專利名稱:電子元器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用覆蓋構(gòu)件覆蓋安裝在布線基板上的表面安裝元器件的電子元器件及其制造方法,更詳細地說,涉及改進覆蓋構(gòu)件結(jié)構(gòu)、能夠促進小型化及降低高度的電子元器件及其制造方法。
背景技術(shù):
作為以往的這種技術(shù),有專利文獻1~專利文獻3中提出的技術(shù)。
在專利文獻1中,提出了在陶瓷基板上安裝金屬制的屏蔽殼的混合IC。該混合IC包括;具有布線圖形的陶瓷基板;以及在陶瓷基板的單面或雙面上進行表面安裝的微型計算機、晶體管、IC等電子元器件。陶瓷基板具有從外周邊緣向垂直下方延伸的多個連接端。另外,在陶瓷基板的上表面安裝將矩形板的兩端彎折形成的金屬制的屏蔽殼,利用該屏蔽殼,屏蔽掉外來干擾。該屏蔽殼還具有作為將混合IC向母板吸取時的吸附面的作用。
在專利文獻2中,提出了包括具有箱型形狀的陶瓷制覆蓋構(gòu)件的半導體芯片用陶瓷組件。該半導體芯片用陶瓷組件具有安裝半導體芯片的陶瓷制的組件基體、以及與組件基體粘接的陶瓷制覆蓋構(gòu)件而構(gòu)成。在該覆蓋構(gòu)件的內(nèi)表面設置鍍銅層,在封接面通過鍍銅層設置封接用焊錫層,封接面的鍍銅層與內(nèi)表面的鍍銅層電連接。然后,在組件基體的封接面設置接地電極,在通過覆蓋構(gòu)件的封接用焊錫層封接組件基體時,將覆蓋構(gòu)件的封接面的鍍銅層與組件基體的接地電極電連接,形成接地電極層,覆蓋構(gòu)件的內(nèi)表面的鍍銅層形成電磁屏蔽層。
在專利文獻3中,提出了半導體器件的封接用覆蓋構(gòu)件及其制造方法。該封接用覆蓋構(gòu)件形成作為由多個陶瓷層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),在內(nèi)層利用糊料的全面印刷,形成屏蔽層。在陶瓷覆蓋構(gòu)件的正面及反面中,將反面和與其相對的基板本體利用接合糊料進行接合,通過這樣將基板本體的空腔封接。在陶瓷覆蓋構(gòu)件的正反兩面能夠分別安裝芯片元器件。
專利文獻1;特開平6-350280號公報專利文獻2;特開平8-250615號公報專利文獻3;特開平11-354663號公報但是,在專利文獻1所述的技術(shù)中,若隨著混合IC等電子元器件進一步降低高度,而減薄屏蔽殼,則存在的問題是,由于屏蔽殼是金屬制的,因此難以高精度地對它進行彎折等加工,另外由于吸取時作用的外力,使屏蔽殼的變形顯著。特別是若屏蔽殼的變形顯著,則一般如圖17(a)所示,在進行電子元器件1的特性分選時,使用夾具J對電子元器件1從屏蔽殼2的上面施加載荷,如圖17(b)所示,使電子元器件1的基板本體3的反面形成的端子電極4與測試設備的測試用端子P電接觸,但因這時的載荷作用,屏蔽殼2的上面撓曲,從而有可能屏蔽殼2與芯片元器件等要素元器件5接觸,產(chǎn)生短路。另外,由于屏蔽殼2與要素元器件5的距離變化,而引起要素元器件5的特性值變化,進而難以正確測定電子元器件1的特性值,有的情況下,往往將合格品作為不合格品去掉,或者將不合格品作為合格品上市。為了避免這樣的事態(tài)發(fā)生,雖然也考慮在屏蔽殼2的內(nèi)側(cè)形成薄的樹脂膜作為絕緣層,但為了形成樹脂膜,則制造成本增大,或者有可能樹脂膜產(chǎn)生剝離等,使電子元器件的可靠性降低。
另外,在專利文獻2所述的技術(shù)中,由于陶瓷制的覆蓋構(gòu)件形成為箱型形狀,因此若為了電子元器件降低高度,而減薄覆蓋構(gòu)件的陶瓷厚度,則例如圖18(a)、(b)所示,由于燒成時的箱型形狀覆蓋構(gòu)件2的頂部2A與外周壁部2B在面方向的收縮動作差異,而在頂部2A產(chǎn)生起伏波紋。由于該起伏波紋,作為覆蓋構(gòu)件2的頂部2A的實質(zhì)上的厚度沒有減少,進而不能進一步使電子元器件降低高度,另外在將電子元器件安裝到母板上時,由于覆蓋構(gòu)件2的頂部2A不平坦,因此在吸取時,難以通過覆蓋構(gòu)件2來吸附電子元器件,容易產(chǎn)生安裝不好的情況。另外,圖18(a)為將多個覆蓋構(gòu)件一次制造時的部分剖視圖,圖18(b)為切斷成一個個覆蓋構(gòu)件時的剖視圖。
另外,在專利文獻3所述的技術(shù)中,是利用平板狀覆蓋構(gòu)件封接電子元器件的空腔部分用的技術(shù),對于沒有空腔的電子元器件就不能適用。即,在這種情況下,為了使用覆蓋構(gòu)件,必須在布線基板側(cè)形成空腔,制造工序復雜,導致成本提高。再有,在對覆蓋構(gòu)件安裝芯片元器件的情況下,要在對覆蓋構(gòu)件安裝元器件時及在對布線基板安裝覆蓋構(gòu)件時必須經(jīng)過兩次焊接,進行回流焊。然而,在對布線基板安裝覆蓋構(gòu)件時,安裝在覆蓋構(gòu)件上的芯片元器件因焊錫再熔融而掉下,或者斷線,有的情況下因焊錫的再晶化而進一步導致合金化或脆性化,焊錫連接處的可靠性顯著降低。
本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出的,其目的在于提供一種具有覆蓋構(gòu)件的電子元器件及其制造方法,它能夠以薄的厚度而且高精度進行制造,同時對布線基板的安裝精度高,而且能夠進一步降低高度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1方面所述的電子元器件,包括;具有布線圖形的布線基板;安裝在該布線基板的主表面上的表面安裝元器件;以及覆蓋該表面安裝元器件的覆蓋構(gòu)件,上述覆蓋構(gòu)件包括;利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成的頂部;以及利用至少具有與上述表面安裝元器件相同程度的高度的柱狀構(gòu)件而形成的腳部。
本發(fā)明的第2方面所述的電子元器件,是在第1方面所述的發(fā)明中,上述柱狀構(gòu)件是柱狀金屬,該柱狀金屬與上述平板狀的陶瓷構(gòu)件通過同時燒成而形成一體化。
本發(fā)明的第方面3所述的電子元器件,是在第2方面所述的發(fā)明中,上述頂部具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),而且在其內(nèi)層部分及/或外表面部分配置屏蔽電極層,上述屏蔽電極層通過設置在上述陶瓷層的通路導體,與上述柱狀金屬連接。
本發(fā)明的第4方面所述的電子元器件,是在第3方面所述的發(fā)明中,上述屏蔽電極層與上述柱狀金屬通過同時燒成而形成一體化。
本發(fā)明的第5方面所述的電子元器件,是在第3或第4方面所述的發(fā)明中,上述屏蔽電極層中在至少與一個上述表面安裝元器件相對的部分形成開口部。
本發(fā)明的第6方面所述的電子元器件,是在第1至第5方面的任一項所述的發(fā)明中,上述頂部具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),而且在其內(nèi)層部分及/或表面部分配置厚膜電阻體,上述厚膜電阻體通過設置在上述陶瓷層的通路導體,與上述柱狀金屬連接。
本發(fā)明的第7方面所述的電子元器件,是在第6方面所述的發(fā)明中,上述頂部在其內(nèi)層部分及/或外側(cè)表面部分配置屏蔽電極層,上述屏蔽電極層中在與上述厚膜電阻體相對的部分形成開口部。
本發(fā)明的第8方面所述的電子元器件,是在第1至第7方面的任一項所述的發(fā)明中,在上述頂部設置將陶瓷燒結(jié)體作為坯體、而且具有端子電極的片狀陶瓷電子元器件,該片狀陶瓷電子元器件的至少一部分埋入上述頂部。
本發(fā)明的第9方面所述的電子元器件,是在第1至第8方面的任一項所述的發(fā)明中,上述布線基板形成作為將多個第1低溫燒結(jié)陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的陶瓷多層基板,在其內(nèi)層具有以銀或銅為主要成分的布線圖形。
本發(fā)明的第10方面所述的電子元器件,是在第9方面所述的發(fā)明中,上述頂部具有將多個第2低溫燒結(jié)陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu),該第2低溫燒結(jié)陶瓷層與上述第1低溫燒結(jié)陶瓷層由實質(zhì)上相同的材料組成。
另外,本發(fā)明的第11方面所述的電子元器件的制造方法,包括以下工序;制造具有布線圖形的布線基板的工序;制造具有平板狀的頂部、與該頂部形成一體化而且由該頂部沿垂直方向延伸的柱狀構(gòu)件構(gòu)成的腳部的覆蓋構(gòu)件的工序;以及將上述覆蓋構(gòu)件重疊在布線基板的主表面上、并通過上述腳部與上述布線基板連接的工序。
另外,本發(fā)明的第12方面所述的電子元器件的制造方法,是在第11方面所述的發(fā)明中,上述頂部具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),在其內(nèi)層部分及/或表面部分配置屏蔽電極層,上述柱狀構(gòu)件是與上述屏蔽電極層通過同時燒結(jié)而形成一體化的柱狀金屬。
另外,本發(fā)明的第13方面所述的電子元器件的制造方法,是在第11或第12方面所述的發(fā)明中,制造上述覆蓋構(gòu)件的工序包括;制造以低溫燒結(jié)陶瓷為主要成分、而且在內(nèi)層部分及/或表面部分具有未燒成屏蔽電極層的頂部用陶瓷未燒成體的工序;制造以在上述低溫燒結(jié)陶瓷的燒成溫度下實質(zhì)上不燒結(jié)的難燒結(jié)陶瓷為主要成分、而且具有成為上述柱狀構(gòu)件的未燒成柱狀構(gòu)件的收縮抑制用陶瓷未燒成體的工序;在上述頂部用陶瓷未燒成體的一個主表面上重疊上述收縮抑制用陶瓷未燒成體的工序;將這兩個陶瓷未燒成體用上述低溫燒結(jié)陶瓷的燒成溫度進行燒成、使上述頂部用陶瓷未燒成體進行燒結(jié)同時使上述未燒成屏蔽電極層與上述未燒成柱狀構(gòu)件通過同時燒結(jié)而形成一體化的工序;以及除去上述收縮抑制用陶瓷未燒成體的工序。
另外,本發(fā)明的第14方面所述的電子元器件的制造方法,是在第13方面所述的發(fā)明中,上述頂部用陶瓷未燒成體在其內(nèi)層部分及/或表面部分具有未燒成厚膜電阻體。
另外,本發(fā)明的第15方面所述的電子元器件的制造方法,是在第13或第14方面所述的發(fā)明中,上述未燒成屏蔽電極層中在至少與一個上述表面安裝元器件相對的部分具有開口部。
另外,本發(fā)明的第16方面所述的電子元器件的制造方法,是在第13至第15方面的任一項所述的發(fā)明中,上述頂部用陶瓷未燒成體在上述主表面上具有將陶瓷燒結(jié)體作為坯體、而且具有端子電極的片狀陶瓷電子元器件。
另外,本發(fā)明的第17方面所述的電子元器件的制造方法,是在第11至第16方面的任一項所述的發(fā)明中,將上述柱狀構(gòu)件形成為截面是斜錐狀。
另外,本發(fā)明的第18方面所述的電子元器件的制造方法,是在第11至第17方面的任一項所述的發(fā)明中,將上述覆蓋構(gòu)件的柱狀構(gòu)件通過接合材料與設置在上述布線基板的表面的上述布線圖形連接。
另外,本發(fā)明的第19方面所述的電子元器件的制造方法,是在第11至第18方面的任一項所述的發(fā)明中,具有以集合基板狀態(tài)連接上述布線基板與上述覆蓋構(gòu)件、并將它分割成一個個電子元器件的工序。
另外,本發(fā)明的第20方面所述的電子元器件的制造方法,是在第19方面所述的發(fā)明中,在分割上述集合基板狀態(tài)的材料時,也分割上述柱狀構(gòu)件,得到將該柱狀構(gòu)件的分割面作為側(cè)面電極的電子元器件。
根據(jù)本發(fā)明的第1至第20方面所述的發(fā)明,提供一種具有覆蓋構(gòu)件的電子元器件及其制造方法,它能夠以薄的厚度而且高精度進行制造,同時對布線基板的安裝精度高,而且能夠進一步降低高度。
圖1(a)、(b)分別所示為本發(fā)明的電子元器件的一種實施形態(tài)圖,(a)所示為整個電子元器件的剖視圖,(b)所示為電子元器件的覆蓋構(gòu)件的立體圖。
圖2(a)~(c)分別所示為圖1所示的電子元器件的布線基板的制造工序主要部分的工序圖。
圖3(a)~(c)分別所示為圖1所示的電子元器件的覆蓋構(gòu)件的制造工序主要部分的工序圖。
圖4(a)~(c)分別所示為圖1所示的電子元器件的組裝工序的工序圖。
圖5所示為圖1(b)所示的覆蓋構(gòu)件的集合基板的立體圖。
圖6所示為使用圖5所示的集合基板進行組裝的電子元器件的集合體的剖視圖。
圖7所示為本發(fā)明的電子元器件的其它實施形態(tài)中使用的覆蓋構(gòu)件的集合基板的立體圖。
圖8所示為使用圖7所示的集合基板進行組裝的電子元器件的集合體的剖視圖。
圖9(a)、(b)分別所示為電子元器件的覆蓋構(gòu)件與表面安裝元器件的關(guān)系的剖視圖,(a)所示為圖1所示的電子元器件中使用的覆蓋構(gòu)件與表面安裝元器件的關(guān)系圖,(b)所示為以往的電子元器件中使用的金屬制覆蓋構(gòu)件與表面安裝元器件的關(guān)系圖。
圖10所示為本發(fā)明的電子元器件的另外其它實施形態(tài)的剖視圖。
圖11(a)、(b)所示為將圖1所示的電子元器件的覆蓋構(gòu)件的腳部與本發(fā)明的另外其它實施形態(tài)的電子元器件的覆蓋構(gòu)件的腳部進行比較的剖視圖。
圖12(a)、(b)所示為本發(fā)明的電子元器件的另外其它實施形態(tài)的覆蓋構(gòu)件的制造工序主要部分的剖視圖。
圖13(a)、(b)分別所示為本發(fā)明的電子元器件的另外其它實施形態(tài)的剖視圖,所示為電子元器件的組裝工序圖。
圖14(a)~(d)分別所示為本發(fā)明的電子元器件的另外其它實施形態(tài)的主要部分的剖視圖。
圖15(a)~(c)分別所示為本發(fā)明的電子元器件的另外其它實施形態(tài)的主要部分的剖視圖。
圖16(a)、(b)分別所示為使用圖15(a)所示的覆蓋構(gòu)件的電子元器件的剖視圖。
圖17(a)、(b)分別所示為以往的電子元器件的剖視圖。
圖18(a)、(b)分別所示為以往的其它電子元器件的覆蓋構(gòu)件的制造工序主要部分的剖視圖。
標號說明10電子元器件11布線基板12表面安裝元器件13覆蓋構(gòu)件13A頂部13B腳部(柱狀構(gòu)件、柱狀金屬)13C屏蔽電極層13D通路導體13E開口部13F厚膜電阻體13H片狀陶瓷電子元器件14布線圖形100、100A收縮抑制用薄片(收縮抑制用陶瓷未燒成體)113A頂部用陶瓷生片(頂部用陶瓷未燒成體)113C未燒成屏蔽電極層112C未燒成通路導體P接合材料具體實施方式
以下,根據(jù)圖1~圖16所示的實施形態(tài)來說明本發(fā)明。
第1實施形態(tài)本實施形態(tài)的電子元器件10例如圖1(a)所示,包括;具有規(guī)定的布線圖形的布線基板11;安裝在該布線基板的主表面(上表面)上的多個表面安裝元器件12;以及覆蓋這些表面安裝元器件12的覆蓋構(gòu)件13,例如安裝在母板(未圖示)等安裝基板上那樣構(gòu)成。
布線基板11如圖1(a)所示,例如形成為將多個陶瓷層11A進行層疊而構(gòu)成的陶瓷多層基板。布線基板14包含在上下陶瓷層11A與11A的界面以規(guī)定的圖形形成的面內(nèi)導體14A;為了將上下的面內(nèi)導體14A與14A電連接而貫穿陶瓷層、以規(guī)定的圖形配置而形成的通路導體14B;以及在布線基板11的上下兩面分別叫規(guī)定的圖形形成的表面電極(端子電極)14C與14C。
作為表面安裝元器件12,例如圖1(a)所示,安裝了硅半導體元件、砷化鎵半導體元件等片狀有源電子元器件12A、以及電容器、電感器、電阻器等片狀無源電子元器件12B等。這些表面安裝元器件12A及12B例如該圖所示,通過焊錫或?qū)щ娦詷渲?、或者通過Au、Al、Cu等鍵合引線,與布線基板11的上表面的表面電極14C、即布線圖形14電連接,互相導通。
覆蓋構(gòu)件13如圖1(a)、(b)所示,具有利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成的頂部13A、以及由該頂部13A的下表面的周邊部分沿垂直向下方向延伸的柱狀構(gòu)件形成的多個腳部13B。頂部13A具有多個陶瓷層層疊形成的層疊結(jié)構(gòu)。腳部13B例如利用柱狀金屬形成為比表面安裝元器件12距離布線基板11的上表面的高度要高,而且利用燒結(jié)與頂部13A形成一體化。在頂部13A內(nèi),沿面方向形成屏蔽電極層13C,同時形成將屏蔽電極層13C的周邊部分與腳部13B連接的通路導體13D。腳部13B、屏蔽電極層13C、以及通路導體13D最好用同一種導電性金屬材料形成。頂部13A內(nèi)的屏蔽電極層13C通過通路導體13D及腳部13B與布線基板11的布線圖形14連接,在外部的電磁場環(huán)境中保護表面安裝元器件12。另外,最好屏蔽電極層13C與布線基板11上設置的接地電極、通過由柱狀金屬形成的腳部13B接地,但不一定必須接地。
另外,陶瓷層11A及覆蓋構(gòu)件13的頂部13A的陶瓷層都是利用陶瓷材料形成的,最好這兩者用同一種陶瓷材料形成。作為陶瓷材料,可以使用例如低溫燒結(jié)陶瓷(LTCC;Low Temperature Co-fired Ceramic)材料。所謂低溫燒結(jié)陶瓷材料,是能夠用1050℃以下的溫度進行燒結(jié)、能夠與電阻率小的銀或銅等同時進行燒成的陶瓷材料。作為低溫燒結(jié)陶瓷,具體來說,可以舉出有對氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂或鎂橄欖石等陶瓷粉末混合硼硅酸系玻璃而制成的玻璃復合系LTCC材料、使用ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系晶化玻璃的晶化玻璃系LTCC材料、以及使用BaO-Al2O3-SiO2系陶瓷粉末或Al2O3-CaO-SiO2-MgO-B2O3系陶瓷粉末等的非玻璃系LTCC材料等。
覆蓋構(gòu)件13的屏蔽電極層13C、通路導體13D、腳部13B、以及布線基板11的布線圖形14分別如上所述,利用導電性金屬材料形成。作為導電性金屬材料,可以使用以Ag、Ag-Pt合金、Ag-Pd合金、Cu、Ni、Pt、Pd、W、Mo及Au中所選擇的至少一種為主要成分的金屬。這些導電性金屬材料中,由于Ag、Ag-Pt合金、Ag-Pd合金及Cu的電阻率小,因此特別能夠適用于作為布線材料。另外,在使用低溫燒結(jié)陶瓷材料作為形成陶瓷層11A及頂部13A的陶瓷層的陶瓷材料時,作為導電性金屬材料,可以使用Ag或Cu等具有低電阻、并具有1050℃以下的低熔點的金屬,這些金屬材料能夠與低溫燒結(jié)陶瓷材料以1050℃以下的低溫同時進行燒成。
另外,在本實施形態(tài)中,布線基板11及覆蓋構(gòu)件13分別使用的陶瓷材料及布線圖形用的導電性金屬材料最好實質(zhì)上是同一種。若布線基板11與覆蓋構(gòu)件13的材料不同,則有可能因各自材料對于溫度變化產(chǎn)生的熱膨脹率之差,而使覆蓋構(gòu)件13從布線基板11剝離。
下面,參照圖2~圖4,說明本發(fā)明的電子元器件的制造方法的一種實施形態(tài)。在本實施形態(tài)中,采用無收縮工藝制造布線基板11及覆蓋構(gòu)件13。所謂無收縮工藝,是指在陶瓷基板燒成前后、陶瓷基板的平面方向的尺寸實質(zhì)上不變化的工藝。在該無收縮工藝中,使用后述的收縮抑制片。本實施形態(tài)的電子元器件的制造方法如以下說明的那樣,包含;制造具有布線圖形14的布線基板11的工序;制造具有利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成的頂部13A、與該頂部13A一體化而且從該頂部13A向下方延伸的由柱狀構(gòu)件構(gòu)成的腳部13B的覆蓋構(gòu)件13的工序;以及將覆蓋構(gòu)件13重疊在布線基板11的上面、通過腳部13B與布線基板11連接的工序。
1.布線基板的制造1)基板用陶瓷未燒成體(基板用陶瓷生片)的制造首先,作為低溫燒結(jié)陶瓷粉末,例如調(diào)制由氧化鋁粉末及硼硅酸玻璃構(gòu)成的混合粉末。使該混合粉末分散在有機媒液中,調(diào)制漿料,利用鑄造法將這漿料成形為片狀,從而例如以20μm的厚度制成規(guī)定片數(shù)的圖2(a)所示的基板用陶瓷生片111A。該陶瓷生片111A經(jīng)過后述的層疊工序、壓緊工序、以及燒成工序,燒成后的厚度成為10μm。接著,例如使用激光或金屬模具,對基板用陶瓷生片111A以規(guī)定的圖形形成通孔后,對該通孔充填導體性糊料,形成未燒成通路導體114B。作為導電性糊料,例如使用以Ag為主要成分的糊料。然后,例如利用絲網(wǎng)印刷法,將同一導電性糊料以規(guī)定的圖形印刷在基板用陶瓷生片111A上,形成未燒成面內(nèi)導體114A。另外,同樣制成以規(guī)定的圖形形成了未燒成面內(nèi)導體114A、未燒成通路導體114B、以及未燒成表面電極114C的陶瓷生片111A,例如全部準備了5片陶瓷生片111A。
2)收縮抑制用陶瓷未燒成體(收縮抑制用陶瓷生片)的制造收縮抑制用陶瓷生片包含用低溫燒結(jié)陶瓷材料的燒成溫度不燒結(jié)的難燒結(jié)性陶瓷粉末作為主要成分。例如準備氧化鋁粉末作為難燒結(jié)性陶瓷粉末,使該氧化鋁粉末分散在有機媒液中,調(diào)制漿料,利用鑄造法將這漿料成形為片狀,從而制成規(guī)定片數(shù)的圖2(a)所示的收縮抑制用陶瓷生片100及100A。這些收縮抑制用陶瓷生片100及100A的燒結(jié)溫度為1500~1600℃,由于具有比低溫燒結(jié)陶瓷粉末制成的基板用陶瓷生片111A的燒結(jié)溫度(1050℃以下)明顯要高的燒結(jié)溫度,因此在基板用陶瓷生片111A的燒成溫度下實質(zhì)上不燒結(jié)。例如圖2(a)所示,各制成3片這些收縮抑制用陶瓷生片100及100A。收縮抑制用陶瓷生片100及100A實質(zhì)上是相同的。作為難燒結(jié)性陶瓷粉末,例如除了氧化鋁以外,還可以使用氧化鋯、氧化鎂等陶瓷粉末。作為這些收縮抑制用陶瓷生片100及100A,最好包含與基板用陶瓷生片111A中包含的陶瓷成分相同的材料。
3)復合層疊體的制造如圖2(b)所示,將3片收縮抑制用陶瓷生片100A進行層疊,在其上將具有未燒成通路導體114B及未燒成表面電極114C的基板用陶瓷生片111A使其未燒成表面電極114C朝下進行層疊,在其上將3片具有未燒成面內(nèi)導體114A及未燒成通路導體114B的基板用陶瓷生片111A進行層疊,再在其上將具有未燒成通路導體114B及未燒成表面電極114C的基板用陶瓷生片111A使其未燒成表面電極114C朝上進行層疊。接著,在這些之上將3片收縮抑制用陶瓷生片100進行層疊后,若從層疊方向(上下方向)以0.2~1.5Mpa的壓力將各層進行壓制,從而壓緊,將這些層形成一體化,則能夠形成圖2(b)所示的復合層疊體110。
4)復合層疊體的燒成若將上述復合層疊體110以例如1050℃以下的規(guī)定溫度(例如870℃)進行燒成,則由于收縮抑制用陶瓷生片1001及100A實質(zhì)上不燒結(jié),實質(zhì)上在面方向沒有收縮,因此即使5片基板用陶瓷生片111A燒結(jié)后形成一體化,由于收縮抑制用陶瓷生片100及100A的作用,在面方向?qū)嵸|(zhì)上沒有收縮,能夠制成實質(zhì)上僅沿層疊方向(厚度方向)收縮、具有高精度的布線圖形14的圖2(c)所示的布線基板11。由于布線基板11實質(zhì)上僅沿厚度方向收縮,因此能夠有助于電子元器件10降低高度。通過該燒成,收縮抑制用陶瓷生片100及100A的有機媒液燒掉,成為氧化鋁粉末的聚集體。氧化鋁粉末的聚集體能夠利用噴砂處理等簡單地除去,通過除去氧化鋁粉末,從而容易得到布線基板11。例如20μm的基板用陶瓷生片111A,用5層雖是100μm,但利用該燒成,沿高度方向收縮,能夠得到50μm厚的布線基板11。
5)鍍層處理在制成布線基板11后,對表面電極14C加以例如鍍金等鍍層處理,提高與焊錫等接合構(gòu)件的浸潤性。
2.覆蓋構(gòu)件的制造1)頂部用陶瓷未燒成體(頂部用陶瓷生片)的制造覆蓋構(gòu)件12使用與布線基板11相同的材料、根據(jù)同一要領(lǐng)制造。首先,如圖3(a)所示,制成規(guī)定片數(shù)(例如2片)的頂部用陶瓷生片113A。這些頂部用陶瓷生片113A形成20μm厚。在一片頂部用陶瓷生片113A的上表面利用導電性糊料的全面印刷,形成大面積的未燒成屏蔽電極層113C。另外,對于其它的頂部用陶瓷生片113A形成以規(guī)定的圖形配置的多個通孔,對這些通孔內(nèi)充填導電性糊料,形成多個未燒成通路導體113D。若將這些頂部用陶瓷生片113A進行層疊,則使多個未燒成通路導體113D分別位于未燒成屏蔽電極層113C的周邊部分。
2)收縮抑制用陶瓷生片的制造與布線基板11的情況相同,制成規(guī)定片數(shù)(例如6片)的收縮抑制用陶瓷生片。對3片收縮抑制用陶瓷生片200使用激光或金屬模具以規(guī)定的圖形形成腳部用的通孔后,對該通孔內(nèi)充填導電性糊料,形成未燒成腳部113B。未燒成腳部113B所需要的尺寸是,燒成后的高度與表面安裝元器件12的安裝高度為相同程度或比它要高,其高度是利用收縮抑制用陶瓷生片200的使用片數(shù)來進行調(diào)整。另外,未燒成腳部113B在燒成后的橫向截面形狀可以是圓形,也可以是多邊形,圓形的直徑(多邊形時是通過其中心的最大尺寸)只要是0.1~1mm即可。在本實施形態(tài)中,如圖3(a)、(b)所示,例如制成3片收縮抑制用陶瓷生片200。另外,如該圖所示,例如還制成3片不包含未燒成腳部113B的抑制收縮用陶瓷生片200A。另外,在不需要取得電導通時,可以對柱狀構(gòu)件用的通孔充填陶瓷糊料(以低溫燒結(jié)陶瓷為主要成分),通過這樣用作為腳部。在這種情況下,由陶瓷糊料形成的柱狀構(gòu)件也與布線基板通過同時燒成而形成一體化。
3)復合層疊體的制造然后,如圖3(a)所示,將3片沒有未燒成腳部的收縮抑制用陶瓷生片200A進行層疊,在其上將具有未燒成屏蔽電極層113C的頂部用陶瓷生片113A使其未燒成屏蔽電極層113C朝上進行層疊,在其上將具有未燒成通路導體113D的頂部用陶瓷生片113A進行層疊。接著,在其上將3片具有未燒成腳部113B的收縮抑制用陶瓷生片200進行層疊。這時,將收縮抑制用陶瓷生片200的未燒成腳部113B與頂部用陶瓷生片113A的未燒成通路導體113D進行位置對準。然后,將收縮抑制用陶瓷生片200以規(guī)定的壓力(例如0.2~1.5MPa)進行壓緊,制成圖3(b)所示的復合層疊體130,之后將該復合層疊體130用規(guī)定溫度(例如870℃)進行燒成,從而可以制成圖3(c)所示的覆蓋構(gòu)件13。
在本實施形態(tài)中,將屏蔽電極層13C形成作為頂部13A的內(nèi)層,但也可以在頂部13A的外表面形成。但是,屏蔽電極層13C不形成頂部13A的內(nèi)表面(覆蓋構(gòu)件13的內(nèi)表面)為好。若在覆蓋構(gòu)件13的內(nèi)表面形成屏蔽電極層13C,則在特性分選時等夾具的壓力作用下頂部13A向內(nèi)側(cè)彎曲,有可能與安裝在布線基板11上的表面安裝元器件12接觸等,而不能進行高精度的特性分選。換句話說,若在覆蓋構(gòu)件13的內(nèi)層或外表面形成屏蔽電極層13C,則能夠以高精度進行特性分選。
3.對布線基板安裝表面安裝元器件及覆蓋構(gòu)件在布線基板11上安裝表面安裝元器件12時,如圖4(a)所示,將安裝表面安裝元器件12的面朝上配置,例如使用金屬掩膜,對表面安裝元器件用的表面電極14C、及連接覆蓋構(gòu)件13的腳部的通路導體14B涂布焊錫糊料等接合材料P之后,如圖4(a)所示,使用安裝機械(未圖示),將表面安裝元器件12安裝、配置在布線基板11上。再進一步,如圖4(b)所示,使用安裝機械,將覆蓋構(gòu)件13安裝、配置在布線基板11上。接著,對布線基板11進行回流焊等熱處理,通過這樣使焊錫熔融,如圖4(c)所示,將表面安裝元器件12及覆蓋構(gòu)件13分別安裝在布線基板11上。在這樣安裝時使用金屬掩膜的情況下,由于安裝面為平坦面,因此能夠使金屬掩膜與安裝面高精度地緊貼。
在以上的說明中,說明了制成一個電子元器件10的情況,但工業(yè)上如圖5及圖6所示,以集合基板狀態(tài)同時制成多個電子元器件10。在同時制成多個電子元器件10時也同樣,除了取得多個布線基板及覆蓋構(gòu)件以外,能夠以上述制造順序無任何變化進行制造。即,根據(jù)與制造一個電子元器件10的情況同一要領(lǐng),制成矩陣狀排列多個布線基板的第1集合基板51(參照圖6),同時制成矩陣狀排列多個覆蓋構(gòu)件13的第2集合基板53(參照圖5及圖6)。在第2集合基板53上形成分割為一個個覆蓋構(gòu)件13的假想分割線L,沿假想分割線L的兩側(cè)排列一個個覆蓋構(gòu)件13的腳部13B,呈矩形框狀。然后,使用安裝機械,在第1集合基板51的一個個布線基板11上安裝表面安裝元器件12之后,安裝第2集合基板53,進行熱處理,形成一體化,通過這樣能夠制成圖6所示的電子元器件集合體50。然后,若沿著電子元器件集合體50的假想分割線L切割電子元器件集合體50,則能夠得到一個個電子元器件10。
另外,第1及第2集合基板也可以如圖7所示那樣形成。即,圖7所示的第2集合基板53A的覆蓋構(gòu)件13的成為腳部13B的部分排列在第2集合基板53A的假想分割線L上,呈矩形狀。另外,與各腳部13B相對應的布線基板11的通路導體14B如圖8所示,沿著第1集合基板51A的假想分割線L形成。然后,使用安裝機械,在第1集合基板51A的一個個布線基板上安裝表面安裝元器件之后,安裝第2集合基板53A,形成一體化,制成圖8所示的電子元器件集合體50A。然后,若沿著電子元器件集合體50A的假想分割線L切割電子元器件集合體50,則沿著假想分割線L將成為腳部13B的部分及成為通路導體14B的部分一分為二,能夠得到一個個電子元器件10。在這種情況下,由于覆蓋構(gòu)件13的腳部13B及布線基板11的一部分的面內(nèi)導體14A及通路導體14B與電子元器件10的端面對齊,因此在電子元器件10安裝時也可以用作為側(cè)面電極。
如上所述,根據(jù)本實施形態(tài),覆蓋布線基板11上的表面安裝元器件12的覆蓋構(gòu)件13,具有利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成的頂部13A、以及至少具有表面安裝元器件的高度的由柱狀構(gòu)件形成的多個腳部13B,由于頂部13A利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成,因此能夠形成作為沒有以往那樣厚度不同的部分、燒成時沿厚度方向均勻收縮來進行燒結(jié)、不產(chǎn)生彎曲等的平坦的頂部13A,能夠促使電子元器件10降低高度。另外,由于覆蓋構(gòu)件13的頂部13A是陶瓷構(gòu)件,因此在電子元器件10進行特性分選時等情況下,即使頂部13A彎曲,在與表面安裝元器件12之間也不會短路。
另外,由于頂部13A是陶瓷構(gòu)件,因彎曲而對表面安裝元器件12幾乎沒有影響,因此能夠減小頂部13A與表面安裝元器件12之間的間隙,能夠更促使降低高度。例如圖9(a)所示,在頂部13A的厚度為50μm時,即使在與表面安裝元器件12之間設置相當于頂部13a的厚度的間隙50μm,則從表面安裝元器件12的上表面到頂部13A的外表面的尺寸也只要100μm就行。但是,以往的金屬制覆蓋構(gòu)件2如圖9(b)所示,若考慮到機械強度,則覆蓋構(gòu)件的厚度的極限是100μm,若設置相當于覆蓋構(gòu)件的厚度的間隙100μm,則從表面安裝元器件的上表面到覆蓋構(gòu)件的外表面的尺寸成為200μm。因而,本實施形態(tài)中的覆蓋構(gòu)件13確實能夠使電子元器件10降低高度。
另外,根據(jù)本實施形態(tài),由于頂部13A具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),而且配置屏蔽電極層13C作為其內(nèi)層,再有屏蔽電極層13C通過陶瓷層中設置的通路導體13D與由柱狀金屬構(gòu)成的腳部13B連接,因此與布線基板11的成為接地電位的布線圖形14連接的覆蓋構(gòu)件13,能夠利用其屏蔽電極層13C,將布線基板11上的表面安裝元器件12對外部的電磁場環(huán)境進行屏蔽,加以保護。
另外,根據(jù)本實施形態(tài),由于屏蔽電極層13C與腳部13B的柱狀金屬通過同時燒成而形成一體化,因此在覆蓋構(gòu)件13安裝時,對覆蓋構(gòu)件13不需要另外形成連接用的焊錫凸點等,能夠與表面安裝元器件12相同,利用安裝機械將覆蓋構(gòu)件13對布線基板11進行安裝,能夠簡化制造工序。
另外,根據(jù)本實施形態(tài),通過使用收縮抑制用陶瓷生片100及100A的無收縮工藝來制成布線基板11,從而能夠制成無變形、具有高精度的布線圖形14的布線基板11,而且由于利用無收縮工藝來抑制面方向的收縮,因此沿層疊方向(厚度方向)的收縮大,能夠形成更薄的布線基板11,能夠促使電子元器件10降低高度。通過使用收縮抑制用陶瓷生片200及200A的無收縮工藝來制成覆蓋構(gòu)件13,從而如上所述,能夠減薄頂部13A,而不產(chǎn)生彎曲,而且能夠?qū)⒛_部13B與頂部13A同時進行燒成而形成一體化。另外,由于覆蓋構(gòu)件13的頂部13A是平坦面,因此能夠使用安裝機械將覆蓋構(gòu)件13對布線基板11進行高精度安裝。
第2實施形態(tài)關(guān)于本實施形態(tài)的電子元器件,對于與第1實施形態(tài)同一或相當部分附加同一標號進行說明。在上述實施形態(tài)中,對于用覆蓋構(gòu)件13的屏蔽電極層13C全部覆蓋多個表面安裝元器件12的電子元器件10進行了說明。但是,在表面安裝元器件12中,例如像某種SAW濾波器組件那樣,有時表面安裝元器件12的特性根據(jù)它與覆蓋構(gòu)件13的接地電位即屏蔽電極層13C的距離而變化。例如,若在電子元器件10進行特性分選時,有時覆蓋構(gòu)件13的頂部13A由于夾具等的作用而彎曲,則覆蓋構(gòu)件13的屏蔽電極層13C與表面安裝元器件12之間的距離變化,表面安裝元器件12的特性受到影響。
因此,本實施形態(tài)的電子元器件10A,除了具有圖10中用○標記包圍的特定的表面安裝元器件12C、以及在該表面安裝元器件12C進行特性分選時等情況下對其特性不產(chǎn)生影響的覆蓋構(gòu)件13以外,與上述實施形態(tài)同樣構(gòu)成。對于該覆蓋構(gòu)件13的屏蔽電極層13C,如圖10所示,在位于特定的表面安裝元器件12C的正上方的部分形成開口部13E,在相當于頂部13A的開口部13E的部分僅利用陶瓷材料形成。該覆蓋構(gòu)件13除了對頂部用陶瓷生片全面印刷具有開口部的未燒成屏蔽電極層以外,能夠根據(jù)與上述實施形態(tài)同一要領(lǐng)制成。
因而,根據(jù)本實施形態(tài),由于覆蓋構(gòu)件13的頂部13A的特定的表面安裝元器件12C的正上方利用陶瓷構(gòu)件形成,因此即使在電子元器件10A進行特性分選時等情況下,覆蓋構(gòu)件13的頂部13A彎曲,特定的表面安裝元器件12C也不因屏蔽電極層13C而受到電磁場的影響,能夠測定特定的表面安裝元器件12C的本來特性,能夠高精度挑選電子元器件10A的好壞。因而,不會將合格品拋棄,或者不會將不合格品上市。其它,在本實施形態(tài)中,也能夠期望有與上述實施形態(tài)同樣的作用效果。
第3實施形態(tài)本實施形態(tài)的電子元器件如圖11(a)所示,除了覆蓋構(gòu)件13的腳部13B的形狀不同以外,與第1實施形態(tài)同樣構(gòu)成。因而,對于與第1實施形態(tài)同一或相當部分附加同一標號,來說明本實施形態(tài)。
在上述各實施形態(tài)中,覆蓋構(gòu)件13的腳部13B如圖11(b)所示,說明的是直筒狀的腳部,但本實施形態(tài)中的腳部13B如圖11(a)所示,軸心方向的截面形成為呈錐狀的形狀、即倒圓截錐形狀或倒方錐形狀。該腳部13B可這樣形成,即利用激光對收縮抑制片加工通孔,使得截面形狀呈錐形,再對該通孔充填導電性糊料而形成。另外,上述各實施形態(tài)的軸向截面形狀為直筒狀的腳部13B可這樣形成,即分別利用金屬模具等進行沖孔加工,從而加工成直筒狀的通孔,再對該通孔充填導電性糊料而形成。
因而,根據(jù)本實施形態(tài),如圖11(a)所示,包含焊錫焊縫F的腳部13B的與布線基板11的連接面積、即直徑d’,比圖11(b)所示的直筒狀的情況下的直徑d要小。即,能夠用腳部13B的上端面和下端面(連接覆蓋構(gòu)件13的布線基板11的連接面)相同的連接面積將覆蓋構(gòu)件13與布線基板11上連接。其它,在本實施形態(tài)中,也能夠期望有與上述實施形態(tài)同樣的作用效果。另外,腳部13B也可以是截面錐狀的部分沿上下方向連接多個的腳部。
第4實施形態(tài)本實施形態(tài)的電子元器件如圖12(a)所示,除了覆蓋構(gòu)件13沒有屏蔽電極層、在覆蓋構(gòu)件13與布線基板11之間不需要導通以外,與第1實施形態(tài)同樣構(gòu)成。因而,在本實施形態(tài)中,對于與第1實施形態(tài)同一或相當部分也附加同一標號,來說明本實施形態(tài)。
本實施形態(tài)中的覆蓋構(gòu)件13能夠如圖12(b)所示那樣制成。即,如該圖所示,例如將2片20μm厚的陶瓷生片進行層疊,作為頂部用陶瓷生片113A,在其下面配置例如250μm厚的沒有未燒成腳部的收縮抑制用陶瓷層200A,在其上面配置例如250μm厚的有未燒成腳部113B的收縮抑制用陶瓷層200,將它們進行層疊,進行壓緊,從而制成復合層疊體(未圖示)。通過燒成該復合層疊體,能夠制成圖12(a)所示的由頂部13A及腳部13B構(gòu)成的覆蓋構(gòu)件13。頂部13A形成20μm厚。作為未燒成腳部113B,可以使用例如以低溫燒結(jié)陶瓷為主要成分的陶瓷糊料。另外,根據(jù)需要,也可以使覆蓋構(gòu)件13混合存在沒有導通性的腳部與有導通性的腳部。在這種情況下,在頂部13A形成屏蔽電極層。其它,在本實施形態(tài)中,也能夠得到與第1實施形態(tài)同樣有助于降低高度的覆蓋構(gòu)件13。
第5實施形態(tài)本實施形態(tài)的電子元器件如圖13(a)所示,除了在布線基板11上具有通過鍵合引線12D進行安裝、而且用樹脂R進行封裝的表面安裝元器件12以外,與第1實施形態(tài)同樣構(gòu)成。因而,在本實施形態(tài)中,對于與第1實施形態(tài)同一或相當部分也附加同一標號,來說明本實施形態(tài)。
本實施形態(tài)中的表面安裝元器件12由于在布線基板11上以樹脂封裝的狀態(tài)進行安裝,因此在將覆蓋構(gòu)件13安裝到布線基板11上時,不能使用金屬掩膜對通路導體14B直接涂布焊錫糊料。
所以,在本實施形態(tài)中,采用如圖13(b)所示的對覆蓋構(gòu)件13的腳部13B的前端面涂布接合材料的方法。作為接合材料,只要是液體狀或半液體狀即可,最好使用焊錫糊料或?qū)щ娦詷渲?。即,例如圖13(b)所示,使覆蓋構(gòu)件13的腳部13B與容器A內(nèi)的液體狀的接合材料P接觸,將接合材料P直接轉(zhuǎn)印到腳部13B的前端面。然后,如圖13(a)所示,在將覆蓋構(gòu)件13的腳部13B與布線基板11的通路導體14B進行位置對準后,將覆蓋構(gòu)件13重疊在布線基板11上,進行熱處理,通過這樣能夠?qū)⒏采w構(gòu)件13安裝到布線基板11上。
根據(jù)本實施形態(tài),即使不能利用金屬掩膜將接合材料涂布在布線基板11的通路導體14B及表面電極14C上,也能夠通過對覆蓋構(gòu)件13的腳部13B的下端轉(zhuǎn)印接合材料P,很容易將覆蓋構(gòu)件13安裝并固定在布線基板11上。其它,在本實施形態(tài)中,也能夠期望有與第1實施形態(tài)同樣的作用效果。
第6實施形態(tài)本實施形態(tài)的電子元器件如圖14(a)所示,除了在覆蓋構(gòu)件13的頂部13A內(nèi)設置厚膜電阻體13F及其布線圖形13G以代替屏蔽電極層13C以外,與第1實施形態(tài)同樣構(gòu)成。因而,本實施形態(tài)中的覆蓋構(gòu)件13實質(zhì)上可以根據(jù)與第1實施形態(tài)同一要領(lǐng)制成。因而,在本實施形態(tài)中,對于與第1實施形態(tài)同一或相當部分也附加同一標號,來說明本實施形態(tài)。
圖14(a)所示的覆蓋構(gòu)件13具有厚膜電阻體13F及其布線圖形13G,以代替屏蔽電極層13C。在制造該覆蓋構(gòu)件13時,制成規(guī)定片數(shù)的頂部用陶瓷生片(未圖示),在規(guī)定的頂部用陶瓷生片上以規(guī)定的圖形形成通孔,對該通孔內(nèi)充填導電性糊料,在陶瓷生片上形成未燒成通路導體。接著,在以規(guī)定的圖形印刷導電性糊料形成未燒成面內(nèi)導體后,印刷電阻糊料,形成未燒成厚膜電阻體。作為電阻糊料,例如可以采用以氧化釕為主要成分的電阻材料等以往眾所周知的電阻材料。另外,在制成與第1實施形態(tài)同樣具有未燒成腳部的收縮抑制片及沒有未燒成腳部的收縮抑制片后,根據(jù)與第1實施形態(tài)同一要領(lǐng),將頂部用陶瓷生片與收縮抑制片進行層疊,制成復合層疊體,通過燒成該復合層疊體,能夠制成覆蓋構(gòu)件13。該覆蓋構(gòu)件13如圖14(a)所示,具有厚膜電阻體13F及布線圖形13G。燒成后對覆蓋構(gòu)件13的厚膜電阻體13F照射激光,進行微調(diào),從而能夠得到所希望的電阻值。
根據(jù)圖14(a)所示的實施形態(tài),由于通常安裝在布線基板11上的所需要的電阻芯片作為厚膜電阻體13F置于覆蓋構(gòu)件13內(nèi),因此在布線基板11上不需要安裝電阻芯片,能夠節(jié)省其安裝面積所占的空間,能夠使電子元器件小型化,實現(xiàn)功能的高密度化。其它,在本實施形態(tài)中,也能夠得到與第4實施形態(tài)同樣有助于降低高度的覆蓋構(gòu)件13。
在圖14(a)中,說明了在覆蓋構(gòu)件13的頂部13A內(nèi)設置厚膜電阻體13F及其布線圖形13G的情況,但也可以如圖14(b)~(d)所示,對覆蓋構(gòu)件13的屏蔽電極層13C附設厚膜電阻體13F及其布線圖形13G。在圖14(b)~(d)所示的覆蓋構(gòu)件的情況下,除了屏蔽電極層13C以外,再增加一片形成厚膜電阻體13F及其布線圖形13G用的陶瓷生片,除此之外,能夠根據(jù)與第1實施形態(tài)同一要領(lǐng)制成覆蓋構(gòu)件。因而,圖14(b)~(d)所示的覆蓋構(gòu)件的制造方法的說明省略。
在圖14(b)所示的覆蓋構(gòu)件13的頂部13A內(nèi),形成屏蔽電極層13C和厚膜電阻體13F及其布線圖形13G,厚膜電阻體13F及其布線圖形13G配置在屏蔽電極層13C的上方形成。厚膜電阻體13F的微調(diào)可以通過從頂部13A的上方對厚膜電阻體13F照射激光來進行。
另外,在圖14(c)所示的覆蓋構(gòu)件13的情況下,在頂部13A的上表面形成屏蔽電極層13C,在頂部13A的內(nèi)部,形成厚膜電阻體13F及其布線圖形13G。對于屏蔽電極層13C,在厚膜電阻體13F的正上方位置形成微調(diào)用的開口部13E,能夠從頂部13A的上方照射激光,很好地進行厚膜電阻體13F的微調(diào)。
在圖14(d)所示的覆蓋構(gòu)件13的情況下,在頂部13A內(nèi),形成屏蔽電極層13C和厚膜電阻體13F及其布線圖形13G,厚膜電阻體13F及其布線圖形13G配置在屏蔽電極層13C的下方形成。對于屏蔽電極層13C,在厚膜電阻體13F的正上方位置形成微調(diào)用的開口部13E,能夠從頂部13A的上方照射激光,很好地進行厚膜電阻體13F的微調(diào)。
根據(jù)圖14(b)~(d)所示的本實施形態(tài),能夠使電子元器件小型化,實現(xiàn)多功能化,另外能夠期望有與第1實施形態(tài)同樣的作用效果。
第7實施形態(tài)本實施形態(tài)的電子元器件如圖15(a)~(c)所示,除了設置片狀陶瓷電子元器件13H以代替第6實施形態(tài)的厚膜電阻體13F以外,按照圖14(a)、(c)、(d)所示的實施形態(tài)構(gòu)成。片狀陶瓷電子元器件13H將陶瓷燒結(jié)體作為坯體,在其兩端具有外部端子電極。作為片狀陶瓷電子元器件13H,可以舉出有例如層疊陶瓷電容器、層疊電感器等無源電子元器件。因而,本實施形態(tài)中的覆蓋構(gòu)件13實質(zhì)上可以根據(jù)與第1實施形態(tài)同一要領(lǐng)制成。因而,在本實施形態(tài)中,對于與第1實施形態(tài)同一或相當部分也附加同一標號,來說明本實施形態(tài)。
圖15(a)所示的覆蓋構(gòu)件13具有片狀陶瓷電子元器件13H,以代替圖14(a)的厚膜電阻體13F。該片狀陶瓷電子元器件13H從覆蓋構(gòu)件13的頂部13A的下表面?zhèn)扰c內(nèi)部的布線圖形13G連接。在制造覆蓋構(gòu)件13時,與第6實施形態(tài)相同,在頂部用陶瓷生片上形成規(guī)定的未燒成布線圖形(未燒成面內(nèi)導體及未燒成通路導體)。將規(guī)定片數(shù)的頂部用陶瓷生片層疊在收縮抑制用陶瓷生片上,形成在層疊體的上表面未燒成連接盤部以規(guī)定的圖形露出表面的層疊體。然后,使用噴射器等在層疊體的上表面涂布有機系粘接劑,形成有機系粘接劑層之后,使用安裝機械(未圖示),對未燒成連接盤部安裝片狀陶瓷電子元器件13H,在未燒成連接盤部上接合、固定片狀陶瓷電子元器件。接著,將具有未燒成腳部的收縮抑制用陶瓷生片進行層疊,進行壓緊,從而制成復合層疊體。通過該壓緊,片狀陶瓷電子元器件13H與未燒成連接盤部一起,從層疊體的上表面稍微被埋入。若將該復合層疊體進行燒成,則片狀陶瓷電子元器件13H的外部端子電極與連接盤部13I形成一體化進行燒結(jié),能夠制成將片狀陶瓷電子元器件13H部分埋入的覆蓋構(gòu)件13(參照圖15(a))。片狀陶瓷電子元器件13H埋入頂部13A內(nèi)的埋入量比較好的是1μm以上,特別好的是1~200μm。
根據(jù)本實施形態(tài),由于安裝在覆蓋構(gòu)件13上的片狀陶瓷電子元器件13H從頂部13A的下表面埋入,因此在將覆蓋構(gòu)件13安裝、固定在布線基板11上時,即使進行回流焊等熱處理,片狀陶瓷電子元器件13H與連接盤部的連接部分也不會惡化,能夠長時間內(nèi)確保連接可靠性,其它能夠期望有與第1實施形態(tài)同樣的作用效果。
在圖15(b)所示的覆蓋構(gòu)件13的情況下,在頂部13A的上表面形成屏蔽電極層13C,在頂部13A的內(nèi)部形成布線圖形13G,片狀陶瓷電子元器件13H與圖15(a)所示的情況相同,與該布線圖形13G連接。
在圖15(c)所示的覆蓋構(gòu)件13的情況下,在頂部13A內(nèi)形成屏蔽電極層13C及片狀陶瓷電子元器件13H用的布線圖形13G,布線圖形13G配置在屏蔽電極層13C的下方形成。片狀陶瓷電子元器件13H與圖15(a)所示的情況相同,與該布線圖形13G連接。
根據(jù)圖15(b)、(c)所示的本實施形態(tài),能夠長時間內(nèi)確保片狀陶瓷電子元器件13H的連接可靠性,同時能夠在外部的電磁場環(huán)境中確實加以保護,其它能夠期望有與第1實施形態(tài)同樣的作用效果。
在將圖15(a)~(c)所示的覆蓋構(gòu)件13安裝在布線基板11上時,如圖16(a)所示,最好在布線基板11上的片狀陶瓷電子元器件13H的相對面不安裝表面安裝元器件12。這樣,在電子元器件10進行特性分選時,即使因夾具而使覆蓋構(gòu)件13的頂部13A彎曲,片狀陶瓷電子元器件13H也不會在布線基板11上短路。另外,即使要安裝表面安裝元器件12,也如圖16(b)所示,在布線基板11上的片狀陶瓷電子元器件13H的相對面安裝利用樹脂封裝的表面安裝元器件12C。若表面安裝元器件12C是利用樹脂封裝的,則即使覆蓋構(gòu)件13的頂部13A彎曲,片狀陶瓷電子元器件13H與表面安裝元器件12C接觸,也不會短路,能夠高精度地評價特性。
另外,本發(fā)明不受上述各實施形態(tài)的任何限制,只要不違反本發(fā)明的宗旨,都包含在本發(fā)明中。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明可適用于作為各種電子設備等使用的電子元器件。
權(quán)利要求
1.一種電子元器件,其特征在于,包括具有布線圖形的布線基板;安裝在該布線基板的主表面上的表面安裝元器件;以及覆蓋該表面安裝元器件的覆蓋構(gòu)件,所述覆蓋構(gòu)件包括利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成的頂部;以及利用至少具有與所述表面安裝元器件相同程度的高度的柱狀構(gòu)件而形成的腳部。
2.如權(quán)利要求1所述的電子元器件,其特征在于,所述柱狀構(gòu)件是柱狀金屬,該柱狀金屬與所述平板狀的陶瓷構(gòu)件通過同時燒成而形成一體化。
3.如權(quán)利要求2所述的電子元器件,其特征在于,所述頂部具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),而且在其內(nèi)層部分及/或外表面部分配置屏蔽電極層,所述屏蔽電極層通過設置在所述陶瓷層的通路導體,與所述柱狀金屬連接。
4.如權(quán)利要求3所述的電子元器件,其特征在于,所述屏蔽電極層與所述柱狀金屬通過同時燒成而形成一體化。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電子元器件,其特征在于,所述屏蔽電極層中在至少與一個所述表面安裝元器件相對的部分形成開口部。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的電子元器件,其特征在于,所述頂部具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),而且在其內(nèi)層部分及/或表面部分配置厚膜電阻體,所述厚膜電阻體通過設置在所述陶瓷層的通路導體,與所述柱狀金屬連接。
7.如權(quán)利要求6所述的電子元器件,其特征在于,所述頂部在其內(nèi)層部分及/或外側(cè)表面部分配置屏蔽電極層,所述屏蔽電極層中在與所述厚膜電阻體相對的部分形成開口部。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項所述的電子元器件,其特征在于,在所述頂部設置將陶瓷燒結(jié)體作為坯體、而且具有端子電極的片狀陶瓷電子元器件,該片狀陶瓷電子元器件的至少一部分埋入所述頂部。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項所述的電子元器件,其特征在于,所述布線基板形成作為將多個第1低溫燒結(jié)陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的陶瓷多層基板,在其內(nèi)層具有以銀或銅為主要成分的布線圖形。
10.如權(quán)利要求9所述的電子元器件,其特征在于,所述頂部具有將多個第2低溫燒結(jié)陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu),該第2低溫燒結(jié)陶瓷層與所述第1低溫燒結(jié)陶瓷層由實質(zhì)上相同的材料組成。
11.一種電子元器件的制造方法,其特征在于,包括以下工序;制造具有布線圖形的布線基板的工序;制造具有平板狀的頂部、以及與該頂部形成一體化而且由該頂部沿垂直方向延伸的柱狀構(gòu)件構(gòu)成的腳部的覆蓋構(gòu)件的工序;以及將所述覆蓋構(gòu)件重疊在布線基板的主表面上、并通過所述腳部與所述布線基板連接的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,所述頂部具有將多個陶瓷層進行層疊而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),在其內(nèi)層部分及/或表面部分配置屏蔽電極層,所述柱狀構(gòu)件是通過與所述屏蔽電極層同時燒結(jié)而形成一體化的柱狀金屬。
13.如權(quán)利要求11或12所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,制造所述覆蓋構(gòu)件的工序包括以下工序;制造以低溫燒結(jié)陶瓷為主要成分、而且在內(nèi)層部分及/或表面部分具有未燒成屏蔽電極層的頂部用陶瓷未燒成體的工序;制造以在所述低溫燒結(jié)陶瓷的燒成溫度下實質(zhì)上不燒結(jié)的難燒結(jié)陶瓷為主要成分、而且具有成為所述柱狀構(gòu)件的未燒成柱狀構(gòu)件的收縮抑制用陶瓷未燒成體的工序;在所述頂部用陶瓷未燒成體的一個主表面上重疊所述收縮抑制用陶瓷未燒成體的工序;將所述頂部用陶瓷未燒成體及所述收縮抑制用陶瓷未燒成體用所述低溫燒結(jié)陶瓷的燒成溫度進行燒成、使所述頂部用陶瓷未燒成體進行燒結(jié)同時使所述未燒成屏蔽電極層與所述未燒成柱狀構(gòu)件通過同時燒結(jié)而形成一體化的工序;以及除去所述收縮抑制用陶瓷未燒成體的工序。
14.如權(quán)利要求13所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,所述頂部用陶瓷未燒成體在其內(nèi)層部分及/或表面部分,具有未燒成厚膜電阻體。
15.如權(quán)利要求13或14所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,所述未燒成屏蔽電極層中在至少與一個所述表面安裝元器件相對的部分,具有開口部。
16.如權(quán)利要求13至15中的任一項所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,所述頂部用陶瓷未燒成體在所述主表面上具有將陶瓷燒結(jié)體作為坯體、而且具有端子電極的片狀陶瓷電子元器件。
17.如權(quán)利要求11至16中的任一項所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,將所述柱狀構(gòu)件形成為截面是斜錐狀。
18.如權(quán)利要求11至17中的任一項所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,將所述覆蓋構(gòu)件的柱狀構(gòu)件通過接合材料與設置在所述布線基板的表面的所述布線圖形連接。
19.如權(quán)利要求11至18中的任一項所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,具有以集合基板狀態(tài)連接所述布線基板與所述覆蓋構(gòu)件、并將它分割成一個個電子元器件的工序。
20.如權(quán)利要求19所述的電子元器件的制造方法,其特征在于,在分割所述集合基板狀態(tài)的材料時,也分割所述柱狀構(gòu)件,得到將該柱狀構(gòu)件的分割面作為側(cè)面電極的電子元器件。
全文摘要
如專利文獻1所述,若隨著混合IC等電子元器件進一步降低高度,而減薄屏蔽殼,則由于屏蔽殼是金屬制的,因此難以高精度地對它進行彎折等加工,另外由于吸取時作用的外力,使屏蔽殼的變形顯著。在專利文獻2所述的技術(shù)中,由于陶瓷制的蓋罩形成為箱型形狀,因此若為了電子元器件降低高度,而減薄蓋罩的陶瓷厚度,則例如圖18(a)、(b)所示,頂部2A產(chǎn)生彎曲。本發(fā)明的電子元器件10包括;具有布線圖形14的布線基板11;安裝在布線基板11的上表面的表面安裝元器件12;以及覆蓋布線基板11的蓋罩13,蓋罩13包括;利用平板狀的陶瓷構(gòu)件形成的頂部13A;以及利用具有與表面安裝元器件12相同程度的高度的柱狀構(gòu)件而形成的腳部13B。
文檔編號H01L23/02GK101065842SQ20058004074
公開日2007年10月31日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者西澤吉彥, 池田哲也 申請人:株式會社村田制作所