マイクロデバイスモジュール及びその製造方法
【課題】機能面にＳＡＷ素子などの振動子または可動部などを持つマイクロデバイスが組み込まれてモジュール化され、不要波の減衰を促進して電気的特性を改善したマイクロデバイスモジュール及びその製造方法を提供する。
【解決手段】パッケージ基板１０の凹部１１の底面に第１電極１２が形成され、その外壁に第２電極１３が形成され、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板２１と機能面側に形成された突起電極２３とを有するマイクロデバイス２０が、突起電極が第１電極に接続し、機能面が凹部の底面に接しないように、凹部内にマウントされている。機能素子部分を除いてマイクロデバイスを被覆し、機能素子が封止されて中空部分３１が構成されるように、凹部を埋め込んで樹脂層３０が形成されている。第２電極により実装基板に実装される構成のマイクロデバイスモジュールが構成されている。
【解決手段】パッケージ基板１０の凹部１１の底面に第１電極１２が形成され、その外壁に第２電極１３が形成され、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板２１と機能面側に形成された突起電極２３とを有するマイクロデバイス２０が、突起電極が第１電極に接続し、機能面が凹部の底面に接しないように、凹部内にマウントされている。機能素子部分を除いてマイクロデバイスを被覆し、機能素子が封止されて中空部分３１が構成されるように、凹部を埋め込んで樹脂層３０が形成されている。第２電極により実装基板に実装される構成のマイクロデバイスモジュールが構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロデバイスモジュール及びその製造方法に関し、特に、圧電基板上にくし型電極部を有するＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）素子、あるいは機能面に可動部または振動子を持つＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）やＦ−ＢＡＲ（Thin Film Bulk Acoustic Wave Resonators）などのマイクロデバイスを内蔵してモジュール化されたマイクロデバイスモジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータに代表されるモバイル機器においては、小型軽量化や多機能および高機能化が進んでおり、これらの機器を構成する部品や基板も同様に小型、薄型、軽量化や高密度実装化が進んでいる。また、半導体等のデバイスの実装に関しても、実装面積の小型化や伝達信号の高速化に伴い、モールドやセラミックパッケージによる実装から、いわゆるフリップチップ実装技術によりデバイスのベアチップを直接基板に実装し、封止する試みがとられている。
【０００３】
ところが、このフリップチップによるデバイスのダイレクト実装方法は、例えば、圧電基板の機能面上にくし型電極部を有するＳＡＷ素子、あるいは機能面に可動部または振動子を持つＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどのマイクロデバイスの場合、機能面を封止材等で覆うことができないため、セラミックや金属、あるいはガラスなどの基板を用いて気密封止するパッケージ構造がとられている。
【０００４】
例えば、特許文献１に、圧電基板上にくし型電極部を有するＳＡＷチップを内蔵してパッケージ化した半導体装置が開示されている。
アルミナなどからなり、凹部が設けられたセラミックパッケージの凹部底部上にＳＡＷチップがフリップチップでマウントされ、セラミックリッドによりパッケージの凹部の蓋をして封止された構成となっている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示された半導体装置において、ＳＡＷチップはパッケージの凹部とセラミックリードで構成される中空部分において他の部材に触れないようにマウントされており、ＳＡＷチップの内部へ励起されたバルク波や不要な表面波である不要波がＳＡＷチップの外部に放散させがたい構造となっている。このように不要波がＳＡＷチップ内でなかなか減衰しにくい場合、電気的特性などの諸特性に悪影響が現れ、具体的には通過帯域における挿入損失や群遅延特性などにおいて顕著なリップルが現れるという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１９８３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、機能面に、ＳＡＷ素子、あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部などを持つマイクロデバイスが組み込まれてモジュール化され、ＳＡＷ素子などにおける不要波の減衰を促進して電気的特性を改善したマイクロデバイスモジュール及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のマイクロデバイスモジュールは、凹部が形成されたパッケージ基板と、前記凹部の底面に形成された第１電極と、前記パッケージ基板の外壁に形成された第２電極と、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有し、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、前記凹部内にマウントされたマイクロデバイスと、前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子が封止されて中空部分が構成されるように、前記凹部を埋め込んで形成された樹脂層とを有し、前記第２電極により実装基板に実装される構成である。
【０００８】
上記の本発明のマイクロデバイスモジュールは、パッケージ基板の凹部の底面に第１電極が形成され、パッケージ基板の外壁に第２電極が形成され、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスが、突起電極が第１電極に接続し、かつ機能面が凹部の底面に接しないように、凹部内にマウントされている。
さらに、機能素子部分を除いてマイクロデバイスを被覆し、機能素子が封止されて中空部分が構成されるように、凹部を埋め込んで樹脂層が形成されている。
上記のようにして、第２電極により実装基板に実装される構成のマイクロデバイスモジュールが構成されている。
【０００９】
また、上記の課題を解決するため、本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、凹部が形成され、前記凹部の底面に第１電極が形成され、外壁に第２電極が形成されたパッケージ基板の前記凹部内において、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスを、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、マウントする工程と、前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子を封止して中空部分を構成するように、前記凹部を埋め込んで樹脂層を形成する工程とを有し、前記第２電極により実装基板に実装されるマイクロデバイスのモジュールを製造する。
【００１０】
上記の本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、凹部が形成され、前記凹部の底面に第１電極が形成され、外壁に第２電極が形成されたパッケージ基板の凹部内において、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスを、突起電極が第１電極に接続し、かつ機能面が凹部の底面に接しないように、マウントする。
次に、機能素子部分を除いてマイクロデバイスを被覆し、機能素子を封止して中空部分を構成するように、凹部を埋め込んで樹脂層を形成する。
以上のようにして、第２電極により実装基板に実装されるマイクロデバイスのモジュールを製造する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のマイクロデバイスモジュールは、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスがパッケージ基板の凹部に内蔵されてモジュール化されており、機能素子を除いて被覆して樹脂層が形成されており、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰できる構造となっており、電気的特性が改善される。
【００１２】
また、本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスをパッケージ基板の凹部に内蔵してモジュール化する方法において、機能素子を除いて被覆して樹脂層を形成することで、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰可能となり、電気的特性を改善できるマイクロデバイスモジュールを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るマイクロデバイスモジュール及びその製造方法について図面を参照して説明する。
【００１４】
第１実施形態
図１は本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの断面図である。
本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールは、例えば、ＳＡＷ素子、ＭＥＭＳあるいはＦ−ＢＡＲなどの可動部または振動子を持つ機能素子を備えたマイクロデバイスが組み込まれてモジュール化されたものである。
【００１５】
例えば、樹脂などの有機材料からなるパッケージ基板１０にマイクロデバイス用の凹部１１が形成されている。
パッケージ基板１０の内部には埋め込み配線が形成されており、凹部１１の底面に第１電極１２が形成され、パッケージ基板１０の外壁には第２電極１３及び第３電極１４が形成されている。凹部の内側面とパッケージ基板の側面との間の部分である基柱１０ａは、その内部を貫通して、第２電極１３に接続する貫通配線が形成された部分となっている。
【００１６】
上記の凹部１１に、マイクロデバイスとして例えばＳＡＷチップ２０がフリップチップでマウントされている。ＳＡＷチップ２０は、例えばＬｉＴａＯ３などの圧電基板２１の機能面上にくし型電極部２２が形成されてＳＡＷ素子が構成されており、ＳＡＷ素子が形成された機能面において、ＳＡＷ素子の入出力端子などである金スタッドバンプやハンダボールバンプなどのバンプ（突起電極）２３が形成された構成である。ＳＡＷチップ２０は、機能面と凹部１１の底面が対向し、上記のバンプ２３が第１電極１２に接続し、かつ機能面が凹部１１の底面に接しないようにマウントされている。
【００１７】
さらに、ＳＡＷ素子部分を除いてＳＡＷチップ２０を被覆し、ＳＡＷ素子が封止されて中空部分３１が構成されるように、凹部を埋め込んで樹脂層３０が形成されている。樹脂層３０は、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。
【００１８】
上記の中空部分３１は、例えば、真空、減圧、還元雰囲気、あるいは不活性ガス雰囲気に保持されている。
【００１９】
また、第３電極１４には、トランジスタなどの能動素子や、インダクタ、キャパシタ、電気抵抗素子などの受動素子などの電子部品（４０，４１，４２）がマウントされている。
【００２０】
上記の構造の本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールは、例えば第２電極１３により実装基板に実装されて用いられる。
【００２１】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールにおける不要波の伝播と減衰について説明する。図１中、矢印はＳＡＷチップからの不要波の伝播を示している。
本実施形態のマイクロデバイスモジュールにおいて、ＳＡＷチップ２０の内部へ励起されたバルク波や不要な表面波である不要波は、まず樹脂層３０へ伝播され、さらに有機のパッケージ基板１０へと伝播される。
ここで、樹脂層３０とパッケージ基板１０の界面において、樹脂層３０と有機のパッケージ基板１０の音響インピーダンスが近いことから、不要波はほとんど反射しないで透過する。
【００２２】
不要波は、パッケージ基板１０の端部まで到達すると、音響インピーダンスの差が大きいパッケージ基板１０の側面と外部との界面で反射し、ＳＡＷチップ２０側へ戻ってくる。しかし、ＳＡＷチップ２０の端部からパッケージ基板１０の側面までの距離の２倍の距離を伝播するまでに、不要波はほとんど減衰しており、実際には不要波はＳＡＷチップにほとんど戻ってこない。これにより、電気的特性などの諸特性が改善され、例えば通過帯域における挿入損失や群遅延特性などにおいてリップルの出現が抑制される。
【００２３】
例えば、凹部１１の内側面とパッケージ基板１０の側面との距離（図１においてＡで示された距離）が０．３ｍｍ以上であることが好ましく、例えば０．５ｍｍ程度とする。
有機のパッケージ基板１０の基柱１０ａ部分は、内部に貫通配線が形成されていることやパッケージ基板の強度を確保する必要があることから微細化が困難であるが、一方で、上記のように不要波を減衰させるための伝播距離をかせぐことが可能である。従って、図１中Ａで示される凹部の内側面とパッケージ基板の側面との距離（基柱１０ａの幅）を０．３ｍｍ以上とすることで、内部に配線を形成し、パッケージ基板の強度を確保し、かつ、不要波の減衰を促進できる。
【００２４】
また、例えば、マイクロデバイスの側面と凹部の内側面との距離（図１においてＢで示された距離）は、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、例えば０．１５ｍｍ程度とする。
上記のように有機のパッケージ基板を採用することで不要波の減衰を促進できるため、マイクロデバイスの側面と凹部の内側面との間の距離を０．３ｍｍ以下にまで短くしても、不要波の減衰を十分に達成でき、このようにマイクロデバイスの側面と凹部の内側面との間の間隔を狭くすることでマイクロデバイスモジュールの小型化を実現できる。
【００２５】
例えば、凹部１１の内側面とパッケージ基板１０の側面との距離（図１においてＡで示された距離）とマイクロデバイスの側面と凹部の内側面との距離（図１においてＢで示された距離）を合わせて０．５ｍｍ以上とすると、不要波がＳＡＷチップに戻ってくるまでに伝播される距離は往復で１．０ｍｍ以上となるので不要波を大幅に減衰可能であり、さらにＡとＢを合わせて０．６ｍｍ以上とすると、往復の距離で１．２ｍｍ以上となり、不要波の十分な減衰を達成できる。
【００２６】
上記においてはマイクロデバイスとしてＳＡＷチップをモジュール化した場合について説明しているが、これに限らず、ＭＥＭＳ、Ｆ−ＢＡＲなどの可動部または振動子を持つ機能素子を備えたマイクロデバイスについても同様に適用できる。
【００２７】
上記の本実施形態のマイクロデバイスモジュールは、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスが有機のパッケージ基板の凹部にマウントされ、さらに凹部の内壁面とマイクロデバイスの間隙が樹脂層で埋め込まれてモジュール化されており、機能素子を除いて被覆して樹脂層が形成されており、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰できる構造となっており、電気的特性が改善されたマイクロデバイスモジュールである。
【００２８】
次に、本実施形態に係るマイクロデバイス内蔵基板の製造方法について説明する。
図２〜図４は本実施形態に係るマイクロデバイス内蔵基板の製造方法を説明する断面図である。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、まず、例えば、樹脂などの有機材料からなり、マイクロデバイス用の凹部１１が形成されたパッケージ基板１０を形成する。
例えば、樹脂層の表面や内部に配線パターンの導電層を形成して、それらを積層させ、樹脂の一部を除去することなどにより、凹部１１が設けられたパッケージ基板とする。積層された樹脂層に形成された導電層から、第１電極１２、第２電極１３及び第３電極１４と、基柱１０ａの内部を貫通する貫通配線などの内部配線を形成する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、パッケージ基板１０の凹部１１に、マイクロデバイスとして、例えば圧電基板２１の機能面上にくし型電極部２２が形成されてＳＡＷ素子が構成されたＳＡＷチップ２０をフリップチップでマウントする。即ち、ＳＡＷチップ２０の機能面と凹部１１の底面が対向し、ＳＡＷ素子が形成された機能面において形成されたバンプ２３が第１電極１２に接続し、かつ機能面が凹部１１の底面に接しないようにマウントする。
【００３１】
次に、図３に示すように、ＳＡＷ素子部分を除いてＳＡＷチップ２０を被覆し、ＳＡＷ素子を封止して中空部分３１を構成するように、凹部を埋め込んで樹脂層３０を形成する。
【００３２】
例えば、上記の中空部分３１が真空、減圧、還元雰囲気、あるいは不活性ガス雰囲気に保持されるように、樹脂層を形成する工程を真空、減圧、還元雰囲気、あるいは不活性ガス雰囲気で行う。
【００３３】
上記の樹脂層３０を形成する工程においては、例えば図４（ａ）に示すように、ディスペンサ３０ａを用いて、溶融状態の樹脂を凹部１１内に流しいれる方法や、図４（ｂ）に示すように、シート状の樹脂３０ｂを所定サイズに切断して、凹部１１に配置させ、上方から加熱加圧して、樹脂が凹部の端までいきわたるように凹部１１内に供給する方法などにより行うことができる。
【００３４】
次に、必要に応じて、第３電極１４に、トランジスタなどの能動素子や、インダクタ、キャパシタ、電気抵抗素子などの受動素子などの電子部品（４０，４１，４２）をマウントする。
以上で、図１に示す構成のマイクロデバイスモジュールを製造することができる。
【００３５】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールの製造方法において、パッケージ基板として凹部の内側面とパッケージ基板の側面との距離（図１のＡで示す部分）が０．３ｍｍ以上であるパッケージ基板を用いることが好ましい。
また、マイクロデバイスの側面と凹部の内側面との距離（図１のＢで示す部分）が０．３ｍｍ以下となるように凹部とマイクロデバイスの大きさを設定することが好ましい。
【００３６】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールの製造方法によれば、機能面にＳＡＷ素子が形成されたマイクロデバイスを有機のパッケージ基板の凹部に内蔵してモジュール化しており、機能素子を除いて被覆して樹脂層を形成することで、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層と有機のパッケージ基板を伝達して減衰可能となり、電気的特性を改善できるマイクロデバイスモジュールを製造できる。
【００３７】
図５は本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールが実装基板に実装された状態を示す断面図である。
例えば、複数の絶縁層が積層された絶縁基板５０の表面には配線５１が形成されており、さらに内部に不図示の配線が形成されて、実装基板が構成されている。
マイクロデバイスモジュールは、例えば、第２電極１３により、ハンダ５２などを介して配線５１に接続され、実装基板に実装されて用いられる。
【００３８】
（実施例１）
物質の音響インピーダンスは、物質の密度ρ（ｋｇ／ｍ３）×物質中音速Ｖ（ｍ／ｓ）で表される。
例えば、ＳＡＷチップを構成する圧電基板の音響インピーダンスＺ１は、７５００×３７００＝２７７５０×１０３（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
また、樹脂層を構成するエポキシ樹脂の音響インピーダンスＺ２は、１２００×１１００＝１３２０×１０３（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
また、パッケージ基板を構成する有機樹脂の音響インピーダンスＺ３は、上記のエポキシ樹脂とほぼ同等の値となる。
また、空気の音響インピーダンスＺ４は、１．２×３４０＝４０８（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
【００３９】
図１に示す構造のマイクロデバイスモジュールを想定する。ＳＡＷチップ端部における不要波の反射強度は、［（Ｚ１−Ｚ２）／（Ｚ１＋Ｚ２）］２×１００＝８２．７％であり、１７．３％が樹脂層へと伝播していく。樹脂層へ伝播した不要波は、樹脂層とパッケージ基板の界面ではほとんど反射しないで透過し、パッケージ基板の端部においては９９．９％反射してＳＡＷチップ側へ戻ってくるが、往復約１．０〜１．２ｍｍの距離を伝播するうちに減衰し、実質的に不要波はほとんどＳＡＷチップに戻ってこないことになる。
【００４０】
従来例として、パッケージ基板としてセラミックパッケージを用い、凹部を樹脂で埋め込まず、凹部をセラミックリッドで蓋をして封止した構造で、ＳＡＷチップの外部に空気が存在すると仮定すると、ＳＡＷチップ端部における不要波の反射強度は９９．９９％であり、不要波が外部へ伝播できず、ＳＡＷチップ内に残されてしまうことになる。
【００４１】
（実施例２）
本実施例として、図１に示す本実施形態のマイクロデバイスモジュールを作成し、所定帯域の挿入損失（ｄＢ）を測定した。
また、図１に示す本実施形態のマイクロデバイスモジュールに対して、従来例として、パッケージ基板としてセラミックパッケージを用い、凹部を樹脂で埋め込まず、凹部をセラミックリッドで蓋をして封止した構造のマイクロデバイスモジュールを作成し、上記と同じ帯域の挿入損失（ｄＢ）を測定した。
【００４２】
結果を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。図６（ａ）及び（ｂ）中、縦軸は挿入損失（ｄＢ）であり、横軸は規格化された周波数を示す。また、図６（ａ）が従来例の挿入損失を、図６（ｂ）が本実施例の挿入損失を示す。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来例はリップルが顕著に発生しているが、本実施例ではリップルが大幅に抑制されており、電気的特性が改善された。
【００４３】
（実施例３）
実施例２において作成した本実施例と従来例のマイクロデバイスモジュールについて、所定帯域の群遅延時間（ｎｓ）を測定した。
結果を図７（ａ）及び（ｂ）に示す。図７（ａ）及び（ｂ）中、縦軸は群遅延時間（ｎｓ）であり、横軸は規格化された周波数を示す。また、図７（ａ）が従来例の群遅延特性を、図７（ｂ）が本実施例の群遅延特性を示す。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来例はリップルが顕著に発生しているが、本実施例ではリップルが大幅に抑制されており、電気的特性が改善された。
【００４４】
第２実施形態
図８は本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの断面図である。
実質的に第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールと同様の構成であるが、パッケージ基板１０ｂがアルミナなどのセラミック基板であることが異なる。
【００４５】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールも、第１実施形態と同様に、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスが有機のパッケージ基板の凹部にマウントされ、さらに凹部の内壁面とマイクロデバイスの間隙が樹脂層で埋め込まれてモジュール化された構造となっており、機能素子を除いて被覆して樹脂層が形成されており、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰できる構造となっており、電気的特性が改善されたマイクロデバイスモジュールである。
【００４６】
（実施例４）
実施例１と同様に、物質の音響インピーダンスから不要波の反射強度を算出した。
ここで、セラミック基板を構成するアルミナの音響インピーダンスは、３７００×２３００＝８５１０×１０３（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
【００４７】
図７に示す構造のマイクロデバイスモジュールを想定すると、ＳＡＷチップ端部における不要波の反射強度は、実施例１と同様に８２．７％であり、１７．３％が樹脂層へと伝播していく。樹脂層へ伝播した不要波は、樹脂層とパッケージ基板の界面でほぼ７１％が反射し、残りの２９％がセラミック基板へと透過していく。
上記のようにして、ＳＡＷチップで発生した不要波は、樹脂層を介して外部へと伝播し、ＳＡＷチップ内に残される不要波を低減して、リップル抑制などの電気的抑制の改善をはかることができる。
【００４８】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、ＳＡＷ素子の他、ＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの機能素子を有するマイクロデバイスを内蔵したモジュールとすることも可能である。
パッケージ基板の樹脂層や配線を積層させる層数は実施形態に限らず、何層であってもよい。
その他、本発明の観点を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のマイクロデバイスモジュールは、ＳＡＷ素子、ＭＥＭＳあるいはＦ−ＢＡＲなどの機能面に可動部または振動子を持つマイクロデバイスをモジュール化したマイクロデバイスモジュールとして、例えば携帯電話の送受信回路などに用いられるフィルターを構成するモジュールなどに適用できる。
本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、ＳＡＷ素子、ＭＥＭＳあるいはＦ−ＢＡＲなどの機能面に可動部または振動子を持つマイクロデバイスをモジュール化したモジュールを製造する方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの模式断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの製造工程を示す模式断面図である。
【図３】図３は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの製造工程を示す模式断面図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの製造工程を示す模式断面図である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールを実装基板に実装した状態を示す模式断面図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例２における挿入損失の測定結果である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例３における群遅延時間の測定結果である。
【図８】図８は本発明の第２実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの模式断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１０ｂ…パッケージ基板、１０ａ…基柱、１１…凹部、１２…第１電極、１３…第２電極、１４…第３電極、２０…ＳＡＷ素子、２１…圧電基板、２２…くし型電極部、２３…突起電極、３０…樹脂層、３０ａ…ディスペンサ、３０ｂ…シート状の樹脂、３１…中空部分、４０，４１，４２…電子部品、５０…絶縁基板、５１…配線、５２…ハンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロデバイスモジュール及びその製造方法に関し、特に、圧電基板上にくし型電極部を有するＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）素子、あるいは機能面に可動部または振動子を持つＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）やＦ−ＢＡＲ（Thin Film Bulk Acoustic Wave Resonators）などのマイクロデバイスを内蔵してモジュール化されたマイクロデバイスモジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータに代表されるモバイル機器においては、小型軽量化や多機能および高機能化が進んでおり、これらの機器を構成する部品や基板も同様に小型、薄型、軽量化や高密度実装化が進んでいる。また、半導体等のデバイスの実装に関しても、実装面積の小型化や伝達信号の高速化に伴い、モールドやセラミックパッケージによる実装から、いわゆるフリップチップ実装技術によりデバイスのベアチップを直接基板に実装し、封止する試みがとられている。
【０００３】
ところが、このフリップチップによるデバイスのダイレクト実装方法は、例えば、圧電基板の機能面上にくし型電極部を有するＳＡＷ素子、あるいは機能面に可動部または振動子を持つＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどのマイクロデバイスの場合、機能面を封止材等で覆うことができないため、セラミックや金属、あるいはガラスなどの基板を用いて気密封止するパッケージ構造がとられている。
【０００４】
例えば、特許文献１に、圧電基板上にくし型電極部を有するＳＡＷチップを内蔵してパッケージ化した半導体装置が開示されている。
アルミナなどからなり、凹部が設けられたセラミックパッケージの凹部底部上にＳＡＷチップがフリップチップでマウントされ、セラミックリッドによりパッケージの凹部の蓋をして封止された構成となっている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示された半導体装置において、ＳＡＷチップはパッケージの凹部とセラミックリードで構成される中空部分において他の部材に触れないようにマウントされており、ＳＡＷチップの内部へ励起されたバルク波や不要な表面波である不要波がＳＡＷチップの外部に放散させがたい構造となっている。このように不要波がＳＡＷチップ内でなかなか減衰しにくい場合、電気的特性などの諸特性に悪影響が現れ、具体的には通過帯域における挿入損失や群遅延特性などにおいて顕著なリップルが現れるという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１９８３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、機能面に、ＳＡＷ素子、あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部などを持つマイクロデバイスが組み込まれてモジュール化され、ＳＡＷ素子などにおける不要波の減衰を促進して電気的特性を改善したマイクロデバイスモジュール及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のマイクロデバイスモジュールは、凹部が形成されたパッケージ基板と、前記凹部の底面に形成された第１電極と、前記パッケージ基板の外壁に形成された第２電極と、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有し、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、前記凹部内にマウントされたマイクロデバイスと、前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子が封止されて中空部分が構成されるように、前記凹部を埋め込んで形成された樹脂層とを有し、前記第２電極により実装基板に実装される構成である。
【０００８】
上記の本発明のマイクロデバイスモジュールは、パッケージ基板の凹部の底面に第１電極が形成され、パッケージ基板の外壁に第２電極が形成され、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスが、突起電極が第１電極に接続し、かつ機能面が凹部の底面に接しないように、凹部内にマウントされている。
さらに、機能素子部分を除いてマイクロデバイスを被覆し、機能素子が封止されて中空部分が構成されるように、凹部を埋め込んで樹脂層が形成されている。
上記のようにして、第２電極により実装基板に実装される構成のマイクロデバイスモジュールが構成されている。
【０００９】
また、上記の課題を解決するため、本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、凹部が形成され、前記凹部の底面に第１電極が形成され、外壁に第２電極が形成されたパッケージ基板の前記凹部内において、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスを、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、マウントする工程と、前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子を封止して中空部分を構成するように、前記凹部を埋め込んで樹脂層を形成する工程とを有し、前記第２電極により実装基板に実装されるマイクロデバイスのモジュールを製造する。
【００１０】
上記の本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、凹部が形成され、前記凹部の底面に第１電極が形成され、外壁に第２電極が形成されたパッケージ基板の凹部内において、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスを、突起電極が第１電極に接続し、かつ機能面が凹部の底面に接しないように、マウントする。
次に、機能素子部分を除いてマイクロデバイスを被覆し、機能素子を封止して中空部分を構成するように、凹部を埋め込んで樹脂層を形成する。
以上のようにして、第２電極により実装基板に実装されるマイクロデバイスのモジュールを製造する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のマイクロデバイスモジュールは、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスがパッケージ基板の凹部に内蔵されてモジュール化されており、機能素子を除いて被覆して樹脂層が形成されており、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰できる構造となっており、電気的特性が改善される。
【００１２】
また、本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスをパッケージ基板の凹部に内蔵してモジュール化する方法において、機能素子を除いて被覆して樹脂層を形成することで、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰可能となり、電気的特性を改善できるマイクロデバイスモジュールを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るマイクロデバイスモジュール及びその製造方法について図面を参照して説明する。
【００１４】
第１実施形態
図１は本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの断面図である。
本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールは、例えば、ＳＡＷ素子、ＭＥＭＳあるいはＦ−ＢＡＲなどの可動部または振動子を持つ機能素子を備えたマイクロデバイスが組み込まれてモジュール化されたものである。
【００１５】
例えば、樹脂などの有機材料からなるパッケージ基板１０にマイクロデバイス用の凹部１１が形成されている。
パッケージ基板１０の内部には埋め込み配線が形成されており、凹部１１の底面に第１電極１２が形成され、パッケージ基板１０の外壁には第２電極１３及び第３電極１４が形成されている。凹部の内側面とパッケージ基板の側面との間の部分である基柱１０ａは、その内部を貫通して、第２電極１３に接続する貫通配線が形成された部分となっている。
【００１６】
上記の凹部１１に、マイクロデバイスとして例えばＳＡＷチップ２０がフリップチップでマウントされている。ＳＡＷチップ２０は、例えばＬｉＴａＯ３などの圧電基板２１の機能面上にくし型電極部２２が形成されてＳＡＷ素子が構成されており、ＳＡＷ素子が形成された機能面において、ＳＡＷ素子の入出力端子などである金スタッドバンプやハンダボールバンプなどのバンプ（突起電極）２３が形成された構成である。ＳＡＷチップ２０は、機能面と凹部１１の底面が対向し、上記のバンプ２３が第１電極１２に接続し、かつ機能面が凹部１１の底面に接しないようにマウントされている。
【００１７】
さらに、ＳＡＷ素子部分を除いてＳＡＷチップ２０を被覆し、ＳＡＷ素子が封止されて中空部分３１が構成されるように、凹部を埋め込んで樹脂層３０が形成されている。樹脂層３０は、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。
【００１８】
上記の中空部分３１は、例えば、真空、減圧、還元雰囲気、あるいは不活性ガス雰囲気に保持されている。
【００１９】
また、第３電極１４には、トランジスタなどの能動素子や、インダクタ、キャパシタ、電気抵抗素子などの受動素子などの電子部品（４０，４１，４２）がマウントされている。
【００２０】
上記の構造の本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールは、例えば第２電極１３により実装基板に実装されて用いられる。
【００２１】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールにおける不要波の伝播と減衰について説明する。図１中、矢印はＳＡＷチップからの不要波の伝播を示している。
本実施形態のマイクロデバイスモジュールにおいて、ＳＡＷチップ２０の内部へ励起されたバルク波や不要な表面波である不要波は、まず樹脂層３０へ伝播され、さらに有機のパッケージ基板１０へと伝播される。
ここで、樹脂層３０とパッケージ基板１０の界面において、樹脂層３０と有機のパッケージ基板１０の音響インピーダンスが近いことから、不要波はほとんど反射しないで透過する。
【００２２】
不要波は、パッケージ基板１０の端部まで到達すると、音響インピーダンスの差が大きいパッケージ基板１０の側面と外部との界面で反射し、ＳＡＷチップ２０側へ戻ってくる。しかし、ＳＡＷチップ２０の端部からパッケージ基板１０の側面までの距離の２倍の距離を伝播するまでに、不要波はほとんど減衰しており、実際には不要波はＳＡＷチップにほとんど戻ってこない。これにより、電気的特性などの諸特性が改善され、例えば通過帯域における挿入損失や群遅延特性などにおいてリップルの出現が抑制される。
【００２３】
例えば、凹部１１の内側面とパッケージ基板１０の側面との距離（図１においてＡで示された距離）が０．３ｍｍ以上であることが好ましく、例えば０．５ｍｍ程度とする。
有機のパッケージ基板１０の基柱１０ａ部分は、内部に貫通配線が形成されていることやパッケージ基板の強度を確保する必要があることから微細化が困難であるが、一方で、上記のように不要波を減衰させるための伝播距離をかせぐことが可能である。従って、図１中Ａで示される凹部の内側面とパッケージ基板の側面との距離（基柱１０ａの幅）を０．３ｍｍ以上とすることで、内部に配線を形成し、パッケージ基板の強度を確保し、かつ、不要波の減衰を促進できる。
【００２４】
また、例えば、マイクロデバイスの側面と凹部の内側面との距離（図１においてＢで示された距離）は、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、例えば０．１５ｍｍ程度とする。
上記のように有機のパッケージ基板を採用することで不要波の減衰を促進できるため、マイクロデバイスの側面と凹部の内側面との間の距離を０．３ｍｍ以下にまで短くしても、不要波の減衰を十分に達成でき、このようにマイクロデバイスの側面と凹部の内側面との間の間隔を狭くすることでマイクロデバイスモジュールの小型化を実現できる。
【００２５】
例えば、凹部１１の内側面とパッケージ基板１０の側面との距離（図１においてＡで示された距離）とマイクロデバイスの側面と凹部の内側面との距離（図１においてＢで示された距離）を合わせて０．５ｍｍ以上とすると、不要波がＳＡＷチップに戻ってくるまでに伝播される距離は往復で１．０ｍｍ以上となるので不要波を大幅に減衰可能であり、さらにＡとＢを合わせて０．６ｍｍ以上とすると、往復の距離で１．２ｍｍ以上となり、不要波の十分な減衰を達成できる。
【００２６】
上記においてはマイクロデバイスとしてＳＡＷチップをモジュール化した場合について説明しているが、これに限らず、ＭＥＭＳ、Ｆ−ＢＡＲなどの可動部または振動子を持つ機能素子を備えたマイクロデバイスについても同様に適用できる。
【００２７】
上記の本実施形態のマイクロデバイスモジュールは、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスが有機のパッケージ基板の凹部にマウントされ、さらに凹部の内壁面とマイクロデバイスの間隙が樹脂層で埋め込まれてモジュール化されており、機能素子を除いて被覆して樹脂層が形成されており、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰できる構造となっており、電気的特性が改善されたマイクロデバイスモジュールである。
【００２８】
次に、本実施形態に係るマイクロデバイス内蔵基板の製造方法について説明する。
図２〜図４は本実施形態に係るマイクロデバイス内蔵基板の製造方法を説明する断面図である。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、まず、例えば、樹脂などの有機材料からなり、マイクロデバイス用の凹部１１が形成されたパッケージ基板１０を形成する。
例えば、樹脂層の表面や内部に配線パターンの導電層を形成して、それらを積層させ、樹脂の一部を除去することなどにより、凹部１１が設けられたパッケージ基板とする。積層された樹脂層に形成された導電層から、第１電極１２、第２電極１３及び第３電極１４と、基柱１０ａの内部を貫通する貫通配線などの内部配線を形成する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、パッケージ基板１０の凹部１１に、マイクロデバイスとして、例えば圧電基板２１の機能面上にくし型電極部２２が形成されてＳＡＷ素子が構成されたＳＡＷチップ２０をフリップチップでマウントする。即ち、ＳＡＷチップ２０の機能面と凹部１１の底面が対向し、ＳＡＷ素子が形成された機能面において形成されたバンプ２３が第１電極１２に接続し、かつ機能面が凹部１１の底面に接しないようにマウントする。
【００３１】
次に、図３に示すように、ＳＡＷ素子部分を除いてＳＡＷチップ２０を被覆し、ＳＡＷ素子を封止して中空部分３１を構成するように、凹部を埋め込んで樹脂層３０を形成する。
【００３２】
例えば、上記の中空部分３１が真空、減圧、還元雰囲気、あるいは不活性ガス雰囲気に保持されるように、樹脂層を形成する工程を真空、減圧、還元雰囲気、あるいは不活性ガス雰囲気で行う。
【００３３】
上記の樹脂層３０を形成する工程においては、例えば図４（ａ）に示すように、ディスペンサ３０ａを用いて、溶融状態の樹脂を凹部１１内に流しいれる方法や、図４（ｂ）に示すように、シート状の樹脂３０ｂを所定サイズに切断して、凹部１１に配置させ、上方から加熱加圧して、樹脂が凹部の端までいきわたるように凹部１１内に供給する方法などにより行うことができる。
【００３４】
次に、必要に応じて、第３電極１４に、トランジスタなどの能動素子や、インダクタ、キャパシタ、電気抵抗素子などの受動素子などの電子部品（４０，４１，４２）をマウントする。
以上で、図１に示す構成のマイクロデバイスモジュールを製造することができる。
【００３５】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールの製造方法において、パッケージ基板として凹部の内側面とパッケージ基板の側面との距離（図１のＡで示す部分）が０．３ｍｍ以上であるパッケージ基板を用いることが好ましい。
また、マイクロデバイスの側面と凹部の内側面との距離（図１のＢで示す部分）が０．３ｍｍ以下となるように凹部とマイクロデバイスの大きさを設定することが好ましい。
【００３６】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールの製造方法によれば、機能面にＳＡＷ素子が形成されたマイクロデバイスを有機のパッケージ基板の凹部に内蔵してモジュール化しており、機能素子を除いて被覆して樹脂層を形成することで、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層と有機のパッケージ基板を伝達して減衰可能となり、電気的特性を改善できるマイクロデバイスモジュールを製造できる。
【００３７】
図５は本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールが実装基板に実装された状態を示す断面図である。
例えば、複数の絶縁層が積層された絶縁基板５０の表面には配線５１が形成されており、さらに内部に不図示の配線が形成されて、実装基板が構成されている。
マイクロデバイスモジュールは、例えば、第２電極１３により、ハンダ５２などを介して配線５１に接続され、実装基板に実装されて用いられる。
【００３８】
（実施例１）
物質の音響インピーダンスは、物質の密度ρ（ｋｇ／ｍ３）×物質中音速Ｖ（ｍ／ｓ）で表される。
例えば、ＳＡＷチップを構成する圧電基板の音響インピーダンスＺ１は、７５００×３７００＝２７７５０×１０３（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
また、樹脂層を構成するエポキシ樹脂の音響インピーダンスＺ２は、１２００×１１００＝１３２０×１０３（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
また、パッケージ基板を構成する有機樹脂の音響インピーダンスＺ３は、上記のエポキシ樹脂とほぼ同等の値となる。
また、空気の音響インピーダンスＺ４は、１．２×３４０＝４０８（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
【００３９】
図１に示す構造のマイクロデバイスモジュールを想定する。ＳＡＷチップ端部における不要波の反射強度は、［（Ｚ１−Ｚ２）／（Ｚ１＋Ｚ２）］２×１００＝８２．７％であり、１７．３％が樹脂層へと伝播していく。樹脂層へ伝播した不要波は、樹脂層とパッケージ基板の界面ではほとんど反射しないで透過し、パッケージ基板の端部においては９９．９％反射してＳＡＷチップ側へ戻ってくるが、往復約１．０〜１．２ｍｍの距離を伝播するうちに減衰し、実質的に不要波はほとんどＳＡＷチップに戻ってこないことになる。
【００４０】
従来例として、パッケージ基板としてセラミックパッケージを用い、凹部を樹脂で埋め込まず、凹部をセラミックリッドで蓋をして封止した構造で、ＳＡＷチップの外部に空気が存在すると仮定すると、ＳＡＷチップ端部における不要波の反射強度は９９．９９％であり、不要波が外部へ伝播できず、ＳＡＷチップ内に残されてしまうことになる。
【００４１】
（実施例２）
本実施例として、図１に示す本実施形態のマイクロデバイスモジュールを作成し、所定帯域の挿入損失（ｄＢ）を測定した。
また、図１に示す本実施形態のマイクロデバイスモジュールに対して、従来例として、パッケージ基板としてセラミックパッケージを用い、凹部を樹脂で埋め込まず、凹部をセラミックリッドで蓋をして封止した構造のマイクロデバイスモジュールを作成し、上記と同じ帯域の挿入損失（ｄＢ）を測定した。
【００４２】
結果を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。図６（ａ）及び（ｂ）中、縦軸は挿入損失（ｄＢ）であり、横軸は規格化された周波数を示す。また、図６（ａ）が従来例の挿入損失を、図６（ｂ）が本実施例の挿入損失を示す。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来例はリップルが顕著に発生しているが、本実施例ではリップルが大幅に抑制されており、電気的特性が改善された。
【００４３】
（実施例３）
実施例２において作成した本実施例と従来例のマイクロデバイスモジュールについて、所定帯域の群遅延時間（ｎｓ）を測定した。
結果を図７（ａ）及び（ｂ）に示す。図７（ａ）及び（ｂ）中、縦軸は群遅延時間（ｎｓ）であり、横軸は規格化された周波数を示す。また、図７（ａ）が従来例の群遅延特性を、図７（ｂ）が本実施例の群遅延特性を示す。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来例はリップルが顕著に発生しているが、本実施例ではリップルが大幅に抑制されており、電気的特性が改善された。
【００４４】
第２実施形態
図８は本実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの断面図である。
実質的に第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールと同様の構成であるが、パッケージ基板１０ｂがアルミナなどのセラミック基板であることが異なる。
【００４５】
本実施形態のマイクロデバイスモジュールも、第１実施形態と同様に、機能面にＳＡＷ素子あるいはＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの振動子または可動部を持つマイクロデバイスが有機のパッケージ基板の凹部にマウントされ、さらに凹部の内壁面とマイクロデバイスの間隙が樹脂層で埋め込まれてモジュール化された構造となっており、機能素子を除いて被覆して樹脂層が形成されており、ＳＡＷ素子などにおける不要波が樹脂層を伝達して減衰できる構造となっており、電気的特性が改善されたマイクロデバイスモジュールである。
【００４６】
（実施例４）
実施例１と同様に、物質の音響インピーダンスから不要波の反射強度を算出した。
ここで、セラミック基板を構成するアルミナの音響インピーダンスは、３７００×２３００＝８５１０×１０３（ｋｇ／ｍ２ｓ）となる。
【００４７】
図７に示す構造のマイクロデバイスモジュールを想定すると、ＳＡＷチップ端部における不要波の反射強度は、実施例１と同様に８２．７％であり、１７．３％が樹脂層へと伝播していく。樹脂層へ伝播した不要波は、樹脂層とパッケージ基板の界面でほぼ７１％が反射し、残りの２９％がセラミック基板へと透過していく。
上記のようにして、ＳＡＷチップで発生した不要波は、樹脂層を介して外部へと伝播し、ＳＡＷチップ内に残される不要波を低減して、リップル抑制などの電気的抑制の改善をはかることができる。
【００４８】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、ＳＡＷ素子の他、ＭＥＭＳやＦ−ＢＡＲなどの機能素子を有するマイクロデバイスを内蔵したモジュールとすることも可能である。
パッケージ基板の樹脂層や配線を積層させる層数は実施形態に限らず、何層であってもよい。
その他、本発明の観点を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のマイクロデバイスモジュールは、ＳＡＷ素子、ＭＥＭＳあるいはＦ−ＢＡＲなどの機能面に可動部または振動子を持つマイクロデバイスをモジュール化したマイクロデバイスモジュールとして、例えば携帯電話の送受信回路などに用いられるフィルターを構成するモジュールなどに適用できる。
本発明のマイクロデバイスモジュールの製造方法は、ＳＡＷ素子、ＭＥＭＳあるいはＦ−ＢＡＲなどの機能面に可動部または振動子を持つマイクロデバイスをモジュール化したモジュールを製造する方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの模式断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの製造工程を示す模式断面図である。
【図３】図３は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの製造工程を示す模式断面図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの製造工程を示す模式断面図である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態に係るマイクロデバイスモジュールを実装基板に実装した状態を示す模式断面図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例２における挿入損失の測定結果である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例３における群遅延時間の測定結果である。
【図８】図８は本発明の第２実施形態に係るマイクロデバイスモジュールの模式断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１０ｂ…パッケージ基板、１０ａ…基柱、１１…凹部、１２…第１電極、１３…第２電極、１４…第３電極、２０…ＳＡＷ素子、２１…圧電基板、２２…くし型電極部、２３…突起電極、３０…樹脂層、３０ａ…ディスペンサ、３０ｂ…シート状の樹脂、３１…中空部分、４０，４１，４２…電子部品、５０…絶縁基板、５１…配線、５２…ハンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部が形成されたパッケージ基板と、
前記凹部の底面に形成された第１電極と、
前記パッケージ基板の外壁に形成された第２電極と、
機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有し、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、前記凹部内にマウントされたマイクロデバイスと、
前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子が封止されて中空部分が構成されるように、前記凹部を埋め込んで形成された樹脂層と
を有し、前記第２電極により実装基板に実装される
マイクロデバイスモジュール。
【請求項２】
前記パッケージ基板が有機基板である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項３】
前記パッケージ基板の外壁に形成された第３電極をさらに有し、
前記第３電極に電子部品がマウントされている
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項４】
前記凹部の内側面と前記パッケージ基板の側面との距離が０．３ｍｍ以上である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項５】
前記マイクロデバイスの側面と前記凹部の内側面との距離が０．３ｍｍ以下である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項６】
前記パッケージ基板がセラミック基板である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項７】
凹部が形成され、前記凹部の底面に第１電極が形成され、外壁に第２電極が形成されたパッケージ基板の前記凹部内において、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスを、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、マウントする工程と、
前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子を封止して中空部分を構成するように、前記凹部を埋め込んで樹脂層を形成する工程と
を有し、前記第２電極により実装基板に実装されるマイクロデバイスのモジュールを製造する
マイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂層を形成する工程において溶融状態の樹脂を前記凹部内に流しいれる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂層を形成する工程においてシート状の樹脂を所定サイズに切断して前記凹部に配置させ、加熱加圧して前記樹脂を前記凹部内に供給する
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記パッケージ基板として有機基板を用いる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記パッケージ基板として外壁に形成された第３電極をさらに有するパッケージ基板を用い、
前記第３電極に電子部品をマウントする工程をさらに有する
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記パッケージ基板として前記凹部の内側面と前記パッケージ基板の側面との距離が０．３ｍｍ以上であるパッケージ基板を用いる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記マイクロデバイスの側面と前記凹部の内側面との距離が０．３ｍｍ以下となるように前記凹部と前記マイクロデバイスの大きさを設定する
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記パッケージ基板としてセラミック基板を用いる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１】
凹部が形成されたパッケージ基板と、
前記凹部の底面に形成された第１電極と、
前記パッケージ基板の外壁に形成された第２電極と、
機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有し、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、前記凹部内にマウントされたマイクロデバイスと、
前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子が封止されて中空部分が構成されるように、前記凹部を埋め込んで形成された樹脂層と
を有し、前記第２電極により実装基板に実装される
マイクロデバイスモジュール。
【請求項２】
前記パッケージ基板が有機基板である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項３】
前記パッケージ基板の外壁に形成された第３電極をさらに有し、
前記第３電極に電子部品がマウントされている
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項４】
前記凹部の内側面と前記パッケージ基板の側面との距離が０．３ｍｍ以上である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項５】
前記マイクロデバイスの側面と前記凹部の内側面との距離が０．３ｍｍ以下である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項６】
前記パッケージ基板がセラミック基板である
請求項１に記載のマイクロデバイスモジュール。
【請求項７】
凹部が形成され、前記凹部の底面に第１電極が形成され、外壁に第２電極が形成されたパッケージ基板の前記凹部内において、機能面に可動部または振動子が形成された機能素子を有するデバイス基板と、前記機能面側に形成された突起電極とを有するマイクロデバイスを、前記突起電極が前記第１電極に接続し、かつ前記機能面が前記凹部の底面に接しないように、マウントする工程と、
前記機能素子部分を除いて前記マイクロデバイスを被覆し、前記機能素子を封止して中空部分を構成するように、前記凹部を埋め込んで樹脂層を形成する工程と
を有し、前記第２電極により実装基板に実装されるマイクロデバイスのモジュールを製造する
マイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂層を形成する工程において溶融状態の樹脂を前記凹部内に流しいれる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂層を形成する工程においてシート状の樹脂を所定サイズに切断して前記凹部に配置させ、加熱加圧して前記樹脂を前記凹部内に供給する
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記パッケージ基板として有機基板を用いる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記パッケージ基板として外壁に形成された第３電極をさらに有するパッケージ基板を用い、
前記第３電極に電子部品をマウントする工程をさらに有する
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記パッケージ基板として前記凹部の内側面と前記パッケージ基板の側面との距離が０．３ｍｍ以上であるパッケージ基板を用いる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記マイクロデバイスの側面と前記凹部の内側面との距離が０．３ｍｍ以下となるように前記凹部と前記マイクロデバイスの大きさを設定する
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記パッケージ基板としてセラミック基板を用いる
請求項７に記載のマイクロデバイスモジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２７３５８５（Ｐ２００７−２７３５８５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９５２０５（Ｐ２００６−９５２０５）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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