JPH06181420A

JPH06181420A - 弾性表面波デバイス

Info

Publication number: JPH06181420A
Application number: JP33431392A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Chiyoma; 仁千代間
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数の削減、組立て工程削減による生産
性の向上、外形寸法の小形化、配線部と樹脂との密着性
向上による信頼性の向上を図る。【構成】表面にデバイス機能部および該デバイス機能
部を電気的に接続するボンディングパッドが形成された
弾性表面波素子と、ボンディングパッドと対応し、かつ
断面凹状の凹部を貫通する配線部がベース樹脂とプレモ
ールドにより一体成型されてなる樹脂ベースとを、ボン
ディングパッドと配線部とを一致させ、かつデバイス機
能部表面と樹脂ベースとの間に空隙部を設けて、直接ま
たは他の導電性物質を介して当接するとともに、当接さ
れた弾性表面波素子を樹脂により包覆し樹脂ベースに固
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波デバイスに
係わり、特に、弾性表面波デバイスの合成樹脂パッケー
ジ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電波を利用する電子機器のフイル
タ、遅延線、発振器等の素子として、多くの弾性表面波
デバイスが用いられることから、弾性表面波デバイスの
信頼性や生産効率の向上、低価格化が望まれている。さ
らには電子部品装置の小形化に対応して、高密度実装可
能な弾性表面波デバイスが望まれている。

【０００３】弾性表面波デバイスは、たとえば圧電性基
板上に形成されたくし歯型電極パターンの入力インター
デジタルトランスジューサに電気信号を印加し、これを
弾性表面波に変換して基板上を伝搬させ、さらに出力イ
ンターデジタルトランスジューサに到達した弾性表面波
を再度電気信号に変換して外部に取り出すように構成さ
れている。そして、低価格化に対処するため、弾性表面
波デバイスのパッケージ材料は金属から合成樹脂が用い
られるようになってきた。

【０００４】合成樹脂を用いた従来の弾性表面波デバイ
スを図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて説明する。複
数の端子を有するリードフレーム１にくし歯型電極パタ
ーン４が設置されボンディングワイヤ５により端子との
導通を行い、その後くし歯型電極パターン４の表面を中
空状に保護するため、あらかじめ射出成型機により成型
されたベース２、キャップ３でリードフレーム１を内包
し、さらに外部の雰囲気からくし歯型電極パターン４を
保護するため、ベース２およびキャップ３を金型内に収
めて、ベース２とキャップ３の側面を樹脂モールド６に
より接着、封止されて、従来の弾性表面波デバイスが完
成する。

【０００５】弾性表面波デバイスは、アルミニウム製の
くし歯型電極や配線等が腐蝕して特性劣化することを防
ぐためにパッケージ内の気密性を確保することが重要で
ある。従来、図４（ｂ）に示すように、ベース２および
キャップ３と樹脂モールド６、リードフレーム１と樹脂
モールド６の２種類の接合部分の成型を同時に行うこと
により、弾性表面波デバイスの気密性を確保していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の合成樹脂パッケージの構造では、キャップおよ
びベースを予め射出成型により準備しておく必要があ
り、樹脂部品が少なくとも2点必要となる。また、封止
のための射出成型工程の前段としてリードフレームとキ
ャップとベースとの組立て工程を避けることができず製
造工程が繁雑となるとの問題があった。

【０００７】さらに組立て後にキャップとベースの外周
部に封止樹脂を射出成型するため、弾性表面波デバイス
の外形寸法が大型化してしまうとの問題があった。

【０００８】弾性表面波デバイスの信頼性においても、
組立てられたキャップとベースの内部の中空部を変形な
いし潰すことのないように封止樹脂を射出成型しなけれ
ばならないため、射出成型時の射出圧力を上げることが
できず、金属であるリードフレームと封止樹脂との密着
性が不十分となり、耐湿性、耐環境性など充分満足する
ことができないとの問題があった。一方、封止樹脂に代
えて接着剤を使用することも考えられるが、気密性の確
保が封止樹脂に比較して劣るとの問題があった。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、部品点数の削減、組立て工程削減によ
る生産性の向上、外形寸法の小形化、配線部と樹脂との
密着性向上による信頼性の向上を可能にした合成樹脂パ
ッケージ構造を有する弾性表面波デバイスを提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波デバ
イスは、表面にデバイス機能部および該デバイス機能部
を電気的に接続するボンディングパッドが形成された弾
性表面波素子と、ボンディングパッドと対応し、かつ断
面凹状の凹部を貫通する配線部がベース樹脂とプレモー
ルドにより一体成型されてなる樹脂ベースとを、ボンデ
ィングパッドと配線部とを一致させ、かつデバイス機能
部表面と樹脂ベースとの間に空隙部を設けて、直接また
は他の導電性物質を介して当接するとともに、当接され
た弾性表面波素子を樹脂により包覆し樹脂ベースに固定
してなることを特徴とする。

【００１１】本発明に係わる、断面凹状の形状を有し、
かつ凹部を貫通する配線部がプレモールドによりベース
樹脂と一体成型されてなる樹脂ベースは、圧縮成型、射
出成型、粉末成型、トランスファ成型等の種々の方法で
成型できる。

【００１２】さらに、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹
脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂のような熱可
塑性樹脂の両方を樹脂材料として使用することもでき
る。本発明においては、たとえば、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂のような約240 ℃以上の半田付温度に耐え
る耐熱性樹脂が弾性表面波デバイスを実装する上で特に
好ましい。

【００１３】樹脂ベースの成型条件は、一体成型される
配線部との密着性を向上させる成型条件が好ましい。配
線部は銅や銅−鉄合金からなるリードフレームより構成
されるので、金属とベース樹脂との密着性を考慮した成
型条件が選択される。たとえば、ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂の射出成型においては、約300 ℃の射出温
度、200kg/cm²〜300kg/cm²程度の射出圧力が好まし
い。

【００１４】本発明において、弾性表面波素子はデバイ
ス機能部およびボンディングパッドより形成されるが、
デバイス機能部とは、くし歯型電極パターンが形成され
素子機能を発揮する部分をいい、ボンディングパッドと
は、このくし歯型電極パターンに信号等を供給する導体
部分をいう。また、デバイス機能部とボンディングパッ
ドは空隙部を確保するためにひとつの面に形成される。

【００１５】この弾性表面波素子は樹脂ベースの配線部
とボンディングパッドとを一致させ、すなわち、フェイ
スダウン形式にてデバイス機能部と樹脂ベースとの間に
空隙部を設けて当接される。配線部とボンディングパッ
ドとを当接する際に使用される導電性物質には、導電性
メッキ樹脂ボールや、金や銀等からなる金属バンプ等が
ある。これら導電性物質は、樹脂ベースと弾性表面波素
子とを所定の圧力で当接することにより配線パターンと
ボンディングパッドとを電気的に接続すると共に、デバ
イス機能部と樹脂ベースとの間に空隙部を確保する役割
をはたすことになる。一定の空隙部を確保するためには
金や銀等からなる金属バンプが導電性物質として特に好
ましい。なお、配線部またはボンディングパッドの厚み
を厚くした場合、直接、配線パターンとボンディングパ
ッドとを当接することもできる。

【００１６】このような方式により、必要十分な極めて
狭い空隙部を確保することができる。弾性表面波素子と
樹脂ベースとの接触を防止するための、このような空隙
部の間隔は数10μｍ〜数 100μｍの範囲にあることが好
ましい。この範囲にあると弾性表面波素子と樹脂ベース
との接触を防ぐとともに、弾性表面波素子を包覆して固
定するための樹脂のデバイス機能部領域への流入も殆ど
問題とならなくなる。

【００１７】当接された弾性表面波素子は樹脂により包
覆し樹脂ベースに固定される。包覆固定用の樹脂はベー
ス樹脂との密着性と成型性および封止性とを考慮して選
択される。エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂またはポ
リフェニレンサルファイド樹脂のような熱可塑性樹脂の
両方を樹脂材料として使用することができる。さらに、
ポッティング方式による樹脂材料を使用することもでき
る。

【００１８】成型方法は圧縮成型、射出成型、粉末成
型、トランスファ成型等およびポッティング法、塗布法
等の種々の方法で成型できる。

【００１９】成型条件は、配線部との密着性を考慮する
必要がないため、樹脂ベースとの密着性を向上させ、樹
脂ベースと弾性表面波素子とに無理な力が加わらない成
型条件であれば良くとくに制限はない。なお、樹脂ベー
スと同種の樹脂を用い、射出温度は樹脂ベースの射出温
度に近似することが樹脂ベースとの密着性を向上させる
ために好ましい。

【００２０】

【作用】本発明の弾性表面波デバイスは、樹脂ベースが
配線部を埋め込む形で射出成型等により一体型プレモー
ルド部品として成型できるので、ベース樹脂と配線部と
の密着性を高めることができる。また、ベース部形状を
同時に成型することで、部品点数およびパッケージ占有
面積を減らすことができる。

【００２１】また、弾性表面波素子はフェイスダウン形
式にて樹脂ベースとの間に空隙部を設けるので、空隙部
を狭くすることができる。このことは、弾性表面波デバ
イスの外形寸法における全高を低くし、小型化に寄与す
るとともに、環境温度変化に伴う内部気体の膨脹による
樹脂部の変形量を抑え弾性表面波デバイスの信頼性にも
寄与する。

【００２２】さらに、樹脂ベースと弾性表面波素子とは
樹脂により包覆固定されることにより封止が完了するの
で、弾性表面波デバイスの製造工程数を減らすことがで
きる。

【００２３】

【実施例】

実施例１以下、弾性表面波デバイスの完成品の斜視図を示す図１
および断面図を示す図２を参照して実施例１を説明す
る。配線部７は銅合金からなり、各端子の後工程にて樹
脂が封止される部分には、封止パス長延長および端子抜
け止め等のための穴等を設けている。また、ボンディン
グパッドとの当接部８は銀や金等の部分メッキを施すこ
とにより接続を容易にしている。つぎにこの配線部７の
一部を埋め込む形で、ポリフェニレンサルファイド樹脂
を用いて、射出成型機により約300 ℃の射出温度、200k
g/cm²〜300kg/cm²の射出圧力で一体成型し、ベース樹
脂と配線部７との密着性に優れた断面凹状の樹脂ベース
９を 1mmの全体厚さで形成する。なお、ポリフェニレン
サルファイド樹脂の代わりにエポキシ樹脂などの熱硬化
性樹脂を使用する場合はトランスファ成型を用いて樹脂
ベース９を形成する。

【００２４】弾性表面波素子１０は、圧電性基板上にく
し歯型電極パターン４と、このくし歯型電極パターン４
に信号を供給するためのボンディングパッド１１とより
形成される。

【００２５】樹脂ベース９の断面凹状の内部に弾性表面
波素子１０をフェイスダウン形式にて配置し、配線部端
子８と、ボンディングパッド１１とを、バンプ１２を介
して電気的に接続するとともに、空隙部１４を設ける。
つぎに、弾性表面波素子１０を包覆用樹脂１３により包
覆し樹脂ベース９と固定するため、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂を用いて、射出成型機により約300 ℃の射
出温度、100kg/cm²の射出圧力で成型し、弾性表面波素
子を封止する。このときの成型厚さは、 1mmである。

【００２６】実施例１により作製した弾性表面波デバイ
スは全高が 3mm以下であり、また外周部の封止用樹脂成
型が不要となるため、縦横寸法において従来の弾性表面
波デバイスより約 2mmの短縮ができた。さらに、信頼性
評価（たとえば、 PCT、 121℃、RH 95%）を行ったとこ
ろ、弾性表面波デバイスの信頼性評価前後での中心周波
数の変化率は100ppm以下であった。

【００２７】実施例２以下、弾性表面波デバイスの断面図を示す図３を参照し
て実施例２を説明する。包覆用樹脂１３を変更するこ
と、および樹脂ベース９の断面形状をポッティング方式
に適するように側面を階段状にすること以外は実施例１
と同一の材料および構成とする。

【００２８】包覆用樹脂１３はエポキシ樹脂を用い、ポ
ッティング方式で弾性表面波素子１０を樹脂ベース９に
封止する。ポッティング方式は、圧力の負荷がなく、ま
た弾性表面波素子１０と樹脂ベース９との間隔が狭いた
め、デバイス機能部領域へエポキシ樹脂の流入もない。
なお、チキソトロピック性を有するエポキシ樹脂であれ
ば、より好ましい。さらに、エポキシ樹脂に代えてシリ
コーン樹脂、ウレタン樹脂を使用することもできる。

【００２９】実施例２により作製した弾性表面波デバイ
スはポッティング方式のため全高が3mm以下であり、ま
た外周部の封止用樹脂成型不要となるため、縦横寸法に
おいて従来の弾性表面波デバイスより約 2mmの短縮がで
きた。さらに、信頼性評価（たとえば、 PCT、 121℃、
RH 95%）を行ったところ、弾性表面波デバイスの信頼性
評価前後での中心周波数の変化率は100ppm以下であっ
た。

【００３０】

【発明の効果】本発明の弾性表面波デバイスは、断面凹
状の凹部を貫通する配線部がベース樹脂とプレモールド
により一体成型されてなるので製造工程上部品点数の削
減および小形化が図れ、弾性表面波デバイスの生産効率
が大幅に向上する。また、配線部とベース樹脂との密着
性を最適化する条件を得ることができる。その結果、弾
性表面波デバイスの特性や信頼性が向上する。

【００３１】さらに、弾性表面波素子表面と樹脂ベース
との間の空隙部を狭くすることができ、外周部の封止部
分が不要となるので、弾性表面波デバイスの高密度実装
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の弾性表面波デバイスの完成品の斜視
図である。

【図２】実施例１の弾性表面波デバイスの完成品の断面
図である。

【図３】実施例２の弾性表面波デバイスの完成品の断面
図である。

【図４】従来の弾性表面波デバイスの一例を示す図であ
る。なお、（ａ）は平面図を、（ｂ）はＡ−Ａ断面図を
示す。

【符号の説明】

１………リードフレーム、２………ベース、３………キ
ャップ、４………くし歯型電極パターン、５………ボン
ディングワイヤ、６………樹脂モールド、７………配線
部、８………配線部端子、９………樹脂ベース、１０…
……弾性表面波素子、１１………ボンディングパッド、
１２………バンプ、１３………包覆用樹脂、１４………
空隙部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にデバイス機能部および該デバイス
機能部を電気的に接続するボンディングパッドが形成さ
れた弾性表面波素子と、前記ボンディングパッドと対応
し、かつ断面凹状の凹部を貫通する配線部がベース樹脂
とプレモールドにより一体成型されてなる樹脂ベースと
を、前記ボンディングパッドと前記配線部とを一致さ
せ、かつ前記デバイス機能部表面と前記樹脂ベースとの
間に空隙部を設けて、直接または他の導電性物質を介し
て当接するとともに、当接された前記弾性表面波素子を
樹脂により包覆し前記樹脂ベースに固定してなることを
特徴とする弾性表面波デバイス。