专利名称：：电子部件装置及其制造方法与电子部件组件及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及具有将金属板与电子部件元件接合的结构的电子部件装置及其制造方法、与具有将上述电子部件装置装载在基板上的结构的电子部件组件及其制造方法。
背景技术：
：作为对本发明有兴趣的技术，有在JP特开2003—258192号公报(专利文献l)中进行了记载的技术。专利文献1中，记载了经图4(1)所示这种阶段，来制造图4(2)所示的电子部件模块l的方法。电子部件模块1如图4(2)所示，包括电子部件装置4，该电子部件装置4具有在电子部件元件2上接合作用为散热板的金属板3的结构。此外，电子部件模块1包括外壳5，并将上述电子部件装置4容纳在外壳5中。更详细地，外壳5具有例如层积了多个陶瓷层或有机材料层的多层结构，且形成空腔6。空腔6具有朝向下方的开口。在外壳5的下面上形成几个外部导体膜7。这些外部导体膜7作为将该电子部件模块1安装在作为母板的基板8(参考图5)上时的端子电极而发挥作用。在外壳5的空腔6的底面上形成外部导体膜9。进一步，虽然省略了图示，但是在外壳5的内部形成内部导体膜和通孔(viahole)导体，在外壳5的上面上形成几个外部导体膜，按照与该外部导体膜电连接的状态，安装几个表面安装部件。电子部件元件2例如由半导体芯片构成，在其上面上，对应于前述的外部导体膜9，形成几个外部导体膜10。在外部导体膜10上形成导体凸块ll，将电子部件元件2隔着导体凸块11由倒装芯片(flipchip)技术安装在外壳5上。虽然省略了图示，但是在电子部件元件2的底面形成金属面，并隔着焊锡12将金属板3与该底面接合。作为得到使金属板3与电子部件元件2接合的状态的方法，在专利文献l中，记载了如下这种方法。如图4(1)所示，每次将金属板3与电子部件元件2接合时，在电子部件元件2和金属板3之间添加焊锡12。该焊锡12比电子部件元件2和金属板3的各平面尺寸小，但是比较厚地形成。作为焊锡12，使用高烙点焊锡。接着，使焊锡12熔融，同时如图4(2)所示，施加使电子部件元件2和金属板3彼此接近的方向的负载13。由此，在电子部件元件2和金属板3之间焊锡12被很薄地延展，同时金属板3的下面被挤到与外部导体膜7相同高度的位置上。但是，如上所述这种结构的电子部件模块1，更明确地，在电子部件装置4中有如下这种要解決的问题。图5是放大表示将电子部件模块1安装在基板8上的状态的图。基板8上形成的导体膜14与金属板3隔着焊锡15相接合。焊锡15在导体膜14上添加焊接胶后，将电子部件模块1配置在基板8的预定位置上，并通过使焊接胶烙融而形成。上述的焊锡15在为熔融状态时，如图5所示，经常一直到达电子部件元件2和金属板3的接合部。其结果，接合电子部件元件2和金属板3的焊锡12被熔融后的焊锡15熔融侵蚀，而使电子部件元件2和金属板3的接合可靠性降低。图示的电子部件模块1为没有在电子部件元件2和空腔6的底面之间填充底部填充(underfill)树脂的结构。该情况下，如图5中用虚线所示，若熔融后的焊锡15达到电子部件元件2的上面，则与导体凸块ll间会产生短路不良。为了防止该情形，需要底部填充树脂。另外，仅通过由焊锡12形成的接合力来维持电子部件元件2和金属板3的接合。因此，有对截断力比较弱这样的缺点。专利文献hJP特开2003—258192号公报
发明内容因此，本发明的目的是，提供一种可解决上述这种问题的、具有将金属板与电子部件元件接合的结构的电子部件装置及其制造方法、与具有将上述电子部件装置装载在基板上的结构的电子部件组件及其制造方法。本发明首先面向如下电子部件装置，该电子部件装置包括电子部件元件，具有形成了金属面的底面；金属板，其第l主面与电子部件元件的底面相对而配置；第1焊锡，为了接合电子部件元件和金属板，而添加在电子部件元件的底面和金属板的第1主面之间；为了解决上述技术问题，其特征在于，具有如下这种结构。艮口，其特征在于，金属板的第l主面的外缘部的至少一部分相比电子部件元件的底面的外围位于更外侧，在比电子部件元件的底面的外围位于更外侧的、金属板的第1主面的外缘部上，沿电子部件元件的底面的外围形成有由第l焊锡构成的突条。最好是，金属板的第1主面的外缘部在整圈上，比电子部件元件的底面的外围位于更外侧，突条形成为在金属板的第1主面的外缘部的整圈上延展。金属板最好作用为散热板。本发明面向包括上述的电子部件装置、和装载该电子部件装置的基板的电子部件组件。在本发明的电子部件组件中，其特征在于，基板具有与下述第2主面对置的金属面，其中，上述第2主面是与电子部件装置具有的金属板的第1主面相反的面，电子部件装置和基板由添加在金属板的第2主面和基板的金属面之间的第2焊锡接合，第2焊锡熔点比第1焊锡低。本发明还面向电子部件装置的制造方法。本发明的电子部件装置的制造方法中，首先，分别准备具有形成了金属面的底面的电子部件元件；金属板，在配置为第l主面与电子部件元件的底面相对时，该金属板具有第1主面的外缘部的至少一部分比电子部件元件的底面的外围位于更外侧的尺寸；和第1焊锡。接着，隔着第1焊锡，以金属板的第l主面和电子部件元件的底面彼此相对的状态，配置电子部件元件和金属板。并且，在使第1焊锡熔融的状态下，沿使电子部件元件和金属板彼此接近的方向施加负载。由此，彼此接合电子部件元件和金属板，并且使第1焊锡的一部分比电子部件元件的底面的外围向外侧突出，且在金属板的第1主面的外缘部，沿电子部件元件的底面的外围形成由第1焊锡构成的突条。本发明进一步还面向电子部件组件的制造方法。在本发明的电子部件组件的制造方法中，首先，分别准备前述的电子部件装置；在至少一个面上形成了为了装载电子部件装置的金属面的基板；和熔点比1焊锡低的第2焊锡。隔着第2焊锡，以下述第2主面和基板的金属面彼此相对的状态，配置电子部件装置和基板，并且使第2焊锡在比第1焊锡的熔点低的温度下熔融，来彼此接合电子部件装置和基板，其中，上述第2主面是与电子部件装置具有的金属板的第1主面相反的面。发明的效果根据本发明的电子部件装置，由于在金属板的第1主面的外缘部沿电子部件元件的底面的外围形成由第1焊锡构成的突条，所以在为了构成电子部件组件而将该电子部件装置装载在基板上时，即使添加在金属板的第2主面和基板的金属面之间的第2焊锡在熔融状态中，沿金属板的端面爬上，也可通过突条来阻挡，所以可以防止熔融的第2焊锡向电子部件元件和金属板的接合部侵入。因此，可以防止在电子部件元件和金属板之间提供接合的第1焊锡的熔融侵蚀，可以维持电子部件元件和金属板的接合的可靠性。此外，根据本发明，在将电子部件装置容纳在外壳内时，可以防止为使电子部件装置与基板接合而添加的第2焊锡侵入到电子部件元件的上面和外壳之间。因此，在电子部件元件和外壳之间可以省略底部填充树脂，并且还可在电子部件元件的上面形成电路，而不用形成保护膜。此外，由于突条沿电子部件元件的底面的外围形成在金属板上，所以在电子部件元件和金属板之间，除了由第l焊锡形成的接合力之外，由突条形成的机械耦合力(係止力)也发挥作用。因此，电子部件元件和金属板的接合强度，尤其是截断强度提高，在这一方面，接合可靠性也提高了。若金属板的第1主面的外缘部在整圈上，比电子部件元件的底面的外围位于更外侧，突条形成为在金属板的第1主面的外缘部的整圈上延展，则可以更可靠且显著地发挥上述效果。根据本发明的电子部件装置的制造方法，通过在使接合电子部件元件和金属板用的第1焊锡熔融的状态下，沿使电子部件元件和金属板彼此接近的方向施加负载，从而使第l焊锡的一部分比电子部件元件的底面的外围更向外侧突出，且在金属板的第1主面的外缘部，沿电子部件元件的底面的外围形成由第1焊锡构成的突条，所以不需要例如对金属板的特殊的加工，且可以使用与现有技术相同的设备来制造电子部件装置，而不需要特别的时间和步骤，因此，可以享受该发明带来的优点，而不会引起生产率的降低、成本升高。图1是表示具有基于本发明的一实施方式的电子部件装置24的电子部件模块21的截面图。图2是说明制造图1所示的电子部件装置24的方法用的截面图。图3是放大表示图1所示的电子部件装置24和具有装载该装置的基板32的电子部件组件51的主要部分的截面图。图4表示对本发明有兴趣的现有电子部件装置4和表示制造电子部件装置4的方法的截面图。图5是表示将图4(2)所示的电子部件装置4装载在基板8上后的状态的放大截面图。符号说明21电子部件模块22电子部件元件23金属板24电子部件装置25外壳32基板34底面35金属膜36第1主面37第1焊锡38突条43负载44第2主面51电子部件组件52导体膜53第2焊锡具体实施例方式图1是表示基于本发明的一实施方式的电子部件模块21的截面图。电子部件模块21包括具有将金属板23与电子部件元件22接合的结构的电子部件装置24。此外，电子部件模块21具有外壳25，将上述电子部件装置24容纳在外壳25中。外壳25具有层积多个陶瓷层或有机材料层后的多层结构，在其内部形成几个内部导体膜26和几个通孔导体27。通过包含这些内部导体膜26和通孔导体27的布线导体，形成例如电感、电容和电阻等的无源元件(passivecomponent)。在外壳25的上面上，根据需要，形成几个外部导体膜(未图示。)，在隔着焊锡28与这些外部导体膜连接的状态下，安装几个表面安装部件29，并进一步，将金属盖30装在外壳25上，使其覆盖这些表面安装部件29。在外壳25的下面上，形成几个外部导体膜31。这些外部导体膜31作为将该电子部件模块21安装在由想像线所示的作为母板的基板32上时的端子电极而发挥作用。在外壳25的下面侧形成具有朝向下方的开口的空腔33。前述的电子部件装置24容纳在空腔33内。电子部件装置24中，电子部件元件22是例如、IC芯片等的半导体元件、或电感元件、电容元件、电阻元件、压电元件等。金属板23作用为散热板，更优选的，由例如Ni—Co—Fe合金、Ni—Fe合金、Ni—Cr一Fe合金、Cr一Fe合金、Cr一Ni合金、Cu、Al等这种热传导率较高的金属构成。金属板23仅仅是平板状。电子部件元件22具有形成了金属面的底面34。更具体的，在电子部件元件22的底面34形成金属膜35(参考图2和图3)。配置金属板23，使其第1主面36与电子部件元件22的底面34相对，由于在该状态下接合电子部件元件22和金属板23，所以在电子部件元件22的底面34和金属板23的第1主面36之间添加第1焊锡37。作为第1焊锡37，例如、使用熔点较高的AuSn焊锡。金属板23的第1主面36的外缘部比电子部件元件22的底面34的外围位于更外侧。并且，在比电子部件元件22的底面34的外围位于更外侧的、金属板23的第1主面36的外缘部上沿电子部件元件22的底面34的外围形成由第l焊锡37构成的突条38。最好，按照如下方式来形成，艮P，金属板23的第1主面36的外缘部，在整圈上，比电子部件元件22的底面34的外围位于更外侧，突条38在金属板23的第1主面36的外缘部的整圈上延展。在电子部件元件22的上面39上形成几个外部导体膜40，并在特定的外部导体膜40上设置导体凸块41。另一方面，在空腔33的底面上形成外部导体膜42。插入到空腔33内的电子部件元件22隔着导体凸块41与外部导体膜42熔融接合。参考图2来说明这种电子部件模块21的制造方法，更特定的是，电子部件装置24的制造方法。首先，准备电子部件元件22。电子部件元件22在图2中省略了图示，但是如图l所示，为安装在外壳25的空腔33内的状态。另一方面，准备金属板23和第1焊锡37。并且，如图2(1)所示，隔着第1焊锡37，将电子部件元件22和金属板23配置为金属板23的第1主面36与电子部件元件22的底面34彼此相对的状态。另外，该实施方式中，作为第1焊锡37，使用与金属板23具有相同尺寸的片状焊锡。这种片状的第1焊锡37可以在形成为在金属板23的第1主面36上按层状延展的状态下加以准备。接着，在回流炉内中，作为使第1焊锡37熔融的状态，并在该状态下，如图2(2)所示，沿使电子部件元件22和金属板23彼此接近的方向通过铁锤等来施加负载43。由此，彼此接合电子部件元件22和金属板23。同时，第1焊锡37的一部分比电子部件元件22的底面34的外围向外侧更突出，其结果，在金属板23的第1主面36的外缘部中，沿电子部件元件22的底面34的外围形成由第1焊锡37构成的突条38。另外，选择由负载43引起的电子部件元件22和金属板23的接近程度，使得与金属板23的第1主面36相反的第2主面44处于与外部导体膜31相同高度的位置上。如上所述，为了使得金属板23的第2主面44和外部导体膜31处于相同高度的位置上，虽然采用将电子部件元件22安装到外壳25后、将金属板23与电子部件元件22相接合的工序顺序比较容易，但是若不希望有这种优点，则可以在预先接合电子部件元件22和金属板23而完成电子部件装置24后，将电子部件元件22安装在外壳25上。图3中放大表示电子部件组件51的主要部分，其中，上述电子部件组件51包括上述的电子部件装置24、与装载该装置的基板32。基板32形成提供位于与电子部件装置24所具有的金属板23的第2主面44相对的位置处的金属面的导体膜52。电子部件装置24和基板32通过添加在金属板23的第2主面44和基板32的导体膜52之间的第2焊锡53来接合。作为该第2焊锡53，使用例如SnAg焊锡，熔点比第1焊锡37低。为了得到图3所示的电子部件组件51，经第2焊锡53，将电子部件装置24和基板32配置为电子部件装置24所具有的金属板23的第2主面44与基板32的导体膜52彼此相对的状态。在该状态下，例如在回流炉内，第2焊锡53以比第1焊锡37的熔点低的温度来熔融。由此，电子部件装置24和基板32彼此接合，而得到图3所示的电子部件组件51。如图3中更好表示的，即使第2焊锡53在熔融状态下，沿金属板23的端面爬上，也可由突条38有效阻挡。因此，'即使由熔融的第2焊锡53造成了第1焊锡37的熔融侵蚀，也留在突条38的一部分上，不能到达位于电子部件装置22和金属板23之间的第1焊锡37。其结果，对于电子部件元件22和金属板23的接合，可以确保高可靠性。以上，说明了图示本发明的实施方式，但是在本发明的范围内，可以有其他各种变形例。例如，在图示的实施方式中，形成为，金属板23的第1主面36的外缘部在整圈上，比电子部件元件22的底面34的外围位于更外侧，突条38在金属板23的第1主面36的外缘部，在整圈上延展，但是也可以是例如，在金属板上形成开槽等，而使金属板的外缘部的一部分位于与电子部件元件的底面的外围相重合的位置上，突条在电子部件元件的底面的外围缺口一咅卩分。在图示的实施方式中，电子部件装置24具有安装在具有空腔33的外壳25上的结构，但是也可不具有安装在这种外壳上的结构。也可代替外壳，为在仅仅平板状的物体上安装了电子部件装置的状态。接着，对于本发明的电子部件装置，说明为确认电子部件元件和金属板的接合部具有较高截断强度而实施的实验例。作为在本发明的范围内的实施例的样本，制作了如下这种电子部件装置。使用长边方向尺寸为2mm、宽度方向尺寸为lmm和厚度方向尺寸为O.lmm的电子部件元件。在该电子部件元件的底面上，作为金属膜，通过溅射等的薄膜形成工艺，以0.05um的厚度形成Ti膜，并与其上同样以O.lum的厚度形成Au膜，进一步，通过电解电镀，在其上以5.0Hm的厚度形成Au膜。另一方面，作为金属板，使用具有比电子部件元件2的平面尺寸(2mmXlmm)大0.5mm的平面尺寸的金属板。此外，作为第1焊锡，使用AuSn焊锡，并在接合前的金属板的第1主面上使其具有0.03mm的厚度而形成为片状。接着，隔着第1焊锡，以金属板的第l主面和电子部件元件的底面彼此相对的状态，配置电子部件元件和金属板，并在回流炉中使第l焊锡熔融，并且通过向使电子部件元件和金属板彼此接近的方向施加2N的负载，从而在金属板的第1主面的外缘部，形成由第1焊锡构成的高度为50um的突条。另一方面，作为本发明的范围外的比较例，在使第l焊锡熔融而接合电子部件元件和金属板23的工序中，除了不施加负载，没有形成突条之外，通过与实施例1的情形相同的方法，得到了电子部件装置。对这样得到的实施例涉及的15个样本和比较例的17个样本，测量截断强度后，得到如以下的表l所示这种结果。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>(单位"N")如从表l可看出的，根据实施例，与比较例相比，可得到较高的截断强度。权利要求1.一种电子部件装置，包括电子部件元件，具有形成了金属面的底面；金属板，其第1主面与所述电子部件元件的所述底面相对而配置；第1焊锡，为了接合所述电子部件元件和所述金属板，而添加在所述电子部件元件的所述底面和所述金属板的所述第1主面之间，所述金属板的所述第1主面的外缘部的至少一部分相比所述电子部件元件的所述底面的外围位于更外侧，在比所述电子部件元件的所述底面的外围位于更外侧的、所述金属板的所述第1主面的外缘部，沿所述电子部件元件的所述底面的外围形成有由所述第1焊锡构成的突条。2.根据权利要求l所述的电子部件装置，其特征在于-所述金属板的所述第1主面的外缘部，在整圈上，比所述电子部件元件的所述底面的外围位于更外侧，所述突条形成为在所述金属板的所述第1主面的外缘部的整圈上延展。3.根据权利要求l所述的电子部件装置，其特征在于所述金属板作用为散热板。4.一种电子部件组件，包括权利要求1一3中任一项所述的电子部件装置；和装载所述电子部件装置的基板，所述基板具有与下述第2主面对置的金属面，其中，上述第2主面是与所述电子部件装置具有的所述金属板的所述第1主面相反的面；所述电子部件装置和所述基板由添加在所述金属板的所述第2主面和所述基板的所述金属面之间的第2焊锡接合，且所述第2焊锡熔点比所述第1焊锡低。5.—种电子部件装置的制造方法，包括如下步骤准备具有形成了金属面的底面的电子部件元件；准备金属板，其中，在配置为第1主面与所述电子部件元件的所述底面相对时，该金属板具有所述第1主面的外缘部的至少一部分比所述电子部件元件的所述底面的外围位于更外侧的尺寸；准备第l焊锡；隔着所述第1焊锡，以所述金属板的第1主面和所述电子部件元件的所述底面彼此相对的状态，配置所述电子部件元件和所述金属板；在使所述第1焊锡熔融的状态下，沿使所述电子部件元件和所述金属板彼此靠近的方向施加负载，由此，彼此接合所述电子部件元件和所述金属板，并且，使所述第l焊锡的一部分比所述电子部件元件的所述底面的外围向外侧突出，并在所述金属板的所述第1主面的外缘部，沿所述电子部件元件的所述底面的外围形成由所述第1焊锡构成的突条。6.—种电子部件组件的制造方法，包括步骤准备权利要求l一3中任一项所述的电子部件装置；准备在至少一个面上形成了为了装载所述电子部件装置的金属面的基板；准备烙点比所述第1焊锡低的第2焊锡；隔着所述第2焊锡，以下述第2主面和所述基板的所述金属面彼此相对的状态，配置所述电子部件装置和所述基板，并且，以比第l焊锡的熔点更低的温度使所述第2焊锡熔融，来彼此接合所述电子部件装置和所述基板，其中，上述第2主面是与所述电子部件装置具有的所述金属板的所述第1主面相反的面。全文摘要本发明提供一种电子部件装置及其制造方法与电子部件组件及其制造方法，能够解决如下问题，在将金属板与电子部件元件接合后的电子部件装置装载在基板上时，若接合金属板和基板的金属面的焊锡熔融侵蚀接合电子部件元件和金属板的焊锡，则使电子部件元件和金属板间的接合可靠性降低。本发明中，由接合电子部件元件(22)和金属板(23)的第一焊锡(37)的一部分形成沿电子部件元件(22)的底面(34)的外围延展的突条(38)。突条(38)阻挡接合金属板(23)和作用为母板的基板(32)的第二焊锡(53)，而防止熔融侵蚀提供电子部件元件(22)和金属板(23)的接合的第一焊锡(37)。文档编号H01L21/52GK101512761SQ20078003252公开日2009年8月19日申请日期2007年3月7日优先权日2006年9月1日发明者北山裕树,堀良嗣申请人:株式会社村田制作所