JP2003069377A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

弾性表面波デバイス

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JP2003069377A
JP2003069377A JP2001259543A JP2001259543A JP2003069377A JP 2003069377 A JP2003069377 A JP 2003069377A JP 2001259543 A JP2001259543 A JP 2001259543A JP 2001259543 A JP2001259543 A JP 2001259543A JP 2003069377 A JP2003069377 A JP 2003069377A
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acoustic wave
surface acoustic
wave device
dielectric substrate
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JP2001259543A
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Yoji Nagano
洋二 永野
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の弾性表面波デバイスの構造は、最終工
程において実施される金属膜45の蒸着に時間が掛かるの
で生産効率が悪く、大量生産には不向きであった。本発
明は、上述した従来の弾性表面波デバイスに関する問題
を解決するためになされたもので、生産効率のよい構造
を有する弾性表面波デバイスを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 圧電体基板の一方の主面に櫛形電極を有
する弾性表面波素子を、前記櫛形電極が下向きとなるよ
うに誘電体基板の上面に実装した弾性表面波デバイスで
あって、フレキシブル基板から成る下部開口の凹部を有
する椀状のカバーにて、前記弾性表面波素子を含む誘電
体基板の上面側を覆う構造としたことを特徴とする弾性
表面波デバイスである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波デバイス
に関し、特に生産効率の良い弾性表面波デバイスの構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】弾性表面波は、波長λと伝搬速度vと周
波数fとが λ=v/f (1) の関係式を用いて表され、且つ、電磁波に比べてその伝
搬速度が約5桁低いので、波長も約5桁短くなる。従っ
て、弾性表面波デバイスは、その寸法が電磁波を利用す
るものより約5桁小さくできるので小型・軽量化が容易で
あり、そのため小型化が要求される携帯端末(携帯電話)
などの電子機器に多用されている。これら携帯端末の分
野では、更なる高機能化と小型化を実現するために、電
子デバイスに対する小型化の要求が高まっている。この
要求に応えるべく弾性表面波デバイスにおいてもパッケ
ージ構造を簡略化したものが提案されている。
【0003】図5は、小型化を実現するために提案され
ている弾性表面波デバイスの構造例を説明する要部断面
図である。この図に示す弾性表面波デバイス51は、圧電
基板52の一方の主面に櫛形電極等の電極パターン53を備
えた弾性表面波素子54を、前記電極パターン53が下向き
となるようにセラミック基板55の上面に金属バンプ56,5
6,・・・を介して実装したものであり、更にサイドフィ
ルとして機能する樹脂57を弾性表面波素子54とセラミッ
ク基板55との開口部を塞ぐように塗布すると共に、弾性
表面波素子54とセラミック基板55と樹脂57とを覆うよう
に金属膜58を蒸着したものである。
【0004】なお、前記セラミック基板55の下面には表
面実装用の電極パッド55a,55a,・・・・を備えており、
基板上面の配線パターンとスルーホールを介して導通接
続されている。また、パッケージに封入した場合に比べ
て密封性が乏しいため、弾性表面波素子54の電極パター
ン53表面には酸化シリコン(SiO2)等によりコーテ
ィングを施すなどの耐湿性を考慮した構造を採ることが
望ましい。
【0005】金属膜58は、セラミック基板55に形成され
ているアースパターンに接続されており、周知のように
電磁界シールド膜として機能するので、他部品から発生
する不要電磁界の影響を防止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の弾性表面波デバイスにおいては以下に示す
ような問題点があった。つまり、製造の最終工程におい
て実施される金属膜58の蒸着のために、蒸着槽内部を真
空、加熱状態に保持して槽内に金属粒子を充満し、その
雰囲気中に弾性表面波デバイスを数時間放置する必要が
あった。その結果、製品を完成させるのに多大の時間を
必要とするので生産効率が悪く、大量生産には不向の構
造であった。また、従来より金属膜58の代わりに金属板
を加工して金属キャップとし、これを弾性表面波デバイ
スに被せた構造のものも知られているが、3mm角程度に
小さくなると厚みのある金属ではキャップに加工しにく
く、更に加工金型の磨耗が早いという問題もあった。本
発明は、上述した従来の弾性表面波デバイスに関する問
題を解決するためになされたもので、生産効率のよい構
造を有する弾性表面波デバイスを提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる弾性表面波デバイスの請求項1記載
の発明は、圧電体基板の一方の主面に櫛形電極を有する
弾性表面波素子を、前記櫛形電極が下向きとなるように
誘電体基板の上面に実装した弾性表面波デバイスであっ
て、フレキシブル基板から成る下部開口の凹部を有する
椀状のカバーにて、前記弾性表面波素子を含む誘電体基
板の上面側を覆う構造とした。本発明に係わる弾性表面
波デバイスの請求項2記載の発明は、請求項1記載の弾性
表面波デバイスにおいて、前記カバーには、ほぼ全面に
シールド用の電極パターンが形成されており、該シール
ド用電極パターンが前記誘電体基板のアースと導通する
ようにした。本発明に係わる弾性表面波デバイスの請求
項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の弾性表
面波デバイスにおいて、前記カバーの周縁には、フラン
ジ状の平坦部を備えており、該平坦部を前記誘電体基板
の上面周縁部と熱圧着或いは溶接にて固定した。本発明
に係わる弾性表面波デバイスの請求項4記載の発明は、
請求項1、請求項2または請求項3記載の弾性表面波デバ
イスにおいて、前記弾性表面波素子と前記誘電体基板と
が、金属バンプを介して導通接続されるようにした。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わる
弾性表面波デバイスの実施の形態例を示す要部断面図で
ある。この例に示す弾性表面波デバイスは、圧電体基板
11の一方の主面に櫛形電極11aを有する弾性表面波素子1
2を、前記櫛形電極11aが下向きとなるようにセラミック
基板(誘電体基板)13の上面に配置するとともに、フレキ
シブル基板から成る下部開口の凹部14aを有する椀状の
カバー14にて前記弾性表面波素子12を含む誘電体基板13
の上面側を覆うようにしている。なお、前記カバー14の
周縁にはフランジ状の平坦部14bを備えており、該平坦
部14bを前記セラミック基板13の上面周縁部と後述する
熱圧着、或いは溶接により固着する。
【0009】なお、セラミック基板13の所定位置には配
線パターン13aやスルーホール13bを形成し、これらとバ
ンプ15とを介して櫛形電極11aをセラミック基板13の下
面に配置された電極13aに電気的に接続するようにして
いる。また、セラミック基板13の上面周縁部にはカバー
14との固着用に導体パターン16を形成している。
【0010】図2は、カバー14の外観を示す斜視図であ
る。このカバーは、一般に市販されているフレキシブル
基板を数百度の雰囲気中において所定形状の金型に押し
当てプレスする工程の絞り加工を行うことにより形成す
る。なお、カバー14の高さ寸法は約0.5mmであり、これ
を装着した弾性表面波デバイス全体の高さも最大1mm程
度である。
【0011】ところで、上述した周縁部における熱圧着
は、多層基板を形成するときに用いる手法と同様なもの
であり、周知のように数百度の高温状態において被圧着
物をプレスしてこれらを固着するものである。また、溶
接にて固着する場合は被圧着物の間にAu-Sn合金(金-錫
合金)の薄板を挿入し、レーザ光などを最大でも1秒程度
照射して被圧着物を固着する。
【0012】このような手段により、周縁部におけるセ
ラミック基板13とカバー14との固着を数秒間にて完了す
ることができる。
【0013】また、カバー14に積層されたアース導体14
cを図示を省略した接地電位箇所に接続し、これを電磁
界シールド板として機能させるので、電子機器への実装
時に他部品から発生する不要電磁界にる弾性表面波デバ
イスの誤動作を防止することができる。
【0014】以上のように本発明に係わる弾性表面波デ
バイスは構成されるので、従来の金属膜を蒸着する構造
に比べて、セラミック基板13とカバー14との固着を短時
間で終了できるので、生産時間を大幅に短縮することが
できる。なお、圧電体基板11の上面をカバー14で押さえ
るように凹部14aの高さを設定すればサイドフィル(樹脂
の塗布)を不要にできる。
【0015】次に、本発明に係わる弾性表面波デバイス
の変形実施例について説明する。図3は、本発明に係わ
る弾性表面波デバイスの変形実施例の構造を説明する要
部断面図である。この例に示す弾性表面波デバイスは、
第1の実施形態例として図1に示した構造において、圧電
体基板11の側面とカバー凹部14aの内周面とのすき間に
樹脂31を塗布するようにした。このような構造によれ
ば、振動などに対する機械的強度を向上させるのに効果
がある。
【0016】なお、以上の実施例においては、誘電体基
板13として吸水性のないセラミック基板を用いたが、こ
の代わりにより安価なBTレジン材などの通常のプリント
基板を用いるようにしても良い。この場合、通常のプリ
ント基板は吸水性を有するので、耐湿性能を高めるため
櫛型電極11aに酸化シリコン(SiO2)や窒化シリコン(Si3N
4)等によるコーティングを施すことが望ましい。また、
セラミック基板を用いる場合であっても、フレキシブル
基板との接合は完全ではないので、櫛形電極11aへ上記
材質を用いてコーティングを施すことが好ましい。
【0017】さらに、カバー14の形状としては図2に示
したものを更に簡略化してもよい。図4は、簡略化した
ケース形状例を示す図であって、4つの折り目にて折り
曲げたものであり、下方の開口に加えて対向する2つの
側面をも開口とした形状である。なお、図示を省略した
がカバー内側には図1と同様なアース導体14cが形成され
ている。このような形状にすると、圧電体12の側面の一
部が露出するので電磁界シールド特性は若干劣化するも
のの、カバー加工に係わる工数を低減でき、従って、コ
スト低減に効果がある。
【0018】以上の例では、カバー内面にアース導体14
cを積層したものを示したが、フレキシブル基板のどの
層にアース導体を積層してもよいことは言うまでもな
い。また、多層にアース導体を形成すればより一層の電
磁界シールド効果を得ることができる。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上説明したように所定形状の
凹部を有するフレキシブル基板から成るカバーを予め用
意しておき、これを圧電体基板12の上面に押し当てて熱
圧着などによりセラミック基板に固着するようにしたの
で、生産効率を向上させることができ、従って、大量生
産に適した構造の弾性表面波デバイスを提供する上で著
効を奏す。また、フレキシブル基板は金属板(キャップ)
に比べて薄く柔らかいので、3mm角程度の大きさでも加
工しやすく、従って加工用金型の磨耗も少なくて済むの
で経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる弾性表面波デバイスの構造を説
明する要部断面図
【図2】本発明に係わる弾性表面波デバイスにおいて用
いるカバーを説明する斜視図
【図3】本発明に係わる弾性表面波デバイスの変形実施
例の構造を説明する要部断面図
【図4】本発明に係わる弾性表面波デバイスにおいて用
いるカバーの他の形状を説明する斜視図
【図5】従来の弾性表面波デバイスの構造を説明する要
部断面図
【符号の説明】
11・・セラミック基板(誘電体基板) 11a・・電極 12・・圧電体基板12 12a・・櫛型電極 13・・カバー 13a・・凸部 13b・・アース導体 14・・バンプ 15・・固着用導体パターン 31・・樹脂

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電体基板の一方の主面に櫛形電極を有
    する弾性表面波素子を、前記櫛形電極が下向きとなるよ
    うに誘電体基板の上面に実装した弾性表面波デバイスで
    あって、 フレキシブル基板から成る下部開口の凹部を有する椀状
    のカバーにて、前記弾性表面波素子を含む誘電体基板の
    上面側を覆う構造としたことを特徴とする弾性表面波デ
    バイス。
  2. 【請求項2】 前記カバーには、ほぼ全面にシールド用
    の電極パターンが形成されており、該シールド用電極パ
    ターンが前記誘電体基板のアースと導通していることを
    特徴とする請求項1記載の弾性表面波デバイス。
  3. 【請求項3】 前記カバーの周縁には、フランジ状の平
    坦部を備えており、該平坦部を前記誘電体基板の上面周
    縁部と熱圧着或いは溶接にて固定したことを特徴とする
    請求項1または請求項2記載の弾性表面波デバイス。
  4. 【請求項4】 前記弾性表面波素子と前記誘電体基板と
    が、金属バンプを介して導通接続されていることを特徴
    とする請求項1乃至請求項3記載の弾性表面波デバイ
    ス。
  5. 【請求項5】 前記弾性表面波素子と前記誘電体基板と
    の隙間の開口部を塞ぐように、樹脂をサイドフィルとし
    て塗布したことを特徴とする請求項1乃至請求項4記載
    の弾性表面波デバイス。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010074418A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Fujitsu Media Device Kk 弾性波デバイス及びその製造方法
JP2012039119A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Robert Bosch Gmbh 電磁的にシーリングされた電気的構成部分を備えたセンサモジュール
WO2013035819A1 (ja) * 2011-09-08 2013-03-14 株式会社村田製作所 電子部品モジュール及び該電子部品モジュールの製造方法

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Effective date: 20070402