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JP2013055114A - Manufacturing method of electronic device - Google Patents

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JP2013055114A
JP2013055114A JP2011190574A JP2011190574A JP2013055114A JP 2013055114 A JP2013055114 A JP 2013055114A JP 2011190574 A JP2011190574 A JP 2011190574A JP 2011190574 A JP2011190574 A JP 2011190574A JP 2013055114 A JP2013055114 A JP 2013055114A
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JP
Japan
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electronic device
base
manufacturing
electrode
forming
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Withdrawn
Application number
JP2011190574A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Nakamura
敬彦 中村
Kiyoshi Aratake
潔 荒武
Satoshi Numata
理志 沼田
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an electronic device capable of stably keeping conduction between an electronic component and an external electrode, and easily forming a through electrode.SOLUTION: A manufacturing method of an electronic device includes the steps of: (a) forming a hollow on either of upper and lower surfaces of a base material 9; (b) filling the hollow with a plating layer 21 by performing via-fill plating processing for the hollow; and (c) forming a base 10 having a through electrode 20 composed of a plating layer 21 on a base material 9 after polishing by polishing the base material 9 so that at least a bottom surface of the hollow is exposed outside.

Description

本発明は、水晶振動子や圧電素子に代表される電子デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device typified by a crystal resonator or a piezoelectric element.

水晶振動子は周波数特性に優れているため、デバイス、具体的にプリント基板実装部品の一つとして多用されている。ここで、上記水晶振動子の特性を安定させるには、外気の影響を遮断する必要があるので、密封容器に入れることが望ましい。このようなパッケージ構造の例としては、後述の「ガラス−セラミック複合体およびそれを用いたフラットパッケージ型圧電部品」などが提案されている(特許文献1)。   Since a crystal resonator is excellent in frequency characteristics, it is frequently used as a device, specifically, one of printed circuit board mounting components. Here, in order to stabilize the characteristics of the crystal resonator, it is necessary to block the influence of outside air. As an example of such a package structure, a “glass-ceramic composite and a flat package type piezoelectric component using the same” described later has been proposed (Patent Document 1).

この特許文献1に記載のパッケージは、ベースに水晶振動子片を納め、キャップを被せてなる電子デバイスにおいて、水晶振動子片とほぼ同じ熱膨張率の材料であるセラミックとガラス粉末とを混合したものを用いて、パッケージが構成されることを特徴とする。しかし、このパッケージは、ガラス−セラミック複合体であるため、1個のベースに水晶振動子片を載せ、キャップを被せることによる単品生産によってなるため、生産性が著しく低い。加えて、このパッケージは、ガラス−セラミック複合体の加工が難しいため、生産コストが嵩む。   In the package described in Patent Document 1, a ceramic resonator piece, which is a material having substantially the same thermal expansion coefficient as that of a quartz resonator piece, is mixed in an electronic device in which a quartz resonator piece is placed in a base and a cap is put on the base. A package is constructed using a thing. However, since this package is a glass-ceramic composite, it is made by single-piece production by placing a crystal resonator piece on one base and covering the cap, so the productivity is extremely low. In addition, this package is difficult to process the glass-ceramic composite, which increases production costs.

これらの欠点を解消するべく、パッケージを加工容易なガラスで製造する方法が提案されており、一例として、後述の「電子部品パッケージ」などが知られている(特許文献2)。   In order to eliminate these drawbacks, a method of manufacturing a package with glass that is easy to process has been proposed. As an example, an “electronic component package” described later is known (Patent Document 2).

図7を用いて特許文献2記載の電子部品パッケージの概要を説明する。当該電子部品パッケージでは、ベース110に貫通孔を作製する工程(a)、貫通孔に低融点ガラスを流し込み、金属ピン120をはめ込む工程(b)、金属ピン120を押し込むと共に、ガラス板を凹状に加工する工程(c)、電極130を印刷によって形成する工程(d)、水晶振動子等の部品140を金属ピン120に搭載する工程(e)、封止材150を介してキャップ160とベース110を封止接合する工程(f)を経て、電子デバイス100が製造されている。ここで、(c)の工程において、加熱温度をガラスの軟化点温度(約1000℃)以上にしてガラスを溶着させることで、ベース110に密着固定した金属ピン120を得ることができるため、(f)の工程で確実に機密性を保つことが可能となり、低コストで電子デバイス100を製造できるというものである。   The outline of the electronic component package described in Patent Document 2 will be described with reference to FIG. In the electronic component package, a step (a) of forming a through hole in the base 110, a step (b) of pouring low melting glass into the through hole and fitting the metal pin 120, pushing the metal pin 120 and making the glass plate concave Step (c) for processing, step (d) for forming electrode 130 by printing, step (e) for mounting component 140 such as a crystal resonator on metal pin 120, cap 160 and base 110 via sealing material 150 The electronic device 100 is manufactured through the step (f) of sealing and bonding the components. Here, in the step (c), the metal pin 120 adhered and fixed to the base 110 can be obtained by welding the glass at a heating temperature equal to or higher than the softening point temperature (about 1000 ° C.) of the glass. In step f), confidentiality can be reliably maintained, and the electronic device 100 can be manufactured at low cost.

特開平11−302034号公報JP-A-11-302034 特開2003−209198号公報JP 2003-209198 A

しかしながら、図7を用いて説明した電子デバイス100の製造方法は、工程(c)において、図8に示す課題がある。ここで、図8は、工程(c)の金属ピン部分の拡大図である。即ち、図8(c−1)に示すように、金属ピン120が短い場合や、または、押し込み量が少ない場合には、金属ピン120が低融点ガラス170に包まれてしまう。このため、工程(d)で形成する電極130と金属ピン120との電気的接続が確保できないという課題がある。また、図8(c−2)に示すように、仮に設計通りに金属ピン120を押し込めたとしても、ベース110が低融点ガラス170の軟化点以上の温度にさらされているため、低融点ガラス170が金属ピン120の先端をカバーする可能性がある。さらには、図8(c−3)に示すように、金属ピン120が約1000℃の温度にさらされる結果、金属ピン120の周囲で酸化膜180が成長し、電極130と電子部品140とが導通しなくなるという課題がある。そこで、本発明は、これらの課題を解決することを目的とする。   However, the manufacturing method of the electronic device 100 described with reference to FIG. 7 has the problem shown in FIG. 8 in the step (c). Here, FIG. 8 is an enlarged view of the metal pin portion in the step (c). That is, as shown in FIG. 8C-1, when the metal pin 120 is short or when the push-in amount is small, the metal pin 120 is wrapped in the low melting point glass 170. For this reason, there exists a subject that the electrical connection of the electrode 130 and metal pin 120 which are formed at a process (d) cannot be ensured. Further, as shown in FIG. 8C-2, even if the metal pin 120 is pushed in as designed, the base 110 is exposed to a temperature equal to or higher than the softening point of the low-melting glass 170. 170 may cover the tip of the metal pin 120. Further, as shown in FIG. 8C-3, as a result of the metal pin 120 being exposed to a temperature of about 1000 ° C., an oxide film 180 grows around the metal pin 120, and the electrode 130 and the electronic component 140 are separated. There is a problem of not conducting. Therefore, the present invention aims to solve these problems.

上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項1に記載の発明は、電子デバイスの製造方法であって、ガラス製のベース材の上下何れか一方の面に窪みを形成する工程と、前記窪みにビアフィルめっき処理を施すことにより、当該窪みをめっき層で充填する工程と、少なくとも前記窪みの底面が外部へ露出するように前記ベース材を研磨することにより、研磨後のベース材に前記めっき層からなる貫通電極を備えたベースを形成する工程と、前記ベースの上下何れか一方の面に、前記貫通電極の一端と当接するように内部配線を形成する工程と、前記内部配線と電気的に導通するように前記ベースに電子部品を実装する工程と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following means.
The invention according to claim 1 is a method of manufacturing an electronic device, the step of forming a recess on one of upper and lower surfaces of a glass base material, and by applying a via fill plating process to the recess. A step of filling the depression with a plating layer, and polishing the base material so that at least the bottom surface of the depression is exposed to the outside, thereby forming a base having a through electrode made of the plating layer on the polished base material A step of forming an internal wiring on one of upper and lower surfaces of the base so as to abut one end of the through electrode, and an electronic component on the base so as to be electrically connected to the internal wiring. And a mounting step.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子デバイスの製造方法において、1つの前記ベース上に複数の電子デバイスを一括形成した後、前記電子デバイスを個片化する工程を備えることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電子デバイスの製造方法において、前記めっき層は銅であることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電子デバイスの製造方法において、前記めっき層は合金の層であることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is a method of manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein after the plurality of electronic devices are collectively formed on one base, the electronic device is separated into pieces. It is characterized by providing.
According to a third aspect of the present invention, in the electronic device manufacturing method according to the first or second aspect, the plating layer is copper.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic device manufacturing method according to the first or second aspect, the plating layer is an alloy layer.

また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電子デバイスの製造方法において、前記合金は鉄―ニッケル系合金からなることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法において、前記ベースと接合可能であり、接合した状態で前記ベースとともに外気と遮断された空洞部を形成するカバーを、前記ベースに接合して前記電子部品を前記空洞部に密封するカバー接合工程と、前記ベースの前記内部配線が形成された面と対向する面に、前記貫通電極の他端と当接するように外部電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic device manufacturing method according to the fourth aspect, the alloy is made of an iron-nickel alloy.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an electronic device according to any one of the first to fifth aspects, the cavity can be joined to the base and is blocked from outside air together with the base in the joined state. A cover bonding step of bonding a cover forming a portion to the base and sealing the electronic component in the cavity, and a surface of the base facing the surface on which the internal wiring is formed, And a step of forming an external electrode so as to abut the end.

本発明によれば、貫通電極を形成する上で、ベース材に形成された窪みにビアフィルめっき処理を施す工程を用いており、金属ピンをはめ込む/押し込む工程を用いない。そのため、本発明では、金属ピンが低融点ガラスに包まれる事態や金属ピンの周囲に酸化膜が形成されるなどの事態を避けることができるので、電子部品と外部電極との電気的導通を安定して保つことができる。さらに、本発明では、窪みにビアフィルめっき処理を施して、ベース材を研磨するだけで容易に貫通電極を形成することができる。   According to the present invention, when the through electrode is formed, a step of performing via fill plating processing on the depression formed in the base material is used, and a step of inserting / pressing the metal pin is not used. Therefore, in the present invention, it is possible to avoid a situation in which the metal pin is encased in the low melting point glass or an oxide film is formed around the metal pin, so that the electrical conduction between the electronic component and the external electrode is stable. Can be kept. Furthermore, in the present invention, the through electrode can be easily formed simply by subjecting the recess to a via fill plating process and polishing the base material.

以上により、本発明は、電子部品と外部電極との導通を安定して保ち、且つ、容易に貫通電極を形成可能な電子デバイスの製造方法を提供できるという効果を奏する。   As described above, the present invention has an effect that it is possible to provide a method for manufacturing an electronic device that can stably maintain conduction between an electronic component and an external electrode and can easily form a through electrode.

本発明に係る電子デバイスの断面図である。It is sectional drawing of the electronic device which concerns on this invention. 本発明に係る電子デバイスの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention. 本発明に係る電子デバイスの貫通電極部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the penetration electrode part of the electronic device concerning the present invention. 本発明に係る電子デバイスの貫通電極部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the penetration electrode part of the electronic device concerning the present invention. 本発明に係る電子デバイスの別の製造工程を示す図である。It is a figure which shows another manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention. 本発明に係る電子デバイスの別の製造工程を示す図である。It is a figure which shows another manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention. 従来例の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a prior art example. 従来例の金属ピン部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the metal pin part of a prior art example. 本発明に係る電子デバイスの別の製造工程を示す図である。It is a figure which shows another manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention.

以下、本発明に係る電子デバイス及びその製造方法の第1の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る電子デバイスの断面図である。電子デバイス1は、ガラス製のベース10及びカバー60で囲まれた、外気と遮断された空洞部に電子部品50が搭載されている。そして、電子部品50は、実装部40、内部配線30、貫通電極20を介して、基板に実装される端子である外部電極70と電気的に接続されている。ここで、カバー60としては、ガラス製に限らず、例えば、電子デバイス1が圧力センサなどのMEMSデバイスの場合はシリコン製のもの等を用いることができる。また、カバー60はアルミ製のものを用いることもできる。   Hereinafter, a first embodiment of an electronic device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic device according to the present invention. In the electronic device 1, the electronic component 50 is mounted in a hollow portion surrounded by the glass base 10 and the cover 60 and shielded from the outside air. The electronic component 50 is electrically connected to the external electrode 70 that is a terminal mounted on the substrate via the mounting portion 40, the internal wiring 30, and the through electrode 20. Here, the cover 60 is not limited to glass. For example, when the electronic device 1 is a MEMS device such as a pressure sensor, a cover made of silicon or the like can be used. The cover 60 can be made of aluminum.

図1に示す電子デバイス1は、電子部品50として音叉型の水晶振動子片を搭載した水晶振動子である。本願発明において、電子デバイス1は、これに限らず、圧電素子、ATカット水晶振動子、半導体回路、LED、各種センサなど、ベース10上に搭載可能な各種の電子部品を搭載したものを含む。また、電子デバイス1は、電子部品としてLEDなどを搭載する場合、カバー60を有しなくてもよい。   The electronic device 1 shown in FIG. 1 is a crystal resonator on which a tuning-fork type crystal resonator element is mounted as an electronic component 50. In the present invention, the electronic device 1 includes, but is not limited to, a device in which various electronic components that can be mounted on the base 10 such as a piezoelectric element, an AT-cut crystal resonator, a semiconductor circuit, an LED, and various sensors are mounted. Moreover, the electronic device 1 does not need to have the cover 60, when mounting LED etc. as an electronic component.

貫通電極20は、銅で形成される。当該貫通電極20は、銅に限定されるものではなく、例えば、ベース10との熱膨張係数の差分量を考慮し、鉄−ニッケル合金、等を用いてもよい。そして、貫通電極20は、ベース10の高さ方向に亘って当該ベース10を上下に貫くように設けられ、両端部に連接された内部配線30と外部電極70とを電気的に接続する。   The through electrode 20 is made of copper. The through electrode 20 is not limited to copper. For example, an iron-nickel alloy or the like may be used in consideration of the difference in thermal expansion coefficient from the base 10. The through electrode 20 is provided so as to vertically penetrate the base 10 over the height direction of the base 10, and electrically connects the internal wiring 30 and the external electrode 70 connected to both ends.

内部配線30、外部電極70は、それぞれ金属膜で形成され、最表面が金、銀、白金等の貴金属を使用した層状からなる。ここで、貴金属は、イオン化傾向が小さく、耐腐食性があるため、内部配線30、外部電極70の長期的劣化を抑えることができるので、本願発明を用いた電子デバイス1の信頼性を向上させることができる。当該内部配線30、外部電極70は、各々ベース10(及び貫通電極20)の上下端部に配設される。なお、金属拡散を防ぐための拡散防止層として、貴金属で形成された表面層の下地にニッケル等の金属層を形成しても良い。また、内部配線30、外部電極70は、同一の材料を用いて形成することもできるが、異なる材料を用いて形成してもよい。   The internal wiring 30 and the external electrode 70 are each formed of a metal film, and the outermost surface has a layer shape using a noble metal such as gold, silver, or platinum. Here, since the noble metal has a small ionization tendency and has corrosion resistance, it is possible to suppress long-term deterioration of the internal wiring 30 and the external electrode 70, so that the reliability of the electronic device 1 using the present invention is improved. be able to. The internal wiring 30 and the external electrode 70 are respectively disposed at the upper and lower ends of the base 10 (and the through electrode 20). In addition, as a diffusion preventing layer for preventing metal diffusion, a metal layer such as nickel may be formed under the surface layer formed of a noble metal. Further, the internal wiring 30 and the external electrode 70 can be formed using the same material, but may be formed using different materials.

ところで、内部配線30、外部電極70の形成方法には、スパッタ法が一般的である。ただし、内部配線30、外部電極70は、めっき法を用いて形成してもよい。   Incidentally, a sputtering method is generally used as a method of forming the internal wiring 30 and the external electrode 70. However, the internal wiring 30 and the external electrode 70 may be formed using a plating method.

また、内部配線30の上面に形成した、内部配線30と電子部品50とを接続する実装部40は、例えば銀ペースト等の導電接着剤を用いることができる。その場合、内部配線30と電子部品50とは、接続部である銀ペースト等の導電接着剤(実装部40)を焼成して接合される。しかし、電子部品50の構成によっては、接続部として導電接着剤を用いなくても良い。例えば、内部配線30の最表面に金の膜(金膜)を形成した場合、電子部品50上に形成した金バンプ(図示しない)を実装部40として用いることができる。その場合、電子部品50上に形成した金バンプと内部配線30の金膜とを熱圧着によって接合する金−金接合などを導電接着剤の代わりに用いて接合することができる。   Moreover, the mounting part 40 formed on the upper surface of the internal wiring 30 and connecting the internal wiring 30 and the electronic component 50 can use a conductive adhesive such as silver paste, for example. In that case, the internal wiring 30 and the electronic component 50 are bonded by baking a conductive adhesive (mounting portion 40) such as a silver paste as a connection portion. However, depending on the configuration of the electronic component 50, the conductive adhesive may not be used as the connection portion. For example, when a gold film (gold film) is formed on the outermost surface of the internal wiring 30, gold bumps (not shown) formed on the electronic component 50 can be used as the mounting portion 40. In that case, the gold bump formed on the electronic component 50 and the gold film of the internal wiring 30 can be bonded together by using a gold-gold bonding or the like instead of the conductive adhesive.

また、外部電極70は、基板実装時の応力を緩和する銀ペースト等の導電性接着剤で形成することもできる。   The external electrode 70 can also be formed of a conductive adhesive such as a silver paste that relieves stress during board mounting.

(電子デバイスの製造方法)
次に、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法を図2から図4を用いて説明する。
図2から図4は、ウェハーレベルで作製され、最後にダイシング等で切断されて得られる電子デバイスの製造方法を示す図である。なお、本実施形態に係る電子デバイス1は、これに限定されず、はじめから個別パッケージで形成されてもよい。
(Electronic device manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the electronic device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
2 to 4 are diagrams showing a method for manufacturing an electronic device that is manufactured at a wafer level and is finally cut by dicing or the like. The electronic device 1 according to the present embodiment is not limited to this, and may be formed as an individual package from the beginning.

図2は、本実施形態に係る電子デバイス1の製造工程を示す図である。
図2(a)は、ベース材9に凹形状の窪みを形成する工程を説明するための図である。当該窪みは、サンドブラスト、レーザー加工、ドリル加工、熱プレス加工等で製造する。
図2(b)は、ビアフィルめっきにより、上記窪みを含むベース材9の上面にめっき層21を形成する工程を説明するための図である。このとき、ビアフィルめっきする直前にスパッタによる金属層を形成しておいてもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the electronic device 1 according to the present embodiment.
FIG. 2A is a view for explaining a process of forming a concave recess in the base material 9. The recess is manufactured by sandblasting, laser processing, drilling, hot pressing, or the like.
FIG. 2B is a diagram for explaining a process of forming the plating layer 21 on the upper surface of the base material 9 including the depression by via fill plating. At this time, a metal layer by sputtering may be formed immediately before via fill plating.

図2(c)は、ベース材9の研磨工程を説明するための図である。少なくとも窪みの底面が外部へ露出するように(具体的には、ベース材9の上下の面とめっき層21の上下端面とが同じ高さ位置で且つ平行な面となるように)ベース材9を研磨することにより、窪みに充填されためっき層21が、貫通電極20として機能する。また、貫通電極20を備えた研磨後のベース材9はベース10となる。ここで、図3、図4は、図2(b)の状態での貫通電極20となる部分を拡大した図である。具体的には、図3は、窪みに充填されためっき層21の一部がベース材9の上面よりも上方に突出した状態を示す図である。一方、図4は、窪みに充填されためっき層21の上端面がベース材9の上面に対して凹状に形成された状態を示す図である。そして、この図3又は図4に示す状態において、ベース材9の上下の面とめっき層21の上下端面とが同じ高さ位置で且つ平行な面となるように、図3又は図4に示す破線位置までベース材9を上下面から研磨することにより、ビアフィルめっきの施し方によらず、良好な貫通電極20を形成できる。   FIG. 2C is a diagram for explaining a polishing process of the base material 9. At least the bottom surface of the depression is exposed to the outside (specifically, the upper and lower surfaces of the base material 9 and the upper and lower end surfaces of the plating layer 21 are at the same height and are parallel surfaces). By polishing this, the plating layer 21 filled in the depression functions as the through electrode 20. Further, the ground base material 9 provided with the through electrode 20 becomes the base 10. Here, FIGS. 3 and 4 are enlarged views of a portion that becomes the through electrode 20 in the state of FIG. Specifically, FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a part of the plating layer 21 filled in the depression protrudes upward from the upper surface of the base material 9. On the other hand, FIG. 4 is a view showing a state in which the upper end surface of the plating layer 21 filled in the depression is formed in a concave shape with respect to the upper surface of the base material 9. Then, in the state shown in FIG. 3 or FIG. 4, the upper and lower surfaces of the base material 9 and the upper and lower end surfaces of the plating layer 21 are shown in FIG. 3 or FIG. By polishing the base material 9 from the upper and lower surfaces up to the position of the broken line, a satisfactory through electrode 20 can be formed regardless of the manner of via fill plating.

図2(d)は、内部配線30を貫通電極20のベース10の一の面(上下何れか一方の面であり、ここでは図2(c)に示すベース10を上下反転させた状態での上面)側の端面上と、ベース10の一の面上とにスパッタ法を用いて形成し、電子部品50を設置し、内部配線30と電子部品50とを実装部40を介して、接続する電子部品接続工程を説明するための図である。ここで、内部配線30と電子部品50とを接続する実装部40は、例えば銀ペースト等の導電接着剤を用いることができる。その場合、内部配線30と電子部品50とは、接続部である銀ペースト等の導電接着剤を焼成して接合される。また、電子部品50の構成によっては、接続部として導電接着剤を用いなくても良い。例えば、内部配線30の最表面に金を使用した場合、電子部品50上に形成した金バンプを実装部40として用いることができる。その場合、電子部品40上に形成した金バンプと内部配線30の金膜とを熱圧着によって接合する金−金接合などを導電接着剤の代わりに用いて接合することができる。   FIG. 2D shows the internal wiring 30 on one surface (upper or lower surface) of the base 10 of the through electrode 20. Here, the base 10 shown in FIG. It is formed on the end surface on the upper surface) side and on one surface of the base 10 by using a sputtering method, the electronic component 50 is installed, and the internal wiring 30 and the electronic component 50 are connected via the mounting portion 40. It is a figure for demonstrating an electronic component connection process. Here, the mounting part 40 which connects the internal wiring 30 and the electronic component 50 can use conductive adhesives, such as a silver paste, for example. In that case, the internal wiring 30 and the electronic component 50 are bonded by baking a conductive adhesive such as silver paste as a connecting portion. In addition, depending on the configuration of the electronic component 50, the conductive adhesive may not be used as the connection portion. For example, when gold is used for the outermost surface of the internal wiring 30, gold bumps formed on the electronic component 50 can be used as the mounting portion 40. In that case, the gold bump formed on the electronic component 40 and the gold film of the internal wiring 30 can be bonded by using thermo-compression bonding instead of the conductive adhesive.

図2(e)は、ベース10に搭載された電子部品50を保護するため、凹状に加工したカバー60をベース10と接合するキャップ接合工程を説明するための図である。この工程において、ベース10の上述した一の面とカバー60の凹状箇所とで外気と遮断された空洞部を形成する。これにより、空洞部に電子部品を密封した状態で配設できる。また、カバー60の材質は、接合方法や、真空度やコスト等などの電子部品50に要求される仕様を考慮して、例えばシリコン、ガラス、アルミニウム等を、適宜に選択すればよい。例えば、電子部品50が水晶振動子片であり、ベース10とカバー60との接合後に周波数調整をする場合には、カバー60にはガラス製の部材を選択することが望ましい。また、カバー60とベース10との接合方法としては、例えば接着や陽極接合、金−金接合等を用いることができる。なお、ベース10が凹状に加工されている場合、カバー60は凹状に形成される必要はない。この場合、ベース10の凹状箇所とカバー60の一方の面(下面)とで空洞部が形成されるので、電子部品は当該空洞部に設けられていればよい。   FIG. 2E is a diagram for explaining a cap joining process for joining the cover 60 processed into a concave shape to the base 10 in order to protect the electronic component 50 mounted on the base 10. In this step, a hollow portion that is blocked from outside air is formed by the above-described one surface of the base 10 and the concave portion of the cover 60. Thereby, it can arrange | position in the state which sealed the electronic component in the cavity part. In addition, the material of the cover 60 may be appropriately selected from, for example, silicon, glass, aluminum, and the like in consideration of specifications required for the electronic component 50 such as a joining method and a degree of vacuum and cost. For example, when the electronic component 50 is a quartz crystal piece and the frequency is adjusted after the base 10 and the cover 60 are joined, it is desirable to select a glass member for the cover 60. As a method for joining the cover 60 and the base 10, for example, adhesion, anodic bonding, gold-gold bonding, or the like can be used. In addition, when the base 10 is processed into a concave shape, the cover 60 does not need to be formed into a concave shape. In this case, since the hollow portion is formed by the concave portion of the base 10 and one surface (lower surface) of the cover 60, the electronic component only needs to be provided in the hollow portion.

図2(f)は外部配線70を貫通電極21のベース10の上述した一の面側の端面と反対の端面上と、ベース10の一の面と反対の面(下面)上とにスパッタ法を用いて形成する工程を説明するための図である。ここで、内部配線30、外部電極70はそれぞれスパッタ法、蒸着法とフォトリソ法を組み合わせて形成してもよい。   In FIG. 2F, the external wiring 70 is sputtered on the end surface of the base 10 opposite to the above-described end surface of the base 10 and on the surface (lower surface) opposite to the one surface of the base 10. It is a figure for demonstrating the process formed using. Here, the internal wiring 30 and the external electrode 70 may be formed by combining a sputtering method, a vapor deposition method, and a photolithography method, respectively.

図2(g)は、パッケージを個片化する工程を説明するための図である。すなわち、図2(g)が示唆する工程は、1つのベース10上に複数の電子デバイスを一括形成した後、電子デバイスを個片化する工程である。この工程において、カバー60の材質によって.個片化する方法は変わるが、一例として、ダイシング、またはレーザーカットによって電子デバイスの個片化を行うことができる。   FIG. 2G is a diagram for explaining a process of dividing the package into individual pieces. That is, the step suggested by FIG. 2G is a step of forming a plurality of electronic devices on one base 10 and then separating the electronic devices. In this process, depending on the material of the cover 60. Although the method of dividing into individual pieces varies, as an example, the electronic device can be divided into pieces by dicing or laser cutting.

ここで、図2(d)では、窪みの開口部側(図2(a)〜(c)に示す窪みの上端側)と逆側の端部(下端部)に内部配線30を形成したが、図9(d)に示すように、開口部側に内部配線30を形成してもよい。なお、図9に図示する電子デバイス1の製造方法のその他の工程は、図2と同様であるためその説明を省略する。   Here, in FIG. 2D, the internal wiring 30 is formed at the opening side of the dent (the upper end side of the dent shown in FIGS. 2A to 2C) and the opposite end (lower end). As shown in FIG. 9D, the internal wiring 30 may be formed on the opening side. The other steps of the method for manufacturing the electronic device 1 shown in FIG. 9 are the same as those in FIG.

以上、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法によれば、貫通電極20を形成する上で、ベース材9に形成された窪みにビアフィルめっき処理を施す工程を用いており、金属ピンをはめ込む/押し込む工程を用いない。そのため、電子デバイス1では、金属ピンが低融点ガラスに包まれる事態や金属ピンの周囲に酸化膜が形成されるなどの事態を避けることができるので、電子部品50と外部電極70との電気的導通を安定して保つことができる。さらに、電子デバイス1では、窪みにビアフィルめっき処理を施して、ベース材9を研磨するだけで容易に貫通電極20を形成することができる。   As described above, according to the method for manufacturing the electronic device 1 according to the present embodiment, when the through electrode 20 is formed, the step of performing the via fill plating process on the recess formed in the base material 9 is used, and the metal pin is fitted. / Do not use the step of pushing. Therefore, in the electronic device 1, it is possible to avoid a situation in which the metal pin is encased in the low melting point glass or an oxide film is formed around the metal pin. Therefore, the electrical connection between the electronic component 50 and the external electrode 70 can be avoided. Conductivity can be kept stable. Furthermore, in the electronic device 1, the through electrode 20 can be easily formed simply by subjecting the recess to via fill plating and polishing the base material 9.

したがって、本発明は、電子部品と外部電極との導通を安定して保ち、且つ、容易に貫通電極を形成可能な電子デバイスの製造方法といえる。
また、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法によれば、図2(g)に示したように、1つのベース10上に複数の電子デバイス1を一括形成した後、電子デバイス1を個片化することができる。そのため、本発明に係る電子デバイスを一括で製造することができ、電子デバイスの大量生産における製造時間及び工程の短縮及び低コスト化が図れる。
Therefore, the present invention can be said to be a method for manufacturing an electronic device that can stably maintain conduction between the electronic component and the external electrode and can easily form a through electrode.
In addition, according to the method for manufacturing the electronic device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2G, after the plurality of electronic devices 1 are collectively formed on one base 10, the electronic devices 1 are separated. Can be separated. Therefore, the electronic devices according to the present invention can be manufactured in a lump, and the manufacturing time and process in the mass production of electronic devices can be shortened and the cost can be reduced.

また、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法によれば、貫通電極20として銅を用いることが出来る。そのため、低抵抗値からなる貫通電極を作製できる。
また、本実施形態に係る電子デバイス1の製造方法によれば、めっき層21は合金の層用いることが出来る。そのため、めっき層の堅さを変更することが可能なり、貫通電極一体型電極の構造を強くすることが可能となる。
また、合金としては鉄―ニッケル系合金を用いることが出来る。そのため、ベース材の熱膨張係数と近づけることができ、より安定した製品となる。
Further, according to the method for manufacturing the electronic device 1 according to the present embodiment, copper can be used as the through electrode 20. Therefore, a through electrode having a low resistance value can be produced.
Moreover, according to the manufacturing method of the electronic device 1 according to the present embodiment, the plating layer 21 can be an alloy layer. Therefore, the hardness of the plating layer can be changed, and the structure of the through electrode integrated electrode can be strengthened.
Further, an iron-nickel alloy can be used as the alloy. Therefore, it can be close to the thermal expansion coefficient of the base material, resulting in a more stable product.

(第2の実施形態)
次に、本発明に係る電子デバイスの製造方法の第2の実施形態を図5を用いて説明する。なお、第2の実施形態について、第1の実施形態に係る図2と同一の工程についてはその説明を省略し、図2と異なる工程のみを説明する。図5は、本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を示す図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the electronic device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about 2nd Embodiment, the description about the process same as FIG. 2 which concerns on 1st Embodiment is abbreviate | omitted, and only a process different from FIG. 2 is demonstrated. FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the electronic device according to the present embodiment.

ここで、図5(e)、図5(f)、図5(g)、図5(h)に示す工程は、それぞれ先に述べた図2(d)、図2(e)、図2(f)、図2(g)に示す工程と同一工程である。
図5(a)は、ベース10に貫通孔を形成する工程を説明するための図である。当該貫通孔は、サンドブラスト、レーザー加工、ドリル加工、熱プレス加工等の各種の工法で製造する。
Here, the steps shown in FIGS. 5 (e), 5 (f), 5 (g), and 5 (h) are the same as those shown in FIGS. 2 (d), 2 (e), and 2 respectively. (F) The process is the same as the process shown in FIG.
FIG. 5A is a diagram for explaining a process of forming a through hole in the base 10. The through hole is manufactured by various methods such as sand blasting, laser processing, drilling, and hot pressing.

図5(b)は、少なくとも貫通孔の下端を塞ぐように、ベース10の下面に犠牲材11を形成する工程を説明するための図である。犠牲材11には、例えば、接着層を有するフィルムや、ドライレジスト等を使用する。
図5(c)は、ビアフィルめっきにより、めっき層21を形成する工程を説明するための図である。このとき、ビアフィルめっきする直前にスパッタによる金属層を形成しておいてもよい。
FIG. 5B is a diagram for explaining a process of forming the sacrificial material 11 on the lower surface of the base 10 so as to close at least the lower end of the through hole. As the sacrificial material 11, for example, a film having an adhesive layer, a dry resist, or the like is used.
FIG.5 (c) is a figure for demonstrating the process of forming the plating layer 21 by via fill plating. At this time, a metal layer by sputtering may be formed immediately before via fill plating.

図5(d)は、図2(c)に示した貫通電極20と図2(d)に示した内部配線30とを一体成形した内部配線一体貫通電極22を形成する工程を説明するための図である。内部配線一体貫通電極22はめっき層21をフォトリソグラフィー処理等により形成する。 また、実装部40を考慮して、フォトリソグラフィー処理を施した後、内部配線一体貫通電極22に金等でめっきをしてもよい。その後、ベース10から犠牲材11を剥離することで、本工程は完了する。ここで、剥離方法としては、犠牲材11の構成にしたがって、接着層からの引き剥がしを行う方法や、犠牲材11そのものをエッチングにより除去する方法がある。   FIG. 5D illustrates a process of forming the internal wiring integrated through electrode 22 in which the through electrode 20 illustrated in FIG. 2C and the internal wiring 30 illustrated in FIG. 2D are integrally formed. FIG. The internal wiring integrated through electrode 22 forms the plating layer 21 by photolithography or the like. In consideration of the mounting portion 40, the internal wiring integrated through electrode 22 may be plated with gold or the like after the photolithography process. Then, this process is completed by peeling the sacrificial material 11 from the base 10. Here, as the peeling method, there are a method of peeling from the adhesive layer according to the configuration of the sacrificial material 11 and a method of removing the sacrificial material 11 itself by etching.

以上、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法によると、第1の実施形態に係る電子デバイスの製造方法と同様の効果を発揮することは勿論、上述のように製造することで、貫通電極と内部配線を一体化することができるため、配線抵抗の小さい品質のよい製品を提供することができる。   As described above, according to the manufacturing method of the electronic device according to the present embodiment, the same effects as those of the manufacturing method of the electronic device according to the first embodiment can be obtained. Since the internal wiring can be integrated, a high-quality product with low wiring resistance can be provided.

(第3の実施形態)
次に、本発明に係る電子デバイスの製造方法の第3の実施形態を図6を用いて説明する。なお、第3の実施形態について、第1の実施形態に係る図2、及び第2の実施形態に係る図5と同一の工程についてはその説明を省略し、図2、図5と異なる工程のみを説明する。図6は、本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を示す図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the electronic device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about 3rd Embodiment, the description is abbreviate | omitted about the process same as FIG. 2 which concerns on FIG. 2 which concerns on 1st Embodiment, and 2nd Embodiment, and only the process which is different from FIG. Will be explained. FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the electronic device according to the present embodiment.

ここで、図6(a)、図6(b)、図6(c)、図5(e)、図5(f)、図5(h)に示す工程は、それぞれ先に述べた図5(a)、図5(b)、図5(c)、図2(d)、図2(e)、図2(g)に示す工程と同一工程である。   Here, the steps shown in FIGS. 6A, 6B, 6C, 5E, 5F, and 5H are the same as those shown in FIG. (A), FIG. 5 (b), FIG. 5 (c), FIG. 2 (d), FIG. 2 (e), and FIG.

図6(d)は、ベース10から犠牲材11を剥離し、ベース10を図6(c)に示す状態から上下方向に反転させる工程を説明するための図である。ここで、剥離方法としては、犠牲材11の構成にしたがって、接着層からの引き剥がしを行う方法や、犠牲材11そのものをエッチングにより除去する方法がある。   FIG. 6D is a diagram for explaining a process of peeling the sacrificial material 11 from the base 10 and reversing the base 10 in the vertical direction from the state shown in FIG. Here, as the peeling method, there are a method of peeling from the adhesive layer according to the configuration of the sacrificial material 11 and a method of removing the sacrificial material 11 itself by etching.

図6(g)は、図2(c)に示した貫通電極20と図2(f)に示した外部電極70とを一体成形した外部電極一体貫通電極23を形成する工程である。外部電極一体貫通電極23はめっき層21をフォトリソグラフィー処理等により形成する。また、フォトリソグラフィー処理を施した後、基板実装を考慮して、外部電極一体貫通電極23に金等のめっきをしてもよい。   FIG. 6G shows a process of forming the external electrode integrated through electrode 23 in which the through electrode 20 shown in FIG. 2C and the external electrode 70 shown in FIG. The external electrode integrated through electrode 23 forms the plating layer 21 by photolithography or the like. Further, after performing the photolithography process, the external electrode integrated through electrode 23 may be plated with gold or the like in consideration of the substrate mounting.

以上、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法によると、第1,第2の実施形態に係る電子デバイスの製造方法と同様の効果を発揮することは勿論、上述のように製造することで、貫通電極と外部電極を一体化することができるため、配線抵抗が小さく、外部電極の剥離が生じない品質のよい製品を提供することができる。   As described above, according to the manufacturing method of the electronic device according to the present embodiment, the same effects as those of the manufacturing method of the electronic device according to the first and second embodiments can be exhibited. Since the through electrode and the external electrode can be integrated, it is possible to provide a high-quality product that has low wiring resistance and does not cause peeling of the external electrode.

本発明の電子デバイスは、例えば、本発明の電子デバイスを発振子として用いた発振器又は時計、本発明の電子デバイスを計時部に備えた携帯情報機器、本発明の電子デバイスを時刻情報などの電波を受信部に備えた電波時計等の電子機器に用いることができる。   The electronic device of the present invention includes, for example, an oscillator or a clock using the electronic device of the present invention as an oscillator, a portable information device including the electronic device of the present invention in a timekeeping section, and a radio wave such as time information Can be used for an electronic device such as a radio timepiece provided in the receiver.

1 電子デバイス
9 ベース材
10 ベース
11 犠牲材
20 貫通電極
21 めっき層
22 内部配線一体貫通電極
23 外部電極一体貫通運電極
30 内部配線
40 実装部
50 電子部品
60 カバー
70 外部電極
100 電子デバイス
110 ベース
120 金属ピン
130 電極
140 電子部品
150 封止材
160 キャップ
170 低融点ガラス
180 酸化膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device 9 Base material 10 Base 11 Sacrificial material 20 Through electrode 21 Plating layer 22 Internal wiring integrated through electrode 23 External electrode integrated through electrode 30 Internal wiring 40 Mounting part 50 Electronic component 60 Cover 70 External electrode 100 Electronic device 110 Base 120 Metal pin 130 Electrode 140 Electronic component 150 Sealant 160 Cap 170 Low melting point glass 180 Oxide film

Claims (6)

ガラス製のベース材の上下何れか一方の面に窪みを形成する工程と、
前記窪みにビアフィルめっき処理を施すことにより、当該窪みをめっき層で充填する工程と、
少なくとも前記窪みの底面が外部へ露出するように前記ベース材を研磨することにより、研磨後のベース材に前記めっき層からなる貫通電極を備えたベースを形成する工程と、
前記ベースの上下何れか一方の面に、前記貫通電極の一端と当接するように内部配線を形成する工程と、
前記内部配線と電気的に導通するように前記ベースに電子部品を実装する工程と、
を備えることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
Forming a depression on one of the upper and lower surfaces of the glass base material;
Filling the depression with a plating layer by performing via fill plating on the depression; and
Polishing the base material so that at least the bottom surface of the recess is exposed to the outside, thereby forming a base having a through electrode made of the plating layer on the base material after polishing;
Forming an internal wiring on one of upper and lower surfaces of the base so as to be in contact with one end of the through electrode;
Mounting an electronic component on the base so as to be electrically connected to the internal wiring;
The manufacturing method of the electronic device characterized by the above-mentioned.
1つの前記ベース上に複数の電子デバイスを一括形成した後、前記電子デバイスを個片化する工程を備えることを特徴とする請求項1に記載の電子デバイスの製造方法。   2. The method of manufacturing an electronic device according to claim 1, further comprising a step of separating the electronic devices after forming a plurality of electronic devices collectively on one of the bases. 前記めっき層は銅であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイスの製造方法。   The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the plating layer is copper. 前記めっき層は合金の層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイスの製造方法。   The method of manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the plating layer is an alloy layer. 前記合金は鉄―ニッケル系合金からなることを特徴とする請求項4に記載の電子デバイスの製造方法。   The method of manufacturing an electronic device according to claim 4, wherein the alloy is an iron-nickel alloy. 前記ベースと接合可能であり、接合した状態で前記ベースとともに外気と遮断された空洞部を形成するカバーを、前記ベースに接合して前記電子部品を前記空洞部に密封するカバー接合工程と、
前記ベースの前記内部配線が形成された面と対向する面に、前記貫通電極の他端と当接するように外部電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
A cover joining step that joins the base and forms a cavity that is shielded from outside air together with the base in the joined state; and seals the electronic component to the cavity by joining the base;
And a step of forming an external electrode on a surface of the base facing the surface on which the internal wiring is formed so as to abut against the other end of the through electrode. A method for manufacturing the electronic device according to claim 1.
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