WO2012127979A1 - 電子部品モジュールの製造方法及び電子部品モジュール - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an electronic component module in which an electronic component such as a SAW (surface acoustic wave) element or a BAW (bulk acoustic wave) element is built in a resin layer.
  • an electronic component such as a SAW (surface acoustic wave) element or a BAW (bulk acoustic wave) element is built in a resin layer.
  • the electronic component such as a conventional SAW (surface acoustic wave) element or BAW (bulk acoustic wave) element, for example, an electronic component described in Patent Document 1 is known.
  • the electronic component includes a drive unit 112 on a piezoelectric substrate 110. Further, vibration protection films 116 and 118 are formed around the drive unit 112. The vibration protection films 116 and 118 have a role of protecting the driving unit 112.
  • the hollow space 138 is formed by the protection part 130.
  • the hollow space 138 is provided so as to secure a space when an elastic wave or an acoustic wave propagates to the drive unit 112.
  • the protection unit 130 includes a first protection film 132, a second protection film 134, and a third protection film 136.
  • Patent Document 1 there is a possibility that the hollow space of the electronic component disclosed in Patent Document 1 is crushed during mounting. That is, when an electronic component module including an electronic component is manufactured, a resin layer is formed so as to cover the electronic component after the electronic component is mounted on the common substrate. When this resin layer is formed by molding, a relatively high pressure is applied to the resin. For this reason, the protective part may be deformed by the resin, and the hollow space may be crushed.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an electronic component module manufacturing method and an electronic component module in which a hollow space is prevented from being crushed.
  • An electronic component module manufacturing method covers an element substrate, a drive unit formed on one main surface of the element substrate, and a drive unit provided so as to form a hollow space around the drive unit.
  • an adhesive layer is formed on the surface of the reinforcing plate in advance, and the adhesive layer is disposed between the protective portion and the reinforcing plate. It is preferable to fix the reinforcing plate.
  • the reinforcing plate is preferably made of Si.
  • the element substrate is a piezoelectric substrate and the drive unit has an IDT electrode.
  • the element substrate is an insulating substrate
  • the driving unit has a piezoelectric thin film having electrodes formed on both sides.
  • the element substrate is an insulating substrate and the drive unit has a vibrating part made of Si.
  • the common substrate is fixed to the common substrate, and the element substrate, the drive unit formed on one main surface of the element substrate, and a hollow space around the drive unit are formed.
  • An electronic component that is installed and fixed by a mounting machine so that one main surface of the common substrate and the other main surface of the element substrate are opposed to each other,
  • a reinforcing plate that is installed and fixed on the protective portion of the mounting board, and a resin layer that is formed on one main surface of the common substrate so as to contain an electronic component. It is also directed to electronic component modules.
  • the reinforcing plate has an adhesive layer formed on the surface in advance, and the reinforcing plate is fixed so that the adhesive layer is disposed between the protective portion and the reinforcing plate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a continuation of FIG. 2, showing a method for manufacturing an electronic component module according to the present invention. It is sectional drawing which shows the electronic component used for this invention. It is sectional drawing which shows the electronic component used for this invention. It is sectional drawing which shows the conventional electronic component.
  • FIG. 1 is a top view and a cross-sectional view showing an electronic component module according to the present invention.
  • 1A is a top view
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.
  • the electronic component module 1 includes a common substrate 46, an electronic component 10a, and a resin layer 48.
  • the electronic component module 1 may include an IC element 30.
  • the electronic component 10 a and the IC element 30 are fixed on the common substrate 46.
  • the resin layer 48 is formed on one main surface of the common substrate 46 so as to incorporate the electronic component 10 a and the IC element 30.
  • the electronic component 10 a and the IC element 30 are electrically connected to the land 42 through the wire 44.
  • the land 42 is provided to electrically connect the electronic component module 1 and an external circuit, and at least a part of the land 42 is exposed on the lower surface of the electronic component module 1.
  • the electronic component 10a is an example of a SAW element.
  • the electronic component 10 a includes an element substrate 12, a drive unit 16 a, a protection unit 18, a wiring 22 a, and a terminal electrode 24.
  • the element substrate 12 is a piezoelectric substrate.
  • the surface acoustic wave propagates on the surface of the piezoelectric substrate.
  • Examples of the material of the piezoelectric substrate include LiTaO 3 .
  • the driving unit 16a is formed on one main surface of the element substrate 12.
  • the drive unit 16a has an IDT electrode.
  • Examples of the material of the IDT electrode include Al.
  • the protection unit 18 is provided so as to form a hollow space 14 around the drive unit 16a and covers the drive unit 16a.
  • the protection unit 18 has a three-layer structure, for example.
  • a photosensitive polyimide resin is first applied to the entire main surface of the piezoelectric substrate to form a resin film.
  • a part of the resin film covering the drive unit 16a and the periphery thereof is removed by a photolithography technique.
  • a composite layer of a photosensitive polyimide resin and a sheet material is provided on the resin film.
  • the terminal electrode 24 is formed on one main surface side of the element substrate 12. Further, the wiring 22a is provided so as to electrically connect the driving unit 16a and the terminal electrode 24.
  • the IDT electrode and the wiring 22a of the driving unit 16a are preferably formed by the same process because they can be manufactured at low cost. Examples of a method for forming the IDT electrode and the wiring 22a include a method using a thin film process such as a sputtering method.
  • a common substrate 46 is prepared, and the electronic component 10 a is fixed on one main surface on the common substrate 46.
  • the one main surface of the common substrate 46 and the other main surface of the element substrate 12 are fixed so as to face each other.
  • the electronic component 10a is installed on the common substrate 46 with a mounting machine.
  • the mounting machine holds the electronic component 10a that is arranged in a predetermined position in advance by a suction mechanism or the like. And it conveys on the common board
  • an adhesive layer may be provided on the common substrate 46 in advance, or an adhesive layer may be provided on the surface facing the common substrate 46 of the electronic component 10a. good. Then, the electronic component 10a is fixed by a solidification process such as heating.
  • the common board 46 include a printed board and a lead frame.
  • the terminal electrode and the land are connected by a wire by wire bonding.
  • the reinforcing plate 28 is fixed on the protection part 18 of the electronic component 10a.
  • the adhesive layer 26 is formed in advance on the surface of the reinforcing plate 28.
  • the combination of the reinforcing plate 28 and the adhesive layer 26 include those in which a die attach film is formed on the surface of the Si plate and those in which an adhesive is screen printed on the Si plate.
  • the reinforcing plate 28 is made of Si, there are advantages that it is easy to process and the reinforcing plate 28 is easily thinned.
  • the reinforcing plate 28 cut to an appropriate size is installed on the protective unit 18 with a mounting machine so that the adhesive layer 26 is disposed between the protective unit 18 and the reinforcing plate 28. Then, the adhesive layer 26 is solidified and the reinforcing plate 28 is fixed by a solidification process such as heating.
  • the reinforcing plate 28 can be fixed at a lower cost.
  • a resin layer 48 is formed on one main surface of the common substrate 46 on the side where the electronic component 10a is fixed. At this time, the resin layer 48 is formed so as to contain the electronic component 10a. Examples of the method for forming the resin layer 48 include lamination and a resin mold method. At this time, the collapse of the hollow space 14 is suppressed due to the presence of the reinforcing plate 28.
  • the common substrate 46 may be divided and individual electronic component modules may be taken out.
  • the electronic component module is manufactured as described above.
  • the electronic component 10a and the land are connected by a wire, but may be connected by another connection method such as flip chip bonding.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electronic component used in the present invention, and the electronic component is an example of a BAW element.
  • a part of a drive part and wiring are abbreviate
  • the element substrate 12 is an insulating substrate such as Si
  • the drive unit 16b has a piezoelectric thin film having electrodes formed on both sides.
  • the drive unit 16b is acoustically separated from the element substrate 12 via an acoustic separation layer. Further, a cavity may be formed in the element substrate 12 instead of the acoustic separation layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electronic component used in the present invention, and the electronic component is an example of a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the element substrate 12 is an insulating substrate such as Si
  • the drive unit 16c has a vibrating portion made of Si.
  • the vibration part is formed by MEMS processing.
  • this invention is not limited to said embodiment, A various deformation

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Abstract

　中空空間がつぶれることが抑制された電子部品モジュールの製造方法を提供する。　素子基板１２と、素子基板１２の一方主面上に形成された駆動部１６ａと、駆動部１６ａの周囲に中空空間１４を形成するように駆動部１６ａを覆う保護部１８と、を有する電子部品１０ａを用意する工程と、共通基板４６上に、共通基板４６の一方主面と素子基板１２の他方主面とが対向するように、電子部品１０ａを固定する工程と、電子部品１０ａの保護部１８上に補強板２８を固定する工程と、共通基板４６の一方主面上に、電子部品１０ａを内蔵するように樹脂層４８を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

Description

電子部品モジュールの製造方法及び電子部品モジュール
　本発明は、ＳＡＷ（表面弾性波）素子やＢＡＷ（バルク音響波）素子等の電子部品を樹脂層に内蔵する電子部品モジュールに関するものである。
　従来のＳＡＷ（表面弾性波）素子やＢＡＷ（バルク音響波）素子等の電子部品として、例えば特許文献１に記載の電子部品が知られている。この電子部品は、図６のように、圧電基板１１０上に駆動部１１２が設けられている。さらに、駆動部１１２の周囲には振動保護膜１１６、１１８が形成されている。振動保護膜１１６、１１８は駆動部１１２を保護する役割を有する。
　また、中空空間１３８が保護部１３０により形成されている。中空空間１３８は、駆動部１１２に弾性波や音響波が伝搬する際に、空間を確保するように設けられている。そして、保護部１３０は第１保護膜１３２と第２保護膜１３４と第３保護膜１３６とから構成されている。
特開２００９－１５９１２４号公報
　ところで、この特許文献１の電子部品は、実装時に中空空間がつぶれるおそれがある。すなわち、電子部品を備える電子部品モジュールの作製の際には、電子部品が共通基板に実装された後に、電子部品を覆うように樹脂層が形成される。この樹脂層がモールド成形で形成される場合には、樹脂に対して比較的高い圧力が加えられる。そのため、樹脂によって保護部が変形し、中空空間がつぶれるおそれがある。
　本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであって、中空空間がつぶれることが抑制された電子部品モジュールの製造方法及び電子部品モジュールを提供することを目的とする。
　本発明に係る電子部品モジュールの製造方法は、素子基板と、素子基板の一方主面上に形成された駆動部と、駆動部の周囲に中空空間を形成するように設けられた駆動部を覆う保護部と、を有する電子部品を用意する工程と、共通基板を用意し、共通基板上に、共通基板の一方主面と素子基板の他方主面とが対向するように、実装機で電子部品を設置して固定する工程と、電子部品の保護部上に実装機で補強板を設置して固定する工程と、共通基板の一方主面上に、電子部品を内蔵するように樹脂層を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法では、補強板を固定する工程において、補強板はあらかじめ表面に接着層が形成されており、接着層が保護部と補強板の間に配置されるように、補強板を固定することが好ましい。
　また、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法では、補強板はＳｉからなることが好ましい。
　また、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法では、素子基板は圧電基板であり、駆動部はＩＤＴ電極を有することが好ましい。
　また、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法では、素子基板は絶縁基板であり、駆動部は両面に電極が形成された圧電薄膜を有することが好ましい。
　また、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法では、素子基板は絶縁基板であり、駆動部はＳｉからなる振動部を有することが好ましい。
　また、本発明は、共通基板と、共通基板上に固定されており、素子基板と、素子基板の一方主面上に形成された駆動部と、駆動部の周囲に中空空間を形成するように設けられた駆動部を覆う保護部と、を有し、共通基板の一方主面と素子基板の他方主面とが対向するように実装機で設置されて固定されている電子部品と、電子部品の保護部上に実装機で設置されて固定されている補強板と、共通基板の一方主面上に、電子部品を内蔵するように形成されている樹脂層と、を備えることを特徴とする電子部品モジュールにも向けられる。
　また、本発明に係る電子部品モジュールでは、補強板はあらかじめ表面に接着層が形成されており、接着層が保護部と補強板の間に配置されるように、補強板が固定されることが好ましい。
　本発明では、補強板の存在により、中空空間がつぶれることを抑制することが可能である。
本発明に係る電子部品モジュールを示す上面図と断面図である。 本発明に係る電子部品モジュールの製造方法を示す断面図である。 本発明に係る電子部品モジュールの製造方法を示し、図２の続きを示す断面図である。 本発明に用いられる電子部品を示す断面図である。 本発明に用いられる電子部品を示す断面図である。 従来の電子部品を示す断面図である。
　以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明に係る電子部品モジュールを示す上面図と断面図である。図１（Ａ）は上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ－Ａ断面図である。
　電子部品モジュール１は、共通基板４６と、電子部品１０ａと、樹脂層４８と、を備えている。本実施形態のように、電子部品モジュール１はＩＣ素子３０を備えていても良い。電子部品１０ａとＩＣ素子３０は、共通基板４６上に固定されている。また、樹脂層４８は、共通基板４６の一方主面上に、電子部品１０ａとＩＣ素子３０とを内蔵するように形成されている。
　電子部品１０ａとＩＣ素子３０は、ワイヤ４４を介してランド４２と電気的に接続されている。ランド４２は電子部品モジュール１と外部の回路とを電気的に接続するために設けられ、ランド４２の少なくとも一部は電子部品モジュール１の下面に露出している。
　次に、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法を、図２と図３の断面図を用いて説明する。本実施形態は、電子部品１０ａがＳＡＷ素子の例である。
　最初に、図２（Ａ）のように、電子部品１０ａを用意する。電子部品１０ａは、素子基板１２と、駆動部１６ａと、保護部１８と、配線２２ａと、端子電極２４と、を有している。
　本実施形態では、素子基板１２は圧電基板である。そして、弾性表面波は圧電基板の表面を伝搬する。圧電基板の材質としては、ＬｉＴａＯ3等が挙げられる。
　駆動部１６ａは素子基板１２の一方主面上に形成されている。また、本実施形態では、駆動部１６ａはＩＤＴ電極を有する。ＩＤＴ電極の材質としては、Ａｌ等が挙げられる。
　保護部１８は、駆動部１６ａの周囲に中空空間１４を形成するように設けられており、駆動部１６ａを覆っている。保護部１８は例えば３層構造である。この場合、最初に感光性ポリイミド系樹脂を圧電基板の一方主面全体に塗布して樹脂膜を形成する。次に、樹脂膜のうち、駆動部１６ａとその周囲を覆う部分をフォトリソグラフィ技術により除去する。次に、感光性ポリイミド系樹脂とシート材との複合層を樹脂膜の上に設ける。
　端子電極２４は素子基板１２の一方主面側に形成されている。また、配線２２ａは、駆動部１６ａと端子電極２４とを電気的に接続するように設けられている。駆動部１６ａのＩＤＴ電極と配線２２ａは、同一プロセスで形成すると、安価に製造できるため好ましい。ＩＤＴ電極と配線２２ａの形成方法としては、例えばスパッタリング法等、薄膜プロセスを用いたものが挙げられる。
　次に、図２（Ｂ）のように、共通基板４６を用意し、共通基板４６上の一方主面上に、電子部品１０ａを固定する。このとき、共通基板４６の一方主面と素子基板１２の他方主面とが対向するように固定される。まず、電子部品１０ａを共通基板４６上に実装機で設置する。このとき、実装機は、あらかじめ所定の位置に配置されている電子部品１０ａを吸引機構等で保持する。そして、電子部品１０ａを保持した状態で共通基板４６上に搬送する。そして、電子部品１０ａの保持を解除して共通基板４６上に設置する。
　共通基板４６と電子部品１０ａの間に接着層が介在する場合、あらかじめ共通基板４６上に接着層を設けても良いし、電子部品１０ａの共通基板４６との対向面に接着層を設けても良い。そして、加熱等の固化プロセスで電子部品１０ａを固定する。共通基板４６の例としては、プリント基板やリードフレームが挙げられる。
　次に、図示していないが、ワイヤボンディングで、端子電極とランドをワイヤで接続する。
　次に、図２（Ｃ）のように、電子部品１０ａの保護部１８上に、補強板２８を固定する。
　本実施形態では、接着層２６は補強板２８の表面にあらかじめ形成されている。この場合には、保護部１８の上に接着層２６を別途形成する必要がないため、より簡易なプロセスで製造することができる。補強板２８と接着層２６の組み合わせの例としては、Ｓｉ板の表面にダイアタッチフィルムを形成したものや、Ｓｉ板に接着剤をスクリーン印刷したものが挙げられる。補強板２８がＳｉからなる場合には、加工がしやすく、補強板２８を薄くしやすいという利点を有する。
　そして、適切な大きさに切断されている補強板２８を、接着層２６が保護部１８と補強板２８との間に配置されるように保護部１８上に実装機で設置する。そして、加熱等の固化プロセスで、接着層２６を固化させて補強板２８を固定する。
　この工程では、電子部品１０ａを設置する際に使用した実装機を用いて、補強板２８を設置することが可能である。また、あらかじめ保護部１８の厚さを厚くした電子部品１０ａを用意する場合には、感光性ポリイミド系樹脂の厚さを厚くすることが難しく、より高コストになるという問題があるが、本発明の場合には、より安価に補強板２８を固定することができる。
　次に、図３（Ｄ）のように、共通基板４６の電子部品１０ａが固定されている側の一方主面上に樹脂層４８を形成する。このとき、樹脂層４８は電子部品１０ａを内蔵するように形成される。樹脂層４８の形成方法としては、ラミネートや樹脂モールド工法が挙げられる。このとき、補強板２８の存在により、中空空間１４のつぶれが抑制されることになる。
　最後に、図示していないが、共通基板４６を分割して、個々の電子部品モジュールを取り出しても良い。以上のようにして電子部品モジュールを作製する。
　なお、本実施形態では、電子部品１０ａとランドとはワイヤで接続されているが、フリップチップボンディング等、別の接続方法で接続されていても良い。
　［第２の実施形態］
　図４は、本発明に用いられる電子部品を示す断面図であり、電子部品がＢＡＷ素子の例である。駆動部や配線の一部は省略して記載している。
　電子部品１０ｂがＢＡＷ素子の場合には、素子基板１２はＳｉ等の絶縁基板であり、駆動部１６ｂは、両面に電極が形成された圧電薄膜を有する。駆動部１６ｂは、音響分離層を介して素子基板１２から音響的に分離されている。また、音響分離層の代わりに、素子基板１２内に空洞が形成されていても良い。
　［第３の実施形態］
　図５は、本発明に用いられる電子部品を示す断面図であり、電子部品がＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子の例である。駆動部や配線の一部は省略して記載している。
　電子部品１０ｃがＭＥＭＳ素子の場合には、素子基板１２はＳｉ等の絶縁基板であり、駆動部１６ｃは、Ｓｉからなる振動部を有する。そして、振動部はＭＥＭＳ加工により形成されている。
　なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
１　電子部品モジュール
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　電子部品
１２　素子基板
１４　中空空間
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ　駆動部
１８　保護部
２２ａ、２２ｂ　配線
２４　端子電極
２６　接着層
２８　補強板
３０　ＩＣ素子
４２　ランド
４４　ワイヤ
４６　共通基板
４８　樹脂層
１１０　圧電基板
１１２　駆動部
１１６、１１８　振動保護膜
１３０　保護部
１３２　第１保護膜
１３４　第２保護膜
１３６　第３保護膜
１３８　中空空間

Claims (8)

  1. 　素子基板と、前記素子基板の一方主面上に形成された駆動部と、前記駆動部の周囲に、中空空間を形成するように設けられた前記駆動部を覆う保護部と、を有する電子部品を用意する工程と、
    　共通基板を用意し、前記共通基板上に、前記共通基板の一方主面と前記素子基板の他方主面とが対向するように、実装機で前記電子部品を設置して固定する工程と、
    　前記電子部品の保護部上に、実装機で補強板を設置して固定する工程と、
    　前記共通基板の一方主面上に、前記電子部品を内蔵するように樹脂層を形成する工程と、
    を備えることを特徴とする電子部品モジュールの製造方法。
  2. 　前記補強板を固定する工程において、前記補強板はあらかじめ表面に接着層が形成されており、前記接着層が前記保護部と前記補強板の間に配置されるように、前記補強板を固定することを特徴とする、請求項１に記載の電子部品モジュールの製造方法。
  3. 　前記補強板はＳｉからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の電子部品モジュールの製造方法。
  4. 　前記素子基板は圧電基板であり、前記駆動部はＩＤＴ電極を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の電子部品モジュールの製造方法。
  5. 　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薄膜を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の電子部品モジュールの製造方法。
  6. 　前記素子基板は絶縁基板であり、前記駆動部はＳｉからなる振動部を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の電子部品モジュールの製造方法。
  7. 　共通基板と、
    　前記共通基板上に固定されており、素子基板と、前記素子基板の一方主面上に形成された駆動部と、前記駆動部の周囲に、中空空間を形成するように設けられた前記駆動部を覆う保護部と、を有し、前記共通基板の一方主面と前記素子基板の他方主面とが対向するように実装機で設置されて固定されている電子部品と、
    　前記電子部品の保護部上に実装機で設置されて固定されている補強板と、
    　前記共通基板の一方主面上に、前記電子部品を内蔵するように形成されている樹脂層と、
    を備えることを特徴とする電子部品モジュール。
  8. 　前記補強板はあらかじめ表面に接着層が形成されており、前記接着層が前記保護部と前記補強板の間に配置されるように、前記補強板が固定されることを特徴とする、請求項７に記載の電子部品モジュール。
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