WO2018199254A1 - 中空封止構造体 - Google Patents

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electronic component
substrate
sealing
hollow
sealing portion
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裕介 渡瀬
野村　豊
紘之 石毛
鈴木　雅彦
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日立化成株式会社
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a hollow sealing structure.
  • Patent Document 1 A stop structure has been studied (for example, Patent Document 1).
  • an electronic component device having a hollow structure has a lower adhesive strength between the substrate and the sealing material than a sealing structure that does not have a hollow structure. There is a possibility that the durability of the material will be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a hollow sealing structure with improved durability.
  • a hollow sealing structure includes a substrate, an electronic component disposed on the protrusion provided on the substrate and spaced apart from the substrate, and an insulating member.
  • a sealing portion that is made of a material and seals the electronic component in a state where a hollow region is formed between the electronic component and the substrate, and the entire circumference of the outer periphery of the electronic component in a plan view The sealing portion is inserted from the outer periphery between the electronic component and the substrate.
  • the sealing portion enters between the electronic component and the substrate all around the outer periphery of the electronic component. Therefore, the sealing part that has entered between the electronic component and the substrate improves the adhesion between the electronic component and the substrate, thereby improving the durability of the hollow sealing structure.
  • the sealing portion entering between the electronic component and the substrate may be separated from the protruding portion.
  • the sealing portion is provided apart from the protruding portion, it is possible to prevent the sealing portion from diffusing at the time of manufacturing or the like and appropriately preventing the hollow region from being secured.
  • the ratio of the area of the sealing portion entering between the electronic component and the substrate in a plan view is 1% to 30% with respect to the area of the electronic component in a plan view. Can do.
  • a hollow sealing structure with improved durability is provided.
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing of the hollow sealing structure which concerns on embodiment of this invention. It is a top view of a hollow sealing structure, and is the figure which showed distribution of sealing material typically. It is a figure explaining the manufacturing method of a hollow sealing structure.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a hollow sealing structure 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the hollow sealing structure 1 and schematically shows the distribution of the sealing material.
  • the hollow sealing structure 1 includes a substrate 10, an electronic component 20 mounted on the substrate 10, and a sealing portion 30 that seals the electronic component 20.
  • the hollow sealing structure 1 is a structure in which the electronic component 20 is sealed inside, and is applied to, for example, a communication device.
  • the substrate 10 is a wiring substrate in which conductor wiring is formed on a plate-like insulator.
  • a silicon (Si) substrate, a glass substrate, a sapphire substrate, or the like can be used.
  • the substrate 10 may have a wiring layer, for example, a multilayer wiring substrate.
  • the electronic component 20 is flip-chip mounted on the substrate 10 and electrically connected to the wiring formed on the substrate 10.
  • the type of the electronic component 20 used for the hollow sealing structure 1 is not particularly limited, and examples thereof include MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) such as SAW (Surface Acoustic Wave) filters and sensors, semiconductor elements, capacitors, and the like.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the hollow sealing structure 1 is preferably used.
  • Examples of such an electronic component 20 include a SAW filter and a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).
  • a case where the electronic component 20 is a SAW filter will be described.
  • the electronic component 20 is a SAW filter
  • the electronic component 20 includes a piezoelectric substrate 21 and an IDT (Inter Digital Transducer) 22 that is a pair of comb electrodes disposed on the surface of the piezoelectric substrate 21.
  • IDT Inter Digital Transducer
  • the electronic component 20 is arranged such that the surface of the piezoelectric substrate 21 to which the IDT 22 is attached faces downward with respect to the substrate 10 via Au bumps 25 that are conductor protrusions provided on the substrate 10 (the surface of the substrate 10 and the electronic component 20). Flip-chip mounted so that they face each other. As a result, the electronic component 20 is held on the substrate 10 in a state of being separated from the substrate 10. In place of the Au bump 25, a solder bump or the like can be used. In order to electrically connect the electronic component 20 and the substrate 10, bumps made of a conductive material are used. However, for parts that do not require electrical connection, for example, a protrusion made of an insulating material or the like may be used. Good. In the hollow sealing structure 1 of the present embodiment, the electronic component 20 is supported by being separated from the substrate 10 by four Au bumps 25 (see FIG. 2).
  • the sealing unit 30 is provided so as to seal the electronic component 20 while covering the entire top surface of the substrate 10.
  • the sealing portion 30 is in contact with the electronic component 20 on the upper surface of the electronic component 20 (the surface opposite to the lower surface facing the substrate 10: the surface facing the surface on which the IDT 22 is disposed) and the side surface of the electronic component 20.
  • the electronic component 20 is provided so that the lower surface side is hollow.
  • a hollow region H is formed between the electronic component 20 and the substrate 10 by the sealing portion 30.
  • the electronic component 20 functions as a SAW filter because the pair of IDTs 22 and the surface of the piezoelectric substrate 21 between them are exposed. Accordingly, the hollow region H is provided so that the pair of IDTs 22 of the electronic component 20 and the surface of the piezoelectric substrate 21 therebetween are exposed.
  • the sealing part 30 should just be comprised from the insulating material, and the material is not specifically limited. However, the sealing part 30 is required to maintain the shape in a state in which the hollow region H between the electronic component 20 and the substrate 10 is secured.
  • the size of the hollow sealing structure 1 is appropriately selected based on the size of the electronic component 20 and the like. For example, when a rectangular electronic component having a side of about 0.5 mm to 3 mm in plan view is used as the electronic component 20, the substrate 10 is larger than the electronic component 20. Further, the thickness of the sealing portion 30 (height from the surface of the substrate 10 to the top surface of the sealing portion 30) is set to be thicker than the electronic component 20 flip-chip mounted on the substrate 10, for example, It is about 20 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the resin composition used for the sealing part 30 can contain (A) thermosetting resin and (B) inorganic filler, for example.
  • An epoxy resin or a phenol resin can be used as the component (A).
  • the epoxy resin used as the component (A) can be used without particular limitation as long as it has two or more glycidyl groups in one molecule. One type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • bisphenol A type epoxy resin bisphenol AP type epoxy resin, bisphenol AF type epoxy resin, bisphenol B type epoxy resin, bisphenol BP type epoxy resin, bisphenol C type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, Bisphenol G type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol P type epoxy resin, bisphenol PH type epoxy resin, bisphenol TMC type epoxy resin, bisphenol Z type epoxy resin, hexanediol bisphenol S diglycidyl ether, etc.
  • Bisphenol S type epoxy resin novolak phenol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy Bis resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, bixylenol type epoxy resin such as bixylenol diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin such as hydrogenated bisphenol A glycidyl ether, and dibasic acid modified diglycidyl ether type
  • An epoxy resin, an aliphatic epoxy resin, etc. are mentioned.
  • the phenol resin used as the component (A) may be a known phenol resin without particular limitation as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule.
  • phenols such as phenol, cresol, xylenol, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, or naphthols such as ⁇ -naphthol, ⁇ -naphthol, dihydroxynaphthalene, and formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, etc.
  • Resins obtained by condensation or cocondensation with aldehydes under acidic catalyst biphenyl skeleton type phenol resin, paraxylylene modified phenol resin, metaxylylene / paraxylylene modified phenol resin, melamine modified phenol resin, terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified Phenol resin, cyclopentadiene modified phenol resin, polycyclic aromatic ring modified phenol resin, xylylene modified naphthol Examples thereof include resins.
  • thermosetting resin which is (A) component may contain the hardening accelerator.
  • the type of the curing accelerator is not particularly limited, but an amine or phosphorus type can be selected.
  • imidazoles are rich in derivatives and easily obtain a desired activation temperature, they can be selected as a curing accelerator in the thermosetting resin of the component (A).
  • the mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin in the component (A) and the mixing ratio of the curing accelerator attached to the epoxy resin and / or the phenol resin are within a range in which the sealing portion 30 can appropriately maintain the shape. Can be set as appropriate.
  • a conventionally known inorganic filler can be used and is not limited to a specific one.
  • examples thereof include barium sulfate, barium titanate, amorphous silica, crystalline silica, fused silica, spherical silica, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silicon nitride, and aluminum nitride.
  • Silica is easy to improve the dispersibility in the resin or to suppress sedimentation in the varnish by surface modification, etc., and because it has a relatively low coefficient of thermal expansion, it can easily obtain the desired cured film characteristics. You can choose the kind.
  • These inorganic fillers may be preliminarily dispersed as necessary.
  • the dispersion treatment method include a nanomizer that promotes dispersion by high-speed shearing force, and a bead mill that pulverizes an inorganic filler using a spherical medium called beads.
  • the above inorganic filler may be subjected to surface modification.
  • the surface modification method is not particularly limited, but when a silane coupling agent is used, the surface modification is simple, the types of functional groups are abundant, and desired characteristics are easily imparted.
  • the silane coupling agent for example, alkyl silane, alkoxy silane, vinyl silane, epoxy silane, amino silane, acrylic silane, methacryl silane, mercapto silane, sulfide silane, isocyanate silane, sulfur silane, styryl silane, alkyl chloro silane, etc. can be used. is there.
  • the addition amount of the inorganic filler of the component can be appropriately set within a range in which the sealing part 30 can appropriately maintain the shape.
  • the resin composition used for the sealing part 30 may contain an elastomer.
  • the elastomer contained in the resin composition has a carboxyl group equivalent of 340 g / eq. 4300 g / eq. Any of the following can be used without particular limitation.
  • the average molecular weight of the elastomer component can be set to 300,000 or more and can be set to 400,000 or more from the viewpoint of suppressing the inflow of the resin into the hollow portion. Furthermore, the average molecular weight of the elastomer component can be 500,000 or more. In addition, when the average molecular weight is too large, the fluidity is suppressed more than desired, and there is a possibility that defective chip embedding occurs. Therefore, the average molecular weight of the elastomer component can be 10 million or less. The average molecular weight of the elastomer component can be 5 million or less, and can be 3 million or less.
  • the resin composition used for the sealing part 30 may further contain other additives as long as the function as the sealing part 30 is not impaired.
  • additives include organic solvents, pigments, dyes, mold release agents, antioxidants, surface tension modifiers, ion scavengers and the like.
  • the sealing portion 30 is provided between the lower surface of the electronic component 20 and the substrate 10. In the area of the department. As a result, as shown in FIG. 1, the piezoelectric substrate 21 is in contact with the sealing portion 30 at the outer edge of the lower surface (mounting surface of the IDT 22) of the piezoelectric substrate 21 of the electronic component 20.
  • FIG. 2 is a plan view of the hollow sealing structure 1 and shows a distribution of the sealing portion 30 on the substrate 10 and below the electronic component 20.
  • the outer shape of the substrate 10 and the Au bump 25 are indicated by solid lines
  • the outer shape of the electronic component 20 is indicated by broken lines.
  • the sealing portion 30 enters the lower side of the electronic component 20 in the entire outer periphery of the electronic component 20. Further, as shown in FIG. 1, the sealing portion 30 that has entered the lower side of the electronic component 20 is also in contact with the lower surface of the electronic component 20 (the lower surface of the piezoelectric substrate 21) and the upper surface of the substrate 10.
  • the sealing portion 30 on the outer periphery of the electronic component 20 is inserted, the lower surface of the electronic component 20 and the upper surface of the substrate 10 are connected by the sealing portion 30. Therefore, the adhesiveness between the electronic component 20 and the substrate 10 is improved.
  • the end 30 a of the sealing portion 30 on the lower side of the electronic component 20 is not in contact with the Au bump 25 which is a protrusion provided on the substrate 10. That is, the sealing portion 30 is separated from the Au bump 25.
  • the sealing portion 30 and the Au bump 25 may be in contact with each other.
  • the sealing part 30 having fluidity before curing is in contact with the Au bump 25, the sealing part 30 before curing is transmitted through the Au bump 25, the surface of the electronic component 20, etc., and the IDT 22 of the electronic component 20, etc. There is a possibility of reaching a component necessary for exhibiting the function as a SAW filter. Therefore, the sealing portion 30 can be formed so as to be separated from the Au bump 25.
  • the ratio of the area of the sealing part 30 entering the lower side of the electronic component 20 (that is, the ratio of the area of the sealing part 30 provided inside the electronic component 20 shown by the broken line in FIG. 2) is in plan view. It may be 1% to 30% with respect to the area of the electronic component 20. By setting it as said range, the adhesive improvement effect by the sealing part 30 is heightened. Moreover, the improvement effect of the adhesiveness by the sealing part 30 which entered into the lower part of the electronic component 20 is high that the ratio for which the sealing part 30 accounts with respect to the area of the electronic component 20 in planar view is 5% or more. It is done.
  • the sealing portion 30 that has entered the lower side of the electronic component 20 has an IDT 22 or the like of the electronic component 20. It is possible to prevent contact with the components necessary for exhibiting the function as the SAW filter, and it is possible to prevent the performance degradation of the electronic component 20 and the like.
  • an Au bump 25 is provided on the substrate 10 to flip-chip mount the electronic component 20.
  • a plurality of electronic components 20 are mounted on the substrate 10.
  • the sealing material sheet 40 for forming the sealing part 30 is prepared.
  • the sealing material sheet 40 is obtained by forming a sealing material layer 30 ⁇ / b> A, which becomes the sealing portion 30, on a film-like support 35.
  • a polymer film or a metal foil can be used as the support 35. Note that the material included in the sealing material layer 30 ⁇ / b> A is the same as that of the sealing portion 30.
  • the sealing material sheet 40 is manufactured by creating a varnish obtained by dissolving and dispersing each material contained in the sealing material layer 30A with an organic solvent, applying the varnish on the support 35 using a die coater or the like, and then drying. can do.
  • a conventionally well-known thing can be used as an organic solvent.
  • a layer for protection may be formed on the sealing material layer 30A. By forming a layer for the purpose of protection, effects such as improved handling and prevention of contamination by foreign matters can be obtained.
  • the layer for the purpose of protection for example, a polymer film or a metal foil can be used. However, the layer for the purpose of protection is peeled off when the sealing material sheet 40 is used.
  • the substrate 10 and the sealing material in a state where the surface of the substrate 10 to which the electronic component 20 is attached and the sealing material layer 30A of the sealing material sheet 40 face each other.
  • the electronic component 20 is embedded in the sealing material layer 30 ⁇ / b> A so as to approach the sheet 40 and cover the electronic component 20 on the substrate 10.
  • the substrate 10 and the support 35 of the sealing material sheet 40 are pressurized so as to approach each other. As a result, the electronic component 20 is embedded in the sealing material layer 30A.
  • a hollow region H is formed on the lower side of the electronic component 20 (between the electronic component 20 and the substrate 10), and A part of the sealing material layer 30 ⁇ / b> A can enter the lower side of the electronic component 20.
  • the electronic component 20 is embedded in a desired position in the sealing material layer 30A, and the sealing material layer 30A enters the lower side of the electronic component 20.
  • the support 35 is peeled off and heated at a predetermined temperature. By heating, the sealing material layer 30A in which the electronic component 20 is embedded is cured. As a result, the electronic component 20 is fixed at a desired position in the sealing material layer 30A.
  • the substrate 10 is divided, and the hollow sealing structure 1 in which the electronic component 20 is sealed inside the sealing portion 30 is obtained.
  • the sealing portion 30 enters between the lower surface of the electronic component 20 and the upper surface of the substrate 10 on the entire circumference of the outer periphery of the electronic component 20. Yes. Therefore, the lower surface of the electronic component 20 and the upper surface of the substrate 10 are connected by the sealing portion 30 that has entered the lower side of the electronic component 20, thereby improving the adhesion between the electronic component 20 and the substrate 10. Durability as a stop structure is improved.
  • the sealing portion 30 is provided apart from the Au bump 25 that is a protrusion. Therefore, it can prevent that the sealing part 30 spread
  • the ratio of the area of the sealing portion 30 entering the lower side of the electronic component 20 in a plan view is 1% to 30% with respect to the area of the electronic component 20 in the plan view. While the effect of improving the adhesion between the electronic component 20 and the substrate 10 can be suitably achieved, the hollow region can be appropriately secured and the reliability of the electronic component can be prevented from being lowered.
  • the hollow sealing structure 1 has a structure in which one electronic component 20 is mounted by four Au bumps 25 provided on the substrate 10 has been described.
  • the shape and number of bumps, the arrangement of the electronic components 20, and the like can be changed as appropriate.
  • the shape and the like of the sealing portion 30 can be changed as appropriate.
  • the resin composition used for the sealing part in the hollow sealing structure of the said embodiment was created.
  • the following materials were used as components of the resin composition.
  • ⁇ Creation of resin composition Put 100g of MEK (methyl ethyl ketone) in a 0.5L plastic container, put 72.4g of A, 48.4g of B, 12.1g of D, 866.7g of E, and disperse the inorganic filler E1 with stirring blades etc. To do. Thereafter, 0.4 g of C is added as a curing catalyst and further stirred for 30 minutes. This was filtered through nylon # 150 mesh (opening 106 ⁇ m), and the filtrate was collected to produce a varnish-like resin composition.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • This varnish-like resin composition is formed into a film-like resin composition on a polyethylene terephthalate (PET) film as a support using a coating machine so that the resin composition has a thickness of 110 ⁇ m under the following conditions. I made a thing.
  • ⁇ Coating head method Comma ⁇ Coating and drying speed: 1 m / min ⁇ Drying conditions (temperature / furnace length): 80 ° C./1.5 m, 100 ° C./1.5 m
  • Film support 38 ⁇ m thick polyethylene terephthalate Layer for protection: 50 ⁇ m thick polyethylene terephthalate
  • Test pieces used for adhesion evaluation were prepared by the following method.
  • a double-sided tape is applied to two locations (positions sandwiching the opening) 2 cm away from the end of the opening on one side of a 300-micron SUS plate provided with a 1 mm square size opening, and the opening is closed on top of that.
  • a glass plate was attached.
  • a 1 cm square resin composition was placed so as to cover the opening of the SUS plate with the glass plate attached side down (on the SUS plate).
  • Tests according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 by heating for a predetermined time in an oven under the following conditions with a predetermined weight on the resin composition placed on the SUS plate Created a piece.
  • Oven SAFETY OVEN SPH-201 manufactured by ESPEC CORP.
  • ⁇ Temperature 140 °C
  • Adhesive force measuring device DAGE-4000HS manufactured by Arctec Co., Ltd.
  • Table 2 shows the evaluation results related to the weight of the weight used during heating, the amount of resin flow (distance), the adhesiveness, and the temperature cycle test (TCT) for each of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2. .

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Abstract

中空封止構造体（１）は、基板（１０）と、基板（１０）上に設けられた突起部であるＡｕバンプ（２５）上に、基板（１０）と離間して配置される電子部品（２０）と、絶縁材料から構成され、電子部品（２０）と基板（１０）との間に中空領域（Ｈ）が形成された状態で電子部品を封止する封止部（３０）と、を有し、平面視における前記電子部品の外周の全周において、電子部品（２０）と基板（１０）との間に外周から封止部が入り込んでいる。

Description

中空封止構造体
　本発明は、中空封止構造体に関する。
　近年、ＳＡＷ（Surface　Acoustic　Wave）フィルタのような小型の電子部品の可動部の可動性を確保しながら、封止材料により電子部品を基板上で封止する構造として、中空構造を有した中空封止構造体が検討されている（例えば、特許文献１）。
特開２０１６－１７５９７６号公報
　しかしながら、中空構造を有している電子部品装置は、中空構造を有していない封止構造と比較して、基板と封止材料との間の接着強度が低くなり、中空封止構造体としての耐久性が低下する可能性がある。
　本発明は上記を鑑みてなされたものであり、耐久性が向上された中空封止構造体を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る中空封止構造体は、基板と、前記基板上に設けられた突起部上に、前記基板と離間して配置される電子部品と、絶縁材料から構成され、前記電子部品と前記基板との間に中空領域が形成された状態で前記電子部品を封止する封止部と、を有し、平面視における前記電子部品の外周の全周において、前記電子部品と前記基板との間に前記外周から前記封止部が入り込んでいる。
　上記の中空封止構造体によれば、電子部品の外周の全周において、電子部品と基板との間に封止部が入り込んでいる。そのため、電子部品と基板との間に入り込んだ封止部により、電子部品と基板との接着性が向上し、中空封止構造体としての耐久性が向上する。
　ここで、前記電子部品と前記基板との間に入り込んでいる前記封止部は、前記突起部と離間している態様とすることができる。
　上記のように、封止部が突起部とは離間して設けられていることで、製造時等に封止部が拡散し、中空領域が適切に確保できなくなることを防ぐことができる。
　また、平面視における前記電子部品と前記基板との間に入り込んでいる前記封止部の面積の割合は、平面視における前記電子部品の面積に対して１％～３０％である態様とすることができる。
　上記の構成とすることで、封止部による電子部品と基板との接着性向上効果が好適に奏されながら、中空領域を適切に確保することができ、電子部品の信頼性低下を防ぐことができる。
　本発明によれば、耐久性が向上された中空封止構造体が提供される。
本発明の実施形態に係る中空封止構造体の概略断面図である。 中空封止構造体の平面図であり、封止材料の分布を模式的に示した図である。 中空封止構造体の製造方法を説明する図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る中空封止構造体１を示す概略断面図である。また、図２は、中空封止構造体１の平面図であり、封止材料の分布を模式的に示した図である。
図１に示すように、中空封止構造体１は、基板１０と、基板１０上に実装された電子部品２０と、電子部品２０を封止する封止部３０と、を有する。中空封止構造体１は、電子部品２０が内部に封止された構造体であり、例えば、通信機器等に適用される。
　基板１０は、板状の絶縁体に対して導体配線が形成された配線基板である。例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、ガラス基板、又は、サファイア基板等を用いることができる。基板１０は、配線層を有していてもよく、例えば多層配線基板であってもよい。
　電子部品２０は、基板１０上にフリップチップ実装され、基板１０に形成された配線と電気的に接続される。中空封止構造体１に用いられる電子部品２０の種類は特に限定されず、例えば、ＳＡＷ（Surface　Acoustic　Wave）フィルタ、センサ等のＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）、半導体素子、コンデンサ等が挙げられる。ただし、電子部品２０が可動部を有するデバイスである場合、中空封止構造体１が好適に用いられる。このような電子部品２０としては、例えば、ＳＡＷフィルタ、ＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）等が挙げられる。本実施形態では、電子部品２０がＳＡＷフィルタである場合について説明する。電子部品２０がＳＡＷフィルタである場合、電子部品２０は、圧電基板２１と、圧電基板２１の表面に配置された一対のくし形電極であるＩＤＴ（Inter　Digital　Transducer）２２と、を有する。
　電子部品２０は、基板１０上に設けられる導体の突起部であるＡｕバンプ２５を介して基板１０に対して、ＩＤＴ２２が取り付けられた圧電基板２１の表面が下方となるように（基板１０表面と対向するように）、フリップチップ実装される。これにより、電子部品２０は、基板１０上において、基板１０から離間した状態で保持される。なお、Ａｕバンプ２５に代えて、はんだバンプ等を用いることもできる。電子部品２０と基板１０との間を電気的に接続するためには、導体材料のバンプが用いられるが、電気的な接続が不要な部分については、例えば絶縁材料等による突起部を用いてもよい。本実施形態の中空封止構造体１では、４つのＡｕバンプ２５（図２参照）により電子部品２０が基板１０から離間して支持されている。
　封止部３０は、基板１０の上面を全て覆いつつ電子部品２０を封止するように設けられる。封止部３０は、電子部品２０の上面（基板１０に対向する下面とは逆側の面：ＩＤＴ２２が配置された面と対向する面）及び電子部品２０の側面において電子部品２０と接すると共に、電子部品２０の下面側が中空となるように設けられる。この結果、封止部３０により、電子部品２０と基板１０との間には中空領域Ｈが形成される。電子部品２０においては、一対のＩＤＴ２２及びその間の圧電基板２１表面が露出していることで、ＳＡＷフィルタとして機能する。したがって、電子部品２０の一対のＩＤＴ２２及びその間の圧電基板２１表面が露出するように、中空領域Ｈが設けられる。
　封止部３０は、絶縁材料から構成されていればよく、その材料は特に限定されない。ただし、封止部３０は、電子部品２０と基板１０との間の中空領域Ｈを確保した状態で形状を維持することが求められる。
　上記の中空封止構造体１の大きさは、電子部品２０の大きさ等に基づいて適宜選択される。例えば、電子部品２０として、平面視において一辺０．５ｍｍ～３ｍｍ程度の四角形状の電子部品が用いられる場合、基板１０は、電子部品２０よりも大きなものが用いられる。また、封止部３０の厚さ（基板１０表面から封止部３０の最上面までの高さ）は、基板１０上にフリップチップ実装された電子部品２０よりも厚く設定されるが、例えば、２０μｍ～２５０μｍ程度とされる。
　封止部３０として好適に用いられる樹脂組成物について説明するが、以下の材料に限定されるものではない。封止部３０に用いられる樹脂組成物は、例えば、（Ａ）熱硬化性樹脂と、（Ｂ）無機充填剤と、を含有することができる。
　上記の（Ａ）成分として、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂を用いることができる。上記の（Ａ）成分として用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のグリシジル基を有するものであれば特に制限なく用いることができる。１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＣ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＧ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰＨ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＴＭＣ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂、ヘキサンジオールビスフェノールＳジグリシジルエーテル等のビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビキシレノールジグリシジルエーテル等のビキシレノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル等の水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、及びそれらの二塩基酸変性ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。
　また、上記の（Ａ）成分として用いられるフェノール樹脂は、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば、特に制限無く公知のフェノール樹脂を用いることができる。例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール類又はα－ナフトール、β－ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド類とを酸性触媒下で縮合あるいは共縮合させて得られる樹脂、ビフェニル骨格型フェノール樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、メタキシリレン・パラキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂、キシリレン変性ナフトール樹脂等が挙げられる。
　なお、（Ａ）成分である熱硬化性樹脂には、硬化促進剤が含まれていてもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されないが、アミン系もしくはリン系を選択することができる。特に、イミダゾール類は、誘導体が豊富であり、所望の活性温度を得やすいことから（Ａ）成分の熱硬化性樹脂における硬化促進剤として選択することができる。
　（Ａ）成分におけるエポキシ樹脂とフェノール樹脂との混合比率、及び、エポキシ樹脂及び／又はフェノール樹脂に帯する硬化促進剤の混合比率は、封止部３０が適切に形状維持を行うことができる範囲で適宜設定することができる。
　封止部３０に用いられる樹脂組成物の（Ｂ）成分としては、従来公知の無機充填剤が使用でき、特定のものに限定されない。例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。表面改質等により、樹脂中への分散性の向上又はワニス中での沈降抑制がしやすいこと、また比較的小さい熱膨張率を有することから所望の硬化膜特性が得られやすいことから、シリカ類を選択することができる。これらの無機充填剤は、必要に応じて予め分散処理を行っても良い。分散処理の手法としては、例えば、高速せん断力により分散を進行させるナノマイザーや、ビーズと呼ばれる球体の媒体を用いて無機充填剤を粉砕するビーズミルなどが挙げられる。
　また、上記の無機充填剤は、表面改質を行ってもよい。表面改質の手法は特に限定されないが、シランカップリング剤を用いる場合、表面改質が簡便であり、官能基の種類が豊富であり、所望の特性を付与しやすい。シランカップリング剤としては、例えば、アルキルシラン、アルコキシシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、アクリルシラン、メタクリルシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、サルファーシラン、スチリルシラン、アルキルクロロシラン等が使用可能である。
　（Ｂ）成分の無機充填剤の添加量は、封止部３０が適切に形状維持を行うことができる範囲で適宜設定することができる。
　さらに、封止部３０に用いられる樹脂組成物には、エラストマーが含まれていてもよい。樹脂組成物に含まれるエラストマーは、カルボキシル基当量が、３４０ｇ／ｅｑ．以上、４３００ｇ／ｅｑ．以下であれば、特に制限なく使用できる。
　エラストマー成分の平均分子量は、中空部への樹脂の流入を抑制する観点から、３０万以上とすることができ、４０万以上とすることができる。更に、エラストマー成分の平均分子量を５０万以上とすることができる。また、平均分子量が大きすぎる場合には、所望以上に流動性が抑制されてしまい、チップの埋め込み不良が生じる可能性がある。そのため、エラストマー成分の平均分子量は１０００万以下とすることができる。また、エラストマー成分の平均分子量は５００万以下とすることができ、さらに、３００万以下とすることができる。
　また、上記の封止部３０に用いられる樹脂組成物には、封止部３０としての機能を損なわない範囲で、さらに他の添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤の具体例としては、有機溶剤、顔料、染料、離型剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、イオン捕捉剤等を挙げることができる。
　ここで、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る中空封止構造体１における封止部３０についてさらに説明する。
　封止部３０は、電子部品２０の下面（基板１０に対向する面）と基板１０との間に中空領域Ｈを形成することに加えて、電子部品２０の下面と基板１０との間の一部の領域に入り込んでいる。その結果、図１に示すように、電子部品２０の圧電基板２１の下面（ＩＤＴ２２の実装面）の外縁において、圧電基板２１は封止部３０と接している。
　図２は、中空封止構造体１の平面図であり、基板１０上であって電子部品２０よりも下方における封止部３０の分布を示す図である。図２では、基板１０の外形及びＡｕバンプ２５を実線で示すと共に、電子部品２０の外形を破線で示している。図２に示すように、基板１０と電子部品２０との間の高さ位置では、電子部品２０の外周の全周において、封止部３０が電子部品２０の下側に入り込んでいる。また、電子部品２０の下側に入り込んだ封止部３０は、図１に示すように、電子部品２０の下面（圧電基板２１の下面）及び基板１０の上面とも接している。したがって、電子部品２０の外周の封止部３０が入り込んでいる領域では、電子部品２０下面と基板１０の上面とが封止部３０によって接続されている。そのため、電子部品２０と基板１０との接着性が向上する。
　また、電子部品２０の下側における封止部３０の端部３０ａは、基板１０上に設けられる突起部であるＡｕバンプ２５とは接していない。すなわち、封止部３０は、Ａｕバンプ２５とは離間している。封止部３０とＡｕバンプ２５とが接していてもよい。ただし、硬化前の流動性を有する状態の封止部３０がＡｕバンプ２５と接した場合、硬化前の封止部３０がＡｕバンプ２５や電子部品２０表面等を伝って電子部品２０のＩＤＴ２２等ＳＡＷフィルタとしての機能を発揮するために必要な構成部に到達する可能性がある。したがって、Ａｕバンプ２５から離間するように封止部３０を形成する態様とすることができる。
　電子部品２０の下側に入り込んでいる封止部３０の面積の割合（すなわち、図２における破線で示す電子部品２０よりも内側に設けられる封止部３０の面積の割合）は、平面視における電子部品２０の面積に対して１％～３０％とすることができる。上記の範囲とすることで、封止部３０による接着性の向上効果が高められる。また、平面視における電子部品２０の面積に対して、封止部３０が占める割合が５％以上であると、電子部品２０の下側に入り込んだ封止部３０による接着性の向上効果が高められる。また、平面視における電子部品２０の面積に対して、封止部３０が占める割合が２９％以下であると、電子部品２０の下側に入り込んだ封止部３０が、電子部品２０のＩＤＴ２２等ＳＡＷフィルタとしての機能を発揮するために必要な構成部と接触することを防ぐことができ、電子部品２０の性能低下等を防ぐことができる。
　次に、図３を参照しながら、中空封止構造体１の製造方法を説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、基板１０上に、Ａｕバンプ２５を設けて電子部品２０をフリップチップ実装する。なお、この段階では、基板１０は上に複数の電子部品２０が取り付けられる。一方、封止部３０を形成するための封止材料シート４０を準備する。封止材料シート４０は、フィルム状の支持体３５上に封止部３０となる封止材料層３０Ａが層状に形成されたものである。支持体３５としては、高分子フィルム又は金属箔等を用いることができる。なお、封止材料層３０Ａに含まれる材料は、封止部３０と同様である。封止材料シート４０は、封止材料層３０Ａに含まれる各材料を有機溶剤により溶解・分散したワニスを作成し、支持体３５上にダイコータ等を用いて塗工した後、乾燥することで製造することができる。有機溶剤としては従来公知のものを使用することができる。なお、封止材料シート４０の製造時には、封止材料層３０Ａ上に保護を目的とした層を形成してもよい。保護を目的とした層を形成することで、取扱い性の向上及び異物混入の防止等の効果が得られる。保護を目的とした層は、例えば、高分子フィルム又は金属箔等を用いることができる。ただし、保護を目的とした層は、封止材料シート４０の使用時には剥がされる。
　次に、図３（Ｂ）に示すように、電子部品２０が取り付けられた基板１０の表面と、封止材料シート４０の封止材料層３０Ａとが対向した状態で、基板１０と封止材料シート４０とを近付け、基板１０上の電子部品２０を覆うように、電子部品２０を封止材料層３０Ａ内に埋め込む。封止材料層３０Ａ内に電子部品２０を埋め込むために、加熱により封止材料層３０Ａを軟化又は溶融した後に、基板１０と封止材料シート４０の支持体３５とが近付くように加圧する。この結果、電子部品２０が封止材料層３０Ａ内に埋め込まれる。このときの加圧条件等を調整することで、図３（Ｂ）に示すように、電子部品２０の下側（電子部品２０と基板１０との間）に中空領域Ｈが形成されると共に、封止材料層３０Ａの一部を電子部品２０の下側に入り込ませることができる。図３（Ｂ）に示すように、電子部品２０が封止材料層３０Ａ内の所望の位置に埋め込まれて、電子部品２０の下側に封止材料層３０Ａが入り込んだ状態となったことを確認した後、支持体３５を剥離し、所定の温度で加熱する。加熱により、電子部品２０が内部に埋め込まれた封止材料層３０Ａが硬化する。この結果、封止材料層３０Ａ内の所望の位置で電子部品２０が固定される。
　その後、図３（Ｃ）に示すように、基板１０を分割し、封止部３０の内部に電子部品２０が封止された中空封止構造体１が得られる。
　このように、本実施形態に係る中空封止構造体１によれば、電子部品２０の外周の全周において、電子部品２０の下面と基板１０の上面との間に封止部３０が入り込んでいる。そのため、電子部品２０の下側に入り込んだ封止部３０により、電子部品２０下面と基板１０の上面とが接続された状態となり、電子部品２０と基板１０との接着性が向上し、中空封止構造体としての耐久性が向上する。
　また、本実施形態に係る中空封止構造体１において、封止部３０は、突起部であるＡｕバンプ２５とは離間して設けられている。したがって、製造時等に封止部３０が拡散し、中空領域Ｈが適切に確保できなくなることを防ぐことができる。
　また、平面視において電子部品２０の下側に入り込んでいる封止部３０の面積の割合は、平面視における電子部品２０の面積に対して１％～３０％であることで、封止部３０による電子部品２０と基板１０との接着性向上効果が好適に奏されながら、中空領域を適切に確保することができ、電子部品の信頼性低下を防ぐことができる。
　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
　例えば、上記実施形態では、中空封止構造体１として１つの電子部品２０が基板１０上に設けられた４つのＡｕバンプ２５によって実装されている構造を有している場合について説明した。しかしながら、バンプの形状や数、電子部品２０の配置等は適宜変更することができる。また、封止部３０の形状等についても適宜変更することができる。
　以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
＜封止部に対応する樹脂組成物の作成＞
　上記実施形態の中空封止構造体における封止部に用いられる樹脂組成物を作成した。樹脂組成物の成分として、以下の材料を用いた。
Ａ：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、商品名「８０６」、エポキシ基当量：１６０ｇ／ｅｑ、２５℃にて液状を示すエポキシ樹脂）
Ｂ：ノボラック型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、商品名「ＤＬ－９２」、フェノール性水酸基当量：１０７ｇ／ｅｑ）
Ｃ：イミダゾール（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）
Ｄ：アクリル酸エステルポリマー（ナガセケムテックス株式会社製、商品名「ＳＧ－２８０　ＥＫ２３」、分子量９０万）
Ｅ：シリカ（株式会社アドマテックス製、商品名「５μｍ　ＳＸ－Ｅ２」、フェニルアミノシラン処理、平均粒径：５．８μｍ）
＜樹脂組成物の作成＞
　０．５Ｌのポリ容器にＭＥＫ（メチルエチルケトン）を１００ｇ入れ、Ａを７２．４ｇ、Ｂを４８．４ｇ、Ｄを１２．１ｇ、Ｅを８６６．７ｇ入れ、撹拌羽等で無機充填材Ｅ１を分散する。その後、硬化触媒としてＣを０．４ｇ加えて更に３０分撹拌する。これをナイロン製＃１５０メッシュ（開口１０６μｍ）でろ過して、ろ液を採取してワニス状の樹脂組成物を作製した。このワニス状樹脂組成物を、塗工機を使用して支持体となるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム上に、以下の条件で、樹脂組成物の厚みが１１０μｍになるようにフィルム状の樹脂組成物を作成した。
・塗布ヘッド方式：コンマ
・塗布および乾燥速度：１ｍ／分
・乾燥条件（温度／炉長）：８０℃／１．５ｍ、１００℃／１．５ｍ
・フィルム状の支持体：３８μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
・保護を目的とした層：５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
　各材料の全質量に対する割合（質量％）を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜実施例１～５及び比較例１，２に係る試験片の作成＞
　以下の方法で、密着性評価に用いる試験片を作成した。
　まず、１ｍｍ角サイズの開口が設けられた３００ミクロンのＳＵＳ板の一方の面の開口の端部から２ｃｍ離れた２箇所（開口を挟んだ位置）に両面テープを張り、その上に開口を塞ぐようにガラス板を貼り付けた。ガラス板を貼り付けた面を下にしたＳＵＳ板の開口部を覆うよう（ＳＵＳ板上）に１ｃｍ角の樹脂組成物を載せた。ＳＵＳ板の上に載せた樹脂組成物の上に所定の重量の重りを載せた状態で、下記条件にてオーブン内で所定時間加熱して実施例１～５及び比較例１，２に係る試験片を作成した。
・オーブン：エスペック株式会社製ＳＡＦＥＴＹ　ＯＶＥＮ　ＳＰＨ－２０１
・温度：１４０℃
＜評価＞
（１）樹脂組成物のシリコンチップとの密着性評価
　実施例１～５及び比較例１，２に係る試験片のそれぞれについて、ガラス板が取り付けられた側から基板を観察し、ガラス板と基板との隙間への樹脂の流れ込み量を確認した。流れ込み量は、樹脂組成物の一辺をａとした場合のａに対する割合として求めた。
　その後、以下条件で、基板とガラス板との密着性を測定した。
・接着力測定装置：株式会社アークテック製DAGE-4000HS
　密着性の測定により、得られた密着力を以下判断基準にて評価した。
Ａ：１０ＭＰａ以上
Ｂ：１０ＭＰａ未満
（２）樹脂組成物の温度サイクル試験（ＴＣＴ）評価
　評価方法（１）と同じ試験片を作成し、以下の方法で温度サイクル試験を実施した。
・装置：エスペック株式会社製ＴＳＡ－４１Ｌ－Ａ
・温度：－４０℃３０分、８０℃３０分（１サイクル）
・回数：１０００サイクル
１０００サイクル後に、基板とガラス板が外れていたものをＢ、外れていないものをＡとして評価した。
＜評価結果＞
　表２に、実施例１～５及び比較例１，２のそれぞれについて、加熱時に使用した重りの重量、樹脂の流れ込み量（距離）、接着性及び温度サイクル試験（ＴＣＴ）に係る評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１…中空封止構造体、１０…基板、２０…電子部品、２５…Ａｕバンプ、３０…封止部、４０…封止材料シート。

Claims (3)

  1. 　基板と、
    　前記基板上に設けられた突起部上に、前記基板と離間して配置される電子部品と、
    　絶縁材料から構成され、前記電子部品と前記基板との間に中空領域が形成された状態で前記電子部品を封止する封止部と、
    　を有し、
    　平面視における前記電子部品の外周の全周において、前記電子部品と前記基板との間に前記外周から前記封止部が入り込んでいる、中空封止構造体。
  2. 　前記電子部品と前記基板との間に入り込んでいる前記封止部は、前記突起部と離間している、請求項１に記載の中空封止構造体。
  3. 　平面視における前記電子部品と前記基板との間に入り込んでいる前記封止部の面積の割合は、平面視における前記電子部品の面積に対して１％～３０％である、請求項１又は２に記載の中空封止構造体。
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