(57)【要約】【課題】実装基板上にＳＡＷチップを導体バンプを介してフリップチップ実装し、ＳＡＷチップ外面から実装基板上面にかけて樹脂封止し、ＳＡＷチップと実装基板の間に気密空間を形成したＳＡＷデバイスに関し、信頼性、量産性を高めたＳＡＷデバイスを実現する。【解決手段】圧電基板２上にＩＤＴ電極３と接続パッド４とを配置し、ＳＡＷ励振部分を除く外周に金属または合金からなるダム２１を形成したＳＡＷチップ１と、絶縁基板１２の底部に表面実装用の外部電極端子１３と、該外部電極端子１３と導通し、且つ接続パッド４と接続するための配線パターン１４を形成した実装基板１１とを備え、接続パッド４と配線パターン１４とを導体バンプ２２を介してフリップチップ実装し、ＳＡＷチップ１の外面から実装基板１１の上面にかけて封止樹脂３１で封止する。また、前記ダム２１は実装基板１１に接触しないように形成されている。【選択図】    図１
2006229632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、該絶縁基板の底部に配置した表面実装用の外部端子電極と、該絶縁基板の上部に配置され前記外部端子電極と導通した配線パターンとを備えた実装基板と、
圧電基板と、該圧電基板の一面に形成したＩＤＴ電極と、前記配線パターンと導体バンプを介して接続される接続パッドとを備えた弾性表面波（ＳＡＷ）チップと、
前記ＳＡＷチップと前記実装基板とをフリップチップ実装した状態で、ＳＡＷチップ外面から実装基板上面にかけて被覆形成されることにより前記ＩＤＴ電極と前記実装基板との間に気密空間を形成する封止樹脂とを備えたＳＡＷデバイスにおいて、
前記ＳＡＷチップのＳＡＷ励振部分を除く外周部に、前記封止樹脂のＳＡＷ励振部分への流入を阻止するための金属または合金からなるダムを設け、且つ、該ダムと前記実装基板とが接触していないことを特徴とするＳＡＷデバイス。
【請求項２】
前記ダムが前記ＳＡＷチップの端面に接しないように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項３】
前記ダムの前記ＳＡＷチップ端面からの距離が、前記ＳＡＷチップの四隅で大きくなっていることを特徴とする請求項１乃至２に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項４】
前記ダムが４００℃より高い融点を有する金属または合金からなることを特徴とする請求項１乃至３に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項５】
前記ダムがＡｌまたはＡｌを主成分とした合金からなることを特徴とする請求項１乃至４に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項６】
前記ダムの断面形状が略矩形であることを特徴とする請求項１乃至５に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項７】
前記ダムが蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式の成膜法により成膜されたものであり、且つ、前記ダムのパターン形成がリフトオフ法によるものであることを特徴とする請求項１乃至６に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項８】
前記封止樹脂がフィラー入りの樹脂であり、且つ、前記ダムと前記実装基板との間隔が前記フィラーの平均サイズよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至７に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項９】
前記ダムを絶縁膜で覆ったことを特徴とする請求項１乃至８に記載のＳＡＷデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板上に弾性表面波チップを導体バンプを介してフリップチップ実装し、弾性表面波チップの外面から実装基板の上面にかけて樹脂封止し、実装基板とＳＡＷチップの間に気密空間を形成した表面実装型の弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品においてＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる小型パッケージング技術が一般化するのに伴って、弾性表面波（以下、ＳＡＷと称す）デバイスにおいても、デバイス小型化の容易化と、バッチ式の製造方法による生産性の向上という観点から、ＣＳＰ技術を用いた生産方法が導入されるようになっている。また、ＣＳＰ技術は主に樹脂を用いた封止工法が多く使用されている。
【０００３】
以下では、ＣＳＰ技術を用いたＳＡＷデバイスの先行技術について説明する。図９は、特開２００４−６４５９９号公報に開示されているＳＡＷデバイスを示している。ＳＡＷチップ１０１は、圧電基板１０２上にＳＡＷを励振させるためのＩＤＴ電極１０３と接続パッド１０４とを配置し、ＩＤＴ電極１０３及び接続パッド１０４を取り囲むように環状の外周電極１０５を設けている。実装基板１１１は、絶縁基板１１２の底部に表面実装用の外部端子電極１１３と、該外部端子電極１１３と導通し、且つ接続パッド１０４と接続するための配線パターン１１４と、該配線パターン１１４を取り込むように設けた環状の外周パターン１１５とを備えている。そして、接続パッド１０４と配線パターン１１４とを導体バンプ１２２を介してフリップチップ実装すると共に、外周電極１０５と外周パターン１１５とを接合部材１２１で接続し、ＳＡＷチップ１０１の外面から実装基板１１１の上面にかけて封止樹脂１３１で封止し、ＳＡＷチップと実装基板の間に気密空間１２３を形成している。なお、接合部材１２１及び導体バンプ１２２にはＳｎ−Ｓｂ半田，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ半田，Ｓｎ−Ｐｂ半田，Ｓｎ−Ａｕ半田等の合金材料が用いられる。
【０００４】
前記ＳＡＷデバイスの気密空間１２３は、外周電極１０５と外周パターン１１５とを接合部材１２１で接続することにより形成される。これにより、封止樹脂１３１の気密空間１２３への浸入を防止することができる。また、ＳＡＷチップ１０１の外周電極１０５に合金材料からなる接合部材１２１を接続することで、低抵抗な配線電極として用いることが可能となる。
【０００５】
次に、図１０は特開平５−５５３０３号公報に開示されているＳＡＷデバイスを応用した構造を示している。なお、ＳＡＷチップ及び実装基板の構造は図９と同じであるので説明は省略する。図９との相違点は、ＳＡＷチップ１０１の外周電極１０５上に樹脂性のダム１２４を設けている点と、ダム１２４は実装基板１１１の外周パターン１１５に接触していない点である。また、ダム１２４は封止樹脂１３１よりも耐熱性の高い樹脂を用いている。これにより、封止樹脂１３１を加熱硬化する時の熱によって樹脂性のダム１２４が溶融してしまうことを防ぐことができ、封止樹脂１３１の気密空間１２３への浸入を防止することができる。
【特許文献１】特開２００４−６４５９９号公報
【特許文献２】特開平５−５５３０３号公報
【特許文献３】特開２００４−１２９０９２号公報
【特許文献４】特開２００４−３６３７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＳＡＷチップを導体バンプを介して実装基板にフリップチップ実装する場合、温度変化が加わり、実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差により導体バンプとその接合部に応力が生じてしまうことが知られている。温度変化が繰り返されると、導体バンプとその接合部に生じる応力も繰り返し発生してしまい、ＳＡＷデバイスの特性変動、特性劣化の原因となる。また、急激な温度変化が長期にわたり加わると、導体バンプとその接合部が破断に至る場合もある。これを改善するには、導体バンプ間の距離を極力小さくする必要がある。同じ温度変化が加わったとしても、導体バンプ間の距離が小さい方がより小さい応力となるので、導体バンプとその接合部の破断などを防ぐことができる。
【０００７】
図１１は図９で用いられているＳＡＷチップを上面から透視した図である。ＳＡＷチップ１０１上には接合部材１２１と導体バンプ１２２のみを図示し、その他の図示は省略している。図９のＳＡＷデバイスでは、実装基板とＳＡＷチップを接続している導体として、導体バンプの他に接合部材があり、この接合部材においても実装基板とＳＡＷチップの熱膨張係数の差に起因する応力が発生する。ここで、ＳＡＷチップ１０１において、横方向の導体バンプ１２２の両端の距離をＸ１、縦方向の導体バンプ１２２の両端の距離をＹ１とし、横方向の接合部材１２１の両端の距離をＸ２、縦方向の接合部材１２１の両端の距離をＹ２とした時、Ｘ１＜Ｘ２及びＹ１＜Ｙ２の関係から、導体バンプ１２２よりも外側（ＳＡＷチップ端面寄り）に配置されている接合部材１２１の方が温度変化が加わった時に発生する応力が大きく、接合部材とその接合部の破断等により気密空間に樹脂が浸入してしまう虞がある。これを改善するには、接合部材１２１の寸法Ｘ２，Ｙ２を極力小さくする必要があるが、接合部材１２１の寸法を小さくすると気密空間が小さくなってしまい、ＩＤＴ電極や反射器等のフィルタ機能部を気密空間内に配置するのが困難となる。
【０００８】
また、図９のＳＡＷデバイスは、配線の自由度が著しく低いという欠点も有している。即ち、図９のＳＡＷデバイスは、ＳＡＷチップの外周電極と実装基板の外周パターンの両方とも接地パターンである場合などは、半田からなる接合部材にて外周電極と外周パターンを接続しても問題ないが、ＳＡＷチップの外周電極が接地パターンで、且つ外周電極の真下の実装基板上に信号線パターンが配置されている場合等は、接合部材によって接地パターンと信号線パターンとを短絡してしまう問題がある。従って、ＳＡＷチップの外周電極と実装基板の外周パターンは接地パターン同士、又は信号線パターン同士等、互いに短絡できるもの同士を配置する必要がある。以上説明した欠点は、導体バンプと接合部材に半田以外の合金または金属を用いた場合でも同様に生じる。
【０００９】
これに対し、図１０のＳＡＷデバイスは、ダムが実装基板に接触していないため、実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差による応力がダム部分では発生しなくなる。また、実装基板の外周パターンの有無を任意に決定することができ、ＳＡＷチップの外周電極の真下の実装基板上に任意の配線パターンを設けることができるという利点がある。
【００１０】
しかしながら、図９のＳＡＷデバイスではＳＡＷチップの外周電極に合金材料からなる接合部材を接続することで、これを低抵抗な配線電極として用いることが可能であったが、図１０のダムは絶縁体であるので、ＳＡＷチップの外周電極が低抵抗でなくなるという欠点がある。また、本願発明者らの実験によれば、樹脂性のダムが封止樹脂の気密空間への浸入防止に効果を発揮するのは、樹脂封止の加熱の際に封止樹脂の加圧を伴わない場合のみであり、例えば特開２００４−１２９０９２号公報や特開２００４−３６３７７０号公報に開示されている工法のように、樹脂封止の際に封止樹脂の加熱と加圧が伴う場合は、たとえ封止樹脂よりも耐熱性の高い樹脂を用いて樹脂ダムを形成したとしても樹脂ダムの著しい変形が生じる。本願発明者は、この樹脂ダムの著しい変形により、封止樹脂が気密空間へ浸入してしまうことを実験により確認した。
【００１１】
以上説明した問題点を解決すべく、本発明では、実装基板上にＳＡＷチップを導体バンプを介してフリップチップ実装し、ＳＡＷチップの外面から実装基板の上面にかけて樹脂封止し、実装基板とＳＡＷチップの間に気密空間を形成した表面実装型のＳＡＷデバイスにおいて、樹脂封止工程において気密空間に樹脂が浸入するのを防止すると共に、実装基板とＳＡＷチップの熱膨張係数の差に起因する応力を低減することによりＳＡＷチップと実装基板の接続強度を高め、配線の自由度を高めたＳＡＷデバイスを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明に係るＳＡＷデバイスの請求項１に記載の発明は、  絶縁基板と、該絶縁基板の底部に配置した表面実装用の外部端子電極と、該絶縁基板の上部に配置され前記外部端子電極と導通した配線パターンとを備えた実装基板と、圧電基板と、該圧電基板の一面に形成したＩＤＴ電極と、前記配線パターンと導体バンプを介して接続される接続パッドとを備えた弾性表面波（ＳＡＷ）チップと、前記ＳＡＷチップと前記実装基板とをフリップチップ実装した状態で、ＳＡＷチップ外面から実装基板上面にかけて被覆形成されることにより前記ＩＤＴ電極と前記実装基板との間に気密空間を形成する封止樹脂とを備えたＳＡＷデバイスにおいて、前記ＳＡＷチップのＳＡＷ励振部分を除く外周部に、前記封止樹脂のＳＡＷ励振部分への流入を阻止するための金属または合金からなるダムを設け、且つ、該ダムと前記実装基板とが接触していないことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記ダムが前記ＳＡＷチップの端面に接しないように設けられたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記ダムの前記ＳＡＷチップ端面からの距離が、前記ＳＡＷチップの四隅で大きくなっていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記ダムが４００℃より高い融点を有する金属または合金からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記ダムがＡｌまたはＡｌを主成分とした合金からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記ダムの断面形状が略矩形であることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記ダムが蒸着，スパッタリング，イオンプレーティング等の乾式の成膜法により成膜されたものであり、かつ、前記ダムのパターン形成がリフトオフ法によるものであることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、前記封止樹脂がフィラー入りの樹脂であり、前記ダムと前記実装基板との間隔が前記フィラーの平均サイズよりも小さいことを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、前記ダムを絶縁膜で覆ったことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、ＳＡＷチップのＳＡＷ励振部分を除く外周に金属または合金からなるダムを設け、且つ、ダムを実装基板に接触しないようにしたので、封止樹脂がＳＡＷ励振部分に浸入するのを防止すると共に、ＳＡＷチップと実装基板の熱膨張係数の差に起因する応力を小さくでき、ＳＡＷチップと実装基板の接合部の破断等を起因とする特性変動や特性劣化を防止できる。また、前記ダムを金属又は合金で形成したので、樹脂封止工程の際の封止樹脂の加熱と加圧によってダムが変形することはなく、信頼性に優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、前記ダムを前記ＳＡＷチップの端面に接しないように設けることにより、ダイシング時にダイシングブレードに金属が付着して切削性が劣化してしまうことがないので、量産性に優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、前記ダムの前記ＳＡＷチップ端面からの距離を前記ＳＡＷチップの四隅で大きくすることにより、ＳＡＷチップを実装基板にフリップチップ実装する際の実装角度を制御する必要がないので、製造効率を高めることができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、前記ダムを４００℃より高い融点を有する金属又は合金から形成することにより、ＳＡＷチップを実装基板にフリップチップ実装する際にかかる熱によりダム形状が変形することがないので、信頼性に優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、前記ダムをＡｌ又はＡｌを主成分とする合金から形成することにより、安価で且つ成膜加工が容易であるので、量産性に優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、前記ダムの断面形状を略矩形状にすることにより、樹脂封止の際の気密空間への樹脂浸入防止の効果を高めることができるので、信頼性に優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、前記ダムを蒸着，スパッタリング，イオンプレーティング等の乾式の成膜法により成膜し、且つ、前記ダムのパターン形成をリフトオフ法を用いて行うことにより、金属膜または合金膜の表面に不純物が付着するのを防止でき、湿式成膜法で必要であった成膜後の洗浄工程も実施する必要がなくなり、精度よくダムを形成できるので、信頼性や製造効率を高めることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、封止樹脂をフィラー入りの樹脂とし、ダムと実装基板との間隔が前記フィラーの平均サイズよりも小さくすることにより、樹脂封止工程における気密空間への封止樹脂浸入の抑制効果を格段に向上させることができると共に、封止樹脂の機械的強度及び耐湿性を向上できる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、前記ダムを絶縁膜で覆うことにより、ＳＡＷチップと実装基板のギャップを小さくした際に生じる金属粉による短絡事故を防止することができるので、信頼性に優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るＳＡＷデバイスを示しており、ＳＡＷチップ１は、圧電基板２上にＳＡＷを励振させるためのＩＤＴ電極３と接続パッド４とを配置し、ＳＡＷ励振部分を除く外周部に金属または合金からなるダム２１を設けている。実装基板１１は、絶縁基板１２の底部に表面実装用の外部端子電極１３と、該外部端子電極１３と導通し、且つ接続パッド４と接続するための配線パターン１４とを備えている。そして、ＳＡＷチップ１の接続パッド４と実装基板１１の配線パターン１４とを導体バンプ２２を介してフリップチップ実装し、ＳＡＷチップ１の外面から実装基板１１の上面にかけて封止樹脂３１で封止し、ＳＡＷチップ１と実装基板１１の間に気密空間２３を形成している。なお、前記ダム２１は実装基板１１に接触しておらず、ダム２１の下面と実装基板１１との間はギャップＧだけ離れている。また、前記ダム２１は樹脂封止工程の際に気密空間２３内に樹脂が浸入するのを防止する。
【００３１】
本発明のＳＡＷデバイスはダムが実装基板に接触しないため、実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差に起因する応力がダム部分に発生しない。厳密に言うと、図１においてダムは封止樹脂と空隙を介して実装基板につながるが、封止樹脂は金属又は合金からなるダムよりも弾性率が低いため、図９のＳＡＷデバイスよりもダムに発生する実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差に起因する応力は小さくなる。更に、ダムと実装基板とのギャップＧを小さくすれば、ダムの下に入り込む封止樹脂の浸入が僅かとなるので、ダムに発生する応力は極めて小さくできる。
【００３２】
また、従来の図９のＳＡＷデバイスは、実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差に起因する応力を小さくするために気密空間の寸法を極力小さくする必要があり、ＩＤＴ電極や反射器等のフィルタ機能部を気密空間内に配置するのが困難であったが、本発明のＳＡＷデバイスは、気密空間を小さくすることなく実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差に起因する応力を小さくできるので、ＩＤＴや反射器等のフィルタ機能部を容易に気密空間内に配置できる。また、ダムが実装基板に接触しないため、例えばダムを接地用接続パッドに接続して接地電極として利用した場合においても、ダムの真下の実施基板上には必ずしも接地用配線パターンを配置する必要はなく、信号配線パターンを設けることが可能である。このように、本発明のＳＡＷデバイスは、図９のＳＡＷデバイスと比較してフィルタ設計及び配線の自由度が高い点で有利である。
【００３３】
更に、本発明のＳＡＷデバイスのダムは金属又は合金から形成され、ＳＡＷチップ上に形成された接続パッドや該接続パッドとＩＤＴ電極とを接続する配線電極等よりも膜厚が厚いので、ＳＡＷチップ上における低抵抗な配線電極として用いることができる。例えば、ダムが接地用接続パッドに接続されている場合、ダムを低抵抗な接地電極として利用することが可能となり、ＳＡＷデバイスの低損失化に効果を発揮する。また、従来の図１０のＳＡＷデバイスのように、ダムを樹脂で形成すると、樹脂封止工程の際に封止樹脂の加熱と加圧が伴うと樹脂ダムの著しい変形が生じてダムの機能を損なってしまう問題があったが、本発明のＳＡＷデバイスはダムを金属または合金から形成しているので、樹脂封止工程の際の封止樹脂の加熱と加圧によってダムが変形することはない。従って、本発明のＳＡＷデバイスは、図１０のＳＡＷデバイスと比較して、樹脂封止工程時に気密空間に樹脂が浸入するのを確実に防止できる。
【００３４】
なお、前記ダムは実装基板側に設けても良いが、実装基板を複数個連接した配線基板母材上に、一括して、且つ高い寸法精度で金属又は合金からなるダムを形成するには、ダムパターンに対応したフォトリソグラフィ技術によるレジストパターンを配線基板母材上に形成する必要がある。高寸法精度であるレジストパターンに対し、配線基板母材上の配線パターンは寸法精度が悪く、配線基板母材全体に渡って精度良く配線パターンとダムパターンを合わせ込むことが困難であり、高密度配線に不向きである。従って、ダムはＳＡＷチップ側に形成するのが好ましい。
【００３５】
また、前記ダムと前記実装基板のギャップＧは、封止樹脂の気密空間への浸入量を低減するために狭い方が好ましい。ギャップＧを狭くする方法としては、ダムの厚みを大きくする他に、図２のように、ダム２１の真下の実装基板１１上に外周パターン１５を設けることでギャップＧを狭くしても良い。外周パターン１５の材料としてはアルミナコートやガラスコート等の絶縁物でも適用可能だが、配線パターン１４と同一の材料、例えばＷやＭｏからなるメタライズパターンにＮｉメッキとＡｕメッキを施したもので外周パターン１５を形成すれば、実装基板の製造工程を増やすことなく外周パターンを形成することができる。
【００３６】
また、前記ダムはＳＡＷチップの周縁部端面に接しないように設けるのが好ましい。その理由について以下説明する。図３及び図４は、ダイシング前後の圧電基板の状態を示す図であり、（ａ）にダイシング前の圧電基板の平面図を、（ｂ）にダイシング前の圧電基板の断面図を、（ｃ）にダイシング後の圧電基板の断面図を示す。なお、圧電基板上に形成した導体バンプ、ＩＤＴ電極、接続パッド等の図示は省略している。図３（ａ）（ｂ）のように圧電基板２上にダイシング切り代を覆うようにして金属又は合金からなるダム２１を形成してダイシングを行うと、図３（ｃ）のようにＳＡＷチップ１の端面に接してダムが形成される。しかしながら、圧電基板のダイシング切り代を金属膜で覆ってしまうと、ダイシングの際にダイシングブレードに金属が付着してしまい切削性が劣化し、ダイシング中に圧電基板が割れたり、ダイシングブレードに割れ欠けが生じる可能性がある。これに対し、図４（ａ）（ｂ）のように、圧電基板２上にダイシング切り代に接しないように金属又は合金からなるダム２１を形成しダイシングを行えば、ダイシングの際にダイシングブレードへ金属が付着することもなく、切削性の劣化も生じない。このような理由から、ダムはＳＡＷチップの端面に接しないように圧電基板の内側に設けるのが好ましい。
【００３７】
以上説明したように、本発明の第１の実施例に係るＳＡＷデバイスは、実装基板上にＳＡＷチップを導体バンプを介してフリップチップ実装し、ＳＡＷチップの外面から実装基板の上面にかけて樹脂封止し、ＳＡＷチップと実装基板の間に気密空間を形成した表面実装型のＳＡＷデバイスにおいて、ＳＡＷチップのＳＡＷ励振部分を除く外周に金属又は合金からなるダムを設け、且つ、ダムを実装基板に接触しないようにしたので、ダム部分に発生する実装基板とＳＡＷチップとの熱膨張係数の差に起因する応力は極めて小さくなる。その結果、実装基板とＳＡＷチップの接合部分が破断するのを防止でき、気密空間を大きくできるので配線の自由度を高めることができる。また、前記ダムは、金属または合金から形成しているので樹脂封止の際の封止樹脂の加熱と加圧によって形状が変化しないので信頼性に優れている。また、前記ダムをＳＡＷチップの端面に接しないように圧電基板の内側に設けることにより、ダイシング工程で不良品が発生するのを防止できる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施例に係るＳＡＷデバイスについて説明する。図５は本発明の第２の実施例に係るＳＡＷデバイスのＳＡＷチップ４１の平面図を示している。圧電基板４２上にはＲＦ回路に用いられる２段縦続接続型の縦結合１次−３次二重モードＳＡＷフィルタが２つ形成されており、入力側を不平衡回路、出力側を平衡回路としている。第１のＳＡＷフィルタ５１は表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極を３つ近接配置すると共に、該ＩＤＴ電極の両側に反射器を形成した第１の電極郡５２と第２の電極郡５３とを縦続接続することによりフィルタを形成している。また、第２のＳＡＷフィルタ６１も第１のＳＡＷフィルタ５１と同様に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極を３つ近接配置すると共に、該ＩＤＴ電極の両側に反射器を形成した第３の電極郡６２と第４の電極郡６３とを縦続接続することによりフィルタを形成している。そして、第１のＳＡＷフィルタ５１の導体パッド５４及び第２のＳＡＷフィルタ６１の導体パッド６４を不平衡入力端子とし、第１のＳＡＷフィルタ５１の導体パッド５５、５６及び第２のＳＡＷフィルタ６１の導体パッド６５、６６を平衡出力端子とし、導体パッド５７、５８、５９、６７を接地する。そして、圧電基板上の第１〜第４の電極郡、及び配線パターン、金属パッドを取り囲むように八角形状のダム４３を形成する。なお、図示していないが、ダム形成後、第１の実施例と同様にＳＡＷチップと実装基板とを導体バンプを介してフリップチップ実装し、ＳＡＷチップの外面から実装基板の上面にかけて樹脂封止し、ＳＡＷチップと実装基板の間に気密空間を形成している。また、前記ダムは実装基板に接触しないように厚みが調整されている。
【００３９】
本実施例の特徴は、ダム形状を八角形にして、圧電基板の四隅にダムが配置されないようにしたことである。即ち、図６に示すようにダムを圧電基板の四隅まで形成した場合を考えると、図７に示すようにフリップチップ実装時にＳＡＷチップが矢印φ及びθ方向へ傾いてしまった場合にダムが実装基板に当たってしまい、ＳＡＷチップの実装強度の劣化やＳＡＷチップの破損等の不具合が生じる。特に、ＳＡＷチップに設けたダムと実装基板とのギャップＧを小さくするほど、ダムが実装基板に当たりやすくなってしまう問題が生じる。このような理由から、ＳＡＷチップの四隅にダムが配置されないようにすれば、フリップチップ実装時にＳＡＷチップが図７に示すように矢印φ及びθ方向へ多少傾いたとしても、ダムが実装基板に当たらなくなる。
【００４０】
以上説明したように、本発明の第２の実施例に係るＳＡＷデバイスによれば、ＳＡＷチップ上に設けたダムが圧電基板の四隅に配置されないようにしたので、ＳＡＷチップの実装角度を厳密に制御する必要がなくなり、製造効率を高めることができる。なお、図５ではダム形状は八角形となっているが、ＳＡＷチップの四隅にダムが配置されないようにしてあれば、八角形以上の多角形、円、楕円等の形状であっても良い。また、ダムの形状が多角形の場合、各頂点の少なくとも一つを円弧により丸めても良い。
【００４１】
ところで、上述の第１及び第２の実施例において、ＳＡＷチップと実装基板を接続する導体バンプはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ半田やＡｕを用いるのが一般的である。導体バンプをＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ半田とした場合には、ＳＡＷチップを実装基板にフリップチップ実装する時にかかるピーク温度は２６０℃以下であり、導体バンプをＡｕとした場合は、ＳＡＷチップを熱圧着方式（超音波を併用しない熱圧着方式）にてフリップチップ実装する時に、通常３００℃〜３５０℃、最大で４００℃の加熱が行われる。従って、フリップチップ実装時の加熱によりダムが変形しないように、ダムに用いる金属材料または合金材料は融点が少なくとも４００℃よりも高い温度である必要がある。例えばダムの材料を融点２１７℃のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ半田とした場合、ＳＡＷチップを実装基板にフリップチップ実装する際の導体バンプ溶融時に、ダムも一緒に溶融してしまう。一度溶融したダムは冷却により固まるが、その断面形状は図８のダム７１のように丸みをおびたものとなってしまう。ダムの断面形状は、図１や図２のように略矩形となっている方が、樹脂封止の際の気密空間への封止樹脂浸入防止の効果が高く、図８のようにダムの断面形状が丸みをおびてしまうと、樹脂封止の際に封止樹脂が気密空間へ浸入し易く、信頼性が損なわれる。
【００４２】
融点が４００℃よりも高い金属としては、例えばＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ などが挙げられ、ダムに適用可能である。その中でも、安価で成膜・加工の容易な金属であるＡｌがダムの材料として最も好ましい。
【００４３】
また、前記ダムは蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式成膜法により成膜されたものであり、且つ、ダムのパターン形成がリフトオフ法によるものであることが好ましい。電気メッキや無電解メッキなどの湿式成膜法を用いてダムとなる金属膜または合金膜を成膜した場合、金属膜または合金膜の表面に不純物がついてしまう。金属膜または合金膜の表面に不純物がついたままＳＡＷデバイスを構成すると、ダム、接続パッド、ＩＤＴ電極等に腐食が発生し、ＳＡＷデバイスの性能を著しく劣化させてしまう。これを防ぐためには湿式成膜法による成膜の後で洗浄工程を入れる必要があるが、製造工程が増えてしまう問題がある。また、湿式成膜法では膜厚のばらつきが大きく、ＳＡＷチップと実装基板のギャップＧを小さくした場合に、ダムと実装基板が接触してしまう箇所が発生すると共に、局所的にギャップＧが大きくなってしまう箇所も同時に発生してしまう。更には、湿式成膜法ではダムの材料として好ましいＡｌを成膜することが困難である。
【００４４】
以上の理由から、蒸着 、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式成膜法を用いてダムとなる金属膜または合金膜を成膜すれば、金属膜または合金膜の表面に不純物がつくことはほとんどなくなるので、湿式成膜法で必要であった成膜後の洗浄工程も実施する必要がなくなる。また、乾式成膜法は湿式成膜法よりも膜厚のばらつきが小さいので、図１や図２のギャップＧのばらつきを小さくすることができる。また、乾式成膜法であれば、湿式成膜法で困難であったＡｌの成膜も容易に行える。
【００４５】
また、ダムパターン形成法として印刷工法を用いた場合、微細なダムパターンを形成することが困難である。フォトリソグラフィ技術によれば微細なダムパターンに対応したレジストパターンを形成することができる。ダムの形成は接続パッドやＩＤＴ電極の形成よりも後に行う必要があるので、ダムを形成する箇所のみに選択的に成膜することができるリフトオフ法を用いて、ダムとなる金属膜または合金膜を形成するのが良い。
【００４６】
なお、ダムの形成を接続パッドやＩＤＴ電極の形成よりも後に行うのは、ダムの膜厚が接続パッドやＩＤＴ電極よりも厚いためである。ダムを形成した後で接続パッドやＩＤＴ電極を形成すると、接続パッドやＩＤＴ電極のフォトリソグラフィ工程においてレジストを均一な膜厚で塗布することができなくなり、接続パッドやＩＤＴ電極の仕上がり寸法にばらつきが生じてしまう。従って、ダムは接続パッドやＩＤＴ電極を形成した後で形成する必要がある。
【００４７】
前記ダムを形成する金属膜、又は合金膜は単層でもよいし、積層膜であっても良い。例えば、Ａｌの真空蒸着膜からなるダムをＬｉＴａＯ３基板上にリフトオフ法で形成する際に、Ａｌの真空蒸着中にレジストパターンが変質しないよう低温で成膜する場合はＬｉＴａＯ３とＡｌダムの密着性が弱くなることがあるので、ＡｌダムとＬｉＴａＯ３の間に密着性を向上させる金属膜または合金膜（以下、密着膜と呼ぶ）を少なくとも１層設けても良い。この密着膜を、接続パッドまたはＩＤＴ電極と同じ膜構造とすれば、製造工程を増やすことなく密着膜を形成することができ、また、接続パッドまたはＩＤＴ電極と同時に密着膜を形成することができる。
【００４８】
ところで、封止樹脂の熱膨張係数の制御や機械的強度、耐湿性の向上を目的とし、封止樹脂中に例えば球状シリカなどのフィラーを含有させることがあるが、本願発明者らは、このフィラーの平均サイズよりも図１や図２におけるギャップＧを小さくすることで、樹脂封止工程における気密空間への封止樹脂浸入の抑制効果を格段に向上させることができることを見出した。図２において、接続パッドの厚みを１μｍ、導体バンプの厚みを２２μｍ、Ａｌからなるダムの厚みを１８μｍ、ギャップＧを５μｍとし、封止樹脂として平均粒子径１５μｍの球状シリカを含有させたエポキシ系の樹脂シートを用い、特許文献３及び特許文献４に開示されている、樹脂シートの加熱と加圧が伴う樹脂封止工法でＳＡＷデバイスを製作したところ、気密空間への封止樹脂の浸入は一切発生しなかった。一方、Ａｌからなるダムの厚みを５μｍ、ギャップＧを１８μｍにして同様のＳＡＷデバイスを製作したところ、気密空間への封止樹脂の浸入が発生してしまった。ダムの厚みとギャップＧを実験パラメータとして種々のサンプルを製作したところ、ギャップＧが封止樹脂に含有されている球状シリカの平均粒子径よりも大きくなると、気密空間への封止樹脂の浸入の発生が多発し、さらにギャップＧが大きくなるにつれて封止樹脂の浸入量が多くなっていった。以上より、ギャップＧは封止樹脂に含有されているフィラーの平均サイズよりも小さくする必要があることが確認された。
【００４９】
以上説明した本発明のＳＡＷデバイスにおいて、金属または合金からなるダムを絶縁膜で覆えば、図１や図２におけるギャップＧを小さくした際に生じるダムと配線パターン、又はダムと外周パターンの金属粉による短絡事故を防止することができる。ダム表面に設ける絶縁膜は、例えば酸化珪素、窒化珪素、アルミナである。ダム表面に設ける絶縁膜の成膜方法は、例えばスパッタリング法，ＣＶＤ法，陽極酸化法などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施例に係るＳＡＷデバイスの断面図を示す。
【図２】本発明の第１の実施例に係るＳＡＷデバイスの変形例の断面図を示す。
【図３】ＳＡＷチップの端面に接するようにダムを形成する場合の説明図であり、ダイシング前の圧電基板の平面図を（ａ）に、断面図を（ｂ）に示し、ダイシング後の圧電基板の断面図を（ｃ）に示す。
【図４】ＳＡＷチップの端面に接しないようにダムを形成する場合の説明図であり、ダイシング前の圧電基板の平面図を（ａ）に、断面図を（ｂ）に示し、ダイシング後の圧電基板の断面図を（ｃ）に示す。
【図５】本発明の第２の実施例に係るＳＡＷデバイスのＳＡＷチップの平面図を示す。
【図６】ダムをＳＡＷチップの四隅まで形成した場合のＳＡＷチップの平面図を示す。
【図７】ダム形成後のＳＡＷチップを実装基板上にフリップチップ実装する時の実装角度を説明する図である。
【図８】ダム材料に融点の低い半田を用いた場合のフリップチップ実装後のＳＡＷデバイスの断面図を示す。
【図９】特許文献１に記載されたＳＡＷデバイスの断面図を示す。
【図１０】特許文献２に記載されたＳＡＷデバイスの断面図を示す。
【図１１】特許文献１に記載されたＳＡＷデバイスのＳＡＷチップの透視図を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１，４１：ＳＡＷチップ
２，４２：圧電基板
３：ＩＤＴ電極
４：接続パッド
１１：実装基板
１２：絶縁基板
１３：外部端子電極
１４：配線パターン
１５：外周パターン
２１，４３，７１：ダム
２２：導体バンプ
２３：気密空間
３１：封止樹脂
５１：第１のＳＡＷフィルタ
５２：第１の電極郡
５３：第２の電極郡
５４，６４：不平衡入力端子
５５，５６，６５，６６：平衡出力端子
５７，５８，５９，６７：接地端子
６１：第２のＳＡＷフィルタ
６２：第３の電極郡
６３：第４の電極郡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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