WO2018105233A1 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic component in which an electronic component element is built in a resin structure and a method for manufacturing the same.
- a component built-in type electronic component in which an electronic component element is embedded in a resin structure is known.
- a semiconductor chip is mounted on a base material.
- a resin material is applied so as to embed the semiconductor chip.
- This resin material is cured to form a resin structure.
- the base material is isolated.
- an electronic component in which a semiconductor chip is built in the resin structure is obtained.
- the portion that has been in contact with the base material of the semiconductor chip is exposed.
- thermosetting resin is filled in the mold and pressed. And after hardening a thermosetting resin by heating and peeling a support plate, the resin structure containing an electronic component element and hardened resin is obtained.
- the thermosetting resin is filled in the mold, the pressure when the thermosetting resin is pressed in the mold, or the curing shrinkage when the thermosetting resin is heat-cured, the resin structure A position shift of the built-in electronic component element may occur.
- An object of the present invention is to provide an electronic component manufacturing method and an electronic component in which the positional accuracy of the electronic component element is enhanced, in which the positional displacement of the electronic component element incorporated in the resin structure is unlikely to occur.
- An electronic component according to the present invention includes a resin structure having a first surface and a second surface that face each other, a second main surface that is built in the resin structure and faces one main surface, An electronic component element that has a plurality of side surfaces connecting the one main surface and the other main surface, and is exposed on the first surface of the resin structure; and the first surface of the resin structure; A through electrode penetrating the resin structure so as to connect the second surface, the through electrode being in contact with at least one of the side surfaces of the electronic component element Yes.
- a plurality of the through electrodes are provided, and the plurality of through electrodes are in contact with any one of the plurality of side surfaces of the electronic component element. ing. In this case, the positional accuracy of the electronic component element can be further enhanced.
- At least one through electrode and the remaining at least one through electrode out of the plurality of through electrodes are in contact with different side surfaces of the electronic component element. ing. In this case, the positional accuracy of the electronic component element can be further enhanced.
- the plurality of side surfaces have a pair of opposing side surfaces, and the at least one through electrode is the pair of side electrodes.
- One of the side surfaces is in contact with the side surface, and the remaining at least one through electrode is in contact with the other side surface of the pair of side surfaces. In this case, the position accuracy of the electronic component element can be further effectively improved.
- a wiring that is provided on the first surface or the second surface of the resin structure and is electrically connected to the through electrode. Is provided.
- the electronic component further includes a diffusion prevention film provided on at least the plurality of side surfaces of the electronic component element, and the through electrode is in contact with the diffusion prevention film. .
- diffusion of the material of the through electrode into the electronic component element can be effectively suppressed.
- the electronic component element is a Si semiconductor chip, and the diffusion prevention film on any one of a plurality of side surfaces of the Si semiconductor chip is formed on the diffusion prevention film.
- the through electrode is in contact. In this case, diffusion of the material of the through electrode into the Si semiconductor chip can be effectively suppressed.
- another electronic component element mounted on the first surface or the second surface of the resin structure is further provided.
- another electronic component is mounted on the first surface or the second surface of the resin structure.
- the electronic component of this invention may be laminated
- the method of manufacturing an electronic component according to the present invention includes a step of temporarily fixing an electronic component element on a metal sheet by using an adhesive, and being in contact with any one of a plurality of side surfaces of the electronic component element.
- Forming a resist pattern in which the metal sheet is exposed in the opening forming a metal film by plating in the opening in the resist pattern, and A step of forming a through electrode in contact with the side surface, a step of peeling off the resist pattern, and a step of applying a resin material on the metal sheet so as to seal the electronic component element and the through electrode.
- a step of pressing after applying the resin material is further provided.
- the resin structure is thinned, and the through electrode is opposed to the first surface of the resin structure facing each other. Exposed on the second surface.
- wiring is provided on the first surface or the second surface of the resin structure so as to be electrically connected to the through electrode.
- the providing step is further provided.
- the positional deviation of the electronic component element built in the resin structure hardly occurs, the positional accuracy of the electronic component element can be effectively increased.
- FIGS. 1A and 1B are front sectional views for explaining a method of manufacturing an electronic component according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 1C is an enlarged view of an electronic component element. It is front sectional drawing shown.
- FIG. 2A and FIG. 2B are front sectional views for explaining a method for manufacturing an electronic component according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 3A and FIG. 3B are front sectional views for explaining a method for manufacturing an electronic component according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 4A and FIG. 4B are front sectional views for explaining a method for manufacturing an electronic component according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a front cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the electronic component according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a front cross-sectional view for explaining the electronic component obtained in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 7A and FIG. 7B are front sectional views for explaining a method for manufacturing an electronic component according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 8A and FIG. 8B are front sectional views for explaining a method for manufacturing an electronic component according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 9A and FIG. 9B are front sectional views for explaining a method for manufacturing an electronic component according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a partially cutaway enlarged front sectional view for explaining an electronic component according to a modification of the present invention.
- FIG. 11 is a schematic plan sectional view for explaining an electronic component according to another modification of the present invention.
- FIG. 10 is a partially cutaway enlarged front sectional view for explaining an electronic component according to a modification of the present invention.
- FIG. 12 is a front cross-sectional view of an electronic component according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a front sectional view of an electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is a front sectional view of an electronic component according to the fifth embodiment of the present invention.
- the adhesive 2 is bonded on the support plate 1 made of ceramics or metal.
- the adhesive 2 is a double-sided adhesive.
- a metal sheet 3 is affixed on the adhesive 2.
- the metal sheet 3 is made of a metal foil or a metal film.
- the metal sheet 3 is harder than the organic material.
- an appropriate metal or alloy such as Cu or Al can be used.
- FIG. 1C is a front sectional view showing the electronic component element 6 in an enlarged manner.
- a functional electrode portion including an IDT electrode 6d is provided on one surface of a piezoelectric body 6a as an electronic component element main body. Terminals 7a and 7b are provided on the functional electrode portion.
- the resin layer 6 b is provided so as to have the hollow portion A. The terminals 7a and 7b penetrate through the resin layer 6b.
- the surface of the electronic component element 6 opposite to the side on which the IDT electrode 6d of the piezoelectric body 6a is provided is the one main surface 6g of the electronic component element 6 and the outer surface of the resin layer 6b is the electronic component element 6.
- the electronic component element 6 has a rectangular planar shape.
- a plurality of side surfaces 6e, 6f, 6h, 6i are provided so as to connect one main surface 6g and the other main surface 6j. In FIG. 1C, only the side surfaces 6e and 6f are shown.
- the structure of the surface acoustic wave element as the electronic component element 6 is not limited to that shown in FIG.
- the electronic component element 6 is not limited to an acoustic wave element, and may be a capacitor, an inductor, or the like, or may be a semiconductor element as in a modified example described later.
- a resist pattern 8 is provided by applying, exposing and developing a photoresist.
- openings 8a and 8b are provided.
- the openings 8a and 8b are provided in contact with the side surfaces 6e and 6f of the electronic component element 6. Further, the openings 8 a and 8 b extend inward above the electronic component element 6. That is, the corners formed by the side surfaces 6e and 6f of the electronic component element 6 and the one main surface 6g and a part of the one main surface 6g are exposed in the openings 8a and 8b.
- the through electrodes 9 and 10 shown in FIG. 2B are provided integrally with the metal sheet 3.
- the through electrodes 9 and 10 are provided by depositing metal in the openings 8a and 8b. Accordingly, the through electrodes 9 and 10 are in contact with the side surfaces 6 e and 6 f of the electronic component element 6. Further, through electrodes 9 and 10 are provided so as to reach part of one main surface 6g.
- the through electrodes 9 and 10 can be formed of an appropriate metal or alloy such as Cu or Ni.
- the resist pattern 8 is removed with a solvent.
- the electronic component element 6 is sandwiched between the through electrodes 9 and 10 and the metal sheet 3.
- the structure shown in FIG. 3A is placed in the mold, and a resin material for the resin structure is applied.
- a resin material a thermosetting resin is preferably used.
- the resin material in a fluid state is filled in a mold, pressed, and cured by heating. In this way, the resin structure 11 shown in FIG. 3B is provided.
- the through electrode 9 is in contact with one side surface 6e of the side surfaces 6e and 6f facing each other, and the through electrode 10 is in contact with the other side surface 6f. Therefore, since the electronic component element 6 is sandwiched between the through electrode 9 and the through electrode 10, it is possible to further effectively suppress the displacement of the electronic component element 6.
- the through electrode may not reach the one main surface 6g of the electronic component element 6. Further, although it is preferable to provide a plurality of through electrodes, only one through electrode may be provided so as to contact the side surface of the electronic component element 6.
- the through electrodes 9 and 10 are provided so as to be in contact with the opposing side surfaces 6e and 6f, respectively.
- the through electrodes are in contact with a plurality of different side surfaces other than the opposing side surfaces. May be provided.
- the through electrode 9 in contact with the side surface 6e of the electronic component element 6 and the through electrode 10A in contact with the side surfaces 6h and 6i connecting the side surfaces 6e and 6f, 10B may be provided.
- the through electrodes 10A and 10B have a rectangular cross section, but a through electrode having a circular cross section may be used.
- the support plate 1 is peeled off. As shown in FIG. 4A, a structure in which the metal sheet 3 and the adhesive 2 remain on one side of the resin structure 11 is obtained.
- the metal sheet 3 and the adhesive 2 are removed by etching or the like.
- FIG. 4A the structure in which the metal sheet 3 and the adhesive 2 remain on one side of the resin structure 11 is obtained.
- the support plate 1 is peeled off, the resin plate 11 is bonded to the support plate 1.
- the material 2 may be peeled off at the same time. In this case, the adhesive 2 is not included in the structure of FIG.
- the lower surface and the upper surface of the resin structure 11 are polished.
- the electronic component element 6 is exposed on the first surface 11 a of the resin structure 11.
- the terminals 7a and 7b are also exposed on the first surface 11a side.
- the through electrodes 9 and 10 are in a state of penetrating the resin structure 11 so as to connect the first surface 11a of the resin structure 11 and the second surface 11b.
- the resin structure 11 is inverted.
- wirings 12 and 13 are provided on the first surface 11a.
- the wirings 12 and 13 extend from the first surface 11 a of the resin structure 11 to the outer surface of the resin layer 6 b of the electronic component element 6.
- the wiring 12 is electrically connected to the terminal 7a.
- the wiring 12 is electrically connected to the through electrode 9.
- the wiring 13 is connected to the terminal 7b.
- the wiring 13 is electrically connected to the through electrode 10.
- the other electronic component element 15 includes an electronic component element main body 15a, electrode lands 15b and 15c provided on the lower surface of the electronic component element main body 15a, and metal bumps 15d and 15e.
- the metal bumps 15 d and 15 e are joined to the wirings 12 and 13.
- the structure of the electronic component element 15 is not particularly limited, and can be used not only for a surface acoustic wave element but also for an acoustic wave element using an elastic wave such as a boundary acoustic wave. Moreover, a capacitor
- the electronic component 16 of the first embodiment shown in FIG. 6 can be obtained.
- the positional accuracy of the electronic component element 6 in the resin structure 11 is effectively enhanced.
- the structure shown in FIG. 1B of the first embodiment is obtained.
- the second embodiment is the same as the manufacturing method of the first embodiment.
- a resist pattern 21 shown in FIG. 7A is provided on the metal sheet 3 in the structure shown in FIG.
- the resist pattern 21 is obtained by applying a photoresist, exposing and developing.
- openings 21 a and 21 b are provided in portions where through electrodes are provided later.
- no resist remains on the upper surface of the electronic component element 6.
- the openings 21a and 21b are circular openings when viewed in a plan view.
- the resist material is in contact with the four side surfaces of the electronic component element 6 except for portions where the openings 21a and 21b are provided.
- metal is deposited in the openings 21a and 21b by electroplating. That is, the metal is deposited in the openings 21a and 21b by electroplating using the metal sheet 3.
- the through electrodes 22 and 23 are provided as shown in FIG.
- the upper ends of the openings 21a and 21b do not reach the upper ends of the side surfaces 6e and 6f. Therefore, the through electrodes 22 and 23 are not in contact with the entire length direction regions of the side surfaces 6e and 6f. That is, the through electrodes 22 and 23 are in contact with the electronic component element 6 in a region from the intermediate height position of the side surfaces 6e and 6f to the lower end of the side surfaces 6e and 6f.
- the through electrode does not have to be in contact with the entire region in the height direction of the side surface of the electronic component element.
- the through electrodes 22 and 23 are in contact with the side surfaces 6e and 6f of the electronic component element 6, respectively.
- the metal sheet 3 is in contact with the lower surface of the electronic component element 6 via the temporary fixing adhesive 5.
- the resist pattern 21 is removed using a solvent.
- the structure shown in FIG. 8A is obtained.
- this structure is placed in a mold and filled with a resin material made of a thermosetting resin. Then, it is pressed and cured by heating. In this way, the resin structure 24 shown in FIG. 8B is obtained.
- the resin structure 24 is polished to expose the through electrodes 22 and 23 and reduce the thickness of the piezoelectric body 6a as the electronic component element body. In this way, as shown in FIG. 9A, the thickness of the resin structure 24 is reduced, and the thickness of the piezoelectric body 6a is also reduced.
- the support plate 1, the adhesive 2, the metal sheet 3, and the temporary fixing adhesive 5 are removed.
- the electronic component 25 shown in FIG. 9B can be obtained.
- the positional accuracy of the electronic component element 6 in the resin structure 24 is effectively enhanced.
- FIG. 10 is a partially cutaway enlarged front sectional view for explaining a modification of the electronic component according to the present invention.
- an electronic component element 32 having a Si semiconductor chip 32a is embedded in the resin structure 11.
- functional electrodes such as a gate electrode 33 constituting an FET are provided on the Si semiconductor chip 32a.
- the gate electrode 33 is connected to the through electrode 35 by a wiring 34.
- the through electrode 35 penetrates the resin structure 11 so as to connect the first surface 11 a and the second surface 11 b of the resin structure 11.
- the electronic component 31 has a diffusion preventing film 32b.
- the diffusion preventing film 32b is provided so as to extend from the side surface of the electronic component element 32 to the upper surface and the lower surface.
- the diffusion prevention film 32b is provided so as to be located between the through electrode 35 and the Si semiconductor chip 32a.
- the diffusion prevention film 32b is provided to prevent diffusion of the metal constituting the through electrode 35 toward the Si semiconductor chip 32a. Therefore, the diffusion preventing film 32 b is made of a material having a diffusion coefficient for Si smaller than that of the metal constituting the through electrode 35. With such a material, the diffusion preventing film 32b may be an insulating material or a conductive material.
- the electronic component element 32 may have a diffusion prevention film 32b on the side surface.
- the through electrode 35 comes into contact with the side surface of the Si semiconductor chip 32a not directly but through the diffusion prevention film 32b. Even in this case, due to the presence of the through electrode 35, the displacement of the electronic component element 32 due to stress when the resin structure 11 is provided is unlikely to occur.
- the electronic component element 32 has the Si semiconductor chip 32a, but another semiconductor chip such as a GaAs semiconductor chip may be used. Furthermore, the electronic component element 32 may be a piezoelectric element instead of a semiconductor chip.
- FIG. 12 is a front cross-sectional view of an electronic component according to the third embodiment of the present invention.
- terminal electrodes 42 a to 42 c are provided on the second surface 11 b of the resin structure 11.
- Metal bumps 43a to 43c are provided on the terminal electrodes 42a to 42c, respectively.
- the terminal electrodes 42a and 42c are connected to the through electrodes 9 and 10, respectively.
- the terminal electrode 42b is electrically connected to the electronic component element 6 or the electronic component element 15 in a portion not shown.
- the electronic component 41 can be easily mounted on a printed circuit board or the like using the metal bumps 43a to 43c.
- FIG. 13 is a front sectional view of an electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
- wirings 12 and 13 are provided on the first surface 11 a of the resin structure 11.
- a wiring 52 is further provided.
- the wiring 52 is electrically connected to the electronic component element 6 at a portion not shown.
- the terminals 7a and 7b of the electronic component element 6 are also electrically connected to the wiring 52, the wiring 12 or the wiring 13 in a portion not shown.
- a plurality of insulating layers 53a to 53d are stacked on the first surface 11a.
- terminal electrodes 42a to 42c are provided on the second surface 11b. Insulating layers 54a to 54d are also laminated on the second surface 11b. Note that wirings 55a and 55b are stacked on the terminal electrodes 42a and 42c. Metal bumps 43a and 43c are joined to the wirings 55a and 55b, respectively.
- the other components of the electronic component 51 are the same as those of the electronic component 41.
- a plurality of insulating layers 53a to 53d and a plurality of Insulating layers 54a to 54d may be provided.
- FIG. 14 is a front sectional view of an electronic component according to the fifth embodiment of the present invention.
- another electronic component 62 is further laminated below the resin structure 11 in the electronic component 51.
- the structure of the electronic component 62 is the same as that of the electronic component 51 positioned below the electronic component element 15 in the electronic component 51. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
- the electronic component configured according to the present invention may be further laminated on at least one of the first surface 11a and the second surface 11b.
- Metal bump 16 ... Electronic component 21 ... Resist pattern 21a, 21b ... Opening 22, 23 ... Through electrode 24 ... Resin structure 25 ... electronic component 31 ... electronic component 32 ... electronic component element 32a ... Si semiconductor chip 32b ... diffusion prevention film 33 ... gate electrode 34 ... wiring 35 ... through electrode 41, 51, 61, 62 ... Child parts 42a ⁇ 42c ... terminal electrodes 43a ⁇ 43c ... metal bumps 52,55a, 55b ... wires 53a ⁇ 53d ... insulating layers 54a ⁇ 54d ... insulating layer
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract
樹脂構造体に内蔵された電子部品素子の位置ずれが生じ難い電子部品を提供する。 対向し合う第1,第2の面11a,11bを有する樹脂構造体11と、樹脂構造体11に内蔵されており、一方主面と、一方主面と対向している他方主面と、一方主面と他方主面を結ぶ複数の側面とを有し、樹脂構造体11における第1の面11aで露出している電子部品素子6と、樹脂構造体11における第1の面11aと第2の面11bとを結ぶように樹脂構造体11を貫通している貫通電極9,10とを備え、貫通電極9,10が、電子部品素子6における複数の側面のうち少なくとも1つの側面に接触している、電子部品16。
Description
本発明は、樹脂構造体内に電子部品素子が内蔵されている電子部品及びその製造方法に関する。
従来、樹脂構造体中に電子部品素子が埋め込まれている、部品内蔵型の電子部品が知られている。下記の特許文献1に記載の製造方法では、ベース材上に、半導体チップを搭載する。その後、半導体チップを埋め込むように樹脂材料を付与する。この樹脂材料を硬化させ、樹脂構造体を形成する。そして、ベース材を隔離する。それによって、樹脂構造体中に半導体チップが内蔵されている電子部品が得られる。この電子部品では、半導体チップのベース材と接触していた部分が、露出している。
特許文献1に記載のような部品内蔵型の電子部品を得るにあたっては、樹脂構造体の形成に際し、電子部品素子を支持板に配置し、該配置した支持板を金型内に配置する。そして、熱硬化性樹脂を金型内に充填し、プレスする。そして、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させ、支持板を剥がした後に、電子部品素子と硬化した樹脂とを含む樹脂構造体を得る。ところが、熱硬化性樹脂を金型内において充填するときや、熱硬化性樹脂を金型内においてプレスするときの圧力、あるいは熱硬化性樹脂を加熱硬化するときの硬化収縮により、樹脂構造体に内蔵された電子部品素子の位置ずれが生じることがあった。
本発明の目的は、樹脂構造体に内蔵された電子部品素子の位置ずれが生じ難い、電子部品の製造方法及び電子部品素子の位置精度が高められた電子部品を提供することにある。
本発明に係る電子部品は、対向し合う第1の面と第2の面を有する樹脂構造体と、前記樹脂構造体に内蔵されており、一方主面と対向している他方主面と、前記一方主面と前記他方主面を結ぶ複数の側面とを有し、前記樹脂構造体における前記第1の面で露出している電子部品素子と、前記樹脂構造体における前記第1の面と前記第2の面とを結ぶように樹脂構造体を貫通している貫通電極と、を備え、前記貫通電極が、前記電子部品素子における前記複数の側面のうち少なくとも1つの前記側面に接触している。
本発明に係る電子部品のある特定の局面では、前記貫通電極が複数設けられており、複数の前記貫通電極が、前記電子部品素子における前記複数の側面のうちのいずれかの前記側面に接触している。この場合には、電子部品素子の位置精度をより一層高めることができる。
本発明に係る電子部品の他の特定の局面では、前記複数の貫通電極のうち、少なくとも1つの貫通電極と、残りの少なくとも1つの貫通電極とが、前記電子部品素子における異なる前記側面に接触している。この場合には、電子部品素子の位置精度をより一層高めることができる。
本発明に係る電子部品の別の特定の局面では、前記電子部品素子において、前記複数の側面が、対向し合う一対の前記側面を有しており、前記少なくとも1つの貫通電極が、前記一対の側面のうちの一方の前記側面に接触しており、前記残りの少なくとも1つの貫通電極が、前記一対の側面のうちの他方の前記側面に接触している。この場合には、電子部品素子の位置精度をさらに効果的に高めることができる。
本発明に係る電子部品の他の特定の局面では、前記樹脂構造体における前記第1の面または前記第2の面に設けられており、前記貫通電極に電気的に接続されている配線がさらに備えられている。
本発明に係る電子部品のさらに他の特定の局面では、前記電子部品素子の少なくとも前記複数の側面に設けられた拡散防止膜をさらに有し、前記貫通電極が前記拡散防止膜に接触している。この場合には、貫通電極の材料の電子部品素子への拡散を効果的に抑制することができる。
本発明に係る電子部品の別の特定の局面では、前記電子部品素子が、Si半導体チップであり、前記Si半導体チップにおける複数の側面のうちのいずれかの側面上の前記拡散防止膜に、前記貫通電極が接触している。この場合には、貫通電極の材料のSi半導体チップへの拡散を効果的に抑制することができる。
本発明に係る電子部品のさらに他の特定の局面では、前記樹脂構造体の前記第1の面または前記第2の面に実装された他の電子部品素子がさらに備えられている。
本発明に係る電子部品のさらに別の特定の局面では、前記樹脂構造体の前記第1の面または第2の面に、他の電子部品が実装されている。このように、本発明においては、本発明の電子部品が複数積層されていてもよい。
本発明に係る電子部品の製造方法は、粘着剤を用いて、金属シート上に電子部品素子を仮固定する工程と、前記電子部品素子における複数の側面のうちのいずれかの前記側面に接している部分に開口を有し、該開口に前記金属シートが露出している、レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンにおける前記開口内において、めっきにより金属膜を形成し、前記電子部品素子の前記側面に接触している貫通電極を形成する工程と、前記レジストパターンを剥離する工程と、前記電子部品素子及び前記貫通電極を封止するように、樹脂材料を前記金属シート上に付与する工程と、前記樹脂材料を硬化させて、樹脂構造体を形成する工程と、前記金属シートを除去する工程と、を備える。
本発明に係る電子部品の製造方法のある特定の局面では、前記樹脂材料を付与した後に、プレスする工程がさらに備えられている。
本発明に係る電子部品の製造方法の別の特定の局面では、前記金属シートを除去した後に、前記樹脂構造体を薄くし、前記貫通電極を前記樹脂構造体の対向し合う第1の面と第2の面に露出させる。
本発明に係る電子部品の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記樹脂構造体の前記第1の面または前記第2の面に、前記貫通電極に電気的に接続されるように配線を設ける工程がさらに備えられている。
本発明に係る電子部品及び電子部品の製造方法によれば、樹脂構造体に内蔵された電子部品素子の位置ずれが生じ難いため、該電子部品素子の位置精度を効果的に高めることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
(第1の実施形態の電子部品の製造方法及び電子部品)
図1(a)~図1(c)~図6を参照して、第1の実施形態の電子部品の製造方法及び第1の実施形態に係る電子部品を説明する。
図1(a)~図1(c)~図6を参照して、第1の実施形態の電子部品の製造方法及び第1の実施形態に係る電子部品を説明する。
まず、図1(a)に示す積層体4を用意する。積層体4では、セラミックスや金属などからなる支持板1上に、接着材2が貼り合わされている。接着材2は、両面粘着型の接着剤である。この接着材2上に、金属シート3が貼り付けられている。
金属シート3は、金属箔や金属膜からなる。金属シート3は、有機材料に比べ硬い。金属シート3の材料としては、Cu、Alなど適宜の金属もしくは合金を用いることができる。
次に、図1(b)に示すように、仮固定用粘着剤5を用いて、電子部品素子6を金属シート3上に仮固定する。電子部品素子6は、本実施形態では、弾性表面波素子である。図1(c)は、上記電子部品素子6を拡大して示す正面断面図である。電子部品素子6では、電子部品素子本体としての圧電体6aの一方の面に、IDT電極6dを含む機能電極部が設けられている。この機能電極部に、端子7a,7bが設けられている。電子部品素子6では、中空部Aを有するように樹脂層6bが設けられている。樹脂層6bを端子7a,7bが貫通している。
なお、上記電子部品素子6の圧電体6aのIDT電極6dが設けられている側と反対面が、電子部品素子6の一方主面6gであり、樹脂層6bの外側面が、電子部品素子6の他方主面6jである。電子部品素子6は矩形の平面形状を有する。一方主面6gと他方主面6jとを結ぶように、複数の側面6e,6f,6h,6iが設けられている。なお、図1(c)では、側面6e,6fのみが図示されている。
もっとも、電子部品素子6として弾性表面波素子の構造は、図1(c)に示したものに限定されるものではない。
また、電子部品素子6は、弾性波素子に限らず、コンデンサやインダクタなどであってもよく、後述の変形例のように、半導体素子であってもよい。
図2(a)に示すように、フォトレジストの塗布、露光及び現像によりレジストパターン8を設ける。レジストパターン8では、開口8a,8bが設けられている。この開口8a,8bは、電子部品素子6の側面6e,6fに接するように設けられている。また、開口8a,8bは、電子部品素子6よりも上方において、内側に広がっている。すなわち、開口8a,8bに電子部品素子6の側面6e,6fと一方主面6gとのなす角部及び一方主面6gの一部が露出している。
次に、電界めっきにより、金属シート3上に金属を堆積させる。それによって、図2(b)に示す貫通電極9,10が、金属シート3と一体に設けられている。貫通電極9,10は上記開口8a,8b内に金属を堆積することにより設けられる。従って、貫通電極9,10は、電子部品素子6の側面6e,6fに接している。また、一方主面6gの一部にも至るように、貫通電極9,10が設けられている。
上記貫通電極9,10は、CuやNiなどの適宜の金属もしくは合金により形成することができる。次に、レジストパターン8を溶剤により除去する。このようにして、図3(a)に示すように、貫通電極9,10と、金属シート3により電子部品素子6が挟まれた状態となる。しかる後、図3(a)に示す構造を金型内に配置し、樹脂構造体用の樹脂材料を付与する。樹脂材料としては、好ましくは、熱硬化性樹脂が用いられる。流動状態にある樹脂材料を金型内に充填し、プレスし、加熱により硬化する。このようにして、図3(b)に示す樹脂構造体11が設けられる。
上記金型内において、樹脂材料を充填する際、樹脂材料を充填した後プレスする際、及び樹脂材料の加熱硬化時に、電子部品素子6に応力が加わる。従って、前述したように、従来技術では、樹脂構造体内における電子部品素子の位置ずれが生じ易かった。
これに対して、本実施形態では、電子部品素子6の側面6e,6fが貫通電極9,10に接しているため、上記応力による電子部品素子6の位置ずれが抑制される。従って、電子部品素子6の樹脂構造体11内における位置精度を効果的に高めることができる。
特に、本実施形態では、対向し合う側面6e,6fの一方の側面6eに貫通電極9が、他方の側面6fに貫通電極10が接している。従って、電子部品素子6が、貫通電極9と貫通電極10に挟まれているため、電子部品素子6の位置ずれをより一層効果的に抑制することが可能とされている。
加えて、貫通電極9,10が、電子部品素子6の一方主面6gの一部にも至っているため、それによっても、電子部品素子6の樹脂構造体11内における位置ずれが効果的に抑制されている。
もっとも、本発明においては、貫通電極は、電子部品素子6の一方主面6gに至っていなくてもよい。また、複数の貫通電極を設けることが好ましいが、1つの貫通電極のみが電子部品素子6の側面に接触するように設けられていてもよい。
また、本実施形態では、対向し合う側面6e,6fにそれぞれ接触するように、貫通電極9,10が設けられていたが、対向し合う側面以外の異なる複数の側面に接触するように貫通電極が設けられていてもよい。例えば、図11に模式的平面断面図で示すように、電子部品素子6の側面6eに接する貫通電極9と、側面6e,6fを結んでいる側面6h,6iに接触している貫通電極10A,10Bとを設けてもよい。
なお、図11では、貫通電極10A,10Bの横断面は矩形の形状とされていたが、横断面が円形である貫通電極を用いてもよい。
次に、支持板1を剥離する。図4(a)に示すように、樹脂構造体11の片面側に、金属シート3及び接着材2が残存した構造が得られる。
次に、金属シート3及び接着材2をエッチング等により除去する。
なお、図4(a)では、樹脂構造体11の片面側に、金属シート3及び接着材2が残存した構造が得られているが、支持板1を剥離する際に、支持板1と接着材2とを同時に剥離してもよい。この場合、図4(a)の構造には、接着材2は含まれないことになる。
さらに、上記樹脂構造体11の下面及び上面を研磨する。それによって、図4(b)に示すように、樹脂構造体11の第1の面11aに電子部品素子6が露出される。そして、端子7a,7bも、第1の面11a側に露出されることとなる。他方、貫通電極9,10は、樹脂構造体11の第1の面11aと、第2の面11bとを結ぶように、樹脂構造体11を貫通した状態となる。
次に、図5に示すように、樹脂構造体11を反転させる。この状態で、第1の面11a上に、配線12,13を設ける。配線12,13は、樹脂構造体11の第1の面11a上から、電子部品素子6の樹脂層6bの外側面上に至っている。配線12は、端子7aに電気的に接続されている。また、配線12は、貫通電極9に電気的に接続されている。配線13は、端子7bに接続されている。また、配線13は、貫通電極10に電気的に接続されている。
次に、図6に示すように、配線12,13上に、他の電子部品素子15を実装する。他の電子部品素子15は、電子部品素子本体15aと、電子部品素子本体15aの下面に設けられた電極ランド15b,15cと、金属バンプ15d,15eとを有する。この金属バンプ15d,15eが、配線12,13に接合されている。
電子部品素子15の構造は特に限定されず、弾性表面波素子だけでなく、弾性境界波等の弾性波を利用する弾性波素子等にも用いられる。またコンデンサやインダクタなどであってもよい。さらに、電子部品素子15は、半導体素子であってもよい。
上記のようにして、図6に示す第1の実施形態の電子部品16を得ることができる。第1の実施形態の電子部品16では、上述したように、電子部品素子6の樹脂構造体11内における位置精度が効果的に高められている。
(第2の実施形態の電子部品の製造方法及び電子部品)
図7(a)及び図7(b)~図9(a)及び図9(b)を参照して、第2の実施形態に係る電子部品の製造方法を説明する。
図7(a)及び図7(b)~図9(a)及び図9(b)を参照して、第2の実施形態に係る電子部品の製造方法を説明する。
まず、第1の実施形態の図1(b)に示す構造を得る。ここまでは、第2の実施形態は、第1の実施形態の製造方法と同様である。
次に、図1(b)に示した構造において、金属シート3上に、図7(a)に示すレジストパターン21を設ける。レジストパターン21は、フォトレジストを塗布し、露光及び現像することにより得られる。このレジストパターン21では、あとで貫通電極が設けられる部分に開口21a,21bが設けられている。また、このレジストパターン21では、電子部品素子6の上面にはレジストは残存していない。
なお、平面視した場合、開口21a,21bは円形の開口部である。レジストパターン21では、レジスト材は、開口21a,21bが設けられている部分を除いて電子部品素子6の4つの側面に接触している。
次に、電界めっきにより、開口21a,21b内に、金属を堆積させる。すなわち、金属シート3を利用して、電界めっきにより、金属を開口21a,21b内に堆積させる。
このようにして、図7(b)に示すように、貫通電極22,23が設けられる。開口21a,21bの上端は、側面6e,6fの上端に至っていない。そのため、貫通電極22,23は、側面6e,6fの長さ方向全領域に接触してはいない。すなわち、貫通電極22,23は、側面6e,6fの中間高さ位置から側面6e,6fの下端にかけての領域において、電子部品素子6に接触している。このように、本発明において、貫通電極は、電子部品素子の側面の高さ方向の全領域に接触している必要はない。
本実施形態においても、電子部品素子6の側面6e,6fにそれぞれ、貫通電極22,23が接触している。
また、電子部品素子6の下面には、金属シート3が仮固定用粘着剤5を介して接触している。
次に、溶剤を用いてレジストパターン21を除去する。このようにして、図8(a)に示す構造が得られる。この構造を、第1の実施形態の場合と同様に、金型内に配置し、熱硬化性樹脂からなる樹脂材料を充填する。そして、プレスし、加熱により硬化させる。このようにして、図8(b)に示す樹脂構造体24が得られる。
上記樹脂材料の付与、プレス及び熱による硬化の際に、電子部品素子6に応力が加わるが、本実施形態においても、貫通電極22,23が電子部品素子6に接触しているため、電子部品素子6の位置ずれが生じ難い。
次に、樹脂構造体24を研磨し、貫通電極22,23を露出させるとともに電子部品素子本体としての圧電体6aの厚みを薄くする。このようにして、図9(a)に示すように、樹脂構造体24の厚みが薄くなり、かつ圧電体6aの厚みも薄くされている。
以下、第1の実施形態と同様にして、支持板1、接着材2、金属シート3、仮固定用粘着剤5を除去する。このようにして、図9(b)に示す電子部品25を得ることができる。第2の実施形態に係る電子部品25では、樹脂構造体24内における電子部品素子6の位置精度が効果的に高められている。
(変形例)
図10は、本発明に係る電子部品の変形例を説明するための部分切欠き拡大正面断面図である。
図10は、本発明に係る電子部品の変形例を説明するための部分切欠き拡大正面断面図である。
この変形例に係る電子部品31では、樹脂構造体11内に、Si半導体チップ32aを有する電子部品素子32が埋設されている。Si半導体チップ32a上に、FETを構成しているゲート電極33などの機能電極が設けられている。ゲート電極33が、配線34により貫通電極35に接続されている。貫通電極35は、樹脂構造体11の第1の面11aと第2の面11bとを結ぶように樹脂構造体11を貫通している。
本実施形態では、電子部品31は、拡散防止膜32bを有する。拡散防止膜32bは、電子部品素子32の側面から上面及び下面に至るように設けられている。この拡散防止膜32bは、貫通電極35と、Si半導体チップ32aとの間に位置するように設けられている。拡散防止膜32bは、貫通電極35を構成している金属のSi半導体チップ32a側への拡散を防止するために設けられている。従って、拡散防止膜32bは、Siに対する拡散係数が、貫通電極35を構成している金属よりも小さい材料からなる。このような材料であれば、拡散防止膜32bは、絶縁性材料であってもよく、導電性材料であってもよい。
本実施形態のように、電子部品素子32は、側面に拡散防止膜32bを有していてもよい。その場合には、貫通電極35は、Si半導体チップ32aの側面に直接ではなく、拡散防止膜32bを介して接触することとなる。この場合であっても、貫通電極35の存在により、樹脂構造体11を設けるに際しての応力による電子部品素子32の位置ずれは生じ難い。
なお、上記電子部品素子32は、Si半導体チップ32aを有していたが、GaAs半導体チップのような他の半導体チップを用いてもよい。さらに、電子部品素子32は、半導体チップではなく、圧電素子であってもよい。
(第3~第5の実施形態)
図12は、本発明の第3の実施形態に係る電子部品の正面断面図である。
図12は、本発明の第3の実施形態に係る電子部品の正面断面図である。
電子部品41では、樹脂構造体11の第2の面11b上に、端子電極42a~42cが設けられている。端子電極42a~42c上に、それぞれ、金属バンプ43a~43cが設けられている。端子電極42a,42cは、貫通電極9,10にそれぞれ接続されている。端子電極42bは、図示されていない部分において、電子部品素子6または電子部品素子15に電気的に接続されている。
その他の構造は、電子部品41は、電子部品16と同様である。従って、電子部品41においても、樹脂構造体11中における電子部品素子6の位置ずれが生じ難い。
電子部品41では、金属バンプ43a~43cを用いて、プリント回路基板などに容易に実装することができる。
図13は、本発明の第4の実施形態に係る電子部品の正面断面図である。
電子部品51では、樹脂構造体11の第1の面11aに、配線12,13が設けられている。この配線12,13の他に、さらに配線52が設けられている。配線52は、図示しない部分において、電子部品素子6に電気的に接続されている。電子部品素子6の端子7a,7bも、図示しない部分において、配線52や配線12または配線13に電気的に接続されている。
第1の面11a上においては、複数の絶縁層53a~53dが積層されている。
第2の面11b上においても、電子部品41と同様に端子電極42a~42cが設けられている。そして、第2の面11b上においても、絶縁層54a~54dが積層されている。なお、端子電極42a,42cに、配線55a,55bが積層されている。この配線55a,55b上に、それぞれ、金属バンプ43a,43cが接合されている。
電子部品51は、その他の構造は、電子部品41と同様である。
このように、第1の面11a上、及び第2の面11b上に、配線12,13、端子電極42a,42b,42cまたは配線55a,55bなどと共に、複数の絶縁層53a~53dや複数の絶縁層54a~54dを設けてもよい。
図14は、本発明の第5の実施形態に係る電子部品の正面断面図である。
電子部品61では、電子部品51における樹脂構造体11の下方に、さらにもう1つの電子部品62が積層されている。電子部品62の構造は、電子部品51において、電子部品素子15の下方に位置している電子部品と同様である。従って、同一部分には、同一の参照番号を付することによりその説明を省略する。
このように、樹脂構造体11を有する電子部品において、第1の面11a及び第2の面11bの少なくとも一方にさらに本発明に従って構成された電子部品が積層されていてもよい。
1…支持板
2…接着材
3…金属シート
4…積層体
5…仮固定用粘着剤
6…電子部品素子
6a…圧電体
6b…樹脂層
6d…IDT電極
6e,6f…側面
6g…一方主面
6h,6i…側面
6j…他方主面
7a,7b…端子
8…レジストパターン
8a,8b…開口
9,10,10A,10B…貫通電極
11…樹脂構造体
11a…第1の面
11b…第2の面
12,13…配線
15…電子部品素子
15a…電子部品素子本体
15b,15c…電極ランド
15d,15e…金属バンプ
16…電子部品
21…レジストパターン
21a,21b…開口
22,23…貫通電極
24…樹脂構造体
25…電子部品
31…電子部品
32…電子部品素子
32a…Si半導体チップ
32b…拡散防止膜
33…ゲート電極
34…配線
35…貫通電極
41,51,61,62…電子部品
42a~42c…端子電極
43a~43c…金属バンプ
52,55a,55b…配線
53a~53d…絶縁層
54a~54d…絶縁層
2…接着材
3…金属シート
4…積層体
5…仮固定用粘着剤
6…電子部品素子
6a…圧電体
6b…樹脂層
6d…IDT電極
6e,6f…側面
6g…一方主面
6h,6i…側面
6j…他方主面
7a,7b…端子
8…レジストパターン
8a,8b…開口
9,10,10A,10B…貫通電極
11…樹脂構造体
11a…第1の面
11b…第2の面
12,13…配線
15…電子部品素子
15a…電子部品素子本体
15b,15c…電極ランド
15d,15e…金属バンプ
16…電子部品
21…レジストパターン
21a,21b…開口
22,23…貫通電極
24…樹脂構造体
25…電子部品
31…電子部品
32…電子部品素子
32a…Si半導体チップ
32b…拡散防止膜
33…ゲート電極
34…配線
35…貫通電極
41,51,61,62…電子部品
42a~42c…端子電極
43a~43c…金属バンプ
52,55a,55b…配線
53a~53d…絶縁層
54a~54d…絶縁層
Claims (13)
- 対向し合う第1の面と第2の面を有する樹脂構造体と、
前記樹脂構造体に内蔵されており、一方主面と対向している他方主面と、前記一方主面と前記他方主面を結ぶ複数の側面とを有し、前記樹脂構造体における前記第1の面で露出している電子部品素子と、
前記樹脂構造体における前記第1の面と前記第2の面とを結ぶように樹脂構造体を貫通している貫通電極と、
を備え、
前記貫通電極が、前記電子部品素子における前記複数の側面のうち少なくとも1つの前記側面に接触している、電子部品。 - 前記貫通電極が複数設けられており、
複数の前記貫通電極が、前記電子部品素子における前記複数の側面のうちのいずれかの前記側面に接触している、請求項1に記載の電子部品。 - 前記複数の貫通電極のうち、少なくとも1つの貫通電極と、残りの少なくとも1つの貫通電極とが、前記電子部品素子における異なる前記側面に接触している、請求項2に記載の電子部品。
- 前記電子部品素子において、前記複数の側面が、対向し合う一対の前記側面を有しており、
前記少なくとも1つの貫通電極が、前記一対の側面のうちの一方の前記側面に接触しており、
前記残りの少なくとも1つの貫通電極が、前記一対の側面のうちの他方の前記側面に接触している、請求項3に記載の電子部品。 - 前記樹脂構造体における前記第1の面または前記第2の面に設けられており、前記貫通電極に電気的に接続されている配線をさらに備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記電子部品素子の少なくとも前記複数の側面に設けられた拡散防止膜をさらに有し、前記貫通電極が前記拡散防止膜に接触している、請求項1~5のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記電子部品素子が、Si半導体チップであり、
前記Si半導体チップにおける複数の側面のうちのいずれかの側面上の前記拡散防止膜に、前記貫通電極が接触している、請求項6に記載の電子部品。 - 前記樹脂構造体の前記第1の面または前記第2の面に実装された他の電子部品素子をさらに備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記樹脂構造体の前記第1の面または第2の面に、他の電子部品が実装されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の電子部品。
- 粘着剤を用いて、金属シート上に電子部品素子を仮固定する工程と、
前記電子部品素子における複数の側面のうちのいずれかの前記側面に接している部分に開口を有し、該開口に前記金属シートが露出している、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンにおける前記開口内において、めっきにより金属膜を形成し、前記電子部品素子の前記側面に接触している貫通電極を形成する工程と、
前記レジストパターンを剥離する工程と、
前記電子部品素子及び前記貫通電極を封止するように、樹脂材料を前記金属シート上に付与する工程と、
前記樹脂材料を硬化させて、樹脂構造体を形成する工程と、
前記金属シートを除去する工程と、
を備える、電子部品の製造方法。 - 前記樹脂材料を付与した後に、プレスする工程をさらに備える、請求項10に記載の電子部品の製造方法。
- 前記金属シートを除去した後に、前記樹脂構造体を薄くし、前記貫通電極を前記樹脂構造体の対向し合う第1の面と第2の面に露出させる、請求項10または11に記載の電子部品の製造方法。
- 前記樹脂構造体の前記第1の面または前記第2の面に、前記貫通電極に電気的に接続されるように配線を設ける工程をさらに備える、請求項12に記載の電子部品の製造方法。
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