JP5035580B2 - 弾性表面波デバイスおよびその製法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波デバイスおよびその製法に関する。さらに詳しくは、ゲル状硬化性シートのみから形成された保護層を有し、簡単な方法で製造することができる弾性表面波デバイスおよびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
たとえば小型化した弾性表面波（以下、ＳＡＷともいう）チップを基板に実装する際に、ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された面が、基板の配線パターンが形成された面に対面して配置され、ＳＡＷ電極と基板の配線パターンとがバンプで接続せしめられ、ＳＡＷチップがバンプの高さぶん基板から離れて配置された状態のもののうえに、ＳＡＷチップを覆い、基板表面に達するようにエポキシ樹脂フィルムなどのフィルムをかけ、さらに、該フィルム上に基板表面に達するように紫外線硬化型樹脂などの樹脂を覆い、硬化させた保護層を形成する方法が提案されている（特開平１１−１７４９０号公報）。
【０００３】
この方法では、材料コスト、組み立てコストを低減することができるとともに、ＳＡＷチップと基板表面とのあいだに設けられたバンプの高さぶんの空間が中空に維持されるため、弾性表面波を発生するためのＳＡＷ電極面が樹脂などの他の部材に接触することによる弾性表面波の発生阻害および水晶などの弾性表面波を伝播する基板に他の部材が接触することによる弾性表面波の伝播阻害などを起さないようにすることができる。また、中空部を気密に保つことができるため、特性を安定にすることができる。
【０００４】
しかしながら、基板の配線パターンにバンプで接続せしめられたＳＡＷチップをフィルムで覆い、該フィルムが基板表面に達するようにしたもののうえに、さらに、基板表面に達するように樹脂で覆って硬化させる方法は、煩雑で長い工程が必要である。また、硬化した樹脂の表面は、液状の樹脂で覆ったときのまま硬化したものであるため、フラットとはいえず、好ましくない。
【０００５】
なお、特開平１１−１７４９０号公報には、前記フィルムおよび樹脂から形成された保護層のかわりに、フィルムのみから形成された保護層および樹脂のみから形成された保護層についても記載されているが、前者の場合、中空部の気密性に劣り、信頼性に問題がある、後者の場合、中空部に樹脂が入り込み、特性を劣化させると記載されている。
【０００６】
一方、実質的に未硬化状態にありながらゲル状を呈する硬化性エポキシ樹脂組成物からなる硬化性シートを予備封止材料として用いた非接触ＩＣカード用モジュールの予備封止体（アンテナとＩＣチップを硬化性シートにより封止したもの）を、カードの中に埋め込んだものが知られている（特開平１１−１２５４３号公報）。
【０００７】
しかし、前記非接触ＩＣカード用モジュールの予備封止体は、さらに高分子シートにより封止され、本封止体とされるものであり、前記硬化性シートは、本封止のための高分子シートを接着させる接着剤として使用されているものであり、硬化性シートのみで本封止体を製造するものではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特開平１１−１７４９０号公報に記載のフィルムのみから保護層を形成した場合の、中空部の気密性に劣り、信頼性に問題がある、という問題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するにいたった。
【０００９】
すなわち、本発明は、配線パターンが形成された基板上に複数の弾性表面波チップが実装され、かつ、保護層を有する弾性表面波デバイスであって、前記弾性表面波チップの弾性表面波電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記弾性表面波電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられており、前記弾性表面波チップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートから形成された保護層で、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように覆われ、前記ゲル状硬化性シートが、液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造されたものであり、前記硬化性組成物がエポキシ樹脂組成物であり、エポキシ樹脂１００部に対して、前記熱可塑性樹脂パウダーが１０〜１００部であり、前記熱可塑性樹脂パウダーが、液状の硬化性組成物または固状の硬化性組成物を液状にしたものを吸収して膨潤していることを特徴とする弾性表面波デバイス、および配線パターンが形成された基板上に複数の弾性表面波チップが実装され、かつ、保護層を有する弾性表面波デバイスの製法であって、前記弾性表面波チップの弾性表面波電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記弾性表面波電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられているものの、前記弾性表面波チップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成し、前記ゲル状硬化性シートが、液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造されたものであり、前記硬化性組成物がエポキシ樹脂組成物であり、エポキシ樹脂１００部に対して、前記熱可塑性樹脂パウダーが１０〜１００部であり、前記熱可塑性樹脂パウダーが、液状の硬化性組成物または固状の硬化性組成物を液状にしたものを吸収して膨潤していることを特徴とする弾性表面波デバイスの製法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスは、配線パターンが形成された基板上にＳＡＷチップが実装され、かつ、保護層を有するＳＡＷデバイスであり、前記ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記ＳＡＷ電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられており、前記ＳＡＷチップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけて形成された保護層で、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように覆われているＳＡＷデバイスである。
【００１１】
本発明のＳＡＷデバイスの前述の点は、特開平１１−１７４９０号公報に記載されているＳＡＷデバイスと同等のものである。
【００１２】
すなわち、ＳＡＷデバイスを構成する前記配線パターンが形成された基板は、セラミック基板、ガラエポ基板、フィルム基板などの基板のうえに、ＳＡＷデバイスとして必要な配線パターンが形成された基板であり、前記ＳＡＷチップも、バンプを有するＳＡＷチップであり、いずれも従来から使用されているものと同じものである。また、配線パターンが形成された基板へのＳＡＷチップの実装も、従来と同じである。
【００１３】
さらに、本発明のＳＡＷデバイスにおける前記保護層は、ゲル状硬化性シートのみから形成されており、一般に、該保護層がゲル状硬化性シートのヒートプレス法により形成されるため、表面が実質的にフラットである。
【００１４】
前記保護層の表面が実質的にフラットであるというのは、保護層の表面に多少の凹凸はあるが平滑な状態になっており、たとえば表面粗さ計で測定したときの表面が±３０μｍ以下であることをいう。保護層の表面が実質的にフラットである場合には、パッケージを積層する場合に容易となるなどの点から好ましい。
【００１５】
また、本発明のＳＡＷデバイスにおける保護層が、ゲル状硬化性シートのみから形成されているため、たとえば保護層を設ける領域をゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスするだけの簡単な方法で形成することができ、形成された保護層は、中空部の気密性が良好で信頼性が高いものとなる。たとえば特開平１１−１７４９０号公報に記載されているＳＡＷデバイスにおける保護層の場合、フィルムで覆い、そのうえを樹脂で覆ったときに基体表面まで樹脂で覆われるように覆ったのち硬化させているのと比較して、保護層を形成するための工程が少なく、また、煩雑な工程もない。また、特開平１１−１７４９０号公報に記載されているフィルムのみからなる保護層の場合、中空部の気密性に劣り、信頼性に問題があると記載されているのとも異なる。
【００１６】
本発明のＳＡＷデバイスを製造する方法は、前述の配線パターンが形成された基板上にＳＡＷチップが実装され、かつ、保護層を有するＳＡＷデバイスを製造する方法である。
【００１７】
また、本発明の方法において、ゲル状硬化性シートで覆うものは、前述のＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記ＳＡＷ電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられているもの（以下、保護層形成前のデバイスともいう）である。
【００１８】
本発明のＳＡＷデバイスについて述べたように、保護層形成前のデバイスは、特開平１１−１７４９０号公報に記載されているＳＡＷデバイスと同等のものである。
【００１９】
さらに、本発明のＳＡＷデバイスの製法においては、前記ＳＡＷチップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように、また、好ましくは該保護層の表面が実質的にフラットになるように保護層が形成される。
【００２０】
前述のごとく、ＳＡＷチップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層が形成されるため、ゲル状硬化性シートで覆われるＳＡＷチップの数は１個である必要はなく、一度にヒートプレスすることができる数である、たとえば３０〜２０００個でもよい（個数の範囲は、試作などに適する数から、量産に適する数に該当する）。また、ゲル状硬化性シートで覆われるチップは、ＳＡＷチップのみである必要もない。
【００２１】
図１に基づいて本発明の方法を説明する。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ゲル状硬化性シート１により、ＳＡＷチップ２（バンプ４により基板３に接続されている）が覆われ、ヒートプレスされ、中空部６を有する保護層５が形成される。
【００２３】
ゲル状硬化性シート１をヒートプレス法により加圧して、中空部６の気密性を良好にするためには、ゲル状硬化性シート１と基板３とが均一に加圧され、欠陥のない接着を形成することが必要である。そのためには、ゲル状硬化性シート１の厚さが（ＳＡＷチップ２の厚さ＋バンプ４の高さ）以上あればよい（ＳＡＷチップ２のうえのゲル状硬化性シートは、ヒートプレスされた部分全体に広げられる）が、ゲル状硬化性シート１の厚さとしては、通常、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さであり、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１．５倍以下の厚さであるのが、薄型パッケージを作成する点から好ましい。
【００２４】
ゲル状硬化性シート１は、１枚で前記厚さを有することが、作業性、封止性、ボイド除去などの点から好ましいが、２枚以上、たとえば３〜２０枚積層したものの厚さが前記厚さを有していてもよい。ゲル状硬化性シート１として２枚以上積層したものを使用する場合、異なる厚さのＳＡＷチップ２に対しても、少ない種類のゲル状硬化性シートで対応することができる。
【００２５】
前記ゲル状硬化性シートを複数枚積層して使用する場合のゲル状硬化性シート１枚の厚さとしては、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１／２０以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１／１以下の厚さのゲル状硬化性シートであるのが、シート化の容易さ、作業性の点から好ましい。前記厚さのシートが、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さになる枚数積層して使用される。
【００２６】
なお、ヒートプレス時に加圧板としてフラットなものを使用すれば、保護層５の表面７はフラットになり、好ましい。
【００２７】
また、ゲル状硬化性シート１で覆ったのち、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように、また、好ましくは該保護層の表面が実質的にフラットになるようにヒートプレスにより保護層を形成するため、ヒートプレスは、ゲル状硬化性シートの軟化点以上２５０℃以下、さらには６０〜１８０℃の温度、１００Ｐａ〜１０ＭＰａ、さらには０．０１〜２ＭＰａの圧力で行なわれるのが好ましい。ヒートプレス温度がゲル状硬化性シートの軟化点未満の場合、流動性が不足し、封止樹脂の未充填をおこしたり、チップが破損したりしやすくなり、２５０℃をこえる場合、封止樹脂が硬化の際に発泡をおこしやすくなる。また、ヒートプレス圧力が１００Ｐａ未満の場合、封止樹脂の未充填をおこしやすくなり、１０ＭＰａをこえる場合、チップ下部への封止樹脂の侵入により中空構造が保てなくなったり、チップが破損しやすくなる。
【００２８】
前記ゲル状硬化性シートは、ヒートプレスにより、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成できることが必要なため、軟化温度が５０℃以上で、硬化時の溶融粘度が１０〜１０5Ｐａ・ｓ、さらには１０3〜１０4Ｐａ・ｓであり、６０℃以上、さらには８０℃以上で硬化性を有し、ゲル状硬化性シートの弾性率（２５℃）が１０3〜１０9Ｐａ、さらには１０4〜１０8Ｐａであるものが好ましい。
【００２９】
前記ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つとは、チップの下部への樹脂の侵入が実質的になく（チップ端部からの樹脂侵入が２０μｍ以下）、弾性表面波の伝播作用に影響しないようにチップの周辺を樹脂で封止することを意味する。
【００３０】
前記のごとき特性を有するゲル状硬化性シートは、たとえば液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造することができる。なお、固状の硬化性組成物に対するゲル化剤というのは、加熱し、溶融する条件にした場合にもゲル状にすることができるようにするためのものである。
【００３１】
前記液状または固状の硬化性組成物の具体例としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、ケイ素樹脂などの熱硬化性樹脂を樹脂成分として含有する硬化性組成物などがあげられる。これらは１種で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうちでは、エポキシ樹脂組成物が、低粘度で、フィラー充填など他の機能を付与するのに適する点から好ましい。
【００３２】
前記エポキシ樹脂組成物は、一般に、エポキシ樹脂、硬化剤および（または）潜在性硬化促進剤、必要により使用されるシリカ、アルミナなどのフィラー、その他の添加剤（ゲル化剤を除く）などを含有する組成物である。
【００３３】
前記エポキシ樹脂にはとくに制限はなく、一般にエポキシ樹脂として各種用途に使用されているものであれば使用することができる。
【００３４】
前記エポキシ樹脂の具体例としては、たとえばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式脂肪族エポキシ樹脂、有機カルボン酸類のグリシジルエーテル、前記エポキシ樹脂のプレポリマーや、ポリエーテル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂のような前記エポキシ樹脂と他のポリマーとの共重合体などがあげられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が、耐熱性や耐水性がよく、安価で経済的であるなどの点から好ましい。
【００３５】
前記硬化剤としては、従来から使用されているものが使用可能であり、その具体例としては、たとえばフェノール系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤などがあげられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではフェノール系硬化剤が、硬化時の低アウトガス性、耐湿性、耐ヒートサイクル性などの点から好ましい。また、ジシアンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤が、潜在性硬化剤であり、保存安定性の点から好ましい。
【００３６】
前記潜在性硬化剤としては、活性温度が６０℃以上、さらには８０℃以上であるのが好ましい。活性温度の上限としては、２５０℃以下、さらには１８０℃以下であるのが、活性温度以上で速硬化性で、生産性を向上させることができるなどの点から好ましい。
【００３７】
前記硬化剤を使用する場合の使用量は、硬化剤の種類によって異なるため一概に規定することはできないが、通常、エポキシ基１当量あたり、硬化剤の官能基の当量数が０．５〜１．５当量、さらには０．７〜１当量、ことには０．８〜１当量であるのが好ましい。
【００３８】
前記潜在性硬化促進剤としては、従来から使用されているものが使用可能であるが、保存安定性の点から、活性温度が６０℃以上、さらには８０℃以上のものが好ましい。活性温度の上限としては、２５０℃以下、さらには１８０℃以下であるのが、活性温度以上での硬化促進性が高く、生産性を向上させることができるなどの点から好ましい。
【００３９】
前記潜在性硬化促進剤の具体例としては、たとえば変性イミダゾール系硬化促進剤、変性脂肪族ポリアミン系促進剤、変性ポリアミン系促進剤などがあげられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは変性イミダゾール系硬化促進剤が、活性温度が高く、反応性がよく、純度の高いものが得られやすいなどの点から好ましい。
【００４０】
前記潜在性硬化促進剤を使用する場合の使用量は、潜在性硬化促進剤の種類によって異なるため一概に規定することはできないが、通常、エポキシ樹脂１００部あたり、１〜８０部、さらには５〜５０部であるのが好ましい。
【００４１】
前記ゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂パウダーとしては、前記液状の硬化性組成物を吸収・膨潤してゲル状になる、または前記液状の硬化性組成物と相溶してゲル状になるなどするものであればよい。
【００４２】
前記熱可塑性樹脂の具体例としては、たとえばポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、合成ゴム（ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン共重合体）、ポリ酢酸ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンオキシド、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、セルロース系樹脂、ポリアクリロニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどがあげられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうちではポリメタクリル酸メチルなどのポリメタクリル酸エステルが、シート化性の点から好ましい。
【００４３】
前記熱可塑性樹脂の軟化温度、分子量などについては、一概に規定することはできないが、一般的に、シート化温度とエポキシ樹脂の反応性の点から、軟化温度は、５０〜１５０℃であるのが好ましく、また、分子量は、３００万以下、さらには１００万以下であるのが好ましい。
【００４４】
前記熱可塑性樹脂パウダーの平均粒子径としては、０．０１〜２００μｍ、さらには０．０１〜１００μｍであるのが、シートの厚さ制御の点から好ましい。
【００４５】
前記ゲル状硬化性シートを製造する際の液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの使用割合は、使用する硬化性組成物の種類と熱可塑性樹脂パウダーの種類とによりかわるため一義的に規定することはできないが、一般にエポキシ樹脂１００部に対して、熱可塑性樹脂パウダー１０〜１００部、さらには２０〜７０部であるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂パウダーの量が少なすぎる場合には、シート作成時にシート強度が低下しやすくなり、多すぎる場合には、流動性が低くなり、ヒートプレス時に高圧力が必要となり、チップ破損がおこりやすくなる。
【００４６】
前記のごとき液状または固状の硬化性組成物および熱可塑性樹脂パウダーを配合・保持し、硬化性組成物を熱可塑性樹脂パウダーに吸収させるまたは硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとを相溶させることにより、ゲル状硬化性組成物を得ることができる。
【００４７】
前記配合・保持は、常温または加熱下で均一に混合したのち、撹拌下または非撹拌下で行なえばよい。たとえば、２５℃程度でニーダーなどで混合することにより行なわれる。
【００４８】
硬化性組成物の熱可塑性樹脂パウダーへの吸収または硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの相溶を促進させるために、加熱するのが好ましい。このとき、硬化性組成物を、たとえばロールコーターにより塗工し、そののちゲル化させるために加熱するのが好ましい。この場合の加熱温度は、熱可塑性樹脂パウダーのガラス転移温度以上、好ましくは軟化温度以上で、熱可塑性樹脂パウダーの溶融開始温度未満、使用する硬化剤および（または）潜在性硬化促進剤の活性温度以下の温度であるのが好ましい。通常は、熱可塑性樹脂パウダーの軟化温度よりも５〜５０℃、さらには１０〜３０℃高い温度が好ましく、使用する硬化剤および（または）潜在性硬化促進剤の活性温度以下の温度であるのが好ましい。加熱時間は、硬化性組成物が熱可塑性樹脂パウダーに吸収または硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとが相溶し、ゲル化した硬化性組成物が得られるのに充分な時間であればよい。前記加熱温度は、通常、６０〜１５０℃、さらには８０〜１２０℃であり、加熱時間は、０．５〜３０分、さらには１〜１０分であるのが、硬化性組成物が実質的に硬化しない（そののち行なわれるヒートプレスによりゲル状硬化性シートから形成された保護層でＳＡＷチップを保護することができる）点から好ましい。
【００４９】
このようにして得られたゲル状硬化性組成物は、たとえば加熱成形のような通常の方法により、シート状にすることができる。また、ゲル状硬化性組成物になる前の液状または固状の硬化性組成物および熱可塑性樹脂パウダーを配合し、必要により加熱して液状にしたものを、ロールコーターなどにより膜厚を制御した塗工物とし、６０〜１５０℃で０．５〜３０分、さらには８０〜１２０℃で１〜１０分乾燥させることによりシート状にすることができる。これらの方法でシートを形成すると、無溶剤系のためたとえば５０μｍ程度の厚さから１０００μｍという厚いシートまで製造することができる。溶剤系のものを使用すると、１００μｍ程度の厚さのものまでしか製造することができない。
【００５０】
形成された本発明に使用する前記ゲル状硬化性シートの厚さは、配線パターンが形成された基板上にバンプで接続されたＳＡＷチップを覆い、ヒートプレスすることにより保護層を形成することができ、好ましくは該保護層の表面が実質的にフラットになるようにできる点から、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上であるのが好ましく、また、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さ、さらには（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１．５倍以下であるのが、好ましい。実際の前記ゲル状硬化性シートの厚さとしては、ＳＡＷチップの厚さが一般に２００〜４００μｍ、バンプの高さが一般に２０〜８０μｍであるから、２２０〜９６０μｍ、さらには２２０〜７２０μｍであるのが好ましい。
【００５１】
前記説明においては、ゲル状硬化性シートとして、液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化したものを使用したが、液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する光重合性化合物およびラジカル発生剤との混合物を用いてシート化したものを使用してもよい。この場合には、まず、液状または固状の硬化性組成物と光重合性化合物およびラジカル発生剤との混合物を調製し、得られた混合物をシート状にしたのち光を照射し、光重合性化合物を重合させたものが、ゲル状硬化性シートとして使用される。
【００５２】
前記光重合性化合物としては、たとえば分子内に１個以上の（メタ）アクリロイル基含有化合物、たとえば（メタ）アクリル酸とアルキルアルコール、アルキレンジオール、多価アルコールなどとのエステルなど、特開平１１−１２５４３号公報の[０００９]〜[００１２]に記載の化合物があげられる。
【００５３】
また、前記ラジカル発生剤としては、たとえば紫外線、電子線などの活性光線の照射を受けてラジカルを発生する化合物であり、従来から使用されている各種のもの、たとえば２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾイン、アセトフェノンなどを使用することができる。
【００５４】
前記ラジカル発生剤の使用量としては、前記光重合性化合物１００部あたり０．０１〜１０部、さらには０．０５〜５部であるのが好ましい。
【００５５】
前記液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する光重合性化合物およびラジカル発生剤との使用割合としては、前記硬化性組成物１００部あたり前記光重合性化合物およびラジカル発生剤の合計５〜１００部、さらには１０〜３０部であるのが好ましい。
【００５６】
前記光重合性化合物およびラジカル発生剤を使用して形成された本発明に使用するゲル状硬化性シートの厚さは、前記熱可塑性樹脂パウダーを使用して形成された前記ゲル状硬化性シートの厚さと同じでよい。
【００５７】
このようにして得られるゲル状硬化性シートは、通常、厚さが５０〜１０００μｍで、厚さが３５０μｍ程度あるＳＡＷチップの保護層をヒートシール法で形成するのに適するものであり、また、低ガラス転移温度、低線膨張率であるため、硬化物を低応力化（低ソリ化）することができるものであり、さらに、原料を高純度化したものである場合には、さらに不純物イオンが少なく、ＳＡＷチップ表面の汚染を防ぐことができるものであり、さらに、ゲル状硬化性シートの弾性率（２５℃）が１０3〜１０9Ｐａ、さらには１０4〜１０8Ｐａで、硬化時の溶融粘度が１０〜１０5Ｐａ・ｓ、さらには１０3〜１０4Ｐａ・ｓであるため、ヒートプレスすることにより、保護層形成前のデバイスにＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成することができる。
【００５８】
前記ゲル状硬化性シートを使用して、前述の図１のごとき手順で本発明のＳＡＷデバイスが製造される。このとき、保護層形成前のデバイスにゲル状硬化性シートを、真空下で仮貼り付けを行なう場合には、気泡の除去に有効である。ヒートプレスを真空下で行なうことによっても、気泡の除去を行なうことができる。
【００５９】
ヒートプレスは、一般には、圧力１００Ｐａ〜１０ＭＰａ、さらには０．０１〜２ＭＰａ、温度２５０℃以下、さらには６０〜１８０℃、とくには１５０℃で、５秒〜３時間、さらには１〜１５分、とくには５分行なわれる。
【００６０】
製造されるＳＡＷデバイスは、図１に示すようなものであり、保護層の厚さは、ＳＡＷチップが存在する部分で５０〜２００μｍである。それゆえ、中空部の気密性にすぐれ、工法が簡単で安価なデバイスが得られる。
【００６１】
【実施例】
つぎに、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６２】
はじめに、実施例および比較例で使用する成分および評価方法について説明する。
【００６３】
［実施例で使用する成分］
エポキシ樹脂
ＬＳＡＣ６００６：旭化成エポキシ（株）製、変性（プロピレンオキサイド付加）エポキシ樹脂、エポキシ当量２５０ｇ／ｅｑ
ＲＥ３０４Ｓ：日本化薬（株）製、ビスフェノールＦ
硬化剤
ＤＡＬ−ＢＰＦＤ：本州化学工業（株）製、ジアリルビスフェノールＦ
潜在性硬化促進剤
ＨＸ３０８８：旭化成エポキシ（株）製、変性イミダゾール、活性温度約８０℃
ゲル化剤
Ｆ３０１：日本ゼオン（株）製、アクリルパウダー、粒径２μｍ、軟化温度８０〜１００℃のポリメチルメタクリレート
充填剤
ＦＢ２０１Ｓ：電気化学工業（株）製、充填用シリカ
その他添加剤
Ａ１８７：日本ユニカー（株）製、エポキシシラン
ＩＸＥ６００：東亞合成（株）製、ビスマスアンチモン、イオンキャッチャー
ＲＹ２００：日本アエロジル（株）製、微粉シリカ、揺変性発現剤
【００６４】
［評価方法］
（気密性）
製造した保護層ありＳＡＷデバイス（ダミーデバイス）を、ダイシング装置を用いて、チップの周囲に１ｍｍ幅の縁が残るように１つずつ切り離した。得られたデバイス１２個を水につけ、水泡の発生により気密性を調べ、下記基準で評価した。
○：デバイスから水泡の発生なし
×：デバイスから水泡の発生あり（気密封止ができていないと、チップ下
の空気が出てくる）
【００６５】
（チップ下部への樹脂侵入）
製造した保護層ありＳＡＷデバイス（ダミーデバイス）の基板とチップとを強制的に剥離させ、チップ下部への樹脂侵入の有無を顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○：チップ端部からの樹脂侵入が２０μｍ以下
×：チップ端部からの樹脂侵入が２０μｍをこえる
【００６６】
（チップ下部の汚染）
製造した保護層ありＳＡＷデバイスの基板とチップとを強制的に剥離させ、チップ下部の汚染の有無を顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○：チップ表面に付着物なし
×：チップ表面に付着物あり（液状部のブリードなどによる）
【００６７】
（弾性率）
レオメーターにより動的粘弾性分析を行ない求めた。
【００６８】
実施例１〜２
表１記載の成分を表１記載の割合で配合し、２５℃でニーダーを用いて撹拌して、組成物を製造した。
【００６９】
得られた組成物を用いて、ロールコーターにより、厚さ４６０μｍのゲル状硬化性シート（軟化点６０℃、表１に記載のシートの弾性率を有する）を製造した。
【００７０】
得られたシートを３０×５０ｍｍに切断した。そののち、ＳＵＳ板上にのせた保護層形成前のデバイス（厚さ２００μｍ×３０ｍｍ×５０ｍｍのガラエポ基板上に、高さ５０μｍのバンプで接続された高さ３００μｍ×２ｍｍ×２ｍｍのＳＡＷチップ（ダミーチップ）を４行８列に２ｍｍ間隔で３２個形成した保護層形成前のデバイス）の上にのせ、周囲を高さ１ｍｍのスぺ−サーで囲い、仮止めしたのちＳＵＳ板をのせて、１５０℃で５分間、１ＭＰａでヒートプレスした。
【００７１】
得られた保護層ありデバイス表面の凹凸は、いずれも±２０μｍ以下であった。
【００７２】
得られた保護層ありデバイスの評価を行なった。結果を表１に示す。
【００７３】
比較例１
実施例１で使用したゲル状硬化性シートのかわりに、表１に記載の揺変性をあげ、流動性を低下させた組成物を製造した。
【００７４】
実施例１で使用したスペーサーのかわりに、保護層形成前のデバイスの周りにダム（高さ０．６ｍｍ）を形成して、得られた組成物（２５℃でニーダーを用いて撹拌した組成物）を流し込んだのち、１５０℃で５分間硬化させた。
【００７５】
得られたデバイス表面の凹凸は、±４０μｍであった。
【００７６】
得られたデバイスを評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】
【発明の効果】
本発明のＳＡＷデバイスは、ゲル状硬化性シートのみから形成された保護層を有するため簡単な方法で製造することができ、中空部の気密性にすぐれ、信頼性にすぐれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスを製造する際の断面説明図である。
【符号の説明】
１ ゲル状硬化性シート
２ ＳＡＷチップ
３ 基板
４ バンプ
５ 保護層
６ 中空部
７ 保護層５の表面
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波デバイスおよびその製法に関する。さらに詳しくは、ゲル状硬化性シートのみから形成された保護層を有し、簡単な方法で製造することができる弾性表面波デバイスおよびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
たとえば小型化した弾性表面波（以下、ＳＡＷともいう）チップを基板に実装する際に、ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された面が、基板の配線パターンが形成された面に対面して配置され、ＳＡＷ電極と基板の配線パターンとがバンプで接続せしめられ、ＳＡＷチップがバンプの高さぶん基板から離れて配置された状態のもののうえに、ＳＡＷチップを覆い、基板表面に達するようにエポキシ樹脂フィルムなどのフィルムをかけ、さらに、該フィルム上に基板表面に達するように紫外線硬化型樹脂などの樹脂を覆い、硬化させた保護層を形成する方法が提案されている（特開平１１−１７４９０号公報）。
【０００３】
この方法では、材料コスト、組み立てコストを低減することができるとともに、ＳＡＷチップと基板表面とのあいだに設けられたバンプの高さぶんの空間が中空に維持されるため、弾性表面波を発生するためのＳＡＷ電極面が樹脂などの他の部材に接触することによる弾性表面波の発生阻害および水晶などの弾性表面波を伝播する基板に他の部材が接触することによる弾性表面波の伝播阻害などを起さないようにすることができる。また、中空部を気密に保つことができるため、特性を安定にすることができる。
【０００４】
しかしながら、基板の配線パターンにバンプで接続せしめられたＳＡＷチップをフィルムで覆い、該フィルムが基板表面に達するようにしたもののうえに、さらに、基板表面に達するように樹脂で覆って硬化させる方法は、煩雑で長い工程が必要である。また、硬化した樹脂の表面は、液状の樹脂で覆ったときのまま硬化したものであるため、フラットとはいえず、好ましくない。
【０００５】
なお、特開平１１−１７４９０号公報には、前記フィルムおよび樹脂から形成された保護層のかわりに、フィルムのみから形成された保護層および樹脂のみから形成された保護層についても記載されているが、前者の場合、中空部の気密性に劣り、信頼性に問題がある、後者の場合、中空部に樹脂が入り込み、特性を劣化させると記載されている。
【０００６】
一方、実質的に未硬化状態にありながらゲル状を呈する硬化性エポキシ樹脂組成物からなる硬化性シートを予備封止材料として用いた非接触ＩＣカード用モジュールの予備封止体（アンテナとＩＣチップを硬化性シートにより封止したもの）を、カードの中に埋め込んだものが知られている（特開平１１−１２５４３号公報）。
【０００７】
しかし、前記非接触ＩＣカード用モジュールの予備封止体は、さらに高分子シートにより封止され、本封止体とされるものであり、前記硬化性シートは、本封止のための高分子シートを接着させる接着剤として使用されているものであり、硬化性シートのみで本封止体を製造するものではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特開平１１−１７４９０号公報に記載のフィルムのみから保護層を形成した場合の、中空部の気密性に劣り、信頼性に問題がある、という問題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するにいたった。
【０００９】
すなわち、本発明は、配線パターンが形成された基板上に複数の弾性表面波チップが実装され、かつ、保護層を有する弾性表面波デバイスであって、前記弾性表面波チップの弾性表面波電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記弾性表面波電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられており、前記弾性表面波チップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートから形成された保護層で、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように覆われ、前記ゲル状硬化性シートが、液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造されたものであり、前記硬化性組成物がエポキシ樹脂組成物であり、エポキシ樹脂１００部に対して、前記熱可塑性樹脂パウダーが１０〜１００部であり、前記熱可塑性樹脂パウダーが、液状の硬化性組成物または固状の硬化性組成物を液状にしたものを吸収して膨潤していることを特徴とする弾性表面波デバイス、および配線パターンが形成された基板上に複数の弾性表面波チップが実装され、かつ、保護層を有する弾性表面波デバイスの製法であって、前記弾性表面波チップの弾性表面波電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記弾性表面波電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられているものの、前記弾性表面波チップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成し、前記ゲル状硬化性シートが、液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造されたものであり、前記硬化性組成物がエポキシ樹脂組成物であり、エポキシ樹脂１００部に対して、前記熱可塑性樹脂パウダーが１０〜１００部であり、前記熱可塑性樹脂パウダーが、液状の硬化性組成物または固状の硬化性組成物を液状にしたものを吸収して膨潤していることを特徴とする弾性表面波デバイスの製法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスは、配線パターンが形成された基板上にＳＡＷチップが実装され、かつ、保護層を有するＳＡＷデバイスであり、前記ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記ＳＡＷ電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられており、前記ＳＡＷチップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけて形成された保護層で、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように覆われているＳＡＷデバイスである。
【００１１】
本発明のＳＡＷデバイスの前述の点は、特開平１１−１７４９０号公報に記載されているＳＡＷデバイスと同等のものである。
【００１２】
すなわち、ＳＡＷデバイスを構成する前記配線パターンが形成された基板は、セラミック基板、ガラエポ基板、フィルム基板などの基板のうえに、ＳＡＷデバイスとして必要な配線パターンが形成された基板であり、前記ＳＡＷチップも、バンプを有するＳＡＷチップであり、いずれも従来から使用されているものと同じものである。また、配線パターンが形成された基板へのＳＡＷチップの実装も、従来と同じである。
【００１３】
さらに、本発明のＳＡＷデバイスにおける前記保護層は、ゲル状硬化性シートのみから形成されており、一般に、該保護層がゲル状硬化性シートのヒートプレス法により形成されるため、表面が実質的にフラットである。
【００１４】
前記保護層の表面が実質的にフラットであるというのは、保護層の表面に多少の凹凸はあるが平滑な状態になっており、たとえば表面粗さ計で測定したときの表面が±３０μｍ以下であることをいう。保護層の表面が実質的にフラットである場合には、パッケージを積層する場合に容易となるなどの点から好ましい。
【００１５】
また、本発明のＳＡＷデバイスにおける保護層が、ゲル状硬化性シートのみから形成されているため、たとえば保護層を設ける領域をゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスするだけの簡単な方法で形成することができ、形成された保護層は、中空部の気密性が良好で信頼性が高いものとなる。たとえば特開平１１−１７４９０号公報に記載されているＳＡＷデバイスにおける保護層の場合、フィルムで覆い、そのうえを樹脂で覆ったときに基体表面まで樹脂で覆われるように覆ったのち硬化させているのと比較して、保護層を形成するための工程が少なく、また、煩雑な工程もない。また、特開平１１−１７４９０号公報に記載されているフィルムのみからなる保護層の場合、中空部の気密性に劣り、信頼性に問題があると記載されているのとも異なる。
【００１６】
本発明のＳＡＷデバイスを製造する方法は、前述の配線パターンが形成された基板上にＳＡＷチップが実装され、かつ、保護層を有するＳＡＷデバイスを製造する方法である。
【００１７】
また、本発明の方法において、ゲル状硬化性シートで覆うものは、前述のＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記ＳＡＷ電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられているもの（以下、保護層形成前のデバイスともいう）である。
【００１８】
本発明のＳＡＷデバイスについて述べたように、保護層形成前のデバイスは、特開平１１−１７４９０号公報に記載されているＳＡＷデバイスと同等のものである。
【００１９】
さらに、本発明のＳＡＷデバイスの製法においては、前記ＳＡＷチップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように、また、好ましくは該保護層の表面が実質的にフラットになるように保護層が形成される。
【００２０】
前述のごとく、ＳＡＷチップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層が形成されるため、ゲル状硬化性シートで覆われるＳＡＷチップの数は１個である必要はなく、一度にヒートプレスすることができる数である、たとえば３０〜２０００個でもよい（個数の範囲は、試作などに適する数から、量産に適する数に該当する）。また、ゲル状硬化性シートで覆われるチップは、ＳＡＷチップのみである必要もない。
【００２１】
図１に基づいて本発明の方法を説明する。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ゲル状硬化性シート１により、ＳＡＷチップ２（バンプ４により基板３に接続されている）が覆われ、ヒートプレスされ、中空部６を有する保護層５が形成される。
【００２３】
ゲル状硬化性シート１をヒートプレス法により加圧して、中空部６の気密性を良好にするためには、ゲル状硬化性シート１と基板３とが均一に加圧され、欠陥のない接着を形成することが必要である。そのためには、ゲル状硬化性シート１の厚さが（ＳＡＷチップ２の厚さ＋バンプ４の高さ）以上あればよい（ＳＡＷチップ２のうえのゲル状硬化性シートは、ヒートプレスされた部分全体に広げられる）が、ゲル状硬化性シート１の厚さとしては、通常、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さであり、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１．５倍以下の厚さであるのが、薄型パッケージを作成する点から好ましい。
【００２４】
ゲル状硬化性シート１は、１枚で前記厚さを有することが、作業性、封止性、ボイド除去などの点から好ましいが、２枚以上、たとえば３〜２０枚積層したものの厚さが前記厚さを有していてもよい。ゲル状硬化性シート１として２枚以上積層したものを使用する場合、異なる厚さのＳＡＷチップ２に対しても、少ない種類のゲル状硬化性シートで対応することができる。
【００２５】
前記ゲル状硬化性シートを複数枚積層して使用する場合のゲル状硬化性シート１枚の厚さとしては、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１／２０以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１／１以下の厚さのゲル状硬化性シートであるのが、シート化の容易さ、作業性の点から好ましい。前記厚さのシートが、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さになる枚数積層して使用される。
【００２６】
なお、ヒートプレス時に加圧板としてフラットなものを使用すれば、保護層５の表面７はフラットになり、好ましい。
【００２７】
また、ゲル状硬化性シート１で覆ったのち、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように、また、好ましくは該保護層の表面が実質的にフラットになるようにヒートプレスにより保護層を形成するため、ヒートプレスは、ゲル状硬化性シートの軟化点以上２５０℃以下、さらには６０〜１８０℃の温度、１００Ｐａ〜１０ＭＰａ、さらには０．０１〜２ＭＰａの圧力で行なわれるのが好ましい。ヒートプレス温度がゲル状硬化性シートの軟化点未満の場合、流動性が不足し、封止樹脂の未充填をおこしたり、チップが破損したりしやすくなり、２５０℃をこえる場合、封止樹脂が硬化の際に発泡をおこしやすくなる。また、ヒートプレス圧力が１００Ｐａ未満の場合、封止樹脂の未充填をおこしやすくなり、１０ＭＰａをこえる場合、チップ下部への封止樹脂の侵入により中空構造が保てなくなったり、チップが破損しやすくなる。
【００２８】
前記ゲル状硬化性シートは、ヒートプレスにより、ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成できることが必要なため、軟化温度が５０℃以上で、硬化時の溶融粘度が１０〜１０5Ｐａ・ｓ、さらには１０3〜１０4Ｐａ・ｓであり、６０℃以上、さらには８０℃以上で硬化性を有し、ゲル状硬化性シートの弾性率（２５℃）が１０3〜１０9Ｐａ、さらには１０4〜１０8Ｐａであるものが好ましい。
【００２９】
前記ＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つとは、チップの下部への樹脂の侵入が実質的になく（チップ端部からの樹脂侵入が２０μｍ以下）、弾性表面波の伝播作用に影響しないようにチップの周辺を樹脂で封止することを意味する。
【００３０】
前記のごとき特性を有するゲル状硬化性シートは、たとえば液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造することができる。なお、固状の硬化性組成物に対するゲル化剤というのは、加熱し、溶融する条件にした場合にもゲル状にすることができるようにするためのものである。
【００３１】
前記液状または固状の硬化性組成物の具体例としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、ケイ素樹脂などの熱硬化性樹脂を樹脂成分として含有する硬化性組成物などがあげられる。これらは１種で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうちでは、エポキシ樹脂組成物が、低粘度で、フィラー充填など他の機能を付与するのに適する点から好ましい。
【００３２】
前記エポキシ樹脂組成物は、一般に、エポキシ樹脂、硬化剤および（または）潜在性硬化促進剤、必要により使用されるシリカ、アルミナなどのフィラー、その他の添加剤（ゲル化剤を除く）などを含有する組成物である。
【００３３】
前記エポキシ樹脂にはとくに制限はなく、一般にエポキシ樹脂として各種用途に使用されているものであれば使用することができる。
【００３４】
前記エポキシ樹脂の具体例としては、たとえばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式脂肪族エポキシ樹脂、有機カルボン酸類のグリシジルエーテル、前記エポキシ樹脂のプレポリマーや、ポリエーテル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂のような前記エポキシ樹脂と他のポリマーとの共重合体などがあげられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が、耐熱性や耐水性がよく、安価で経済的であるなどの点から好ましい。
【００３５】
前記硬化剤としては、従来から使用されているものが使用可能であり、その具体例としては、たとえばフェノール系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤などがあげられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではフェノール系硬化剤が、硬化時の低アウトガス性、耐湿性、耐ヒートサイクル性などの点から好ましい。また、ジシアンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤が、潜在性硬化剤であり、保存安定性の点から好ましい。
【００３６】
前記潜在性硬化剤としては、活性温度が６０℃以上、さらには８０℃以上であるのが好ましい。活性温度の上限としては、２５０℃以下、さらには１８０℃以下であるのが、活性温度以上で速硬化性で、生産性を向上させることができるなどの点から好ましい。
【００３７】
前記硬化剤を使用する場合の使用量は、硬化剤の種類によって異なるため一概に規定することはできないが、通常、エポキシ基１当量あたり、硬化剤の官能基の当量数が０．５〜１．５当量、さらには０．７〜１当量、ことには０．８〜１当量であるのが好ましい。
【００３８】
前記潜在性硬化促進剤としては、従来から使用されているものが使用可能であるが、保存安定性の点から、活性温度が６０℃以上、さらには８０℃以上のものが好ましい。活性温度の上限としては、２５０℃以下、さらには１８０℃以下であるのが、活性温度以上での硬化促進性が高く、生産性を向上させることができるなどの点から好ましい。
【００３９】
前記潜在性硬化促進剤の具体例としては、たとえば変性イミダゾール系硬化促進剤、変性脂肪族ポリアミン系促進剤、変性ポリアミン系促進剤などがあげられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは変性イミダゾール系硬化促進剤が、活性温度が高く、反応性がよく、純度の高いものが得られやすいなどの点から好ましい。
【００４０】
前記潜在性硬化促進剤を使用する場合の使用量は、潜在性硬化促進剤の種類によって異なるため一概に規定することはできないが、通常、エポキシ樹脂１００部あたり、１〜８０部、さらには５〜５０部であるのが好ましい。
【００４１】
前記ゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂パウダーとしては、前記液状の硬化性組成物を吸収・膨潤してゲル状になる、または前記液状の硬化性組成物と相溶してゲル状になるなどするものであればよい。
【００４２】
前記熱可塑性樹脂の具体例としては、たとえばポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、合成ゴム（ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン共重合体）、ポリ酢酸ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンオキシド、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、セルロース系樹脂、ポリアクリロニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどがあげられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうちではポリメタクリル酸メチルなどのポリメタクリル酸エステルが、シート化性の点から好ましい。
【００４３】
前記熱可塑性樹脂の軟化温度、分子量などについては、一概に規定することはできないが、一般的に、シート化温度とエポキシ樹脂の反応性の点から、軟化温度は、５０〜１５０℃であるのが好ましく、また、分子量は、３００万以下、さらには１００万以下であるのが好ましい。
【００４４】
前記熱可塑性樹脂パウダーの平均粒子径としては、０．０１〜２００μｍ、さらには０．０１〜１００μｍであるのが、シートの厚さ制御の点から好ましい。
【００４５】
前記ゲル状硬化性シートを製造する際の液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの使用割合は、使用する硬化性組成物の種類と熱可塑性樹脂パウダーの種類とによりかわるため一義的に規定することはできないが、一般にエポキシ樹脂１００部に対して、熱可塑性樹脂パウダー１０〜１００部、さらには２０〜７０部であるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂パウダーの量が少なすぎる場合には、シート作成時にシート強度が低下しやすくなり、多すぎる場合には、流動性が低くなり、ヒートプレス時に高圧力が必要となり、チップ破損がおこりやすくなる。
【００４６】
前記のごとき液状または固状の硬化性組成物および熱可塑性樹脂パウダーを配合・保持し、硬化性組成物を熱可塑性樹脂パウダーに吸収させるまたは硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとを相溶させることにより、ゲル状硬化性組成物を得ることができる。
【００４７】
前記配合・保持は、常温または加熱下で均一に混合したのち、撹拌下または非撹拌下で行なえばよい。たとえば、２５℃程度でニーダーなどで混合することにより行なわれる。
【００４８】
硬化性組成物の熱可塑性樹脂パウダーへの吸収または硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの相溶を促進させるために、加熱するのが好ましい。このとき、硬化性組成物を、たとえばロールコーターにより塗工し、そののちゲル化させるために加熱するのが好ましい。この場合の加熱温度は、熱可塑性樹脂パウダーのガラス転移温度以上、好ましくは軟化温度以上で、熱可塑性樹脂パウダーの溶融開始温度未満、使用する硬化剤および（または）潜在性硬化促進剤の活性温度以下の温度であるのが好ましい。通常は、熱可塑性樹脂パウダーの軟化温度よりも５〜５０℃、さらには１０〜３０℃高い温度が好ましく、使用する硬化剤および（または）潜在性硬化促進剤の活性温度以下の温度であるのが好ましい。加熱時間は、硬化性組成物が熱可塑性樹脂パウダーに吸収または硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとが相溶し、ゲル化した硬化性組成物が得られるのに充分な時間であればよい。前記加熱温度は、通常、６０〜１５０℃、さらには８０〜１２０℃であり、加熱時間は、０．５〜３０分、さらには１〜１０分であるのが、硬化性組成物が実質的に硬化しない（そののち行なわれるヒートプレスによりゲル状硬化性シートから形成された保護層でＳＡＷチップを保護することができる）点から好ましい。
【００４９】
このようにして得られたゲル状硬化性組成物は、たとえば加熱成形のような通常の方法により、シート状にすることができる。また、ゲル状硬化性組成物になる前の液状または固状の硬化性組成物および熱可塑性樹脂パウダーを配合し、必要により加熱して液状にしたものを、ロールコーターなどにより膜厚を制御した塗工物とし、６０〜１５０℃で０．５〜３０分、さらには８０〜１２０℃で１〜１０分乾燥させることによりシート状にすることができる。これらの方法でシートを形成すると、無溶剤系のためたとえば５０μｍ程度の厚さから１０００μｍという厚いシートまで製造することができる。溶剤系のものを使用すると、１００μｍ程度の厚さのものまでしか製造することができない。
【００５０】
形成された本発明に使用する前記ゲル状硬化性シートの厚さは、配線パターンが形成された基板上にバンプで接続されたＳＡＷチップを覆い、ヒートプレスすることにより保護層を形成することができ、好ましくは該保護層の表面が実質的にフラットになるようにできる点から、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）以上であるのが好ましく、また、（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さ、さらには（ＳＡＷチップの厚さ＋バンプの高さ）×１．５倍以下であるのが、好ましい。実際の前記ゲル状硬化性シートの厚さとしては、ＳＡＷチップの厚さが一般に２００〜４００μｍ、バンプの高さが一般に２０〜８０μｍであるから、２２０〜９６０μｍ、さらには２２０〜７２０μｍであるのが好ましい。
【００５１】
前記説明においては、ゲル状硬化性シートとして、液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化したものを使用したが、液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する光重合性化合物およびラジカル発生剤との混合物を用いてシート化したものを使用してもよい。この場合には、まず、液状または固状の硬化性組成物と光重合性化合物およびラジカル発生剤との混合物を調製し、得られた混合物をシート状にしたのち光を照射し、光重合性化合物を重合させたものが、ゲル状硬化性シートとして使用される。
【００５２】
前記光重合性化合物としては、たとえば分子内に１個以上の（メタ）アクリロイル基含有化合物、たとえば（メタ）アクリル酸とアルキルアルコール、アルキレンジオール、多価アルコールなどとのエステルなど、特開平１１−１２５４３号公報の[０００９]〜[００１２]に記載の化合物があげられる。
【００５３】
また、前記ラジカル発生剤としては、たとえば紫外線、電子線などの活性光線の照射を受けてラジカルを発生する化合物であり、従来から使用されている各種のもの、たとえば２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾイン、アセトフェノンなどを使用することができる。
【００５４】
前記ラジカル発生剤の使用量としては、前記光重合性化合物１００部あたり０．０１〜１０部、さらには０．０５〜５部であるのが好ましい。
【００５５】
前記液状または固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する光重合性化合物およびラジカル発生剤との使用割合としては、前記硬化性組成物１００部あたり前記光重合性化合物およびラジカル発生剤の合計５〜１００部、さらには１０〜３０部であるのが好ましい。
【００５６】
前記光重合性化合物およびラジカル発生剤を使用して形成された本発明に使用するゲル状硬化性シートの厚さは、前記熱可塑性樹脂パウダーを使用して形成された前記ゲル状硬化性シートの厚さと同じでよい。
【００５７】
このようにして得られるゲル状硬化性シートは、通常、厚さが５０〜１０００μｍで、厚さが３５０μｍ程度あるＳＡＷチップの保護層をヒートシール法で形成するのに適するものであり、また、低ガラス転移温度、低線膨張率であるため、硬化物を低応力化（低ソリ化）することができるものであり、さらに、原料を高純度化したものである場合には、さらに不純物イオンが少なく、ＳＡＷチップ表面の汚染を防ぐことができるものであり、さらに、ゲル状硬化性シートの弾性率（２５℃）が１０3〜１０9Ｐａ、さらには１０4〜１０8Ｐａで、硬化時の溶融粘度が１０〜１０5Ｐａ・ｓ、さらには１０3〜１０4Ｐａ・ｓであるため、ヒートプレスすることにより、保護層形成前のデバイスにＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成することができる。
【００５８】
前記ゲル状硬化性シートを使用して、前述の図１のごとき手順で本発明のＳＡＷデバイスが製造される。このとき、保護層形成前のデバイスにゲル状硬化性シートを、真空下で仮貼り付けを行なう場合には、気泡の除去に有効である。ヒートプレスを真空下で行なうことによっても、気泡の除去を行なうことができる。
【００５９】
ヒートプレスは、一般には、圧力１００Ｐａ〜１０ＭＰａ、さらには０．０１〜２ＭＰａ、温度２５０℃以下、さらには６０〜１８０℃、とくには１５０℃で、５秒〜３時間、さらには１〜１５分、とくには５分行なわれる。
【００６０】
製造されるＳＡＷデバイスは、図１に示すようなものであり、保護層の厚さは、ＳＡＷチップが存在する部分で５０〜２００μｍである。それゆえ、中空部の気密性にすぐれ、工法が簡単で安価なデバイスが得られる。
【００６１】
【実施例】
つぎに、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６２】
はじめに、実施例および比較例で使用する成分および評価方法について説明する。
【００６３】
［実施例で使用する成分］
エポキシ樹脂
ＬＳＡＣ６００６：旭化成エポキシ（株）製、変性（プロピレンオキサイド付加）エポキシ樹脂、エポキシ当量２５０ｇ／ｅｑ
ＲＥ３０４Ｓ：日本化薬（株）製、ビスフェノールＦ
硬化剤
ＤＡＬ−ＢＰＦＤ：本州化学工業（株）製、ジアリルビスフェノールＦ
潜在性硬化促進剤
ＨＸ３０８８：旭化成エポキシ（株）製、変性イミダゾール、活性温度約８０℃
ゲル化剤
Ｆ３０１：日本ゼオン（株）製、アクリルパウダー、粒径２μｍ、軟化温度８０〜１００℃のポリメチルメタクリレート
充填剤
ＦＢ２０１Ｓ：電気化学工業（株）製、充填用シリカ
その他添加剤
Ａ１８７：日本ユニカー（株）製、エポキシシラン
ＩＸＥ６００：東亞合成（株）製、ビスマスアンチモン、イオンキャッチャー
ＲＹ２００：日本アエロジル（株）製、微粉シリカ、揺変性発現剤
【００６４】
［評価方法］
（気密性）
製造した保護層ありＳＡＷデバイス（ダミーデバイス）を、ダイシング装置を用いて、チップの周囲に１ｍｍ幅の縁が残るように１つずつ切り離した。得られたデバイス１２個を水につけ、水泡の発生により気密性を調べ、下記基準で評価した。
○：デバイスから水泡の発生なし
×：デバイスから水泡の発生あり（気密封止ができていないと、チップ下
の空気が出てくる）
【００６５】
（チップ下部への樹脂侵入）
製造した保護層ありＳＡＷデバイス（ダミーデバイス）の基板とチップとを強制的に剥離させ、チップ下部への樹脂侵入の有無を顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○：チップ端部からの樹脂侵入が２０μｍ以下
×：チップ端部からの樹脂侵入が２０μｍをこえる
【００６６】
（チップ下部の汚染）
製造した保護層ありＳＡＷデバイスの基板とチップとを強制的に剥離させ、チップ下部の汚染の有無を顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○：チップ表面に付着物なし
×：チップ表面に付着物あり（液状部のブリードなどによる）
【００６７】
（弾性率）
レオメーターにより動的粘弾性分析を行ない求めた。
【００６８】
実施例１〜２
表１記載の成分を表１記載の割合で配合し、２５℃でニーダーを用いて撹拌して、組成物を製造した。
【００６９】
得られた組成物を用いて、ロールコーターにより、厚さ４６０μｍのゲル状硬化性シート（軟化点６０℃、表１に記載のシートの弾性率を有する）を製造した。
【００７０】
得られたシートを３０×５０ｍｍに切断した。そののち、ＳＵＳ板上にのせた保護層形成前のデバイス（厚さ２００μｍ×３０ｍｍ×５０ｍｍのガラエポ基板上に、高さ５０μｍのバンプで接続された高さ３００μｍ×２ｍｍ×２ｍｍのＳＡＷチップ（ダミーチップ）を４行８列に２ｍｍ間隔で３２個形成した保護層形成前のデバイス）の上にのせ、周囲を高さ１ｍｍのスぺ−サーで囲い、仮止めしたのちＳＵＳ板をのせて、１５０℃で５分間、１ＭＰａでヒートプレスした。
【００７１】
得られた保護層ありデバイス表面の凹凸は、いずれも±２０μｍ以下であった。
【００７２】
得られた保護層ありデバイスの評価を行なった。結果を表１に示す。
【００７３】
比較例１
実施例１で使用したゲル状硬化性シートのかわりに、表１に記載の揺変性をあげ、流動性を低下させた組成物を製造した。
【００７４】
実施例１で使用したスペーサーのかわりに、保護層形成前のデバイスの周りにダム（高さ０．６ｍｍ）を形成して、得られた組成物（２５℃でニーダーを用いて撹拌した組成物）を流し込んだのち、１５０℃で５分間硬化させた。
【００７５】
得られたデバイス表面の凹凸は、±４０μｍであった。
【００７６】
得られたデバイスを評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【発明の効果】
本発明のＳＡＷデバイスは、ゲル状硬化性シートのみから形成された保護層を有するため簡単な方法で製造することができ、中空部の気密性にすぐれ、信頼性にすぐれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスを製造する際の断面説明図である。
【符号の説明】
１ ゲル状硬化性シート
２ ＳＡＷチップ
３ 基板
４ バンプ
５ 保護層
６ 中空部
７ 保護層５の表面
Claims (7)
- 配線パターンが形成された基板上に複数の弾性表面波チップが実装され、かつ、保護層を有する弾性表面波デバイスであって、前記弾性表面波チップの弾性表面波電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記弾性表面波電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられており、前記弾性表面波チップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートから形成された保護層で、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように覆われ、
前記ゲル状硬化性シートが、液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造されたものであり、
前記硬化性組成物がエポキシ樹脂組成物であり、
エポキシ樹脂１００部に対して、前記熱可塑性樹脂パウダーが１０〜１００部であり、
前記熱可塑性樹脂パウダーが、液状の硬化性組成物または固状の硬化性組成物を液状にしたものを吸収して膨潤している
ことを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 前記保護層の表面が実質的にフラットである請求項１記載の弾性表面波デバイス。
- 配線パターンが形成された基板上に複数の弾性表面波チップが実装され、かつ、保護層を有する弾性表面波デバイスの製法であって、前記弾性表面波チップの弾性表面波電極が形成された電極面と、前記基板の配線パターンが形成された面とが対面して配置され、前記弾性表面波電極と前記配線パターンとがバンプで接続されており、かつ、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられているものの、前記弾性表面波チップの電極面と反対側の面から前記基板表面にかけてゲル状硬化性シートで覆ったのち、ヒートプレスすることにより、弾性表面波電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空構造を保つように保護層を形成し、
前記ゲル状硬化性シートが、液状または固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂パウダーとの混合物をシート化することにより製造されたものであり、
前記硬化性組成物がエポキシ樹脂組成物であり、
エポキシ樹脂１００部に対して、前記熱可塑性樹脂パウダーが１０〜１００部であり、
前記熱可塑性樹脂パウダーが、液状の硬化性組成物または固状の硬化性組成物を液状にしたものを吸収して膨潤している
ことを特徴とする弾性表面波デバイスの製法。 - 前記保護層の形成が、保護層の表面が実質的にフラットになる形成である請求項３記載の弾性表面波デバイスの製法。
- 前記ゲル状硬化性シートとして、（弾性表面波チップの厚さ＋バンプの高さ）以上（弾性表面波チップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さのゲル状硬化性シートを１枚使用する請求項３または４記載の製法。
- 前記ゲル状硬化性シートとして、（弾性表面波チップの厚さ＋バンプの高さ）×１／２０以上（弾性表面波チップの厚さ＋バンプの高さ）×１／１以下の厚さのゲル状硬化性シートを、（弾性表面波チップの厚さ＋バンプの高さ）以上（弾性表面波チップの厚さ＋バンプの高さ）×２倍以下の厚さになる枚数を積層して使用する請求項３または４記載の製法。
- 前記ヒートプレスが、ゲル状硬化性シートの軟化点以上２５０℃以下、１００Ｐａ〜１０ＭＰａで行なわれる請求項３、４、５または６記載の製法。
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