JP4180985B2 - 弾性表面波デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージに形成したキャビティ内に弾性表面波素子が収納された構成を有する弾性表面波デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、これに搭載された電子部品にも小型化及び高性能化が要求されている。例えば、電波を送信又は受信する電子機器におけるフィルタ，遅延線，発振器等の電子部品として使用される弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：以下、ＳＡＷと略す）デバイスにも、パッケージを含めて全体的な小型化及び高性能化が要求されている。
【０００３】
一般的なＳＡＷデバイスは、例えば圧電性素子基板（以下、圧電基板という）上に形成された櫛歯型電極部のインターディジタルトランスデューサ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：以下、ＩＤＴと略す）を有するＳＡＷ素子チップが、キャビティ内に気密封止された構成を有している（例えば特許文献１参照）。この構成において、入力側のＩＤＴに電気信号を印加し、これをＳＡＷに変換して圧電基板上を伝播させることで、出力側のＩＤＴから所定の変調がなされた電気信号を得ることができる。
【０００４】
従来技術によるＳＡＷデバイス１００の構成を図１及び図２を用いて以下に説明する。尚、図１はＳＡＷデバイス１００の斜視図であり、図２は図１のＦ−Ｆ’断面図である。
【０００５】
図１及び図２に示すように、ＳＡＷデバイス１００は、パッケージ１０１に設けられたキャビティ１０２内にＳＡＷ素子チップ１２０が収容された構成を有する。ＳＡＷ素子チップ１２０のフェイス面、すなわち圧電基板１２１の一方の主面（これを上面とする）にはＩＤＴ１２２と配線１２４と電極パッド１２３とを含む金属パターンが形成されている。キャビティ１０２の底面（ダイアタッチ面）にはＳＡＷ素子チップ１２０の電極パッド１２３と位置合わせされた電極パッド１０９を含む金属パターンが形成されている。ＳＡＷ素子チップ１２０は金属バンプ１１２を用いてフェイスダウン状態でダイアタッチ面にフリップチップ実装される。これにより、パッケージ１０１とＳＡＷ素子チップ１２０とが電気的且つ機械的に接続される。尚、ダイアタッチ面に形成された電極パッド１０９は、パッケージ１０１内に形成された配線やビア配線を介してパッケージ１０１の裏面（キャビティ１０２の開口側と反対側）に形成されたフットパターン１１４と電気的に接続されている。
【０００６】
また、キャビティ１０２は、ＳＡＷ素子チップ１２０を実装した状態で開口部が樹脂１０３を用いて気密封止される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１７６９９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように樹脂１０３のみを用いてキャビティ１０２を封止した構成では、気密性という点で不十分であり、例えば耐湿試験等において悪い結果となってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、以上のような問題を鑑みてなされたものであり、耐湿性が向上された弾性表面波デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、請求項１記載のように、弾性表面波素子が収納されたキャビティが樹脂により封止された弾性表面波デバイスにおいて、前記樹脂上に形成され、前記キャビティを形成するパッケージにまで延在する金属箔を有し、前記パッケージにおける前記金属箔との接触部分は、前記樹脂に切り込みを入れることで前記金属箔に対して露出されており、前記切り込みの面は前記樹脂の上面に対して傾斜して構成される。キャビティを封止する樹脂を更に金属箔で覆うことで、キャビティの気密性を向上させることができ、結果として弾性表面波デバイスの耐湿性を向上させることができる。また、パッケージと金属箔とを直接接続することで、キャビティの気密性を更に向上させることができる。さらに、パッケージを露出させるための切り込みの面を傾斜して形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００１１】
また、請求項１記載の前記切り込みにおける切り出し面は、請求項２記載のように、前記樹脂の上面を水平面とした場合、前記切り込みの半分の幅Ｗと該切り込みの深さＴとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下であることが好ましい。比Ｔ／Ｗを０．０５以下であるように構成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００１２】
また、請求項１記載の前記弾性表面波デバイスは、請求項３記載のように、前記キャビティを形成するパッケージの該キャビティの開口側と反対側の面に形成された外部端子と、前記キャビティの開口部周囲に金属パターンと、前記外部端子と前記金属パターンとを電気的に接続する配線とを有し、前記金属箔と前記金属パターンとが電気的に接続されていることが好ましい。弾性表面波素子を覆うように形成された金属箔を外部端子と接続し、これをグランド電位に落とすことで、弾性表面波デバイスの電気特性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の前記弾性表面波デバイスは、例えば請求項４記載のように、前記パッケージが前記キャビティを形成する外壁中に設けられたビア配線を有し、前記配線が前記ビア配線を含むように構成されても良い。
【００１４】
また、請求項３記載の前記弾性表面波デバイスは、例えば請求項５記載のように、前記パッケージが外壁部分に表面が金属メッキされたキャスタレーションを有し、前記配線が前記キャスタレーションの表面に形成された金属メッキ部分を含むように構成されても良い。
【００１５】
また、請求項３記載の前記弾性表面波デバイスは、例えば請求項６記載のように、前記パッケージが前記キャビティの側壁に形成され、表面が金属メッキされたキャスタレーションを有し、前記配線が前記キャスタレーションの表面に形成された金属メッキ部分を含むように構成されても良い。
【００１６】
また、請求項１記載の前記金属箔は、例えば請求項７記載のように、金属のみの多層膜からなる構成としても良い。
【００１７】
また、請求項１記載の前記金属箔は、請求項８記載のように、表面が金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料でメッキ又はコーティングされていることが好ましい。金属箔を金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料等の他の物質でメッキ又はコーディングすることで、金属箔が酸化したり、腐食したりすることを防止することができる。
【００１８】
また、請求項１記載の前記弾性表面波デバイスは、請求項９記載のように、前記パッケージにおける前記金属箔との接触部分が、前記樹脂に切り込みを入れることで前記金属箔に対して露出されており、前記切り込みの面が前記樹脂の上面に対して傾斜していることが好ましい。パッケージを露出させるための切り込みの面を傾斜して形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００１９】
また、請求項９記載の前記切り込みにおける切り出し面は、請求項１０記載のように、前記樹脂の上面を水平面とした場合、前記切り込みの半分の幅Ｗと該切り込みの深さＴとの比Ｗ／Ｔが０．０５以上であることが好ましい。比Ｗ／Ｔを０．０５以上であるように構成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、請求項９記載のように、ベース基板に２次元配列されたキャビティ内に弾性表面波素子を収納する第１の工程と、該弾性表面波素子が収納された前記キャビティを樹脂で封止する第２の工程と、前記樹脂で封止された前記キャビティを個片化する第３の工程とを有する弾性表面波デバイスの製造方法において、前記キャビティを個片化する際の切断部分に、該切断部分の幅よりも広い幅の切り込みを形成することで、前記キャビティを形成するパッケージを露出させる第４の工程と、前記樹脂及び露出した前記パッケージ上に金属箔を形成する第５の工程と、前記パッケージの上面であって前記キャビティの周囲に金属パターンを形成する第６の工程と、前記パッケージにおける前記キャビティの開口側と反対側に外部端子を形成する第７の工程と、前記金属パターンと前記外部端子とを接続する配線を形成する第８の工程とを有し、前記第４の工程は、前記金属パターンが露出するように、前記切り込みを形成するように構成される。キャビティを封止する樹脂を更に金属箔で覆うことで、キャビティの気密性を向上させることができ、結果として耐湿性が向上された弾性表面波デバイスを製造できる。また、パッケージを露出させるための切り込みの面を傾斜して形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。さらに、弾性表面波素子を覆うように形成された金属箔を外部端子と接続し、これをグランド電位に落とすことができるように構成することで、弾性表面波デバイスの電気特性を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項９記載の前記第５の工程は、例えば請求項１０記載のように、電解メッキ法又はスパッタ法又は真空蒸着法を用いて前記金属箔を形成することができる。
【００２３】
また、請求項９記載の前記第５の工程は、例えば請求項１１記載のように、先ずスパッタ法を用いて前記樹脂上に金属薄膜を形成し、次に電解メッキ法を用いて前記金属箔を形成することができる。
【００２４】
また、請求項９記載の前記製造方法は、請求項１２記載のように、前記金属箔を表面が金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料でメッキ又はコーティングする第９の工程を有することが好ましい。金属箔を金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料等の他の物質でメッキ又はコーディングすることで、金属箔が酸化したり、腐食したりすることが防止された弾性表面波デバイスを製造できる。
【００２６】
また、請求項９記載の前記第４の工程は、請求項１３記載のように、前記切り込みの幅が前記切断部分の幅よりも０．１ｍｍ以上広くなるように形成することが好ましい。切り込みの幅が切断部分の幅よりも０．１ｍｍ以上広くなるように形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
〔第１の実施形態〕
まず、本発明の第１の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図３及び図４は、本実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの構成を示す図である。尚、図３はＳＡＷデバイス１Ａの斜視図である。また、図４（ａ）は図３のＡ−Ａ’断面図であり、（ｂ）は（ａ）における領域Ａの拡大図である。
【００３０】
図３及び図４（ａ）に示すように、ＳＡＷデバイス１Ａには、セラミックスやＢＴ（ビスマスイミド・トリアジン）レジン等のフレキシブル基板で形成したパッケージ１が使用される。また、パッケージ１の内部にはキャビティ２が設けられており、この中にＳＡＷ素子チップ２０が収容される。尚、本実施形態では、パッケージ１の側壁の厚さを例えば０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度（例えば０．２ｍｍ）とし、パッケージ１の底板の厚さを例えば０．２ｍｍ以下（例えば０．１５ｍｍ）とし、キャビディ２の長手方向の長さを０．２５ｍｍ程度以下とする。また、キャビティ２の深さは、ＳＡＷ素子チップ２０を完全に収容できる程度、すなわち、ＳＡＷ素子チップ２０の高さよりも深くする。例えばＳＡＷデバイス１Ａの全体の高さを０．６ｍｍとし、ＳＡＷ素子チップ２０の高さを０．３５ｍｍとした場合、キャビティ４の深さを０．４ｍｍ程度とする。これにより、完全にＳＡＷ素子チップ２０を収納し、ＳＡＷデバイス１Ａの実装時にＳＡＷ素子チップ２０が破損することを防止できる。
【００３１】
ＳＡＷ素子チップ２０のフェイス面、すなわち圧電基板２１の一方の主面（これを上面とする）には櫛型電極（ＩＤＴ）２２と配線２４と電極パッド２３とを含む金属パターンが形成されている。圧電基板２１には、切り出し角が回転Ｙカット板である４２°ＹカットＸ伝搬リチウムタンタレート（ＳＡＷの伝搬方向Ｘの線膨張係数が１６．１ｐｐｍ／℃）の圧電単結晶基板（以下、ＬＴ基板という）や，切り出し角が回転Ｙカット板である４２°ＹカットＸ伝搬リチウムナイオベート（ＳＡＷの伝搬方向Ｘの線膨張係数が１６．１ｐｐｍ／℃）の圧電単結晶基板（以下、ＬＮ基板という），このほか水晶等の圧電材料を用いることができる。例えばＬＴ基板を使用することで、低損失な特性を得ることができる。
【００３２】
また、ＩＤＴ２２や配線２４や電極パッド２３等を含む金属パターンは、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）等の金属材料を主成分とした単層又は多層構造を有して形成される。この形成には例えばフォトリソグラフィー技術等を用いることができる。
【００３３】
キャビティ２の底面（ダイアタッチ面）にはＳＡＷ素子チップ２０の電極パッド２３と位置合わせされた電極パッド９及びこれと一体に形成された配線パターン６を含む金属パターン（ダイアタッチパターンともいう）が形成されている。この金属パターンも、上述の金属パターンと同様に、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）等の金属材料を主成分とした単層又は多層構造の金属膜を使用することができ、これの形成に例えばフォトリソグラフィー技術等を用いることができる。
【００３４】
ＳＡＷ素子チップ２０は金やはんだ等の金属バンプ１２を用いてフェイスダウン状態でダイアタッチ面にフリップチップ実装される。これにより、パッケージ１とＳＡＷ素子チップ２０とが電気的に接続され且つ機械的に固定される。
【００３５】
ダイアタッチ面に形成された電極パッド９は、同じくダイアタッチ面上に形成された配線パターン６を介して、パッケージ１の底板を貫通するビア配線（インナービアパターンともいう）８に電気的に接続される。ビア配線８はパッケージ１裏面（キャビティ２の開口側と反対側。これを下面ともいう）に形成されたフットパターン７と電気的に接続される。すなわち、ＳＡＷ素子チップ２０の入出力端子及びグランド端子は、ダイアタッチ面に形成された電極パッド９，配線パターン６及びビア配線８を介してパッケージ１裏面の外部端子であるフットパターン７まで引き回されている。
【００３６】
キャビティ２は、ＳＡＷ素子チップ２０が実装された状態で樹脂３により気密封止される。この際、樹脂３がダイアタッチ面にまで到達しない、すなわち樹脂３の下側に空間が形成されている状態とすることが好ましい。これにより、樹脂３が例えばＳＡＷ素子チップ２０の金属パターンに到達し、フィルタとして機能しないという不具合が発生することを回避できる。尚、樹脂３としては例えばエポキシ系樹脂等の材料を使用することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、キャビティ２を樹脂３で気密封止した上から樹脂３を金属箔４で封止する。これにより、キャビティ２の気密性を向上することができる。更に、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。尚、金属箔４としては銅（Ｃｕ）等の金属材料を使用することができる。また、本実施形態では、金属箔４を金属の単層膜で形成しても、他種の金属材料の積層膜で形成しても良い。
【００３８】
また、金属箔４の露出した部分は酸化防止を目的とした酸化防止用金属膜５でメッキ又はコーティングされている。尚、酸化防止用金属膜５にはニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ）等の金属を含む金属系材料や、エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂等の樹脂系材料等を使用することができるが、この他にも酸化や腐食に強い材料であれば如何なるものを使用しても良い。
【００３９】
金属箔４は、図４（ｂ）に示すように、パッケージ１の縁でパッケージ１外壁（側壁ともいう）の上面に形成された金属パターン１１と接触する。金属パターン１１はパッケージ１外壁中に形成されたビア配線１０を介して配線パターン６に電気的に接続されている。すなわち、金属箔４及び酸化防止用金属膜５は、金属パターン１１，ビア配線１０，配線パターン６，ビア配線８を含む配線を介してパッケージ１裏面のフットパターン（特にグランドに接続されるフットパターン）７に電気的に接続されている。
【００４０】
金属箔４と金属パターン１１との接続は、後述の製造方法で説明するように、金属パターン１１上に形成した樹脂３を切り込み、露出した金属パターン１１上に金属箔４を電解メッキさせることで実現できる。この際、図４（ｂ）に示すように、樹脂３の切り込みの深さ（金属パターン１１間での深さ）Ｔと、樹脂３を切り込む幅（実際には切り込みの幅の半分）Ｗとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下となる、すなわち傾斜が５％以下となるスロープを構成することで、金属箔４を電解メッキする際の下地層として機能する金属薄膜（後述における金膜３ａ）が膜切れすることを防止できる。例えば深さＴ＝０．０２ｍｍとした場合、幅Ｗ＝０．２ｍｍとすることで、金膜３ａの蒸着時の膜切れを防止することができた。また、スロープは直線的な傾斜でなく、図４（ｂ）に示すような曲線的な傾斜を持つように構成しても良い。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、金属箔４が金属パターン１１又はパッケージ１の外壁と直接接合された構成とすることで、キャビティ２をパッケージ材料及び金属材料で完全に封止することが可能となるため、キャビティ２の気密性を高めることができる。尚、酸化防止用金属膜５は、金属箔４を電解メッキした後に、この上にニッケル等を更に電解メッキすることで形成される。これの詳細については後述で説明する。
【００４２】
次に、上記したＳＡＷデバイス１Ａの製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図５及び図６は、本実施形態による製造方法を示すプロセス図である。本製造方法では、先ず図５に示すように、キャビティ２と，金属パターン１１と，ビア配線１０と，電極パッド９及び配線パターン６を含む金属パターンと，ビア配線８と，フットパターン７とが２次元配列した多面取り構造のベース基板１０Ａを作製する（図５（ａ）参照）。次に、キャビティ２内にＳＡＷ素子チップ２０をフェイスダウン状態でフリップチップ実装する（図５（ｂ）参照）。この際、ＳＡＷ素子チップ２０における電極パッド２３とキャビティ２における電極パッド９とを位置合わせし、両者を金属バンプ１２を用いて接着することで、ＳＡＷ素子チップ２０とパッケージ１とを電気的に接続し、且つ機械的に固定する。
【００４３】
このようにＳＡＷ素子チップ２０を実装すると、図５（ｃ）に示すように、ＳＡＷ素子チップ２０が実装された状態でｓキャビティ２を樹脂３を用いて気密封止する。次に、パッケージ１の切断部分にダイシングブレード９１を用いて切り込み１５を入れる（図５（ｄ）参照）。この際、金属パターン１１及びパッケージ１外壁が露出するまで樹脂３を切り込む。使用するダイシングブレード９１には、上述において図４（ｂ）を用いて説明したように、切り込み１５の半分の幅Ｗと樹脂３の金属パターン１１までの深さＴとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下となる、すなわち切り出し面の傾斜が５％以下となるようなものを用いる。
【００４４】
このように金属パターン１１及びパッケージ１を露出させると、次に、電解メッキ用の前処理として、樹脂３及び切り込み１５に対して蒸着装置を用いて金（Ａｕ）膜３ａを蒸着する（図６（ａ）参照）。この際、上記のように、切り出し面の傾斜が５％以下となるような切り込み１５を設けておくことで、蒸着時の金膜３ａの膜切れを防止することができる。その後、ベース基板１０Ａの裏面（パッケージ１の裏面に相当）にレジスト３ｂを形成することでフットパターン７を保護した後、反対側（ベース基板１０Ａの上面＝金膜３ａ側）に電解メッキ法を用いて銅（Ｃｕ）を形成することで金属箔４を形成し、更に金属箔４上に電解メッキ法を用いてニッケル（Ｎｉ）を形成することで酸化防止用金属膜５を形成する（図６（ｂ）参照）。金属パターン１１又はパッケージ１を露出させる切り込み１５を設け、この上に金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させるだけでなく、金属箔４を接地することが可能となる。
【００４５】
上述における金属箔４を形成する工程（図６（ｂ））では、電解メッキ法を用いてこれを形成したが、この他にも例えばスパッタ法や真空蒸着法等やこれらを組み合わせた方法を用いて形成しても良い。尚、例えばスパッタ法と電解メッキ法とを組み合わせて形成する場合、先ずスパッタ法により金属薄膜（上述では金膜３ａ）を形成し、その上から電解メッキ法を用いて金属箔４を形成する。また、真空蒸着法と電解メッキ法とを組み合わせて形成する場合、先ず真空蒸着法により金属薄膜（上述では金膜３ａ）を形成し、その上から電解メッキ法を用いて金属箔４を形成する。
【００４６】
その後、ベース基板１０Ａの裏面にダイシングテープ９２ａを貼り、ベース基板１０Ａの上面側からダイシングブレード９２を用いてＳＡＷデバイス１Ａを個片化することで（図６（ｃ）参照）、ＳＡＷデバイス１Ａを作製することができる（図６（ｄ）参照）。この際、ダイシングブレード９２には、少なくともパッケージ１の露出した幅Ｗ１よりも狭い厚さＷ２を持つものを使用することが好ましい。これにより、金属箔４とパッケージ１との接合を確保することができる。例えばダイシングブレード９２の厚さＷ２が幅Ｗ１よりも０．１ｍｍ以上薄い物を用いることで、十分にパッケージ１及び金属パターン１１の露出部分を確保することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、パッケージ１のキャビティ２開口部に形成した樹脂３に切り込み１５を入れ、パッケージ１の外壁を露出させ、これと接合するように金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させることができる。また、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。更に、切り込み１５により金属パターン１１を露出させ、これと金属箔４とが接触する構成とすることで、金属箔４を接地することが可能となり、ＳＡＷデバイス１Ａの電気的特性を向上することが可能となる。この際、金属パターン１１及びパッケージ１を露出させるために設ける切り込み１５の切り出し面の傾斜が５％（但し、樹脂３の上面を水平面とした場合）以下となるスロープを持たせることで、金属箔４を確実に形成することが可能となる。
【００４８】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態では、パッケージ１側壁の上面に形成した金属パターン１１とダイアタッチ面に形成した配線パターン６との他の接続形態を例に挙げる。
【００４９】
図７及び図８は、本実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｂの構成を示す図である。尚、図７はＳＡＷデバイス１Ｂの斜視図である。また、図８は図７のＢ−Ｂ’断面図である。尚、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００５０】
上記第１の実施形態では、パッケージ１側壁の上面に形成した金属パターン１１をビア配線１０を介してダイアタッチ面の配線パターン６と接続していた。これに対し本実施形態では、図７及び図８に示すように、金属パターン１１をパッケージ１の外側（特にコーナ）に形成したキャスタレーション１０ｂ上の金属メッキを介して配線パターン６に接続する。これにより、金属箔４をキャスタレーション１０ｂ，配線パターン６及びビア配線８を介してフットパターン（特にグランドに接続されるフットパターン）７に電気的に接続することが達成できる。尚、他の構成及び製造方法は第１の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５１】
本実施形態によれば、以上のように、第１の実施形態と同様に、パッケージ１のキャビティ２開口部に形成した樹脂３に切り込み１５を入れ、パッケージ１の外壁を露出させ、これと接合するように金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させることができる。また、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。更に、切り込み１５により金属パターン１１を露出させ、これと金属箔４とが接触する構成とすることで、金属箔４を接地することが可能となり、ＳＡＷデバイス１Ａの電気的特性を向上することが可能となる。この際、金属パターン１１及びパッケージ１を露出させるために設ける切り込み１５の切り出し面の傾斜が５％以下となるスロープを持たせることで、金属箔４を確実に形成することが可能となる。更にまた、本実施形態のようにパッケージ１の裏面まで到達していないキャスタレーション１０ｂを用いることで、キャビティ２を封止するための樹脂３がパッケージ１の裏面（特にフットパターン７）まで流れだすことを防止できる。
【００５２】
〔第３の実施形態〕
また、本発明の第２の実施形態では、キャスタレーション１０ｂをパッケージ１の外壁に設けた場合を例に挙げたが、本発明ではこれをパッケージ１内壁、すなわちキャビティ２内に設けることも可能である。以下、これを第３の実施形態として図面を用いて説明する。
【００５３】
図９及び図１０は、本実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｃの構成を示す図である。尚、図９はＳＡＷデバイス１Ｃの斜視図である。また、図１０は図９のＣ−Ｃ断面図である。尚、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００５４】
図９及び図１０に示すように、本実施形態では、キャスタレーション１０ｃ−１及び１０ｃ−２がキャビティ２を構成するパッケージ１の側壁の内側に形成されている。キャスタレーション１０ｃ−１，１０ｃ−２の表面にはそれぞれ金属メッキが施されている。また、キャスタレーション１０ｃ−１，１０ｃ−２は段違いに構成されており、これらの金属メッキ部分が配線パターン１３を介して電気的に接続されている。上段に位置するキャスタレーション１０ｃ−１は、パッケージ１外壁の上面に形成された金属パターン１１と電気的に接続されている。下段に位置するキャスタレーション１０ｃ−２は、キャビティ２のダイアタッチ面に形成された配線パターン６と電気的に接続されている。従って、金属パターン１１はキャスタレーション１０ｃ−１，配線パターン１３，キャスタレーション１０ｃ−２，配線パターン６及びビア配線８を介してパッケージ１裏面に形成されたフットパターン（特にグランドに接続されるフットパターン）７に電気的に接続される。尚、他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、パッケージ１のキャビティ２開口部に形成した樹脂３に切り込み１５を入れ、パッケージ１の外壁を露出させ、これと接合するように金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させることができる。また、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。更に、切り込み１５により金属パターン１１を露出させ、これと金属箔４とが接触する構成とすることで、金属箔４を接地することが可能となり、ＳＡＷデバイス１Ａの電気的特性を向上することが可能となる。この際、金属パターン１１及びパッケージ１を露出させるために設ける切り込み１５の切り出し面の傾斜が５％以下となるスロープを持たせることで、金属箔４を確実に形成することが可能となる。更にまた、本実施形態のように上段がダイアタッチ面にまで到達していないキャスタレーション１０ｃ−１とこれと段違いに設けられたキャスタレーション１０ｃ−２とを用いることで、キャビティ２を封止するための樹脂３がキャビティ２のダイアタッチ面やＳＡＷ素子チップ２０の金属パターンにまで流れだすことを防止できる。
【００５６】
〔他の実施形態〕
以上、説明した実施形態は本発明の好適な一実施形態にすぎず、本発明はその趣旨を逸脱しない限り種々変形して実施可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャビティの気密性を向上し、ＳＡＷデバイスの耐湿性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるＳＡＷデバイス１００の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＳＡＷデバイス１のＦ−Ｆ’断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３に示すＳＡＷデバイス１ＡのＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）における領域Ａの拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの製造工程を示すプロセス図である（１）。
【図６】本発明の第１の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの製造工程を示すプロセス図である（２）。
【図７】本発明の第２の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｂの構成を示す斜視図である。
【図８】図７に示すＳＡＷデバイス１ＢのＢ−Ｂ’断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｃの構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示すＳＡＷデバイス１ＣのＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１ パッケージ
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ＳＡＷデバイス
２ キャビティ
３ 樹脂
３ａ 金膜
３ｂ レジスト
４ 金属箔
５ 酸化防止用金属膜
６、１３ 配線パターン
７ フットパターン
８、１０ ビア配線
９ 電極パッド
１０Ａ ベース基板
１０ｂ、１０ｃ−１、１０ｃ−２ キャスタレーション
１１ 金属パターン
１２ 金属バンプ
１５ 切り込み
２０ ＳＡＷ素子チップ
２１ 圧電基板
２２ ＩＤＴ
２３ 電極パッド
２４ 配線
９１、９２ ダイシングブレード
９２ａ ダイシングテープ
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージに形成したキャビティ内に弾性表面波素子が収納された構成を有する弾性表面波デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、これに搭載された電子部品にも小型化及び高性能化が要求されている。例えば、電波を送信又は受信する電子機器におけるフィルタ，遅延線，発振器等の電子部品として使用される弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：以下、ＳＡＷと略す）デバイスにも、パッケージを含めて全体的な小型化及び高性能化が要求されている。
【０００３】
一般的なＳＡＷデバイスは、例えば圧電性素子基板（以下、圧電基板という）上に形成された櫛歯型電極部のインターディジタルトランスデューサ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：以下、ＩＤＴと略す）を有するＳＡＷ素子チップが、キャビティ内に気密封止された構成を有している（例えば特許文献１参照）。この構成において、入力側のＩＤＴに電気信号を印加し、これをＳＡＷに変換して圧電基板上を伝播させることで、出力側のＩＤＴから所定の変調がなされた電気信号を得ることができる。
【０００４】
従来技術によるＳＡＷデバイス１００の構成を図１及び図２を用いて以下に説明する。尚、図１はＳＡＷデバイス１００の斜視図であり、図２は図１のＦ−Ｆ’断面図である。
【０００５】
図１及び図２に示すように、ＳＡＷデバイス１００は、パッケージ１０１に設けられたキャビティ１０２内にＳＡＷ素子チップ１２０が収容された構成を有する。ＳＡＷ素子チップ１２０のフェイス面、すなわち圧電基板１２１の一方の主面（これを上面とする）にはＩＤＴ１２２と配線１２４と電極パッド１２３とを含む金属パターンが形成されている。キャビティ１０２の底面（ダイアタッチ面）にはＳＡＷ素子チップ１２０の電極パッド１２３と位置合わせされた電極パッド１０９を含む金属パターンが形成されている。ＳＡＷ素子チップ１２０は金属バンプ１１２を用いてフェイスダウン状態でダイアタッチ面にフリップチップ実装される。これにより、パッケージ１０１とＳＡＷ素子チップ１２０とが電気的且つ機械的に接続される。尚、ダイアタッチ面に形成された電極パッド１０９は、パッケージ１０１内に形成された配線やビア配線を介してパッケージ１０１の裏面（キャビティ１０２の開口側と反対側）に形成されたフットパターン１１４と電気的に接続されている。
【０００６】
また、キャビティ１０２は、ＳＡＷ素子チップ１２０を実装した状態で開口部が樹脂１０３を用いて気密封止される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１７６９９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように樹脂１０３のみを用いてキャビティ１０２を封止した構成では、気密性という点で不十分であり、例えば耐湿試験等において悪い結果となってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、以上のような問題を鑑みてなされたものであり、耐湿性が向上された弾性表面波デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、請求項１記載のように、弾性表面波素子が収納されたキャビティが樹脂により封止された弾性表面波デバイスにおいて、前記樹脂上に形成され、前記キャビティを形成するパッケージにまで延在する金属箔を有し、前記パッケージにおける前記金属箔との接触部分は、前記樹脂に切り込みを入れることで前記金属箔に対して露出されており、前記切り込みの面は前記樹脂の上面に対して傾斜して構成される。キャビティを封止する樹脂を更に金属箔で覆うことで、キャビティの気密性を向上させることができ、結果として弾性表面波デバイスの耐湿性を向上させることができる。また、パッケージと金属箔とを直接接続することで、キャビティの気密性を更に向上させることができる。さらに、パッケージを露出させるための切り込みの面を傾斜して形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００１１】
また、請求項１記載の前記切り込みにおける切り出し面は、請求項２記載のように、前記樹脂の上面を水平面とした場合、前記切り込みの半分の幅Ｗと該切り込みの深さＴとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下であることが好ましい。比Ｔ／Ｗを０．０５以下であるように構成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００１２】
また、請求項１記載の前記弾性表面波デバイスは、請求項３記載のように、前記キャビティを形成するパッケージの該キャビティの開口側と反対側の面に形成された外部端子と、前記キャビティの開口部周囲に金属パターンと、前記外部端子と前記金属パターンとを電気的に接続する配線とを有し、前記金属箔と前記金属パターンとが電気的に接続されていることが好ましい。弾性表面波素子を覆うように形成された金属箔を外部端子と接続し、これをグランド電位に落とすことで、弾性表面波デバイスの電気特性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の前記弾性表面波デバイスは、例えば請求項４記載のように、前記パッケージが前記キャビティを形成する外壁中に設けられたビア配線を有し、前記配線が前記ビア配線を含むように構成されても良い。
【００１４】
また、請求項３記載の前記弾性表面波デバイスは、例えば請求項５記載のように、前記パッケージが外壁部分に表面が金属メッキされたキャスタレーションを有し、前記配線が前記キャスタレーションの表面に形成された金属メッキ部分を含むように構成されても良い。
【００１５】
また、請求項３記載の前記弾性表面波デバイスは、例えば請求項６記載のように、前記パッケージが前記キャビティの側壁に形成され、表面が金属メッキされたキャスタレーションを有し、前記配線が前記キャスタレーションの表面に形成された金属メッキ部分を含むように構成されても良い。
【００１６】
また、請求項１記載の前記金属箔は、例えば請求項７記載のように、金属のみの多層膜からなる構成としても良い。
【００１７】
また、請求項１記載の前記金属箔は、請求項８記載のように、表面が金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料でメッキ又はコーティングされていることが好ましい。金属箔を金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料等の他の物質でメッキ又はコーディングすることで、金属箔が酸化したり、腐食したりすることを防止することができる。
【００１８】
また、請求項１記載の前記弾性表面波デバイスは、請求項９記載のように、前記パッケージにおける前記金属箔との接触部分が、前記樹脂に切り込みを入れることで前記金属箔に対して露出されており、前記切り込みの面が前記樹脂の上面に対して傾斜していることが好ましい。パッケージを露出させるための切り込みの面を傾斜して形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００１９】
また、請求項９記載の前記切り込みにおける切り出し面は、請求項１０記載のように、前記樹脂の上面を水平面とした場合、前記切り込みの半分の幅Ｗと該切り込みの深さＴとの比Ｗ／Ｔが０．０５以上であることが好ましい。比Ｗ／Ｔを０．０５以上であるように構成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、請求項９記載のように、ベース基板に２次元配列されたキャビティ内に弾性表面波素子を収納する第１の工程と、該弾性表面波素子が収納された前記キャビティを樹脂で封止する第２の工程と、前記樹脂で封止された前記キャビティを個片化する第３の工程とを有する弾性表面波デバイスの製造方法において、前記キャビティを個片化する際の切断部分に、該切断部分の幅よりも広い幅の切り込みを形成することで、前記キャビティを形成するパッケージを露出させる第４の工程と、前記樹脂及び露出した前記パッケージ上に金属箔を形成する第５の工程と、前記パッケージの上面であって前記キャビティの周囲に金属パターンを形成する第６の工程と、前記パッケージにおける前記キャビティの開口側と反対側に外部端子を形成する第７の工程と、前記金属パターンと前記外部端子とを接続する配線を形成する第８の工程とを有し、前記第４の工程は、前記金属パターンが露出するように、前記切り込みを形成するように構成される。キャビティを封止する樹脂を更に金属箔で覆うことで、キャビティの気密性を向上させることができ、結果として耐湿性が向上された弾性表面波デバイスを製造できる。また、パッケージを露出させるための切り込みの面を傾斜して形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。さらに、弾性表面波素子を覆うように形成された金属箔を外部端子と接続し、これをグランド電位に落とすことができるように構成することで、弾性表面波デバイスの電気特性を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項９記載の前記第５の工程は、例えば請求項１０記載のように、電解メッキ法又はスパッタ法又は真空蒸着法を用いて前記金属箔を形成することができる。
【００２３】
また、請求項９記載の前記第５の工程は、例えば請求項１１記載のように、先ずスパッタ法を用いて前記樹脂上に金属薄膜を形成し、次に電解メッキ法を用いて前記金属箔を形成することができる。
【００２４】
また、請求項９記載の前記製造方法は、請求項１２記載のように、前記金属箔を表面が金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料でメッキ又はコーティングする第９の工程を有することが好ましい。金属箔を金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料等の他の物質でメッキ又はコーディングすることで、金属箔が酸化したり、腐食したりすることが防止された弾性表面波デバイスを製造できる。
【００２６】
また、請求項９記載の前記第４の工程は、請求項１３記載のように、前記切り込みの幅が前記切断部分の幅よりも０．１ｍｍ以上広くなるように形成することが好ましい。切り込みの幅が切断部分の幅よりも０．１ｍｍ以上広くなるように形成することで、樹脂及び露出したパッケージ上に金属箔を形成する際に、例えば下地層として金属薄膜を形成した場合でも、これが膜切れすることを防止でき、確実に金属箔を形成することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
〔第１の実施形態〕
まず、本発明の第１の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図３及び図４は、本実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの構成を示す図である。尚、図３はＳＡＷデバイス１Ａの斜視図である。また、図４（ａ）は図３のＡ−Ａ’断面図であり、（ｂ）は（ａ）における領域Ａの拡大図である。
【００３０】
図３及び図４（ａ）に示すように、ＳＡＷデバイス１Ａには、セラミックスやＢＴ（ビスマスイミド・トリアジン）レジン等のフレキシブル基板で形成したパッケージ１が使用される。また、パッケージ１の内部にはキャビティ２が設けられており、この中にＳＡＷ素子チップ２０が収容される。尚、本実施形態では、パッケージ１の側壁の厚さを例えば０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度（例えば０．２ｍｍ）とし、パッケージ１の底板の厚さを例えば０．２ｍｍ以下（例えば０．１５ｍｍ）とし、キャビディ２の長手方向の長さを０．２５ｍｍ程度以下とする。また、キャビティ２の深さは、ＳＡＷ素子チップ２０を完全に収容できる程度、すなわち、ＳＡＷ素子チップ２０の高さよりも深くする。例えばＳＡＷデバイス１Ａの全体の高さを０．６ｍｍとし、ＳＡＷ素子チップ２０の高さを０．３５ｍｍとした場合、キャビティ４の深さを０．４ｍｍ程度とする。これにより、完全にＳＡＷ素子チップ２０を収納し、ＳＡＷデバイス１Ａの実装時にＳＡＷ素子チップ２０が破損することを防止できる。
【００３１】
ＳＡＷ素子チップ２０のフェイス面、すなわち圧電基板２１の一方の主面（これを上面とする）には櫛型電極（ＩＤＴ）２２と配線２４と電極パッド２３とを含む金属パターンが形成されている。圧電基板２１には、切り出し角が回転Ｙカット板である４２°ＹカットＸ伝搬リチウムタンタレート（ＳＡＷの伝搬方向Ｘの線膨張係数が１６．１ｐｐｍ／℃）の圧電単結晶基板（以下、ＬＴ基板という）や，切り出し角が回転Ｙカット板である４２°ＹカットＸ伝搬リチウムナイオベート（ＳＡＷの伝搬方向Ｘの線膨張係数が１６．１ｐｐｍ／℃）の圧電単結晶基板（以下、ＬＮ基板という），このほか水晶等の圧電材料を用いることができる。例えばＬＴ基板を使用することで、低損失な特性を得ることができる。
【００３２】
また、ＩＤＴ２２や配線２４や電極パッド２３等を含む金属パターンは、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）等の金属材料を主成分とした単層又は多層構造を有して形成される。この形成には例えばフォトリソグラフィー技術等を用いることができる。
【００３３】
キャビティ２の底面（ダイアタッチ面）にはＳＡＷ素子チップ２０の電極パッド２３と位置合わせされた電極パッド９及びこれと一体に形成された配線パターン６を含む金属パターン（ダイアタッチパターンともいう）が形成されている。この金属パターンも、上述の金属パターンと同様に、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）等の金属材料を主成分とした単層又は多層構造の金属膜を使用することができ、これの形成に例えばフォトリソグラフィー技術等を用いることができる。
【００３４】
ＳＡＷ素子チップ２０は金やはんだ等の金属バンプ１２を用いてフェイスダウン状態でダイアタッチ面にフリップチップ実装される。これにより、パッケージ１とＳＡＷ素子チップ２０とが電気的に接続され且つ機械的に固定される。
【００３５】
ダイアタッチ面に形成された電極パッド９は、同じくダイアタッチ面上に形成された配線パターン６を介して、パッケージ１の底板を貫通するビア配線（インナービアパターンともいう）８に電気的に接続される。ビア配線８はパッケージ１裏面（キャビティ２の開口側と反対側。これを下面ともいう）に形成されたフットパターン７と電気的に接続される。すなわち、ＳＡＷ素子チップ２０の入出力端子及びグランド端子は、ダイアタッチ面に形成された電極パッド９，配線パターン６及びビア配線８を介してパッケージ１裏面の外部端子であるフットパターン７まで引き回されている。
【００３６】
キャビティ２は、ＳＡＷ素子チップ２０が実装された状態で樹脂３により気密封止される。この際、樹脂３がダイアタッチ面にまで到達しない、すなわち樹脂３の下側に空間が形成されている状態とすることが好ましい。これにより、樹脂３が例えばＳＡＷ素子チップ２０の金属パターンに到達し、フィルタとして機能しないという不具合が発生することを回避できる。尚、樹脂３としては例えばエポキシ系樹脂等の材料を使用することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、キャビティ２を樹脂３で気密封止した上から樹脂３を金属箔４で封止する。これにより、キャビティ２の気密性を向上することができる。更に、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。尚、金属箔４としては銅（Ｃｕ）等の金属材料を使用することができる。また、本実施形態では、金属箔４を金属の単層膜で形成しても、他種の金属材料の積層膜で形成しても良い。
【００３８】
また、金属箔４の露出した部分は酸化防止を目的とした酸化防止用金属膜５でメッキ又はコーティングされている。尚、酸化防止用金属膜５にはニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ）等の金属を含む金属系材料や、エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂等の樹脂系材料等を使用することができるが、この他にも酸化や腐食に強い材料であれば如何なるものを使用しても良い。
【００３９】
金属箔４は、図４（ｂ）に示すように、パッケージ１の縁でパッケージ１外壁（側壁ともいう）の上面に形成された金属パターン１１と接触する。金属パターン１１はパッケージ１外壁中に形成されたビア配線１０を介して配線パターン６に電気的に接続されている。すなわち、金属箔４及び酸化防止用金属膜５は、金属パターン１１，ビア配線１０，配線パターン６，ビア配線８を含む配線を介してパッケージ１裏面のフットパターン（特にグランドに接続されるフットパターン）７に電気的に接続されている。
【００４０】
金属箔４と金属パターン１１との接続は、後述の製造方法で説明するように、金属パターン１１上に形成した樹脂３を切り込み、露出した金属パターン１１上に金属箔４を電解メッキさせることで実現できる。この際、図４（ｂ）に示すように、樹脂３の切り込みの深さ（金属パターン１１間での深さ）Ｔと、樹脂３を切り込む幅（実際には切り込みの幅の半分）Ｗとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下となる、すなわち傾斜が５％以下となるスロープを構成することで、金属箔４を電解メッキする際の下地層として機能する金属薄膜（後述における金膜３ａ）が膜切れすることを防止できる。例えば深さＴ＝０．０２ｍｍとした場合、幅Ｗ＝０．２ｍｍとすることで、金膜３ａの蒸着時の膜切れを防止することができた。また、スロープは直線的な傾斜でなく、図４（ｂ）に示すような曲線的な傾斜を持つように構成しても良い。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、金属箔４が金属パターン１１又はパッケージ１の外壁と直接接合された構成とすることで、キャビティ２をパッケージ材料及び金属材料で完全に封止することが可能となるため、キャビティ２の気密性を高めることができる。尚、酸化防止用金属膜５は、金属箔４を電解メッキした後に、この上にニッケル等を更に電解メッキすることで形成される。これの詳細については後述で説明する。
【００４２】
次に、上記したＳＡＷデバイス１Ａの製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図５及び図６は、本実施形態による製造方法を示すプロセス図である。本製造方法では、先ず図５に示すように、キャビティ２と，金属パターン１１と，ビア配線１０と，電極パッド９及び配線パターン６を含む金属パターンと，ビア配線８と，フットパターン７とが２次元配列した多面取り構造のベース基板１０Ａを作製する（図５（ａ）参照）。次に、キャビティ２内にＳＡＷ素子チップ２０をフェイスダウン状態でフリップチップ実装する（図５（ｂ）参照）。この際、ＳＡＷ素子チップ２０における電極パッド２３とキャビティ２における電極パッド９とを位置合わせし、両者を金属バンプ１２を用いて接着することで、ＳＡＷ素子チップ２０とパッケージ１とを電気的に接続し、且つ機械的に固定する。
【００４３】
このようにＳＡＷ素子チップ２０を実装すると、図５（ｃ）に示すように、ＳＡＷ素子チップ２０が実装された状態でｓキャビティ２を樹脂３を用いて気密封止する。次に、パッケージ１の切断部分にダイシングブレード９１を用いて切り込み１５を入れる（図５（ｄ）参照）。この際、金属パターン１１及びパッケージ１外壁が露出するまで樹脂３を切り込む。使用するダイシングブレード９１には、上述において図４（ｂ）を用いて説明したように、切り込み１５の半分の幅Ｗと樹脂３の金属パターン１１までの深さＴとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下となる、すなわち切り出し面の傾斜が５％以下となるようなものを用いる。
【００４４】
このように金属パターン１１及びパッケージ１を露出させると、次に、電解メッキ用の前処理として、樹脂３及び切り込み１５に対して蒸着装置を用いて金（Ａｕ）膜３ａを蒸着する（図６（ａ）参照）。この際、上記のように、切り出し面の傾斜が５％以下となるような切り込み１５を設けておくことで、蒸着時の金膜３ａの膜切れを防止することができる。その後、ベース基板１０Ａの裏面（パッケージ１の裏面に相当）にレジスト３ｂを形成することでフットパターン７を保護した後、反対側（ベース基板１０Ａの上面＝金膜３ａ側）に電解メッキ法を用いて銅（Ｃｕ）を形成することで金属箔４を形成し、更に金属箔４上に電解メッキ法を用いてニッケル（Ｎｉ）を形成することで酸化防止用金属膜５を形成する（図６（ｂ）参照）。金属パターン１１又はパッケージ１を露出させる切り込み１５を設け、この上に金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させるだけでなく、金属箔４を接地することが可能となる。
【００４５】
上述における金属箔４を形成する工程（図６（ｂ））では、電解メッキ法を用いてこれを形成したが、この他にも例えばスパッタ法や真空蒸着法等やこれらを組み合わせた方法を用いて形成しても良い。尚、例えばスパッタ法と電解メッキ法とを組み合わせて形成する場合、先ずスパッタ法により金属薄膜（上述では金膜３ａ）を形成し、その上から電解メッキ法を用いて金属箔４を形成する。また、真空蒸着法と電解メッキ法とを組み合わせて形成する場合、先ず真空蒸着法により金属薄膜（上述では金膜３ａ）を形成し、その上から電解メッキ法を用いて金属箔４を形成する。
【００４６】
その後、ベース基板１０Ａの裏面にダイシングテープ９２ａを貼り、ベース基板１０Ａの上面側からダイシングブレード９２を用いてＳＡＷデバイス１Ａを個片化することで（図６（ｃ）参照）、ＳＡＷデバイス１Ａを作製することができる（図６（ｄ）参照）。この際、ダイシングブレード９２には、少なくともパッケージ１の露出した幅Ｗ１よりも狭い厚さＷ２を持つものを使用することが好ましい。これにより、金属箔４とパッケージ１との接合を確保することができる。例えばダイシングブレード９２の厚さＷ２が幅Ｗ１よりも０．１ｍｍ以上薄い物を用いることで、十分にパッケージ１及び金属パターン１１の露出部分を確保することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、パッケージ１のキャビティ２開口部に形成した樹脂３に切り込み１５を入れ、パッケージ１の外壁を露出させ、これと接合するように金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させることができる。また、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。更に、切り込み１５により金属パターン１１を露出させ、これと金属箔４とが接触する構成とすることで、金属箔４を接地することが可能となり、ＳＡＷデバイス１Ａの電気的特性を向上することが可能となる。この際、金属パターン１１及びパッケージ１を露出させるために設ける切り込み１５の切り出し面の傾斜が５％（但し、樹脂３の上面を水平面とした場合）以下となるスロープを持たせることで、金属箔４を確実に形成することが可能となる。
【００４８】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態では、パッケージ１側壁の上面に形成した金属パターン１１とダイアタッチ面に形成した配線パターン６との他の接続形態を例に挙げる。
【００４９】
図７及び図８は、本実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｂの構成を示す図である。尚、図７はＳＡＷデバイス１Ｂの斜視図である。また、図８は図７のＢ−Ｂ’断面図である。尚、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００５０】
上記第１の実施形態では、パッケージ１側壁の上面に形成した金属パターン１１をビア配線１０を介してダイアタッチ面の配線パターン６と接続していた。これに対し本実施形態では、図７及び図８に示すように、金属パターン１１をパッケージ１の外側（特にコーナ）に形成したキャスタレーション１０ｂ上の金属メッキを介して配線パターン６に接続する。これにより、金属箔４をキャスタレーション１０ｂ，配線パターン６及びビア配線８を介してフットパターン（特にグランドに接続されるフットパターン）７に電気的に接続することが達成できる。尚、他の構成及び製造方法は第１の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５１】
本実施形態によれば、以上のように、第１の実施形態と同様に、パッケージ１のキャビティ２開口部に形成した樹脂３に切り込み１５を入れ、パッケージ１の外壁を露出させ、これと接合するように金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させることができる。また、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。更に、切り込み１５により金属パターン１１を露出させ、これと金属箔４とが接触する構成とすることで、金属箔４を接地することが可能となり、ＳＡＷデバイス１Ａの電気的特性を向上することが可能となる。この際、金属パターン１１及びパッケージ１を露出させるために設ける切り込み１５の切り出し面の傾斜が５％以下となるスロープを持たせることで、金属箔４を確実に形成することが可能となる。更にまた、本実施形態のようにパッケージ１の裏面まで到達していないキャスタレーション１０ｂを用いることで、キャビティ２を封止するための樹脂３がパッケージ１の裏面（特にフットパターン７）まで流れだすことを防止できる。
【００５２】
〔第３の実施形態〕
また、本発明の第２の実施形態では、キャスタレーション１０ｂをパッケージ１の外壁に設けた場合を例に挙げたが、本発明ではこれをパッケージ１内壁、すなわちキャビティ２内に設けることも可能である。以下、これを第３の実施形態として図面を用いて説明する。
【００５３】
図９及び図１０は、本実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｃの構成を示す図である。尚、図９はＳＡＷデバイス１Ｃの斜視図である。また、図１０は図９のＣ−Ｃ断面図である。尚、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００５４】
図９及び図１０に示すように、本実施形態では、キャスタレーション１０ｃ−１及び１０ｃ−２がキャビティ２を構成するパッケージ１の側壁の内側に形成されている。キャスタレーション１０ｃ−１，１０ｃ−２の表面にはそれぞれ金属メッキが施されている。また、キャスタレーション１０ｃ−１，１０ｃ−２は段違いに構成されており、これらの金属メッキ部分が配線パターン１３を介して電気的に接続されている。上段に位置するキャスタレーション１０ｃ−１は、パッケージ１外壁の上面に形成された金属パターン１１と電気的に接続されている。下段に位置するキャスタレーション１０ｃ−２は、キャビティ２のダイアタッチ面に形成された配線パターン６と電気的に接続されている。従って、金属パターン１１はキャスタレーション１０ｃ−１，配線パターン１３，キャスタレーション１０ｃ−２，配線パターン６及びビア配線８を介してパッケージ１裏面に形成されたフットパターン（特にグランドに接続されるフットパターン）７に電気的に接続される。尚、他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、パッケージ１のキャビティ２開口部に形成した樹脂３に切り込み１５を入れ、パッケージ１の外壁を露出させ、これと接合するように金属箔４を形成することで、キャビティ２の気密性を向上させることができる。また、以上のように、樹脂３を金属箔４でコーティングすることで、実装時に外部からの力が樹脂３に直接与えられることがないため、実装信頼性を向上させることもできる。更に、切り込み１５により金属パターン１１を露出させ、これと金属箔４とが接触する構成とすることで、金属箔４を接地することが可能となり、ＳＡＷデバイス１Ａの電気的特性を向上することが可能となる。この際、金属パターン１１及びパッケージ１を露出させるために設ける切り込み１５の切り出し面の傾斜が５％以下となるスロープを持たせることで、金属箔４を確実に形成することが可能となる。更にまた、本実施形態のように上段がダイアタッチ面にまで到達していないキャスタレーション１０ｃ−１とこれと段違いに設けられたキャスタレーション１０ｃ−２とを用いることで、キャビティ２を封止するための樹脂３がキャビティ２のダイアタッチ面やＳＡＷ素子チップ２０の金属パターンにまで流れだすことを防止できる。
【００５６】
〔他の実施形態〕
以上、説明した実施形態は本発明の好適な一実施形態にすぎず、本発明はその趣旨を逸脱しない限り種々変形して実施可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャビティの気密性を向上し、ＳＡＷデバイスの耐湿性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるＳＡＷデバイス１００の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＳＡＷデバイス１のＦ−Ｆ’断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３に示すＳＡＷデバイス１ＡのＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）における領域Ａの拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの製造工程を示すプロセス図である（１）。
【図６】本発明の第１の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ａの製造工程を示すプロセス図である（２）。
【図７】本発明の第２の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｂの構成を示す斜視図である。
【図８】図７に示すＳＡＷデバイス１ＢのＢ−Ｂ’断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態によるＳＡＷデバイス１Ｃの構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示すＳＡＷデバイス１ＣのＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１ パッケージ
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ＳＡＷデバイス
２ キャビティ
３ 樹脂
３ａ 金膜
３ｂ レジスト
４ 金属箔
５ 酸化防止用金属膜
６、１３ 配線パターン
７ フットパターン
８、１０ ビア配線
９ 電極パッド
１０Ａ ベース基板
１０ｂ、１０ｃ−１、１０ｃ−２ キャスタレーション
１１ 金属パターン
１２ 金属バンプ
１５ 切り込み
２０ ＳＡＷ素子チップ
２１ 圧電基板
２２ ＩＤＴ
２３ 電極パッド
２４ 配線
９１、９２ ダイシングブレード
９２ａ ダイシングテープ
Claims (13)
- 弾性表面波素子が収納されたキャビティが樹脂により封止された弾性表面波デバイスにおいて、
前記樹脂上に形成された金属箔を有し、
前記金属箔は前記キャビティを形成するパッケージにまで延在し、
前記パッケージにおける前記金属箔との接触部分は、前記樹脂に切り込みを入れることで前記金属箔に対して露出されており、
前記切り込みの面は前記樹脂の上面に対して傾斜していることを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 前記切り込みにおける切り出し面は、前記樹脂の上面を水平面とした場合、前記切り込みの半分の幅Ｗと該切り込みの深さＴとの比Ｔ／Ｗが０．０５以下であることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
- 前記キャビティを形成するパッケージの該キャビティの開口側と反対側の面に形成された外部端子と、
前記キャビティの開口部周囲に金属パターンと、
前記外部端子と前記金属パターンとを電気的に接続する配線とを有し、
前記金属箔と前記金属パターンとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。 - 前記パッケージは前記キャビティを形成する外壁中に設けられたビア配線を有し、
前記配線は前記ビア配線を含むことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。 - 前記パッケージは外壁部分に表面が金属メッキされたキャスタレーションを有し、
前記配線は前記キャスタレーションの表面に形成された金属メッキ部分を含むことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。 - 前記パッケージは前記キャビティの側壁に形成され、表面が金属メッキされたキャスタレーションを有し、
前記配線は前記キャスタレーションの表面に形成された金属メッキ部分を含むことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。 - 前記金属箔は金属のみの多層膜からなることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
- 前記金属箔は表面が金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料でメッキ又はコーティングされていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
- ベース基板に２次元配列されたキャビティ内に弾性表面波素子を収納する第１の工程と、該弾性表面波素子が収納された前記キャビティを樹脂で封止する第２の工程と、前記樹脂で封止された前記キャビティを個片化する第３の工程とを有する弾性表面波デバイスの製造方法において、
前記キャビティを個片化する際の切断部分に、該切断部分の幅よりも広い幅の切り込みを形成することで、前記キャビティを形成するパッケージを露出させる第４の工程と、
前記樹脂及び露出した前記パッケージ上に金属箔を形成する第５の工程と、
前記パッケージの上面であって前記キャビティの周囲に金属パターンを形成する第６の工程と、
前記パッケージにおける前記キャビティの開口側と反対側に外部端子を形成する第７の工程と、
前記金属パターンと前記外部端子とを接続する配線を形成する第８の工程とを有し、
前記第４の工程は、前記金属パターンが露出するように、前記切り込みを形成することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。 - 前記第５の工程は、電解メッキ法又はスパッタ法又は真空蒸着法を用いて前記金属箔を形成することを特徴とする請求項９記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記第５の工程は、先ずスパッタ法を用いて前記樹脂上に金属薄膜を形成し、次に電解メッキ法を用いて前記金属箔を形成することを特徴とする請求項９記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記金属箔を表面が金属系材料又は樹脂系材料、若しくはニッケル，金，白金，エポキシ樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂の何れかを含む材料でメッキ又はコーティングする第９の工程を有することを特徴とする請求項９記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
- 前記第４の工程は、前記切り込みの幅が前記切断部分の幅よりも０．１ｍｍ以上広くなるように形成することを特徴とする請求項９記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
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