(57)【要約】【課題】配線基板上に導体バンプを介してＳＡＷチップを搭載した構造のＳＡＷデバイスにおいて、接着性樹脂フィルムによってＳＡＷチップ外面の被覆と、ＳＡＷチップ裾部と配線基板上面との間での気密空間形成を行う場合に、大がかりな真空槽等の設備を用いることなく、接着性樹脂フィルムが接触する面に気体が浸入することを防止しながらも、配線基板ＳＡＷチップとの結合強度を確実にする。【解決手段】配線基板２と、ＡＷ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チップとを一体化する接着性樹脂フィルム２０と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、接着性樹脂フィルムは、ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、その外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状であり、加熱により溶融軟化してＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して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。【選択図】　　　図１
2004135191.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られ且つ該外部電極と導通した配線パターン、を備えた配線基板と、
圧電基板、該圧電基板下面に形成されたＩＤＴ、及び前記配線パターン上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、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チップとを一体化する接着性樹脂フィルムと、
を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、
前記接着性樹脂フィルムは、前記ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、その外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状であり、加熱により溶融軟化してＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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ことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。
【請求項２】
前記接着性樹脂フィルムの外面を、さらに樹脂層にて被覆した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られ且つ該外部電極と導通した配線パターン、を備えた配線基板と、
圧電基板、該圧電基板下面に形成されたＩＤＴ、及び前記配線パターン上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、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チップとを一体化する接着性樹脂フィルムと、
を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、
前記配線基板上面の配線パターン上に前記ＳＡＷチップの接続パッドを導体バンプを介して実装するフリップチップ実装工程と、
前記ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状の接着性樹脂フィルムを、ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、
前記接着性樹脂フィルムを加熱することにより溶融軟化させて、ＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定させて前記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加熱工程と、
から成ることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項４】
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られ且つ該外部電極と導通した配線パターンを備えた配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、
下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記配線基板上の配線パターン上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、
前記ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状の接着性樹脂フィルムを、各ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、
前記接着性樹脂フィルムを加熱することにより溶融軟化させて、ＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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加熱工程と、
前記配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、
から成ることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の前記添設工程においては、保持面に前記接着性樹脂フィルムの非接着面側を添設保持したキャリアテープを用い、該キャリアテープにより保持された接着性樹脂フィルムの接着面の中央部を前記ＳＡＷチップ上面に接着してから前記キャリアテープを接着性樹脂フィルムから剥離することを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の前記添設工程においては、保持面に複数の前記接着性樹脂フィルムの非接着面側を添設保持したキャリアテープを用い、該キャリアテープにより保持された各接着性樹脂フィルムの接着面の中央部を前記各ＳＡＷチップ上面に接着してから前記キャリアテープを各接着性樹脂フィルムから一括剥離することを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項７】
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られ且つ該外部電極と導通した配線パターンを備えた配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、
下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記各配線基板上の配線パターン上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、
前記複数のＳＡＷチップに跨ってそれらの上面を覆うと共に、全てのＳＡＷチップの側面から配線基板上面に達する面積を有し、且つ複数の通気穴を備えた平板状の接着性樹脂フィルムを、各ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、
前記接着性樹脂フィルムを加熱することにより溶融軟化させる過程で前記通気穴から気体を排気すると共に全ての通気穴を閉止し、且つＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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加熱工程と、
前記配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、
から成ることを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項８】
前記通気穴の直径は、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項９】
前記接着性樹脂フィルムの単位面積内に含まれる前記通気穴の合計開口面積Ａと、単位面積内における非通気穴部分の面積Ｂとの比（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））を、
Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≧０．５
としたことを特徴とする請求項７又は８に記載の表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項３、４、５、６、７、又は８に記載の前記加熱工程によって前記ＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定された前記接着性樹脂フィルムの外面を、さらに樹脂層にて被覆する樹脂被覆工程を備えたことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
【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を製造する工程において発生する種々の不具合を解決した表面実装型弾性表面波デバイス、及びその製造方法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（ＩＤＴ）を配置した構成を備え、例えばＩＤＴ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。
ところで、ＳＡＷデバイスの占有面積の小型化を図るために、特開平２−１８６６６２号公報、ＷＯ９７／０２５９６等には、図７に示すように、ＳＡＷチップ１１０を構成する圧電基板１１１とほぼ同等の面積を備えた表面実装用の配線基板１０１の上面に、ＩＤＴ１１２を形成した面を下向きにした状態のＳＡＷチップ１１０を導体バンプ１１３によってフリップチップ実装し、更にＳＡＷチップの下面と配線基板上面との間にＳＡＷ伝搬用の気密空間Ｓを確保しつつＳＡＷチップ外面から配線基板上面にかけて液状の封止樹脂１１５を被覆してから硬化させた樹脂封止型ＳＡＷデバイス１００が提案されている。
しかし、樹脂封止型ＳＡＷデバイス１００にあっては、配線基板１０１上のＳＡＷチップ１１０を樹脂被覆する際に、液状の封止樹脂１１５の一部がＳＡＷチップ１１０の裾部と配線基板１０１との間の間隙から気密空間Ｓ内に浸透してＳＡＷチップ下面のＩＤＴ１１２に付着し易くなり、その結果挿入損失を劣化させ、フィルタとして十分に機能し得なくする虞がある。特に、大面積の配線基板母材上に所定のピッチにてＳＡＷチップを搭載した状態で、全てのＳＡＷチップに対する樹脂被覆を行うためにはスクリーン印刷による一括処理が効率的ではあるが、この場合には比較的粘度の低い液状樹脂を使用する必要があるため、液状樹脂が気密空間内へ浸入する可能性が増大する。
このような不具合を解消するためには、例えば粘度の高い液状樹脂によってＳＡＷチップの裾部全周にダムを形成して気密空間を確保してから、粘性の低い液状樹脂をＳＡＷチップ外面に被覆する対策が考えられるが、この方法は工程数が増大するばかりでなく、微量の樹脂を特定部位に精度よく塗布する作業はきわめて煩雑であり、生産性低下、コストアップをもたらす原因となる。
【０００３】
これに対して、特開２００１−１７６９９５には、図８（ａ）に示すように、液状樹脂をＳＡＷチップ外面に被覆するのではなく、配線基板母材上１０１Ａにフェイスダウンで搭載した複数のＳＡＷチップ１１０の上面に対して、一枚の大面積の変形プラスチックフィルム等の接着性樹脂フィルム１２０を接着してから加熱することにより、接着性樹脂フィルム１２０を溶融軟化させてＳＡＷチップ外面（上面、及び側面）に密着させると共に、ＳＡＷチップの裾部全周と配線基板上面との間隙に充填させて前記気密空間Ｓを形成する方法が開示されている（図８（ａ）の点線部）。この方法によれば、液状樹脂が気密空間内に浸入してＩＤＴ１１２に付着する虞はなくなる。
しかし、この方法によった場合、各ＳＡＷチップ上に接着された接着性樹脂フィルム部分は隣接する他のＳＡＷチップ上に接着された他の接着性樹脂フィルム部分と連続一体化しているため、ＳＡＷチップ間に張り出した樹脂フィルム部分が溶融軟化してＳＡＷチップ間に垂れ下がった時に、垂れ下がり部分が変形してその形状にばらつきが発生したり、また硬化収縮時に互いに引っ張り合いが発生して変形し易くなる（図８（ａ）の点線部）。このため、接着性樹脂フィルム１２０とＳＡＷチップ外面及び配線基板上面との接触面に空気、又は空気が置換された不活性ガスが介在し易くなり、これらの気体が浸入しないように接着性フィルムを被覆することが容易でなくなる。即ち、接着性樹脂フィルムによる密着性を高めるためには、接触面に気体が介在することを厳に回避する必要があるが、気体の浸入を防ぐためには被覆工程を真空、或いは真空に近い雰囲気中で実施するか、或いは図８（ｂ）のように配線基板母材１０１Ａの適所に吸引孔１０５を形成しておき、吸引孔１０５から負圧を導入して、接着性樹脂フィルム１２０と配線基板との間の空間を負圧に保つ必要がある。いずれの場合も、真空ポンプ、真空槽が必要となり、設備の大型化、高コスト化、工程の複雑化による生産性の低下といった問題が発生する。
【特許文献１】特開平２−１８６６６２号公報
【特許文献２】ＷＯ９７／０２５９６
【特許文献３】特開２００１−１７６９９５公報
【０００４】
【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導体バンプを介してＳＡＷチップを搭載した構造のＳＡＷデバイスにおいて、接着性樹脂フィルムによってＳＡＷチップ外面の被覆と、ＳＡＷチップ裾部と配線基板上面との間での気密空間形成を行う場合に、真空ポンプ等の設備を用いずに接着性樹脂フィルムが接触する面に気体が浸入することを確実に防止することができる表面実装型ＳＡＷデバイス、及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【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。
即ち、請求項１の表面実装型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られ且つ該外部電極と導通した配線パターン、を備えた配線基板と、圧電基板、該圧電基板下面に形成されたＩＤＴ、及び前記配線パターン上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、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チップとを一体化する接着性樹脂フィルムと、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスにおいて、前記接着性樹脂フィルムは、前記ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、その外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状であり、加熱により溶融軟化してＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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ことを特徴とする。
配線基板上にＳＡＷチップをフェイスダウン状態でフリップチップ実装した場合、熱可塑性樹脂等から成る極薄シート状の接着性樹脂フィルムを用いて、ＳＡＷチップ上面及び側面に密着させると共に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ように樹脂フィルムの外周縁を配線基板上面に固着することにより、ＳＡＷチップと配線基板との結合強度を高めながらも、気密空間内に樹脂が浸入してＩＤＴに付着する不具合を防止できる。しかし、従来のように大面積の接着性樹脂フィルムを複数のＳＡＷチップ上に跨って添設して溶融加熱すると、ＳＡＷチップ間の間隙に相当する位置にある樹脂フィルム部分が溶融軟化して自重によって垂れ下がった時に、垂れ下がり形状にばらつきが発生し、硬化収縮時に互いに引っ張り合いが発生して変形し易くなる。このため、接着性樹脂フィルムとＳＡＷチップ外面及び配線基板上面との接触面に空気等の気体が介在し易くなる。また、接着面に介在する気体の量が多い場合には、配線基板とＳＡＷチップとの結合強度の低下をもたらす原因ともなる。
本発明では、使用する接着性樹脂フィルムの形状を、ＳＡＷチップ個片単位で被覆可能な小面積としたので、ＳＡＷチップ間に位置する張り出し部分が溶融軟化時に同一形状で垂れ下がることが可能となり、しかも隣接する樹脂フィルムとは干渉し合わないで垂れ下がり、且つ硬化するので、互いに影響を及ぼすことがなくなり、空気等の気体を巻き込むことが無くなる。
【０００６】
請求項２の発明に係る表面実装型ＳＡＷデバイスは、請求項１において、前記接着性樹脂フィルムの外面を、さらに樹脂層にて被覆したことを特徴とする。
接着性樹脂フィルムによる気密接合、及び結合強度を高めるために、更に樹脂被覆することも有効な手段である。
請求項３の発明に係る製造方法は、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られ且つ該外部電極と導通した配線パターン、を備えた配線基板と、圧電基板、該圧電基板下面に形成されたＩＤＴ、及び前記配線パターン上に導体バンプを介してフリップチップ実装される接続パッド、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チップとを一体化する接着性樹脂フィルムと、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、前記配線基板上面の配線パターン上に前記ＳＡＷチップの接続パッドを導体バンプを介して実装するフリップチップ実装工程と、前記ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状の接着性樹脂フィルムを、ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、前記接着性樹脂フィルムを加熱することにより溶融軟化させて、ＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定させて前記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加熱工程と、から成ることを特徴とする。
配線基板上にＳＡＷチップをフリップチップ実装したＳＡＷデバイスにおいて、ＳＡＷチップの下面に位置するＩＤＴと配線基板との間に気密空間を確保しながらＳＡＷチップを配線基板に強固に固定する手段として接着性樹脂フィルムを用いることは有効であるが、大面積の樹脂フィルムを複数のＳＡＷチップに跨って添設した上で、加熱工程を実施すると、ＳＡＷチップ間の間隙内に垂れ下がる樹脂フィルム部分の形状ばらつきを回避することができない。そこで、本発明では、ＳＡＷチップ毎に被覆するに足る面積を有した接着性樹脂フィルムを用いて個片単位で添設、加熱工程を実施するようにした。この結果、溶融軟化後の樹脂フィルムの被覆形状が均一化し、気体の巻き込み、接着不良を回避することが可能となる。
【０００７】
請求項４の製造方法は、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られ且つ該外部電極と導通した配線パターンを備えた配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記配線基板上の配線パターン上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、前記ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状の接着性樹脂フィルムを、各ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、前記接着性樹脂フィルムを加熱することにより溶融軟化させて、ＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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加熱工程と、前記配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、から成ることを特徴とする。請求項３に示した接着性樹脂フィルムによるＳＡＷチップの被覆作業は、大面積の配線基板母材上に所定の間隔でフリップチップ実装したＳＡＷチップに対して行ってもよい。これによれば、溶融軟化によりＳＡＷチップ外面に被覆した樹脂フィルムの形状を均一化しながら量産することが可能となる。
請求項５の発明は、請求項３に記載の前記添設工程において、保持面に前記接着性樹脂フィルムの非接着面側を添設保持したキャリアテープを用い、該キャリアテープにより保持された接着性樹脂フィルムの接着面の中央部を前記ＳＡＷチップ上面に接着してから前記キャリアテープを接着性樹脂フィルムから剥離することを特徴とする。
接着性樹脂フィルムをＳＡＷデバイス個片毎に被覆する場合、薄肉であるために変形、撓み易い樹脂フィルムの取り扱いは極めて煩雑である。そこで、十分な保形性を有したキャリアテープに樹脂フィルムを保持させておくことにより、樹脂フィルムをＳＡＷチップ上に添設する作業が容易化し、添設位置不良等が発生することが無くなる。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項４に記載の前記添設工程において、保持面に複数の前記接着性樹脂フィルムの非接着面側を添設保持したキャリアテープを用い、該キャリアテープにより保持された各接着性樹脂フィルムの接着面の中央部を前記各ＳＡＷチップ上面に接着してから前記キャリアテープを各接着性樹脂フィルムから一括剥離することを特徴とする。
配線基板母材上に実装された複数のＳＡＷチップに対して小面積の樹脂フィルムを添設する作業を個片単位で行うとした場合には生産性が悪化する虞がある。そこで、大面積のキャリアテープに予め所定の配置で樹脂フィルムを保持しておき、このキャリアテープを用いて複数のＳＡＷチップ上に各樹脂フィルムを一括して添設することにより、添設工程を簡略化、正確化することが可能となる。
請求項７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られ且つ該外部電極と導通した配線パターンを備えた配線基板を、複数個シート状に連結した大面積の配線基板母材を用いた、表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、下面に接続パッドとＩＤＴを備えたＳＡＷチップの該接続パッドを、前記各配線基板上の配線パターン上に導体バンプを介して接続するフリップチップ実装工程と、前記複数のＳＡＷチップに跨ってそれらの上面を覆うと共に、全てのＳＡＷチップの側面から配線基板上面に達する面積を有し、且つ複数の通気穴を備えた平板状の接着性樹脂フィルムを、各ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、前記接着性樹脂フィルムを加熱することにより溶融軟化させる過程で前記通気穴から気体を排気すると共に全ての通気穴を閉止し、且つＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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加熱工程と、前記配線基板母材を、配線基板個片毎に切断する切断工程と、から成ることを特徴とする。
複数のＳＡＷチップを一括して被覆する従来タイプの大面積の接着性樹脂フィルムを用いてＳＡＷチップへの添設、加熱工程を実施した場合には、隣接するＳＡＷチップ間の間隙に垂れ下がる樹脂フィルム部分の形状にばらつきが発生したり、樹脂フィルム間での引張りによって、気体の巻き込み、固着不良等が発生する余地があったが、樹脂フィルムを変形させやすくするための通気穴を多数貫通形成しておくことにより、垂れ下がり部の形状が安定化し、しかも通気穴からの排気作用によって気体の巻き込みを解消できる。更に、加熱後の硬化時には、通気穴は閉止状態となる。
【０００９】
請求項８の発明は、請求項７において、前記通気穴の直径は、１ｍｍ以下であることを特徴とする。
通気穴の最大直径を１ｍｍ程度とすることにより、排気機能と加熱後の通気穴閉止機能を併有させることが可能となる。
請求項９の発明は、請求項７又は８において、前記接着性樹脂フィルムの単位面積内に含まれる前記通気穴の合計開口面積Ａと、単位面積内における非通気穴部分の面積Ｂとの比（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））を、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≧０．５としたことを特徴とする。
このように合計開口面積と非通気穴部分の面積比を設定することにより、排気機能と加熱後の通気穴閉止機能を両立させることが更に確実となる。
請求項１０の発明は、請求項３、４、５、６、７、又は８に記載の前記加熱工程によって前記ＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定された前記接着性樹脂フィルムの外面を、さらに樹脂層にて被覆する樹脂被覆工程を備えたことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法。
接着性樹脂フィルムによる気密接合、及び結合強度を高めるために、更に樹脂被覆することは有効な手段である。
【００１０】
【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）の外観斜視図、及びその縦断面図である。
このＳＡＷデバイス１は、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と導通した配線パターン５、から成る配線基板２と、配線パターン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ＩＤＴ１７を夫々圧電基板１８の下面に備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ１５の下面を除いた外面（上面、及び側面）に内面側の接着面にて密着すると共に、その外周縁部２０ｂを配線基板１上に密着固定させた接着性樹脂フィルム２０と、を備えている。
ＳＡＷチップを構成するＩＤＴ１７は、図示しない給電側のリード端子から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。接着性樹脂フィルム２０は、例えば約１００μｍ程度の厚さの変形プラスチックフィルム（例えば、エポキシ系フィルム）等の熱可塑性絶縁樹脂フィルムであり、片面にのみ接着剤が塗布されている。この接着性樹脂フィルム２０は、ＳＡＷチップ１５の下面と配線基板２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、その外周縁２０ｂを配線基板２の上面に密着固定される。この例では、ＳＡＷチップの平面形状が矩形であるため、それに対応して接着性樹脂フィルム２０の形状も矩形となっている。
この実施形態に係るＳＡＷデバイス１によれば、一つのＳＡＷデバイスに対して一枚の接着性樹脂フィルム２０を用い、しかもこの接着性樹脂フィルム２０は、ＳＡＷチップ１５の下面１８ｃを除いた外面全体（上面１８ａ、側面１８ｂ）に密着してこれを覆うと共に、その外周縁２０ｂが配線基板２の上面に達する面積を有した平板状である。更に、この接着性樹脂フィルム２０は、加熱により溶融軟化してＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定してＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間に気密空間Ｓを形成すると同時に、配線基板上とＳＡＷチップ１５との固定を強固にする補強機能を発揮する。
このため、従来のように大面積の配線基板母材上に隣接配置した複数のＳＡＷチップ全体を覆う大面積の接着性樹脂フィルムを用いて加熱を行い、溶融軟化した接着性樹脂フィルムによって個々のＳＡＷチップ外面を一括被覆させる場合に発生しやすかったＳＡＷチップ間に位置する樹脂フィルム形状のばらつきと、それに起因した接着面への気体の浸入という不具合を解決することができる。
【００１１】
次に、図２は本発明のＳＡＷデバイスの変形例の断面図であり、このＳＡＷデバイス１は、接着性樹脂フィルム２０の外表面に更に絶縁樹脂膜２１を被覆形成した構成を備えている。絶縁樹脂膜２１は、スクリーン印刷、ディスペンサを用いた充填等によって形成され、気密性、及び配線基板に対するＳＡＷチップの固定力を補強する上で有効である。
【００１２】
次に、図３は本発明のＳＡＷデバイスの製造手順を示す図である。
尚、この例では複数の配線基板個片２をシート状に連結一体化した配線基板母材２５を用いたバッチ処理によるＳＡＷデバイスの生産方法を例示するが、この製造工程は独立した配線基板個片に対して個別に加工を加えてＳＡＷデバイスを単品生産する方法にも適用できる。
まず、図３（ａ）に示した如く、絶縁基板３の下面に外部電極４を有すると共に上面に配線パターン５を備えた配線基板個片２を複数個、シート状に連結した大面積の配線基板母材２５を用意し、各個片領域に対して、下面１８ｃに接続パッド１６とＩＤＴ１７を備えたＳＡＷチップ１５の接続パッド１６を、配線パターン５上に導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続する（フリップチップボンディング）。導体バンプ１０は、予め接続パッド１６側に形成しておいてもよいし、配線パターン５上に形成してもよい。導体バンプ１０は、例えば金属ボール、或いはボール状の樹脂の外面に導体を被覆したものを使用する。
次いで、図３（ｂ）の添設工程では、各ＳＡＷチップ１５の下面１８ｃを除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、外周縁２０ｂが配線基板２上面に達する面積を有した平板状の接着性樹脂フィルム２０の接着面を、各ＳＡＷチップ上面１８ａに個別に添設（接着）する。なお、添設時に、接着性樹脂フィルム２０の接着面がＳＡＷチップ１５の上面１８ａに確実に接着するように図４（ａ）（ｂ）に示した如き加圧手段２２によって加圧するようにしてもよい。或いは、図４（ｂ）のように、ＳＡＷチップ１５の上面のみならず、樹脂フィルムの張り出し部分２０ａがチップの側面１８ｂ側に確実に垂れ下がるように押さえ込む突起２２ａを加圧手段２２に設けるようにしてもよい。
また、ＳＡＷチップ１５間の間隔は、隣接し合うＳＡＷチップ上に添設された接着性樹脂フィルム２０の外周縁２０ｂ同士が干渉し合わない程度の近接した間隔に設定することができ、図８（ａ）に示した従来例におけるＳＡＷチップ間隔と同等に設定することができる。
【００１３】
次いで、図３（ｃ）の加熱工程では、接着性樹脂フィルム２０を図示しない加熱手段によって溶融温度以上に加熱することにより溶融軟化させて、ＳＡＷチップ上面１８ａと接する部分を除いた張り出し部分２０ａを自重によって垂れ下げ変形させ、ＳＡＷチップ下面１８ｃを除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定させて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。即ち、接着性樹脂フィルム２０の接着面のうちＳＡＷチップ上面１８ａと接している部分を除き、ＳＡＷチップ１５上面から側方に張り出している部分２０ａは加熱によって垂れ下がり、ＳＡＷチップ側面１８ｂに密着すると同時に、外周縁部２０ｂは配線基板上面に密着し、硬化時に固定された状態となる。
各接着性樹脂フィルム２０は隣接する他の樹脂フィルムから独立しており、各樹脂フィルムは均一に加熱することによって同一の挙動により（ｃ）の状態となる。この際、隣接する樹脂フィルムからの応力の影響を受けて引っ張られることがないため、空気、ガス等が接着面に入り込む余地が無くなり、密着面を得ることができる。
なお、加熱工程においても、図４（ａ）（ｂ）に示すごとき加圧手段（加圧用型）２２によって、各接着性樹脂フィルム２０を各ＳＡＷチップ外面（上面、及び側面）に加圧しながら加熱することにより、密着性を高めるようにしてもよい。
気密空間Ｓを真空化したい場合には、真空槽内にて上記加熱工程を実施するが、この場合の加熱方法はホットプレート等による配線基板側からの加熱、或いは輻射熱を利用した加熱による。
最後に、ダイシング等にて配線基板個片間の境界線に沿って切断することにより、ＳＡＷデバイス個片１を得ることとなる。
【００１４】
この製造方法によれば、接着性樹脂フィルム２０の張り出し部２０ａの突出長が配線基板上面に達する程度の長さであるため、接着性樹脂フィルム２０の全体面積を必要最小限に極限することができ、樹脂フィルムの軟化時に気体を巻き込むことなく、ＳＡＷチップ側面及び配線基板上面に接着することが可能となる。また、封止時に気密空間内を真空置換する場合には、配線基板等に貫通孔を形成することなく、簡単な真空槽内に配置して置換作業を行えばよく、設備費を低く抑えることができる。即ち、前述の如く、真空槽内において加熱工程を実施する際に、配線基板側からのホットプレート等による加熱、或いは輻射熱を利用した加熱によって接着性樹脂フィルムを加熱して軟化させることにより、気密空間を形成すると同時に、気密空間を真空にすることができる。
【００１５】
次に、上記添設工程において、各ＳＡＷチップ１５上に接着性樹脂フィルムを添設する作業を効率化するためには、複数のＳＡＷチップ上に一括して接着性樹脂フィルムを添設することが有効である。
即ち、図５は、添設工程を効率化するために使用するキャリアテープの構成及び添設手順を示す図である。
このキャリアテープ３０は、接着性樹脂フィルムを支持するに足る十分な強度を備えた樹脂等から成る大面積のテープであり、その一面（保持面）には、接着性樹脂フィルム２０の非接着面を接着面の接着力よりも弱い接着力にて保持し得る接着剤が塗布されている。この保持面上に複数の接着性樹脂フィルム２０を予め所定の配置（配線基板母材２５上のＳＡＷチップ１５と同配置）にて保持しておき、添設時には、キャリアテープ３０により保持された接着性樹脂フィルム２０の接着面の中央部をＳＡＷチップ上面１８ａに接着してからキャリアテープを各接着性樹脂フィルムから一括剥離する。これにより、キャリアテープ３０により保持された複数の接着性樹脂フィルムが一括して対応する全てのＳＡＷチップ上面に転写され、個片ごとに接着性樹脂フィルム２０を接着する手間が省ける。なお、ＳＡＷチップ個片毎に接着性樹脂フィルム２０を添設する場合にも、一枚ずつ接着性樹脂フィルム２０を保持した所要の小面積のキャリアテープを使用すれば、添設作業が効率化する。
次に、図２に示したごとき絶縁樹脂膜２１を、接着性樹脂フィルム２０の外面に被覆形成する場合には、図３（ｃ）に示した加熱工程の後に、接着性樹脂フィルム２０の外面をさらに樹脂層２１にて被覆する樹脂被覆工程を追加すればよい。
【００１６】
次に、図６（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の他の実施形態に係る接着性樹脂フィルムの平面図、及びＳＡＷデバイスのバッチ処理による製造工程を示す図である。
本実施形態に係る接着性樹脂フィルムを用いて製造されるＳＡＷデバイスの構造は、図１に示したものと同等である。
本発明による製造方法の特徴的な構成は、大面積の配線基板母材２５を用いた表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、複数のＳＡＷチップ１５に跨って被覆される大面積の接着性樹脂フィルム２０を用いると共に、接着性樹脂フィルム２０に多数の円形の通気穴２３を等間隔、或いはランダムな配置にて貫通形成した点にある。
即ち、本製造方法は、下面に接続パッド１６とＩＤＴ１７を備えたＳＡＷチップ１５の該接続パッド１６を、各配線基板２上の配線パターン５上に導体バンプ１０を介して接続するフリップチップ実装工程と、複数のＳＡＷチップ１５に跨ってそれらの上面を覆うと共に、全てのＳＡＷチップの側面から配線基板上面に達する面積を有し、且つ複数の通気穴２３を備えた平板状の接着性樹脂フィルム２０を、各ＳＡＷチップ上面に添設する添設工程と、接着性樹脂フィルム２０を加熱することにより溶融軟化させる過程で通気穴２３から気体を排気すると共に全ての通気穴２３を閉止し、且つＳＡＷチップ１５下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定してＳＡＷチップ下面と配線基板上面との間に気密空間Ｓを形成する加熱工程と、前記各工程を経た配線基板母材２５を配線基板個片毎に切断する切断工程と、から成る。
【００１７】
加熱工程において、接着性樹脂フィルム２０の内側に位置する気体を円形の通気穴２３から排気させる機能と、排気完了後に全ての通気穴２３を閉止する機能の良否は、加熱温度、樹脂フィルムの肉厚、通気穴の開口面積比、及び個々の通気穴の開口面積等によって決定される。
例えば、円形の通気穴２３の直径は、例えば１ｍｍ以下とすることにより、樹脂フィルムが溶融して冷却するまでの間に通気穴２３が確実に埋められて閉止された状態となる。しかも、通気穴２３の直径を１ｍｍの範囲で適切に調整することにより、加熱によって通気穴２３が塞がれる前に、内部の気体を確実に外部へ押し出すことが可能となる。
また、接着性樹脂フィルム２０の単位面積内に含まれる通気穴２３の合計開口面積をＡとし、単位面積内における非通気穴部分の面積をＢとした場合の両者の比（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））を、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≧０．５とすることにより、加熱によって通気穴が塞がれる前における気体の排出と、気体排出完了後の通気穴の閉止を安定して行うことが可能となる。例えば、非通気穴部分の面積Ｂが過小であって通気穴３２の合計開口面積Ａが過大な場合には、通気穴の閉止が確実に行われないか、或いは通気穴を閉止した後の当該部分の肉厚が薄くなって十分な被覆を実現できなくなる一方で、非通気穴部分の面積Ｂが過大な場合には排気が十分に行われないうちに通気穴の閉止が行われるため、通気穴の合計開口面積Ａと非通気穴部分の面積Ｂとの比を上記の範囲内となるように設定することが好ましい。更に、通気穴２３と非通気穴部分との面積に関する上記比率は、同時に、ＳＡＷチップ間に位置する樹脂フィルムの張り出し部分２０Ｂが加熱工程中に溶融軟化することにより自重によって確実にＳＡＷチップ間の間隙内に垂れ下がって落ち込み、ＳＡＷチップ間に露出した配線基板上面部分に接触することを保証する比率であることが必要である。つまり、通気穴２３を形成することによって、加熱による軟化時に樹脂フィルムの張り出し部分２０Ｂの変形が容易化するため、ＳＡＷチップ間の間隙内への落ち込みが確実となり、張り出し部分２０Ｂを均一形状にＳＡＷチップの側面と配線基板上面に夫々密着させることが可能となる。
【００１８】
なお、通気穴２３の形状は、円形である必要はなく、楕円形、長円形、小判形、多角形、長方形等、スリット形状、排気機能と、加熱冷却後の閉止機能を有した形状であれば円形に限定されない。また、上記機能を実現できるのであれば、単なる切り込みであってもよい。
また、ＳＡＷチップの上面１８ａと接する樹脂フィルム部分の通気穴と、ＳＡＷチップ間に位置する樹脂フィルム部分の通気穴の開口径、合計開口面積を異ならせるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、表面実装用の配線基板上の配線パターン上に導体バンプを介してＳＡＷチップを搭載した構造のＳＡＷデバイスにおいて、接着性樹脂フィルムによってＳＡＷチップ外面の被覆と、ＳＡＷチップ裾部と配線基板上面との間での気密空間形成を行う場合に、大がかりな真空槽等の設備を用いることなく、接着性樹脂フィルムが接触する面に気体が浸入することを防止しながらも、配線基板ＳＡＷチップとの結合強度を確実にすることができる。
即ち、請求項１の表面実装型ＳＡＷデバイスにおいては、接着性樹脂フィルムは、ＳＡＷチップの下面を除いた外面全体に密着してこれを覆うと共に、その外周縁が配線基板上面に達する面積を有した平板状であり、加熱により溶融軟化してＳＡＷチップ下面を除いた外面全体及び配線基板上面に密着固定して前記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。つまり、本発明では、使用する接着性樹脂フィルムの形状を、ＳＡＷチップ個片単位で被覆可能な小面積としたので、ＳＡＷチップ間に位置する張り出し部分が溶融軟化時に同一形状で垂れ下がることが可能となり、しかも隣接する樹脂フィルムとは干渉し合わないで垂れ下がり、且つ硬化するので、互いに影響を及ぼすことがなくなり、空気等の気体を巻き込むことが無くなる。
請求項２の発明に係る表面実装型ＳＡＷデバイスは、接着性樹脂フィルムの外面を、さらに樹脂層にて被覆したので、接着性樹脂フィルムによる気密接合、及び結合強度を高めることができる。
【００２０】
請求項３の発明に係る製造方法では、ＳＡＷチップ毎に被覆するに足る面積を有した接着性樹脂フィルムを用いて個片単位で添設、加熱工程を実施するようにした。この結果、溶融軟化後の樹脂フィルムの被覆形状が均一化し、気体の巻き込み、接着不良を回避することが可能となる。
請求項４の製造方法では、接着性樹脂フィルムによるＳＡＷチップの被覆作業を、大面積の配線基板母材上に所定の間隔でフリップチップ実装したＳＡＷチップに対して行うので、溶融軟化によりＳＡＷチップ外面に被覆した樹脂フィルムの形状を均一化しながら量産することが可能となる。
請求項５の発明では、十分な保形性を有したキャリアテープに樹脂フィルムを保持させておくことにより、樹脂フィルムをＳＡＷチップ上に添設する作業が容易化し、添設位置不良等が発生することが無くなる。
請求項６の発明では、大面積のキャリアテープに予め所定の配置で樹脂フィルムを保持しておき、このキャリアテープを用いて複数のＳＡＷチップ上に各樹脂フィルムを一括して添設することにより、添設工程を簡略化、正確化することが可能となる。
請求項７の発明では、樹脂フィルムを変形させやすくするための通気穴を多数貫通形成しておくことにより、垂れ下がり部の形状が安定化し、しかも通気穴からの排気作用によって気体の巻き込みを解消できる。更に、加熱後の硬化時には、通気穴は閉止状態となる。
請求項８の発明では、通気穴の最大直径を１ｍｍ程度とすることにより、排気機能と加熱後の通気穴閉止機能を併有させることが可能となる。
請求項９の発明では、合計開口面積と非通気穴部分の面積比を所定に設定することにより、排気機能と加熱後の通気穴閉止機能を両立させることが更に確実となる。
請求項１０の発明では、樹脂被覆することにより、更に接着性樹脂フィルムによる気密接合、及び結合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は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外観斜視図、及びその縦断面図。
【図２】本発明のＳＡＷデバイスの変形例の構成を示す断面図。
【図３】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明のＳＡＷデバイスの製造手順を示す図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は加圧手段の構成例を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る製造手順を示す図。
【図６】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の他の実施形態に係る接着性樹脂フィルムの平面図、及び製造手順の説明図。
【図７】従来例のＳＡＷデバイスの構成図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は従来例のＳＡＷデバイスの製造手順を説明する図。
【符号の説明】
１　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、６　内部導体、１０　導体バンプ、１５　ＳＡＷチップ、１６　接続パッド、１７　ＩＤＴ、１８　圧電基板、１８ａ　上面、１８ｂ　側面、１８ｃ下面、２０　接着性樹脂フィルム、２０ａ　張り出し部分、２０ｂ　外周縁部、２２　加圧手段、２３　通気穴、Ｓ　気密空間、３０　キャリアテープ
【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】
2004135191.tif 000009
【図８】
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