(57)【要約】【課題】圧電基板の一方主面および他方主面にＩＤＴを有する弾性表面波装置において、小型化、低背化および高機能な通信機器等に対応し、更に低コストな弾性表面波装置を提供する。【解決手段】圧電基板４の一方主面および他方主面にＩＤＴ５、６を有し、圧電基板４を封止する樹脂フィルム９とを備えた弾性表面波装置で、樹脂フィルム９は、実装基板１の上面に設けた接続部１２と圧電基板の非実装面の接続部８とを電気的に接続する配線パターン１０を備える。【効果】本発明の弾性表面波装置によれば、電気的接合を取るためのプロセス範囲が大きくなる。更に、樹脂フィルムは加工性が良好であるため、高速加工も容易となり、小型化および低背化に対応した低コストな弾性表面波装置の供給が可能となる。【選択図】            図１
2004179751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に接続部を有する実装基板と、一方主面および他方主面のそれぞれに少なくとも一つのＩＤＴおよび接続部が設けられるとともに一方主面で前記実装基板に実装された圧電基板と、前記圧電基板と前記実装基板の接続部を覆う樹脂フィルムとを備えた弾性表面波装置であって、
前記樹脂フィルムは、前記実装基板の接続部と前記圧電基板の他方主面の接続部とを電気的に接続する配線パターンを備えることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記樹脂フィルムは、前記圧電基板を封止することを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記樹脂フィルムは、ポリイミドフィルムまたは液晶ポリマーフィルムであることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電基板の一方主面および他方主面のそれぞれにＩＤＴを有する弾性表面波装置であって、携帯電話等の通信分野やテレビジョン等の電子回路に用いられる弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化・薄型化および信号処理速度の高速化が急速に進むなか、更に電子機器を小型化しようとする動きも活発に進められている。このような中で、携帯電話等の通信分野やテレビジョン等の電子回路に用いられる弾性表面波装置も、端末の小型化のために小実装面積および低背であることが求められる。小実装面積および低背を実現させる手法として、最近ではパッケージを用いないで、配線基板に直接チップ部品を実装するベアチップ実装方式の展開が進められている。その中でも、実装面積をチップサイズに限定することが出来るフリップチップ実装方式が注目されている。
【０００３】
一方、携帯電話等の端末の増加に伴い、一台で複数のシステムに対応可能な端末機へのシフトを進めるに至っている。すなわち、従来とほぼ同じ大きさの携帯電話等の端末機に、異なる二つの回路を凝縮し搭載することが要求されている。このため、弾性表面波装置においても、二つ以上のシステムに対応する装置が望まれる。そのため、一つのパッケージに二つ以上の素子を内臓したデュアルタイプの装置が必要となる。デュアルタイプとして装置を構成すると、各種の部品の共有ができるので、異なる周波数毎に機器を用意するのに比較し、全体的なコストおよびサイズにおいて非常に有効である。しかし、各種周波数に対応させて圧電基板の同一面上に、複数のＩＤＴを設けると弾性表面波装置自体が大型化するという課題を有する。また、各種周波数に対応するために、異なる膜厚のＩＤＴが求められるが、同一面上に異なる膜厚のＩＤＴを形成することは、製造プロセス上困難でコストの上昇につながる。
【０００４】
そこで、上記のような携帯電話機等をデュアルタイプとする場合、その小型化に対応するべく、また、上記構造を有効に活用して性能を向上できる弾性表面波装置として、圧電基板の一方主面および他方主面に形成された第一および第二のＩＤＴを有する弾性表面波素子と、この弾性表面波素子を囲み、それぞれのＩＤＴと電気的に接続される接続部を有するベース配線基板と、封止キャップとを備え、第一および第二のＩＤＴは金属バンプを介して、ベース配線基板および封止キャップに電気的に接続されるものが提案されている。また、第一のＩＤＴは金属バンプを介して、ベース配線基板に電気的に接続され、第二のＩＤＴは、ワイヤー接続により、ベース配線基板に電気的に接続されるものも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４４７８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に説明した従来技術による圧電基板の一方主面および他方主面のそれぞれにＩＤＴを有する弾性表面波装置には、以下の問題が存在する。
【０００７】
特許文献１においては、ベース配線基板に一方主面および他方主面のそれぞれにＩＤＴを有する弾性表面波素子がフリップチップ実装されいる。弾性表面波素子とベース配線基板と所定の電気的な接続後、封止キャップが取り付けされる。封止キャップは、弾性表面波素子をベース配線基板とで封止する構造を有しており、接着剤を介してベース配線基板に取り付けされる。この構造において、弾性表面波装置を低背化するためには、封止キャップの厚みを低下させることが必要である。しかし、封止キャップの厚みの低下は、封止キャップの機械的な強度の低下につながることから、製造プロセスにおいても封止キャップが破損する等の課題を有することになる。
【０００８】
また、弾性表面波素子は、一方主面および他方主面にＩＤＴが形成されており、任意に選択されて使用されることもある。これを考慮し、それぞれの入出力部を独立させて電気回路に接続する必要がある。この電気的な接続のためにベース配線基板および封止キャップには、弾性表面波素子に設けられた接続部に対向する位置に、それぞれに対応する接続部および配線パターンが設けられる。しかし、封止キャップは、その構造から、これらの配線パターン等を形成するには、複雑なプロセスが必要であり、高いコストを有することは明らかである。
【０００９】
更に、弾性表面波素子の一方主面および他方主面のそれぞれに設けられたＩＤＴは、その有する機能を引き出すために、互いに電気的に接続されることもある。
その場合、例えば、弾性表面波素子内に形成したスルーホールを介して行われる。
【００１０】
一般に弾性表面波素子として用いられる圧電基板は、その材料特性から、加工性が悪く、また割れ易いことからも、穴加工等することは困難である。一方主面および他方主面に設けられらＩＤＴを弾性表面波素子に形成したスルーホールを介して電気的に接続することは現実的ではないと考えられる。また、封止キャップの内側に配線パターンを形成することで、電気的な接続を形成することもあるが、上記したようにその封止キャップの構造上、微細な配線が困難である。
【００１１】
一方、ベース配線基板は、封止キャップの接着時の衝撃によるベース配線基板におけるエッジ部のワレ、カケ等を考慮する必要がある。このことことから、ベース配線基板のサイズが大きくなる傾向にある。また、ワイヤーにより圧電基板とベース配線基板との電気的な接続を取る場合には、その空間を封止キャップ内に形成する必要が生じるため、小型化、低背化には限界がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決すべく本発明は、上面に接続部を有する実装基板と、一方主面および他方主面のそれぞれに少なくとも一つのＩＤＴおよび接続部を設けた圧電基板と、一方主面で実装基板に実装された圧電基板と、圧電基板と実装基板の接続部を覆う樹脂フィルムとを備えた弾性表面波装置である。
【００１３】
また、樹脂フィルムは、圧電基板を封止し、実装基板の上面に設けた接続部と圧電基板の他方主面に設けた接続部とを電気的に接続する配線パターンを備える弾性表面波装置である。
【００１４】
更に、樹脂フィルムは、ポリイミドまたは液晶ポリマーである弾性表面波装置である。
【００１５】
以上のような本発明の樹脂フィルムを用いた弾性表面波装置によれば、一方主面および他方主面に形成されたＩＤＴの電気的な接合を取るための形成プロセスが容易である。また、低背化および小型化に対応した弾性表面波装置の形成が可能となる。更に、配線パターン形成を樹脂フィルムに行うことで、高精度の配線が可能となり、低コストでの形成ができる。また、樹脂フィルムは、加工性が良好であるため、高速加工も容易となる。
【００１６】
一方主面および他方主面にＩＤＴを設けた圧電基板に、圧電基板を封止し、配線機能を有する樹脂フィルムを用いることにより、小型化および低背化に対応した低コストな弾性表面波装置の供給が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付図に基いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の弾性表面波装置における一実施例の概略断面図を示す。
【００１９】
図１において、弾性表面波装置２０は、実装基板１と圧電基板４と樹脂フィルム９を有する。
【００２０】
実装基板１には、圧電基板４が実装される接続部２と、それとは別に接続部１２が形成されている。圧電基板４には、一方主面および他方主面にそれぞれＩＤＴ５、６を有する。一方主面には、実装基板１に実装し接続部２と電気的な接続を形成するために、上面にバンプ１１が形成された接続部７が形成されている。また、他方主面には接続部８が形成されている。樹脂フィルム９には、実装基板１の接続部１２と圧電基板４の他方主面の接続部８とを電気的に接続する配線パターン１０が形成されている。また、配線パターン１０の一端および他端には、圧電基板４の接続部８および実装基板１の接続部１２にそれぞれ接合するはんだバンプ３が形成されている。
【００２１】
圧電基板４は、実装基板１に一方主面を下にして搭載されている。樹脂フィルム９は、圧電基板４と実装基板１上の接続部１２を覆い、その際に配線パターン１０の一端と接続部８を接続し、配線パターン１０の他端と接続部１２を接続する。これによって接続部８と接続部１２が接続される。
【００２２】
圧電基板４のＩＤＴ５と実装基板１と間には、少なくともバンプ１１の厚み分だけ空間が存在する。また、圧電基板４のＩＤＴ６と樹脂フィルム９との間にも、少なくともバンプ３の厚み分だけ空間が存在する。
【００２３】
また、実装基板１の上面に形成された接続部２は、所望する機能を引き出すために、実装基板１の上面に形成された接続部１２と電気的に接続されていることもある。また、一方主面および他方主面に形成されたＩＤＴ５、６は求められる機能に対応するパターン形状および膜厚の電極がそれぞれに形成されている。
【００２４】
以上のように、圧電基板４の封止および圧電基板４と実装基板１との電気的な接続機能を有する樹脂フィルム９を備えることで、封止および電気的な接続による弾性表面波装置の体積増加を最小限に抑えることができる。また、樹脂フィルム９の厚みは、０．０５ｍｍ程度とすることが可能であることからも低背化に対応した弾性表面波装置を提供することが可能となる。また、樹脂フィルム９に形成された配線パターン１０は、高精度の配線パターンを容易に形成することができる。また、微細な配線パターンへの対応が可能で、小型化に対応した弾性表面波装置を提供することが可能となる。更に、樹脂フィルム９は、フレキシブル性を有することから、圧電基板４の形状に対応した封止および電気的な接続が可能である。また、優れた加工性を有することから低コストでの形成ができる。
【００２５】
上記した内容に対する製造方法の詳細を図２〜４に示す、圧電基板の形成〜実装基板への実装、樹脂フィルムを備える仮接着基板の形成、樹脂フィルム接着〜弾性表面波装置の形成における概略プロセスフローを用いて説明する。
【００２６】
先ず、図２に圧電基板の形成〜実装基板への実装における概略プロセスフローを説明する。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、一方主面および他方主面が研磨加工された、ＬｉＴａＯ３からなる圧電基板４の一方主面に、フォトリソグラフィー技術を用いて、ＩＤＴ５および接続部７を形成する。
【００２８】
フォトリソグラフィー技術は、先ず、スピンコーター等を用いて所定の膜厚のレジストを塗布する。次に、所定のパターンが形成されたフォトリソマスクを介して、レジストを露光する。次に、現像処理することにより、金属膜を形成したい部分が開口したリフトオフ用レジストパターンを形成する。この時、レジストパターンは、リフトオフを考慮して逆テーパー形状に形成されることが望ましい。また、他方主面にＩＤＴ等のパターンを形成することを考慮して、位置合せのアライメントマークを設けておくと良い。
【００２９】
次に、電極材料としてＡｌを主成分とした金属膜３００ｎｍを真空蒸着法により成膜した後、剥離液に浸漬、揺動させることにより、リフトオフ用レジスト膜が剥離（リフトオフ）され、ＩＤＴ５および接続部７が形成される。
【００３０】
次に図２（ｂ）に示すように、圧電基板４の他方主面に、フォトリソグラフィー技術を用いて、ＩＤＴ６および接続部８を形成する。
【００３１】
フォトリソグラフィー技術は、上記した内容と同様であることから記載を省く。この時、先に形成したアライメントマークにより位置合わせすることで、所望の位置精度が得られる。次に、Ａｌを主成分とした金属膜１２０ｎｍを真空蒸着法により成膜形成した後、剥離液に浸漬、揺動させることにより、リフトオフ用レジストが剥離され、ＩＤＴ６および接続部８が形成される。
【００３２】
尚、所望する特性に応じて圧電基板４は、ＬｉＮｂＯ３、水晶およびＬｉＢ４Ｏ７を用いることもある。また、金属膜もＡｌに限定するものではなく、Ａｕ、ＴａおよびＷ等の金属膜を用いても構わない。また、ＩＤＴとして形成した金属膜は、求められる特性に応じて最適な膜厚が各面毎にそれぞれ設定される。
【００３３】
次に、図２（ｃ）に示すように、一方主面に形成した接続部７の上面にＡｕバンプ１１を形成する。Ａｕバンプ１１は、例えば、キャピラリー先端から導出されたＡｕの金属ワイヤーの先端に膨頭部を形成し、接続部に押し当てて先端部の膨頭部を押し潰して圧着し、その後で膨張部からワイヤーを切断したり、また、引き千切り方式等により形成される。
【００３４】
次に図２（ｄ）に示すように、ダイシングカットソーを用い、圧電基板４から所望する機能を発生する所望のサイズに個片化された圧電基板４０を形成する。カット工法は、ダイシングカットソーに限るものではなく、所望する精度および品質が得られるのであれば、特に限定するものではない。
【００３５】
次に図２（ｅ）に示すように、上面に接続部２および１２が形成された実装基板１に個片化された圧電基板４０を実装し、個片化された圧電基板４０が実装基板１に実装された状態５０が形成される。ここで、圧電基板４０の接続部７は、バンプ１１を介して、実装基板１の接続部２に接合される。接合は、超音波熱併用式を用いると良い。
【００３６】
次に、図３に樹脂フィルムの形成における概略プロセスフローを示す。
【００３７】
先ず、図３（ａ）に示すように、ワックスを塗布したガラス基板からなる仮接着基板１３に、加熱しながら圧力を加えて樹脂フィルム９を接着させる。この樹脂フィルム９は、ポリイミドフィルムまたは液晶ポリマーフィルム等、高耐熱性およびフレキシブルな状態のフィルムを用いると良い。次に樹脂フィルム９の上面に配線パターン材料Ｃｕを真空蒸着法を用いて成膜する。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて、配線パターン１０を形成する。
【００３９】
フォトリソグラフィー技術は、配線パターン材料として成膜したＣｕの上面に、所定の膜厚のレジストを塗布する。次に、不要な部分が開口するように、所定のパターンが形成されたフォトリソマスクを介して、レジストを露光する。次に、現像処理することで、レジストパターンを形成する。その後、エッチング液に浸漬、揺動等することにより、不要な配線材料を除去する。その後レジストを除去することにより、配線パターン１０が形成される。このように、樹脂フィルム９に対する配線パターン１０の形成を仮接着基板１３上にて行うため、高精度の配線が可能となり、また、低コストでのパターン形成ができる。
【００４０】
尚、配線材料はＣｕに限定するものではなく、ＡｌおよびＡｕ等十分に導電率の良好な材料であれば良い。また、配線パターン１０の形成方法においても、上記したウェットエッチング法に限らず、ドライエッチング法、リフトオフ法、めっき法およびスクリーン印刷法を用いて形成しても良い。
【００４１】
次に、図３（ｃ）に示すように、配線パターン１０の両端の上面にバンプ３として、電解めっき等によりＳｎ／Ａｕ／Ｎｉ膜とはんだを形成する。バンプ３のはんだの形成法としては、印刷法、電子ビーム真空蒸着法およびスパッタ法、あるいは、シートはんだ打ち抜き法等、特に形成工法を限定するものではない。
【００４２】
次に、図３（ｄ）に示すように、樹脂フィルム９を所定のチップサイズに合わせてカット加工する。図３（ｄ）において、レーザー光でカット加工された部分をイ部で示す。このようにして、カット加工された樹脂フィルム９を有する仮接着基板６０が形成される。樹脂フィルム９に対するレーザー光でのカット工法は、低コスト、高スループットおよび高精度な非常に良好な加工性を示す。レーザー光の波長は、樹脂フィルム９への吸収性が良く、熱的影響の小さい５３２ｎｍ以下のものを用いると良い。
【００４３】
次に図４に樹脂フィルム接着〜弾性表面波装置の形成における概略プロセスフローを示す。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、圧電基板４０が実装基板１に実装された５０上に樹脂フィルム９を備えた仮接着基板６０を搭載する。その際、配線パターン１０の上面に設けたバンプ３を介して、配線パターン１０の一端を接続部８に接続する。
【００４５】
次に、図４（ｂ）に示すように仮接着基板１３を樹脂フィルム９より剥離させる。仮接着基板１３と樹脂フィルム９の界面には、ワックスを事前に塗布してあることから、容易に剥離が可能である。
【００４６】
次に、図４（ｃ）に示すように、樹脂フィルム９の周辺部を実装基板１側に曲げることによって、圧電基板４の他方主面に設けた接続部８に、一端が接合された配線パターン１０の他端と、実装基板１に設けた接続部１２とをバンプ３を介して接続する。また、同時に樹脂フィルム９の周辺部は、実装基板１の上面と熱圧着させることで、圧電基板４を封止する。
【００４７】
このようにして形成された圧電基板４が実装、封止された実装基板１をダイシングカットソー等により個片化し、図１に示すデュアルバンド対応の弾性表面波装置２０が形成される。カット工法は、ダイシングカットソーに限るものではなく。所望する精度および品質が得られるのであれば、特に限定するものではない。
【００４８】
また、封止に関しては、図５に示す弾性表面波装置３０のように、樹脂フィルム９で封止後に、樹脂フイルム９の外周部に封止樹脂１４を塗布することで、更に圧電基板４の封止性を向上させることも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上のような本発明の樹脂フィルムを用いた弾性表面波装置によれば、一方主面および他方主面のぞれぞれに形成されたＩＤＴの電気的な接合を取るための形成が容易になる。また、低背化および小型化が可能となる。更に、個片化に対する高速加工も容易となる。また、配線パターン形成を樹脂フィルムに行うことで、高精度の配線が可能となる。
【００５０】
一方主面および他方主面にＩＤＴを設けた圧電基板に、圧電基板を封止し、配線機能を有する樹脂フィルムを用いることにより、小型化および低背化に対応した低コストな弾性表面波装置の供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による弾性表面波装置の一実施例の断面図である。
【図２】本発明の圧電基板の形成〜実装基板への実装における弾性表面波装置の概略プロセスフローである。
【図３】本発明の樹脂フィルムを形成する弾性表面波装置の概略プロセスフローである。
【図４】本発明の樹樹脂フィルム接着〜弾性表面波装置の形成における概略プロセスフローである。
【図５】本発明による弾性表面波装置の別の封止法を用いた一実施例の断面図である。
【符号の説明】
１…実装基板
２、７、８、１２…接続部
３…バンプ
４、４０…圧電基板
５、６…ＩＤＴ
９…樹脂フィルム
１０…配線パターン
１３…仮接着基板
１４…封止樹脂
２０、３０…弾性表面波装置
５０…実装状態の圧電基板
６０…樹脂フィルムを備えた仮接着基板
【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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