JP6355013B2 - 中空部を有する実装構造体およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、実装構造体に関し、特に、弾性表面波（ＳＡＷ）チップなど、内部に空間（中空部）を有する電子部品を備えた、実装構造体に関する。

近年、電子機器の小型化がすすみ、電子機器に搭載される電子部品にも薄型化、小型化が求められている。携帯電話などのノイズ除去に用いられるＳＡＷチップも例外ではない。ＳＡＷチップは、圧電基板（圧電体）上を伝搬する表面波を利用して所望の周波数をフィルタリングするため、圧電体上の電極と、ＳＡＷチップが搭載される回路基板との間には空間が必要である。

圧電体上の電極と、ＳＡＷチップが搭載される回路基板との間に空間を確保するため、例えば、特許文献１および２には、圧電体上の電極の周囲に感光性樹脂によりリブパターンを形成し、リブの上部に他の感光性樹脂フィルムを貼り付けて蓋部を形成する中空構造体の製造方法が教示されている。

国際公開第２０１１／１４５７５０号パンフレット 特開２０１３−１７８５２６号公報

特許文献１および２の方法では、蓋部と、圧電体上の電極との間に、電極を取り囲むようにリブパターンを設けて、電子部品が製造される。この電子部品は、図６Ａに示すように、複数のバンプ２３０を介して配線基板２２０に実装される。リブ２１３内には、導体２１５が貫通しており、この導体２１５とバンプ２３０とにより、電子部品２００の電極２１２と配線基板２２０とが導通される。

配線基板２２０に実装された電子部品２００は、図６Ｂに示すように、樹脂封止材２４０で封止される。封止には、通常、寸法精度の高いトランスファー成型法が用いられる。トランスファー成型では、液状化または軟化した熱硬化性樹脂を含むモールド材が金型に圧入される。

ここで、バンプ２３０の高さは、通常、５０〜６０μｍであり、液状化または軟化したモールド材は、バンプ２３０の間を通り抜けて、電子部品２００の蓋部２１４と配線基板２２０との間にも充填される。このとき、モールド材は、蓋部２１４を押し上げ、蓋部２１４は強い圧力を受ける。蓋部２１４が圧力を受けると、図６Ｂに示すように、電極２１２と蓋部２１４との間の空間２１６が狭くなる。この状態でモールド材が硬化して、樹脂封止材２４０が形成されると、ＳＡＷチップの作用が妨げられる。なかでも、テレビなどに用いられるＳＡＷチップは、一辺が１０ｍｍ以上であるため、液状化または軟化したモールド材による圧力の影響をより受けやすい。圧力が大きいと、蓋部２１４が破損することも懸念される。蓋部２１４が破損すると、空間２１６内に液状化または軟化したモールド材が侵入し、空間２１６を十分に確保することが難しくなる。

また、携帯電話やデジタルカメラをはじめとする各種電子機器の小型化により、ＳＡＷチップ自体の薄型化も求められている。そのため、蓋部２１４の厚みはもとより、空間２１６の高さも小さくする必要がある。この場合、蓋部２１４の変形がＳＡＷチップの性能に与える影響は、さらに大きくなる。

本発明は、トランスファー成型法による封止を行う場合にも、中空部を形成する蓋部の変形が小さく、蓋部と機能領域との間に十分な空間を確保することのできる実装構造体を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の一局面は、第一回路部材と、前記第一回路部材に実装された第二回路部材とを具備し、前記第二回路部材は、機能領域を備える素子と、前記機能領域に対向するように配置された平板状の蓋部と、前記機能領域と前記蓋部との間に空間を形成するために、前記機能領域を取り囲むように形成されたリブと、前記素子と導通する導体と、を備え、前記蓋部と前記第一回路部材とが、複数のバンプで接合されており、前記複数のバンプが、前記導体と導通する導通バンプと、前記導体と導通しない非導通バンプと、を含み、前記蓋部と前記非導通バンプとの接着面積が、前記蓋部の前記リブで取り囲まれる領域の面積の０．１％以上、７０％以下である、実装構造体に関する。

本発明の他の一局面は、前記の平板状の蓋部を形成するためのシート材料であって、少なくとも非導通バンプを形成するための凸部を備えた、シート材料に関する。

本発明のさらに他の一局面は、前記の実装構造体を形成するための第二回路部材であって、機能領域を備える素子と、前記機能領域に対向するように配置された平板状の蓋部と、前記機能領域と前記蓋部との間に空間を形成するために、前記機能領域を取り囲むよう形成されたリブと、前記素子と導通する導体と、を備え、前記蓋部が、前記非導通バンプを備えた、第二回路部材に関する。

本発明のさらに他の一局面は、前記の実装構造体を形成するための第二回路部材の製造方法であって、前記素子を準備する工程と、前記素子上に、前記機能領域を取り囲むリブを形成する工程と、前記リブを介して前記機能領域に対向する、平板状の蓋部を形成する工程と、前記素子と導通する導体を形成する工程と、前記蓋部に、前記非導通バンプを形成する工程と、を有する、第二回路部材の製造方法に関する。

本発明のさらに他の一局面は、前記の実装構造体を形成するための第二回路部材の製造方法であって、前記素子を準備する工程と、前記素子上に、前記機能領域を取り囲むリブを形成する工程と、少なくとも前記非導通バンプを形成するための凸部を備えた平板状物を準備する工程と、前記平板状物を含み、前記リブを介して前記機能領域に対向する、平板状の蓋部を形成する工程と、前記素子と導通する導体を形成する工程と、を有する、第二回路部材の製造方法に関する。

本発明のさらに他の一局面は、（i）第一回路部材および第二回路部材を準備する工程と、（ii）前記第二回路部材を前記第一回路部材に実装する工程と、（iii）前記第一回路部材に実装された前記第二回路部材を樹脂封止材で封止する工程と、を具備し、前記第二回路部材は、機能領域を備える素子と、前記機能領域に対向するように配置された平板状の蓋部と、前記機能領域と前記蓋部との間に空間を形成するために、前記機能領域を取り囲むように形成されたリブと、前記素子と導通する導体と、を備え、前記工程（ii）は、前記蓋部および／または前記第一回路部材が有する複数のバンプにより、前記蓋部と前記第一回路部材とを接合することを含み、前記工程（iii）は、少なくとも前記蓋部と前記第一回路部材との間の空隙を前記樹脂封止材で封止することを含み、前記複数のバンプが、前記導体と導通する導通バンプと、前記導体と導通しない非導通バンプと、を含み、前記蓋部と前記非導通バンプとの接着面積が、前記蓋部の前記リブで取り囲まれる領域の面積の０．１％以上、７０％以下である、実装構造体の製造方法に関する。

本発明の実装構造体によれば、第一回路部材に実装されたＳＡＷチップなどの第二回路部材を、トランスファー成型法により封止する場合にも、第二回路部材の蓋部の変形が小さく、蓋部と第二回路部材の機能領域との間に十分な空間を確保することができる。

第二回路部材の具体的な構成の第一実施形態を示す断面図である。 第一実施形態の第二回路部材を具備する実装構造体の断面図である。 リブ１３で囲まれた領域Ａを説明する断面図および平面図である。 第二回路部材の第二実施形態を示す断面図および平面図である。 第二回路部材の第三実施形態を示す断面図および平面図である。 第二回路部材の第四実施形態を示す断面図および平面図である。 実装構造体の製造方法の一実施形態を示す断面図である。 従来の電子部品（第二回路部材）を配線基板（第一回路基板）に実装した状態を模式的に示す断面図である。 図６Ａにおいて、電子部品（第二回路部材）が樹脂封止材で封止された様子を模式的に示す断面図である。

本発明の実装構造体は、第一回路部材と第二回路部材とを具備している。第一回路部材は、例えば、半導体素子、半導体パッケージ、ガラス基板、樹脂基板、セラミック基板およびシリコン基板よりなる群から選択される少なくとも１種である。これら第一回路部材は、その表面に、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）やＡＣＰ（異方性導電ペースト）のような導電材料層を形成したものであっても良い。樹脂基板としては、例えば、エポキシ樹脂基板（例えば、ガラスエポキシ基板）、フッ素樹脂基板、ビスマレイミドトリアジン基板、フレキシブル樹脂基板（例えば、ポリイミド樹脂基板）などを用いることができる。

第二回路部材は、例えば、素子を備えた電子部品である。ここでの素子とは、機能を発揮する領域（機能領域）を備えた素子である。このような回路部材は、その内部に空間を必要とする。つまり、本発明における第二回路部材とは、内部に空間を有する電子部品であり得る。第二回路部材としては、例えば、ＳＡＷチップ、ＢＡＷ（Bulk Acoustic Wave）チップ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、ＣＭＯＳセンサー、ＣＣＤセンサーなどが挙げられる。

すなわち、本発明の実装構造体は、各種回路部材上に電子部品が搭載されたチップ・オン・ボード（ＣｏＢ）構造（チップ・オン・ウエハ(ＣｏＷ)、チップ・オン・フィルム（ＣｏＦ）、チップ・オン・グラス（ＣｏＧ）を含む）、チップ・オン・チップ（ＣｏＣ）構造、チップ・オン・パッケージ（ＣｏＰ）構造およびパッケージ・オン・パッケージ（ＰｏＰ）構造を有することができる。

第二回路部材の具体的な構成を、ＳＡＷチップを例に挙げて図１に示す。第二回路部材（ＳＡＷチップ）１００は、機能領域ＦＡ（圧電体１１上に形成された、少なくとも一対の櫛形電極１２を備える領域）を備える素子（ＳＡＷフィルタ）１０と、機能領域ＦＡに対向するように配置された平板状の蓋部１４と、機能領域ＦＡと蓋部１４との間に空間１６を形成するために、機能領域ＦＡを取り囲むように形成されたリブ１３と、素子１０（ここでは、素子１０を構成する櫛形電極１２）と導通する導体１５（１５ａおよび１５ｂ）とを備えている。

第二回路部材がＢＡＷチップである場合、素子は、薄膜状の圧電体（圧電薄膜）の上下面を２つの電極で挟み込んだ構造のＢＡＷフィルタであり、機能領域は、一方の面のうち電極を備えた領域である。第二回路部材がＭＥＭＳである場合、その機能領域は、カンチレバー（ハンマー）を備えた領域や可動電極を備えた領域などであり得る。

圧電体１１の材料としては、例えば、チッ化アルミニウム、酸化亜鉛、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムおよび四ホウ酸リチウムなどのリチウム化合物、ガリウム砒素、チタン酸ジルコン酸鉛などが挙げられる。また、電極１２および導体１５（１５ａおよび後述する１５ｂ）の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銀、ニッケル、炭素あるいはこれらの化合物、半田、導電性ポリマー、並びに、これらの混合物などが挙げられる。

機能領域ＦＡを備える素子１０としては、ＳＡＷフィルタおよびＢＡＷフィルタの他に、例えば、各種センサー、機械要素部品、アクチュエータなどが挙げられる。また素子１０は、これら機械要素部品、センサー、アクチュエータなどを１つの基板に集積した集積体などでもよい。センサーとしては、例えば、電気磁気センサー、光センサー、放射線センサー、化学センサーなどが挙げられ、具体的には、ｐＨ電極、加速度計、ひずみゲージ、開閉器、スピーカー、レーザー、ダイオードなどが例示できる。機械要素部品としては、例えば、歯車、ねじ、カム、軸、ばね、ぜんまい、てこなどが挙げられる。アクチュエータは、エネルギーを物理的運動に変える装置であり、主に駆動装置と制御装置とを有しているが、特に限定されない。

リブ１３は、機能領域ＦＡ（ここでは、櫛形電極１２）を取り囲むように形成されている。リブ１３によって、機能領域ＦＡと蓋部１４との間に空間１６が形成され、機能領域による素子１０の機能が発揮される。リブ１３の高さＲｈ（機能領域ＦＡを備える面と蓋部１４との距離）は、1〜３０μｍであることが好ましく、１〜２０μｍであることがより好ましい。リブ１３の高さＲｈがこの範囲であると、第二回路部材を製造しやすく、また、第二回路部材のサイズを大きくすることなく、素子１０が機能を発揮するのに適切な空間を形成しやすい。リブ１３の幅Ｒｗは、1〜３０μｍであることが好ましく、１〜２０μｍであることがより好ましい。リブ１３の幅Ｒｗがこの範囲であると、第二回路部材のサイズを大きくすることなく、空間１６を確保するだけの強度を得ることが容易となる。

蓋部１４は、平板状であり、少なくともリブ１３で取り囲まれた機能領域ＦＡに対向するように配置されている。蓋部１４は、例えば、感光性樹脂、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を含む平板状物や金属板、前記したようなガラス基板、樹脂基板、セラミック基板およびシリコン基板であってもよい。

熱可塑性樹脂としては、耐熱性の高い、いわゆるエンジニアリングプラスチックを用いることができる。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネートなどが挙げられる。
感光性樹脂としては、光エネルギーによって硬化する樹脂であればよく、特に限定されない。例えば、アクリレート化合物やメタクリレート化合物、感光性ポリイミド樹脂等の光重合体が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、ポリイミド、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステルなどを主剤として含むことができる。これらのうちでは、特にポリイミドが弾性率に優れる点で好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これら熱硬化性樹脂をガラス繊維で強化した、ガラス繊維強化樹脂を使用してもよい。

エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ポリエーテル型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうちでは、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂がより好ましい。

また、フェノール樹脂としては、特に限定されないが、ノボラック樹脂が好ましい。ノボラック樹脂は、フェノール類またはナフトール類（例えば、フェノール、クレゾール、ナフトール、アルキルフェノール、ビスフェノール、テルペンフェノール、ナフトール等）と、ホルムアルデヒドとを、縮合重合させたものである。より具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、アラルキルフェノールノボラック樹脂、ビフェニルフェノールノボラック樹脂、テルペンフェノールノボラック樹脂、α−ナフトールノボラック樹脂、β−ナフトールノボラック樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

蓋部１４の大きさは、リブ１３で取り囲まれた部分（後述する領域Ａ）の面積よりも大きければよく、特に限定されない。蓋部１４の厚みＣｗは、５μｍ〜３ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。蓋部１４の厚みＣｗがこの範囲であると、後述するモールド材による封止工程において、蓋部１４の変形をより小さくすることができる。

蓋部１４は、ヤング率２０００ＭＰａ以上の材料を含んでいることが好ましい。蓋部１４が、この範囲のヤング率を有する材料を含んでいることにより、後述するモールド材による封止工程において、蓋部１４の変形をより小さくすることができる。

蓋部１４とリブ１３とは、隙間なく接着していることが、空間１６を確保する点で好ましい。例えば、蓋部１４の一部、具体的には、蓋部１４とリブ１３との当接面の少なくとも一部に配された接着層により、両者が接着されていてもよい。接着層を構成する接着剤としては、特に限定されないが、未硬化または半硬化状態の上記の熱硬化性樹脂を挙げることができる。

導体１５（１５ａおよび１５ｂ）は、素子１０（ここでは、素子１０を構成する櫛形電極１２）と導通しており、後述する導通バンプを介して、第一回路部材２０とも導通している。導体１５（１５ａおよび１５ｂ）は、例えば、導電性ペーストや金属粒子などで形成することができる。図１では、導体１５ｂは、リブ１３の内部を貫通しているが、これに限定されず、リブ１３の表面に配置されていてもよく、リブ１３で取り囲まれた部分（領域Ａ）の外側に配置されていてもよい。

図２に示されるように、第二回路部材１００は、蓋部１４が、複数のバンプ３０を介して第一回路部材２０と接合することにより、第一回路部材２０に実装されている。ここで、複数のバンプ３０は、導体１５と導通する導通バンプ３０Ｃと、導体１５と導通しない非導通バンプ３０Ｎとを含んでいる。非導通バンプ３０Ｎは、蓋部１４および第一回路部材２０とそれぞれ接着しているか、あるいは、後述するように、蓋部１４と一体的に形成され、第一回路部材２０と接着している。後述する封止工程において、第一回路部材２０と蓋部１４との間に侵入したモールド材は、蓋部１４を押し上げようとするが、非導通バンプ３０Ｎにより、蓋部１４の変位は小さく抑制される。そのため、空間１６を保持することが容易となる。

導通バンプ３０Ｃおよび非導通バンプ３０Ｎの高さは、例えば、４０〜７０μｍとすることができる。導通バンプ３０Ｃおよび非導通バンプ３０Ｎの高さは、同じでも異なっていてもよいが、第二回路部材１００を、安定して第一回路部材２０に実装できる点で、同じであることが好ましい。

導通バンプ３０Ｃの材料としては、例えば、半田ボールなどが挙げられる。導通バンプ３０Ｃの配置は、特に限定されず、導体１５と導通する位置に配置すればよい。

非導通バンプ３０Ｎの材料としては、例えば、半田ボールであってもよいし、樹脂を含んでいてもよい。非導通バンプ３０Ｎが樹脂を含む場合は、熱硬化性樹脂を含むことがより好ましい。これにより、熱硬化と同時に、非導通バンプ３０Ｎと蓋部１４あるいは第一回路部材２０とを接着することができ、第二回路部材１００の製造あるいは実装構造体の製造が簡便になるためである。この場合、さらに、蓋部１４あるいは第一回路部材２０も熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、非導通バンプ３０Ｎと蓋部１４あるいは第一回路部材２０とが、より強固に接着されることが期待できる。熱硬化性樹脂としては、蓋部１４の説明で列挙した樹脂を、同じく例示できる。なかでも、接着性に優れる点で、蓋部１４に含まれる樹脂と、非導通バンプ３０Ｎに含まれる樹脂とは、同じ種類であることが好ましい。また、後述するように、非導通バンプ３０Ｎは、蓋部１４を形成するシート材料と一体的に形成されていてもよい。また、非導通バンプ３０Ｎは、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。この場合、例えば、熱溶融させて、非導通バンプ３０Ｎと蓋部１４あるいは第一回路部材２０とを接着することができる。

熱硬化性樹脂は、一般に組成物として用いられる。組成物には、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤および溶剤などを配合することができる。例えば、エポキシ樹脂に、硬化剤として、フェノール樹脂、酸無水物、アミン化合物など、硬化促進剤として、イミダゾール系促進剤、リン系硬化促進剤、ホスホニウム塩系硬化促進剤、双環式アミジン類とその誘導体、有機金属錯体、ポリアミンの尿素化物など、溶剤として、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類などを配合し、エポキシ樹脂組成物を得ることができる。

非導通バンプ３０Ｎの配置は、特に限定されない。なかでも、図３に示すように、リブ１３で囲まれた領域Ａの中央部に対応するように、配置されていることが好ましい。非導通バンプ３０Ｎが、領域Ａの中央部にあると、封止の際のモールド材による圧力が、蓋部１４全体に分散し易くなり、蓋部１４の変形が抑制され易いためである。領域Ａの中央部とは、領域Ａが矩形などの四角形である場合、領域Ａを形作る四角形の対角線が交わる点（交点）Ｃを中心として、領域Ａの面積の０．１〜７０％を占める領域Ａｃを言う。領域Ａｃの形状は特に限定されず、領域Ａと相似形であってもよいし、それ以外の円形、四角形などであってもよい。なお、図３は、第二回路部材１００の断面図（上図）と、第二回路部材１００を蓋部１４の方から見た平面図（下図）である。

非導通バンプ３０Ｎの形状は、特に限定されず、図３と同じ方向から見たときに、円形、四角形、×形、不定形であってもよく、その他の形状であってもよい。配置される非導通バンプ３０Ｎの数も、特に限定されない。また、非導通バンプ３０Ｎと、蓋部１４または第一回路部材２０との接着面積は、第一回路部材２０と第二回路部材１００との実装性を低下させない範囲であれば良い。例えば、非導通バンプ３０Ｎと蓋部１４または第一回路部材２０との接着面積は、それぞれ、領域Ａの面積の０．１％以上であることが好ましく、１％以上であることがより好ましく、また、領域Ａの面積の７０％以下であることが好ましい。接着面積がそれぞれこの範囲であれば、十分な接着性を示すため、蓋部１４の変形が抑制され易くなる。

非導通バンプ３０Ｎは、例えば、図４Ａに示すように、配置することができる。図４Ａでは、交点Ｃを中心とする円形の非導通バンプ３０Ｎが、１つ配置されている。また、図４Ｂのように、交点Ｃの近傍に円形の非導通バンプ３０Ｎを２つ配置してもよい。さらに、図４Ｃに示すように、交点Ｃを中心とする四角形の非導通バンプ３０Ｎを、１つ配置することもできる。非導通バンプ３０Ｎを複数配置する場合、少なくとも一つの非導通バンプ３０Ｎが、中央部（領域Ａｃ内）にあることが望ましい。

なお、本発明の一局面は、図４Ａ〜図４Ｃに示すような、非導通バンプ３０Ｎを備えた第二回路部材を包含する。すなわち、本発明の一局面は、本発明の実装構造体を形成するための第二回路部材（１００）であって、機能領域（ＦＡ）を備える素子（１０）と、機能領域（ＦＡ）に対向するように配置された平板状の蓋部（１４）と、機能領域（ＦＡ）と蓋部（１４）との間に空間（１６）を形成するために、機能領域（ＦＡ）を取り囲むように形成されたリブ（１３）と、素子（１０）と導通する導体（１５）と、を備え、蓋部（１４）は、非導通バンプ（３０Ｎ）を備えている。非導通バンプ３０Ｎは、後述するように、非導通バンプ３０Ｎを構成するための凸部３０Ｎ_Pを備えたシート材料（図５（ｃ２）参照）を用いて、形成されていてもよいし、凸部３０Ｎ_Pを有しないシート材料を用いて蓋部１４を形成した後、形成されたものであってもよい。第二回路部材は、さらに、導通バンプ３０Ｃを備えていてもよい。

実装構造体は、さらに、蓋部１４と第一回路部材２０との間の空隙に充填される樹脂封止材４０を有していてもよい。樹脂封止材４０としては、特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂と硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤等を含む組成物の硬化物を挙げることができる。熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤としては、特に限定されず、前記した熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤が同じく例示できる。無機充填剤としては、溶融シリカの他、結晶シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化珪素等を用いることができる。

次に、本発明のさらに他の一局面である、第二回路部材および実装構造体の製造方法について、図５を参照しながら説明する。最初に、第二回路部材の製造方法について、ＳＡＷチップを例に挙げて説明する。
まず、機能領域ＦＡ（圧電体１１上に形成された、少なくとも一対の櫛形電極１２を備える領域）を備える素子１０（ＳＡＷフィルタ）を準備する。素子１０には、導体１５ａが形成されている（図５（ａ））。導体１５ａは、素子１０（ここでは、素子１０を構成する櫛形電極１２）と導通している。

次に、素子１０上に、機能領域ＦＡを取り囲むように、リブ１３を形成する（図５（ｂ））。このとき、リブ１３は、リブ１３の少なくとも一部が、導体１５ａと接するように形成してもよい。この場合、後述する導体１５ｂは、リブ１３の内部を貫通するように、あるいは、リブ１３で囲まれた領域Ａ側の表面上に形成することができる。また、導体１５ａがリブ１３を貫くような位置に、リブ１３を形成した場合、後述する導体１５ｂは、リブ１３で囲まれた領域Ａの外側に形成することができる。図５（ｂ）では、リブ１３の一部が導体１５ａ上にある場合を示している。なお、本実施形態では、導体１５ｂがリブ１３の内部を貫通するように形成される場合を示すが、これに限定されるものではない。

リブ１３は、例えば、素子１０の機能領域ＦＡを有する面に、感光性樹脂を塗布あるいは感光性樹脂フィルムを積層した後、必要部分にマスクを施した上で、活性光線を照射して、露光部を硬化させることにより形成する方法や、圧電体１０を枠状に削って形成する方法などにより形成すればよく、特に限定されない。なお、後者の場合、枠状のリブ１３を形成した後、その枠内に櫛形電極１２および導体１５ａを形成すればよく、本発明においては、この場合を含むものとする。

リブ１３を形成する際、例えば、図５（ｂ）に示すようなマスク１７を使用して、リブ１３内を貫通する導体１５ｂを形成するための空間１５ｂ_pを同時に形成してもよい。

次いで、リブ１３の素子１０と接合している端部とは反対側の端部全体を覆うように、蓋部１４を形成するためのシート材料１４_Pを載置する（図５（ｃ１））。例えば、シート材料１４_Pが感光性樹脂フィルムである場合、感光性樹脂フィルムをリブ１３の端部に載置した後、必要部分にマスクを施した上で、活性光線を照射して、露光部を硬化させることにより、蓋部１４を形成することができる。また、シート材料１４_Pが前記したようなガラス基板、樹脂基板、セラミック基板およびシリコン基板である場合、リブ１３の端部と接着剤を介して接着させ、蓋部１４を形成した後、蓋部１４を所望の形状に切断することができる。接着剤は、リブ１３の端部上面またはシート材料１４_Pのいずれに塗布しておいてもよい。さらにまた、シート材料１４_Pが熱硬化性樹脂フィルムである場合、熱硬化性樹脂フィルムをリブ１３の端部に載置し、加熱して硬化および接着することにより、蓋部１４を形成した後、蓋部１４を所望の形状に裁断することができる。

ここで、シート材料１４_Pは、非導通バンプ３０Ｎを形成するための凸部３０Ｎ_Pを備えていてもよい（図５（ｃ２））。この場合、シート材料１４_Pの凸部３０Ｎ_Pを有する面が、機能領域ＦＡと対向する面とは反対になるように、シート材料１４_Pをリブ１３の上端部に載置して、蓋部１４を形成することができる。

本発明のさらに他の一局面は、シート材料１４_Pに関する。すなわち、本発明は、平板状の蓋部（１４）を形成するためのシート材料（１４_P）であって、少なくとも非導通バンプ（３０Ｎ）を形成するための凸部（３０Ｎ_P）を備えた、シート材料に関する。

シート材料１４_Pとしては、例えば、感光性樹脂や熱硬化性樹脂を含む樹脂基板、ガラス基板、セラミック基板およびシリコン基板などが挙げられる。感光性樹脂および熱硬化性樹脂としては、前記した樹脂を同じく例示できる。シート材料１４_Pの厚みは、５μｍ〜３ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。シート材料１４_Pの厚みがこの範囲であると、後述するモールド材による封止工程において、蓋部１４の変形をより小さくすることができる。

凸部３０Ｎ_Pとしては、非導通バンプ３０Ｎで列挙した材料を、同じく例示できる。また、凸部３０Ｎ_Pは、インクジェット、スクリーン印刷や転写法、メッキ法などにより、シート材料１４_Pの表面の所定の位置に形成することができる。さらに、エンボス加工等の物理的方法により、シート材料１４_Pに凹凸を設けて、凸部３０Ｎ_Pをシート材料１４_Pと一体的に形成してもよい。なお、凸部３０Ｎ_P同士の間隔や密度などは、適宜設定すればよい。凸部３０Ｎ_Pの高さは、後述する導通バンプ３０Ｃと同じになるように設定すればよい。

続いて、空間１５ｂ_pと通じるように、蓋部１４にレーザー照射などにより穴をあけて、導電性ペーストや金属粒子を充填し、素子１０と導通する導体１５ｂを形成する（図５（ｄ））。

その後、蓋部１４のリブ１３で囲まれた領域Ａに対応する位置に非導通バンプ３０Ｎを形成する。さらに、蓋部１４の導体１５と導通する位置に、導通バンプ３０Ｃを設置するための導通パッド（図示せず）、および、導通バンプ３０Ｃを形成する（図５（ｅ１））。非導通バンプ３０Ｎおよび導通バンプ３０Ｃを設ける工程の順序は、特に限定されない。

なお、非導通バンプ３０Ｎがすでに形成されている場合には、導通バンプ３０Ｃのみを形成すればよい。また、導通バンプ３０Ｃおよび非導通バンプ３０Ｎは、蓋部１４ではなく、第一回路部材２０の所定の位置に形成されてもよい。さらにまた、各バンプのいずれか一方を蓋部１４の所定の位置に形成し、他方を第一回路部材２０の所定の位置に形成してもよい（図５（ｅ２）参照）。なお、図５（ｅ２）では、導通バンプ３０Ｃを蓋部１４に形成し、非導通バンプ３０Ｎを第一回路部材２０に形成する場合を示している。導通バンプ３０Ｃおよび非導通バンプ３０Ｎは、インクジェットやスクリーン印刷、転写法、メッキ法などにより、蓋部１４または第一回路部材２０の所定の位置に形成することができる。

次いで、第一回路部材２０に、第二回路部材１００を導通バンプ３０Ｃおよび非導通バンプ３０Ｎを介して搭載し、加熱工程および冷却工程を経て、第二回路部材１００を第一回路部材２０に実装する。最後に、第二回路部材１００の表面、第二回路部材１００が複数実装されている場合には第二回路部材１００同士の間、および、蓋部１４と第一回路部材２０との間の空隙に、モールド材４０_pを充填して、第二回路部材１００を封止する（図５（ｆ））。

モールド材４０_pとしては、前記した熱硬化性樹脂もしくはこれを含む組成物が同じく例示できる。組成物には、硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤等を混合することができる。硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤としては、特に限定されず、前記した硬化剤、硬化促進が同じく例示できる。モールド材４０_pは、加熱により硬化し、樹脂封止材４０となる。モールド材４０_pの充填および硬化には、例えば、トランスファー成型法や圧縮成型法などを用いることができる。なかでも、寸法精度の点で、トランスファー成型法を用いることが好ましい。硬化は、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは１００〜１７５℃で、１〜１５分間行う。必要に応じて、１００〜２００℃、３０分〜２４時間のポストキュアを行うことができる。

トランスファー成型法では、液状化または軟化したモールド材４０_pが金型に圧入され、蓋部１４と第一回路部材２０との間の空隙にもモールド材４０_pが充填される。このとき、蓋部１４には、モールド材４０_pによる圧力がかかり、特に蓋部１４の中央部が押し上げられやすい。本実施形態においては、非導通バンプ３０Ｎが、蓋部１４（好ましくはその中央部）と第一回路部材２０とを接合しているため、蓋部１４が受ける圧力が小さくなり、蓋部１４が変位する量が小さくなる。

さらに、第二回路部材１００が第一回路部材２０に複数実装されている場合には、第一回路部材２０を、第二回路部材１００ごとにダイシングして、実装構造体を個片化してもよい。

［実施例］
次に、実施例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。ただし、以下の実施例は、本発明を限定するものではない。

＜実施例１〜４＞
ＳＡＷフィルタ（厚み２００μｍ、大きさ１．４×１．１ｍｍ）、リブ（高さ１０μｍ、幅１０μｍ）、および、ＳＡＷフィルタ上の櫛形電極と導通する導体、を備えたＳＡＷチップを準備した。なお、リブの材質は感光性ポリイミド樹脂である。

ついで、蓋部の材料として、ポリイミド樹脂を含む接着層を備えたポリイミドシート（厚み４５μｍ、ヤング率：９１００ＭＰａ）を準備した。このポリイミドシートを、ＳＡＷチップの櫛形電極と対向するように、リブの端部に載置し、ポリイミドシートとリブの端部とを接着層を介して接着して、蓋部（厚み４５μｍ、大きさ１．０×１．０ｍｍ）を形成した。その後、蓋部（ポリイミドシート）表面に、インクジェット法により、非導通バンプ（エポキシ樹脂）を形成した。非導通バンプの形状および蓋部との接着面積を、表１に示す。また、非導通バンプは、非導通バンプと蓋部との接触領域の中心が、領域Ａ上の交点Ｃとなるように形成した。

ＳＡＷチップの蓋部の外周近傍の導体と導通する位置に、６点の半田ボール（導通バンプ）を、スクリーン印刷により均等に配置した。各バンプが配置されたＳＡＷチップを、直径５インチ、厚み６５０μｍのシリコンウエハ上に複数搭載し、加熱および冷却し、実装構造体を得た。

得られた実装構造体を金型にセットした後、モールド材（エポキシ樹脂組成物）を、温度１７５℃、圧力２ＭＰａの条件で同金型に圧入し、トランスファー成型による封止を行った。封止された実装構造体を、ＳＡＷチップの断面がわかる位置で切断し、蓋部の変位量を電子顕微鏡（１０００倍）により観察した。

変位量の観察では、ＳＡＷチップ内部の空間が保持されているかどうかを、次の三段階で評価した。
◎：中空部を保持できており、蓋部の変位がないか、変位があっても小さい。
○：中空部を保持できているが、蓋部の変位が大きい。
×：中空部が保持できていない。

なお、モールド材（エポキシ樹脂組成物）としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂８０質量部、ノボラック型エポキシ樹脂２０質量部、酸無水物４６質量部、溶融シリカ５０質量部、硬化促進剤１質量部を用いた。

＜比較例１＞
非導通バンプを形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして実装構造体を作製し、評価した。結果を表１に示す。

＜実施例５および６＞
蓋部として、ポリイミドシート（厚み３５μｍ、ヤング率９１００ＭＰａ）および接着層であるエポキシ樹脂シート（厚み１０μｍ、ヤング率：２００ＭＰａ）を積層したシートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実装構造体を作製し、評価した。結果を表１に示す。

表１によれば、非導通バンプを形成した実施例１〜６では、非導通バンプの形状、接着面積および蓋部の材質にかかわらず、ＳＡＷチップ内部の空間を保持することができることがわかる。

＜実施例７＞
予め、インクジェット法により非導通バンプを形成するための凸部（熱硬化性ポリイミド樹脂）が形成された、ポリイミドシートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実装構造体を作製し、評価した。空間保持の結果は○であった。
なお、ポリイミドシートの一方の面には、ポリイミド樹脂を接着成分とする接着層が形成されており、他方の面には、非導通バンプの接着形状および接着面積が、表１の実施例１に示す条件となるように凸部が形成されていた。ポリイミドシートは、凸部と蓋部との接触領域の中心が、領域Ａ上の交点Ｃとなるように、かつ、凸部を備えた面とは反対の面が櫛形電極と対向するように、リブの端部に載置した。

＜実施例８＞
非導通バンプを、蓋部に替えて、シリコンウエハ（第一回路部材）上に形成したこと以外は、実施例１と同様にして実装構造体を作製し、評価した。空間保持の結果は○であった。

本発明は、内部に空間を有する電子部品を搭載した実装構造体の封止を、例えば、トランスファー成型法を含む工法により製造する場合に有用である。

１１：圧電体、１２：電極、１３：リブ、１４：蓋部、１４_P：シート材料、１５（１５ａ、１５ｂ）：導体、１５ｂ_p：導体用の空間、１６：空間、１００：第二回路部材、２０：第一回路部材、３０：バンプ、３０Ｃ：導通バンプ、３０Ｎ：非導通バンプ、３０Ｎ_P：凸部、４０：樹脂封止材、４０_P：モールド材、２００：電子部品、２１１：圧電体、２１２：電極、２１３：リブ、２１４：蓋部、２１５：導体、２１６：空間、２２０：配線基板、２３０：バンプ、２４０：樹脂封止材

Claims (12)

1. 第一回路部材と、前記第一回路部材に実装された第二回路部材とを具備し、
   前記第二回路部材は、
   機能領域を備える素子と、
   前記機能領域に対向するように配置された平板状の蓋部と、
   前記機能領域と前記蓋部との間に空間を形成するために、前記機能領域を取り囲むように形成されたリブと、
   前記素子と導通する導体と、を備え、
   前記蓋部と前記第一回路部材とが、複数のバンプで接合されており、
   前記複数のバンプが、前記導体と導通する導通バンプと、前記導体と導通しない非導通バンプと、を含み、
   前記蓋部と前記非導通バンプとの接着面積が、前記蓋部の前記リブで取り囲まれる領域の面積の０．１％以上、７０％以下である、実装構造体。
2. 前記非導通バンプが、樹脂を含む、請求項１に記載の実装構造体。
3. 前記非導通バンプが、熱硬化性樹脂組成物を含む、請求項２に記載の実装構造体。
4. 前記非導通バンプが、前記蓋部の前記リブで囲まれた部分の中央部に対応するように配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装構造体。
5. 前記蓋部が、前記リブとの当接面の少なくとも一部に、前記リブと接着するための接着層を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の実装構造体。
6. 前記蓋部と前記第一回路部材との間に充填される樹脂封止材を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装構造体。
7. 前記蓋部と前記非導通バンプとの接着面積が、前記蓋部の前記リブで取り囲まれる領域の面積の０．２％以上、７．５％以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の実装構造体。
8. 請求項１に記載の平板状の蓋部を形成するためのシート材料であって、
   少なくとも前記非導通バンプを形成するための凸部を備えた、シート材料。
9. 請求項１に記載の実装構造体を形成するための第二回路部材であって、
   機能領域を備える素子と、
   前記機能領域に対向するように配置された平板状の蓋部と、
   前記機能領域と前記蓋部との間に空間を形成するために、前記機能領域を取り囲むように形成されたリブと、
   前記素子と導通する導体と、を備え、
   前記蓋部が、前記非導通バンプを備えた、第二回路部材。
10. 請求項１に記載の実装構造体を形成するための第二回路部材の製造方法であって、
    前記素子を準備する工程と、
    前記素子上に、前記機能領域を取り囲むリブを形成する工程と、
    前記リブを介して前記機能領域に対向する、平板状の蓋部を形成する工程と、
    前記素子と導通する導体を形成する工程と、
    前記蓋部に、前記導体と導通しない非導通バンプを形成する工程と、を有する、第二回路部材の製造方法。
11. 請求項１に記載の実装構造体を形成するための第二回路部材の製造方法であって、
    前記素子を準備する工程と、
    前記素子上に、前記機能領域を取り囲むリブを形成する工程と、
    少なくとも前記非導通バンプを形成するための凸部を備えた平板状物を準備する工程と、
    前記平板状物を含み、前記リブを介して前記機能領域に対向する、平板状の蓋部を形成する工程と、
    前記素子と導通する導体を形成する工程と、を有する、第二回路部材の製造方法。
12. （i）第二回路部材を準備する工程と、
    （ii）前記第二回路部材を第一回路部材に実装する工程と、
    （iii）前記第一回路部材に実装された前記第二回路部材を樹脂封止材で封止する工程と、を具備し、
    前記第二回路部材は、
    機能領域を備える素子と、
    前記機能領域に対向するように配置された平板状の蓋部と、
    前記機能領域と前記蓋部との間に空間を形成するために、前記機能領域を取り囲むように形成されたリブと、
    前記素子と導通する導体と、を備え、
    前記工程（ii）は、前記蓋部および／または前記第一回路部材が有する複数のバンプにより、前記蓋部と前記第一回路部材とを接合することを含み、
    前記工程（iii）は、少なくとも前記蓋部と前記第一回路部材との間の空隙を前記樹脂封止材で封止することを含み、
    前記複数のバンプが、前記導体と導通する導通バンプと、前記導体と導通しない非導通バンプと、を含み、
    前記蓋部と前記非導通バンプとの接着面積が、前記蓋部の前記リブで取り囲まれる領域の面積の０．１％以上、７０％以下である、実装構造体の製造方法。

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