KR100885351B1

KR100885351B1 - 탄성 표면파 장치

Info

Publication number: KR100885351B1
Application number: KR1020070072662A
Authority: KR
Inventors: 나오미 미야지
Original assignee: 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-02-26
Also published as: CN101110579B; US8022594B2; EP1881603A3; JP5269301B2; US20080018415A1; JP2008028713A; CN101110579A; EP1881603A2; KR20080008994A

Abstract

압전 소자와 외부 접속용 단자를 갖는 기판을 용이하게 신뢰성 좋게 접속할 수 있는 탄성 표면파 장치의 제조 방법 및, 이를 이용한 소형화 가능한 탄성 표면파 장치를 제공하는 것이다. 일면측에 빗형 전극과 패드 전극을 갖는 제1 기판과, 외부 단자와, 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션(castellation)을 갖는 제2 기판을 갖고, 상기 제1 기판의 패드 전극과 상기 제2 기판의 상기 외부 단자가 형성된 면과 반대측의 면이 접착층에 의해 접착되고, 상기 제1 기판의 사이즈가 제2 기판의 사이즈보다 크고, 상기 제1 기판의 패드 전극의 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 부분과 상기 캐스터레이션이, 도금층에 의해 접속되어 있다.

제1 기판, 범프, 제2 기판, 외부 단자, 캐스터레이션(castellation), 패드, 접착층

Description

탄성 표면파 장치{SURFACE ACOUSTIC WAVE DEVICE}

본 발명은, 탄성 표면파 장치 및, 그 제조 방법에 관한 것이다．

탄성 표면파 장치는, 압전 소자의 표면에 빗형 전극이 형성된 탄성 표면파 소자를 갖고, 빗형 전극간을 탄성 표면파가 전파됨으로써 공진 회로 혹은 필터로서 전기적 특성을 얻고 있다.

따라서, 탄성 표면파 소자를 탄성 표면파 장치 내부에 봉입하는 경우, 적어도 압전 소자의 빗형 전극이 형성된 면 상에는 공간이 필요하다. 또한, 빗형 전극 상에 먼지나 수분 등이 부착될 경우, 탄성 표면파의 전파 특성이 변화되기 때문에, 빗형 전극이 형성된 면 상의 공간은 기밀 밀봉되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 요구를 만족하는 하나의 종래 방법으로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되는 바와 같은, 패키지와 압전 소자와의 접속에 범프로 접속하고, 적층부를 벽으로 하여, 또한 리드를 납땜하는 구성이 있다.

도 1은, 이러한 종래의 탄성 표면파 장치의 단면 구조를 더욱 설명하는 도면이다.

배선 패턴(10)을 갖는 패키지 기판(1)과, 빗형 전극(30) 및 패드(31)를 갖는 압전 소자(3)를 갖고, 압전 소자(3)의 패드(31)와 패키지 기판(1)의 배선 패턴(10)을 범프(2)를 통해 접속하고 있다.

범프(2)의 높이에 의해, 빗형 전극(30)에 대한 중공 공간을 확보하고 있다． 또한, 패키지 기판(1)의 외부 접속 단자(11)와는, 캐스터레이션(12)에 의해 전기적인 접속이 형성되어 있다.

또한, 압전 소자(3)를 둘러싸도록 패키지 기판(1)의 주변에 패키지 적층부(4)가 형성되고, 패키지 적층부(4)의 상부에 압전 소자(3)를 덮는 덮개(리드)(5)가, 땜납(13)에 의해 고정되어 있다.

<종래기술의 문헌 정보>

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평6-204293호 공보

상기 도 1에 도시한 종래 구성을 고찰하면, 패키지(1), 패키지 적층부(4), 리드(5)가 필요하게 되고, 따라서 탄성 표면파 장치의 소형화라는 관점에서 불리하다. 또한, 고온으로 가열하여 압전 소자를 접속하면 압전 소자(3)와 패키지(1)의 선팽창 계수차에 의해 열응력이 생겨 접속 불량을 일으킨다는 과제를 갖고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 압전 소자와 외부 접속용 단자를 갖는 기판을 용이하게 신뢰성 좋게 접속할 수 있는 탄성 표면파 장치의 제조 방법 및, 이를 이용한 소형화 가능의 탄성 표면파 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 문제를 해결하는 본 발명의 제1 측면은, 탄성 표면파 장치로서, 일면측에 빗형 전극과 패드 전극을 갖는 제1 기판과, 외부 단자와, 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션을 갖는 제2 기판을 갖고, 상기 제1 기판의 패드 전극과 상기 제2 기판의 상기 외부 단자가 형성된 면과 반대측의 면이 접착층에 의해 접착되고, 상기 제1 기판의 사이즈가 제2 기판의 사이즈보다 크고, 상기 제1 기판의 패드 전극의 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 부분과 상기 캐스터레이션이, 도금층에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기의 제1 측면에서, 또한 상기 도금층은, 상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 재치(載置) 후에 전해 도금법에 의해 성장되고, 상기 제1 기판의 패드 전극의 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 부분과 상기 캐스터레이션을 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 제1 측면에서, 또한 상기 접착층은, 노광과 현상법에 의해 형성되는 감광성 재료인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 있어서, 상기 접착층은, 또한 상기 제2 기판을 열경화법에 의해 접합하는 열경화 재료인 것을 특징으로 한다.

상기의 문제를 해결하는 본 발명의 제2 측면은, 탄성 표면파 장치의 제조 방법으로서, 일면측에 빗형 전극과 패드 전극을 형성된 제1 기판에, 상기 패드 전극에 대응하는 위치에 접착층을 형성하고, 상기 제1 기판의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖고, 외부 단자와 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션을 포함한 제2 기판을 재치하고, 상기 제2 기판을 일정 가열 온도에서 상기 제1 기판에 꽉 누르고, 상기 접착층에 의해, 상기 제1 기판과, 상기 제2 기판을 접착하고, 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 상기 제1 기판의 패드 전극과, 상기 제2 기판의 캐스터레이션이 도금층에 의해 접속되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 문제를 해결하는 본 발명의 제3 측면은, 탄성 표면파 장치의 제조 방법으로서, 소정 크기의 하나의 압전 기판에 형성되는 복수의 탄성 표면파 소자의 영역의 각각에 대응하여 빗형 전극과 패드 전극을 형성하고, 상기 패드 전극에 대응하는 위치에 접착층을 형성하고, 하나의 탄성 표면파 소자의 영역의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖고, 외부 단자와 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션을 포함한 제2 기판을 상기 복수의 탄성 표면파 소자의 영역의 각각에 재치하고, 상기 제2 기판을 일정 가열 온도에서 상기 제1 기판에 꽉 누르고, 상기 접착층에 의해, 상기 제1 기판과, 상기 제2 기판을 접착하고, 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 상기 제1 기판의 패드 전극과, 상기 제2 기판의 캐스터레이션이 도금층에 의해 접속되고, 이어서 상기 복수의 탄성 표면파 소자의 영역을 다이싱에 의해 절단 분리하여, 개별의 탄성 표면파 장치를 얻는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 의해 설명되는 바와 같이, 본 발명은 압전 소자의 전극 패드 상에 형성하는 범프가 불필요하고, 제2 기판이 리드와 패키지의 기능을 갖는, 전극 구조로 함으로써 저배(低背)이면서 소형으로 접합 신뢰성이 높은 탄성 표면파 장치를 실현할 수 있다.

이하에 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태예를 설명한다.

본 발명에 따른 탄성 표면파 장치의 실시예 구조를 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다.

도 2는, 탄성 표면파 장치의 실시예 구조의 외관도이고, 도 3은 도2의 A-A선에 따른 단면도이다.

도2에 도시한 개별의 탄성 표면파 장치는, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 형상으로 복수개의 탄성 표면파 장치가 형성되어 있다. 이 웨이퍼 형상의 복수개의 탄성 표면파 장치로부터, 다이싱에 의해 잘라내어 개별화된 것이다.

도 5는, 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치의 제조를 설명하는 공정도이다．

도 2 및 도 3에 도시한 구조의 특징을 도 5의 공정도를 참조하면서 설명한다.

도 5에 있어서, 우선 150 ∼ 200 ㎛의 압전 기판으로 이루어지는 웨이퍼(100)를 준비한다. 이 웨이퍼 상의 전체면에 100 ∼ 200 ㎚의 두께의 Al의 전극막(101)을 형성한다(처리 공정 P1).

Al의 전극막(101) 상에 포토레지스트를 도포하고(처리 공정 P2), 포토리소그래피에 의해 탄성 표면파 소자의 전극을 패터닝하고(처리 공정 P3), 마크된 영역을 남기고 에칭한다(처리 공정 P4). 이어서, 레지스트를 제거한다(처리 공정 P5).

또한, 접착층(24)으로 하기 위해, 미세하면서 두께를 확보하기 위해 감광성이며 열경화성을 갖는 접착제를 도포하여 5 ∼ 30 ㎛의 영구 레지스트층(102)을 형 성한다(처리 공정 P6).

이어서, 이 영구 레지스트층(102)을, 포토리소그래피에 의해 패터닝하고, 에칭에 의해 접착층(24)의 영역을 남기고 제거한다(처리 공정 P7).

이와 같이 형성된 제1 기판(1) 상에, 제2 기판을 탑재한다.

여기서, 제2 기판(20)은, 한 면에 외부 단자(21)가 형성되고, 또한 측면에 외부 단자(21)와 접속하는 캐스터레이션(castellation)(12)을 갖고 있다. 이와 같은 제2 기판(20)을, 150 ℃의 일정 온도를 부여하는 본딩 툴(200)에 의해 제1 기판(1)측을 꽉 누르고, 접착제(24)에 의해 제1 기판(1)의 패드(22)와 제2 기판(20)측의 캐스터레이션(12)을 열압착하여 접속한다(처리 공정 P8).

이어서, 제1 기판(1)측으로부터의 패드(22)가, 캐스터레이션(12)에 가까운 위치까지 뻗어 있는 부분에, 30 ㎛ 정도의 Ni와 Au 합금의 전해 도금 배선층(23)을 형성한다(처리 공정 P9). 패드(22)와 전해 도금 배선층(23)에 통전함으로써 금속이 석출되어 성장한다. 이 때문에, 성장한 도금이 제2 기판(20)의 캐스터레이션(12)에 도달하여, 제1 기판(1)의 패드(22)와 제2 기판(20)이 전기적으로 접속된다.

이어서, 다이싱에 의해 제1 기판(1)이 개별의 탄성 표면파 장치 단위로 분리된다. 이때, 제1 기판은 제2 기판(20)보다 약간 커진다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 저배이면서 소형으로 접합 신뢰성이 높은 탄성 표면파 장치를 실현할 수 있는 것을 용이하게 이해할 수 있다.

도 1은, 종래의 탄성 표면파 장치의 단면 구조를 설명하는 도면.

도 2는, 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치의 실시예 구조의 외관도.

도 3은, 도 2의 A-A선에 따른 단면도.

도 4는, 웨이퍼 형상으로 복수개의 탄성 표면파 장치가 형성되는 것을 설명하는 도면.

도 5는, 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치의 제조를 설명하는 공정도．

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1 기판

2 : 범프

5 : 리드(덮개)

20 : 제2 기판

11, 21 : 외부 단자

12 : 캐스터레이션

22, 31 : 패드

23 : 전해 도금 배선층

24 : 접착층

30 : 빗형 전극

Claims

일면측에 빗형 전극과 패드 전극을 갖는 제1 기판과,

외부 단자와, 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션(castellation)을 갖는 제2 기판을 갖고,

상기 제1 기판의 패드 전극과 상기 제2 기판의 상기 외부 단자가 형성된 면과 반대측의 면이 접착층에 의해 접착되고,

상기 제1 기판의 사이즈가 상기 제2 기판의 사이즈보다 크고, 상기 제1 기판의 패드 전극의 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 부분과 상기 캐스터레이션이, 도금층에 의해 접속되어 있는

것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
제1항에 있어서,

상기 도금층은, 상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 재치(載置) 후에 전해 도금법에 의해 성장되고, 상기 제1 기판의 패드 전극의 상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 부분과 상기 캐스터레이션을 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
제1항에 있어서,

상기 접착층은, 노광과 현상법에 의해 형성되는 감광성 재료인 것을 특징으 로 하는 탄성 표면파 장치.
제3항에 있어서,

상기 접착층은, 또한 상기 제2 기판을 열경화법에 의해 접합하는 열경화 재료인 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
일면측에 빗형 전극과 패드 전극이 형성된 제1 기판에, 상기 패드 전극에 대응하는 위치에 접착층을 형성하고,

상기 제1 기판의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖고, 외부 단자와 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션을 포함한 제2 기판을 재치하고,

상기 제2 기판을 일정 가열 온도에서 상기 제1 기판에 꽉 누르고, 상기 접착층에 의해, 상기 제1 기판과, 상기 제2 기판을 접착하고,

상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 상기 제1 기판의 패드 전극과, 상기 제2 기판의 캐스터레이션이 도금층에 의해 접속되는

것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치의 제조 방법.
소정 크기의 하나의 압전 기판에 형성되는 복수의 탄성 표면파 소자의 영역의 각각에 대응하여 빗형 전극과 패드 전극을 형성하고,

상기 패드 전극에 대응하는 위치에 접착층을 형성하고,

하나의 탄성 표면파 소자의 영역의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖고, 외부 단 자와 상기 외부 단자와 접속하는 측면에 형성된 캐스터레이션을 포함한 제2 기판을 상기 복수의 탄성 표면파 소자의 영역의 각각에 재치하고,

상기 제2 기판을 일정 가열 온도에서 상기 제1 기판에 꽉 누르고, 상기 접착층에 의해, 상기 제1 기판과, 상기 제2 기판을 접착하고,

상기 제2 기판 밖으로 뻗어 있는 상기 제1 기판의 패드 전극과, 상기 제2 기판의 캐스터레이션이 도금층에 의해 접속되고,

이어서, 상기 복수의 탄성 표면파 소자의 영역을 다이싱에 의해 절단 분리하여, 개별의 탄성 표면파 장치를 얻는

것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치의 제조 방법.