JP5939801B2 - Manufacturing method of electronic component package - Google Patents
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Description
本発明は水晶振動子や圧電素子に代表される電子部品を収納する電子部品パッケージの製造方法および電子部品パッケージに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component package for storing an electronic component typified by a crystal resonator or a piezoelectric element, and an electronic component package.
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。ただし、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ため密封容器に入れることが望ましい。この様なパッケージ構造の例は、「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」(特許文献1)などで提案されている。 Since a crystal resonator is excellent in frequency characteristics, it is frequently used as a device, specifically, one of printed circuit board mounting components. However, in order to stabilize the characteristics of the crystal resonator, it is desirable to put it in a sealed container in order to block the influence of outside air. An example of such a package structure is proposed in “Glass-ceramic composite and flat package piezoelectric component using the same” (Patent Document 1).
上記構造例によれば、ベース部材に水晶片を納め、キャップ部材を被せてなるパッケージにおいて、水晶片とほぼ同じ熱膨張率の材料でパッケージを構成することを特徴とし、セラミックスにガラス粉末を混合したものでパッケージを構成するというものである。 According to the above structure example, the package is made of a material having a thermal expansion coefficient substantially the same as that of the crystal piece in the package in which the crystal piece is placed in the base member and the cap member is covered, and the glass powder is mixed with the ceramic. The package is made up of what you have done.
しかし、当該パッケージはガラス−セラミック複合体であるため、1個のベース部材に水晶片を載せ、キャップ部材を被せるところの単品生産によって生成されるので、生産性が著しく低い。加えて、ガラス−セラミック複合体は加工が難しく、生産コストが嵩む。 However, since the package is a glass-ceramic composite, it is produced by single-piece production in which a crystal piece is placed on one base member and a cap member is placed thereon, so that the productivity is remarkably low. In addition, glass-ceramic composites are difficult to process and increase 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、「電子部品パッケージ」(特許文献2)などが提案されている。 In order to eliminate these drawbacks, a method of manufacturing a package with glass that can be easily processed has been proposed, and an “electronic component package” (Patent Document 2) and the like have been proposed.
図7を用いて特許文献2に記載の従来技術の概要を説明する。特許文献2によれば、ベース部材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を金属ピンに搭載する工程(e)、封止材150を介してキャップ部材160とベース部材110を封止接合する工程(f)を経て、電子部品パッケージ100を製造する方法が提案されている。この中で(c)の工程において、加熱温度をガラスの軟化点温度(約1000℃)以上にすることで、ガラスを溶着させることで、ベース部材110に密着固定した金属ピン120を得ることができるため、工程(f)で確実に機密性を保つことができ、低コストで製造できるというものである。
The outline of the prior art described in
しかしながら、上述の電子部品パッケージ100の製造方法の工程(c)において、図8に示す課題がある。即ち、(c−1)に示すように金属ピン120がベース部材110の厚みに比べて短い、あるいは、金属ピン120の押し込み量が少ないと、金属ピン120の周面が低融点ガラス170に包まれてしまうため、工程(d)で形成する電極130との導通性が確保できない。また、(c−2)に示すように、設計通りに金属ピン120を押し込めても、ベース部材110がガラスの軟化点以上の温度にさらされているため、ガラスが金属ピン120の先端をカバーすることが懸念される。さらには、(c−3)に示すように、金属ピン120が約1000℃の温度にさらされ、金属ピン120の周囲に酸化膜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。
However, there is a problem shown in FIG. 8 in step (c) of the method for manufacturing the
そこで、本発明の目的は、生産性が良く、しかも電子部品と外部電極との導通性を確保した電子部品パッケージの製造方法を提供することである。 An object of the present invention has good productivity, yet is to provide a manufacturing how the electronic component package securing the conductivity between the electronic component and the external electrodes.
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、電子部品パッケージの製造方法であって、ガラス製のベース材を上下に貫通する貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に前記ベース材よりも融点の低い低融点ガラスを塗布して、前記貫通孔に挿入した際に当該貫通孔より一部が突出する突出部を備えた導電部材を挿入し、当該導電部材を前記低融点ガラスで周囲を覆うように溶着する工程と、前記ベース材を上下方向から研磨して前記突出部を除去する工程と、前記導電部材の前記突出部が除去された側の端部に電子部品を搭載する工程と、前記導電部材の前記突出部が除去された側の端部と反対側の端部近傍の周面を覆う低融点ガラスの表面に絶縁樹脂を形成する工程と、前記導電部材の前記反対側の端部の端面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜を介して前記導電部材と外部電極とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。
このようにすることで、溶着時に生成した酸化膜を取り除いた後、導電部材表面に酸化膜が成長することを防ぐことができるため、電子部品と外部電極との良好な導通性を確保できる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following means.
The invention according to
By doing in this way, after removing the oxide film produced | generated at the time of welding, since it can prevent that an oxide film grows on the electrically-conductive member surface, the favorable electroconductivity with an electronic component and an external electrode is securable.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子部品パッケージの製造方法であって、前記電子部品を搭載する工程は、前記導電部材の前記突出部が除去された側の端部に内部配線を形成する工程と、前記内部配線の上面に配置された接続部材で前記電子部品を下面より支持する工程と、前記ベース材と対向する面に凹部を有したカバー材を当該ベース材に接合して前記電子部品を前記凹部内に封止する工程と、を含んでなることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電子部品パッケージの製造方法であって、前記絶縁樹脂を形成する工程おいて、前記絶縁樹脂は、前記導電部材の前記反対側の端部の端面を覆わないように形成されてなることを特徴とする。
このようにすることで、絶縁樹脂による導通不良を回避し、確実に導電部材と外部電極の電気的接続箇所を確保できる。
The invention according to
By doing in this way, the electrical conduction failure by an insulating resin can be avoided and the electrical connection location of a conductive member and an external electrode can be ensured reliably.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の電子部品パッケージの製造方法であって、前記金属膜を形成する工程において、前記金属膜はめっき法で形成されることを特徴とする。
このようにすることで、フォトリソグラフィ工程を設けることなく、また、マスク等を用いずに導電部材の端面のみに金属膜を形成できる。
The invention according to claim 4 is the method of manufacturing an electronic component package according to any one of
By doing so, the metal film can be formed only on the end face of the conductive member without providing a photolithography process and without using a mask or the like.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の電子部品パッケージの製造方法であって、1つの前記ベース材上に複数の電子部品を一括形成した後、前記電子部品単位で個片化する工程をさらに備えることを特徴とする。
このようにすることで、一括して製造することにより、低コストの電子部品パッケージを提供できる。
The invention according to claim 5 is the method for manufacturing an electronic component package according to any one of
By doing in this way, a low-cost electronic component package can be provided by manufacturing collectively.
また、請求項6に記載の発明は、電子部品パッケージであって、上下に貫通する貫通孔を備えたガラス製のベース材と、前記貫通孔に挿入され、前記ベース材よりも融点の低い低融点ガラスによって周囲が覆われた導電部材と、前記導電部材の一端側に搭載された電子部品と、前記導電部材の他端の端面に形成された金属膜と、前記金属膜の表面に設けられた外部電極と、を備えることを特徴とする。
このようにすることで、溶着時に生成した酸化膜を取り除いた後、導電部材表面に酸化膜が成長することを防ぐことができるため、電子部品と外部電極との良好な導通性を確保できる。
The invention according to claim 6 is an electronic component package, and is made of a glass base material provided with a through-hole penetrating vertically and a low melting point lower than that of the base material. A conductive member whose periphery is covered with a melting point glass; an electronic component mounted on one end of the conductive member; a metal film formed on an end surface of the other end of the conductive member; and a surface of the metal film. And an external electrode.
By doing in this way, after removing the oxide film produced | generated at the time of welding, since it can prevent that an oxide film grows on the electrically-conductive member surface, the favorable electroconductivity with an electronic component and an external electrode is securable.
また、導電部材表面の金属膜は、最表面の物質が金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウムの貴金属である電子部品パッケージを提供する。このようにすることで、イオン化傾向の小さい金属膜で覆うことで、より安定して外部電極が形成でき、電子部品と外部電極との導通を確保できる。 Further, the metal film on the surface of the conductive member provides an electronic component package in which the material on the outermost surface is a noble metal of gold, silver, platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, or osmium. By doing in this way, an external electrode can be formed more stably by covering with a metal film having a small ionization tendency, and conduction between the electronic component and the external electrode can be ensured.
また、導電部材は、鉄−ニッケル合金、コバール合金、鉄−ニッケル−クロム合金のいずれかであり、金属膜はニッケル置換型の無電解めっきを用いて製造することを提供する。このとき、低融点ガラスの成分がめっきの触媒毒となるため、絶縁樹脂で覆うことにより、触媒毒作用を消失でき、直接密着性良く貴金属膜を形成することができるため、電子部品パッケージを構成する、低融点ガラス等の他の部材へのダメージを最小に抑えることができ、少ない工程数で金属膜を形成できるため、また、通常のスパッタ法による膜形成では必要なマスクが不要になり、低コストで電子部品と外部電極との導通を確保できる。 In addition, the conductive member is any one of an iron-nickel alloy, a kovar alloy, and an iron-nickel-chromium alloy, and the metal film is provided using nickel-substituted electroless plating. At this time, the component of the low melting point glass becomes the catalyst poison of the plating, and by covering with an insulating resin, the catalyst poisoning action can be eliminated, and the noble metal film can be formed with good direct adhesion, so the electronic component package is configured. Because it can minimize damage to other members such as low-melting glass and can form a metal film with a small number of steps, a mask required for film formation by a normal sputtering method becomes unnecessary. Conductivity between the electronic component and the external electrode can be ensured at low cost.
本発明によれば、ベース材(貫通孔の低融点ガラス)と導電部材の溶着時に、導電部材に生成されてしまう酸化膜を研磨によって除去できるとともに、導電部材の端面に金属膜が設けられるので、導電部材と外部電極との電気的接続性が確保される。また、ベース材は加工性に優れたガラス材であるので生産性が良く低コストで製造できる。さらに、貫通孔に塗布された低融点ガラス中の成分が導電部材形成のためのめっき処理(ニッケルめっき処理)を阻害するが、絶縁樹脂で当該低融点ガラスを覆うことで、めっき処理が可能となるので、信頼性の高い製品を低コストで提供できる。 According to the present invention, at the time of welding the base material (low melting point glass of the through hole) and the conductive member, the oxide film generated on the conductive member can be removed by polishing, and the metal film is provided on the end surface of the conductive member. Electrical connectivity between the conductive member and the external electrode is ensured. Further, since the base material is a glass material excellent in workability, it can be manufactured with good productivity and low cost. Furthermore, the components in the low-melting glass applied to the through-holes inhibit the plating process (nickel plating process) for forming the conductive member, but by covering the low-melting glass with an insulating resin, the plating process can be performed. Therefore, a highly reliable product can be provided at a low cost.
したがって。本発明は、生産性が良く、しかも電子部品と外部電極との導通性を確保した電子部品パッケージの製造方法及び電子部品パッケージを提供できる。 Therefore. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide an electronic component package manufacturing method and an electronic component package that have good productivity and ensure electrical conductivity between the electronic component and the external electrode.
(実施形態1)
本発明の実施の形態(実施形態1)を図に基づいて説明する。図1は本発明に係る電子部品パッケージの断面図である。電子部品パッケージ1は、ガラス製のベース材11とカバー70で上下を囲まれた内部空間に電子部品60が搭載された構成からなる。
(Embodiment 1)
An embodiment (Embodiment 1) of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic component package according to the present invention. The
ここで、電子部品60は、当該電子部品60の下面を支持する接続部50と、ベース材11の上面に形成された内部配線40と、ベース材11の上下に亘って導電確保された導電部材31と、ベース材11の下面に配設された金属膜80を介して、基板に実装される端子である外部電極90と電気的に接続されている。当該電子部品60は、例えば、水晶振動子や圧電素子からなる。
Here, the
接続部50は、例えば、銀ペースト等の導電接着剤を焼成したものからなるが、電子部品60の構成によっては、導電接着剤を用いなくても良い。当該接続部50は、電子部品60の下面を支持する。
The
導電部材31は、鉄−ニッケル合金、コバール合金、鉄−ニッケル−クロム合金等を用いる。導電部材31は、これら以外の金属でもよく、ベース材11と熱膨張係数が近いものを用いることで、熱履歴による破壊を防ぐことができる。なお、導電部材31の周面を覆う低融点ガラス21は、後述する導電部材31の溶着時に形成される部材である。具体的には、低融点ガラス21は、ガラスフリットを焼成(加熱溶融後に冷却)することで得られ、Si(又はNi、Fe、Bi、Zn、Al、B)等の酸化物の粉末で構成されたものである。そして、低融点ガラス21は、ベース材11を構成するガラスの融点(ガラスの組成比によって変化するが、600〜1500℃程度)よりも低い融点(400〜500℃程度)で溶融する。これは、低融点ガラス21が、SiO2の粉末に、Bi2O3やNa2Oなどのアルカリ酸化物の粉末が加わることで融点が下がっているためである。
As the
金属膜80は、ベース材11の下面に配設された金属材の膜である。当該金属膜80は、最表面に金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等の貴金属を使用する。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、外部電極90が形成されるまでの間の時間的劣化や、基板実装後の加熱時による劣化を抑えることができるので、製品(電子部品パッケージ1)としての信頼性を高める。ここで、金属膜80は導電部材31との金属拡散を防ぐために、拡散防止層として下地層と貴金属膜との間にニッケル等の金属膜を形成しても良い。当該金属膜の形成方法には、めっき法を用いる。また、導電部材31がニッケル成分を含む場合、金属膜80を形成する際に、ニッケル置換型の無電解めっきを直接用いることができるので、通常めっきによる処理を省くことが可能になる。その結果、めっきは導電部材31上だけに形成すれば済むため、電子部品パッケージ1の低コスト化が可能になる。このとき、低融点ガラス21がめっき液に触れると、低融点ガラス21の成分がめっき液に悪影響するため、絶縁樹脂25によって覆うことにより、めっき液を正常に機能させることができる。特にニッケルめっき時には低融点ガラス21の成分であるビスマスが触媒毒になることが知られており、低融点ガラス21を露出させない対策が必要にある。
The
外部電極90は、外部と電気接続するための端子であり、上面が金属膜80に固着される。外部電極90の材質は、例えば、スパッタ膜でも良いが、ガラス製であるベース材11が脆いため、基板実装時の応力を緩和する目的で、銀ペースト等の導電性接着剤を用いる方が一層好ましい。絶縁樹脂25にはエポキシ樹脂を使用することで、導電性接着剤と絶縁樹脂25とは、エポキシ樹脂を含んでいるため、強固に密着することができる。
The
(電子部品パッケージの製造方法)
図1に示した電子部品パッケージ1は個片化された状態の断面図であるが、製造方法としては個別パッケージでなく、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、得られるものである。次に、電子部品パッケージ1の製造方法について図2を用いて説明する。
(Electronic component package manufacturing method)
The
図2は本発明に係る電子部品パッケージの製造工程を示す図である。
工程(a)は、ベース材10を上下に亘って貫通する貫通孔を形成する工程である。貫通孔は、例えば、サンドブラスト、レーザー加工、ドリル加工、熱プレス加工、等でテーパ状に形成する。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the electronic component package according to the present invention.
Step (a) is a step of forming a through hole penetrating the
工程(b)は、貫通孔内部に塗布した低融点ガラス20によって、導電部材30を溶着する工程である。ここで、導電部材30は貫通孔からずれ落ちないように一部が貫通孔の上端より大きなT字型のものを用いる。ガラス溶着させるためには、少なくとも低融点ガラスが溶ける温度である400〜500℃にする必要があり、このような温度で加熱すると導電部材30のT字型の頭の部分には酸化膜が生成され、導通が取れなくなる。
Step (b) is a step of welding the
工程(c)は、導電部材30と、低融点ガラス20と、ベース材10と、を上下より研磨して、導電部材30のT字の頭部分を除去するとともに、下端を覆う低融点ガラス20から導電部材30を露出させる工程である。ここで、導電部材30、低融点ガラス20ごと、ベース材10が薄く研磨される。このようにすることで導電部材30の下部を覆う低融点ガラス20がなくなり、ベース材11(研磨後のベース材10)の上下で導電部材31(研磨後の導電部材30)を介して導通が取れる状態になる。
In the step (c), the
工程(d)は、導電部材31の上面に内部配線40を形成する工程である。内部配線40はスパッタ法で形成し、電子部品60と導電部材31を電気的に結ぶ回路となる。この時点で、電子部品60が搭載される側の導電部材31は内部配線40で覆われるため、酸化膜の成長等の懸念がなくなり、導通が確保される。
Step (d) is a step of forming the
工程(e)は、内部配線40の上部に配設する接続部50を介してベース材11の上部に電子部品60を搭載する工程である。
Step (e) is a step of mounting the
工程(f)は、ベース材11との対向面の一部を凹状に加工したカバー70をベース材11と接合する工程である。カバー70の材質は、接合方法や、電子部品60に要求される仕様(例えば、真空度等)、コスト等を考慮して適宜に選択すればよい。例えば、電子部品60が水晶振動子であり、ベース材11とカバー70の接合後に周波数調整をする場合には、カバー70にはガラス製の部材を選択する。
Step (f) is a step of joining the
工程(g)は、貫通孔(低融点ガラス21)の底面に絶縁樹脂25を形成する工程である。絶縁樹脂25は後述の工程でめっき処理を行う場合に、めっき液へ悪影響を及ぼす低融点ガラス21を覆うために形成する。図2(g)では、絶縁樹脂25はベース材11にも一部形成されているが、必ずしも形成されていなくても良い。また、導電部材31の底面には形成されていないが、導電部材31の底面全体を覆わなければ、一部被っていてもよい。ここで、絶縁樹脂25の材質には、エポキシ樹脂等を用いることができる。
Step (g) is a step of forming the insulating
工程(h)は、導電部材31の底面にめっき処理によって金属膜80を形成する工程である。これまでの工程で説明した接合方法によっては、再度酸化膜が成長する可能性がある。この酸化膜はめっき処理時の酸洗浄等の前処理で除去できる。酸洗浄等の前処理は低融点ガラスもエッチングする可能性があるが、絶縁樹脂25の形成により保護できる。また、無電解めっきを行うことで導電部材31の端面だけに金属膜80を形成できる。
Step (h) is a step of forming the
工程(i)は、金属膜80の下面に外部電極90を形成する工程である。外部電極90はスパッタ法、或いは、導電性接着材を印刷し焼成することで形成する。更に、導電樹脂上にスパッタ膜やめっき膜を形成しても良い。
Step (i) is a step of forming the
その後、図示しない個片化する工程を行うことで、図1に示す電子部品パッケージを製造できる。具体的には、カバー材70の材質によって.個片化する方法は変わるが、例えば、ダイシングや、レーザーカットによって個片化を行う。
Then, the electronic component package shown in FIG. 1 can be manufactured by performing the process of dividing into pieces which is not shown in figure. Specifically, depending on the material of the
以上により、本実施形態に係る電子部品パッケージ1の製造方法によると、ベース材10(貫通孔の低融点ガラス20)と導電部材30の溶着時に、導電部材30に生成されてしまう酸化膜を研磨によって除去できるとともに、導電部材30の端面に金属膜80が設けられるので、導電部材30と外部電極90との電気的接続性が確保される。また、ベース材10は加工性に優れたガラス材であるので生産性が良く低コストで製造できる。さらに、貫通孔に塗布された低融点ガラス20中の成分が導電部材30形成のためのめっき処理(ニッケルめっき処理)を阻害するが、絶縁樹脂25で当該低融点ガラス20を覆うことで、めっき処理が可能となるので、信頼性の高い電子部品パッケージ1を低コストで提供できる。
As described above, according to the method for manufacturing the
(実施形態2)
次いで、本発明の実施形態2を図に基づいて説明する。図3は本実施形態2に係る電子部品パッケージ1aの断面図である。ここで、図3に示す電子部品パッケージ1aが図1に示す電子部品パッケージ1と相違する点は、低融点ガラス21の一部がエッチング処理によって除去されており、当該エッチング部分に絶縁樹脂25aが充填されている点である。
(Embodiment 2)
Next,
電子部品パッケージ1aは、ガラス製のベース材11とカバー70で上下を囲まれた内部空間に電子部品60が搭載された構成からなる。
The
ここで、電子部品60は、当該電子部品60の下面を支持する接続部50と、ベース材11の上面に形成された内部配線40、ベース材11の上下に亘って導電確保された導電部材31と、ベース材11の下面に配設された金属膜80を介して、基板に実装される端子である外部電極90と電気的に接続されている。当該電子部品60は、例えば、水晶振動子や圧電素子からなる。
Here, the
接続部50は、例えば、銀ペースト等の導電接着剤を焼成したものからなるが、電子部品60の構成によっては、導電接着剤を用いなくても良い。当該接続部50は、電子部品60の下面を支持する。
内部配線40は、ベース材11の上面に形成された配線部材であり、接続部50と導電部材31とを電気的に接続する。
The
The
導電部材31は、ベース材11の上下に亘って形成された導電性の部材であり、上下端部に配置された内部配線40及び外部電極90(金属膜80)を電気的に接続する。当該導電部材31は、例えば、鉄−ニッケル合金、コバール合金、鉄−ニッケル−クロム合金等を用いる。導電部材31は、これら以外の金属でもよく、ベース材11と熱膨張係数が近いものを用いることで、熱履歴による破壊を防ぐことができる。なお、導電部材31の周面を覆う低融点ガラス21は、後述する導電部材31の溶着時に形成される部材である。具体的には、低融点ガラス21は、ガラスフリットを焼成(加熱溶融後に冷却)することで得られ、Si(又はNi、Fe、Bi、Zn、Al、B)等の酸化物の粉末で構成されたものである。そして、低融点ガラス21は、ベース材11を構成するガラスの融点(ガラスの組成比によって変化するが、600〜1500℃程度)よりも低い融点(400〜500℃程度)で溶融する。これは、低融点ガラス21が、SiO2の粉末に、Bi2O3やNa2Oなどのアルカリ酸化物の粉末が加わることで融点が下がっているためである。
The
金属膜80は、ベース材11の下面に配設された金属材の膜である。当該金属膜80は、最表面に金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等の貴金属を使用する。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、外部電極90が形成されるまでの間の時間的劣化や、基板実装後の加熱時による劣化を抑えることができるので、製品(電子部品パッケージ1a)としての信頼性を高める。ここで、金属膜80は導電部材31との金属拡散を防ぐために、拡散防止層として下地層と貴金属膜との間にニッケル等の金属膜を形成しても良い。当該金属膜の形成方法には、めっき法を用いる。また、導電部材31がニッケル成分を含む場合、金属膜80を形成する際に、ニッケル置換型の無電解めっきを直接用いることができるので、通常めっきによる処理を省くことが可能になる。その結果、めっきは導電部材31上だけに形成すれば済むため、電子部品パッケージ1aの低コスト化が可能になる。
The
外部電極90は、外部と電気接続するための端子であり、上面が金属膜80に固着される。外部電極90の材質は、例えば、スパッタ膜でも良いが、ガラス製であるベース材11が脆いため、基板実装時の応力を緩和する目的で、銀ペースト等の導電性接着剤を用いる方が一層好ましい。
The
(電子部品パッケージの製造方法)
図3に示した電子部品パッケージ1aは個片化された状態の断面図であるが、製造方法としては個別パッケージでなく、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、得られるものである。次に、電子部品パッケージ1aの製造方法について図4〜図6を用いて説明する。
(Electronic component package manufacturing method)
The
図4は本発明に係る電子部品パッケージの製造工程を示す図である。
工程(a)は、ベース材10を上下に亘って貫通する貫通孔を形成する工程である。貫通孔は、例えば、サンドブラスト、レーザー加工、ドリル加工、熱プレス加工、等でテーパ状に形成する。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the electronic component package according to the present invention.
Step (a) is a step of forming a through hole penetrating the
工程(b)は、貫通孔内部に塗布した低融点ガラス20によって、導電部材30を溶着する工程である。ここで、導電部材30は貫通孔からずれ落ちないように一部が貫通孔の上端より大きなT字型のものを用いる。ガラス溶着させるためには、少なくとも低融点ガラスが溶ける温度である400〜500℃にする必要があり、このような温度で加熱すると導電部材30のT字型の頭の部分には酸化膜が生成され、導通が取れなくなる。
Step (b) is a step of welding the
工程(c)は、導電部材30と、低融点ガラス20と、ベース材10と、を上下より研磨して、導電部材30のT字の頭部分を除去するとともに、下端を覆う低融点ガラス20から導電部材30を露出させる工程である。ここで、導電部材30、低融点ガラス20ごと、ベース材10が薄く研磨される。このようにすることで導電部材30の下部を覆う低融点ガラス20がなくなり、ベース材11(研磨後のベース材10)の上下で導電部材31(研磨後の導電部材30)を介して導通が取れる状態になる。
In the step (c), the
工程(d)は、導電部材31の上面に内部配線40を形成する工程である。内部配線40はスパッタ法で形成し、電子部品60と導電部材31を電気的に結ぶ回路となる。この時点で、電子部品60が搭載される側の導電部材31は内部配線40で覆われるため、酸化膜の成長等の懸念がなくなり、導通が確保される。
Step (d) is a step of forming the
工程(e)は、内部配線40の上部に配設する接続部50を介してベース材11の上部に電子部品60を搭載する工程である。
Step (e) is a step of mounting the
工程(f)は、ベース材11との対向面の一部を凹状に加工したカバー70をベース材11と接合する工程である。カバー70の材質は、接合方法や、電子部品60に要求される仕様(例えば、真空度等)、コスト等を考慮して適宜に選択すればよい。例えば、電子部品60が水晶振動子であり、ベース材11とカバー70の接合後に周波数調整をする場合には、カバー70にはガラス製の部材を選択する。
Step (f) is a step of joining the
工程(g)は、低融点ガラス21の一部をエッチングし、当該エッチング部分に絶縁樹脂25aを形成する工程である。絶縁樹脂25aは後述の工程でめっき処理を行う場合に、めっき液へ悪影響を及ぼす低融点ガラス21を覆うために形成する。最小量の絶縁樹脂25aで覆うために、低融点ガラス21を酸洗浄等によりエッチングし、そのエッチング部分に絶縁樹脂25aを充填する。ここで、低融点ガラスをエッチングせずに、スクリーン印刷等により形成する場合は、図5に示すように導電部材31が貫通孔の中心軸からずれていると、導電部材31が絶縁樹脂25aで覆われて、導通確保ができなくなる。一方、このエッチングを用いる方法であれば、導電部材31が上記中心軸からずれていても導通確保ができる。絶縁樹脂25aの材質には、エポキシ樹脂や有機溶剤に可能なレジスト等を用いることができる。
Step (g) is a step of etching a part of the low
工程(h)は導電部材31の表面(下面)にめっき処理によって金属膜80を形成する工程である。これまでの工程で説明した接合方法によっては、再度酸化膜が成長する可能性がある。この酸化膜はめっき処理時の酸洗浄等の前処理で除去できる。酸洗浄等の前処理は低融点ガラスもエッチングする可能性があるが、絶縁樹脂25aの形成により保護できる。また、無電解めっきを行うことで導電部材31の端面だけに金属膜80を形成できる。このとき、低融点ガラス21がめっき液に触れると、低融点ガラス21の成分がめっき液に悪影響を及ぼすが、上述のエッチング部分を絶縁樹脂25aで覆うことにより、めっき液への影響を遮断させることができる。特にニッケルめっき時には低融点ガラス21の成分であるビスマスが触媒毒になることが知られており、低融点ガラス21を露出させない対策が必要にある。なお、図6に示すようなめっき処理によって金属膜80を形成した後、絶縁樹脂25aを有機溶剤で除去することで、図4(h)のように絶縁樹脂25aの取り除かれた状態が形成される。
Step (h) is a step of forming the
工程(i)は、金属膜80の下面に外部電極90を形成する工程である。外部電極90はスパッタ法、或いは、導電性接着材を印刷し焼成することで形成する。更に、導電樹脂上にスパッタ膜やめっき膜を形成しても良い。
Step (i) is a step of forming the
その後、図示しない個片化する工程を行うことで、図3に示す電子部品パッケージ1aを製造できる。具体的には、カバー材70の材質によって個片化する方法は変わるが、例えば、ダイシングや、レーザーカットによって個片化を行う。
Then, the
以上により、本実施形態に係る電子部品パッケージ1aの製造方法によると、ベース材10(貫通孔の低融点ガラス20)と導電部材30の溶着時に、導電部材30に生成されてしまう酸化膜を研磨によって除去できるとともに、導電部材30の端面に金属膜80が設けられるので、導電部材30と外部電極90との電気的接続性が確保される。また、ベース材10は加工性に優れたガラス材であるので生産性が良く低コストで製造できる。さらに、貫通孔に塗布された低融点ガラス20中の成分が導電部材30形成のためのめっき処理(ニッケルめっき処理)を阻害するが、絶縁樹脂25aで当該低融点ガラス20を覆うことで、めっき処理が可能となるので、信頼性の高い電子部品パッケージ1aを低コストで提供できる。
As described above, according to the method for manufacturing the
なお、以上の実施形態における記述は、本発明に係る好適な電子部品パッケージ及びその製造方法の一例であり、これに限定されるものではない。また、以上の実施形態における電子部品パッケージの各部の細部構成に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。具体的には、例えば、ベース材10に形成される貫通孔の形状は、テーパ状に限定されるものではなく、円筒状等であってもよい。また、導電部材30は、一部が貫通孔の上端よりも大きければよいので、T字の頭部分を備えた形状に限られるものではなく、例えば、丸ねじ状等であってももちろん良い。さらに、電子部品パッケージ1,電子部品パッケージ1aに搭載する電子部品10として、水晶振動子や圧電素子を例示したが、他の電子部品であっても当然良い。
The description in the above embodiment is an example of a suitable electronic component package and a manufacturing method thereof according to the present invention, and the present invention is not limited to this. In addition, the detailed configuration of each part of the electronic component package in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Specifically, for example, the shape of the through hole formed in the
1,1a 電子部品パッケージ
10,11 ベース材
20,21 低融点ガラス
25,25a 絶縁樹脂
30,31 導電部材
40 内部配線
50 接続部
60 電子部品
70 カバー
80 金属膜
90 外部電極
100 電子部品パッケージ
110 ベース部材
120 金属ピン
130 電極
140 電子部品
150 封止材
160 キャップ部材
170 低融点ガラス
180 酸化膜
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記貫通孔に前記ベース材よりも融点の低い低融点ガラスを塗布して、前記貫通孔に挿入した際に当該貫通孔より一部が突出する突出部を備えた導電部材を挿入し、当該導電部材を前記低融点ガラスで周囲を覆うように溶着する工程と、
前記ベース材を上下方向から研磨して前記突出部を除去する工程と、
前記導電部材の前記突出部が除去された側の端部に電子部品を搭載する工程と、
前記導電部材の前記突出部が除去された側の端部と反対側の端部近傍の周面を覆い、一部が除去されている低融点ガラスの表面に絶縁樹脂を形成する工程と、
前記導電部材の前記反対側の端部の端面に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜を介して前記導電部材と外部電極とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。 Forming a through-hole penetrating the glass base material up and down;
A low melting point glass having a melting point lower than that of the base material is applied to the through hole, and when inserted into the through hole, a conductive member provided with a protruding portion partially protruding from the through hole is inserted, Welding the member so as to cover the periphery with the low melting point glass;
Polishing the base material from above and below to remove the protrusions;
Mounting an electronic component on the end of the conductive member from which the protruding portion is removed;
Forming an insulating resin on the surface of the low melting point glass covering the peripheral surface in the vicinity of the end opposite to the end on the side where the protruding portion of the conductive member is removed; and
Forming a metal film on an end surface of the opposite end of the conductive member;
Electrically connecting the conductive member and the external electrode through the metal film;
The manufacturing method of the electronic component package characterized by including.
前記導電部材の前記突出部が除去された側の端部に内部配線を形成する工程と、
前記内部配線の上面に配置された接続部材で前記電子部品を下面より支持する工程と、
前記ベース材と対向する面に凹部を有したカバー材を当該ベース材に接合して前記電子部品を前記凹部内に封止する工程と、
を含んでなることを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージの製造方法。 The step of mounting the electronic component includes:
Forming internal wiring at the end of the conductive member from which the protruding portion is removed;
A step of supporting the electronic component from the lower surface with a connecting member disposed on the upper surface of the internal wiring;
Bonding a cover material having a recess on a surface facing the base material to the base material and sealing the electronic component in the recess;
The manufacturing method of the electronic component package of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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