(57)【要約】【課題】  曲げに対して十分な耐久性を有する弾性表面波デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】  実装基板２１と枠状基板２２と蓋基板２３と下部基板２５とを含むパッケージにフェイスダウン状態にＳＡＷフィルタ素子１が固定されたＳＡＷデバイス１０において、実装基板２１に他の基板（２２，２３，２５）の変形により受けた変形がＳＡＷフィルタ素子１の実装領域に影響しない程度の柔軟さを持たせる。これを実現するために、例えば実装基板２１の厚みを１００μｍ以下とする。また、実装基板２１の下部にキャビティ３０を設ける。尚、実装基板２１を形成する材料としては、例えばＢＴレジンやポリイミド樹脂やＰＰＥ等の比較的弾性の高い絶縁材料を用いる。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスであって、
前記弾性表面波フィルタ素子が上面に実装された実装基板を有し、
前記実装基板の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記実装基板の下面側に中空部を有することを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下が開口された枠状の下部基板を前記実装基板下に有することを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記下部基板下面における開口を封止する蓋基板を有することを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
板状の下部基板を前記実装基板下に有し、
前記実装基板と前記下部基板とが、前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で互いに固定されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記実装基板と前記下部基板とを互いに固定する接着層を有し、
前記接着層は少なくとも前記実装領域下以外の領域に形成されていることを特徴とする請求項５記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記キャビティを封止するための蓋基板を有し、
前記圧電基板における前記櫛形電極が形成された面と反対側の面が前記蓋基板に固定されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項８】
前記キャビティを封止するための蓋基板を有し、
前記蓋基板における前記弾性表面波フィルタ素子側の面に電気シールドを有することを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項９】
前記実装基板の下面に電気シールドを有することを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１０】
前記電気シールドは面配線であることを特徴とする請求項８又は９記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１１】
前記弾性表面波フィルタ素子における金属バンプと前記実装基板における基板配線とが導電性樹脂を用いて電気的且つ機械的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１２】
前記弾性表面波フィルタ素子における金属バンプと前記実装基板における基板配線とが異方性導電シートを用いて電気的且つ機械的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１３】
前記弾性表面波フィルタ素子がフェイスダウン状態で前記キャビティに収納されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１４】
前記実装基板は曲げ弾性率が２〜８ＧＰａであることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１５】
前記実装基板はビスマレイミドドリアジンレジン，ポリフェニレンエーテル又はポリイミド樹脂の少なくとも１つを含んで形成されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１６】
圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスの製造方法であって、
厚さが１００μｍ以下である実装基板上に前記弾性表面波フィルタ素子をフェイスダウン状態で固定する第１の工程と、
少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域が開口された枠状基板と該枠状基板の開口部を封止する蓋基板とで前記弾性表面波フィルタ素子を封止する第２の工程と
を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１７】
圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスの製造方法であって、
厚さが１００μｍ以下である実装基板と少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域が開口された枠状基板とで形成される前記キャビティ内に前記弾性表面波フィルタ素子をフェイスダウン状態で実装する第１の工程と、
前記キャビティを蓋基板で封止する第２の工程と
を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記第２の工程は、板状又は少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下が開口された枠状の下部基板を、少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で前記実装基板下に接着することを特徴とする請求項１６又は１７記載の製造方法。
【請求項１９】
前記第２の工程は、前記蓋基板と前記弾性表面波フィルタ素子とを接着することを特徴とする請求項１６又は１７記載の製造方法。
【請求項２０】
圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスの製造方法であって、
前記キャビティを封止するための蓋基板上に前記弾性表面波フィルタ素子をフェイスアップ状態で接着する第１の工程と、
厚さが１００μｍ以下である実装基板と少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域が開口された枠状基板とで形成される前記キャビティを、前記弾性表面波フィルタ素子がフェイスダウン状態となるように前記蓋基板で封止する第２の工程と
を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記第２の工程は、板状又は少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下が開口された枠状の下部基板を、少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で前記実装基板下に接着することを特徴とする請求項２０記載の製造方法。
【請求項２２】
前記実装基板，前記枠状基板及び前記蓋基板は、複数の弾性表面波デバイスを同時に作製するための多面取り状に構成されており、
前記第２の工程で作製された積層基板を個別の前記弾性表面波デバイスに個片化する第３の工程を有することを特徴とする請求項１６、１７又は２０の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記第３の工程は、レーザ又は回転切削刃を用いて前記弾性表面波デバイスを個片化することを特徴とする請求項２２記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波デバイス及びその製造方法に関し、特にテレビジョン（以下、ＴＶと略す）やビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲと略す）やＤＶＤ（Digital video disk）レコーダや携帯電話機等のフィルタ素子や発振子に用いることができる弾性表面波デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、弾性表面波（Surface Acoustic Wave：以下ＳＡＷと略す）デバイスは、例えば４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯域における無線信号を処理する各種回路、例えば送信用バンドパスフィルタ，受信用バンドパスフィルタ，局部発信フィルタ，アンテナ共用器，中間周波フィルタ，ＦＭ変調器等に広く用いられている。
【０００３】
近年、これらの信号処理機器は小型化が進み、使用されるＳＡＷデバイスなどの電子部品も小型化の要求が強くなってきている。特に、携帯電話機等の携帯用電子機器には面実装で且つ低背のＳＡＷデバイスが要求されるようになってきた。
【０００４】
一般的な面実装された小型サイズのＳＡＷデバイスの構成を図１に示す。図１に示すＳＡＷデバイス９００は、実装基板９２１と囲い部材９２２と蓋部材９２３とを有して構成された容器（パッケージともいう）の中にＳＡＷフィルタ素子９０１がフェイスダウン状態でフリップ素子実装されている。実装基板９２１の容器内部側の面（これを上面とする）にはＳＡＷフィルタ素子９０１のバンプ９１１と位置合わせされた基板配線９３１が設けられており、これとバンプ９１１とが電気的に接続されている。
【０００５】
基板配線９３１は実装基板９２１内部を貫通するビア配線９３２を介して裏面に配設された電気端子９３３と接続されている。電気端子９３３は、図２に示すように、はんだ９４３等を用いて部品実装基板９４１上に設けられた配線９４２に接続される。
【０００６】
このような構成において、ＳＡＷフィルタ素子９０１を収納するパッケージ（実装基板９２１と囲い部材９２２と蓋部材９２３とよりなる）はセラミックスを用いて形成される場合が多い（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３３６１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
但し、プリント基板に実装する電子部品に対しては、実装基板を曲げた際にも電子部品が破壊しないように構成しなければならない。これは、図２に示すように、部品実装基板９４１上に部品をはんだ付け実装した状態で部品実装基板９４１を歪曲させることで試験される（以下、これを基板曲げ試験という）。
【０００８】
携帯電話機などに搭載される８００ＭＨｚ〜１．９ＧＨｚ帯のＳＡＷフィルタ素子のチップサイズは一般的に２ｍｍ角以内と小さいため、この基板曲げ試験によるパッケージの変形はほとんど無視でき、十分な信頼性を確保することができる。しかしながら、例えばＴＶ用中間周波帯フィルタとして使用される３０ＭＨｚ〜７５ＭＨｚ帯の場合にはＳＡＷフィルタ素子のチップサイズが１０ｍｍ×２ｍｍ程度の大きな値となり、基板曲げ試験を行った場合のパッケージの変形が非常に大きくなる。このため、バンプを用いてパッケージとＳＡＷフィルタ素子とを接続する接続部分に大きな応力が発生する。このため、図２に示すように、バンプ９１１と配線９３１とが破断してしまい、ＳＡＷデバイスの実装信頼性を確保することができないという問題が発生する。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、曲げに対して十分な耐久性を有する弾性表面波デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明は、請求項１記載のように、圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスであって、前記弾性表面波フィルタ素子が上面に実装された実装基板を有し、前記実装基板の厚さが１００μｍ以下であるように構成される。弾性表面波フィルタ素子が搭載される実装基板の厚みを１００μｍ以下とすることで、パッケージの変形により実装基板が変形した場合でも、弾性表面波フィルタ素子の搭載領域に生じる応力が低減され、この領域を平坦に保つことが可能となる。従って、弾性表面波デバイスを搭載する基板が曲げられた場合でも、弾性表面波フィルタ素子の接続部分が実装基板から剥離されることがなく、十分な耐久性を有する弾性表面波デバイスを実現することができる。
【００１１】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項２記載のように、前記実装基板の下面側に中空部を有してもよい。実装基板下面側に中空部を設けることで、搭載領域を平坦に保ちつつ且つ阻害されることなく実装基板が変形でき、結果として、弾性表面波フィルタ素子と実装基板との接続部分に応力が発生することを抑制できる。
【００１２】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項３記載のように、少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下が開口された枠状の下部基板を前記実装基板下に有してもよい。搭載領域を平坦に保ちつつ且つ阻害されることなく実装基板を変形させるためには、少なくとも弾性表面波フィルタ素子の実装領域下に中空部を形成しておくことが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項４記載のように、前記下部基板下面における開口を封止する蓋基板を有してもよい。弾性表面波フィルタ素子の実装領域下に設けた中空部を封止することで、実装基板に直接衝撃が加えられることを防止できる。
【００１４】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項５記載のように、板状の下部基板を前記実装基板下に有し、前記実装基板と前記下部基板とが前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で互いに固定されてもよい。実装基板下に板状の下部基板を設けることで、実装基板が過度に変形することを防止でき、落下時などの大きな衝撃時にこれが破損することを防止できる。また、これらを弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で接着することで、実装基板が十分に変形できる構成が確保される。
【００１５】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項６記載のように、前記実装基板と前記下部基板とを互いに固定する接着層を有し、前記接着層が少なくとも前記実装領域下以外の領域に形成されてもよい。実装基板と下部基板との間にスペーサとして機能する接着層を設けることで、第１の基板が変位できる領域を十分に確保しつつ、これが過度に変形することを制限できる。
【００１６】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項７記載のように、前記キャビティを封止するための蓋基板を有し、前記圧電基板における前記櫛形電極が形成された面と反対側の面が前記蓋基板に固定されてもよい。キャビティを封止する蓋基板は、他の基板の変形による影響を受けにくい基板である。従って、この蓋基板に弾性表面波フィルタ素子を固定することで、弾性表面波フィルタ素子を安定して保持すること可能となり、弾性表面波デバイスの耐久性を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項８記載のように、前記キャビティを封止するための蓋基板を有し、前記蓋基板における前記弾性表面波フィルタ素子側の面に電気シールドを有して構成されてもよい。キャビティを封止する蓋基板、すなわち弾性表面波フィルタ素子の上部に電気シールドを設けることで、外来ノイズによる影響が低減された弾性表面波デバイスを実現できる。
【００１８】
また、本発明は、他の構成として、例えば請求項９記載のように、前記実装基板の下面に電気シールドを有して構成されてもよい。実装基板の下面、すなわち弾性表面波フィルタ素子の下部に電気シールドを設けることで、外来ノイズによる影響が低減された弾性表面波デバイスを実現できる。
【００１９】
また、上記した電気シールドは、例えば請求項１０記載のように、面配線であってもよい。弾性表面波フィルタ素子の一面を覆う面配線を形成し、これを接地することで、フィルタ特性を外来ノイズに対してより安定化させることができる。
【００２０】
また、本発明は、例えば請求項１１記載のように、前記弾性表面波フィルタ素子における金属バンプと前記実装基板における基板配線とが導電性樹脂を用いて電気的且つ機械的に接続されてもよい。はんだなどの金属材料と比較して柔軟性の高い樹脂材料である導電性樹脂を用いることで、実装基板が変形した際に接着部分に受ける応力を低減することが可能となる。
【００２１】
また、本発明は、例えば請求項１２記載のように、前記弾性表面波フィルタ素子における金属バンプと前記実装基板における基板配線とが異方性導電シートを用いて電気的且つ機械的に接続されてもよい。異方性導電シートもまた、はんだなどの金属材料と比較して柔軟性の高い樹脂材料である。従って、これを用いることで、実装基板が変形した際に接着部分に受ける応力を低減することが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、例えば請求項１３記載のように、前記弾性表面波フィルタ素子がフェイスダウン状態で前記キャビティに収納されてもよい。弾性表面波フィルタ素子をフェイスダウン状態でフリップチップ実装することで、例えばワイヤボンディングした場合と比較して、弾性表面波素子を小型化することができる。
【００２３】
また、上記した実装基板は、請求項１４記載のように、曲げ弾性率が２〜８ＧＰａであることが好ましい。従来用いられていたアルミナセラミクスと比較して十分に小さい曲げ弾性率（２〜８ＧＰａ）の材料を用いることで、柔軟性のよい実装基板を形成できる。
【００２４】
また、上記した実装基板は、例えば請求項１５記載のように、ビスマレイミドドリアジンレジン，ポリフェニレンエーテル又はポリイミド樹脂の少なくとも１つを含んで形成されてもよい。ビスマレイミドドリアジンレジンやポリフェニレンエーテルやポリイミド樹脂は、従来用いられていたアルミナセラミクスと比較して十分に曲げ弾性率が小さい樹脂材料である。従って、これらを用いることで、実装基板のフレキシブル性を向上できるだけでなく、製法上の制限や割れに対する耐久性を向上させることができるため、より基板を薄くすることが可能となり、結果としてフレキシブル性を更に向上させることが可能となる。
【００２５】
また、他の本発明は、請求項１６記載のように、圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスの製造方法であって、厚さが１００μｍ以下である実装基板上に前記弾性表面波フィルタ素子をフェイスダウン状態で固定する第１の工程と、少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域が開口された枠状基板と該枠状基板の開口部を封止する蓋基板とで前記弾性表面波フィルタ素子を封止する第２の工程とを有して構成される。弾性表面波フィルタ素子を搭載する実装基板に、厚みが１００μｍ以下である基板を用いることで、パッケージの変形時に弾性表面波フィルタ素子の搭載領域に生じる応力が小さい構成とすることができる。結果として、この領域が平坦に保たれる弾性表面波デバイスを作製できる。従って、弾性表面波デバイスを搭載する基板が曲げられた場合でも、弾性表面波フィルタ素子の接続部分が実装基板から剥離されることがなく、十分な耐久性を有する弾性表面波デバイスを作製することができる。
【００２６】
また、他の本発明は、請求項１７記載のように、圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスの製造方法であって、厚さが１００μｍ以下である実装基板と少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域が開口された枠状基板とで形成される前記キャビティ内に前記弾性表面波フィルタ素子をフェイスダウン状態で実装する第１の工程と、前記キャビティを蓋基板で封止する第２の工程とを有して構成される。本発明による弾性表面波デバイスの製造方法には種々のバリエーションが存在する。以上のような工程を経ることでも、請求項１６記載と同様の効果が得られる弾性表面波デバイスを作製することができる。
【００２７】
また、上記した第２の工程は、例えば請求項１８記載のように、板状又は少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下が開口された枠状の下部基板を、少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で前記実装基板下に接着するように構成されてもよい。実装基板下面側に中空部を設けるための下部基板を接着することで、搭載領域を平坦に保ちつつ且つ阻害されることなく、実装基板が変形する領域を確保することができ、結果として、弾性表面波フィルタ素子と実装基板との接続部分に発生する応力が抑制された弾性表面波デバイスを作製できる。
【００２８】
また、上記した第２の工程は、例えば請求項１９記載のように、前記蓋基板と前記弾性表面波フィルタ素子とを接着するように構成されてもよい。キャビティを封止する蓋基板は、他の基板の変形による影響を受けにくい基板である。従って、この蓋基板に弾性表面波フィルタ素子を固定することで、弾性表面波フィルタ素子を安定して保持すること可能となり、結果として、耐久性が向上された弾性表面波デバイスを製造できる。
【００２９】
また、他の本発明は、請求項２０記載のように、圧電基板上に形成された櫛形電極を有する弾性表面波フィルタ素子がキャビティ内に収納された弾性表面波デバイスの製造方法であって、前記キャビティを封止するための蓋基板上に前記弾性表面波フィルタ素子をフェイスアップ状態で接着する第１の工程と、厚さが１００μｍ以下である実装基板と少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域が開口された枠状基板とで形成される前記キャビティを、前記弾性表面波フィルタ素子がフェイスダウン状態となるように前記蓋基板で封止する第２の工程とを有して構成される。上述したように、本発明による弾性表面波デバイスの製造方法には種々のバリエーションが存在する。以上のような工程を経ることでも、請求項１６記載と同様の効果が得られる弾性表面波デバイスを作製することができる。
【００３０】
また、上記した第２の工程は、例えば請求項２１記載のように、板状又は少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下が開口された枠状の下部基板を、少なくとも前記弾性表面波フィルタ素子の実装領域下以外の領域で前記実装基板下に接着するように構成されてもよい。実装基板下面側に中空部を設けるための蓋基板を接着することで、搭載領域を平坦に保ちつつ且つ阻害されることなく、実装基板が変形する領域を確保することができ、結果として、弾性表面波フィルタ素子と実装基板との接続部分に発生する応力が抑制された弾性表面波デバイスを作製できる。
【００３１】
また、本発明は、例えば請求項２２記載のように、前記実装基板，前記枠状基板及び前記蓋基板が複数の弾性表面波デバイスを同時に作製するための多面取り状に構成されており、前記第２の工程で作製された積層基板を個別の前記弾性表面波デバイスに個片化する第３の工程を有して構成されてもよい。多面取り状に構成された基板を用いることで、一度に複数の弾性表面波デバイスを製造することが可能となり、製造効率が向上され、安価にこれを作製できる。
【００３２】
また、上記した第３の工程は、例えば請求項２３記載のように、レーザ又は回転切削刃を用いて前記弾性表面波デバイスを個片化するように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、曲げに対して十分な耐久性を有する弾性表面波デバイス及びその製造方法が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００３５】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。図３（ａ）は、本実施例で用いるＳＡＷフィルタ素子１の構成を示す上面図であり、（ｂ）はＳＡＷデバイス１０の構成を示すＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はＳＡＷデバイス１０の構成を示すＢ−Ｂ断面図であり、（ｄ）はＳＡＷデバイス１０の構成を示す下面図である。但し、本実施例では、ＴＶ中間周波数帯で使用されるＳＡＷフィルタ素子１を用いた場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１は、圧電基板１２上に櫛形電極（ＩＤＴ）１３と電極端子とがパターニング形成され、電極端子の上部に金属製（好ましくは金（Ａｕ）製）の金属バンプ１１が形成された構成を有している。尚、このＳＡＷフィルタ素子１には、弾性表面波（ＳＡＷ）の反射を低減するためにＩＤＴ１３を覆うように吸音材１４が印刷形成されている。また、ＳＡＷの伝播方向における圧電基板１２の端面での反射により、フィルタ特性が悪化することを防止するために、この端面はＳＡＷ伝播方向に対して所定の角度を有するように形成されている。更に、ＩＤＴ１３は、所望するフィルタ特性を考慮して、その電極指周期や重み付け形状が制御されて設計されている。
【００３７】
このＳＡＷフィルタ素子１は、図３（ｂ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１と電気的に接続される基板配線３１が形成された実装基板２１と、実装基板２１における素子搭載面上にＳＡＷフィルタ素子１を収納するキャビティ２０を形成するための枠状基板２２と、実装基板２１における素子搭載面と反対側にキャビティ３０を形成するための下部基板２５と、枠状基板２２で形成されたキャビティ２０を封止するための蓋基板２３とを有してなる４層構造（多層構造）のパッケージにフェイスダウン状態にフリップチップ実装されて固定されている。
【００３８】
実装基板２１は、ＳＡＷフィルタ素子１と電気的に接続される配線等が形成された配線基板であり、例えばフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）に代表される樹脂基板などの柔軟性に優れた材料を用いて形成される。この実装基板２１は厚さが１００μｍ以下の薄いシート状とすることが好ましい。これにより、実装基板２１の柔軟性をより向上させることができる。尚、実装基板２１の柔軟性については、後述において図４と共に説明する。
【００３９】
枠状基板２２及び下部基板２５は枠状をなしており、これにより、それぞれキャビティ２０，３０を形成する。この枠状基板２２及び下部基板２５は、実装基板２１と接合性がよい材料、例えば樹脂基板を用いて形成される。枠状基板２２及び下部基板２５における実装基板２１との接合面は同形状を成しており、実装基板２１の同じ部分を上下面から挟み込むように、それぞれ接合される。但し、少なくともＳＡＷフィルタ素子１が実装された領域下以外の領域の一部を上下面から挟み込む構成であれば、上記同形状及び上記同じ部分に限定されることなく、種々変形することができる。
【００４０】
また、蓋基板２３は板状を成しており、枠状基板２２と接合性がよい材料、例えば樹脂基板を用いて形成される。尚、本説明における樹脂基板には、一般的に価格の安いガラスエポキシを用いることが好ましいが、ＢＴ（ビスマレイミドドリアジン）レジンやＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）やポリイミド樹脂等を用いることも可能である。
【００４１】
以上のように、ＳＡＷデバイス１０のパッケージは、実装基板２１の第１面（これを上面とする）上にＳＡＷフィルタ素子１を収納可能なキャビティ２０を形成するために、少なくともＳＡＷフィルタ素子１の実装領域が開口された枠状の枠状基板２２が実装基板２１の上面に着設された構成を有する。また、これにより形成されたキャビティ２０は、この内にＳＡＷフィルタ素子１が実装された後、蓋基板２３が着設されて封止される。
【００４２】
実装基板２１には、上述のように、ＳＡＷフィルタ素子１に設けられた金属バンプ１１と接続される基板配線３１が形成される。この基板配線３１は、ＳＡＷフィルタ素子１が実装される際の金属バンプ１１の位置と対応するようにレイアウトされる。金属バンプ１１と基板配線３１とを接続することで、ＳＡＷフィルタ素子１とパッケージ（実装基板２１）とが電気的に接続されるだけでなく、ＳＡＷフィルタ素子１とパッケージとが機械的に固定される。この際、金属バンプ１１と基板配線３１との電気的及び機械的な接続には、導電性樹脂５１を用いるとよい。はんだなどの金属材料と比較して柔軟性の高い樹脂材料である導電性樹脂５１を用いることで、実装基板２１が変形した際に接着部分に受ける応力を低減することが可能となる。
【００４３】
また、実装基板２１の下面側に形成されたキャビティ３０は、当該実装基板２１が変形することを阻害しないための中空部である。上述のように、実装基板２１は薄いシート状である。このため、他の基板（２２，２３等）の変形により受けた変形がＳＡＷフィルタ素子１の実装領域に影響しない程度の柔軟さを有する。即ち、実装基板２１を薄いシート状とすることで、他の基板が変形することで受けた変形を枠状基板２２及び下部基板２５で挟持された部分の近傍のみに集中させることが可能となる。従って、ＳＡＷフィルタ素子１の実装領域は、バンプ接続された部分に不具合を生じさせるほどの変形を生じない。
【００４４】
このようなフレキシブル性を達成する１つの要素として、本実施例では、実装基板２１を例えばＢＴレジンやポリイミド樹脂やＰＰＥ等の絶縁性の基板を用いる。これは、上述したように、柔軟性に優れた樹脂材料である。例えば従来、ＳＡＷフィルタ素子１を搭載する基板として使われていたアルミナセラミクスと比較して、ＢＴレジンやポリイミド樹脂やＰＰＥ等の樹脂基板は、曲げ弾性率Εが非常に小さい。
【００４５】
ここで、曲げ弾性率Ｅの定義を図４を用いて説明すると共に、実装基板２１の柔軟性について説明する。図４に示すように、長辺の長さＬ，短辺の長さ（幅）ｂ，厚さｈの基板（本実施例では実装基板２１に対応）に対して上方から上面の中心に垂直方向の力Ｆを加えた場合、曲げに対する応力（以下、曲げ応力という）σは以下の式１で表される。また、この際の変形量をＳとすると、曲げに対するひずみ（以下、曲げひずみという）εは以下の式２で表される。
【００４６】
【数１】
2004254287.tif 000003
【００４７】
【数２】
2004254287.tif 000004
【００４８】
曲げ弾性率Εは、曲げ応力σを曲げひずみεで除算して求まる値である。従って、曲げ弾性率Εは、以下の式３で定義される。尚、各長さの単位は［ｍｍ］であり、曲げ弾性率Εの単位は［ＭＰａ］である。
【数３】
2004254287.tif 000005
【００４９】
例として、Ε＝２〜８ＧＰａの材料（ＢＴレジンやポリイミド樹脂やＰＰＥ等の曲げ弾性率に相当）を用いてＬ＝１０ｍｍ，ｈ＝０．１ｍｍ（１００μｍ），ｂ＝２ｍｍの寸法で構成した基板の変形量Ｓが０．０１ｍｍ（１０μｍ）であったとすると、加えた力Ｆは１．６〜６．４×１０-4［Ｎ］（１．６〜６．４×１０-2［ｇｆ］）と求められる。これは、従来ＳＡＷフィルタ素子１を搭載する基板に使われていたアルミナセラミクス（曲げ弾性率Ε＝３１４ＧＰａ）に対して同じ変形量Ｓを得るために必要な力Ｆ＝２．５×１０-2［Ｎ］（２．５［ｇｆ］）と比較して、１００分の１程度の大きさである。従って、本実施例のように、曲げ弾性率Εが２〜８ＧＰａ程度の材料を用いることで、非常にフレキシブルな実装基板２１を形成することができる。尚、従来、アルミナセラミクスを用いた場合、製法上の制限や割れに対する耐久性を向上させるために、基板厚を約２００μｍ以上とする必要がある。これに対し、本実施例のように、ＢＴレジンやポリイミド樹脂やＰＰＥ等の樹脂を用いた場合、より薄い基板を形成することができる。このような観点からも、本実施例が非常に大きなメリットを得られることがわかる。
【００５０】
また、上述したように、実装基板２１の厚さｈを１００μｍ以下とすることで、実装基板２１の柔軟性をより向上させることができ、不具合が発生するのを確実に防止することが可能となる。すなわち、式３からも分かるように、実装基板２１の厚さｈを薄くすることで、曲げ弾性率Ｅを大きくすることが可能となる。これにより、変形を支持部近傍に集中させることが可能となり、パッケージの曲げに対応してＳＡＷフィルタ素子１の実装領域に生じる応力を十分に抑えることが可能となる。尚、支持部とは実装基板２１における枠状基板２２及び下部基板２５で挟持された部分である。また、より好ましくは実装基板２１の厚さを８０μｍ以下とする。これにより、実装基板２１に適用する基板材料の選択範囲を広げることが可能となる。すなわち、曲げ弾性率Ｅがより小さい基板材料を実装基板２１に適用することが可能となる。
【００５１】
尚、実装基板２１の厚さを５０μｍとした場合のＳＡＷデバイス１０の寸法例は以下の通りである。ＳＡＷデバイス１０のパッケージは、長辺の長さを１０．８ｍｍ，短辺の長さを３．８ｍｍ，厚さを６００μｍとして作製することができる。また、パッケージ内部のキャビティ２０の寸法は、長辺の長さを９．２ｍｍ，短辺の長さを２．２ｍｍ，高さを０．５ｍｍとして作製することができる。
【００５２】
この他の構成を図３に戻って説明する。実装基板２１上面に配設された基板配線３１は、図３（ｃ）に示すように、実装基板２１及び下部基板２５を貫通するビアに嵌設されたビア配線３２を介して下部基板２５下面に配設された電気端子３３に接続されている。電気端子３３は外部端子として機能する金属パターンである。すなわち、電気端子３３を介してＳＡＷフィルタ素子１へ信号が入出力される。また、電気端子３３には、パッケージやＳＡＷフィルタ素子１を接地するグランド端子も含まれる。
【００５３】
ここで、電子端子３３は、図３（ｄ）に示すように、下部基板２５下面における両長辺の中央付近に密集するように配設されることが好ましい。この際、例えば個々の電気端子３３の中心間の距離が１．２７ｍｍとなるように配設する。このように電気端子３３を密集して配置させることで、ＳＡＷデバイス１０の電気特性が改善されるだけでなく、部品実装基板４１（図５参照）の変形によりＳＡＷデバイス１０が変形することを抑制できる。
【００５４】
以上のように、ワンパッケージとして構成されたＳＡＷデバイス１０は、例えば図５に示すように、部品実装基板４１に実装される。部品実装基板４１上には、基板配線４２と電気端子３３とが設けられており、これらとＳＡＷデバイス１０における電気端子３３とが、はんだ４３により固着されることで、ＳＡＷデバイス１０と部品実装基板４１とが電気的及び機械的に接続される。尚、ＳＡＷデバイス１０を部品実装基板４１上にはんだ実装する際、はんだリフローによる熱加工を経る場合がある。このような場合、熱による不具合が発生することを防止するために、ＳＡＷフィルタ素子１上に形成された金属バンプ１１にはＡｕバンプを用いることが好ましい。
【００５５】
また、図５には、部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った際のＳＡＷデバイス１０が受ける歪みの様子も示されている。図５を参照すると明らかなように、部品実装基板４１が曲がると、その影響を受け、電気端子３３，基板配線４２及びはんだ４３を用いて部品実装基板４１と直接的に接続された下部基板２５が変形する。この変形により実装基板２１も変形する。但し、本実施例では、実装基板２１が十分に柔らかいため、実装基板２１が変形してもＳＡＷフィルタ素子１の実装領域にはほとんど応力がかからない。すなわち、図５に示すように、発生した応力が支持部近傍に集中する（応力集中部分）。このため、基板曲げ試験に対する十分な信頼性を実現することができる。尚、ＳＡＷフィルタ素子１の金属バンプ１１と実装基板２１との接続部分に発生する変形応力を極力少なくするために、枠状基板２２及び下部基板２５の内枠、換言すれば枠状基板２２及び下部基板２５で挟持される部分を、金属バンプ１１の接続部分よりも外側となるように制限することが好ましい。
【００５６】
次に、図６を用いて、上述したＳＡＷデバイス１０の製造プロセスを説明する。本製造プロセスでは、まず、図６（ａ）に示すように、基板配線３１が配設された厚さ５０μｍ程度の実装基板２１を作製する。この際、基板配線３１は、ＳＡＷフィルタ素子１が実装基板２１の中央付近に配設されるような位置に設けられる。換言すれば、枠状基板２２により形成されるキャビティ２０の中央付近にＳＡＷフィルタ素子１が配設されるような位置に基板配線３１が設けられる。尚、実装基板２１には、ビア配線３２（図３参照）の一部が予め形成されている。
【００５７】
次に、図６（ｂ）に示すように、上記の基板配線３１上であってＳＡＷフィルタ素子１の金属バンプ１１が配設される位置に導電性樹脂５１をパターン形成する。これには、例えばスクリーン印刷を用いることができる。次に、図６（ｃ）に示すように、導電性樹脂５１がパターン形成された実装基板２１上にＳＡＷフィルタ素子１をフェイスダウン状態でフリップチップ接続して固定する。
【００５８】
次に、残りのビア配線３２及び電気端子３３（図３（ｃ）参照）が形成された下部基板２５を実装基板２１の下面に配置し、また、キャビティ２０を形成するための枠状基板２２を実装基板２１の上面に配置し、更に、このキャビティ２０に蓋をするための蓋基板２３を枠状基板２２の上面に配置する。このように、実装基板２１，枠状基板２２，下部基板２５及び蓋基板２３をそれぞれ積み重ねた後、上下方向から加圧・加熱プレスすることで、これらを相互に接着する。これにより、ＳＡＷデバイス１０が作製される。但し、枠状基板２２及び蓋基板２３を予め接着しておくことで、図６（ｄ）における工程を簡素化してもよい。
【００５９】
尚、図６を用いた説明では、１個のＳＡＷデバイス１０を作製する際の製造プロセスについて例示したが、実際には実装基板２１，枠状基板２２，下部基板２５及び蓋基板２３がそれぞれ２次元的に複数個配置された多面取り構造の基板を一度に貼り合わせる方法を用いる場合がある。この場合、複数個のＳＡＷデバイス１０が２次元配列された基板が作製される。このため、当該製造方法では、レーザ等を用いてＳＡＷデバイス１０を個々に個片化する工程が設けられる。このように一度に複数のＳＡＷデバイス１０を作製する方法を用いることで、より低コストでＳＡＷデバイス１０を製造することが可能となる。また、切断に関しては回転切削刃や押し切り刃等を用いることができる。
【００６０】
また、上記したＳＡＷデバイス１０の他の製造プロセスを図７を用いて説明する。本製造プロセスでは、図７（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１を実装基板２１へ搭載するより先に、実装基板２１上面に枠状基板２２を用いてキャビティ２０を形成しておく。このように実装基板２１に枠状基板２２を前もって着設しておくことで、基板強度が確保されるため、これを搬送し易くなる。尚、実装基板２１には、ビア配線３２（図３参照）の一部が予め形成されている。
【００６１】
但し、このように先に枠状基板２２を着設した場合、ＳＡＷフィルタ素子１を実装基板２１に接続して固定するための導電性樹脂５１を当該実装基板２１の基板配線３１上にスクリーン印刷することが困難となる。そこで、本製造プロセスでは、図７（ｂ）に示すように、実装基板２１上であってキャビティ２０内部に異方性導電シート５２を落とし込み、この上からＳＡＷフィルタ素子１を接着固定する（図７（ｃ）参照）。
【００６２】
その後、残りのビア配線３２及び電気端子３３（図３参照）が形成された下部基板２５を実装基板２１の下面に配設し、また、キャビティ２０に蓋をするための蓋基板２３を枠状基板２２の上面に配設する。このように、実装基板２１，枠状基板２２，下部基板２５及び蓋基板２３をそれぞれ積み重ねた後、上下方向から加圧・加熱プレスすることで、これらを相互に接着する。これにより、ＳＡＷデバイス１０が作製される。尚、他の構成は、図６で説明した製造プロセスと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６３】
以上のように、ＳＡＷフィルタ素子を搭載する基板部（実装基板２１）に十分な柔軟性をもたせることで、ＳＡＷフィルタ素子とパッケージとの接続部分に発生する応力が低減されるため、ＳＡＷデバイスを搭載する基板が歪みを受けても、パッケージ内部のＳＡＷフィルタ素子の接続部分が剥離することを防止でき、ＳＡＷデバイスの実装信頼性を確保することができる。
【実施例２】
【００６４】
次に、上述した実施例１によるＳＡＷデバイス１０の他の構成例を、以下に実施例２として幾つか例を挙げて説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
【００６５】
図８（ａ）は、本実施例における第１の例によるＳＡＷデバイス６０の構成を示すＡ−Ａ断面図である。尚、Ａ−Ａ断面は、実施例１における図３（ｂ）と対応するものとする。
【００６６】
図８（ａ）に示すように、第１の例によるＳＡＷデバイス６０は、実施例１によるＳＡＷデバイス１０と同様の構成において、下部基板２５の下面（実装基板２１と反対側）に平面状の蓋基板６１が着設された構成を有する。これにより、キャビティ３０が密閉されている。
【００６７】
蓋基板６１には、実装基板２１と同様に、シート状の樹脂基板を用いることができる。但し、これに限定されず、ＳＡＷデバイス６０の大型化を回避できる程度の厚さであり、且つ下部基板２５と接合可能な基板であれば、如何様にも変形することができる。また、蓋基板６１にある程度の厚さを持たせることで、変形に対するＳＡＷデバイス６０の強度を向上させることが可能となる。
【００６８】
実施例１による実装基板２１は上述したように他の基板（２２，２３，２５）と比較して非常に薄く、外部からの衝撃に対して破損しやすい。そこで、図８（ａ）のように、キャビティ３０に蓋（蓋基板６１）をして実装基板２１に直接外部からの衝撃が加わらないように構成する。これにより、実装基板２１が外部からの衝撃により破損することを防止できる。尚、実施例１において、下部基板２５の下面に配設されていた電気端子３３は蓋基板６１の下面に配設されており（図３（ｄ）と同様）、ビア配線３２は蓋基板６１をも貫通することで電気端子３３と基板配線３１とを電気的に接続している。また、他の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。更に、その製造プロセスは、下部基板２５の下面に蓋基板６１を積み重ね、図６（又は図７）における（ｄ）と同様に、これらを加圧・加熱プレスして接着するように構成される。これにより、ＳＡＷデバイス６０が作製される。
【００６９】
また、図８（ｂ）は、本実施例における第２の例によるＳＡＷデバイス７０の構成を示すＢ−Ｂ断面図である。尚、Ｂ−Ｂ断面は、実施例１における図３（ｃ）と対応するものとする。
【００７０】
図８（ｂ）に示すように、本実施例によるＳＡＷデバイス７０は、実施例１によるＳＡＷデバイス１０と同様の構成において、蓋基板２３の下面（キャビティ２０側）全体に面状の配線（面配線７５）が形成された構成を有する。尚、この面配線７５は、枠状基板２２を貫通するビアに嵌設されたビア配線７４を介して基板配線３１及びこれと接続された電気端子３３に電気的に接続されている。
【００７１】
この面配線７５は、ＳＡＷフィルタ素子１に入射するノイズを低減させる電気シールドとして機能する。従って、面配線７５は、電気端子３３を介して接地される。このように、ＳＡＷフィルタ素子１を収納するキャビティ２０の上部に接地電位を形成することで、換言すれば、キャビティ２０の内壁であってＳＡＷフィルタ素子１の上部に電気シールドを形成することで、ＳＡＷフィルタ素子１を電気的に保護することが可能となり、ＳＡＷフィルタ素子１の動作を安定化させることが可能となる。尚、他の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。更に、その製造プロセスは、蓋基板２３の下面に予め面配線７５をメタライズ形成しておき、これを図６（又は図７）における（ｄ）と同様に加圧・加熱プレスして接着するように構成される。これにより、ＳＡＷデバイス７０が作製される。
【００７２】
また、図８（ｃ）は、本実施例における第３の例によるＳＡＷデバイス８０の構成を示すＢ−Ｂ断面図である。図８（ｃ）に示すように、ＳＡＷデバイス８０は第２の例によるＳＡＷデバイス７０におけるＳＡＷフィルタ素子１を下側からも電気的に保護する構成を有する。尚、図８（ｃ）は（ｂ）と同様にＢ−Ｂ断面を示す。
【００７３】
以上のように、ＳＡＷフィルタ素子１を下側から電気的に保護するために、本例ではキャビティ３０の上部、即ち実装基板２１の下面全体に面状の配線（面配線８２）が形成された構成を有する。尚、この面配線８２は、実装基板２１を貫通するビアに嵌設されたビア配線８１を介して基板配線３１と接続されており、また、下部基板２５を貫通するビア嵌設されたビア配線３２を介して電気端子３３と接続されている。
【００７４】
この面配線７５は、ＳＡＷフィルタ素子１に入射するノイズを低減させる電気シールドとして機能する。従って、面配線８２は、電気端子３３を介して設置される。このように、ＳＡＷフィルタ素子１を収納するキャビティ２０の下部に接地電位を形成することで、換言すれば、実装基板２１における弾性表面波フィルタ素子１と反対側の面に電気シールドを形成することで、ＳＡＷフィルタ素子１を電気的により保護することが可能となり、ＳＡＷフィルタ素子１の動作を安定化させることが可能となる。尚、面配線８２は、実装基板２１の上面側に形成されてもよい。但し、この際、基板配線３１と面配線８２との間には絶縁層が形成される。また、他の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、その製造プロセスは、蓋基板２３の下面に予め面配線７５をメタライズ形成しておき、且つ、実装基板２１の下面に予め面配線８２をメタライズ形成することで両面配線基板を形成しておき、これらを図６（又は図７）における（ｄ）と同様に加圧・加熱プレスして接着するように構成される。これにより、ＳＡＷデバイス８０が作製される。
【実施例３】
【００７５】
次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。上記した実施例１では、ＳＡＷフィルタ素子１が設置される実装基板２１の下面にキャビティ３０を形成するための下部基板２５を設けていた。ここで、電気端子３３をはんだリフローにより部品実装基板４１の基板配線４２へ接着する場合、はんだ４３自体が下駄として機能し、ＳＡＷデバイス１０が浮いた状態となる。以下では、このような構成を利用して、下部基板２５を省略した場合を実施例３として図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１又は実施例２と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１又は実施例２と同様である。
【００７６】
図９は、本実施例によるＳＡＷデバイス９０の構成を示す図であり、（ａ）はそのＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）はそのＤ−Ｄ断面図であり、（ｃ）はその下面図である。
【００７７】
図９（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１は、実装基板２１と枠状基板２２と下部基板２５とを有してなる３層のパッケージにフェイスダウン状態にフリップチップ実装される。この構成は実施例１と同様である。
【００７８】
また、本実施例において実装基板２１の下面には、電気端子３３が配設されており、これらが実装基板２１を貫通するビアに嵌設されたビア配線９２を介して実装基板２１上面に配設された基板配線３１と電気的に接続されている（図９（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００７９】
このようにワンパッケージとして構成されたＳＡＷデバイス９０は、例えば図１０に示すように、部品実装基板４１上に実装される。部品実装基板４１上には、基板配線４２と電気端子３３とが設けられており、これらとＳＡＷデバイス９０における電気端子３３とが、はんだ４３により固着されることで、ＳＡＷデバイス９０と部品実装基板４１とが電気的及び機械的に接続される。
【００８０】
そこで、部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った場合、図１０に示すように、部品実装基板４１が曲がると、その影響を受け、電気端子３３，基板配線４２及びはんだ４３を用いて部品実装基板４１と直接的に接続された実装基板２１及びこれに固着された枠状基板２２が変形する。但し、本実施例では、ＳＡＷデバイス９０が搭載されている実装基板２１が実施例１と同様に十分柔らかいため、実装基板２１が変形してもＳＡＷフィルタ素子１の実装領域にはほとんど応力がかからない。すなわち、図１０に示すように、発生した応力が支持部近傍に集中する（応力集中部分）。このため、基板曲げ試験に対する十分な信頼性を実現することができる。尚、支持部とは実装基板２１と枠状基板２２との接合部分である。また、ＳＡＷフィルタ素子１の金属バンプ１１と実装基板２１との接続部分に発生する変形応力を極力少なくするために、枠状基板２２の内枠が金属バンプ１１の接続部分よりも外側となるように制限することが好ましい。また、他の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８１】
次に、図１１を用いて、上述したＳＡＷデバイス９０の製造プロセスを説明する。本製造プロセスでは、まず、図１１（ａ）に示すように、基板配線３１及び電気端子３３が配設された厚さ５０μｍ程度の両面配線基板である実装基板２１を作製し、これに予め枠状基板２２を着設しておく。この着設は、実装基板２１の上面に枠状基板２２を重ね、これらを加圧・加熱プレスすること行われる。尚、基板配線３１は、ＳＡＷフィルタ素子１が実装基板２１の中央付近に配設されるような位置に設けられる。換言すれば、枠状基板２２により形成されるキャビティ２０の中央付近にＳＡＷフィルタ素子１が配設されるような位置に基板配線３１が設けられる。尚、実装基板２１には、ビア配線９２（図９参照）が予め形成されている。
【００８２】
次に、図１１（ｂ）に示すように、上記のプロセスで形成されたキャビティ２０内部の実装基板２１上に異方性導電シート５２を落とし込み、この上からＳＡＷフィルタ素子１を着設固定する（図１１（ｃ）参照）。尚、ここまでのプロセスは、図７（ａ）〜（ｃ）と同様である。
【００８３】
このようにＳＡＷフィルタ素子１を搭載した後、下面に接着シート９１が塗布された蓋基板２３を枠状基板２２上から被せ、キャビティ２０に蓋をする。以上のようなプロセスを経ることで、本実施例によるＳＡＷデバイス９０が作製される。尚、他の構成は実施例１（特に図７）と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、ここでは実施例１における図７に示した製造プロセスを引用して説明したが、本実施例ではこれに限定されず、例えば図６に示した製造プロセスに基づいて製造することも可能である。
【実施例４】
【００８４】
次に、本発明の実施例４について図面を用いて詳細に説明する。上記した実施例３では、部品実装基板４１と電気的な接続を形成するための電気端子３３を、ＳＡＷデバイス９０の下面における長辺に沿って配列していた。これに対し本実施例では、電気端子３３をＳＡＷデバイス９０の短辺に沿って配列させる。尚、以下の説明において、実施例１から実施例３の何れかと同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例３の何れかと同様である。
【００８５】
図１２は、本実施例によるＳＡＷデバイス９５の構成を示す図であり、（ａ）はそのＥ−Ｅ断面図であり、（ｂ）はそのＦ−Ｆ断面図であり、（ｃ）はその下面図である。
【００８６】
図１２（ａ）から（ｃ）に示すように、ＳＡＷデバイス９５において、実装基板２１下面の電気端子３３は、短辺の中央付近に密集して配設されている。また、実装基板２１上面に配設された基板配線３１は、実装基板２１の外辺付近で電気端子３３とコンタクトを取るために、実装基板２１の短辺側へ延在している。この他の構成は、実施例３と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８７】
また、以上のようにワンパッケージとして構成されたＳＡＷデバイス９５を搭載した部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った場合を、図１３に示す。図１３に示すように、部品実装基板４１が曲がると、その影響を受け、電気端子３３，基板配線４２及びはんだ４３を用いて部品実装基板４１と直接的に接続された実装基板２１及びこれに固着された枠状基板２２が変形する。但し、本実施例では、ＳＡＷデバイス９５の長辺の端側がはんだ４３により固着されているため、部品実装基板４１の変形による影響を実装基板２１がより緩衝でき、ＳＡＷフィルタ素子１の実装領域にかかる応力を更に低減することが可能となる。尚、他の構成は実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【実施例５】
【００８８】
次に、本発明の実施例５について図面を用いて詳細に説明する。本実施例では上記した各実施例によるＳＡＷデバイスの他の構成例を示す。尚、以下の説明において、実施例１から実施例４と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例４の何れかと同様である。
【００８９】
図１４（ａ）は本実施例によるＳＡＷデバイス１００の構成を示すＨ−Ｈ断面図であり、（ｂ）はＳＡＷデバイス１００の構成を示すＧ−Ｇ断面図であり、（ｃ）はＳＡＷデバイス１００の構成を示す下面図である。但し、本実施形態では、上記した各実施例と同様に、ＴＶ中間周波数帯で使用されるＳＡＷフィルタ素子１を用いた場合を例に挙げて説明する。
【００９０】
本実施例においてＳＡＷフィルタ素子１は、図１４（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１と電気的に接続される基板配線３１が形成された実装基板２１と、実装基板２１における素子搭載面上にＳＡＷフィルタ素子１を収納するキャビティ２０を形成するための枠状基板２２と、実装基板２１と枠状基板２２とを接着するための接着層１０３と、実装基板２１の変形を素子搭載面と反対側から制限するための下部基板１０１と、実装基板２１における素子搭載面と反対側に狭い中空部１０２を形成し且つ実装基板２１と下部基板１０１とを接着するための接着層１０３と、枠状基板２２で形成されたキャビティ２０を封止するための蓋基板２３とを有してなる多層構造のパッケージにフェイスダウン状態にフリップチップ実装されて固定されている。
【００９１】
実装基板２１は、実施例１と同様に、例えばＦＰＣに代表される樹脂基板などの柔軟性に優れた材料を用いて形成される。この実装基板２１は厚さが１００μｍ以下の薄いシート状とすることが好ましい。これにより、実装基板２１の柔軟性をより向上させることができる。
【００９２】
枠状基板２２は、実施例１と同様に、枠状をなしており、実装基板２１上面側にキャビティ２０を形成する。この枠状基板２２は、樹脂基板等を用いて形成される。実装基板２１と枠状基板２２は樹脂などの接着層１０３を用いて接着される。
【００９３】
実装基板２１の下面には中空部１０２を挟んで下部基板１０１が設けられている。下部基板１０１は板状をなしており、例えば樹脂基板を用いて形成される。中空部１０２は実装基板２１が変形することを阻害しないための空間である。但し、外部からの衝撃などで実装基板２１が過度に変形してしまった場合、金属バンプ１１と基板配線３１との接合部分（導電性樹脂５１を含む）が剥離してしまう可能性が存在する。そこで本実施例では、実装基板２１が変形する量を制限するための下部基板１０１を設けている。尚、中空部１０２の厚さ、すなわち、実装基板２１と下部基板１０１との距離は例えば４０μｍ程度とすることが可能であるが、これに限定されず、実装基板２１の過度な変形を防止することができる程度の距離であれば如何様にも変形することができる。尚、中空部１０２の厚さは後述する接着層１０４の厚さに相当する。また、実装基板２１と下部基板１０１とが別々に変形することが可能であれば、中空部１０２を設けなくてもよい。すなわち、実装基板２１と下部基板１０１とが接触していてもよい。
【００９４】
実装基板２１と下部基板１０１とは、少なくとも素子実装領域に対応する下面領域を除く部分で接着される。すなわち、接着層１０４はＳＡＷフィルタ素子１が実装された領域に対応する下面領域以外に塗布される。例えば接着層１０４は接着層１０３と対応する下面領域のみに塗布されている。接着層１０４は樹脂などの接着剤である。接着層１０４は、実装基板２１と下部基板１０１とを接着するだけでなく、上述のように、実装基板２１と下部基板１０１との間に比較的狭い中空部１０２を形成するためのスペーサとしても機能する。
【００９５】
このように、少なくともＳＡＷフィルタ素子１の実装領域において実装基板２１と下部基板１０１とが接着固定されていない構成とすることで、例えば外部からの応力によりパッケージが変形を受けた場合でも、実装基板２１が下部基板１０１から比較的自由に移動できる。このため、ＳＡＷフィルタ素子１と実装基板２１との電気的な接続部分に機械的な力がかかりにくく、ＳＡＷデバイス１００の接続信頼性が向上する。
【００９６】
また、蓋基板２３は板状を成しており、例えば樹脂基板を用いて形成される。蓋基板２３と枠状基板２２とは例えば樹脂などの接着層１０５を用いて接着される。この際、接着層１０５を用いて蓋基板２３とＳＡＷフィルタ素子１の下面（ＩＤＴ１３が形成された面と反対側）とを接着させてもよい。蓋基板２３は、他の部材（例えば枠状基板２２や下部基板１０１等）と比較して変形しない部材である。そこで、ＳＡＷフィルタ素子１を蓋基板２３に固定することで、ＳＡＷフィルタ素子１の位置が安定する。これにより、基板曲げ試験や外部から衝撃に対する安定性を向上させることが可能となる。
【００９７】
実装基板２１には、上述のように、ＳＡＷフィルタ素子１に設けられた金属バンプ１１と接続される基板配線３１が形成される。この基板配線３１は、ＳＡＷフィルタ素子１が実装される際の金属バンプ１１の位置と対応するようにレイアウトされる。金属バンプ１１と基板配線３１とを接続することで、ＳＡＷフィルタ素子１とパッケージ（実装基板２１）とが電気的に接続されるだけでなく、ＳＡＷフィルタ素子１とパッケージとが機械的に固定される。この際、金属バンプ１１と基板配線３１との電気的及び機械的な接続には、導電性樹脂５１を用いるとよい。
【００９８】
また、実装基板２１上面に配設された基板配線３１は、図１４（ｂ）に示すように、実装基板２１及び下部基板１０１（但し、接着層１０３，１０４を含む）を貫通するビアに嵌設されたビア配線３２を介して下部基板１０１下面に配設された電気端子３３に接続されている。電気端子３３は、実施例１と同様に、外部端子として機能する金属パターンである。この電気端子３３は、上述した各実施例と同様に、下部基板１０１の長辺の中央付近に密集するように配設されても、短辺に配設されてもよい。尚、電気端子３３を長辺の中央付近に密集させた場合を図１４（ｃ）に示す。
【００９９】
以上のように、ワンパッケージとして構成されたＳＡＷデバイス１００は、例えば図１５に示すように、部品実装基板４１上に配設される。部品実装基板４１上には、基板配線４２と電気端子３３とが設けられており、これらとＳＡＷデバイス１００における電気端子３３とが、はんだ４３により固着されることで、ＳＡＷデバイス１００と部品実装基板４１とが電気的及び機械的に接続される。尚、ＳＡＷデバイス１０を部品実装基板４１上にはんだ実装する再、はんだリフローによる熱加工を経る場合がある。このような場合、熱による不具合が発生することを防止するために、ＳＡＷフィルタ素子１上に形成された金属バンプ１１にはＡｕバンプを用いることが好ましい。
【０１００】
また、図１５には、部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った際のＳＡＷデバイス１００が受ける歪みの様子も示されている。図１５を参照すると明らかなように、部品実装基板４１が曲がると、その影響を受け、電気端子３３，基板配線４２及びはんだ４３を用いて部品実装基板４１と直接的に接続された下部基板１０１が変形する。この変形により実装基板２１も変形する。但し、本実施例では、実装基板２１十分に柔らかいため、実装基板２１が変形してもＳＡＷフィルタ素子１の実装領域にはほとんど応力がかからない。このため、基板曲げ試験に対する十分な信頼性を実現することができる。尚、ＳＡＷフィルタ素子１の金属バンプ１１と実装基板２１との接続部分に発生する変形応力を極力少なくするために、枠状基板２２及び下部基板１０１で挟持される部分を、金属バンプ１１の接続部分よりも外側となるように制限することが好ましい。
【０１０１】
また、本実施例のＳＡＷデバイス１００はＳＡＷフィルタ素子１の金属バンプ１１が形成されている面の反対側の面も蓋基板２３と接着固定されている。これにより、ＳＡＷデバイス１に落下等の衝撃が加わった場合にも、大部分の加速度衝撃をパッケージの蓋である蓋基板２３で吸収することが可能となるため、ＳＡＷフィルタ素子１に形成された金属バンプ１１と実装基板２１との接続部分に加わる衝撃を緩和することが可能となる。従って、落下等の衝撃に対するＳＡＷデバイス１００の接続信頼性を向上することができる。
【０１０２】
次に、図１６を用いて、上述したＳＡＷデバイス１００の製造プロセスを説明する。本製造プロセスでは、まず、図１６（ａ）に示すように、接着部分に接着層１０３が塗布された枠状基板２２を実装基板２１の上面に配置し、接着部分に接着層１０４が形成され且つ下面に電気端子３３が形成された下部基板１０１を実装基板２１の下面に配置する。このように実装基板２１，枠状基板２２及び下部基板１０１をそれぞれ積み重ねた後、上下方向から加圧・加熱プレスすることで、これらを相互に接着する。尚、実装基板２１には、予め基板配線３１が配設されている。また、実装基板２１及び下部基板１０１には予めビア配線３２が形成されている。
【０１０３】
次に、図１６（ｂ）に示すように、金属バンプ１１に導電性樹脂５１が塗布されたＳＡＷフィルタ素子１をフェイスダウン状態でキャビティ２０内に収納し、これを実装基板２１における基板配線３１にフリップチップ接続して固定する。尚、導電性樹脂５１は、一定の厚みに制御された導電性接着剤層からスキージ等を用いて転写する方式等を用いてＳＡＷフィタル素子１の金属バンプ１１上に塗布される。
【０１０４】
その後、図１６（ｃ）に示すように、予め接着層１０５が形成された蓋基板２３をＳＡＷフィルタ素子１が収納されたキャビティ２０にかぶせ、これらを上下方向から加圧・加熱することにより接着固定する。この時、ＳＡＷフィルタ素子１の金属バンプ１１が形成されている面の反対側の面も蓋基板２３と接着固定することにより、最終的なＳＡＷデバイス１００（図１４参照）が完成する。
【０１０５】
尚、図１６を用いた説明では、１個のＳＡＷデバイス１００を作製する際の製造プロセスについて例示したが、実装基板２１，枠状基板２２及び下部基板１０１がそれぞれ２次元的に複数個配列された多面取り構造の基板を一度に貼り合わせ、個々のキャビティ２０にＳＡＷフィルタ素子１を実装した後、蓋基板２３が２次元的に複数個配列された多面取り構造の基板でキャビティ２０を封止する方法を用いる場合がある。この場合、複数のＳＡＷデバイス１００が２次元配列された基板が作製される。このため、当該製造方法では、レーザ等を用いてＳＡＷデバイス１００を個々に個片化する工程が設けられる。このように一度に複数のＳＡＷデバイス１００を作製する方法を用いることで、より低コストでＳＡＷデバイス１００を製造することが可能となる。また、切断に関しては回転切削刃や押し切り刃等を用いることができる。
【実施例６】
【０１０６】
次に、本発明の実施例６について図面を用いて詳細に説明する。本実施例では上記した各実施例によるＳＡＷデバイスの他の構成例を示す。本実施例では実施例５に示すＳＡＷデバイス１００の他の製造方法を示す。尚、以下の説明において、実施例１から実施例５と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例５の何れかと同様である。
【０１０７】
本実施例による製造プロセスでは、まず、図１７（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１をフェイスアップ状態で蓋基板２３に接着する。すなわち、ＳＡＷフィルタ素子１の下面（ＩＤＴ１３が形成された面と反対側の面）を蓋基板２３に接着する。この接着には接着層１０５が用いられる。
【０１０８】
次に、図１７（ｂ）に示すように、一定の厚みに制御された導電性接着剤層からスキージ等を用いて転写する方式を用いてＳＡＷフィタル素子１の金属バンプ１１上に導電性樹脂５１を塗布する。
【０１０９】
その後、図１７（ｃ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１が接着された蓋基板２３を上下反転させ、これを実装基板２１，枠状基板２２及び下部基板１０１を有してなるパッケージのキャビティ２０にかぶせた後、これらを加圧・加熱することで接着固定する。尚、実装基板２１，枠状基板２２及び下部基板１０１を有してなるパッケージは図１６（ａ）に示すプロセスで作製されたパッケージである。これにより、キャビティ２０が封止されると同時に、金属バンプ１１と基板配線３１とが導電性樹脂５１により接着固定され、最終的なＳＡＷデバイス１００（図１４参照）が完成する。
【０１１０】
尚、図１７を用いた説明では、１個のＳＡＷデバイス１０を作製する際の製造プロセスについて例示したが、実装基板２１，枠状基板２２及び下部基板１０１がそれぞれ２次元的に複数個配列された多面取り構造の基板を一度に貼り合わせ、これとＳＡＷフィルタ素子１が接着された蓋基板２３が２次元的に複数個配列された多面取り構造の基板とを貼り合わせることで、複数のＳＡＷデバイス１００が２次元配列された基板を作製する方法がある。この製造方法では、レーザ等を用いてＳＡＷデバイス１００を個々に個片化する工程が設けられる。このように一度に複数のＳＡＷデバイス１００を作製する方法を用いることで、より低コストでＳＡＷデバイス１００を製造することが可能となる。また、切断に関しては回転切削刃や押し切り刃等を用いることができる。
【０１１１】
また、上記実施例１から実施例６は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】従来技術によるＳＡＷデバイス９００の構成を示す断面図である。
【図２】ＳＡＷデバイス９００が実装された部品実装基板９４１に対して基板曲げ試験を行った際の問題点を指摘するための断面図である。
【図３】本発明の実施例１によるＳＡＷデバイス１０の構成を示す図であり、（ａ）はＳＡＷフィルタ素子１の構成を示す上面図であり、（ｂ）はＳＡＷデバイス１０の構成を示すＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はＳＡＷデバイス１０の構成を示すＢ−Ｂ断面図であり、（ｄ）はその下面図である。
【図４】本発明における曲げ弾性率Εの定義を説明するための図である。
【図５】ＳＡＷデバイス１０が実装された部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った際の本発明の実施例１による効果を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１によるＳＡＷデバイス１０の製造プロセスを説明するための図である。
【図７】本発明の実施例１によるＳＡＷデバイス１０の他の製造プロセスを説明するための図である。
【図８】本発明の実施例１によるＳＡＷデバイス６０，７０及び８０の構成を示す図であり、（ａ）はＳＡＷデバイス６０の構成を示すＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）はＳＡＷデバイス７０の構成を示すＢ−Ｂ断面図であり、（ｄ）はＳＡＷデバイス８０の構成を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施例３によるＳＡＷデバイス９０の構成を示す図であり、（ａ）はそのＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）はそのＤ−Ｄ断面図であり、（ｃ）はその下面図である。
【図１０】ＳＡＷデバイス９０が実装された部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った際の本発明の実施例３による効果を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例３によるＳＡＷデバイス９０の製造プロセスを説明するための図である。
【図１２】本発明の実施例４によるＳＡＷデバイス９５の構成を示す図であり、（ａ）はそのＥ−Ｅ断面図であり、（ｂ）はそのＦ−Ｆ断面図であり、（ｃ）はその下面図である。
【図１３】ＳＡＷデバイス９５が実装された部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った際の本発明の実施例４による効果を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施例５によるＳＡＷデバイス１００の構成を示す図であり、（ａ）はＳＡＷデバイス１００の構成を示すＧ−Ｇ断面図であり、（ｃ）はＳＡＷデバイス１００の構成を示すＨ−Ｈ断面図であり、（ｄ）はその下面図である。
【図１５】ＳＡＷデバイス１００が実装された部品実装基板４１に対して基板曲げ試験を行った際の本発明の実施例５による効果を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施例５によるＳＡＷデバイス１００の製造プロセスを説明するための図である。
【図１７】本発明の実施例６によるＳＡＷデバイス１００の製造プロセスを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  ＳＡＷフィルタ素子
１０、６０、７０、８０、９０、９５，１００  ＳＡＷデバイス
１１  金属バンプ
１２  圧電基板
１３  櫛形電極
１４  吸音材
２０、３０  キャビティ
２１  実装基板
２２  枠状基板
２３、６１  蓋基板
２５、１０１  下部基板
３１、４２  基板配線
３２、７４、８１、９２  ビア配線
３３  電気端子
４１  部品実装基板
４３  はんだ
５１  導電性樹脂
５２  異方性導電シート
７５、８２  面配線
９１  接着シート
１０２  中空部
１０３、１０４  接着層
【図１】
2004254287.tif 000006
【図２】
2004254287.tif 000007
【図３】
2004254287.tif 000008
【図４】
2004254287.tif 000009
【図５】
2004254287.tif 000010
【図６】
2004254287.tif 000011
【図７】
2004254287.tif 000012
【図８】
2004254287.tif 000013
【図９】
2004254287.tif 000014
【図１０】
2004254287.tif 000015
【図１１】
2004254287.tif 000016
【図１２】
2004254287.tif 000017
【図１３】
2004254287.tif 000018
【図１４】
2004254287.tif 000019
【図１５】
2004254287.tif 000020
【図１６】
2004254287.tif 000021
【図１７】
2004254287.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月23日(2004.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
曲げ弾性率Εは、曲げ応力σを曲げひずみεで除算して求まる値である。従って、曲げ弾性率Εは、以下の式３で定義される。尚、各長さの単位は［ｍｍ］であり、曲げ弾性率Εの単位は［GＰａ］である。
【数３】
2004254287.tif 000023
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、上述したように、実装基板２１の厚さｈを１００μｍ以下とすることで、実装基板２１の柔軟性をより向上させることができ、不具合が発生するのを確実に防止することが可能となる。すなわち、式３からも分かるように、実装基板２１の厚さｈを薄くすることで、発生する力を大幅に小さくすることが可能となる。これにより、変形を支持部近傍に集中させることが可能となり、パッケージの曲げに対応してＳＡＷフィルタ素子１の実装領域に生じる応力を十分に抑えることが可能となる。尚、支持部とは実装基板２１における枠状基板２２及び下部基板２５で挟持された部分である。また、より好ましくは実装基板２１の厚さを８０μｍ以下とする。これにより、実装基板２１に適用する基板材料の選択範囲を広げることが可能となる。すなわち、曲げ弾性率Ｅがより大きい基板材料を実装基板２１に適用することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
以上のように、ワンパッケージとして構成されたＳＡＷデバイス１０は、例えば図５に示すように、部品実装基板４１に実装される。部品実装基板４１上には、基板配線４２が設けられており、これらとＳＡＷデバイス１０における電気端子３３とが、はんだ４３により固着されることで、ＳＡＷデバイス１０と部品実装基板４１とが電気的及び機械的に接続される。尚、ＳＡＷデバイス１０を部品実装基板４１上にはんだ実装する際、はんだリフローによる熱加工を経る場合がある。このような場合、熱による不具合が発生することを防止するために、ＳＡＷフィルタ素子１上に形成された金属バンプ１１にはＡｕバンプを用いることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図９（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ素子１は、実装基板２１と枠状基板２２とを有してなる２層のパッケージにフェイスダウン状態にフリップチップ実装される。