JPH1098352A - 弾性表面波デバイス - Google Patents
弾性表面波デバイスInfo
- Publication number
- JPH1098352A JPH1098352A JP27305096A JP27305096A JPH1098352A JP H1098352 A JPH1098352 A JP H1098352A JP 27305096 A JP27305096 A JP 27305096A JP 27305096 A JP27305096 A JP 27305096A JP H1098352 A JPH1098352 A JP H1098352A
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- JP
- Japan
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- chip
- saw
- electrode pad
- bump
- acoustic wave
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のフリップチップ接合のＳＡＷデバイス
はＡｌ電極パッドの膜厚を厚くするため工程が増えると
いう欠点と、焦電性の圧電体を用いた場合にはチップあ
るいはＩＤＴが破壊されるという欠点があった。本発明
は上記欠点を解消し小型で低コストのＳＡＷデバイスを
提供することを目的とする。 【解決手段】 パッケージの内側底面にＳＡＷ素子と外
部端子との導通用に設けられたランドに予め金バンプを
形成し、ＩＤＴパターンを形成した圧電体チップを反転
し該チップに付着したＡｌ電極パッドと前記金バンプと
を接合して弾性表面波デバイスを構成したフリップチッ
プ型弾性表面波デバイス。
はＡｌ電極パッドの膜厚を厚くするため工程が増えると
いう欠点と、焦電性の圧電体を用いた場合にはチップあ
るいはＩＤＴが破壊されるという欠点があった。本発明
は上記欠点を解消し小型で低コストのＳＡＷデバイスを
提供することを目的とする。 【解決手段】 パッケージの内側底面にＳＡＷ素子と外
部端子との導通用に設けられたランドに予め金バンプを
形成し、ＩＤＴパターンを形成した圧電体チップを反転
し該チップに付着したＡｌ電極パッドと前記金バンプと
を接合して弾性表面波デバイスを構成したフリップチッ
プ型弾性表面波デバイス。
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
に関し、特に弾性表面波素子とパッケージとの接合にフ
リップチップ接合方法を用いたフリップチップ型弾性表
面波デバイスに関する。
に関し、特に弾性表面波素子とパッケージとの接合にフ
リップチップ接合方法を用いたフリップチップ型弾性表
面波デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波デバイス（以下ＳＡＷデバイ
スと称する）はフォトリソ技術を利用できる振動デバイ
スとして小型化、高周波化、量産性等に優れており、そ
の用途は無線機器のＲＦフィルタ、ＩＦフィルタを中心
に種々の分野に拡大している。ＳＡＷデバイスをはじめ
電子部品の小型化、また各種電子部品の実装方法におけ
る高密度化は止まるところを知らず、最近各種の実装方
法、例えばベアチップの実装法ではワイヤボンディング
法、フィルムキャリアテープを用いたＴＡＢ法、フリッ
プチップボンディング法等が開発され実用に供されてい
る。最近、民生品の実装に供されるようになった上記の
フリップチップボンディングは、前記ワイヤボンディン
グ法、 ＴＡＢ法より高密度実装が可能なことからノー
トパソコン、ＰＨＳ電話器、ＰＣ用モデムカード等に用
いられるようになった。この方法の特徴は、ＩＣチップ
をプリント配線基板に実装するに際してＩＣチップの電
極パッドに金属バンプを形成し、該チップを前記金属バ
ンプが基板の電極に接するように接合する方法である。
スと称する）はフォトリソ技術を利用できる振動デバイ
スとして小型化、高周波化、量産性等に優れており、そ
の用途は無線機器のＲＦフィルタ、ＩＦフィルタを中心
に種々の分野に拡大している。ＳＡＷデバイスをはじめ
電子部品の小型化、また各種電子部品の実装方法におけ
る高密度化は止まるところを知らず、最近各種の実装方
法、例えばベアチップの実装法ではワイヤボンディング
法、フィルムキャリアテープを用いたＴＡＢ法、フリッ
プチップボンディング法等が開発され実用に供されてい
る。最近、民生品の実装に供されるようになった上記の
フリップチップボンディングは、前記ワイヤボンディン
グ法、 ＴＡＢ法より高密度実装が可能なことからノー
トパソコン、ＰＨＳ電話器、ＰＣ用モデムカード等に用
いられるようになった。この方法の特徴は、ＩＣチップ
をプリント配線基板に実装するに際してＩＣチップの電
極パッドに金属バンプを形成し、該チップを前記金属バ
ンプが基板の電極に接するように接合する方法である。
【０００３】表面実装ＳＡＷフィルタにフリップチップ
ボンディングを適用した例は、例えば1993信学会春季大
会A-338、1994信学会春季大会A-433等に開示されてい
る。従来のＳＡＷチップのフリップチップボンディング
は図２（ａ）の断面図に示すようにＳＡＷチップ１１の
ＩＤＴ電極から延びるアルミニウム（Ａｌ）電極パッド
膜１２上に金（Ａｕ）バンプ１３を形成し、同図（ｂ）
に示すように該ＳＡＷチップ１１のバンプ形成面を下に
して、セラミック等のパッケージ１４に収容する。該パ
ッケージ１４にはリード電極１５が印刷焼成等の方法で
形成されており、該リード電極１５と前記バンプが接す
るようＳＡＷチップ１１を配置した上で、該パッケージ
１４を加熱したホットプレート上に搭載し、前記チップ
１１の裏面（ＩＤＴパターンの形成されてない面）から
超音波と荷重を加えてチップ１１上に形成したＡｕバン
プ１３とパッケージ内の電極１５とを接合する方法が採
用されている。
ボンディングを適用した例は、例えば1993信学会春季大
会A-338、1994信学会春季大会A-433等に開示されてい
る。従来のＳＡＷチップのフリップチップボンディング
は図２（ａ）の断面図に示すようにＳＡＷチップ１１の
ＩＤＴ電極から延びるアルミニウム（Ａｌ）電極パッド
膜１２上に金（Ａｕ）バンプ１３を形成し、同図（ｂ）
に示すように該ＳＡＷチップ１１のバンプ形成面を下に
して、セラミック等のパッケージ１４に収容する。該パ
ッケージ１４にはリード電極１５が印刷焼成等の方法で
形成されており、該リード電極１５と前記バンプが接す
るようＳＡＷチップ１１を配置した上で、該パッケージ
１４を加熱したホットプレート上に搭載し、前記チップ
１１の裏面（ＩＤＴパターンの形成されてない面）から
超音波と荷重を加えてチップ１１上に形成したＡｕバン
プ１３とパッケージ内の電極１５とを接合する方法が採
用されている。
【０００４】しかし、上述した従来のフリップチップボ
ンディング法ではＳＡＷチップ１１のＡｌの電極パッド
膜１２にＡｕバンプ１３を形成する際に、Ａｌ電極パッ
ド膜１２の厚さが薄い場合にはＡｕバンプ１３を形成す
る時に破壊されることがある。 このため、前記パッド
膜１２のみをＩＤＴパターンよりも厚くする必要があ
り、このため製造工程が増えるという問題があった。ま
た、Ａｕバンプ１３とＡｌ電極パッド膜１２の接合面は
Ａｕバンプ１３を形成する時とチップ１１の反転接合
（フェースダウンボンディング）時との２回にわたり加
熱されるため、Ａｕ−Ａｌ金属間化合物の成長が促進さ
れて該化合物部の強度が劣化し、衝撃、振動等の外的要
因に対し前記接合面の強度の信頼性に欠けるという問題
があった。
ンディング法ではＳＡＷチップ１１のＡｌの電極パッド
膜１２にＡｕバンプ１３を形成する際に、Ａｌ電極パッ
ド膜１２の厚さが薄い場合にはＡｕバンプ１３を形成す
る時に破壊されることがある。 このため、前記パッド
膜１２のみをＩＤＴパターンよりも厚くする必要があ
り、このため製造工程が増えるという問題があった。ま
た、Ａｕバンプ１３とＡｌ電極パッド膜１２の接合面は
Ａｕバンプ１３を形成する時とチップ１１の反転接合
（フェースダウンボンディング）時との２回にわたり加
熱されるため、Ａｕ−Ａｌ金属間化合物の成長が促進さ
れて該化合物部の強度が劣化し、衝撃、振動等の外的要
因に対し前記接合面の強度の信頼性に欠けるという問題
があった。
【０００５】また、最近のようにＲＦフィルタ、ＩＦフ
ィルタの広帯域化の要請によりＳＡＷチップの圧電材料
として高結合材料（電気−機械結合係数が大きい材料）
の使用が増大し、これに伴って高結合物質に特有の焦電
性（結晶を熱すると表面に電荷が発生する性質）が問題
となってきている。更に、低コストへの要請により圧電
基板（ウェハー）はより大型なものを用いる傾向があ
り、焦電現象はウェハーが大きい程顕著である。該焦電
性を有する物質をウェハーに用いる場合、ウェハー上に
前記のＡｕバンプを形成する際、加熱により発生した焦
電荷の放電によりウェハーの破損やウェハー上に形成し
たＩＤＴパターン等の短絡や破壊がしばしば発生すると
いう問題があった。
ィルタの広帯域化の要請によりＳＡＷチップの圧電材料
として高結合材料（電気−機械結合係数が大きい材料）
の使用が増大し、これに伴って高結合物質に特有の焦電
性（結晶を熱すると表面に電荷が発生する性質）が問題
となってきている。更に、低コストへの要請により圧電
基板（ウェハー）はより大型なものを用いる傾向があ
り、焦電現象はウェハーが大きい程顕著である。該焦電
性を有する物質をウェハーに用いる場合、ウェハー上に
前記のＡｕバンプを形成する際、加熱により発生した焦
電荷の放電によりウェハーの破損やウェハー上に形成し
たＩＤＴパターン等の短絡や破壊がしばしば発生すると
いう問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
消し、ＳＡＷデバイス製造工程における歩留りおよびＳ
ＡＷデバイスの信頼性を向上するフリップチップ型ＳＡ
Ｗデバイスを提供することを目的とする。
消し、ＳＡＷデバイス製造工程における歩留りおよびＳ
ＡＷデバイスの信頼性を向上するフリップチップ型ＳＡ
Ｗデバイスを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る弾性表面波デバイスの請求項１記載の発
明は、表面実装用パッケージの内側底面に外部端子との
導通用電極を金の導通パターンにて形成すると共に該電
極上の所定の位置に金バンプを形成し、焦電性を有する
圧電基板の一主面にＩＤＴパターンとＡｌ電極パッドと
を形成した弾性表面波素子チップを前記Ａｌ電極パッド
と前記金バンプとが導通するように接合したことを特徴
とする弾性表面波デバイスである。
に本発明に係る弾性表面波デバイスの請求項１記載の発
明は、表面実装用パッケージの内側底面に外部端子との
導通用電極を金の導通パターンにて形成すると共に該電
極上の所定の位置に金バンプを形成し、焦電性を有する
圧電基板の一主面にＩＤＴパターンとＡｌ電極パッドと
を形成した弾性表面波素子チップを前記Ａｌ電極パッド
と前記金バンプとが導通するように接合したことを特徴
とする弾性表面波デバイスである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るフ
リップチップ型ＳＡＷデバイスの断面を示す図である。
図１（ａ）に示すように、セラミック基板の一方の面に
凹部を形成し、該凹部にＳＡＷチップを収納するタイプ
のパッケージ１の内側底部には外部端子（図示しない）
と導通するリード電極のランド２がＡｕメタライズによ
り形成されており、その上面にＡｕバンプ３を形成す
る。なお、パッケージ１の周囲には上蓋を封着するため
のシームリング４が形成されている。ここで図１（ｂ）
に示すように圧電体チップ５をＩＤＴパターン（図示し
ない）とＩＤＴパターンから延びるＡｌ電極パッド膜６
を形成した面を下方に向けて、Ａｌ電極パッド膜６がパ
ッケージ１の内側底面上に形成したＡｕバンプ３に重な
るよう配置したのち、該パッケージを加熱したホットプ
レート上に搭載し、前記チップの裏面から超音波と荷重
を掛けながら熱圧接する。更に、図１（ｃ）に示すよう
にパッケージ１の上部周囲に形成されたシームリング４
に上蓋７をのせシーム溶接等の手段で気密封止する。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るフ
リップチップ型ＳＡＷデバイスの断面を示す図である。
図１（ａ）に示すように、セラミック基板の一方の面に
凹部を形成し、該凹部にＳＡＷチップを収納するタイプ
のパッケージ１の内側底部には外部端子（図示しない）
と導通するリード電極のランド２がＡｕメタライズによ
り形成されており、その上面にＡｕバンプ３を形成す
る。なお、パッケージ１の周囲には上蓋を封着するため
のシームリング４が形成されている。ここで図１（ｂ）
に示すように圧電体チップ５をＩＤＴパターン（図示し
ない）とＩＤＴパターンから延びるＡｌ電極パッド膜６
を形成した面を下方に向けて、Ａｌ電極パッド膜６がパ
ッケージ１の内側底面上に形成したＡｕバンプ３に重な
るよう配置したのち、該パッケージを加熱したホットプ
レート上に搭載し、前記チップの裏面から超音波と荷重
を掛けながら熱圧接する。更に、図１（ｃ）に示すよう
にパッケージ１の上部周囲に形成されたシームリング４
に上蓋７をのせシーム溶接等の手段で気密封止する。
【０００９】本発明のフリップチップ型ＳＡＷデバイス
は、パッケージ１内側底部のＡｕメタライズランド２に
Ａｕバンプ３を形成するため、従来のように圧電体チッ
プ５に直接バンプを形成する必要がなく、それ故チップ
を加熱することがなくなり、ＩＤＴと同等の薄さのＡｌ
電極パッド膜６を採用しても破壊することがなくなり、
Ａｌ電極パッド膜６のみを厚くする必要がなくなる。
またＡｕバンプ３と圧電体チップのＡｌ電極パッド膜６
との接合時に１度加熱されるだけであるから、Ａｕ−Ａ
ｌ金属間化合物の成長を従来より抑制することができ、
前記化合物の生成による接着強度の劣化を来すことは極
めて少ない。特に、携帯電話のように衝撃と振動が絶え
ず加わる機器に用いられるＳＡＷデバイスは接合部の強
度信頼性は特に重要な点である。
は、パッケージ１内側底部のＡｕメタライズランド２に
Ａｕバンプ３を形成するため、従来のように圧電体チッ
プ５に直接バンプを形成する必要がなく、それ故チップ
を加熱することがなくなり、ＩＤＴと同等の薄さのＡｌ
電極パッド膜６を採用しても破壊することがなくなり、
Ａｌ電極パッド膜６のみを厚くする必要がなくなる。
またＡｕバンプ３と圧電体チップのＡｌ電極パッド膜６
との接合時に１度加熱されるだけであるから、Ａｕ−Ａ
ｌ金属間化合物の成長を従来より抑制することができ、
前記化合物の生成による接着強度の劣化を来すことは極
めて少ない。特に、携帯電話のように衝撃と振動が絶え
ず加わる機器に用いられるＳＡＷデバイスは接合部の強
度信頼性は特に重要な点である。
【００１０】更に、特に注目すべきは焦電性のある圧電
材料をＳＡＷチップとして用いる場合であり、組立工程
における圧電体チップ５への直接の加熱はなく、パッケ
ージ１上に形成したＡｕバンプ３と圧電チップ上のＡｌ
電極パッド膜６との接合の時に接合部分近傍が加熱され
るのみであり、従来に比べれば焦電効果による破損は極
めて少なくなる。更に、上記焦電現象はウェハーが大き
い程顕著であり、ウェハーをチップにカットすると上記
現象が少なくなることが経験的にわかっている。大きな
ウェハーをカットして圧電体チップ５としたことによ
り、ウェハーの耐破壊温度に比べほぼ２倍の耐温度性が
得られた。
材料をＳＡＷチップとして用いる場合であり、組立工程
における圧電体チップ５への直接の加熱はなく、パッケ
ージ１上に形成したＡｕバンプ３と圧電チップ上のＡｌ
電極パッド膜６との接合の時に接合部分近傍が加熱され
るのみであり、従来に比べれば焦電効果による破損は極
めて少なくなる。更に、上記焦電現象はウェハーが大き
い程顕著であり、ウェハーをチップにカットすると上記
現象が少なくなることが経験的にわかっている。大きな
ウェハーをカットして圧電体チップ５としたことによ
り、ウェハーの耐破壊温度に比べほぼ２倍の耐温度性が
得られた。
【００１１】
【発明の効果】本発明のフリップチップ型ＳＡＷデバイ
スの製造は、以上説明したように構成するものであるか
ら、従来の製造方法のようにＡｌ電極パッド膜の破壊を
無くし、また、Ａｕバンプと圧電体チップのＡｌ電極パ
ッドとの接合面に生成されるＡｕ−Ａｌ金属間化合物の
成長を抑制することができる。更に、圧電体チップの加
熱工程を半減することができ、焦電効果によって発生す
る電荷が放電するときの引き起こす放電破壊を減少さ
せ、同時にＩＤＴパターン間での短絡を防ぐことができ
る。従って、製造工程における歩留りおよび製品の接合
面の強度信頼性を向上するすることができるという優れ
た効果を奏する。
スの製造は、以上説明したように構成するものであるか
ら、従来の製造方法のようにＡｌ電極パッド膜の破壊を
無くし、また、Ａｕバンプと圧電体チップのＡｌ電極パ
ッドとの接合面に生成されるＡｕ−Ａｌ金属間化合物の
成長を抑制することができる。更に、圧電体チップの加
熱工程を半減することができ、焦電効果によって発生す
る電荷が放電するときの引き起こす放電破壊を減少さ
せ、同時にＩＤＴパターン間での短絡を防ぐことができ
る。従って、製造工程における歩留りおよび製品の接合
面の強度信頼性を向上するすることができるという優れ
た効果を奏する。
【図１】（ａ）はパッケージの内側底面にＡｕバンプを
形成した時の断面図、（ｂ）はＳＡＷ素子を反転して接
合する様子を示す断面図、（ｃ）はフリップチップ型弾
性表面波デバイスの断面を示す図である。
形成した時の断面図、（ｂ）はＳＡＷ素子を反転して接
合する様子を示す断面図、（ｃ）はフリップチップ型弾
性表面波デバイスの断面を示す図である。
【図２】（ａ）は圧電体チップ上にＡｕバンプ形成した
ときの断面図、（ｂ）は前記チップを反転させてパッケ
ージ内に収容する時の断面図、（ｃ）は接合時の荷重と
加熱を示す断面図である。
ときの断面図、（ｂ）は前記チップを反転させてパッケ
ージ内に収容する時の断面図、（ｃ）は接合時の荷重と
加熱を示す断面図である。
１・・・パッケージ ２・・・ランド ３・・・Ａｕバンプ ４・・・シームリング ５・・・圧電体チップ ６・・・Ａｌ電極パッド膜 ７・・・上蓋
Claims (1)
- 【請求項１】 表面実装用パッケージの内側底面に外部
端子との導通用電極を金の導通パターンにて形成すると
共に該電極上の所定の位置に金バンプを形成し、焦電性
を有する圧電基板の一主面にＩＤＴパターンとＡｌ電極
パッドとを形成した弾性表面波素子チップを前記Ａｌ電
極パッドと前記金バンプとが導通するように接合したこ
とを特徴とする弾性表面波デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27305096A JPH1098352A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 弾性表面波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27305096A JPH1098352A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 弾性表面波デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098352A true JPH1098352A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17522469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27305096A Pending JPH1098352A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 弾性表面波デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1098352A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6437439B1 (en) | 1999-04-01 | 2002-08-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component |
| US6543109B1 (en) | 1999-03-02 | 2003-04-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a surface acoustic wave apparatus |
| CN109831173A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-31 | 天津大学 | 单晶压电薄膜体声波谐振器及其形成方法 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP27305096A patent/JPH1098352A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6543109B1 (en) | 1999-03-02 | 2003-04-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a surface acoustic wave apparatus |
| US6437439B1 (en) | 1999-04-01 | 2002-08-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component |
| CN109831173A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-31 | 天津大学 | 单晶压电薄膜体声波谐振器及其形成方法 |
| CN109831173B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-09-05 | 天津大学 | 单晶压电薄膜体声波谐振器及其形成方法 |
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