JP6024199B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品の製造方法に関するものである。
例えば、従来から、パッケージ内に形成された収納空間に振動素子等の機能素子を収納した電子部品が知られている。また、パッケージの製造方法として、特許文献1に記載の方法が知られている。特許文献1に記載の製造方法は、複数の凹部を有するセラミック基板を用意する工程と、セラミック基板に接合材を介してリッドを接合して積層体を得る工程と、積層体を切断によって個片化する工程とを有している。しかしながら、特許文献1では、サンドブラストやダイシングソーによって積層体を切断し個片化しなければならず、個片化工程が煩雑であるという問題がある。
特開2008−135727号公報
本発明の目的は、個片化を簡単かつ確実に行うことのできる電子部品の製造方法を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の電子部品の製造方法は、表裏面を有し、前記表面には複数の個片化領域が、前記裏面には前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
前記ベース基板の前記個片化領域に機能素子を配置する工程と、
前記ベース基板の表面側と、前記蓋体用基板の前記溝が配置されている側の面側とを接合して積層体を形成する工程と、
前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
を含み、
前記ベース基板は、前記表面から突出して内側に前記機能素子が配置されるための枠状の凸部と、隣り合う一対の前記凸部の間に位置する有底の凹部と、を有し、
前記積層体は、前記凹部の底面に対し、前記ベース基板に配置されている溝の底部および前記蓋体用基板に配置されている溝が、それぞれ前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする。
このように、ベース基板と蓋体用基板とに、同じ方向の個片化用の溝を形成することにより、積層体を簡単かつ確実に個片化することができる。また、ベース基板に形成された溝からベース基板に入るクラック(亀裂)を凹部の底面に導くことができ、さらに、凹部と重なるようにして蓋体用基板に形成された溝から蓋体用基板にクラックが入る。凹部に重なる領域は、機能素子を収容する収容空間外に位置しているため、このような領域を用いて個片化することにより、内部空間の損傷を効果的に防止することができる。
[適用例
本発明の電子部品の製造方法は、表裏面を有し、前記表面には複数の個片化領域が、前記裏面には前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
前記ベース基板の前記個片化領域に機能素子を配置する工程と、
前記ベース基板の表面側と、前記蓋体用基板の前記溝が配置されている側の面側とを接合して積層体を形成する工程と、
前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
を含み、
前記蓋体用基板に配置されている溝は、一対の側面と、前記一対の側面を連結する底面と、を有し、
前記ベース基板に配置されている溝は、底部が尖っており、
前記蓋体用基板に配置されている溝の幅が、前記ベース基板に配置されている溝の幅よりも大きく、
前記蓋体用基板は、前記溝が配置されている側の面に、前記個片化領域ごとに前記機能素子を収容するための複数の凹部を有し、
前記蓋体用基板に配置されている溝は、前記蓋体用基板の厚み方向の平面視にて、隣り合う一対の前記凹部の間に位置するとともに、これらを分割するように設けられ、
前記積層体は、前記ベース基板に配置されている溝の底部と前記蓋体用基板に配置されている前記溝の底面とが前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする。
このように、ベース基板と蓋体用基板とに、同じ方向の個片化用の溝を形成することにより、積層体を簡単かつ確実に個片化することができる。また、機能素子を収容する収容空間にクラックが入ることを効果的に防止でき、内部空間の損傷を効果的に防止することができる。
[適用例
本発明の電子部品の製造方法は、複数の個片化領域を有し、前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、表裏面を有し、前記表面には前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
前記ベース基板の前記溝が配置されている面の前記個片化領域ごとに機能素子を配置する工程と、
前記個片化領域ごとに前記機能素子を覆うように、前記蓋体用基板の前記裏面側を前記ベース基板に接合して積層体を形成する工程と、
前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
を含み、
前記蓋体用基板は、前記裏面から突出して内側に前記機能素子が収容されるための枠状の凸部と、隣り合う一対の前記凸部の間に有底の凹部とを有し、
前記積層体は、前記凹部の底面に対し、前記ベース基板に配置されている溝の底部および前記蓋体用基板に配置されている溝が、それぞれ前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする。
このように、ベース基板と蓋体用基板とに、同じ方向の個片化用の溝を形成することにより、積層体を簡単かつ確実に個片化することができる。また、ベース基板に形成された溝からベース基板に入るクラック(亀裂)を凹部の底面に導くことができ、さらに、凹部と重なるようにして蓋体用基板に形成された溝から蓋体用基板にクラックが入る。凹部に重なる領域は、機能素子を収容する収容空間外に位置しているため、このような領域を用いて個片化することにより、内部空間の損傷を効果的に防止することができる。
[適用例
本発明の電子部品の製造方法は、複数の個片化領域を有し、前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、表裏面を有し、前記表面には前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
前記ベース基板の前記溝が配置されている面の前記個片化領域ごとに機能素子を配置する工程と、
前記個片化領域ごとに前記機能素子を覆うように、前記蓋体用基板の前記裏面側を前記ベース基板に接合して積層体を形成する工程と、
前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
を含み、
前記ベース基板に配置されている溝は、一対の側面と、前記一対の側面を連結する底面と、を有し、
前記蓋体用基板に配置されている溝は、底部が尖っており、
前記ベース基板に配置されている溝の幅が、前記蓋体用基板に配置されている溝の幅よりも大きく、
前記ベース基板は、前記溝が配置されている側の面にある前記個片化領域ごとに前記機能素子を収容するための複数の凹部を有し、
前記ベース基板に配置されている溝は、前記ベース基板の厚み方向の平面視にて、隣り合う一対の前記凹部の間に位置するとともに、これらを分割するように設けられ、
前記積層体は、前記蓋体用基板に配置されている溝の底部と前記ベース基板に配置されている溝の底面とが前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする。
このように、ベース基板と蓋体用基板とに、同じ方向の個片化用の溝を形成することにより、積層体を簡単かつ確実に個片化することができる。また、機能素子を収容する収容空間にクラックが入ることを効果的に防止でき、内部空間の損傷を効果的に防止することができる。
[適用例
本発明の電子部品の製造方法では、前記積層体では、前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝を避けてガラス材料が配置されていることが好ましい。
これにより、個片化の際のガラス材料の破損が防止される
本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法によって製造される電子部品を示す平面図である。 図1に示す電子部品の断面図である。 図1に示す電子部品が有する振動素子の平面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第2実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第2実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第2実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 ベース基板の変形例を示す断面図である。 本発明の第3実施形態にかかる電子部品の製造方法によって製造される電子部品を示す断面図である。 本発明の第3実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第3実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第3実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第4実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第4実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第4実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。 蓋体用基板の変形例を示す断面図である。 本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
以下、本発明の電子部品の製造方法および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の電子部品の製造方法の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法によって製造される電子部品を示す平面図、図2は、図1に示す電子部品の断面図、図3は、図1に示す電子部品が有する振動素子の平面図、図4ないし図7は、本発明の第1実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図2、図4〜図7中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
1.電子部品
図1および図2に示すように、電子部品500は、パッケージ510と、パッケージ510内に収容された機能素子としての振動素子590とを有している。なお、電子部品500は、後述する製造方法によって製造される。
1−1.振動素子
図3(a)は、振動素子590を上方から見た平面図であり、同図(b)は、振動素子590を上方から見た透過図(平面図)である。図3(a)、(b)に示すように、振動素子590は、平面視形状が長方形(矩形)の板状をなす圧電基板591と、圧電基板591の表面に形成された一対の励振電極593、595とを有している。
圧電基板591は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板591としてATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ATカットとは、水晶の結晶軸であるX軸とZ軸とを含む平面(Y面)をX軸回りにZ軸から反時計方向に約35度15分程度回転させて得られる主面(X軸とZ’軸とを含む主面)を有するように切り出すことを言う。
このような構成の圧電基板591は、その長手方向が水晶の結晶軸であるX軸と一致する。
励振電極593は、圧電基板591の上面に形成された電極部593aと、圧電基板591の下面に形成されたボンディングパッド593bと、電極部593aおよびボンディングパッド593bを電気的に接続する配線593cとを有している。
一方、励振電極595は、圧電基板591の下面に形成された電極部595aと、圧電基板591の下面に形成されたボンディングパッド595bと、電極部595aおよびボンディングパッド595bを電気的に接続する配線595cとを有している。
電極部593a、595aは、圧電基板591を介して対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板591の平面視にて、電極部593a、595aは、互いに重なるように位置し、輪郭が一致するように形成されている。
また、ボンディングパッド593b、595bは、圧電基板591の下面の図3(b)中右側の端部に離間して形成されている。
このような励振電極593、595は、例えば、圧電基板591上に蒸着やスパッタリングによってニッケル(Ni)またはクロム(Cr)の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金(Au)の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィー技法とエッチング技法によって、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成することにより、圧電基板591と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子590が得られる。
なお、励振電極593、595の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料(例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、タングステン(W)、モリブテン(Mo)等の各種金属材料)としてもよい。
1−2.パッケージ
図1および図2に示すように、パッケージ510は、上面に開放する凹部521を有するベース基板520と、凹部521の開口を塞ぐリッド530とを有している。このようなパッケージ510では、リッド530により塞がれた凹部521の内側が前述の振動素子590を収納する収納空間3として機能する。
ベース基板520は、板状の基部523と、基部523の上面に設けられた枠状の側壁524とを有し、これによりベース基板520の上面の中央部に開放する凹部521が形成されている。
ベース基板520の構成材料としては、絶縁性を有していれば、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。
基部523の上面には、収納空間3に臨む一対の接続電極541、551が形成されている。また、基部523の下面には一対の外部実装電極542、552が形成されている。また、基部523には、その厚さ方向に貫通する貫通電極543、553が形成されており、貫通電極543を介して接続電極541と外部実装電極542とが電気的に接続され、貫通電極553を介して接続電極551と外部実装電極552とが電気的に接続されている。
接続電極541、551、外部実装電極542、552および貫通電極543、553の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料料を用いることができる。
リッド530は、ベース基板520の凹部521の開口を塞ぐようにして、低融点ガラス(ガラス材料)570を介して気密的にベース基板520に接合されている。これにより、リッド530によって凹部521の開口が塞がれ、気密的な収納空間3が形成されている。
リッド530の構成材料としては、特に限定されず、例えば、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。これらの中でも、リッド530の構成材料としては、ベース基板520と同じ材料で構成されているのが好ましい。これにより、リッド530とベース基板520の線膨張係数を等しくすることができるため、パッケージ510の昇温による撓みなどを抑制することができる。そのため、振動素子590に不本意な応力(例えば、パッケージ510の撓みにより発生する応力)が加わり難く、振動素子590の振動特性の低下を抑制することができる。その結果、精度のよい電子部品500となる。また、比較的安価に電子部品を製造することができる。
パッケージ510の収納空間3には、振動素子590が収納されている。収納空間3に収納された振動素子590は、一対の導電性接着剤561、562を介してベース基板520に片持ち支持されている。
導電性接着剤561は、接続電極541とボンディングパッド593bとに接触して設けられており、導電性接着剤561を介して接続電極541とボンディングパッド593bとが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤562は、接続電極551とボンディングパッド595bとに接触して設けられており、導電性接着剤562を介して接続電極551とボンディングパッド595bとが電気的に接続されている。
以上、電子部品500について説明したが、電子部品500が有する機能素子としては前述した振動素子590に限定されない。機能素子としては、例えば、音叉型の水晶振動子、SAW共振器、角速度検出素子、加速度検出素子等であってもよい。また、収納空間3内には、複数の機能素子が収納されていてもよい。この場合、異なる機能素子が収納されていてもよいし、同じ機能素子が収納されていてもよい。
また、機能素子の駆動を制御したり、機能素子からの信号を受信したりするICチップ等が収納されていてもよい。ICチップを収納する場合には、ICチップを機能素子の隣に並設してもよいし、ICチップをケーシングの厚さ方向に機能素子と重なるように配置してもよい。
2.電子部品の製造方法
電子部品500の製造方法は、基板用意工程と、実装工程と、蓋体用基板載置工程と、減圧工程と、溶融工程と、個片化工程とを有している。以下、これら各工程について詳細に説明する。
[基板用意工程]
この工程は、表裏面を有し、表面には複数の個片化領域が、裏面には個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板100と、ベース基板100とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板200とを用意する工程である。
これら2つの基板のうち、ベース基板100は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、図4(a)に示すように、セラミックス粉末およびガラス粉末を含む材料粉末とバインダーとの混合物110をドクターブレード法等によってシート状に形成したセラミックグリーンシート120を用意する。セラミックグリーンシート120は、単層とするのが好ましい。これにより、電子部品500の製造コストの低減を図ることができる。また、焼結後の撓みや反りを抑制することができる。
次に、図示しないが、ベース基板100の各個片化領域に接続電極541、551、外部実装電極542、552および貫通電極543、553を形成する。これら電極の形成方法は、特に限定されないが、例えば、まず、パンチ加工やレーザー加工によって貫通電極543、553のための貫通孔を形成する。次に、例えばスクリーン印刷によって、貫通孔内を導電性材料で埋めるとともに、その上面および下面にも所定パターンの導電性材料の膜を形成することにより、貫通電極543、553、接続電極541、551および外部実装電極542、552となる導電部を順に形成する。
次に、図4(b)に示すように、行列(マトリックス)状に配列された複数の凹部910を有する金型900を用意し、凹部910内に前述した混合物110を充填する。次に、この金型900をセラミックグリーンシート120の上面に押し付け、セラミックグリーンシート120上に格子状の凸部130を形成する。これにより、図4(c)に示すようなセラミックグリーンシート140を得る。
次に、図4(d)に示すように、凸部130の上面(頂面)に開放する格子状の溝(凹部)150を形成するとともに、セラミックグリーンシート140の下面に開放する格子状の溝160を形成する。これら溝150、160は、特に限定されないが、例えば、ナイフカットや、金型を押し付けることによって形成することができる。
次に、セラミックグリーンシート140を焼結し、図5(a)に示すように、ベース基板100が得られる。なお、ベース基板100の製造方法は、同様の構成となる限り上記の方法に限定されない。
ベース基板100では、溝(凹部)150によって凸部130がマトリックス状に配列した複数の枠状の凸部131に分割されている。分割された各凸部131は、側壁524を構成し、後述する実装工程にて、その内側(すなわち、凹部521)に振動素子590が配置される。言い換えれば、ベース基板100は、上方に突出し、内側に振動素子590を配置するための複数の枠状の凸部131と、隣り合う一対の凸部131の間に位置する溝(凹部)150とを有している。また、ベース基板100では、その平面視(厚さ方向から見た平面視)にて、溝150、160で仕切られた各領域(個片化領域)が、個片化されて1つのベース基板520となる。
各凸部131の上面の幅W1としては、特に限定されないが、50μm以上200μm以下程度の範囲であるのが好ましい。後述するように、各凸部131の上面には低融点ガラス300が塗布され(図5(b)参照)、この低融点ガラス300を介してベース基板100と蓋体用基板200とが接合される。幅W1を上述の範囲とすることにより、凸部131が過度に太くなるのを防止しつつ、低融点ガラス300との接触面(低融点ガラスの塗布面)を十分に確保することができ、ベース基板100と蓋体用基板200とを十分な強度で接合することができる。
溝(凹部)150は、一対の側面151、152と、これら側面151、152を下端にて連結する底面153とを有している。底面153は、ベース基板100の主面とほぼ平行となっている。側面151、152は、それぞれ、ベース基板100の法線に対して傾斜した傾斜面となっており、溝150の幅が開口から底面153に向けて漸減している。すなわち、溝150は、略台形の横断面形状を有している。側面151、152の傾斜角θとしては、特に限定されないが、例えば、10°以上20°以下程度であるのが好ましい。
また、溝150の深さT1としては、特に限定されないが、50μm以上200μm以下程度であるのが好ましい。また、深さT1は、ベース基板100の厚さT2の50%以上であるのが好ましい。すなわち、T1、T2は、T1≧T2/2なる関係を満足するのが好ましい。
溝150の開口の幅(言い換えると、溝150の開口における側面151、152の離間距離)W2としては、特に限定されないが、10μm以上200μm程度であるのが好ましい。後述する工程にて、各凸部131の上面に低融点ガラス300を塗布するが、上述の数値範囲とすることにより、隣り合う凸部131の上面同士を必要かつ十分に離間させることができる。そのため、製造工程中、一方の凸部131の上面に塗布した低融点ガラス300と他方の凸部131の上面に塗布した低融点ガラス300との非接触状態を維持することができる。
溝150の底面153の幅(言い換えると、溝150の底面153における側面151、152の離間距離)W3としては、特に限定されないが、20μm以上100μm以下程度であるのが好ましい。これにより、底面153の幅が必要かつ十分なものとなり、後述する個片化の際、より確実に、溝160をきっかけに入ったクラックを底面153に導くことができる。
一方、溝160は、ベース基板100の平面視(厚さ方向からみた平面視)にて、その底部(頂部)161が溝150の底面153と重なるように形成されている。言い換えると、溝160は、その底部161が溝150の底面153とベース基板100の厚さ方向に対向するように形成されている。これにより、後述する個片化の際、より確実に、溝160をきっかけに入ったクラックを底面153に導くことができる。
また、溝160の横断面形状としては、特に限定されないが、少なくとも底部161が尖っているのが好ましい。なお、前記「尖っている」とは、例えば、底部161の幅が10μm以下であることを意味する。本実施形態の溝160は、略V字状の溝となっている。
また、溝160の深さT3としては、特に限定されないが、底面153との離間距離D1が、ベース基板100の厚さT2の30%以下となるような値であるのが好ましい。すなち、深さT3は、(T3+T1)/T2>0.7なる関係を満足するのが好ましい。溝160をこのような深さとすることにより、後述する個片化の際、より確実に、溝160をきっかけに入ったクラックを底面153に導くことができる。
一方、蓋体用基板200も、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスで構成されている。蓋体用基板200は、前述したベース基板100と同様に、セラミックスグリーンシートを焼成することにより製造することができる。すなわち、まず、混合物110をドクターブレード法等によってシート状に形成したセラミックグリーンシートを用意し、セラミックグリーンシートの下面(一方の面)に格子状の溝210をした後、セラミックグリーンシートを焼成することにより得られる。なお、溝210については、後に詳細に説明する。
[実装工程]
次に、図5(b)に示すように、各凸部131の上面の全周にわたって、液状状態の低融点ガラス(ガラス材料)300を塗布する。低融点ガラス300の塗布方法としては、特に限定されず、例えば、スクリーン印刷等を用いることができる。また、低融点ガラス300としては、特に限定されず、例えば、P−CuO−ZnO系低融点ガラス、P−SnO系低融点ガラス、B−ZnO−Bi−Al系低融点ガラス等を用いることができる。
また、低融点ガラス300には、複数の球状のギャップ材310が含まれている。なお、ギャップ材310の形状は、球状に限定されず、例えば、楕円球状、扁平形状、異形状、ブロック状などでもよい。このような複数のギャップ材310としては、封止温度(後述する第2加熱状態における温度)よりも高い融点を有するもの、すなわち、封止温度以下で溶解しないものが用いられる。
ギャップ材310の平均粒径(平均最大幅)は、特に限定されないが、5μm以上50μm以下程度であるのが好ましく、10μm以上30μm以下程度であるのがより好ましい。また、ギャップ材310の粒径の標準偏差(粒径のバラツキ度)は、できるだけ小さいほうが好ましいが、具体的には、1.0μm以下であるのが好ましく、0.5μm以下であるのがより好ましい。
このようなギャップ材310の構成材料としては、特に限定されず、例えば、Al、Au、Cr、Nb、Ta、Tiのような金属材料、石英ガラス、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、ギャップ材としては、低融点ガラス300が溶ける温度では溶解しない高融点ガラス(シリカビーズ)でありのが好ましい。このような材料によれば、ガラス同士であるため、低融点ガラス300との馴染みが良く、さらには、高い強度を有するため少ない添加量(1wt%以下程度)で機能を発揮することができるという利点がある。
次に、低融点ガラス300を例えば、300℃〜400℃程度の温度に加熱することによって仮焼成し、その表面を平坦化するとともに脱ガス化する。このように仮焼成によって低融点ガラス300中のガス(酸素ガス等)をある程度除去することにより、後述する本焼成時に発生するガスの量を少なくすることができるため、収納空間3内に発生するガスの量を少なくすることができる。そのため、電子部品500の性能低下をより抑制することができる。このような仮焼成は、真空中(減圧環境下)にて行うことが特に好ましい。これにより、脱ガス化をより効果的に行うことができる。なお、低融点ガラス300の仮焼成は、例えば、振動素子590を実装した後に行ってもよい。
ここで、仮焼成後の低融点ガラス300の厚さとしては、ギャップ材310の外形寸法(例えば平均粒径)よりも大きいことが好ましく、具体的には、ギャップ材310の外形寸法によっても異なるが、5μm以上100μm以下程度であるのが好ましい。これにより、より確実に、低融点ガラス300を介してベース基板100と蓋体用基板200とを隙間なく気密的に接合することができる。
なお、低融点ガラス300の厚さが上記上限値を超えると、場合によっては、本焼成時に低融点ガラス300から発生するガスの量が多くなり、収納空間3内に多くのガスが発生し、電子部品500の性能が低下する場合がある。反対に、低融点ガラス300の厚さが上記下限値未満であると、場合によっては、ギャップ材310が邪魔をして、低融点ガラス300が蓋体用基板200側に十分に濡れ広がらず、ベース基板100と蓋体用基板200とを気密的に接合することができない場合がある。
次に、図5(c)に示すように、各凹部521に1つの振動素子590を実装する。1つの凹部521について代表して説明すると、振動素子590を、ボンディングパッド593b、595bにて一対の導電性接着剤561、562を介して凹部521内に設けられた一対の接続電極541、551に固定する。これにより、各凹部521にて、振動素子590がベース基板520に片持ち支持された状態となる。
[蓋体用基板載置工程]
まず、図6(a)に示すように、前述した基板用意工程で用意した蓋体用基板200を準備する。
前述したように、蓋体用基板200には、その下面に開放する格子状の溝210が形成されている。溝210は、個片化用の溝である。このような溝210は、蓋体用基板200とベース基板100とを接合した状態(後述する積層体400の状態)にて、その平面視にて、溝150と重なるように形成されている。言い換えると、溝210は、その開口211が溝150の開口と連通(対向)するように形成されている。これにより、後述する個片化の際、より確実に、溝210の底部(頂部)212からクラックを入れることができる。
また、溝210の横断面形状としては、特に限定されないが、少なくとも底部212が尖っているのが好ましい。なお、前記「尖っている」とは、例えば、底部212の幅が10μm以下であることを意味する。本実施形態の溝210は、略V字状の溝となっている。
また、溝210の深さT4としては、特に限定されないが、蓋体用基板200の厚さT5の50%以上であるのが好ましい。また、深さT4の上限値としては、特に限定されないが、蓋体用基板200の機械的強度を考慮すると、蓋体用基板200の厚さT5の90%程度とするのが好ましい。すなわち、0.5T5≦T4≦0.9T5なる関係を満足するのが好ましい。これにより、溝210の底部212と蓋体用基板200の上面との離間距離が十分に短くなり、溝210から入ったクラックをより確実かつ速やかに蓋体用基板200の上面へ到達させることができる。そのため、後述する個片化をより確実に行うことができる。
次に、図6(b)に示すように、蓋体用基板200を、溝210が形成されている面をベース基板100にして、ベース基板100の上面に載置する。これにより、ベース基板100と蓋体用基板200との間に低融点ガラス300が介在してなる積層体400が得られる。このような積層体400では、隣り合う凸部131が十分離間しているため、各凸部131の上面に塗布された低融点ガラス300が互いに独立している。すなわち、積層体400では、隣り合う一対の凸部131に塗布された低融点ガラス300同士が非接触で存在している。また、各低融点ガラス300は、溝210とも非接触で存在している。
[減圧工程]
例えば、積層体400を図示しない冶具(万力)で挟持した状態で、図示しないチャンバー内に配置し、キャンバー内を減圧する(好ましくは真空とする)。これにより、積層体400内の各凹部521内を減圧する(好ましくは真空とする)。なお、低融点ガラス300は、仮焼成あがりの自由形状であるため、各凹部521内の気体は、低融点ガラス300を介して容易にチャンバー内に移動する。
[溶融工程]
次に、積層体400を加熱し、低融点ガラス300を溶融する。これにより、低融点ガラス300を介してベース基板100と蓋体用基板200とが接合され、各凹部521が気密的に封止される。
以上によって、複数の電子部品500がマトリックス状に配列する積層体400が得られる。このような積層体400では、凹部150の底面153に対し、ベース基板100に配置されている溝160の底部161および蓋体用基板200に配置されている溝210が、それぞれ、積層体400の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっている。
[個片化工程]
次に、積層体400に含まれる複数の電子部品500を個片化する。例えば、図6(c)および図7(a)に示すように、積層体400を、ベース基板100を下側にしてスポンジシート等の柔らかいシート600上に載置する。そして、積層体400を、上側から局所的に押圧する。すると、溝160の開口を広げるようにベース基板100が変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、底部161からクラックC1が生じ、そのクラックC1が溝150の底面153に到達する。さらに、溝210の開口を広げるように蓋体用基板200が変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、底部212からクラックC2が生じ、そのクラックC2が蓋体用基板200の上面に到達する。これにより、図7(b)に示すように、溝160、210に沿って、積層体400に含まれる電子部品500が個片化される。
このような個片化は、例えば、積層体400の上面で、ローラーを下側(積層体400側)へ付勢しつつ転がすことにより、簡単に行うことができる。具体的には、ローラーを溝150、160、210の形成方向に沿って、まず、第1の方向へ転がし、次に、第1の方向に直交する第2の方向へ転がすことにより、上述のような個片化を簡単に行うことができる。
以上、電子部品500の製造方法について説明した。
このような製造方法によれば、ベース基板100および蓋体用基板200の両方に、クラックの起点となる溝、すなわち個片化用の溝160、210が形成されているため、クラックの発生個所を確実に制御でき、積層体400を高精度かつ簡単に個片化することができる。また、それに伴って、電子部品500の歩留まりが向上する。特に、積層体400では、溝160、210が同じ方向(例えば図6中上側)を向いているため、積層体400の厚さ方向の一方側からの応力によって、簡単に積層体400を個片化することができる。
また、本実施形態の製造方法では、積層体400に含まれる複数の電子部品500の間に溝150を設けて、この溝150の底面153にクラックC1が到達するように構成されている。そのため、クラックC1が電子部品500に到達してしまうのを確実に防止できる。また、クラックC2の起点となる溝210も、溝150と重なるように設けられているため、クラックC2が電子部品500に到達してしまうのを確実に防止することができる。これにより、例えば、リッド530やベース基板520のひび割れが防止され、機械的強度および収納空間3の気密性が確保された電子部品500を、より確実に製造することができる。
また、本実施形態の製造方法では、各電子部品500の側壁524となる凸部131を溝150によって分離し、さらに、溝150の幅W2を広く確保することにより、隣り合う凸部131の上面に塗布された低融点ガラス300の蓋体用基板200上での接触および一体化を防止している。また、低融点ガラス300は、溝210を避けて形成されている(すなわち、低融点ガラス300が溝210と非接触となっている)。そのため、積層体400を個片化する際に、低融点ガラス300にクラックが入るのを効果的に防止することができる。
なお、本実施形態において、ベース基板100の溝150の底面153にさらに溝を形成してもよい。この場合、溝は、その底部(頂部)が溝160の底部161と対向するように形成するのが好ましい。このような溝を形成することにより、電子部品500の個片化を、前述した方法と比較して同等またはそれ以上に、簡単かつ確実に行うことができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の電子部品の製造方法の第2実施形態について説明する。
図8ないし図10は、本発明の第2実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図、図11は、ベース基板の変形例を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図8〜図11中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
以下、第2実施形態の電子部品の製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態の電子部品の製造方法は、個片化用の溝の構成(配置等)が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
電子部品500の製造方法は、基板用意工程と、実装工程と、蓋体用基板載置工程と、減圧工程と、溶融工程と、個片化工程とを有している。
[基板用意工程]
まず、ベース基板100Aと蓋体用基板200とを用意する。
ベース基板100Aの製造は、まず、図8(a)に示すように、前述した第1実施形態と同様にして、セラミックグリーンシート120上に格子状の凸部130を形成し、セラミックグリーンシート140を得る。次に、各種電極を形成した後、図8(b)に示すように、凸部130の上面に開放する格子状の溝150Aを形成する。次に、セラミックグリーンシート140を焼結することにより、図8(c)に示すように、ベース基板100Aが得られる。ベース基板100Aでは、溝150Aによって凸部130がマトリックス状に配列した複数の枠状の凸部131に分割される。各凸部131は、側壁524を構成する。
溝150Aは、一対の側面151A、152Aと、これら側面151A、152Aを下端にて連結する底面153Aとを有している。このような溝150Aの深さT1としては、特に限定されないが、ベース基板100Aの厚さT2の50%以上であるのが好ましい。深さT1の上限値としては、特に限定されないが、ベース基板100Aの機械的強度を考慮すると、ベース基板100Aの厚さT2の90%程度とするのが好ましい。すなわち、T1、T2は、0.5T2≦T1≦0.9T2なる関係を満足するのが好ましい。これにより、溝150Aの底面153Aとベース基板100Aの下面との離間距離が十分に短くなり、溝150Aから入ったクラックをより確実かつ速やかにベース基板100Aの下面へ到達させることができる。そのため、後述する個片化をより確実に行うことができる。
溝150Aの開口の幅W2としては、特に限定されないが、10μm以上200μm程度であるのが好ましい。後述する工程にて、各凸部131の上面に低融点ガラス300を塗布するが、上述したような数値範囲とすることにより、隣り合う凸部131の上面同士を必要かつ十分に離間させることができる。そのため、製造工程中、一方の凸部131の上面に塗布した低融点ガラス300と他方の凸部131の上面に塗布した低融点ガラス300との非接触状態を維持することができる。
また、溝150Aの底面153Aの幅W3としては、特に限定されないが、小さいほど好ましく、具体的には10μm以下であるのが好ましい。これにより、溝150Aの底面153Aからクラックを入れることができるため、言い換えれば、クラックが入る場所を高精度に制御できるため、より確実に個片化を行うことができる。
なお、底面153Aは、省略してもよい。すなわち、図8(d)に示すように、幅W3を0μmとし、溝150Aを先の尖った略V字状の溝としてもよい。このような形状とすることにより、上述した効果がより顕著となる。
一方、蓋体用基板200を前述したベース基板100と同様にして製造する。すなわち、まず、混合物110をドクターブレード法等によってシート状に形成したセラミックグリーンシートを用意し、セラミックグリーンシートの一方の面に格子状の溝210Aをした後、セラミックグリーンシートを焼成することにより得られる。なお、溝210Aについては後に詳細に説明する。
[実装工程]
前述した第1実施形態の実装工程と同様であるため、説明を省略する。
[蓋体用基板載置工程]
まず、図9(b)に示すように、蓋体用基板200Aを準備する。前述したように、蓋体用基板200Aには、その上面に開放する格子状の溝210Aが形成されている。溝210Aは、個片化用の溝である。このような溝210Aは、蓋体用基板200Aとベース基板100Aとを接合した状態(後述する積層体400Aの状態)において、その平面視にて、溝150Aと重なるように、より具体的には、その底部(頂部)212Aが溝150Aの開口の内側に位置するように形成されている。言い換えると、底部212Aが溝150Aの開口と対向するように形成されている。これにより、後述する個片化の際、より確実に、溝210Aから入ったクラックを溝150Aの開口へ導くことができる。
溝210Aの横断面形状としては、特に限定されないが、少なくとも底部212Aが尖っているのが好ましい。なお、前記「尖っている」とは、例えば、底部212Aの幅が10μm以下であることを意味する。本実施形態の溝210Aは、略V字状の溝となっている。
また、溝210Aの深さT4としては、特に限定されないが、蓋体用基板200の厚さT5の50%以上であるのが好ましい。深さT4の上限値としては、特に限定されないが、蓋体用基板200Aの機械的強度を考慮すると、蓋体用基板200Aの厚さT5の90%程度とするのが好ましい。すなわち、T4、T5は、0.5T5≦T4≦0.9T5なる関係を満足するのが好ましい。これにより、溝210Aの底部212Aと蓋体用基板200Aの下面との離間距離が十分に短くなり、溝210Aから入ったクラックをより確実かつ速やかに蓋体用基板の下面へ到達させることができる。そのため、後述する個片化をより確実に行うことができる。
次に、図9(c)に示すように、蓋体用基板200Aを、溝210Aが形成されていない面をベース基板100Aにしてベース基板100Aの上面に載置する。これにより、積層体400Aが得られる。このような積層体400Aでは、前述したように、隣り合う凸部131が十分離間しているため、各凸部131の上面に塗布された低融点ガラス300が互いに独立している。すなわち、積層体400Aでは、隣り合う一対の凸部131に塗布された低融点ガラス300同士が非接触で存在している。また、各低融点ガラス300は、溝210Aとも非接触で存在している。
[減圧工程]
前述した第1実施形態の減圧工程と同様であるため、説明を省略する。
[溶融工程]
前述した第1実施形態の溶融工程と同様であるため、説明を省略する。
[個片化工程]
次に、積層体400Aに含まれる複数の電子部品500を個片化する。例えば、図10(a)、(b)に示すように、積層体400Aを、蓋体用基板200Aを下側にしてスポンジシート等の柔らかいシート600上に載置する。そして、積層体400Aを、上側から局所的に押圧する。すると、溝210Aの開口を広げるように蓋体用基板200Aが変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、溝210Aの底部212AからクラックC2が生じ、そのクラックC2が蓋体用基板200Aの上面であって溝150Aの開口の内側に到達する。さらに、溝150Aの開口を広げるようにベース基板100Aが変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、溝150Aの底面153AからクラックC1が生じ、そのクラックC1がベース基板100Aの上面に到達する。これにより、図10(c)に示すように、積層体400Aに含まれる電子部品500が個片化される。
以上、電子部品500の製造方法について説明した。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
ここで、図11に示すように、ベース基板100の下面(溝150Aと反対側の面)には、溝160が形成されていてもよい。これにより、個片化をより簡単かつ確実に行うことができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の電子部品の製造方法の第3実施形態について説明する。
図12は、本発明の第3実施形態にかかる電子部品の製造方法によって製造される電子部品を示す断面図、図13ないし図15は、本発明の第3実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図12〜図15中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
以下、第3実施形態の電子部品の製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態の電子部品の製造方法は、ベース基板および蓋体用基板の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
1.電子部品
図12に示すように、電子部品500Bが有するパッケージ510Bは、板状のベース基板520Bと、下面に開放する凹部531Bを有する蓋状のリッド530Bとが低融点ガラス570にて接合されている。そして、凹部531Bの開口がベース基板520Bによって塞がれることにより、気密的な収納空間3が形成されている。このような構成によれば、パッケージ510の構成が簡単となる。
2.電子部品の製造方法
電子部品500Bの製造方法は、基板用意工程と、実装工程と、蓋体用基板載置工程と、減圧工程と、溶融工程と、個片化工程とを有している。
[基板用意工程]
まず、ベース基板100Bと蓋体用基板200Bとを用意する。
ベース基板100Bは、板状をなしており、その上面には格子状の溝150Bが形成されている。このようなベース基板100Bでは、格子状の溝150Bで区画された複数の領域(個片化領域)が、それぞれ、ベース基板520Bを形成する。
ベース基板100Bの製造は、まず、図13(a)に示すように、混合物110をドクターブレード法等によってシート状に形成したセラミックグリーンシート120を用意する。次に、図13(b)に示すように、例えば、ナイフカット等によって、セラミックグリーンシート120の上面に開放する格子状の溝150Bを形成する。次に、前述した第1実施形態と同様にして各種電極(接続電極、外部実装電極および貫通電極)を形成する。次に、セラミックグリーンシート120を焼結する。これにより、図13(c)に示すように、ベース基板100Bが得られる。
溝150Bの横断面形状としては、特に限定されないが、少なくとも底部154Bが尖っているのが好ましい。なお、前記「尖っている」とは、例えば、底部154Bの幅が10μm以下であることを意味する。本実施形態の溝150Bは、略V字状の溝となっている。
また、溝150Bの深さT1としては、特に限定されないが、ベース基板100Bの厚さT2の50%以上となるような値であるのが好ましい。深さT1の上限値としては、特に限定されないが、ベース基板100Bの機械的強度を考慮すると、ベース基板100Bの厚さT2の90%程度とするのが好ましい。すなわち、T1、T2は、0.5T2≦T1≦0.9T2なる関係を満足するのが好ましい。これにより、溝150Bの底部154Bとベース基板100Bの下面との離間距離を十分に短くすることができ、溝150Bから入ったクラックをより確実かつ速やかにベース基板100Bの下面へ到達させることができる。そのため、後述する個片化をより確実に行うことができる。
一方、蓋体基板200Bは、前述した第1実施形態のベース基板100と同様の形状を有している。そのため、蓋体用基板200Bは、ベース基板100と同様にして形成することができる。簡単に説明すると、まず、図13(d)に示すように、図示しない各種電極が形成されたセラミックグリーンシート250上に格子状の凸部260を形成してなるセラミックグリーンシート270を得る。次に、図13(e)に示すように、凸部260の上面(頂面)に開放する格子状の溝(凹部)230Bを形成するとともに、セラミックグリーンシート270の下面に開放する格子状の溝210Bを形成する。次に、セラミックグリーンシート270を焼結することにより、図14(a)に示すように、蓋体用基板200Bが得られる。
蓋体用基板200Bでは、溝(凹部)230Bを形成することにより、凸部260がマトリックス状に配列した複数の枠状の凸部261に分割される。分割された各凸部261は、リッド530の側壁を構成し、その内側(凹部531B)に振動素子590が収納される。言い換えれば、蓋体用基板200Bは、上方に突出し、内側に振動素子590を収納する複数の枠状の凸部261と、隣り合う一対の凸部261の間に位置する溝(凹部)230Bとを有している。
各凸部261の上面の幅W5としては、特に限定されないが、50μm以上200μm以下程度の範囲であるのが好ましい。後述するように、各凸部261の上面には低融点ガラス300が塗布され、この低融点ガラス300を介してベース基板100Bと蓋体用基板200Bとが接合される。幅W5を上記範囲とすることにより、凸部261が過度に太くなるのを防止しつつ、低融点ガラス300との接触面(低融点ガラスの塗布面)を十分に確保することができ、ベース基板100Bと蓋体用基板200Bとを十分な強度で接合することができる。
溝230Bは、一対の側面231B、232Bと、これら側面231B、232Bを下端にて連結する底面233Bとを有している。側面231B、232Bは、それぞれ、蓋体用基板200Bの法線に対して傾斜した傾斜面となっており、溝230Bの幅が開口から底面233Bに向けて漸減している。すなわち、溝230Bは、略台形の横断面形状を有している。
また、溝230Bの深さT6としては、特に限定されないが、50μm以上200μm以下程度であるのが好ましい。また、深さT6は、蓋体用基板200Bの厚さT5の50%以上であるのが好ましい。すなわち、T5、T6は、T6≧T5/2なる関係を満足するのが好ましい。
溝230Bの開口の幅W6としては、特に限定されないが、10μm以上200μm程度であるのが好ましい。後述する工程にて、各凸部261の上面に低融点ガラス300を塗布するが、上述したような数値範囲とすることにより、隣り合う凸部261の上面同士を必要かつ十分に離間させることができる。そのため、製造工程中、一方の凸部261の上面に塗布した低融点ガラス300と他方の凸部261の上面に塗布した低融点ガラス300との非接触状態を維持することができる。
溝230Bの底面233Bの幅W7としては、特に限定されないが、20μm以上100μm以下程度であるのが好ましい。これにより、底面233Bの幅が必要かつ十分なものとなり、後述する個片化の際、より確実に、溝210Bをきっかけに入ったクラックを底面233Bに導くことができる。
一方、溝210Bは、蓋体用基板200Bの平面視にて、その底部212Bが溝230Bの底面233Bと重なるように形成されている。言い換えると、溝210Bは、その底部(頂部)211Bが底面233Bと厚さ方向に対向するように形成されている。これにより、後述する個片化の際、より確実に、溝210Bから入ったクラックを底面233Bに導くことができる。
また、溝210Bの横断面形状としては、特に限定されないが、少なくとも底部212Bが尖っているのが好ましい。なお、前記「尖っている」とは、例えば、底部212Bの幅が10μm以下であることを意味する。本実施形態の溝210Bは、略V字状の溝となっている。
また、溝210Bの深さT8としては、特に限定されないが、底面233Bとの離間距離D2が、蓋体用基板200Bの厚さT5の30%以下となるような値であるのが好ましい。すなち、深さT8は、(T6+T8)/T5>0.7なる関係を満足するのが好ましい。溝210Bをこのような深さとすることにより、後述する個片化の際、溝210Bをきっかけに入ったクラックを底面233Bに導くことができる。
[実装工程]
まず、蓋体用基板200Bの各凸部261の上面の全周にわたって、液状状態の低融点ガラス300を塗布し、仮焼成する。次に、溝160Bで仕切られた各領域内に振動素子590を実装する。
[蓋体用基板載置工程]
蓋体用基板200Bをベース基板100Bに載置する。これにより、積層体400Bが得られる。ここで、積層体400Bでは、1つの振動素子590が、1つの枠状の凸部261によって覆われている。また、積層体400Bでは、溝150Bが溝230Bと重なるように形成されている。具体的には、溝150Bは、その開口が230Bの開口と連通(対向)するように形成されている。これにより、後述する個片化の際、より確実に、溝150Bの底部154Bからクラックを入れることができる。
すなわち、積層体400Bでは、溝230Bの底面233Bに対し、ベース基板100に配置されている溝150Bの底部154Bおよび蓋体用基板200に配置されている溝210Bが、それぞれ、積層体400Bの厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっている。
[減圧工程]
前述した第1実施形態の減圧工程と同様であるため、説明を省略する。
[溶融工程]
前述した第1実施形態の溶融工程と同様であるため、説明を省略する。
[個片化工程]
次に、積層体400Bに含まれる複数の電子部品500Bを個片化する。例えば、図14(c)および図15(a)に示すように、積層体400Bを、蓋体用基板200Bを下側にしてスポンジシート等の柔らかいシート600上に載置する。そして、積層体400Bを、上側から局所的に押圧する。すると、溝210Bの開口を広げるように蓋体用基板200Bが変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、底部212BからクラックC2が生じ、そのクラックC2が溝230Bの底面233Bに到達する。さらに、溝150Bの開口を広げるようにベース基板100Bが変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、溝150Bの底部154BからクラックC1が生じ、そのクラックC1がベース基板100Bの上面に到達する。これにより、図15(b)に示すように、積層体400Bに含まれる電子部品500Bが個片化される。なお、クラックC1、C2の発生順は、どちらが先でもよいし、同時に発生してもよい。
以上、電子部品500Bの製造方法について説明した。
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
<第4実施形態>
次に、本発明の電子部品の製造方法の第4実施形態について説明する。
図16ないし図18は、本発明の第4実施形態にかかる電子部品の製造方法を説明するための断面図、図19は、蓋体用基板の変形例を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図16〜図19中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
以下、第4実施形態の電子部品の製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態の電子部品の製造方法は、個片化用の溝の構成(配置等)が異なる以外は、前述した第3実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
電子部品500Bの製造方法は、基板用意工程と、実装工程と、蓋体用基板載置工程と、減圧工程と、溶融工程と、個片化工程とを有している。
[基板用意工程]
まず、ベース基板100Cと蓋体用基板200Cとを用意する。
図16(a)に示すように、ベース基板100Cには、その下面に開放する格子状の溝160Cが形成されている。このようなベース基板100Cでは、格子状の溝160Cで区画された複数の領域(個片化領域)がそれぞれベース基板520Bを形成する。
溝160Cは、個片化用の溝である。溝160Cの横断面形状としては、特に限定されないが、少なくとも底部161Cが尖っているのが好ましい。前記「尖っている」とは、例えば、底部161Cの幅が10μm以下であることを意味する。本実施形態の溝160Cは、略V字状の溝となっている。
また、溝160Cの深さT3としては、特に限定されないが、ベース基板100Cの厚さT2の50%以上であるのが好ましい。また、深さT3の上限値としては、特に限定されないが、ベース基板100Cの機械的強度を考慮すると、ベース基板100Cの厚さT2の90%程度とするのが好ましい。すなわち、T3、T2は、0.5T2≦T3≦0.9T2なる関係を満足するのが好ましい。これにより、溝160Cの底部161Cとベース基板100Cの上面との離間距離が十分に短くなり、溝160Cから入ったクラックをより確実かつ速やかにベース基板100Cの上面へ到達させることができる。そのため、後述する個片化をより確実に行うことができる。
一方、蓋体用基板200Cは、まず、図16(b)に示すように、前述した第3実施形態と同様にして、セラミックグリーンシート250上に格子状の凸部260を形成したセラミックグリーンシート270を得、次に、凸部260の上面(頂部)に開放する格子状の溝230Cを形成する。溝230Cを形成することにより、凸部260がマトリックス状に配列した複数の枠状の凸部261に分割される。次に、セラミックグリーンシート270を焼結する。これにより、図16(c)に示すように、蓋体用基板200Cが得られる。
蓋体用基板200Cにおいて、溝230Cは、一対の側面231C、232Cと、これら側面231C、232Cを下端にて連結する底面233Cとを有している。このような溝230Cの深さT6としては、特に限定されないが、蓋体用基板200Cの厚さT5の50%以上であるのが好ましい。深さT6の上限値としては、特に限定されないが、蓋体用基板200Cの機械的強度を考慮すると、蓋体用基板200Cの厚さT5の90%程度とするのが好ましい。すなわち、T5、T6は、0.5T5≦T6≦0.9T5なる関係を満足するのが好ましい。これにより、溝230Cの底面233Cと蓋体用基板200Cの下面との離間距離が十分に短くなり、溝230Cから入ったクラックをより確実かつ速やかに蓋体用基板200Cの下面へ到達させることができる。そのため、後述する個片化をより確実に行うことができる。
溝230Cの開口の幅W6としては、特に限定されないが、10μm以上200μm程度であるのが好ましい。後述する工程にて、各凸部261の上面に低融点ガラス300を塗布するが、上述したような数値範囲とすることにより、隣り合う凸部261の上面同士を必要かつ十分に離間させることができる。そのため、製造工程中、一方の凸部261の上面に塗布した低融点ガラス300と他方の凸部261の上面に塗布した低融点ガラス300との非接触状態を維持することができる。
また、溝230Cの底面233Cの幅W7としては、特に限定されないが、小さいほど好ましく、具体的には10μm以下であるのが好ましい。これにより、溝230Cの底面233Cからクラックを入れることができる、すなわち、クラックが入る場所を高精度に制御できるため、より確実に個片化を行うことができる。
なお、底面233Cは、省略してもよい。すなわち、図16(d)に示すように、幅W7を0μmとし、溝230Cを先の尖った略V字状の溝としてもよい。このような形状とすることにより、上述した効果がより顕著となる。
[実装工程]
次に、蓋体用基板200Cの各凸部261の上面の全周にわたって、液状状態の低融点ガラス300を塗布し、仮焼成した後、ベース基板100Cの上面(溝160Cと反対側の面)であって、溝160Cで仕切られた各領域内に振動素子590を実装する。
[蓋体用基板載置工程]
次に、蓋体用基板200Cをベース基板100Cに載置する。これにより、積層体400Cが得られる。
ここで、積層体400Cでは、1つの振動素子590が、1つの枠状の凸部261によって覆われている。また、積層体400Cでは、溝160Cが溝230Cと重なるように形成されている。言い換えると、積層体400Cの厚さ方向の平面視にて、溝160Cは、その底部161Cが230Cの開口と対向するように形成されている。これにより、後述する個片化の際、より確実に、溝160Cの底部161Bから入ったクラックを、溝230Cに導くことができる。
[減圧工程]
前述した第1実施形態の減圧工程と同様であるため、説明を省略する。
[溶融工程]
前述した第1実施形態の溶融工程と同様であるため、説明を省略する。
[個片化工程]
次に、積層体400Cに含まれる複数の電子部品500Bを個片化する。例えば、図17(b)および図18(a)に示すように、積層体400Cを、ベース基板100Cを下側にしてシート600上に載置する。そして、積層体400Cを上側から局所的に押圧する。すると、溝160Cの開口を広げるようにベース基板100Cが変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、底部161CからクラックC1が生じ、そのクラックC1がベース基板100Cの上面であって溝230Cの開口に到達する。さらに、溝230Cの開口を広げるように蓋体用基板200Cが変形(図中の矢印方向へ変形)する。これにより、溝230Cの底面233CからクラックC2が生じ、そのクラックC2が蓋体用基板200Cの上面に到達する。これにより、図18(b)に示すように、積層体400Cに含まれる電子部品500Bが個片化される。なお、クラックC1、C2の発生順は、どちらが先でもよいし、同時に発生してもよい。
以上、電子部品500Bの製造方法について説明した。
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
ここで、図19に示すように、蓋体用基板200Cの上面(溝230Cと反対側の面)には、溝210が形成されていてもよい。これにより、個片化をより簡単かつ確実に行うことができる。
3.電子機器
次いで、本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を適用した電子機器(本発明の電子機器)について、図20〜図22に基づき、詳細に説明する。
図20は、本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子部品500が内蔵されている。
図21は、本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1000が配置されている。このような携帯電話機1200には、フィルター、共振器等として機能する電子部品500が内蔵されている。
図22は、本発明の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器等として機能する電子部品500が内蔵されている。
なお、本発明の電子部品を備える電子機器は、図20のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図21の携帯電話機、図22のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等に適用することができる。
以上、本発明の電子部品の製造方法および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、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よい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
100…ベース基板 100A…ベース基板 100B…ベース基板 100C…ベース基板 110…混合物 120…セラミックグリーンシート 130…凸部 131…凸部 140…セラミックグリーンシート 150…溝 150A…溝 150B…溝 151、152…側面 151A、152A…側面 153…底面 153A…底面 154B…底部 160…溝 160B…溝 160C…溝 161…底部 161B…底部 161C…底部 200…蓋体用基板 200A…蓋体用基板 200B…蓋体用基板 200C…蓋体用基板 210…溝 210A…溝 210B…溝 211…開口 212…底部 212A…底部 212B…底部 230B…溝 230C…溝 231B、232B…側面 231C、232C…側面 233B…底面 233C…底面 250…セラミックグリーンシート 260…凸部 261…凸部 263B…底面 270…セラミックグリーンシート 3…収納空間 300…低融点ガラス 310…ギャップ材 400…積層体 400A…積層体 400B…積層体 400C…積層体 500…電子部品 500B…電子部品 510…パッケージ 510B…パッケージ 520…ベース基板 520B…ベース基板 521…凹部 523…基部 524…側壁 530…リッド 530B…リッド 531B…凹部 541、551…接続電極 542、552…外部実装電極 543、553…貫通電極 561、562…導電性接着剤 570…低融点ガラス 590…振動素子 591…圧電基板 593…励振電極 593a…電極部 593b…ボンディングパッド 593c…配線 595…励振電極 595a…電極部 595b…ボンディングパッド 595c…配線 600…シート 900…金型 910…凹部 1000……表示部 1100……パーソナルコンピューター 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース 1304……受光ユニット 1306……シャッタボタン 1308……メモリー 1312……ビデオ信号出力端子 1314……入出力端子 1430……テレビモニター 1440……パーソナルコンピューター T1…深さ T2…厚さ T3〜T6、T8…深さ C1、C2…クラック W1〜W7…幅 D1、D2…離間距離

Claims (5)

  1. 表裏面を有し、前記表面には複数の個片化領域が、前記裏面には前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
    前記ベース基板の前記個片化領域に機能素子を配置する工程と、
    前記ベース基板の表面側と、前記蓋体用基板の前記溝が配置されている側の面側とを接合して積層体を形成する工程と、
    前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
    を含み、
    前記ベース基板は、前記表面から突出して内側に前記機能素子が配置されるための枠状の凸部と、隣り合う一対の前記凸部の間に位置する有底の凹部と、を有し、
    前記積層体は、前記凹部の底面に対し、前記ベース基板に配置されている溝の底部および前記蓋体用基板に配置されている溝が、それぞれ前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 表裏面を有し、前記表面には複数の個片化領域が、前記裏面には前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
    前記ベース基板の前記個片化領域に機能素子を配置する工程と、
    前記ベース基板の表面側と、前記蓋体用基板の前記溝が配置されている側の面側とを接合して積層体を形成する工程と、
    前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
    を含み、
    前記蓋体用基板に配置されている溝は、一対の側面と、前記一対の側面を連結する底面と、を有し、
    前記ベース基板に配置されている溝は、底部が尖っており、
    前記蓋体用基板に配置されている溝の幅が、前記ベース基板に配置されている溝の幅よりも大きく、
    前記蓋体用基板は、前記溝が配置されている側の面に、前記個片化領域ごとに前記機能素子を収容するための複数の凹部を有し、
    前記蓋体用基板に配置されている溝は、前記蓋体用基板の厚み方向の平面視にて、隣り合う一対の前記凹部の間に位置するとともに、これらを分割するように設けられ、
    前記積層体は、前記ベース基板に配置されている溝の底部と前記蓋体用基板に配置されている前記溝の底面とが前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする電子部品の製造方法。
  3. 複数の個片化領域を有し、前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、表裏面を有し、前記表面には前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
    前記ベース基板の前記溝が配置されている面の前記個片化領域ごとに機能素子を配置する工程と、
    前記個片化領域ごとに前記機能素子を覆うように、前記蓋体用基板の前記裏面側を前記ベース基板に接合して積層体を形成する工程と、
    前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
    を含み、
    前記蓋体用基板は、前記裏面から突出して内側に前記機能素子が収容されるための枠状の凸部と、隣り合う一対の前記凸部の間に有底の凹部とを有し、
    前記積層体は、前記凹部の底面に対し、前記ベース基板に配置されている溝の底部および前記蓋体用基板に配置されている溝が、それぞれ前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする電子部品の製造方法。
  4. 複数の個片化領域を有し、前記個片化領域を個片化するための溝が配置されているベース基板と、表裏面を有し、前記表面には前記ベース基板とともに個片化するための溝が配置されている蓋体用基板とを用意する工程と、
    前記ベース基板の前記溝が配置されている面の前記個片化領域ごとに機能素子を配置する工程と、
    前記個片化領域ごとに前記機能素子を覆うように、前記蓋体用基板の前記裏面側を前記ベース基板に接合して積層体を形成する工程と、
    前記積層体を前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝に沿って割ることにより前記個片化領域毎に個片化する工程と、
    を含み、
    前記ベース基板に配置されている溝は、一対の側面と、前記一対の側面を連結する底面と、を有し、
    前記蓋体用基板に配置されている溝は、底部が尖っており、
    前記ベース基板に配置されている溝の幅が、前記蓋体用基板に配置されている溝の幅よりも大きく、
    前記ベース基板は、前記溝が配置されている側の面にある前記個片化領域ごとに前記機能素子を収容するための複数の凹部を有し、
    前記ベース基板に配置されている溝は、前記ベース基板の厚み方向の平面視にて、隣り合う一対の前記凹部の間に位置するとともに、これらを分割するように設けられ、
    前記積層体は、前記蓋体用基板に配置されている溝の底部と前記ベース基板に配置されている溝の底面とが前記積層体の厚さ方向の平面視で少なくとも一部が重なっていることを特徴とする電子部品の製造方法。
  5. 前記積層体では、前記ベース基板に配置されている溝および前記蓋体用基板に配置されている溝を避けてガラス材料が配置されている請求項1ないしのいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
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