JP6253306B2

JP6253306B2 - Electronic devices

Info

Publication number: JP6253306B2
Application number: JP2013171557A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　孝幸; 孝幸鈴木; 治川内; 基山内
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: JP2015041680A

Description

本発明は、電子デバイスに関し、例えばデバイスチップが金属封止部により封止された電子デバイスに関する。 The present invention relates to an electronic device, for example, an electronic device in which a device chip is sealed with a metal sealing portion.

小型化の要求に対して、デバイスチップを配線基板にフリップチップ実装し、デバイスチップを封止する技術が開発されている。封止部には、気密性を向上させるために、金属が用いられる場合がある。この場合、金属封止部を接地させることがなされる。 In response to the demand for miniaturization, a technology has been developed in which a device chip is flip-chip mounted on a wiring substrate and the device chip is sealed. A metal may be used for a sealing part in order to improve airtightness. In this case, the metal sealing portion is grounded.

デバイスチップがモールド樹脂により封止された構成で、接地されたパッドに接続するワイヤがモールド樹脂上の導電層に接続することで導電層を接地させて、外部からの電磁干渉を抑える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、放熱板上に実装された半導体素子を、放熱板上の回路基板にワイヤで接続させると共に、放熱板にもワイヤで接続させることで、回路基板の高密度化を図る技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Proposed a technology that suppresses electromagnetic interference from the outside by grounding the conductive layer by connecting the wire connected to the grounded pad to the conductive layer on the mold resin, with the device chip sealed with the mold resin (For example, refer to Patent Document 1). In addition, a technique for increasing the density of a circuit board by connecting a semiconductor element mounted on a heat sink to a circuit board on the heat sink with a wire and also connecting to the heat sink with a wire has been proposed. (For example, refer to Patent Document 2).

特表２０１１−５２９６３８号公報Special table 2011-529638 特開平１０−１３５３８２号公報JP-A-10-135382

近年の更なる小型化の要求により、デバイスチップを封止する金属封止部の接地が不十分となる場合がある。金属封止部の接地が不十分であると、例えば電子デバイスの特性に悪影響を及ぼす。 Due to the recent demand for further downsizing, the metal sealing part for sealing the device chip may be insufficiently grounded. Insufficient grounding of the metal sealing part adversely affects the characteristics of the electronic device, for example.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、金属封止部の接地が不十分となることを抑制することが可能な電子デバイスを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the electronic device which can suppress that the earthing | grounding of a metal sealing part becomes inadequate.

本発明は、第１配線基板上にフリップチップ実装されたデバイスチップと、前記第１配線基板上に前記デバイスチップを囲んで設けられ、前記第１配線基板に接合し、前記デバイスチップを封止する金属封止部と、前記金属封止部を覆って設けられたメッキ層と、前記第１配線基板の前記デバイスチップがフリップチップ実装された面とは反対の面側に位置し、前記第１配線基板が実装された第２配線基板と、前記第２配線基板上に設けられたグランド配線と前記メッキ層とに接続され、前記グランド配線と前記金属封止部とを電気的に接続させるワイヤと、前記第１配線基板を貫通して設けられ、前記グランド配線と前記金属封止部とを電気的に接続させるビア配線と、を備えることを特徴とする電子デバイスである。本発明によれば、金属封止部の接地が不十分となることを抑制できる。 The present invention provides a device chip that is flip-chip mounted on a first wiring board, and is provided on the first wiring board so as to surround the device chip, and is bonded to the first wiring board to seal the device chip. A metal sealing portion that covers the metal sealing portion, and a surface of the first wiring substrate opposite to a surface on which the device chip is flip-chip mounted . A second wiring board on which one wiring board is mounted, a ground wiring provided on the second wiring board, and the plating layer are connected to electrically connect the ground wiring and the metal sealing portion. An electronic device comprising: a wire; and a via wiring that is provided through the first wiring board and electrically connects the ground wiring and the metal sealing portion. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the earthing | grounding of a metal sealing part becomes inadequate.

上記構成において、前記ワイヤは、前記メッキ層のうちの前記デバイスチップの上面に重なる領域で前記メッキ層に接続している構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said wire can be set as the structure connected to the said plating layer in the area | region which overlaps with the upper surface of the said device chip among the said plating layers .

上記構成において、前記デバイスチップ上に設けられ、前記メッキ層で覆われた金属製のリッド層を備える構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: It can be set as the structure provided with the metal lid layer provided on the said device chip | tip and covered with the said plating layer .

上記構成において、前記デバイスチップは、弾性波デバイスチップである構成とすることができる。 In the above configuration, the device chip may be an acoustic wave device chip.

上記構成において、前記弾性波デバイスチップは、共通のアンテナ端子に接続される送信フィルタと受信フィルタとを含む構成とすることができる。 In the above configuration, the acoustic wave device chip may include a transmission filter and a reception filter connected to a common antenna terminal.

上記構成において、前記金属封止部は、半田からなる構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said metal sealing part can be set as the structure which consists of solder.

本発明によれば、金属封止部の接地が不十分となることを抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the grounding of a metal sealing part becomes inadequate.

図１は、実施例１に係る弾性波デバイスを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the acoustic wave device according to the first embodiment. 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実験に用いた弾性波デバイスの一部を示す上面図である。FIG. 2A and FIG. 2B are top views showing a part of the acoustic wave device used in the experiment. 図３は、第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the first acoustic wave device and the second acoustic wave device. 図４（ａ）は、第１弾性波デバイス、第２弾性波デバイス、及び比較例の弾性波デバイスのアイソレーション特性の測定結果であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した拡大図である。FIG. 4A is a measurement result of the isolation characteristics of the first acoustic wave device, the second acoustic wave device, and the comparative acoustic wave device, and FIG. 4B is a graph of FIG. It is the enlarged view to which the part was expanded. 図５（ａ）は、第３弾性波デバイス及び比較例の弾性波デバイスのアイソレーション特性の測定結果であり、図５（ｂ）は、第４弾性波デバイス及び比較例の弾性波デバイスのアイソレーション特性の測定結果である。5A shows the measurement results of the isolation characteristics of the third acoustic wave device and the comparative acoustic wave device, and FIG. 5B shows the isolating characteristics of the fourth acoustic wave device and the comparative acoustic wave device. This is a measurement result of the measurement characteristics. 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、送信フィルタチップ及び受信フィルタチップの表面温度のシミュレーション結果である。FIG. 6A and FIG. 6B are simulation results of surface temperatures of the transmission filter chip and the reception filter chip. 図７は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスを示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the acoustic wave device according to the first modification of the first embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、実施例１に係る弾性波デバイスを示す断面図である。図１のように、実施例１の弾性波デバイス１００は、弾性波デバイスチップ１２を内包するパッケージ６０が、第２配線基板１６の上面に実装されている。弾性波デバイスチップ１２は、例えば圧電基板２０の一方の面に弾性波を励振する櫛型電極２２が設けられた弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）デバイスチップである。圧電基板２０は、例えばタンタル酸リチウム基板又はニオブ酸リチウム基板等である。第２配線基板１６は、例えばセラミック又は樹脂等の絶縁基板からなるモジュール基板である。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the acoustic wave device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, in the acoustic wave device 100 according to the first embodiment, a package 60 including the acoustic wave device chip 12 is mounted on the upper surface of the second wiring substrate 16. The acoustic wave device chip 12 is, for example, a surface acoustic wave (SAW) device chip in which a comb-shaped electrode 22 that excites an acoustic wave is provided on one surface of the piezoelectric substrate 20. The piezoelectric substrate 20 is, for example, a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The second wiring substrate 16 is a module substrate made of an insulating substrate such as ceramic or resin.

パッケージ６０は、第１配線基板１０の上面に、弾性波デバイスチップ１２がフリップチップ実装されている。第１配線基板１０は、例えばセラミック又は樹脂等の絶縁基板からなるパッケージ基板である。弾性波デバイスチップ１２に形成されたグランド端子２６は、第１配線基板１０の上面に形成されたグランド用パッド２８にバンプ２４によって接合されている。弾性波デバイスチップ１２に形成された信号端子３０は、第１配線基板１０の上面に形成された信号用パッド３２にバンプ２４によって接合されている。バンプ２４は、例えば半田バンプ又は金バンプを用いることができる。 In the package 60, the acoustic wave device chip 12 is flip-chip mounted on the upper surface of the first wiring substrate 10. The first wiring substrate 10 is a package substrate made of an insulating substrate such as ceramic or resin. The ground terminals 26 formed on the acoustic wave device chip 12 are bonded to the ground pads 28 formed on the upper surface of the first wiring substrate 10 by the bumps 24. The signal terminals 30 formed on the acoustic wave device chip 12 are joined to the signal pads 32 formed on the upper surface of the first wiring substrate 10 by the bumps 24. As the bump 24, for example, a solder bump or a gold bump can be used.

第１配線基板１０の上面であって、弾性波デバイスチップ１２の外側に、金属パターン３４が設けられている。金属パターン３４は、弾性波デバイスチップ１２を囲むように、環状に設けられている。金属パターン３４に接続して、弾性波デバイスチップ１２を封止する金属封止部１４が設けられている。金属封止部１４は、例えば半田からなる。金属パターン３４は、金属封止部１４を構成する材料に対して濡れ性の良好な金属を用いることが好ましく、例えば半田濡れ性が良好な金属を用いることが好ましい。 A metal pattern 34 is provided on the upper surface of the first wiring substrate 10 and outside the acoustic wave device chip 12. The metal pattern 34 is provided in an annular shape so as to surround the acoustic wave device chip 12. A metal sealing portion 14 that is connected to the metal pattern 34 and seals the acoustic wave device chip 12 is provided. The metal sealing portion 14 is made of solder, for example. For the metal pattern 34, it is preferable to use a metal having good wettability with respect to the material constituting the metal sealing portion 14. For example, a metal having good solder wettability is preferably used.

この構造においては、弾性波デバイスチップ１２と第１配線基板１０との間に空隙が設けられるため、弾性波デバイスチップ１２の機能領域である櫛型電極２２が空隙に面し、振動が規制されることを抑制できる。また、弾性波デバイスチップ１２は金属封止部１４で封止されているため、水分等が櫛型電極２２に付着することを抑制でき、周波数特性が変化することを抑制できる。金属封止部１４を用いることで、樹脂封止部を用いた場合に比べて、空隙の気密性を向上させることができる。 In this structure, since a gap is provided between the acoustic wave device chip 12 and the first wiring substrate 10, the comb-shaped electrode 22 that is a functional region of the acoustic wave device chip 12 faces the gap, and vibration is restricted. Can be suppressed. In addition, since the acoustic wave device chip 12 is sealed with the metal sealing portion 14, it is possible to suppress moisture and the like from adhering to the comb-shaped electrode 22, and to suppress a change in frequency characteristics. By using the metal sealing part 14, the airtightness of a space | gap can be improved compared with the case where a resin sealing part is used.

弾性波デバイスチップ１２及び金属封止部１４上に、リッド３６が設けられている。リッド３６は、例えばコバール等の金属からなる。リッド３６及び金属封止部１４の表面を覆ってメッキ層３８が設けられている。メッキ層３８は、例えばニッケルメッキ層からなるが、その他のメッキ層の場合でもよい。 A lid 36 is provided on the acoustic wave device chip 12 and the metal sealing portion 14. The lid 36 is made of a metal such as Kovar, for example. A plating layer 38 is provided so as to cover the surface of the lid 36 and the metal sealing portion 14. The plating layer 38 is made of, for example, a nickel plating layer, but may be other plating layers.

第１配線基板１０は、多層配線基板であり、内部に水平方向及び垂直方向に延在するビア配線が設けられている。第１配線基板１０の上面に形成されたグランド用パッド２８は、ビア配線４０ａを介して、第１配線基板１０の下面に形成されたグランド端子４２に電気的に接続されている。第１配線基板１０の上面に形成された信号用パッド３２は、ビア配線４０ｂを介して、第１配線基板１０の下面に形成された信号端子４４に電気的に接続されている。また、金属パターン３４は、ビア配線４０ｃを介して、グランド端子４２に電気的に接続されている。 The first wiring board 10 is a multilayer wiring board, and via wirings extending in the horizontal direction and the vertical direction are provided therein. The ground pad 28 formed on the upper surface of the first wiring substrate 10 is electrically connected to the ground terminal 42 formed on the lower surface of the first wiring substrate 10 via the via wiring 40a. The signal pad 32 formed on the upper surface of the first wiring substrate 10 is electrically connected to the signal terminal 44 formed on the lower surface of the first wiring substrate 10 via the via wiring 40b. The metal pattern 34 is electrically connected to the ground terminal 42 via the via wiring 40c.

第１配線基板１０は、第２配線基板１６の上面に実装されている。第１配線基板１０の下面に形成されたグランド端子４２は、第２配線基板１６の上面に形成されたグランド配線４６に導電性接着剤（不図示）によって接合されている。第１配線基板１０の下面に形成された信号端子４４は、第２配線基板１６の上面に形成された信号配線４８に導電性接着剤（不図示）によって接合されている。 The first wiring board 10 is mounted on the upper surface of the second wiring board 16. The ground terminal 42 formed on the lower surface of the first wiring substrate 10 is joined to the ground wiring 46 formed on the upper surface of the second wiring substrate 16 by a conductive adhesive (not shown). The signal terminal 44 formed on the lower surface of the first wiring substrate 10 is joined to the signal wiring 48 formed on the upper surface of the second wiring substrate 16 by a conductive adhesive (not shown).

第２配線基板１６の上面に、信号配線４８とグランド配線４６との間に接続されたチップ部品５０が設けられている。チップ部品５０は、例えばインダクタ又はキャパシタであり、弾性波デバイスチップ１２の入力又は出力の整合回路を形成する部品である。第２配線基板１６は、第１配線基板１０と同様に多層配線基板であり、内部に水平方向及び垂直方向に延在するビア配線５２が形成されている。第２配線基板１６の上面に形成されたグランド配線４６及び信号配線４８は、ビア配線５２を介して、第２配線基板１６の下面に形成された金属パターン（不図示）に電気的に接続されている。 A chip component 50 connected between the signal wiring 48 and the ground wiring 46 is provided on the upper surface of the second wiring board 16. The chip component 50 is, for example, an inductor or a capacitor, and is a component that forms an input or output matching circuit of the acoustic wave device chip 12. The second wiring board 16 is a multilayer wiring board like the first wiring board 10, and via wirings 52 extending in the horizontal direction and the vertical direction are formed therein. The ground wiring 46 and the signal wiring 48 formed on the upper surface of the second wiring substrate 16 are electrically connected to a metal pattern (not shown) formed on the lower surface of the second wiring substrate 16 through the via wiring 52. ing.

メッキ層３８と第２配線基板１６の上面に形成されたグランド配線４６とは、ワイヤ１８によって接続されている。ワイヤ１８は、例えばアルミニウム又は金等の金属からなる。ワイヤ１８は、１本の場合でもよいが、複数本設けられていることが好ましい。 The plated layer 38 and the ground wiring 46 formed on the upper surface of the second wiring board 16 are connected by a wire 18. The wire 18 is made of a metal such as aluminum or gold, for example. The number of the wires 18 may be one, but a plurality of wires 18 are preferably provided.

ここで、実施例１の弾性波デバイスに対して行った実験について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実験に用いた弾性波デバイスの一部を示す上面図である。図２（ａ）は、実験に用いた第１弾性波デバイスの一部を示す上面図であり、図２（ｂ）は、実験に用いた第２弾性波デバイスの一部を示す上面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）のように、弾性波デバイスチップとして送信フィルタチップ７０と受信フィルタチップ７２とがパッケージ６０に内包された第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスを実験に用いた。パッケージ６０の大きさは、縦１．６ｍｍ（平均値）、横２．０ｍｍ（平均値）、高さ０．５０ｍｍ（最大値）である。送信フィルタチップ７０には、ラダー型フィルタからなり、送信帯域が８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚである送信フィルタが形成されている。受信フィルタチップ７２には、ダブルモード型フィルタからなり、受信帯域が９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚである受信フィルタが形成されている。 Here, an experiment performed on the acoustic wave device of Example 1 will be described. FIG. 2A and FIG. 2B are top views showing a part of the acoustic wave device used in the experiment. FIG. 2A is a top view showing a part of the first acoustic wave device used in the experiment, and FIG. 2B is a top view showing a part of the second acoustic wave device used in the experiment. is there. As shown in FIGS. 2A and 2B, the first acoustic wave device and the second acoustic wave device in which the transmission filter chip 70 and the reception filter chip 72 are included in the package 60 as the acoustic wave device chip are tested. Used for. The package 60 has a length of 1.6 mm (average value), a width of 2.0 mm (average value), and a height of 0.50 mm (maximum value). The transmission filter chip 70 is formed of a ladder type filter, and a transmission filter having a transmission band of 880 MHz to 915 MHz is formed. The reception filter chip 72 is formed with a reception filter made of a double mode filter and having a reception band of 925 MHz to 960 MHz.

送信フィルタチップ７０は、送信信号配線４８ａとアンテナ信号配線４８ｃとに接続され、受信フィルタチップ７２は、受信信号配線４８ｂと共通のアンテナ信号配線４８ｃとに接続されている。なお、受信信号配線４８ｂが２本設けられていることから分かるように、受信フィルタを平衡出力型フィルタとしているが、不平衡出力型フィルタとする場合でもよい。図２（ａ）のように、第１弾性波デバイスは、３つの領域Ａ〜Ｃにおいて、５本のワイヤ１８が、メッキ層３８とグランド配線４６との間に接続されている。図２（ｂ）のように、第２弾性波デバイスでは、２つの領域Ａ、Ｂにおいて、５本のワイヤ１８が、メッキ層３８とグランド配線４６との間に接続されている。ワイヤ１８には、アルミニウムワイヤを用いた。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。 The transmission filter chip 70 is connected to the transmission signal wiring 48a and the antenna signal wiring 48c, and the reception filter chip 72 is connected to the reception signal wiring 48b and the common antenna signal wiring 48c. As can be seen from the fact that two reception signal lines 48b are provided, the reception filter is a balanced output type filter, but it may be an unbalanced output type filter. As shown in FIG. 2A, in the first acoustic wave device, five wires 18 are connected between the plating layer 38 and the ground wiring 46 in the three regions A to C. As shown in FIG. 2B, in the second acoustic wave device, the five wires 18 are connected between the plating layer 38 and the ground wiring 46 in the two regions A and B. An aluminum wire was used as the wire 18. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図３は、第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスのブロック図である。図３のように、第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスは、送信フィルタ８０、受信フィルタ８２、及び整合回路８４を備えた分波器である。送信フィルタ８０は、アンテナ端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に接続されている。受信フィルタ８２は、アンテナ端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２との間に接続されている。送信フィルタ８０と受信フィルタ８２の少なくとも一方とアンテナ端子Ａｎｔとの間に整合回路８４が接続されている。 FIG. 3 is a block diagram of the first acoustic wave device and the second acoustic wave device. As shown in FIG. 3, the first acoustic wave device and the second acoustic wave device are duplexers each including a transmission filter 80, a reception filter 82, and a matching circuit 84. The transmission filter 80 is connected between the antenna terminal Ant and the transmission terminal Tx. The reception filter 82 is connected between the antenna terminal Ant and the reception terminals Rx1 and Rx2. A matching circuit 84 is connected between at least one of the transmission filter 80 and the reception filter 82 and the antenna terminal Ant.

送信フィルタ８０と受信フィルタ８２とは、通過帯域が異なっている。送信フィルタ８０は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。受信フィルタ８２は、アンテナ端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。整合回路８４は、送信フィルタ８０を通過した送信信号が、受信フィルタ８２側に漏れずにアンテナ端子Ａｎｔから出力するようにインピーダンスを整合させる回路である。 The transmission filter 80 and the reception filter 82 have different pass bands. The transmission filter 80 allows signals in the transmission band among signals input from the transmission terminal Tx to pass as transmission signals, and suppresses signals in other bands. The reception filter 82 passes signals in the reception band among signals input from the antenna terminal Ant as reception signals, and suppresses signals in other bands. The matching circuit 84 is a circuit that matches the impedance so that the transmission signal that has passed through the transmission filter 80 is output from the antenna terminal Ant without leaking to the reception filter 82 side.

送信フィルタ８０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）の送信フィルタチップ７０に形成された送信フィルタである。受信フィルタ８２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）の受信フィルタチップ７２に形成された受信フィルタである。整合回路８４は、図１のチップ部品５０等により形成されたものである。 The transmission filter 80 is a transmission filter formed in the transmission filter chip 70 of FIGS. 2 (a) and 2 (b). The reception filter 82 is a reception filter formed in the reception filter chip 72 of FIGS. 2 (a) and 2 (b). The matching circuit 84 is formed by the chip component 50 of FIG.

第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスに対して、送信フィルタ８０と受信フィルタ８２との間のアイソレーション特性を測定した。また、比較のために、メッキ層３８とグランド配線４６とに接続されるワイヤ１８が設けられていない点を除いて、第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスと同じ構成をした比較例の弾性波デバイスについても、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性を測定した。 The isolation characteristic between the transmission filter 80 and the reception filter 82 was measured for the first acoustic wave device and the second acoustic wave device. For comparison, a comparative example having the same configuration as the first acoustic wave device and the second acoustic wave device except that the wire 18 connected to the plated layer 38 and the ground wiring 46 is not provided. For the acoustic wave device, the isolation characteristic between the transmission filter and the reception filter was also measured.

図４（ａ）は、第１弾性波デバイス、第２弾性波デバイス、及び比較例の弾性波デバイスのアイソレーション特性の測定結果であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した拡大図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）の横軸は周波数で、縦軸は減衰量である。また、第１弾性波デバイスの測定結果を太実線で、第２弾性波デバイスの測定結果を細実線で、比較例の弾性波デバイスの測定結果を破線で示している。図４（ａ）及び図４（ｂ）のように、第１弾性波デバイス及び第２弾性波デバイスは、比較例の弾性波デバイスに対して、送信帯域よりも低い周波数帯域及び受信帯域よりも高い周波数帯域であるフロアレベルの減衰量が約３ｄＢ程度改善している。また、送信帯域における減衰量が約１．５ｄＢ〜３ｄＢ程度改善している。 FIG. 4A is a measurement result of the isolation characteristics of the first acoustic wave device, the second acoustic wave device, and the comparative acoustic wave device, and FIG. 4B is a graph of FIG. It is the enlarged view to which the part was expanded. In FIG. 4A and FIG. 4B, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents attenuation. Further, the measurement result of the first acoustic wave device is indicated by a thick solid line, the measurement result of the second acoustic wave device is indicated by a thin solid line, and the measurement result of the elastic wave device of the comparative example is indicated by a broken line. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the first acoustic wave device and the second acoustic wave device are lower than the frequency band and reception band lower than the transmission band with respect to the acoustic wave device of the comparative example. The attenuation of the floor level, which is a high frequency band, is improved by about 3 dB. Further, the attenuation in the transmission band is improved by about 1.5 dB to 3 dB.

この実験結果から、メッキ層３８とグランド配線４６とをワイヤ１８で接続する（即ち、金属封止部１４をグランド配線４６にワイヤ１８で電気的に接続させる）ことで、アイソレーション特性が改善できることが分かる。 From this experimental result, it is possible to improve the isolation characteristics by connecting the plating layer 38 and the ground wiring 46 with the wire 18 (that is, electrically connecting the metal sealing portion 14 to the ground wiring 46 with the wire 18). I understand.

次に、第３弾性波デバイスと第４弾性波デバイスに対して行った実験について説明する。第３弾性波デバイスは、図２（ａ）の第１弾性波デバイスと比べて、領域Ａでのみ、１本のワイヤ１８がメッキ層３８とグランド配線４６との間に接続されている点で異なるが、その他の構成は第１弾性波デバイスと同じである。第４弾性波デバイスは、図２（ａ）の第１弾性波デバイスと比べて、領域Ａでのみ、３本のワイヤ１８がメッキ層３８とグランド配線４６との間に接続されている点で異なるが、その他の構成は第１弾性波デバイスと同じである。つまり、第３弾性波デバイス及び第４弾性波デバイスでは、領域Ｂ、Ｃにはワイヤ１８は設けられていない。 Next, experiments performed on the third acoustic wave device and the fourth acoustic wave device will be described. The third acoustic wave device is different from the first acoustic wave device of FIG. 2A in that one wire 18 is connected between the plating layer 38 and the ground wiring 46 only in the region A. Although different, other configurations are the same as those of the first acoustic wave device. The fourth acoustic wave device is different from the first acoustic wave device of FIG. 2A in that the three wires 18 are connected between the plating layer 38 and the ground wiring 46 only in the region A. Although different, other configurations are the same as those of the first acoustic wave device. That is, in the third acoustic wave device and the fourth acoustic wave device, the wires 18 are not provided in the regions B and C.

図５（ａ）は、第３弾性波デバイス及び比較例の弾性波デバイスのアイソレーション特性の測定結果であり、図５（ｂ）は、第４弾性波デバイス及び比較例の弾性波デバイスのアイソレーション特性の測定結果である。図５（ａ）及び図５（ｂ）の横軸は周波数で、縦軸は減衰量である。また、第３弾性波デバイス及び第４弾性波デバイスの測定結果を実線で、比較例の弾性波デバイスの測定結果を破線で示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、第３弾性波デバイス及び第４弾性波デバイスは、比較例の弾性波デバイスに対して、送信帯域よりも低い周波数帯域及び受信帯域よりも高い周波数帯域であるフロアレベルの減衰量が改善している。例えば、第３弾性波デバイスは、送信帯域よりも低い周波数帯域のフロアレベルの減衰量が１．５ｄＢ程度改善し、第４弾性波デバイスは、送信帯域よりも低い周波数帯域のフロアレベルの減衰量が２．２〜２．５ｄＢ程度改善している。 5A shows the measurement results of the isolation characteristics of the third acoustic wave device and the comparative acoustic wave device, and FIG. 5B shows the isolating characteristics of the fourth acoustic wave device and the comparative acoustic wave device. This is a measurement result of the measurement characteristics. 5A and 5B, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents attenuation. Moreover, the measurement result of the 3rd elastic wave device and the 4th elastic wave device is shown with the continuous line, and the measurement result of the elastic wave device of a comparative example is shown with the broken line. As shown in FIGS. 5A and 5B, the third acoustic wave device and the fourth acoustic wave device are lower in frequency band and reception band than the transmission band in comparison with the acoustic wave device of the comparative example. The floor level attenuation, which is a high frequency band, has been improved. For example, in the third acoustic wave device, the floor level attenuation in the frequency band lower than the transmission band is improved by about 1.5 dB, and in the fourth acoustic wave device, the floor level attenuation in the frequency band lower than the transmission band is improved. Is improved by about 2.2 to 2.5 dB.

この実験結果から、ワイヤ１８の本数は、複数本の場合に限らず、１本の場合でも、フロアレベルの減衰量が低減し、アイソレーション特性が改善する効果が得られることが分かる。また、ワイヤ１８の本数が多いほど、フロアレベルの減衰量の低減効果が大きいことが分かる。なお、ワイヤ１８を設ける際の１本当りの配置（製造）時間は０．２秒程度である。したがって、生産効率の観点では、ワイヤ１８の本数が多いほど生産性は落ちる。 From this experimental result, it can be understood that the number of wires 18 is not limited to a plurality of wires, and even when only one wire 18 is provided, the floor level attenuation is reduced and the isolation characteristics are improved. It can also be seen that the greater the number of wires 18, the greater the effect of reducing the floor level attenuation. In addition, the arrangement | positioning (manufacturing) time per one at the time of providing the wire 18 is about 0.2 second. Therefore, in terms of production efficiency, the productivity decreases as the number of wires 18 increases.

実施例１によれば、図１のように、第１配線基板１０上にフリップチップ実装された弾性波デバイスチップ１２を封止する金属封止部１４が、ワイヤ１８によって、第２配線基板１６に設けられたグランド配線４６に電気的に接続されている。これにより、ワイヤ１８を用いて、金属封止部１４を接地させることができ、パッケージ６０の小型化が進んだ場合でも、金属封止部１４の接地が不十分となることを抑制できる。このため、弾性波デバイスの特性の劣化を抑制することができる。例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）のように、弾性波デバイスチップ１２が、共通のアンテナ端子Ａｎｔに接続される送信フィルタ８０と受信フィルタ８２とを含む場合、アイソレーション特性の劣化を抑制することができる。 According to the first embodiment, as shown in FIG. 1, the metal sealing portion 14 that seals the acoustic wave device chip 12 that is flip-chip mounted on the first wiring substrate 10 is connected to the second wiring substrate 16 by the wire 18. Is electrically connected to a ground wiring 46 provided in the circuit. Thereby, the metal sealing part 14 can be grounded using the wire 18, and it can suppress that the metal sealing part 14 is insufficiently grounded even when the package 60 is downsized. For this reason, the deterioration of the characteristics of the acoustic wave device can be suppressed. For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the acoustic wave device chip 12 includes the transmission filter 80 and the reception filter 82 connected to the common antenna terminal Ant, the isolation characteristics deteriorate. Can be suppressed.

図１のように、金属封止部１４を覆ってメッキ層３８が設けられ、ワイヤ１８は、メッキ層３８とグランド配線４６とに接続することが好ましい。これにより、ワイヤ１８の接続強度を向上させることができる。 As shown in FIG. 1, a plated layer 38 is provided so as to cover the metal sealing portion 14, and the wire 18 is preferably connected to the plated layer 38 and the ground wiring 46. Thereby, the connection strength of the wire 18 can be improved.

金属封止部１４の接地を十分なものとする観点から、図１のように、金属封止部１４を、第１配線基板１０を貫通するビア配線４０ｃを介して、グランド配線４６に電気的に接続させることが好ましい。 From the viewpoint of sufficient grounding of the metal sealing portion 14, the metal sealing portion 14 is electrically connected to the ground wiring 46 through the via wiring 40 c penetrating the first wiring substrate 10 as shown in FIG. It is preferable to connect to.

次に、発明者が行ったシミュレーションについて説明する。発明者は、メッキ層３８とグランド配線４６とをワイヤ１８で接続させた場合に、弾性波デバイスチップ１２の放熱性が、ワイヤ１８を接続させてない場合に比べて変化するかシミュレーションを行った。シミュレーションは、アイソレーション特性の測定と同様に、送信フィルタチップ７０と受信フィルタチップ７２とを有する分波器である弾性波デバイスに対して行い、ワイヤ１８には、直径２５μｍ、長さ１ｍｍの金ワイヤを用いた。また、環境温度２５℃、送信端子からの印加電力２９ｄＢｍ、印加周波数９１５ＭＨｚ（送信帯域のハイバンドエッジ）の条件の下で、送信フィルタチップ７０及び受信フィルタチップ７２の表面（圧電基板の櫛型電極が設けられた面とは反対側の面）の温度をシミュレーションにより評価した。 Next, a simulation performed by the inventor will be described. The inventor performed a simulation to determine whether the heat dissipation of the acoustic wave device chip 12 changes when the plated layer 38 and the ground wiring 46 are connected by the wire 18 as compared with the case where the wire 18 is not connected. . Similar to the measurement of isolation characteristics, the simulation is performed on an acoustic wave device which is a duplexer having a transmission filter chip 70 and a reception filter chip 72. The wire 18 is a gold having a diameter of 25 μm and a length of 1 mm. Wire was used. Further, under conditions of an environmental temperature of 25 ° C., an applied power of 29 dBm from the transmission terminal, and an applied frequency of 915 MHz (high band edge of the transmission band), the surfaces of the transmission filter chip 70 and the reception filter chip 72 (comb-like electrodes of the piezoelectric substrate) The temperature of the surface opposite to the surface provided with) was evaluated by simulation.

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、送信フィルタチップ７０及び受信フィルタチップ７２の表面温度のシミュレーション結果である。図６（ａ）は、５６本のワイヤ１８を用いて、メッキ層３８とグランド配線４６とを接続させた場合のシミュレーション結果であり、図６（ｂ）は、ワイヤ１８を接続させていない場合のシミュレーション結果である。図６（ｂ）のように、ワイヤ１８を接続させていない場合、送信フィルタチップ７０の表面の最大温度は４６．０℃であったのに対し、５６本のワイヤ１８を接続させた場合、図６（ａ）のように、送信フィルタチップ７０の表面の最大温度は４３．１℃と、２．９℃低下する結果が得られた。また、送信フィルタチップ７０の共振器（機能領域）の温度も、ワイヤ１８を接続させていない場合は最大温度が６１．０℃であったのに対し、５６本のワイヤ１８を接続させた場合は５８．６℃と、２．４℃低下する結果が得られた。 FIGS. 6A and 6B are simulation results of the surface temperatures of the transmission filter chip 70 and the reception filter chip 72. FIG. 6A shows a simulation result when the plated layer 38 and the ground wiring 46 are connected using 56 wires 18, and FIG. 6B shows a case where the wire 18 is not connected. This is a simulation result. When the wire 18 is not connected as shown in FIG. 6B, the maximum temperature of the surface of the transmission filter chip 70 is 46.0 ° C., whereas when 56 wires 18 are connected, As shown in FIG. 6A, the maximum temperature of the surface of the transmission filter chip 70 was 43.1 ° C., which was 2.9 ° C. lower. Also, the temperature of the resonator (functional region) of the transmission filter chip 70 is 61.0 ° C. when the wire 18 is not connected, whereas 56 wires 18 are connected. Of 58.6 ° C., a decrease of 2.4 ° C. was obtained.

このように、金属封止部１４をワイヤ１８によってグランド配線４６に電気的に接続させる構成とすることで、弾性波デバイスチップ１２の放熱性を向上させる効果も得られ、共振器の温度上昇を抑制することができる。これにより、温度依存による特性（フロアレベルの減衰）や共振器の破壊を抑制することができる。ワイヤ１８は、金ワイヤ以外の場合（例えばアルミニウムワイヤ）でもよいが、金はアルミニウムよりも熱伝導率が高い（金：３０２Ｗ／ｍ・Ｋ、アルミニウム：２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）ため、金ワイヤである場合が好ましい。なお、弾性波デバイスチップ１２の放熱性を考慮すると、ワイヤ１８は、弾性波デバイスチップ１２上に位置する領域でワイヤボンディングされていることが好ましい。 As described above, the configuration in which the metal sealing portion 14 is electrically connected to the ground wiring 46 by the wire 18 can also obtain an effect of improving the heat dissipation of the acoustic wave device chip 12, thereby increasing the temperature of the resonator. Can be suppressed. As a result, temperature dependent characteristics (floor level attenuation) and resonator breakdown can be suppressed. The wire 18 may be other than a gold wire (for example, an aluminum wire), but gold has a higher thermal conductivity than aluminum (gold: 302 W / m · K, aluminum: 236 W / m · K). Some cases are preferred. In consideration of heat dissipation of the acoustic wave device chip 12, the wire 18 is preferably wire-bonded in a region located on the acoustic wave device chip 12.

また、弾性波デバイスチップ１２の放熱性の観点から、弾性波デバイスチップ１２上に、金属製のリッド３６が設けられていることが好ましい。リッド３６は、コバールからなることが好ましい。リッド３６が設けられることで、弾性波デバイスチップ１２の放熱性を向上できる。 From the viewpoint of heat dissipation of the acoustic wave device chip 12, it is preferable that a metal lid 36 is provided on the acoustic wave device chip 12. The lid 36 is preferably made of Kovar. By providing the lid 36, the heat dissipation of the acoustic wave device chip 12 can be improved.

図２（ａ）及び図２（ｂ）並びに図６（ａ）及び図６（ｂ）では、送信フィルタと受信フィルタとが、別々のチップ（送信フィルタチップ７０と受信フィルタチップ７２）に形成されている場合を例に示したが、１つのチップに形成されている場合でもよい。 In FIGS. 2A and 2B and FIGS. 6A and 6B, the transmission filter and the reception filter are formed in separate chips (transmission filter chip 70 and reception filter chip 72). However, it may be formed on one chip.

図７は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスを示す断面図である。図７のように、実施例１の変形例１の弾性波デバイス２００は、弾性波デバイスチップ１２の上面に、圧電基板２０より低い誘電率を有する絶縁層９０が設けられている。また、金属封止部１４は、弾性波デバイスチップ１２の側面に接していない。その他の構成は、実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。 FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the acoustic wave device according to the first modification of the first embodiment. As shown in FIG. 7, in the acoustic wave device 200 according to the first modification of the first embodiment, an insulating layer 90 having a dielectric constant lower than that of the piezoelectric substrate 20 is provided on the upper surface of the acoustic wave device chip 12. Further, the metal sealing portion 14 is not in contact with the side surface of the acoustic wave device chip 12. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

実施例１の変形例１によれば、弾性波デバイスチップ１２の上面に、圧電基板２０よりも低い誘電率を有する絶縁層９０が設けられている。これにより、特開２０１０−７４４１８号公報に記載されているように、圧電基板２０と金属封止部１４のカップリングを抑制することで、挿入損失特性を改善することができる。圧電基板２０よりも低い誘電率を有する絶縁層９０の例として、樹脂、サファイア、シリコン、セラミック、及びガラス等が挙げられ、特に、エポキシ樹脂は、サファイアやセラミックよりも誘電率が小さいため有効である。また、特性の改善の観点から、金属封止部１４は、弾性波デバイスチップ１２の側面に接していないことが望ましい。 According to the first modification of the first embodiment, the insulating layer 90 having a dielectric constant lower than that of the piezoelectric substrate 20 is provided on the upper surface of the acoustic wave device chip 12. Thereby, as described in JP 2010-74418 A, the insertion loss characteristic can be improved by suppressing the coupling between the piezoelectric substrate 20 and the metal sealing portion 14. Examples of the insulating layer 90 having a dielectric constant lower than that of the piezoelectric substrate 20 include resin, sapphire, silicon, ceramic, and glass. Epoxy resin is particularly effective because it has a smaller dielectric constant than sapphire and ceramic. is there. Further, from the viewpoint of improving the characteristics, it is desirable that the metal sealing portion 14 is not in contact with the side surface of the acoustic wave device chip 12.

実施例１及び実施例１の変形例１では、弾性波デバイスチップ１２としてＳＡＷデバイスチップの場合を例に示したが、バルク弾性波（ＢＡＷ：Bulk Acoustic Wave）を利用したＢＡＷデバイスチップの場合でもよい。例えば、ＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Wave Resonator）等の圧電薄膜共振子デバイスチップの場合でもよい。また、弾性波デバイスチップの場合に限らず、例えば半導体デバイスチップ等、その他のデバイスチップの場合でもよい。金属封止部１４は、半田以外の金属からなる場合でもよいが、気密性を高くでき、形成が容易である点から、半田からなる場合が好ましい。 In the first embodiment and the first modification of the first embodiment, the SAW device chip is shown as an example of the elastic wave device chip 12, but even in the case of a BAW device chip using a bulk acoustic wave (BAW). Good. For example, a piezoelectric thin film resonator device chip such as an FBAR (Film Bulk Acoustic Wave Resonator) may be used. In addition, the device is not limited to an acoustic wave device chip, and may be a device chip such as a semiconductor device chip. The metal sealing portion 14 may be made of a metal other than solder, but is preferably made of solder from the viewpoint that airtightness can be increased and formation is easy.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

１０第１配線基板
１２弾性波デバイスチップ
１４金属封止部
１６第２配線基板
１８ワイヤ
２４バンプ
３６リッド
３８メッキ層
４０ａ〜４０ｃビア配線
４６グランド配線
７０送信フィルタチップ
７２受信フィルタチップ
８０送信フィルタ
８２受信フィルタ
１００、２００弾性波デバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st wiring board 12 Elastic wave device chip 14 Metal sealing part 16 2nd wiring board 18 Wire 24 Bump 36 Lid 38 Plating layer 40a-40c Via wiring 46 Ground wiring 70 Transmission filter chip 72 Reception filter chip 80 Transmission filter 82 Reception Filter 100, 200 Elastic wave device

Claims

A device chip flip-chip mounted on the first wiring board;
A metal sealing portion that is provided on the first wiring substrate so as to surround the device chip, is bonded to the first wiring substrate, and seals the device chip;
A plating layer provided to cover the metal sealing portion;
A second wiring board on which the first wiring board is mounted, which is located on the opposite side of the face on which the device chip of the first wiring board is flip-chip mounted ;
A wire connected to the ground wiring and the plating layer provided on the second wiring board, and electrically connecting the ground wiring and the metal sealing portion;
An electronic device comprising: a via wiring provided through the first wiring substrate and electrically connecting the ground wiring and the metal sealing portion.

Wherein provided on the device chip, an electronic device according to claim 1, characterized in that it comprises a metallic lid layer covered with the plating layer.

3. The electronic device according to claim 1, wherein the wire is connected to the plating layer in a region of the plating layer that overlaps an upper surface of the device chip.

The electronic device according to claim 1, wherein the device chip is an acoustic wave device chip.

The electronic device according to claim 4, wherein the acoustic wave device chip includes a transmission filter and a reception filter connected to a common antenna terminal.

The electronic device according to claim 1, wherein the metal sealing portion is made of solder.