JP2003008393A - High frequency module component - Google Patents

High frequency module component

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JP2003008393A
JP2003008393A JP2001185262A JP2001185262A JP2003008393A JP 2003008393 A JP2003008393 A JP 2003008393A JP 2001185262 A JP2001185262 A JP 2001185262A JP 2001185262 A JP2001185262 A JP 2001185262A JP 2003008393 A JP2003008393 A JP 2003008393A
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high frequency
saw
substrate
gold
acoustic wave
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Fumio Uchikoba
文男 内木場
Tomoyuki Goi
智之 五井
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TDK Corp
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency module component which has a function for blocking a high frequency region in particular, improves productivity without conflicting with individual manufacturing processes, improves performance and reliability in use and performs the size reduction and height reduction of a product in a high frequency electronic circuit component including a ceramic multi-layer substrate and a flip chip mounting type surface acoustic wave element (SAW) to be mounted to it directly. SOLUTION: In the high frequency module component, the surface acoustic wave elements SAW and the other surface mounting elements 14 are mounted on a multi-layer substrate 1, the elements SAW are flip-chip-mounted directly on an electrode with a metallic film on the substrate 1, and a part of a conductor pattern 10 having a filter function is formed at least a part of the element (SAW) mounting region of the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック多層基
板とフリップチップ実装型表面弾性波素子を有する高周
波モジュール部品において、さらなる性能の向上と、使
用時の信頼性を高め、実装時の装着性の向上を、さらに
製品寸法の小型、低背化が可能であり、かつ生産性の向
上を行うことができるモジュール構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency module component having a ceramic multi-layer substrate and a flip-chip mounting type surface acoustic wave element, which further improves performance, enhances reliability during use, and improves mountability during mounting. The present invention relates to a module structure capable of further improving the productivity and reducing the size and height of the product, and improving the productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器においては、その小型化に関す
る市場要求が常にあり、使用される部品についても小型
化、軽量化が要求されている。携帯電話に代表される高
周波機器においては、この傾向が著しく、使用する部品
においては、特にこの傾向が顕著である。高周波機器に
おいては、部品の搭載においても、高密度化が著しく進
み、小型、軽量化の要求に対応してきている。
2. Description of the Related Art There is always a market demand for miniaturization of electronic equipment, and miniaturization and weight reduction of parts used are also required. This tendency is remarkable in high-frequency devices typified by mobile phones, and this tendency is particularly remarkable in the parts used. In high-frequency equipment, the mounting density of components has been remarkably increased, and the demand for smaller and lighter devices has been met.

【0003】一方、素子を搭載する基板も、このような
小型化に対応するために、導体層が単層の基板に代わっ
て複数層ある多層基板が用いられている。
On the other hand, as a substrate on which elements are mounted, in order to cope with such miniaturization, a multilayer substrate having a plurality of conductor layers is used instead of a single-layer substrate.

【0004】セラミック多層基板は、多層基板の絶縁層
を電気的に絶縁体のセラミックで、また、導体層を銀な
どで形成している。このようなセラミック多層基板は、
一般的な樹脂多層基板に対して、高周波での損失が少な
い、熱伝導がよい、寸法精度がよい、信頼性に優れるな
どの特徴を併せ持っている。
In the ceramic multilayer substrate, the insulating layer of the multilayer substrate is made of electrically insulating ceramic, and the conductor layer is made of silver or the like. Such a ceramic multilayer substrate is
It has features such as low loss at high frequency, good heat conduction, good dimensional accuracy, and excellent reliability as compared with general resin multilayer substrates.

【0005】また、セラミック多層基板においては、内
部導体をコイル形状にする、あるいは平行に対向させる
ことで、それぞれ内部にインダクタンス、キャパシタン
スを形成したり、伝送路を形成することが可能で、低損
失で寸法精度がよいことから、Qが高く、また公差の小
さい素子を内部に形成することができる。
Further, in the ceramic multi-layer substrate, the internal conductors may be formed in a coil shape or face each other in parallel, whereby an inductance and a capacitance can be formed inside and a transmission line can be formed respectively, which results in low loss. Since the dimensional accuracy is good, an element having a high Q and a small tolerance can be formed inside.

【0006】こうした特徴は、特に携帯電話などの高周
波回路において、表面に様々な部品を搭載し、あわせて
高特性、小型化を併せ持つ集合素子、つまり、モジュー
ルとして活かされている。
[0006] These characteristics are utilized as a collective element, that is, a module, in which various parts are mounted on the surface, and in addition, in a high frequency circuit such as a mobile phone, which has high characteristics and miniaturization.

【0007】高周波モジュールは、一方で、回路をその
機能ごとにまとめるために、従来のディスクリート部品
を一つ一つ搭載して、回路を形成していく手法に比べ
て、機器の構造がシンプルになり、信頼性、特性に優れ
るものを提供できるようになる。
On the other hand, the high-frequency module, on the other hand, has a simpler device structure as compared with the conventional method of forming a circuit by mounting discrete components one by one in order to organize the circuit by function. As a result, it is possible to provide products with excellent reliability and characteristics.

【0008】また、従来のデスクリート部品において
は、各部品ごとの特性を組み合わせて、機能を果たして
いくために、設計が複雑になってしまうが、モジュール
化することによってモジュールごとに特性仕様が決ま
り、機器の設計を行う際に、設計の構造化ができ、製造
の短期間化、省力化が可能となる。
Further, in the conventional discrete component, the design is complicated because the features of each component are combined and the function is fulfilled. However, by modularizing the component, the characteristic specification is determined for each module. When designing equipment, the design can be structured, and the manufacturing period can be shortened and labor can be saved.

【0009】図8に全世界でもっとも生産数量の多いGS
Mデュアルバンド型携帯電話のブロック図を示す。図に
おいて、送信信号I/Q(ベースバンド信号のI信号及
びQ信号)は、I/Qモジュレター137に入力され
る。このI/Qモジュレター137には、IFVCO1
20から分周器DIV138、90°シフターを介して
IF信号が入力され、変調される。IQモジュレター1
37から出力された信号は、位相検出器133を介して
混合器132に入力される。位相検出器133には、ロ
ーパスフィルタ134,135を介して900VCOお
よび1800VCO136が接続されている。また、混
合器132には、同様に900VCOおよび1800V
CO117が接続されている。
FIG. 8 shows the GS with the highest production volume in the world.
A block diagram of an M dual-band mobile phone is shown. In the figure, transmission signals I / Q (I and Q signals of baseband signals) are input to an I / Q modulator 137. This I / Q modulator 137 has an IFVCO1
The IF signal is input from 20 through the frequency divider DIV 138, 90 ° shifter, and modulated. IQ module 1
The signal output from 37 is input to the mixer 132 via the phase detector 133. 900 VCO and 1800 VCO 136 are connected to the phase detector 133 via low-pass filters 134 and 135. In addition, the mixer 132 similarly has 900 VCO and 1800 V.
CO 117 is connected.

【0010】混合器132から出力された信号は、90
0MHzまたは1800MHzに変調されており、バルント
ランス131を介してそれぞれ、パワーアンプ129、
カップラ125、ローパスフィルタ104、T/Rスイ
ッチ103という経路でダイプレクサ102に入力され
るか、パワーアンプ130、カップラ126、ローパス
フィルタ124、T/Rスイッチ123という経路でダ
イプレクサ102に入力される。ダイプレクサ102に
入力された信号は、アンテナ101から送信される。
The signal output from mixer 132 is 90
The power amplifier 129 and the power amplifier 129 are modulated via the balun transformer 131, respectively.
It is input to the diplexer 102 through a path of the coupler 125, the low-pass filter 104, and the T / R switch 103, or is input to the diplexer 102 through a path of the power amplifier 130, the coupler 126, the low-pass filter 124, and the T / R switch 123. The signal input to the diplexer 102 is transmitted from the antenna 101.

【0011】同様に、アンテナ101からダイプレクサ
102に入力された900MHzまたは1800MHzの受
信信号は、T/Rスイッチ103またはT/Rスイッチ
123を介して、バンドパスフィルタ105,アンプ1
06、バルントランス107という経路で混合器111
に入力されるか、バンドパスフィルタ108,アンプ1
09、バルントランス110という経路で混合器111
に入力される。混合器111には、900VCOおよび
1800VCO117が接続されている。
Similarly, a received signal of 900 MHz or 1800 MHz input from the antenna 101 to the diplexer 102 is passed through the T / R switch 103 or the T / R switch 123, the bandpass filter 105 and the amplifier 1
06, balun transformer 107 and mixer 111
Input to the bandpass filter 108 or amplifier 1
09, balun transformer 110 and mixer 111
Entered in. 900 VCO and 1800 VCO 117 are connected to the mixer 111.

【0012】混合器111から出力されたIF変調され
た信号は、バンドパスフィルタ112、アンプ113を
介して混合器114に入力される。混合器114にはI
FVCO120が接続されている。混合器114から出
力された信号は自動利得制御器115を介して、I/Q
デモジュレター116に入力され復調される。なお、I
/Qデモジュレター116には、IFVCO120から
分周器DIV138、90°シフターを介してIF信号
が入力され、変調される。また、IFVCO120、9
00VCOおよび1800VCO117には、それぞれ
IFPLL119,RFPLL118が接続されてい
る。
The IF-modulated signal output from mixer 111 is input to mixer 114 via bandpass filter 112 and amplifier 113. I for the mixer 114
The FVCO 120 is connected. The signal output from the mixer 114 is passed through the automatic gain controller 115 to the I / Q
It is input to the demodulator 116 and demodulated. Note that I
An IF signal is input to the / Q demodulator 116 from the IFVCO 120 via the frequency divider DIV 138 and a 90 ° shifter, and is modulated. In addition, IFVCO 120, 9
The 00VCO and the 1800VCO 117 are connected to the IFPLL 119 and the RFPLL 118, respectively.

【0013】上述したようなモジュール化はいくつかの
機能で行われており、たとえば、このような回路のアン
テナスイッチ部(102、103、104、123、1
24)で実際にセラミック多層基板上に素子を搭載する
ことで進められている。
The modularization as described above is performed by several functions. For example, the antenna switch parts (102, 103, 104, 123, 1 of such a circuit are used.
In 24), it is proceeding by actually mounting the element on the ceramic multilayer substrate.

【0014】図9にこのようなモジュールの構成例を示
す。図において、基板1上には、ダイオード素子やイン
ダクタ素子、抵抗素子等のチップ部品14が配置されて
いる。そして、これらを覆うようにシールドケース15
が配置されている。また、基板1の側面には外部導体9
が、内部および表面には導体10が形成配置されてい
て、キャパシタ12、インダクタ13等を形成してい
る。また、これらの導体10はビアホール11により上
下に接続されている。
FIG. 9 shows an example of the configuration of such a module. In the figure, chip components 14 such as a diode element, an inductor element, and a resistance element are arranged on a substrate 1. Then, the shield case 15 is formed so as to cover them.
Are arranged. The outer conductor 9 is provided on the side surface of the substrate 1.
However, the conductor 10 is formed and arranged inside and on the surface to form the capacitor 12, the inductor 13, and the like. Further, these conductors 10 are vertically connected by via holes 11.

【0015】現在は、パワーアンプ、アンテナスイッチ
モジュールなどの単機能でモジュール化が実現されてい
るが、より広範囲の機能がモジュール化されれば、さら
に、モジュール化の利点が引き出されることになる。
At present, modularization is realized by a single function such as a power amplifier and an antenna switch module, but if a wider range of functions are modularized, the advantage of modularization will be brought out further.

【0016】もちろんSAW素子を加えたモジュール化も
重要となる。従来のSAW素子は、いわゆるパッケージ部
品を用いていた。この場合、パッケージ品を搭載してモ
ジュール化を行うことも可能であるが、素子チップを直
接基板に搭載することも可能である。このようにすれ
ば、小型、低背形状が実現でき、さらに低コストが実現
できる。
Of course, modularization with the addition of SAW elements is also important. Conventional SAW devices use so-called package parts. In this case, it is possible to mount a packaged product and modularize it, but it is also possible to mount the element chip directly on the substrate. By doing so, a small size and a low profile can be realized, and further, a low cost can be realized.

【0017】セラミック多層基板は、インダクタンス、
キヤパシタンスが内蔵でき、そのために小型化とするこ
とが可能になるが、反面、そのために、低背化が困難に
なる。このため、基板にさらにパッケージを搭載する一
般的なモジュールにおいては、今後進む低背化の需要に
十分にこたえられない。
The ceramic multilayer substrate has an inductance,
Capacitors can be built in, which makes it possible to reduce the size, but on the other hand, it is difficult to reduce the height. Therefore, in a general module in which a package is further mounted on the substrate, it is not possible to sufficiently meet the demand for a reduction in height in the future.

【0018】また、パッケージ品においては、もともと
のチップに比べて広い占有面積を必要としてしまう。使
用部品の中で、SAW素子はもっとも高背のもののひとつ
であり、また占有面積も広い。こうした状況から、SAW
チップを何らかの形で、パッケージを用いずに、直接、
セラミック多層基板に搭載することが望まれいる。
In addition, the packaged product requires a larger occupied area than the original chip. Of the parts used, the SAW element is one of the tallest, and it occupies a large area. Under these circumstances, SAW
The chip somehow, directly without the package
Mounting on a ceramic multilayer substrate is desired.

【0019】さらに、SAWの搭載方法、はんだ付け部品
の搭載方法、封止方法をすべて満足する工程を経て作成
される構造でなければならない。
Furthermore, the structure must be created through steps that satisfy the SAW mounting method, the soldering component mounting method, and the sealing method.

【0020】特に、セラミツク多層基板に用いる場合、
その表面導体はセラミックと同時焼成される金属粉の焼
結体が普通である。この場合、表面の平滑性は金属粉体
の形状を解消できず、相当荒れた面となる。こうした場
合、SAWチップを金−金接合で搭載する場合、接合が
不安定になり、断線不良、また、熱衝撃などに対する信
頼性の不具合を引き起こす。
Particularly when used in a ceramic multilayer substrate,
The surface conductor is usually a sintered body of metal powder that is co-fired with the ceramic. In this case, the smoothness of the surface cannot eliminate the shape of the metal powder, resulting in a considerably rough surface. In such a case, when the SAW chip is mounted by gold-gold bonding, the bonding becomes unstable, causing disconnection failure and reliability failure against thermal shock and the like.

【0021】さらに、上記構成を実現するためには、セ
ラミツク多層基板上に、SAW素子のフリップ実装工程
と、はんだ付け工程を両立させる必要がある。
Further, in order to realize the above-mentioned structure, it is necessary to make the flip mounting process of the SAW element and the soldering process compatible with each other on the ceramic multilayer substrate.

【0022】はんだ付け工程は、一般的に、基板表面の
ランド部分にはんだペーストを塗布し、次いで、素子を
乗せ、リフロー等の熱処理を行うことによって固着す
る。この場合、はんだペースト中のフラックスが気化し
て、表面電極との界面を活性化してはんだの濡れ性を確
保する。
In the soldering step, generally, a solder paste is applied to the land portion on the surface of the substrate, then the element is placed and heat treatment such as reflow is performed to fix the element. In this case, the flux in the solder paste is vaporized to activate the interface with the surface electrode and secure the wettability of the solder.

【0023】例えば、SAW素子は露出したかたちで搭
載されているので、基板上に先に搭載された場合、フラ
ックスの付着が生じ、SAWの特性に大きな影響を与え
ることになる。
For example, since the SAW element is mounted in an exposed form, if it is mounted on the substrate first, the adhesion of flux will occur, which will greatly affect the characteristics of the SAW.

【0024】また、SAWの接合は、金−金のバンプ接
合で行うのが一般的であり、はんだ接合の場合、基板上
の金属の表面は錫、または、はんだ皮膜であり、各々め
っきで形成するのが通常である。
The SAW joining is generally performed by gold-gold bump joining. In the case of solder joining, the metal surface on the substrate is tin or a solder film, and each is formed by plating. It is usually done.

【0025】現行の小型SAW素子の場合は、たとえば
特開平10−79638号公報に示されるように、フリ
ップチップ搭載と呼ばれる方法で、セラミック基板、ま
たは樹脂基板に固定されている。
In the case of the current small-sized SAW element, it is fixed to a ceramic substrate or a resin substrate by a method called flip chip mounting, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-79638.

【0026】モジュールにおけるSAW素子の搭載にお
いても、この方法に習うことが有効と考えられるが、他
のはんだ接合部品と混載しても問題の無い物としなけれ
ばならない。こうした要求に対しては、セラミツク基板
の表面導体を金めっき層で処理を行い、ハンダ接合、金
−金接合の両方を可能とすればよい。
It is considered that this method is also effective for mounting the SAW element in the module, but it should be a problem-free one even if it is mixed with other solder joint parts. To meet such requirements, the surface conductor of the ceramic substrate may be treated with a gold plating layer to enable both solder bonding and gold-gold bonding.

【0027】一方、SAWフィルタをベアの状態でセラ
ミック基板に搭載する場合、いわゆるバンドパス機能を
発現させることができるが、帯域近傍の特性は、SAW
デバイスの特性そのものに依存する。しかしながら、使
用周波数領域のスプリアスに相当するそれよりも高周波
領域においては、ベアSAWでは対処ができない。この
ため、パッケージ品の場合は、パッケージに導体パター
ンを描くか、あるいは、金ワイヤボンド法で搭載する場
合、金線をそのまま利用して、高周波領域を阻止するフ
ィルターとして機能させ、スプリアスなどの高周波成分
を除去している。
On the other hand, when the SAW filter is mounted on the ceramic substrate in a bare state, a so-called bandpass function can be exhibited, but the characteristic in the vicinity of the band is SAW.
It depends on the characteristics of the device itself. However, bare SAW cannot cope with the higher frequency region corresponding to the spurious in the used frequency region. For this reason, in the case of package products, when a conductor pattern is drawn on the package, or when mounting by the gold wire bond method, the gold wire is used as it is and it functions as a filter that blocks high frequency areas, and The component is removed.

【0028】このため、フリップチップによりSAWを
ベアの状態でセラミツク基板に搭載した場合、特別に上
記フィルターパターンを形成する必要がある。
Therefore, when the SAW is mounted on the ceramic substrate in a bare state by flip chip, it is necessary to specially form the filter pattern.

【0029】ところが、通常セラミック多層基板の導体
は銀でできており、物質の比抵抗そのものは十分に低い
ものの、焼結体であるために組繊が不均一で、導体損が
大きく、表面の凹凸も大きい。
However, the conductor of the ceramic multilayer substrate is usually made of silver, and although the specific resistance of the substance itself is sufficiently low, since it is a sintered body, the weaving is non-uniform, the conductor loss is large, and the surface loss is large. The unevenness is also large.

【0030】このため、前記導体損の影響による損失に
加え、高周波領域での損失が表皮効果の影響を受け、さ
らに損失を増大させたり、フィルタ特性に悪影響を与え
ることとなっていた。
Therefore, in addition to the loss due to the conductor loss, the loss in the high frequency region is affected by the skin effect, which further increases the loss and adversely affects the filter characteristics.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セラ
ミック多層基板とそれに直接搭載するフリップチップ実
装型表面弾性波素子(SAW)を含む高周波電子回路部
品において、特に高調波領域を阻止する機能を有し、個
々の製造工程と矛盾することなく、生産性の向上を可能
とし、かつ使用時の性能と信頼性を高め、さらに製品寸
法のコンパクトかつ低背化を行うことができる高周波モ
ジュール部品を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high frequency electronic circuit component including a ceramic multilayer substrate and a flip chip mounting type surface acoustic wave device (SAW) directly mounted on the ceramic multilayer substrate, and particularly a function of blocking a higher harmonic region. The high-frequency module component that has the following characteristics, enables productivity to be improved without contradicting each manufacturing process, enhances performance and reliability during use, and enables compact product dimensions and low profile. Is to provide.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】すなわち上記目的は、以
下の本発明の構成により達成される。 (1) 多層基板上に、表面弾性波素子とその他の表面
実装素子とが搭載され、前記表面弾性波素子が多層基板
の金属膜を施した電極上に直接フリップチップ搭載さ
れ、かつ前記多層基板の表面弾性波素子実装領域の少な
くとも一部に、フィルター機能を有する導体パターンの
一部が形成されている高周波モジュール部品。 (2) 前記表面弾性波素子は、金−金接合によりベア
チップ搭載され、前記フィルター機能を有する導体パタ
ーン表面に金層を有する上記(1)の高周波モジュール
部品。 (3) 前記電極上の金属膜、および導体パターンの金
層が同時に金めっきを施し形成されたものである上記
(1)または(2)の高周波モジュール部品。 (4) 前記金層の厚みが0.1〜1μm である上記
(2)または(3)の高周波モジュール部品。 (5) モジュール全体の高さが2mm未満である上記
(1)〜(4)のいずれかの高周波モジュール部品。
That is, the above object is achieved by the following constitution of the present invention. (1) A surface acoustic wave element and other surface mount elements are mounted on a multi-layer substrate, the surface acoustic wave element is directly flip-chip mounted on a metal film-coated electrode of the multi-layer substrate, and the multi-layer substrate is also provided. 2. A high-frequency module component in which a part of a conductor pattern having a filter function is formed in at least a part of the surface acoustic wave device mounting area. (2) The high frequency module component according to (1), wherein the surface acoustic wave device is mounted on a bare chip by gold-gold bonding and has a gold layer on the surface of the conductor pattern having the filter function. (3) The high-frequency module component according to (1) or (2), wherein the metal film on the electrode and the gold layer of the conductor pattern are formed by gold plating at the same time. (4) The high frequency module component according to (2) or (3), wherein the thickness of the gold layer is 0.1 to 1 μm. (5) The high-frequency module component according to any one of (1) to (4) above, wherein the entire height of the module is less than 2 mm.

【0033】[0033]

【作用】上記課題を実現するため、本発明者らは、以下
の点についての改良を試みた。 (1)基板のSAW素子搭載位置に、高周波抑制回路パ
ターンを形成する。 (2)特に高周波抑制回路パターンに金層を形成する。 (3)小型化を実現するために複数のSAW素子を一括
して気密封止する。 (4)はんだ付け工程とSAW素子搭載の工程の両立さ
せる。
In order to achieve the above object, the present inventors tried to improve the following points. (1) A high frequency suppression circuit pattern is formed at the SAW element mounting position on the substrate. (2) In particular, a gold layer is formed on the high frequency suppression circuit pattern. (3) A plurality of SAW elements are hermetically sealed together in order to realize miniaturization. (4) Make the soldering process compatible with the SAW element mounting process.

【0034】その結果、表面弾性波素子は、セラミック
多層基板に高周波領域の抑制のため形成されたフィルタ
ー回路パターン上に金ボールボンド法で搭載し、他の表
面実装部品ははんだ固着によって搭載した。そして、こ
のように搭載されたSAW素子の複数を一括して蓋によっ
て気密性を確保した構造とした。
As a result, the surface acoustic wave device was mounted on the filter circuit pattern formed on the ceramic multilayer substrate for suppressing the high frequency region by the gold ball bonding method, and the other surface mount components were mounted by soldering. Then, a plurality of the SAW elements mounted in this way are collectively made to have a structure in which airtightness is secured by a lid.

【0035】このようにSAW素子を直接搭載し、しかも
その搭載位置直下にフィルター機能を有するパターンを
形成することにより、従来必要であった、フィルター回
路の占有領域や、SAWパッケージ品のベース板が不必要
となり、小型、低背化が可能になった。その結果、従来
必要であった余分な天蓋構造を省くことができて、一層
の小型低背化が可能になった。
As described above, by directly mounting the SAW element and forming a pattern having a filter function immediately below the mounting position, the occupied area of the filter circuit and the base plate of the SAW package, which have been conventionally required, can be obtained. It became unnecessary, and it became possible to reduce the size and height. As a result, the extra canopy structure that was required in the past can be omitted, and the size and height can be further reduced.

【0036】なお、特開平6−97315号公報には、
SAW素子を他の回路部品を搭載し、封止した例が開示さ
れている。この公報においては、樹脂基板に、SAW素子
を表向きに固定し、ワイヤーボンドにより、電気的接続
を取っていて、本発明のように、セラミック多層基板に
SAWをフリップチップ搭載し、なおかつその直下にフィ
ルタパターンを形成したものと明らかに異なる。
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-97315 discloses that
An example in which the SAW element is mounted with another circuit component and sealed is disclosed. In this publication, a SAW element is fixed to a resin substrate face up, and electrical connection is made by wire bonding, and a ceramic multilayer substrate is formed as in the present invention.
This is clearly different from the one in which SAW is flip-chip mounted and the filter pattern is formed directly underneath.

【0037】本発明の高周波モジュール部品は、フリッ
プチップ搭載を行うことによって、さらに小型化するこ
とができる。なお、フリップチップ搭載方法自体は、例
えば特開平10−270975号公報に示されるように
公知である。しかし、フリップチップという形態をとる
ことによって基板との熱膨張率の差による影響を小さく
できる点が相違する。さらに、一見、他の受動部品との
混載を開示しているように見えるが、本発明のように、
はんだ搭載部品との混載は開示されていない。特に封止
にはんだを用いているが、この場合、フラックスによる
汚染を避けるために、瞬間加熱方式を用いている。つま
り、はんだ搭載部品との混載は、きわめて難しいことを
示唆している。本発明によれば、このようなことも、ク
リーニング工程を経ることで、他のはんだ部品の混載が
可能となり、より、簡便で、多用な部品の混載が可能に
なる。
The high frequency module component of the present invention can be further miniaturized by flip chip mounting. The flip-chip mounting method itself is known as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-270975. However, the difference is that the flip chip form can reduce the influence of the difference in the coefficient of thermal expansion from the substrate. Further, at first glance, although it seems to disclose mixed mounting with other passive components, like the present invention,
Mixed mounting with solder-mounted parts is not disclosed. In particular, solder is used for sealing, but in this case, an instantaneous heating method is used to avoid contamination by flux. In other words, it indicates that it is extremely difficult to mix-mount with solder-mounted parts. According to the present invention, even in such a case, it is possible to mix-mount other solder components by passing through the cleaning step, and it is possible to mix-mount more easily and versatile components.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】本発明の高周波モジュール部品
は、多層基板上に、表面弾性波素子(またはレイリー
波、以下SAW:Surface Acoustic Waveと称する場合
がある)とその他の表面実装素子とが搭載され、前記表
面弾性波素子が多層基板の金属膜を施した電極上に直接
フリップチップ搭載され、かつ前記多層基板の表面弾性
波素子実装領域の少なくとも一部に、フィルター機能を
有する導体パターンの一部が形成されているものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a high frequency module component of the present invention, a surface acoustic wave element (or Rayleigh wave, which may be hereinafter referred to as SAW: Surface Acoustic Wave) and other surface mount elements are mounted on a multilayer substrate. The surface acoustic wave device is directly flip-chip mounted on the metal-coated electrode of the multi-layer substrate, and at least a part of the surface acoustic wave device mounting area of the multi-layer substrate has a conductive pattern having a filter function. Part is formed.

【0039】このように、多層基板のSAW素子実装位
置直下の領域の少なくとも一部にフィルター機能を有す
る導体パターンの一部、好ましくは全部を形成すること
により、フィルターパターンの占有する領域分、モジュ
ールを小さくすることができる。
As described above, by forming a part, preferably the whole, of the conductor pattern having a filter function in at least a part of the area immediately below the SAW element mounting position of the multilayer substrate, the area occupied by the filter pattern can be covered by the module. Can be made smaller.

【0040】本発明の高周波モジュール部品において
は、基板上にスプリアスを抑制する等のために、高周波
阻止能を有するパターンを形成する。この低域濾波機能
を有する高調波抑制用フィルタは、好ましくは3〜6G
Hz、特に3.5〜5.0GHz程度まで、機能する必要が
ある。
In the high frequency module component of the present invention, a pattern having a high frequency blocking ability is formed on the substrate in order to suppress spurious. The harmonic suppression filter having the low-pass filtering function is preferably 3 to 6G.
It is necessary to function up to Hz, especially around 3.5 to 5.0 GHz.

【0041】このフィルタは、基板上に所定のパターン
の導体を形成することにより得ることができる。フィル
ターパターンは、たとえば、最上層のパターンとして銀
粉体ペーストをスクリーン印刷する際に同時に形成する
ことができる。そして、このとき、SAWの搭載位置に
形成すればよい。ここで、SAW搭載位置とは、基板上
にSAW素子が占有する領域をいい、その直下の領域、
つまり表面弾性波素子実装領域とは、SAW素子の投影
面が基板上で占有する領域をいう。
This filter can be obtained by forming a conductor having a predetermined pattern on a substrate. The filter pattern can be formed at the same time when the silver powder paste is screen-printed as the uppermost layer pattern. At this time, it may be formed at the SAW mounting position. Here, the SAW mounting position means an area occupied by the SAW element on the substrate, and an area immediately below the SAW element.
That is, the surface acoustic wave element mounting area means an area occupied by the projection surface of the SAW element on the substrate.

【0042】SAW素子の投影面とフィルタパターン形
成領域とは、必ずしもフィルタパターン形成領域の10
0%がSAW素子の投影面内に収納されている必要はな
く、2つの領域の面積の50%以上、特に80%以上が
重複していればよい。
The projection surface of the SAW element and the filter pattern forming area are not necessarily the same as the filter pattern forming area.
0% does not need to be accommodated in the projection surface of the SAW element, and 50% or more, especially 80% or more of the area of the two regions may overlap.

【0043】また、表面導体層と、内部導体層のいずれ
かによりキャパシタを形成してフィルタを構成する場合
もある。
In some cases, a filter is formed by forming a capacitor with either the surface conductor layer or the inner conductor layer.

【0044】印刷されたパターンは、焼成前であるの
で、銀もセラミックも粉体と有機樹脂との混合物であ
り、焼成前にプレス処理が施されるため、表面が平滑化
され、このままでも通常の焼結体と比べて、比較的良好
なフィルタ機能を発現する。
Since the printed pattern is before firing, both silver and ceramic are a mixture of powder and organic resin, and the press treatment is performed before firing, so that the surface is smoothed, and as it is usually It exhibits a relatively good filter function as compared with the sintered body.

【0045】しかしながら、ミクロ的に見ると、導体層
はまだまだ、均一ではなく、より平滑になれば、さらに
良好な特性が得られる。この場合、さらにその表面に金
層を形成することにより、表面がより滑らかになり、高
周波特性をより良好なものとすることができる。
However, from a microscopic point of view, the conductor layer is not uniform yet, and if it becomes smoother, better characteristics can be obtained. In this case, by further forming a gold layer on the surface, the surface becomes smoother and the high frequency characteristics can be improved.

【0046】さらに、携帯機器等に用いられるマイクロ
波などの高い周波数の場合、SAW素子の入出力近傍で
フィルタを形成し処理することが望ましい。
Furthermore, in the case of high frequencies such as microwaves used in portable equipment and the like, it is desirable to form and process a filter near the input / output of the SAW element.

【0047】さらに、高周波回路では最表層で処理する
ことが、余分なストレーキャパシタや寄生インダクタ等
の影響を受けない等の点において非常に有効となる。
Further, in the high frequency circuit, the treatment at the outermost layer is very effective in that it is not affected by extra stray capacitors, parasitic inductors and the like.

【0048】また、仮に、通過帯域内でリップルが乗る
ような場合、このフィルターのパターンを調整すること
によって、C成分、L成分を調整して修正することも可能
になる。
Further, if ripples are present in the pass band, it is possible to adjust and correct the C and L components by adjusting the pattern of this filter.

【0049】表面導体においては金−金接合を達成する
ために、金層を形成する。この表面導体において、好ま
しくは、金層の厚みが0.1μm 以上1μm 以下、さら
に好ましくは0.3〜0.7μm とするとよい。
In the surface conductor, a gold layer is formed to achieve the gold-gold bond. In this surface conductor, the thickness of the gold layer is preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less, more preferably 0.3 to 0.7 μm.

【0050】金メッキ層は薄すぎると金−金接合に信頼
性の問題を引き起こし、厚すぎる場合、導体層にストレ
スがかかりやすく、はんだ付けを行なった場合脆くな
る。
If the gold plating layer is too thin, it causes a reliability problem in gold-gold bonding, and if it is too thick, the conductor layer is likely to be stressed and becomes brittle when soldering.

【0051】このような金層は、好ましくはめっきによ
り形成された金めっき層とするとよい。金めっき層は、
通常無電解めっき法により形成することができる。
Such a gold layer is preferably a gold plating layer formed by plating. The gold plating layer is
Usually, it can be formed by an electroless plating method.

【0052】さらに、場合によっては下地として、ニッ
ケルメッキ層を2μm 〜5μm 程度付着させるとよい。
これにより、下地の表面導体の凹凸が吸収されるととも
に、超音波で金−金接合を行う場合、硬い下地を形成し
て、接着性がよくなる。
Further, in some cases, it is advisable to deposit a nickel plating layer of about 2 μm to 5 μm as a base.
As a result, the unevenness of the surface conductor of the base is absorbed, and when gold-gold bonding is performed by ultrasonic waves, a hard base is formed and the adhesiveness is improved.

【0053】ハンダ付け部品においても、金メッキ層は
有効で、ニッケル層はいわゆる”くわれ”と称するはん
だ処理による皮膜の消失現象を抑えることができる。
Also in the soldered component, the gold plating layer is effective, and the nickel layer can suppress the phenomenon of disappearance of the coating film due to the soldering process, which is so-called "buckling".

【0054】表面弾性波素子を覆う封止部材は、多層基
板に固定されるが、封止効果を考えると接着剤で接着す
るのがよい。このような、接着剤としては通常の電子部
品に用いられる固定、封止用の接着剤を用いることがで
きるが、硬化時の出ガスによるSAW素子への影響の少
ないものが好ましい。具体的にはエポキシ系接着剤等が
挙げられる。
The sealing member covering the surface acoustic wave element is fixed to the multilayer substrate, but it is preferable to bond it with an adhesive in consideration of the sealing effect. As such an adhesive agent, an adhesive agent for fixing or sealing which is used in a usual electronic component can be used, but an adhesive agent which has little influence on the SAW element by the gas emitted during curing is preferable. Specifically, an epoxy adhesive or the like can be used.

【0055】また、弾性波素子は封止部材により他の搭
載部品と隔離されているので、気密性が保たれ、水分や
ガスなどから有効に保護することができる。
Further, since the acoustic wave element is separated from other mounted parts by the sealing member, the airtightness is maintained and the acoustic wave element can be effectively protected from moisture and gas.

【0056】また、好ましくは封止部材内部の導体パタ
ーンが、封止部材の接着部、つまり接着フランジ部に触
れないようにスルーホールによって下部に導かれ、多層
配線板の中間層のパターンにより外部に導出されるよう
にするとよい。このように、封止部材内部の導体パター
ンが、封止部材の接着部、つまり接着フランジ部に触れ
ないようにすることにより、接着剤と導体との悪影響、
例えば誘電損や揮発成分の回り込みを防止することがで
きる。
Further, preferably, the conductor pattern inside the sealing member is guided to the lower portion by a through hole so as not to touch the adhesive portion of the sealing member, that is, the adhesive flange portion, and the external conductor is formed by the pattern of the intermediate layer of the multilayer wiring board. Should be derived from the. In this way, by preventing the conductor pattern inside the sealing member from touching the adhesive portion of the sealing member, that is, the adhesive flange portion, the adverse effect of the adhesive and the conductor,
For example, it is possible to prevent dielectric loss and wraparound of volatile components.

【0057】さらに、表面弾性波素子以外の表面実装素
子の少なくとも一つは、はんだ付けによって多層基板上
に搭載されるので、従来からはんだ付工程により搭載さ
れていた部品は、そのままの工程で実装でき、部品や設
備の有効利用が可能となり、コストの上昇を抑制するこ
とができる。
Furthermore, since at least one of the surface mount elements other than the surface acoustic wave element is mounted on the multilayer board by soldering, the components mounted by the soldering process in the past are mounted in the same process. Therefore, it is possible to effectively use parts and equipment, and it is possible to suppress an increase in cost.

【0058】封止部材の高さとしては、表面弾性波素子
と接触しない程度の高さが維持できればよく、表面弾性
波素子、およびその取り付け構造により決定すればよ
い。具体的には、表面弾性波素子との間隙が50〜20
0μm 、特に70〜120μm程度とれればよい。
The height of the sealing member should be such that it does not come into contact with the surface acoustic wave element, and may be determined by the surface acoustic wave element and its mounting structure. Specifically, the gap between the surface acoustic wave element and the surface acoustic wave element is 50 to 20.
The thickness may be 0 μm, particularly about 70 to 120 μm.

【0059】封止部材に用いられる材料としては、所定
の気密性が保持でき、ハンドリングに耐えうる強度を有
するものであれば特に限定されるものではない。ただ
し、基板との熱膨張率の等しいものを用いることが好ま
しく、同様な材質を用いるとよい。具体的には、セラミ
ック、エポキシ系プラスチック、BTレジンプラスチッ
ク等を挙げることができ、これらのなかでも特にセラミ
ックが好ましい。
The material used for the sealing member is not particularly limited as long as it has a predetermined airtightness and a strength that can withstand handling. However, it is preferable to use a material having the same coefficient of thermal expansion as that of the substrate, and it is preferable to use the same material. Specific examples include ceramics, epoxy plastics, BT resin plastics and the like, and among these, ceramics are particularly preferable.

【0060】このようにSAW素子をフリップチップ搭
載し、一括して封止する構造とすることにより、モジュ
ール全体の高さを2mm未満、特に1.5mm以下とするこ
とができる。
By thus mounting the SAW elements on the flip chip and encapsulating them all at once, the height of the entire module can be set to less than 2 mm, particularly 1.5 mm or less.

【0061】また、多層基板は、所定の大きさ、電気的
特性を満足しうるものであれば樹脂基板であってもセラ
ミック基板であってもよいが、セラミック基板が好まし
い。セラミック基板としては、例えばガラス−アルミナ
を主成分とする低温焼成基板等を挙げることができる。
The multilayer substrate may be a resin substrate or a ceramic substrate as long as it can satisfy a predetermined size and electrical characteristics, but a ceramic substrate is preferable. Examples of the ceramic substrate include a low-temperature fired substrate containing glass-alumina as a main component.

【0062】多層基板の積層数としては、高周波モジュ
ール部品の回路構成、搭載部品などにより必要とさせる
積層数に調整すればよい。通常は、5〜30層程度であ
る。
The number of laminated layers of the multi-layer substrate may be adjusted to the required number of laminated layers depending on the circuit configuration of the high frequency module component, the mounting component and the like. Usually, it is about 5 to 30 layers.

【0063】多層基板の内部には、内部導体により形成
された伝送線路や、インダクタ、キャパシタなどを有す
る。これらは、モジュールとして必要な機能を発揮する
ために形成されるが、特にインダクタ、キャパシタは基
板上に部品として搭載するよりも基板内部に形成するこ
とでより小型化、低背化を図ることができる。
Inside the multilayer substrate, there are a transmission line formed of an internal conductor, an inductor, a capacitor and the like. These are formed to exert the functions required as a module. In particular, inductors and capacitors are formed inside the board rather than being mounted as parts on the board, so that the size and height can be further reduced. it can.

【0064】内蔵されるSAW素子としては、いずれの
態様のものでもよく、モジュール部品に必要とされる機
能により適切なSAW素子を用いればよい。
The built-in SAW element may be of any form, and an appropriate SAW element may be used depending on the function required for the module component.

【0065】SAW素子は、基板上の電極に、好ましく
は金属−金属接合で直接フリップチップ搭載される。こ
の場合、フリップチップの金属間接合に好ましい金属と
しては、Au、Al等が挙げられるが、特にAuが好ま
しい。
The SAW element is directly flip-chip mounted on the electrodes on the substrate, preferably by metal-metal bonding. In this case, as a preferable metal for the metal-to-metal bonding of the flip chip, Au, Al or the like can be mentioned, and Au is particularly preferable.

【0066】本発明の高周波モジュール部品は、以下の
工程に従って製造するとよい。すなわち、部品搭載用セ
ラミック多層基板の導体表面の少なくとも部品接着部分
に金属めっきを施し、少なくとも一つの表面弾性波素子
以外の素子をはんだによって搭載し、洗浄を行った後表
面弾性波素子を金属同士の接合によって多層基板にフリ
ップチップ搭載し、表面弾性波素子の封止部材を接着す
る。
The high frequency module component of the present invention may be manufactured according to the following steps. That is, at least the component bonding portion of the conductor surface of the component mounting ceramic multilayer substrate is plated with metal, at least one element other than the surface acoustic wave element is mounted by solder, and after cleaning, the surface acoustic wave element is bonded to the metal. The flip-chip mounting is performed on the multilayer substrate by the bonding, and the sealing member of the surface acoustic wave device is bonded.

【0067】このようにして製造することにより、はん
だ付けにより搭載する部品は、従来の搭載方式を踏襲で
きる。また、金めっき等の金属めっき表面は、はんだ濡
れ性に富み、十分に固着することができる。ただし、は
んだ付け部品搭載後の基板表面は、フラックスの飛散
や、はんだかす等によって汚れていて、SAW搭載部分の
金等の金属表面もそのままでは搭載が困疑な状態にな
る。
By manufacturing in this way, the components mounted by soldering can follow the conventional mounting method. In addition, the surface of metal plating such as gold plating is rich in solder wettability and can be firmly fixed. However, the surface of the board after mounting the soldered parts is dirty due to the scattering of flux, solder residue, etc., and the surface of the metal such as gold in the SAW mounting part is still in doubt.

【0068】このため、SAW素子以外の部品搭載後
に、洗浄を行い、金属表面を活性化して、搭載に支障が
ないようにする。
Therefore, after mounting the components other than the SAW element, cleaning is performed to activate the metal surface so that the mounting is not hindered.

【0069】洗浄は、従来の薬液洗浄でも、搭載に支障
がない程度にまで活性化できるが、プラズマエッチング
によって、洗浄をするとさらに好ましい。その場合、他
の搭載部品にダメージが及ばない条件とすることが必要
となる。また、樹脂の接着においては、真空中で接着す
ることによって、SAW周辺の汚れ、付着物をさらに除去
することができる。
Cleaning can be activated to the extent that it does not hinder mounting even with conventional chemical cleaning, but cleaning by plasma etching is more preferable. In that case, it is necessary to make the condition that other mounted components are not damaged. Further, in the resin bonding, by bonding in vacuum, it is possible to further remove stains and adhered matters around the SAW.

【0070】[0070]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をより具体的に
説明する。この例では、GSM−DCS切り替えのためのアン
テナスイッチモジュールを作製した。
EXAMPLES The present invention will be described more concretely with reference to the following examples. In this example, an antenna switch module for GSM-DCS switching was manufactured.

【0071】モジュールの構造は、図1に示すようなも
のとした。すなわち、セラミック基板1上にSAW素子
SAWをフリップチップ搭載し、さらにダイオード素子
やインダクタ素子、抵抗素子等のチップ部品14をはん
だ実装した。また、基板1の側面には外部導体層9を形
成すると共に、内部および表面には導体層10を形成し
て、導体線路、端子、キャパシタ、インダクタなどを形
成した。そしてこの基板を封止部材15により一括して
封止した。
The structure of the module was as shown in FIG. That is, the SAW element SAW was flip-chip mounted on the ceramic substrate 1, and the chip parts 14 such as the diode element, the inductor element, and the resistance element were solder-mounted. Further, the outer conductor layer 9 was formed on the side surface of the substrate 1, and the conductor layer 10 was formed on the inside and on the surface to form conductor lines, terminals, capacitors, inductors, and the like. Then, this substrate was collectively sealed by the sealing member 15.

【0072】セラミック多層基板にはアルミナガラス複
合セラミックを絶縁層とし、内導体層を15層有するも
のを用いた。外形は約6mm×4mmで厚みは0.8mmとし
た。このモジュール全体の高さは1.5mmとなった。
As the ceramic multilayer substrate, one having alumina glass composite ceramic as an insulating layer and 15 inner conductor layers was used. The outer shape was about 6 mm x 4 mm and the thickness was 0.8 mm. The overall height of this module was 1.5 mm.

【0073】このモジュールの回路図を図2に、表面の
SAW搭載部下のパターンを含めた導体パターンを図3
に示す。これらの図において、図1と同一構成要素には
同一符号を付し、説明を省略する。
The circuit diagram of this module is shown in FIG. 2, and the conductor pattern including the pattern under the surface SAW mounting portion is shown in FIG.
Shown in. In these figures, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0074】また、比較のために従来のパッケージ17
を用いたモジュールの構造図とパターン図をそれぞれ図
4、図5にそれぞれ示す。これらの図において、図1と
同一構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。従
来のモジュールの外形寸法は8×5mm、高さ2mmであ
り、本発明のモジュールが十分に、小型、低背化されて
いることがわかる。
For comparison, the conventional package 17 is used.
A structural diagram and a pattern diagram of a module using is shown in FIGS. 4 and 5, respectively. In these figures, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The external dimensions of the conventional module are 8 × 5 mm and the height is 2 mm, and it can be seen that the module of the present invention is sufficiently small and has a low profile.

【0075】セラミック多層基板の形成に当たっては、
アルミナとガラスをベースとする粉体に有機バインダー
と有機溶液を混合し、これをドクターブレード法により
キャリアテープ上に塗布した。その後に乾燥し、おおむ
ね10cm角になるようにシートを切り分けた。
In forming the ceramic multilayer substrate,
An organic binder and an organic solution were mixed with alumina- and glass-based powder, and this was applied onto a carrier tape by a doctor blade method. After that, it was dried, and the sheet was cut into pieces each having a size of 10 cm.

【0076】このシートにパンチング処理を施し、キヤ
ビティー部になる部分をキャリアフィルムごと切り抜い
た。次いで、レーザによって、スルーホールとなる部分
を穿孔した。
A punching process was applied to this sheet, and the portion to be the cavity portion was cut out together with the carrier film. Then, a portion to be a through hole was punched with a laser.

【0077】これらのシートにスクリーン印刷によっ
て、銀粉体パターンを塗布した。このとき印刷に用いた
銀粉体は0.1〜1μm の粒径の粉体で、有機バインダ
ー、溶剤によってスクリーン印刷が可能なペースト状の
ものとした。
A silver powder pattern was applied to these sheets by screen printing. The silver powder used for printing at this time was a powder having a particle size of 0.1 to 1 .mu.m, which was in the form of a paste capable of screen printing with an organic binder and a solvent.

【0078】このシートを、キャリアテープがら剥離し
て、プレスによって積層圧着した。圧力は、0.686
Pa(700kg/cm2 )とした。
This sheet was peeled off from the carrier tape and laminated and pressure-bonded by a press. Pressure is 0.686
It was Pa (700 kg / cm 2 ).

【0079】この後、所定の個片に切り分けて、900
℃で15分間の焼成を行った。焼成時にセラミツク、内
部導体、表面層導体、キヤビティー内部導体は一括焼結
する。これにより、内部にL、C等の回路機能素子要素
と、表面に導体層を有する多層基板が形成された。
After this, cut into predetermined pieces and 900
Firing was performed at 15 ° C. for 15 minutes. During firing, the ceramic, the inner conductor, the surface layer conductor, and the cavity inner conductor are collectively sintered. As a result, a multilayer substrate having circuit function element elements such as L and C inside and a conductor layer on the surface was formed.

【0080】この後、ニッケル無電解メッキを2μm 施
し、金無電解メッキを0.5μm 施した。このときの表
面粗さは、おおむね1μm 以下であった。
After that, nickel electroless plating was applied to a thickness of 2 μm, and gold electroless plating was applied to a thickness of 0.5 μm. The surface roughness at this time was about 1 μm or less.

【0081】このものに、SAWを金−金接合によって
搭載した。すなわち、SAW素子を、多層基板1に伏せ
た形で、Al−Cu合金層22、Ni層23、Auめっ
き層24からなる端子上にはんだボール25を介してS
AW素子のAuバンプ26が位置するようにして配置し
た。そして、SAW側から超音波を、また同時に600
g の荷重をかけながら印加して、金バンプと基板の金表
面との接合を行った。この状態を図6に示す。
The SAW was mounted on this by gold-gold bonding. That is, the SAW element is laid face down on the multi-layer substrate 1 and the solder ball 25 is used to interpose S on the terminal composed of the Al—Cu alloy layer 22, the Ni layer 23, and the Au plating layer 24.
It was arranged so that the Au bumps 26 of the AW element were positioned. Then, from the SAW side, ultrasonic waves are simultaneously applied and 600
It was applied while applying a load of g to bond the gold bump to the gold surface of the substrate. This state is shown in FIG.

【0082】比較のために、金層を0.05μm から、
3μm まで変化させてみた。金層が0.1μm に満たな
い場合、SAWの接合状態が不安定になり、接合頚部で金
がはがれて、ニッケル層が露出することがあった。ま
た、これとは逆に、1μm を超えると、ハンダ部品を搭
載した際に、ニッケル界面との間で剥離を起こす現象が
見られた。
For comparison, the gold layer has a thickness of 0.05 μm,
I tried changing it to 3 μm. When the gold layer was less than 0.1 μm, the bonding state of the SAW became unstable, the gold was peeled off at the neck of the bonding, and the nickel layer was sometimes exposed. On the contrary, when the thickness exceeds 1 μm, a phenomenon of peeling from the nickel interface was observed when the solder component was mounted.

【0083】フィルター特性は、特にこのパターンでの
4GHz付近で形成されるノッチ特性で評価した。このノ
ッチは深ければ深いほど特性がよいことに相当する。フ
ィルタを形成しない場合、また、金メッキを施さない場
合、0.05μm の場合、0.5μm の場合を示す。
The filter characteristics were evaluated especially by the notch characteristics formed in the vicinity of 4 GHz in this pattern. The deeper the notch, the better the characteristic. The case where no filter is formed, the case where gold plating is not applied, the case of 0.05 μm, and the case of 0.5 μm are shown.

【0084】金メッキを施さないものについては、SA
Wデバイスの金−金接合を行う必要から、特にフィルタ
ーの部分だけをメッキしないで行なった。
For those not plated with gold, SA
Since it was necessary to perform gold-gold bonding of the W device, it was performed without plating only the filter portion.

【0085】図7に金めっき層の厚みを変えたときのフ
ィルター特性を示す。おおむね0.05μm で特性が良
好になり、より好ましくは、0.1μm 以上であり、こ
れ以上であれば満足の行く特性となった。
FIG. 7 shows the filter characteristics when the thickness of the gold plating layer was changed. The characteristics were generally good when the thickness was 0.05 μm, more preferably 0.1 μm or more, and if the thickness was more than 0.1 μm, the characteristics were satisfactory.

【0086】以上示してきたように、セラミック多層基
板とそれに直接搭載するフリップチップ実装型表面弾性
波素子(SAW)を含む高周波電子回路部品において、
セラミツタ多層基板の最表層、SAW素子直下にフィル
ターパターンを形成することによって、小型でかつ良好
なフィルター特性を得ることができる。また、金−金接
合の搭載工程とも矛盾することがない。
As shown above, in the high frequency electronic circuit component including the ceramic multilayer substrate and the flip chip mounting type surface acoustic wave device (SAW) directly mounted on the ceramic multilayer substrate,
By forming a filter pattern directly under the SAW element on the outermost surface of the ceramic multilayer substrate, it is possible to obtain a small size and good filter characteristics. Further, there is no contradiction with the mounting process of gold-gold bonding.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、セラミッ
ク多層基板とそれに直接搭載するフリップチップ実装型
表面弾性波素子(SAW)を含む高周波電子回路部品に
おいて、特に高調波領域を阻止する機能を有し、個々の
製造工程と矛盾することなく、生産性の向上を可能と
し、かつ使用時の性能と信頼性を高め、さらに製品寸法
のコンパクトかつ低背化を行うことができる高周波モジ
ュール部品を提供すること
As described above, according to the present invention, in a high frequency electronic circuit component including a ceramic multilayer substrate and a flip chip mounting type surface acoustic wave element (SAW) directly mounted on the ceramic multilayer substrate, a function of blocking a higher harmonic region is provided. The high-frequency module component that has the following characteristics, enables productivity to be improved without contradicting each manufacturing process, enhances performance and reliability during use, and enables compact product dimensions and low profile. To provide

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の高周波モジュール部品の構成例を示す
概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a high frequency module component of the present invention.

【図2】本発明の高周波モジュール部品の構成例を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a high frequency module component of the present invention.

【図3】本発明の高周波モジュール部品のパターン構成
例を示す概略平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a pattern configuration example of the high-frequency module component of the present invention.

【図4】従来の高周波モジュール部品の構成例を示す概
略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a conventional high frequency module component.

【図5】従来の高周波モジュール部品のパターン構成例
を示す概略平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a pattern configuration example of a conventional high frequency module component.

【図6】表面弾性波素子の実装状態を示す概略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a mounted state of the surface acoustic wave element.

【図7】フィルタパターンのめっき厚による周波数特性
を示したグラフである。
FIG. 7 is a graph showing frequency characteristics depending on the plating thickness of the filter pattern.

【図8】GSMデュアルバンド型携帯電話のブロック図構
成図である。
FIG. 8 is a block diagram configuration diagram of a GSM dual-band mobile phone.

【図9】モジュール化されたアンテナスイッチ部の構成
例を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration example of a modularized antenna switch unit.

【符号の簡単な説明】[Simple explanation of symbols]

1 基板 10 導体 11 ビアホール 12 キャパシタ 13 インダクタ 14 表面実装素子 15 封止部材 SAW 表面弾性波素子 1 substrate 10 conductors 11 beer hall 12 capacitors 13 inductor 14 Surface mount device 15 Sealing member SAW surface acoustic wave device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01P 1/203 H05K 1/02 J H03H 7/46 3/46 Q Z H05K 1/02 H01L 23/12 B 3/46 25/04 Z Fターム(参考) 5E338 AA03 AA18 CC01 CC10 EE13 EE24 EE32 5E346 AA02 BB16 BB20 CC16 CC37 CC38 DD13 DD22 5F044 KK07 KK09 KK18 QQ03 5J006 HB01 HB05 HB21 JA03 LA01 LA23 LA27 NA08 NC01 5J097 AA13 AA30 AA31 BB15 HA04 JJ09 KK10 LL08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01P 1/203 H05K 1/02 J H03H 7/46 3/46 Q Z H05K 1/02 H01L 23/12 B 3/46 25/04 ZF Term (reference) 5E338 AA03 AA18 CC01 CC10 EE13 EE24 EE32 5E346 AA02 BB16 BB20 CC16 CC37 CC38 DD13 DD22 5F044 KK07 KK09 KK18 QQ03 5J006 HB01 A01 LA31 A30 A01 A13 LA30 A30 A01 A23 LA30 A01 A23 LA30 A30 A01 JJ09 KK10 LL08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多層基板上に、表面弾性波素子とその他
の表面実装素子とが搭載され、 前記表面弾性波素子が多層基板の金属膜を施した電極上
に直接フリップチップ搭載され、 かつ前記多層基板の表面弾性波素子実装領域の少なくと
も一部に、フィルター機能を有する導体パターンの一部
が形成されている高周波モジュール部品。
1. A surface acoustic wave device and other surface mount devices are mounted on a multi-layer substrate, the surface acoustic wave device is directly flip-chip mounted on a metal-coated electrode of the multi-layer substrate, and A high frequency module component in which a part of a conductor pattern having a filter function is formed in at least a part of a surface acoustic wave device mounting region of a multilayer substrate.
【請求項2】 前記表面弾性波素子は、金−金接合によ
りベアチップ搭載され、 前記フィルター機能を有する導体パターン表面に金層を
有する請求項1の高周波モジュール部品。
2. The high frequency module component according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device is mounted on a bare chip by gold-gold bonding, and has a gold layer on a surface of the conductor pattern having the filter function.
【請求項3】 前記電極上の金属膜、および導体パター
ンの金層が同時に金めっきを施し形成されたものである
請求項1または2の高周波モジュール部品。
3. The high frequency module component according to claim 1, wherein the metal film on the electrode and the gold layer of the conductor pattern are simultaneously formed by gold plating.
【請求項4】 前記金層の厚みが0.1〜1μm である
請求項2または3の高周波モジュール部品。
4. The high frequency module component according to claim 2, wherein the gold layer has a thickness of 0.1 to 1 μm.
【請求項5】 モジュール全体の高さが2mm未満である
請求項1〜4のいずれかの高周波モジュール部品。
5. The high frequency module component according to claim 1, wherein the entire height of the module is less than 2 mm.
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