(57)【要約】【課題】ＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間の空間を気密化しながらＳＡＷチップ外面を樹脂封止するために、チクソ比が４．５以上の流動性の高い樹脂をスクリーン印刷、或いはディスペンサによる塗布によって被覆形成する場合に、流動性の高い溶融樹脂が気密空間内に入り込んでＳＡＷ伝搬を妨げる原因となることを防止する。【解決手段】配線基板２と、圧電基板１８の下面に形成されたＩＤＴ電極１７、及びＩＤＴ電極を包囲するように圧電基板下面に配置され且つ各ランド５上に導体バンプ１０を介してフリップチップ実装される複数の接続パッド１６、を備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間に気密空間Ｓを形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂２０と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイス１において、絶縁基板上面には、各ランドを包囲する樹脂捕捉環状溝２５が形成されている。【選択図】　　　図１
2004135192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた複数のランドから成る配線基板と、
圧電基板、該圧電基板の下面に形成されたＩＤＴ電極、及び該ＩＤＴ電極を包囲するように圧電基板下面に配置され且つ前記各ランド上に導体バンプを介してフリップチップ実装される複数の接続パッド、を備えたＳＡＷチップと、
前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂と、
を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、
前記絶縁基板上面には、前記各ランドを包囲する樹脂捕捉環状溝が形成されていることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。
【請求項２】
前記樹脂捕捉環状溝の内径側又は外径側の絶縁基板上面には、樹脂せき止め手段としての環状突起が形成され、該環状突起の上面は前記ＳＡＷチップ下面と非接触で対面していることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型ＳＡＷデバイス。
【請求項３】
絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた複数のランドから成る配線基板と、
圧電基板、該圧電基板の下面に形成されたＩＤＴ電極、及び該ＩＤＴ電極を包囲するように圧電基板下面に配置され且つ前記各ランド上に導体バンプを介してフリップチップ実装される複数の接続パッド、を備えたＳＡＷチップと、
前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂と、
を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、
前記絶縁基板上面には、前記各ランドを内底面に備えた中央凹陥部と、該中央凹陥部を包囲する環状外壁と、を備え、
前記環状外壁上面の少なくとも一部は、前記ＳＡＷチップ下面と非接触で対面する位置関係にあることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波チップを配線基板上にバンプを用いて搭載してから弾性表面波チップを樹脂にて封止した構造の弾性表面波デバイスにおいて、弾性表面波チップの被覆に適した流動性の高い樹脂を用いて封止する場合に発生する不具合を解決した表面実装型弾性表面波デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）は、水晶等の圧電基板上に櫛歯状の電極指から成るＩＤＴ（インターディジタルトランスジューサ）電極を配置した構成を備え、例えばＩＤＴ電極に高周波電界を印加することによって弾性表面波を励起し、弾性表面波を圧電作用によって高周波電界に変換することによってフィルタ特性を得るものである。
ＷＯ９７／０２５９６には、図４に示した如き構造の表面実装型のＳＡＷデバイスが開示されている。このＳＡＷデバイス１０１は、絶縁基板１０３、該絶縁基板１０３の底部に設けた表面実装用の外部電極１０４、及び該絶縁基板の上面に設けた配線パターン１０５とから成る配線基板１０２と、配線パターン１０５上に導体バンプ１１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１１６、及びＩＤＴ電極１１７を下面に備えた圧電基板１１８から成るＳＡＷチップ１１５と、配線パターン１０５の上面を含む配線基板１０１とＳＡＷチップ１１５の側面及び上面に対して被覆一体化される樹脂１２０と、を備えている。樹脂１２０は、ＳＡＷチップ１１５の下面と配線基板１０２の上面との間に樹脂が充填されていないＳＡＷ伝搬用の気密空間Ｓが確保されるようにスクリーン印刷等により被覆形成される。
ところで、ＳＡＷデバイス１０１が縦横寸法が数ｍｍの微小寸法である場合には、複数の配線基板１０２をシート状に連結した大面積の配線基板母材を用いたバッチ処理により量産され、配線基板母材上の各個片領域に対して、ＳＡＷチップ１１５のフリップチップ実装を行ってから、所定のマスクを用いたスクリーン印刷、或いはディスペンサによる塗布により樹脂１２０の被覆が行われる。この際、樹脂１２０は、各ＳＡＷチップ１１５間の谷間に充填されてＳＡＷチップ１１５の裾部と配線基板上面との間の空間を気密封止する一方で、ＳＡＷチップ外面に対して密着して被覆される必要があるため、流動性の高い液状で印刷等される必要がある。具体的には、封止用の樹脂１２０は、液状でスクリーン印刷、或いはディスペンサによる充填によって、ＳＡＷチップの裾部と配線基板との間の空隙に塗布、充填されると共に、気密空所Ｓを除いたＳＡＷチップ外面全体を被覆する必要がある。この際、マスクを用いた印刷に際してスキージにより塗布する場合の液体樹脂の展開し易さ、ディスペンサによる押し出し時の作業性、被覆対象物との密着性等を夫々考慮した場合には、流動性が低い樹脂１２０が好ましい。具体的には低回転時の液体樹脂の抵抗圧力と高回転時の液体樹脂の抵抗圧力との比率を示すチクソ比が４．５以下である樹脂１２０を用いた印刷、ディスペンサによる充填が好ましい。
しかし、チクソ比が４．５以下である液体樹脂１２０は、ＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間の隙間から気密空間に入り易く、ＩＤＴ電極１１７に付着すると、正常なＳＡＷ伝搬を妨げる要因となる。
【特許文献１】ＷＯ９７／０２５９６
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、表面実装用の配線基板上の配線パターン上にバンプを介してＳＡＷチップをフェイスダウン状態で搭載した構造のＳＡＷデバイスにおいて、ＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間の空間を気密化しながらＳＡＷチップ外面を樹脂封止するために、チクソ比が４．５以上の流動性の高い樹脂をスクリーン印刷、或いはディスペンサによる塗布によって被覆形成する場合に、流動性の高い液体樹脂が気密空間内に入り込んでＳＡＷ伝搬を妨げる原因となることを防止した表面実装型ＳＡＷデバイスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の如き手段を備える。
請求項１の発明に係る表面実装型ＳＡＷデバイスは、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた複数のランドから成る配線基板と、圧電基板、該圧電基板の下面に形成されたＩＤＴ電極、及び該ＩＤＴ電極を包囲するように圧電基板下面に配置され且つ前記各ランド上に導体バンプを介してフリップチップ実装される複数の接続パッド、を備えたＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記絶縁基板上面には、前記各ランドを包囲する樹脂捕捉環状溝が形成されていることを特徴とする。
配線基板上にフェイスダウン状態で搭載されたＳＡＷチップの外面を絶縁樹脂により被覆する際に、樹脂によってＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間に気密空間を形成する必要があるが、この際に樹脂の一部が気密空間内に浸入してＩＤＴ電極に付着することを厳に回避する必要がある。一方、樹脂を印刷やディスペンサにより被覆形成するためには、十分な流動性を有した液体樹脂、例えばチクソ比が４．５以下の樹脂を用いる必要があるが、流動性が高い程、気密空間内へ浸入し易くなり、ＩＤＴ電極に対する付着が発生し易くなる。
本発明では、ＳＡＷチップ裾部と配線基板上面との間の空間を封止する樹脂の一部を受け入れることにより、余剰の液体樹脂が気密空間側へ流動することを防止するための樹脂捕捉環状溝を絶縁基板上に形成したので、上記不具合を解消することができる。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１において、前記樹脂捕捉環状溝の内径側又は外径側の絶縁基板上面には、樹脂せき止め手段としての環状突起が形成され、該環状突起の上面は前記ＳＡＷチップ下面と非接触で対面していることを特徴とする。液体樹脂が気密空間側へ流入することを防止するために、絶縁基板上のランドの外側に環状突起を設ける一方で、環状突起を乗り越えて内側へ流入しようとする液体樹脂の移動を阻止するために、環状突起の内側、或いは外側に環状溝を設けて余剰樹脂を捕捉し、環状突起よりも内側への浸入を阻止するようにしたものである。
請求項３の発明は、絶縁基板、該絶縁基板の底部に設けた表面実装用の外部電極、及び該絶縁基板の上面に設けた複数のランドから成る配線基板と、圧電基板、該圧電基板の下面に形成されたＩＤＴ電極、及び該ＩＤＴ電極を包囲するように圧電基板下面に配置され且つ前記各ランド上に導体バンプを介してフリップチップ実装される複数の接続パッド、を備えたＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップ下面と前記配線基板上面との間に気密空間を形成するように配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記絶縁基板上面には、前記各ランドを内底面に備えた中央凹陥部と、該中央凹陥部を包囲する環状外壁と、を備え、前記環状外壁上面の少なくとも一部は、前記ＳＡＷチップ下面と非接触で対面する位置関係にあることを特徴とする。
ランドを設けた絶縁基板上面部分を局部的に凹陥部とし、凹陥部の外側に位置する絶縁基板上面とＳＡＷチップ裾部との間に充填される液体樹脂が気密空間側へ移動しようとした場合には、これを凹陥部内に捕捉して、ＩＤＴ電極への付着を阻止するようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
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（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の一実施形態に係る表面実装型弾性表面波デバイス（以下、ＳＡＷデバイス、という）の縦断面図であり、図１（ｃ）は配線基板の斜視図である。
このＳＡＷデバイス１は、配線基板２上にＳＡＷチップ１５を搭載し、更にＳＡＷチップ１５の外面を封止樹脂２０にて被覆した構成を備えている。
配線基板２は、セラミック等から成る平板状の絶縁基板３、絶縁基板３の底部に設けた表面実装用の外部電極４、及び絶縁基板３の上面に設けられ且つ内部導体６を介して外部電極４と導通した複数のランド（配線パターン）５、を備えている。
ＳＡＷチップ１５は、絶縁基板３の上面に設けた各ランド５と導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続される接続パッド１６、及びＩＤＴ電極１７を夫々水晶等の圧電基板１８の下面に備えている。接続パッド１６は、ＩＤＴ電極１７の外周を包囲するように配置されている。ＩＤＴ電極１７は、高周波電界を印加されることによって弾性表面波を励起し、弾性表面波を圧電反作用によって高周波電界に変換することによってフィルタ特性を得ることができる。ＩＤＴ電極１７及び接続パッド１６は、フォトエッチング等の微細加工技術によって圧電基板１８の主面に形成される。
封止樹脂２０は、スクリーン印刷、或いはディスペンサを用いた充填によって、ＳＡＷチップ１５の下面を除いた外面と配線基板上面にかけて被覆されることにより配線基板２上にＳＡＷチップ１５を固定すると共に、ＳＡＷチップ１５の裾部（下面外周縁）と配線基板上面との間の空間に充填されることにより、ＳＡＷチップ１５下面と配線基板２上面との間に気密空間Ｓを形成する。封止樹脂２０としては、液状時のチクソ比が４．５以下の、印刷、ディスペンス等に好適な流動性の高い樹脂を用いる。
【０００７】
この実施形態の特徴的な構成は、ＳＡＷチップ下面と対面する絶縁基板３の上面に、各ランド５を包囲する樹脂捕捉環状溝２５を形成した構成にある。
図１（ａ）の例では、樹脂捕捉環状溝２５を、ＳＡＷチップ１５の下面と対面しない絶縁基板３の上面に配置しており、（ｂ）の例では樹脂捕捉環状溝２５を、ＳＡＷチップ１５の下面と対面する絶縁基板上面に配置している。いずれの場合も、上方からの印刷、或いはディスペンサによってＳＡＷチップの裾部に充填される流動性の高い液体樹脂が、毛細管現象等によって気密空間Ｓ内へ浸入してＩＤＴ電極１７に付着することを防止し得るように、ランド５の外側に樹脂捕捉環状溝２５を形成している。即ち、ＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板上面との間の空間から気密空間Ｓ側へ浸入しようとする液体樹脂の一部を環状溝２５内に捕捉することにより、ＩＤＴ電極１７への付着を防止するようにしている。
なお、図１（ｂ）中に点線で示した如く、ランド５の内側に樹脂捕捉環状溝２５ａを配置してもよい。或いは、ランド５の外側と内側双方に夫々樹脂捕捉環状溝２５、２５ａを設けてもよい。
【０００８】
次に、図２（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の他の実施形態に係るＳＡＷデバイスの縦断面図であり、これらの実施形態に係るＳＡＷデバイス１は、図１に示した樹脂捕捉環状溝２５の内側、或いは外側に夫々樹脂せき止め手段としての環状突起３０を配置した構成が特徴的である。
まず、図２（ａ）のＳＡＷデバイスは、樹脂捕捉環状溝２５の内側であって、ランド５の外側位置に相当する絶縁基板３上に、上面がＳＡＷチップ下面と非接触の状態で環状突起３０を突設した構成を備えている。環状突起３０は、印刷、或いはディスペンサによって供給された液体樹脂２０がＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板上面との間の隙間から気密空間Ｓ内へ浸入しようとする際に、これをせき止める役割を果たす。しかし、液体樹脂が環状突起３０の上面とＳＡＷチップ１５の下面との間の微小間隙から毛細管現象によって内側へ浸入するケースも想定されるので、このような場合に対処するために環状突起３０の外側に樹脂捕捉環状溝２５を形成しておき、液体樹脂の一部を環状溝２５内に事前に捕捉することによって余剰樹脂が環状突起３０を乗り越えて内側へ移動することを阻止している。
図２（ｂ）の実施形態では、このような樹脂捕捉環状溝２５を環状突起３０の内側に配置している。この実施形態では、環状突起３０の上面とＳＡＷチップ１５の下面との間の間隙から液体樹脂２０が内側へ浸入した場合に、環状突起３０の内側壁に沿って流下した液体樹脂を樹脂捕捉環状溝２５によって確実に捕捉することにより、更に内側への浸入と、ＩＤＴ電極１７への付着を防止することができる。
【０００９】
次に、図３は本発明の他の実施形態に係るＳＡＷデバイスの縦断面図であり、この実施形態に係るＳＡＷデバイス１は、絶縁基板３上面に、各ランド５を内底面に備えた中央凹陥部３５を備え、中央凹陥部３５を包囲する絶縁基板上面３ａの少なくとも一部が、ＳＡＷチップ１５下面と非接触で対面する位置関係となるようにした構成が特徴的である。
ランド５は中央凹陥部３５の内底面に配置されているため、使用する導体バンプ１０としては通常よりも直径が大きいものを選定する。
この実施形態において、印刷、或いはディスペンサによって塗布、充填される液体樹脂２０は、ＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板上面との間の隙間から内側へ浸入したとしても、中央凹陥部３５内に確実に流入して溜まり、ＩＤＴ電極１７に付着することが防止される。ＩＤＴ電極１７に付着しない限り、樹脂２０がランド５やバンプ１０に付着することはＳＡＷデバイスの機能上差し支えない。一方、ＳＡＷチップ裾部と配線基板上面との隙間は樹脂２０によって確実に封止され、気密空間Ｓを形成することができる。
特に、中央凹陥部３５の周縁に相当する絶縁基板上面３ａは、ＳＡＷチップ１５の下面と対面（オーバーラップ）しているため、ＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板上面との隙間を封止するための樹脂量を十分に確保できる一方で、内側へ浸透しようとする余剰の液体樹脂については中央凹陥部３５内に流入させることができる。
【００１０】
なお、上記各実施形態に示したＳＡＷデバイス１をバッチ処理により量産する場合には、上記の如き樹脂捕捉環状溝２５、２５ａ、環状突起３０、或いは中央凹陥部３５を備えた配線基板を複数枚シート状に連結した配線基板母材を用いる。即ち、図示しない配線基板母材を構成する各配線基板個片上にＳＡＷチップ１５をフリップチップ実装してから、液状にある封止樹脂２０をスクリーン印刷、或いはディスペンサによる塗布によって、各個片を構成するＳＡＷチップ外面と、各ＳＡＷチップ間の谷間に供給する。この際、ＳＡＷチップ間の谷間に対する樹脂供給量のばらつき等の要因によって液体樹脂がバンプ１０を越えて気密空間Ｓ側へ浸入しようとしても、樹脂捕捉環状溝２５、２５ａ、環状突起３０、或いは中央凹陥部３５が夫々の樹脂捕捉機能、樹脂せき止め機能等を発揮して、樹脂の進行を阻止し、ＩＤＴ電極への付着を防止することができる。
樹脂硬化後に、各個片単位に配線基板母材をダイシングすることにより、個々のＳＡＷデバイス１が完成する。
なお、上記各実施形態ではいずれもＳＡＷチップ１５の裾部と配線基板との間に封止樹脂２０を充填して気密空間Ｓを形成する他、ＳＡＷチップの側面と上面を樹脂にて被覆したが、ＳＡＷチップ１５の側面、或いは上面については必ずしも封止樹脂２０により被覆しなくてもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＩＤＴ電極を備えたＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間の空間を気密化しながらＳＡＷチップ外面を樹脂封止するために、チクソ比が４．５以上の流動性の高い樹脂をスクリーン印刷、或いはディスペンサによる塗布によって被覆形成する場合に、流動性の高い液体樹脂が気密空間内に入り込んでＳＡＷ伝搬を妨げる原因となることを防止することができる。
即ち、請求項１の発明に係る表面実装型ＳＡＷデバイスによれば、ＳＡＷチップ裾部と配線基板上面との間の空間を封止する樹脂の一部を受け入れることにより、余剰の液体樹脂が気密空間側へ流動することを防止するための樹脂捕捉環状溝を絶縁基板上に形成したので、液体樹脂がＩＤＴ電極に付着することを防止できる。
請求項２の発明によれば、絶縁基板上のランドの外側に環状突起を設ける一方で、環状突起を乗り越えて内側へ流入しようとする液体樹脂の移動を阻止するために、環状突起の内側、或いは外側に環状溝を設けて余剰樹脂を捕捉し、環状突起よりも内側への浸入を阻止するようにしたので、液体樹脂が気密空間側へ流入することを防止することができる。
請求項３の発明によれば、ランドを設けた絶縁基板上面部分を局部的に凹陥部とし、凹陥部の外側に位置する絶縁基板上面とＳＡＷチップ裾部との間に充填される液体樹脂が気密空間側へ移動しようとした場合には、これを凹陥部内に捕捉して、ＩＤＴ電極への付着を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の一実施形態に係る表面実装型弾性表面波デバイスの縦断面図、（ｃ）は配線基板の斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の他の実施形態に係るＳＡＷデバイスの縦断面図。
【図３】本発明の他の実施形態に係るＳＡＷデバイスの縦断面図。
【図４】従来例のＳＡＷデバイスの縦断面図。
【符号の説明】
１　弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）、２　配線基板、３　絶縁基板、４外部電極、５　配線パターン、５ａ　露出領域、６　内部導体、１０　導体バンプ、１５　ＳＡＷ（弾性表面波）チップ、１６　接続パッド、１７　ＩＤＴ電極、１８　圧電基板、２０　封止樹脂、２５、２５ａ　樹脂捕捉環状溝、３０　環状突起、３５　中央凹陥部。
【図１】
2004135192.tif 000003
【図２】
2004135192.tif 000004
【図３】
2004135192.tif 000005
【図４】
2004135192.tif 000006