KR20000052591A - 탄성표면파장치 및 탄성표면파 소자용 패키지 - Google Patents

탄성표면파장치 및 탄성표면파 소자용 패키지 Download PDF

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KR20000052591A
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Abstract

본 발명은 탄성표면파장치 및 패키지에 관한 것으로, 특히 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치와 그러한 탄성표면파장치용 패키지에 관한 것으로서, 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자를 지지기재에 FDB방식으로 탑재·실장하고, 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 얻고, 본 발명의 탄성표면파장치에서는 지지기재의 다이 어태치면의 탄성표면파 소자의 흡음재층과 대향하는 영역에 오목부가 설치되어 있고, 이러한 지지기재의 다이 어태치면에 탄성표면파 소자가 페이스다운에 배치되어 탑재되고, 탄성표면파 소자(1)의 흡음재층이 지지기재(2)의 오목부(9)에 접촉하지 않고 끼워넣어져 있으며, 또한 탄성표면파 소자의 본딩 패드와 지지기재의 신호단자가 Au범프를 통해서 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

탄성표면파장치 및 탄성표면파 소자용 패키지{SURFACE ACOUSTIC WAVE DEVICE AND PACKAGE}
본 발명은 탄성표면파장치 및 패키지에 관한 것으로, 특히 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치와, 그러한 탄성표면파장치용 패키지에 관한 것이다.
탄성표면파 소자는 LiTaO3, LiNbO3, 수정과 같은 압전재료로 이루어지는 기판(압전성 기판)상에 설치된 박막 금속으로 이루어지는 빗살형상 전극(IDT:Inter Digital Transducer)에 의해 전기적 신호와 탄성표면파(SAW)의 변환을 실시하고, 신호를 송수신하는 소자이다. 탄성표면파 소자는 소형, 경량, 고신뢰성, 우수한 대역외 감쇠특성 등의 특징을 갖기 때문에, 영상기기나 이동통신기기의 분야에서 주파수 필터, 공진기 등으로서 널리 이용되고 있다.
최근, 이러한 탄성표면파 소자를 이용한 탄성표면파장치에서는 보다 소형화를 도모하기 위해서, 탄성표면파 소자를 페이스 다운 본딩방식(이하, FDB방식으로 나타낸다.)이라 불리우는 접속방식에 의해 지지기재에 탑재·실장하는 것이 실시되고 있다.
도 9에 종래의 FDB방식에서 접속된 탄성표면파장치를 나타낸다. 이 도면에서는 압전성 기판(51)상에 빗살형식 전극(52)과 본딩 패드(53)가 각각 형성된 탄성표면파 소자(54)가 예를 들면, 세라믹제의 상자형상의 지지기재(55)속에 전극형성면을 아래쪽으로 하여(페이스 다운으로) 탑재되어 있다. 지지기재(55)의 탄성표면파 소자(54)와 대향하는 접속면(다이 어태치(die attach)면)에는 도전패턴(56)이 형성되어 있다. 이 도체 패턴(56)의 신호단자(56a)와 탄성표면파 소자(54)의 본딩패드(53)가 Au, 땝납 등의 도전성의 범프(bump)(57)를 통해서 접합(플립칩 실장)되어 있다. 또, 지지기재(55)의 상단부에는 금속제나 세라믹제 등의 덮개(58)가 씌워 배치되고, 이 덮개(58)와 지지기재(55)가 용접되거나 또는 접착제에 의해 접착되어 밀봉되어 있다. 또한 지지기재(55)의 다이 어태치면의 도체 패턴(56)상에는 신호단자(56a)의 도전성을 확보하기 위해서 1∼10㎛의 두께의 Au 등의 도금층(도시를 생략)이 형성되어 있다. 또, 지지기재(55)의 외부둘레면에는 외부 접속단자(도시를 생략)가 배설되어 있고, 이 외부접속단자와 상기한 신호단자(56a)가 비아 홀 등의 도전로(도시를 생략)를 통해서 도통되고 있다.
여기에서 탄성표면파 소자는 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 경우가 있다. 즉, IDT 등으로부터의 누설파의 영향을 방지하기 위해서 압전성 기판의 전극형성면에 탄성표면파의 흡수재인 실리콘계나 에폭시계의 수지재료의 층이 설치된다.
본 발명은 탄성표면파를 흡수하는 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자를 FDB방식으로 본딩하는 경우의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이다.
즉, 본 발명은 이하를 목적으로 한다.
(1)탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자를 FDB방식으로 지지기재에 탑재할 때에 탄성표면파 소자와 지지기재의 접속 개소에 접속 불량이 생기는 것을 저감한다.
(2)소형인 동시에 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 제공한다.
(3)소형인 동시에 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치의 작성에 적합한 탄성표면파 소자용 패키지를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 단면도,
도 2a, 도 2b는 각각 본 발명의 제 1 실시형태에 이용하는 탄성표면파 소자를 나타내는 평면도 및 단면도,
도 3a, 도 3b는 본 발명의 제 1 실시형태에 이용하는 지지기재를 나타내는 평면도 및 단면도,
도 4a, 도 4b는 본 발명의 제 2 실시형태에 이용하는 지지기재를 도체층을 제외한 상태에서 나타내는 평면도 및 단면도,
도 5a, 도 5b, 도 5c는 각각 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예 1∼3에 이용하는 지지기재를 나타내는 단면도,
도 6a, 도 6b는 각각 본 발명의 제 3 실시형태에 이용하는 지지기재를 나타내는 평면도 및 단면도,
도 7a, 도 7b, 도 7c는 각각 본 발명의 제 4 실시형태에 이용하는 지지기재를 나타내는 평면도 및 다른 2개의 단면을 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 단면도, 및
도 9는 종래의 탄성표면파장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 탄성표면파 소자 2:지지기재
3: 압전성 기판 4: 빗살형상 전극
5: 본딩 패드 6: 실드 전극
7: 흡음재층 8: 도체층
8a: 신호단자 9: 오목부
10: 범프 11: 덮개
12: 비형성부 13: 돌출부
21, 21a, 21b, 21c, 22a, 22c: 상층기재
22, 22b, 23a, 23b, 23c: 하층기재
31, 31a, 31b, 31c, 32a, 32c: 관통구멍
본 발명의 제 1 발명에 관한 탄성표면파장치는 압전성 기판, 상기 압전성 기판상에 형성된 빗살형상 전극 및 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자와, 상기 탄성표면파 소자를 페이스 다운으로 탑재하는 지지기재로서, 상기 탄성표면파 소자와 대향하는 면에 형성되고, 동시에 범프를 통해서 상기 탄성표면파 소자와 접속된 도체층을 갖는 지지기재를 구비하고, 여기에서 상기 지지기재는 흡수재층과 대향하는 영역에 오목부를 갖는다.
제 2 발명에 관한 탄성표면파장치는 압전성 기판, 상기 압전성 기판상에 형성된 빗살형상 전극 및 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자와, 상기 탄성표면파 소자를 페이스 다운으로 탑재하는 지지기재로서, 상기 탄성표면파 소자와 대향하는 면에 형성되고, 동시에 범프를 통해서 상기 탄성표면파 소자와 접속된 도체층을 갖는 지지기재를 구비하고, 여기에서 상기 지지기재 상의 상기 범프와 접속하는 접속영역이 상기 흡수재층과 대향하는 대향영역에 비해 두께방향으로 돌출한 돌출부상에 형성되어 있다.
제 3 발명에 관한 탄성표면파장치는 압전성 기판, 상기 압전성 기판상에 형성된 빗살형상 전극 및 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자와, 상기 탄성표면파 소자를 페이스 다운으로 탑재하는 지지기재로서, 상기 탄성표면파 소자와 대향하는 면에 형성되고 동시에 범프를 통해서 상기 탄성표면파 소자와 접속된 도체층을 갖는 지지기재를 구비하고, 여기에서 상기 흡수재층의 두께가 상기 빗살형상 전극이 형성된 상기 탄성표면파 소자의 1면과 상기 도체층과의 간격보다 작다.
본 발명의 제 4 발명에 관한 탄성표면파를 흡수하는 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자에 이용하는 패키지는, 탄성표면파 소자가 탑재되는 1면을 갖는 지지기재, 상기 면상에 형성된 도체층 및 상기 면상의 상기 흡수재층에 대향하는 영역에 형성된 오목부를 구비한다.
제 5 발명에 관한 탄성표면파 소자용 패키지는, 상기 탄성표면파 소자가 탑재되는 1면을 갖는 지지기재, 상기 면상의 상기 탄성표면파 소자가 접속되는 영역에 설치되고, 동시에 해당 지지기재의 두께방향으로 돌출한 돌출부와 상기 돌출부상에 형성된 도체층을 구비한다.
본 발명의 제 1 발명에 관한 탄성표면파 장치 및 제 4 발명에 관한 패키지에 있어서는 지지기재의 도체층 형성면의 탄성표면파 소자의 탄성표면파의 흡수재층(이하, 흡음재층으로 나타낸다.)과 대향하는 영역에 오목부가 설치되어 있다. 이 때문에 흡음재층이 지지기재의 도체층 형성면에 접촉하지 않은 상태에서 탄성표면파 소자를 탑재·실장할 수 있다. 따라서, 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자를 범프 크기를 증대시키지 않고, 지지기재에 FDB방식으로 탑재·실장할 수 있어, 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 얻을 수 있다.
또, 탄성표면파 소자의 흡음재층을 지지기재의 오목부에 비접촉적으로 끼워넣은 구조로 하는 것도 가능하다. 또한 이러한 구조에서는 탄성표면파 소자의 흡음재층이 끼워넣어진 오목부에 절연성 수지를 충전하고, 이 수지충전층과 흡음재층을 접합할 수 있어, 이렇게 하여 탄성표면파 소자와 지지소재와의 기계적 접합을 보다 견고하게 할 수 있다.
제 2 발명에 관한 탄성표면파장치 및 제 5에 관한 발명의 패키지에 있어서는 지지기재의 도체층 형성면의 범프접속영역이 탄성표면파 소자의 흡음층과 대향하는 영역에 비해 지지기재의 두께방향으로 돌출하여 형성되어 있다. 이 때문에 흡음재층이 지지기재의 도체층 형성면에 접촉하지 않은 상태에서 탄성표면파 소자를 탑재·실장할 수 있다. 따라서, 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자를 범프 크기를 증대시키지 않고, FDB방식으로 탑재·실장할 수 있어, 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 얻을 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 탄성표면파장치 및 탄성표면파장치용 패키지에 있어서, 지지기재의 도체층 형성면에 설치된 오목부의 깊이, 또는 돌출부의 단차의 높이는 탄성표면파 소자의 흡음재층의 두께와 범프의 높이와의 차분 이상이라면 충분히 효과를 올릴 수 있다.
구체적으로는 지지기재의 도체층 형성면의 표면 거칠기나 범프의 높이의 불균일 등의 점을 고려하여, 2㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 오목부의 깊이 또는 돌출부의 단차의 높이의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명이 탄성표면파장치의 소형화를 목적으로 하고 있는 것을 고려하여 500㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 동일 또는 다른 재료로 이루어지는 복수장의 기재를 두께방향으로 적층하여, 지지기재를 구성할 수 있다. 그리고, 이러한 적층구조를 갖는 지지기재에서는 하층의 지지기재 위에 소정 형상의 상층기재를 적층하여 오목부 또는 돌출부를 용이하게 형성할 수 있다.
제 3 발명에 관한 탄성표면파장치에 있어서는 탄성표면파 소자의 흡음재층의 두께(t)가 압전성 기판의 전극형성면과 지지기재의 도체층면과의 사이의 간격부의 크기(t0)보다 작게(t<t0)되어 있기 때문에 흡음재층이 지지기재의 도체층면에 접촉하지 않는 상태에서 탄성표면파 소자를 탑재·실장할 수 있다. 따라서, 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자를 지지기재에 FDB방식으로 탑재·실장할 수 있고, 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파 장치를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 단면도이다. 이 도면에 나타난 바와 같이 탄성표면파 소자(1)가 패키지의 주요부를 이루는 장방형 상자형의 지지기재(2)의 다이 어태치면(탄성표면파 소자(1)와 대향, 접속된 면) 상에 배치, 탑재되어 있다.
탄성표면파 소자(1)는 빗살형상 전극(4)과 본딩 패드(5), 실드 전극(6) 및 탄성표면파를 감쇠시키기 위한 흡음재층(7)을 갖는다. 지지기재(2)에는 도체층(8) 및 오목부(9)가 형성되어 있다. 본딩 패드(5)는 Au 등의 범프(10)를 통해서 지지기재(2)상의 도체층(8) 특히, 후에 도 3에 도시한 신호단자(8a)와 접합되어 있다. 탄성표면파 소자(1)는 지지기재(2)에 대하여 페이스 다운으로(빗살형상 전극(4)이 형성된 면을 아래쪽으로 하여)탑재되어 있다. 즉, 탄성표면파 소자(1)는 빗살형상 전극(4)이 형성된 면이 지지기재(2)의 다이 어태치면과 대향하고 있다.
탄성표면파 소자(1)의 흡음재층(7)은 지지기재(2)의 다이 어태치면에 형성된 오목부(9)의 내부에 접촉하지 않고 끼워넣어져 있다.
또한, 탄성표면파 소자(1)가 그립칩 실장된 지지기재(2)의 상단 가장자리부에는 지지기재(2)와 동일한 장방형의 평면형상을 갖는 덮개(11)가 씌워지고, 양자는 접착제 등에 의해 접합되어 있다. 그 결과, 지지기재(2)와 덮개(11)로 형성된 용기는 밀봉되고, 기밀이 유지된다.
또한 지지기재(2)의 외부둘레면에는 외부 접속패드가 배치 설치되고, 외부 접속패드와 지지기재(2)의 신호단자(8a)와는 비아 홀 등을 통해서 도통되어 있지만, 이 접속구조에 대해서는 도시를 생략한다.
도 2a, 도 2b는 제 1 실시형태에서 탄성표면파 소자(1)를 상세하게 나타낸 도면이다. 이들 도면은 각각, 탄성표면파 소자(1)를 전극형성면에서 보았을 때 평면도, 도 2a의 A-A'에 따라서 절단하였을 때의 단면도를 나타낸다.
이들 도면에 도시한 바와 같이 탄성표면파 소자(1)는 압전성 기판(3), 압전성 기판(3) 상에 Al 등의 도체에 의해 패턴 형성된 한쌍의 빗살형상 전극(4), 본딩패드(5) 및 실드전극(6)으로 구성된다. 또, 압전성 기판(3) 상에서 빗살형상 전극(4)과 기판단면과의 사이의 영역에는 실리콘계나 에폭시계의 수지재료로 이루어지는 흡음재층(7)이 설치되어 있다.
한쌍의 빗살형상 전극(4)의 한쪽은 탄성표면파의 송신기, 다른쪽이 수신기의 역할을 이루고, 일체로 되어 예를 들면 필터로서 기능한다. 실드전극(6)은 한쌍의 빗살형상 전극(4)사이의 전자(電磁)결합을 저감하여 탄성표면파 소자(1)의 특성을 향상하기 위해서 이용된다. 또, 흡음재층(7)은 탄성표면파의 압전성 기판(3)의 단부에서의 반사를 방지하기 위해서 이용된다. 즉, 흡음재층(7)은 빗살형상 전극(4)으로부터 압전성 기판(3)의 단부로 향하는 탄성표면파를 감쇠하고, 탄성표면파가 압전성 기판(3)의 단부에서 반사되어 빗살형상 전극(4)으로 되돌아가는 일이 없도록 기능한다.
도 3a, 도 3b는 제 1 실시형태에서 지지기재(2)를 보다 상세히 나타낸 도면이다. 이들 도면은 각각, 지지기재(2)를 탄성표면파 소자(1)와 대향하는 접속면(다이 어태치면)에서 보았을 때의 평면을 나타내는 평면도, 지지기재(2)를 도 3a에서 B-B'를 따라서 절단하였을 때의 단면을 나타내는 단면도이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이 지지기재(2)의 다이 어태치면에는 신호단자(8a)의 패턴을 포함하는 도체층(도체패턴)(8)이 형성되고, 또 신호단자(8a)의 바깥측의 주변영역에 소정 크기 및 깊이를 갖는 오목부(9)가 설치되어 있다. 신호단자(8a)에는 범프(10)가 접속된다.
이렇게 구성되는 제 1 실시형태의 탄성표면파장치에서는 지지기재(2)의 다이 어태치면상에서 탄성표면파 소자(1)의 흡음재층(7)에 대향하는 주변영역에 오목부(9)가 설치되어 있다. 그 결과, 탄성표면파 소자(1)를 범프(10)를 이용하여 지지기재(2)의 다이 어태치면상에 실장할 때에 흡음재층(7)이 지지기재(2)의 다이 어태치면에 접촉하는 일이 없다. 이 때문에 흡음재층(7)이 탄성표면파 소자(1)의 실장의 장해가 되지 않고, 탄성표면파 소자(1)와 지지기재(2)와의 접속 개소의 전기적인 접속불량이 저감된다.
또한 본 실시형태에서는 흡음재층(7)을 갖는 탄성표면파 소자(1)를 범프(10)의 크기를 크게 하지 않고, FDB(페이스 다운 본딩)방식에 의해 지지기재(2)에 탑재·실장할 수 있다. 이 때문에 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파 장치를 용이하게 얻을 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서 탄성표면파 소자(1)의 흡음재층(7)이 끼워넣어진 지지기재(2)의 오목부(9)의 내부에 또한 수지를 충전할 수 있다. 이렇게 수지충전층과 흡수재층(7)을 접합함으로써 탄성표면파 소자(1)와 지지기재(2)와의 기계적 접합을 보다 견고하게 할 수 있다.
즉, 탄성표면파 소자(1)를 실장할 때에 수지가 액상이라면, 수지가 탄성표면파 소자(1)의 실장의 장해가 되는 가능성은 거의 무시할 수 있다. 탄성표면파 소자(1)를 지지기재(2)에 실장한 후에 액상의 수지를 가열 또는 방치하는 등으로 고화하면 좋다.
여기에서 수지는 절연성인 것이 바람직하다. 수지가 도전성이라면 전기적 노이즈, 부유용량발생의 원인이 될 가능성이 있다.
(제 2 실시형태)
다음에 본 발명의 제 2 실시형태을 나타낸다. 도 4a, 도 4b는 본 발명의 제 2 실시형태에 이용하는 지지기재(2)에 도체층(8)이 형성되어 있지 않은 상태를 나타낸 도면이다. 이들 도면은 각각 다이 어태치면에서 본 평면을 나타내는 평면도, C-C'를 따라서 절단하였을 때의 단면을 나타내는 단면도이다. 또한 본 실시형태에 있어서 지지기재(2)에 도체층(8)을 형성한 상태는 도 3a와 동일한 상태가 된다.
지지기재(2)의 바닥부는 상층기재(21), 하층기재(22)를 적층한 적층구조를 이루고 있다. 하층기재(22)상에 장방형의 관통구멍(31)이 형성된 상층기재(21)가 적층된다. 그 결과, 지지기재(2)의 오목부(9)가 관통구멍(31) 및 하층기재(22)의 상면에서 구성된다. 즉, 관통구멍(31)을 형성한 상층기재(21)와 관통구멍이 없는 하층기재(22)를 적층하여 용이하게 지지기재(2)의 오목부(9)를 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는 오목부(9)의 깊이는 상층기재(21)의 두께로 결정한다. 따라서, 본 실시형태는 지지기재(2)가 세라믹 등의 가공이 곤란한 재료인 경우라도 고정밀하게 오목부(9)를 형성할 수 있다.
관통구멍(31)의 형성은 예를 들면 상층기재(21)를 절삭 가공하여 형성할 수 있다. 또, 상층기재(21)가 세라믹 재료인 때에는 세라믹을 소성하여 경화시키기 전에 펀치가공을 실시하여 오목부(9)를 형성할 수도 있다.
다음에 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예를 나타낸다. 도 5a, 도 5b, 도 5c는 도 4b와 대응하여 지지기재(2)의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5a는 제 2 실시형태의 제 1 변형예를 나타낸다. 여기에서는 지지기재(2)의 바닥부는 상층기재(21a, 22a)가 하층기재(23a) 상에 적층된 3층구조를 이룬다. 그리고, 상층기재(21a, 22a)에는 각각 동일 형상의 관통구멍(31a, 32a)이 형성되어 있다. 이 결과, 오목부(9)의 깊이는 관통구멍(31a, 32a)의 깊이를 더한 값이 된다.
또, 도 5b는 제 2 실시형태의 제 2 변형예를 나타낸다. 여기에서는 지지기재(2)의 바닥부는 상층기재(21b)가 하층기재(22b, 23b)상에 적층된 3층구조를 이룬다. 그리고, 상층기재(21b)에만 관통구멍(31b)이 형성되어 있다. 그 결과, 오목부(9)의 깊이는 상층기재(21b)에서 오목부(9)의 바닥면으로부터 지지기재(2)의 하면까지의 두께는 하층기재(22b, 23b)의 두께의 합으로 정한다.
또한, 도 5c는 제 2 실시형태의 제 3 변형예를 나타낸다. 여기에서는 지지기재(2)의 바닥부는 상층기재(21c, 22c)가 하층기재(23c)상에 적층된 3층구조를 이룬다. 그리고, 상층기재(21c)에 형성된 관통구멍(31c)은 상층기재(22c)에 형성된 관통구멍(32c)보다도 크기가 크다. 그 결과, 오목부(9)의 형상은 그 상부와 하부에서 2단계의 계단형상으로 변화하고 있다. 또한 오목부(9)의 깊이는 관통구멍(31c, 32c)의 깊이를 더한 값이 된다.
이상에 나타내 바와 같이 제 2 실시형태에서는 관통구멍이 형성된 상층기재를 하층기재 상에 적층하여, 오목부(9)가 용이하게 형성된다. 그리고, 적층하는 장수나 관통구멍의 형상, 조합방법을 변화하여 다양한 형상, 크기의 관통구멍을 형성할 수 있다.
이상의 도 4, 도 5에서는 알기 쉽게 하기 위해서, 동일 두께의 기재를 적층하고 있다. 이에 대하여 다른 두께의 기재를 이용하여 오목부(9)의 크기를 보다 정밀하게 제어할 수도 있다.
(제 3 실시형태)
다음에 본 발명의 제 3 실시형태를 나타낸다. 도 6a, 도 6b는 본 발명의 제 2 실시형태에 이용하는 지지기재(2)를 나타내고 있다. 여기에서 도 6a는 지지기재(2)를 다이 어태치면에서 본 평면을 나타내는 평면도이고, 도 6b는 지지기재(2)를 도 6a에서 D-D'에서 절단한 단면을 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이 지지기재(2)의 다이 어태치면상, 흡음재층(7)과 대향하는 영역에 도체층(8)의 비형성부(12)를 설치하고 있다. 여기에서 도체층(8)은 신호단자(8a) 또는 실장의 표지 등으로 하기 때문에 도금처리 등에 의해 형성된다.
이 도체층의 비형성부(12)는 지지기재(2)의 다이 어태치면에 있어서 도체층(8)의 두께에 상당하는 단차를 갖고, 오목부로서 기능한다. 그 결과, 탄성표면파 소자(1)의 흡음재층(7)의 두께에 의해서는 흡음재층의 지지기재(2)와의 접촉을 방지한다는 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다.
(제 4 실시형태)
다음에 본 발명의 제 4 실시형태에 대해서 설명한다.
도 7a∼도 7c는 본 발명의 제 3 실시예에 이용하는 지지기재(2)를 나타낸다. 여기에서 도 7a, 도 7b, 도 7c는 각각 지지기재(2)를 다이 어태치면에서 본 평면을 나타내는 평면도, 도 7a에서 E-E'에서 절단한 상태를 나타내는 단면도, 도 7a에서 F-F'에서 절단한 상태를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 나타낸 바와 같이 이 실시형태에서는 지지기재(2)의 다이 어태치면의 범프 접속영역만이 지지기재(2)의 두께방향으로 돌출하여 형성되어 있다. 그리고, 이 돌출부(13) 위에 신호단자(8a)를 포함하는 도체층(도체패턴(8))이 형성되어 있다.
여기에서 돌출부(13)는 지지기재(2)를 복수장의 기재가 두께방향으로 적층된 적층구조로서 형성할 수 있다. 즉, 하층의 기재상에 소정 형상의 작은 조각부를 상층의 기재를 적층하여 형성할 수 있다.
이러한 돌출부(13)를 갖는 지지기재(2)의 다이 어태치면에 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자(1)가 페이스 다운으로 배치되어 탑재된다. 탄성표면파 소자의 본딩 패드와, 지지기재(2)의 돌출부(13)에 형성된 신호단자(8a)가 Au 등의 범프를 통해서 접합된다. 또한, 이러한 실장부분은 제 1 실시형태와 동일하게 구성되어 있기 때문에 도시를 생략한다.
이렇게 구성된 제 4 실시형태의 탄성표면파장치에서는 지지기재(2)의 다이 어태치면의 범프(10)와 접속되는 접속영역만이 지지기재(2)의 두께방향으로 돌출하여 형성된다. 이 돌출부(13)에 신호단자(8a)가 형성되어 있다. 그리고, 지지기재(2)의 다이 어태치면상의 접속영역 이외의 영역과 탄성표면파 소자의 전압성 기판과의 사이에 충분한 크기의 간격이 확보되어 있다. 이 결과, 흡음재층이 지지기재(2)의 다이 어태치면에 접촉하지 않는 상태에서 탄성표면파 소자가 탑재·실장된다.
본 실시형태에 있어서 범프(10)를 이용하여 탄성표면파 소자(1)를 지지기재(2)의 다이 어태치면상에 실장할 때에 흡음재층(7)이 지지기재(2)의 다이 어태치면에 접촉하는 일이 없다. 이 때문에 흡음재층(7)이 탄성표면파 소자(1)의 실장의 장해가 되지 않고, 탄성표면파 소자와 지지기재의 접속 개소에 접속 불량이 생기는 일이 저감된다.
또한, 본 실시형태에서는 흡음재층(7)을 갖는 탄성표면파 소자를 범프(10)의 크기를 증대시키지 않고, FDB방식에 의해 지지기재(2)에 탑재·실장할 수 있다. 이 때문에 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 얻을 수 있다.
(제 5 실시형태)
또한, 본 발명의 제 5 실시형태에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제 5 실시형태를 나타내는 단면도이다.
본 도면에 도시한 바와 같이 탄성표면파 소자(1)의 흡음재층(7)의 두께(t)가 후술하는 접속용 범프의 높이보다 작게(얇게) 형성되어 있다. 이러한 흡음재층(7)을 갖는 탄성표면파 소자(1)가 페이스 다운으로 배치되고, 지지기재(2)의 도체층(8) 형성면에 탑재되어 있다. 또, 탄성표면파 소자(1)의 본딩패드(5)와 지지기재(2)의 신호단자(8a)가 Au 등의 범프(10)를 통해서 접합되어 있다.
흡음재층(7)의 두께(t)가 범프(10)의 높이보다 작고, 따라서 압전성 기판(3)의 전극형성면과 지지기재(2)의 도체층(8)면과의 간격부의 크기(t0)보다 작게(t<t0) 형성되어 있다. 즉, 실장상태에서 흡음재층(7)이 지지기재(2)의 도체층(8)에 접촉하지 않고 유지되어 있다.
또한, 이렇게 하여 탄성표면파 소자(1)가 그립칩 실장된 지지기재(2)의 상단 가장자리부에는 지지기재(2)와 동일한 장방형상의 평면형상을 갖는 덮개(11)가 씌워지고, 양자는 접착제 등에 의해 접합되어 있다. 그 결과, 지지기재(2)와 덮개(11)로 형성된 용기는 밀봉되고, 기밀이 유지되고 있다.
이렇게 구성되는 제 5 실시예의 탄성표면파장치에서는 흡음재층(7)의 두께(t)가 압전성 기판(3)의 전극형성면과 지지기재(2)의 다이 어태치면과의 간격부의 크기(t0)보다 작게 되어 있기 때문에, 흡음재층(7)이 지지기재(2)에 접촉하지 않고, 흡음재층(7)과 지지기재(2)의 다이 어태치면과의 사이에 적당한 간격이 유지되어 있다.
흡음재층(7)의 두께(t)를 압전성 기판(3)의 전극형성면과 지지기재(2)의 다이 어태치면과의 간격부의 크기(t0)보다 작게 하는 데에는 이하의 수단이 고려된다.
(1)흡수재층(7)의 두께 이상의 높이를 갖는 범프(10)를 사용한다.
즉, 지지기재(2)의 다이 어태치면에 형성된 신호단자(8a)와 압전성 기판(3) 상에 형성된 본딩 패드(5)는 모두 수 ㎛정도의 두께를 갖고, 탄성표면파 소자(1)의 압전성 기판(3)과 지지기재(2)의 다이 어태치면과의 간격부의 크기(t0)는 그들을 접속하는 범프(10)의 높이로 결정된다.
흡음재층의 두께보다 직경이 큰 범프(10)를 사용하여 흡수재층(7)의 재질, 형상을 통상에서 변화시키는 일없이, 흡수재층(7)이 다이 어태치면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
(2)흡수재층(7)의 두께를 얇게 한다.
통상 사용되는 범프(10)의 크기로 하면, 간격부의 크기는 예를 들면 20∼40㎛이 된다. 이 간격부이 크기보다 얇은 흡수재층(7)을 이용하여도 흡수재층이 다이 어태치면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
단, 단순히 흡수재층(7)의 두께를 얇게 한 것만으로는 경우에 따라 흡수재층(7)이 탄성표면파를 감쇠하는 작용이 충분히 발휘되지 않을 가능성이 있다.
흡수재층을 얇게 하고, 또한 동시에 탄성표면파를 감쇠하는 작용이 저감하지 않는 방책에는 이하가 있다.
a.흡수재층(7)이 차지하는 면적을 증가시킨다.
흡수재층(7)을 얇게 하여도 그에 알맞을 만큼 면적을 증가하면 좋다. 그 결과, 흡수재층(7) 전체의 체적이 그다지 변하지 않는다면, 탄성표면파를 감쇠하는 작용이 저하하는 일은 없다.
b.비중이 큰 재질의 흡수재층(7)을 이용한다.
흡수재층(7)의 두께를 얇게 하고, 그 결과, 흡수재층(7)의 체적이 감소하여도 비중이 큰 재질을 이용하면 좋다. 흡수재층(7)의 질량이 그다지 변하지 않는다면 탄성표면파를 감퇴하는 작용은 거의 저하하는 일은 없다.
c.흡수재층(7)에 비중이 큰 재료를 혼입한다.
구체적으로는 예를 들면 액상의 수지재료 중에 유리비즈나 금속분말과 같이 수지재료보다 비중이 큰 재료를 적정 첨가하여 압전성 기판(3)의 일부에 적하(滴下)한다. 그리고, 액상의 흡수재층(7)을 경화하면 좋다.
상기 (1), (2)에 따라 흡음재층(7)의 두께(t)를 압전성 기판(3)의 전극형성면과 지지기재(2)의 다이 어태치면과의 간격부의 크기(t0)보다 작게 할 수 있다. 여기에서 상기 (1), (2), (a)∼(c)는 적정하게 조합시킬 수 있다.
이 결과, 지지기재(2)의 다이 어태치면에 오목부나 돌출부를 설치할 필요가 없고, 평탄한 다이 어태치면을 갖는 지지기재(2)에 탄성표면파 소자(1)를 탑재·실장할 수 있다. 예를 들면, 통상보다 큰 크기의 범프(10)를 이용하여, 그것에 대응해서 흡수재층(7)의 두께를 설정하고, 또한 흡수재층(7) 속에 비중이 큰 재료를 혼입하는 등이다.
이상과 같이 전극형성면에 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자를 FDB방식에 따라 실장할 수 있어, 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 얻을 수 있다. 본 발명은 본 발명의 기술사상의 범위내에서 확장 변경할 수 있으며, 이러한 확장, 변경은 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
본 발명에 관한 탄성표면파 소자는 도 2의 구조에는 한정되지 않고, 지지기재의 형상도 장방형의 상자형상으로는 한정되지 않는다.
본 발명의 기본적인 사고방식은 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자를 FDB방식에 따라 지지기재에 실장할 때에 흡수재층이 지지기재 표면에 접촉하는 것을 방지하는 데에 있다. 그 결과, 실장 시에 탄성표면파 소자와 지지기재 사이의 전기적 접속의 불량을 초래하는 일이 없도록 하는 데에 있다. 이러한 효과를 나타내는 구성은 모두 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 지지기재에 오목부를 설치하지 않고 통과 구멍을 열어도 좋다. 이 구멍은 필요에 따라서 접착제 등으로 밀봉하면 좋다.
또한 탄성표면파 소자 실장시에 흡음재층을 액상으로 유지하고, 그 후에 고화하여도 좋다. 흡음재층의 재료를 액상으로 압전성 기판상에 적하하고, 그대로 탄성표면파 소자를 지지기재에 실장하면 흡음재가 실장의 장해가 되는 일은 없다.
이상과 같이 전극형성면에 흡음재층을 갖는 탄성표면파 소자를 FDB방식에 따라 실장할 수 있어, 소형으로 양호한 주파수 특성을 갖는 탄성표면파장치를 얻을 수 있다.

Claims (20)

  1. 압전성 기판, 상기 압전성 기판상에 형성된 빗살형상 전극 및 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자와,
    상기 탄성표면파 소자를 페이스 다운으로 탑재하는 지지기재로서, 상기 탄성표면파 소자와 대향하는 면에 형성되고, 동시에 범프를 통해서 상기 탄성표면파 소자와 접속된 도체층을 갖는 지지기재를 구비하고,
    여기에서 상기 지지기재는 흡수재층과 대향하는 영역에 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지기재가 하층기재 상에 소정 형상의 상층기재가 적층된 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상층기재가 상기 오목부에 대응하는 형상의 관통구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상층기재가 복수의 기재를 적층한 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수재층이 상기 지지기재의 오목부에 비접촉적으로 끼어넣어져 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 오목부의 내부에 상기 흡수재층과 접합하는 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성표면파장치가 상기 탄성표면파 소자를 덮고, 동시에 상기 지지기재와 접착된 덮개를 갖음으로써 상기 표면탄성파 소자가 기밀하게 밀봉되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이가 2㎛ 이상 500㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  9. 압전성 기판, 상기 압전성 기판상에 형성된 빗살형상 전극 및 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자와,
    상기 탄성표면파 소자를 페이스 다운으로 탑재하는 지지기재로서, 상기 탄성표면파 소자와 대향하는 면에 형성되고, 동시에 범프를 통해서 상기 탄성표면파 소자와 접속된 도체층을 갖는 지지기재를 구비하고,
    여기에서, 상기 지지기재상의 상기 범프와 접속하는 접속영역이 상기 흡수재층과 대향하는 대향영역에 비해 두께방향으로 돌출한 돌출부상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지기재가 하층기재상에 상기 돌출부와 대응하는 형상의 작은 조작으로 이루어지는 상층기재가 적층된 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 탄성표면파장치가 상기 탄성표면파 소자를 덮고, 동시에 상기 지지기재와 접착된 덮개를 갖음으로써 상기 표면탄성파 소자가 기밀하게 밀봉되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 돌출부의 상기 대향영역으로부터의 단차가 2㎛ 이상 500㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  13. 압전성 기판, 상기 압전성 기판상에 형성된 빗살형상 전극 및 탄성표면파의 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자와,
    상기 탄성표면파 소자를 페이스 다운으로 탑재하는 지지기재로서, 상기 탄성표면파 소자와 대향하는 면에 형성되고, 동시에 범프를 통해서 상기 탄성표면파 소자와 접속된 도체층을 갖는 지지기재를 구비하고,
    여기에서 상기 흡수재층의 두께가 상기 빗살형상 전극이 형성된 상기 탄성표면파 소자의 1면과 상기 도체층과의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지기재의 상단부에 상기 탄성표면파 소자의 위쪽을 덮도록 덮개가 배치되고, 해당 덮개와 상기 지지기재가 접착되어 기밀하게 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치.
  15. 탄성표면파 소자가 탑재되는 1면을 갖는 지지기재,
    상기 면상에 형성된 도체층, 및
    상기 면상의 흡수재층에 대향하는 영역에 형성된 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파를 흡수하는 흡수재층을 갖는 탄성표면파 소자에 이용하는 패키지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 지지기재가 하층기재상에 소정형상의 상층기재가 적층된 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 패키지.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이가 2㎛ 이상 500㎛이하의 범위인 것을 특징으로 하는 패키지.
  18. 탄성표면파 소자가 탑재되는 1면을 갖는 지지기재,
    상기 면상의 상기 탄성표면파 소자가 접속되는 영역에 설치되고 동시에 해당 지지기재의 두께방향으로 돌출한 돌출부, 및
    상기 돌출부상에 형성된 도체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 소자용 패키지.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 지지기재가 하층기재상에 상기 돌출부와 대응하는 형상의 작은 조작으로 이루어지는 상층기재가 적층된 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 소자용 패키지.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 돌출부의 상기 대향영역으로부터의 단차가 2㎛ 이상 500㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 탄성표면파 소자용 패키지.
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