(57)【要約】【課題】ノズル近傍に位置するＳＡＷチップが樹脂の圧力により実装基板上から剥離される不具合を解決することができる。【解決手段】実装基板２、２５と、実装基板上にフリップチップ実装されるＳＡＷチップと、ＳＡＷチップ下面と実装基板上面との間に気密空間Ｓを形成するようにＳＡＷチップの裾部全周に配置される第１の封止樹脂２０と、第１の封止樹脂外面、及びＳＡＷチップ外面全体を被覆する第２の封止樹脂２１と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、フリップチップ実装工程と、第１の封止樹脂形成工程と、実装基板下面を支持部材上に載置した状態でＳＡＷチップ上面に加圧部材３０を当接することにより、ＳＡＷチップを実装基板上に加圧保持する加圧保持工程と、第２の封止樹脂形成工程と、加圧部材をＳＡＷチップ上面から離脱させる加圧部材離脱工程と、を備えた。【選択図】　　　図２
2004147219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板、該絶縁基板の下部に設けた表面実装用の外部電極、及び該外部電極と導通し且つ該絶縁基板の上部に設けた上部電極から成る実装基板と、該上部電極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、及びＩＤＴ電極を夫々圧電基板の下面に備えたＳＡＷチップと、該ＳＡＷチップ下面と前記実装基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップの裾部全周に配置される第１の封止樹脂と、前記第１の封止樹脂外面、及びＳＡＷチップ外面全体を被覆する第２の封止樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、
前記実装基板の上部電極と前記ＳＡＷチップの接続パッドとを、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チップ下面と前記実装基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を第１の封止樹脂にて被覆する第１の封止樹脂形成工程と、
前記実装基板下面を支持部材上に載置した状態で前記ＳＡＷチップ上面に加圧部材を当接することにより、ＳＡＷチップを実装基板上に加圧保持する加圧保持工程と、
前記第１の封止樹脂と前記ＳＡＷチップの各外面に流動性を有した第２の封止樹脂を供給してこれらを被覆する第２の封止樹脂形成工程と、
第２の封止樹脂の硬化後に、前記加圧部材をＳＡＷチップ上面から離脱させる加圧部材離脱工程と、
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。
【請求項２】
前記実装基板として、実装基板個片をシート状に連結した実装基板母材を用い、前記加圧部材離脱工程を経た後の実装基板母材を実装基板個片毎に切断分割する切断工程を備え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実装基板上にバンプを用いてフェイスダウン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から成るＩＤＴ電極（インターディジタルトランスジューサ）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３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上部電極１０５とから成る実装基板１０２と、上部電極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、ＳＡＷチップ１１５の裾部全周に充填されて気密空間Ｓを形成する第１の封止樹脂１２０と、実装基板１０２上面、第１の封止樹脂１２０及びＳＡＷチップ１１５の外面に対して被覆一体化される第２の封止樹脂１２１と、を備えている。
第１の封止樹脂１２０は、スクリーン印刷、ディスペンサによる充填等の方法によって塗布される比較的粘度の高い樹脂であり、第１の封止樹脂１２０をＳＡＷチップ１１８の裾部全周に渡って充填することにより、ＳＡＷチップ１１５の下面と実装基板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を確保する。第２の封止樹脂１２１は、比較的粘度の低い流動性を備えた樹脂であり、図示しない外枠によって実装基板外周を包囲してせき止めた状態で、外枠内部にディスペンサ等から１５０℃程度に加熱された状態で充填され、固化後に外枠を外すことによりＳＡＷデバイス１０１が完成する。この際、ディスペンサのノズルから噴出される第２の封止樹脂の圧力が強いため、ＳＡＷチップ１１５と実装基板との間の接続部が剥離する事態が発生し易い。
また、ＳＡＷデバイス１０１は、通常、複数の実装基板１０２をシート状に連結した大面積の実装基板母材を用いたバッチ処理により量産され、実装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第１の封止樹脂１２０の塗布が行われる。その後、１５０℃程度に加熱された第２の封止樹脂１２１をディスペンサにより実装基板上に充填するが、第２の封止樹脂１２１は、各ＳＡＷチップ１１５間の谷間に位置する実装基板上面と、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供給される必要がある。
このようにディスペンサにより１５０℃程度に加熱された液状の第２の封止樹脂１２１を供給する際には、実装基板母材の外周を図示しない外枠により包囲してせき止めた状態で、ディスペンサのノズルを実装基板母材の適所に配置して充填作業を行うため、ノズル近傍に位置するＳＡＷチップ１１５に対しては横方向への強い圧力が加わる。一方、ＳＡＷチップ１１５を実装基板１０２上に固定する力は専ら導体バンプ１１０の固定力に依存しているが、導体バンプの固定力は決して強力ではない。従って、導体バンプ１１０による固定力を第２の封止樹脂１２１の流動圧力が上回った場合には、ＳＡＷチップ１１５は実装基板１０２上から剥離し、上部電極１０５と接続パッド１１６との導通が確保されなくなる事態を招く。
【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、表面実装用の実装基板上の上部電極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チップ下面と実装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、流動性の高い樹脂をディスペンサからの噴射によって被覆形成する場合に、流動性の高い液状樹脂をディスペンサにより塗布する際の圧力によってＳＡＷチップが実装基板上から剥離する不具合を解消した表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法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デバイスの製造方法は、絶縁基板、該絶縁基板の下部に設けた表面実装用の外部電極、及び該外部電極と導通し且つ該絶縁基板の上部に設けた上部電極から成る実装基板と、該上部電極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、及びＩＤＴ電極を夫々圧電基板の下面に備えたＳＡＷチップと、該ＳＡＷチップ下面と前記実装基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップの裾部全周に配置される第１の封止樹脂と、前記第１の封止樹脂外面、及びＳＡＷチップ外面全体を被覆する第２の封止樹脂と、を備えた表面実装型ＳＡＷデバイスの製造方法において、前記実装基板の上部電極と前記ＳＡＷチップの接続パッドとを、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チップ下面と前記実装基板上面との間に気密空間を形成するようにＳＡＷチップ外面の少なくとも一部を第１の封止樹脂にて被覆する第１の封止樹脂形成工程と、前記実装基板下面を支持部材上に載置した状態で前記ＳＡＷチップ上面に加圧部材を当接することにより、ＳＡＷチップを実装基板上に加圧保持する加圧保持工程と、前記第１の封止樹脂と前記ＳＡＷチップの各外面に流動性を有した第２の封止樹脂を供給してこれらを被覆する第２の封止樹脂形成工程と、第２の封止樹脂の硬化後に、前記加圧部材をＳＡＷチップ上面から離脱させる加圧部材離脱工程と、を備えたことを特徴とする。
実装基板（実装基板個片、実装基板母材）上に搭載したＳＡＷチップを樹脂被覆するために、流動性の高い樹脂をディスペンサにより実装基板上に噴射する作業を行う際に、ディスペンサのノズル近傍に位置するＳＡＷチップに強い圧力がかかり、フリップチップ実装部が剥離し易い。本発明では、簡単な構成を備えた加圧部材によって、主としてノズル近傍に位置する各ＳＡＷチップを抑えながら樹脂充填を行うようにしたので剥離を防止することができ、生産性を低下させることなく、不良品の発生率を大幅に低減できる。
請求項２の発明は、請求項１において、前記実装基板として、実装基板個片をシート状に連結した実装基板母材を用い、前記加圧部材離脱工程を経た後の実装基板母材を実装基板個片毎に切断分割する切断工程を備えていることを特徴とする。
実装基板として大面積の実装基板母材を用いる場合には、第２の封止樹脂充填工程、加圧部材離脱工程を経た後に、実装基板母材を個片に分割することにより、個々のＳＡＷデバイスを得ることができる。
【０００５】
【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製造方法によって製造せんとす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、及び縦断面図である。
このＳＡＷデバイス１は、セラミック、ガラスエポキシ等から成る絶縁基板３、絶縁基板３の底部（下部）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（上部）に設けられ且つ接続導体６を介して外部電極４と導通した上部電極５、から成る実装基板２と、上部電極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を夫々圧電基板１８の下面に備えたＳＡＷチップ１５と、ＳＡＷチップ１５の裾部全周と実装基板上面との間の空隙に充填されてＳＡＷチップ１５下面と実装基板上面との間に弾性表面波伝搬用の気密空間Ｓを形成する第１の封止樹脂２０と、実装基板２上面と第１の封止樹脂２０とＳＡＷチップ１５の外面（側面及び上面）に対して被覆一体化される第２の封止樹脂２１と、第１の封止樹脂２０による封止によってＳＡＷチップ１５下面と実装基板上面との間に形成される弾性表面波伝搬用の前記気密空間Ｓと、を備えている。
第１の封止樹脂２０としては硬化処理前の粘度が高い材料を用い、この第１の封止樹脂２０をＳＡＷチップ１５の裾部全周と実装基板３の上面との間の空間に充填することにより、気密空間Ｓ内に樹脂の一部が浸入してＩＤＴ電極１７に付着する等の不具合を防止できる。
第２の封止樹脂２１は、硬化処理前の粘度を、第１の封止樹脂２０の硬化処理前の粘度よりも低く設定することにより、第１の封止樹脂２０の外面、ＳＡＷチップ外面への密着性を十分に高めることができる。
第２の封止樹脂２１は、１５０℃程度に加熱された液状の状態で、ディスペンサから強い流出力にて供給されるので、せき止め用の外枠により包囲された実装基板上のＳＡＷチップ１５に対して横方向への強い圧力が作用し、ＳＡＷチップ１５が実装基板上から剥離し易くなる。
後述する本発明の製造方法では、第２の封止樹脂の供給時にＳＡＷチップを実装基板上面に向けて加圧しながら保持する加圧部材としてのピン等を用いるようにしたので、第２の封止樹脂の充填時におけるＳＡＷチップの剥離を防止できる。
一方、ピンを用いてＳＡＷチップ上面を押さえ込んだ状態で第２の封止樹脂を充填し、硬化後にピンを離脱させた場合には、第２の封止樹脂２１にピンの形跡としての穴２１ａが残る。この穴２１ａは、そのまま残しておいてもよいし、印刷等の手法により塗布した他の樹脂２３により穴１２ａを塞ぐようにしてもよい。
【０００６】
次に、図２（ａ）乃至（ｄ）に基づいて図１のＳＡＷデバイス１の製造手順を説明する。この例では複数の実装基板個片２をシート状に連結一体化した実装基板母材２５を用いたバッチ処理によるＳＡＷデバイスの生産方法を示すが、図１に示した如きＳＡＷデバイスを個片単位で製作する場合にも以下の製造方法を適用することができる。
まず、図２（ａ）に示した如き、絶縁基板３の下面に外部電極４を有すると共に上面に上部電極５を備え、更に外部電極４と上部電極５との間を導通する接続導体６を有した実装基板個片２を複数個、シート状に連結した大面積の実装基板母材２５を製作し、実装基板母材２５の各個片領域に対して、下面に接続パッド１６とＩＤＴ電極１７を備えた圧電基板１８から成るＳＡＷチップ１５の接続パッド１６を、上部電極５の上面に導体バンプ１０を介して電気的機械的に接続する（フリップチップ実装工程）。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、露出領域５ａ上に形成してもよい。導体バンプ１０は、例えば金等の導体から成るバンプであってもよいし、塊状の樹脂の外周に導体膜を被覆したものであってもよい。
次いで、同じく図２（ａ）に示した第１の封止樹脂形成工程では、ＳＡＷチップ１５下面と各実装基板個片２の上面との間に気密空間Ｓを形成するように、各実装基板２と各ＳＡＷチップ１５の裾部（下面周縁部、側面の下端縁部）との間の空隙を封止するように粘性の高い第１の封止樹脂２０を充填する。換言すれば、ＳＡＷチップ１５下面と実装基板２上面との間に気密空間Ｓを形成するようにＳＡＷチップ間の谷間（間隙）に第１の封止樹脂２０を充填する。この工程では、例えば、スクリーン印刷等の方法によって、比較的粘度の高い第１の封止樹脂２０を塗布、充填する。粘度の高い樹脂を使用する理由は、ＳＡＷ伝搬のための気密空間Ｓを確実に確保する必要があるためである。
【０００７】
次に、図２（ｂ）の加圧保持工程では、実装基板母材下面を支持部材３５上に載置した状態でＳＡＷチップ上面に加圧部材としてのピン３０を当接して加圧することにより、ＳＡＷチップを実装基板母材上に加圧保持する。
ピン３０を各ＳＡＷチップ上面に当接させる方法としては、例えば図示の如くＳＡＷチップ１５の上方を覆うために固定配置された金型３１に設けた挿入穴３２内にピン３０を矢印方向へ進退可能に支持すると共に、弾性付勢手段３３によりピン３０をＳＡＷチップ上面に向けて弾性付勢する。ピン３０が各ＳＡＷチップの上面中央部と当接するように、各挿入穴３２の形成位置を各ＳＡＷチップ１５と対応させる。
なお、ピン３０は金型３１と予め一体化しておいてもよいが、本実施形態では、ＳＡＷチップの高さのばらつきに対応させて各ＳＡＷチップを抑えることを可能ならしめるために、ピン３０を進退可能に構成し且つ弾性付勢手段３３により加圧方向へ付勢する。
また、この実施形態では、一個のピン３０によって対応するＳＡＷチップ上面中央部を抑えるように構成したが、複数のピン３０によってＳＡＷチップの外周縁を押えるようにしてもよい。完成したＳＡＷデバイスの上面中央部に相当する第２の封止樹脂２１に穴２１ａが残留している場合には、ＳＡＷチップの上面中央を真空吸着パッドにより吸着して電子機器などのプリント基板上に搭載する際に、穴２１ａが障害となって吸着できなくなる虞があるが、ＳＡＷデバイスの上面中央部を回避した外周縁部に穴２１ａが残留する場合（図１（ａ）の点線で示す穴２１ａ）には、そのような不具合なく吸着してプリント基板上に搭載することが可能となる。
【０００８】
次に、図２（ｃ）の第２の封止樹脂被膜形成工程では、第１の封止樹脂２０の外面、ＳＡＷチップの外面全体（下面を除く）、実装基板母材の上面を、第２の封止樹脂（第２の封止樹脂）２１により被覆する。
この際、各ＳＡＷチップ１５はその上面をピン３０により加圧され浮き上がりを強い力で阻止されているため、ディスペンサのノズル４０から噴射される第２の封止樹脂２１の圧力が大きくても、バンプ１０により接続部が剥離する虞はなくなる。
最後に、第２の封止樹脂２１が硬化した後に金型３１を取り外し、図２（ｄ）中に示した切断ラインＣに沿って、ダイシングブレードにより各個片毎に切断分割する切断工程を実施する。この切断工程により、図１に示した如きＳＡＷデバイス個片１を得ることとなる。
このように本発明のＳＡＷデバイスの製造方法によれば、流出時の圧力が高い第１の封止樹脂によって実装基板上のＳＡＷチップが剥離する不具合を、簡単な構成を備えた加圧部材によって防止することができ、生産性を低下させることなく、不良品の発生率を大幅に低減できる。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、表面実装用の実装基板上の上部電極上にバンプを介してＳＡＷチップをフェイスダウン搭載し、ＳＡＷチップの裾部と実装基板との間に第１の封止樹脂を充填することにより、ＳＡＷチップ下方に弾性表面波伝搬用の気密空間を形成し、更に第１の封止樹脂、及びＳＡＷチップ外面を第２の封止樹脂にて被覆したＳＡＷデバイスの製造工程において、液状の第２の封止樹脂をディスペンサから実装基板上に噴射する際に、ノズル近傍に位置するＳＡＷチップが樹脂の圧力により実装基板上から剥離される不具合を解決することができる。
即ち、請求項１の発明は、簡単な構成を備えた加圧部材によって、主としてノズル近傍に位置する各ＳＡＷチップを抑えながら樹脂充填を行うようにしたので剥離を防止することができ、生産性を低下させることなく、不良品の発生率を大幅に低減できる。
請求項２の発明では、実装基板として大面積の実装基板母材を用いる場合には、第２の封止樹脂充填工程、加圧部材離脱工程を経た後に、実装基板母材を個片に分割することにより、個々のＳＡＷデバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明方法により製造されるＳＡＷデバイスの外観斜視図、及び縦断面図。
【図２】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の製造方法を説明する工程図。
【図３】従来のＳＡＷデバイスの構成を示す断面図。
【符号の説明】
１　ＳＡＷデバイス、２　実装基板、３　絶縁基板、４　外部電極、５　上部電極、６　接続導体、１０　導体バンプ、１５　ＳＡＷチップ、１６　接続パッド、１７　ＩＤＴ電極、１８　圧電基板、２０　第１の封止樹脂、２１　第２の封止樹脂、Ｓ　気密空間、３０　ピン（加圧部材）、３１　金型、３２　穴、３３　弾性付勢手段、３５　支持部材。
【図１】
2004147219.tif 000003
【図２】
2004147219.tif 000004
【図３】
2004147219.tif 000005