JP2004129088A - 表面実装型ｓａｗデバイス、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電性金属被膜を接地用の上部電極と接続するためのスペースを確保するためにＳＡＷチップ間隔が拡大して配線基板個片の大型化と、配線基板母材を用いた量産時の生産性の低下、という不具合を解決する。
【解決手段】外部電極４、上部電極５を備えた配線基板２と、上部電極上に導体バンプ１０を介してフリップチップ実装される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を下面に備えたＳＡＷチップと、ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間Ｓを形成するように、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する樹脂２０と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜２１と、接地用の上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させた接地用露出部８と、を備え、導電性金属被膜を接地用露出部と導通させた。
【選択図】 図１
【解決手段】外部電極４、上部電極５を備えた配線基板２と、上部電極上に導体バンプ１０を介してフリップチップ実装される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を下面に備えたＳＡＷチップと、ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間Ｓを形成するように、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する樹脂２０と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜２１と、接地用の上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させた接地用露出部８と、を備え、導電性金属被膜を接地用露出部と導通させた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板上にフリップチップ実装した弾性表面波チップを樹脂にて封止した構造の弾性表面波デバイスや、その製造工程において発生する種々の不具合を解決した表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
［第１の従来技術］
弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）は、水晶等の圧電基板上に櫛歯状の電極指（ＩＤＴ）を配置した構成を備え、例えばＩＤＴに高周波電界を印加することによって弾性表面波を励起し、弾性表面波を圧電反作用によって高周波電界に変換することによってフィルタ特性を得るものである。
図８には従来の表面実装型のＳＡＷデバイスの縦断面図が示されている。このＳＡＷデバイス１０１は、絶縁基板１０３、該絶縁基板１０３の底部に設けた表面実装用の外部電極１０４、該絶縁基板の上面に設けた上部電極１０５、及び外部電極１０４と上部電極１０５とを接続する内部導体１０６とから成る配線基板１０２と、上部電極１０５上に導体バンプ１１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１１６、及びＩＤＴ１１７を下面に備えた圧電基板１１８を備えたＳＡＷチップ１１５と、ＳＡＷチップ１１５の下端周縁と上部電極１０５との間に充填されてＳＡＷチップ１１５の下面と配線基板１０３の上面との間に弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓを形成する封止樹脂１２０と、ＳＡＷチップ１１５の外面全体及び封止樹脂１２０の外面、更には封止樹脂１２０によって被覆されていない接地用上部電極１０５の一部にかけて連続して被覆形成された導電性金属被膜１２１と、を有している。
封止樹脂１２０から成る封止部は、気密空間Ｓを形成し得るように、スクリーン印刷、ディスペンサによる充填等によってＳＡＷチップ１１５の裾部に形成される。
導電性金属被膜１２１は、蒸着、スパッタリング等によって形成され、予め封止樹脂により被覆されないように露出形成された接地用上部電極１０５の一部と導通される。従って、導電性金属被膜１２１は、シールド効果を発揮することができる。また、導電性金属被膜１２１は、封止樹脂１２０を介した気密空間内への水分の浸入や、その他の経路からの気体の浸入を阻止することができる。
次に、図９は、配線基板（個片）１０２を複数シート状に連結した構成の配線基板母材１２５を用いて図８のＳＡＷデバイス１０１を製造する手順を説明するための図であり、配線基板母材１２５上の各個片領域上にＳＡＷチップ１１５をフリップチップ実装した後で、封止樹脂１２０によるＳＡＷチップ１１５の裾部に位置する間隙の封止を行って気密空間Ｓを形成してから、導電性金属被膜１２１を一括して被覆形成する。その後、配線基板個片１０２の境界線に沿ってダイシングブレード等によって分割することにより複数個のＳＡＷデバイス個片１０１を得る。
【０００３】
しかし、図８に示したＳＡＷデバイス１０１にあっては、導電性金属被膜１２１との接続スペースを確保するために、予め接地用の上部電極１０５の一部をＳＡＷチップ搭載領域よりも大きく外側に張り出して樹脂により被覆されない露出部としておく必要があるため、その分だけＳＡＷチップ１０１間の間隔Ｌ１を広く（１、０００μｍ程度）設定しておく必要がある。このため、配線基板個片の大型化によるＳＡＷデバイスの大型化と、配線基板母材１２５の面積の大型化と、配線基板母材一枚当りから製作できるＳＡＷデバイス数が減少するという欠点が生じていた。
また、ディスペンサのノズルは直線状に延びているため、ＳＡＷチップ１１５の裾部に位置する間隙全周に沿って樹脂を充填するためには、ＳＡＷチップ１１５間の谷間状の間隙内に斜めにノズルを差し入れてＳＡＷチップの裾部に充填作業を行う必要がある。このような充填作業を可能ならしめるためには、ＳＡＷチップ１１５間の間隔（Ｌ１）を予め広く設定しておく必要があり、図示した例では１、０００μｍ程度の広い間隔が必要である。
また、ＳＡＷチップ１１５の裾部に位置する間隙のみに樹脂を充填するためには図示しないディスペンサを用いた充填作業が必要になるが、ディスペンサによる充填では充填量を微調整することが困難であるため、ＳＡＷチップ１１５と配線基板上面との間の間隙に充填した樹脂がにじみをおこして気密空間Ｓ側に浸透し、ＳＡＷ伝搬を妨げる要因となる虞がある。
【０００４】
［第２の従来技術］
次に、特許第３１２３４７７号には、耐湿性向上を図るために図８に示したＳＡＷデバイス１０１を構成するＳＡＷチップ１１５の下面にＳｉＯ２膜を成膜する技術が示されているが、ＩＤＴ１１７を含むＳＡＷチップ下面への耐湿膜の形成は、挿入損失の劣化を招くため、ＳＡＷデバイスに求められるスペックによっては耐湿膜を形成したＳＡＷデバイスは使用できなくなる。
即ち、この従来技術においては、ウェハ状に複数連結されたＳＡＷチップ群の各下面（機能面）に対して個別に耐湿用の保護膜を形成してから、各ＳＡＷチップの下面側に感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状に残し、次いでウェハ状のＳＡＷチップ群をダイシングによって切断し、切断された各ＳＡＷチップ個片を大面積の配線基板上にフリップチップ実装してから、残った感光性樹脂膜を硬化させ、その後個片に分割することによって、ＳＡＷデバイスを得ている。このように個別に保護膜を形成する作業は作業性の低下を著しいものとするばかりでなく、ＳＡＷデバイスの不良品率を増大させる原因となる。
また、樹脂は、吸水性を有するため、気密構造を実現するための被膜としては適していない。
【特許文献１】特許第３１２３４７７号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、第１の本発明は、表面実装用の配線基板上の上部電極上にバンプを介してＳＡＷチップを搭載し、ＳＡＷチップ外面を封止樹脂にて被覆する際にＳＡＷチップの裾部に位置する間隙内にも樹脂を充填することにより、ＳＡＷチップ下方に弾性表面波伝搬用の気密空間を形成し、更に封止樹脂外面に接地用の導電性金属被膜を形成したＳＡＷデバイスにおいて、導電性金属被膜を接地用の上部電極と接続するためのスペースや、ディスペンサを用いた樹脂充填のためのスペースを確保するために、ＳＡＷチップ間隔が拡大して配線基板個片の大型化と、配線基板母材を用いた量産時の生産性の低下を招くという不具合を解決することができる表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法を提供することを課題とする。
第２の本発明は、配線基板上にＳＡＷチップをフリップチップ実装すると共に、ＳＡＷチップの裾部と配線基板上面との間の空隙を樹脂によって気密封止して弾性表面波伝搬用の気密空間を形成した場合に、該気密空間内の耐湿性を高めるためにＳＡＷチップ下面に耐湿膜を形成したり、個々のＳＡＷデバイスに対して個別に導電性金属被膜を形成することなく、耐湿性向上を図ることができる表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法を提供することを課題とする。
第３の本発明は、配線基板上のＳＡＷチップの外面に導電性金属皮膜を被覆形成した場合に機械的衝撃に対する強度を確保しにくいという問題を解決した表面実装型弾性表面波デバイスを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の如き手段を備える。
請求項１の発明に係るＳＡＷデバイスは、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、該絶縁基板の上面に設けた上部電極、外部電極と上部電極間を導通する内部導体から成る配線基板と、前記上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを下面に備えたＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜と、接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を切欠き、外部に露出させた接地用露出部と、を備え、前記導電性金属被膜を前記接地用露出部と導通させたことを特徴とする。
配線基板上にＳＡＷチップをフリップチップ実装し、配線基板上面とＳＡＷチップ下面との間に気密空間を形成するための樹脂封止を行ってから、ＳＡＷチップ或いは樹脂外面に耐湿膜としての導電性金属被膜を被覆する場合、この導電性金属被膜をシールド用に兼用しようとすれば、ＳＡＷデバイスの接地導体の何れかと接地させる必要がある。この際、配線基板上の上部電極の一部を外側へ張り出して金属被膜との導通を図るとすれば、ＳＡＷチップ間の間隔が拡大する。特に、ＳＡＷチップの裾部のみに封止樹脂をディスペンサにて充填することを考慮すると、ＳＡＷチップ間の間隔を更に拡大させる必要が生じる。
これに対して本発明では、接地用の上部電極、及び／或いは、接地用内部導体の一部を切除して接地用の導体露出部とし、この露出部と金属被膜とを接続するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を拡大する必要がなくなる。特に、樹脂をＳＡＷチップの裾部だけに充填する方式を採らず、ＳＡＷチップ間の谷間、或いは谷間とＳＡＷチップ外面全体にスクリーン印刷により塗布するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要がなくなった。このため、一つの配線基板母材によって製造可能なＳＡＷデバイス数を増大することができる。
【０００７】
請求項２の発明に係るＳＡＷデバイスは、請求項１において、前記配線基板上には、前記接地用の上部電極及び内部導体が、電気的に分離した状態で複数対配置されており、いずれか一対の上部電極及び内部導体は前記導電性金属被膜と導通されていないことを特徴とする。
ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部が共通の接地部により接地されている場合には、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる。そこで、本発明では、ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成し、導電性金属被膜を何れか一方のグランド部のみと接続したことにより、上記不具合を解消することができる。
請求項３の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法は、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた上部電極から成る配線基板と、該上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを夫々下面に備えたＳＡＷチップと、該ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配置される樹脂と、から成る表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、前記上部電極と前記ＳＡＷチップの接続パッドとを、バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を樹脂にて被覆する樹脂形成工程と、前記接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させて接地用露出部を形成する接地用露出部形成工程と、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆するとともに、該導電性金属被膜を接地用露出部と導通させる導電性金属被膜形成工程と、から成ることを特徴とする。
これによれば、配線基板個片毎に、ＳＡＷチップの搭載、樹脂被覆、接地用露出部の形成、導電性金属被膜の被覆形成による接地用露出部との接続を行うことにより、請求項１に記載したＳＡＷデバイスを得ることができる。
【０００８】
請求項４の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法は、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた上部電極から成る配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記上部電極上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ間の谷間（空間）に樹脂を充填し、且つＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を樹脂により被覆する樹脂形成工程と、前記接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させて接地用露出部を形成する接地用露出部形成工程と、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆するとともに、該導電性金属被膜を接地用露出部と導通させる導電性金属被膜形成工程と、前記各工程を経た配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、から成ることを特徴とする。
この製造方法では、大面積の配線基板母材を用いたバッチ処理により請求項１に記載のＳＡＷデバイスを量産する。ここで、「前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆する」とは、ＳＡＷチップ外面全体が樹脂にて覆われている場合には樹脂外面全体を被覆し、ＳＡＷチップ外面の一部のみが樹脂により覆われている場合にはＳＡＷチップの露出面と樹脂外面を被覆する、という意味である。樹脂による封止作業においては、スクリーン印刷が用いられ、ディスペンサによる狙いを定めた充填は行わないので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
請求項５の発明は、前記設置用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ間に位置する樹脂及び配線基板上面の一部をダイシングブレードにてハーフカットすることを特徴とする。
接地用露出部形成工程では、導電性金属被膜と接続される接地用露出部を肉厚が厚いダイシングブレードを用いてハーフカットする際に接地用導体としての上部電極、及び／或いは内部導体の一部を切除するので、極めて簡単に露出部を確保することが可能となり、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
【０００９】
請求項６の発明の方法では、前記切断工程は、ブレイキングによって行われることを特徴とする。切断工程は、ハーフカット時に配線基板間に形成される溝を利用して溝に沿った分割によって行われるようにしてもよい。
請求項７の発明の方法では、前記切断工程において使用するダイシングブレードは、請求項４におけるハーフカットの際に用いるダイシングブレードよりも肉厚が薄いことを特徴とする。
ハーフカットに際しては、接地用の導体の上部を切除して露出させる狙いがあるため、厚肉のカッタを用いたが、最後の切断をダイシングブレードにて行う場合には、配線基板間の境界線を単に切断するだけでよいので、薄肉のダイシングブレードを用いる。
請求項８の発明では、請求項２乃至７において、前記各配線基板上には、前記接地用の上部電極及び内部導体が電気的に分離した状態で複数対配置されており、いずれか一対の上部電極及び内部導体は前記導電性金属被膜と導通されていないことを特徴とする。
このようにＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる、という不具合を解消することができる。
請求項９の発明では、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、該絶縁基板の上面に設けた上部電極、外部電極と上部電極間を導通する内部導体から成る配線基板と、前記上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを下面に備えたＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する封止樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜と、を備えたことを特徴とする。
封止樹脂によりＳＡＷチップ裾部と配線基板との間を封止してＳＡＷ伝搬用の気密空間を形成した場合には、樹脂の吸湿性に起因して気密空間内に水分が浸入し、ＩＤＴに悪影響を及ぼす。そこで、樹脂外面を金属被膜により被覆して耐湿構造を万全なものとした。
【００１０】
請求項１０の発明は、請求項９において、前記導電性金属皮膜を、前記配線基板側に設けた接地導体と接地したことを特徴とする。
これにより、シールド効果を得ることができる。
請求項１１の発明は、圧電基板の下面にＩＤＴ及び接続パッドを備えたＳＡＷチップを複数シート状に連結した大面積のＳＡＷチップ母材を使用したＳＡＷデバイスの製造方法において、各ＳＡＷチップ下面の接続パッドに導体バンプを形成する工程と、ＳＡＷチップ下面に感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状に残す工程と、ＳＡＷチップ個片間をダイシングによって切断し個片に分割する工程と、切断された各ＳＡＷチップ個片を大面積の配線基板母材上にフリップチップ実装すると共に、残った感光性樹脂膜を硬化させる工程と、前記ＳＡＷチップの露出した外面、及びＳＡＷチップ間に露出した樹脂外面と配線基板母材上面に対して導電性金属被膜を塗布する工程と、前記配線基板母材を切断してＳＡＷデバイス個片に分割する工程と、から成ることを特徴とする。
ＳＡＷチップ裾部と配線基板母材との間の空隙に封止用の樹脂を形成する場合に、感光性樹脂を用いることにより、封止樹脂の形状を特定形状に限定することができる。しかし、ＳＡＷチップの下面（ＩＤＴ形成面）に吸湿防止用の保護膜を形成した場合には、ＳＡＷチップの特性が悪化する。そこで、封止樹脂の外面及びＳＡＷチップ全体に耐湿膜を兼ねた金属被膜を形成した。この金属被膜を接地すればシールド効果も発揮できる。
請求項１２の発明は、請求項１、２、９又は１０の何れか一項に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記導電性金属皮膜の外面をオーバーコート樹脂により被覆したことを特徴とする。
ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した場合には、ＳＡＷチップに対する機械的衝撃によってＳＡＷチップの損傷が生じ易い。そこで、本発明では、金属被膜外面を緩衝性を有するオーバーコート樹脂により被覆して機械的衝撃に対する耐久性を高めた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
［第１の本発明］
図１は第１の従来例に対応する第１の本発明の一実施形態に係る表面実装型弾性表面波デバイス（以下、ＳＡＷデバイス、という）の縦断面図である。
このＳＡＷデバイス１は、セラミック、ガラスエポキシ等から成る絶縁基板３、絶縁基板３の底部（下部）に設けた表面実装用の外部電極４、及び、絶縁基板３の上面（上部）に設けられ且つ内部導体６を介して外部電極４と導通した上部電極５、から成る配線基板２と、上部電極５と導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を夫々圧電基板１８の下面に備えたＳＡＷチップ１５と、上部電極５の上面を含む配線基板２とＳＡＷチップ１５の側面及び上面に対して被覆一体化されると共にＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板上面との間の空隙に充填される封止樹脂２０と、封止樹脂２０による封止によってＳＡＷチップ１５下面と配線基板上面との間に形成される弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓと、を備えている。配線基板２上の複数の上部電極５のうちの少なくとも一つの接地用の上部電極（接地導体）５ａの外側部、及び接地用内部導体（接地導体）６ａの上部は、それらの一部が封止樹脂２０と共に切除されて導体部分が露出した導体露出部８となっている。封止樹脂２０の外面全体には接地用の導電性金属被膜２１が被覆形成され、この被膜２１の一部は導体露出部８に対して電気的に接続されている。
【００１２】
ＩＤＴ１７は、入力側櫛歯状電極と出力側櫛歯状電極等を備え、高周波電界を印加されることによって弾性表面波を励起し、弾性表面波を圧電反作用によって高周波電界に変換することによってフィルタ特性を得ることができる。樹脂が充填されていないＳＡＷ伝搬用の気密空間ＳをＩＤＴ１７の下方に形成することによって、ＳＡＷの自由伝搬を妨げないだけでなく、外部から浸入した水分や気体がＩＤＴに付着して励起される弾性波に悪影響を与える不具合をある程度防止することができる。しかし、封止樹脂２０は吸湿性を有し、樹脂による封止のみでは、気密性の確保は十分でないため、樹脂の外面に金属被膜２１を被覆する一方で、この金属被膜２１をシールド用に兼用することができる。
上部電極５は、例えばタングステン膜の表面にニッケルメッキ、金メッキを順次施した構成を備え、上部電極５は内部導体６を介して対応する外部電極４と導通している。互いに導通した外部電極４、上部電極５、及び内部導体６から成る導電体組は、入出力用と、接地用が複数組配置されており、接地用の上部電極（接地導体）５ａの外側端部と、接地用の内部導体（接地導体）６ａの上部を夫々樹脂２０と共に切除することによって導体露出部（接地用露出部）８を形成している。この導体露出部８は、封止樹脂２０を被覆する導電性金属被膜２１の裾部（下端縁）に相当する位置にあり、この部分において両者は電気的に接続されている。
このように本発明のＳＡＷデバイスにおいては、接地用の上部電極５ａの外側端部を大きく張り出すことによって樹脂による非被覆部分を形成する必要がなく、樹脂によって被覆された上部電極５ａの外側部分を樹脂と共に切除して導体露出部８を形成し、この導体露出部を導電性金属被膜２１と接続することが可能となるので、図８に示した従来のＳＡＷデバイスと比較した場合に、配線基板２の面積を小さくすることができる。
【００１３】
次に、図２（ａ）乃至（ｄ）に基づいて図１のＳＡＷデバイス１の製造手順を説明する。この例では複数の配線基板個片２をシート状に連結一体化した配線基板母材２５を用いたバッチ処理によるＳＡＷデバイスの生産方法を示す。
まず、図２（ａ）に示した如き、絶縁基板３の下面に外部電極４を有すると共に上面に上部電極５を備え、更に外部電極４と上部電極５との間を導通する内部導体６を有した配線基板個片２を複数個、シート状に連結した大面積の配線基板母材２５を製作し、配線基板母材２５の各個片領域に対して、下面に接続パッド１６とＩＤＴ１７を備えたＳＡＷチップ１５の接続パッド１６を、上部電極５の上面に導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続する（フリップチップボンディング）。導体バンプ１０は、予め接続パッド１６側に形成しておいてもよいし、露出領域５ａ上に形成してもよい。導体バンプ１０は、例えば塊状の導体の外周に樹脂を被覆したものを使用する。
次いで、図２（ｂ）の樹脂形成工程では、ＳＡＷチップ１５下面と各配線基板個片２の上面との間に気密空間Ｓを形成するように、各配線基板２と各ＳＡＷチップ１５の裾部（下面周縁部、側面の下端縁部）との間の空隙を封止すると共に、ＳＡＷチップ１５の外面全体を覆うように封止樹脂２０を被覆する。換言すれば、ＳＡＷチップ１５下面と配線基板２上面との間に気密空間Ｓを形成するようにＳＡＷチップ間の谷間（間隙）に封止樹脂２０を充填し、且つＳＡＷチップ外面を封止樹脂２０により被覆する。この工程では、例えば、スクリーン印刷等の方法によって、比較的粘度の高い樹脂を塗布、充填する。粘度の高い樹脂を使用する理由は、ＳＡＷ伝搬のための気密空間Ｓを確保する必要があるためである。
この実施形態では、ＳＡＷチップ間の間隙を含むＳＡＷチップ外面に樹脂をスクリーン印刷により一括して充填、被覆するため、ディスペンサによりノズルをＳＡＷチップ間に斜めに差し入れてＳＡＷチップ裾部を狙い打ちして充填する従来例と比べた場合に、ＳＡＷチップ間の間隔を狭くしても不具合がなく、大幅に狭くすることができる。
【００１４】
次に、図２（ｃ）に示した接地用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ１５間の谷間に位置する封止樹脂２０を比較的肉厚の厚いダイシングブレードによってハーフカットする。即ち、ダイシングブレードによってＳＡＷチップ間の樹脂を寸断すると共に各配線基板２間の境界線に沿った位置の上面を部分的に切除する程度にハーフカットを行うことにより、接地用の上部電極（接地用導体）５ａの外側部及び内部導体（接地用導体）６ａの上部を夫々樹脂と共に切除して導体露出部（接地用露出部）８を形成することができる。ハーフカットされた部分の幅は２００μｍ程度である。そして、ＳＡＷチップ１５間の間隔Ｌ２は、このハーフカットされる部分の幅にマージンを考慮して４００μｍ程度に予め設定する。
この際、切除されるのは、隣接する２つの配線基板２のうちの一方の配線基板２側の接地用導体としての上部電極５ａ、内部導体６ａだけであり、隣接する他方の配線基板上の上部電極等は切除されない。換言すれば、導電性金属被膜２１を配線基板個片の全ての接地用導体と接続する必要はなく、互いに電気的に分離している接地用導体のいずれか一方にのみ接続していればよい。つまり、ＩＤＴ１７を構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部が共通の接地部により接地されている場合には、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる。そこで、本発明では、ＩＤＴ１７を構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、上記不具合を解消することができる。
また、このハーフカットによって配線基板個片間の境界線に沿って配線基板母材上面に溝２６が形成されることとなる。この溝２６は、個片毎に分割する際に分割し易くするための手段となる。
【００１５】
次に、図２（ｄ）の導電性金属被膜形成工程では、封止樹脂２０の外面全体を蒸着やスパッタ等の手段で導電性金属被膜２１により被覆するとともに、該導電性金属被膜２１を導体露出部８と導通させる。
最後に、図２（ｄ）中に示した切断ラインＣに沿って、図２（ｃ）の工程で使用したダイシングブレードよりも肉厚の薄いダイシングブレードにより、配線基板母材２５を切断ラインＣに沿って個片ごとに分割する切断工程を実施する。肉厚の薄いダイシングブレードを使用する理由は、ダイシングブレードが導電性金属皮膜２１と導体露出部８との接続部を破断させる虞をなくするためである。この切断工程により、図２（ｅ）に示した如きＳＡＷデバイス個片１を得ることとなる。
なお、図２（ｄ）に示した配線基板母材２５を分割するに際して、ダイシングブレード等の切断手段を使用することなく、図２（ｃ）の工程において配線基板個片間の境界線に沿って既に形成されている溝２６を利用して分割（ブレーキング）するようにしてもよい。
【００１６】
次に、図３（ａ）乃至（ｄ）は本発明の他の実施形態に係る製造方法の説明図であり、この実施形態に係る製造方法が図２の製造方法と異なる点は、封止樹脂２０を配線基板母材２５上のＳＡＷチップ１５の外面全体に被覆するのではなく、その一部、この例では側面（及び底面の一部）にのみ被覆するようにし、更に導電性金属皮膜２１を樹脂２０の外面とＳＡＷ１５の外面にかけて被覆した構成にある。図３（ｂ）において厚肉のダイシングブレードによって導体露出部８を形成するようにした点等、他の工程は図２と同様である。
従って、図３の製造方法を実施した場合にも、配線基板母材２５上のＳＡＷチップ１５間の間隔を狭くすることができ、同面積の配線基板母材から採ることができるＳＡＷデバイス数を増やすことができる。
また、圧電基板の平坦面を活用できるので、ＳＡＷデバイスを自動実装する際の真空吸引に有利である。
この製造方法においても、配線基板母材上には溝２６が形成されているので、ダイシングブレード等の切断手段によらないブレーキングも可能である。
【００１７】
［第２の本発明］
次に、第２の従来例に対応する第２の本発明について説明する。
図４（ａ）は、第２の本発明に係る表面実装型の表面弾性波デバイス（ＳＡＷデバイス）の構成を示す断面図であり、このＳＡＷデバイス１は、セラミック、ガラスエポキシ等から成る絶縁基板３、絶縁基板３の底部に設けた表面実装用の外部電極４、及び、絶縁基板３の上面に設けられ且つ内部導体６を介して外部電極４と導通した上部電極５、から成る配線基板２と、上部電極５と導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を夫々圧電基板１８の下面に備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ１５の裾部全周と配線基板上面との間の空隙に充填される封止樹脂２０と、封止樹脂２０による封止によってＳＡＷチップ１５下面と配線基板上面との間に形成される弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓと、を備えている。
この実施形態に係るＳＡＷデバイス１の特徴的な構成は、ＳＡＷチップ１５の外面全体と封止樹脂２０の外面全体に導電性金属被膜２１を蒸着、スパッタリング、電気メッキ等によって形成した点にある。このため、導電性金属被膜２１が耐湿膜となって、気密空間Ｓ内に水分が浸入することを防止でき、ＳＡＷデバイスの特性を悪化させる原因となる格別の耐湿被膜をＳＡＷチップ下面に形成する必要がなくなる。
図４（ｂ）は図４（ａ）の変形例であり、この実施形態に係るＳＡＷデバイスが図４（ａ）の実施形態と異なる点は、導電性金属被膜２１の裾部を配線基板３側の接地用内部導体６ａと接続することによって、導電性金属被膜２１に対して電磁遮断効果（シールド効果）を付与するよう絶縁基板３の上面にグランド用電極４ａと同電位ランドをスルーホール等のリード６ａにて設け、このランド面にも被覆するよう導電性金属被膜２１を成膜した構成にある。
【００１８】
次に、図５は図４に示したＳＡＷデバイス１を製造する手順を示す工程図であり、図６は同工程を説明するためのフローチャートである。
まず図５（ａ）及び（ｂ）は、第１の工程を示す正面縦断面図及び平面図であり、ＳＡＷチップ１５を多数シート状に連結した大面積のＳＡＷチップ母材を用意しておき、各ＳＡＷチップの下面に導体バンプ１０（Ａｕバンプ）を形成してから、感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状（封止樹脂２０）に残す（Ｓ１、２、３）。次いでＳＡＷチップ個片間をダイシングによって切断し（Ｓ４）、切断された各ＳＡＷチップ個片１５を配線基板母材２５上にフリップチップ実装する際に残った感光性樹脂膜を硬化させる（Ｓ５）。フリップチップ実装においては、配線基板母材２５上面に対して各ＳＡＷチップを加圧しながら加熱する作業が実施されるので、感光性樹脂膜の硬化も同時に進行する。
図５（ａ）（ｂ）は、このような手順によってフリップチップ実装及び封止樹脂２０による封止を完了した状態を示している。
次に、図５（ｃ）においては、スパッタリング、蒸着、電気メッキ等の方法によって、ＳＡＷチップ１５の露出した外面、及びＳＡＷチップ間に露出した樹脂外面や配線基板母材上面に対して一括して導電性金属被膜２１を塗布して被覆する（Ｓ６）。
最後に、図５（ｄ）のように各ＳＡＷチップ１５の間をダイシングブレード等を用いて切断、分割してＳＡＷデバイス１の個片を得る（Ｓ７）。
この製造方法によれば、気密空間Ｓを形成するための封止樹脂２０の外面全体を導電性金属被膜２１によって全面被覆して外気との接触を遮断しているので、導電性金属被膜２１を耐湿膜として機能させることができる。ＳＡＷチップ１５の下面に対して個別に耐湿膜を形成する作業が不要となるため、工数を低減して生産性を高めることができる。
【００１９】
［第３の本発明］
ところで、図４（ａ）（ｂ）の各実施形態に係るＳＡＷデバイス１のように、ＳＡＷチップ１５の外面に導電性金属被膜２１を被覆形成した場合には、ＳＡＷチップ１５の外面に薄い導電性金属被膜２１が存在しているに過ぎないため、機械的な衝撃に対する強度が十分でないという問題が生じる。即ち、薄い被膜である導電性金属被膜２１は十分な緩衝機能を有していないため、剛性を有した物体がＳＡＷチップにぶつかった場合に、欠け、へこみ等の変形を起こしやすいという問題があった。特にＳＡＷチップの角部においては、このような変形が発生し易く、ＳＡＷデバイスが不良品化する大きな原因となっている。
図７（ａ）及び（ｂ）は夫々ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した図４（ａ）及び（ｂ）のＳＡＷデバイスにおいて、機械的衝撃に対する耐久性を高めた構成例を示すものである。なお、図示した例は一例に過ぎず、本発明の耐衝撃構造は、図１のＳＡＷデバイスにも適用することができる。
【００２０】
まず、図７（ａ）のＳＡＷデバイス１は、絶縁基板３、絶縁基板３の底部に設けた表面実装用の外部電極４、絶縁基板の上面に設けた上部電極５、外部電極４と上部電極５間を導通する内部導体６から成る配線基板２と、上部電極５上に導体バンプ１０を介してフリップチップ実装される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を下面に備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ１５下面と配線基板３上面との間に気密空間Ｓを形成するように配線基板２とＳＡＷチップ１５の裾部との間に介在する封止樹脂（感光性樹脂）２０と、樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜２１と、導電性金属被膜２１の外面全体を被覆するように形成されたオーバーコート樹脂層３０と、を備えている。
このＳＡＷデバイス１の特徴的な構成は、ＳＡＷチップ１５の外面及び樹脂２０の外面を覆う薄膜である導電性金属被膜２１の外面全体を更に所要の弾性を備えたオーバーコート樹脂層３０により被覆することによって、機械的衝撃に対する耐久性をもたせた点にある。オーバーコート樹脂は一定の衝撃吸収緩和作用を有する材質であればどのような材料であってもよく、導電性でも絶縁性でもよい。
オーバーコート樹脂層３０は、スクリーン印刷、ディスペンサによる充填等の方法によって形成することができる。
図７（ｂ）のＳＡＷデバイス１は、導電性金属被膜２１を配線基板３内に設けた接地導体６ａを介して底面に設けた接地用の外部電極４ａと接続した構成を除けば、図７（ａ）の例と同様の構成を備えている。この実施形態によれば、導電性金属被膜２１をシールド手段として利用することができる。
これらの実施形態によれば、導電性金属被膜２１の働きによって挿入損失の劣化を伴わずに耐湿性を確保でき、しかもオーバーコート樹脂層３０のクッション作用によって機械的な耐衝撃性を高めることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、導電性金属被膜を接地用の上部電極と接続するためのスペースを確保したり、ディスペンサによって封止樹脂を特定部位に充填するスペースを確保するために、ＳＡＷチップ間隔が拡大して配線基板個片が大型化したり、配線基板母材を用いた量産時に生産性が低下する、という不具合を解決することができる。
また、ＳＡＷチップの裾部と配線基板上面との間の空隙を樹脂によって気密封止して弾性表面波伝搬用の気密空間を形成した場合に、該気密空間内の耐湿性を高めるためにＳＡＷチップ下面に耐湿膜を形成したり、個々のＳＡＷデバイスに対して個別に導電性金属被膜を形成することなく、耐湿性向上を図ることができる。
また、配線基板上のＳＡＷチップの外面に導電性金属皮膜を被覆形成した場合に機械的衝撃に対する強度を確保しにくいという問題を解決することができる。
即ち、請求項１の発明によれば、接地用の上部電極、及び／或いは、接地用内部導体の一部を切除して接地用の導体露出部とし、この露出部と金属被膜とを接続するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を拡大する必要がなくなる。特に、樹脂をＳＡＷチップの裾部だけに充填する方式を採らず、ＳＡＷチップ間の谷間、或いは谷間とＳＡＷチップ外面全体にスクリーン印刷により塗布するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要がなくなった。このため、一つの配線基板母材によって製造可能なＳＡＷデバイス数を増大することができる。
請求項２の発明に係るＳＡＷデバイスでは、ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる、という不具合を解消することができる。
請求項３の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法によれば、配線基板個片毎に、ＳＡＷチップの搭載、樹脂被覆、接地用露出部の形成、導電性金属被膜の被覆形成による接地用露出部との接続を行うことにより、請求項１に記載したＳＡＷデバイスを得ることができる。
【００２２】
請求項４の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法では、大面積の配線基板母材を用いたバッチ処理により請求項１に記載のＳＡＷデバイスを量産することができる。樹脂による封止作業においては、スクリーン印刷が用いられ、ディスペンサによる狙いを定めた充填は行わないので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
請求項５の発明は、設置用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ間に位置する樹脂及び配線基板上面の一部をダイシングブレードにてハーフカットする。接地用露出部形成工程では、導電性金属被膜と接続される接地用露出部を肉厚が厚いダイシングブレードを用いてハーフカットする際に接地用導体としての上部電極、及び／或いは内部導体の一部を切除するので、極めて簡単に露出部を確保することが可能となり、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
請求項６の発明の方法では、切断工程は、ハーフカット時に配線基板間に形成される溝を利用して溝に沿った分割によって行われるようにしてもよい。
請求項７の発明の方法では、請求項４におけるハーフカットの際に用いるダイシングブレードよりも肉厚が薄いブレードを用いるので、配線基板間の境界線に沿って切断できる。
請求項８の発明では、ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる、という不具合を解消することができる。
請求項９の発明によれば、樹脂外面を金属被膜により被覆して耐湿構造を万全なものとした。
請求項１０の発明は、請求項９において、前記導電性金属皮膜を、前記配線基板側に設けた接地導体と接地したので、シールド効果を得ることができる。
請求項１１の発明によれば、封止樹脂の外面及びＳＡＷチップ全体に耐湿膜を兼ねた金属被膜を形成した。この金属被膜を接地すればシールド効果も発揮できる。
請求項１２の発明は、請求項１、２、９又は１０の何れか一項に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記導電性金属皮膜の外面をオーバーコート樹脂により被覆した。ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した場合には、ＳＡＷチップに対する機械的衝撃によってＳＡＷチップの損傷が生じ易い。そこで、金属被膜外面を緩衝性を有するオーバーコート樹脂により被覆して機械的衝撃に対する耐久性を高めた。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の本発明の一実施形態に係る表面実装型弾性表面波デバイスの縦断面図。
【図２】（ａ）乃至（ｅ）は図１のＳＡＷデバイスの製造工程を説明する図。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は第１の本発明の変形例に係るＳＡＷデバイスの製造工程を説明する図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は夫々第２の本発明の一実施形態に係るＳＡＷデバイスの縦断面図。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）は図４に示したＳＡＷデバイスを製造する手順を示す工程図。
【図６】図５の工程を説明するためのフローチャート。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は夫々ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した図４のＳＡＷデバイスにおいて、機械的衝撃に対する耐久性を高めた構成例を示す図。
【図８】従来のＳＡＷデバイスの構成を示す断面図。
【図９】従来のＳＡＷデバイスの製造手順を説明する図。
【符号の説明】
１ 弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）、２ 配線基板、３ 絶縁基板、４ 外部電極、５、５ａ 上部電極、６、６ａ 内部導体、８ 導体露出部、１０ 導体バンプ、Ｓ 気密空間、１５ 弾性表面波チップ（ＳＡＷチップ）、１６ 接続パッド、１７ ＩＤＴ、１８ 圧電基板、２０ 封止樹脂、２１ 導電性金属被膜、２５ 配線基板母材、２６ 溝。
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板上にフリップチップ実装した弾性表面波チップを樹脂にて封止した構造の弾性表面波デバイスや、その製造工程において発生する種々の不具合を解決した表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
［第１の従来技術］
弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）は、水晶等の圧電基板上に櫛歯状の電極指（ＩＤＴ）を配置した構成を備え、例えばＩＤＴに高周波電界を印加することによって弾性表面波を励起し、弾性表面波を圧電反作用によって高周波電界に変換することによってフィルタ特性を得るものである。
図８には従来の表面実装型のＳＡＷデバイスの縦断面図が示されている。このＳＡＷデバイス１０１は、絶縁基板１０３、該絶縁基板１０３の底部に設けた表面実装用の外部電極１０４、該絶縁基板の上面に設けた上部電極１０５、及び外部電極１０４と上部電極１０５とを接続する内部導体１０６とから成る配線基板１０２と、上部電極１０５上に導体バンプ１１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１１６、及びＩＤＴ１１７を下面に備えた圧電基板１１８を備えたＳＡＷチップ１１５と、ＳＡＷチップ１１５の下端周縁と上部電極１０５との間に充填されてＳＡＷチップ１１５の下面と配線基板１０３の上面との間に弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓを形成する封止樹脂１２０と、ＳＡＷチップ１１５の外面全体及び封止樹脂１２０の外面、更には封止樹脂１２０によって被覆されていない接地用上部電極１０５の一部にかけて連続して被覆形成された導電性金属被膜１２１と、を有している。
封止樹脂１２０から成る封止部は、気密空間Ｓを形成し得るように、スクリーン印刷、ディスペンサによる充填等によってＳＡＷチップ１１５の裾部に形成される。
導電性金属被膜１２１は、蒸着、スパッタリング等によって形成され、予め封止樹脂により被覆されないように露出形成された接地用上部電極１０５の一部と導通される。従って、導電性金属被膜１２１は、シールド効果を発揮することができる。また、導電性金属被膜１２１は、封止樹脂１２０を介した気密空間内への水分の浸入や、その他の経路からの気体の浸入を阻止することができる。
次に、図９は、配線基板（個片）１０２を複数シート状に連結した構成の配線基板母材１２５を用いて図８のＳＡＷデバイス１０１を製造する手順を説明するための図であり、配線基板母材１２５上の各個片領域上にＳＡＷチップ１１５をフリップチップ実装した後で、封止樹脂１２０によるＳＡＷチップ１１５の裾部に位置する間隙の封止を行って気密空間Ｓを形成してから、導電性金属被膜１２１を一括して被覆形成する。その後、配線基板個片１０２の境界線に沿ってダイシングブレード等によって分割することにより複数個のＳＡＷデバイス個片１０１を得る。
【０００３】
しかし、図８に示したＳＡＷデバイス１０１にあっては、導電性金属被膜１２１との接続スペースを確保するために、予め接地用の上部電極１０５の一部をＳＡＷチップ搭載領域よりも大きく外側に張り出して樹脂により被覆されない露出部としておく必要があるため、その分だけＳＡＷチップ１０１間の間隔Ｌ１を広く（１、０００μｍ程度）設定しておく必要がある。このため、配線基板個片の大型化によるＳＡＷデバイスの大型化と、配線基板母材１２５の面積の大型化と、配線基板母材一枚当りから製作できるＳＡＷデバイス数が減少するという欠点が生じていた。
また、ディスペンサのノズルは直線状に延びているため、ＳＡＷチップ１１５の裾部に位置する間隙全周に沿って樹脂を充填するためには、ＳＡＷチップ１１５間の谷間状の間隙内に斜めにノズルを差し入れてＳＡＷチップの裾部に充填作業を行う必要がある。このような充填作業を可能ならしめるためには、ＳＡＷチップ１１５間の間隔（Ｌ１）を予め広く設定しておく必要があり、図示した例では１、０００μｍ程度の広い間隔が必要である。
また、ＳＡＷチップ１１５の裾部に位置する間隙のみに樹脂を充填するためには図示しないディスペンサを用いた充填作業が必要になるが、ディスペンサによる充填では充填量を微調整することが困難であるため、ＳＡＷチップ１１５と配線基板上面との間の間隙に充填した樹脂がにじみをおこして気密空間Ｓ側に浸透し、ＳＡＷ伝搬を妨げる要因となる虞がある。
【０００４】
［第２の従来技術］
次に、特許第３１２３４７７号には、耐湿性向上を図るために図８に示したＳＡＷデバイス１０１を構成するＳＡＷチップ１１５の下面にＳｉＯ２膜を成膜する技術が示されているが、ＩＤＴ１１７を含むＳＡＷチップ下面への耐湿膜の形成は、挿入損失の劣化を招くため、ＳＡＷデバイスに求められるスペックによっては耐湿膜を形成したＳＡＷデバイスは使用できなくなる。
即ち、この従来技術においては、ウェハ状に複数連結されたＳＡＷチップ群の各下面（機能面）に対して個別に耐湿用の保護膜を形成してから、各ＳＡＷチップの下面側に感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状に残し、次いでウェハ状のＳＡＷチップ群をダイシングによって切断し、切断された各ＳＡＷチップ個片を大面積の配線基板上にフリップチップ実装してから、残った感光性樹脂膜を硬化させ、その後個片に分割することによって、ＳＡＷデバイスを得ている。このように個別に保護膜を形成する作業は作業性の低下を著しいものとするばかりでなく、ＳＡＷデバイスの不良品率を増大させる原因となる。
また、樹脂は、吸水性を有するため、気密構造を実現するための被膜としては適していない。
【特許文献１】特許第３１２３４７７号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、第１の本発明は、表面実装用の配線基板上の上部電極上にバンプを介してＳＡＷチップを搭載し、ＳＡＷチップ外面を封止樹脂にて被覆する際にＳＡＷチップの裾部に位置する間隙内にも樹脂を充填することにより、ＳＡＷチップ下方に弾性表面波伝搬用の気密空間を形成し、更に封止樹脂外面に接地用の導電性金属被膜を形成したＳＡＷデバイスにおいて、導電性金属被膜を接地用の上部電極と接続するためのスペースや、ディスペンサを用いた樹脂充填のためのスペースを確保するために、ＳＡＷチップ間隔が拡大して配線基板個片の大型化と、配線基板母材を用いた量産時の生産性の低下を招くという不具合を解決することができる表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法を提供することを課題とする。
第２の本発明は、配線基板上にＳＡＷチップをフリップチップ実装すると共に、ＳＡＷチップの裾部と配線基板上面との間の空隙を樹脂によって気密封止して弾性表面波伝搬用の気密空間を形成した場合に、該気密空間内の耐湿性を高めるためにＳＡＷチップ下面に耐湿膜を形成したり、個々のＳＡＷデバイスに対して個別に導電性金属被膜を形成することなく、耐湿性向上を図ることができる表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法を提供することを課題とする。
第３の本発明は、配線基板上のＳＡＷチップの外面に導電性金属皮膜を被覆形成した場合に機械的衝撃に対する強度を確保しにくいという問題を解決した表面実装型弾性表面波デバイスを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の如き手段を備える。
請求項１の発明に係るＳＡＷデバイスは、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、該絶縁基板の上面に設けた上部電極、外部電極と上部電極間を導通する内部導体から成る配線基板と、前記上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを下面に備えたＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜と、接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を切欠き、外部に露出させた接地用露出部と、を備え、前記導電性金属被膜を前記接地用露出部と導通させたことを特徴とする。
配線基板上にＳＡＷチップをフリップチップ実装し、配線基板上面とＳＡＷチップ下面との間に気密空間を形成するための樹脂封止を行ってから、ＳＡＷチップ或いは樹脂外面に耐湿膜としての導電性金属被膜を被覆する場合、この導電性金属被膜をシールド用に兼用しようとすれば、ＳＡＷデバイスの接地導体の何れかと接地させる必要がある。この際、配線基板上の上部電極の一部を外側へ張り出して金属被膜との導通を図るとすれば、ＳＡＷチップ間の間隔が拡大する。特に、ＳＡＷチップの裾部のみに封止樹脂をディスペンサにて充填することを考慮すると、ＳＡＷチップ間の間隔を更に拡大させる必要が生じる。
これに対して本発明では、接地用の上部電極、及び／或いは、接地用内部導体の一部を切除して接地用の導体露出部とし、この露出部と金属被膜とを接続するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を拡大する必要がなくなる。特に、樹脂をＳＡＷチップの裾部だけに充填する方式を採らず、ＳＡＷチップ間の谷間、或いは谷間とＳＡＷチップ外面全体にスクリーン印刷により塗布するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要がなくなった。このため、一つの配線基板母材によって製造可能なＳＡＷデバイス数を増大することができる。
【０００７】
請求項２の発明に係るＳＡＷデバイスは、請求項１において、前記配線基板上には、前記接地用の上部電極及び内部導体が、電気的に分離した状態で複数対配置されており、いずれか一対の上部電極及び内部導体は前記導電性金属被膜と導通されていないことを特徴とする。
ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部が共通の接地部により接地されている場合には、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる。そこで、本発明では、ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成し、導電性金属被膜を何れか一方のグランド部のみと接続したことにより、上記不具合を解消することができる。
請求項３の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法は、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた上部電極から成る配線基板と、該上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを夫々下面に備えたＳＡＷチップと、該ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配置される樹脂と、から成る表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、前記上部電極と前記ＳＡＷチップの接続パッドとを、バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を樹脂にて被覆する樹脂形成工程と、前記接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させて接地用露出部を形成する接地用露出部形成工程と、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆するとともに、該導電性金属被膜を接地用露出部と導通させる導電性金属被膜形成工程と、から成ることを特徴とする。
これによれば、配線基板個片毎に、ＳＡＷチップの搭載、樹脂被覆、接地用露出部の形成、導電性金属被膜の被覆形成による接地用露出部との接続を行うことにより、請求項１に記載したＳＡＷデバイスを得ることができる。
【０００８】
請求項４の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法は、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた上部電極から成る配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記上部電極上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ間の谷間（空間）に樹脂を充填し、且つＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を樹脂により被覆する樹脂形成工程と、前記接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させて接地用露出部を形成する接地用露出部形成工程と、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆するとともに、該導電性金属被膜を接地用露出部と導通させる導電性金属被膜形成工程と、前記各工程を経た配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、から成ることを特徴とする。
この製造方法では、大面積の配線基板母材を用いたバッチ処理により請求項１に記載のＳＡＷデバイスを量産する。ここで、「前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆する」とは、ＳＡＷチップ外面全体が樹脂にて覆われている場合には樹脂外面全体を被覆し、ＳＡＷチップ外面の一部のみが樹脂により覆われている場合にはＳＡＷチップの露出面と樹脂外面を被覆する、という意味である。樹脂による封止作業においては、スクリーン印刷が用いられ、ディスペンサによる狙いを定めた充填は行わないので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
請求項５の発明は、前記設置用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ間に位置する樹脂及び配線基板上面の一部をダイシングブレードにてハーフカットすることを特徴とする。
接地用露出部形成工程では、導電性金属被膜と接続される接地用露出部を肉厚が厚いダイシングブレードを用いてハーフカットする際に接地用導体としての上部電極、及び／或いは内部導体の一部を切除するので、極めて簡単に露出部を確保することが可能となり、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
【０００９】
請求項６の発明の方法では、前記切断工程は、ブレイキングによって行われることを特徴とする。切断工程は、ハーフカット時に配線基板間に形成される溝を利用して溝に沿った分割によって行われるようにしてもよい。
請求項７の発明の方法では、前記切断工程において使用するダイシングブレードは、請求項４におけるハーフカットの際に用いるダイシングブレードよりも肉厚が薄いことを特徴とする。
ハーフカットに際しては、接地用の導体の上部を切除して露出させる狙いがあるため、厚肉のカッタを用いたが、最後の切断をダイシングブレードにて行う場合には、配線基板間の境界線を単に切断するだけでよいので、薄肉のダイシングブレードを用いる。
請求項８の発明では、請求項２乃至７において、前記各配線基板上には、前記接地用の上部電極及び内部導体が電気的に分離した状態で複数対配置されており、いずれか一対の上部電極及び内部導体は前記導電性金属被膜と導通されていないことを特徴とする。
このようにＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる、という不具合を解消することができる。
請求項９の発明では、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、該絶縁基板の上面に設けた上部電極、外部電極と上部電極間を導通する内部導体から成る配線基板と、前記上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを下面に備えたＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する封止樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜と、を備えたことを特徴とする。
封止樹脂によりＳＡＷチップ裾部と配線基板との間を封止してＳＡＷ伝搬用の気密空間を形成した場合には、樹脂の吸湿性に起因して気密空間内に水分が浸入し、ＩＤＴに悪影響を及ぼす。そこで、樹脂外面を金属被膜により被覆して耐湿構造を万全なものとした。
【００１０】
請求項１０の発明は、請求項９において、前記導電性金属皮膜を、前記配線基板側に設けた接地導体と接地したことを特徴とする。
これにより、シールド効果を得ることができる。
請求項１１の発明は、圧電基板の下面にＩＤＴ及び接続パッドを備えたＳＡＷチップを複数シート状に連結した大面積のＳＡＷチップ母材を使用したＳＡＷデバイスの製造方法において、各ＳＡＷチップ下面の接続パッドに導体バンプを形成する工程と、ＳＡＷチップ下面に感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状に残す工程と、ＳＡＷチップ個片間をダイシングによって切断し個片に分割する工程と、切断された各ＳＡＷチップ個片を大面積の配線基板母材上にフリップチップ実装すると共に、残った感光性樹脂膜を硬化させる工程と、前記ＳＡＷチップの露出した外面、及びＳＡＷチップ間に露出した樹脂外面と配線基板母材上面に対して導電性金属被膜を塗布する工程と、前記配線基板母材を切断してＳＡＷデバイス個片に分割する工程と、から成ることを特徴とする。
ＳＡＷチップ裾部と配線基板母材との間の空隙に封止用の樹脂を形成する場合に、感光性樹脂を用いることにより、封止樹脂の形状を特定形状に限定することができる。しかし、ＳＡＷチップの下面（ＩＤＴ形成面）に吸湿防止用の保護膜を形成した場合には、ＳＡＷチップの特性が悪化する。そこで、封止樹脂の外面及びＳＡＷチップ全体に耐湿膜を兼ねた金属被膜を形成した。この金属被膜を接地すればシールド効果も発揮できる。
請求項１２の発明は、請求項１、２、９又は１０の何れか一項に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記導電性金属皮膜の外面をオーバーコート樹脂により被覆したことを特徴とする。
ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した場合には、ＳＡＷチップに対する機械的衝撃によってＳＡＷチップの損傷が生じ易い。そこで、本発明では、金属被膜外面を緩衝性を有するオーバーコート樹脂により被覆して機械的衝撃に対する耐久性を高めた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
［第１の本発明］
図１は第１の従来例に対応する第１の本発明の一実施形態に係る表面実装型弾性表面波デバイス（以下、ＳＡＷデバイス、という）の縦断面図である。
このＳＡＷデバイス１は、セラミック、ガラスエポキシ等から成る絶縁基板３、絶縁基板３の底部（下部）に設けた表面実装用の外部電極４、及び、絶縁基板３の上面（上部）に設けられ且つ内部導体６を介して外部電極４と導通した上部電極５、から成る配線基板２と、上部電極５と導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を夫々圧電基板１８の下面に備えたＳＡＷチップ１５と、上部電極５の上面を含む配線基板２とＳＡＷチップ１５の側面及び上面に対して被覆一体化されると共にＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板上面との間の空隙に充填される封止樹脂２０と、封止樹脂２０による封止によってＳＡＷチップ１５下面と配線基板上面との間に形成される弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓと、を備えている。配線基板２上の複数の上部電極５のうちの少なくとも一つの接地用の上部電極（接地導体）５ａの外側部、及び接地用内部導体（接地導体）６ａの上部は、それらの一部が封止樹脂２０と共に切除されて導体部分が露出した導体露出部８となっている。封止樹脂２０の外面全体には接地用の導電性金属被膜２１が被覆形成され、この被膜２１の一部は導体露出部８に対して電気的に接続されている。
【００１２】
ＩＤＴ１７は、入力側櫛歯状電極と出力側櫛歯状電極等を備え、高周波電界を印加されることによって弾性表面波を励起し、弾性表面波を圧電反作用によって高周波電界に変換することによってフィルタ特性を得ることができる。樹脂が充填されていないＳＡＷ伝搬用の気密空間ＳをＩＤＴ１７の下方に形成することによって、ＳＡＷの自由伝搬を妨げないだけでなく、外部から浸入した水分や気体がＩＤＴに付着して励起される弾性波に悪影響を与える不具合をある程度防止することができる。しかし、封止樹脂２０は吸湿性を有し、樹脂による封止のみでは、気密性の確保は十分でないため、樹脂の外面に金属被膜２１を被覆する一方で、この金属被膜２１をシールド用に兼用することができる。
上部電極５は、例えばタングステン膜の表面にニッケルメッキ、金メッキを順次施した構成を備え、上部電極５は内部導体６を介して対応する外部電極４と導通している。互いに導通した外部電極４、上部電極５、及び内部導体６から成る導電体組は、入出力用と、接地用が複数組配置されており、接地用の上部電極（接地導体）５ａの外側端部と、接地用の内部導体（接地導体）６ａの上部を夫々樹脂２０と共に切除することによって導体露出部（接地用露出部）８を形成している。この導体露出部８は、封止樹脂２０を被覆する導電性金属被膜２１の裾部（下端縁）に相当する位置にあり、この部分において両者は電気的に接続されている。
このように本発明のＳＡＷデバイスにおいては、接地用の上部電極５ａの外側端部を大きく張り出すことによって樹脂による非被覆部分を形成する必要がなく、樹脂によって被覆された上部電極５ａの外側部分を樹脂と共に切除して導体露出部８を形成し、この導体露出部を導電性金属被膜２１と接続することが可能となるので、図８に示した従来のＳＡＷデバイスと比較した場合に、配線基板２の面積を小さくすることができる。
【００１３】
次に、図２（ａ）乃至（ｄ）に基づいて図１のＳＡＷデバイス１の製造手順を説明する。この例では複数の配線基板個片２をシート状に連結一体化した配線基板母材２５を用いたバッチ処理によるＳＡＷデバイスの生産方法を示す。
まず、図２（ａ）に示した如き、絶縁基板３の下面に外部電極４を有すると共に上面に上部電極５を備え、更に外部電極４と上部電極５との間を導通する内部導体６を有した配線基板個片２を複数個、シート状に連結した大面積の配線基板母材２５を製作し、配線基板母材２５の各個片領域に対して、下面に接続パッド１６とＩＤＴ１７を備えたＳＡＷチップ１５の接続パッド１６を、上部電極５の上面に導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続する（フリップチップボンディング）。導体バンプ１０は、予め接続パッド１６側に形成しておいてもよいし、露出領域５ａ上に形成してもよい。導体バンプ１０は、例えば塊状の導体の外周に樹脂を被覆したものを使用する。
次いで、図２（ｂ）の樹脂形成工程では、ＳＡＷチップ１５下面と各配線基板個片２の上面との間に気密空間Ｓを形成するように、各配線基板２と各ＳＡＷチップ１５の裾部（下面周縁部、側面の下端縁部）との間の空隙を封止すると共に、ＳＡＷチップ１５の外面全体を覆うように封止樹脂２０を被覆する。換言すれば、ＳＡＷチップ１５下面と配線基板２上面との間に気密空間Ｓを形成するようにＳＡＷチップ間の谷間（間隙）に封止樹脂２０を充填し、且つＳＡＷチップ外面を封止樹脂２０により被覆する。この工程では、例えば、スクリーン印刷等の方法によって、比較的粘度の高い樹脂を塗布、充填する。粘度の高い樹脂を使用する理由は、ＳＡＷ伝搬のための気密空間Ｓを確保する必要があるためである。
この実施形態では、ＳＡＷチップ間の間隙を含むＳＡＷチップ外面に樹脂をスクリーン印刷により一括して充填、被覆するため、ディスペンサによりノズルをＳＡＷチップ間に斜めに差し入れてＳＡＷチップ裾部を狙い打ちして充填する従来例と比べた場合に、ＳＡＷチップ間の間隔を狭くしても不具合がなく、大幅に狭くすることができる。
【００１４】
次に、図２（ｃ）に示した接地用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ１５間の谷間に位置する封止樹脂２０を比較的肉厚の厚いダイシングブレードによってハーフカットする。即ち、ダイシングブレードによってＳＡＷチップ間の樹脂を寸断すると共に各配線基板２間の境界線に沿った位置の上面を部分的に切除する程度にハーフカットを行うことにより、接地用の上部電極（接地用導体）５ａの外側部及び内部導体（接地用導体）６ａの上部を夫々樹脂と共に切除して導体露出部（接地用露出部）８を形成することができる。ハーフカットされた部分の幅は２００μｍ程度である。そして、ＳＡＷチップ１５間の間隔Ｌ２は、このハーフカットされる部分の幅にマージンを考慮して４００μｍ程度に予め設定する。
この際、切除されるのは、隣接する２つの配線基板２のうちの一方の配線基板２側の接地用導体としての上部電極５ａ、内部導体６ａだけであり、隣接する他方の配線基板上の上部電極等は切除されない。換言すれば、導電性金属被膜２１を配線基板個片の全ての接地用導体と接続する必要はなく、互いに電気的に分離している接地用導体のいずれか一方にのみ接続していればよい。つまり、ＩＤＴ１７を構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部が共通の接地部により接地されている場合には、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる。そこで、本発明では、ＩＤＴ１７を構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、上記不具合を解消することができる。
また、このハーフカットによって配線基板個片間の境界線に沿って配線基板母材上面に溝２６が形成されることとなる。この溝２６は、個片毎に分割する際に分割し易くするための手段となる。
【００１５】
次に、図２（ｄ）の導電性金属被膜形成工程では、封止樹脂２０の外面全体を蒸着やスパッタ等の手段で導電性金属被膜２１により被覆するとともに、該導電性金属被膜２１を導体露出部８と導通させる。
最後に、図２（ｄ）中に示した切断ラインＣに沿って、図２（ｃ）の工程で使用したダイシングブレードよりも肉厚の薄いダイシングブレードにより、配線基板母材２５を切断ラインＣに沿って個片ごとに分割する切断工程を実施する。肉厚の薄いダイシングブレードを使用する理由は、ダイシングブレードが導電性金属皮膜２１と導体露出部８との接続部を破断させる虞をなくするためである。この切断工程により、図２（ｅ）に示した如きＳＡＷデバイス個片１を得ることとなる。
なお、図２（ｄ）に示した配線基板母材２５を分割するに際して、ダイシングブレード等の切断手段を使用することなく、図２（ｃ）の工程において配線基板個片間の境界線に沿って既に形成されている溝２６を利用して分割（ブレーキング）するようにしてもよい。
【００１６】
次に、図３（ａ）乃至（ｄ）は本発明の他の実施形態に係る製造方法の説明図であり、この実施形態に係る製造方法が図２の製造方法と異なる点は、封止樹脂２０を配線基板母材２５上のＳＡＷチップ１５の外面全体に被覆するのではなく、その一部、この例では側面（及び底面の一部）にのみ被覆するようにし、更に導電性金属皮膜２１を樹脂２０の外面とＳＡＷ１５の外面にかけて被覆した構成にある。図３（ｂ）において厚肉のダイシングブレードによって導体露出部８を形成するようにした点等、他の工程は図２と同様である。
従って、図３の製造方法を実施した場合にも、配線基板母材２５上のＳＡＷチップ１５間の間隔を狭くすることができ、同面積の配線基板母材から採ることができるＳＡＷデバイス数を増やすことができる。
また、圧電基板の平坦面を活用できるので、ＳＡＷデバイスを自動実装する際の真空吸引に有利である。
この製造方法においても、配線基板母材上には溝２６が形成されているので、ダイシングブレード等の切断手段によらないブレーキングも可能である。
【００１７】
［第２の本発明］
次に、第２の従来例に対応する第２の本発明について説明する。
図４（ａ）は、第２の本発明に係る表面実装型の表面弾性波デバイス（ＳＡＷデバイス）の構成を示す断面図であり、このＳＡＷデバイス１は、セラミック、ガラスエポキシ等から成る絶縁基板３、絶縁基板３の底部に設けた表面実装用の外部電極４、及び、絶縁基板３の上面に設けられ且つ内部導体６を介して外部電極４と導通した上部電極５、から成る配線基板２と、上部電極５と導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を夫々圧電基板１８の下面に備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ１５の裾部全周と配線基板上面との間の空隙に充填される封止樹脂２０と、封止樹脂２０による封止によってＳＡＷチップ１５下面と配線基板上面との間に形成される弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓと、を備えている。
この実施形態に係るＳＡＷデバイス１の特徴的な構成は、ＳＡＷチップ１５の外面全体と封止樹脂２０の外面全体に導電性金属被膜２１を蒸着、スパッタリング、電気メッキ等によって形成した点にある。このため、導電性金属被膜２１が耐湿膜となって、気密空間Ｓ内に水分が浸入することを防止でき、ＳＡＷデバイスの特性を悪化させる原因となる格別の耐湿被膜をＳＡＷチップ下面に形成する必要がなくなる。
図４（ｂ）は図４（ａ）の変形例であり、この実施形態に係るＳＡＷデバイスが図４（ａ）の実施形態と異なる点は、導電性金属被膜２１の裾部を配線基板３側の接地用内部導体６ａと接続することによって、導電性金属被膜２１に対して電磁遮断効果（シールド効果）を付与するよう絶縁基板３の上面にグランド用電極４ａと同電位ランドをスルーホール等のリード６ａにて設け、このランド面にも被覆するよう導電性金属被膜２１を成膜した構成にある。
【００１８】
次に、図５は図４に示したＳＡＷデバイス１を製造する手順を示す工程図であり、図６は同工程を説明するためのフローチャートである。
まず図５（ａ）及び（ｂ）は、第１の工程を示す正面縦断面図及び平面図であり、ＳＡＷチップ１５を多数シート状に連結した大面積のＳＡＷチップ母材を用意しておき、各ＳＡＷチップの下面に導体バンプ１０（Ａｕバンプ）を形成してから、感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状（封止樹脂２０）に残す（Ｓ１、２、３）。次いでＳＡＷチップ個片間をダイシングによって切断し（Ｓ４）、切断された各ＳＡＷチップ個片１５を配線基板母材２５上にフリップチップ実装する際に残った感光性樹脂膜を硬化させる（Ｓ５）。フリップチップ実装においては、配線基板母材２５上面に対して各ＳＡＷチップを加圧しながら加熱する作業が実施されるので、感光性樹脂膜の硬化も同時に進行する。
図５（ａ）（ｂ）は、このような手順によってフリップチップ実装及び封止樹脂２０による封止を完了した状態を示している。
次に、図５（ｃ）においては、スパッタリング、蒸着、電気メッキ等の方法によって、ＳＡＷチップ１５の露出した外面、及びＳＡＷチップ間に露出した樹脂外面や配線基板母材上面に対して一括して導電性金属被膜２１を塗布して被覆する（Ｓ６）。
最後に、図５（ｄ）のように各ＳＡＷチップ１５の間をダイシングブレード等を用いて切断、分割してＳＡＷデバイス１の個片を得る（Ｓ７）。
この製造方法によれば、気密空間Ｓを形成するための封止樹脂２０の外面全体を導電性金属被膜２１によって全面被覆して外気との接触を遮断しているので、導電性金属被膜２１を耐湿膜として機能させることができる。ＳＡＷチップ１５の下面に対して個別に耐湿膜を形成する作業が不要となるため、工数を低減して生産性を高めることができる。
【００１９】
［第３の本発明］
ところで、図４（ａ）（ｂ）の各実施形態に係るＳＡＷデバイス１のように、ＳＡＷチップ１５の外面に導電性金属被膜２１を被覆形成した場合には、ＳＡＷチップ１５の外面に薄い導電性金属被膜２１が存在しているに過ぎないため、機械的な衝撃に対する強度が十分でないという問題が生じる。即ち、薄い被膜である導電性金属被膜２１は十分な緩衝機能を有していないため、剛性を有した物体がＳＡＷチップにぶつかった場合に、欠け、へこみ等の変形を起こしやすいという問題があった。特にＳＡＷチップの角部においては、このような変形が発生し易く、ＳＡＷデバイスが不良品化する大きな原因となっている。
図７（ａ）及び（ｂ）は夫々ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した図４（ａ）及び（ｂ）のＳＡＷデバイスにおいて、機械的衝撃に対する耐久性を高めた構成例を示すものである。なお、図示した例は一例に過ぎず、本発明の耐衝撃構造は、図１のＳＡＷデバイスにも適用することができる。
【００２０】
まず、図７（ａ）のＳＡＷデバイス１は、絶縁基板３、絶縁基板３の底部に設けた表面実装用の外部電極４、絶縁基板の上面に設けた上部電極５、外部電極４と上部電極５間を導通する内部導体６から成る配線基板２と、上部電極５上に導体バンプ１０を介してフリップチップ実装される接続パッド１６、及びＩＤＴ１７を下面に備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ１５下面と配線基板３上面との間に気密空間Ｓを形成するように配線基板２とＳＡＷチップ１５の裾部との間に介在する封止樹脂（感光性樹脂）２０と、樹脂外面、又は樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜２１と、導電性金属被膜２１の外面全体を被覆するように形成されたオーバーコート樹脂層３０と、を備えている。
このＳＡＷデバイス１の特徴的な構成は、ＳＡＷチップ１５の外面及び樹脂２０の外面を覆う薄膜である導電性金属被膜２１の外面全体を更に所要の弾性を備えたオーバーコート樹脂層３０により被覆することによって、機械的衝撃に対する耐久性をもたせた点にある。オーバーコート樹脂は一定の衝撃吸収緩和作用を有する材質であればどのような材料であってもよく、導電性でも絶縁性でもよい。
オーバーコート樹脂層３０は、スクリーン印刷、ディスペンサによる充填等の方法によって形成することができる。
図７（ｂ）のＳＡＷデバイス１は、導電性金属被膜２１を配線基板３内に設けた接地導体６ａを介して底面に設けた接地用の外部電極４ａと接続した構成を除けば、図７（ａ）の例と同様の構成を備えている。この実施形態によれば、導電性金属被膜２１をシールド手段として利用することができる。
これらの実施形態によれば、導電性金属被膜２１の働きによって挿入損失の劣化を伴わずに耐湿性を確保でき、しかもオーバーコート樹脂層３０のクッション作用によって機械的な耐衝撃性を高めることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、導電性金属被膜を接地用の上部電極と接続するためのスペースを確保したり、ディスペンサによって封止樹脂を特定部位に充填するスペースを確保するために、ＳＡＷチップ間隔が拡大して配線基板個片が大型化したり、配線基板母材を用いた量産時に生産性が低下する、という不具合を解決することができる。
また、ＳＡＷチップの裾部と配線基板上面との間の空隙を樹脂によって気密封止して弾性表面波伝搬用の気密空間を形成した場合に、該気密空間内の耐湿性を高めるためにＳＡＷチップ下面に耐湿膜を形成したり、個々のＳＡＷデバイスに対して個別に導電性金属被膜を形成することなく、耐湿性向上を図ることができる。
また、配線基板上のＳＡＷチップの外面に導電性金属皮膜を被覆形成した場合に機械的衝撃に対する強度を確保しにくいという問題を解決することができる。
即ち、請求項１の発明によれば、接地用の上部電極、及び／或いは、接地用内部導体の一部を切除して接地用の導体露出部とし、この露出部と金属被膜とを接続するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を拡大する必要がなくなる。特に、樹脂をＳＡＷチップの裾部だけに充填する方式を採らず、ＳＡＷチップ間の谷間、或いは谷間とＳＡＷチップ外面全体にスクリーン印刷により塗布するようにしたので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要がなくなった。このため、一つの配線基板母材によって製造可能なＳＡＷデバイス数を増大することができる。
請求項２の発明に係るＳＡＷデバイスでは、ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる、という不具合を解消することができる。
請求項３の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法によれば、配線基板個片毎に、ＳＡＷチップの搭載、樹脂被覆、接地用露出部の形成、導電性金属被膜の被覆形成による接地用露出部との接続を行うことにより、請求項１に記載したＳＡＷデバイスを得ることができる。
【００２２】
請求項４の発明に係るＳＡＷデバイスの製造方法では、大面積の配線基板母材を用いたバッチ処理により請求項１に記載のＳＡＷデバイスを量産することができる。樹脂による封止作業においては、スクリーン印刷が用いられ、ディスペンサによる狙いを定めた充填は行わないので、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
請求項５の発明は、設置用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ間に位置する樹脂及び配線基板上面の一部をダイシングブレードにてハーフカットする。接地用露出部形成工程では、導電性金属被膜と接続される接地用露出部を肉厚が厚いダイシングブレードを用いてハーフカットする際に接地用導体としての上部電極、及び／或いは内部導体の一部を切除するので、極めて簡単に露出部を確保することが可能となり、ＳＡＷチップ間の間隔を広く確保する必要もなくなる。
請求項６の発明の方法では、切断工程は、ハーフカット時に配線基板間に形成される溝を利用して溝に沿った分割によって行われるようにしてもよい。
請求項７の発明の方法では、請求項４におけるハーフカットの際に用いるダイシングブレードよりも肉厚が薄いブレードを用いるので、配線基板間の境界線に沿って切断できる。
請求項８の発明では、ＩＤＴを構成する入力側櫛形電極と出力側櫛形電極の各グランド部を電気的に分断するように構成したことにより、両者のグランド電位差による電位間の干渉によってＳＡＷフィルタとしての通過帯域外の減衰量を十分に高めることが困難となる、という不具合を解消することができる。
請求項９の発明によれば、樹脂外面を金属被膜により被覆して耐湿構造を万全なものとした。
請求項１０の発明は、請求項９において、前記導電性金属皮膜を、前記配線基板側に設けた接地導体と接地したので、シールド効果を得ることができる。
請求項１１の発明によれば、封止樹脂の外面及びＳＡＷチップ全体に耐湿膜を兼ねた金属被膜を形成した。この金属被膜を接地すればシールド効果も発揮できる。
請求項１２の発明は、請求項１、２、９又は１０の何れか一項に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記導電性金属皮膜の外面をオーバーコート樹脂により被覆した。ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した場合には、ＳＡＷチップに対する機械的衝撃によってＳＡＷチップの損傷が生じ易い。そこで、金属被膜外面を緩衝性を有するオーバーコート樹脂により被覆して機械的衝撃に対する耐久性を高めた。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の本発明の一実施形態に係る表面実装型弾性表面波デバイスの縦断面図。
【図２】（ａ）乃至（ｅ）は図１のＳＡＷデバイスの製造工程を説明する図。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は第１の本発明の変形例に係るＳＡＷデバイスの製造工程を説明する図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は夫々第２の本発明の一実施形態に係るＳＡＷデバイスの縦断面図。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）は図４に示したＳＡＷデバイスを製造する手順を示す工程図。
【図６】図５の工程を説明するためのフローチャート。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は夫々ＳＡＷチップ外面に導電性金属被膜を形成した図４のＳＡＷデバイスにおいて、機械的衝撃に対する耐久性を高めた構成例を示す図。
【図８】従来のＳＡＷデバイスの構成を示す断面図。
【図９】従来のＳＡＷデバイスの製造手順を説明する図。
【符号の説明】
１ 弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）、２ 配線基板、３ 絶縁基板、４ 外部電極、５、５ａ 上部電極、６、６ａ 内部導体、８ 導体露出部、１０ 導体バンプ、Ｓ 気密空間、１５ 弾性表面波チップ（ＳＡＷチップ）、１６ 接続パッド、１７ ＩＤＴ、１８ 圧電基板、２０ 封止樹脂、２１ 導電性金属被膜、２５ 配線基板母材、２６ 溝。
Claims (12)
- 絶縁基板、該絶縁基板の下部に設けた表面実装用の外部電極、該絶縁基板の上部に設けた上部電極、及び外部電極と上部電極間を導通する内部導体から成る配線基板と、
前記上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを下面に備えたＳＡＷチップと、
前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する封止樹脂と、
を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、
前記封止樹脂外面、又は、封止樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜と、接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を切欠き、外部に露出させた接地用露出部と、を備え、
前記導電性金属被膜を前記接地用露出部と導通させたことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。 - 前記配線基板上には、前記接地用の上部電極及び内部導体が、電気的に分離した状態で複数対配置されており、いずれか一対の接地用の上部電極及び内部導体は前記導電性金属被膜と導通されていないことを特徴とする請求項１に記載の表面実装型ＳＡＷデバイス。
- 絶縁基板、該絶縁基板の下部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上部に設けた上部電極から成る配線基板と、該上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを夫々下面に備えたＳＡＷチップと、該ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配置される封止樹脂と、から成る表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、
前記上部電極と前記ＳＡＷチップの接続パッドとを、バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、
前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を封止樹脂にて被覆する封止樹脂形成工程と、
前記接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させて接地用露出部を形成する接地用露出部形成工程と、
前記封止樹脂外面、又は封止樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆するとともに、該導電性金属被膜を接地用露出部と導通させる導電性金属被膜形成工程と、
から成ることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。 - 絶縁基板、該絶縁基板の下部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上部に設けた上部電極から成る配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、
下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記上部電極上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、
前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ間の谷間に封止樹脂を充填し、且つＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を封止樹脂により被覆する封止樹脂形成工程と、
前記接地用の前記上部電極或いは内部導体の一部を外部に露出させて接地用露出部を形成する接地用露出部形成工程と、
前記封止樹脂外面、又は、封止樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を、導電性金属被膜により被覆するとともに、該導電性金属被膜を接地用露出部と導通させる導電性金属被膜形成工程と、
前記各工程を経た配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、
から成ることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。 - 前記接地用露出部形成工程では、ＳＡＷチップ間に位置する封止樹脂及び配線基板上面の一部をダイシングブレードにてハーフカットすることを特徴とする請求項４に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
- 前記切断工程は、ブレイキングによって行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
- 前記切断工程において使用するダイシングブレードは、請求項４におけるハーフカットの際に用いるダイシングブレードよりも肉厚が薄いことを特徴とする請求項４又は５に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
- 前記各配線基板上には、前記接地用の上部電極及び内部導体が電気的に分離した状態で複数対配置されており、いずれか一対の上部電極及び内部導体は前記導電性金属被膜と導通されていないことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
- 絶縁基板、該絶縁基板の下部に設けた表面実装用の外部電極、該絶縁基板の上部に設けた上部電極、及び外部電極と上部電極間を導通する内部導体から成る配線基板と、
前記上部電極上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、及びＩＤＴを下面に備えたＳＡＷチップと、
前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に介在する封止樹脂と、
を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、
前記封止樹脂外面、又は、封止樹脂外面及びＳＡＷチップ外面を被覆する導電性金属被膜と、を備えたことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。 - 前記導電性金属皮膜を、前記配線基板側に設けた接地導体と接地したことを特徴とする請求項９に記載の表面実装型ＳＡＷデバイス。
- 圧電基板の下面にＩＤＴ及び接続パッドを備えたＳＡＷチップを複数シート状に連結した大面積のＳＡＷチップ母材を使用したＳＡＷデバイスの製造方法において、
各ＳＡＷチップ下面の接続パッドに導体バンプを形成する工程と、
ＳＡＷチップ下面に感光性樹脂膜を形成し、この感光性樹脂膜を所要パターンにて露光、現像して各ＳＡＷチップの下面周縁部にのみ感光性樹脂膜を枠状に残す工程と、
ＳＡＷチップ母材をＳＡＷチップ個片毎に分割する工程と、
分割された各ＳＡＷチップ個片を大面積の配線基板母材上にフリップチップ実装すると共に、残った感光性樹脂膜を硬化させる工程と、
前記ＳＡＷチップの露出した外面、及びＳＡＷチップ間に露出した樹脂外面と配線基板母材上面に対して導電性金属被膜を塗布する工程と、
前記配線基板母材を切断してＳＡＷデバイス個片に分割する工程と、
から成ることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。 - 請求項１、２、９又は１０の何れか一項に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記導電性金属皮膜の外面をオーバーコート樹脂により被覆したことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。
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