JPH10270975A

JPH10270975A - 電子部品とその製造方法

Info

Publication number: JPH10270975A
Application number: JP9053102A
Authority: JP
Inventors: Keiji Onishi; 慶治大西; Hideki Iwaki; 秀樹岩城; Shunichi Seki; 関　　俊一; Yutaka Taguchi; 豊田口; Tsukasa Shiraishi; 司白石; Yoshihiro Bessho; 芳宏別所; Osamu Kawasaki; 修川崎; Kazuo Eda; 和生江田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、移動体通信機器等に使用され、特
に、弾性表面波デバイスや圧電セラミックデバイスなど
の機能素子チップ表面近傍に振動空間を必要とする電子
部品およびその製造方法に関し、機能部に密閉空間を形
成する空間保持体の気密性と特に防湿性を確保し、空間
保持体の形成プロセスを容易にする。【解決手段】本発明の電子部品は、機能素子のチップ
と、機能素子チップの機能部に密閉空間を形成するため
の空間保持体と、前記機能素子チップを固定す回路基板
と、機能素子チップと回路基板との電気的接続を行う電
極間接続部と、少なくとも空間保持体を被覆密封する封
止樹脂と、からなり、前記空間保持体が、該機能部を囲
む開口部を有して該主面上に接合された合成樹脂膜の支
台層と、該機能部を覆って支台層上に接合形成され該機
能部との間に密閉空間を形成する蓋体と、から構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に使用される電子部品およびその製造方法に関し、特
に、弾性表面波デバイスや水晶デバイス、圧電セラミッ
クデバイスなどの機能素子チップ表面近傍に振動空間を
必要とする電子部品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信の発展にともない、機器を構
造するキーデバイスの１つである電子部品の小型化、低
背化、高性能化が求められている。図２０は、圧電振動
素子の主面上に振動面である機能部を有する従来の電子
部品の構造を示すが、機能素子チップ１は、接着剤２０
５を介してパッケージの基板８に固定し、金やアルミニ
ウムなどの金属細線からなる電極間接続部６により機能
素子チップ１とパッケージの基板８との電気的導通を図
っていた。さらに、金属製の保護キャップ２０７を、シ
ーム溶接などによりパッケージの基板８と接合し、気密
を保持していた。

【０００３】しかしながら、前記従来の金属細線を用い
た電子部品の場合には、パッケージに金属細線を接続す
るためのランドと、蓋部を接合するための接合部が必要
であるため、小型化には限界があった。また、動作周波
数の高周波化にともない、特に高周波動作を行うＲＦ弾
性表面波デバイスなどの電子部品においては、金属細線
部のインダクタンスが無視できなくなってきていた。

【０００４】そこで小型化、高周波化へのアプローチと
して、電子部品の実装方法においても、従来のワイヤボ
ンディング実装に代えて、大西ら；「フリップチップボ
ンディング技術を使用した１．５ＧＨｚ帯ＳＡＷフィル
タ」，プロシーディングスオン１９９３ジャパン
アイ・イー・エム・ティーシンポジウム（Onish,et a
l. ”A 1.5GHz-Band SAW Filter Using Flip-Chip-Bond
ing Technioue "，Ppociedings on 1993 Lapan IEMT Sy
mposium. pp109-112 .)に示されるように、弾性表面波
デバイスのフェイスダウン方式による実装が試みられて
いる。

【０００５】以下に、フェイスダウン実装を用いた従来
の電子部品とその製造方法について説明すると、図２１
は、フェイスダウン実装を用いた、記の素子として弾性
表面波デバイスのチップ１の１つの主面上に機能部であ
る表面振動部を有する従来の電子部品の構造の概略断面
図を示したもので、電子部品は、機能素子チップ１上に
形成された電極パッド３上に、導電性突起部６ａを形成
し、さらに前記導電性突起部６ａに導電性接着剤６ｂを
転写塗布し、アルミナまたはガラス−セラミックなどか
らなるパッケージまたは回路基板８上にフェイスダウン
実装し、外部との導通を図っていた。さらに、前記導電
性突起部６ａと、導電性接着剤６ｂだけでは、機能素子
チップ１と回路基板８との接着強度が弱いために、封止
樹脂７により接着補強した構造をとっていた。なお、前
記封止樹脂７には、機能部２周辺に振動空間を確保する
ため、高粘度の絶縁性樹脂が用いられていた。そして、
機能部空間の気密を保持するために、金属からなる保護
キャップ２０７を回路基板８と接続していた。

【０００６】しかしながら、前記従来の電子部品におい
ては、機能素子チップの機能部近傍に空間を保持するた
めに、封止樹脂の粘度や充填量を厳密に制御する必要が
あるという問題があった。そこで、特開平８−３０７１
９８号公報に開示のように、機能素子チップの機能部近
傍に対応する内面に凹みないしキャビティを有する保護
基板、即ち空間保持体を備えることによって、封止樹脂
の充填を容易にする方法が提案されている。

【０００７】図２２において、前記従来の電子部品にお
いては、キャビティ部を有する空間保持体５を前記機能
素子チップ１の機能部に直接接合することにより、機能
部２近傍に空間を確保している。空間保持体は、弾性表
面波素子のチップ材料と同じ水晶その他の圧電性結晶や
ガラスなどのセラミック小片に、機能部に対向する面域
に腐食法により凹部を形成して、機能部周辺の主面に共
有結合による直接接合したものであった。このような空
間保持体５によって、機能素子チップ１の機能部２が保
護されているために、封止樹脂７を完全に充填すること
が可能となり、封止樹脂の制御が容易となっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、密閉空
間を形成するための空間保持体を備えたことは、封止樹
脂の制御は容易となるが、機能素子チップと空間保持体
との直接接合工程でアルカリ洗浄が必要であるために、
機能素子チップの機能部にアルミニウム電極が適用でき
ないことや、空間保持体の成形と直接接合のプロセスが
複雑となり製造コストが高くなるという問題があった。
また、そして、機能素子チップの主面は、機能部と電極
パッドとの間に電極配線が形成されて段差となり、この
機能素子チップの主面上にこの電極の段差と交叉して硬
質で剛直な空間保持体の縁部が直接接合されるため、主
面と空間保持体の縁部との間で、機能部の空間のための
気密性を十分に確保することが困難であり、この気密確
保の面からも従来と同じく保護キャップを備えることが
必要であった。

【０００９】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
であり、十分な気密性を有する空間形成構造を低コスト
で形成することを目的とする。また、フェイスダウン実
装を用いた電子部品においては、封止樹脂の制御が容易
であり、機能部の保護構造を低コスト化し、信頼性の高
い電子部品とその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品は、上
記の空間保持体を、相対的に軟質の合成樹脂から形成し
て、機能素子チップの主面と空間保持体の縁部との接合
部の気密性を確保するものである。このため、空間保持
体は、該機能部を囲む開口部を有して該主面上に接合さ
れた合成樹脂膜の支台層と、該機能部を覆って該機能部
との間に密閉空間を形成して支台層上に接合形成された
蓋体との２層から構成される。

【００１１】本発明においては、さらに、支台層と蓋体
とを合成樹脂膜により形成された空間保持体には、蓋体
の外面を被覆する隔離層が形成される。隔離層は、後に
実装の際に付着される封止樹脂とこの蓋体樹脂とを非接
触的に隔離するもので、封止樹脂の付着と硬化の過程で
の蓋体樹脂との間の化学反応を防止し、これにより蓋体
の膨潤変形による機能部への接触を防止し、振動面の保
護を図る。

【００１２】本発明の電子部品の製造方法においては、
このような空間保持体の構造を実現するため、空間保持
体の形成工程が、機能素子チップの主面上に前記機能素
子チップの機能部の少なくとも一部に開口部を有する支
台層を合成樹脂膜により形成して接合する過程と、前記
支台層上に蓋体、好ましくは合成樹脂膜の蓋体、を形成
して接合する過程とを含むものである。

【００１３】また、電子部品の製造方法においては、空
間保持体の形成の後工程で、支台層上にその外面を被覆
する隔離層を形成する過程を含む。実装の際に封止樹脂
を充填する工程での封止樹脂の付着と硬化の過程での蓋
体樹脂との間の化学反応を防止し、これにより蓋体の膨
潤変形による機能部への接触を防止し、振動面の保護を
図るのである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら、説明する。本発明の機能
素子チップは、少なくとも１つの主面に空間保持体を具
備するのが適当な素子を広く含むが、このような機能素
子としては、チップ表面の機能部に振動面を有するよう
な圧電振動素子が含まれる。１つの主面にのみ振動面を
有するような素子として、例えば、弾性表面波振動素子
が含まれ、この素子は、機能部である振動面に形成され
た櫛状( interdigital) 電極とこの電極からのリードに
接続される電極パッドが主面上に形成されている。

【００１５】２つ以上の主面に機能部を備えた圧電振動
素子としては、水晶発振子やセラミック振動子のような
バルク振動素子が含まれ、２つの機能部である振動面そ
れぞれに形成された電極があり、主面上はこの電極から
のリードに接続される電極パッドが主面上に形成され
る。

【００１６】電子部品は、基本的には、少なくとも１つ
の主面に機能部を有する機能素子のチップと、機能素子
チップの機能部に密閉空間を形成するための空間保持体
と、前記機能素子チップを固定する回路基板と、機能素
子チップと回路基板との電気的接続を行う電極間接続部
と、少なくとも空間保持体を被覆密封する封止樹脂と、
から構成されている。

【００１７】本発明の電子部品の製造方法は、一般的
に、フェイスアップ実装の場合には、少なくとも１つの
主面に機能部を有する機能素子のチップの該機能部に密
閉空間を形成するための空間保持体を該主面上に形成す
る工程の後に、該機能素子チップの上記主面の反対面を
回路基板上に接着固定する工程と、電極間接続部を介し
て前記機能素子チップと前記回路基板とを電気的に接続
する工程と、空間保持体を被覆するように封止樹脂を付
着する工程とを含む。

【００１８】電子部品のもう一つの製造方法は、一般的
に、フェイスダウン実装においては、少なくとも１つの
主面に機能部を有する機能素子のチップの該機能部に密
閉空間を形成するための空間保持体を該主面上に形成す
る同様の工程の後に、機能素子チップまたは回路基板上
に電極間接続部を形成する工程と、機能素子チップの当
該主面を回路基板に対向して電極間接続部を回路基板と
接続する工程と、空間保持体及び電極間接続部を密封す
るように封止樹脂を該機能素子チップと回路基板の間に
充填して固定する工程と、を含む。

【００１９】本発明においては、先ず基本的には、機能
素子の主面上の機能部に密閉空間を形成するための空間
保持体を主面上に有するが、空間保持体は、該機能部を
囲む開口部を有して該主面上に接合された合成樹脂膜の
支台層と、該機能部を覆って該機能部との間に密閉空間
を形成して支台層上に接合形成された蓋体との２層から
構成される。そして、空間保持体の形成工程には、支台
層を形成する過程と、蓋体を成形する過程との２過程が
採用される。

【００２０】まず、空間保持体の支台層は、主面上に接
合されて、開口部内に機能部を囲み、空間の間隙を定め
る所定の厚みを有して、蓋体を担持するものである。支
台層の開口部の形状は、チップ上の１又は２以上の機能
部の面域をそれぞれ回避するように形成され、支台層の
外形は、蓋体を担持するに必要な幅以上あればよい。図
３には単純な形状の支台層を例示するが、これは、矩形
状に形成された枠状の支台層１１１が、機能部が開口部
を覗くように機能部の周囲に接合固定される。

【００２１】支台層は、合成樹脂膜で主面上に形成され
るので、図３（Ａ）に示すように、リードや電極による
段差に追随して主面によく密着することができるので、
支台層と主面との間に気密性が確保される。ただし、支
台層の形状が矩形とは限らず、前記支台層の開口部の形
状については特に制約はない。

【００２２】このような支台層は、該主面上にパターン
形成されて成る感光性樹脂の皮膜が利用される。好まし
くは、支台層はフォトレジスト法による感光性樹脂皮膜
が利用され、主面上に接合して枠状にパターン形成して
成る感光性樹脂の皮膜である。支台層を形成する過程
は、感光性を有する樹脂皮膜を主面上にパターン形成す
ることを含み、例えば、光硬化性有機皮膜を機能部とそ
の周辺に塗着してのち、支台層形状に一致する面域に光
照射して硬化させ、未硬化の樹脂を除去して残った合成
樹脂フィルムがそのまま使用される。このための最も好
ましいのは、ドライフィルムレジストの使用である。他
の支台層としてポリイミド等の他の合成樹脂膜を光硬化
により同様にパターン形成した皮膜がある。

【００２３】また、支台層は、該主面上に印刷して塗着
された樹脂の硬化膜が利用できる。即ち、このような支
台層は、該主面上に接合して開口部を設けて、例えば枠
形状に、付着した絶縁性樹脂の硬化膜を利用できる。こ
の支台層を形成する過程には、主面上に絶縁性樹脂液を
スクリーン印刷することを含む。例えば、支台層として
絶縁性接着剤をスクリーン印刷等の印刷法により機能部
の周辺にのみ枠状に形成してのち加熱又は光照射により
硬化させた皮膜が利用できる。また、支台層には、予め
成形加工されて該主面上に転写して接合された半硬化状
態の樹脂シートの硬化体が利用される。このような支台
層を形成する過程には、半硬化状態の樹脂シートに開口
部を形成した後、樹脂シートを機能素子チップの主面上
にラミネートすることを含む。即ち、予め開口部を有す
るように形成した半硬化状態の樹脂シートは、機能素子
チップにラミネートして加熱硬化させた皮膜なども使用
することが可能である。

【００２４】上記の空間保持体は、複数個の機能部が形
成されたチップにあっては、各機能部ごとに支台層を形
成してもよいが、好ましくは、図７に示すように、各機
能部に対応して開口部が形成された広幅の１枚の支台層
を形成することもなされる。

【００２５】支台層の厚さとしては、弾性表面波の伝搬
を阻害しないだけの空間が保持できればよいので、実際
には、プロセス上の制約や蓋体のたわみなどがあり、３
μｍ以上であることが必要であが、好ましくは、支台層
として厚さ１０〜３０μｍの有機膜が適当である。

【００２６】支台層として弾性材料を用いた場合には、
吸音材としても機能させることができ、素子上面での弾
性表面波やバルク波などの不要反射を抑制する効果を得
ることが可能である。これにより、従来必要であった吸
音材の代替としても使用できる。さらに、支台層の弾性
を積極的に利用するために、支台層はグレーティング反
射器やアポタイズ重みづけされた櫛形電極上などに配置
してもよい。

【００２７】次に、空間保持体の蓋体は、機能部を覆っ
てその周縁が支台層上に接合され、蓋体内面と機能部振
動面との間に密閉空間を形成し、空間が密閉される。こ
のような蓋体を形成する過程は、別体の基台上に予め形
成した合成樹脂膜の蓋体を上記支台層上に転写して、加
熱加圧することを含む。図４及び図８には、支台層上に
上面矩形上の蓋体を配置して空間形成対体とした例を示
している。

【００２８】支台層上に配置される蓋体は、好ましく
は、合成樹脂膜から形成され、特に、支台層を形成する
樹脂と同じ種類の樹脂を利用するのが、加熱成形時の接
合応力の影響を緩和するために、好ましい。蓋体の成形
に最もよいのは、蓋体を形成する過程が、別体の基台状
に予め形成した感光性合成樹脂フィルムの蓋体を上記支
台層上に転写して、加熱加圧することである。フィルム
の蓋体の成形は、基台上で、感光性合成樹脂フィルムに
蓋体の外形に対応するマスキングをした後に光照射し
て、周辺不要部を除去し、基台から剥離してそのフィル
ムを支台層上に移転して加熱加圧により接合する方法で
ある。

【００２９】蓋体の形成過程において、この転写法以外
に、支台層の形成工程と同様にして、蓋体用の樹脂膜を
積層するラミネート法を用いてもよい。この場合には、
支台層の形成は、感光性樹脂シートないしフィルムを支
台層上に張りつけて、パターニングにより、支台層外形
に揃える方法が利用できる。蓋体のたわみを防止するた
めに、蓋体のラミネート温度を支台層のラミネート温度
よりも低くすることが好ましい。

【００３０】なお、支台層または蓋体の形成工程におい
て、感光性有機膜の露光、現像工程を有する場合には、
機能素子チップの機能部、特にアルミニウムなどからな
る電極を弱アルカリ性現像液による損傷から保護するた
めに、機能素子チップの機能部に、酸化珪素などの無機
薄膜を形成しておくことが好ましい。前記機能部に無機
薄膜を形成することが困難な場合には、非アルカリ現像
タイプのドライフィルムレジストを使用することが好ま
しい。

【００３１】空間保持体の支台層または蓋体を合成樹脂
により形成した場合には、液状の封止樹脂を密封したあ
との熱硬化時に、支台層または蓋体の樹脂と前記封止樹
脂とが反応し、支台層、特に、蓋体が膨潤して変形する
場合があり、変形して内側に湾曲した蓋体が機能部の振
動面と接触して、振動を阻害し、機能素子の機能が損な
われる。その場合には、両者の化学反応を防止するため
に、図５に示すように、蓋体の外面に隔離層として、両
方の合成樹脂に対して安定な材料、例えば、金属皮膜や
酸化珪素、窒化珪素などの無機薄膜を形成しておくこと
が好ましい。金属の隔離層には、金、アルミニウム、ニ
ッケル、チタンなど、他の金属または多層膜、合金膜が
用いられる。

【００３２】蓋体の外面への金属の隔離層１１７の形成
方法としては、好ましくは、真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法など、気相から蒸着させ
る物理的生成法が広く利用される。また、金属以外の無
機薄膜を形成するには、スパッタリング法が好適に利用
きる。

【００３３】他の好ましい成形法について、隔離層は、
上述の蓋体を形成する過程において、別体の基台上に予
め形成した合成樹脂膜の蓋体を上記支台層上に転写する
際に同時に形成することが好ましい。即ち、予め別体の
基台上に蓋体となるべき合成樹脂膜とその表面に同時に
金属膜とを積層状態で成形した後、蓋体の樹脂膜を支台
層上に転写するもので、蓋体の支台層上への移転ととも
に金属膜も移転し、樹脂膜の加熱硬化により、金属膜が
蓋体の外面に固定されて隔離層となる。

【００３４】このような隔離層は、有機材料からなる蓋
体と、その後に密封に使用する封止樹脂との間を隔離し
て、両樹脂間の化学反応を防止するので、封止樹脂の熱
硬化後も良好な形状を有する空間保持構造を有する電子
部品を得ることができる。また、機能部への水分の浸入
防止効果を向上させることができ、機能素子の耐湿性を
飛躍的に向上させることができ、電子部品の信頼性を向
上させることができる。

【００３５】隔離層として金属膜を用いた場合には、前
記隔離層を電磁遮蔽膜として機能させるため、前記隔離
層と機能素子チップ上に形成された接地電極とを電気的
に接続することが好ましい。これにより、機能部の高周
波遮蔽が可能となるので、高周波振動素子の周波数特性
を向上させることができる。

【００３６】隔離層として、絶縁性の無機絶縁膜、例え
ば、上記の酸化ケイ素を用いる場合には、支台層および
蓋体の側面部をも含む前表面を完全に被覆するように隔
離層を形成することが好ましい。これにより、封止樹脂
からの水分の移行を遮断して、機能部の防湿を完全にす
ることができる。隔離層には、金属被覆層とセラミック
被覆層の２層構造にするのが、金属被覆層による電磁遮
蔽の効果とセラミック被覆層による防湿性の完全のため
に好ましい。

【００３７】以上は、機能素子チップの１つの主面上に
空間保持体を構成する場合について示したが、機能素子
チップの２つの主面上に振動空間を保持する必要がある
バルク振動子のように、機能素子チップの両主面に空間
保持体が、同様にして、形成される。このような例は、
例えば水晶振動子やセラミック発振子などのように、チ
ップの両面の振動面を有するものがある。

【００３８】空間保持体を備えた機能素子チップは、空
間保持体が絶縁性の熱硬化性樹脂による封止樹脂により
密封される。封止樹脂は、上記の如く、空間保持体が隔
離層を備えたものでは、特に、空間保持体を構成する樹
脂との反応を考慮する必要がないので、従来のエポキシ
系またはシリコン系の樹脂が使用される。

【００３９】空間保持体を備えた機能素子チップは、回
路基板に固定されるが、回路基板は、セラミック基板又
は合成樹脂基板、又はセラミック−合成樹脂の積層体の
基板も使用される。この種振動素子には、従来は、吸湿
性の問題から使用されていないが、本発明と、空間保持
体を形成したこと、特に、隔離層を形成して、防湿性を
はかっているので、合成樹脂基板も使用可能である。セ
ラミック基板には特にアルミナが使用され、合成樹脂基
板には、従来は吸湿性に課題があり従来は使用されてい
なかったガラス−エポキシ樹脂基板や、ポリイミド基板
などの樹脂基板を用いても十分な信頼性を確保すること
ができる。

【００４０】回路基板に対する機能素子チップの固定
は、フェイスアップ実装の場合は、回路基板の表面に、
機能素子チップの機能部を形成した主面以外の他の面
（通常は、当該主面の裏面）を対向して、接着層を介し
て接着固定される。

【００４１】機能素子チップの固定がフェイスダウン実
装の場合は、回路基板と機能素子チップの機能部の空間
保持体とを対向させて、その隙間に上記の熱硬化性の封
止樹脂液を充填し、加温硬化させて、硬化により固定さ
れる。フェイスダウン実装の場合において、機能素子チ
ップの電極パッドと回路基板側の配線用の電極パッド間
を、電極間接続部材で接合と電気的導通が行なわれ、封
止樹脂中に埋没される。

【００４２】機能素子チップと回路基板との電気的接続
には、電極パット間をワイヤボンディングにより接続す
る方法、金属導電性バンプにより電極パッドに当接する
方法、また、導電性樹脂の硬化体によるパッド間の連結
法等が採用される。ワイヤボンディングは、フェイスア
ップ実装に、パッド法はフェイスダウン実装に使用され
る。

【００４３】バンプ法の電極間接続部材としては、好ま
しくは、金属導電体を機能素子チップ側の電極パッドま
たは回路基板側の電極パッドから突起部を突出させた形
状のものが採用され、突起部の先端を相手側の電極パッ
ドに直接当接して固定する方法がある。また、突起部先
端に更に小径の突端を設けてこの突端を電極パッドに直
接当接する電極間接続部材が利用される。この突起部先
端の小径突端には、突端を受容する導電性の合成樹脂の
頭部を転写法により形成して、相手方の電極パッドに接
合して硬化させる方法も好ましく採用される。金属導電
体の電極間接続部材の突出部は、通常は金ワイヤの一端
をボールボンディングにより各電極パッド接合して、各
突起部を一定長さに揃えて調製される。金ワイヤを用
いたボールボンディング法により、機能素子チップの電
極パッドに小径突端を有する突起構造を有することで、
後工程で導電性樹脂の頭部接着剤の転写量制御を容易と
することができる。

【００４４】電極間接続部材としての導電性樹脂は、な
お、導電性接着剤の導電フィラーとしてＡｇＰｄ合金や
他の金属粉をフィラーとして用いて、樹脂バインダーに
混練したもので、樹脂としてフェノキシ系の熱可塑性接
着剤や、シリコン系やエポキシ系の熱硬化性接着剤等が
使用される。

【００４５】以上のように、機能部に密閉空間を形成す
る空間保持体を主面に形成した機能素子チップは、フェ
イスアップ実装の場合には、当該主面との反対面を回路
基板に向けて実装され、電極間接続部としてワイヤによ
り機能素子チップと回路基板との電気的接続を行い、空
間保持体と電極間接続部を封止樹脂により封止して、電
子部品とされる。空間保持体と電極間接続部を含むチッ
プ全体を封止樹脂によりモールド成形して、モールドタ
イプの電子部品とすることもできる。

【００４６】また他方で、フェイスダウン実装の場合に
は、機能素子チップの電極パッドと回路基板の電極パッ
ドとの何れかに電極間接続部としてのバンプを形成し、
機能素子チップを回路基板に向けて、バンプの他の電極
パッドとの接合をし、機能素子チップを回路基板との間
に封止樹脂を充填して硬化させ、同時に空間保持体を密
封して、電子部品とされる。フェイスダウン実装の場合
も、同様に空間保持体と電極間接続部を含むチップ全体
を封止樹脂によりモールド成形して、モールドタイプの
電子部品とすることもできる。

【００４７】本発明により、空間保持体の支台層および
蓋体によって、機能部の保持される空間の気密性、特に
防湿性が確保することができ、セラミック基板だけでな
く樹脂基板などの回路基板上に直接実装することが可能
となり、パッケージを不要とすることができ、小型、低
コストの電子部品を得ることができる。また、空間保持
体を形成した後は、機能部への導電性異物の侵入を防止
することができ、前記機能素子の実装工程においてクリ
ーン環境を必要とせず、大幅な製造コストの低減が図れ
る。

【００４８】なお、以上は、一つの機能素子チップの実
装方法について説明したが、単一の回路基板上に、複数
個の機能素子チップを配列して実装し、一括して封止樹
脂を充填した後、前記配列した回路基板を基本単位の回
路基板ごとに切断して分割することも適宜なされる。

【００４９】

【実施例】

（実施例１）図１（Ａ）と図１（Ｂ）において、電子部
品として、機能素子チップ１の１つの主面２１上に機能
部２としての表面波伝播面を有する弾性表面波デバイス
の例を示す。弾性表面波素子１は、機能部に通常のフォ
トリソグラフィ手法を用いて、トランスバーサル型の櫛
形電極が形成され、機能部外に外部回路との電気的導通
を図るための電極パッド１０３がアルミニウムを主成分
とする金属膜により形成されている。

【００５０】図１（Ａ）に示す電子部品は、機能素子チ
ップ１が、機能部２にこれを覆って内部に密閉空間２０
を形成する空間保持体５を備え、その反対面側を回路基
板８に対向させて接着剤層により該基板に固定され、そ
の主面２１上の電極パッドと回路基板８の配線電極パッ
ドとの間を、金線によりワイヤボンディングにより接続
した構造である。

【００５１】最初に、図２に、支台層５ａおよび蓋体５
ｂとから成る空間保持体の形成方法について説明する
と、まず、機能部２と電極パッド３が形成された機能素
子チップ１の機能部に、ドライフィルムレジスト１１０
の感光性樹脂部１１０ｂを加熱加圧下でラミネートする
（図２−ａ）。次に、少なくとも機能部２と電極パッド
３の一部が開口するように設計された透光性フィルム１
１１ａ上のフォトマスク１１１を用いて（図２−ｂ）、
通常の光露光法により露光して、現像し、さらに弱アル
カリ洗浄を行って機能素子チップ１上に支台層５ａを形
成する（図２−ｃ）。

【００５２】図３に、主面２１上の支台層５ａの配置を
示すが、支台層５ａは、主面２１上の櫛状電極をその開
口部５０において取り囲み、電極リード３１と交叉部で
は、主面２１とそのリード３１の段落とに良好に気密に
接合されている。

【００５３】次に、別途ドライフィルムレジスト１１０
を準備し、フィルム状のまま、前記支台層５ａの、機能
部２における開口部５０を被覆するように設計された透
光性フィルム１１２ａ上のフォトマスク１１２を用い
て、蓋体５ｂの形状にパターン形成する（図２−ｅ）
と、蓋体５ｂがこのドライフィルムレジスト１１０のベ
ースフィルム１１０ａ上に形成される（図２−ｆ）。そ
して、枠状のクランプ治具１１３でベースフィルム１１
３ａを保持して、前記蓋体５ｂ形状の露光レジスト１１
０ｂを前記支台層５ａ上に、加熱加圧下で転写する（図
２−ｇ）。

【００５４】以上の工程を経て、機能部２を取り囲む支
台層５ａと蓋体５ｂからなる空間成形体５が形成され
る。図４は、機能素子チップ１上で開口部５０を覆って
支台層５ａ上面にフィルム状の蓋体５ｂを固定した空間
保持体５の配置を示す。

【００５５】図１（Ａ）においては、上記のようにして
支台層５ａおよび蓋体５ｂとから成る空間保持体５が形
成された前記機能素子チップ１を、接着剤２０５を介し
てアルミナ製の回路基板８上にフェイスアップで固定
し、金ワイヤーの電極間接続部６により機能素子チップ
１と回路基板８との導通を図る。最後に、エポキシ系の
封止樹脂７のペーストを、前記機能素子チップ１が実装
された回路基板８上に盛り上げて塗着し、加熱硬化させ
ることにより、前記機能素子チップ１の機能部２を覆う
空間保持体５が確実に気密封止された電子部品を得るこ
とができる。

【００５６】図１（Ｂ）は、この空間成形体８を形成し
た機能素子チップ１を回路基板８上にフェイスダウン実
装した例を示している。機能素子チップ１は、空間成形
体５を形成した主面２１側を回路基板８に向けて、チッ
プの電極パッド３、３から突設された金線の突起部を有
する電極間接続部材６により、回路基板の電極パッド８
３、８３に接続し、チップ１と回路基板８との隙間を形
成し、隙間の封止樹脂を充填してチップ１と回路基板８
との固定を図っている。

【００５７】（実施例２）図５及び図６は、電子部品と
して、機能素子チップは、１つの主面２１上に機能部と
して５個の弾性表面波共振子を梯子型接続した弾性表面
波フィルタの例であって、この例は、この機能素子チッ
プを回路基板上にフェイスダウン実装した例である。

【００５８】図７及び図８において、空間保持体５の支
台層５ａの形状は、実施例１に示したと同様の方法で形
成されるが、特にこの例では、１枚のドライフィルムレ
ジスト１１０に個々の弾性表面波共振子に対応する開口
部５０を設けた形状とし、蓋体５ｂは個々の開口部５０
を一括して塞ぐような形状のフィルムとされて、支台層
５ａ状に加熱加圧下で接合される。ただし、蓋体５ｂの
工程においてラミネート法を採用する場合には、蓋体５
ｂのたわみ変形を最小限に抑えるために、個々の開口部
５０の面積が小さくなるように支台層５ａを設計するこ
とが好ましい。

【００５９】次に、チップ１には回路基板８への実装前
に、蓋体５の形状に対応した開口部を有するメタルマス
クを用意し、電子ビーム蒸着法により蒸着金皮膜から成
る隔離層９が蓋体５の外面に形成される。図５及び図６
の断面図には、回路基板８への実装後の電子装置につ
き、チップ１の蓋体５の外面の隔離層９が示されてい
る。

【００６０】図６においては、さらに、金ワイヤを用い
たボールボンディング法により、機能素子チップ１の電
極パッド３上に導電性突起部６ａを形成し、電極間接続
部６とする。そして、前記機能素子チップ１を回路基板
８上にフェイスダウンで位置合わせを行い、熱と超音波
の併用により、導電性突起部と回路基板８上に形成され
た配線電極パッド８３との接続を行う。

【００６１】最後に、エポキシ系の封止樹脂７を、機能
素子チップ１と回路基板８とで形成された間隙に注入
し、加熱硬化させることにより、前記機能素子チップ１
の機能部２が確実に気密封止された電子部品を得ること
ができる。

【００６２】図９は、封止樹脂７を、機能素子チップ１
と回路基板８とで形成された間隙だけでなく、機能素子
チップ１全体をくるむようにモールドにより注型成形し
た樹脂モールドタイプの電子部品の例を示している。

【００６３】（実施例３）図１０は、電子部品として、
機能素子チップの１つの主面２１上に機能部２を有する
弾性表面波デバイスであって、機能素子チップ１上に
は、通常のフォトリソグラフィ手法を用いて、櫛形電極
からなる機能部２と、外部回路との電気的導通を図るた
めの電極パッド３がアルミニウムを主成分とする金属膜
により形成されている。実施例１と同様にして、機能素
子チップ１上にドライフィルムレジスト１１０を用い
て、空間保持体５の支台層５ａおよびフィルム状の蓋体
５ｂが形成され、次に、蓋体５ｂの形状と接地電極パッ
ド３ａの形状に対応した開口部を有するメタルマスクを
用意し、スパッタ法によりアルミニウムからなる隔離層
９を形成した。

【００６４】ここで、前記金属からなる隔離層９は、支
台層５ａと蓋体５ｂの側面部をも被覆する隔離層９ａが
接地電極パッド３ｂと電気的に接続されてあり、これに
より、前記隔離層９、９ａは、接地されて、シールド電
極としても作用する。さらに、金ワイヤを用いたボール
ボンディング法により、機能素子チップ１の電極パッド
３上に小径の突端６１ａを有する２段突起構造の導電性
突起部６ａを形成した。導電性突起部６ａを２段突起構
造とすることで、後工程で導電性接着剤６ｂの転写量制
御を容易にすることができる。そして、前記機能素子チ
ップ１上に複数個形成された前記導電性突起部６ａの高
さを均一にするために、鏡面基台（不図示）上で前記導
電性突起部６ａを押圧した。

【００６５】次に、前記導電性突起部６ａに導電性接着
剤６ｂを転写して成形する。導電性接着剤６ｂの転写と
成形は、一定厚さの、ＡｇＰｄ合金をフィラーとしたフ
ェノキシ系の熱可塑性導電性接着剤が塗布された鏡面基
台上に、前記導電性突起部６ａの２段目の突端６１ａを
浸入させることにより行った。導電性接着剤の転写成形
工程において、蓋体５ｂに前記導電性接着剤が付着しな
いように、導電性突起部の１段目の突起高さを支台層５
ａおよび蓋体５ｂの高さの和よりも高くする必要があ
る。本例では、直径５０μｍの金ワイヤを使用すること
により、前記導電性突起部６ａの１段目の突起高さを６
０μｍとしているが、、前記第１の実施例と同様に２０
μｍ厚さのドライフィルムレジストを用いた場合でも、
十分に前記転写工程を適用することが可能である。

【００６６】次に、図１０に実装後の断面図に示すよう
に、導電性接着剤６ｂが付着形成された前記機能素子チ
ップ１を、ガラス−エポキシ樹脂の回路基板８上にフェ
イスダウンで位置合わせを行い載置した。そして、前記
導電性接着剤を加熱硬化させることにより、前記回路基
板との導通を図り、次いで、エポキシ系の封止樹脂７
を、機能素子チップ１と回路基板８とで形成された間隙
に注入し、加熱硬化させることにより、前記機能素子チ
ップ１の機能部２が確実に気密封止された電子部品を得
ることができる。

【００６７】（実施例４）図１１は、機能素子チップの
１つの面上に機能部を有する弾性表面波デバイスを用い
た例を示す。まず、実施例１と同様にして、機能素子チ
ップ１上にドライフィルムレジストを用いて、支台層５
ａおよび蓋体５ｂを形成した。次に、蓋体の形状より大
きい開口部を有するメタルマスクを用意し、スパッタ法
により酸化珪素からなる隔離層９を形成した。ここで、
絶縁性無機薄膜からなる隔離層９は入出力電極パッド３
ａ、接地電極パッド３ｂと接触するとともに、支台層５
ａおよび蓋体５ｂの壁面も被覆された構造となり、気密
性をより高めた構造となっている。

【００６８】隔離層９を絶縁性無機薄膜で構成すること
により、機能素子チップ１がフェイスダウン方式で実装
される場合には、対向する回路基板８上に形成された配
線電極と前記隔離層９が接した場合においても、機能素
子チップは動作不良を起こさない。

【００６９】さらに、本例は、金ワイヤを用いたボール
ボンディング法により、回路基板８上の電極パッド８３
上に、２段突起構造を有する導電性突起部６ａを形成し
た。導電性突起部６ａを２段突起構造とすることで、後
工程で導電性接着剤６ｂの量制御を容易とすることがで
きる。そして、前記回路基板８上に複数個形成された前
記導電性突起部６ａの高さを均一にするために、鏡面基
台上で前記導電性突起部６ａを押圧した。次に、前記導
電性突起部６ａに導電性接着剤６ｂを転写する。実施例
３と同様に導電性接着剤６ｂの塗着形成は、一定厚さ
の、ＡｇＰｄ合金をフィラーとしたフェノキシ系の熱可
塑性導電性接着剤が塗布された鏡面基台（不図示）上
に、回路基板の前記導電性突起部の２段目の突端６１ａ
を浸入させることにより行う。

【００７０】導電性接着剤６ｂが塗着された回路基板８
上に、各電極パッド３ａ、３ｂに金薄膜が形成された機
能素子チップ１を、回路基板と対向するようにして位置
合わせを行い、載置した。そして、導電性接着剤６ａを
加熱硬化させることにより、前記回路基板との導通を図
る。この例のように、機能素子チップ１の電極パッド３
と導電性接着剤６ｂの接続が行われる場合には、前記機
能素子チップの電極パッドの最表面が金皮膜であること
が好ましい。

【００７１】本実施例では、回路基板上に導電性突起部
６ａが形成され、さらに導電性接着剤６ｂが塗着される
ため、機能素子チップ１の主面２１上ないし電極パッド
３上から空間保持体５の蓋体５ｂの外面までの高さを、
前記導電性突起部の１段目の突起高さよりも低く設定す
る必要はなく、導電性突起部６形状または支台層５ａお
よび蓋体５ｂの寸法形状の選択の自由度が増す。

【００７２】最後に、エポキシ系の封止樹脂７を、前記
機能素子チップ１の空間保持体５と前記回路基板８とで
形成された間隙に注入し、加熱硬化させることにより、
封止樹脂７により前記機能素子チップ１の機能部２が確
実に気密封止され、同時に電極間接続部６が埋設された
電子部品を得ることができる。

【００７３】以上のように、前記機能素子チップと前記
回路基板との電気的接続を行う導電性突起部と導電性接
着剤からなる電極間接続部と、少なくとも前記支台層お
よび前記蓋体、前記電極間接続部を被覆する封止樹脂と
を備えた電子部品において、回路基板上に導電性突起部
を形成することにより、バンプ形状や支台層および蓋体
の高さによらず導電性接着剤の転写による塗着が容易と
なり、信頼性の高い電子部品を得ることができる。

【００７４】（実施例５）図１２は、機能素子チップの
１つの主面２１上に機能部を有する弾性表面波デバイス
を用いた例を示すが、実施例１と同様に、機能素子チッ
プ１上に支台層５ａおよび蓋体５ｂが形成され、蓋体の
外面上にはアルミニウムからなる隔離層９が形成されて
いる。実施例２と同様にして、金ワイヤを用いたボール
ボンディング法により、機能素子チップ１上に形成され
た電極パッド３上に、２段突起構造を有する導電性突起
部の電極間接続部６とした。そして、前記機能素子チッ
プ１を回路基板８上にフェイスダウンで位置合わせを行
い、熱と超音波の併用により、前記導電性突起部と前記
回路基板８上に形成された配線電極８３との接続を行っ
た。回路基板８上に形成され、前記電極間接続部６と接
続される電極パッド８３を、他の電極配線よりも約２０
μｍ厚くしている。最後に、エポキシ系の封止樹脂７
を、前記機能素子チップ１と前記回路基板８とで形成さ
れた空間に注入し、加熱硬化させて、電子部品とする。

【００７５】この例は、電極パッド８３の層を厚くした
ことにより、蓋体５ｂと回路基板８との間隙を封入樹脂
の充填のために十分に確保することができる。したがっ
て、絶縁性樹脂７を、機能素子チップ１と回路基板８と
によって形成される空間に充填する際の樹脂の浸透が速
くなり、封止樹脂の充填時間を大幅に短縮することがで
き、量産性を向上させ製造コストを低減させることがで
きる。

【００７６】（実施例６）図１３は、隔離層９を空間藤
体５の蓋体５ｂと同時に形成するための空間保持体の形
成工程の概略を示すが、まず、機能部２部と電極パッド
３が形成された機能素子チップ１上に、支台層５ａを形
成する（図１３ａ−ｃ）。ここまでは、実施例１おける
形成工程と同じである。

【００７７】次に、前記機能素子チップ１とは別に準備
された、水晶片からなる基台１１９上に、約３００ｎｍ
厚みの金の膜１２０を形成する。そして、前記金属膜１
２０が形成された基台１１９に、ドライフィルムレジス
ト１１０の感光性樹脂フィルム１１０ｂをラミネートす
る（図１３−ｄ）。次いで、前記支台層５ａの開口部を
塞ぐように設計されたフォトマスク１１２を用いて、通
常の光露光法により、この金属膜１２０上に感光性樹脂
フィルム１１０ｂから蓋体５ｂを形成する（図１３−
ｆ）。次に、蓋体５ａをマスクとして、金属膜８をエッ
チング除去し、隔離層９とする（図１３−ｇ）。

【００７８】さらに、前記支台層５ａが形成された機能
素子チップ１と対向するようにして、隔離層９と蓋体５
ｂとが形成された基台１１９とを位置合わせし（図１３
−ｈ）、熱と圧力を加えることで、前記蓋体５ｂを前記
支台層５ａ上に転写する。この際、基台１１９と隔離層
９との密着力が非常に弱いため、前記隔離層９は前記蓋
体５ｂの背面に付着した状態で、前記支台層５ａ上に転
写される（図１３−ｉ）。

【００７９】本例は、支台層５ａと蓋体５ｂとの接着力
に比べて、基台１１９と金属膜１２０との粘着力が弱く
されているため、機能素子チップ１上に形成された支台
層５ａ上に、背面に隔離層９が形成された、たわみのな
い蓋体５ｂを形成することが可能である。この空間保持
体５の形成工程は、機能素子チップ１の両面に機能部
２、２を有するような、例えば、水晶振動子のような素
子に対しても、同様にして空間保持構造を形成すること
ができる。

【００８０】以上のように、金属膜と蓋体を一体化して
支台層に転写する過程を備えた空間保持構造の製造方法
により、蓋体のたわみを防止し、機能素子チップの機能
部近傍に良好な形状を有する空間保持構造を得ることが
でき、機能素子の製造歩留まりを向上させることができ
る。

【００８１】なお、本例では、基台として水晶を用いた
例を示したが、ガラスや他の酸化物単結晶基板を用いて
もよい。また、金属膜１２０としてＦ酸素との親和力が
弱く、前記基台１１９との粘着力が小さい金属種であれ
ば他の金属を用いてもよい。前記基台と前記金属膜との
密着力を制御する場合には、中間層としてクロム、チタ
ン、アルミニウム、ニッケル、シリコンなどの金属を形
成してもよい。

【００８２】（実施例７）図１４は、実施例６と同様の
隔離層９を蓋体５ａと同時に形成するための空間保持体
５の形成工程の概略を示すが、まず、機能部２と電極パ
ッド３が形成された機能素子チップ１上に、支台層５ａ
を形成する（図１３ａ−ｃ）。ここまでは、実施例１及
び実施例６おける支持層形成過程と同じである。

【００８３】次に、前記機能素子チップ１とは別に、水
晶片からなる基台１１９上に、約３００ｎｍ厚みの金か
らなる金属膜を形成する。そして、通常の光露光法に使
用される液状フォトレジスト１１１ｂを用い、前記支台
層５ａの開口部の少なくとも一部を塞ぐように設計され
たフォトマスク（不図示）を用いて、金属膜１２０のパ
ターン成形を行い、隔離層９とする（図１４−ｄ）。な
お、本例では基台上全面に金属膜１２０を形成してか
ら、金属膜１２０のパターン形成を行ったが、リフトオ
フ法を用いて隔離層９に形成してもよい。

【００８４】次に、前記隔離層９が形成された基台１１
９に、ドライフィルムレジスト１１１をラミネートする
（図１４−ｅ）。前記隔離層９のパターン形成と同様
に、支台層５ａの開口部２０を塞ぐように設計されたフ
ォトマスク１１５を用いて、通常の光露光法により、前
記隔離層９上に蓋体５ｂを形成する（図１４−ｇ）。

【００８５】そして、支台層５ａが形成された機能素子
チップ１と対向するようにして、前記隔離層９と蓋体５
ｂとが形成された基台１１９とを位置合わせし（図１４
−ｈ）、加熱加圧することで、蓋体５ｂを支台層５ａ上
に転写する。この際、基台１１９と隔離層９との粘着力
を剥離容易に非常に弱くしてあるので、隔離層９は蓋体
５ｂの背面に付着した状態で、支台層５ａ上に転写され
る（図１４−ｉ）。

【００８６】なお、本例は、基台１１９として水晶を用
いたが、ガラスや他の酸化物単結晶を用いてもよい。ま
た、金属膜として金を用いたが、酸素との親和力が弱
く、基台との密着力が小さい金属種であれば他の金属を
用いてもよい。また、前記基台と前記金属膜との密着力
を制御する場合には、中間層としてクロム、チタン、ニ
ッケル、アルミニウムなどの金属を形成してもよい。

【００８７】本例によれば、支台層と蓋体との接着力に
比べて、基台と金属膜との粘着力が弱いため、機能素子
チップ１上に形成された支台層５ａ上に、背面に隔離層
９が形成された、たわみのない蓋体５ｂを形成すること
が可能であり、良好な形状を有する空間保持構造を得る
ことができる。但し、本実施例のように、金属膜のパタ
ーン形成を、蓋体５ｂのパターン形成よりも先に行う場
合には、基台と金属膜との間にある程度の粘着力が必要
であり、中間層金属膜として酸素親和力の強い第２の金
属膜を形成することが好ましい。第２の金属膜として
は、クロム、チタン、ニッケル、アルミニウム、シリコ
ンから選ばれる金属種または、それらの多層膜が好まし
い。

【００８８】以上のように、金属膜と蓋体とを一体化し
て支台層に転写する過程と備えた空間保持構造の成形法
により、蓋体のたわみ変形を防止し、機能素子チップの
機能部近傍に良好な形状を有する空間保持構造を得るこ
とができ、機能素子の製造歩留まりを向上させることが
できる。

【００８９】（実施例８）この実施例は、図１５におい
て、電子部品として、機能素子チップ１の表裏２つの主
面２１、２１上に振動面である機能部２、２を有する水
晶振動子を用いた例であり、機能素子１の相反対の２つ
主面２１上には、それぞれ励振電極が形成された機能部
２と外部回路との電気的導通を図るための電極パッド３
ａ、３ｂが金を主成分とする金属膜により形成されてい
る。

【００９０】まず、実施例１と同様にして、機能素子チ
ップ１の両主面２１、２１上にドライフィルムレジスト
を用いて、空間保持体の支台層５ａおよび蓋体５ｂを形
成し、蓋体５ａの形状に対応した開口部を有するメタル
マスクを用意し、電子ビーム蒸着法により金皮膜の隔離
層９が形成される。接地電極パッド３ｂが形成された、
前記機能素子チップ１の１つの主面２１上の隔離層９は
接地電極パッド３ｂと電気的に接続している。

【００９１】次に、空間保持体５が形成された機能素子
チップ１を、導電性接着剤からなる電極間接続部６を介
して、回路基板８上の配線電極パッド８３、８３に接着
固定し導通を図る。さらに、機能素子チップ全体を被覆
するように、封止樹脂７でモールド成形して、樹脂モー
ルドタイプの電子部品としている。最後に、封止樹脂７
を加熱硬化させることにより、前記機能素子チップ１の
機能部２が確実に気密封止された電子部品を得ることが
できる。

【００９２】なお、本例は、両主面２１、２１に機能部
２、２を有する機能素子１の場合に電極間接続部６を導
電性接着剤により構成しているが、導電性突起部６ａを
用いた場合でも同様の電気的接続が得られる。

【００９３】（実施例９）図１６は、電子部品として、
機能素子チップ１の１つの主面２１上に機能部２を有す
る弾性表面波デバイスを用いたもので、機能素子チップ
１上には、通常のフォトリソグラフィ手法を用いて、櫛
形電極が形成された機能部２と、外部回路との電気的導
通を図るための電極パッド３がアルミニウムを主成分と
する金属膜により形成されている。回路基板８としてセ
ラミック多層基板を用い、回路基板８はセラミック多層
基板の内層には受動素子１２１が予め形成されている。

【００９４】まず、実施例１と同様にして、機能素子チ
ップ１上にドライフィルムレジストを用いて、空間保持
体５の支台層５ａおよび蓋体５ｂが形成され、蓋体５ａ
上に真空蒸着法によりアルミニウムからなる隔離層９を
形成し、隔離層は接地電極パッド３ｂと電気的に接続さ
れている。電極パッド３ａ、３ｂ上には、金ワイヤを用
いたボールボンディング法により、２段突起構造を有す
る導電性突起部６ａが形成され、回路基板８上に複数個
形成された前記導電性突起部６ａは、鏡面基台上その高
さを均一にするように調製され、導電性突起部６ａに
は、実施例３と同様にして、一定厚さのＡｇＰｄ合金を
フィラーとしたフェノキシ系の熱可塑性導電性接着剤６
ｂが導電性突起部６ａの突端に転写塗着されている。導
電性接着剤６ｂが塗着された機能素子チップ１上を、回
路基板と対向するようにして位置合わせを行い、導電性
接着剤を加熱硬化させることにより、前記回路基板との
導通が図から得られる。この例では、回路基板８のセラ
ミック多層基板の内層には受動素子１２１が予め形成さ
れており、機能素子チップ１と電気的に接続されてい
る。

【００９５】最後に、エポキシ系の封止樹脂７を、前記
機能素子チップ１と前記回路基板８とで形成された空隙
に注入充填し、加熱硬化させることにより、前記機能素
子チップ１の機能部２が確実に気密封止された電子部品
が得られる。

【００９６】この例では、回路基板として誘電体２層基
板８ａ、８ｂを用いているため、内部に受動素子１２１
を内蔵することも可能である。また、支台層および蓋体
を形成した後は、機能部への導電性異物の侵入を防止す
ることができ、前記機能素子チップの実装工程、あるい
は前記機能素子チップがベアチップで実装された回路基
板上に他の受動素子や能動素子を実装する工程において
クリーン環境を必要とせず、大幅な製造コストの低減が
図れる。

【００９７】この例では、さらに、回路基板８上に機能
素子チップ１を覆う金属製の保護キャップ２０７を被せ
てあり、保護キャップ２０７は、回路基板上に形成され
た接地電極８３ｂと電気的に接続されており、これによ
り、機能素子チップ１の機能部２に対する防湿性の強化
と高周波遮蔽の強化を図っている。保護キャップ２０７
は、金属に代えて、防湿性の高い、樹脂成形品、例え
ば、液晶性の樹脂成形品によって構成することも可能で
ある。

【００９８】（実施例１０）図１７は、多数の機能素子
チップ１、１が１つの回路基板８に配列されて実装さ
れ、回路基板８を機能素子チップ１、１間で切断するこ
とにより機能素子チップ１ごとに切断分割可能とした電
子部品の例を示す。本実施例においても、各機能素子チ
ップ１の主面２１には、図中に略するが、上記実施例と
同様に、機能部、電極パッド、空間保持体の支台層、蓋
体が形成されている。機能素子チップ上に形成された電
極パッド３、または、回路基板８上に形成された電極パ
ッドには、電極間接続部が形成され、各機能素子チップ
は、電極間接続部を介して、回路基板上で各所定位置に
多数配列され、封止樹脂により固定される。各機能素子
チップは、スルーホール１２２により接続された電極パ
ッド３を介して単位の回路基板寸法を２次元的に配列し
た大きな回路基板８上の所定位置に絶縁性封止樹脂７を
充填硬化させて固定されている。

【００９９】それぞれの機能素子チップ１は、隣接する
機能素子チップ１、１の間の切断ライン１２３に沿って
スルーホール１２２をも含めて切断することにより個々
に分割される。これにより、小型の電子部品の場合に
も、大きな回路基板８上に固定してその取り扱いが容易
となり、また、各工程を一括して実行することができる
ため量産性を大幅に高めることができる。このように、
複数の、特に多数の、機能素子チップ１、１を相対的に
大きな回路基板８に配列する方法は、複数個の機能素子
チップ１の組合せにより１つの電子部品を構成する場合
や、機能素子と他の受動素子や能動素子とでモジュール
を構造する場合にも適用することができる。

【０１００】（実施例１１）図１８は、２つの機能素子
チップを多層基板に実装した電子部品の構造の概略を示
すが、この例は、実施例１と同様の実装方法により、複
数の機能素子チップ１が、誘電体の多層基板８ａ〜８ｄ
からなる回路基板８に実装している。回路基板８には、
層板間の電極が、各層基板８ａ、・・８ｄを貫通するビ
アホール１２４により接続され、機能素子チップの電極
間接続部の導電性突起部と接続され、基板の層間にスト
リップラインやオープンスタブで形成された種々の回路
素子が内蔵されて、機能素子チップと外部とのインピー
ダンス整合を図っている。この実施例では、図示してい
ないが、機能素子以外に、半導体素子や多の能動素子を
一括して実装することが可能であり、種々の複合モジュ
ールを構造することができる。

【０１０１】また、１つ以上の機能素子チップと、他の
受動素子または能動素子とを、回路基板上に一体に実装
することにより、小型、低コストで種々の複合モジュー
ルを実現することが可能である。さらに、回路基板を誘
電体多層基板で構造することにより、各種受動素子を内
蔵することが可能であり、小型、高性能、低コストの電
子部品を実現することが可能である。また、支台層およ
び蓋体からなる空間保持体５を形成した後は、機能部へ
の導電性異物の侵入を防止することができ、機能素子チ
ップの実装工程、あるいは機能素子チップがベアチップ
で実装された回路基板上に他の受動素子や能動素子を実
装する工程において、作業のために特にクリーン環境を
必要とせず、大幅な製造コストの低減が図れる。

【０１０２】（実施例１２）図１９は、機能素子チップ
の１つの面上に機能部を有する弾性表面波デバイスを用
いた例で、機能素子チップ１上にドライフィルムレジス
トを用いて、支台層５ａおよび蓋体５ｂから成る樹脂フ
ィルムの空間形成体５が形成され、蓋体５ｂの外面形状
より大きい開口部を有するメタルマスクを用意し、スパ
ッタ法によりアルミニウム皮膜による第１の隔離層９ａ
を形成して、接地電極３ｂと導通させて、第１の隔離層
９ａを高周波シールドとしている。この第１の隔離層９
ａの上面にさらにスパッタ法により酸化珪素からなる絶
縁性の第２の隔離層９ｂが形成されている。ここで、絶
縁性無機薄膜からなる第２の隔離層９ｂは、第１の隔離
層９ａを完全に被覆し、入出力電極パッド３ａ、接地電
極パッド３ｂと接触するとともに、支台層５ａおよび蓋
体５ｂの壁面も被覆された構造となり、気密性をより高
めて、防湿性の完全化を図り、後に第２の隔離層９ｂに
塗着される封止樹脂に対する空間形成体５の安定性を確
保している。

【０１０３】第２の隔離層９ｂの形成後は、実施例２と
同様に、金ワイヤを用いたボールボンディング法によ
り、機能素子チップ１の電極パッド３上に導電性突起部
６ａを形成し、電極間接続部６とする。そして、機能素
子チップ１を回路基板８上にフェイスダウンで位置合わ
せを行い、熱と超音波の併用により、導電性突起部と回
路基板８上に形成された配線電極パッド８３との接続を
行う。最後に、エポキシ系の封止樹脂７を、機能素子チ
ップ１と回路基板８とで形成された間隙に注入し、加熱
硬化させることにより、前記機能素子チップ１の機能部
２が確実に気密封止された電子部品を得ることができ
る。

【０１０４】

【発明の効果】本発明の電子部品は、機能素子チップの
機能部に密閉空間を形成するための空間保持体が、該機
能部を囲む開口部を有して該主面上に接合された合成樹
脂の支台層と、該機能部を覆って該機能部との間に密閉
空間を形成して支台層上に接合形成された蓋体とから構
成されるので、機能部に密閉空間の気密性が確保でき、
機能素子チップを直接基板に実装して使用でき、容器状
のパッケージを不要にして信頼性の高い電子部品とする
ことができる。

【０１０５】また、本発明の電子部品は、空間保持体の
外面に金属膜及び／又は絶縁性無機材料の隔離層を形成
することにより、空間保持体を密封する封止樹脂と空間
保持体の構成樹脂との反応を阻止して、空間保持体の膨
潤変形により機能障害を防止でき、また、電磁波遮蔽に
よる高周波特性の改善ができ、さらに、空間保持体内部
への防湿性を高めて、一層信頼性の高い電子部品が得ら
れる。

【０１０６】機能素子チップと回路基板との電気的接合
を、機能素子チップ又は回路基板の電極パッドから突設
した導電性突起部を電極間接続部材とすることにより、
機能素子チップと回路基板との間の間隙調節が容易にな
り、封止樹脂の流入充填とその硬化による機能素子チッ
プの実装が、極めて容易に且つ迅速で、確実になし得る
ので、量産性と信頼性に優れた電子部品とすることがで
きる。

【０１０７】本発明の電子部品の製造方法は、空間保持
体を形成する工程が、合成樹脂膜または蒸着無機材料膜
により開口部を形成して機能素子の機能部を取り囲む支
台層を形成する過程と、支台層上に合成樹脂膜の蓋体を
形成する過程と、からなり、支台層及び蓋体を形成する
過程が、感光性を有する樹脂皮膜をパターン形成する方
法によるので、支台層及び蓋体が極めて正確に形成と接
合ができ且つ接合部の気密性が高いので、機能部空間の
気密性が確保でき、機能素子チップを直接基板に実装し
て使用でき、容器状のパッケージを不要にして信頼性の
高い電子部品とすることができる。

【０１０８】空間保持体の外面の隔離層の形成を、感光
性を有する樹脂皮膜をパターン形成する方法により蓋体
の形成の際に同時にできるので、隔離層を正確に且つ迅
速容易に形成できる利点がある。

【０１０９】本発明は、このような空間保持体を具備し
た機能素子チップは、封止樹脂に対しても湿気に対して
も安定であるから、基板上に、フェイスアップ実装も、
フェイスダウン実装も容易であり、また、封止樹脂によ
る樹脂モールドタイプの電子部品とし、あるいは保護キ
ャップによるパッケージタイプの電子部品とすることも
容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る機能素子チップの機能部
に空間保持体を備えたフェイスアップ実装の電子部品の
断面図（Ａ）と、同様のフェイスダウン実装の電子部品
の断面図（Ｂ）。

【図２】本発明の実施例に係る機能素子チップの機能部
に空間保持体を構成する過程を示す図。

【図３】本発明の実施例に係る空間保持体の支台層構造
を有する機能素子チップの横断面図（Ａ）と縦断面図
（Ｂ）。

【図４】本発明の実施例に係る空間保持体の蓋体の構造
を示す機能素子チップの平面図（Ａ）と縦断面図
（Ｂ）。

【図５】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同様
図。

【図６】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同様
図。

【図７】本発明の他の実施例に係る空間保持体を示す図
３同様図。

【図８】本発明の他の実施例に係るにおける空間保持体
を示す図４同様図。

【図９】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同様
図。

【図１０】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同
様図。

【図１１】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同
様図。

【図１２】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同
様図。

【図１３】本発明の他の実施例に係る機能素子チップの
機能部に空間保持体と隔離層を形成する過程を示す図
（ａ〜ｈ）。

【図１４】本発明の他の実施例に係る機能素子チップの
機能部に空間保持体と障壁を構成する過程を示す図１３
同様図。

【図１５】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同
様図。

【図１６】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同
様図

【図１７】本発明の他の実施例に係る多数の機能素子チ
ップを基板に配列実装した電子部品の部分平面図

【図１８】本発明の他の実施例の係る多層基板に機能素
子チップを実装した電子部品の断面図。

【図１９】本発明の他の実施例に係る電子部品の図１同
様図。

【図２０】従来の電子部品の構造を示す断面図

【図２１】従来の電子部品の構造を示す断面図

【図２２】従来の電子部品の構造を示す断面図

【符号の説明】

１機能素子チップ２機能部３電極パッド５ａ支台層５ｂ蓋体６電極間接続部７封止樹脂８回路基板２０５接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田口豊大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者白石司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者別所芳宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川崎修大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者江田和生大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの主面に機能部を有する機
能素子のチップと、機能素子チップの機能部に密閉空間
を形成するための空間保持体と、前記機能素子チップを
固定する回路基板と、機能素子チップと回路基板との電
気的接続を行う電極間接続部と、少なくとも空間保持体
を被覆密封する封止樹脂と、からなる電子部品におい
て、前記空間保持体が、該機能部を囲む開口部を有して該主
面上に接合された合成樹脂膜の支台層と、該機能部を覆
って支台層上に接合形成され該機能部との間に密閉空間
を形成する蓋体と、から成ることを特徴とする電子部
品。
【請求項２】上記機能素子が、チップの機能部に振動
面を有する圧電振動素子である請求項１記載の電子部
品。
【請求項３】前記機能素子チップが、機能部が形成され
た主面の反対面を回路基板と対向させ、接着剤により回
路基板上に接着固定されたことを特徴とする請求項１に
記載の電子部品。
【請求項４】前記機能素子チップを、機能部を形成した
主面を回路基板に対向させて、前記封止樹脂を介して固
定したことを特徴とする請求項１記載の電子部品。
【請求項５】前記支台層が、該主面上にパターン形成
されて成る感光性樹脂の皮膜であることを特徴とする請
求項１に記載の電子部品。
【請求項６】前記支台層が、該主面上に印刷して塗着
された樹脂の硬化膜であることを特徴とする請求項１に
記載の電子部品。
【請求項７】前記支台層が、予め成形加工されて該主
面上に転写して接合された半硬化状態の樹脂シートの硬
化体であることを特徴とする請求項１に記載の電子部
品。
【請求項８】前記支台層の厚さが、３μｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項９】前記支台層の熱膨張係数が、機能素子チ
ップを形成する材料の熱膨張係数と実質的に等しいこと
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項１０】蓋体が、合成樹脂膜であることを特徴と
する請求項１に記載の電子部品。
【請求項１１】蓋体が、パターン形成されて成る感光性
樹脂膜であることを特徴とする請求項１に記載の電子部
品。
【請求項１２】機能素子チップ上に形成され、電極間接
続部と接続される電極パッド部の表面が、金を主成分と
する金属膜からなることを特徴とする請求項１に記載の
電子部品。
【請求項１３】機能素子チップの機能部に、絶縁性の無
機薄膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電
子部品。
【請求項１４】空間保持体の蓋体は、その外面に、隔離
層が形成されて、空間保持体が封止樹脂と隔離層を介し
て接合されていることを特徴とする請求項１に記載の電
子部品。
【請求項１５】隔離層が、金属皮膜であることを特徴と
する請求項１４に記載の電子部品。
【請求項１６】隔離層が、機能素子チップ上に形成され
た接地電極と電気的に接続されたことを特徴とする請求
項１４に記載の電子部品。
【請求項１７】隔離層が、絶縁性無機材料の皮膜からな
ることを特徴とする請求項１３に記載の電子部品。
【請求項１８】隔離層が、空間保持体の支台層および蓋
体の外面全体を被覆するように形成されたことを特徴と
する請求項１７に記載の電子部品。
【請求項１９】隔離層が、金属皮膜と、絶縁性無機薄膜
とを積層した２層構造であることを特徴とする請求項１
４に記載の電子部品。
【請求項２０】電極間接続部が、金又はアルミニウムを
主成分とする金属細線からなることを特徴とする請求項
１、３に記載の電子部品。
【請求項２１】電極間接続部が、金属からなる導電性突
起部からなることを特徴とする請求項１又は４に記載の
電子部品。
【請求項２２】電極間接続部が、金属からなる導電性突
起部と、前記導電性突起部端部を受容するように転写形
成された導電性接着剤からなることを特徴とする請求項
２１記載の電子部品。
【請求項２３】導電性突起部が、金を主成分とする金
属、若しくは、はんだ合金からなることを特徴とする請
求項２１又は２２に記載の電子部品。
【請求項２４】導電性突起部が、先端に小径突端部を備
えた２段突起構造を有することを特徴とする請求項２１
又は２２に記載の電子部品。
【請求項２５】導電性突起部が、機能素子チップ上に立
設して形成されたことを特徴とする請求項２１又は２２
に記載の電子部品。
【請求項２６】２段突起構造を有する導電性突起部の１
段目の突起高さが、支台層と蓋体の高さの和より高くし
たことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の電子部
品。
【請求項２７】導電性突起部が、回路基板上に形成され
たことを特徴とする請求項２０または２１又は２２に記
載の電子部品。
【請求項２８】回路基板上に形成され、電極間接続部が
接続される電極パッド部の厚さが、前記回路基板上に形
成された他の電極パターンの厚さより厚いことを特徴と
する請求項２１又は２２に記載の電子部品。
【請求項２９】回路基板上に固定された機能素子チップ
を覆い、接着部材を介して回路基板に固定される保護キ
ャップを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子
部品。
【請求項３０】保護キャップが、金属からなり、回路基
板上に形成された接地電極と電気的に接続されたことを
特徴とする請求項２９に記載の電子部品。
【請求項３１】保護キャップが、液晶性樹脂からなるこ
とを特徴とする請求項２９に記載の電子部品。
【請求項３２】複数の機能素子チップが、１つの回路基
板上に一体に実装されたことを特徴とする請求項１に記
載の電子部品。
【請求項３３】回路基板が、誘電体多層基板からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３４】受動素子が、回路基板に内蔵されたこと
を特徴とする請求項３３に記載の電子部品。
【請求項３５】少なくとも１つの主面に機能部を有する
機能素子のチップの該機能部に密閉空間を形成するため
の空間保持体を該主面上に形成する工程を含み、当該機
能素子のチップを回路基板に固定する電子部品の製造方
法であって、上記の空間保持体を形成する工程が、合成樹脂膜により
機能素子チップの機能部を取り囲む開口部を有する支台
層を主面にパターン形成する過程と、支台層上に合成樹
脂膜の蓋体を形成する過程と、から成ることを特徴とす
る電子部品の製造方法。
【請求項３６】上記チップに密閉空間を形成するため
の空間保持体を当該主面上に形成する上記の工程の後
に、該機能素子チップの上記主面の反対面を回路基板上
に接着固定する工程と、電極間接続部を介して前記機能
素子チップと前記回路基板とを電気的に接続する工程
と、空間保持体を被覆するように封止樹脂を付着する工
程とを含む請求項３５記載の電子部品の製造方法。
【請求項３７】上記チップに密閉空間を形成するための
空間保持体を該主面上に形成する上記の工程の後に、機
能素子チップまたは前記回路基板上に電極間接続部を形
成する工程と、機能素子チップの当該主面を前記回路基
板に対向して電極間接続部を回路基板と接続する工程
と、空間保持体及び電極間接続部を密封するように封止
樹脂を該機能素子チップと回路基板の間に充填して固定
する工程と、を含む請求項３５記載の電子部品の製造方
法。
【請求項３８】上記機能素子が、機能部に振動面を有
する圧電振動素子である請求項３５ないし３７いずれか
記載の電子部品の製造方法。
【請求項３９】機能素子チップ上に電極間接続部と接続
される電極パッド部が形成され、該電極パッド部の表面
が金を主成分とする金属膜により予め形成されているこ
とを特徴とする請求項３６または３７に記載の電子部品
の製造方法。
【請求項４０】機能素子チップの機能部に、絶縁性無
機薄膜が予め形成されていることを特徴とする請求項３
６または３７に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４１】上記の支台層を形成する過程が、感光性
を有する樹脂皮膜を主面上にパターン形成することを特
徴とする請求項３５ないし３７いずれかに記載の電子部
品の製造方法。
【請求項４２】支台層を形成する過程が、主面上に絶
縁性樹脂液をスクリーン印刷することを特徴とする請求
項３５ないし３７いずれかに記載の電子部品の製造方
法。
【請求項４３】支台層を形成する過程が、半硬化状態
の樹脂シートに開口部を形成した後、樹脂シートを機能
素子チップの主面上にラミネートすることを特徴とする
請求項３５ないし３７いずれかに記載の電子部品の製造
方法。
【請求項４４】蓋体を形成する過程が、別体の基台上
に予め形成した合成樹脂膜の蓋体を上記支台層上に転写
して、加熱加圧することを特徴とする請求項３５ないし
３７いずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項４５】上記蓋体を形成する過程が、別体の基
台上に金属膜を形成し、次いで、基台上の金属膜上に前
記支台層の開口部に対応しかつ少なくとも前記開口部よ
りも大きな面積を有する合成樹脂膜の蓋体を形成し、前
記蓋体をマスクとして前記金属膜をエッチング除去した
後、該金属膜と蓋体が形成された基台を、前記機能素子
チップの前記支台層に対向させて加熱加圧することによ
り、前記金属膜と前記蓋体を一体に前記支台層上に転写
して、蓋体上に金属膜の隔離層を形成することを特徴と
する請求項３５ないし３７いずれかに記載の電子部品の
製造方法。
【請求項４６】上記蓋体を形成する過程が、別体の基
台上に前記支台層の開口部に対応し、かつ少なくとも前
記開口部よりも大きな面積を有する金属膜を形成し、次
いで、該基台上の金属膜上に、該金属膜と同等の形状を
有する合成樹脂膜の蓋体を形成し、該金属膜と該蓋体が
形成された基台と前記機能素子チップの支台層とを対向
させて加熱加圧することにより、金属膜と蓋体とを一体
に支台層上に転写して蓋体上に金属膜の隔離層を形成す
ることを特徴とする請求項３５ないし３７いずれかに記
載の電子部品の製造方法。
【請求項４７】基台が、酸化物を主成分とする無機材
料からなることを特徴とする請求項４５または４６に記
載の電子部品の製造方法。
【請求項４８】金属膜が、金を主成分とすることを特
徴とする請求項４５または４６に記載の電子部品の製造
方法。
【請求項４９】金属膜が、金を主成分とする第１の金属
膜と、前記第１の金属膜と前記基台との間に介在する第
２の金属膜との２層からなることを特徴とする請求項４
４または４６に記載の電子部品の製造方法。
【請求項５０】第２の金属膜が、クロム、チタン、ニ
ッケル、アルミニウム、シリコンから選ばれる金属を主
成分とすることを特徴とする請求項４９に記載の電子部
品の製造方法。
【請求項５１】第２の金属膜が、多層膜構造であるこ
とを特徴とする請求項４９に記載の電子部品の製造方
法。
【請求項５２】空間保持体を形成する工程には、該蓋
体形成後に、蓋体の外面の少なくとも一部に隔離層を物
理的生成法により被覆形成する過程を備えたことを特徴
とする請求項３５ないし３７いずれかに記載の電子部品
の製造方法。
【請求項５３】機能素子チップを回路基板上に固定し
た後、機能素子チップを覆う保護キャップを接着部材を
介して回路基板に接合する工程を備えたことを特徴とす
る請求項３５ないし３７いずれかに記載の電子部品の製
造方法。
【請求項５４】複数の機能素子チップが単一の回路基板
上に一体に固定されたことを特徴とする請求項３５ない
し３７いずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項５５】上記の電子部品の製造方法には、単一の
回路基板上に複数個の機能素子チップを配列して固定し
た後に、当該単一回路基板を基本単位の回路基板に切断
する工程を含むことを特徴とする請求項３５ないし３７
いずれかに記載の電子部品の製造方法。