド電極６１の下面と接続している。
接続導体１２２は、グランド電極６２と櫛形電極１０２とを接続している。また、接続導体１２２は、配線１３２とビアホール導体１４２とで構成されている。より詳細には、図３に示すように、配線１３２は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。配線１３２は、櫛形電極１０２のｙ軸方向の正方向側の端部から、ｙ軸方向の正方向側へと進行し、支持部４０内に進入する。そして、配線１３２は、支持部４０内でビアホール導体１４２の一端と接続している。ビアホール導体１４２は、支持部４０をｚ軸方向に貫通する柱状の導体である。また、ビアホール導体１４２の他端はグランド電極６２の下面と接続している。
接続導体１２３は、図３に示すように、櫛形電極１０２と櫛形電極１０３とを接続している。より詳細には、接続導体１２３は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。接続導体１２３は、櫛形電極１０２のｙ軸方向の負方向側の端部から、ｙ軸方向の負方向側へと進行する。そして、接続導体１２３は、圧電基板３０の上面におけるｙ軸方向の中央近傍で、ｘ軸方向の負方向側へと直角に折れ曲がり、再びｙ軸方向の負方向側へと直角に折れ曲がり櫛形電極１０３に接続されている。
接続導体１２４は、グランド電極６３と櫛形電極１０３とを接続している。また、接続導体１２４は、配線１３４とビアホール導体１４４とで構成されている。より詳細には、図３に示すように、配線１３４は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。配線１３４は、櫛形電極１０３のｙ軸方向の負方向側の端部から、ｙ軸方向の負方向側へと進行し、支持部４０内に進入する。そして、配線１３４は、支持部４０内でビアホール導体１４４の一端と接続する。ビアホール導体１４４は、支持部４０をｚ軸方向に貫通する柱状の導体である。また、ビアホール導体１４４の他端はグランド電極６３の下面と接続する。
接続導体１２５は、グランド電極６４と櫛形電極１０４とを接続している。また、接続導体１２５は、配線１３５とビアホール導体１４５とで構成されている。より詳細には、図３に示すように、配線１３５は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。配線１３５は、櫛形電極１０４のｙ軸方向の負方向側の端部から、ｙ軸方向の負方向側へと進行し、支持部４０内に進入する。そして、配線１３５は、支持部４０内でビアホール導体１４５の一端と接続する。ビアホール導体１４５は、支持部４０をｚ軸方向に貫通する柱状の導体である。また、ビアホール導体１４５の他端はグランド電極６４の下面と接続する。
接続導体１２６は、フィルタ出力電極６５と櫛形電極１０４とを接続している。また、接続導体１２６は、配線１３６とビアホール導体１４６とで構成されている。より詳細には、図３に示すように、配線１３６は、圧電基板３０の上面に設けられた帯状の導体である。配線１３６は、櫛形電極１０４のｙ軸方向の正方向側の端部から、ｙ軸方向の正方向側へと進行する。さらに、配線１３６は、圧電基板３０の上面におけるｙ軸方向の中央近傍で、ｘ軸方向の正方向側へと直角に折れ曲がり、支持部４０内に進入する。そして、配線１３６は、支持部４０内でビアホール導体１４６の一端と接続している。ビアホール導体１４６は、図４に示すように、支持部４０をｚ軸方向に貫通する柱状の導体である。また、ビアホール導体１４６の他端はフィルタ出力電極６５の下面と接続している。
以上のように構成された電子部品２０は、表面弾性波フィルタ及びＬＮＡとして機能する。より詳細には、ランド電極１３からフィルタ入力電極６０に入力された高周波の電気信号は、接続導体１２０を通過して櫛形電極１０１に入力される。電気信号が櫛形電極１０１に入力されると、表面弾性波が発生する。表面弾性波は、圧電基板３０の表面に沿って櫛形電極１０２に伝わり、再び電気信号に変換される。このとき、反射器１１１，１１２が櫛形電極１０１から発生した表面弾性波を反射することにより、定在波が発生し、弾性波の減衰を抑制している。櫛形電極１０２で生じた電気信号は、接続導体１２３を通過し、櫛形電極１０３に入力される。これにより、櫛形電極１０３で表面弾性波が発生する。表面弾性波は、圧電基板３０の表面に沿って櫛形電極１０４に伝わり、再び電気信号に変換され、フィルタ出力電極６５に出力される。フィルタ出力電極６５から出力された電気信号は、ランド電極１９及びＬＮＡ入力電極６６を通り、半導体基板９０内に設けられたＬＮＡによって増幅され、ＬＮＡ出力電極６７に出力される。
（電子モジュール及び電子部品の製造方法）
電子モジュール１０及び電子部品２０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図５〜１５は、電子モジュール１０及び電子部品２０の製造途中の断面図である。なお、以下では、１つの電子モジュール１０及び電子部品２０の製造方法について説明するが、実際には、マトリクス状に配列された複数の電子モジュール１０及び電子部品２０が同時に作製されて、最終的に個別の電子モジュール１０及び電子部品２０に分割される。
電子モジュール１０及び電子部品２０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図５〜１５は、電子モジュール１０及び電子部品２０の製造途中の断面図である。なお、以下では、１つの電子モジュール１０及び電子部品２０の製造方法について説明するが、実際には、マトリクス状に配列された複数の電子モジュール１０及び電子部品２０が同時に作製されて、最終的に個別の電子モジュール１０及び電子部品２０に分割される。
まず、図５に示すように、圧電基板３０を準備する。次に、図６に示すように、圧電基板３０の上面に櫛形電極１０１〜１０４、反射器１１１〜１１４及び配線１３０〜１３６をフォトリソグラフィー法により形成する。より詳細には、櫛形電極１０１〜１０４、反射器１１１〜１１４及び配線１３０〜１３６が形成される部分に開口を有するレジストパターンを形成する。次に、レジストパターン及び開口にＡｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔ等の金属を蒸着する。蒸着後、圧電基板３０を剥離液に浸漬して、レジストパターンを除去する。これにより、圧電基板３０の上面に櫛形電極１０１〜１０４、反射器１１１〜１１４及び配線１３０〜１３６が形成される。
次に、図７に示すように、圧電基板３０の上面に支持部４０をスピンコート法等により形成する。より詳細には、スピンコート法により圧電基板３０の上面に感光性ポリイミドを塗布する。その後、感光性ポリイミドを露光及び現像する。更に、感光性ポリイミドを加熱することにより硬化させ、酸素プラズマにより櫛形電極１０１〜１０４、反射器１１１〜１１４及び配線１３０〜１３６に付着している有機物を除去する。
次に、図８に示すように、支持部４０上に保護層５０を形成する。具体的には、ポリイミド樹脂からなる保護層５０を準備する。そして、保護層５０を支持部４０上に配置して熱圧着する。
次に、図９に示すように、ビアホール導体１４０〜１４２，１４４〜１４６が形成される位置にビームを照射して、支持部４０、保護層５０にビアホールを形成する。なお、ビアホールの形成方法は、ビームを照射する方法に限らず、フォトリソグラフィー法であってもよい。
次に、図１０に示すように、ビアホールの内部に電界めっきにより導体を充填してビアホール導体１４０〜１４２，１４４〜１４６を形成する。なお、ビアホール導体１４０〜１４２，１４４〜１４６の周囲が支持部４０に囲まれているので、中空空間Ｖ１内にめっき液が侵入することが抑制されている。
次に、図１１に示すように、ビアホール導体１４０〜１４２，１４４〜１４６上にはんだペーストを印刷することによって、フィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４、フィルタ出力電極６５を形成する。
次に、図１２に示すように、回路基板１２の上面に製造途中の電子部品２０を固定する。より詳細には、まず、回路基板１２の上面の略中央にボンディング剤を塗布する。そして、電子部品２０を、吸着機構等を有した実装機によりピックアップする。さらに、実装機により、電子部品２０を回路基板１２の表面の略中央に配置する。配置後、加熱によりボンディング剤を硬化させ電子部品２０を回路基板１２の上面に固定する。
電子部品２０を回路基板１２に固定した後、図１３に示すように、ワイヤーボンディングにより、フィルタ入力電極６０、グランド電極６１〜６４、フィルタ出力電極６５をランド電極１３〜１５，１７〜１９に接続する。
次に、図１４に示すように、保護層５０の上面に接着層８０を形成する。接着層８０は、スクリーン印刷などにより保護層５０の上面に塗布する。なお、接着層８０は、保護層５０の上面ではなく、半導体基板９０の下面にダイアタッチフィルムを用いて形成することも可能である。
次に、図１５に示すように、半導体基板９０を接着層８０の上面に固定する。より詳細には、まず、回路素子を内蔵し、かつ、回路素子と接続されている外部電極６６，６７が、あらかじめ設けられた半導体基板９０を準備する。そして、半導体基板９０を、吸着機構等を有した実装機によりピックアップし、半導体基板９０を接着層８０の上面に配置する。配置後、加熱により接着層８０を硬化させ、半導体基板９０を固定する。なお、半導体基板９０の下面にダイアタッチフィルムを用いて接着層８０が形成されている場合には、半導体基板９０を保護層５０の表面に配置後、加熱によりダイアタッチフィルムを硬化させ、半導体基板９０を固定する。
次に、ＬＮＡ入力電極６６をワイヤーボンディングによりランド電極１９に接続する。これにと同時に、ＬＮＡ出力電極６７とランド電極１６とをワイヤーボンディングよりに接続する。
最後に、トランスファーモールドにより、電子モジュール１０の表面全体を封止樹脂１５０で覆う。以上のような工程を経て、電子モジュール１０が完成する。
（効果）
以上のように構成された電子モジュール１０及び電子部品２０では、弾性波を伝播させるための中空空間Ｖ１のつぶれを抑制することができる。より詳細には、表面実装型電子部品モジュール５００では、図１８に示すように、中空空間Ｖ５００の上部が、外囲器５１２のみで覆われている。従って、トランスファーモールドの圧力によって、外囲器５１２と主面Ｓ５０１に囲まれた中空空間Ｖ５００がつぶれるおそれがある。
以上のように構成された電子モジュール１０及び電子部品２０では、弾性波を伝播させるための中空空間Ｖ１のつぶれを抑制することができる。より詳細には、表面実装型電子部品モジュール５００では、図１８に示すように、中空空間Ｖ５００の上部が、外囲器５１２のみで覆われている。従って、トランスファーモールドの圧力によって、外囲器５１２と主面Ｓ５０１に囲まれた中空空間Ｖ５００がつぶれるおそれがある。
一方、電子モジュール１０及び電子部品２０では、図４に示すように、中空空間Ｖ１のｚ軸方向の正方向側に保護層５０だけでなく、半導体基板９０が設けられている。また、半導体基板９０は、樹脂よりも硬いため、トランスファーモールドの圧力によって破損する可能性が低い。以上より、電子モジュール１０及び電子部品２０では、中空空間Ｖ１のつぶれを抑制することができる。
また、表面実装型電子部品モジュール５００では、図１８に示すように、配線基板５０１上に、半導体チップ５０４と表面弾性波素子５０７とが、別々に配置されている。一方、電子モジュール１０では、回路素子を内蔵した半導体基板９０は、電子部品２０と一体化されている。従って、電子モジュール１０は、表面実装型電子部品モジュール５００に対して小型である。
（変形例）
以下に、変形例に係る電子モジュール１０’について図面を参照しながら説明する。図１６は、電子モジュール１０’の外観斜視図である。図１７は、電子モジュール１０’を含む通信機器３００のフロントエンド部のブロック図である。
以下に、変形例に係る電子モジュール１０’について図面を参照しながら説明する。図１６は、電子モジュール１０’の外観斜視図である。図１７は、電子モジュール１０’を含む通信機器３００のフロントエンド部のブロック図である。
電子モジュール１０と電子モジュール１０’との相違点は、図１６に示すように、回路基板１２’の形状とパワーアンプ２００が追加された点である。その他の点については、電子モジュール１０と電子モジュール１０’とで相違しないので、説明を省略する。なお、電子モジュール１０’を表す図１６において、電子モジュール１０’と同様の構成については、電子モジュール１０と同じ符号を付した。
電子モジュール１０’の回路基板１２’は、図１６に示すように、電子モジュール１０の回路基板１２と比較して、ｘ軸方向に拡大されている。そして、拡大されたスペースには、パワーアンプ２００が設けられている。
パワーアンプ２００は、図１６に示すように、直方体状を成す回路素子である。パワーアンプ２００の上面には、パワーアンプ入出力電極２６０，２６７が設けられ、ワイヤーボンディングにより、回路基板１２’の上面に設けられたランド電極２１４，２１９と接続されている。また、パワーアンプ２００は、電子部品２０と共にトランスファーモールドにより封止され、電子モジュール１０’として一体化されている。
ここで、電子モジュール１０’を用いた通信機器の一例として、通信機器３００を挙げる。図１７は、通信機器３００の構成を示すブロック図である。図１７に示すように、通信モジュール３００は、アンテナ３１０、ダイプレクサ３１２、スイッチＩＣ３２２，３２５、パワーアンプ２００、３３０、ＬＮＡ３４０，３４２及びバンドフィルタ３７０を備えている。また、通信機器３００は、複数の周波数帯域（本実施例においては、２．５ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯）の送受信を行う通信機器である。
アンテナ３１０から入力された高周波信号は、ダイプレクサ３１２により、５ＧＨｚ帯の受信信号と２．５ＧＨｚ帯の受信信号とに分けられる。
５ＧＨｚ帯の受信信号は、ダイプレクサ３１２から出力された後、スイッチＩＣ３２５を介して、ＬＮＡ３４０に入力される。そして、５ＧＨｚ帯の受信信号は、ＬＮＡ３４０により増幅され、受信端子３５５から出力される。
また、送信端子３５０から入力された５ＧＨｚ帯の送信信号は、パワーアンプ３３０により増幅され、スイッチＩＣ３２５及びダイプレクサ３１２を介して、アンテナ３１０に入力される。
２．５ＧＨｚ帯の受信信号は、ダイプレクサ３１２から出力された後、スイッチＩＣ３２２を介して、バンドパスフィルタに入力される。そして、バンドパスフィルタ３７０から出力された２．５ＧＨｚ帯の受信信号は、ＬＮＡ３４２により増幅され、受信端子３６０から出力される
また、送信端子３６２から入力された２．５ＧＨｚ帯の送信信号は、パワーアンプ２００により増幅され、スイッチＩＣ３２２及びダイプレクサ３１２を介して、アンテナ３１０に入力される。
なお、図１７に示すように、ＬＮＡ３４２とバンドパスフィルタ３７０（ＳＡＷフィルタ）とは、一体化され、電子部品２０を構成している。さらに、電子部品２０とパワーアンプ２００は、一体化され、電子モジュール１０’を構成している。
以上のように、電子モジュール１０’は、通信機器３００の一部として機能する。
ところで、電子モジュール１０’では、電子部品２０を用いることにより、従来は半導体チップ等を設けていた回路基板１２のスペースに、パワーアンプ２００を設けることができる。これに伴って、通信機器内において、従来、パワーアンプを設けていた箇所に別の部品を設けることや、通信機器自体を小型化することが可能となる。つまり、電子モジュール１０’は、通信機器の多機能化や小型化に寄与する。
（その他の実施形態）
本発明に係る電子モジュール１０及び電子部品２０は、電子モジュール１０，１０’及び電子部品２０に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。例えば、電子部品２０を構成するフィルタの駆動部１００を、両面に電極が形成された圧電薄膜とし、圧電基板３０を絶縁基板に代えることで、表面弾性波フィルタをバルク弾性波フィルタ（ＢＡＷ）としてもよい。また、パワーアンプ２００を、他の機能を有する電子デバイスとしてもよい。さらに、半導体基板９０が駆動部１００と電気的に接続された状態を保ちつつ、電子部品２０と分離し、回路基板１２の表面に配置してもよい。このとき、接続層８０の上面には、回路素子を内蔵した新たな半導体基板が設けられている。なお、通信機器３００の取り扱う周波数帯域は、２．５ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯に限らない。
本発明に係る電子モジュール１０及び電子部品２０は、電子モジュール１０，１０’及び電子部品２０に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。例えば、電子部品２０を構成するフィルタの駆動部１００を、両面に電極が形成された圧電薄膜とし、圧電基板３０を絶縁基板に代えることで、表面弾性波フィルタをバルク弾性波フィルタ（ＢＡＷ）としてもよい。また、パワーアンプ２００を、他の機能を有する電子デバイスとしてもよい。さらに、半導体基板９０が駆動部１００と電気的に接続された状態を保ちつつ、電子部品２０と分離し、回路基板１２の表面に配置してもよい。このとき、接続層８０の上面には、回路素子を内蔵した新たな半導体基板が設けられている。なお、通信機器３００の取り扱う周波数帯域は、２．５ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯に限らない。
以上のように、本発明は、弾性波を利用した電子部品及び電子モジュールに有用であり、特に、弾性波を伝播させるための中空空間のつぶれを抑制することを可能とする点において優れている。
Ｖ１ 中空空間
１０，１０’ 電子モジュール
１２ 回路基板
２０ 電子部品
３０ 圧電基板
４０ 支持部
５０ 保護層
６０ フィルタ入力電極（第１の電極）
６１〜６４ グランド電極（第１の電極）
６５ フィルタ出力電極（第１の電極）
６６ ＬＮＡ入力電極（第２の電極）
６７ ＬＮＡ出力電極（第２の電極）
７０〜７７，２７０，２７６ ワイヤー
８０ 接着層
９０ 半導体基板
１００ 駆動部
１０１〜１０４ 櫛形電極
１０，１０’ 電子モジュール
１２ 回路基板
２０ 電子部品
３０ 圧電基板
４０ 支持部
５０ 保護層
６０ フィルタ入力電極（第１の電極）
６１〜６４ グランド電極（第１の電極）
６５ フィルタ出力電極（第１の電極）
６６ ＬＮＡ入力電極（第２の電極）
６７ ＬＮＡ出力電極（第２の電極）
７０〜７７，２７０，２７６ ワイヤー
８０ 接着層
９０ 半導体基板
１００ 駆動部
１０１〜１０４ 櫛形電極
Claims (10)
- 素子基板と、
前記素子基板の一方主面上に設けられた駆動部と、
前記駆動部を囲み、前記素子基板の一方主面上に設けられた支持部と、
前記支持部により支持される保護層と、
前記保護層上に設けられ、回路素子が形成されている半導体基板と、
前記保護層上に設けられ、かつ、前記駆動部と電気的に接続される第１の電極と、
前記保護層上に設けられ、該保護層と前記半導体基板とを接着する接着層と、
一端が前記第１の電極と接続され、かつ、他端が前記接着層を通過して外部に引き出されているワイヤーと、
を備え、
前記素子基板、前記保護層及び前記支持部に囲まれていることにより中空空間が形成されていること、
を特徴とする電子部品。 - 前記素子基板は圧電基板であり、
前記駆動部は櫛形電極を含み、
前記圧電基板及び前記櫛形電極は、表面弾性波フィルタを構成していること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。 - 前記素子基板は絶縁基板であり、
前記駆動部は、両面に電極が形成された圧電性薄膜からなり、
前記両面に電極が形成された圧電性薄膜は、圧電薄膜共振子を構成していること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。 - 前記半導体基板上に設けられ、かつ、前記回路素子と電気的に接続されている第２の電極を更に備えていること、
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子部品。 - 第１の主面を有する回路基板と、
素子基板、該素子基板の一方主面上に設けられた駆動部、該駆動部を囲み該素子基板の一方主面上に設けられた支持部、該支持部により支持される保護層、及び該保護層上に設けられ回路素子が形成されている半導体基板を有し、該素子基板、該保護層及び該支持部に囲まれていることにより中空空間が形成されている電子部品と、
を備え、
前記回路基板の第１の主面と前記素子基板の他方主面とが対向するように設けられていること、
を特徴とする電子モジュール。 - 前記素子基板は圧電基板であり、
前記駆動部は櫛形電極を含み、
前記圧電基板及び前記櫛形電極は、表面弾性波フィルタを構成していること、
を特徴とする請求項５に記載の電子モジュール。 - 前記素子基板は絶縁基板であり、
前記駆動部は、両面に電極が形成された圧電性薄膜からなり、
前記両面に電極が形成された圧電性薄膜は、圧電薄膜共振子を構成していること、
を特徴とする請求項５に記載の電子モジュール。 - 前記回路基板の第１の主面に設けられている電子デバイスを更に備え、
前記電子部品及び前記電子デバイスは、封止樹脂に覆われ一体化されていること、
を特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の電子モジュール。 - 前記電子デバイスは、前記駆動部と電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項８に記載の電子モジュール。 - 前記電子デバイスは、前記半導体基板と電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項８又は請求項９に記載の電子モジュール。
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| JP2006344737A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、電子部品、回路基板及び電子機器 |
| WO2009057699A1 (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Kyocera Corporation | 弾性波装置 |
| JP2011211347A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Ube Industries Ltd | 圧電デバイスおよびこれを用いた集積化分波器、集積化フィルタ |
-
2013
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH10270975A (ja) * | 1996-03-08 | 1998-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品とその製造方法 |
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