JP3439928B2 - Surface acoustic wave device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば弾性表面波
フィルタや弾性表面波共振子等の弾性表面波素子を端子
電極を形成した容器体に収容して成る弾性表面波装置に
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 in which a surface acoustic wave element such as a surface acoustic wave filter or a surface acoustic wave resonator is housed in a container body having terminal electrodes.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、弾性表面波装置は、テレビやビデ
オの映像信号のフィルタ、通信機器のバンドパスフィル
タ、及び各種電子機器の高周波発振回路の共振子等とし
て用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, surface acoustic wave devices have been used as filters for video signals of televisions and videos, bandpass filters for communication equipment, and resonators for high-frequency oscillation circuits of various electronic equipment.
【0003】このような弾性表面波装置は、例えば、表
面実装可能なように端子電極が形成された容器体に弾性
表面波素子が収容された、いわゆる表面実装型の弾性表
面波装置として構成されている。Such a surface acoustic wave device is constructed, for example, as a so-called surface mounting type surface acoustic wave device in which a surface acoustic wave element is housed in a container body in which terminal electrodes are formed so as to be surface mountable. ing.
【0004】ここで容器は、例えば、素子収容キャビテ
ィー及び端子電極が形成された一方の基体と、平板状又
は筺体状の他方の基体とから成り、その両者はシーム溶
接などにより封止されて構成されていた。Here, the container is composed of, for example, one base body in which the element accommodating cavity and the terminal electrode are formed, and the other base body in the form of a flat plate or a case, both of which are sealed by seam welding or the like. Was configured.
【0005】また、弾性表面波素子は、チタン酸ジルコ
ン酸鉛などの圧電性セラミック基板や水晶、タンタル酸
リチウム、ニオブ酸リチウム、四ほう酸リチウムなどの
圧電性単結晶基板等の圧電基板上に、弾性表面波の励振
・受振・反射などを行うための所定形状の電極が形成さ
れていた。なお、この電極には、外部との電気的接続を
行うためにワイヤーボンディングパッドも含まれる。Further, the surface acoustic wave device has a piezoelectric ceramic substrate such as lead zirconate titanate or a piezoelectric single crystal substrate such as quartz, lithium tantalate, lithium niobate or lithium tetraborate. An electrode having a predetermined shape for exciting, receiving, and reflecting the surface acoustic wave is formed. Note that this electrode also includes a wire bonding pad for making an electrical connection with the outside.
【0006】具体的には、圧電材料ウェハーの一方主面
の鏡面加工を行い、薄膜技法によって電極となる導体膜
を形成し、フォトリソグラフィー技法で所定形状の電極
を形成し、弾性表面波素子の形状に切断して形成され
る。Specifically, one surface of the piezoelectric material wafer is mirror-finished, a conductor film serving as an electrode is formed by a thin film technique, and an electrode having a predetermined shape is formed by a photolithography technique. It is formed by cutting into a shape.
【0007】このような弾性表面波素子は、一方の基体
のキャビティー内に接着剤を介して平面的に載置・接合
され、基体の端子電極と圧電基板上の電極のワイヤーボ
ンディングパッドとが、ワイヤーボンディング細線によ
って電気的に接続される。Such a surface acoustic wave element is planarly placed and bonded in the cavity of one of the bases via an adhesive, and the terminal electrodes of the base and the wire bonding pads of the electrodes on the piezoelectric substrate are separated from each other. , Electrically connected by a wire bonding thin wire.
【0008】その後、弾性表面波素子を被うように、一
方の基体上に他方の基体を被覆するとともに、一方基体
と他方基体の接合面にシーム溶接を施していた。After that, one substrate was covered with the other substrate so as to cover the surface acoustic wave element, and seam welding was performed on the joint surface between the one substrate and the other substrate.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の表面実
装型の弾性表面波装置においては、一方の基体の端子電
極と弾性表面波素子との電気的な接続にワイヤーボンデ
ィング細線を用いていたために、一方の基体と他方の基
体との接合によって形成される容器の内部空間を充分に
大きくする必要があり、このため、圧電基板上に励振電
極等を広い領域に設ける場合には、弾性表面波素子(又
は圧電基板)の形状に比較して容器体の形状が非常に大
きくなることがある。However, in the above-mentioned surface mount type surface acoustic wave device, since the wire bonding thin wire is used for the electrical connection between the terminal electrode of one of the substrates and the surface acoustic wave element. However, it is necessary to sufficiently increase the internal space of the container formed by joining one substrate and the other substrate. For this reason, when providing the excitation electrodes and the like on the piezoelectric substrate in a wide area, the surface acoustic wave The shape of the container body may become very large as compared with the shape of the element (or the piezoelectric substrate).
【0010】さらに、弾性表面波素子が一方の基体に平
面的に載置・接合されるため、一方の基体、すなわち、
容器体の平面的な面積が増加してしまい、表面実装型電
子部品としては、プリント配線基板上での実装占有面積
が増大してしまうことになる。Further, since the surface acoustic wave element is placed and joined on one of the substrates in a plane, one of the substrates, that is,
The planar area of the container body increases, and as a surface-mounting electronic component, the mounting area on the printed wiring board increases.
【0011】さらに、一方の基体に形成したキャビティ
ーは、素子の収容位置の安定と、ワイヤーボンディング
細線の長さを短くするために形成されるが、このキャビ
ティーの形成によって、基体の構造が複雑となり、同時
に、基体に形成する端子電極の構造が複雑となることが
あった。Further, the cavity formed in one of the bases is formed in order to stabilize the accommodation position of the element and to shorten the length of the wire bonding fine wire. The formation of this cavity forms the structure of the base. At the same time, the structure of the terminal electrode formed on the substrate may be complicated.
【0012】また、最近では移動体通信機器であるセル
ラー電話やデジタルコードレス電話等において、特に日
本,アメリカ,ヨーロッパの各国で種々のシステムが用
いられているが、例えば2種類のシステム、すなわち、
中心周波数や通過帯域幅が互いに異なる2種類のシステ
ムに対応できる併用機の開発が活発になってきており、
2種類のフィルタ特性を有する表面弾性波フィルタを備
えた、いわゆるデュアルモードフィルタが不可欠となっ
てきている。Recently, various systems have been used in mobile telephones such as cellular telephones and digital cordless telephones, especially in Japan, the United States, and Europe. For example, two types of systems, namely,
The development of combined machines that can support two types of systems with different center frequencies and pass bandwidths is becoming active.
A so-called dual mode filter including a surface acoustic wave filter having two types of filter characteristics has become indispensable.
【0013】このようなデュアルモードフィルタJ1
は、例えば、図7に示すように、1つの圧電基板51の
一主面上にのみ2個のフィルタ素子52,52を形成し
ているので、それぞれ入出力用の2組のフィルタ電極5
3,53を形成し、図8に示すようなセラミック製など
のパッケージ61に収納・封止していた。ここで、圧電
基板51の裏面側は表裏に入出力端子54,54が設け
られたパッケージ基体55の底面55aに接着剤56で
固定され、2個のフィルタ素子52,52のそれぞれ2
組のフィルタ電極53,53は、パッケージ基体55に
設けられた入出力端子54,54にワイヤーボンディン
グ線59が接続されていた。なお、図中57,58,6
0は、それぞれパッケージ基体55の他にパッケージ6
1を構成する部材であり、57は内側パッケージ側壁、
58は外側パッケージ側壁、60はパッケージ蓋体であ
る。Such a dual mode filter J1
For example, as shown in FIG. 7, since two filter elements 52 and 52 are formed only on one main surface of one piezoelectric substrate 51, two sets of filter electrodes 5 for input and output are provided.
3, 53 are formed and housed and sealed in a package 61 made of ceramic or the like as shown in FIG. Here, the back surface side of the piezoelectric substrate 51 is fixed to the bottom surface 55a of the package base 55 having the input / output terminals 54, 54 on the front and back surfaces with the adhesive 56, and two of the two filter elements 52, 52 are provided.
In the pair of filter electrodes 53, 53, wire bonding wires 59 were connected to the input / output terminals 54, 54 provided on the package base 55. In the figure, 57, 58, 6
0 indicates the package 6 in addition to the package base 55.
1 is a member that constitutes 1, and 57 is an inner package side wall,
Reference numeral 58 is an outer package side wall, and 60 is a package lid.
【0014】しかしながら、このような2種類のフィル
タ素子を圧電基板の同一面上に形成すると、必要な基板
面積が非常に大きくなり、小型な弾性表面波装置を実現
できないという問題があった。However, if such two kinds of filter elements are formed on the same surface of the piezoelectric substrate, the required substrate area becomes very large, and there is a problem that a small surface acoustic wave device cannot be realized.
【0015】また、特に移動体通信機器用電子部品に最
も要求されている低背化が可能で、しかも全体として非
常に小型な弾性表面波装置はこれまで実現されていなか
ったのである。In addition, a surface acoustic wave device, which can be reduced in height, which is most required for electronic parts for mobile communication equipment, and which is extremely small as a whole, has not been realized so far.
【0016】そこで本発明は、上述の諸問題に鑑みて案
出されたものであり、小型な弾性表面波装置を実現する
ことを目的とするが、特に、(1)弾性表面波素子自体
の形状を小型化し、しかも、ワイヤーボンディング細線
を用いなくとも電気的な接続が可能であり、容器自体を
小型化することができる表面実装型等の弾性表面波装置
を提供すること、及び、(2)移動体通信機器用電子部
品等で最も要求されている低背の小型化が可能で、また
機械的強度が強く横方向の衝撃にも堅固で、さらに素子
とパッケージ基体との電気的接続が容易な、信頼性の非
常に優れた弾性表面波装置を提供することを目的とす
る。Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to realize a small surface acoustic wave device. In particular, (1) the surface acoustic wave element itself is used. (EN) Provided is a surface mounting type surface acoustic wave device which has a small size and can be electrically connected without using a wire-bonding thin wire and which can downsize the container itself. ) Low profile, which is most required for electronic components for mobile communication equipment, can be miniaturized, has high mechanical strength, is strong against lateral impact, and provides electrical connection between the element and package base. An object is to provide an easy and highly reliable surface acoustic wave device.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】特に、上記(1)の目的
を達成する第1の弾性表面波装置は、圧電基板の両主面
のそれぞれに励振電極を形成して成る弾性表面波素子
を、内部に空間を有し該空間内から外表面に沿った状態
で端子電極を形成した容器体に収容して成る弾性表面波
装置であって、前記弾性表面波素子は前記容器体の内部
に立設されているとともに、前記圧電基板の両主面のそ
れぞれに形成された弾性表面波素子が前記端子電極に導
電性接着剤で接続され、かつ前記弾性表面波素子どうし
が導電性接着剤で互いに接続されていることを特徴とす
る。In particular, a first surface acoustic wave device for achieving the above object (1) is a surface acoustic wave device having excitation electrodes formed on both main surfaces of a piezoelectric substrate. A surface acoustic wave device having a space inside and being housed in a container body in which terminal electrodes are formed in a state along the outer surface from inside the space, wherein the surface acoustic wave element is inside the container body. The surface acoustic wave elements formed on both main surfaces of the piezoelectric substrate are erected and connected to the terminal electrodes with a conductive adhesive, and the surface acoustic wave elements are electrically conductive with each other. It is characterized in that they are connected to each other.
【0018】また、上記(2)の目的を達成する第2の
弾性表面波装置は、圧電基板の両主面のそれぞれに励振
電極を形成して成る弾性表面波素子を、内部に空間を有
し該空間内から外表面に沿った状態で端子電極を形成し
た容器体に収容して成る弾性表面波装置であって、前記
弾性表面波素子はその一主面に形成された励振電極がフ
リップチップボンディングにより、他主面に形成された
励振電極がワイヤーボンディングにより、前記端子電極
に接続されているとともに、前記フリップチップボンデ
ィングは導電性のバンプの周囲を樹脂から成る接着剤で
包囲されていることを特徴とする。Further, the second surface acoustic wave device for achieving the above-mentioned object (2) has a surface acoustic wave element formed by forming excitation electrodes on both main surfaces of the piezoelectric substrate and having a space inside. In the surface acoustic wave device, the surface acoustic wave device is housed in a container body having terminal electrodes formed in the space along the outer surface thereof, wherein the surface acoustic wave element has an excitation electrode formed on one main surface thereof. The excitation electrode formed on the other main surface by chip bonding is connected to the terminal electrode by wire bonding, and the flip chip bonding is surrounded by an adhesive made of resin around the conductive bump. It is characterized by
【0019】さらに具体的には、圧電基板上に励振電極
であるIDT電極と入出力用電極パッドが形成された弾
性表面波フィルタ素子を、パッケージ(容器体)を構成
する基台であるパッケージ基体と封止部材等から成るパ
ッケージ内に収納、封止してなる弾性表面波フィルタに
おいて、弾性表面波フィルタ素子が圧電基板の両面にそ
れぞれ通過帯域特性の異なるフィルタとして機能する電
極が形成されたものとし、且つ、パッケージの電気端子
との電気的接続を、圧電基板の一方の面に形成された電
極はワイヤーボンディングにより行い、他方の面に形成
された電極はフリップチップボンディングで行なうこと
を特徴とした弾性表面波フィルタとしてもよい。More specifically, the surface of the surface acoustic wave filter element, in which the IDT electrode, which is an exciting electrode, and the input / output electrode pad are formed on the piezoelectric substrate is a package base that is a base for forming a package (container body). A surface acoustic wave filter that is housed and sealed in a package consisting of a sealing member, etc., in which the surface acoustic wave filter element has electrodes that function as filters having different pass band characteristics on both sides of the piezoelectric substrate. In addition, the electrodes formed on one surface of the piezoelectric substrate are electrically connected to the electrical terminals of the package by wire bonding, and the electrodes formed on the other surface are electrically connected by flip chip bonding. It may be a surface acoustic wave filter.
【0020】ここで、圧電基板がニオブ酸リチウム、タ
ンタル酸リチウム、四ほう酸リチウムから成ることによ
って、より特性の優れた弾性表面波フィルタ等の弾性表
面波装置を提供できる。また、フリップチップボンディ
ングされた電極部周囲を接着剤でもって硬化させるとよ
り、いっそう堅固に圧電基板を固定できる。また、弾性
表面波フィルタ素子とパッケージ側壁との間に接着剤を
配置し硬化させることでより高強度な弾性表面波装置を
提供できる。By forming the piezoelectric substrate from lithium niobate, lithium tantalate, or lithium tetraborate, it is possible to provide a surface acoustic wave device such as a surface acoustic wave filter having more excellent characteristics. Further, by hardening the periphery of the flip-chip bonded electrode portion with an adhesive, the piezoelectric substrate can be fixed more firmly. Further, by disposing an adhesive between the surface acoustic wave filter element and the package side wall and curing it, a surface acoustic wave device having higher strength can be provided.
【0021】[0021]
【作用】以上のように、本発明の弾性表面波装置は圧電
基板の両主面を弾性表面波の動作領域として用いてい
る。したがって、1つの圧電基板の両主面の各々に弾性
表面波素子が形成され、それら各々を単独の弾性表面波
素子として動作させたり、通信機器用等においてはデュ
アルモードやマルチモードに適用させたりすることが可
能となる。また、両素子を互いに接続して複合弾性表面
波素子として動作させたりすることができる。As described above, the surface acoustic wave device of the present invention uses both principal surfaces of the piezoelectric substrate as the operating area of the surface acoustic wave. Therefore, a surface acoustic wave element is formed on each of both main surfaces of one piezoelectric substrate, and each of them is operated as a single surface acoustic wave element, or is applied to a dual mode or a multi mode for communication equipment. It becomes possible to do. Further, both elements can be connected to each other to operate as a composite surface acoustic wave element.
【0022】このため、弾性表面波素子の大きさは、従
来のように圧電基板の表面側主面のみを弾性表面波の動
作領1として用いていた弾性表面波素子に比較して、単
純に1/2程度にまで小型化することができる。Therefore, the size of the surface acoustic wave element is simpler than that of the conventional surface acoustic wave element in which only the main surface on the front surface side of the piezoelectric substrate is used as the operation area 1 of the surface acoustic wave as in the prior art. The size can be reduced to about 1/2.
【0023】特に、第1の弾性表面波装置によれば、弾
性表面波素子の圧電基板は、容器体を構成する一方の基
体に、圧電基板の端面を利用して立設されることになる
ため、容器の平面的な面積を小さくすることができ、表
面実装型電子部品としてプリント配線基板上での実装占
有面積を減少させることができる。In particular, according to the first surface acoustic wave device, the piezoelectric substrate of the surface acoustic wave element is erected on one of the bases constituting the container body by utilizing the end surface of the piezoelectric substrate. Therefore, the planar area of the container can be reduced, and the mounting area on the printed wiring board can be reduced as a surface-mounted electronic component.
【0024】また、圧電基板の両主面に形成した電極と
一方の基体の表面の端子電極とを直交状態に近接させる
ことができるため、導電性接着剤の塗布・硬化などによ
って電気的な接続を行うことができる。すなわち、従来
のようにワイヤーボンディング細線を用いた電気的な接
続構造が不要となり、容器の内部空間の形状を実質的に
圧電基板の形状と同等とすることができ、しかも、接続
手段が非常に簡単となる。Further, since the electrodes formed on both main surfaces of the piezoelectric substrate and the terminal electrodes on the surface of one of the substrates can be brought close to each other in an orthogonal state, electrical connection is made by applying and curing a conductive adhesive. It can be performed. That is, an electric connection structure using a wire-bonding thin wire as in the past is not necessary, the shape of the inner space of the container can be made substantially the same as the shape of the piezoelectric substrate, and the connecting means is very It will be easy.
【0025】さらに、一方の基体にキャビティーを形成
する必要がないため、容器体の形状、容器体に形成する
端子電極の構造が簡単になり、上述の接続手段とあいま
って低コストが可能なとなる。Furthermore, since it is not necessary to form a cavity in one of the substrates, the shape of the container body and the structure of the terminal electrode formed in the container body are simplified, and the cost can be reduced in combination with the above-mentioned connecting means. Becomes
【0026】また、特に第2の弾性表面波装置にれば、
圧電基板の両主面に励振電極を設けるとともに、圧電基
板の一主面を基台の主面に対向させた状態で基台の端子
電極と圧電基板の各励振電極とが接続されているので、
例えば移動体通信機器用電子部品等に要求されている、
低背化が容易に実現できるだけでなく電極設計を容易に
行うことが可能になる。Further, particularly in the case of the second surface acoustic wave device,
Since the excitation electrodes are provided on both main surfaces of the piezoelectric substrate, the terminal electrodes of the base and the respective excitation electrodes of the piezoelectric substrate are connected with one main surface of the piezoelectric substrate facing the main surface of the base. ,
For example, it is required for electronic parts for mobile communication devices,
Not only can the height be reduced, but also the electrode can be designed easily.
【0027】また、特に横方向の衝撃に対して高強度と
させることができるので、信頼性の高い弾性表面波装置
を提供できる。Further, since the strength of the surface acoustic wave device can be increased especially against a lateral impact, a highly reliable surface acoustic wave device can be provided.
【0028】さらに、特に高周波の弾性表面波フィルタ
においては、電気接続部の電気抵抗が損失等の特性に大
きく影響するため、低抵抗での接続が不可欠であるが、
基台の端子電極と圧電基板の一主面上に形成された励振
電極とが導電性のバンプを介在させて接着されることに
より、簡便にかつ低抵抗での接続が可能となり、信頼性
の優れた弾性表面波装置を提供できる。Further, particularly in a high frequency surface acoustic wave filter, since the electric resistance of the electric connection portion greatly affects the characteristics such as loss, it is indispensable to connect with low resistance.
Since the terminal electrode of the base and the excitation electrode formed on the one main surface of the piezoelectric substrate are adhered via the conductive bump, connection can be performed easily and with low resistance, and reliability is improved. An excellent surface acoustic wave device can be provided.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の弾性表面波装置を
図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The surface acoustic wave device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0030】<第1の弾性表面波装置>
図1は表面実装型の弾性表面波装置の外観斜視図であ
り、図2は断面図、図3は、他方の基板を省略した状態
の概略図である。<First Surface Acoustic Wave Device> FIG. 1 is an external perspective view of a surface-mounting surface acoustic wave device, FIG. 2 is a cross-sectional view, and FIG. 3 is a schematic view with the other substrate omitted. Is.
【0031】1は表面実装型弾性表面波装置、10は複
合弾性表面波素子、20は容器体である。複合弾性表面
波素子10は、圧電基板11の両面主面11a、11b
に、弾性表面波の励振、反射、受信などを行うための電
極12a、12bが形成され、各主面に弾性表面波素子
10a、10bが各々形成されることになる。すなわ
ち、1つの圧電基板11の両主面に各々弾性表面波素子
10a、10bが形成されているので、この圧電基板1
1に形成された弾性表面波素子を特に「複合弾性表面波
素子10」という。Reference numeral 1 is a surface mount type surface acoustic wave device, 10 is a composite surface acoustic wave element, and 20 is a container. The composite surface acoustic wave device 10 includes two main surfaces 11a and 11b of the piezoelectric substrate 11.
The electrodes 12a and 12b for exciting, reflecting, and receiving the surface acoustic wave are formed on the upper surface, and the surface acoustic wave elements 10a and 10b are formed on the respective principal surfaces. That is, since the surface acoustic wave elements 10a and 10b are formed on both main surfaces of one piezoelectric substrate 11, the piezoelectric substrate 1
The surface acoustic wave element formed in 1 is particularly referred to as "composite surface acoustic wave element 10".
【0032】圧電基板11は、チタン酸ジルコン酸鉛な
どの圧電性セラミック基板や水晶、タンタル酸リチウ
ム、ニオブ酸リチウム、四ほう酸リチウムなどの圧電性
単結晶基板などが例示でき、その両主面11a,11b
は鏡面加工されている。なお、圧電基板11は、所定弾
性表面波が動作するように分極方向や所定切断方位が所
定方向に設定されている。Examples of the piezoelectric substrate 11 include a piezoelectric ceramic substrate made of lead zirconate titanate or the like and a piezoelectric single crystal substrate made of quartz, lithium tantalate, lithium niobate, lithium tetraborate, or the like. , 11b
Is mirror-finished. The piezoelectric substrate 11 has a polarization direction and a predetermined cutting direction set in a predetermined direction so that a predetermined surface acoustic wave operates.
【0033】電極12a,12bは、アルミニウム,A
uなどの金属材料を蒸着やスパッタリングなどの薄膜作
製技術及びフォトリソグラフィー技術などによって、所
定厚み、所定形状で形成される。また、弾性表面波素子
の動作によって電極12a,12bの構成が異なる。The electrodes 12a and 12b are made of aluminum, A
A metal material such as u is formed in a predetermined thickness and a predetermined shape by a thin film forming technique such as vapor deposition or sputtering and a photolithography technique. Further, the configurations of the electrodes 12a and 12b differ depending on the operation of the surface acoustic wave element.
【0034】例えば、図3に示す弾性表面波共振子にお
いて、圧電基板11の一方主面11a側の弾性表面波素
子10aが共振子として動作するように、一方主面11
aには電極12aとしては、例えば、互いに噛み合う一
対の励振電極である櫛歯電極、それを挟む反射用の反射
器電極が形成され、また、櫛歯電極から延出する接続パ
ッドが形成されている。また、他方主面11b側の弾性
表面波素子10bは、図には現れないが共振子として動
作するように、同様に、電極12bとして互いに噛み合
う一対の櫛歯電極、それを挟む反射用の簾電極が形成さ
れている。For example, in the surface acoustic wave resonator shown in FIG. 3, the one principal surface 11 is arranged so that the surface acoustic wave element 10a on the one principal surface 11a side of the piezoelectric substrate 11 operates as a resonator.
As the electrode 12a, for example, a comb-tooth electrode which is a pair of excitation electrodes that mesh with each other, a reflector electrode for reflection sandwiching the comb-tooth electrode, and a connection pad extending from the comb-tooth electrode are formed. There is. Further, the surface acoustic wave element 10b on the other principal surface 11b side similarly operates as a resonator, although not shown in the figure, similarly, as the electrodes 12b, a pair of comb-teeth electrodes meshing with each other, and a reflection screen sandwiching the comb-teeth electrodes. Electrodes are formed.
【0035】なお、電極12a、12bは、例えば弾性
表面波の励振等を行う櫛歯電極と、反射作用を行う反射
器電極、平面的に広がったアース電極など弾性表面波素
子の構成、モードによって、種々の作用をする電極、種
々の構造の電極となる。The electrodes 12a and 12b are, for example, comb-teeth electrodes that excite surface acoustic waves, reflector electrodes that perform a reflecting action, and a surface acoustic wave element such as a planarly spread earth electrode, depending on the configuration and mode of the surface acoustic wave element. , Electrodes having various functions, and electrodes having various structures.
【0036】そして、圧電基板11の両主面11a,1
1bに形成された弾性表面波素子10a,10bが、圧
電基板11の上部側端面11cの近傍に引き回された電
極(電極12a,12bの一部)どうしが、圧電基板1
1の上部側端面11cに導電性接着剤等の塗布・硬化さ
れて成る導電性接続部材13によって、互いに接続され
ている。Then, both main surfaces 11a, 1 of the piezoelectric substrate 11 are
The surface acoustic wave devices 10a and 10b formed on the piezoelectric substrate 1b are connected to each other by the electrodes (part of the electrodes 12a and 12b) routed near the upper end surface 11c of the piezoelectric substrate 11.
They are connected to each other by a conductive connecting member 13 which is formed by applying and curing a conductive adhesive or the like on the upper end surface 11c of each of the above.
【0037】また、圧電基板11の下側端面11dの近
傍には、引き回された電極(電極12a,12bの一
部)が形成され、後述の容器体20側の端子電極24と
少なくとも導電性接着剤の塗布・降下によって成る導電
性接合部材14によって電気的に接続し且つ機械的に接
合されている。In the vicinity of the lower end surface 11d of the piezoelectric substrate 11, laid out electrodes (a part of the electrodes 12a and 12b) are formed and at least conductive with a terminal electrode 24 on the container body 20 side described later. It is electrically connected and mechanically joined by a conductive joining member 14 formed by applying and dropping an adhesive.
【0038】なお、上述の実施例では、圧電基板11の
両主面11a,11bには弾性表面波素子10a,10
bが形成され、この両素子10a,10bが互いに接続
されて、初めて1つの複合弾性表面波素子10として動
作を行うが、圧電基板11の両主面11a,11bに、
単独に動作する弾性表面波素子10a,10bを形成
し、1つの圧電基板11で2つの素子を形成しても構わ
ない。In the above-described embodiment, the surface acoustic wave elements 10a, 10b are provided on both main surfaces 11a, 11b of the piezoelectric substrate 11.
b is formed, and both elements 10a and 10b are connected to each other to operate as one composite surface acoustic wave element 10 for the first time, but on both main surfaces 11a and 11b of the piezoelectric substrate 11,
It is also possible to form the surface acoustic wave devices 10a and 10b that operate independently and form one device with two piezoelectric devices.
【0039】容器体20は、2つの基体21,22及び
封止部材23とから構成されている。なお、一方の基体
(基台)21は、この実施例では平板形状であるため、
以下、一方の基体のみを説明する場合には、基台21と
いう。The container body 20 is composed of two substrates 21, 22 and a sealing member 23. Since one base (base) 21 has a flat plate shape in this embodiment,
Hereinafter, when only one of the bases is described, it will be referred to as a base 21.
【0040】一方の基台21は、平板状の例えばアルミ
ナなどの絶縁セラミックなどから成る。そして、基台2
1の端部にはプリント配線基板の電気的な接続及び機械
的な接続を達成するための端子電極24が形成されてい
る。なお、実施例では、入出力信号電位の端子電極、グ
ランドの端子電極など複数の端子電極が形成されてい
る。The one base 21 is made of a flat plate-shaped insulating ceramic such as alumina. And base 2
A terminal electrode 24 for achieving electrical connection and mechanical connection of the printed wiring board is formed at one end of the terminal 1. In the embodiment, a plurality of terminal electrodes such as a terminal electrode for input / output signal potential and a ground terminal electrode are formed.
【0041】この端子電極24は、容器体20の内部か
ら外表面に沿った状態で形成されており、容器体20を
構成する基台21の端部の表面,端面,裏面の3面に渡
って形成され、しかも、表面側の端子電極24から、複
合弾性表面波素子10が立設されている位置の近傍まで
に、導体パターンが延びており、この先端部分が接続パ
ッドとなっている。The terminal electrode 24 is formed from the inside of the container body 20 along the outer surface thereof, and extends over the surface of the base 21 constituting the container body 20, the end surface, and the back surface. Further, the conductor pattern extends from the terminal electrode 24 on the front surface side to the vicinity of the position where the composite surface acoustic wave element 10 is erected, and the tip portion thereof serves as a connection pad.
【0042】他方の基体22は、筺体状の例えばアルミ
ナなどの絶縁セラミックなどから成る。この基体22は
基台21の表面を覆うように接合されるものであり、そ
の内部には、複合弾性表面波素子10を収容できる程度
の空間26が形成されている。The other base 22 is made of a case-like insulating ceramic such as alumina. The base 22 is joined so as to cover the surface of the base 21, and a space 26 is formed inside the base 22 to accommodate the composite surface acoustic wave element 10.
【0043】この両者の基体21,22は、封止部材2
3によって接合される。一般的に、セラミック製基体2
1,22の封止は、ICパッケージの封止技術に基づい
て、両者の接合部分に低融点ガラス材料を介して封止し
ていた。また、一方の基台21がセラミック製で、他方
の基体22が導電性を有する場合には、一方の基台21
にメタライズ層を形成しておき、接合用金属部材を介在
させて、シーム溶接で接合して封止していた。Both of the bases 21 and 22 are the sealing member 2
Joined by 3. Generally, a ceramic substrate 2
The sealing of Nos. 1 and 22 is based on the sealing technology of the IC package and is sealed at the joint portion between the two via a low melting point glass material. When one base 21 is made of ceramic and the other base 22 has conductivity, one base 21
The metallized layer is formed on the substrate, the metal member for joining is interposed, and the joint is sealed by seam welding.
【0044】しかし、低融点ガラス封止の場合、容器全
体をガラスが軟化する程度の熱処理を行う必要があり、
例えば、圧電基板にセラミックを分極処理したものを用
いた場合に、キュリー点を超えてしまうことがあり、ま
た、封止温度が高いことから高価な熱処理装置が必要で
あった。However, in the case of sealing with a low melting point glass, it is necessary to perform a heat treatment to the extent that the glass softens the entire container,
For example, when a piezoelectric substrate obtained by subjecting ceramics to polarization treatment is used, the Curie point may be exceeded, and an expensive heat treatment apparatus is required because the sealing temperature is high.
【0045】また、溶接封止の場合には、メタライズ層
の形成や接合用金属部材の介在など作業が複雑である。In the case of welding and sealing, the work of forming a metallized layer and interposing a metal member for joining is complicated.
【0046】これに対して、本実施例では、エポキシ樹
脂,フェノール樹脂,アクリル樹脂などの樹脂接合材の
塗布・硬化による封止部材23に用いて封止している。
これは、樹脂接合材の硬化が150〜200℃程度のキ
ュアー処理で封止ができ、圧電基板の特性を消失させる
ことがないこと、封止工程が簡単で、封止に必要な設備
が少なく、安価な封止方法となること、さらに、封止処
理の温度が低いことから、容器内の複合弾性表面波素子
10に用いる導電性材料や機械的、電気的接合材料の選
択の制約が緩和され、安価な材料を用いることができる
ためである。On the other hand, in this embodiment, sealing is performed by using the sealing member 23 formed by applying and curing a resin bonding material such as epoxy resin, phenol resin, acrylic resin or the like.
This is because curing of the resin bonding material can be performed by curing at about 150 to 200 ° C., the characteristics of the piezoelectric substrate are not lost, the sealing process is simple, and the equipment required for sealing is small. Since the sealing method is inexpensive, and the temperature of the sealing process is low, restrictions on selection of conductive material, mechanical or electrical bonding material used for the composite surface acoustic wave element 10 in the container are relaxed. This is because an inexpensive material can be used.
【0047】次に、このような容器20に複合弾性表面
波素子10を収容した状態の収容構造を説明する。Next, the housing structure in which the composite surface acoustic wave device 10 is housed in such a container 20 will be described.
【0048】本発明の特徴の1つは、複合弾性表面波素
子10が容器20内で、圧電基板11の端面11dを利
用して立設されていることである。One of the features of the present invention is that the composite surface acoustic wave element 10 is erected in the container 20 by utilizing the end surface 11d of the piezoelectric substrate 11.
【0049】すなわち、一方の基台21の表面に、圧電
基板11を立設し、他方の基体22で被覆されている。
したがって、圧電基板11の両主面が装置全体の側面側
に位置し、圧電基板11の両主面が弾性表面波の動作に
用いることが初めて可能となる。That is, the piezoelectric substrate 11 is erected on the surface of the base 21 on one side, and is covered with the base 22 on the other side.
Therefore, both main surfaces of the piezoelectric substrate 11 are located on the side surfaces of the entire device, and it becomes possible for the first time to use both main surfaces of the piezoelectric substrate 11 for the operation of the surface acoustic wave.
【0050】まず、一方の基台21の所定位置に、弾性
表面波素子10を仮立設させる。すなわち、基台21の
端子電極24と圧電基板11の両主面11a,11bの
電極12a,12bとが各々電気的に接続できるように
する。First, the surface acoustic wave element 10 is erected at a predetermined position on one of the bases 21. That is, the terminal electrode 24 of the base 21 and the electrodes 12a and 12b of both main surfaces 11a and 11b of the piezoelectric substrate 11 are electrically connected to each other.
【0051】次に、基台21と複合弾性表面波素子10
の下部側端面11dとの交差部分に、導電性接合部材1
4となる半田や導電性樹脂などの導電性接着剤を供給・
塗布する。Next, the base 21 and the composite surface acoustic wave element 10
At the intersection with the lower end surface 11d of the conductive joint member 1,
Supply conductive adhesive such as solder or conductive resin that becomes 4
Apply.
【0052】また、導電性接着剤の硬化のみでは、充分
な機械的な接合が得られない場合には、絶縁性樹脂など
の接合部剤を圧電基板11と一方の基台21との交差部
分に追加・塗布しても構わない。導電性接着剤の塗布の
留意点としては、異なる電極12a,12bや端子電極
24間で短絡が発生しないようにすること、また、圧電
基板の弾性表面波の動作領域にまで、導電性接合部材1
4が到達しないようにすることである。If sufficient mechanical joining cannot be obtained only by hardening the conductive adhesive, a joining agent such as an insulating resin is used at the intersection of the piezoelectric substrate 11 and the one base 21. It may be added or applied to. Points to be noted when applying the conductive adhesive are that a short circuit does not occur between the different electrodes 12a and 12b and the terminal electrode 24, and that the conductive bonding member extends to the operating area of the surface acoustic wave of the piezoelectric substrate. 1
It is to prevent 4 from reaching.
【0053】さらに、図のように圧電基板11の一方主
面11a側の共振子10aと、他方主面11b側の共振
子10bとを接続する場合には、圧電基板11の上部側
端面11cに導電性接続部材13となる導電性接着剤を
供給・塗布する。Further, when the resonator 10a on the one main surface 11a side of the piezoelectric substrate 11 and the resonator 10b on the other main surface 11b side are connected as shown in the figure, the upper end surface 11c of the piezoelectric substrate 11 is connected. A conductive adhesive that becomes the conductive connecting member 13 is supplied and applied.
【0054】導電性接着剤の塗布時の留意点としては、
異なる電極12a,12b間で短絡が発生しないように
すること、また、圧電基板の弾性表面波の動作領域にま
で、導電性接続部材13が到達しないようにすることで
ある。Points to note when applying the conductive adhesive are:
This is to prevent a short circuit from occurring between the different electrodes 12a and 12b, and to prevent the conductive connecting member 13 from reaching the operating area of the surface acoustic wave of the piezoelectric substrate.
【0055】次に、導電性接続部材13となる導電性接
着剤、導電性接合部材14となる導電性接着剤を共通的
にキュア処理する。その結果、導電性接合部材14によ
り、一方の基台21側の端子電極24と弾性表面波素子
10の電極12a,12bとが電気的及び機械的に接合
され、同時に、共振子10aと、共振子10bとが接続
される。なお、導電性接合部材14に半田を用いた場合
には、導電性接続部材13に機械的な構造物を用いる場
合には、各々別個に処理する必要があり、また、樹脂の
硬化温度の差によって、それぞれキュア処理を別処理を
行ってもよい。Next, the conductive adhesive that becomes the conductive connecting member 13 and the conductive adhesive that becomes the conductive joining member 14 are commonly cured. As a result, the conductive bonding member 14 electrically and mechanically bonds the terminal electrode 24 on the side of the one base 21 to the electrodes 12a and 12b of the surface acoustic wave element 10, and at the same time, resonates with the resonator 10a. The child 10b is connected. In addition, when solder is used for the conductive joining member 14, and when a mechanical structure is used for the conductive connecting member 13, it is necessary to separately treat the conductive connecting member 13 and the difference in curing temperature of the resin. Alternatively, the curing process may be performed separately.
【0056】次に、他方の基体22の一部、例えば、一
方の基台21と当接する部分に、封止部材23として、
絶縁性樹脂接合材を塗布して、一次硬化させる。その
後、この他方の基体22を、弾性表面波素子10を被覆
するようにして、一方基台21に当接させて、この状態
でキュア処理して、両基体21,22を封止、一体化す
る。Next, as a sealing member 23, a part of the other base body 22, for example, a portion in contact with the one base 21 is provided.
An insulative resin bonding material is applied and primarily cured. Then, the other base 22 is brought into contact with the one base 21 so as to cover the surface acoustic wave element 10 and cured in this state to seal and integrate both bases 21 and 22. To do.
【0057】このようにして達成された表面実装型弾性
表面波装置1は、複合弾性表面波素子10の圧電基板1
1の両面主面11a,11bを、弾性表面波が動作領域
とすることができ、各々の主面11a,11bに弾性表
面波素子10a,10bを形成することができる。The surface mount type surface acoustic wave device 1 thus achieved is the piezoelectric substrate 1 of the composite surface acoustic wave element 10.
The surface acoustic waves can be used as the operating regions of the two main surfaces 11a and 11b, and the surface acoustic wave elements 10a and 10b can be formed on the respective main surfaces 11a and 11b.
【0058】したがって、従来、圧電基板の裏面側を容
器体の基体に接着し、圧電基板の裏面がデッドスペース
となっていたが、本発明ではこれを解消でき、同一寸法
の圧電基板で2倍の弾性表面波が動作領域が確保でき
る。換言すれば、弾性表面波素子10a、10bの形成
数に対して圧電基板11の形状を小型化でき、例えば単
純に1/2と小型化することができる。Therefore, conventionally, the back surface side of the piezoelectric substrate was adhered to the substrate of the container body, and the back surface of the piezoelectric substrate became a dead space. However, in the present invention, this can be solved, and the piezoelectric substrate of the same size is doubled. The surface acoustic wave can secure an operating area. In other words, the shape of the piezoelectric substrate 11 can be miniaturized with respect to the number of the surface acoustic wave elements 10a and 10b formed, and can be simply miniaturized to, for example, 1/2.
【0059】また、このような圧電基板11は、容器体
20の内部で圧電基板11の下部側端面11dを利用し
て立設され、この下部側端面11d近傍の電極12a,
12bと一方の基台21の端子電極24とが、半田、導
電性樹脂ペーストなどの導電性接着剤の硬化による導電
性接合部材14によって電気的な接続及び機械的な接合
が行うことができ、従来のように、ワイヤーボンディン
グ細線を必要としない。このため、容器体の内部の収容
空間を、実質的に圧電基板11の形状と同等とする(圧
電基板11の周囲に若干の空間で形成できればよい)こ
とができるため、容器体の形状を小さくすることができ
る。Further, such a piezoelectric substrate 11 is erected inside the container body 20 by utilizing the lower end surface 11d of the piezoelectric substrate 11, and the electrodes 12a, 11a near the lower end surface 11d,
12b and the terminal electrode 24 of the one base 21 can be electrically connected and mechanically joined by the conductive joining member 14 obtained by curing a conductive adhesive such as solder or a conductive resin paste. It does not require fine wire bonding wires as in the past. For this reason, the accommodation space inside the container body can be made substantially equivalent to the shape of the piezoelectric substrate 11 (if it can be formed in a slight space around the piezoelectric substrate 11), and the shape of the container body can be reduced. can do.
【0060】また、複合弾性表面波素子10と基台21
との電気的な接続手段も非常に簡単となる。The composite surface acoustic wave device 10 and the base 21 are also provided.
The means for electrically connecting to and becomes very simple.
【0061】特に、複合弾性表面波素子10が一方の基
台21に立設されることになるため、容器体20の平面
的な面積を小さくすることができ、表面実装型電子部品
としては、プリント配線基板上での実装占有面積を減少
させることができる。In particular, since the composite surface acoustic wave element 10 is erected on one of the bases 21, the planar area of the container body 20 can be reduced, and as a surface mount type electronic component, The mounting area on the printed wiring board can be reduced.
【0062】さらに、一方基台21は実質的に平板形状
でよく、複雑な構造にする必要がないため、上述の接続
手段とあいまって低コストとなる。Further, on the other hand, the base 21 may have a substantially flat plate shape, and it is not necessary to have a complicated structure, so that the cost is reduced together with the above-mentioned connecting means.
【0063】また、容器体20を構成する両基体21,
22の封止構造として、樹脂を主成分とする封止部材2
3を用いることが重要である。Further, both bases 21 constituting the container body 20,
As a sealing structure of 22, a sealing member 2 containing a resin as a main component
It is important to use 3.
【0064】これは、容器体20の内部で、樹脂を主成
分とする導電性接続部材13や樹脂を主成分としたり、
半田などの導電性接合部材14などを用いたりするため
に、従来の高温処理する封止構造(低融点ガラスを用い
る封止構造)では、導電性接続部材13や導電性接合部
材14が変質してしまうためである。また、従来多用さ
れていたもう一つの封止構造であるシーム溶接を用いた
封止構造ではコスト高となってしまうために避けるべき
である。This is because, inside the container body 20, the conductive connecting member 13 containing resin as a main component or the resin as a main component,
In order to use the conductive joining member 14 such as solder, in the conventional sealing structure for high temperature treatment (sealing structure using low melting point glass), the conductive connecting member 13 and the conductive joining member 14 are deteriorated. This is because it will end up. In addition, the sealing structure using seam welding, which is another sealing structure that has been widely used in the past, will increase the cost and should be avoided.
【0065】このような樹脂を主成分とする封止部材2
3を用いても、何等、耐湿信頼性が低下するものではな
いことを確認している。Sealing member 2 containing such a resin as a main component
It has been confirmed that even if 3 is used, the moisture resistance reliability is not deteriorated.
【0066】<第2の弾性表面波装置>
次に、本発明に係る第2の弾性表面波装置の実施形態に
ついて説明する。<Second Surface Acoustic Wave Device> Next, an embodiment of the second surface acoustic wave device according to the present invention will be described.
【0067】図4に示すように、弾性表面波装置30
は、圧電基板34の両主面のそれぞれに、フィルタ又は
共振子等を成す励振電極33を形成して成る弾性表面波
素子29を、内部に空間27を有し、該空間27内から
外表面に沿った状態で端子電極32が形成されたパッケ
ージ(容器体)に収容して成るものである。なお、パッ
ケージは基台31、及びパッケージ蓋体39等から構成
されている。As shown in FIG. 4, a surface acoustic wave device 30 is provided.
Is a surface acoustic wave element 29 formed by forming an excitation electrode 33 forming a filter, a resonator, or the like on each of the two main surfaces of the piezoelectric substrate 34, and has a space 27 inside, and from the space 27 to the outer surface. It is accommodated in a package (container body) in which the terminal electrodes 32 are formed in a state of being aligned with. The package includes a base 31 and a package lid 39.
【0068】ここで、弾性表面波素子29は、図6
(a)に示すように圧電基板34の両主面34a,34
bの各々に励振電極33が形成されており、基台31の
主面31aに圧電基板34の一主面34bを対向させた
状態で基台31の端子電極32,32と圧電基板34の
各励振電極33,33とが電極パッド35を介して接続
されている。なお、図中37は後記するフリップチップ
接続を行うバンプである。Here, the surface acoustic wave element 29 is shown in FIG.
As shown in (a), both principal surfaces 34a, 34 of the piezoelectric substrate 34
An excitation electrode 33 is formed on each of the b electrodes, and the terminal electrodes 32, 32 of the base 31 and the piezoelectric substrate 34 are arranged in a state where one main surface 34b of the piezoelectric substrate 34 faces the main surface 31a of the base 31. The excitation electrodes 33, 33 are connected via the electrode pad 35. Reference numeral 37 in the drawing denotes a bump for flip-chip connection, which will be described later.
【0069】このように、弾性表面波装置30は、パッ
ケージ(容器体)を構成するパッケージ基台(以下、単
に基台という)31の両主面31a,31bに端子電極
32,32が形成され、この基台31上に設けられ励振
電極33,33が形成された圧電基板34とから構成さ
れており、基台31の主面31aに圧電基板34の一主
面34bを対向させた状態で、端子電極32と圧電基板
34の各励振電極33,33とが接続されている。すな
わち、圧電基板34の主面34aに形成された電極パッ
ド35,35は端子電極32,32とワイヤーボンディ
ング線36,36で接続されており、圧電基板34の一
方の主面34bに形成された電極パッド35,35は端
子電極32,32と導電性のバンプ37によりフリップ
チップボンディングで接続されている。As described above, in the surface acoustic wave device 30, the terminal electrodes 32 and 32 are formed on both main surfaces 31a and 31b of the package base (hereinafter, simply referred to as "base") 31 which constitutes the package (container body). , A piezoelectric substrate 34 provided on the base 31 and having excitation electrodes 33, 33 formed thereon. With one main surface 34b of the piezoelectric substrate 34 facing the main surface 31a of the base 31, The terminal electrode 32 is connected to the excitation electrodes 33, 33 of the piezoelectric substrate 34. That is, the electrode pads 35, 35 formed on the main surface 34a of the piezoelectric substrate 34 are connected to the terminal electrodes 32, 32 by wire bonding wires 36, 36, and are formed on one main surface 34b of the piezoelectric substrate 34. The electrode pads 35, 35 are connected to the terminal electrodes 32, 32 by flip chip bonding by conductive bumps 37.
【0070】ここで、バンプ37の周囲を熱硬化性樹脂
や光硬化性樹脂等の接着剤38で包囲させることによ
り、圧電基板34を端子電極32,32と堅固に固定さ
せることが可能となる。By surrounding the bumps 37 with an adhesive 38 such as a thermosetting resin or a photosetting resin, the piezoelectric substrate 34 can be firmly fixed to the terminal electrodes 32, 32. .
【0071】このような第2の弾性表面波装置によって
も、圧電基板の両主面に、励振電極等の弾性表面波電極
を形成することにより、弾性表面波素子の面積を従来の
半分程度に小型化でき、これに伴いパッケージの小型化
が図れ、例えば小型な弾性表面波フィルタ等の弾性表面
波装置を提供することができる。Also with this second surface acoustic wave device, by forming surface acoustic wave electrodes such as excitation electrodes on both main surfaces of the piezoelectric substrate, the area of the surface acoustic wave element can be reduced to about half that of the conventional one. It is possible to reduce the size of the package, and the size of the package can be reduced accordingly. For example, a surface acoustic wave device such as a small surface acoustic wave filter can be provided.
【0072】ここで、圧電基板34としては、当分野に
おいてGHzオーダーの高い周波数に対応できるニオブ
酸リチウム、タンタル酸リチウム、四ほう酸リチウムが
非常に有用である。Here, as the piezoelectric substrate 34, lithium niobate, lithium tantalate, and lithium tetraborate, which can cope with a high frequency of GHz order in this field, are very useful.
【0073】また、圧電基板34の両面に形成された励
振電極33等の弾性表面波電極は、パッケージの電気端
子にそれぞれの面についてフリップチップボンディン
グ、ワイヤーボンディングを用いることにより、表面実
装型パッケージにコンパクト且つ容易に電気接続するこ
とができる。Further, the surface acoustic wave electrodes such as the excitation electrodes 33 formed on both surfaces of the piezoelectric substrate 34 are formed into surface mount type packages by using flip chip bonding and wire bonding on the respective surfaces of the electrical terminals of the package. Compact and easy electrical connection is possible.
【0074】次に、上記構成の弾性表面波装置の製造プ
ロセスについて説明する。まず、圧電基板34の一方の
主面にフォトリソグラフィ、薄膜成膜法、エッチング
法、あるいはリフトオフ法を用いて、励振電極33等の
パターニングを行う。すなわち、圧電基板34の主面3
4a上に一つ目の励振電極33等の弾性表面波電極を形
成し、同様の方法で他方の主面34bに二つ目の励振電
極33等の弾性表面波電極を形成する。Next, a manufacturing process of the surface acoustic wave device having the above structure will be described. First, the excitation electrode 33 and the like are patterned on one main surface of the piezoelectric substrate 34 by using photolithography, a thin film forming method, an etching method, or a lift-off method. That is, the main surface 3 of the piezoelectric substrate 34
A surface acoustic wave electrode such as the first excitation electrode 33 is formed on the surface 4a, and a surface acoustic wave electrode such as the second excitation electrode 33 is formed on the other main surface 34b by the same method.
【0075】ここで、圧電基板34の両主面に形成され
る弾性表面波電極の位置合せは、マーカー等を用いて容
易に行なうことができる。また、先に電極が形成された
圧電基板34の主面は他方の主面への電極形成時の損傷
を防ぐために、電極パッド35,35のパターニングが
なされた領域に酸化シリコン膜等の保護膜を設けておく
ことも可能である。Here, the alignment of the surface acoustic wave electrodes formed on both main surfaces of the piezoelectric substrate 34 can be easily performed using a marker or the like. In addition, the main surface of the piezoelectric substrate 34 on which the electrodes are previously formed is formed on the area where the electrode pads 35, 35 are patterned in order to prevent damage to the other main surface during electrode formation. It is also possible to provide.
【0076】このようにして、圧電基板34の両主面に
弾性表面波電極を形成した後、フリップチップボンディ
ングする面の電極パッド35に金属バンプ37を設け
る。例えば、ボールボンダーを用いて金ボールを形成す
るようにする。After forming the surface acoustic wave electrodes on both main surfaces of the piezoelectric substrate 34 in this manner, metal bumps 37 are provided on the electrode pads 35 on the surface to be flip-chip bonded. For example, a ball bonder is used to form a gold ball.
【0077】その後、ダイシングにより小片化した弾性
表面波素子をパッケージ内に実装して図4に示す弾性表
面波装置30を完成させるのである。After that, the surface acoustic wave element which has been cut into small pieces by dicing is mounted in the package to complete the surface acoustic wave device 30 shown in FIG.
【0078】すなわち、基台31側へ対向している弾性
表面波素子の一方側に、接着剤38として導電性樹脂を
用い、金バンプであるバンプ37の熱圧着により弾性表
面波素子とパッケージ基台31を電気的に接続すると共
に機械的に堅固に固定するようにしている。その後、他
方の面の電極パッド35,35とパッケージ基台31上
に設けられた端子電極32,32をワイヤ−ボンディン
グにより電気接続する。その後、封止部材を用いパッケ
ージ蓋体39とパッケージ基台31とを接続して封止す
ることにより、所望の弾性表面波フィルタ等の弾性表面
波装置が完成する。なお、この封止はシーム溶接封止、
樹脂封止、ガラス封止等が好適に用いられる。That is, a conductive resin is used as the adhesive 38 on one side of the surface acoustic wave element facing the base 31 side, and the surface acoustic wave element and the package substrate are bonded by thermocompression bonding of the bumps 37 which are gold bumps. The base 31 is electrically connected and mechanically and firmly fixed. After that, the electrode pads 35, 35 on the other surface and the terminal electrodes 32, 32 provided on the package base 31 are electrically connected by wire bonding. After that, the package lid 39 and the package base 31 are connected and sealed by using a sealing member to complete a desired surface acoustic wave device such as a surface acoustic wave filter. In addition, this sealing is seam welding sealing,
Resin sealing, glass sealing and the like are preferably used.
【0079】次に、他の実施形態について説明する。図
5に示す弾性表面波装置40は、次のようにして作製し
たものである。すなわち、上記弾性表面波装置30と同
様にして弾性表面波素子29を完成させた後に、弾性表
面波素子の一方の面を金バンプの熱圧着により、パッケ
ージ基台31の端子電極32,32に電気接続する。そ
の後、弾性表面波素子(圧電基板)の側部34c,34
cとパッケージ内側壁41,41とをその間隙に熱硬化
接着剤または光硬化接着剤の接着剤42,42を注入
し、硬化させる。その後、圧電基板34の他方の面の電
極パッド35と、パッケージ内側壁41に設けられた内
側端子電極43,43とをワイヤーボンディングより接
続する。その後、上記弾性表面波装置30と同様にし
て、パッケージ封止部材を用い封止することにより、所
望の弾性表面波フィルタ等の弾性表面波装置が完成す
る。なお、パッケージ(容器体)は、パッケージ基台3
1、パッケージ外側壁、パッケージ蓋体45等から構成
される。また図中28は空間である。この実施例におい
ても、弾性表面波素子29をパッケージ基台31に堅固
に固定することができる。また、弾性表面波装置30の
ように、バンプ37の周囲に接着剤を包囲することによ
り、いっそう堅固な構成とすることが可能である。Next, another embodiment will be described. The surface acoustic wave device 40 shown in FIG. 5 is manufactured as follows. That is, after the surface acoustic wave element 29 is completed similarly to the surface acoustic wave device 30, one surface of the surface acoustic wave element is bonded to the terminal electrodes 32, 32 of the package base 31 by thermocompression bonding of gold bumps. Make an electrical connection. Then, the side portions 34c, 34 of the surface acoustic wave element (piezoelectric substrate) are
The adhesive 42, 42 of a thermosetting adhesive or a photo-curing adhesive is injected into the gap between the c and the package inner side walls 41, 41 and cured. After that, the electrode pads 35 on the other surface of the piezoelectric substrate 34 and the inner terminal electrodes 43, 43 provided on the package inner side wall 41 are connected by wire bonding. After that, the surface acoustic wave device such as a desired surface acoustic wave filter is completed by sealing with a package sealing member in the same manner as the surface acoustic wave device 30. The package (container) is the package base 3
1, a package outer wall, a package lid 45, and the like. Also, 28 in the figure is a space. Also in this embodiment, the surface acoustic wave element 29 can be firmly fixed to the package base 31. Further, as in the surface acoustic wave device 30, by enclosing the adhesive around the bumps 37, it is possible to make the structure more robust.
【0080】なお、上述の実施例では、圧電基板の両主
面に、各々弾性表面波電極が被着形成され、弾性表面波
を発生する素子が形成されている。この素子としては弾
性表面波共振子、共振器型弾性表面波フィルタ、IID
T型弾性表面波フィルタ、伝搬型弾性表面波フィルタ、
バンドエリミネータ、弾性表面波デュプレクサなどが例
示でき、また、一方の主面または両主面に弾性表面波を
発生する素子の特性調整やインピーダンス整合のために
用いる受動素子(抵抗、コンデンサ、コイル)などの電
極パターンを形成しても構わない。In the above-described embodiment, the surface acoustic wave electrodes are formed on both main surfaces of the piezoelectric substrate to form the elements for generating the surface acoustic waves. Examples of this element include a surface acoustic wave resonator, a resonator type surface acoustic wave filter, and an IID.
T type surface acoustic wave filter, propagation type surface acoustic wave filter,
A band eliminator, a surface acoustic wave duplexer, etc. can be exemplified, and passive elements (resistors, capacitors, coils) used for characteristic adjustment and impedance matching of elements that generate surface acoustic waves on one principal surface or both principal surfaces. The electrode pattern may be formed.
【0081】例えば、一方主面側には弾性表面波を発生
させるための電極のみを形成し、他方主面側には受動素
子の電極パターンを形成するようにしてもよい。For example, only electrodes for generating surface acoustic waves may be formed on one main surface side, and electrode patterns of passive elements may be formed on the other main surface side.
【0082】また、一方主面側には弾性表面波を発生さ
せるための電極と受動素子の電極パターンとを並設し、
他方主面側には弾性表面波を発生させるための電極を形
成するようにしてもよい。Further, an electrode for generating a surface acoustic wave and an electrode pattern of a passive element are arranged side by side on one main surface side,
On the other hand, an electrode for generating a surface acoustic wave may be formed on the main surface side.
【0083】さらに、両主面に弾性表面波を発生させる
ための電極と受動素子の電極パターンとを各々形成する
ようにしてもよい。Furthermore, electrodes for generating surface acoustic waves and electrode patterns of passive elements may be formed on both principal surfaces, respectively.
【0084】また、特に、第1の弾性表面波装置におい
て、一方主面側に形成した電極と他方主面側の電極と
を、圧電基板の上部側端面11cで導電性部材13を介
して接続しているが、接続構造によっては、この導電性
接続部材13を複数点在させてもよく、また、一方主面
側に形成した電極と他方主面側の電極とを接続させず、
両主面の弾性表面波の素子を単独に動作させても構わな
い。In particular, in the first surface acoustic wave device, the electrode formed on the one main surface side and the electrode on the other main surface side are connected via the conductive member 13 at the upper end surface 11c of the piezoelectric substrate. However, depending on the connection structure, a plurality of the conductive connection members 13 may be scattered, and the electrode formed on the one main surface side and the electrode on the other main surface side are not connected,
The surface acoustic wave elements on both principal surfaces may be operated independently.
【0085】なおまた、本発明の弾性表面波とは、レー
リー波やリーキー波などを包含するものである。The surface acoustic wave of the present invention includes Rayleigh waves and leaky waves.
【0086】[0086]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の弾
性表面波装置によれば、弾性表面波素子は前記容器体の
内部に立設されているとともに、圧電基板の両主面のそ
れぞれに形成された弾性表面波素子が端子電極に導電性
接着剤で接続され、かつ弾性表面波素子どうしが導電性
接着剤で互いに接続されているので、従来に比較して、
圧電基板の弾性表面波動作領域が2倍となり、その結
果、圧電基板の小型化が可能となる。しかも、ワイヤー
ボンディング細線を用いなくとも電気的な接続が可能で
あり、容器自体を小型化することができる。これによっ
て、表面実装型弾性表面波装置全体が小型化する。ま
た、同時に、容器体を構成する基体の形状が簡略にな
り、さらに、基体と弾性表面波素子の接続構造も簡略に
した表面実装型弾性表面波装置を提供できる。As described above, according to the first surface acoustic wave device of the present invention, the surface acoustic wave element is erected inside the container body and at the same time on both main surfaces of the piezoelectric substrate. Since the surface acoustic wave elements formed on each are connected to the terminal electrodes with a conductive adhesive, and since the surface acoustic wave elements are connected to each other with a conductive adhesive, compared to the prior art,
The surface acoustic wave operating area of the piezoelectric substrate is doubled, and as a result, the piezoelectric substrate can be downsized. Moreover, electrical connection is possible without using wire bonding thin wires, and the container itself can be downsized. As a result, the entire surface mount type surface acoustic wave device is downsized. At the same time, it is possible to provide a surface-mounting surface acoustic wave device in which the shape of the base body forming the container body is simplified and the connection structure between the base body and the surface acoustic wave element is also simplified.
【0087】特に、第2の弾性表面波装置にれば、弾性
表面波素子はその一主面に形成された励振電極がフリッ
プチップボンディングにより、他主面に形成された励振
電極がワイヤーボンディングにより、端子電極に接続さ
れているとともに、フリップチップボンディングは導電
性のバンプの周囲を樹脂から成る接着剤で包囲されてい
るので、上記第1の弾性表面波装置と同様に小型化が図
れるだけでなく、例えば移動体通信機器用電子部品等に
要求されている、低背化が容易に実現できるだけでなく
電極設計を容易に行うことが可能になる。また、特に横
方向の衝撃に対して高強度とさせることができるので、
信頼性の高い弾性表面波装置を提供できる。さらに、特
に高周波の弾性表面波フィルタにおいては、電気接続部
の電気抵抗が損失等の特性に大きく影響するため、低抵
抗での接続が不可欠であるが、基台の端子電極と圧電基
板の一主面上に形成された励振電極とが導電性のバンプ
を介在させて接着されることにより、簡便にかつ低抵抗
での接続が可能となり、信頼性の優れた弾性表面波装置
を提供できる。In particular, according to the second surface acoustic wave device, the surface acoustic wave element has the excitation electrode formed on one main surface thereof by flip chip bonding and the excitation electrode formed on the other main surface thereof by wire bonding. Since the flip chip bonding is connected to the terminal electrodes and the conductive bumps are surrounded by the adhesive made of resin, the flip chip bonding can be downsized similarly to the first surface acoustic wave device. In addition, it is possible to easily realize the reduction in height, which is required for electronic components for mobile communication devices, and to easily design electrodes. In addition, since it can be made to have high strength especially against a lateral impact,
A highly reliable surface acoustic wave device can be provided. Further, particularly in a high frequency surface acoustic wave filter, the electrical resistance of the electrical connection portion greatly affects the characteristics such as loss, so connection with low resistance is essential, but the terminal electrode of the base and the piezoelectric substrate Since the excitation electrode formed on the main surface is adhered via the conductive bump, the connection can be made easily and with low resistance, and a highly reliable surface acoustic wave device can be provided.
【図1】本発明に係る第1の弾性表面波装置の外観斜視
図である。FIG. 1 is an external perspective view of a first surface acoustic wave device according to the present invention.
【図2】本発明に係る第1の弾性表面波装置の断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view of a first surface acoustic wave device according to the present invention.
【図3】本発明に係る第1の弾性表面波装置において、
他方の基板を省略した状態の概略図である。FIG. 3 shows a first surface acoustic wave device according to the present invention,
It is a schematic diagram in the state where the other substrate was omitted.
【図4】本発明に係る第2の弾性表面波装置の断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view of a second surface acoustic wave device according to the present invention.
【図5】本発明に係る第2の弾性表面波装置の断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view of a second surface acoustic wave device according to the present invention.
【図6】(a)は両主面に励振電極等が形成された圧電
基板の断面図であり、(b)はその平面図である。6A is a cross-sectional view of a piezoelectric substrate having excitation electrodes and the like formed on both main surfaces, and FIG. 6B is a plan view thereof.
【図7】従来の励振電極等が形成された圧電基板の平面
図である。FIG. 7 is a plan view of a piezoelectric substrate on which conventional excitation electrodes and the like are formed.
【図8】従来の弾性表面波装置の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a conventional surface acoustic wave device.
1:表面実装型弾性表面波装置、10,29:弾性表面
波素子、11,34:圧電基板、11a:圧電基板の一
方主面、11b:圧電基板の他方主面、11c:圧電基
板の上部側端面、11d:圧電基板の下部側端面、12
a:電極、12b:電極、13:導電性接続部材、1
4:導電性接合部材、20:容器体、21:一方の基体
(基台)、22:他方の基体、23:封止部材、24:
端子電極、26,27,28:空間、31:パッケージ
基台、33:励振電極、37:バンプ、38,42:接
着剤1: Surface mount type surface acoustic wave device, 10, 29: Surface acoustic wave element, 11, 34: Piezoelectric substrate, 11a: One main surface of the piezoelectric substrate, 11b: The other main surface of the piezoelectric substrate, 11c: Top of the piezoelectric substrate Side end face, 11d: Lower side end face of the piezoelectric substrate, 12
a: electrode, 12b: electrode, 13: conductive connecting member, 1
4: conductive bonding member, 20: container body, 21: one base body (base), 22: other base body, 23: sealing member, 24:
Terminal electrode, 26, 27, 28: Space, 31: Package base, 33: Excitation electrode, 37: Bump, 38, 42: Adhesive
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−294110(JP,A) 特開 平6−37582(JP,A) 特開 昭59−169218(JP,A) 特開 平9−181562(JP,A) 実開 昭60−95733(JP,U) 実開 昭58−37222(JP,U) 実開 昭64−37132(JP,U) 実開 平6−48226(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/25 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-2-294110 (JP, A) JP-A-6-37582 (JP, A) JP-A-59-169218 (JP, A) JP-A-9- 181562 (JP, A) Actual opening 60-95733 (JP, U) Actual opening 58-37222 (JP, U) Actual opening Sho 64-37132 (JP, U) Actual opening Flat 6-48226 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 9/25
Claims (2)
を形成して成る弾性表面波素子を、内部に空間を有し該
空間内から外表面に沿った状態で端子電極を形成した容
器体の内部に収容して成る弾性表面波装置であって、前
記弾性表面波素子は前記容器体の内部に立設されている
とともに、前記圧電基板の両主面のそれぞれに形成され
た弾性表面波素子が前記端子電極に導電性接着剤で接続
され、かつ前記弾性表面波素子どうしが導電性接着剤で
互いに接続されていることを特徴とする弾性表面波装
置。1. A container in which a surface acoustic wave element having excitation electrodes formed on both main surfaces of a piezoelectric substrate has a space inside and a terminal electrode is formed along the outer surface from the space. A surface acoustic wave device housed inside a body, wherein the surface acoustic wave element is erected inside the container body, and the surface acoustic wave is formed on each of the two main surfaces of the piezoelectric substrate. A surface acoustic wave device, wherein a wave element is connected to the terminal electrode with a conductive adhesive, and the surface acoustic wave elements are connected with each other with a conductive adhesive.
を形成して成る弾性表面波素子を、内部に空間を有し該
空間内から外表面に沿った状態で端子電極を形成した容
器体の内部に収容して成る弾性表面波装置であって、前
記弾性表面波素子はその一主面に形成された励振電極が
フリップチップボンディングにより、他主面に形成され
た励振電極がワイヤーボンディングにより、それぞれ前
記端子電極に接続されているとともに、前記フリップチ
ップボンディングは導電性のバンプの周囲を樹脂から成
る接着剤で包囲されていることを特徴とする弾性表面波
装置。2. A container in which a surface acoustic wave element formed by forming excitation electrodes on both main surfaces of a piezoelectric substrate has a space inside and a terminal electrode is formed along the outer surface from the space. A surface acoustic wave device which is housed inside a body, wherein the surface acoustic wave element has an excitation electrode formed on one main surface by flip chip bonding and an excitation electrode formed on the other main surface by wire bonding. The surface acoustic wave device is characterized in that the flip chip bonding is connected to the terminal electrodes respectively, and the conductive bumps are surrounded by an adhesive made of resin.
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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JP8-14908 | 1996-01-31 | ||
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- 1996-08-30 JP JP23032596A patent/JP3439928B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH09270666A (en) | 1997-10-14 |
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