特許 7302897 モジュールの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 3/08 20060101AFI20230627BHJP

   H01L 23/00 20060101ALI20230627BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

H03H3/08

H01L23/00 C

H03H9/25 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021134452

(22)【出願日】2021-08-19

(65)【公開番号】P2023028625

(43)【公開日】2023-03-03

【審査請求日】2023-05-15

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518453730

【氏名又は名称】三安ジャパンテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100171077

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 健

(72)【発明者】

【氏名】中村 博文

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 浩一

(72)【発明者】

【氏名】門川 裕

(72)【発明者】

【氏名】金原 兼央

【審査官】▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－９５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５５１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１５８０５０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／００

Ｈ０３Ｈ３／００７－Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００－Ｈ０３Ｈ９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パッケージ基板に、弾性波デバイスと半導体デバイスを実装する工程と、
前記弾性波デバイスと前記半導体デバイスを単一材料の樹脂で覆う工程と、
前記パッケージ基板と前記弾性波デバイスの間に空隙を残しつつ前記樹脂のうち前記弾性波デバイスを覆う部分である第１樹脂を硬化させる工程と、
前記第１樹脂を硬化させた後に、前記樹脂のうち前記半導体デバイスを覆う部分である第２樹脂を一時的に軟化させて、前記第２樹脂で前記パッケージ基板と前記半導体デバイスの間の空間の少なくとも一部を充填する工程と、
前記第２樹脂を熱硬化させる工程と、を備えたモジュールの製造方法。

【請求項2】

前記第１樹脂は、ＵＶ露光または電子線照射によって硬化させた請求項１に記載のモジュールの製造方法。

【請求項3】

前記ＵＶ露光または前記電子線照射は、マスクによって前記第２樹脂には及ばない請求項２に記載のモジュールの製造方法。

【請求項4】

前記弾性波デバイスは機能素子を有し、前記機能素子が前記空隙に露出した請求項１から３のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項5】

前記弾性波デバイスの上に形成された前記第１樹脂の少なくとも一部を除去する工程を備えた請求項１から４のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項6】

前記半導体デバイスの上に形成された前記第２樹脂の少なくとも一部を除去する工程を備えた請求項１から５のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項7】

前記半導体デバイスはパワーアンプとスイッチを備え、前記パワーアンプの上に形成された前記第２樹脂の少なくとも一部を除去し、前記スイッチの上に形成された前記第２樹脂は除去しない工程を備えた、請求項１から５のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項8】

前記第２樹脂を熱硬化させる温度は、前記第２樹脂を軟化させる温度より高い請求項１から７のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項9】

前記樹脂を覆う金属層を形成する工程を備えた請求項１から７のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項10】

前記金属層はめっき法で形成する請求項９に記載のモジュールの製造方法。

【請求項11】

前記金属層は、前記樹脂の開口に充填されることで、前記パッケージ基板の導体パターンに接した請求項９又は１０に記載のモジュールの製造方法。

【請求項12】

前記金属層の上に絶縁層を形成する工程を備え、前記絶縁層の上面は略平坦である請求項９から１１のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項13】

前記弾性波デバイスと前記半導体デバイスを前記樹脂で覆う前に、前記パッケージ基板と前記半導体デバイスの間の空間にアンダーフィル樹脂を提供する工程を備えた請求項１から１２のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項14】

前記弾性波デバイスと前記半導体デバイスを前記樹脂で覆う工程と、前記第１樹脂を硬化させる工程と、前記第２樹脂を軟化させる工程は、真空空間で行う、請求項１から１２のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【請求項15】

前記パッケージ基板のうち、前記半導体デバイスの直下の部分には、貫通孔が形成された請求項１から１２のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、弾性波デバイスを備えるモジュールの製造方法に関連する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、弾性波デバイス等の電子デバイスのパッケージング方法として、回路基板上にチップをフェースダウン実装し、チップの周りを封止部材で覆う方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５７９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ（ＳＡＷ）フィルタ、パワーアンプ及びスイッチ等の部品を基板に搭載してなるＰｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｕｐｌｅｘｅｒ（ＰＡＭｉＤ）モジュールでは、ベアチップを実装してモジュールを作製する事が小型化、薄型化には適している。しかし、ＳＡＷフィルタチップ下を空洞状態にしつつ、その他のチップの下にアンダーフィル樹脂を入れる必要がある。そのため、すべてのチップをベアチップで実装する場合は、別々の樹脂封止方法を採用しなければならなかった。すなわち、ＳＡＷフィルタチップを封止する樹脂と、その他のチップを封止する樹脂を別々に形成しなければならず、低コスト化に不向きであった。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、低コスト化に好適なモジュール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】

【0006】

本開示にかかるモジュールの製造方法は、
パッケージ基板に、弾性波デバイスと半導体デバイスを実装する工程と、
前記弾性波デバイスと前記半導体デバイスを単一材料の樹脂で覆う工程と、
前記パッケージ基板と前記弾性波デバイスの間に空隙を残しつつ前記樹脂のうち前記弾性波デバイスを覆う部分である第１樹脂を硬化させる工程と、
前記第１樹脂を硬化させた後に、前記樹脂のうち前記半導体デバイスを覆う部分である第２樹脂を一時的に軟化させて、前記第２樹脂で前記パッケージ基板と前記半導体デバイスの間の空間の少なくとも一部を充填する工程と、
前記第２樹脂を熱硬化させる工程と、を備える。

【0007】

前記第１樹脂は、ＵＶ露光または電子線照射によって硬化させたことが、本開示の一形態とされる。

【0008】

前記ＵＶ露光または前記電子線照射は、マスクによって前記第２樹脂には及ばないことが、本開示の一形態とされる。

【0009】

前記弾性波デバイスは機能素子を有し、前記機能素子が前記空隙に露出したことが、本開示の一形態とされる。

【0010】

前記弾性波デバイスの上に形成された前記第１樹脂の少なくとも一部を除去する工程を備えたことが、本開示の一形態とされる。

【0011】

前記半導体デバイスの上に形成された前記第２樹脂の少なくとも一部を除去する工程を備えたことが、本開示の一形態とされる。

【0012】

前記半導体デバイスはパワーアンプとスイッチを備え、前記パワーアンプの上に形成された前記第２樹脂の少なくとも一部を除去し、前記スイッチの上に形成された前記第２樹脂は除去しない工程を備えたことが、本開示の一形態とされる。

【0013】

前記第２樹脂を熱硬化させる温度は、前記第２樹脂を軟化させる温度より高いことが、本開示の一形態とされる。

【0014】

前記樹脂を覆う金属層を形成する工程を備えたことが、本開示の一形態とされる。

【0015】

前記金属層はめっき法で形成することが、本開示の一形態とされる。

【0016】

前記金属層は、前記樹脂の開口に充填されることで、前記パッケージ基板の導体パターンに接したことが、本開示の一形態とされる。

【0017】

前記金属層の上に絶縁層を形成する工程を備え、前記絶縁層の上面は略平坦であることが、本開示の一形態とされる。

【0018】

前記弾性波デバイスと前記半導体デバイスを前記樹脂で覆う前に、前記パッケージ基板と前記半導体デバイスの間の空間にアンダーフィル樹脂を提供する工程を備えたことが、本開示の一形態とされる。

【0019】

前記弾性波デバイスと前記半導体デバイスを前記樹脂で覆う工程と、前記第１樹脂を硬化させる工程と、前記第２樹脂を軟化させる工程は、真空空間で行うことが、本開示の一形態とされる。
前記パッケージ基板のうち、前記半導体デバイスの直下の部分には、貫通孔が形成されたことが、本開示の一形態とされる。

【発明の効果】

【0020】

本開示によれば、低コスト化に好適なモジュールの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】モジュールの断面図である。

【図2】モジュールの製造方法を示すフローチャートである。

【図3】基板へ実装されたデバイスを示す図である。

【図4】樹脂でデバイスを覆うことを示す図である。

【図5】樹脂の一部をＵＶ露光で硬化させることを示す図である。

【図6】デバイスと基板の間に樹脂を流動させることを示す図である。

【図7】図７ＡはＵＶ照射後に加熱された樹脂の写真であり、図７ＢはＵＶ照射なしで加熱された樹脂の写真である。

【図8】パッケージ基板の貫通孔を示す図である。

【図9】樹脂の一部を除去することを示す図である。

【図10】絶縁層を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

実施の形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各図中、同一または対応する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。

【0023】

実施の形態．
図１は実施の形態に係るモジュール１０の断面図である。このモジュール１０は、パッケージ基板１２を備えている。一例によれば、パッケージ基板１２はＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ（ＰＣＢ）基板、又はＨｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ（ＨＴＣＣ）基板である。別の例によれば、パッケージ基板１２は、複数の誘電体層からなる低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）多層基板である。別の例によれば、基材と、当該基材を貫通する配線電極が設けられた任意の基板をパッケージ基板とすることができる。図１の例では、パッケージ基板１２は、基材と、上部電極と、ビア配線などによって上部電極と電気的に接続された下部電極とを備えている。パッケージ基板１２の内部にコンデンサ又はインダクタ等の受動素子を形成してもよい。

【0024】

弾性波デバイス１４、半導体デバイス２０、受動素子３０、半導体デバイス４０は、それぞれバンプ１５、２１、３１、４１によってパッケージ基板１２に実装されている。バンプ１５はパッケージ基板１２と弾性波デバイス１４を電気的に接続する。バンプ２１はパッケージ基板１２と半導体デバイス２０を電気的に接続する。バンプ３１はパッケージ基板１２と受動素子３０を電気的に接続する。バンプ４１はパッケージ基板１２と半導体デバイス４０を電気的に接続する。バンプ１５、２１、３１、４１は例えば金バンプである。別の例によれば、バンプ３１を半田に置き換えることができる。一例によれば、これらのバンプの高さは１０μｍから５０μｍである。

【0025】

一例によれば、弾性波デバイス１４は、弾性表面波フィルタ、音響薄膜共振器からなるフィルタ、デュプレクサ、またはデュアルフィルタのいずれか１つを含む。別の例によれば、弾性波デバイスとして別の構成を採用し得る。弾性波デバイス１４は、機能素子を有する第１主面をパッケージ基板１２に対向させつつパッケージ基板１２に実装されている。図１の例では、弾性波デバイスは、第１主面に、機能素子としてＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１４ａと一対の反射器とを備える。当該第１主面には、銀、アルミニウム、銅、チタン、パラジウムなどの適宜の金属又は合金により配線パターンが形成され得る。ＩＤＴ１４ａと一対の反射器とは、弾性表面波を励振し得るように設けられる。別の例によれば、第１主面に形成される機能素子は受信フィルタと送信フィルタである。受信フィルタは、所望の周波数帯域の電気信号が通過し得るように形成される。例えば、受信フィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器からなるラダー型フィルタである。送信フィルタは、所望の周波数帯域の電気信号が通過し得るように形成される。例えば、送信フィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器からなるラダー型フィルタである。

【0026】

弾性波デバイス１４は、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムまたは水晶などの圧電単結晶で形成された基板を有する。別の例によれば、弾性波デバイス１４は、圧電セラミックスで形成された基板を有する。別の例によれば、弾性波デバイス１４は、圧電基板と支持基板とが接合された基板を有する。例えば、支持基板は、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスで形成された基板である。

【0027】

弾性波デバイス１４は樹脂１７で覆われている。しかし、弾性波デバイス１４の第１主面は樹脂１７で覆われていない。弾性波デバイス１４とパッケージ基板１２の間には空隙１６がある。弾性波デバイス１４は、第１主面と反対側の面である第２主面を有している。一例によれば、その第２主面の少なくとも一部は、樹脂１７で覆われていない。この第２主面には金属層１８が接している。金属層１８は、第２主面に設けられた第１金属１８ａと、樹脂１７に接した第２金属１８ｂと、パッケージ基板１２に接した第３金属１８ｃを備えている。

【0028】

一例によれば、半導体デバイス２０は、パワーアンプ、ローノイズアンプ、またはスイッチのいずれか１つを含む。図１の例では、半導体デバイス２０はパワーアンプである。半導体デバイス２０は樹脂２２、２３で覆われている。樹脂２２はパッケージ基板１２と半導体デバイス２０の間に充填された樹脂である。この樹脂２２はアンダーフィル樹脂として提供されている。樹脂２３は半導体デバイス２０の側面と、上面の一部を覆う樹脂である。半導体デバイス２０は、パッケージ基板１２と対向する面である対向面と、当該対向面と反対側の面である非対向面を有している。一例によれば、非対向面の少なくとも一部は、樹脂で覆われていない。この非対向面には金属層２８が接している。金属層２８は、非対向面に設けられた第１金属２８ａと、樹脂１７に接した第２金属１８ｂと、パッケージ基板１２に接した第３金属１８ｃを備えている。

【0029】

一例によれば、受動素子３０はキャパシタである。受動素子３０は樹脂３２、３３で覆われている。樹脂３２は、パッケージ基板１２と受動素子３０の間に充填された樹脂である。したがって、樹脂３２はアンダーフィル樹脂として提供されている。樹脂３３は受動素子３０の側面と上面を覆う樹脂である。樹脂３３の上には金属層３８が形成されている。金属層３８は、パッケージ基板１２に接する第１部分３８ａを有している。

【0030】

一例によれば、半導体デバイス４０は、パワーアンプ、ローノイズアンプ、またはスイッチのいずれか１つを含む。図１の例では、半導体デバイス４０はスイッチである。半導体デバイス４０は樹脂４２、４３で覆われている。樹脂４２はパッケージ基板１２と半導体デバイス４０の間に充填された樹脂である。樹脂４２はアンダーフィル樹脂として提供されている。樹脂４３は半導体デバイス２０の側面と上面を覆う樹脂である。樹脂４３の上には金属層４８が形成されている。

【0031】

樹脂１７は、パッケージ基板１２と弾性波デバイス１４の機能素子の間に空隙１６を残しつつ弾性波デバイス１４を覆う。樹脂２２、２３はパッケージ基板１２と半導体デバイス２０の間を充填しつつ半導体デバイス２０を覆う。樹脂３２、３３はパッケージ基板１２と受動素子３０の間を充填しつつ受動素子３０を覆う。樹脂４２、４３はパッケージ基板１２と半導体デバイス４０の間を充填しつつ半導体デバイス４０を覆う。

【0032】

樹脂１７、２２、２３、３２、３３、４２、４３は、全体を同じ材料の樹脂とすることができる。言いかえれば、樹脂１７、２２、２３、３２、３３、４２、４３は、同一プロセスで提供されたことで硬化前も硬化後も共通の組成（分子構造）を有する。一例によれば、樹脂１７、２２、２３、３２、３３、４２、４３は光硬化性及び熱硬化性を有する。一例によれば、樹脂の熱硬化性とは、常温より高温である第１温度で一時的に軟化し、第１温度を継続すること又は第１温度より高温の第２温度とすることで硬化するものである。樹脂材料として様々な材料が考えられるが、例を挙げると以下のものがある。
・エポキシ樹脂ベースの日本化薬製のＫＰＭ５００ドライフィルム
・エポキシ樹脂ベースの太陽インキ製のＰＳＲ－８００ ＡＵＳ４１０,ＰＳＲ－８００ ＡＵＳ ＳＲ１
・ポリイミド樹脂ベースの東レ製のＬＰＡ－２２

【0033】

図１の例では、弾性波デバイス１４を覆う樹脂１７は光硬化及び熱硬化しており、それ以外の樹脂は熱硬化している。例えば、パッケージ基板１２と半導体デバイス２０、４０の間に充填された樹脂２２、４２は熱硬化している。

【0034】

上述のとおり、モジュール１０の樹脂１７、２２、２３、３２、３３、４２、４３は全体が同じ材料である。言いかえれば、樹脂１７、２２、２３、３２、３３、４２、４３は単一材料（一種類の材料）の樹脂である。よって、複数の組成が異なる樹脂を利用する場合と比べて、材料費を低減でき、プロセスステップ数も少なくすることができる。そのため、モジュール１０は低コスト化に好適である。さらに、パッケージ基板１２と弾性波デバイス１４の間は空隙１６となっており、その他のチップ下にはアンダーフィル樹脂として樹脂２２、３２、４２が提供されているので、モジュール１０をＰＡＭＩＤモジュールとして提供し得る。金属層１８を弾性波デバイス１４の第２主面と接触させることは放熱性の向上に貢献する。金属層２８を半導体デバイス２０の非対向面に接触させることも放熱性の向上に貢献する。しかしながら、弾性波デバイス１４の第２主面の全体に樹脂を形成しその樹脂の上に金属層を形成し、半導体デバイス２０の非対向面の全体に樹脂を形成しその樹脂の上に金属層を形成してもよい。金属層１８、２８、３８、４８は電磁波シールド層としても機能し得る。

【0035】

図１の例では、第３金属１８ｃ、第３金属２８ｃ、第１部分３８ａがパッケージ基板１２に接している。第３金属１８ｃ、第３金属２８ｃ、第１部分３８ａは、パッケージ基板１２の直上の樹脂の開口に形成されることで、パッケージ基板１２と接している。第３金属１８ｃ、第３金属２８ｃ、第１部分３８ａの少なくとも１つと、パッケージ基板１２の導体パターンを接触させることができる。当該導体パターンを弾性波デバイス１４のグランド電位と同電位とすれば、金属層１８、２８、３８、４８もグランド電位とすることができる。接地された金属層１８、２８、３８、４８は電磁波シールド層として機能する。

【0036】

図２は、モジュールの製造方法を示すフローチャートである。このフローチャートを参照しつつ、図１のモジュールの製造方法を説明する。ステップＳａとステップＳｂは、パッケージ基板１２に複数のチップを実装する工程である。ステップＳａでは、まず、ステップＳ１にてパッケージ基板１２の予め定められた位置にクリームはんだを塗布する。そして、そのクリームはんだの上にチップを搭載する。次いで、ステップＳ２にて半田リフロー処理し、ステップＳ３にて洗浄処理することで、チップがパッケージ基板１２に接合される。

【0037】

ステップＳｂでは、まず、ステップＳ４にてパッケージ基板１２をプラズマ洗浄処理する。そして、ステップＳ５にてパッケージ基板１２の予め定められた位置に設けられた導電性接着剤にチップのバンプを接着する。ステップＳｂは、一例によれば、Ａｕ－Ａｕ接合（ＧＧＩ接合）工程である。

【0038】

ステップＳａは半田を用いてパッケージ基板にチップを実装するのに対し、ステップＳｂでは導電性接着剤を用いてパッケージ基板にチップを実装する。一例によれば、弾性波デバイス１４はステップＳｂにてパッケージ基板１２に実装され、半導体デバイス２０、受動素子３０及び半導体デバイス４０はステップＳａにてパッケージ基板１２に実装される。別の例によれば、弾性波デバイス１４はステップＳａにてパッケージ基板１２に実装され、半導体デバイス２０、受動素子３０及び半導体デバイス４０はステップＳｂにてパッケージ基板１２に実装される。さらに別の例によれば、パッケージ基板１２に実装すべきすべてのチップをステップＳａかステップＳｂの一方で実装し、ステップＳａかステップＳｂの他方は省略してもよい。図３には、ステップＳａとステップＳｂによって、パッケージ基板１２に実装された弾性波デバイス１４、半導体デバイス２０、４０及び受動素子３０が図示されている。一例によれば、図３のパッケージ基板１２は、単位配線基板が２次元方向にアレイ配置された基板である。この場合、パッケージ基板１２には複数の単位配線基板が配置されているということができる。

【0039】

次いでステップＳｃに処理を進める。ステップＳｃは樹脂を形成する工程である。まず、ステップＳ６にて実装された複数のデバイスチップにまたがるように樹脂シートをのせる。樹脂シートは例えば液状のエポキシ樹脂をシート化したものである。別の例によれば、樹脂シートは、エポキシ樹脂とは異なるポリイミドなどの合成樹脂とすることができる。樹脂シートの上面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を材料とする保護フィルムを設けたり、樹脂シートの下面にポリエステルを材料とするベースフィルムを設けたりすることができる。複数のデバイスチップの上に樹脂シートをのせることで、樹脂シートが複数のデバイスチップに仮固定される。

【0040】

次いでステップＳ７では、真空ラミネートによって、樹脂をチップ間に提供する。例えば、真空下で樹脂シートにパッケージ基板１２方向への圧力をかけながら、樹脂をチップ間の領域に提供していく。圧縮空気で膨らませたシリコンゴムで樹脂シートにパッケージ基板１２方向への圧力をかけたり、ラバープレートで樹脂シートにパッケージ基板１２方向への圧力をかけたりすることができる。図４は、真空ラミネート後の樹脂の形状例を示す図である。図４では、樹脂５０は、チップ上の部分５０ａと、チップ間に提供された部分５０ｂとを有している。

【0041】

真空ラミネートに代えて、別の方法でチップ間に樹脂を提供してもよい。例えば、熱ローララミネート法と呼ばれる方法を採用してもよい。熱ローララミネート法では、少なくとも樹脂シートの軟化温度まで加熱した上ローラと下ローラの間にワークを通すことで、樹脂シートが、複数のデバイスチップの上面に提供されるとともに、複数のデバイスチップの側面とパッケージ基板１２の上面に充填される。

【0042】

こうして、弾性波デバイス１４と半導体デバイス２０、４０と受動素子３０は、単一材料（一種類の材料）の樹脂５０で覆われる。前述のとおり、樹脂５０は、光硬化性及び熱硬化性を有する。

【0043】

次いで、ステップＳ８では、樹脂のうち弾性波デバイス１４を覆う部分を硬化させる。図５は、樹脂の一部を硬化させることを示す図である。樹脂５０は、弾性波デバイス１４を覆う第１樹脂１７´を有する。ステップＳ８では、この第１樹脂１７´にＵＶ照射する。一例によれば、このＵＶ照射では、第１樹脂１７´の直上だけが開口したマスク５６を用いる。ＵＶ照射装置５８から照射されるＵＶ光をマスク５６を介して樹脂５０に提供することで、樹脂５０のうち、第１樹脂１７´にＵＶ照射し、他の部分（以後、第２樹脂ということがある）にはＵＶ照射しない。これにより、樹脂５０のうち第１樹脂１７´だけが選択露光される。この選択露光によって、第１樹脂１７´は、パッケージ基板１２と弾性波デバイス１４の間に空隙１６を残しつつ硬化する。

【0044】

第１樹脂１７´を硬化させる方法はＵＶ露光に限定されない。第１樹脂１７´は熱硬化以外の周知の様々な方法で硬化させることができる。例えば、電子線を第１樹脂１７´に照射することで、第１樹脂１７´を硬化させてもよい。一例によれば、前述のマスク５６を用いて第１樹脂１７´に電子線照射することができる。別の例によれば、電子線源から放出される電子線を、パッケージ基板を保持するステージを動かしながら走査することで、マスクなしで、第１樹脂１７´に電子線照射できる。別の例によれば、電子線走査とマスクを併用してもよい。

【0045】

第１樹脂１７´が硬化し、図１の樹脂１７と同じ形状を維持することで、弾性波デバイス１４の機能素子が空隙１６に露出した状態が維持される。一例によれば、この空隙１６は密閉空間である。

【0046】

次いで、ステップＳ９へ処理を進める。ステップＳ９では、半導体デバイス等のアンダーフィルを提供し、その後第２樹脂を熱硬化させる。具体的には、ステップＳ８において硬化させなかった第２樹脂を一時的に軟化させて、第２樹脂でパッケージ基板１２と半導体デバイスの間の空間の少なくとも一部を充填する。樹脂５０を加熱することで軟化させ、例えば半導体デバイス２０、４０及び受動素子３０と、パッケージ基板１２の間の空間へ流動させる。図６には、第２樹脂５１を軟化させることで、アンダーフィルとして機能する樹脂２２、３２、４２が形成されたことが図示されている。

【0047】

このようにアンダーフィルが提供されてから、第２樹脂５１を熱硬化させる。熱硬化の方法は樹脂の材料に依存する。例えばある樹脂では、第２樹脂を軟化させる温度である第１温度を一定時間継続することで、第２樹脂が硬化する。別の樹脂では、第１温度より高温の第２温度とすることで第２樹脂が硬化する。このような第２樹脂の軟化と硬化のための熱処理に伴い、第１樹脂１７´の硬化も促進される。すなわち、第１樹脂１７´は、前述の露光処理で形状が実質的に固定される程度に硬化され、その後の第２樹脂の熱処理で完全に硬化する。言いかえると、熱処理によって第１樹脂１７´は熱硬化する。樹脂がＩＤＴ１４ａを覆うことが無いように、熱処理による第１樹脂１７´の流動化は回避又は抑制される。

【0048】

このような樹脂の軟化と硬化のプロセスは、加熱された上金型と下金型を有するプレス機によって、樹脂シートをパッケージ基板１２の方向に押圧することで進行される。例えば、樹脂シートを一旦軟化温度まで加熱昇温させてアンダーフィルを形成した後に、硬化温度まで加熱昇温させて形状を固定する。

【0049】

光硬化性及び熱硬化性を有する樹脂を用いることで、上述のプロセスが可能となる。図７は、ＵＶ照射の有無によって、加熱時の樹脂の流動性を制御できることを示す実験結果である。この実験では、スライドガラス基板上に、厚み２０μｍ程度のスペーサを介して、５ｍｍ角で１５０μｍ程度の厚みのカバーガラスを設けた。カバーガラスはスペーサよりも大面積である。そして、カバーガラスの上にドライフィルム樹脂を６０℃程度のラミネーション温度でかぶせた。この構成を有するサンプルを２つ用意し、一方の樹脂にＵＶ照射し、他方の樹脂にＵＶ照射しなかった。その後、これらの２つのサンプルを１８０℃で１分間加熱した。図７ＡはＵＶ照射されたサンプルにおいて、樹脂の流動が抑制されたことを示す写真である。色の濃い部分が樹脂である。この図７Ａから、略正方形のカバーガラスの直下に、当該正方形の枠の近傍に少しだけ樹脂が流動したものの、樹脂の流動が概ね抑制できたことが分かる。他方、図７ＢはＵＶ照射されなかったサンプルにおいて、樹脂が流動したことを示す写真である。色の濃い部分が樹脂である。この図７Ｂから、略正方形のカバーガラスの直下に、多くの樹脂が流動したことが分かる。

【0050】

ところで、樹脂を熱硬化させる際に、チップとパッケージ基板１２の間の空間に空気があると、当該空間をアンダーフィルで充填することが阻害され得る。そこで、弾性波デバイス１４と半導体デバイス２０、４０を含むチップを樹脂で覆う前に、パッケージ基板１２と半導体デバイス２０、４０の間の空間にアンダーフィル樹脂を提供してもよい。例えば、熱硬化性を有するアンダーフィル樹脂を、パッケージ基板１２と半導体デバイス２０の間と、パッケージ基板１２と受動素子３０の間と、パッケージ基板１２と半導体デバイス４０の間に提供しておけば、その後に、アンダーフィル樹脂と第２樹脂を同時に軟化させることができる。これらによって、パッケージ基板１２とチップの間の空間を樹脂で充填することができる。

【0051】

別の例によれば、弾性波デバイス１４と半導体デバイスを樹脂で覆う工程と、第１樹脂１７´を硬化させる工程と、第２樹脂５１を軟化させる工程は、真空空間で行う。そうすると、チップとパッケージ基板１２の間の空間に空気が無い状態でアンダーフィルを提供できるので、アンダーフィルの充填を確実にすることができる。

【0052】

さらに別の例によれば、アンダーフィルを設けるべきチップの直下において、パッケージ基板１２の貫通孔を提供することができる。例えば、パッケージ基板１２のうち、半導体デバイスの直下の部分に貫通孔を形成する。図８は、パッケージ基板１２に形成された貫通孔１２ｈを示す図である。樹脂を流動させてアンダーフィルを形成する際に、パッケージ基板１２とチップの間の空気が、貫通孔１２ｈを通じてパッケージ基板１２の下方へ抜けることで、アンダーフィルの充填を確実にすることができる。

【0053】

上述した、アンダーフィル樹脂の提供、真空の活用、および貫通孔の形成は、組み合わせることができる。例えば、アンダーフィル樹脂と第２樹脂を流動させる際に、パッケージ基板１２とチップの間の空気を、パッケージ基板１２の貫通孔から排出することができる。アンダーフィル樹脂の提供、真空の活用、および貫通孔の形成は、アンダーフィルを完全に行うために補足的に提供され得る。したがって、これらの方法は省略することができる。

【0054】

次いで、ステップＳ１０に処理を進める。ステップＳ１０では、樹脂の一部を除去する。図９は、樹脂の除去の例を示す図である。この例では、弾性波デバイス１４の上に形成された樹脂の少なくとも一部を除去することで開口ｈ２を形成し、半導体デバイス２０の上に形成された樹脂の少なくとも一部を除去することで開口ｈ４を形成する。さらに、パッケージ基板１２を露出させる開口ｈ１、ｈ３、ｈ５を形成する。この例では、パワーアンプである半導体デバイス２０の上に形成された樹脂の少なくとも一部を除去し、スイッチである半導体デバイス４０の上に形成された樹脂は除去しない。一例によれば、樹脂の除去はレーザ光を用いて行う。

【0055】

次いで、ステップＳｄに処理を進める。ステップＳｄは金属層を形成する工程である。例えば、ステップＳ１１で、パッケージ基板１２の裏面にテープを貼付け、ステップＳ１２で無電解めっき反応を起こさせるための触媒処理を施す。そして、ステップＳ１３でテープを張替え、ステップＳ１４で前処理を施し、ステップＳ１５で例えば無電解Ｎｉめっきを形成する。こうして、めっき法によって、樹脂を覆う金属層が形成される。具体的には、図１の金属層１８、２８、３８、４８が形成される。一例によれば、金属層は、樹脂の開口に充填されることで、パッケージ基板１２の導体パターンに接する。金属層１８、２８、３８、４８は、無電解Ｎｉめっき以外の方法で形成してもよい。一例によれば、金属層を形成するために、無電解Ｃｕめっきと、無電解Ｎｉめっきをこの順に施す。別の例によれば、金属層を形成するために、銀コートと無電解Ｎｉめっきをこの順に施す。さらに別の例によれば、金属層を形成するためにＴｉ形成、Ｃｕスパッタ、電解Ｎｉめっきをこの順に施す。これらの変形例は、金属層を無電解Ｎｉめっきで形成した場合と比べて、樹脂と金属層の密着性を高め得るものである。

【0056】

次いで、ステップＳｅに処理を進める。ステップＳｅはいわゆる後工程である。例えば、ステップＳ１６でパッケージ基板１２をダイシングする。これにより製品が個片化される。次いで、ステップＳ１７で外観検査し、ステップＳ１８で製品の電気的特性を検査する。問題がなければステップＳ１９で製品を梱包する。こうして、図１に示すモジュール１０の製造が終了する。

【0057】

一例によれば、図１の構成の上面に絶縁層を形成することができる。図１０は、そのような絶縁層６０を示す図である。この例では、金属層１８、２８、３８、４８の上に絶縁層６０を形成する工程が付加される。一例によれば、絶縁層６０の上面は略平坦である。

【0058】

少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面が説明されたが、様々な改変、修正および改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正および改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本開示の範囲内にあることが意図される。

【0059】

理解するべきことだが、ここで述べられた方法および装置の実施形態は、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細への適用に限られない。方法および装置は、他の実施形態で実装し、様々な態様で実施又は実行することができる。

【0060】

特定の実装例は、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。

【0061】

本開示で使用される表現および用語は、説明目的であって、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」およびこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目およびその均等物並びに付加項目の包括を意味する。

【0062】

「又は（若しくは）」の言及は、「又は（若しくは）」を使用して記載される任意の用語が、当該記載の用語の一つの、一つを超える、およびすべてのものを示すように解釈され得る。

【0063】

前後左右、頂底上下、横縦、表裏への言及は、いずれも、記載の便宜を意図する。当該言及は、本開示の構成要素がいずれか一つの位置的又は空間的配向に限られるものではない。したがって、上記説明および図面は、例示にすぎない。

【符号の説明】

【0064】

１０ モジュール、 １２ パッケージ基板、 １４ 弾性波デバイス、 １６ 空隙、 １７ 樹脂、 １８ 金属層、 ２０ 半導体デバイス、 ２２,２３ 樹脂、 ２８ 金属層、 ３０ 受動素子、 ３２,３３ 樹脂、 ３８ 金属層、 ４０ 半導体デバイス、 ４２,４３ 樹脂、 ４８ 金属層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】