WO2013129175A1

WO2013129175A1 - 電子部品素子、それを用いた複合モジュールおよび複合モジュールの製造方法

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Publication number: WO2013129175A1
Application number: PCT/JP2013/053940
Authority: WO
Inventors: 片岡　祐治; 央山崎; 清水　敦; 幸平藤尾
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2013-09-06
Anticipated expiration: 2014-08-29

Description

電子部品素子、それを用いた複合モジュールおよび複合モジュールの製造方法

　この発明は、電子部品素子、それを用いた複合モジュールおよび複合モジュールの製造方法に関し、特に、圧電基板と圧電基板の一方主面に形成されたインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）ないし櫛歯電極とを有する例えば弾性表面波素子、バルク波素子およびＭＥＭＳなどの電子部品素子、それを用いた例えばフロントエンドモジュールなどの複合モジュールおよび複合モジュールの製造方法に関する。

　この発明の背景となる従来の弾性表面波装置などの電子部品装置の一例が、例えば特開２００３－１４２９７２公報（特許文献１参照）に記載されている。特許文献１に記載されている電子部品装置としての弾性表面波装置では、圧電基板上にインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）ないし櫛歯電極が形成された弾性表面波素子が、櫛歯電極を形成した面を配線基板ないし実装基板側に向けて実装されている。この場合、この弾性表面波装置では、弾性表面波素子が金属バンプを介して実装基板側に電気的に接続され、金属バンプとともに弾性表面波素子が第１樹脂および第２樹脂で被覆されている。また、この場合、この弾性表面波装置では、第１樹脂などによって、弾性表面波素子の櫛歯電極の周囲に中空部が形成される。

特開２００３－１４２９７２公報

　特許文献１に記載されている弾性表面波装置では、弾性表面波素子を実装基板に実装する際に、金属バンプのためのはんだやフラックスが弾性表面波素子の櫛歯電極の周囲の中空部に侵入する可能性がある。
　さらに、特許文献１に記載されている弾性表面波装置では、弾性表面波素子などを被覆する樹脂として粘性の高い樹脂を使用しても、弾性表面波素子などを樹脂で被覆する際に、樹脂が弾性表面波素子の櫛歯電極の周囲の中空部に侵入する可能性がある。
　上述のように、はんだやフラックスまたは樹脂が弾性表面波素子の櫛歯電極の周囲の中空部に侵入すると、弾性表面波素子の電気特性が変化してしまう場合がある。

　それゆえに、この発明の主たる目的は、実装時および実装後にはんだやフラックスなどが櫛歯電極の周囲に侵入しにくい弾性表面波素子などの電子部品素子、それを用いた複合モジュールおよび複合モジュールの製造方法を提供することである。

　この発明にかかる電子部品素子は、圧電基板と、圧電基板の一方主面に形成された櫛歯電極と、圧電基板の一方主面において櫛歯電極と間隔を隔てて形成されかつ櫛歯電極に電気的に接続されたバンプ用電極と、圧電基板の一方主面側においてバンプ用電極上に形成されたバンプ電極と、圧電基板の一方主面側において櫛歯電極およびバンプ電極間に形成されたダム部とを含む、電子部品素子である。
　この発明にかかる電子部品素子では、ダム部は、圧電基板の一方主面側において櫛歯電極の周囲に枠状に形成されていることが好ましい。
　また、この発明にかかる電子部品素子では、圧電基板の一方主面からのバンプ電極の最大の高さは、圧電基板の一方主面からのダム部の最大の高さより高く形成されていることが好ましい。
　さらに、この発明にかかる電子部品素子では、ダム部は、バンプ電極より内側に形成され、かつ、圧電基板の一方主面において櫛歯電極からバンプ用電極にわたって引き出された引出し電極上に形成されていることが好ましい。
　また、この発明にかかる電子部品素子では、ダム部は、感光性の樹脂材料で形成されていることが好ましい。
　さらに、この発明にかかる電子部品素子では、圧電基板の一方主面側において、電気的に接続される部分以外の部分の表面に耐はんだ性の保護膜が形成されていることが好ましい。
　この発明にかかる電子部品素子は、例えば、弾性表面波素子、バルク波素子またはＭＥＭＳなどである。
　この発明にかかる複合モジュールは、一方主面に実装用電極が形成された実装基板と、実装基板の一方主面側に実装されたこの発明にかかる電子部品素子と、電子部品素子を被覆するモールド樹脂からなるモールド材とを含み、電子部品素子のバンプ用電極は、バンプ電極を介して実装基板の実装用電極に電気的に接続され、電子部品素子のダム部は、実装基板の一方主面に接触し、さらに電子部品素子の圧電基板および実装基板間において電子部品素子のダム部より櫛歯電極側であって電子部品素子の櫛歯電極の周囲に中空部が形成された、複合モジュールである。
　この発明にかかる複合モジュールでは、実装基板の一方主面において、実装用電極が形成された部分およびダム部が接触する部分間に凹部が形成されていることが好ましい。
　また、この発明にかかる複合モジュールでは、実装用電極の面積は、バンプ用電極の面積より大きく形成されていることが好ましい。
　この発明にかかる複合モジュールの製造方法は、この発明にかかる複合モジュールを製造するための複合モジュールの製造方法であって、一方主面に実装用電極が形成された実装基板を準備する工程と、この発明にかかる電子部品素子を準備する工程と、実装基板の実装用電極上または電子部品素子のバンプ電極上に、フラックス層またははんだ層を形成する工程と、電子部品素子のバンプ電極を実装基板の実装用電極上に配置する工程と、バンプ電極を溶融して固化することによって、電子部品素子のバンプ用電極をバンプ電極を介して実装基板の実装用電極に電気的に接続し、電子部品素子のダム部を実装基板の一方主面に接触するとともに、電子部品素子の圧電基板および実装基板間において電子部品素子のダム部より櫛歯電極側であって電子部品素子の櫛歯電極の周囲に中空部を形成する工程と、電子部品素子をモールド樹脂からなるモールド材で被覆する工程とを含む、複合モジュールの製造方法である。
　また、この発明にかかる複合モジュールの製造方法は、この発明にかかる複合モジュールを製造するための複合モジュールの製造方法であって、一方主面に実装用電極が形成された実装基板を準備する工程と、この発明にかかる電子部品素子であってバンプ電極が形成されていない電子部品素子を準備する工程と、実装基板の実装用電極上にバンプ電極を形成する工程と、バンプ電極上または電子部品素子のバンプ用電極上に、フラックス層またははんだ層を形成する工程と、電子部品素子のバンプ用電極をバンプ電極上に配置する工程と、バンプ電極を溶融して固化することによって、電子部品素子のバンプ用電極をバンプ電極を介して実装基板の実装用電極に電気的に接続し、電子部品素子のダム部を実装基板の一方主面に接触するとともに、電子部品素子の圧電基板および実装基板間において電子部品素子のダム部より櫛歯電極側であって電子部品素子の櫛歯電極の周囲に中空部を形成する工程と、電子部品素子をモールド樹脂からなるモールド材で被覆する工程とを含む、複合モジュールの製造方法である。
　この発明にかかる複合モジュールの製造方法は、例えば、実装基板において電子部品素子が電気的に接続される実装用電極以外の他の実装用電極上にはんだ層を形成する工程と、はんだ層を形成した他の実装用電極上に他の表面実装電子部品素子の外部電極を配置する工程と、他の実装用電極上のはんだ層を溶融して固化することによって、他の表面実装電子部品素子の外部電極を他の実装用電極上のはんだ層を介して実装基板の他の実装用電極に電気的に接続する工程とを含み、モールド材で被覆する工程は、電子部品素子および他の表面実装電子部品素子をモールド樹脂からなるモールド材で被覆する。

　この発明にかかる電子部品素子では、圧電基板の一方主面側において櫛歯電極およびバンプ電極間にダム部が形成されているので、実装時および実装後に、バンプ電極のためのはんだやフラックスおよび電子部品素子をモールドするための樹脂などが、ダム部によって堰き止められ、櫛歯電極の周囲に侵入することを防止することができる。そのため、そのようなはんだやフラックスおよび樹脂によって、弾性表面波素子の電気特性が変化することを防止することができる。
　さらに、この発明にかかる電子部品素子では、素子単体において基板や樹脂などで櫛歯電極の周囲に中空部を形成した電子部品素子と比べて、素子単体において基板や樹脂が不要となるので、小型化および低背化が可能となる。
　この発明にかかる電子部品素子では、ダム部が圧電基板の一方主面側において櫛歯電極の周囲に枠状に形成された場合、バンプ電極のためのはんだやフラックスおよび電子部品素子をモールドするための樹脂などが、ダム部によって完全に堰き止められ、櫛歯電極の周囲に侵入することを完全に防止することができる。このようにダム部が圧電基板の一方主面側において櫛歯電極の周囲に枠状に形成されると、櫛歯電極の周囲においてダム部による熱収縮量・熱膨張量を均一化することができ、圧電基板において櫛歯電極が形成された部分およびその周辺部分に加わる応力も均一化することができるため、圧電基板の反りやうねりを緩和することができ、圧電基板の変形による電子部品素子の電気特性の変化を抑えることができる。
　また、この発明にかかる電子部品素子では、圧電基板の一方主面からのバンプ電極の最大の高さが圧電基板の一方主面からのダム部の最大の高さより高く形成された場合、電子部品素子を実装基板に実装する際、バンプ電極およびダム部が実装基板に向くように電子部品素子を配置した場合、バンプ電極が実装基板上の実装用電極に確実に接触するため、電子部品素子の実装時に位置決めを精度よく行うことができる。なお、ダム部の最大の高さがバンプ電極の最大の高いより高い場合、電子部品素子を実装基板上に配置する際に、電子部品素子のバンプ電極が実装基板の実装用電極上に浮いた形になり、電子部品素子を正確な位置に配置しにくい。
　さらに、この発明にかかる電子部品素子では、ダム部が、バンプ電極より内側に形成され、かつ、圧電基板の一方主面において櫛歯電極からバンプ用電極にわたって引き出された引出し電極上に形成された場合、バンプ電極より外側においてダム部のための余分なスペースが不要となるので、平面的なサイズの小型化が容易になる。
　また、この発明にかかる電子部品素子では、ダム部が感光性の樹脂材料で形成された場合、フォトリソグラフィーを用いたダム部のパターニングが可能となり、プロセスの簡略化ができる。
　さらに、この発明にかかる電子部品素子では、圧電基板の一方主面側において、電気的に接続される部分以外の部分の表面に耐はんだ性の保護膜が形成された場合、はんだを用いた電気的な接続において、はんだの濡れ広がりを保護膜によって防止することができる。
　この発明にかかる複合モジュールでは、この発明にかかる電子部品素子が用いられているので、バンプ電極のためのはんだやフラックスおよび電子部品素子をモールドするための樹脂などが、ダム部によって堰き止められ、櫛歯電極の周囲に侵入することを防止することができ、そのようなはんだやフラックスおよび樹脂によって、電子部品素子の電気特性が変化することを防止することができる。
　また、この発明にかかる複合モジュールでは、バンプ電極を含む電子部品素子がモールド材で被覆され、バンプ電極だけでなくモールド材によっても機械的に接続されることになるので、バンプ電極による機械的および電気的な接続信頼性が向上する。
　さらに、この発明にかかる複合モジュールでは、この発明にかかる電子部品素子が用いられているので、素子単体において基板や樹脂などで櫛歯電極の周囲に中空部を形成した電子部品素子が用いられた複合モジュールと比べて、小型化および低背化が可能となる。
　この発明にかかる複合モジュールでは、実装基板の一方主面において、実装用電極が形成された部分およびダム部が接触する部分間に凹部が形成された場合、凹部によって、バンプ電極のためのはんだやフラックスがダム部側に流入することを防止することができる。
　また、この発明にかかる複合モジュールでは、実装用電極の面積がバンプ用電極の面積より大きく形成された場合、バンプ電極を溶融して固化することによって電子部品素子のバンプ用電極をバンプ電極を介して実装基板の実装用電極に電気的に接続する際、バンプ電極が実装用電極により広がってバンプ電極の高さがより低くなるので、電子部品素子のダム部が実装基板の一方主面に確実に接触する。そのため、バンプ電極のためのはんだやフラックスおよび電子部品素子をモールドするための樹脂などが、ダム部によって確実に堰き止められ、櫛歯電極の周囲に侵入することを確実に防止することができる。
　この発明にかかる複合モジュールの製造方法によれば、この発明にかかる複合モジュールを製造することができる。
　また、この発明にかかる複合モジュールの製造方法では、実装基板の一方主面側に電子部品素子および他の表面実装電子部品素子が実装され、電子部品素子および他の表面実装電子部品素子がモールド材で被覆された複合モジュールも製造することができる。

　この発明によれば、実装時および実装後にはんだやフラックスなどが櫛歯電極の周囲に侵入しにくい弾性表面波素子などの電子部品素子、それを用いた複合モジュールおよび複合モジュールの製造方法が得られる。

　この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明にかかる複合モジュールとしてのフロントエンドモジュールの一例を示す断面図解図である。図１に示すフロントエンドモジュールにおいてモールド材を形成する前の実装基板の一方主面側に実装された電子部品素子としての弾性表面波素子（デュプレクサ）などを示す斜視図である。図１に示すフロントエンドモジュールに用いられる弾性表面波素子を示す斜視図である。図１に示すフロントエンドモジュールを製造するための工程を示す図であり、実装基板の他の実装用電極上にはんだ層を形成した状態を示す図である。図１に示すフロントエンドモジュールを製造するための工程を示す図であり、実装基板の他の実装用電極上に他の表面実装電子部品素子としてのインダクダおよびキャパシタの外部電極を配置した状態を示す図である。図１に示すフロントエンドモジュールを製造するための工程を示す図であり、実装基板の一方主面側にインダクタおよびキャパシタを実装し、実装基板の実装用電極上にフラックス層を形成した状態を示す図である。図１に示すフロントエンドモジュールを製造するための工程を示す図であり、実装基板の実装用電極上に弾性表面波素子のバンプ電極を配置した状態を示す図である。図１に示すフロントエンドモジュールを製造するための工程を示す図であり、実装基板の一方主面側に弾性表面波素子を実装した状態を示す図である。この発明にかかる複合モジュールとしてのフロントエンドモジュールの他の例を示す断面図解図である。

　図１は、この発明にかかる複合モジュールとしてのフロントエンドモジュールの一例を示す断面図解図であり、図２は、図１に示すフロントエンドモジュールにおいてモールド材を形成する前の実装基板の一方主面側に実装された電子部品素子としての弾性表面波素子（フィルタ）などを示す斜視図であり、図３は、図１に示すフロントエンドモジュールに用いられる弾性表面波素子を示す斜視図である。

　図１に示すフロントエンドモジュール１０は、実装基板１２を含む。実装基板１２としては、例えば、セラミック基板、プリント基板、フレキシブル基板などの多層基板や単層基板が用いられる。

　実装基板１２の一方主面には、デュプレクサまたはフィルタとしての弾性表面波素子２０を実装するための複数の実装用電極１４が間隔を隔てて形成される。なお、各実装用電極１４の面積は、後述の弾性表面波素子２０の各バンプ用電極２８の面積より大きく形成されている。さらに、実装基板１２の一方主面には、フロントエンドモジュール１０に用いられる他の表面実装電子部品素子としてのインダクタ４０、キャバシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を実装するための多数の他の実装用電極１６が間隔を隔てて形成される。

　実装基板１２の一方主面側には、弾性表面波素子２０が実装される。この弾性表面波素子２０は、圧電基板２２を含む。圧電基板２２は、例えば、ＬｉＴｉＯ₃、ＬｉＮｂＯ₃、サファイア等の圧電体で形成される。

　圧電基板２２の一方主面には、その中央に、振動伝搬部として複数の櫛歯電極２４が形成される。また、弾性表面波素子２０がＳＡＷフィルタの場合、圧電基板２２の一方主面には、複数の櫛歯電極２４から圧電基板２２の一方主面の４隅にわたって、４つの引出し電極２６がそれぞれ形成される。さらに、圧電基板２２の一方主面には、４つの引出し電極２６の端部に、すなわち圧電基板２２の一方主面の４隅に、例えば円形の４つのバンプ用電極２８がそれぞれ形成される。すなわち、櫛歯電極２４とバンプ用電極２８とは、間隔を隔てて形成され、かつ、電気的に接続される。これらの櫛歯電極２４は例えばＡｌ、引出し電極２６およびバンプ用電極２８は例えばＡｕでそれぞれ形成される。

　圧電基板２２の一方主面側において、４つのバンプ用電極２８上には、例えば円柱状の４つのバンプ電極３０がそれぞれ形成される。バンプ電極３０は、その直径がバンプ用電極２８の直径より小さくなるように形成される。したがって、複数の櫛歯電極２４とバンプ電極３０とも、間隔を隔てて形成され、かつ、電気的に接続される。また、バンプ電極３０は、例えばはんだまたはＡｕで形成される。

　圧電基板２２の一方主面側において、櫛歯電極２４および４つのバンプ電極３０間には、例えば枠状のダム部３２が形成される。この場合、ダム部３２は、複数の櫛歯電極２４および４つのバンプ電極３０から間隔を隔てて、バンプ電極３０より内側に形成され、かつ、櫛歯電極２４の周囲に形成され、４つの引出し電極２６上にも形成される。また、圧電基板２２の一方主面からのダム部３２の高さは、例えば１０μｍ～１５０μｍに形成される。この場合、ダム部３２は、圧電基板１２の一方主面からのバンプ電極３０の最大の高さが圧電基板１２の一方主面からのダム部３２の最大の高さより高くなるように形成される。さらに、ダム部３２の外周面から内周面までの幅は、例えば５μｍ～１００μｍに形成される。ダム部３２は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ、シリコーン等の合成樹脂で形成されるが、ＳｉＯ₂等のフィラーが含有されいてもよい。ダム部３２の形成方法としては、スピンコート、上記材料の半硬化シートをラミネートする方法、印刷法等が挙げられ、その後、露光・現像を行うフォトリソプロセスを行い、所定の形状に加工される。また、ダム部３２は、感光性の樹脂材料で形成されることが好ましい。

　実装基板１２の一方主面側に実装された弾性表面波素子２０のバンプ用電極２８は、溶融し固化したバンプ電極３０を介して、実装基板１２の実装用電極１４に電気的に接続される。また、弾性表面波素子２０のダム部３２は、実装基板１２の一方主面に接触する。さらに、弾性表面波素子２０の圧電基板２２および実装基板１２間において、ダム部３２より櫛歯電極２４側であって櫛歯電極２４の周囲に、中空部３４が形成される。

　さらに、実装基板１２の一方主面側には、インダクタ４０、キャバシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８が実装される。この場合、インダクタ４０の２つの外部電極４０ａおよびキャパシタ４２の２つの外部電極４２ａや、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８の各外部電極（図示せず）が、各はんだ層１７を介して、実装基板１２の多数の他の実装電極１６にそれぞれ接続される。なお、第１のＳＡＷフィルタ４４および第２のＳＡＷフィルタ４６としては、それぞれ、弾性表面波素子２０と同様の構造のもの、例えばバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタなどが用いられてもよい。

　さらに、弾性表面波素子２０、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８は、モールド樹脂からなるモールド材５０で被覆される。

　次に、上述のフロントエンドモジュール１０の製造方法の一例について説明する。

　まず、上述の実装用電極１４および他の実装用電極１６が形成された実装基板１２を準備する。この場合、準備する実装基板１２としては、複数の実装基板１２が縦横に配列された親基板であってもよく、または、１つの実装基板１２からなる子基板であってもよい。

　さらに、上述の弾性表面波素子２０、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を準備する。この場合、弾性表面波素子２０の各バンプ電極３０をはんだで形成する。

　そして、図４に示すように、実装基板１２の多数の他の実装用電極１６上にはんだ層１７をそれぞれ形成する。このようにはんだ層１７を形成するためには、例えば、他の実装用電極１６上にはんだペーストを印刷し、ディスペンスしまたは転写すればよい。

　それから、図５に示すように、はんだ層１７を形成した多数の他の実装用電極１６上に、インダクタ４０の２つの外部電極４０ａおよびキャパシタ４２の２つの外部電極４２ａや、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８の各外部電極（図示せず）をそれぞれ配置する。

　そして、図６に示すように、各はんだ層１７を溶融して固化することによって、インダクタ４０の２つの外部電極４０ａおよびキャパシタ４２の２つの外部電極４２ａなど各外部電極を、各はんだ層１７を介して、実装基板１２の多数の他の実装用電極１６にそれぞれ電気的に接続する。

　このようにして、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を実装基板１２の一方主面側に実装する。

　さらに、図６に示すように、実装基板１２の各実装用電極１４上にフラックス層１５をそれぞれ形成する。このようにフラックス層１５を形成するためには、例えば、実装用電極１４上にフラックスを印刷し、ディスペンスしまたは転写すればよい。

　なお、実装用電極１４上にフラックス層１５を形成する代わりに、弾性表面波素子２０の各バンプ電極３０上にフラックスを転写してフラックス層を形成してもよい。あるいは、フラックス層を形成する代わりに、各実装用電極１４上にはんだペーストを印刷し、ディスペンスしまたは転写してはんだ層を形成してもよく、または、各バンプ電極３０上にはんだペーストを転写してはんだ層を形成してもよい。

　また、はんだやフラックスをダム部３２の内部に流入させないようにするために、はんだ層やフラックス層を各実装用電極１４よりも外側にずらして形成することが望ましい。

　そして、図７に示すように、弾性表面波素子２０の各バンプ電極３０を、実装基板１２の各実装用電極１４上にそれぞれ配置する。

　それから、図８に示すように、バンプ電極３０をリフローで溶融して固化する。それによって、弾性表面波素子２０の各バンプ用電極２８を、各バンプ電極３０を介して、実装基板１２の各実装用電極１４に電気的に接続し、弾性表面波素子２０のダム部３２を実装基板１２の一方主面に接触するとともに、弾性表面波素子２０の圧電基板２２および実装基板１２間においてダム部３２より櫛歯電極２４側であって櫛歯電極２４の周囲に中空部３４を形成する。

　このようにして、弾性表面波素子２０を実装基板１２の一方主面側に実装する。

　なお、実装基板１２の一方主面側には、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８の実装と同時に、弾性表面波素子２０を実装してもよい。

　そして、実装基板１２や弾性表面波素子２０などに付着しているフラックスを洗浄液で洗浄する。

　それから、実装基板１２の一方主面側において、弾性表面波素子２０、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８をモールド樹脂からなるモールド材５０で被覆する。この場合、弾性表面波素子２０や他の表面実装電子部品素子に例えば液状のモールド樹脂を塗布し、弾性表面波素子２０や他の表面実装電子部品素子の下部の気泡を除去した後に、モールド樹脂を硬化する。この液状のモールド樹脂は、例えば、ＳｉＯ₂フィラー、エポキシ樹脂、硬化剤等で構成される。なお、液状のモールド樹脂の代わりに、固形状のモールド樹脂、顆粒状のモールド樹脂、シート状のモールド樹脂を用いてもよい。

　ここで、圧電基板１２として親基板を用いて加工を行った場合には、ダイシングなどにより個片化して、個々のフロントエンドモジュール１０とする。

　このようにして、フロントエンドモジュール１０を製造する。

　上述のフロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、圧電基板２２の一方主面側において櫛歯電極２４およびバンプ電極３０間にダム部３２が形成されているので、実装時および実装後に、バンプ電極３０のためのはんだやフラックス、フラックスを洗浄するための洗浄液および弾性表面波素子２０などをモールド材５０でモールドするためのモールド樹脂などが、ダム部３２によって堰き止められ、櫛歯電極２４の周囲の中空部３４に侵入することを防止することができる。そのため、はんだやフラックスおよびモールド樹脂によって、弾性表面波素子２０の電気特性ひいてはフロントエンドモジュール１０の電気特性が変化することを防止することができる。

　さらに、フロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、素子単体において基板や樹脂などで櫛歯電極の周囲に中空部を形成した弾性表面波素子と比べて、素子単体において基板や樹脂でパッケージ構造を形成することが不要となるので、小型化および低背化が可能となる。そのため、このフロントエンドモジュール１０では、素子単体において基板や樹脂などで櫛歯電極の周囲に中空部を形成した弾性表面波素子が用いられたフロントエンドモジュールと比べて、小型化および低背化が可能となるとともに、コスト削減や製造プロセスの簡略化ができる。

　また、フロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、ダム部３２が圧電基板２２の一方主面側において櫛歯電極２４の周囲に枠状に形成されているので、バンプ電極３０のためのはんだやフラックスおよび弾性表面波素子２０などをモールドするためのモールド樹脂などが、ダム部３２によって完全に堰き止められ、櫛歯電極２４の周囲の中空部３４に侵入することを完全に防止することができる。また、このようにダム部３２が圧電基板２２の一方主面側において櫛歯電極２４の周囲に枠状に形成されるので、櫛歯電極２４の周囲においてダム部３２による熱収縮量・熱膨張量を均一化することができ、圧電基板２２において櫛歯電極２４が形成された部分およびその周辺部分に加わる応力も均一化することができる。そのため、圧電基板２２の反りやうねりを緩和することができ、圧電基板２２の変形による弾性表面波素子２０の電気特性の変化を抑えることができる。

　さらに、フロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、圧電基板２２の一方主面からのバンプ電極３０の最大の高さが圧電基板２２の一方主面からのダム部３２の最大の高さより高く形成されているので、弾性表面波素子２０を実装基板１２に実装する際、バンプ電極３０およびダム部３２が実装基板１２に向くように弾性表面波素子２０を配置した場合、バンプ電極３０が実装基板１２上の実装用電極１４に確実に接触するため、弾性表面波素子２０の実装時に位置決めを精度よく行うことができる。なお、ダム部３２の最大の高さがバンプ電極３０の最大の高いより高い場合、弾性表面波素子２０を実装基板１２上に配置する際に、弾性表面波素子２０のバンプ電極３０が実装基板１２の実装用電極１４上に浮いた形になり、弾性表面波素子２０を正確な位置に配置しにくい。

　また、フロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、ダム部３２が、バンプ電極３０より内側に形成され、かつ、圧電基板２２の一方主面において櫛歯電極２４からバンプ用電極２８にわたって引き出された引出し電極２６上に形成されているので、バンプ電極３０より外側においてダム部３２のための余分なスペースが不要となるので、平面的なサイズの小型化が容易になる。

　さらに、フロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、ダム部３２が感光性の樹脂材料で形成された場合、フォトリソグラフィーを用いたダム部３２のパターニングが可能となり、プロセスの簡略化ができる。

　また、フロントエンドモジュール１０に用いられる弾性表面波素子２０では、圧電基板２２の一方主面側において、電気的に接続される部分（バンプ用電極２８およびバンプ電極３０）以外の部分の表面に耐はんだ性の保護膜を形成した場合、はんだを用いた電気的な接続において、はんだの濡れ広がりを保護膜によって防止することができる。

　さらに、上述のフロントエンドモジュール１０では、バンプ電極３０およびダム部３２が間隔を隔てて形成されているので、バンプ電極３０およびダム部３２の一方の材料が他方の表面に付着する可能性を抑えることができ、特に、バンプ電極３０の表面にダム部３２の材料である合成樹脂が付着して電気的な接続不良が発生する可能性を抑えることができる。

　また、このフロントエンドモジュール１０では、バンプ電極３０を含む弾性表面波素子２０がモールド材５０で被覆され、バンプ電極３０だけでなくモールド材５０によっても機械的に接続されることになるので、バンプ電極３０による機械的および電気的な接続信頼性が向上する。なお、特許文献１に記載されている弾性表面波装置では、金属バンプに樹脂が付着しないため、実装基板とバンプだけの接続となり、接続後の加熱や落下などの衝撃により実装基板およびバンプ間で断線などの不具合が発生する可能性がある。

　さらに、このフロントエンドモジュール１０では、バンプ電極３０を含む弾性表面波素子２０などがモールド材５０で被覆されているので、バンプ電極３０などがたとえ溶融したとしても、モールド材５０の外部に漏れることはない。

　また、このフロントエンドモジュール１０では、弾性表面波素子２０などが１種類のモールド樹脂からなるモールド材５０で被覆されているので、２種類以上の樹脂で被覆する場合に比べて、弾性表面波素子２０などに加わる応力が複雑なメカニズムとならなく、事前にシミュレーションすることで弾性表面波素子２０などの接続部分に加わる応力が分かりやすく、応力対策を立てやすい。

　さらに、このフロントエンドモジュール１０では、実装用電極１４の面積がバンプ用電極２８の面積より大きく形成されているので、バンプ電極３０をリフローで溶融して固化することによって弾性表面波素子２０のバンプ用電極２８をバンプ電極３０を介して実装基板１２の実装用電極１４に電気的に接続する際、バンプ電極３０が実装用電極１４により広がってバンプ電極３０の高さがより低くなるので、弾性表面波素子２０のダム部３２が実装基板１２の一方主面に確実に接触する。そのため、バンプ電極３０のためのはんだやフラックスおよび弾性表面波素子２０をモールドするための樹脂などが、ダム部３２によって確実に堰き止められ、櫛歯電極２４の周囲の中空部３４に侵入することを確実に防止することができる。

　ここで、バンプ用電極２８の直径に対して実装用電極１４の直径を変化した条件１～４の場合のダム部３２および実装基板１２の密着度合いを調べた結果を表１に示す。なお、ダム部３２の高さを２０μｍとし、バンプ用電極２８の直径を８０μｍとし、バンプ電極３０の初期の高さを３５μｍとし、実装用電極１４の直径を１００μｍ～２００μｍとした。

　表１において、「実装後の素子－基板間のバンプ電極の高さ」は、弾性表面波素子２０を実装基板１２に実装した後の弾性表面波素子２０および実装基板１２間におけるバンプ電極３０の高さを示し、「実装後のダム部－基板間のギャップ」は、弾性表面波素子２０を実装基板１２に実装した後のダム部３２および実装基板１２間のギャップを示す。

　表１に示す結果より、弾性表面波素子２０のバンプ用電極２８の直径に対して、実装基板１２の実装用電極１４の直径を大きくすることによって、弾性表面波素子２０のリフロー時の沈み込み量が異なり、弾性表面波素子２０に形成しているダム部３２と実装基板１２との密着度合いが変化する。
　さらに、表１に示す結果より、実装基板１２の実装用電極１４の直径を１５０μｍ以上にすることによって、弾性表面波素子２０の沈み込み量が増し、ダム部３２および実装基板１２間のギャップがゼロとなり、ダム部３２と実装基板１２とが密着し、櫛歯電極２４の周囲に中空部２４を形成することが可能となる。

　また、上述のリフロー後に、例えば４インチ角の親基板（実装基板１２）上に搭載された弾性表面波素子２０上に１００ｇの重石を載せて０.００１Ｎ／ｍｍ²の圧力を加えて、再度リフローした結果を表２に示す。なお、ここでは、弾性表面波素子２０が親基板上の４インチ角（約１００ｍｍ×１００ｍｍ）の面積の１／１０の面積で実装されているとして、弾性表面波素子２０上に０.００１Ｎ／ｍｍ²の圧力が加えられるとしている。

　表２に示す結果より、実装用電極１４が小さいものでもダム部３２と実装基板１２とが密着し、櫛歯電極２４の周囲に中空部３４を形成することが可能となる。

　次に、上述のフロントエンドモジュール１０の製造方法の他の例について説明する。

　上述のフロントエンドモジュール１０の製造方法の一例では、初期的にバンプ電極３０を弾性表面波素子２０側に形成しているが、このフロントエンドモジュール１０の製造方法の他の例では、初期的にバンプ電極３０を実装基板１２側に形成する。

　このフロントエンドモジュール１０の製造方法の他の例では、まず、上述の製造方法の一例と同様に、実装基板１２、弾性表面波素子２０、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を準備する。ただし、弾性表面波素子２０は、バンプ電極３０が形成されていない弾性表面波素子２０を準備する。

　そして、上述の製造方法の一例と同様に、実装基板１２の一方主面側に、他の表面実装電子部品素子としてのインダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を実装する。
　この場合、弾性表面波素子２０を実装する実装用電極１４にもはんだを印刷し、インダクタ４０などの他の表面実装電子部品素子をリフローで実装する際に、実装用電極１４上に印刷したはんだも溶融し、実装用電極１４上にはんだでバンプ電極３０を形成する。

　それから、バンプ電極３０上に、弾性表面波素子２０のバンプ用電極２８を配置する。この場合、そのまま弾性表面波素子２０のバンプ用電極２８をバンプ電極３０上に配置してもよいが、バンプ電極３０上にフラックスを塗布してフラックス層を形成した後に弾性表面波素子２０のバンプ用電極２８をバンプ電極３０上に配置してもよい。また、フラックス層をバンプ電極３０上に形成する代わりにバンプ用電極２８上に形成してもよい。あるいは、バンプ電極３０上にまたはバンプ用電極２８上には、フラックス層の代わりに、はんだを塗布してはんだ層を形成してもよい。

　そして、以降は、上述の製造方法の一例と同様に、バンプ電極３０を溶融して固化するなどして、フロントエンドモジュール１０を製造する。

　次に、上述のフロントエンドモジュール１０の製造方法の別の例について説明する。上述のフロントエンドモジュール１０の製造方法の一例では、はんだで形成されたバンプ電極３０を用いているが、このフロントエンドモジュール１０の製造方法の別の例では、Ａｕで形成されたバンプ電極３０を用いる。

　このフロントエンドモジュール１０の製造方法の別の例では、まず、上述の製造方法の一例と同様に、実装基板１２、弾性表面波素子２０、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を準備する。ただし、バンプ電極３０をＡｕで形成する。

　そして、上述の製造方法の一例と同様に、実装基板１２の一方主面側に、他の表面実装電子部品素子としてのインダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８を実装する。

　それから、実装基板１２やインダクタ４０などの他の表面実装電子部品素子に付着しているフラックスを洗浄液で洗浄する。

　そして、弾性表面波素子２０に形成した各バンプ電極３０を、実装基板１２の各実装用電極１４上に配置し、加圧・加熱・超音波振動により、実装基板１２の各実装用電極１４上にボンディングを行う。
　この場合、例えば、ボンディングステージ温度を２００℃とし、ボンディングノズルで２３０℃、０.１ＭＰａの加圧を１秒間加える。
　このようにして、弾性表面波素子２０を実装基板１２の一方主面側に実装する。
　ここで、初期的には、バンプ電極３０の高さが７０μｍであり、ダム部３２の高さが２０μｍであり、弾性表面波素子２０の実装基板１２への実装後には、バンプ電極３０の高さが１５μｍとなる。しかしながら、ダム部３２も加圧され、ダム部３２の高さが１５μｍとなり、ダム部３２が実装基板１２に密着することで櫛歯電極２４の周囲に中空部３４が形成される。

　なお、このようにＡｕで形成されたバンプ電極３０を用いる場合、櫛歯電極２４の周囲の中空部３４へのフラックスの流入の懸念がないために、ダム部３２は、櫛歯電極２４およびバンプ電極３０間に形成される必要はなく、バンプ電極３０の外側に形成されてもよい。

　そして、以降は、上述の製造方法の一例と同様に、実装基板１２の一方主面側において、弾性表面波素子２０、インダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８をモールド樹脂からなるモールド材５０で被覆して、フロントエンドモジュール１０を製造する。

　図９は、この発明にかかる複合モジュールとしてのフロントエンドモジュールの他の例を示す断面図解図である。

　図９に示すフロントエンドモジュール１０は、図１に示すフロントエンドモジュール１０と比べて、実装基板１２の一方主面において実装用電極１４が形成された部分およびダム部３２が接触する部分間に溝ないし凹部１８が形成されている。この凹部１８は、実装基板１２がセラミック基板からなる場合にはレーザで形成することができ、プリント基板やフレキシブル基板からなる場合にはダイシングルータなどによるハーフカットで形成することができる。

　図９に示すフロントエンドモジュール１０では、図１に示すフロントエンドモジュール１０と同様の構造を有するので、図１に示すフロントエンドモジュール１０と同様の効果を奏する。

　さらに、図９に示すフロントエンドモジュール１０では、実装基板１２の一方主面において実装用電極１４が形成された部分およびダム部３２が接触する部分間に凹部１８が形成されているので、凹部１８によって、バンプ電極３０のためのはんだやフラックスがダム部３２側に流入することを防止することができる。なお、凹部１８は連続した溝状でもよいし、非貫通ビアホールが連続的に配置された構造などでもよい。

　上述のフロントエンドモジュール１０の製造方法の一例では、実装基板１２の一方主面側にインダクタ４０などの他の表面実装電子部品素子を実装した後に、実装基板１２の実装用電極１４上にフラックスを塗布してフラックス層１５を形成しているが、実装基板１２の一方主面側にインダクタ４０などの他の表面実装電子部品素子を実装する前に、実装基板１２の実装用電極１４上にフラックスを塗布してフラックス層１５を形成してもよい。このようにすれば、インダクタ４０などの他の表面実装電子部品素子が邪魔にならず、実装基板１２の実装用電極１４上にフラックスを塗布しやすい。

　また、上述のフロントエンドモジュール１０では、バンプ電極３０およびダム部３２が間隔を隔てて形成されているが、バンプ電極３０およびダム部３２は接触して形成されてもよい。

　さらに、上述の弾性表面波素子２０は、他の表面実装電子部品素子としてインダクタ４０、キャパシタ４２、第１のＳＡＷフィルタ４４、第２のＳＡＷフィルタ４６およびスイッチＩＣ４８とともに、実装基板１２の一方主面側に実装されることによって、フロントエンドモジュール１０を構成しているが、その他の表面実装電子部品素子とともに実装基板に実装されてもよく、または、それ自体が実装基板に実装されてもよい。

　また、この発明にかかる電子部品素子として弾性表面波素子を例にして説明したが、この発明にかかる電子部品素子としては、弾性表面波素子以外に例えばバルク波素子またはＭＥＭＳなどであってもよい。

　さらに、この発明にかかる複合モジュールとしても、フロントエンドモジュールに限らず、ＲＦ－ＩＣなどを備えた他の複合モジュールであってもよい。

　この発明にかかる電子部品素子は、特に例えば、弾性表面波素子、バルク波素子、ＭＥＭＳなどの電子部品素子を用いたフロントエンドモジュールなどの複合モジュールに好適に用いられる。

　１０　フロントエンドモジュール
　１２　実装基板
　１４　実装用電極
　１５　フラックス層
　１６　他の実装用電極
　１７　はんだ層
　１８　凹部
　２０　弾性表面波素子
　２２　圧電基板
　２４　櫛歯電極
　２６　引出し電極
　２８　バンプ用電極
　３０　バンプ電極
　３２　ダム部
　３４　中空部
　４０　インダクタ
　４０ａ　外部電極
　４２　キャパシタ
　４２ａ　外部電極
　４４　第１のＳＡＷフィルタ
　４６　第２のＳＡＷフィルタ
　４８　スイッチＩＣ
　５０　モールド材

Claims

　圧電基板、
　前記圧電基板の一方主面に形成された櫛歯電極、
　前記圧電基板の一方主面において前記櫛歯電極と間隔を隔てて形成されかつ前記櫛歯電極に電気的に接続されたバンプ用電極、
　前記圧電基板の一方主面側において前記バンプ用電極上に形成されたバンプ電極、および
　前記圧電基板の一方主面側において前記櫛歯電極および前記バンプ電極間に形成されたダム部を含む、電子部品素子。
　前記ダム部は、前記圧電基板の一方主面側において前記櫛歯電極の周囲に枠状に形成された、請求項１に記載の電子部品素子。
　前記圧電基板の一方主面からの前記バンプ電極の最大の高さは、前記圧電基板の一方主面からの前記ダム部の最大の高さより高く形成された、請求項１または請求項２に記載の電子部品素子。
　前記ダム部は、前記バンプ電極より内側に形成され、かつ、前記圧電基板の一方主面において前記櫛歯電極から前記バンプ用電極にわたって引き出された引出し電極上に形成された、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品素子。
　前記ダム部は、感光性の樹脂材料で形成された、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品素子。
　前記圧電基板の一方主面側において、電気的に接続される部分以外の部分の表面に耐はんだ性の保護膜が形成された、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品素子。
　前記電子部品素子は、弾性表面波素子である、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品素子。
　前記電子部品素子は、バルク波素子である、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品素子。
　前記電子部品素子は、ＭＥＭＳである、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品素子。
　一方主面に実装用電極が形成された実装基板、
　前記実装基板の一方主面側に実装された請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電子部品素子、および
　前記電子部品素子を被覆するモールド樹脂からなるモールド材を含み、
　前記電子部品素子の前記バンプ用電極は、前記バンプ電極を介して前記実装基板の前記実装用電極に電気的に接続され、
　前記電子部品素子の前記ダム部は、前記実装基板の一方主面に接触し、さらに
　前記電子部品素子の前記圧電基板および前記実装基板間において前記電子部品素子の前記ダム部より前記櫛歯電極側であって前記電子部品素子の前記櫛歯電極の周囲に中空部が形成された、複合モジュール。
　前記実装基板の一方主面において、前記実装用電極が形成された部分および前記ダム部が接触する部分間に凹部が形成された、請求項１０に記載の複合モジュール。
　前記実装用電極の面積は、前記バンプ用電極の面積より大きく形成された、請求項１０または請求項１１に記載の複合モジュール。
　請求項１０に記載の複合モジュールを製造するための複合モジュールの製造方法であって、
　一方主面に実装用電極が形成された実装基板を準備する工程、
　請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電子部品素子を準備する工程、
　前記実装基板の前記実装用電極上または前記電子部品素子の前記バンプ電極上に、フラックス層またははんだ層を形成する工程、
　前記電子部品素子の前記バンプ電極を前記実装基板の前記実装用電極上に配置する工程、
　前記バンプ電極を溶融して固化することによって、前記電子部品素子の前記バンプ用電極を前記バンプ電極を介して前記実装基板の前記実装用電極に電気的に接続し、前記電子部品素子の前記ダム部を前記実装基板の一方主面に接触するとともに、前記電子部品素子の前記圧電基板および前記実装基板間において前記電子部品素子の前記ダム部より前記櫛歯電極側であって前記電子部品素子の前記櫛歯電極の周囲に中空部を形成する工程、および
　前記電子部品素子をモールド樹脂からなるモールド材で被覆する工程を含む、複合モジュールの製造方法。
　請求項１０に記載の複合モジュールを製造するための複合モジュールの製造方法であって、
　一方主面に実装用電極が形成された実装基板を準備する工程、
　請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電子部品素子であってバンプ電極が形成されていない電子部品素子を準備する工程、
　前記実装基板の前記実装用電極上にバンプ電極を形成する工程、
　前記バンプ電極上または前記電子部品素子の前記バンプ用電極上に、フラックス層またははんだ層を形成する工程、
　前記電子部品素子の前記バンプ用電極を前記バンプ電極上に配置する工程、
　前記バンプ電極を溶融して固化することによって、前記電子部品素子の前記バンプ用電極を前記バンプ電極を介して前記実装基板の前記実装用電極に電気的に接続し、前記電子部品素子の前記ダム部を前記実装基板の一方主面に接触するとともに、前記電子部品素子の前記圧電基板および前記実装基板間において前記電子部品素子の前記ダム部より前記櫛歯電極側であって前記電子部品素子の前記櫛歯電極の周囲に中空部を形成する工程、および
　前記電子部品素子をモールド樹脂からなるモールド材で被覆する工程を含む、複合モジュールの製造方法。
　前記実装基板において前記電子部品素子が電気的に接続される実装用電極以外の他の実装用電極上にはんだ層を形成する工程、
　前記はんだ層を形成した前記他の実装用電極上に他の表面実装電子部品素子の外部電極を配置する工程、および
　前記他の実装用電極上の前記はんだ層を溶融して固化することによって、前記他の表面実装電子部品素子の前記外部電極を前記他の実装用電極上の前記はんだ層を介して前記実装基板の前記他の実装用電極に電気的に接続する工程を含み、
　前記モールド材で被覆する工程は、前記電子部品素子および前記他の表面実装電子部品素子をモールド樹脂からなるモールド材で被覆する、請求項１３または請求項１４に記載の複合モジュールの製造方法。