電子装置の製造方法
【課題】本発明は、電子装置の製造方法に関し、電子装置のコストを低減できると共に、電子装置の歩留まりを向上させることのできる電子装置の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板１４に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材６１を形成し、接続部材１６の形成領域に対応する部分の配線基板１１に、第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層６３を形成し、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、配線基板１１と基板１４とを対向配置させ、加熱により金属層６３を溶融させて合金からなる接続部材１６を形成し、接続部材１６により配線基板１１と基板１４とを接続する。
【解決手段】接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板１４に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材６１を形成し、接続部材１６の形成領域に対応する部分の配線基板１１に、第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層６３を形成し、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、配線基板１１と基板１４とを対向配置させ、加熱により金属層６３を溶融させて合金からなる接続部材１６を形成し、接続部材１６により配線基板１１と基板１４とを接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の製造方法に関し、特に、対向配置された２つの基板と、２つの基板を接続する接続部材と、２つの基板及び接続部材により形成された空間に収容される電子部品と、を備えた電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向配置された２つの基板と、２つの基板を接続する接続部材と、２つの基板及び接続部材により形成された空間に収容される電子部品とを備えた電子装置（図１参照）がある。
【０００３】
図１は、従来の電子装置の断面図である。
【０００４】
図１を参照するに、従来の電子装置２００は、配線基板２０１と、基板２０４と、接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６と、電子部品２０８と、外部接続端子２０９とを有する。
【０００５】
配線基板２０１は、シリコンから構成されると共に、凹部２１６及び貫通孔２１７を有した基板本体２１５と、基板本体２１５の表面を覆う絶縁膜２１９と、絶縁膜２１９を介して貫通孔２１７に設けられた貫通電極２２１と、貫通電極２２１の上端と接続されたパッド２２３と、貫通電極２２１の下端と接続された外部接続用パッド２２４と、密着層２２５とを有する。
【０００６】
密着層２２５は、Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の形成領域に対応する部分の絶縁膜２１９に設けられている。密着層２２５は、絶縁膜２１９に、Ｔｉ層２２６と、Ｐｔ層２２７と、Ａｕ層２２８とが順次積層された構成とされている。
【０００７】
基板２０４は、シリコンから構成された板体２３１と、板体２３１の表面を覆う絶縁膜２３２と、密着層２３３とを有する。
【０００８】
密着層２３３は、Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の形成領域に対応する部分の絶縁膜２３２に設けられている。密着層２３３は、絶縁膜２３２に、Ｔｉ層２３４と、Ｐｔ層２３５と、Ａｕ層２３６とが順次積層された構成とされている。
【０００９】
Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６は、配線基板２０１と基板２０４とを接続するためのものである。Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６は、配線基板２０１、基板２０４、及びＡｕ−Ｓｎはんだ２０６により形成される空間２４１を気密するように配置されている。Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の融点は、２８０℃である。Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の厚さは、例えば、４μｍとすることができる。
【００１０】
電子部品２０８は、空間２４１に配置されると共に、パッド２２３に実装されている。これにより、電子部品２０８は、配線基板２０１と電気的に接続されている。電子部品２０８は、３００℃以上の温度で加熱されると破損する虞がある。外部接続用端子２０９は、外部接続用パッド２２４に設けられている。
【００１１】
図２〜図１０は、従来の電子装置の製造工程を示す図である。図２〜図１０において、従来の電子装置２００と同一構成部分には同一符号を付す。
【００１２】
始めに、図２に示す工程では、周知の手法により、配線基板２０１を形成する。次いで、図３に示す工程では、スパッタ法により、絶縁膜２１９上に、Ｔｉ層２２６と、Ｐｔ層２２７と、Ａｕ層２２８とを順次積層して、密着層２２５を形成する。これにより、配線基板２０１が製造される。
【００１３】
次いで、図４に示す工程では、Ａｕ層２２８の上面を覆うように、めっき法によりＡｕ−Ｓｎはんだ２４１（融点は２８０度）を形成する。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１は、先に説明したＡｕ−Ｓｎはんだ２０６の一部となるものである。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１の厚さは、例えば、２μｍとすることができる。
【００１４】
次いで、図５に示す工程では、電子部品２０８をパッド２２３に実装する。次いで、図６に示す工程では、周知の手法により、シリコンから構成された板体２３１の表面を覆うように絶縁膜２３２を形成する。
【００１５】
次いで、図７に示す工程では、スパッタ法により、絶縁膜２３２上に、Ｔｉ層２３４と、Ｐｔ層２３５と、Ａｕ層２３６とを順次積層して、密着層２３３を形成する。これにより、基板２０４が製造される。
【００１６】
次いで、図８に示す工程では、Ａｕ層２３６の上面を覆うように、めっき法によりＡｕ−Ｓｎはんだ２４２（融点は２８０度）を形成する。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４２は、先に説明したＡｕ−Ｓｎはんだ２０６の一部となるものである。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４２の厚さは、例えば、２μｍとすることができる。
【００１７】
次いで、図９に示す工程では、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１とＡｕ−Ｓｎはんだ２４２とが接触するように、図５に示す構造体上に図８に示す構造体を配置し、その後、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２の融点２８０℃よりも高い温度（例えば、３２０℃）により、図５及び図８に示す構造体を加熱することで、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２を溶融させてＡｕ−Ｓｎはんだ２０６を形成して、配線基板２０１と基板２０４とを接続する。これにより、電子部品２０８は、気密された空間２４１に収容される。
【００１８】
次いで、図１０に示す工程では、外部接続用パッド２２４に外部接続用端子２０９を形成する。これにより、従来の電子装置２００が製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１０７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の電子装置２００では、Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の母材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２をめっき法により形成していたため、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２を形成する際に多くの時間が必要となり、電子装置２００の製造コストが増加してしまうという問題があった。特に、接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６の厚さを厚くしたい場合、上記問題が顕著となる。
【００２０】
また、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２を溶融させる際、高い温度（例えば、３２０℃）で加熱する必要があるため、熱の影響によりパッド２２３、貫通電極２２１、外部接続用パッド２２４、及びパッド電子部品２０８が破損して、電子装置２００の歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【００２１】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、電子装置のコストを低減できると共に、電子装置の歩留まりを向上させることのできる電子装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対して対向配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板と接触すると共に、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する接続部材と、前記第１及び第２の基板と前記接続部材とにより形成される空間と、前記空間に収容された電子部品と、を備えた電子装置の製造方法であって、前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第１の基板に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材を形成する金属部材形成工程と、前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第２の基板に、前記第１の金属よりも融点が低く、かつ前記第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層を形成する金属層形成工程と、前記金属部材と前記金属層とが接触するように、前記第１の基板と前記第２の基板とを対向配置させ、前記金属層のみが溶融する温度で前記金属部材及び前記金属層を加熱して前記合金からなる前記接続部材を形成し、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する基板接続工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法が提供される。
【００２３】
本発明によれば、接続部材の形成領域に対応する部分の第１の基板に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材（接続部材の母材）を形成することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだをめっき法により形成する場合と比較して、短時間で金属部材を形成することが可能となるため、電子装置のコストを低減することができる。また、接続部材の厚さを容易に厚くすることができる。
【００２４】
また、接続部材の形成領域に対応する部分の第２の基板に、金属部材を構成する第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層を形成し、金属部材と金属層とが接触するように、第１の基板と第２の基板とを対向配置させ、金属層のみが溶融する温度で金属部材及び金属層を加熱して合金からなる接続部材を形成し、第１の基板と第２の基板とを接続することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ（融点が２８０℃）を溶融させる際の温度（例えば、３２０℃）よりも低い温度（例えば、３００℃以下の温度）の加熱により、第１の基板と第２の基板とを接続することが可能となる。
【００２５】
これにより、第１の基板と第２の基板とを接続する際の熱の影響により、第１の基板及び／又は第２の基板に設けられた配線パターン（例えば、パッド、貫通電極、配線等）及び電子部品が破損することがなくなるため、電子装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電子装置のコストを低減できると共に、電子装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の断面図である。
【００２９】
図１１を参照するに、第１の実施の形態の電子装置１０は、第２の基板である配線基板１１と、第１の基板である基板１４と、接続部材１６と、空間１８と、電子部品１９と、外部接続端子２１とを有する。
【００３０】
配線基板１１は、基板本体２５と、絶縁膜２６と、貫通電極２８と、パッド２９と、外部接続用パッド３１と、密着層３２とを有する。
【００３１】
基板本体２５は、板状とされており、貫通孔３３を有する。基板本体２５の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。
【００３２】
例えば、電子部品１９の材料がシリコンの場合、基板本体２５の材料としてシリコンを用いるとよい。これにより、配線基板１１と電子部品１９との間の熱膨張係数の差を緩和することが可能となるため、配線基板１１と電子部品１９との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体２５の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【００３３】
図１では、基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて図示している。本実施の形態では、基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、基板本体２５の材料としてガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミックを用いる場合、絶縁膜２６は不要となる。
【００３４】
絶縁膜２６は、基板本体２５の表面（貫通孔３３の側面に対応する部分の基板本体２５の面も含む）を覆うように、基板本体２５に設けられている。絶縁膜２６としては、例えば、酸化膜を用いることができる。絶縁膜２６として酸化膜を用いる場合、絶縁膜２６の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００３５】
貫通電極２８は、絶縁膜２６が形成された貫通孔３３に設けられている。貫通電極２８の上端面は、絶縁膜２６の面２６Ａ（電子部品が実装される側の絶縁膜２６の面）と略面一とされている。貫通電極２８の下端面は、絶縁膜２６の面２６Ｂ（外部接続端子２１が配設される側の絶縁膜２６の面）と略面一とされている。貫通電極２８の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００３６】
パッド２９は、絶縁膜２６の面２６Ａ及び貫通電極２８の上端面に設けられている。これにより、パッド２９は、貫通電極２８と接続されている。パッド２９の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００３７】
外部接続用パッド３１は、絶縁膜２６の面２６Ｂ及び貫通電極２８の下端面に設けられている。これにより、外部接続用パッド３１は、貫通電極２８と接続されると共に、貫通電極２８を介して、パッドと電気的に接続されている。外部接続用パッド３１の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００３８】
密着層３２は、電子部品１９が収容される領域を囲むように、絶縁膜２６の面２６Ａに設けられている。密着層３２は、絶縁膜２６の面２６Ａ上に、Ｔｉ層３５（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層３６（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層３７（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層した構成とされている。
【００３９】
基板１４は、電子部品１９が実装された配線基板１１の上方に配置されており、接続部材１６を介して、配線基板１１と接続されている。基板１４は、基板本体３９と、絶縁膜４１と、密着層４２とを有する。
【００４０】
基板本体３９は、板状とされている。基板本体３９の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。
【００４１】
例えば、基板本体２５の材料としてシリコンを用いる場合、基板本体３９の材料としてシリコンを用いるとよい。これにより、配線基板１１と基板１４との間の熱膨張係数の差を緩和することが可能となるため、配線基板１１と基板１４との間の接続信頼性を向上できる。基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体３９の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【００４２】
図１では、基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて図示している。本実施の形態では、基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、基板本体３９の材料としてガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミックを用いる場合、絶縁膜４１は不要となる。
【００４３】
絶縁膜４１は、基板本体３９の表面を覆うように、基板本体３９に形成されている。絶縁膜４１としては、例えば、酸化膜を用いることができる。絶縁膜４１として酸化膜を用いた場合、絶縁膜４１の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００４４】
密着層４２は、絶縁膜４１の面４１Ａ（配線基板１１と対向する側の絶縁膜４１の面）を覆うように設けられている。密着層４２は、絶縁膜４１の面４１Ａに、Ｔｉ層４３（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層４４（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層４５（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層した構成とされている。
【００４５】
接続部材１６は、Ａｕ層３７，４５と接触するように、Ａｕ層３７とＡｕ層４５との間に設けられている。接続部材１６は、電子部品１９を囲むように配置されている。つまり、接続部材１６は、額縁形状とされている。接続部材１６は、配線基板１１と基板１４とを接続するための部材である。接続部材１６としては、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。接続部材１６としてＡｕ−Ｉｎ合金を用いた場合、接続部材１６の厚さは、例えば、１５μｍとすることができる。
【００４６】
空間１８は、配線基板１１、基板１４、及び電子部品１９により形成されている。空間１８は、電子部品１９を収容するための気密された空間である。空間１８の圧力は、必要に応じて（電子部品１９の特性に応じて）、低圧（真空）にしてもよい。また、ガスを導入した状態で空間１８を気密してもよい。
【００４７】
電子部品１９は、パッド２９に実装されている。これにより、電子部品１９は、配線基板１１と電気的に接続されている。電子部品１９としては、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサ、発光ダーオード、半導体チップ等を用いることができる。このような電子部品１９は、３００℃以上の温度で加熱されると破損する虞がある。
【００４８】
外部接続端子２１は、外部接続用パッド３１に設けられている。外部接続端子２１は、電子部品１９と電気的に接続されている。外部接続端子２１は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と接続される端子である。外部接続端子２１としては、例えば、はんだボールを用いることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態の電子装置１０では、第２の基板として配線基板１１を用いると共に、第１の基板として基板１４を用いた場合を例に挙げて説明したが、第２の基板として基板１４を用いると共に、第１の基板として配線基板１１を用いてもよい。言い換えれば、貫通電極２８、電子部品１９が実装されるパッド２９、及び外部接続用パッド３１は、第１の基板に設けてもよいし、第２の基板に設けてもよい。
【００５０】
図１２は、本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係る電子装置の断面図である。図１２において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５１】
図１２を参照するに、第１の実施の形態の第１変形例の電子装置５０は、第１の実施の形態の電子装置１０に設けられた基板１４の代わりに、基板５１を設けた以外は電子装置１０と同様に構成される。
【００５２】
基板５１は、電子部品１９と対向する部分の密着層４２を除去した以外は基板１４と同様に構成される。
【００５３】
このように、電子部品１９と対向する部分の密着層４２を除去することにより、空間１８の高さを高くすることが可能となるため、高さの高い電子部品１９を空間１８に収容することができる。
【００５４】
図１３は、本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る電子装置の断面図である。図１３において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５５】
図１３を参照するに、第１の実施の形態の第２変形例の電子装置５５は、第１の実施の形態の電子装置１０に設けられた配線基板１１の代わりに、配線基板５６を設けた以外は電子装置１０と同様に構成される。
【００５６】
配線基板５６は、配線基板１１に設けられた基板本体２５の代わりに、電子部品１９の一部を収容する凹部５８を有した基板本体５７を設けた以外は配線基板１１と同様に構成される。凹部５８の深さは、電子部品１９の高さに応じて適宜選択することができる。
【００５７】
このように、配線基板５６に電子部品１９の一部を収容するための凹部５８を配線基板５６に設けることにより、高さの高い電子部品１９を空間１８に収容することができる。
【００５８】
なお、第１の実施の形態の第２変形例の電子装置５５において、基板本体５７に凹部５８を形成する代わりに、基板本体３９に凹部５８を形成してもよい。また、基板本体３９，５７の両方に凹部を形成してもよい。さらに、第１の実施の形態の第２変形例の電子装置５５において、電子部品１９と対向する部分の密着層４２を除去してもよい。
【００５９】
図１４〜図２４は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図である。図２５は、図１６に示す構造体を平面視した図であり、図２６は、図２５に示す構造体のＡ−Ａ線方向の断面図である。図１４〜図２６において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６０】
図１４〜図２６を参照して、第１の実施の形態の電子装置１０の製造方法について説明する。なお、本実施の形態の電子装置１０の製造方法では、基板本体２５，３９の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【００６１】
始めに、図１４に示す工程では、基板本体３９に、基板本体３９の表面を覆う絶縁膜４１を形成する。基板本体３９の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体３９の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。絶縁膜４１としては、例えば、酸化膜を用いることができる。基板本体３９の材料がシリコンの場合、絶縁膜４１は、例えば、基板本体３９を熱酸化することで形成することができる。絶縁膜４１として酸化膜を用いた場合、絶縁膜４１の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００６２】
次いで、図１５に示す工程では、図１４に示す構造体に設けられた絶縁膜４１の面４１Ａに、Ｔｉ層４３（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層４４（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層４５（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層することで密着層４２を形成する。これにより、密着層４２を備えた基板１４が製造される。具体的には、例えば、スパッタ法により、絶縁膜４１の面４１Ａに、Ｔｉ層４３と、Ｐｔ層４４と、Ａｕ層４５とを順次積層させることで密着層４２を形成する。
【００６３】
次いで、図１６に示す工程では、接続部材１６（図１１参照）の形成領域に対応する部分のＡｕ層４５に、ワイヤボンディング法により、第１の金属からなる金属部材６１を形成する（金属部材形成工程）。金属部材６１は、接続部材１６の母材となる部材である。第１の金属としては、例えば、Ａｕ（融点は１０６４．４℃）、Ｃｕ（融点は１０８３℃）、Ａｇ（融点は９６１℃）のうちのいずれかを用いることができる。
【００６４】
このように、第１の金属として、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇを用いることにより、ワイヤボンディング装置を用いて、Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤ、及びＡｇワイヤを形成することが可能となる。これにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置１０のコストを低減することができる。また、電子部品１９の高さに応じて、接続部材１６の厚さを容易に厚くすることができる。
【００６５】
ここで、図２５及び図２６を参照して、金属部材６１について説明する。図２５に示すように、金属部材６１として金属ワイヤを用いる場合、金属部材６１は、例えば、ワイヤボンディング装置を用いて、密着層４２の外周部に額縁形状となるようにステッチボンディングすることで形成する。また、金属ワイヤの直径は、例えば、１５μｍ〜３０μｍとすることができる。
【００６６】
なお、図１６及び図２５では、金属部材６１を１本の金属ワイヤにより構成した場合を例に挙げて図示したが、複数本の金属ワイヤにより金属部材６１を構成してもよい。このように、複数本の金属ワイヤにより金属部材６１を構成することにより、接続部材１６の厚さが厚くなるため、空間１８の高さを高くすることができる。これにより、空間１８に高さの高い電子部品１９を収容することができる。
【００６７】
次いで、図１７に示す工程では、周知の手法により、基板本体２５に、絶縁膜２６、貫通電極２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１を形成する。基板本体２５の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体２５の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。絶縁膜２６としては、例えば、酸化膜を用いることができる。絶縁膜２６として酸化膜を用いる場合、例えば、基板本体２５を熱酸化することで酸化膜を形成する。絶縁膜２６として酸化膜を用いた場合、絶縁膜２６の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。貫通電極２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１は、例えば、めっき法により形成することができる。貫通電極２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００６８】
次いで、図１８に示す工程では、図１７に示す構造体に設けられた絶縁膜２６の面２６Ａを覆うように、Ｔｉ層３５（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層３６（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層３７（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層して、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を形成する。Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２は、後述する図２０に示す工程において、その一部がエッチングされることにより、密着層３２となる積層膜である。
【００６９】
次いで、図１９に示す工程では、接続部材１６（図１１参照）の形成領域に対応する部分のＡｕ層３７に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を給電層とする電解めっき法により、第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金（接続部材１６となる合金）を形成する第２の金属からなる金属層６３を形成する（金属層形成工程）。
【００７０】
具体的には、Ａｕ層３７上に、接続部材１６の形成領域に対応する部分のＡｕ層３７を露出する開口部を有しためっき用レジスト膜（図示せず）を形成し、次いで、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を給電層とする電解めっき法により、Ａｕ層３７上にめっき膜（金属層６３の母材）を析出成長させ、その後、めっき用レジスト膜を除去することで金属層６３を形成する。
【００７１】
金属層６３は、後述する図２３に示す工程（基板接続工程）において、加熱により溶融させられることで、金属部材６１と反応して接続部材１６となる合金を形成するための金属層である。したがって、金属層６３の融点は、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び配線基板１１に実装された電子部品１９が破損しない温度（具体的には、３００℃以下）が好ましい。金属層６３の融点が３００℃以下となるような第２の金属としては、例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）又はＳｎ（融点は２３１．９７℃）を用いることができる。
【００７２】
このように、金属層６３の材料となる第２の金属として、融点が３００℃以下とされたＩｎ（融点は１５６．６℃）又はＳｎ（融点は２３１．９７℃）を用いることにより、配線基板１１と基板１４とを接続する図２３に示す工程（基板接続工程）において、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び配線基板１１に実装された電子部品１９が破損することを防止できる。
【００７３】
金属部材６１として直径が１５μｍ〜３０μｍのＡｕワイヤを用いると共に、第２の金属としてＩｎを用いた場合の金属層６３の厚さは、例えば、２μｍにすることができる。
【００７４】
ここで、金属部材６１の材料となる第１の金属と、金属層６３の材料となる第２の金属との組み合わせ、及びこれらの組み合わせにより形成される合金について説明する。
【００７５】
第１の金属がＡｕの場合、第２の金属としては、例えば、Ｉｎを用いることができる。この場合、合金としては、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））が形成される。第１の金属がＣｕの場合、第２の金属としては、例えば、Ｓｎを用いることができる。この場合、合金としては、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））が形成される。
【００７６】
第１の金属がＡｇの場合、第２の金属としては、例えば、ＳｎやＩｎを用いることができる。第２の金属としてＳｎを用いた場合、合金としては、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）が形成される。第２の金属としてＩｎを用いた場合、合金としては、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）が形成される。
【００７７】
次いで、図２０に示す工程では、エッチングにより、金属層６３が形成されていない部分の不要なＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を除去して、Ｔｉ層３５（例えば、厚さ０．１μｍ）、Ｐｔ層３６（例えば、厚さ０．２μｍ）、及びＡｕ層３７（例えば、厚さ０．５μｍ）が積層された密着層３２を形成する。これにより、配線基板１１が形成される。
【００７８】
次いで、図２１に示す工程では、配線基板１１に設けられたパッド２９に、電子部品１９を実装する。電子部品１９としては、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサ、発光ダーオード、半導体チップ等を用いることができる。このような電子部品１９は、３００℃以上の温度で加熱されると破損する虞がある。
【００７９】
次いで、図２２に示す工程では、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、金属層６３が形成されると共に、電子部品１９が実装された配線基板１１と、金属部材１６が形成された基板１４とを対向配置させる。
【００８０】
次いで、図２３に示す工程では、図２２に示す構造体を、金属層６３のみが溶融する温度で加熱して、金属部材６１と金属層６３とを反応させて、接続部材１６となる合金を形成し、接続部材１６により配線基板１１と基板１４とを接続する（図２２及び図２３に示す工程が「基板接続工程」に相当する）。これにより、配線基板１１、基板１４、及び接続部材１６により気密された空間１８が形成される。
【００８１】
接続部材１６を構成する合金としては、後述する図２４に示す工程（外部接続端子形成工程）において、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いるとよい。具体的には、例えば、外部接続端子２１としてはんだボールを用いた場合（この場合の外部接続端子形成工程の処理温度は２４５℃）、接続部材１６を構成する合金としては、再溶融温度が２６０℃以上の合金を用いるとよい。
【００８２】
具体的には、接続部材１６としては、例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。
【００８３】
このように、接続部材１６を構成する合金として、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いることにより、後述する図２４に示す工程（外部接続端子形成工程）において、配線基板１１と基板１４とを接続する接続部材１６が再溶融することを防止できる。
【００８４】
次いで、図２４に示す工程では、図２３に示す構造体に設けられた外部接続用パッド３１に外部接続端子２１を形成する（外部接続端子形成工程）。これにより、第１の実施の形態の電子装置１０が製造される。外部接続端子２１としては、例えば、はんだボールを用いることができる。外部接続端子２１としてはんだボールを形成する場合の処理温度としては、例えば、２４５℃を用いることができる。
【００８５】
本実施の形態の電子装置によれば、接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板１４に、ワイヤボンディング法により第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）からなる金属部材６１（接続部材１６の母材）を形成することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置１０のコストを低減することができる。また、電子部品１９の高さに応じて、接続部材１６の厚さを容易に厚くすることができる。
【００８６】
また、接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板１４に、金属部材６１を構成する第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属（例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）、Ｓｎ（融点は２３１．９７℃））からなる金属層６３を形成し、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、配線基板１１と基板１４とを対向配置させ、金属層６３のみが溶融する温度で金属部材６１及び金属層６３を加熱して合金（例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃）、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃））からなる接続部材１６を形成し、配線基板１１と基板１４とを接続することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ（融点は２８０℃）を溶融させる際の温度（例えば、３２０℃）よりも低い温度（例えば、３００℃以下の温度）の加熱により、配線基板１１と基板１４とを接続することが可能となる。
【００８７】
これにより、配線基板１１と基板１４とを接続する際の熱の影響により、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び電子部品１９が破損することがなくなるため、電子装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
さらに、接続部材１６を構成する合金として、外部接続端子２１を形成するときの温度（例えば、２４５℃）よりも高い再溶融温度を有する合金（例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃））を用いることにより、外部接続端子形成工程（図２４に示す工程）において、配線基板１１と基板１４とを接続する接続部材１６が再溶融することを防止できる。
【００８９】
図２７は、他の金属部材の例を示す図であり、図２８は、図２７に示す構造体を平面視した図である。図２７及び図２８において、先に説明した基板１４と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９０】
なお、本実施の形態の電子装置１０の製造方法では、金属部材６１として金属ワイヤを用いた場合を例に挙げて説明したが、金属部材６１の代わりに、ワイヤボンディング法により、基板１４に、図２７及び図２８に示すようなバンプからなる金属部材７１を複数形成し、その後、先に説明した図１７〜図２４に示す工程と同様な処理を行うことにより、電子装置１０を製造してもよい。この場合、本実施の形態の電子装置１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００９１】
金属部材７１の材料としては、先に説明した金属部材６１の材料と同様な金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）を用いることができる。また、図２７及び図２８では、金属部材７１を２列で配置した場合を例に挙げて図示したが、金属部材７１を配置する際の列の数はこれに限定されない。金属部材７１を配置する際の列の数は、１列でもよいし、２列以上でもよい。金属部材７１を配置する際の列の数は、接続部材１６の厚さに応じて適宜選択することができる。
【００９２】
また、本実施の形態の第１及び第２変形例の電子装置５０，５５は、第１の実施の形態の電子装置１０と同様な手法により製造することが可能であり、第１の実施の形態の電子装置１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００９３】
（第２の実施の形態）
図２９は、本発明の第２の実施の形態の電子装置の断面図である。図２９において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９４】
図２９を参照するに、第２の実施の形態の電子装置８０は、第１の基板である配線基板８１と、第２の基板である枠状とされた基板８２と、接続部材１６と、電子部品８４，８５と、空間８６と、外部接続端子２１とを有する。
【００９５】
配線基板８１は、第１の実施の形態で説明した配線基板１１（図１１参照）に設けられた基板本体２５に、電子部品８５を収容する凹部８７を形成した以外は、配線基板１１と同様に構成される。凹部８７の深さは、電子部品８５の大きさにより適宜選択することができる。電子部品８５の高さが８０μｍの場合、凹部８７の深さは、例えば、１００μｍとすることができる。
【００９６】
基板８２は、枠状とされた基板本体８８と、基板本体８８の表面を覆う絶縁膜４１と、絶縁膜４１の面４１Ａ（接続部材１６と対向する側の絶縁膜４１の面）に設けられた密着層４２とを有する。基板本体８８の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。基板本体８８の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体２５の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【００９７】
図２９では、基板本体８８の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて図示している。本実施の形態では、基板本体８８の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、基板本体８８の材料としてガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミックを用いる場合、絶縁膜４１は不要となる。
【００９８】
接続部材１６は、Ａｕ層３７，４５と接触するように、Ａｕ層３７とＡｕ層４５との間に設けられている。接続部材１６は、電子部品８４を囲むように配置されている。つまり、接続部材１６は、額縁形状とされている。接続部材１６は、配線基板８１と基板８２とを接続するための部材である。接続部材１６としては、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃）、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃）、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。接続部材１６としてＡｕ−Ｉｎ合金を用いた場合、接続部材１６の厚さは、例えば、１５μｍとすることができる。
【００９９】
電子部品８４は、配線基板８１に設けられたパッド２９に実装されている。これにより、電子部品８４は、配線基板８１と電気的に接続されている。電子部品８４は、電子部品８４の下方に配置された電子部品８５と電気的に接続されている。電子部品８４としては、例えば、電子部品８５の特性を調整する部品を用いることができる。具体的には、電子部品８５が加速度センサの場合、電子部品８４としては、例えば、加速度センサのアンプ或いは加速度センサのドライバとして機能する部品を用いることができる。
【０１００】
電子部品８５は、電子部品８４の下方に形成された凹部８７に収容されている。電子部品８５は、電子部品８４と電気的接続されている。電子部品８４としては、例えば、加速度センサを用いることができる。
【０１０１】
空間８６は、開放された空間であり、配線基板８１、基板８２、及び接続部材１６により形成されている。空間８６は、電子部品８４を収容するための空間である。外部接続端子２１は、配線基板８１に設けられた外部接続用パッド３１に配設されている。
【０１０２】
図３０は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る電子装置の断面図である。図３０において、第２の実施の形態の電子装置８０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１０３】
図３０を参照するに、第２の実施の形態の変形例の電子装置９５は、第２の実施の形態の電子装置８０の構成に、さらに蓋体９６を設けると共に、基板本体８８に設けられた絶縁膜４１の一部を除去（蓋体９６の配設領域に対応する部分の絶縁膜４１を除去）した以外は、電子装置８０と同様に構成される。
【０１０４】
蓋体９６は、板状とされた基板であり、基板本体８８上に配置されている。蓋体９６は、陽極接合により、基板本体８８に接合されている。これにより、配線基板８１、基板８２、接続部材１６、及び蓋体９６により形成される空間８６は、気密されている。蓋体９６の材料としては、例えば、シリコンやガラス等を用いることができる。蓋体９６の材料としてシリコンを用いた場合、蓋体９６の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【０１０５】
図３１〜図３８は、本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図である。図３１〜図３８において、第２の実施の形態の電子装置８０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１０６】
図３１〜図３８を参照して、第２の実施の形態の電子装置８０の製造方法について説明する。始めに、図３１に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１７及び図１８に示す工程と同様な手法により、配線基板８１を形成する。凹部８７は、例えば、絶縁膜２６を形成する前に、基板本体２５をエッチングすることで形成する。
【０１０７】
次いで、図３２に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す工程と同様な手法により、接続部材１６（図２９参照）の形成領域に対応する部分のＡｕ層３７に、ワイヤボンディング法により、第１の金属からなる金属部材６１を形成する（金属部材形成工程）。金属部材６１は、接続部材１６の母材となる部材である。第１の金属としては、例えば、Ａｕ（融点は１０６４．４℃）、Ｃｕ（融点は１０８３℃）、Ａｇ（融点は９６１℃）のうちのいずれかを用いることができる。
【０１０８】
このように、第１の金属として、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇを用いることにより、ワイヤボンディング装置を用いて、Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤ、及びＡｇワイヤを形成することが可能となる。これにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置８０のコストを低減することができる。
【０１０９】
次いで、図３３に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１４及び図１５に示す工程と同様な処理を行うことにより、基板８２を形成する。
【０１１０】
次いで、図３４に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１９に示す工程と同様な処理を行うことにより、接続部材１９の形成領域に対応する部分のＡｕ層４５に、第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金（接続部材１６となる合金）を形成する第２の金属からなる金属層６３を形成する（金属層形成工程）。第２の金属としては、例えば、第１の実施の形態で説明した融点が３００℃以下とされた金属（例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）、Ｓｎ（融点は２３１．９７℃））を用いることができる。金属部材６１として直径が１５μｍ〜３０μｍのＡｕワイヤを用いると共に、第２の金属としてＩｎを用いた場合の金属層６３の厚さは、例えば、２μｍにすることができる。
【０１１１】
次いで、図３５に示す工程では、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、電子部品８４，８５が実装されていない配線基板８１と基板８２とを対向配置させる。
【０１１２】
次いで、図３６に示す工程では、図３５に示す構造体を、金属層６３のみが溶融する温度で加熱して、溶融した金属部材６１と金属層６３とを反応させて、接続部材１６となる合金を形成し、接続部材１６により、電子部品８４，８５が実装されていない配線基板８１と基板８２とを接続する（図３５及び図３６に示す工程が「基板接続工程」に相当する）。これにより、配線基板８１、基板８２、及び接続部材１６により、開放された空間８６が形成される。
【０１１３】
このように、電子部品８４，８５が実装されていない配線基板８１と基板８２とを接続することにより、電子部品８４，８５が基板接続工程における熱の影響を受けることがなくなるため、電子部品８４，８５が破損することを防止できる。
【０１１４】
接続部材１６を構成する合金としては、後述する図３８に示す工程（外部接続端子形成工程）において、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いるとよい。具体的には、例えば、外部接続端子２１としてはんだボールを用いた場合（この場合の外部接続端子形成工程の処理温度は２４５℃）、接続部材１６を構成する合金としては、再溶融温度が２６０℃以上の合金を用いるとよい。
【０１１５】
具体的には、接続部材１６としては、例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。
【０１１６】
このように、接続部材１６を構成する合金として、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いることにより、後述する図３８に示す工程（外部接続端子形成工程）において、配線基板８１と基板８２とを接続する接続部材１６が再溶融することを防止できる。また、配線基板８１に設けられた貫通ビア２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１が破損することがなくなるため、電子装置８０の歩留まりを向上させることができる。
【０１１７】
次いで、図３７に示す工程では、電子部品８４を電子部品８５に実装し、その後、電子部品８５が実装された電子部品８４をパッド２９に実装する。これにより、電子部品８４，８５は、配線基板８１と電気的に接続される。電子部品８５として、加速度センサを用いた場合、電子部品８４としては、例えば、加速度センサのアンプ或いは加速度センサのドライバとして機能する部品を用いることができる。
【０１１８】
次いで、図３８に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図２４に示す工程と同様な処理を行うことで、図３７に示す構造体に設けられた外部接続用パッド３１に外部接続端子２１を形成する（外部接続端子形成工程）。これにより、第２の実施の形態の電子装置８０が製造される。外部接続端子２１としては、例えば、はんだボールを用いることができる。外部接続端子２１としてはんだボールを形成する場合の処理温度としては、例えば、２４５℃を用いることができる。
【０１１９】
本実施の形態の電子装置によれば、接続部材１６の形成領域に対応する部分の配線基板８１に、ワイヤボンディング法により第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）からなる金属部材６１（接続部材１６の母材）を形成することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置８０のコストを低減することができる。
【０１２０】
また、接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板８２に、金属部材６１を構成する第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属（例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）、Ｓｎ（融点は２３１．９７℃））からなる金属層６３を形成し、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、配線基板８１と基板８２とを対向配置させ、金属層６３のみが溶融する温度で金属部材６１及び金属層６３を加熱して合金（例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃））からなる接続部材１６を形成し、配線基板８１と基板８２とを接続することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ（融点は２８０℃）を溶融させる際の温度（例えば、３２０℃）よりも低い温度（例えば、３００℃以下の温度）の加熱により、配線基板８１と基板８２とを接続することが可能となる。
【０１２１】
これにより、配線基板８１と基板８２とを接続する際の熱の影響により、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び電子部品１９が破損することがなくなるため、電子装置８０の歩留まりを向上させることができる。
【０１２２】
さらに、接続部材１６により、配線基板８１と基板８２とを接続後に、配線基板８１に設けられたパッド２９に電子部品８４，８５を実装することにより、電子部品８４，８５が基板接続工程における熱の影響を受けることがなくなるため、電子部品８４，８５の破損を防止することができる。
【０１２３】
なお、本実施の形態の電子装置８０の製造方法では、金属ワイヤからなる金属部材６１を用いて接続部材１６を形成することで、配線基板８１と基板８２とを接続したが、金属部材６１の代わりに、図２７及び図２８において説明したバンプからなる金属部材７１を複数設けて、接続部材１６を形成してもよい。この場合、本実施の形態の電子装置８０と同様な効果を得ることができる。
【０１２４】
また、第２の実施の形態の変形例の電子装置９５は、図３３に示す工程において、蓋体９６を基板本体８８に陽極接合させるか、或いは、図３７に示す工程において、蓋体９６を基板本体８８に陽極接合させる工程を別途設ける以外は、第２の実施の形態の電子装置８０の製造方法と同様な処理を行うことで製造できる。
【０１２５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、電子装置の製造方法に関し、特に、対向配置された２つの基板と、２つの基板を接続する接続部材と、２つの基板及び接続部材により形成された空間に収容される電子部品と、を備えた電子部品の製造方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】従来の電子装置の断面図である。
【図２】従来の電子装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３】従来の電子装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図４】従来の電子装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図５】従来の電子装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図６】従来の電子装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図７】従来の電子装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図８】従来の電子装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図９】従来の電子装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図１０】従来の電子装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係る電子装置の断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る電子装置の断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１０）である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１１）である。
【図２５】図１６に示す構造体を平面視した図である。
【図２６】図２５に示す構造体のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図２７】他の金属部材の例を示す図である。
【図２８】図２７に示す構造体を平面視した図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る電子装置の断面図である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図３４】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図３６】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図３７】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図３８】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その８）である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０，５０，５５，８０，９５ 電子装置
１１，５６，８１ 配線基板
１４，５１，８２ 基板
１６ 接続部材
１８，８６ 空間
１９，８４，８５ 電子部品
２１ 外部接続端子
２５，３９，５７，８８ 基板本体
２６，４１ 絶縁膜
２６Ａ，２６Ｂ，４１Ａ 面
２８ 貫通電極
２９ パッド
３１ 外部接続用パッド
３２，４２ 密着層
３３ 貫通孔
３５，４３ Ｔｉ層
３６，４４ Ｐｔ層
３７，４５ Ａｕ層
５８，８７ 凹部
６１，７１ 金属部材
６２ Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜
６３ 金属層
９６ 蓋体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の製造方法に関し、特に、対向配置された２つの基板と、２つの基板を接続する接続部材と、２つの基板及び接続部材により形成された空間に収容される電子部品と、を備えた電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向配置された２つの基板と、２つの基板を接続する接続部材と、２つの基板及び接続部材により形成された空間に収容される電子部品とを備えた電子装置（図１参照）がある。
【０００３】
図１は、従来の電子装置の断面図である。
【０００４】
図１を参照するに、従来の電子装置２００は、配線基板２０１と、基板２０４と、接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６と、電子部品２０８と、外部接続端子２０９とを有する。
【０００５】
配線基板２０１は、シリコンから構成されると共に、凹部２１６及び貫通孔２１７を有した基板本体２１５と、基板本体２１５の表面を覆う絶縁膜２１９と、絶縁膜２１９を介して貫通孔２１７に設けられた貫通電極２２１と、貫通電極２２１の上端と接続されたパッド２２３と、貫通電極２２１の下端と接続された外部接続用パッド２２４と、密着層２２５とを有する。
【０００６】
密着層２２５は、Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の形成領域に対応する部分の絶縁膜２１９に設けられている。密着層２２５は、絶縁膜２１９に、Ｔｉ層２２６と、Ｐｔ層２２７と、Ａｕ層２２８とが順次積層された構成とされている。
【０００７】
基板２０４は、シリコンから構成された板体２３１と、板体２３１の表面を覆う絶縁膜２３２と、密着層２３３とを有する。
【０００８】
密着層２３３は、Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の形成領域に対応する部分の絶縁膜２３２に設けられている。密着層２３３は、絶縁膜２３２に、Ｔｉ層２３４と、Ｐｔ層２３５と、Ａｕ層２３６とが順次積層された構成とされている。
【０００９】
Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６は、配線基板２０１と基板２０４とを接続するためのものである。Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６は、配線基板２０１、基板２０４、及びＡｕ−Ｓｎはんだ２０６により形成される空間２４１を気密するように配置されている。Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の融点は、２８０℃である。Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の厚さは、例えば、４μｍとすることができる。
【００１０】
電子部品２０８は、空間２４１に配置されると共に、パッド２２３に実装されている。これにより、電子部品２０８は、配線基板２０１と電気的に接続されている。電子部品２０８は、３００℃以上の温度で加熱されると破損する虞がある。外部接続用端子２０９は、外部接続用パッド２２４に設けられている。
【００１１】
図２〜図１０は、従来の電子装置の製造工程を示す図である。図２〜図１０において、従来の電子装置２００と同一構成部分には同一符号を付す。
【００１２】
始めに、図２に示す工程では、周知の手法により、配線基板２０１を形成する。次いで、図３に示す工程では、スパッタ法により、絶縁膜２１９上に、Ｔｉ層２２６と、Ｐｔ層２２７と、Ａｕ層２２８とを順次積層して、密着層２２５を形成する。これにより、配線基板２０１が製造される。
【００１３】
次いで、図４に示す工程では、Ａｕ層２２８の上面を覆うように、めっき法によりＡｕ−Ｓｎはんだ２４１（融点は２８０度）を形成する。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１は、先に説明したＡｕ−Ｓｎはんだ２０６の一部となるものである。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１の厚さは、例えば、２μｍとすることができる。
【００１４】
次いで、図５に示す工程では、電子部品２０８をパッド２２３に実装する。次いで、図６に示す工程では、周知の手法により、シリコンから構成された板体２３１の表面を覆うように絶縁膜２３２を形成する。
【００１５】
次いで、図７に示す工程では、スパッタ法により、絶縁膜２３２上に、Ｔｉ層２３４と、Ｐｔ層２３５と、Ａｕ層２３６とを順次積層して、密着層２３３を形成する。これにより、基板２０４が製造される。
【００１６】
次いで、図８に示す工程では、Ａｕ層２３６の上面を覆うように、めっき法によりＡｕ−Ｓｎはんだ２４２（融点は２８０度）を形成する。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４２は、先に説明したＡｕ−Ｓｎはんだ２０６の一部となるものである。Ａｕ−Ｓｎはんだ２４２の厚さは、例えば、２μｍとすることができる。
【００１７】
次いで、図９に示す工程では、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１とＡｕ−Ｓｎはんだ２４２とが接触するように、図５に示す構造体上に図８に示す構造体を配置し、その後、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２の融点２８０℃よりも高い温度（例えば、３２０℃）により、図５及び図８に示す構造体を加熱することで、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２を溶融させてＡｕ−Ｓｎはんだ２０６を形成して、配線基板２０１と基板２０４とを接続する。これにより、電子部品２０８は、気密された空間２４１に収容される。
【００１８】
次いで、図１０に示す工程では、外部接続用パッド２２４に外部接続用端子２０９を形成する。これにより、従来の電子装置２００が製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１０７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の電子装置２００では、Ａｕ−Ｓｎはんだ２０６の母材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２をめっき法により形成していたため、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２を形成する際に多くの時間が必要となり、電子装置２００の製造コストが増加してしまうという問題があった。特に、接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６の厚さを厚くしたい場合、上記問題が顕著となる。
【００２０】
また、Ａｕ−Ｓｎはんだ２４１，２４２を溶融させる際、高い温度（例えば、３２０℃）で加熱する必要があるため、熱の影響によりパッド２２３、貫通電極２２１、外部接続用パッド２２４、及びパッド電子部品２０８が破損して、電子装置２００の歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【００２１】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、電子装置のコストを低減できると共に、電子装置の歩留まりを向上させることのできる電子装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対して対向配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板と接触すると共に、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する接続部材と、前記第１及び第２の基板と前記接続部材とにより形成される空間と、前記空間に収容された電子部品と、を備えた電子装置の製造方法であって、前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第１の基板に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材を形成する金属部材形成工程と、前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第２の基板に、前記第１の金属よりも融点が低く、かつ前記第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層を形成する金属層形成工程と、前記金属部材と前記金属層とが接触するように、前記第１の基板と前記第２の基板とを対向配置させ、前記金属層のみが溶融する温度で前記金属部材及び前記金属層を加熱して前記合金からなる前記接続部材を形成し、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する基板接続工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法が提供される。
【００２３】
本発明によれば、接続部材の形成領域に対応する部分の第１の基板に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材（接続部材の母材）を形成することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだをめっき法により形成する場合と比較して、短時間で金属部材を形成することが可能となるため、電子装置のコストを低減することができる。また、接続部材の厚さを容易に厚くすることができる。
【００２４】
また、接続部材の形成領域に対応する部分の第２の基板に、金属部材を構成する第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層を形成し、金属部材と金属層とが接触するように、第１の基板と第２の基板とを対向配置させ、金属層のみが溶融する温度で金属部材及び金属層を加熱して合金からなる接続部材を形成し、第１の基板と第２の基板とを接続することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ（融点が２８０℃）を溶融させる際の温度（例えば、３２０℃）よりも低い温度（例えば、３００℃以下の温度）の加熱により、第１の基板と第２の基板とを接続することが可能となる。
【００２５】
これにより、第１の基板と第２の基板とを接続する際の熱の影響により、第１の基板及び／又は第２の基板に設けられた配線パターン（例えば、パッド、貫通電極、配線等）及び電子部品が破損することがなくなるため、電子装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電子装置のコストを低減できると共に、電子装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の断面図である。
【００２９】
図１１を参照するに、第１の実施の形態の電子装置１０は、第２の基板である配線基板１１と、第１の基板である基板１４と、接続部材１６と、空間１８と、電子部品１９と、外部接続端子２１とを有する。
【００３０】
配線基板１１は、基板本体２５と、絶縁膜２６と、貫通電極２８と、パッド２９と、外部接続用パッド３１と、密着層３２とを有する。
【００３１】
基板本体２５は、板状とされており、貫通孔３３を有する。基板本体２５の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。
【００３２】
例えば、電子部品１９の材料がシリコンの場合、基板本体２５の材料としてシリコンを用いるとよい。これにより、配線基板１１と電子部品１９との間の熱膨張係数の差を緩和することが可能となるため、配線基板１１と電子部品１９との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体２５の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【００３３】
図１では、基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて図示している。本実施の形態では、基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、基板本体２５の材料としてガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミックを用いる場合、絶縁膜２６は不要となる。
【００３４】
絶縁膜２６は、基板本体２５の表面（貫通孔３３の側面に対応する部分の基板本体２５の面も含む）を覆うように、基板本体２５に設けられている。絶縁膜２６としては、例えば、酸化膜を用いることができる。絶縁膜２６として酸化膜を用いる場合、絶縁膜２６の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００３５】
貫通電極２８は、絶縁膜２６が形成された貫通孔３３に設けられている。貫通電極２８の上端面は、絶縁膜２６の面２６Ａ（電子部品が実装される側の絶縁膜２６の面）と略面一とされている。貫通電極２８の下端面は、絶縁膜２６の面２６Ｂ（外部接続端子２１が配設される側の絶縁膜２６の面）と略面一とされている。貫通電極２８の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００３６】
パッド２９は、絶縁膜２６の面２６Ａ及び貫通電極２８の上端面に設けられている。これにより、パッド２９は、貫通電極２８と接続されている。パッド２９の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００３７】
外部接続用パッド３１は、絶縁膜２６の面２６Ｂ及び貫通電極２８の下端面に設けられている。これにより、外部接続用パッド３１は、貫通電極２８と接続されると共に、貫通電極２８を介して、パッドと電気的に接続されている。外部接続用パッド３１の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００３８】
密着層３２は、電子部品１９が収容される領域を囲むように、絶縁膜２６の面２６Ａに設けられている。密着層３２は、絶縁膜２６の面２６Ａ上に、Ｔｉ層３５（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層３６（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層３７（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層した構成とされている。
【００３９】
基板１４は、電子部品１９が実装された配線基板１１の上方に配置されており、接続部材１６を介して、配線基板１１と接続されている。基板１４は、基板本体３９と、絶縁膜４１と、密着層４２とを有する。
【００４０】
基板本体３９は、板状とされている。基板本体３９の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。
【００４１】
例えば、基板本体２５の材料としてシリコンを用いる場合、基板本体３９の材料としてシリコンを用いるとよい。これにより、配線基板１１と基板１４との間の熱膨張係数の差を緩和することが可能となるため、配線基板１１と基板１４との間の接続信頼性を向上できる。基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体３９の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【００４２】
図１では、基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて図示している。本実施の形態では、基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、基板本体３９の材料としてガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミックを用いる場合、絶縁膜４１は不要となる。
【００４３】
絶縁膜４１は、基板本体３９の表面を覆うように、基板本体３９に形成されている。絶縁膜４１としては、例えば、酸化膜を用いることができる。絶縁膜４１として酸化膜を用いた場合、絶縁膜４１の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００４４】
密着層４２は、絶縁膜４１の面４１Ａ（配線基板１１と対向する側の絶縁膜４１の面）を覆うように設けられている。密着層４２は、絶縁膜４１の面４１Ａに、Ｔｉ層４３（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層４４（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層４５（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層した構成とされている。
【００４５】
接続部材１６は、Ａｕ層３７，４５と接触するように、Ａｕ層３７とＡｕ層４５との間に設けられている。接続部材１６は、電子部品１９を囲むように配置されている。つまり、接続部材１６は、額縁形状とされている。接続部材１６は、配線基板１１と基板１４とを接続するための部材である。接続部材１６としては、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。接続部材１６としてＡｕ−Ｉｎ合金を用いた場合、接続部材１６の厚さは、例えば、１５μｍとすることができる。
【００４６】
空間１８は、配線基板１１、基板１４、及び電子部品１９により形成されている。空間１８は、電子部品１９を収容するための気密された空間である。空間１８の圧力は、必要に応じて（電子部品１９の特性に応じて）、低圧（真空）にしてもよい。また、ガスを導入した状態で空間１８を気密してもよい。
【００４７】
電子部品１９は、パッド２９に実装されている。これにより、電子部品１９は、配線基板１１と電気的に接続されている。電子部品１９としては、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサ、発光ダーオード、半導体チップ等を用いることができる。このような電子部品１９は、３００℃以上の温度で加熱されると破損する虞がある。
【００４８】
外部接続端子２１は、外部接続用パッド３１に設けられている。外部接続端子２１は、電子部品１９と電気的に接続されている。外部接続端子２１は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と接続される端子である。外部接続端子２１としては、例えば、はんだボールを用いることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態の電子装置１０では、第２の基板として配線基板１１を用いると共に、第１の基板として基板１４を用いた場合を例に挙げて説明したが、第２の基板として基板１４を用いると共に、第１の基板として配線基板１１を用いてもよい。言い換えれば、貫通電極２８、電子部品１９が実装されるパッド２９、及び外部接続用パッド３１は、第１の基板に設けてもよいし、第２の基板に設けてもよい。
【００５０】
図１２は、本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係る電子装置の断面図である。図１２において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５１】
図１２を参照するに、第１の実施の形態の第１変形例の電子装置５０は、第１の実施の形態の電子装置１０に設けられた基板１４の代わりに、基板５１を設けた以外は電子装置１０と同様に構成される。
【００５２】
基板５１は、電子部品１９と対向する部分の密着層４２を除去した以外は基板１４と同様に構成される。
【００５３】
このように、電子部品１９と対向する部分の密着層４２を除去することにより、空間１８の高さを高くすることが可能となるため、高さの高い電子部品１９を空間１８に収容することができる。
【００５４】
図１３は、本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る電子装置の断面図である。図１３において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５５】
図１３を参照するに、第１の実施の形態の第２変形例の電子装置５５は、第１の実施の形態の電子装置１０に設けられた配線基板１１の代わりに、配線基板５６を設けた以外は電子装置１０と同様に構成される。
【００５６】
配線基板５６は、配線基板１１に設けられた基板本体２５の代わりに、電子部品１９の一部を収容する凹部５８を有した基板本体５７を設けた以外は配線基板１１と同様に構成される。凹部５８の深さは、電子部品１９の高さに応じて適宜選択することができる。
【００５７】
このように、配線基板５６に電子部品１９の一部を収容するための凹部５８を配線基板５６に設けることにより、高さの高い電子部品１９を空間１８に収容することができる。
【００５８】
なお、第１の実施の形態の第２変形例の電子装置５５において、基板本体５７に凹部５８を形成する代わりに、基板本体３９に凹部５８を形成してもよい。また、基板本体３９，５７の両方に凹部を形成してもよい。さらに、第１の実施の形態の第２変形例の電子装置５５において、電子部品１９と対向する部分の密着層４２を除去してもよい。
【００５９】
図１４〜図２４は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図である。図２５は、図１６に示す構造体を平面視した図であり、図２６は、図２５に示す構造体のＡ−Ａ線方向の断面図である。図１４〜図２６において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６０】
図１４〜図２６を参照して、第１の実施の形態の電子装置１０の製造方法について説明する。なお、本実施の形態の電子装置１０の製造方法では、基板本体２５，３９の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【００６１】
始めに、図１４に示す工程では、基板本体３９に、基板本体３９の表面を覆う絶縁膜４１を形成する。基板本体３９の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。基板本体３９の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体３９の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。絶縁膜４１としては、例えば、酸化膜を用いることができる。基板本体３９の材料がシリコンの場合、絶縁膜４１は、例えば、基板本体３９を熱酸化することで形成することができる。絶縁膜４１として酸化膜を用いた場合、絶縁膜４１の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００６２】
次いで、図１５に示す工程では、図１４に示す構造体に設けられた絶縁膜４１の面４１Ａに、Ｔｉ層４３（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層４４（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層４５（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層することで密着層４２を形成する。これにより、密着層４２を備えた基板１４が製造される。具体的には、例えば、スパッタ法により、絶縁膜４１の面４１Ａに、Ｔｉ層４３と、Ｐｔ層４４と、Ａｕ層４５とを順次積層させることで密着層４２を形成する。
【００６３】
次いで、図１６に示す工程では、接続部材１６（図１１参照）の形成領域に対応する部分のＡｕ層４５に、ワイヤボンディング法により、第１の金属からなる金属部材６１を形成する（金属部材形成工程）。金属部材６１は、接続部材１６の母材となる部材である。第１の金属としては、例えば、Ａｕ（融点は１０６４．４℃）、Ｃｕ（融点は１０８３℃）、Ａｇ（融点は９６１℃）のうちのいずれかを用いることができる。
【００６４】
このように、第１の金属として、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇを用いることにより、ワイヤボンディング装置を用いて、Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤ、及びＡｇワイヤを形成することが可能となる。これにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置１０のコストを低減することができる。また、電子部品１９の高さに応じて、接続部材１６の厚さを容易に厚くすることができる。
【００６５】
ここで、図２５及び図２６を参照して、金属部材６１について説明する。図２５に示すように、金属部材６１として金属ワイヤを用いる場合、金属部材６１は、例えば、ワイヤボンディング装置を用いて、密着層４２の外周部に額縁形状となるようにステッチボンディングすることで形成する。また、金属ワイヤの直径は、例えば、１５μｍ〜３０μｍとすることができる。
【００６６】
なお、図１６及び図２５では、金属部材６１を１本の金属ワイヤにより構成した場合を例に挙げて図示したが、複数本の金属ワイヤにより金属部材６１を構成してもよい。このように、複数本の金属ワイヤにより金属部材６１を構成することにより、接続部材１６の厚さが厚くなるため、空間１８の高さを高くすることができる。これにより、空間１８に高さの高い電子部品１９を収容することができる。
【００６７】
次いで、図１７に示す工程では、周知の手法により、基板本体２５に、絶縁膜２６、貫通電極２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１を形成する。基板本体２５の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。基板本体２５の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体２５の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。絶縁膜２６としては、例えば、酸化膜を用いることができる。絶縁膜２６として酸化膜を用いる場合、例えば、基板本体２５を熱酸化することで酸化膜を形成する。絶縁膜２６として酸化膜を用いた場合、絶縁膜２６の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。貫通電極２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１は、例えば、めっき法により形成することができる。貫通電極２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００６８】
次いで、図１８に示す工程では、図１７に示す構造体に設けられた絶縁膜２６の面２６Ａを覆うように、Ｔｉ層３５（例えば、厚さ０．１μｍ）と、Ｐｔ層３６（例えば、厚さ０．２μｍ）と、Ａｕ層３７（例えば、厚さ０．５μｍ）とを順次積層して、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を形成する。Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２は、後述する図２０に示す工程において、その一部がエッチングされることにより、密着層３２となる積層膜である。
【００６９】
次いで、図１９に示す工程では、接続部材１６（図１１参照）の形成領域に対応する部分のＡｕ層３７に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を給電層とする電解めっき法により、第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金（接続部材１６となる合金）を形成する第２の金属からなる金属層６３を形成する（金属層形成工程）。
【００７０】
具体的には、Ａｕ層３７上に、接続部材１６の形成領域に対応する部分のＡｕ層３７を露出する開口部を有しためっき用レジスト膜（図示せず）を形成し、次いで、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を給電層とする電解めっき法により、Ａｕ層３７上にめっき膜（金属層６３の母材）を析出成長させ、その後、めっき用レジスト膜を除去することで金属層６３を形成する。
【００７１】
金属層６３は、後述する図２３に示す工程（基板接続工程）において、加熱により溶融させられることで、金属部材６１と反応して接続部材１６となる合金を形成するための金属層である。したがって、金属層６３の融点は、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び配線基板１１に実装された電子部品１９が破損しない温度（具体的には、３００℃以下）が好ましい。金属層６３の融点が３００℃以下となるような第２の金属としては、例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）又はＳｎ（融点は２３１．９７℃）を用いることができる。
【００７２】
このように、金属層６３の材料となる第２の金属として、融点が３００℃以下とされたＩｎ（融点は１５６．６℃）又はＳｎ（融点は２３１．９７℃）を用いることにより、配線基板１１と基板１４とを接続する図２３に示す工程（基板接続工程）において、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び配線基板１１に実装された電子部品１９が破損することを防止できる。
【００７３】
金属部材６１として直径が１５μｍ〜３０μｍのＡｕワイヤを用いると共に、第２の金属としてＩｎを用いた場合の金属層６３の厚さは、例えば、２μｍにすることができる。
【００７４】
ここで、金属部材６１の材料となる第１の金属と、金属層６３の材料となる第２の金属との組み合わせ、及びこれらの組み合わせにより形成される合金について説明する。
【００７５】
第１の金属がＡｕの場合、第２の金属としては、例えば、Ｉｎを用いることができる。この場合、合金としては、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））が形成される。第１の金属がＣｕの場合、第２の金属としては、例えば、Ｓｎを用いることができる。この場合、合金としては、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））が形成される。
【００７６】
第１の金属がＡｇの場合、第２の金属としては、例えば、ＳｎやＩｎを用いることができる。第２の金属としてＳｎを用いた場合、合金としては、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）が形成される。第２の金属としてＩｎを用いた場合、合金としては、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）が形成される。
【００７７】
次いで、図２０に示す工程では、エッチングにより、金属層６３が形成されていない部分の不要なＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜６２を除去して、Ｔｉ層３５（例えば、厚さ０．１μｍ）、Ｐｔ層３６（例えば、厚さ０．２μｍ）、及びＡｕ層３７（例えば、厚さ０．５μｍ）が積層された密着層３２を形成する。これにより、配線基板１１が形成される。
【００７８】
次いで、図２１に示す工程では、配線基板１１に設けられたパッド２９に、電子部品１９を実装する。電子部品１９としては、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサ、発光ダーオード、半導体チップ等を用いることができる。このような電子部品１９は、３００℃以上の温度で加熱されると破損する虞がある。
【００７９】
次いで、図２２に示す工程では、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、金属層６３が形成されると共に、電子部品１９が実装された配線基板１１と、金属部材１６が形成された基板１４とを対向配置させる。
【００８０】
次いで、図２３に示す工程では、図２２に示す構造体を、金属層６３のみが溶融する温度で加熱して、金属部材６１と金属層６３とを反応させて、接続部材１６となる合金を形成し、接続部材１６により配線基板１１と基板１４とを接続する（図２２及び図２３に示す工程が「基板接続工程」に相当する）。これにより、配線基板１１、基板１４、及び接続部材１６により気密された空間１８が形成される。
【００８１】
接続部材１６を構成する合金としては、後述する図２４に示す工程（外部接続端子形成工程）において、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いるとよい。具体的には、例えば、外部接続端子２１としてはんだボールを用いた場合（この場合の外部接続端子形成工程の処理温度は２４５℃）、接続部材１６を構成する合金としては、再溶融温度が２６０℃以上の合金を用いるとよい。
【００８２】
具体的には、接続部材１６としては、例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。
【００８３】
このように、接続部材１６を構成する合金として、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いることにより、後述する図２４に示す工程（外部接続端子形成工程）において、配線基板１１と基板１４とを接続する接続部材１６が再溶融することを防止できる。
【００８４】
次いで、図２４に示す工程では、図２３に示す構造体に設けられた外部接続用パッド３１に外部接続端子２１を形成する（外部接続端子形成工程）。これにより、第１の実施の形態の電子装置１０が製造される。外部接続端子２１としては、例えば、はんだボールを用いることができる。外部接続端子２１としてはんだボールを形成する場合の処理温度としては、例えば、２４５℃を用いることができる。
【００８５】
本実施の形態の電子装置によれば、接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板１４に、ワイヤボンディング法により第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）からなる金属部材６１（接続部材１６の母材）を形成することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置１０のコストを低減することができる。また、電子部品１９の高さに応じて、接続部材１６の厚さを容易に厚くすることができる。
【００８６】
また、接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板１４に、金属部材６１を構成する第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属（例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）、Ｓｎ（融点は２３１．９７℃））からなる金属層６３を形成し、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、配線基板１１と基板１４とを対向配置させ、金属層６３のみが溶融する温度で金属部材６１及び金属層６３を加熱して合金（例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃）、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃））からなる接続部材１６を形成し、配線基板１１と基板１４とを接続することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ（融点は２８０℃）を溶融させる際の温度（例えば、３２０℃）よりも低い温度（例えば、３００℃以下の温度）の加熱により、配線基板１１と基板１４とを接続することが可能となる。
【００８７】
これにより、配線基板１１と基板１４とを接続する際の熱の影響により、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び電子部品１９が破損することがなくなるため、電子装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
さらに、接続部材１６を構成する合金として、外部接続端子２１を形成するときの温度（例えば、２４５℃）よりも高い再溶融温度を有する合金（例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃））を用いることにより、外部接続端子形成工程（図２４に示す工程）において、配線基板１１と基板１４とを接続する接続部材１６が再溶融することを防止できる。
【００８９】
図２７は、他の金属部材の例を示す図であり、図２８は、図２７に示す構造体を平面視した図である。図２７及び図２８において、先に説明した基板１４と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９０】
なお、本実施の形態の電子装置１０の製造方法では、金属部材６１として金属ワイヤを用いた場合を例に挙げて説明したが、金属部材６１の代わりに、ワイヤボンディング法により、基板１４に、図２７及び図２８に示すようなバンプからなる金属部材７１を複数形成し、その後、先に説明した図１７〜図２４に示す工程と同様な処理を行うことにより、電子装置１０を製造してもよい。この場合、本実施の形態の電子装置１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００９１】
金属部材７１の材料としては、先に説明した金属部材６１の材料と同様な金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）を用いることができる。また、図２７及び図２８では、金属部材７１を２列で配置した場合を例に挙げて図示したが、金属部材７１を配置する際の列の数はこれに限定されない。金属部材７１を配置する際の列の数は、１列でもよいし、２列以上でもよい。金属部材７１を配置する際の列の数は、接続部材１６の厚さに応じて適宜選択することができる。
【００９２】
また、本実施の形態の第１及び第２変形例の電子装置５０，５５は、第１の実施の形態の電子装置１０と同様な手法により製造することが可能であり、第１の実施の形態の電子装置１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００９３】
（第２の実施の形態）
図２９は、本発明の第２の実施の形態の電子装置の断面図である。図２９において、第１の実施の形態の電子装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９４】
図２９を参照するに、第２の実施の形態の電子装置８０は、第１の基板である配線基板８１と、第２の基板である枠状とされた基板８２と、接続部材１６と、電子部品８４，８５と、空間８６と、外部接続端子２１とを有する。
【００９５】
配線基板８１は、第１の実施の形態で説明した配線基板１１（図１１参照）に設けられた基板本体２５に、電子部品８５を収容する凹部８７を形成した以外は、配線基板１１と同様に構成される。凹部８７の深さは、電子部品８５の大きさにより適宜選択することができる。電子部品８５の高さが８０μｍの場合、凹部８７の深さは、例えば、１００μｍとすることができる。
【００９６】
基板８２は、枠状とされた基板本体８８と、基板本体８８の表面を覆う絶縁膜４１と、絶縁膜４１の面４１Ａ（接続部材１６と対向する側の絶縁膜４１の面）に設けられた密着層４２とを有する。基板本体８８の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミック等を用いることができる。基板本体８８の材料としてシリコンを用いた場合、基板本体２５の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【００９７】
図２９では、基板本体８８の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて図示している。本実施の形態では、基板本体８８の材料としてシリコンを用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、基板本体８８の材料としてガラス、絶縁樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、セラミックを用いる場合、絶縁膜４１は不要となる。
【００９８】
接続部材１６は、Ａｕ層３７，４５と接触するように、Ａｕ層３７とＡｕ層４５との間に設けられている。接続部材１６は、電子部品８４を囲むように配置されている。つまり、接続部材１６は、額縁形状とされている。接続部材１６は、配線基板８１と基板８２とを接続するための部材である。接続部材１６としては、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃）、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃）、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。接続部材１６としてＡｕ−Ｉｎ合金を用いた場合、接続部材１６の厚さは、例えば、１５μｍとすることができる。
【００９９】
電子部品８４は、配線基板８１に設けられたパッド２９に実装されている。これにより、電子部品８４は、配線基板８１と電気的に接続されている。電子部品８４は、電子部品８４の下方に配置された電子部品８５と電気的に接続されている。電子部品８４としては、例えば、電子部品８５の特性を調整する部品を用いることができる。具体的には、電子部品８５が加速度センサの場合、電子部品８４としては、例えば、加速度センサのアンプ或いは加速度センサのドライバとして機能する部品を用いることができる。
【０１００】
電子部品８５は、電子部品８４の下方に形成された凹部８７に収容されている。電子部品８５は、電子部品８４と電気的接続されている。電子部品８４としては、例えば、加速度センサを用いることができる。
【０１０１】
空間８６は、開放された空間であり、配線基板８１、基板８２、及び接続部材１６により形成されている。空間８６は、電子部品８４を収容するための空間である。外部接続端子２１は、配線基板８１に設けられた外部接続用パッド３１に配設されている。
【０１０２】
図３０は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る電子装置の断面図である。図３０において、第２の実施の形態の電子装置８０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１０３】
図３０を参照するに、第２の実施の形態の変形例の電子装置９５は、第２の実施の形態の電子装置８０の構成に、さらに蓋体９６を設けると共に、基板本体８８に設けられた絶縁膜４１の一部を除去（蓋体９６の配設領域に対応する部分の絶縁膜４１を除去）した以外は、電子装置８０と同様に構成される。
【０１０４】
蓋体９６は、板状とされた基板であり、基板本体８８上に配置されている。蓋体９６は、陽極接合により、基板本体８８に接合されている。これにより、配線基板８１、基板８２、接続部材１６、及び蓋体９６により形成される空間８６は、気密されている。蓋体９６の材料としては、例えば、シリコンやガラス等を用いることができる。蓋体９６の材料としてシリコンを用いた場合、蓋体９６の厚さは、例えば、２００μｍとすることができる。
【０１０５】
図３１〜図３８は、本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図である。図３１〜図３８において、第２の実施の形態の電子装置８０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１０６】
図３１〜図３８を参照して、第２の実施の形態の電子装置８０の製造方法について説明する。始めに、図３１に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１７及び図１８に示す工程と同様な手法により、配線基板８１を形成する。凹部８７は、例えば、絶縁膜２６を形成する前に、基板本体２５をエッチングすることで形成する。
【０１０７】
次いで、図３２に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す工程と同様な手法により、接続部材１６（図２９参照）の形成領域に対応する部分のＡｕ層３７に、ワイヤボンディング法により、第１の金属からなる金属部材６１を形成する（金属部材形成工程）。金属部材６１は、接続部材１６の母材となる部材である。第１の金属としては、例えば、Ａｕ（融点は１０６４．４℃）、Ｃｕ（融点は１０８３℃）、Ａｇ（融点は９６１℃）のうちのいずれかを用いることができる。
【０１０８】
このように、第１の金属として、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇを用いることにより、ワイヤボンディング装置を用いて、Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤ、及びＡｇワイヤを形成することが可能となる。これにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置８０のコストを低減することができる。
【０１０９】
次いで、図３３に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１４及び図１５に示す工程と同様な処理を行うことにより、基板８２を形成する。
【０１１０】
次いで、図３４に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１９に示す工程と同様な処理を行うことにより、接続部材１９の形成領域に対応する部分のＡｕ層４５に、第１の金属よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金（接続部材１６となる合金）を形成する第２の金属からなる金属層６３を形成する（金属層形成工程）。第２の金属としては、例えば、第１の実施の形態で説明した融点が３００℃以下とされた金属（例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）、Ｓｎ（融点は２３１．９７℃））を用いることができる。金属部材６１として直径が１５μｍ〜３０μｍのＡｕワイヤを用いると共に、第２の金属としてＩｎを用いた場合の金属層６３の厚さは、例えば、２μｍにすることができる。
【０１１１】
次いで、図３５に示す工程では、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、電子部品８４，８５が実装されていない配線基板８１と基板８２とを対向配置させる。
【０１１２】
次いで、図３６に示す工程では、図３５に示す構造体を、金属層６３のみが溶融する温度で加熱して、溶融した金属部材６１と金属層６３とを反応させて、接続部材１６となる合金を形成し、接続部材１６により、電子部品８４，８５が実装されていない配線基板８１と基板８２とを接続する（図３５及び図３６に示す工程が「基板接続工程」に相当する）。これにより、配線基板８１、基板８２、及び接続部材１６により、開放された空間８６が形成される。
【０１１３】
このように、電子部品８４，８５が実装されていない配線基板８１と基板８２とを接続することにより、電子部品８４，８５が基板接続工程における熱の影響を受けることがなくなるため、電子部品８４，８５が破損することを防止できる。
【０１１４】
接続部材１６を構成する合金としては、後述する図３８に示す工程（外部接続端子形成工程）において、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いるとよい。具体的には、例えば、外部接続端子２１としてはんだボールを用いた場合（この場合の外部接続端子形成工程の処理温度は２４５℃）、接続部材１６を構成する合金としては、再溶融温度が２６０℃以上の合金を用いるとよい。
【０１１５】
具体的には、接続部材１６としては、例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃）等を用いることができる。
【０１１６】
このように、接続部材１６を構成する合金として、外部接続端子２１を形成するときの温度よりも高い再溶融温度を有する合金を用いることにより、後述する図３８に示す工程（外部接続端子形成工程）において、配線基板８１と基板８２とを接続する接続部材１６が再溶融することを防止できる。また、配線基板８１に設けられた貫通ビア２８、パッド２９、及び外部接続用パッド３１が破損することがなくなるため、電子装置８０の歩留まりを向上させることができる。
【０１１７】
次いで、図３７に示す工程では、電子部品８４を電子部品８５に実装し、その後、電子部品８５が実装された電子部品８４をパッド２９に実装する。これにより、電子部品８４，８５は、配線基板８１と電気的に接続される。電子部品８５として、加速度センサを用いた場合、電子部品８４としては、例えば、加速度センサのアンプ或いは加速度センサのドライバとして機能する部品を用いることができる。
【０１１８】
次いで、図３８に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図２４に示す工程と同様な処理を行うことで、図３７に示す構造体に設けられた外部接続用パッド３１に外部接続端子２１を形成する（外部接続端子形成工程）。これにより、第２の実施の形態の電子装置８０が製造される。外部接続端子２１としては、例えば、はんだボールを用いることができる。外部接続端子２１としてはんだボールを形成する場合の処理温度としては、例えば、２４５℃を用いることができる。
【０１１９】
本実施の形態の電子装置によれば、接続部材１６の形成領域に対応する部分の配線基板８１に、ワイヤボンディング法により第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）からなる金属部材６１（接続部材１６の母材）を形成することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ２０６をめっき法により形成する場合と比較して、短時間で多くの量の金属部材６１を形成することが可能となるため、電子装置８０のコストを低減することができる。
【０１２０】
また、接続部材１６の形成領域に対応する部分の基板８２に、金属部材６１を構成する第１の金属（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）よりも融点が低く、かつ第１の金属と合金を形成する第２の金属（例えば、Ｉｎ（融点は１５６．６℃）、Ｓｎ（融点は２３１．９７℃））からなる金属層６３を形成し、金属部材６１と金属層６３とが接触するように、配線基板８１と基板８２とを対向配置させ、金属層６３のみが溶融する温度で金属部材６１及び金属層６３を加熱して合金（例えば、Ａｕ−Ｉｎ合金（例えば、ＡｕＩｎ２（再溶融温度は４９５℃））、Ｃｕ−Ｓｎ合金（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５（再溶融温度は４１５℃））、Ａｇ−Ｓｎ合金（再溶融温度は６００℃）、Ａｇ−Ｉｎ合金（再溶融温度は８８０℃））からなる接続部材１６を形成し、配線基板８１と基板８２とを接続することにより、従来の接続部材であるＡｕ−Ｓｎはんだ（融点は２８０℃）を溶融させる際の温度（例えば、３２０℃）よりも低い温度（例えば、３００℃以下の温度）の加熱により、配線基板８１と基板８２とを接続することが可能となる。
【０１２１】
これにより、配線基板８１と基板８２とを接続する際の熱の影響により、貫通電極２８、パッド２９、外部接続用パッド３１、及び電子部品１９が破損することがなくなるため、電子装置８０の歩留まりを向上させることができる。
【０１２２】
さらに、接続部材１６により、配線基板８１と基板８２とを接続後に、配線基板８１に設けられたパッド２９に電子部品８４，８５を実装することにより、電子部品８４，８５が基板接続工程における熱の影響を受けることがなくなるため、電子部品８４，８５の破損を防止することができる。
【０１２３】
なお、本実施の形態の電子装置８０の製造方法では、金属ワイヤからなる金属部材６１を用いて接続部材１６を形成することで、配線基板８１と基板８２とを接続したが、金属部材６１の代わりに、図２７及び図２８において説明したバンプからなる金属部材７１を複数設けて、接続部材１６を形成してもよい。この場合、本実施の形態の電子装置８０と同様な効果を得ることができる。
【０１２４】
また、第２の実施の形態の変形例の電子装置９５は、図３３に示す工程において、蓋体９６を基板本体８８に陽極接合させるか、或いは、図３７に示す工程において、蓋体９６を基板本体８８に陽極接合させる工程を別途設ける以外は、第２の実施の形態の電子装置８０の製造方法と同様な処理を行うことで製造できる。
【０１２５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、電子装置の製造方法に関し、特に、対向配置された２つの基板と、２つの基板を接続する接続部材と、２つの基板及び接続部材により形成された空間に収容される電子部品と、を備えた電子部品の製造方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】従来の電子装置の断面図である。
【図２】従来の電子装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３】従来の電子装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図４】従来の電子装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図５】従来の電子装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図６】従来の電子装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図７】従来の電子装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図８】従来の電子装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図９】従来の電子装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図１０】従来の電子装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係る電子装置の断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る電子装置の断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１０）である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１１）である。
【図２５】図１６に示す構造体を平面視した図である。
【図２６】図２５に示す構造体のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図２７】他の金属部材の例を示す図である。
【図２８】図２７に示す構造体を平面視した図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る電子装置の断面図である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図３４】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図３６】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図３７】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図３８】本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の製造工程を示す図（その８）である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０，５０，５５，８０，９５ 電子装置
１１，５６，８１ 配線基板
１４，５１，８２ 基板
１６ 接続部材
１８，８６ 空間
１９，８４，８５ 電子部品
２１ 外部接続端子
２５，３９，５７，８８ 基板本体
２６，４１ 絶縁膜
２６Ａ，２６Ｂ，４１Ａ 面
２８ 貫通電極
２９ パッド
３１ 外部接続用パッド
３２，４２ 密着層
３３ 貫通孔
３５，４３ Ｔｉ層
３６，４４ Ｐｔ層
３７，４５ Ａｕ層
５８，８７ 凹部
６１，７１ 金属部材
６２ Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層膜
６３ 金属層
９６ 蓋体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板に対して対向配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板と接触すると共に、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する接続部材と、前記第１及び第２の基板と前記接続部材とにより形成される空間と、前記空間に収容された電子部品と、を備えた電子装置の製造方法であって、
前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第１の基板に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材を形成する金属部材形成工程と、
前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第２の基板に、前記第１の金属よりも融点が低く、かつ前記第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属部材と前記金属層とが接触するように、前記第１の基板と前記第２の基板とを対向配置させ、前記金属層のみが溶融する温度で前記金属部材及び前記金属層を加熱して前記合金からなる前記接続部材を形成し、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する基板接続工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１の金属は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属は、Ｉｎ又はＳｎであることを特徴とする請求項１又は２記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記合金は、Ａｕ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ａｇ−Ｓｎ合金、Ａｇ−Ｉｎ合金のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の基板は、前記電子部品が実装されるパッドと、前記パッドと電気的に接続された外部接続用パッドとを有することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の基板は、前記電子部品が実装されるパッドと、前記パッドと電気的に接続された外部接続用パッドとを有することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。
【請求項７】
前記外部接続用パッドに外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程を有し、
前記合金の再溶融温度は、前記外部接続端子を形成するときの温度よりも高いことを特徴とする請求項５又は６記載の電子装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の基板及び／又は前記第２の基板に、凹部を形成することを特徴とする請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。-
【請求項９】
前記第１の基板又は前記第２の基板の形状は、枠状であることを特徴とする請求項１ないし８のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板に対して対向配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板と接触すると共に、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する接続部材と、前記第１及び第２の基板と前記接続部材とにより形成される空間と、前記空間に収容された電子部品と、を備えた電子装置の製造方法であって、
前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第１の基板に、ワイヤボンディング法により第１の金属からなる金属部材を形成する金属部材形成工程と、
前記接続部材の形成領域に対応する部分の前記第２の基板に、前記第１の金属よりも融点が低く、かつ前記第１の金属と合金を形成する第２の金属からなる金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属部材と前記金属層とが接触するように、前記第１の基板と前記第２の基板とを対向配置させ、前記金属層のみが溶融する温度で前記金属部材及び前記金属層を加熱して前記合金からなる前記接続部材を形成し、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する基板接続工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１の金属は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の金属は、Ｉｎ又はＳｎであることを特徴とする請求項１又は２記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記合金は、Ａｕ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ａｇ−Ｓｎ合金、Ａｇ−Ｉｎ合金のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の基板は、前記電子部品が実装されるパッドと、前記パッドと電気的に接続された外部接続用パッドとを有することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の基板は、前記電子部品が実装されるパッドと、前記パッドと電気的に接続された外部接続用パッドとを有することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。
【請求項７】
前記外部接続用パッドに外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程を有し、
前記合金の再溶融温度は、前記外部接続端子を形成するときの温度よりも高いことを特徴とする請求項５又は６記載の電子装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の基板及び／又は前記第２の基板に、凹部を形成することを特徴とする請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。-
【請求項９】
前記第１の基板又は前記第２の基板の形状は、枠状であることを特徴とする請求項１ないし８のうち、いずれか１項記載の電子装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公開番号】特開２００９−２６００４９（Ｐ２００９−２６００４９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０７５８２（Ｐ２００８−１０７５８２）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
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