TWI222143B - Packaging method for saw element and SAW device having the resin-sealed SAW element - Google Patents

Description

1222143 玫、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及囷式簡單說明）

C發明所屬之技術領域；J 技術領域 本發明係有關於一種表面聲波元件之封裝方法及使用 5 該表面聲波元件之表面聲波裝置。 【先前技術3 背景技術 表面聲波裝置係具有於壓電基板表面形成梳形電極之 表面聲波元件，且藉由表面聲波於梳形電極間傳送，得到 10 共振電路或作為濾波器之電特性。 因此，將表面聲波元件封入表面聲波裝置内部時，至 少於表面聲波元件之壓電基板形成梳形電極之面上需要空 間。 再者，灰塵或水分等附著於梳形電極上時，表面聲波 15之傳送特性產生變化。因此，形成前述梳形電極之面上之 空間係以氣密密封者為佳。 · 滿足這些要求之一種習知方法係日本專利公開公報特 開2000 — 124767號公報中所揭示之技術（以下稱為習知技 術）。該習知技術中，基板與表面聲波元件（晶片）間之連接 - 2〇係使用凸塊，且為夾住該凸塊於内側與外側領域設置密封 、 壁之結構。 右觀察14些結構，則可發現於梳形電極與凸塊間必須 ， 有形成内側壁之領域，因此，以所謂表面聲波元件小型化 之觀點來看較為不利。 5 玖、發明說明 再者’面向基板面與相對側之表面聲波元件面露出並 ， 缺乏可靠性。為了解決該問題，習知技術之實施形態例中 · 提出藉由前述雙重壁構造將表面聲波元件密封於密封框體 ' 之内底，更將該密封框體於表面聲波元件表面整平狀態下 . 5 封裝於基板之結構。 然而’該結構係藉由密封框體而不得不增加裝置之大 /J、0 有鑑於此，發明人先前提出一種表面聲波裝置之構造（ 鲁 特願2000 — 29880)，係構成為包含有：基板；表面聲波元 1〇件，係具有於壓電基板上形成之梳形電極，並藉由凸塊倒 轉封裝於前述基板，使前述梳形電極面對前述基板者；第 1樹脂層，係於前述表面聲波元件之凸塊周邊形成者；及 第2樹脂層，係覆蓋前述第1樹脂層與至少覆蓋前述表面 聲波元件之側面者。 15 第1、2圖係分別顯示該表面聲波裝置之截面構造與其 製造程序之-例。如第i圖所示，準備於壓電基板上形成 ® 梳形電極Η之表面聲波元件10(以c表示）與經由通孔21 而於雙面上具有電極圖形之基板20(以Β表示），接著，依 照第2圖所示之程序，藉由衰減電極部12將表面聲波元件 2〇 10晶片接合於基板20，使形成梳形電極u之面相對基板 \ 20(處理程序P1)。 其次，藉由撒布器等將衰減電極部12與電極圖形22 及表面聲波元件10之側面塗布第丨樹脂層a所構成之樹脂 材料（處理程序P2)。在此，為了不使其流入衰減電極部 12 6 1222143 玖、發明說明 之内側，第1樹脂層a所構成之樹脂材料係使用黏度高之 液狀樹脂。

接著，以125°C〜150°C乾燥15〜30分鐘（處理程序 P3)。乾燥後，將相對於第1樹脂層a之樹脂材料而流動性 5 更佳之第2樹脂層b之樹脂材料進行下注塑形，密封含有 表面聲波元件10之基板20之單面並使樹脂熱硬化（處理程 序P4)。此時之加熱條件係以如150°C〜175°C進行3〜5分 鐘之加熱。 再者，後固化係以150°C〜175°C加熱60〜180分鐘（ 10 處理程序P5)。 在此，第1圖中係加以省略，於前述處理程序P1中， 將複數表面聲波元件10晶片接合於一個基板上，並藉由施 行前述處理程序P2〜P4，可同時形成複數表面聲波裝置。

此時，藉由切割來個別地切斷複數表面聲波裝置（處理 15 程序P6)。接著，對各表面聲波裝置進行特性試驗（處理程 序P7)，並挑選良品捆包出貨（處理程序P8)。 如前所述，發明人所提出之方法中，可藉由將表面聲 波元件10接合於基板20之結構，來實現低輪廓及小型化 之表面聲波裝置。然而，必須進行2次藉由加熱之樹脂密 20 封，因此具有形成表面聲波元件10之壓電基板所承受之熱 應力可能成為2倍之問題。 【發明内容】 發明之揭示 因此，本發明之目的係解決於製造程序中承受2倍熱 7 1222143 玖、發明說明 應力之先前發明人提案中之前述問題，提供一種表面聲波 元件之封裝方法及使用該表面聲波元件之表面聲波裝置。 依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之第1態 樣係包含有：基板；表面聲波元件，係具有於壓電基板上 5 形成之梳形電極，並藉由凸塊倒轉封裝於前述基板，使前 述梳形電極面對前述基板者；第1樹脂層，係覆蓋前述表 面聲波元件者；及第2樹脂層，係形成於前述第1樹脂層 上者，又，前述第1樹脂層及第2樹脂層係於加熱過程中 ，在軟化後產生如同硬化之狀態變遷之熱硬化性樹脂，且 10 ，前述第1樹脂層係利用因軟化而產生之流動性大於前述 第2樹脂層之樹脂材料來形成。 依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之第2態 樣係，於第1態樣中，前述第1樹脂層係硬化溫度高於前 述第2樹脂層之樹脂材料者。 15 依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之第3態 樣係，於第1態樣中，前述第2樹脂層係添加有脫模材， 且於前述第1樹脂層軟化後產生如同硬化之狀態變遷後剝 離。 依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之第4態 20 樣係複數表面聲波元件為個別地切出者，且該表面聲波元 件係分別具有於壓電基板上形成之梳形電極，並藉由凸塊 倒轉封裝於共通基板，使前述梳形電極面對一個前述共通 基板，又，於封裝於前述共通基板狀態下，前述複數表面 聲波元件係藉由第1樹脂層與形成於前述第1樹脂層上之 8 1222143 玖、發明說明 第2樹脂層來覆蓋，且前述第丨樹脂層及第2樹脂層係於 - 加熱過程中軟化後產生如同硬化之狀態變遷之熱硬化性樹 · 脂’又’則述第1樹脂層係利用因軟化而產生之流動性大 · 於前述第2樹脂層之樹脂材料來形成。 · 5 依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之第5態 樣係包含有：基板；表面聲波元件，係具有於壓電基板上 形成之梳形電極，並藉由凸塊倒轉封裝於前述基板，使前 述梳形電極面對前述基板者；積層框，係具有耐熱性且積 β 層於前述基板上，以包圍前述表面聲波元件者；及樹脂層 10 ，係用以覆蓋前述表面聲波元件者，又，前述樹脂層係於 加熱過程中軟化後產生如同硬化之狀態變遷之熱硬化性樹 脂’且刖述樹脂層更藉由加熱黏合於前述表面聲波元件之 側面與前述積層框之上面並密封前述梳形電極。 依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之第6態 15樣係，於第5態樣中，前述積層框上面之至少一部分係進 行過金屬化者。 再者，依據達成前述課題之本發明之表面聲波裝置之 第7態樣係，於第5態樣中，於前述積層框之上面及前述 表面聲波元件之上面形成有玻璃塗層或金屬塗層。 20 依據達成前述課題之本發明之表面聲波元件之封裝方 - 法係，將具有於壓電基板上形成之梳形電極之表面聲波元 件藉由凸塊倒轉封裝於基板上，使前述梳形電極面對前述 基板’並將樹脂片黏貼於前述表面聲波元件，以預定溫度 熱壓前述樹脂片並氣密密封前述梳形電極者，又，前述樹 9 1222143 玖、發明說明 脂片係藉由於加熱過程中，在軟化後產生如同硬化之狀態 變遷之熱硬化性樹脂之第1樹脂層與形成於該第1樹脂層 上之第2樹脂層所構成，且前述第丨樹脂層係利用因軟化 而產生之流動性大於前述第2樹脂層之樹脂材料來形成。 本發明之特徵係可由以下依據圖示說明之實施形態例 而更加地明白。 圖式簡單說明 第1圖係顯示表面聲波裝置之截面構造圖。 第2圖係顯示第1圖之表面聲波裝置之製造程序之一 1〇 例之圖。 第3 A〜3C圖係說明藉由本發明之表面聲波裝置之第 1實施形態例之截面構造。 第4圖係顯示第1樹脂層a之黏度（pa_s :縱軸）相對於 溫度（°C :橫軸）之變化特性例之圖。 15 第5圖係顯示第2樹脂層b之黏度（pa_s :縱軸）相對於 溫度（°C :橫軸）之變化特性例之圖。 第6圖係顯示本發明之第2實施形態例之圖。 第7A〜7B圖係顯示本發明之第3實施形態例之圖。 第8A〜8C圖係顯示本發明其他幾項之實施形態例之 20 圖。 【實施方式3 發明之較佳實施形態 第3圖係顯示說明藉由本發明之表面聲波裝置之第j 實施形態例之截面構造圖，依照第3A〜3C圖之順序顯示 10 1222143 玖、發明說明 表面聲波元件10之封裝程序。 於第3A圖係具有於壓電基板上形成梳形電極u而構 · 成之表面聲波元件10，與經由通孔21而於雙面上具有電 · 極圖形之基板20，又，與第2圖所示之處理程序P1相同 5 ，藉由衰減電極部12將表面聲波元件10晶片接合於基板 2〇 ’使形成梳形電極u之面相對基板2〇。 接著’準備黏合熱流動性相異之第1樹脂層a與第2 樹脂層b而構成二層構造之熱硬化性樹脂之環氧樹脂片。 · 在此，實施例中基板20之厚度為200μιη，表面聲波元 10件10之厚度為250μιη，相對於此，第1樹脂層a之厚度為 300μπι，第2樹脂層b之厚度為ΙΟΟμιη。 再者，於加熱過程中，第1樹脂層a係具有比第2樹 脂層b更早軟化之熱流動性大之特性。 如第3B圖所示，將藉由第丨樹脂層a與第2樹脂層b 15 構成之環氧樹脂片以加熱輥黏貼於表面聲波元件1〇上。 此時’藉由第1樹脂層a之流動化，如第3B圖所示 β ，第1樹脂層a流下而覆蓋表面聲波元件10之側面。 再者’藉由熱良導體之成形模具30賦予1 〇〇kg/5cm2 之按壓力並直接以150°C之溫度加熱10分鐘。此時，第2 20 樹脂層b係與第1樹脂層a同時地軟化並壓迫第1樹脂層 a，藉此，第1樹脂層a碰觸基板20並成為覆蓋至衰減電 極部12之狀態。另，此時，第丨樹脂層a之流動性係選擇 樹脂不會侵入基板20與表面聲波元件1 〇之間者。 然後，取下成形模具30並以150°C進行3小時之後淬 11 1222143 玖、發明說明 火。藉此，第1樹脂層a及第2樹脂層b皆硬化後，表面 · 聲波元件10之梳形電極11於上部具有空間之狀態下氣密 _ 密封。 · 第3圖所示之本發明之實施形態例係使用藉由第丨樹 5脂層a及第2樹脂層b構成之樹脂片並進行密封，藉此， 因對表面聲波元件10加熱之應力僅一次，可提高表面聲波 裝置之可靠性。 在此，觀察有關構成前述實施形態例中之樹脂片之第 · 1樹脂層a及第2樹脂層b。 10 由前述實施形態例之說明可知，本發明所使用之第i 樹脂層a與第2樹脂層b皆為雙酚機能型環氧樹脂，具有 一旦藉由加熱則成為軟化狀態，並藉由持續加熱而硬化之 熱硬化性樹脂之性質。 再者，第3圖所示之本發明實施例之要件係，前述第 15 1樹脂層a為藉由加熱而使黏度降低大於第2樹脂層b，即 ’熱流動性較大者。該熱流動性可藉由如無機質填充物之 β 添加量來控制。 第4、5圖係分別顯示第1樹脂層a與第2樹脂層b之 黏度（Pa-s :縱軸）相對於溫度（°c :橫軸）之變化特性例之圖 · 20 。若比較第4圖所示之第1樹脂層a之特性與第5圖所示 · 之第2樹脂層b之特性，則雖然兩者溫度皆上昇且黏度皆 降低，然而於溫度5(TC〜ll〇°C之範圍中，第1樹脂層a 之黏度係低於第2樹脂層b而為容易流動之狀態。即，可 以理解第1樹脂層a之流動性係大於第2樹脂層b。 12 1222143 玖、發明說明 其次，若同時為1HTC以上則黏度增加，與藉由15〇c>c · 加熱則之常溫下之黏度大致為相同之狀態。 · 利用此種第1樹脂層a之流動性大於第2樹脂層b之 · 特徵，可實現藉由前述本發明之第3圖之實施形態例。第 5 6圖係顯示本發明之第2實施形態例之圖。與第3A圖相同 · ，藉由晶片接合將複數表面聲波元件⑺一丨、1〇—2搭載於 基板20 ’黏貼由第i樹脂層a與第2樹脂層b所構成之樹 脂片並藉由成形模具30熱壓。藉此，構成為與第3C圖相 鲁 同之狀態。 1〇 接著，利用未圖示之切割機個別地分離，藉此可得到 複數表面聲波裝置。經分離之各表面聲波裝置可實現低輪 廓及氣密密封。 第7A〜7B圖係顯示本發明之第3實施形態例之圖。 該實施形態例之特徵係在於第2樹脂層b中添加有蠟等之 15脫模劑。藉此，如第7A圖所示，藉由成形模具30熱壓並 使第1樹脂層a流動化而構成為覆蓋表面聲波元件1〇之側 · 面之狀態。 接著，藉由取下成形模具3〇，如第圖所示，可輕 易地自第1樹脂層a將添加有脫模劑之第2樹脂層b剝離 · 20 ，且可實現裝置之低輪廓。 - 該實施形態例中，第2樹脂層b係主要具有作為對第 1樹脂層a之熱緩衝材之機能。即，若藉由成形模具3〇直 - 接加熱第1樹脂層a，則流動化之速度及程度增加，於較 佳形態下密封表面聲波元件是困難的。 13 1222143 玖、發明說明 相對於此，若經由作為熱緩衝材之第2樹脂層b來> . 熱，則可緩慢地加熱第！樹脂層a。由這些原因來看，第7 ； 圖之實施形態例中所使用之第i樹脂層a與第2樹脂層b ·. 之黏度差係以大於第3圖所示之實施形態例者為佳。 5 第8A〜8C圖係顯示本發明其他幾項實施形態例之圖 。這些實施形態例係僅使用第〗樹脂層&之例子。 第8A圖係藉由陶竞先行於利用接合而搭載於基板2〇 上之表面聲波元件10之周圍形成積層框4〇。與前述實施 · 形態例相同，於該狀態下將第丨樹脂層&黏貼於表面聲波 10 元件10並以成形模具30熱壓。 藉此，第1樹脂層a流動化並覆蓋積層框4〇之上面與 表面聲波元件10之側面且可氣密密封梳形電極u。 第8B圖係進一步改善第8A圖之實施形態例之例子， 於第8A圖中，為了氣密密封，積層框4〇與第1樹脂層a 15之黏合性是重要的。第8B圖係於積層框4〇之上面形成金 屬化層41。該金屬化層41係例如藉由橡皮滚子來印刷鎢 ® 並進行焙燒而形成。於形成金屬化層41後，加熱第1樹脂 層a使其流動化。此時，藉由金屬化層41可使第1樹脂層 a與積層框40之黏合性（附著性）良好並提高可靠性。 20 第8C圖係另外顯示其他之方法。該實施形態例係於 表面聲波元件10之上面及積層框40之上面形成玻璃塗層 或金屬塗層42。玻璃塗層可藉由將Si02進行喷濺蒸鍍來 形成，金屬塗層可藉由黏貼鈦來形成。 第8C圖之實施形態例中，特別是玻璃塗層係可提高 14 1222143 玖、發明說明 與第1樹脂層a之黏合性且提高耐濕性。 產業上之可利用性 如前述依照圖示說明實施之形態例所示，於本發明中 可縮短加熱程序’因此可防止表面聲波元件之熱破壞。再 5 者’可提供一種薄型（低輪廓）化之表面聲波裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示表面聲波裝置之截面構造圖。 第2圖係顯示第1圖之表面聲波裝置之製造程序之一 例之圖。 10 第3A〜3C圖係說明藉由本發明之表面聲波裝置之第 1實施形態例之截面構造。 第4圖係顯示第1樹脂層a之黏度:縱轴）相對於 溫度（°C :橫軸）之變化特性例之圖。 第5圖係顯示第2樹脂層b之黏度（Pa-s :縱軸）相對於 15溫度（C ··橫軸）之變化特性例之圖。 第6圖係顯示本發明之第2實施形態例之圖。 第7A〜7B圖係顯示本發明之第3實施形態例之圖。 第8A〜8C圖係顯示本發明其他幾項之實施形態例之 圖0 20 【圖式之主要元件代表符號表】 21···通孔 22.. ,電極圖形 30…成形模具 40.. .積層框

10,10—1，1〇—2···表面聲波元件 U…梳形電極 Ϊ2…衰減電極部 2〇··.基板 15 1222143 玖、發明說明 41…金屬化層 a··.第1樹脂層 42...玻璃塗層或金屬塗層 b…第2樹脂層

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Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍 L 一種表面聲波裝置，包含有： 基板； 表面聲波元件，係具有於壓電基板上形成之梳形 電極，並藉由凸塊倒轉封裝於前述基板，使前述梳形 電極面對前述基板者； 第1樹脂層，係覆蓋前述表面聲波元件者；及 第2樹脂層，係形成於前述第1樹脂層上者， 又’刖述第1樹脂層及第2樹脂層係於加熱過程中，在 軟化後產生如同硬化之狀態變遷之熱硬化性樹脂，且 ，前述第1樹脂層係利用因軟化而產生之流動性大於前 述第2樹脂層之樹脂材料來形成。 •如申清專利範圍第1項之表面聲波裝置，其中前述第1 樹脂層係硬化溫度高於前述第2樹脂層之樹脂材料。 3.如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置，其中前述第2 樹脂層係添加有脫模材，且於前述第丨樹脂層軟化後 產生如同硬化之狀態變遷後剝離。 4· 一種表面聲波裝置，其中複數表面聲波元件係個別地 切出者，且該表面聲波元件係分別具有於壓電基板上 形成之梳形電極，並藉由凸塊倒轉封裝於共通基板， 使則述梳形電極面對一個前述共通基板，又，於封裝 於則述共通基板狀態下，前述複數表面聲波元件係藉 由第1樹脂層與形成於前述第丨樹脂層上之第2樹脂 層來覆蓋，且前述第1樹脂層及第2樹脂層係於加熱 過程中軟化後產生如同硬化之狀態變遷之熱硬化性樹 1222143 拾、申請專利範圍 脂，又，前述第1樹脂層係利用因軟化而產生之流動 性大於前述第2樹脂層之樹脂材料來形成。 5· —種表面聲波裝置，包含有·· 1 基板； 5 表面聲波元件，係具有於壓電基板上形成之梳形 電極，並藉由凸塊倒轉封裝於前述基板，使前述梳形 電極面對前述基板者； 積層框，係具有耐熱性且積層於前述基板上，以 β 包圍前述表面聲波元件者；及 1〇 樹脂層，係用以覆蓋前述表面聲波元件者， 又’前述樹脂層係於加熱過程中軟化後產生如同硬化 之狀態變遷之熱硬化性樹脂，且前述樹脂層更藉由加 熱黏合於前述表面聲波元件之側面與前述積層框之上 面並密封前述梳形電極。 15 6·如申請專利範圍第5項之表面聲波裝置，其中前述積 層框上面之至少一部分係進行過金屬化。 · 7·如申請專利範圍第5項之表面聲波裝置，其中於前述 積層框之上面及前述表面聲波元件之上面形成有玻璃 塗層或金屬塗層。 · 20 8· 一種表面聲波元件之封裝方法，係將具有於壓電基板 - 上形成之梳形電極之表面聲波元件藉由凸塊倒轉封裝 於基板上，使前述梳形電極面對前述基板，並將樹脂 片黏貼於前述表面聲波元件，以預定溫度熱壓前述樹 脂片並氣密密封前述梳形電極者，又，前述樹脂片係 18 1222143 拾、申請專利範圍 藉由於加熱過程中，在軟化後產生如同硬化之狀態變 遷之熱硬化性樹脂之第1樹脂層與形成於該第1樹脂 層上之第2樹脂層所構成，且前述第1樹脂層係利用 因軟化而產生之流動性大於前述第2樹脂層之樹脂材 5 料來形成。

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