説明

電子部品、及びその製造方法

【課題】機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品において、封止層の機能部への侵入を防止し、当該機能部が動作できるような空間を、電子部品のサイズを大型化させることなく形成する。
【解決方法】配線基板の主面上において、機能性素子の機能部と対向する領域に撥水層を形成し、封止層を形成する際のその構成樹脂が、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に流入するのを抑制して、これらの間に前記機能部が動作できるための空間を形成するようにして、電子部品を構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェットプリンターのヘッド、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロスコープ、及び弾性表面波フィルタ装置などのいわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)と呼ばれる機能性素子は、これらを電気的に制御すべく、所定の配線や導電性パッドなどの導電層が形成されてなる配線基板上に、導電性バンプを介し、導電層と電気的に接続するようにしてフリップチップ接続し、上記機能性素子と配線基板とが一体となった電子部品の形態として構成される。
【0003】
この際、上記電子部品には、主としてフリップチップ接合部を保護し、さらには機能性素子の機能部を保護するために、例えば熱硬化性の樹脂からなる封止層が形成される。しかしながら、封止層が機能性素子の機能部にまで達すると、当該機能部が動作するために必要な空間を確保することができなくなってしまう。このような観点から、封止層が機能性素子の機能部にまで到達することなく、当該機能部が動作するために必要な空間を確保すべく種々の試みがなされている。
【0004】
例えば、特許文献1では、基板上に機能部が基板の主面と相対向するようにして、弾性表面波フィルタ装置をフリップチップボンディングによって搭載するに際し、基板と弾性表面波フィルタ装置とを電気的及び機械的に接続する導電性バンプの外方においてダム材を設け、このダム材によって封止層が弾性表面波フィルタ装置の機能部にまで達するのを防止し、当該機能部が駆動するために必要な空間を確保するようにしている。
【0005】
しかしながら、この方法では、ダム材のような付加的な部材を別途設けるため、電子部品のサイズが大型化してしまい、用途が限られてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−142523号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品において、封止層の機能部への侵入を防止し、当該機能部が動作できるような空間を、電子部品のサイズを大型化させることなく形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成すべく、本発明は、
少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、
機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、
前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具え、
前記配線基板の前記主面と前記機能部との間に空隙を形成するようにしたことを特徴とする、電子部品に関する。
【0009】
また、本発明は、
少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、少なくとも前記配線基板と前記機能性素子との接合部を保護するための封止層と、前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具えた電子部品の製造方法であって、
前記封止層による封止工程前に、前記撥水層を、前記配線基板の前記主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する位置に形成する撥水層形成工程を設けることを特徴とする、電子部品の製造方法に関する。
【0010】
本発明によれば、少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、機能部が配線基板の主面と相対向し、配線基板の主面上において、機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、配線基板の導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、配線基板の主面上において、機能性素子の機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具えた電子部品において、封止層を形成する封止工程前に、配線基板の主面上であって、機能性素子の機能部と対向する領域に撥水層を形成するようにしている。
【0011】
封止層は一般に樹脂から構成されているので、この場合、封止層を構成する樹脂が、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に流入してきた場合においても、当該機能部と対向する配線基板の主面上には撥水層が存在するので、前記樹脂は撥水層によってはじかれて当該層上に残存することができない。
【0012】
したがって、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に封止層を構成する樹脂が流入するのを抑制することができるので、これらの間に空隙を形成することができ、封止層による当該機能部の動作の不良を抑制することができるようになる。
【0013】
なお、本発明においては、ダム材等の付加的な部材を別途設ける必要がないので、電子部品のサイズが大型化してしまい、用途が限られてしまうという問題も回避することができる。
【発明の効果】
【0014】
以上、本発明によれば、機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品において、封止層の機能部への侵入を防止し、当該機能部が動作できるような空間を、電子部品のサイズを大型化させることなく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態における電子部品の概略構成を示す断面図である。
【図2】図1に示す電子部品の機能性素子を拡大して示す斜視図である。
【図3】図2に示す機能性素子の動作状態を説明するための図である。
【図4】同じく、図2に示す機能性素子の動作状態を説明するための図である。
【図5】実施形態の電子部品の製造方法を概略的に説明するための断面図である。
【図6】同じく、実施形態の電子部品の製造方法を概略的に説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【0017】
図1は、本実施形態における電子部品の概略構成を示す断面図であり、図2は、図1に示す電子部品の機能性素子を拡大して示す斜視図であり、図3及び図4は、図2に示す機能性素子の動作状態を説明するための図である。また、図5及び図6は、本実施形態の電子部品の製造方法を概略的に説明するための断面図である。
【0018】
なお、本実施形態では、機能性素子として加速度センサーの場合について説明している。
【0019】
図1に示すように、本実施形態の電子部品10は、主面11A上に図示しない導電層が形成された配線基板11と、この配線基板11の主面11A上において、機能部13Aの外方に設けられた導電性バンプ15を介して、配線基板11の主面11A上に形成された図示しない金属パッド(導電層)と電気的及び機械的に接続されるようにして加速度センサー(機能性素子)13が搭載されている。なお、加速度センサー13は、その機能部13Aと配線基板11の主面11Aとが互いに対向するようにして搭載されている。
【0020】
導電性バンプ15は、例えば金バンプやはんだなどから構成することができる。
【0021】
また、配線基板11の主面11A上には、加速度センサー13の機能部13Aと対向する領域において撥水層12が形成されている。
【0022】
さらに、配線基板11と加速度センサー13との接合部、すなわち導電性バンプ15の周囲には、当該接合部を保護するための封止層14が形成されている。
【0023】
本実施形態においては、図1から明らかなように、撥水層12を、配線基板11の主面11A上であって、加速度センサー13の機能部13Aと対向する領域に形成している。
【0024】
封止層14は一般に樹脂から構成されているので、この場合、封止層14を構成する樹脂が、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に流入してきた場合においても、機能部13Aと対向する配線基板11の主面11A上には撥水層12が存在するので、前記樹脂は撥水層12によってはじかれて当該層上に残存することができない。
【0025】
したがって、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に封止層14を構成する樹脂が流入するのを抑制することができるので、これらの間に空隙Sを形成することができ、封止層14による機能部13Aの動作の不良を抑制することができるようになる。
【0026】
なお、本実施形態においては、ダム材等の付加的な部材を別途設ける必要がないので、電子部品のサイズが大型化してしまい、用途が限られてしまうという問題も回避することができる。
【0027】
撥水層12は、例えばフッ素系コーティング剤及びシリコーン系コーティング剤から構成することができる。これらの材料は、撥水剤として長期に亘って実用され、高い実績を有するとともに、入手が容易であることから、高い撥水性を有する撥水層22を安価に形成することができる。形成方法は、コーティング剤の粘度等に応じて、フォトリソグラフィやメタルマスクを用いた印刷法あるいはスプレー法などを用いることができる。
【0028】
また、撥水層12の厚さは、例えば5μm〜20μmとすることができる。5μm未満では撥水性を充分に発現できない場合があり、20μmを超えても最早撥水性の向上には寄与せず、材料損失のみが増大する場合がある。
【0029】
次に、図2〜図4を参照して、本実施形態における機能性素子である加速度センサー13について簡単に説明する。
【0030】
図2に示すように、加速度センサー13は、枠部131と、この枠部131の各辺の略中央部から対向する辺の略中央部にまで延在し、互いに直交する2本の梁からなる梁部132とを有している。また、梁部132の、2本の梁が交わる部分には平面部133が形成され、この平面部133には、この平面部133が略中心に位置するようにして4つの錘134−1〜134−4が取り付けられている。
【0031】
加速度センサー13においては、枠部131、梁部132、平面部133及び錘134−1〜134−4が機能部13Aを構成する。
【0032】
なお、加速度センサー13、すなわち枠部131、梁部132、平面部133及び錘134−1〜134−4は、シリコンなどの半導体から構成されている。また、梁部132上には図示しないピエゾ素子が設けられている。
【0033】
加速度センサー13に対して加速度が負荷されていない場合は、図3に示すように、錘134−1〜134−4のいずれもが振動しないので、梁部132において歪は生じない。一方、加速度センサー13に対して加速度が負荷されると、図4に示すように、錘134−1〜134−4が振動するようになるので、梁部132において歪が生じ、この歪を図示しないピエゾ素子が電気信号に変換して外部回路等に送信し、送信された電気信号を解析することによって加速度を検知できるようになる。
【0034】
なお、錘134−1〜134−4の振動は平面内に限定されるものではなく、紙面に垂直な方向へも生じるので、これに起因して生じる梁部132の歪も平面内に限定されるものではなく、前記同様に紙面に垂直な方向へも生じるものである。
【0035】
次に、図5及び図6を参照して、本実施形態の電子部品10の製造方法について概略的に説明する。
【0036】
最初に、図5に示すように、配線基板11の主面11A上に、後の形成する加速度センサー13の機能部13Aと対向する領域に撥水層12を形成する。
【0037】
次いで、図6に示すように、加速度センサー13を、導電性バンプ15を介して配線基板11に対して加熱下押圧し、配線基板11の図示しない金属パッド(導電層)に対して電気的及び機械的に接続する。
【0038】
その後、樹脂を保護層12上であって導電性バンプ15の近傍に塗布し、封止層14を形成する。なお、上述したように、封止層14を形成する際に、その構成樹脂が、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に流入してきた場合においても、機能部13Aと対向する配線基板11の主面11A上には撥水層12が存在するので、前記樹脂は撥水層12によってはじかれて当該層上に残存することができない。
【0039】
したがって、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に封止層14を構成する樹脂が流入するのを抑制することができるので、これらの間に空隙Sを形成することができ、封止層14による機能部13Aの動作の不良を抑制することができるようになる。
【0040】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【0041】
例えば、上記具体例では、機能性素子として加速度センサーの場合について説明したが、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に空隙を形成することができ、封止層による機能部の動作の不良を抑制することができれば、機能性素子はどのような種類のものであー、ジャイロスコープ、及び弾性表面波フィルタ装置などのいわゆるMEMSとすることもできる。
【符号の説明】
【0042】
10、20 電子部品
11 配線基板
12 撥水層
13 加速度センサー(機能性素子)
14 封止層
15 導電性バンプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、
機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、
前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具え、
前記配線基板の前記主面と前記機能部との間に空隙を形成するようにしたことを特徴とする、電子部品。
【請求項2】
少なくとも前記配線基板と前記機能性素子との接合部を保護するための封止層とを具えることを特徴とする、請求項1に記載の電子部品。
【請求項3】
前記撥水層はフッ素系コーティング剤及びシリコーン系コーティング剤の少なくとも一方からなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電子部品。
【請求項4】
少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、少なくとも前記配線基板と前記機能性素子との接合部を保護するための封止層と、前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具えた電子部品の製造方法であって、
前記封止層による封止工程前に、前記撥水層を、前記配線基板の前記主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する位置に形成する撥水層形成工程を設けることを特徴とする、電子部品の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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