JP2003152500A - Surface acoustic wave device - Google Patents

Surface acoustic wave device

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JP2003152500A
JP2003152500A JP2001352452A JP2001352452A JP2003152500A JP 2003152500 A JP2003152500 A JP 2003152500A JP 2001352452 A JP2001352452 A JP 2001352452A JP 2001352452 A JP2001352452 A JP 2001352452A JP 2003152500 A JP2003152500 A JP 2003152500A
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surface acoustic
acoustic wave
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bumps
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正洋 中野
Katsuo Sato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the area of bumps while keeping bonding strength of a surface acoustic wave element mounted on a mounting board via a plurality of bumps in a surface acoustic wave device. SOLUTION: The surface acoustic wave device has a surface acoustic wave element provided with a piezoelectric substrate and at least one pair of comb teeth-like resonators so formed on this substrate as to intricate each other, and a mounting substrate on which the element are mounted via a plurality of bumps. The ratio of the total area of the bumps formed on the element to the mass of the elements is not less than 0.0085 mm<2> /mg.

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、一対の櫛の歯状の
共振器を備えた弾性表面波装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device having a pair of comb-shaped resonators.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話機をはじめとした移動体
通信端末機が急速に発展している。この端末機は、持ち
運びの便利さから、特に小型且つ軽量であることが望ま
れている。端末機の小型軽量化を達成するには、そこに
使われる電子部品も小型軽量であることが必須であり、
このため、端末機の高周波部や中間周波部には、複数の
弾性表面波共振器(SAW共振子)が圧電基板上に形成
された弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置が多用さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, mobile communication terminals such as mobile phones have been rapidly developed. This terminal is desired to be particularly small and lightweight because it is convenient to carry. In order to reduce the size and weight of terminals, it is essential that the electronic components used in them are also small and lightweight.
Therefore, a surface acoustic wave device using a surface acoustic wave element in which a plurality of surface acoustic wave resonators (SAW resonators) are formed on a piezoelectric substrate is often used in the high frequency part and the intermediate frequency part of the terminal. There is.

【0003】弾性表面波装置に求められる重要な特性と
して、挿入損失が低く通過帯域周波数外の減衰量が大き
いことが挙げられる。挿入損失は、機器の消費電力に影
響し、低損失であるほどバッテリの寿命が延びるためバ
ッテリの容量を削減することができ小型軽量化に貢献す
る。また、一つの装置で高帯域外減衰を得ることができ
れば、機器の小型軽量化に貢献する。
An important characteristic required for the surface acoustic wave device is that the insertion loss is low and the attenuation outside the pass band frequency is large. The insertion loss affects the power consumption of the device, and the lower the loss is, the longer the battery life is extended, so that the capacity of the battery can be reduced, which contributes to the reduction in size and weight. Also, if high out-of-band attenuation can be obtained with one device, it contributes to downsizing and weight reduction of equipment.

【0004】ここで、弾性表面波素子は、相互に入り組
んだ一対の櫛の歯状の共振器が圧電基板上に形成されて
おり、共振器への電圧印加による電界で圧電基板に弾性
表面波を生成したり、あるいは生成された弾性表面波を
共振器で電気信号に変換している。
Here, in the surface acoustic wave device, a pair of comb-shaped resonators interdigitated with each other are formed on a piezoelectric substrate, and the surface acoustic wave is generated on the piezoelectric substrate by an electric field generated by applying a voltage to the resonator. , Or the generated surface acoustic wave is converted into an electric signal by a resonator.

【0005】そして、このような弾性表面波素子が実装
基板に搭載された弾性表面波装置は、移動体通信端末機
に用いられた場合を想定して、2mの高さから落下して
も弾性表面波素子と実装基板との接合性が確保されてい
ることが要求される。なお、2mの高さとは、移動体通
信端末機を一般人が使用する際の高さに所定のマージン
を加えたものである。
A surface acoustic wave device in which such a surface acoustic wave element is mounted on a mounting board is assumed to be used in a mobile communication terminal, and therefore, even if it is dropped from a height of 2 m, the surface acoustic wave device is elastic. It is required that the bondability between the surface acoustic wave element and the mounting substrate is secured. The height of 2 m is the height when the mobile communication terminal is used by an ordinary person, plus a predetermined margin.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ここで、弾性表面波素
子と実装基板とがバンプによりフリップチップ実装され
ている場合、前述した接合性能を確保するには、弾性表
面波素子に形成されるバンプの面積を可能な限り大きく
すればよい。
When the surface acoustic wave device and the mounting substrate are flip-chip mounted by bumps, the bumps formed on the surface acoustic wave device are required to ensure the above-mentioned bonding performance. The area should be as large as possible.

【0007】そして、バンプ面積を大きくするには、必
然的に弾性表面波素子を構成する圧電基板の面積を大き
くしなければならない。
In order to increase the bump area, the area of the piezoelectric substrate that constitutes the surface acoustic wave element must be increased.

【0008】しかしながら、端末機の小型軽量化の要請
から圧電基板を広くすることは困難であり、したがっ
て、ただ単にバンプの面積を大きくすることはできな
い。
However, it is difficult to widen the piezoelectric substrate due to the demand for smaller and lighter terminals, and therefore the area of the bump cannot be simply increased.

【0009】そこで、本発明は、複数のバンプを介して
実装基板に搭載された弾性表面波素子の接合強度を保持
しつつバンプ面積を最小化することのできる弾性表面波
装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a surface acoustic wave device capable of minimizing the bump area while maintaining the bonding strength of the surface acoustic wave element mounted on the mounting substrate via a plurality of bumps. To aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る弾性表面波装置は、圧電基板およびこ
の圧電基板上に相互に入り組んで形成された少なくとも
一つの一対の櫛の歯状の共振器を備えた弾性表面波素子
と、弾性表面波素子が複数のバンプを介して搭載された
実装基板とを有し、弾性表面波素子に形成されたバンプ
の総面積と当該弾性表面波素子の質量との比が0.00
85mm /mg以上とされていることを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a surface acoustic wave device according to the present invention is provided with a piezoelectric substrate and at least one pair of comb teeth formed on the piezoelectric substrate in a mutually intertwined manner. A surface acoustic wave element having a resonator and a mounting substrate on which the surface acoustic wave element is mounted via a plurality of bumps, and the total area of the bumps formed on the surface acoustic wave element and the surface acoustic wave. The ratio with the mass of the element is 0.00
It is characterized by being 85 mm 2 / mg or more.

【0011】このような発明によれば、複数のバンプを
介して実装基板に搭載された弾性表面波素子の接合強度
を保持しつつバンプ面積を最小化することが可能にな
る。
According to such an invention, the bump area can be minimized while maintaining the bonding strength of the surface acoustic wave element mounted on the mounting substrate via the plurality of bumps.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付
図面において同一の部材には同一の符号を付しており、
また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実
施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態として
のものであり、本発明がその実施の形態に限定されるも
のではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members,
Moreover, the duplicate description is omitted. It should be noted that the embodiment of the present invention is a particularly useful embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment.

【0013】図1は本発明の一実施の形態である弾性表
面波素子がパッケージ化された弾性表面波装置を示す断
面図、図2は本発明の一実施の形態である弾性表面波素
子の回路を示す概略図、図3は図2の弾性表面波素子に
おける共振器のパターンを示す平面図、図4は図1の弾
性表面波装置におけるバンプ面積と弾性表面波素子の引
き剥がし強度との関係を示すグラフ、図5は本実施の形
態における弾性表面波装置の評価試験で用いられた振り
子式衝撃試験器を示す概略図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a surface acoustic wave device in which a surface acoustic wave element according to an embodiment of the present invention is packaged, and FIG. 2 is a surface acoustic wave element according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing a circuit, FIG. 3 is a plan view showing a pattern of a resonator in the surface acoustic wave element of FIG. 2, and FIG. 4 is a graph showing the bump area and the peeling strength of the surface acoustic wave element in the surface acoustic wave device of FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a pendulum type impact tester used in the evaluation test of the surface acoustic wave device according to the present embodiment.

【0014】図1に示す弾性表面波装置10は、圧電基
板上に所定の導電パターンが形成された弾性表面波素子
11が、単層あるいは複数層からなり所定の配線パター
ンや回路パターンの形成されたセラミック製や樹脂製の
実装基板12に搭載されたものである。そして、弾性表
面波素子11の素子形成面は実装基板12と対向配置さ
れており、弾性表面波素子11と実装基板12とはバン
プ13を介してフリップチップ接続されている。
In the surface acoustic wave device 10 shown in FIG. 1, a surface acoustic wave element 11 having a predetermined conductive pattern formed on a piezoelectric substrate is composed of a single layer or a plurality of layers, and a predetermined wiring pattern and circuit pattern are formed. It is mounted on a mounting board 12 made of ceramic or resin. The element formation surface of the surface acoustic wave element 11 is arranged so as to face the mounting substrate 12, and the surface acoustic wave element 11 and the mounting substrate 12 are flip-chip connected via bumps 13.

【0015】ここで、圧電基板は、LiNbO3 、Li
TaO3 や水晶などの圧電単結晶、あるいはチタン酸ジ
ルコン酸鉛系圧電セラミックスのような圧電性セラミッ
クスにより形成されている。但し、絶縁基板上にZnO
薄膜などの圧電薄膜を形成したものを圧電基板として用
いてもよい。
Here, the piezoelectric substrate is LiNbO3, Li
It is formed of a piezoelectric single crystal such as TaO3 or quartz, or a piezoelectric ceramic such as lead zirconate titanate piezoelectric ceramics. However, ZnO on the insulating substrate
A piezoelectric substrate on which a piezoelectric thin film such as a thin film is formed may be used.

【0016】そして、実装基板12には、弾性表面波素
子11を包囲するようにしてキャップ14が接着されて
おり、弾性表面波素子11を塵埃や機械的衝撃などから
保護している。
A cap 14 is bonded to the mounting substrate 12 so as to surround the surface acoustic wave element 11 to protect the surface acoustic wave element 11 from dust and mechanical shock.

【0017】このような弾性表面波装置10に実装され
た弾性表面波素子11の圧電基板上には、図2に示すよ
うに、所定周波数の弾性表面波に共振する共振器15が
形成されている。この共振器15には、共振器15と実
装基板12とを電気的に接続し、共振器15に対する電
気信号が入出力される入力電極16、出力電極17およ
び接地電極18が配線部19を介して電気的に接続され
ている。
As shown in FIG. 2, a resonator 15 resonating with a surface acoustic wave having a predetermined frequency is formed on the piezoelectric substrate of the surface acoustic wave element 11 mounted on the surface acoustic wave device 10. There is. The resonator 15 and the mounting substrate 12 are electrically connected to the resonator 15, and an input electrode 16, an output electrode 17, and a ground electrode 18 for inputting and outputting an electric signal to and from the resonator 15 are connected via a wiring portion 19. Are electrically connected.

【0018】電極16,17,18と実装基板12と
は、これらに図1に示すバンプ13を形成し、超音波に
よりバンプ接続される。したがって、本実施の形態で
は、弾性表面波素子11には6つのバンプ13が形成さ
れている。そして、このようなバンプ接続により、素子
形成面が実装基板12と対向配置されている。
The electrodes 16, 17, 18 and the mounting substrate 12 are bump-connected by ultrasonic waves by forming the bumps 13 shown in FIG. 1 on them. Therefore, in the present embodiment, the surface acoustic wave element 11 is formed with the six bumps 13. The element forming surface is arranged to face the mounting substrate 12 by such bump connection.

【0019】なお、本実施の形態において、電極16,
17,18は合計6つ形成されており、したがってバン
プ13も6つ形成されるが、本発明は6つの電極に限定
されるものではなく、共振器等のレイアウトパターンに
より必要な数だけ設けることができる。よって、バンプ
13の数も6つである必要はなく、電極数だけ設けられ
る。
In the present embodiment, the electrodes 16,
Sixteen and eighteen are formed in total, and therefore six bumps 13 are also formed. However, the present invention is not limited to six electrodes, and the necessary number may be provided depending on the layout pattern of the resonator or the like. You can Therefore, the number of bumps 13 does not have to be six, and as many as the number of electrodes are provided.

【0020】ここで、共振器15は、図3に示すよう
に、相互に入り組んだ一対の櫛の歯状に形成されてい
る。そして、入力側の共振器15に電圧を印加して電界
をかけると、圧電基板には圧電効果により弾性表面波が
発生する。また、このようにして生成された弾性表面波
による機械的歪みが電界を生じさせ、出力側の共振器1
5で電気信号に変換される。
Here, as shown in FIG. 3, the resonator 15 is formed in the shape of a pair of interdigitated comb teeth. When a voltage is applied to the resonator 15 on the input side to apply an electric field, a surface acoustic wave is generated on the piezoelectric substrate due to the piezoelectric effect. In addition, the mechanical distortion due to the surface acoustic waves generated in this way causes an electric field, and the resonator 1 on the output side is
At 5, it is converted into an electric signal.

【0021】共振器15の両側には、弾性表面波を反射
する反射器20が配置されている。
Reflectors 20 for reflecting surface acoustic waves are arranged on both sides of the resonator 15.

【0022】なお、本実施の形態は、入力電極16と出
力電極17との間の配線部19を直列腕とし、この直列
腕と接地電極18との間に複数の配線部19である並列
腕を構成し、直列腕および並列腕に共振器15を配置し
たラダー型回路を構成しているが、本発明はラダー型回
路以外であってもよい。
In the present embodiment, the wiring portion 19 between the input electrode 16 and the output electrode 17 is used as a series arm, and a plurality of wiring portions 19 are arranged between the series arm and the ground electrode 18. And the ladder type circuit in which the resonators 15 are arranged in the series arm and the parallel arm is configured, but the present invention may be other than the ladder type circuit.

【0023】ここで、本発明者は、弾性表面波装置10
におけるバンプ面積と弾性表面波素子の引き剥がし強度
との関係を以下のようにして調べた。
Here, the inventor of the present invention is directed to the surface acoustic wave device 10.
The relationship between the area of the bump and the peeling strength of the surface acoustic wave device in was examined as follows.

【0024】すなわち、圧電基板上である36°回転Y
−X伝搬タンタル酸リチウム単結晶基板上にアルミニウ
ムからなる共振器および反射器を形成した。共振器は膜
厚と電極指ピッチで周波数特性が決定される。アルミニ
ウムの膜厚は一般的には0.1〜0.5μmであるが、
この膜厚では金(Au)のスタッドバンプ形成時に不着
バラツキが大きいため、バンプ形成用パッド部分のアル
ミニウムの膜厚を嵩上げして、0.5〜1μmとした。
That is, 36 ° rotation Y on the piezoelectric substrate
A resonator and a reflector made of aluminum were formed on a -X propagation lithium tantalate single crystal substrate. The frequency characteristics of the resonator are determined by the film thickness and the electrode finger pitch. The film thickness of aluminum is generally 0.1 to 0.5 μm,
Since the non-sticking variation is large when forming the gold (Au) stud bump with this film thickness, the film thickness of aluminum in the pad portion for bump formation is increased to 0.5 to 1 μm.

【0025】この弾性表面波素子に、金ボールの超音波
接合により金のスタッドバンプを6バンプ形成した。な
お、金ボールは金ワイヤ(田中電子工業製、GBC25
μm)をアーク放電により溶融させ形成した。このと
き、放電を発生するトーチの距離と電流を制御すること
により、金ボールの直径を変化させた。
Six gold stud bumps were formed on the surface acoustic wave element by ultrasonic bonding of gold balls. The gold ball is a gold wire (manufactured by Tanaka Denshi Kogyo, GBC25
μm) was melted and formed by arc discharge. At this time, the diameter of the gold ball was changed by controlling the distance and current of the torch that generates the discharge.

【0026】圧電基板上の入力電極、出力電極および接
地電極に金ボールを押し付け、超音波振動を起こして金
バンプを形成した。そして、金バンプを形成した弾性表
面波素子を金電極でパッドを形成した実装基板に超音波
フリップチップ実装してサンプルを作成した。
Gold balls were pressed against the input electrode, output electrode and ground electrode on the piezoelectric substrate, and ultrasonic vibration was caused to form gold bumps. Then, the surface acoustic wave element having gold bumps was ultrasonically flip-chip mounted on a mounting substrate having pads formed of gold electrodes to prepare a sample.

【0027】これらのサンプルをフリップチップした横
から観察して、接合後のバンプ直径を測定し、バンプ直
径からバンプ面積(総面積)を算出した。その後、弾性
表面波素子と実装基板との引き剥がし強度を測定した。
These samples were flip-chip-observed from the side, the bump diameter after bonding was measured, and the bump area (total area) was calculated from the bump diameter. Then, the peeling strength between the surface acoustic wave element and the mounting substrate was measured.

【0028】その結果を図4に示す。図示するように、
引き剥がし強度はバンプ面積に依存しており、その関係
はリニアであることが分かった。
The results are shown in FIG. As shown,
It was found that the peeling strength depends on the bump area and the relationship is linear.

【0029】次に、接合後の金バンプの直径を制御して
作成した以下の接合面積のサンプルを各300個準備し
て、落下試験を行った。このとき、パッケージは通常の
SAWフィルタ用セラミックパッケージを用い、金属キ
ャップを溶接して封止して図1に示す構造とした。
Next, a drop test was carried out by preparing 300 samples each having the following bonding area prepared by controlling the diameter of the gold bump after bonding. At this time, a normal SAW filter ceramic package was used as the package, and a metal cap was welded and sealed to obtain the structure shown in FIG.

【0030】このときのバンプ数は6バンプ、弾性表面
波素子の素子体積は1.3mm×0.8mm×0.35
mmであり、素子質量はタンタル酸リチウムの密度7.
5g/cm から、2.7mgである。
At this time, the number of bumps is 6 and the element volume of the surface acoustic wave element is 1.3 mm × 0.8 mm × 0.35.
mm, and the element mass has a density of lithium tantalate of 7.
From 5 g / cm 3 to 2.7 mg.

【0031】落下試験の条件は、コンクリート上に高さ
1m、2m、3mから自由落下させて、バンプ接合部の
剥離不具合の発生数量を確認した。
The conditions of the drop test were to drop freely on concrete from a height of 1 m, 2 m, and 3 m, and confirm the number of peeling defects at bump joints.

【0032】試験結果を表1に示す。The test results are shown in Table 1.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】この結果から、2mの落下試験に合格する
ためには、バンプ直径70μm(バンプ総面積0.02
3mm )以上が必要であることが分かる。そして、
これをバンプの総面積と弾性表面波素子の質量との比に
すると、0.023mm/2.7mg=0.0085
mm /mgとなる。
From this result, in order to pass the drop test of 2 m, the diameter of the bump is 70 μm (the total area of the bump is 0.02).
It can be seen that 3 mm 2 ) or more is necessary. And
When this is taken as the ratio of the total area of the bumps to the mass of the surface acoustic wave element, it is 0.023 mm 2 /2.7 mg = 0.0085.
a mm 2 / mg.

【0035】次に、素子体積1.8mm×1.4mm×
0.35mmの弾性表面波素子に前述と同様に6つのバ
ンプを形成し、同様な条件にて落下試験を行った。
Next, the element volume is 1.8 mm × 1.4 mm ×
Six bumps were formed on a 0.35 mm surface acoustic wave element as described above, and a drop test was conducted under the same conditions.

【0036】試験結果を表2に示す。The test results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】この弾性表面波素子の質量は、6.6mg
であり、2mの落下試験に合格するためには、バンプ直
径110μm(バンプ総面積0.057mm )以上
が必要であることが分かる。そして、これをバンプの総
面積と弾性表面波素子の質量との比にすると、0.05
7mm /6.6mg=0.0086mm /mgで
ある。
The mass of this surface acoustic wave element is 6.6 mg.
Therefore, in order to pass the drop test of 2 m, it is understood that a bump diameter of 110 μm (bump total area 0.057 mm 2 ) or more is required. Then, if this is taken as the ratio of the total area of the bumps and the mass of the surface acoustic wave element, it is 0.05
Is a 7mm 2 /6.6mg=0.0086mm 2 / mg.

【0039】以上の結果から、携帯電話などの移動体通
信端末機に要求される条件である2mからの落下試験に
耐え得るバンプの総面積と弾性表面波素子の質量との比
は0.0085mm /mg以上であることが分かっ
た。
From the above results, the ratio of the total area of the bumps and the mass of the surface acoustic wave element, which can withstand the drop test from 2 m, which is a condition required for mobile communication terminals such as mobile phones, is 0.0085 mm. It was found to be 2 / mg or more.

【0040】そして、この条件を満たすようにバンプの
直径を設定することにより、複数のバンプを介して実装
基板に搭載された弾性表面波素子の接合強度を保持しつ
つバンプ面積を最小化することが可能になる。
By setting the diameter of the bumps so as to satisfy this condition, the bump area can be minimized while maintaining the bonding strength of the surface acoustic wave element mounted on the mounting substrate through the plurality of bumps. Will be possible.

【0041】ここで、バンプ直径を80μmとした弾性
表面波素子を実装基板にフリップチップ実装し、金属製
のキャップを実装基板に溶接して封止した弾性表面波装
置10を作成した。そして、振り子式衝撃試験器21に
て衝撃加速を加えてフリップチップ実装された弾性表面
波素子の破壊状況を評価した。
Here, a surface acoustic wave device 10 was produced in which a surface acoustic wave element having a bump diameter of 80 μm was flip-chip mounted on a mounting substrate and a metal cap was welded and sealed on the mounting substrate. Then, the pendulum type impact tester 21 was applied with impact acceleration to evaluate the breakage state of the surface acoustic wave element mounted by flip chip.

【0042】このときに用いた振り子式衝撃試験器21
を図5に示す。
Pendulum type impact tester 21 used at this time
Is shown in FIG.

【0043】図5に示す振り子式衝撃試験器21は、支
柱22と、この支柱22の上部に回動自在に取り付けら
れた長さ1.5m程度のプラスチック製のアーム23
と、当該アーム23の先端に固定された重量100g程
度の重り24と、アーム23の垂下位置に配置されたス
テージ25とを有するものである。
The pendulum type impact tester 21 shown in FIG. 5 is composed of a column 22 and a plastic arm 23 rotatably mounted on the column 22 and having a length of about 1.5 m.
And a weight 24 fixed to the tip of the arm 23 and having a weight of about 100 g, and a stage 25 arranged at a position where the arm 23 hangs down.

【0044】このような振り子式衝撃試験器21におい
て、ステージ25上に前述の弾性表面波装置10を設置
し、アーム23を水平にして高さ1.5mの位置から重
り24を円弧状に落下させて当該弾性表面波装置10に
衝突させることにより、弾性表面波装置10を静止状態
から一瞬にして衝突時における重り24の速度に加速さ
せた。なお、ステージ25から弾き飛ばされる弾性表面
波装置10の進行方向にはクッション26が設置されて
いる。そして、弾性表面波装置10のステージ25にお
ける設置姿勢を種々変化させて、フリップチップ実装部
分の破壊状況を観察した。
In such a pendulum type impact tester 21, the surface acoustic wave device 10 is installed on the stage 25, the arm 23 is made horizontal, and the weight 24 is dropped in an arc shape from a position of 1.5 m in height. By causing the surface acoustic wave device 10 to collide with the surface acoustic wave device 10, the surface acoustic wave device 10 is instantaneously accelerated from the stationary state to the speed of the weight 24 at the time of collision. A cushion 26 is installed in the traveling direction of the surface acoustic wave device 10 that is repelled from the stage 25. Then, the installation posture of the surface acoustic wave device 10 on the stage 25 was variously changed, and the fracture state of the flip chip mounting portion was observed.

【0045】観察結果を表3に示す。Table 3 shows the observation results.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】表3から分かるように、フリップチップ実
装された弾性表面波素子を引き剥がす方向に加速力を加
えた場合には100%破壊されている、つまり不良発生
率が100%となっている。
As can be seen from Table 3, when the accelerating force is applied in the direction of peeling the surface acoustic wave element mounted by flip chip, the surface acoustic wave element is broken 100%, that is, the defect occurrence rate is 100%. .

【0048】この実験結果から、前述したコンクリート
上への落下試験において、弾性表面波装置10がキャッ
プからコンクリートに接触した場合に、その瞬間にフリ
ップチップ実装部分を引き剥がす力が生じ、この力によ
り破壊が発生していることが予想される。つまり、フリ
ップチップ実装した弾性表面波素子の引き剥がし強度と
落下試験の破壊頻度とが相関する。
From the results of this experiment, in the above-described drop test on concrete, when the surface acoustic wave device 10 comes into contact with concrete from the cap, a force for peeling off the flip chip mounting portion is generated at that moment, and this force causes the force. It is expected that destruction will occur. That is, the peeling strength of the surface acoustic wave element mounted by flip chip and the breakage frequency of the drop test are correlated.

【0049】なお、以上の説明においては、弾性表面波
素子11が一個搭載された弾性表面波装置10が示され
ているが、たとえば相互に異なる帯域中心周波数を有す
る2つの弾性表面波素子を搭載して分波器とするなど、
本発明は種々の形態の弾性表面波装置に適用することが
可能である。
Although the surface acoustic wave device 10 in which one surface acoustic wave element 11 is mounted is shown in the above description, for example, two surface acoustic wave elements having mutually different band center frequencies are mounted. And make it a duplexer,
The present invention can be applied to various types of surface acoustic wave devices.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下の効果を奏することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0051】すなわち、バンプの総面積と弾性表面波素
子の質量との比が0.0085mm /mg以上とな
るようにバンプの直径を設定することにより、複数のバ
ンプを介して実装基板に搭載された弾性表面波素子の接
合強度を保持しつつバンプ面積を最小化することが可能
になる。
That is, the total area of the bump and the surface acoustic wave element.
Ratio with mass of child is 0.0085mm Two / Mg or more
By setting the diameter of the bumps so that
Connection of the surface acoustic wave element mounted on the mounting board via
The bump area can be minimized while maintaining the total strength.
become.

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

【図1】本発明の一実施の形態である弾性表面波素子が
パッケージ化された弾性表面波装置を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a surface acoustic wave device in which a surface acoustic wave element according to an embodiment of the present invention is packaged.

【図2】本発明の一実施の形態である弾性表面波素子の
回路を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a circuit of a surface acoustic wave element according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2の弾性表面波素子における共振器のパター
ンを示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a pattern of a resonator in the surface acoustic wave device of FIG.

【図4】図1の弾性表面波装置におけるバンプ面積と弾
性表面波素子の引き剥がし強度との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a bump area and a peeling strength of a surface acoustic wave element in the surface acoustic wave device of FIG.

【図5】本実施の形態における弾性表面波装置の評価試
験で用いられた振り子式衝撃試験器を示す概略図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a pendulum type impact tester used in an evaluation test of the surface acoustic wave device according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 弾性表面波装置 11 弾性表面波素子 12 実装基板 13 バンプ 14 キャップ 15 共振器 16 入力電極 17 出力電極 18 接地電極 19 配線部 20 反射器 21 振り子式衝撃試験器 22 支柱 23 アーム 24 重り 25 ステージ 26 クッション 10 Surface acoustic wave device 11 Surface acoustic wave device 12 mounting board 13 bumps 14 cap 15 resonator 16 input electrodes 17 Output electrode 18 Ground electrode 19 Wiring part 20 reflector 21 Pendulum type impact tester 22 props 23 arms 24 weights 25 stages 26 cushion

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電基板および前記圧電基板上に相互に
入り組んで形成された少なくとも一つの一対の櫛の歯状
の共振器を備えた弾性表面波素子と、 前記弾性表面波素子が複数のバンプを介して搭載された
実装基板とを有し、 前記弾性表面波素子に形成された前記バンプの総面積と
当該弾性表面波素子の質量との比が0.0085mm
/mg以上とされていることを特徴とする弾性表面波
装置。
1. A surface acoustic wave element comprising a piezoelectric substrate and at least one pair of comb-shaped resonators formed on the piezoelectric substrate so as to be interdigitated with each other, and the surface acoustic wave element has a plurality of bumps. A mounting substrate mounted via the surface acoustic wave element, and a ratio of the total area of the bumps formed on the surface acoustic wave element to the mass of the surface acoustic wave element is 0.0085 mm 2.
The surface acoustic wave device is characterized in that the surface acoustic wave device is not less than / mg.
【請求項2】 前記バンプは金バンプであることを特徴
とする請求項1記載の弾性表面波装置。
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the bump is a gold bump.
【請求項3】 前記バンプが形成された電極は、膜厚が
0.5〜1μmのアルミニウムで構成されていることを
特徴とする請求項1または2記載の弾性表面波装置。
3. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the electrode on which the bump is formed is made of aluminum having a film thickness of 0.5 to 1 μm.
【請求項4】 前記弾性表面波装置は、相互に異なる帯
域中心周波数を有する2つの前記弾性表面波素子が搭載
された分波器であることを特徴とする請求項1〜3の何
れか一項に記載の弾性表面波装置。
4. The surface acoustic wave device is a duplexer equipped with two surface acoustic wave elements having different band center frequencies from each other. The surface acoustic wave device according to item.
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