JPH1117490A - 弾性表面波デバイスと弾性表面波チップの実装方法 - Google Patents
弾性表面波デバイスと弾性表面波チップの実装方法Info
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- JPH1117490A JPH1117490A JP17205397A JP17205397A JPH1117490A JP H1117490 A JPH1117490 A JP H1117490A JP 17205397 A JP17205397 A JP 17205397A JP 17205397 A JP17205397 A JP 17205397A JP H1117490 A JPH1117490 A JP H1117490A
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- saw chip
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- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/15165—Monolayer substrate
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 材料コスト及び組み立てコストがかからず、
さらに小型化したＳＡＷデバイスおよびＳＡＷチップの
基板への実装方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明による弾性表面波（ＳＡＷ）デバ
イスは、ＳＡＷチップ３のＳＡＷ電極が形成された電極
面３ｂが基板６の配線パターンが形成された面に対面し
て配置され、ＳＡＷ電極と基板上の配線パターンとを接
続するバンプ３ａを有し、対面配置によりＳＡＷチップ
３がそのバンプ３ａの高さ分、基板６から離れて配置さ
れ、ＳＡＷチップ３の電極面３ｂの反対側の面から基板
表面に掛けてフィルム９で覆われ、さらにそのフィルム
上が基板６の表面に掛けて樹脂１０によって覆われたも
のである。
さらに小型化したＳＡＷデバイスおよびＳＡＷチップの
基板への実装方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明による弾性表面波（ＳＡＷ）デバ
イスは、ＳＡＷチップ３のＳＡＷ電極が形成された電極
面３ｂが基板６の配線パターンが形成された面に対面し
て配置され、ＳＡＷ電極と基板上の配線パターンとを接
続するバンプ３ａを有し、対面配置によりＳＡＷチップ
３がそのバンプ３ａの高さ分、基板６から離れて配置さ
れ、ＳＡＷチップ３の電極面３ｂの反対側の面から基板
表面に掛けてフィルム９で覆われ、さらにそのフィルム
上が基板６の表面に掛けて樹脂１０によって覆われたも
のである。
Description
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波（以
下、ＳＡＷと称す）デバイスの実装技術に関し、特に回
路基板にＳＡＷチップを実装する方法及びＳＡＷデバイ
スに関する。
下、ＳＡＷと称す）デバイスの実装技術に関し、特に回
路基板にＳＡＷチップを実装する方法及びＳＡＷデバイ
スに関する。
【０００１】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路（ＩＣ）では、
ＩＣチップをセラミックなどの回路基板に実装する場合
に、ＩＣチップのリードを回路基板の配線パターンに接
続するためにボンディング技術が使用される。ＩＣチッ
プのボンディング方法としては、ＩＣチップを回路基板
に載せ、ＩＣチップの電極バンプを回路基板の電極パッ
ドに熱圧着方法によって接続するフェイスダウン・ボン
ディング方法が特開昭６４−６８９３５号公報に開示さ
れている。通常、ボンディング後には、ＩＣチップの保
護及び気密性を保つために樹脂で覆われる。
ＩＣチップをセラミックなどの回路基板に実装する場合
に、ＩＣチップのリードを回路基板の配線パターンに接
続するためにボンディング技術が使用される。ＩＣチッ
プのボンディング方法としては、ＩＣチップを回路基板
に載せ、ＩＣチップの電極バンプを回路基板の電極パッ
ドに熱圧着方法によって接続するフェイスダウン・ボン
ディング方法が特開昭６４−６８９３５号公報に開示さ
れている。通常、ボンディング後には、ＩＣチップの保
護及び気密性を保つために樹脂で覆われる。
【０００２】一方、ＳＡＷチップをセラミックの回路基
板に実装してＳＡＷデバイスを製造する場合には、ＩＣ
チップを回路基板に実装するときのように、ボンディン
グによる実装後に樹脂で覆うことができない。なぜな
ら、ＳＡＷチップでは、水晶などの表面弾性波を伝搬す
る基板上に弾性表面波を発生するためのＳＡＷ電極が形
成され、そのＳＡＷ電極が形成される面（電極面）が樹
脂などの他の部材に接触すると、正常な弾性表面波の発
生及び伝搬が阻害されるからである。すなわち、ＳＡＷ
チップの電極面上には、空間が形成されなければなら
ず、従来のＩＣチップの実装技術をそのまま適用してＳ
ＡＷチップを実装後に樹脂封止することができなかっ
た。このため、次のような特定の実装方法が使用されて
いる。
板に実装してＳＡＷデバイスを製造する場合には、ＩＣ
チップを回路基板に実装するときのように、ボンディン
グによる実装後に樹脂で覆うことができない。なぜな
ら、ＳＡＷチップでは、水晶などの表面弾性波を伝搬す
る基板上に弾性表面波を発生するためのＳＡＷ電極が形
成され、そのＳＡＷ電極が形成される面（電極面）が樹
脂などの他の部材に接触すると、正常な弾性表面波の発
生及び伝搬が阻害されるからである。すなわち、ＳＡＷ
チップの電極面上には、空間が形成されなければなら
ず、従来のＩＣチップの実装技術をそのまま適用してＳ
ＡＷチップを実装後に樹脂封止することができなかっ
た。このため、次のような特定の実装方法が使用されて
いる。
【０００３】図８は従来のＳＡＷチップのセラミック基
板への搭載及びボンディングプロセスを示す工程図、図
９は図８に続く封止プロセスを示す工程図である。図８
において、キャビティ（窪み）構造を有するセラミック
基板１を用意し（ステップＳ１）、セラミック基板１の
キャビティ部分にシリコン系接着剤２を塗布する（ステ
ップＳ２）。塗布後、ＳＡＷチップ３を電極面を上に向
けて載せる（ステップＳ３）。次に、セラミック基板１
の配線パターンの電極部分とＳＡＷチップの電極部分と
をワイヤボンド４で接続する（ステップＳ４）。図９に
おいて、ボンディング後（ステップＳ５）は、金属キャ
ップ５がシーム溶接によってセラミック基板１に固定さ
れ、気密封止される（ステップＳ６）。
板への搭載及びボンディングプロセスを示す工程図、図
９は図８に続く封止プロセスを示す工程図である。図８
において、キャビティ（窪み）構造を有するセラミック
基板１を用意し（ステップＳ１）、セラミック基板１の
キャビティ部分にシリコン系接着剤２を塗布する（ステ
ップＳ２）。塗布後、ＳＡＷチップ３を電極面を上に向
けて載せる（ステップＳ３）。次に、セラミック基板１
の配線パターンの電極部分とＳＡＷチップの電極部分と
をワイヤボンド４で接続する（ステップＳ４）。図９に
おいて、ボンディング後（ステップＳ５）は、金属キャ
ップ５がシーム溶接によってセラミック基板１に固定さ
れ、気密封止される（ステップＳ６）。
【０００４】以上のように、図８及び図９の工程を経る
ことによって、ＳＡＷデバイスが形成され、ＳＡＷチッ
プ３をその電極面が他の部材に触れることなく気密封止
できる。
ことによって、ＳＡＷデバイスが形成され、ＳＡＷチッ
プ３をその電極面が他の部材に触れることなく気密封止
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＳＡＷデバイスでは、材料コスト及び組み立てコストの
低減に限界があった。その理由は、ＳＡＷチップをセラ
ミック基板にワイヤボンドで接続するためおよび金属キ
ャップで封止するため、セラミック基板の構造がキャビ
ティ構造でなければならず、その分、基板の構造が複雑
になり、高価となるからである。
ＳＡＷデバイスでは、材料コスト及び組み立てコストの
低減に限界があった。その理由は、ＳＡＷチップをセラ
ミック基板にワイヤボンドで接続するためおよび金属キ
ャップで封止するため、セラミック基板の構造がキャビ
ティ構造でなければならず、その分、基板の構造が複雑
になり、高価となるからである。
【０００６】また、ＳＡＷチップをセラミック基板のキ
ャビディの中に入れなければならず、また、ＳＡＷチッ
プの電極面を上に向けた状態で実装するので、機械的に
ＳＡＷチップの表面を吸着して実装することはＳＡＷ電
極を傷つけることにつながり不可能であった。このため
に、実装の自動化が困難で、ＳＡＷチップの側面部分を
複雑なハンドリング機構によってつかみ、セラミック基
板のキャビディの中に慎重に入れて実装しなければなら
ず、製造装置が高価になっていた。
ャビディの中に入れなければならず、また、ＳＡＷチッ
プの電極面を上に向けた状態で実装するので、機械的に
ＳＡＷチップの表面を吸着して実装することはＳＡＷ電
極を傷つけることにつながり不可能であった。このため
に、実装の自動化が困難で、ＳＡＷチップの側面部分を
複雑なハンドリング機構によってつかみ、セラミック基
板のキャビディの中に慎重に入れて実装しなければなら
ず、製造装置が高価になっていた。
【０００７】さらに、従来のＳＡＷデバイスは、小型化
に限界があった。その理由は、ワイヤボンディングによ
りＳＡＷチップとセラミック基板とを接続しさらにキャ
ップで封止するするために、セラミック基板がキャビテ
ィ構造でなければならず、キャビティ形成幅、ワイヤボ
ンディングのためのパッド面積分による実装面積が増大
し、結果としてＳＡＷデバイスの全体のサイズを大きく
しているからである。しかし、セラミック基板のキャビ
ティ構造及びワイヤボンディングは、従来のＳＡＷデバ
イス構造では必要不可欠であり、小型化を困難にしてい
た。
に限界があった。その理由は、ワイヤボンディングによ
りＳＡＷチップとセラミック基板とを接続しさらにキャ
ップで封止するするために、セラミック基板がキャビテ
ィ構造でなければならず、キャビティ形成幅、ワイヤボ
ンディングのためのパッド面積分による実装面積が増大
し、結果としてＳＡＷデバイスの全体のサイズを大きく
しているからである。しかし、セラミック基板のキャビ
ティ構造及びワイヤボンディングは、従来のＳＡＷデバ
イス構造では必要不可欠であり、小型化を困難にしてい
た。
【０００８】本発明の目的は、材料コスト及び組み立て
コストがかからず、さらに小型化したＳＡＷデバイスお
よびＳＡＷチップの基板への実装方法を提供することに
ある。
コストがかからず、さらに小型化したＳＡＷデバイスお
よびＳＡＷチップの基板への実装方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるＳＡＷデバ
イスは、ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面
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電極と基板上の配線パターンとを接続するバ
ンプを有し、対面配置によりＳＡＷチップがそのバンプ
の高さの分、基板から離れて配置され、ＳＡＷチップの
電極面の反対側の面から基板表面に掛けてフィルムで覆
われ、さらにそのフィルム上が基板の表面に掛けて樹脂
によって覆われたものである。
イスは、ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面
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電極と基板上の配線パターンとを接続するバ
ンプを有し、対面配置によりＳＡＷチップがそのバンプ
の高さの分、基板から離れて配置され、ＳＡＷチップの
電極面の反対側の面から基板表面に掛けてフィルムで覆
われ、さらにそのフィルム上が基板の表面に掛けて樹脂
によって覆われたものである。
【００１０】また、本発明による実装方法は、ＳＡＷチ
ップを配線パターンが形成された基板上に実装する方法
であって、ＳＡＷ電極が形成された電極面にＳＡＷ電極
に接続する所定の高さのバンプを有するＳＡＷチップを
使用し、そのＳＡＷチップと基板とを加熱しながら、Ｓ
ＡＷチップの電極面を基板の配線パターンが形成された
面に対面させて加圧し、その加熱及び加圧によりＳＡＷ
チップのバンプを基板上の配線パターンに接続及び固定
し、ＳＡＷチップがバンプの高さ分、基板から離れて配
置された状態とし、その後、ＳＡＷチップの電極面の反
対側の面から前記基板表面に掛けてフィルムで覆い、さ
らにそのフィルム上を基板の表面に掛けて樹脂によって
覆うものである。本発明では、ＳＡＷチップがバンプの
高さ分、基板から離れて接続される。したがって、電極
面が基板に接触しない。また、ＳＡＷチップの電極面と
反対側の面からフィルムと樹脂により封止されるので、
気密が保たれ、樹脂の電極面への侵入がなく、特性が安
定する。
ップを配線パターンが形成された基板上に実装する方法
であって、ＳＡＷ電極が形成された電極面にＳＡＷ電極
に接続する所定の高さのバンプを有するＳＡＷチップを
使用し、そのＳＡＷチップと基板とを加熱しながら、Ｓ
ＡＷチップの電極面を基板の配線パターンが形成された
面に対面させて加圧し、その加熱及び加圧によりＳＡＷ
チップのバンプを基板上の配線パターンに接続及び固定
し、ＳＡＷチップがバンプの高さ分、基板から離れて配
置された状態とし、その後、ＳＡＷチップの電極面の反
対側の面から前記基板表面に掛けてフィルムで覆い、さ
らにそのフィルム上を基板の表面に掛けて樹脂によって
覆うものである。本発明では、ＳＡＷチップがバンプの
高さ分、基板から離れて接続される。したがって、電極
面が基板に接触しない。また、ＳＡＷチップの電極面と
反対側の面からフィルムと樹脂により封止されるので、
気密が保たれ、樹脂の電極面への侵入がなく、特性が安
定する。
【００１１】また、キャビティ構造の基板でなく、フラ
ットな基板を使用し樹脂封止するから小型化できる。ま
た、ＳＡＷチップを持ち上げるときにＳＡＷチップの電
極面と反対側の面を吸着して基板上に搭載できるので、
吸着による自動搭載が可能となり、製造装置が安価とな
る
ットな基板を使用し樹脂封止するから小型化できる。ま
た、ＳＡＷチップを持ち上げるときにＳＡＷチップの電
極面と反対側の面を吸着して基板上に搭載できるので、
吸着による自動搭載が可能となり、製造装置が安価とな
る
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明のＳＡＷデバイスの実施の形
態を示す断面図である。図１において、配線パターンが
形成されたセラミックまたはアルミナ製の基板６の上に
ＳＡＷチップ３が実装されている。ＳＡＷチップ３の表
面（電極面３ｂと反対側の表面）から基板６の上面にか
けてエポキシ系樹脂フィルム９で覆われ、さらにエポキ
シ系フィルム９全体が基板６の上面にかけて変成アクリ
レート系紫外線硬化型樹脂１０によって覆われている。
態を示す断面図である。図１において、配線パターンが
形成されたセラミックまたはアルミナ製の基板６の上に
ＳＡＷチップ３が実装されている。ＳＡＷチップ３の表
面（電極面３ｂと反対側の表面）から基板６の上面にか
けてエポキシ系樹脂フィルム９で覆われ、さらにエポキ
シ系フィルム９全体が基板６の上面にかけて変成アクリ
レート系紫外線硬化型樹脂１０によって覆われている。
【００１３】ＳＡＷチップ３の電極面３ｂは、基板６の
配線パターンに対面しており、弾性表面波を発生させる
ＳＡＷ電極が形成される。また、電極面３ｂにはＳＡＷ
電極に接続されるバンプ３ａが形成され、基板６の配線
パターンの電極パッド（図示せず）と互いに熱圧着によ
って接続される。ＳＡＷチップ３の基板６への実装後
は、バンプ３ａの高さによって電極面３ｂと基板６との
間に隙間が形成され、電極面３ｂが基板６に触れないよ
うになっている。エポキシ系樹脂フィルム９は、変成ア
クリルレート系紫外線硬化型樹脂１０のＳＡＷチップ３
の電極面３ｂへの侵入を防止し、変成アクリルレート系
紫外線硬化型樹脂１０と相まってＳＡＷチップの気密を
保持する。
配線パターンに対面しており、弾性表面波を発生させる
ＳＡＷ電極が形成される。また、電極面３ｂにはＳＡＷ
電極に接続されるバンプ３ａが形成され、基板６の配線
パターンの電極パッド（図示せず）と互いに熱圧着によ
って接続される。ＳＡＷチップ３の基板６への実装後
は、バンプ３ａの高さによって電極面３ｂと基板６との
間に隙間が形成され、電極面３ｂが基板６に触れないよ
うになっている。エポキシ系樹脂フィルム９は、変成ア
クリルレート系紫外線硬化型樹脂１０のＳＡＷチップ３
の電極面３ｂへの侵入を防止し、変成アクリルレート系
紫外線硬化型樹脂１０と相まってＳＡＷチップの気密を
保持する。
【００１４】図２は図１のＳＡＷデバイスに実装されて
いるＳＡＷチップの拡大平面図である。図２に示すよう
に、ＳＡＷチップ３は、水晶（ＳｉＯ2）の弾性表面波
基板３０と、その表面（電極面３ｂ）に形成されたパッ
ド３２と、パット３２上に形成されたＳＡＷ電極３１
と、バンプ３１ａとから構成される。なお、図２では、
ＳＡＷ電極３１の形状は、簡略化して示されている。バ
ンプ３ａはＳＡＷ電極３１に接続された外部電極端子で
ある。このバンプ３ａは、ＳＡＷ電極３１のアルミパッ
ド端子にボンディングされたＡｕ（金）バンプであり、
１０〜３０（μｍ）の高さを有する。ＳＡＷチップ３の
チップサイズは、６．５（横）×１．５（縦）×０．３
７（高さ）（ｍｍ）である。
いるＳＡＷチップの拡大平面図である。図２に示すよう
に、ＳＡＷチップ３は、水晶（ＳｉＯ2）の弾性表面波
基板３０と、その表面（電極面３ｂ）に形成されたパッ
ド３２と、パット３２上に形成されたＳＡＷ電極３１
と、バンプ３１ａとから構成される。なお、図２では、
ＳＡＷ電極３１の形状は、簡略化して示されている。バ
ンプ３ａはＳＡＷ電極３１に接続された外部電極端子で
ある。このバンプ３ａは、ＳＡＷ電極３１のアルミパッ
ド端子にボンディングされたＡｕ（金）バンプであり、
１０〜３０（μｍ）の高さを有する。ＳＡＷチップ３の
チップサイズは、６．５（横）×１．５（縦）×０．３
７（高さ）（ｍｍ）である。
【００１５】バンプ３ａの数は、図２では８個、図１で
は２個のみを示しているが、これは図面簡略化のために
省略しただけで、本実施の形態は、４０個のバンプ３ａ
が形成されているＳＡＷチップを使用する。バンプ３ａ
の高さは、実装時に多少潰れるが大きくは変化しない。
したがって、図１において、基板５とＳＡＷチップ３の
電極面３ｂとの間のギャップは、１０〜２０μｍであ
る。
は２個のみを示しているが、これは図面簡略化のために
省略しただけで、本実施の形態は、４０個のバンプ３ａ
が形成されているＳＡＷチップを使用する。バンプ３ａ
の高さは、実装時に多少潰れるが大きくは変化しない。
したがって、図１において、基板５とＳＡＷチップ３の
電極面３ｂとの間のギャップは、１０〜２０μｍであ
る。
【００１６】基板６は、ガラス基板上にＳＡＷチップの
バンプ３ａに接続する電極パッド及び配線パターンが構
成される。配線パターンは、厚さ２．０〜５．０（ｍ
ｍ）のＡｇペーストおよびニッケル（Ｎｉ）に厚さ０．
５〜１．０（ｍｍ）の金（Ａｕ）メッキを施したもので
ある。
バンプ３ａに接続する電極パッド及び配線パターンが構
成される。配線パターンは、厚さ２．０〜５．０（ｍ
ｍ）のＡｇペーストおよびニッケル（Ｎｉ）に厚さ０．
５〜１．０（ｍｍ）の金（Ａｕ）メッキを施したもので
ある。
【００１７】本実施の形態によれば、ＳＡＷデバイスの
構造が簡単になり、コストを削減できる。その理由は、
キャビティ構造の基板でなく、フラットな基板６を使用
するからである。また、基板６への実装時にＳＡＷチッ
プ３を持ち上げることを考えれば、ＳＡＷチップ３の電
極面３ｂと反対側の面を吸着して基板６の配線パターン
上に搭載できるので、吸着による自動搭載が可能とな
り、製造装置が安価となるからである。
構造が簡単になり、コストを削減できる。その理由は、
キャビティ構造の基板でなく、フラットな基板６を使用
するからである。また、基板６への実装時にＳＡＷチッ
プ３を持ち上げることを考えれば、ＳＡＷチップ３の電
極面３ｂと反対側の面を吸着して基板６の配線パターン
上に搭載できるので、吸着による自動搭載が可能とな
り、製造装置が安価となるからである。
【００１８】また本発明によれば、ＳＡＷデバイスを小
型化できる。その理由は、ＳＡＷチップをキャビティ構
造の基板にいれて基板をキャップ封止するのでなく、平
面状の基板６の上に固定したＳＡＷチップ３を直接にフ
ィルム及び樹脂で封止されているからである。
型化できる。その理由は、ＳＡＷチップをキャビティ構
造の基板にいれて基板をキャップ封止するのでなく、平
面状の基板６の上に固定したＳＡＷチップ３を直接にフ
ィルム及び樹脂で封止されているからである。
【００１９】次に、図１のＳＡＷデバイスを製造すると
きのＳＡＷチップ３の基板６への実装方法について説明
する。
きのＳＡＷチップ３の基板６への実装方法について説明
する。
【００２０】図３は図１のＳＡＷチップ３の基板６への
実装に使用する実装装置を示す概略斜視図である。図に
おいて、基板６は、基板ステージ７の上に搭載される。
ＳＡＷチップ３は、ボンディングツール８にエア吸着さ
れる。ボンディングツール８は、エア吸着機構とＳＡＷ
チップ３を加熱するためのヒート機構とを備えている。
また、基板ステージ７は、基板６を加熱するためのヒー
ト機構を備えている。つぎに、図３に示す実装装置によ
ってＳＡＷチップ３を基板６の上に搭載するまでの工程
について図４を参照して説明する。
実装に使用する実装装置を示す概略斜視図である。図に
おいて、基板６は、基板ステージ７の上に搭載される。
ＳＡＷチップ３は、ボンディングツール８にエア吸着さ
れる。ボンディングツール８は、エア吸着機構とＳＡＷ
チップ３を加熱するためのヒート機構とを備えている。
また、基板ステージ７は、基板６を加熱するためのヒー
ト機構を備えている。つぎに、図３に示す実装装置によ
ってＳＡＷチップ３を基板６の上に搭載するまでの工程
について図４を参照して説明する。
【００２１】図４のステップＡは、実装装置に何も搭載
していない状態を表している。ステップＢに示すよう
に、基板６を基板ステージ７に搭載し、ＳＡＷチップ３
をボンディングツール８によって吸着し、基板６上に移
動する。このとき、ボンディングツール８により吸着さ
れるＳＡＷチップ３の面は、電極面３ｂと反対側の面で
ある。次にステップＣに示すように、ボンディングツー
ル８を基板側に移動し、圧力４．８（ｋｇｆ）（各バン
プ３ａには、１２０（ｇｆ）の圧力）をかけてＳＡＷチ
ップ３を基板６に加圧し、同時にボンディングツール８
（ＳＡＷチップ３）を加熱温度２５０（゜Ｃ）、基板ス
テージ７（基板６）を加熱温度４５０（゜Ｃ）で加熱す
ることによって熱圧着する。この熱圧着は、２０秒続け
られ、その後、ステップＤに示すようにＳＡＷチップ３
の基板６への固定およびバンプ３ａと基板６の電極パッ
ドとの接続が終了する。
していない状態を表している。ステップＢに示すよう
に、基板６を基板ステージ７に搭載し、ＳＡＷチップ３
をボンディングツール８によって吸着し、基板６上に移
動する。このとき、ボンディングツール８により吸着さ
れるＳＡＷチップ３の面は、電極面３ｂと反対側の面で
ある。次にステップＣに示すように、ボンディングツー
ル８を基板側に移動し、圧力４．８（ｋｇｆ）（各バン
プ３ａには、１２０（ｇｆ）の圧力）をかけてＳＡＷチ
ップ３を基板６に加圧し、同時にボンディングツール８
（ＳＡＷチップ３）を加熱温度２５０（゜Ｃ）、基板ス
テージ７（基板６）を加熱温度４５０（゜Ｃ）で加熱す
ることによって熱圧着する。この熱圧着は、２０秒続け
られ、その後、ステップＤに示すようにＳＡＷチップ３
の基板６への固定およびバンプ３ａと基板６の電極パッ
ドとの接続が終了する。
【００２２】次に図５に示す工程によって、樹脂封止が
行われる。ステップＥに示すように、基板６の上に熱圧
着によってボンディング固定されたＳＡＷチップ３は、
ステップＦに示すように、エポキシ系樹脂フィルム９に
よってＳＡＷチップ全体を基板６の表面に掛けて覆う。
エポキシ系樹脂フィルム９の縁は、基板６に達するよう
にする。さらに、図示しない恒温槽によって１６０〜１
８０（゜Ｃ）、たとえば１７０（゜Ｃ）に１〜１．５時
間加熱され、エポキシ系樹脂フィルム９を硬化する。硬
化後、ステップＧに示すように、エポキシ系樹脂フィル
ム９の上に変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂１０を
ディスペンサによって塗布し、３６５（ｎｍ）の波長の
紫外線によって硬化する。
行われる。ステップＥに示すように、基板６の上に熱圧
着によってボンディング固定されたＳＡＷチップ３は、
ステップＦに示すように、エポキシ系樹脂フィルム９に
よってＳＡＷチップ全体を基板６の表面に掛けて覆う。
エポキシ系樹脂フィルム９の縁は、基板６に達するよう
にする。さらに、図示しない恒温槽によって１６０〜１
８０（゜Ｃ）、たとえば１７０（゜Ｃ）に１〜１．５時
間加熱され、エポキシ系樹脂フィルム９を硬化する。硬
化後、ステップＧに示すように、エポキシ系樹脂フィル
ム９の上に変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂１０を
ディスペンサによって塗布し、３６５（ｎｍ）の波長の
紫外線によって硬化する。
【００２３】本発明の実施の形態において、熱圧着時に
図４のボンディングツール８から基板側に加わる圧力
は、各バンプ３ａに対して１００〜１２０（ｇｆ）が望
ましく、図４のステップＣにおけるボンディングパッド
８（ＳＡＷチップ３）の加熱温度は、２００〜２５０
（゜Ｃ）、基板ステージ７（基板６）の加熱温度は、４
００〜４５０（゜Ｃ）、熱圧着時間は１０〜２０秒であ
るのがよい。しかしながら、圧力、加熱温度、時間の条
件は、バンプ３ａの材質によって多少変動する。
図４のボンディングツール８から基板側に加わる圧力
は、各バンプ３ａに対して１００〜１２０（ｇｆ）が望
ましく、図４のステップＣにおけるボンディングパッド
８（ＳＡＷチップ３）の加熱温度は、２００〜２５０
（゜Ｃ）、基板ステージ７（基板６）の加熱温度は、４
００〜４５０（゜Ｃ）、熱圧着時間は１０〜２０秒であ
るのがよい。しかしながら、圧力、加熱温度、時間の条
件は、バンプ３ａの材質によって多少変動する。
【００２４】図６は基板６にＳＡＷチップ３を各条件で
実装した後のダイシェア（ＳＡＷチップ３と基板６との
接続強度）を測定した結果である。図６に示すように、
基板温度がＳＡＷチップ３の温度より低い加熱条件で
は、ダイシェアが低くなり、逆に基板温度がＳＡＷチッ
プ３の温度より高い加熱条件では、ダイシェアが高くな
る。
実装した後のダイシェア（ＳＡＷチップ３と基板６との
接続強度）を測定した結果である。図６に示すように、
基板温度がＳＡＷチップ３の温度より低い加熱条件で
は、ダイシェアが低くなり、逆に基板温度がＳＡＷチッ
プ３の温度より高い加熱条件では、ダイシェアが高くな
る。
【００２５】これは、熱膨張係数が基板６が４．３（ｐ
ｐｍ）、ＳＡＷチップ３が１３．７４（ｐｐｍ）とＳＡ
Ｗチップ３の方が２倍以上大きく、熱圧着時に、もし基
板６の加熱温度がＳＡＷチップ３の加熱温度が低いと、
それだけ、熱膨張の差が激しくなり、基板よりもＳＡＷ
チップ３の方が熱で延びる量が多くなるので、実装後常
温に戻したときに熱で延びたＳＡＷチップ３が基板６よ
りも急激に縮むために、その歪で基板６とＳＡＷチップ
３との接合面が破断してしまうからである。そのため、
ダイシェア強度は接合面が破断している分低くなる。
ｐｍ）、ＳＡＷチップ３が１３．７４（ｐｐｍ）とＳＡ
Ｗチップ３の方が２倍以上大きく、熱圧着時に、もし基
板６の加熱温度がＳＡＷチップ３の加熱温度が低いと、
それだけ、熱膨張の差が激しくなり、基板よりもＳＡＷ
チップ３の方が熱で延びる量が多くなるので、実装後常
温に戻したときに熱で延びたＳＡＷチップ３が基板６よ
りも急激に縮むために、その歪で基板６とＳＡＷチップ
３との接合面が破断してしまうからである。そのため、
ダイシェア強度は接合面が破断している分低くなる。
【００２６】逆に、熱圧着時に本発明の実施の形態のよ
うに基板の加熱温度がＳＡＷチップの加熱温度より２倍
近く高いと、熱膨張の差がなくなってくるので、基板と
ＳＡＷチップとの加熱による延び量と常温に戻したとき
の縮み量とがほぼ等しくなり、歪が少なく、接合面での
破断がなくなるので、高いダイシェアを確保できる。
うに基板の加熱温度がＳＡＷチップの加熱温度より２倍
近く高いと、熱膨張の差がなくなってくるので、基板と
ＳＡＷチップとの加熱による延び量と常温に戻したとき
の縮み量とがほぼ等しくなり、歪が少なく、接合面での
破断がなくなるので、高いダイシェアを確保できる。
【００２７】以上のように、ＳＡＷチップ３の熱膨張係
数が、基板６のそれよりも大きい場合には、熱圧着時に
基板温度をＳＡＷチップ温度より高くするのが良いが、
基板６とＳＡＷチップ３の材質により逆に基板の熱膨張
係数が、ＳＡＷチップのそれよりも大きい場合には、熱
圧着時にＳＡＷチップの加熱温度を基板の加熱温度より
高くすることがダイシェア確保のために望ましい。
数が、基板６のそれよりも大きい場合には、熱圧着時に
基板温度をＳＡＷチップ温度より高くするのが良いが、
基板６とＳＡＷチップ３の材質により逆に基板の熱膨張
係数が、ＳＡＷチップのそれよりも大きい場合には、熱
圧着時にＳＡＷチップの加熱温度を基板の加熱温度より
高くすることがダイシェア確保のために望ましい。
【００２８】図７は熱圧着によって基板上に固定したＳ
ＡＷチップを各条件で樹脂封止した試験結果を示す図で
ある。図において、特性試験では図１のＳＡＷチップ３
の電極面３ｂへの樹脂の回り込みの有無を確認してお
り、もし、樹脂の電極面３ｂへの回り込みがなければ、
ＳＡＷデバイスへの入力に対して所定の出力信号が発生
し、良品かどうかを判断できる。気密試験では、樹脂封
止でどの程度気密性が保たれているかを試験している
（気密が保持できないと、隙間から湿気が入りＳＡＷチ
ップ３の電極面を破壊してしまい、信頼性を保つことが
できない）。各樹脂封止条件での試験のサンプル数は１
０個である。
ＡＷチップを各条件で樹脂封止した試験結果を示す図で
ある。図において、特性試験では図１のＳＡＷチップ３
の電極面３ｂへの樹脂の回り込みの有無を確認してお
り、もし、樹脂の電極面３ｂへの回り込みがなければ、
ＳＡＷデバイスへの入力に対して所定の出力信号が発生
し、良品かどうかを判断できる。気密試験では、樹脂封
止でどの程度気密性が保たれているかを試験している
（気密が保持できないと、隙間から湿気が入りＳＡＷチ
ップ３の電極面を破壊してしまい、信頼性を保つことが
できない）。各樹脂封止条件での試験のサンプル数は１
０個である。
【００２９】樹脂封止条件において、エポキシ樹脂フィ
ルム９のみの場合、特性試験では１０個全てが良品であ
ったが、気密性についてはほとんど保たれていない（良
品は１個のみ）。したがって、エポキシ樹脂フィルムを
かぶせて硬化したのみでは、信頼性に問題がある。
ルム９のみの場合、特性試験では１０個全てが良品であ
ったが、気密性についてはほとんど保たれていない（良
品は１個のみ）。したがって、エポキシ樹脂フィルムを
かぶせて硬化したのみでは、信頼性に問題がある。
【００３０】樹脂封止条件において、変成アクリレート
系紫外線硬化型樹脂１０のみでは、気密性はある程度保
たれたが（良品は８個）、特性試験での良品はなかっ
た。これは、変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂がＳ
ＡＷチップ３の電極面３ｂに入り込み、特性を劣化させ
たためである。
系紫外線硬化型樹脂１０のみでは、気密性はある程度保
たれたが（良品は８個）、特性試験での良品はなかっ
た。これは、変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂がＳ
ＡＷチップ３の電極面３ｂに入り込み、特性を劣化させ
たためである。
【００３１】最後に、樹脂封止条件において、エポキシ
樹脂フィルム９と変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂
１０で封止した場合、特性試験と気密試験の両方で、１
００％の良品率が得られた。
樹脂フィルム９と変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂
１０で封止した場合、特性試験と気密試験の両方で、１
００％の良品率が得られた。
【００３２】以上のように、ＳＡＷチップ３は、ＳＡＷ
電極が形成された電極面３ｂを基板６に対面させて配置
され、電極面上に形成されたバンプ３ａを基板上の配線
パターン（電極パッド）に熱圧着することで、ＳＡＷチ
ップ３がバンプの高さ分、基板６から離れて接続され
る。したがって、電極面３ｂが基板に接触しない。ま
た、ＳＡＷチップ３の電極面３ｂと反対側の面からエポ
キシ樹脂フィルム９と変成アクリレート系紫外線硬化型
樹脂１０により樹脂封止したので、気密が保たれ、樹脂
の電極面３ｂへの侵入がないので、特性が安定してい
る。
電極が形成された電極面３ｂを基板６に対面させて配置
され、電極面上に形成されたバンプ３ａを基板上の配線
パターン（電極パッド）に熱圧着することで、ＳＡＷチ
ップ３がバンプの高さ分、基板６から離れて接続され
る。したがって、電極面３ｂが基板に接触しない。ま
た、ＳＡＷチップ３の電極面３ｂと反対側の面からエポ
キシ樹脂フィルム９と変成アクリレート系紫外線硬化型
樹脂１０により樹脂封止したので、気密が保たれ、樹脂
の電極面３ｂへの侵入がないので、特性が安定してい
る。
【００３３】また、ＳＡＷチップ３の熱膨張係数が、基
板６のそれよりも大きい場合には、熱圧着時に基板温度
をＳＡＷチップ温度より高く設定し、逆に基板６の熱膨
張係数が、ＳＡＷチップ３のそれよりも大きい場合に
は、熱圧着時にＳＡＷチップ温度を基板温度より高く設
定することで、ダイシェアを確保し、信頼性を一層向上
できる。
板６のそれよりも大きい場合には、熱圧着時に基板温度
をＳＡＷチップ温度より高く設定し、逆に基板６の熱膨
張係数が、ＳＡＷチップ３のそれよりも大きい場合に
は、熱圧着時にＳＡＷチップ温度を基板温度より高く設
定することで、ダイシェアを確保し、信頼性を一層向上
できる。
【００３４】本発明は、以上説明した実施の形態に限定
されるものではない。例えば、樹脂封止に使用されるエ
ポキシ系樹脂フィルム９は、ほかの樹脂フィルムあるい
は樹脂以外のフィルムであっても良い。ただし、フィル
ムの硬化性とＳＡＷチップ３への密着性を考慮すると、
現時点ではエポキシ系樹脂フィルムが最適である。
されるものではない。例えば、樹脂封止に使用されるエ
ポキシ系樹脂フィルム９は、ほかの樹脂フィルムあるい
は樹脂以外のフィルムであっても良い。ただし、フィル
ムの硬化性とＳＡＷチップ３への密着性を考慮すると、
現時点ではエポキシ系樹脂フィルムが最適である。
【００３５】また、変成アクリレート系紫外線硬化型樹
脂１０の変わりに他の紫外線硬化型樹脂や、熱硬化型樹
脂を使用しても良い。ただし、現時点では変成アクリレ
ート系紫外線硬化型樹脂が、硬化時間が短く、硬化後の
硬度が高く、気密性が高いことから適切である。
脂１０の変わりに他の紫外線硬化型樹脂や、熱硬化型樹
脂を使用しても良い。ただし、現時点では変成アクリレ
ート系紫外線硬化型樹脂が、硬化時間が短く、硬化後の
硬度が高く、気密性が高いことから適切である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＳＡＷデバイスの構造が簡単になり、コストを削減でき
る。その理由は、キャビティ構造の基板でなく、フラッ
トな基板を使用するからである。また、ＳＡＷチップを
持ち上げるときにＳＡＷチップの電極面と反対側の面を
吸着して基板上に搭載できるので、吸着による自動搭載
が可能となり、製造装置が安価となるからである。
ＳＡＷデバイスの構造が簡単になり、コストを削減でき
る。その理由は、キャビティ構造の基板でなく、フラッ
トな基板を使用するからである。また、ＳＡＷチップを
持ち上げるときにＳＡＷチップの電極面と反対側の面を
吸着して基板上に搭載できるので、吸着による自動搭載
が可能となり、製造装置が安価となるからである。
【００３７】また本発明によれば、ＳＡＷデバイスを小
型化できる。その理由は、ＳＡＷチップをキャビティ構
造の基板にいれて基板をキャップ封止するのでなく、平
面状の基板上に固定したＳＡＷチップを直接にフィルム
及び樹脂で封止するからである。
型化できる。その理由は、ＳＡＷチップをキャビティ構
造の基板にいれて基板をキャップ封止するのでなく、平
面状の基板上に固定したＳＡＷチップを直接にフィルム
及び樹脂で封止するからである。
【図１】本発明のＳＡＷデバイスの実施の形態を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１のＳＡＷデバイス中に実装されるＳＡＷチ
ップを示す平面図である。
ップを示す平面図である。
【図３】図１のＳＡＷチップの基板への実装に使用する
実装装置を示す概略斜視図である。
実装装置を示す概略斜視図である。
【図４】図３の実装装置によるＳＡＷチップの基板への
実装方法を示す概略断面図である。
実装方法を示す概略断面図である。
【図５】図４による実装の後樹脂封止する方法を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図６】基板にＳＡＷチップを各条件で実装した後のダ
イシェアを測定した結果を示す図である。
イシェアを測定した結果を示す図である。
【図７】熱圧着によって基板上に固定したＳＡＷチップ
を各条件で樹脂封止した試験結果を示す図である。
を各条件で樹脂封止した試験結果を示す図である。
【図８】従来のＳＡＷチップのセラミック基板への搭載
及びボンディングプロセスを示す工程図である。
及びボンディングプロセスを示す工程図である。
【図９】図８に続く封止プロセスを示す工程図である。
３ ＳＡＷチップ ３ａ バンプ ３ｂ 電極面 ６ 基板 ９ エポキシ系樹脂フィルム １０ 変成アクリレート系紫外線硬化型樹脂
Claims (6)
- 【請求項１】 弾性表面波（以下、ＳＡＷと称す）チッ
プを配線パターンが形成された基板上に実装して構成さ
れたＳＡＷデバイスにおいて、 前記ＳＡＷチップのＳＡＷ電極が形成された電極面が前
記基板の前記配線パターンが形成された面に対面して配
置され、前記ＳＡＷ電極と前記基板上の配線パターンと
を接続するバンプを有し、前記ＳＡＷチップが前記バン
プの高さの分、前記基板から離れて配置され、前記ＳＡ
Ｗチップの電極面の反対側の面から前記基板表面に掛け
てフィルムで覆われ、さらに前記フィルム上が前記基板
の表面に掛けて樹脂によって覆われたことを特徴とする
ＳＡＷデバイス。 - 【請求項２】 前記フィルムは、エポキシ系樹脂フィル
ムであることを特徴とする請求項１に記載されたＳＡＷ
デバイス。 - 【請求項３】 前記樹脂は、紫外線硬化型樹脂であるこ
とを特徴とする請求項２に記載されたＳＡＷデバイス。 - 【請求項４】 弾性表面波（以下、ＳＡＷと称す）チッ
プを配線パターンが形成された基板上に実装する実装方
法において、 ＳＡＷ電極が形成された電極面に前記ＳＡＷ電極に接続
する所定の高さのバンプを有するＳＡＷチップを使用
し、前記ＳＡＷチップと前記基板とを加熱しながら、前
記ＳＡＷチップの前記電極面を前記基板の前記配線パタ
ーンが形成された面に対面させて加圧し、その加熱及び
加圧により前記バンプを前記基板上の配線パターンに接
続及び固定し、前記ＳＡＷチップが前記バンプの高さ
分、前記基板から離れて配置された状態とし、その後、
前記ＳＡＷチップの電極面の反対側の面から前記基板表
面に掛けてフィルムで覆い、さらに前記フィルム上を前
記基板の表面に掛けて樹脂によって覆うＳＡＷチップの
実装方法。 - 【請求項５】 前記ＳＡＷチップの熱膨張係数が、前記
基板のそれよりも大きい場合には、前記加熱及び加圧時
に前記基板の加熱温度を前記ＳＡＷチップの加熱温度よ
り高くし、逆に前記基板の熱膨張係数が、前記ＳＡＷチ
ップのそれよりも大きい場合には、前記加熱及び加圧時
に前記ＳＡＷチップの加熱温度を前記基板の加熱温度よ
り高く設定することを特徴とする請求項４に記載された
ＳＡＷチップの実装方法。 - 【請求項６】 前記基板を基板ステージ上に搭載し、前
記ＳＡＷチップの電極面を基板ステージ上の前記基板の
配線パターンが形成された面に対面するとき、前記ＳＡ
Ｗチップの前記電極面の反対側の面をツールで吸着しな
がら対面して加圧し、その加圧と同時に前記基板ステー
ジの加熱及び前記ツールの加熱によって前記バンプを前
記基板上の配線パターンに接続及び固定することを特徴
とする請求項４に記載されたＳＡＷチップの実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17205397A JP3144345B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 弾性表面波チップの実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17205397A JP3144345B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 弾性表面波チップの実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1117490A true JPH1117490A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3144345B2 JP3144345B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=15934669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17205397A Expired - Fee Related JP3144345B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 弾性表面波チップの実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3144345B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10130084A1 (de) * | 2001-06-21 | 2003-01-16 | Infineon Technologies Ag | Herstellungsverfahren für einen in einem Gehäuse untergebrachten SAW- oder BAW-Baustein |
| WO2003084061A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Fujitsu Media Devices Limited | Procede de montage d'un element a onde acoustique de surface, dispositif a onde acoustique de surface et element a onde acoustique de surface sous enveloppe de resine |
| FR2849957A1 (fr) * | 2003-01-13 | 2004-07-16 | Epcos Ag | Composant ayant des connexions haute frequence dans un substrat |
| FR2849956A1 (fr) * | 2003-01-13 | 2004-07-16 | Epcos Ag | Module a encapsulation |
| JP2006237569A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-09-07 | Nec Electronics Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| WO2007038022A2 (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Honeywell International Inc. | Reduced stress on saw die with surrounding support structures |
| JP2009177119A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-08-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 積層型封止用フィルム |
| US8618620B2 (en) | 2010-07-13 | 2013-12-31 | Infineon Technologies Ag | Pressure sensor package systems and methods |
| JP2021519537A (ja) * | 2018-03-26 | 2021-08-10 | ソイテック | 高周波デバイス用の基板を製造するための方法 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17205397A patent/JP3144345B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7239068B2 (en) | 2002-03-29 | 2007-07-03 | Fujitsu Media Devices Limited | Method for mounting surface acoustic wave element and surface acoustic wave device having resin-sealed surface acoustic wave element |
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| WO2004064158A2 (de) * | 2003-01-13 | 2004-07-29 | Epcos Ag | Halbleitermodul mit internen aufgefächerten höchstfrequenzverbindungen |
| WO2004064158A3 (de) * | 2003-01-13 | 2005-08-11 | Epcos Ag | Halbleitermodul mit internen aufgefächerten höchstfrequenzverbindungen |
| WO2004064152A3 (de) * | 2003-01-13 | 2005-09-09 | Epcos Ag | Modular aufgebautes bauelement mit verkapselung |
| US7279642B2 (en) | 2003-01-13 | 2007-10-09 | Epcos Ag | Component with ultra-high frequency connections in a substrate |
| JP2006237569A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-09-07 | Nec Electronics Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP4657914B2 (ja) * | 2005-01-26 | 2011-03-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| WO2007038022A2 (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Honeywell International Inc. | Reduced stress on saw die with surrounding support structures |
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| US8618620B2 (en) | 2010-07-13 | 2013-12-31 | Infineon Technologies Ag | Pressure sensor package systems and methods |
| US11192777B2 (en) | 2010-07-13 | 2021-12-07 | Infineon Technologies Ag | MEMS sensor package systems and methods |
| JP2021519537A (ja) * | 2018-03-26 | 2021-08-10 | ソイテック | 高周波デバイス用の基板を製造するための方法 |
| US11870411B2 (en) | 2018-03-26 | 2024-01-09 | Soitec | Method for manufacturing a substrate for a radiofrequency device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3144345B2 (ja) | 2001-03-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001128 |
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