JP2004201285A - 圧電部品の製造方法および圧電部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】樹脂フィルムにより実装基板および弾性表面波素子を確実に封止することにより、信頼性が高く、小型化でき、なおかつ安価に製造することができる弾性表面波装置の製造方法、および弾性表面波装置を提供する。
【解決手段】外部端子７を有する実装基板１上に、弾性表面波素子２をバンプ３を介してフリップチップボンディング実装した後、前記弾性表面波素子２を樹脂フィルム１０で覆い、前記実装基板１上に実装された弾性表面波素子２の周囲を前記樹脂フィルム１０の一部にて覆うことにより弾性表面波素子２を封止する。そして、前記樹脂フィルム１０を硬化させて、弾性表面波装置を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話器といった移動体通信機器等の電子機器のフィルタに好適な圧電部品およびその製造方法に関するものである。
近年、自動車電話機や携帯電話機といった移動体通信機器の小型化、軽量化、高周波化に伴い、これらの移動体通信機器に搭載されるフィルタとして、小型で軽量な弾性表面波装置（圧電部品）が多用されている。特に携帯電話機は、小型で軽量であることが強く要求されるため、搭載される電子部品においても同様に小型で軽量であることが要求されている。
弾性表面波装置においては、圧電基板上を伝搬する弾性表面波を利用するため、この弾性表面波が伝搬する表面部分（機能部分）を水分や埃などから保護する必要がある。よって、従来の弾性表面波装置のパッケージ方法は、アルミナなどからなる箱型のパッケージに、ワイヤボンディングもしくはフリップチップボンディングで弾性表面波素子（圧電素子）を実装し、金属製もしくはセラミック製のフタ（リッド）を溶接、ロウ付、ガラス等によって気密封止する構造が主流であった。
しかし、上記のような構造では、微細配線の技術の高度化によって弾性表面波素子を小型化したとしても、弾性表面波素子を搭載する箱型パッケージが小型化されない限り、弾性表面波装置の小型化・低背化を図ることができないと共に、小型の箱型パッケージにかかるコストが高いという問題があった。そこで、現在、半導体部品の分野で用いられているフリップチップボンディングを用いたチップサイズパッケージを応用した弾性表面波装置が開発されている。
例えば、チップサイズパッケージの弾性表面波装置において、フリップチップボンディングで実装基板に実装した複数個の弾性表面波素子を樹脂で封止した後に、個々のチップにダイシングする方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらの方法では、液状の樹脂が弾性表面波素子の弾性表面波伝搬部分（機能部分）に侵入することによる不良が発生する。
そこで、弾性表面波素子あるいは実装基板にダムを設けるという対策が開示されているものがある（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この方法では、液状の樹脂を流し込む速度や圧力のばらつきにより、液状の樹脂を流し込む速度が速くなったり、流し込む圧力が高くなったりすると、上記の対策では対応できない。そのため、液状の樹脂が、弾性表面波素子の弾性表面波伝搬部分（振動部、機能部分）に侵入することによる不良が発生すると共に、液状の樹脂中に気泡が入ってボイドが発生することによる封止不良も発生していた。また、従来のダムを形成する方法では、ダムとバンプの高さのばらつきによって、バンプの密着強度が弱くなったり、ダムを形成する分、弾性表面波素子が大型化したりしてしまうという問題があった。
一方、フリップチップボンディングで実装した弾性表面波素子を樹脂からなるフィルムを貼り付けることで封止した後に、個々のチップにダイシングする方法も開示されている（例えば、特許文献４〜１０参照）。これらの方法は、樹脂フィルムの柔軟性により、弾性表面波素子全体に樹脂フィルムを密着させて弾性表面波装置を製造している。
特開平８−２０４４９７号公報（公開日１９９６年８月９日） 特開平７−３２１５８３号公報（公開日１９９５年１２月８日） 特開平１０−３２１６６６号公報（公開日１９９８年１２月４日） 特開平１０−１２５８２５号公報（公開日１９９８年５月１５日） 国際公開番号ＷＯ９７／０２５９６号公報（公開日１９９７年１月２３日） 特開２００２−２１７２２１号公報（公開日２００２年８月２日） 特開２００２−２１７５２３号公報（公開日２００２年８月２日） 特開２０００−４１３９号公報（公開日２０００年１月７日） 特開２００２−２１７２１９号公報（公開日２００２年８月２日） 特開２００２−２１７２２０号公報（公開日２００２年８月２日）
しかしながら、上記の従来技術では、必然的に薄く柔らかい樹脂フィルムを使用せざるをえない。したがって、完成品では、外部からの衝撃が直接弾性表面波素子に加わりやすくなる。この結果、ユーザー基板への搭載時の衝撃で弾性表面波素子が欠けたり、バンプが外れたりするおそれがある。また、樹脂フィルムを接着する方法が様々に開示されているが、それぞれに問題がある。
特許文献４では、図２８に示すように樹脂フィルムを接着剤等で実装基板に接着しており、また、特許文献５では、樹脂フィルムを加熱して変形させることでフィルムを実装基板に接着している。しかしながら、これらの方法では、熱溶融する樹脂フィルムを上から被せるために、樹脂フィルムに気泡を巻き込む可能性がある。また、溶融時にうまくコントロールしないと、樹脂フィルムが液状に近くなり、振動空間に樹脂が流れ込む危険性がある。
また、特許文献６、７では、治具によって樹脂フィルムを加熱すると共に加圧することで、樹脂フィルムを実装基板に接着している。しかしながら、これらの方法では、治具が実装基板と樹脂フィルムとを接着するために加熱、加圧する部分の面積が広く必要であるため、得られる弾性表面波装置の小型化が困難である。さらに、これらの方法にて得られた弾性表面波装置は、薄い樹脂フィルムだけで封止されているから、気密性が不十分である。
そこで、特許文献８では、樹脂フィルムの上からさらに樹脂で封止している。しかしながら、この方法では、樹脂フィルムの厚みだけではなく、樹脂の厚みが加わるため、低背化に不利である。
また、特許文献９では、樹脂フィルムを真空に引くことを行い、また、特許文献１０では、予備成形するなどして、気泡を生じないように樹脂フィルムを接着している。しかしながら、これらの方法では、専用の装置や工数が増大し、コストがかかるという問題がある。
上記のような各問題は、開口部もしくは凹部を有するＳｉ基板と、該開口部もしくは凹部上に形成されている少なくとも１層以上の圧電薄膜（例えば、ＺｎＯやＡｌＮからなる）の上下面を少なくとも一対の上部電極および下部電極を対向させて挟む構造の振動部とを有する圧電共振子や、該圧電共振子をラダー型に構成してなる圧電フィルタといった圧電部品においても同様に生じる問題である。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂フィルムにより実装基板および弾性表面波素子（圧電素子）を確実に封止することにより、信頼性が高く、小型化でき、なおかつ安価に製造することができる圧電部品の製造方法、および圧電部品を提供することにある。
本発明の圧電部品の製造方法は、上記の課題を解決するために、基板に振動部及びバンプを有する圧電素子を形成する工程と、外部端子を有する実装基板上に、複数の前記圧電素子を、前記振動部が実装基板と対向するように、バンプを介してフリップチップボンディング実装する実装工程と、前記圧電素子が実装された実装基板上に樹脂フィルムを配置する配置工程と、前記実装基板上に実装された互いに隣り合う圧電素子間に、前記樹脂フィルムを埋め込ませることにより、前記圧電素子を封止する封止工程と、前記樹脂フィルムを硬化させる硬化工程と、前記実装基板をダイシングして、個々の圧電部品を取り出す分割工程とを有し、上記封止工程が、ローラーを用いて、樹脂フィルムを加熱して軟化させると共に加圧する熱圧着工程を有することを特徴としている。
上記の構成によれば、外部端子を有する実装基板に、圧電素子をフリップチップボンディングで実装した後、樹脂で圧電素子を封止するチップサイズパッケージの圧電部品において、圧電素子を封止する樹脂に、樹脂フィルムを用い、樹脂フィルムをローラーによって加熱・加圧することで樹脂フィルムを変形させ、圧電素子を埋め込んで（介在させ）封止することができる。
この構成では、液状樹脂を用いることなく、樹脂フィルムを用いて圧電素子を封止するため、樹脂が圧電素子の振動部への流入を起こりにくくすることができる。これにより、ダム等の部材が不要となり、圧電部品の小型化が可能になる。また、液状樹脂を用いていないので、ボイド（穴、空孔）が発生しにくい。さらには、樹脂フィルムを用いて圧電素子を封止する封止工程が、ローラーによって加熱・加圧を同時に行えばよいので、樹脂フィルムを実装基板に貼り付ける工程に比べて容易である。また、圧電素子全体を堅固な樹脂でしっかり覆うことができるので、圧電素子を保護することができる。
本発明の圧電部品の製造方法は、上記の方法に加えて、上記熱圧着工程は、前記圧電素子が実装された実装基板を、２本のローラー間を通過させて行ってもよい。さらに、前記熱圧着工程を、前記圧電素子が実装された実装基板を平面の台に固定して行ってもよい。このとき、上記実装基板を２本のローラーで挟み込んで加熱・加圧しても、実装基板を平面に置いた状態でローラーをかけても樹脂フィルムを実装基板に熱圧着することができる。
上記の方法によれば、ローラーを用いて樹脂フィルムを加熱・加圧するので、容易に圧電部品を製造することができる。また、実装基板の端からローラーをかけていくことにより、実装基板と樹脂フィルムとの間に存在する空気を効率よく逃がすことができる。これにより、樹脂フィルムからの封止する樹脂中でのボイドの発生を防止することができる。
上記圧電部品の製造方法では、上記封止工程は、上記熱圧着工程の後、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程を行ってもよい。上記圧電部品の製造方法においては、上記封止工程は、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程の後、上記熱圧着工程を行ってもよい。
上記の方法によれば、枠を用いた加圧（プレス）工程を用いることで、樹脂フィルムの基板への密着力をさらに高めることができる。
上記圧電部品の製造方法では、上記封止工程は、上記熱圧着工程の後、再度上記熱圧着工程を行ってもよい。
上記圧電部品の製造方法においては、上記封止工程は、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程の後、上記熱圧着工程、加圧工程を順に行ってもよい。
上記圧電部品の製造方法では、上記封止工程は、上記熱圧着工程の後、再度上記熱圧着工程を行ない、その後、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程を行うものであってもよい。
ところで、前記実装基板上に実装された互いに隣り合う圧電素子間に、前記樹脂フィルムを１回で埋め込むと、埋め込むときに加える圧力が強いと実装基板が割れたり、埋め込むときに加える圧力が弱いと樹脂フィルムの埋め込みが不十分になったりという不都合を生じる。
しかしながら、上記の方法によれば、複数の工程に分けて埋め込むことで、上記のような不都合を防止できる。
上記圧電部品の製造方法では、さらに、上記配置工程の後に、前記実装基板の端部に樹脂流出防止枠を設ける工程を備えてもよい。
上記の方法によれば、樹脂フィルムをローラーで加熱・加圧する際に、加熱により軟化した樹脂が特定の方向に流出することを樹脂流出防止枠により防止でき、かつ樹脂の厚みを均一にすることができる。特に、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂によって表面をコーティングした外枠を用いると、後の工程で軟化してくっついた樹脂を外枠よりはがしやすくなる。
さらに、前記実装基板に実装された互いに隣り合う圧電素子の間に、封止補助部材を形成することが好ましい。この封止補助部材の形成は、前記実装工程の前でも後でもよい。
また、封止補助部材を、複数の開口部を有するシートを前記実装基板に接着することで形成してもよい。シートにより封止補助部材を形成する場合、圧電素子は、上記複数の開口部を介して実装基板に実装される。
また、前記封止補助部材の高さは、前記バンプの高さ以上であり、フリップチップボンディング実装された圧電素子の高さ以下であることが好ましい。
上記の方法によれば、樹脂フィルムと封止補助部材との距離が短く、樹脂フィルムがあまりたわまなくてもよいので、樹脂フィルムと封止補助部材との間に隙間もあきにくく、密着度が増すので、樹脂フィルムと封止補助部材との固着強度を向上させることができる。つまり、樹脂フィルムと実装基板との固着強度を向上させることができる。
また、前記実装工程の前または後に、前記実装基板に対して、プラズマ照射、紫外光照射、コロナ放電、エキシマレーザー照射、サンドブラスト処理等の表面改質処理を行うことが好ましい。
上記の方法によれば、実装基板の表面改質処理を行うので、樹脂フィルムと実装基板との密着性を向上させることができる。
また、前記実装基板にバンプを介してフリップチップボンディング実装された圧電素子と、前記実装基板との間隔が１０μｍ〜５０μｍであることが好ましい。これにより、実装基板と圧電素子との間に樹脂が流入することを防止することができる。
また、前記実装基板に実装された複数の圧電素子の間隔Ｄと、前記バンプを含む圧電素子の厚みｔとが、Ｄ／ｔ＞２の関係を満たすことが好ましい。これにより、圧電素子と圧電素子との間での、ボイドの発生を回避しながら樹脂を充填することができる。
また、圧電部品の高さｄ、前記バンプおよび実装基板との隙間を含む圧電素子の体積Ｖ、前記実装基板上の単位面積当たりの圧電素子数ｎ、前記樹脂フィルムの厚みｔ１、前記実装基板の平均厚み（基板断面積／長さ）ｔ２が、０．８＜ｄ／（ｎＶ＋ｔ１＋ｔ２）＜１．１の関係を満たすことが好ましい。これにより、樹脂フィルムの破れや巻き込みを防止しながら、圧電素子を樹脂により封止することができる。
本発明の圧電部品の製造方法は、上記の方法において、前記樹脂フィルムの体積抵抗率が１０10Ω・ｍ以下であることが好ましい。
上記の方法によれば、圧電素子から生じた電荷が速やかに上記樹脂フィルムに移動され、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。したがって、発生した電荷による放電を抑制することができ、圧電素子が上記放電により破壊されることを回避できて、圧電部品を安定に製造することができる。
また、本発明の圧電部品の製造方法は、上記の方法に加えて、前記実装工程の後に、圧電素子の裏面に導電層を形成する裏面導電層形成工程を備えていてもよい。
上記の方法によれば、圧電素子から生じた電荷が速やかに上記導電層に移動され、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。したがって、発生した電荷による放電を抑制することができ、圧電素子が上記放電によって破壊されることを回避できて、圧電部品を安定に製造することができる。
また、本発明の圧電部品の製造方法は、前記硬化工程の後に、硬化した樹脂フィルム上に導電層を形成する表面導電層成工程を備えてもよい。
上記の方法によれば、圧電素子から生じた電荷が速やかに上記導電層に移動され、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。したがって、発生した電荷による放電を抑制することができ、圧電素子が上記放電により破壊されることを回避できて圧電部品を歩留り良く製造することができる。
上記圧電部品の製造方法では、前記圧電素子は、圧電基板の表面に、少なくとも１つのくし型電極部を有する弾性表面波素子であってもよい。
上記圧電部品の製造方法においては、前記圧電素子は、開口部若しくは凹部を有する基板と、該開口部若しくは凹部上に形成されている少なくとも１層以上の圧電薄膜の上下面を少なくとも一対の上部電極および下部電極を対向させて挟む構造の振動部とを有する圧電薄膜素子であってもよい。
本発明の圧電部品は、前記課題を解決するために、上記の各製造方法のいずれかを用いて製造されたものであることを特徴としている。これにより、上記構成では、信頼性が高く、小型化でき、なおかつ安価に製造できる圧電部品を提供することができる。
本発明の他の圧電部品は、前記課題を解決するために、基板の表面に振動部を有する圧電素子と、外部端子を有し、かつ、前記圧電素子が前記振動部の形成された面を対向させた状態でバンプを介してフリップチップボンディング実装される実装基板と、前記実装基板に実装された圧電素子を封止する樹脂とを有し、前記樹脂の体積抵抗率が、１０10Ω・ｍ以下であることを特徴としている。
上記の構成によれば、樹脂の体積抵抗率を、１０10Ω・ｍ以下とすることで、圧電素子から生じた電荷が速やかに上記樹脂に移動され、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。したがって、発生した電荷による放電を抑制することができ、圧電素子が上記放電により破壊されることを回避できる圧電部品を提供することができる。
本発明のさらに他の圧電部品は、基板の表面に振動部を有する圧電素子と、外部端子を有し、かつ、前記圧電素子が前記振動部の形成された面を対向させた状態でバンプを介してフリップチップボンディング実装される実装基板と、前記実装基板に実装された圧電素子を封止する樹脂とを有し、前記圧電素子の裏面には、裏面導電層を備えていることを特徴としている。
上記の構成によれば、圧電素子から生じた電荷が速やかに上記裏面導電層に移動され、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。したがって、発生した電荷による放電を抑制することができ、圧電素子が上記放電によって破壊されることを回避できる圧電部品を提供することができる。
本発明のさらに他の圧電部品は、基板の表面に振動部を有する圧電素子と、外部端子とを有し、かつ、前記圧電素子が前記振動部の形成された面を対向させた状態でバンプを介してフリップチップボンディング実装される実装基板と、前記実装基板に実装された圧電素子を封止する樹脂とを有し、前記樹脂上に表面導電層が形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、圧電素子から生じた電荷が速やかに上記表面導電層に移動させ、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。したがって、発生した電荷による放電を抑制することができ、圧電素子が上記放電により破壊されることを回避できる圧電部品を提供することができる。
上記圧電部品では、前記裏面導電層もしくは表面導電層の少なくとも一方の面積抵抗率が１０10Ω・□以下であることが好ましい。
上記圧電部品においては、前記樹脂の体積抵抗率が１０10Ω・ｍ以下であることが望ましい。上記圧電部品では、前記裏面導電層もしくは表面導電層が、前記実装基板の外部端子のアース端子に接続されていてもよい。
上記の構成によれば、発生した電荷による放電をより一層抑制することができ、圧電素子が上記放電によって破壊されることを回避できる圧電部品を提供することができる。
以上のように、本発明の圧電部品の製造方法は、基板の表面に振動部及びバンプを有する圧電素子を、複数、外部端子を有する実装基板上に、振動部が実装基板と対向するように、バンプを介してフリップチップボンディング実装する実装工程と、前記圧電素子が実装された実装基板上に樹脂フィルムを配置する配置工程と、前記実装基板上に実装された互いに隣り合う圧電素子間に、前記樹脂フィルムを埋め込ませることにより、前記圧電素子を封止する封止工程とを備え、上記封止工程が、ローラーを用いて、樹脂フィルムを加熱して軟化させると共に加圧する熱圧着工程を有する方法である。
この方法では、液状樹脂を用いることなく、樹脂フィルムを用いて圧電素子を封止するため、樹脂が圧電素子の機能部分への流入を起こりにくくすることができる。これにより、ダム等の部材が不要となり、圧電部品の小型化できる。また、液状樹脂を用いていないので、ボイド（穴、空孔）の発生を抑制できる。
さらには、樹脂フィルムを用いて圧電素子を封止する封止工程では、ローラーによって加熱・加圧を同時に行えばよいので、樹脂フィルムを実装基板に貼り付ける工程に比べて容易である。また、圧電素子全体を堅固な樹脂でしっかり覆うことができるので、圧電素子を保護することができる。つまり、上記の方法によれば、信頼性が高く、小型化でき、なおかつ安価に圧電部品を製造することができるという効果を奏する。
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図６、および図２１ないし図２３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図１は、本実施の形態にかかる圧電部品としての弾性表面波装置の断面図である。本実施の形態にかかる弾性表面波装置は、実装基板１上に弾性表面波素子（圧電素子）２がフリップチップボンディングにより実装されている構成である。上記実装基板１は、例えば、アルミナ、ガラスエポキシなど、セラミックや樹脂等から構成されている。また、上記弾性表面波素子２は、圧電基板上に少なくとも１つのくし型電極部および複数のバンプを有する構成である。弾性表面波素子２において圧電基板のくし型電極部が形成されている面を実装面とする。
上記実装基板１と弾性表面波素子２とは、弾性表面波素子２に形成されているバンプ３と実装基板１に形成されているランド４とが接合されることにより接続されている。上記実装基板１には、上記ランド４とビアホール３０とを介して電気的に接続されている外部端子７が設けられている。
また、くし型電極部は弾性表面波素子２の上記実装基板１と対向する面に形成されている。なお、弾性表面波素子２における上記くし型電極部が形成されており、弾性表面波を伝搬する領域を機能部（振動部）６と称することとする。
また、上記バンプ３は、はんだ、金、導電樹脂等からなっている。このバンプ３は、上記のように、弾性表面波素子２と実装基板１とを電気的に接続するものであっても、実装基板１への機械的な固着するためのものであってもよい。また、上記バンプ３は、実装基板１と弾性表面波素子２との間隔を保つために形成されているものであってもよい。
上記弾性表面波装置では、上記弾性表面波素子２は、封止樹脂５（樹脂フィルム１０）に覆われて、封止されている。上記機能部６と、実装基板１との間には、隙間（空間）８が形成されており、弾性表面波を伝搬することができるようになっている。
次いで、本実施の形態にかかる弾性表面波装置の製造方法について図２ないし図６に基づいて説明する。
本実施の形態にかかる弾性表面波装置の製造方法は、図２に示すように、工程１〜３から構成される。工程１では、まず、集合基板４１に複数の弾性表面波素子２を実装する（実装工程）。集合基板４１は、後工程において、表面方向に互いに分割されて実装基板１となるものである。つまり、弾性表面波素子２に形成されているバンプ３を、集合基板４１に形成されているランド（図示せず）に接合し、フリップチップボンディングにより実装する。このとき、バンプ３によって、集合基板４１と弾性表面波素子２との間に１０μｍ以上の隙間（空間）を設けるようにする。
上記隙間が、１０μｍ未満であると、集合基板４１の反りや凹凸等により弾性表面波素子２と集合基板４１とが接触する可能性が高い。弾性表面波素子２と集合基板４１とが接触した場合、製造された弾性表面波装置は所望の特性が得られず不良品となる。なお、上記バンプ３とランドとの接合は、例えば、Ａｕ−Ａｕ接合、はんだ接合、メッキバンプ接合、熱圧着接合、超音波接合等から適当なものを選択すればよい。また、上記弾性表面波素子２は、圧電基板に、少なくとも１つのくし型電極部および複数のバンプを形成することにより製造すればよい。
次に、樹脂フィルム（樹脂シート）１０を、弾性表面波素子２を実装した集合基板４１の弾性表面波素子２上に配置する（配置工程）。つまり、上記弾性表面波素子２を樹脂フィルム１０で覆うようにする。上記樹脂フィルム１０は、例えば、エポキシ系樹脂組成物、ポリイミド系樹脂組成物、ポリオレフィン系樹脂組成物等の熱軟化性・接着性を有する材料からなっており、特に、エポキシ系樹脂組成物であることが好ましい。
また、上記樹脂フィルム１０の弾性率は、０．０５ＭＰａ〜２ＭＰａであることが好ましい。樹脂フィルム１０が柔らかすぎると、弾性表面波素子２の機能部へ付着する可能性が高くなり、また、逆に樹脂フィルム１０が硬すぎると弾性表面波素子２の間に樹脂を埋め込むことができないという問題が生じる。
そして、あらかじめ所定の温度とギャップとに設定した２つのローラー（治具）１１・１１の間に、上記樹脂フィルム１０を配置した集合基板４１を通過させて、樹脂フィルム１０を弾性表面波素子２および集合基板４１に熱圧着して封止する（封止工程）。
この通過においては、上記樹脂フィルム１０を、ローラー１１・１１により加熱して軟化させると共に、弾性表面波素子２の周辺（弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間）に、樹脂フィルム１０を弾性表面素子２・２間に埋め込み、樹脂フィルム１０を集合基板４１に熱圧着する。これにより、樹脂フィルム１０と集合基板４１とによって上記弾性表面波素子２を、樹脂フィルム１０からなる封止樹脂５内に封止することができる。なお、上記樹脂フィルム１０の弾性表面波素子２上への供給は、１枚ずつのシート供給であっても、連続したロール供給であってもよい。以上の一連の工程をラミネート工程とする。
上記ラミネート工程では、上記樹脂フィルム１０は、ローラー１１・１１に加熱されて軟化した場合、完全な液状ではなく、粘弾性体として振舞う。そのため、上記軟化した樹脂フィルム１０は、弾性表面波素子２の端面付近までしか侵入しにくい。したがって、上記のラミネート工程では、液状樹脂を使用して上記弾性表面波素子２を封止した場合と比べて、弾性表面波素子２の機能部と集合基板４１との間の隙間に樹脂が侵入しにくい。
ところで、弾性表面波素子２の機能部と集合基板４１との間の隙間に樹脂が侵入すると、図３（ａ）（ｂ）に示すように、機能部において樹脂に覆われる部分が生じる。そのため、弾性表面波素子２の機能が損なわれ、製造された弾性表面波素子が不良品となる。
そこで、弾性表面波素子２と集合基板４１との間の隙間の大きさと、上記隙間への樹脂流入不良発生率との関係を調査した結果を図４に示す。図４より、弾性表面波素子２と集合基板４１との間の隙間が、５０μｍを超えると、軟化した樹脂フィルム１０が上記隙間に侵入する可能性が高くなることがわかる。つまり、弾性表面波素子２と集合基板４１との間の隙間は、５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下であることがより好ましい。上記樹脂流入不良とは、樹脂が上記隙間にまで侵入し、弾性表面波素子２の機能部に付着し、弾性表面波装置の特性を劣化させた状態をいう。
また、上記ラミネート工程では、後述する分割工程後も、弾性表面波素子２の封止性を保つように弾性表面波素子２を封止する必要がある。よって、軟化した樹脂フィルム１０を、弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間にボイドなく入り込ませる必要がある。このボイドが発生すると、樹脂フィルム１０と集合基板４１との密着性が低下して弾性表面波素子２の封止性を維持することができず、製造された弾性表面波装置が不良品となる可能性がある。つまり、上記ラミネート工程において、樹脂フィルム１０を集合基板４１に置いた状態における、樹脂フィルム１０と集合基板４１との間の空間にある空気を巻き込むことによる、ボイドの発生を抑制する必要がある。
ボイドの発生を抑制するためには、弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間の間隔と、バンプ高さを含む弾性表面波素子２の高さ（厚み）が重要となる。また、樹脂フィルム１０を軟化させる温度（ローラー１１・１１の温度）と樹脂フィルム１０を押し込む圧力も同様に重要となる。なお、高さとは、集合基板４１の表面からの高さのことを指すこととする。
まず、弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間の間隔（素子間間隔）Ｄとバンプ３の高さを含む弾性表面波素子２の高さ（厚み）ｔとが樹脂の侵入状態に与える影響について検討した結果を図５に示す。図５は、Ｄ／ｔに対するボイド発生率のグラフである。ボイド発生とは、弾性表面波素子と弾性表面波素子との間にボイドができ、外観上著しい欠損がある場合、もしくはボイドによって弾性表面波素子下部の空間がカット（ダイシング）後に外部が開放され、封止不良となった場合のいずれかの状態になったときのことをいう。図５より、以下の関係
Ｄ／ｔ＞２ …式（１）
を満たせば、弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間に、ボイドの発生なく、樹脂の充填を確実に行えることができることがわかった。
また、樹脂フィルム１０では単位面積当たりに供給する樹脂量を樹脂フィルム１０の厚みによって制御することが容易にできる。そこで、弾性表面波装置（製品）の厚み（高さ）ｄ、バンプ３および集合基板４１との隙間を含む弾性表面波素子２の体積Ｖ、集合基板４１上の単位面積当たりの弾性表面波素子数ｎ、樹脂フィルム１０の厚みｔ１、集合基板４１の平均厚み（集合基板断面積／長さ）ｔ２の各設計パラメーターと、樹脂流入不良発生率およびボイド発生率との関係について検討した。その結果を図６に示す。図６より、以下の関係
０．８＜ｄ／（ｎＶ＋ｔ１＋ｔ２）＜１．１ …式（２）
を満たせば、過剰な樹脂の隙間へ侵入して、機能部へ樹脂が付着することを防止でき、かつ弾性表面波素子周辺部にボイドを生じることなる封止できることがわかった。上記ｄ／（ｎＶ＋ｔ１＋ｔ２）という式は、弾性表面波装置の厚みと、各部材の平均高さ厚みの和との比を示す。なお、ｎＶは、集合基板４１全体に均一の厚みで弾性表面波素子２があると仮定した場合における弾性表面波素子２の平均高さ（厚み）を表す。
上記ラミネート工程において上記樹脂フィルム１０への圧力は、ローラー１１・１１間を一定の固定ギャップに設定することによりかかる。上記圧力は、ローラー１１・１１の回転による集合基板４１の送り速度、樹脂フィルム１０の厚み、上記ギャップの値により変化する。なお、余剰の樹脂は、横に広がり、周囲にはみ出すので特に問題はない。
そこで、集合基板４１の送り速度は、速すぎると集合基板４１と樹脂フィルム１０との間で十分な密着強度を得ることができないので、下限値が０．１ｍ／ｍｉｎ以上が好ましく、上限値が０．５ｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは０．３ｍ／ｍｉｎ以下に制限することが好ましい。
また、ローラー１１・１１の回転スピードを調節することにより、樹脂フィルム１０を適切に軟化させ、集合基板４１や弾性表面波素子２への大きな負荷を低減することができる。また、樹脂フィルム１０の厚みと、上記ギャップの値とは、上記樹脂フィルム１０に適切な圧力がかかる範囲で適宜調節すればよい。上記圧力が高すぎると、弾性表面波素子２の機能部へ樹脂が侵入、バンプの破損、弾性表面波素子２の破損等により、製造された弾性表面波装置が不良品となる可能性がある。
また、ローラー１１・１１の温度は、樹脂フィルム１０の溶融温度未満に設定する必要がある。これは、上記温度を樹脂フィルム１０の溶融温度以上にすると、樹脂フィルム１０が液状となるために流動性が急激に上昇し、上記機能部まで樹脂が流入する原因となるからである。
さらに、弾性表面波素子２は、一般に焦電性を有するが、温度が急激に上昇すると、弾性表面波素子２に電荷が蓄積・放電し、破壊される可能性がある。このため、不用意に温度を上げることはできない。そこで、上記温度は、上限値が９０℃であり、下限値が３０℃であることが好ましい。
さらに、上記ラミネート工程では、集合基板４１を端からローラー１１・１１間を通過させることが好ましい。これにより、上記空間にある空気が押し出されるため、ボイドの発生を抑制することができる。
上記ラミネート工程の後、工程２に示すように、所定の温度にて熱処理を行い、樹脂を完全に硬化させる（硬化工程）。これにより、上記樹脂フィルム１０が硬化されて、図１に示す封止樹脂５となる。
このとき、従来であれば、弾性表面波素子２と集合基板４１との間にある空気が膨張し、弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間にボイドが形成される場合があるが、本実施の形態では、弾性表面波素子２と集合基板４１との間の隙間が５０μｍ以下と小さく設定しているので、ボイドが形成されにくい。
最後に、工程３に示すように、ダイサー等の切断部材１２により、カット・ブレイクなど適当な方法で各個片に切り出して、弾性表面波装置を取り出す（分割工程）。これら各工程１ないし３により、弾性表面波装置を製造することができる。
以上のように、本実施の形態の弾性表面波装置の製造方法では、樹脂フィルム１０を加熱し、粘弾性体にして、弾性表面波素子２を封止している。このため、実装基板１となる集合基板４１の反り、集合基板４１への弾性表面波素子２の実装状態等にほぼ影響されることなく、弾性表面波素子２を封止することができると共に、弾性表面波素子２の機能部６への樹脂の付着を防止することができる。また、樹脂の弾性表面波素子２と実装基板１との間への侵入を防止するためにダム等を設ける必要がなく、小型化が可能である。
また、樹脂フィルム１０を使用しているので、液状樹脂に比べて樹脂の量を均一にすることができる。これにより、品質の安定した弾性表面波装置を製造することができる。
また、弾性表面波素子２と実装基板１となる集合基板４１との間の隙間が、５０μｍ以下と小さいため、弾性表面波素子２と実装基板１との間にある空気量を少なくすることができる。このため、樹脂を硬化させるときのボイドの発生を抑制することができる。
また、必要以上に温度や圧力を上げる必要がないため、弾性表面波素子２の焦電破壊やバンプの導通不良、弾性表面波素子２の破損（欠け等）を防止することができる。
また、上記の弾性表面波装置の製造方法では、ローラー１１・１１間にかかる圧力は、ローラー１１・１１間のギャップを一定にすることによりかけているが、これに限らず、常に一定の圧力をかけるようにしてもよい。この場合、ローラー１１・１１による圧力が高すぎると弾性表面波素子２を破壊してしまうので、ローラー１１・１１間にかかる圧力は、５０Ｎ以下であることが好ましい。また、ローラー１１・１１は、樹脂フィルム１０に接するローラー１１のみを加熱するようにしてもよい。
また、上記の弾性表面波装置の製造方法では、２つのローラー１１・１１を用いてラミネート工程を行っているが、これに代えて、集合基板４１を平面の台に載置し、樹脂フィルム１０側からのみローラーを用いてラミネート工程を行ってもよい。
ところで、２つのローラー１１・１１を用いた場合では、集合基板４１のローラー１１と接している部分に負荷がかかりやすく、特にセラミック基板を集合基板４１に用いた場合、工程中に集合基板４１が破損する場合がある。
しかしながら、上記の構成・方法によれば、集合基板４１を平面の台に載置しているので、集合基板４１に印加された応力は上記台にて支持されて、集合基板４１において力が集中しにくくなり、集合基板４１の破損を防止することができる。
また、上記では、治具としてローラーを用いているが、これに限らず、多段ローラー、ベルトローラー等を用いてもよい。さらに、ローラーでの埋め込みは、上下ともローラーであっても、上側がローラー、下側が台（ステージ）であってもよい。
さらに、本発明に係る、弾性表面波装置の製造方法においては、図２１に示すように、集合基板４１上にバンプ３を介して複数実装した各弾性表面波素子２上に樹脂フィルム１０を載置したラミネート前部材１４を平板６０上に載せ、その平板６０と共にラミネート前部材１４を２つのローラー１１・１１間に搬送して、前記ラミネート工程を行ってもよい。
また、上記では、２つのローラー１１・１１を用いて、各弾性表面波素子２間に樹脂フィルム１０を弾性表面波素子２の形状に沿って埋め込む方法を示したが、樹脂フィルム１０を埋め込む方法は、弾性表面波素子２の周囲の空気を外に押し出しながら埋め込むことができればよい。
例えば、図２２に示すように、ラミネート前部材１４を、プレス機６１の下側台６１ｂ上の載置台６１ｃ上に載置し、上側プレス６１ａの下面に取り付けられたプレス枠６１ｄといった治具により、樹脂フィルム１０を上側プレス６１ａを下降させて上方からプレスすることにより、樹脂フィルム１０の埋め込む方法であってもよい。このようにプレス工程を用いることで、樹脂フィルム１０の集合基板４１への密着力を高めることができる。
ところで、プレス機を用いてプレスをかける方法としては、単純に平面で加圧した場合、多数の弾性表面波素子２が載った集合基板４１の内側にある弾性表面波素子２は、隣り合う弾性表面波素子２が弾性表面波素子２下の空気の熱膨張によって樹脂フィルム１０が広がろうとする時の壁となり、ボイドの発生を防ぐが、集合基板４１の最外周部の弾性表面波素子２の側面には、壁となるものがないので、弾性表面波素子２下の空気の熱膨張によって大きなボイドが発生する。
よって、最外周部のボイドの発生を回避するためにプレス機６１の金型に枠６１ｄを有するものを用い、最外周部付近のみを枠６１で押さえ、壁を作り空気の熱膨張で膨らんだ樹脂フィルム１０を押し返すことによってボイドの発生を防止できる。
また、加圧力が大きい場合は、熱で粘性が下がった樹脂フィルム１０が強制的に弾性表面波素子２下の機能部６に流れ込む恐れがあるので、加圧力は弾性表面波素子２下の空気の熱膨張による圧力を打ち消す程度の加圧力で良い。その加圧力はプレス温度によって決まり、例えばプレス温度が１５０℃の場合は０．００５ｋｇｆ／ｍｍ2程度である。また、枠６１ｄによって加圧時に余分な樹脂は外側に流れ出すことになり、製品は一定の形状を保つことができ、更に加圧しながら硬化を行っているので、十分な密着力が得られることになる。この時、枠６１ｄは、凹型の一体ものでも、中央部分をくり貫いた形状のもののプレス面で樹脂フィルム１０を直接抑えるタイプでもよい。
次に、図２３に示すように、枠６１ｄの先端形状、つまり枠６１ｄの内側開口端の角度（開口端の先端面と内壁面との角度θ）について、角度θを９０°（図２３（ａ））、角度θを９０°未満、例えば４５°（図２３（ｂ））、角度θを９０°を超える、例えば１３５°（図２３（ｃ））にそれぞれ設定した、各枠６１ｄ〜６１ｆを作製し、それらを用いて前記のプレス工程を評価数５０個にてそれぞれ行い、得られた弾性表面波装置におけるボイド発生数を測定した。枠の形状以外は上記実施の形態１と同じとした。また、比較のために、枠なしでのプレス工程を施した場合の、ボイド発生数も同様に測定した。それらの結果を表１に示した。
Figure 2004201285
この表１の結果から、枠６１ｄ、６１ｅのように、角度θは９０°以下に設定することが好ましいことが分かる。角度θは９０°以下に設定することで、本実施の形態１に記載のプレス工程での効果を発揮しながら、さらに枠付きプレス工程時の余分な樹脂の逃げを逃げやすくすることができて、ボイド発生を防止できることが分かる。
さらに、本発明により、従来十分な封止と固着強度が得られなかったところを、前記のローラー工程での埋め込みを行い、続いて、形状や加圧状態を微調整できる枠付きのプレス工程での埋め込みを行うことによって、ボイドの発生をより一層防ぎ、加圧硬化によって密着力をより一層上げることによって、十分な封止と固着強度が得られ、その結果、高い信頼性を満足することができて、良品率を上げることができる。
また、上記では、ローラー工程での埋め込みを行い、続いて、プレス工程での埋め込みを行う方法を挙げたが、先に、プレス工程での埋め込みを行った後、ローラー工程での埋め込みを行ってもよく、ローラー工程での埋め込みを行った後にローラー工程での埋め込みをさらに行ってもよい。
さらに、上記のローラー工程と、プレス工程との組み合わせに関しては、プレス工程での埋め込み、ローラー工程での埋め込み、プレス工程での埋め込みを、順次施したり、ローラー工程での埋め込み、ローラー工程での埋め込み、プレス工程での埋め込みを、順次施したりしてもよい。
ところで、一回で樹脂フィルム１０を埋め込むと、埋め込むときに加える圧力が強いと接合基板が割れたり、埋め込むときに加える圧力が弱いと樹脂フィルムの埋め込みが不十分になったりするという不都合を生じることがある。
しかしながら、このようにローラー工程と、プレス工程とを組み合わせることにより、埋め込みを複数回に分け、最初にある程度樹脂フィルム１０を埋め込んでやってから、その埋め込みを微調整できて、埋め込みをより精度良く行え、かつ、弾性表面波素子２や集合基板４１への損傷を回避できて、上記不都合の発生を防止できる。
また、樹脂フィルム１０を埋め込んだ後は、その形状を保ちながら樹脂フィルム１０を硬化させる工程がある。樹脂を硬化させる際に注意しなければいけない点は、弾性表面波素子２下の空気の熱膨張によるボイドの発生で、これを防ぐためには強制的に加圧し、ボイドを防ぎながら硬化させる方法がよい。加圧させる方法としては治具で固定し、そのままオーブンに入れて硬化してもよいが、治具へのワークのセットに時間がかかるので、前記プレス工程で短時間の加圧硬化後に、オーブンで十分な硬化（無加圧）をさせる方法でもよい。
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図７ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
本実施の形態では、図７に示すように、集合基板４１に、実装される弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間に段差（封止補助部材）２０が設けられている構成である。上記段差２０は、弾性表面波素子２を集合基板４１にフリップチップボンディングにより実装した後に、封止樹脂５となる樹脂フィルムの密着性を上げるために設けられるものである。
ここで、本実施の形態にかかる弾性表面波装置の製造方法について、図８に基づいて説明する。本実施の形態にかかる弾性表面波装置の製造方法は、実施の形態１の工程１において、段差２０を設ける工程を追加したものである。つまり、実施の形態１の工程１を、工程１ａ〜１ｃに代えた構成である。
まず、工程１ａにおいて、集合基板４１における、後に実装する弾性表面波素子２と弾性表面波素子２との間に位置に、段差２０を形成する。段差２０は、例えば、金、アルミニウムなどの金属、ポリイミド、ガラスエポキシなどの樹脂、あるいはセラミック等の材料から形成される。中でも、段差２０の好ましい材料としては、樹脂フィルム１０との密着性を考慮して、固体の表面張力の値が大きいものほど好ましく、具体的には金属またはセラミックが好ましい。この段差２０の形成方法としては、特に限定されるものではないが、蒸着法、スパッタ法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。さらに、段差２０自体の形状は、段差２０自体の樹脂フィルム１０との接着面積が設計の許す限り広い形状が好ましく、たとえば、テーパーの少ない形状であり、かつ幅の広いものが好ましい。段差２０における粗さについては、特に限定されるわけではないが、樹脂フィルム１０との密着性を考慮すれば多少粗さがある程度がよい。
次いで、工程１ｂにおいて、弾性表面波素子２を実装基板にフリップチップボンディングにより実装する。
次いで、工程１ｃにおいて、実施の形態１の工程１と同様に、樹脂フィルム１０を弾性表面波素子２上に配置し、ローラー等の治具により上記樹脂フィルム１０を加熱・加圧して、弾性表面波素子２の間に埋め込む。
そして、工程２において樹脂フィルム１０を硬化させて封止樹脂とする。最後に、工程３において、ダイサー等の切断部材により、カット・ブレイクなど適当な方法で各個片に切り出して、弾性表面波装置を製造する。
本実施の形態にかかる弾性表面波装置の製造方法によれば、集合基板４１に段差２０を形成しているので、樹脂フィルム１０を熱圧着した場合、樹脂フィルム１０はあまりたわまなくてもよいので、樹脂フィルム１０と段差２０との間に隙間が開きにくくなり密着強度があがるため、樹脂フィルム１０を段差２０に密着させることができる。
これにより、樹脂フィルム１０の十分な固着強度を得られる。したがって、この樹脂フィルム１０を硬化させることにより、弾性表面波素子２を確実に封止することができる。
また、集合基板４１に段差２０を設けることにより、段差２０が障害となるため、樹脂フィルム１０を硬化した後のブリードの侵入を防止することができる。また、水分の侵入経路が狭くなり耐湿性の高い構造になる。さらに、段差２０により製造された弾性表面波装置の剛性が上がるという効果がある。その結果、製造された弾性表面波装置の信頼性を向上させ、良品率を向上させることができる。なお、ブリードとは、樹脂フィルムにおける低分子成分（未硬化分）が染み出てくる現象をいう。
また、上記の方法では、段差２０は、弾性表面波素子２を集合基板４１に実装する前に形成しているが、これに限らず、弾性表面波素子２を集合基板４１に実装した後に形成してもよい。
また、上記工程１ｃにおいては、段差２０と弾性表面波素子２との間の間隔が狭くなるので、段差２０と弾性表面波素子２との間には樹脂が入り込みにくくなっている。しかしながら、樹脂フィルム１０が段差２０に密着させれば、樹脂フィルム１０と段差２０との十分な密着強度を得られるため、段差２０と弾性表面波素子２との間に樹脂が入り込む必要はない。
また、段差２０の高さについては、図９に示す、弾性表面波素子２の高さ（厚み）から段差の高さを差し引いた距離（ｈ）と、樹脂フィルム１０を熱圧着し、硬化させた後の封止樹脂の固着強度との関係よりバンプより高いことが好ましいことがわかった。また、ダイシングの容易さから考慮すると、段差２０の高さは、弾性表面波素子２の高さ（厚み）以下であることが好ましい。ただし、図９では、弾性表面波素子２の高さ（厚み）３５０μｍ、バンプの高さ２０μｍの場合である。なお、上記固着強度は、封止樹脂（樹脂フィルム）の側面を押して強度を測定したものである（せん断試験）。段差２０が高い場合には、封止樹脂の側面の面積が小さく押せないので、封止樹脂天面側（集合基板４１を下側として）を接着剤等により固定し、周囲の段差２０の側面を押して強度を測定する。
また、上記工程１ａの段差２０を設ける工程の変形例としては、集合基板４１上に、複数の開口部を有するシートを貼り付けることにより段差を形成することができる。つまり、上記シートが段差となる。これにより、段差２０を容易に形成することができる。そして、上記開口部に弾性表面波素子を実装し、樹脂フィルム１０を熱圧着して硬化させ、ダイシングすることにより、弾性表面波装置を製造することができる。このシートは、弾性表面波素子２の集合基板４１への実装の前でも後でもよい。
さらに、図１０に示すように、樹脂フィルム１０を集合基板４１に熱圧着する前に、集合基板４１の周囲に外枠２１を設けてもよい。また、外枠２１に集合基板４１をセットしてもよい。この外枠２１を設けた後、樹脂フィルム１０を集合基板４１にローラーで熱圧着する場合、外枠２１が樹脂フィルム１０の流出（はみ出し）を防止することができるため、集合基板４１上に樹脂を均一に供給することができる。これにより、より外観の欠損が少ない弾性表面波素子を製造することができる。また、上記外枠２１は、樹脂フィルム１０の熱圧着後に集合基板４１から除去しやすいように、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂といった貼りついた樹脂が剥がれやすい材料で、表面が平滑な膜状にコーティングされていることが好ましい。
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１１ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１および実施の形態２にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
本実施の形態にかかる弾性表面波装置の製造方法では、実施の形態１または２において、集合基板４１に弾性表面波素子２と実装する前あるいは後に、集合基板４１の表面改質処理を行う構成である。これにより、上記集合基板４１への樹脂フィルム１０の密着性を向上させることができるため、集合基板４１と樹脂フィルム１０との十分な固着強度を得ることができる。したがって、製造される弾性表面波装置の高い信頼性が得られ、良品率を上げることができる。さらに、集合基板４１と樹脂フィルム１０との接触している面積を小さくしても、十分な固着強度を得ることができるため、より小型化した弾性表面波装置を製造することができる。
上記の表面改質処理としては、例えば、プラズマ処理、紫外線処理、コロナ放電処理、マキシマレーザー処理等が挙げられ、集合基板４１の表面の汚れが除去されて固着しやすくなる、表面を荒らして表面に凹凸をつけることにより固着しやすくなる、固着強度に寄与するＯＨ基を表面に増やすことにより固着しやすくなるという効果がある。また、表面改質処理の処理時間は数秒と短くてすむ。
ここで、図１１を参照して集合基板４１に弾性表面波素子２を実装した後、プラズマ処理にて集合基板４１の表面を改質する例を説明する。本実施の形態の製造方法は、実施の形態１の工程１を、工程１ｄ、工程ｅに代えた構成である。
この弾性表面波装置の製造方法では、まず、工程１ｄにおいて、集合基板４１に、弾性表面波素子２をフリップチップボンディングにより実装する。そしてその集合基板４１の弾性表面波素子２を実装した面を、プラズマ４０によりプラズマ処理する。
次いで、工程１ｅにおいて、樹脂フィルム１０を配置する。次に、工程２において、ローラー等の治具にて上記樹脂フィルム１０を集合基板４１に圧着する。次に、工程３にて上記樹脂フィルム１０を硬化させ、ダイシングすることにより、弾性表面波装置を製造することができる。
ここで、上記プラズマ４０の照射時間に対する、集合基板４１と樹脂フィルム１０との固着強度の関係を図１３に示す。また、集合基板４１のプラズマ処理の有無による固着強度の比較を図１４に示す。図１３、１４から、プラズマ４０で集合基板４１の表面を処理することにより、固着強度が向上していることが明らかである。
また、上記固着強度の指標として、集合基板４１における固体の表面張力を用いることができる。この固体の表面張力は、図５に示すように、表面改質処理前を１倍とした場合、表面改質処理後の固体の表面張力が１．２倍以上では、固着強度が向上している。つまり、表面改質処理後には、固体の表面張力が１．２倍以上になることが好ましい。
さらに、本実施の形態の弾性表面波装置の製造方法の変形例としては、図１２に示すように、上記工程１ｄに代えて、集合基板４１に弾性表面波素子２を実装する前に表面改質処理を行う工程１ｆと、表面改質処理後の実装基板に弾性表面波素子２を実装する工程１ｇを行う構成である。
この変形例では、集合基板４１に弾性表面波素子２が実装されていないために弾性表面波素子２を破損することがないので、上記の処理以外にも、サンドブラスト処理、プライマー処理を行うことができる。これにより、集合基板４１への弾性表面波素子２の実装強度（バンプの基板との接合具合）を向上させることができる。
なお、上記の実施の各形態では、生産性向上のために集合基板４１を用いた例を挙げたが、実装基板１毎に弾性表面波素子２を実装し、樹脂フィルム１０で弾性表面波素子２を封止することも可能である。
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について図１６ないし図２０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
弾性表面波装置は、ヒートショック（ＨＳ）試験、およびリフロー時等には、急激な温度変化に晒される。このような温度変化が生じた場合、弾性表面波装置における弾性表面波素子では、該弾性表面波素子の圧電基板の焦電性に起因して電荷が発生する。この電荷の発生に伴い該弾性表面波素子のくし型電極部で放電が発生する可能性があり、その結果、該弾性表面波素子が破壊される可能性がある。上記ＨＳ試験とは、温度の異なる２つの槽の間を、一定時間で製品を往復させ、熱衝撃をかける試験である。弾性表面波装置では、上記ＨＳ試験を、例えば、−５５℃と８５℃との間を３０分間隔で移動させて行う。このＨＳ試験は、必ず実施されるユーザーの仕様にもある試験である。
そこで、本実施の形態では、図１６に示すように、実施の形態１の配置工程において使用する樹脂フィルムに代えて導電性を有する樹脂フィルム（導電性樹脂フィルム）を用いて封止樹脂５０を形成する構成を採用している。
さらに、該導電性樹脂フィルムの体積抵抗率に対する、製造された弾性表面波装置における弾性表面波素子の放電破壊による不良率（放電破壊不良率）を調査すると、図１７に示すグラフのようになる。このグラフより、上記導電性樹脂フィルムの特性としては、体積抵抗率が１０10Ω・ｍ以下であることが好ましいことがわかる。上記放電破壊は、弾性表面波装置の特性の異常値（波形上にリップルがのる）を見た後、最終的に該弾性表面波装置を分解し、その弾性表面波素子に形成されている薄膜電極（くし型電極部）が放電により部分的に破壊されているかどうかを確認して判断している（放電すると、その時のスパークで薄膜電極の一部が焼けとぶ）。
上記の構成によれば、弾性表面波素子の圧電基板から生じた電荷が速やかに上記樹脂フィルムに移動し、該電荷を中和する（逃がす）ことができる。そのため、本実施の形態にかかる方法で製造された弾性表面波装置では、上記の放電を抑制することができ、弾性表面波素子が破壊されることを回避することができる。
上記導電性樹脂フィルムとしては、例えば、エポキシ樹脂組成物に、シート化剤（熱可塑性の樹脂）、無機フィラー（シリカゲル＋ガラスバルーン）を加え、導電性のカーボンブラックを３％〜７％添加し、混練・圧延して、２００μｍ〜５００μｍの厚さにシート化したものが挙げられる。また、熱硬化性のポリイミドに同じく導電性のカーボンブラックを３〜７％添加し、２００μｍ〜５００μｍの厚さのシートにしたものであってもよい。
つまり、導電性樹脂フィルムとしては、ベース樹脂に、導電性樹脂、導電性材料を配合した樹脂組成物をフィルム状にしたものであればよい。上記ベース樹脂としては、熱軟化性・接着性を有する材料であればよく、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フェノール樹脂およびシリコン樹脂から選択される少なくとも１つの熱硬化性樹脂組成物が挙げられる。
また、上記導電性樹脂としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン系樹脂、ポリアセチレン系樹脂、ポリアニリン系樹脂およびポリフェニレンビニレン系樹脂等から選択される少なくとも１つの樹脂が挙げられる。
上記導電材料としては、例えば、カーボンブラック並びにＡｇ、ＡｕおよびＮｉ等の金属粉などから選択される少なくとも１つの導電性を有する材料であればよい。なかでも、カーボンブラックが導電性材料として特に好ましい。
さらに、上記導電性樹脂フィルムは、弾性表面波素子２上で硬化された後には、実装基板１のアース端子（図示せず）に接続されていることが好ましい。これにより、弾性表面波素子２で発生した電荷をより効率的に上記アース端子に逃がすことができる。上記アース端子は、例えば、実装基板１の弾性表面波素子２を実装していない面（裏面）に形成すればよい。図１６に示すように、上記導電性樹脂フィルムから形成された封止樹脂５０を上記アース端子に接続するためには、例えば、実装基板１の側面に形成した側面電極５１、実装基板１に形成したビアホール５２、または実装基板１に形成したスルーホール５３等が挙げられる。
また、上記樹脂フィルムに導電性樹脂フィルムを用いる代わりに、図１８に示すように、パッケージ内の弾性表面波素子２の天面（弾性表面波素子２における実装面と反対側の面（裏面））をメタライズすることにより、導電層（裏面導電層）５４を設けていてもよい（裏面導電層形成工程）。上記メタライズは、例えば、スパッタ、蒸着などのドライメッキ法、電解液を用いた湿式メッキ法、あるいは導電性樹脂、導電性ペースト等などをコート（印刷）することにより行うことができる。
上記メタライズする材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ等が挙げられる。この導電層５４は、上記実施の形態１における実装工程の後に行うことが好ましい。また、導電層５４は、上記封止樹脂５０と同様に、アース端子に接続することが好ましい。アース端子に接続するためには、上記導電性樹脂フィルムを用いた封止樹脂５０の場合と同様に、例えば、実装基板１の側面に形成した側面電極５１ａ、実装基板１および封止樹脂５に形成したビアホール５２ａ、または実装基板１に形成したスルーホール５３ａ等が挙げられる。
上記の構成によれば、導電層５４を、電荷が発生する弾性表面波素子２の圧電基板に直接設けているので、耐電防止効果が高い。この導電層５４により、弾性表面波素子２から生じた電荷は速やかに中和され、放電破壊を抑制することができる。さらに，導電層５４をアース端子と接続すれば、放電破壊防止効果は確実なものとなる。また、メタライズする面積は弾性表面波素子２の天面だけであり、メタライズする面積が狭いため、コスト面で有利となる。さらに、導電層５４は封止樹脂５に覆われているので、後に印字の必要なパッケージの天面には出ることはないので、色や材質に制限はない。
さらに、弾性表面波素子２の裏面に代えて、図１９に示すように、封止樹脂５天面側（樹脂表面）にメタライズすることにより、導電層（表面導電層）５５を設けてもよい。この導電層５５も、導電層５４と同様の方法で形成することができる。
また、導電層５５は、上記封止樹脂５０と同様に、アース端子に接続することが好ましい。アース端子に接続するためには、上記導電性樹脂フィルムを用いた封止樹脂５０の場合と同様に、実装基板１の側面に形成した側面電極５１ｂ、実装基板１および封止樹脂５に形成したビアホール５２ｂ、または実装基板１に形成したスルーホール５３ｂ等が挙げられる。この導電層５５により、弾性表面波素子２から生じた電荷は速やかに中和され、放電破壊を抑制することができる。さらに、上記導電層５５をアース端子に接続すれば、放電破壊防止効果は確実なものとなる。
また、上記導電層５４・５５の面積抵抗率に対する、製造された弾性表面波装置における弾性表面波素子２の放電破壊不良率を調査すると、図２０に示すグラフのようになる。このグラフより上記導電層５４・５５の特性としては、面積抵抗率が１０10Ω・□以下が好ましいことがわかる。
なお、上記の実施の各形態では、弾性表面波装置を圧電部品として用いた例を挙げたが、圧電部品としては上記に限定されることはなく、図２４および図２５に示すように、圧電共振子７１〜７４をラダー型に配置した圧電フィルタを用いることができる。
上記圧電共振子７１〜７４の内、代表としての圧電共振子７２、７４は、図２６に示すように、シリコンからなる支持基板８２の開口部８４上に絶縁膜８３を備え、その絶縁膜８３上における開口部８４に面する位置に圧電薄膜８６をその上下（圧電薄膜８６の厚さ）方向からそれぞれ挟むように下部電極８５および上部電極８７を形成して有するものである。
よって、上記圧電共振子７２、７４では、下部電極８５および上部電極８７にて挟まれた位置の圧電薄膜８６、絶縁膜８３により振動部が構成されるダイヤフラム構造８８を形成できる。開口部８４は支持基板８２をその厚さ方向に貫通するように形成されている。絶縁膜８３は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）８３ａ、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）８３ｂまたはそれらの多層構造からなるものである。圧電薄膜８６は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などからなるものである。
なお、上記開口部８４に代えて、図２７に示すように、圧電共振子７２ａは、ダイヤフラム構造に面した位置に開口し、支持基板８２をその厚さ方向に貫通しない凹部８４ａを支持基板８２に形成したものであってもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明に係る圧電部品およびその製造方法は、信頼性が高く、小型化でき、なおかつ安価にできるから、携帯電話などの通信機におけるフィルタとして好適に使用できて、通信分野での利用に好適なものである。
本実施の一形態にかかる圧電部品としての弾性表面波装置の概略の断面図である。 上記弾性表面波装置の製造工程を示す概略の断面図である。 （ａ）は上記弾性表面波装置における樹脂流入不良が生じた状態を示す断面図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｙ線断面図である。 上記弾性表面波装置における弾性表面波素子と実装基板との間の隙間と樹脂流入不良率との関係を示すグラフである。 上記弾性表面波装置における弾性表面波素子間の間隔および弾性表面波素子の厚みとボイド発生率との関係を示すグラフである。 上記弾性表面波装置における設計パラメーターと、樹脂流入不良率およびボイド発生率との関係を示すグラフである。 本実施の他の形態にかかる弾性表面波装置の一工程における概略の断面図である。 本発明の他の形態にかかる弾性表面波装置の製造工程を示す概略の断面図である。 上記弾性表面波装置における、段差の高さと樹脂フィルムの固着強度との関係と示すグラフである。 上記弾性表面波装置の製造工程の一変形例を示す断面図である。 本発明のさらに他の形態にかかる弾性表面波装置の製造工程を示す概略の断面図である。 上記弾性表面波装置の製造工程の一変形例を示す概略の断面図である。 図１１の製造工程における、プラズマ照射時間と固着強度との関係を示すグラフである。 プラズマ処理の有無による固着強度の比較を示すグラフである。 実装基板における固体の表面張力変化に対する、固着強度の変化を示すグラフである。 上記弾性表面波装置に係る本実施の他の形態の概略の断面図である。 上記弾性表面波装置における、樹脂フィルムの体積抵抗率に対する、弾性表面波素子の放電破壊不良率を示すグラフである。 図１６の弾性表面波装置における変形例を示す概略の断面図である。 図１６の弾性表面波装置における他の変形例を示す概略の断面図である。 上記弾性表面波装置における、樹脂フィルムの面積抵抗率に対する、弾性表面波素子の放電破壊不良率を示すグラフである。 上記弾性表面波装置の製造方法における、ローラー工程の一変形例を示す正面図である。 上記弾性表面波装置の製造方法における、プレス工程を示す正面図である。 上記プレス工程に用いる枠の各例を示し、（ａ）は枠の先端形状を示し角度θが９０°の場合を示し、（ｂ）は角度θが４５°の場合を示し、（ｃ）は角度θが１３５°の場合を示す。 本発明の圧電部品としての圧電フィルタの回路ブロック図である。 上記圧電フィルタの平面図である。 上記圧電フィルタにおける、図２５のＩ−Ｉ矢視断面図である。 上記圧電フィルタに用いる圧電共振子の一変形例である。 従来の樹脂フィルムの実装基板への接着方法を示す断面図である。
符号の説明
１ 実装基板
２ 弾性表面波素子（圧電素子）
３ バンプ
４ ランド
５ 封止樹脂
６ 機能部（振動部）
１０ 樹脂フィルム
１１ ローラー（治具）
２０ 段差（封止補助部材）
２１ 外枠
５０ 封止樹脂
５４ 導電層（裏面導電層）
５５ 導電層（表面導電層）

Claims (32)

  1. 基板に振動部及びバンプを有する圧電素子を形成する工程と、
    外部端子を有する実装基板上に、複数の前記圧電素子を、前記振動部が実装基板と対向するように、バンプを介してフリップチップボンディング実装する実装工程と、
    前記圧電素子が実装された実装基板上に樹脂フィルムを配置する配置工程と、
    前記実装基板上に実装された互いに隣り合う圧電素子間に、前記樹脂フィルムを埋め込ませることにより、前記圧電素子を封止する封止工程と、
    前記樹脂フィルムを硬化させる硬化工程と、
    前記実装基板をダイシングして個々の圧電部品を取り出す分割工程とを有し、
    上記封止工程が、ローラーを用いて、樹脂フィルムを加熱して軟化させると共に加圧する熱圧着工程を有することを特徴とする、圧電部品の製造方法。
  2. 上記熱圧着工程は、前記圧電素子が実装された実装基板を、２本のローラー間を通過させて行うことを特徴とする、請求項１に記載の圧電部品の製造方法。
  3. 上記熱圧着工程を、前記圧電素子が実装された実装基板を平面の台に固定して行うことを特徴とする、請求項１に記載の圧電部品の製造方法。
  4. 上記封止工程は、上記熱圧着工程の後、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程を行うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  5. 上記封止工程は、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程の後、上記熱圧着工程を行うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  6. 上記封止工程は、上記熱圧着工程の後、再度上記熱圧着工程を行うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  7. 上記封止工程は、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程の後、上記熱圧着工程、加圧工程を順に行うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  8. 上記封止工程は、上記熱圧着工程の後、再度上記熱圧着工程を行ない、その後、枠を用いて、樹脂フィルムの上方から加圧する加圧工程を行うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  9. 上記配置工程の後に、前記実装基板の端部に樹脂流出防止枠を設ける工程を備えることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  10. 前記実装工程の後、前記実装基板に実装された互いに隣り合う圧電素子の間に、封止補助部材を形成することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  11. 前記封止補助部材を、複数の開口部を有するシートを前記実装基板に接着することで形成することを特徴とする、請求項１０に記載の圧電部品の製造方法。
  12. 前記実装工程の前に、前記実装基板に実装された圧電素子と圧電素子との間に、封止補助部材を形成することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  13. 前記封止補助部材を、複数の開口部を有するシートを前記実装基板に接着することで形成した後、該開口部に圧電素子を実装することを特徴とする、請求項１２に記載の圧電部品の製造方法。
  14. 前記封止補助部材の高さは、前記バンプの高さ以上であり、フリップチップボンディング実装された圧電素子の高さ以下であることを特徴とする、請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  15. 前記実装工程の前に、前記実装基板に対して表面改質処理を行うことを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  16. 前記実装工程の後に、前記実装基板に対して表面改質処理を行うことを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  17. 前記表面改質処理が、プラズマ照射、紫外光照射、コロナ放電、エキシマレーザー照射、サンドブラスト処理のいずれかであることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の圧電部品の製造方法。
  18. 前記実装基板にバンプを介してフリップチップボンディング実装された圧電素子と、前記実装基板との間隔が１０μｍ〜５０μｍであることを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  19. 前記実装基板に実装された複数の圧電素子の間隔Ｄと、前記バンプを含む圧電素子の厚みｔとが、Ｄ／ｔ＞２の関係を満たすことを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  20. 圧電部品の高さｄ、前記バンプおよび実装基板との隙間を含む圧電素子の体積Ｖ、前記実装基板上の単位面積当たりの圧電素子数ｎ、前記樹脂フィルムの厚みｔ１、前記実装基板の平均厚み（基板断面積／長さ）ｔ２が、０．８＜ｄ／（ｎＶ＋ｔ１＋ｔ２）＜１．１の関係を満たすことを特徴とする、請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  21. 前記樹脂フィルムの体積抵抗率が１０10Ω・ｍ以下であることを特徴とする、請求項１ないし２０のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  22. 前記実装工程の後に、圧電素子の裏面に導電層を形成する裏面導電層形成工程を備えることを特徴とする、請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  23. 前記硬化工程の後に、硬化した樹脂フィルム上に導電層を形成する表面導電層成工程を備えることを特徴とする、請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  24. 前記圧電素子は、圧電基板の表面に、少なくとも１つのくし型電極部を有する弾性表面波素子であることを特徴とする、請求項１ないし２３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  25. 前記圧電素子は、開口部若しくは凹部を有する基板と、該開口部若しくは凹部上に形成されている少なくとも１層以上の圧電薄膜の上下面を少なくとも一対の上部電極および下部電極を対向させて挟む構造の振動部とを有する圧電薄膜素子であることを特徴とする、請求項１ないし２３のいずれか１項に記載の圧電部品の製造方法。
  26. 請求項１ないし２５のいずれか１項に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする、圧電部品。
  27. 基板の表面に振動部を有する圧電素子と、
    外部端子を有し、かつ、前記圧電素子が前記振動部の形成された面を対向させた状態でバンプを介してフリップチップボンディング実装される実装基板と、
    前記実装基板に実装された圧電素子を封止する樹脂とを有し、
    前記樹脂の体積抵抗率が、１０10Ω・ｍ以下であることを特徴とする、圧電部品。
  28. 基板の表面に振動部を有する圧電素子と、
    外部端子を有し、かつ、前記圧電素子が前記振動部の形成された面を対向させた状態でバンプを介してフリップチップボンディング実装される実装基板と、
    前記実装基板に実装された圧電素子を封止する樹脂とを有し、
    前記圧電素子の裏面には、裏面導電層を備えていることを特徴とする、圧電部品。
  29. 基板の表面に振動部を有する圧電素子と、
    外部端子とを有し、かつ、前記圧電素子が前記振動部の形成された面を対向させた状態でバンプを介してフリップチップボンディング実装される実装基板と、
    前記実装基板に実装された圧電素子を封止する樹脂とを有し、
    前記樹脂上に表面導電層が形成されていることを特徴とする、圧電部品。
  30. 前記裏面導電層もしくは表面導電層の少なくとも一方の面積抵抗率が１０10Ω・□以下であることを特徴とする、請求項２８または２９に記載の圧電部品。
  31. 前記樹脂の体積抵抗率が１０10Ω・ｍ以下であることを特徴とする、請求項２８ないし３０のいずれか１項に記載の圧電部品。
  32. 前記裏面導電層もしくは表面導電層が、前記実装基板の外部端子のアース端子に接続されていることを特徴とする、請求項２８ないし３１のいずれか１項に記載の圧電部品。

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