JPH08191181A - 電子部品の製造方法及び電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高価な位置決め装置を用いることなく電子部
品素子のパッケージを構成するケース材に対する位置決
めを行うことができる、電子部品を製造する方法を提供
する。 【構成】 電極ランド２２，２３が上面に形成されたケ
ース基板２１の電極ランド２２，２３上に半田バンプ２
８，２９を付与し、半田バンプ２８，２９の上方に端子
電極２７ａ，２７ｂの少なくとも一部が位置するように
ＳＡＷ素子２４を載置し、キャップ２５をケース基板２
１にかぶせ、加熱により半田の表面張力を利用してＳＡ
Ｗ素子２４を矢印Ａ方向に移動させ、端子電極２７ａ，
２７ｂの電極ランド２２，２３に対する位置決めを果た
すとともに、両者の半田付けを行う電子部品の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、第１，第２のケース材
からなるパッケージ内に電子部品素子が収納されてお
り、かつ半田付けにより固定されている電子部品の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、弾性表面波（以下、ＳＡＷ）素子
をパッケージ化して表面波装置を得るにあたって、種々
の方法が採用されている。このようなＳＡＷ素子のパッ
ケージ化の方法の一例を、図１〜図３を参照して説明す
る。

【０００３】図１は、ＳＡＷ素子の一例を示す平面図で
ある。ＳＡＷ素子１は、表面波基板２の上面にインター
デジタルトランスデューサ（以下、ＩＤＴ）３，４を所
定距離隔てて形成した構造を有する、トランスバーサル
型表面波フィルタである。ＳＡＷ素子１には、外部接続
用の端子電極１ａ〜１ｄが形成されている。

【０００４】ＳＡＷ素子１のパッケージ化にあたって
は、図２に示すケース基板５及びキャップ６が用いられ
る。すなわち、ケース基板５の上面には、電極ランド
７，８が形成されている。他方、ＳＡＷ素子１は、ＩＤ
Ｔ３，４が形成されている側の面を下面として、すなわ
ちフェイスダウン方式で、ケース基板５上に取り付けら
れている。図２から明らかなように、端子電極１ａ，１
ｂは、半田９，１０により電極ランド７，８に電気的に
接続されている。また、半田９，１０により、端子電極
１ａ，１ｂが電極ランド７，８に接合されることによ
り、ＳＡＷ素子１がケース基板５上に固定されている。
なお、図１の端子電極１ｃ，１ｄも同様に、図示されな
い半田によりケース基板５上の図示されない電極ランド
に接合されている。

【０００５】キャップ６は、金属などの導電性材料より
なり、下方に開いた開口を有する。このキャップ６の下
端が、ケース基板５上に形成された金属パッド５ａに半
田１１により接合されて、ケース基板５とキャップ６と
が一体化されている。従って、ＳＡＷ素子１が、ケース
基板５とキャップ６からなるパッケージの内部空間内に
封止されている。

【０００６】ところで、上記電極ランド７，８と端子電
極１ａ，１ｂの半田９，１０による接合に際しては、ま
ず、電極ランド７，８上に所定の大きさの半田バンプを
付与する。しかる後、図３に示すように、半田バンプ９
ａ，１０ａ上に、端子電極１ａ，１ｂが正確に位置する
ようにＳＡＷ素子１を配置する。次に、半田バンプ９
ａ，１０ａをリフロー半田付け法により加熱により溶融
し、次に冷却し、ＳＡＷ素子１とケース基板５との半田
９，１０による接合を行っていた。

【０００７】上記接合方法では、端子電極１ａ，１ｂの
中心が、半田バンプ９ａ，１０ａの中心に正確に位置さ
れないと、端子電極１ａ，１ｂと、電極ランド７，８と
が確実に接合され難い。従って、従来、高価な位置決め
装置１３を用い、ＳＡＷ素子１の位置決めを行ってい
た。

【０００８】次に、上記ＳＡＷ素子１をケース基板５上
に接合した後に、図２に示したキャップ６をケース基板
５上に被せ、再度リフロー半田付け法により、キャップ
６とケース基板５との接合を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ＳＡＷ装置１２の製造に際しては、高価な位置決め装置
１３を用いて、ＳＡＷ素子１のケース基板５に対する位
置決めを行わねばならず、操作が煩雑であるだけでな
く、コストが高くつくという問題があった。

【００１０】しかも、ＳＡＷ素子１をケース基板５上に
半田付けした後に、キャップ６を接合しなければなら
ず、従って、半田９，１０による接合作業と、半田１１
による接合作業との２段階の接合作業を実施しなければ
ならなかった。

【００１１】本発明の目的は、高価な位置決め装置を必
要とすることなく、ＳＡＷ素子のケース材への位置決め
を容易に行うことができ、かつケース材同士の接合をＳ
ＡＷ素子のケース材への接合と同一工程で行い得る、Ｓ
ＡＷ装置の製造方法及びそのようなＳＡＷ装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のＳＡＷ装置の製
造方法は、複数の電極ランドが上面に形成された第１の
ケース材を用意する工程と、前記複数の電極ランド上に
半田バンプを付与する工程と、前記第１のケース材の上
面に、前記半田バンプの上方に外部接続用電極の少なく
とも一部が位置するように、外部電極接続用電極を有す
る電子部品素子を載置する工程と、前記第１のケース材
と接合されて前記電子部品素子を収納する内部空間を有
するパッケージを構成する第２のケース材を、前記第１
のケース材上に組み合わせる工程と、加熱により前記半
田バンプを溶融し、前記第１のケース材の電極ランド
と、前記電子部品素子の外部接続用電極とを半田付けす
る工程とを備えることを特徴とする。

【００１３】本発明のＳＡＷ装置の製造方法では、好ま
しくは、上記電子部品素子の横方向の寸法Ｌが、半田バ
ンプの径をφ、上記横方向のパッケージ内部空間の寸法
をＸとしたときに、

【００１４】

【数２】

【００１５】とされる。このような関係に電子部品素子
の横方向寸法Ｌ、半田バンプの径及びパッケージ内部空
間の横方向寸法Ｘを選択することにより、後述の実施例
から明らかなように、第１のケース材の上面の電極ラン
ドの上方に、確実に電子部品素子の外部接続用電極を位
置させることができる。

【００１６】なお、上記横方向とは、ＳＡＷ素子の主面
に平行な方向をいい、矩形の電子部品素子の場合、長辺
方向または短辺方向である。また、電子部品素子の横方
向寸法及びパッケージ内部空間の横方向寸法における横
方向は同一方向である。

【００１７】本発明のある特定の局面では、上記電子部
品素子はＳＡＷ素子であり、フェイスダウン方式で第１
のケース材上に載置される。また、本発明のＳＡＷ装置
は、複数の電極ランドが上面に形成された第１のケース
材と、前記第１のケース材の電極ランドに半田バンプに
より接合された外部接続用電極を有する電子部品素子
と、前記第１のケース材と接合されて前記電子部品素子
を内部に収納する空間を有するパッケージを構成する第
２のケース材とを備え、前記電子部品素子の横方向寸法
Ｌが、前記半田バンプの直径をφ、前記パッケージの内
部空間の前記横方向寸法をＸとしたときに、Ｌ≦Ｘ−２
φとされている、本発明の製造方法により得られる電子
部品である。

【００１８】

【作用】本発明の製造方法では、第１のケース材上に電
子部品素子を載置するにあたり、高精度の位置決めを行
わなくともよい。すなわち、半田バンプの上方に、上記
外部接続用電極の少なくとも一部が位置するようにさえ
電子部品素子を載置すればよい。従って、半田バンプの
中心に対して、該半田バンプで接合される外部接続用電
極の中心を正確に位置決めする必要はない。半田バンプ
の上方に、外部接続用電極の少なくとも一部が位置さえ
しておれば、加熱により半田が溶融した際の半田の表面
張力により、外部接続用電極が半田の直上に位置するよ
うに、電子部品素子が移動されるからである。

【００１９】すなわち、本発明の製造方法は、上記半田
の表面張力によるセルフアライメント効果を利用して、
第１のケース材上の電極ランドに対し、電子部品素子の
外部接続用電極が位置決めされることになる。よって、
予め電子部品素子を高価な位置決め装置を用いて正確に
位置決めすることなく、電子部品素子の外部接続用電極
を第１のケース材の電極ランドに確実に接合することが
できる。

【００２０】また、上記半田の表面張力により電子部品
素子の位置決めを行い得るため、第１，第２のケース材
の接合を、上記電子部品素子の第１のケース材に対する
接合と同一工程で行うことができる。すなわち、電子部
品素子を上記のように第１のケース材上に載置した状態
において、さらに第２のケース材を第１のケース材に半
田や熱硬化性樹脂製接着剤を介して組み合わせ、加熱に
より電子部品素子と第１のケース材との接合及び第１，
第２のケース材間の接合の双方を同一工程で行うことも
可能である。

【００２１】さらに、電子部品素子の横方向の寸法Ｌ
を、上記式（１）を満たすように選択した場合には、第
２のケース材を第１のケース材に組み合わせさえすれ
ば、後述の実施例から明らかなように、電子部品素子の
外部接続用電極が確実に第１のケース材の電極ランドに
位置決めされることになる。

【００２２】また、本発明の電子部品では、上記のよう
に、電子部品素子の横方向の寸法Ｌが、上述した式
（１）を満たすように構成されているため、第１のケー
ス材上の電極ランドに対して、電子部品素子の外部接続
用電極が確実に位置決めされて半田付けされている。よ
って、外部との電気的接続の信頼性に優れた電子部品を
提供することができる。

【００２３】

【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ実施例を説明
することにより、本発明を明らかにする。

【００２４】本発明の一実施例の製造方法では、まず、
図４に示す第１のケース材としてのケース基板２１を用
意する。ケース基板２１としては、アルミナなどの絶縁
性セラミックスまたは表面を絶縁被覆された金属板など
の適宜の材料を用いることができる。

【００２５】ケース基板２１の上面には、後述のＳＡＷ
素子２４を接合するための電極ランド２２，２３が形成
されている。さらに、ケース基板２１の上面外周縁近傍
には、キャップ２５を接合するための金属パッド２６が
角環状に形成されている。

【００２６】ＳＡＷ素子２４は、本発明の電子部品素子
を構成するものであり、図１に示したＳＡＷ素子１と同
様に構成されている。すなわち、ＳＡＷ素子２４は、表
面波基板２４ａの図４における下面側に一対のＩＤＴを
形成した構造を有する。また、このＩＤＴを外部と電気
的に接続するための端子電極２７ａ，２７ｂが表面波基
板２４ａの下面に形成されている。すなわち、ＳＡＷ素
子２４は、フェイスダウン方式で、ケース基板２１に固
定される。

【００２７】ところで、ＳＡＷ素子２４のケース基板２
１への固定は、以下のようにして行われる。まず、ケー
ス基板２１の電極ランド２２，２３の上面に半田バンプ
２８，２９を付与する。半田バンプ２８，２９は、本実
施例では半球状の形状を有し、その直径がφとされてい
る。この半田バンプ２８，２９の直径φは、電極ランド
２２，２３の径とほぼ等しくされている。

【００２８】また、金属パッド２６上に、半田３０を塗
布する。この半田３０は、金属パッド２６の上面の全面
を覆うように、すなわち角環状に付与されている。次
に、ＳＡＷ素子２４を図示のように載置する。すなわ
ち、半田バンプ２８，２９の上方に、端子電極２７ａ、
２７ｂの少なくとも一部が位置するようにＳＡＷ素子２
４を載置する。この場合、端子電極２７ａ，２７ｂの中
心を、半田バンプ２８，２９の中心に正確に位置させる
必要はない。従って、高価な位置決め装置を用いること
なく、ＳＡＷ素子２４を図示のように載置することがで
きる。

【００２９】図４に示した状態では、端子電極２７ａ，
２７ｂの中心は、図面上において、半田バンプ２８，２
９の中心から左側にずれている。次に、金属キャップ２
５を、半田３０上に、金属キャップ２５の下方端面が当
接するようにかぶせる。

【００３０】しかる後、リフロー半田付け法により、半
田２８，２９及び３０を溶融し、しかる後冷却すること
により、半田付けを行う。この場合、半田バンプ２８，
２９が溶融すると、溶融半田の表面張力により、端子電
極２７ａ，２７ｂが半田バンプ２８，２９の直上に位置
するようにＳＡＷ素子２４が移動される。すなわち、図
４の矢印Ａ方向にＳＡＷ素子２４が移動することにな
る。

【００３１】その結果、図５に示すように、ＳＡＷ素子
２４の端子電極２７ａ，２７ｂが、電極ランド２２，２
３に対して互いの中心がほぼ一致するように位置決めさ
れた状態で、半田２８ａ，２９ａによりＳＡＷ素子２４
がケース基板２１に対して固定する。また、半田２８
ａ，２９ａにより、端子電極２７ａ，２７ｂと電極ラン
ド２２，２３との電気的接続が果たされる。

【００３２】さらに、上記リフロー半田法による半田付
けにより、金属キャップ２５についても、半田３０によ
りケース基板２１に対して接合される。上記のように、
本実施例の製造方法によれば、ＳＡＷ素子２４をケース
基板２１に対して粗く位置決めした場合であっても、半
田バンプ２８，２９の上方に端子電極２７ａ，２７ｂの
一部が位置している限り、半田の表面張力により、ＳＡ
Ｗ素子２４が移動することになり、ＳＡＷ素子２４の端
子電極２７ａ，２７ｂの電極ランド２２，２３に対する
正確な位置決めが果たされる。

【００３３】また、好ましくは、第１のケース材として
のケース基板２１と、第２のケース材としてのキャップ
２５とで構成されるパッケージの内部空間３１の内側壁
３１Ａ，３１Ｂ間の寸法Ｘ（図４参照）と、ＳＡＷ素子
２４の横方向寸法Ｌとが、上述した式（１）を満たすよ
うに、上記内部空間の横方法寸法Ｘ及びＳＡＷ素子２４
の横方向寸法Ｌが選択される。

【００３４】また、より好ましくは、図４に示した方向
の横方向寸法だけでなく、図４の紙表−紙背方向の横方
向寸法においても、上記式（１）に示した関係が満たさ
れる。その場合には、図４の紙表−紙背方向において
も、上記と同様にＳＡＷ素子２４が移動され、端子電極
２７ａ，２７ｂの電極ランド２２，２３に対する位置決
めが果たされることになる。

【００３５】この場合には、たとえ、ＳＡＷ素子２４
が、ケース基板２１上に位置された状態で、ＳＡＷ素子
２４の端面２４ｂが例えば内側壁３１Ａに当接していた
としても、図６の平面断面図において実線Ｂで示す状態
から一点鎖線Ｃで示す状態まで溶融半田の表面張力によ
りＳＡＷ素子２４が移動され、上記位置決めが果たされ
る。

【００３６】なお、上記実施例では、第１のケース材
は、平坦なケース基板２１で構成されており、第２のケ
ース材としてのキャップ２５と組み合わされてパッケー
ジが構成されていたが、図７に示すように、上方に開口
した有底の第１のケース材４１と、平坦な基板よりなる
第２のケース材４２とによりパッケージを構成してもよ
い。この場合においても、ＳＡＷ素子２４の位置決め
は、端子電極２６，２７の少なくとも一部が、半田バン
プの上方に位置するようにさえＳＡＷ素子２４を第１の
ケース材４１内に配置すれば、上記第１の実施例と同様
にＳＡＷ素子２４の端子電極２６，２７の電極ランド２
２，２３に対する位置決めを果たすことができる。

【００３７】また、図７に示した第２の実施例では、上
記式（１）を満たすように、パッケージの内部空間３１
の横方向寸法Ｘと、ＳＡＷ素子２４の横方向寸法Ｌとを
設定した場合には、第１のケース材４１の内部にＳＡＷ
素子２４を挿入しさえすれば、確実に、半田付けに際し
ての半田の表面張力により、ＳＡＷ素子２４の端子電極
２７ａ，２７ｂを、電極ランド２２，２３に対して位置
決めすることができる。

【００３８】また、上記第１，第２の実施例から明らか
なように、本発明の製造方法では、リフロー半田による
半田付けに際し、ＳＡＷ素子の第１のケース材に対する
位置決めが果たされるため、第１，第２のケース材の半
田３０による接合を、ＳＡＷ素子２４の端子電極２６，
２７の電極ランド２２，２３に対する接合と同一工程で
行うことができる。よって、従来２段階にわたり行われ
ていた半田付け工程を、単一の半田付け工程で実施する
ことも可能である。

【００３９】なお、上記各実施例では、第１，第２のケ
ース材の接合は半田により行っていたが、エポキシ樹脂
などの熱硬化性樹脂よりなる接着剤を用いて第１，第２
のケース材を接合してもよく、その場合においても、熱
硬化性樹脂よりなる接着剤を硬化させるための加熱処理
において、上記ＳＡＷ素子２４の第１のケース材２１，
４１に対する半田による接合工程を実施してもよい。

【００４０】また、上記各実施例では、電子部品素子と
してＳＡＷ素子２４を用いた場合につき説明したが、本
発明は、ＳＡＷ素子だけでなく、他の電子部品素子を第
１のケース材の電極ランドに接合し、かつ第１，第２の
ケース材よりなるパッケージ内に封止する用途に一般的
に適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、高価な位置決め装置を用いることなく、電子部品素
子を第１のケース材に対して位置決めし、第１のケース
材上の電極ランドに電子部品素子の外部接続用電極を確
実に接合することができる。しかも、電子部品素子の第
１のケース材に対する半田による接合と、第１，第２の
ケース材の加熱による接合を同一工程で実施することも
可能である。

【００４２】よって、電子部品素子を第１，第２のケー
ス材で構成されるパッケージ内に封止した構造を有する
電子部品の製造工程を簡略化することができ、ひいては
このような電子部品の製造コストを低減することが可能
となる。

【００４３】また、本発明の電子部品では、上記のよう
に電子部品素子が第１のケース材上の電極ランドに正確
に位置決めされることになるため、電子部品素子と外部
との電気的接続の信頼性を高めることができ、よって信
頼性に優れたパッケージ収納型の電子部品を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＡＷ素子の平面図。

【図２】従来の電子部品の構造を説明するための断面
図。

【図３】従来の製造方法において電子部品素子を位置決
めする工程を説明するための断面図。

【図４】本発明の第１の実施例においてＳＡＷ素子及び
キャップをケース基板に対して組み合わせた状態を示す
断面図。

【図５】本発明の第１の実施例により得られた電子部品
としての表面波装置を示す断面図。

【図６】パッケージ内におけるＳＡＷ素子の移動を説明
するための図であって、図５のVI−VI線に沿う部分に相
当する平面断面図。

【図７】本発明の第２の実施例による得られる電子部品
としての表面波装置を示す断面図。

【符号の説明】

２１…ケース基板（第１のケース材） ２２，２３…電極ランド ２４…ＳＡＷ素子（電子部品素子） ２５…キャップ（第２のケース材） ２７ａ，２７ｂ…端子電極 ２８，２９…半田バンプ ３０…半田 ３１…内部空間 ３１Ａ，３１Ｂ…内側壁 ４１…第１のケース材 ４２…第２のケース材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電極ランドが上面に形成された第
   １のケース材を用意する工程と、 前記複数の電極ランド上に半田バンプを付与する工程
   と、 前記第１のケース材の上面に、前記半田バンプの上方に
   外部接続用電極の少なくとも一部が位置するように、外
   部電極接続用電極を有する電子部品素子を載置する工程
   と、 前記第１のケース材と接合されて前記電子部品素子を収
   納する内部空間を有するパッケージを構成する第２のケ
   ース材を、前記第１のケース材上に組み合わせる工程
   と、 加熱により前記半田バンプを溶融し、前記第１のケース
   材の電極ランドと、前記電子部品素子の外部接続用電極
   とを半田付けする工程とを備えることを特徴とする、電
   子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記電子部品素子の横方向寸法Ｌが、前
   記半田バンプの直径をφ、前記横方向のパッケージ内部
   空間の寸法をＸとしたときに、Ｌ≧Ｘ−２φとされてい
   る、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記電子部品素子が表面波素子であり、
   フェイスダウン方式で前記第１のケース材に載置され
   る、請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】 複数の電極ランドが上面に形成された第
   １のケース材と、 前記第１のケース材の電極ランドに半田により接合され
   た外部接続用電極を有する電子部品素子と、 前記第１のケース材と接合されて前記電子部品素子を内
   部に収納する空間を有するパッケージを構成する第２の
   ケース材とを備え、 前記電子部品素子の横方向寸法Ｌが、前記半田の直径を
   φ、前記パッケージの内部空間の前記横方向寸法をＸと
   したときに、 【数１】 とされている、請求項１に記載の製造方法により得られ
   る電子部品。