JP2005197595A - Electronic component device, electronic component, and communication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、小型化できると共に、歩留りや特性の経時的安定性に優れた弾性表面波装置といった電子部品素子、それをパッケージに収納して用いた電子部品、及びそれを備えた通信機に関するものである。 The present invention relates to an electronic component element such as a surface acoustic wave device that can be miniaturized and has excellent yield and stability over time, an electronic component using the device in a package, and a communication device including the electronic component element It is.
従来、携帯電話などの小型の通信機では、数十MHz〜数GHzの範囲内を通過帯域周波数とするバンドパスフィルタが電子部品として多く用いられている。上記バンドパスフィルタの一例としては、小型化が可能な弾性表面波(以下、SAWと記す)デバイスが挙げられる。SAWデバイスは、圧電基板上に複数のくし型電極部をフィルタ機能が発揮されるようにそれぞれ組み合わせて有するSAW素子をパッケージ内に収納したものである。 Conventionally, in a small communication device such as a mobile phone, a band pass filter having a pass band frequency in the range of several tens of MHz to several GHz is often used as an electronic component. As an example of the band-pass filter, a surface acoustic wave (hereinafter referred to as SAW) device that can be miniaturized can be cited. The SAW device is a device in which a SAW element having a plurality of comb-shaped electrode portions combined on a piezoelectric substrate so as to exhibit a filter function is housed in a package.
上記くし型電極部は、相互に間挿して交叉する各くし状電極を有する電気信号−表面波結合変換器(Inter Digital Transducer、以下IDTと記す)である。上記各IDTの組み合わせとしては、縦結合共振子型、横結合共振子型、トランスバーサル型、ラダー型、ラティス型等の種類が挙げられる。 The comb electrode section is an electric signal-surface wave transducer (Inter Digital Transducer, hereinafter referred to as IDT) having interdigital electrodes that are interleaved with each other. Examples of combinations of the IDTs include types such as a longitudinally coupled resonator type, a laterally coupled resonator type, a transversal type, a ladder type, and a lattice type.
携帯電話の小型化に伴うSAWデバイスの小型化要求に対応するために、チップ状に形成されたSAW素子のパッケージヘの接続では、従来のようにワイヤボンディング接続ではなく、Auバンプによるバンプ接続が採用されている。 In order to meet the demand for miniaturization of SAW devices due to the miniaturization of mobile phones, the connection of SAW elements formed in a chip shape to a package is not a wire bonding connection as in the prior art, but a bump connection using Au bumps. It has been adopted.
このAuバンプは、チップ状のSAW素子の圧電基板面に形成された電極パッド上に対し、Auワイヤの先端部に形成されたボールを超音波の印加により圧着し、その後、ボールの基端部分からAuワイヤを切断して、形成されている。 The Au bump is formed by crimping a ball formed at the tip of the Au wire to the electrode pad formed on the piezoelectric substrate surface of the chip-like SAW element by applying ultrasonic waves, and then the base end portion of the ball The Au wire is cut from the wire.
Auバンプが形成される電極パッドの層構造に関する先行技術としては、特許文献1が挙げられる。特許文献1には、電極パッドの層構成として、素子基板側から、Alより形成される下層電極と、中間電極(NiCr層と、Al層と、Ti層とからなる)と、Alより形成される上層電極とを有するものが開示されている。
この電極パッドを上記層構成にて形成する理由は、熱衝撃や落下衝撃によりSAWデバイスの圧電基板にクラックや割れが発生する問題があり、上記層構成の下部電極及び上部電極と中間電極の材質、さらに中間電極の厚みを適正な値にすることによって、上記クラックや割れの発生を防止できるからである。ここで、下部電極は、IDTと同時形成する必要があるため、その厚みを自由に変更できないものである。
しかしながら、上記のようなSAWデバイスに対して、熱衝撃、或いは落下衝撃を加えると、SAWデバイスといった電子部品におけるAlの電極パッド層とAuバンプとの接合部分にて接合破壊が生じる場合があるという不具合が発生している。 However, when a thermal shock or a drop impact is applied to the SAW device as described above, there is a case where a joint failure may occur at a joint portion between an Al electrode pad layer and an Au bump in an electronic component such as a SAW device. A problem has occurred.
本発明の目的は、小型化できるバンプボンディングを用いると共に、歩留りや経時的な特性の安定性を向上できるSAW素子といった電子部品素子、電子部品及び通信機を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electronic component element such as a SAW element, an electronic component, and a communication device that can use bump bonding that can be miniaturized and can improve the yield and stability of characteristics over time.
本発明者らは、上記不具合について鋭意検討したところ、接合破壊の発生は、接合の拡散径(Auバンプ下で、AuAl系合金が形成されている円形の部分の直径)が小さく接合面積が不十分であることに起因することを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors diligently studied the above-mentioned problems. As a result, the occurrence of joint failure is caused by a small joint diffusion diameter (a diameter of a circular portion where the AuAl-based alloy is formed under the Au bump) and a small joint area. The inventors have found that this is sufficient, and have completed the present invention.
本発明の電子部品素子は、以上の課題を解決するために、基板と、前記基板上に形成された電子機能部と、前記電子機能部に接続された電極パッドと、前記電極パッド上に形成されたAuバンプとを有し、前記電極パッドにおける、Auバンプと当接する最上層が3軸配向Al膜からなっていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an electronic component element according to the present invention is formed on a substrate, an electronic function unit formed on the substrate, an electrode pad connected to the electronic function unit, and the electrode pad. The uppermost layer in contact with the Au bump in the electrode pad is made of a triaxially oriented Al film.
上記構成によれば、Auバンプと当接する最上層を3軸配向Al膜としたので、上記最上層の層硬度を小さくでき、Auバンプと3軸配向Al膜からなる最上層との接合部分での接合の拡散径(Auバンプ下で、AuAl系合金が形成されている円形の部分の直径)を、従来と比べて大きくすることができる。 According to the above configuration, since the uppermost layer in contact with the Au bump is a triaxially oriented Al film, the layer hardness of the uppermost layer can be reduced, and at the joint portion between the Au bump and the uppermost layer made of the triaxially oriented Al film. The diffusion diameter of the bonding (the diameter of the circular portion where the AuAl-based alloy is formed under the Au bump) can be made larger than in the past.
これにより、上記構成は、接合面積の増大化によって、上記接合強度を向上でき、耐熱衝撃性や、耐落下衝撃性を改善でき、製造時の歩留りや、経時的な特性安定性を向上させることが可能となる。 As a result, the above structure can improve the bonding strength by increasing the bonding area, improve the thermal shock resistance and the drop impact resistance, and improve the yield during manufacturing and the stability of characteristics over time. Is possible.
上記電子部品素子では、前記電極パッドは、最上層の下層に拡散バリア層が設けられていることが好ましい。上記電子部品素子においては、前記電極パッドは、さらに、基板と拡散バリア層との間に、基板側から、下層電極層と、接着層と、応力緩和層とを有していることが望ましい。 In the electronic component element, it is preferable that a diffusion barrier layer is provided in the lowermost layer of the electrode pad. In the electronic component element, the electrode pad preferably further includes a lower electrode layer, an adhesive layer, and a stress relaxation layer from the substrate side between the substrate and the diffusion barrier layer.
上記電子部品素子では、前記拡散バリア層は、Tiからなっていてもよい。上記電子部品素子においては、前記拡散バリア層の層厚が60nm以上であることが好ましい。上記構成によれば、拡散バリア層の層厚を60nm以上に設定することで、拡散バリア層上での3軸配向Al膜の形成を確実化できる。 In the electronic component element, the diffusion barrier layer may be made of Ti. In the electronic component element, it is preferable that the diffusion barrier layer has a thickness of 60 nm or more. According to the above configuration, the formation of the triaxially oriented Al film on the diffusion barrier layer can be ensured by setting the thickness of the diffusion barrier layer to 60 nm or more.
上記電子部品素子においては、前記基板は、圧電基板であり、前記電子機能部は、該圧電基板上に形成されたくし型電極部であってもよい。 In the electronic component element, the substrate may be a piezoelectric substrate, and the electronic function unit may be a comb-shaped electrode unit formed on the piezoelectric substrate.
本発明の電子部品は、前記課題を解決するために、上記の何れかに記載の電子部品素子と、前記Auバンプに対応した位置に外部電極が形成されたパッケージとを有していることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an electronic component according to the present invention includes any one of the electronic component elements described above and a package in which an external electrode is formed at a position corresponding to the Au bump. It is a feature.
上記構成によれば、該電極パッド及び外部電極を互いに接続するAuバンプを設けたことで、基板の表面に対向した面積内に外部電極を形成できるから、外部電極を基板の表面に対向した面積外に設ける必要がある従来のワイヤボンディングによる電子部品と比べて、小型化が可能となる。 According to the above configuration, by providing the Au bump that connects the electrode pad and the external electrode to each other, the external electrode can be formed within the area facing the surface of the substrate. As compared with the conventional electronic parts by wire bonding that need to be provided outside, the size can be reduced.
また、上記構成は、本発明に係る電子部品素子を有しているので、前述したように、接合面積の増大化によって、上記接合強度を向上でき、耐熱衝撃性や、耐落下衝撃性を改善できて、製造時の歩留りや、経時的な特性安定性を向上させることが可能となる。 In addition, since the above configuration includes the electronic component element according to the present invention, as described above, the bonding strength can be improved by increasing the bonding area, and the thermal shock resistance and the drop impact resistance can be improved. Thus, it is possible to improve the yield during manufacturing and the stability of characteristics over time.
本発明の通信機は、前記課題を解決するために、上記の何れかに記載の電子部品素子、又は上記電子部品を備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, a communication device according to the present invention includes any one of the electronic component elements described above or the electronic component.
上記構成によれば、上記の何れかに記載の電子部品素子、又は上記電子部品を備えたことにより、小型化を図ることができると共に、耐熱衝撃性や、耐落下衝撃性を改善できて、製造時の歩留りや、経時的な特性安定性を向上させることが可能となる。 According to the above configuration, by providing the electronic component element according to any of the above, or the electronic component, it is possible to reduce the size and improve the thermal shock resistance and the drop impact resistance, It becomes possible to improve the yield at the time of manufacture and the stability of characteristics over time.
本発明の電子部品素子は、以上のように、基板と、前記基板上に形成された電子機能部と、前記電子機能部に接続された電極パッドと、前記電極パッド上に形成されたAuバンプとを有し、前記電極パッドにおける、Auバンプと当接する最上層が3軸配向Al膜からなっている構成である。 As described above, the electronic component element according to the present invention includes a substrate, an electronic function unit formed on the substrate, an electrode pad connected to the electronic function unit, and an Au bump formed on the electrode pad. The uppermost layer in contact with the Au bump in the electrode pad is composed of a triaxially oriented Al film.
それゆえ、上記構成は、Auバンプと当接する最上層を3軸配向Al膜としたので、上記最上層の層硬度を小さくでき、Auバンプと3軸配向Al膜からなる最上層との接合部分での接合の拡散径を従来と比べて大きくすることができる。 Therefore, in the above configuration, since the uppermost layer in contact with the Au bump is a triaxially oriented Al film, the layer hardness of the uppermost layer can be reduced, and the junction between the Au bump and the uppermost layer made of the triaxially oriented Al film. It is possible to increase the diffusion diameter of bonding at the conventional level.
これにより、上記構成は、接合面積の増大化によって、上記接合強度を向上でき、耐熱衝撃性や、耐落下衝撃性を改善できて、製造時の歩留りや、経時的な特性安定性を向上させることが可能となるという効果を奏する。 As a result, the above configuration can improve the bonding strength by increasing the bonding area, improve the thermal shock resistance and the drop impact resistance, and improve the yield at the time of manufacture and the characteristic stability over time. There is an effect that it becomes possible.
本発明の実施の各形態について図1ないし図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。 Each embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本発明の電子部品素子としてのSAW素子においては、図2に示すように、圧電基板1の表面上に、複数、例えば2個の各IDT(電子機能部)2、2がそれぞれ形成されている。各IDT2は、圧電基板1の表面上にてSAWの振動を入力された電気信号により発生させ、伝搬してくるSAWを検出して電気信号に変換して出力してフィルタ機能を発揮するものである。本実施の形態では、説明や図面作成上の都合により、圧電基板1上に2個の各IDT2を形成した例を挙げたが、特に上記の数に限定されるものではない。圧電基板1としては、LiTaO3、LiNbO3、又は水晶などの圧電基板が挙げられる
また、圧電基板1上には、図1に示すように、外部である配線基板(図示せず)との電気的導通及び機械的な接続を図るための複数の各電極パッド3と、各IDT2と各電極パッド3とをそれぞれ接続する引き回しの各配線パターン4とが形成されている。
In the SAW element as the electronic component element of the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of, for example, two IDTs (electronic function units) 2, 2 are formed on the surface of the
各IDT2、各電極パッド3の最下層である第一層3a及び各配線パターン4は、アルミニウム(Al)とチタン(Ti)とを主とする多層構造配線により、真空蒸着法、スパッタリング法あるいはメッキ法によって形成されている。本実施の形態では、上記多層構造配線として、圧電基板1側にTi層を配し、そのTi層上にAl層を配したものを用いた。このような多層構造配線により、配線抵抗を低減できる。上記多層構造配線の第一層3aの厚さは、Ti層とAl層との合計で400nm程度に設定されている。上記Ti層の厚さは上記合計の1割程度に設定されていればよい。
Each
上記電極パッド3は、第一層3a上に、接着層(コンタクトメタル)3b、応力緩和層3c、拡散バリア層3d及び接合性改善層3eが、この順にて積層されて形成されている。接着層3b、応力緩和層3c、拡散バリア層3d及び接合性改善層3eの形成は、真空蒸着法、スパッタリング法あるいはメッキ法が用いられている。
The
接着層3bは、Alからなる第一層3aと、第一層3aとは別体にて形成されるAlからなる応力緩和層3cとの接合性向上を目的としたものであり、接合上有害な相を生成しない元素である、Ni、Cr、及びTiからなる群から選択された少なくとも一つであればよいが、本実施の形態では、NiCr合金が用いられている。
The
応力緩和層3cは、電気伝導性を有し、応力緩和層3cに当接する上下の各層より硬度が小さいものであればよいが、本実施の形態においては、他層にAlを用いており、その製造装置を兼用できる製造の容易さにより、Alからなっている。
The
拡散バリア層3dは、後述するAuバンプ5のAu成分が下層の接着層3bに拡散することを防止して接合強度を維持するためのものであればよいが、本実施の形態では、Tiからなっている。また、Tiが拡散バリア層3dとして機能することでAuAlNiCrという脆い合金の形成を抑制できることにより、接合信頼性をさらに向上できる。さらに、拡散バリア層3dは、その上のAl層である接合性改善層3eの配向性を制御、つまり向上させるための配向性制御層としての機能も備えている。
The
接合性改善層3eは、3軸配向膜(エピタキシャルAl層、単結晶Al層とも呼ばれる)となるように配向性が、上記拡散バリア層3dにより制御されたAl層である。Auバンプ5に当接する接合性改善層3eを3軸配向膜とすることで、接合性改善層3eの膜硬度を小さくできて後述するように接合性改善層3eとAuバンプ5との間での接合性を改善できる。
The
なお、接合性改善層3eを3軸配向膜とする他の手段としては、接合性改善層3eのAl層の成膜時における真空度を10-4Pa以下にすることが挙げられる。さらに、他の手段としては、接合性改善層3eのAl層の成膜レートを2.0nm/秒以上に大きくすることが挙げられる。
In addition, as another means for using the
このようなSAW素子においては、各電極パッド3を用いたフリップチップボンディングによりパッケージや通信機の配線基板に取り付けられて使用されるため、各電極パッド3上にAuバンプ5がそれぞれボールボンディング法により形成されている。Auバンプ5の素材は、Au単独、又はAuを主成分(Auが50モル%以上)とする合金である。
In such a SAW element, since it is used by being attached to a wiring board of a package or a communication device by flip chip bonding using each
以下に、図3に示すように、上記SAW素子を、フリップチップボンディングによりパッケージ6の配線基板6aに取り付けて、SAWデバイスを形成した例について説明する。
Hereinafter, an example in which the SAW element is attached to the
上記パッケージ6は、複数のセラミックまたは樹脂を積層することにより凹部形状(有底箱状)に形成されている。つまり、上記パッケージ6は、略長方形板状の配線基板6aの各周辺からそれぞれ立設された各側壁部6bと、配線基板6aと各側壁部6bとにより形成されるキャビティ部6cを覆って封止するためのキャップ部6dと、各側壁部6bとキャップ部6dとの間を封止する封止部6eとを備えている。
The
キャップ部6dは、Fe−Ni合金やFe等を含む合金からなる金属板または、耐熱性に優れた樹脂からなり、その表面に必要に応じてメッキ処理が施されたものである。封止部6eの素材としては、ろう材やエポキシ樹脂などの封止用樹脂が挙げられる。
The
また、上記パッケージ6には、図4(a)及び図4(b)にも示すように、キャビティ部6cに面した、配線基板6aの底面6f上に、パッケージ内電極パターン6g、6hがそれぞれAl層又はTi下地層/Al層により形成されている。パッケージ内電極パターン6gは、入出力用パッドであり、パッケージ内電極パターン6hは、アース用パッドである。また、本実施の形態では、パッケージ内電極パターン6g、6hは、SAW素子に対して、外部電極として機能するものである。
In addition, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
その上、パッケージ6においては、配線基板6aの外表面6iにさらに外部との電気的な接続のための電極端子6jが複数形成されている。各電極端子6jは、電極用金属、例えばAl、Au、Ag、Cu、又はそれらの合金や積層構造体からなり、また、パッケージ内電極パターン6g、6hとそれぞれ配線基板6a内の図示しない配線により電気的に接続されている。
In addition, in the
次に、Auバンプ5を各電極パッド3上にそれぞれ取り付けたこのようなSAW装置を、上記パッケージ6に実装する方法を説明する。まず、図3及び図4に示すように、各電極パッド3に対応した位置に形成されているパッケージ内電極パターン6g、6hを備えたパッケージ6に対し、Auバンプ5を介してSAW装置を載置する。このとき、上記SAW装置は、その各IDT2の形成面がパッケージ内電極パターン6g、6h、つまり配線基板6aの底面6fに面していることになる。
Next, a method of mounting such a SAW device in which the Au bumps 5 are respectively attached to the
続いて、上記SAW素子に対し、押圧力、熱及び超音波の少なくとの一つを印加する。これにより、図5に示すように、Auバンプ5の一部と接合性改善層3eの一部とが互いに融着して、Au−Al拡散層5a、5bを形成する。Au−Al拡散層5aは、主にAu4Alからなっている。Au−Al拡散層5bは、Au5Al2からなっている。このようなAu−Al拡散層5a、5bの形成によって、上記SAW装置は、Auバンプ5により電気的かつ機械的に接続されてパッケージ6内に実装される。
Subsequently, at least one of pressing force, heat and ultrasonic waves is applied to the SAW element. As a result, as shown in FIG. 5, a part of the
その後、上記パッケージ6に対し、キャビティ部6c内を封止するように、封止部6eによりキャップ部6dが取り付けられて電子部品としてのSAWデバイスが得られる。
Thereafter, a
このようなSAW素子やSAWデバイスにおいて、電極パッド3の最上層である接合性改善層3eを3軸配向膜とすることの効果についてX線回折法(XRD)に基づき調べた。すなわち、接合性改善層3eのAl(111)におけるX線回折線(ロッキングカーブ)の半値幅と、膜硬度を示す塑性変形量との関係を調べた。上記塑性変形量は、ダイヤモンド圧子(針)を膜に押し当て、膜に残った圧子の痕(塑性変形量)を計測するSPM硬度測定法を用いた。その結果を図6に示した。
In such a SAW element or SAW device, the effect of using the
図6の結果は、調べた各接合性改善層3eがいずれも3軸配向膜を示すデータとなっており、本発明の範囲内であるが、半値幅が2°以下であればより好ましいことを示しており、配向性が良いほど、膜硬度が小さくなって接合性が良いことを示している。
The results in FIG. 6 are data indicating that each of the
なお、拡散バリア層のTiの厚さが、10nm〜50nmの場合、後述するように、1軸配向となり、その場合の半値幅は2°〜4°、塑性変形量は10nm〜18nmと膜硬度が3軸配向の場合より大きいことがわかった。 When the Ti thickness of the diffusion barrier layer is 10 nm to 50 nm, as will be described later, it becomes uniaxial orientation, in which case the full width at half maximum is 2 ° to 4 °, and the plastic deformation amount is 10 nm to 18 nm. Was found to be greater than in the case of triaxial orientation.
次に、拡散バリア層のTiの厚さを、200nm、100nm、60nm、50nm、0と、種々変化させ、その上に接合性改善層3eであるAl層を形成して、そのAl層のXRDによるAl(200)極点を調べた。それらの結果を図7ないし図11にそれぞれ示した。図7はTiの厚さが200nmの場合、図8はTiの厚さが100nmの場合、図9はTiの厚さが60nmの場合、図10はTiの厚さが50nmの場合、図11はTiの厚さが0つまり、NiCr層である接着層3b上にAl層を形成した場合を示す。
Next, the thickness of Ti of the diffusion barrier layer is variously changed to 200 nm, 100 nm, 60 nm, 50 nm, and 0, and an Al layer as the
これらの結果から、拡散バリア層3dのTi層の厚さが200nm、100nm、60nmでは、その上に形成したAl層が3軸配向していることを示す6回対称パターン(配向性が良いほどクリアな図形が得られる)がそれぞれ得られることがわかる(図7ないし図9参照)。また、Ti層の厚さが50nmにおいては、その上に形成したAl層が1軸配向していることを示すリング状の図形を示す結果が得られていることがわかる(図10参照)。さらに、Ti層の厚さゼロでは、無配向を示していることがわかる(図11参照)。また、上記結果から、拡散バリア層3dのTi層の層厚を60nm以上とすることが好ましいことがわかる。
From these results, when the thickness of the Ti layer of the
ところで、特許文献1の第44段落に、第2実施例として、素子基板側から、厚さ100〜400nm程度のAlから成る下部電極と、中間電極(厚さ50nmのNiCr層と、厚さ1μmのAl層と、厚さ50nmのTi層から成る)と、1μm程度のAlからなる上部電極を有する、層構成が示されている。
By the way, in the 44th paragraph of
この特許文献1に対して、本発明は、電極パッド3の最上層である接合性改善層3eのAl層を3軸配向膜に設定することにより相違している。3軸配向のAl層は膜硬度が小さくなるので、Auバンプ5と電極パッド3の接合性改善層3eであるAl層との拡散径を広くでき、耐熱衝撃性や耐落下衝撃性を改善することが可能となる。
The present invention is different from
そこで、本発明に係るSAW素子と、従来例(特許文献1)とについて、それぞれ、例えば、2.5×3.0×0.65mmnパッケージのデュアルSAWフィルタを下記の検体個数ずつ作製し、それらの耐落下衝撃性、耐熱衝撃性を試験して、比較した。 Therefore, for the SAW element according to the present invention and the conventional example (Patent Document 1), for example, dual SAW filters of 2.5 × 3.0 × 0.65 mmn package are prepared for each of the following specimens, respectively. The drop impact resistance and thermal shock resistance were tested and compared.
まず、それらの試験方法は、封止熱最高到達温度340℃、落下1.0m×30回、リフロー260℃×5回に対して、接合異常の発生率(異常発生個数/検体個数)は、本発明のSAW素子の拡散バリア層3dとしてのTi層の厚さ100nmでは、0/1187個、従来例のTi層の厚さ50nmでは、1個/1195個となっていた。よって、本発明は、異常の発生が抑制されて、耐落下衝撃性、耐熱衝撃性に優れていることがわかる。
First, those test methods are as follows. The maximum rate of sealing heat reaching 340 ° C., dropping 1.0 m × 30 times, reflow 260 ° C. × 5 times, When the thickness of the Ti layer as the
また、本発明においては、封止工程における最高到達温度340℃、落下1.0m×115回、リフロー260℃×15回でも問題ないことを確認しており(0/1189個)、耐落下衝撃性、耐熱衝撃性に優れていることがわかる。 Further, in the present invention, it has been confirmed that there is no problem even when the maximum temperature reached 340 ° C. in the sealing process, dropping 1.0 m × 115 times, and reflowing 260 ° C. × 15 times (0/1189 pieces). It can be seen that it has excellent heat resistance and thermal shock resistance.
また、上記試験に使用した本発明のSAW素子の電極パッド3における層構成の各層の厚みは、基板側から、Alが387nm、NiCrが200nm、Alが100nm、Tiが100nm、Alが840nmである。従来例の電極パッドにおける層構成の各層の厚みは、基板側から、Alが387nm,NiCrが200nm、Alが100nm、Tiが50nm、Alが840nmである。
Moreover, the thickness of each layer of the layer structure in the
言い換えると、従来例における落下衝撃及び熱衝撃によるAuバンプとAlパッド層接合の破壊モードは、AuバンプとAlパッド層接合層のはがれである。この原因は、上層Al層が硬いためAuAl拡散径が小さくなったためである。このはがれの不都合は、本発明の接合性改善層3eであるAl層を3軸配向Al膜とすると、上記の各結果から上記Al層が塑性変形されやすいことにより、抑制されることがわかる。
In other words, the destruction mode of the bonding between the Au bump and the Al pad layer due to the drop impact and the thermal shock in the conventional example is peeling of the Au bump and the Al pad layer bonding layer. This is because the upper Al layer is hard and the AuAl diffusion diameter is reduced. This inconvenience of peeling is suppressed when the Al layer which is the
次に、上記実施の形態に記載のSAW素子又はSAWデバイスを用いた通信機について図12に基づき説明する。上記通信機100は、受信を行うレシーバ側(Rx側)として、アンテナ101、アンテナ共用部/RFTopフィルタ102、アンプ103、Rx段間フィルタ104、ミキサ105、1stIFフィルタ106、ミキサ107、2ndIFフィルタ108、1st+2ndローカルシンセサイザ111、TCXO(temperature compensated crystal oscillator(温度補償型水晶発振器))112、デバイダ113、ローカルフィルタ114を備えて構成されている。
Next, a communication device using the SAW element or the SAW device described in the above embodiment will be described with reference to FIG. The
Rx段間フィルタ104からミキサ105へは、図12に二本線で示したように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送信することが好ましい。
It is preferable to transmit from the Rx
また、上記通信機100は、送信を行うトランスミッタ側(Tx側)として、上記アンテナ101および上記アンテナ共用部/RFTopフィルタ102を共用するとともに、TxIFフィルタ121、ミキサ122、Tx段間フィルタ123、アンプ124、カプラ125、アイソレータ126、APC(automatic power control(自動出力制御))127を備えて構成されている。
The
そして、上記のRx段間フィルタ104、1stIFフィルタ106、TxIFフィルタ121、Tx段間フィルタ123には、上述した本実施の形態に記載のSAW素子又はSAWデバイスが好適に利用できる。
As the Rx
本発明にかかるSAW素子又はSAWデバイスは、小型化できると共に、歩留りや経時的な電気特性の安定性を改善できるという優れた特性を有するものである。よって、上記SAW素子又はSAWデバイスを有する本発明の通信機は、小型化でき、かつ、低コスト化や経時的な安定性を向上できるものとなっている。 The SAW element or SAW device according to the present invention has excellent characteristics that it can be miniaturized and can improve yield and stability of electrical characteristics over time. Therefore, the communication device of the present invention having the SAW element or SAW device can be reduced in size, and can be reduced in cost and stability over time.
なお、上記実施の形態では電子部品素子として、SAW素子を用いた例を挙げたが、Auバンプ5によるボンディングを用いるものであれば、本発明を適用でき、例えば半導体素子(電子機能部)である集積回路(LSI)をパッケージしたQFP(Quad Flat Pack-type)にも本発明を適用できる。 In the above-described embodiment, an example in which a SAW element is used as an electronic component element has been described. However, the present invention can be applied as long as bonding using Au bumps 5 is used. For example, in a semiconductor element (electronic function unit) The present invention can also be applied to a QFP (Quad Flat Pack-type) packaged with an integrated circuit (LSI).
また、上記実施の形態に記載のSAW素子やSAWデバイスでは、Auバンプ5を電極パッド3上に、まず形成した例を挙げたが、SAW素子に対する外部電極となるパッケージ内電極パターン6g、6h側にAuバンプ5をまず設けてもよい。
In the SAW element and the SAW device described in the above embodiment, the
本発明の電子部品素子、電子部品、及び通信機は、小型化を図りながら、歩留りや電気特性の経時的な安定性に優れるから、携帯電話などの通信分野に好適に利用できる。 The electronic component element, the electronic component, and the communication device of the present invention are excellent in the yield and the stability over time of the electrical characteristics while being reduced in size, and thus can be suitably used in the communication field such as a mobile phone.
1:圧電基板(基板)
2:IDT(電子機能部)
3:電極パッド
3e:接合性改善層(3軸配向Al膜)
5:Auバンプ
1: Piezoelectric substrate (substrate)
2: IDT (Electronic Function Unit)
3:
5: Au bump
Claims (8)
前記基板上に形成された電子機能部と、
前記電子機能部に接続された電極パッドと、
前記電極パッド上に形成されたAuバンプとを有し、
前記電極パッドにおける、Auバンプと当接する最上層が、3軸配向Al膜からなっていることを特徴とする電子部品素子。 A substrate,
An electronic function unit formed on the substrate;
An electrode pad connected to the electronic function unit;
An Au bump formed on the electrode pad,
An electronic component element, wherein an uppermost layer in contact with the Au bump in the electrode pad is made of a triaxially oriented Al film.
前記Auバンプに対応した位置に外部電極が形成されたパッケージとを有していることを特徴とする電子部品。 The electronic component element according to any one of claims 1 to 6,
An electronic component comprising: a package having an external electrode formed at a position corresponding to the Au bump.
A communication device comprising the electronic component element according to any one of claims 1 to 6 or the electronic component according to claim 7.
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