(57)【要約】【課題】樹脂で封止してなる弾性表面波装置において、外層樹脂の振動空間への流入の抑制、特に実装基板上の電極ランドへの付着を抑制し、かつ小型化を進めることを可能とする弾性表面波装置を提供する。【解決手段】上面に電極ランド３〜５が形成された実装基板２上に、弾性表面波素子６が電極形成面を下面としてフリップチップボンディングにより実装されており、かつ外層樹脂３２で封止されている弾性表面波装置であって、弾性表面波素子の表面波基板の電極形成面の周囲に樹脂からなる角環状のダム２５が形成されており、該ダム２５のコーナー部に近接している電極ランド３〜５のコーナー部３ａ，４ａ，４ｂ，５ａが丸みを帯びるように形成されて、ダムのコーナー部との距離が拡大されている、弾性表面波装置１。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数の電極ランドが形成された実装基板と、
圧電基板と、該圧電基板の一方主面に形成された弾性表面波素子構成用電極と、該弾性表面波素子構成用電極に接続された電極パッドとを備え、前記実装基板の上面に前記弾性表面波素子構成用電極が形成されている面が対向するようにフリップチップボンディングで実装されている弾性表面波素子と、
前記弾性表面波素子の周囲を封止する外層樹脂と、
前記弾性表面波素子の圧電基板の前記弾性表面波素子構成用電極が形成されている面の周囲に樹脂からなる角環状のダムが形成されている弾性表面波装置において、
前記実装基板に設けられた電極ランドの前記ダムの角部と近接するコーナー部が丸みを帯びていることを特徴とする、弾性表面波装置。
【請求項２】
前記実装基板の電極ランドと前記弾性表面波素子の電極パッドを接合するバンプの平面形状が略円形である、請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記弾性表面波素子の弾性表面波素子構成用電極が、くし型電極部及び反射器を有し、該くし型電極部及び反射器が設けられている領域を取り囲むように、前記ダムの内側に第２のダムが形成されている、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記ダムの角部の内線が丸みを帯びており、該角部の内縁と電極ランドとの間隔をｌ、前記ダムの角部に連なる辺部分の内縁と電極ランドとの間隔をＬとしたときに、ｌ≧Ｌであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか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、弾性表面波素子が実装基板にバンプを用いてフリップチップボンディングにより実装されている構造を備えた弾性表面波装置に関し、より詳細には、外層樹脂の弾性表面波素子用電極側への浸入を防止するためのダムが設けられている弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水晶、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３などの圧電基板上に、Ａｌなどの金属からなるくし型電極を形成してなる弾性表面波装置では、くし型電極や圧電基板の弾性表面波伝搬部分上に振動空間を確保することが必要である。また、くし型電極部を水分や埃などから保護する必要がある。
【０００３】
そこで、従来の弾性表面波装置では、上方に開いた開口を有する第１のパッケージ材と、第１のパッケージ材の開口を閉成する蓋材としての第２のパッケージ材からなるパッケージ内に弾性表面波素子が密封されていた。すなわち、第１のパッケージ材の内底面にダイボンド材が塗布され、弾性表面波素子がダイボンドにより第１のパッケージ材の内部に搭載されている。そして、パッケージ内部の端子と弾性表面波素子との電極がワイヤーボンディングにより接続される。しかる後、蓋材としての第２のパッケージ材が第１のパッケージ材に固定され、内部の弾性表面波素子が封止されていた。上記第１，第２のパッケージ材は、例えばアルミナなどの絶縁性セラミックスやコバール等の金属などにより構成されていた。
【０００４】
また、小型化のために、上記第１のパッケージ材の内底面に電極ランドを形成し、弾性表面波素子をダイボンドによりフリップチップボンディング法により搭載した構造も用いられていた。
【０００５】
これらの第１，第２のパッケージ材を用いた弾性表面波装置は、例えば下記の特許文献１及び特許文献２に開示されている。
しかしながら、上記パッケージ構造では、弾性表面波素子を小型化した場合であっても、パッケージが小型化されない限り、弾性表面波装置の小型化及び低背化を進めることができないという問題があった。また、小型化を進めた場合、上記パッケージ構造のコストが高くつくという問題があった。
【０００６】
そこで、近年、例えば下記の特許文献３に開示されているように、実装基板上に弾性表面波素子がフリップチップボンディング法により実装され、該弾性表面波素子が樹脂で封止されている構造を有するチップサイズパッケージの弾性表面波装置が提案されている。すなわち、第１，第２のパッケージ材を有する上記パッケージ構造に代えて、外層樹脂により弾性表面波素子を封止することにより小型化が図られている。この場合、硬化前の樹脂が振動空間へ流れ込むのを防止するために、弾性表面波素子及び実装基板の少なくとも一方に、合成樹脂からなる角環状のダムが設けられている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２８３６８４号公報
【特許文献２】
特開２０００−９１８８０号公報
【特許文献３】
特開平１０−３２１６６６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献３に記載のように、ダムの形成により振動空間への樹脂の流入を防止した構造では、以下のような問題があった。
【０００９】
実装基板に弾性表面波素子がフリップチップボンディング法により実装され、次に外層樹脂により封止される際に、硬化前の樹脂が弾性表面波素子と実装基板との間の中空部分、特に弾性表面波伝搬部分に臨む中空部分への浸入を抑制するために、上記のように角環状のダムが形成されていた。しかしながら、場合によっては、硬化前の外層樹脂がダムを乗り越え、振動空間側に浸入することがあった。この場合、図７に示すように、角環状のダム１０１のコーナー部１０１ａの内側に樹脂１０２が溜まりがちとなる。
【００１０】
他方、上記角環状のダムの内側には、弾性表面波素子のくし型電極に接続される矩形の電極ランドが配置されている。すなわち、通常、実装基板の電極ランドが、弾性表面波素子のくし型電極の外側で、電極パッドと対向する位置に配置されており、該くし型電極及び電極ランドが形成されている領域の外側に上記ダムが形成されている。ここでは、電極ランドとダムのコーナー部分とが、比較的近接している。従って、上記ダムのコーナー部内側に滞留している樹脂が矩形の電極ランドに接触することがあった。
【００１１】
また、外層樹脂中の低分子成分は、電極に対する濡れ性が比較的高いため、電極ランドを外層樹脂が濡れ広がり、さらに電極ランドに設けられているバンプを伝ってくし型電極や圧電基板上の弾性表面波伝搬部分に至ることがあった。そのため、上記ダムを設けたにもかかわらず、所望とする特性を得ることができず、かつ弾性表面波装置の良品率が低下しがちであった。
【００１２】
上記のような問題を解消するには、弾性表面波素子のくし型電極及び電極ランドが形成されている部分からより一層遠ざけてダムを形成すればよいと考えられる。しかしながら、ダムと電極ランドとをさらに遠ざけた場合には、弾性表面波素子が大型化せざるを得ない。
【００１３】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、外層樹脂により弾性表面波素子が封止された構造の弾性表面波装置において、外層樹脂の弾性表面波素子用電極や電極ランドへの浸入をより確実に抑制することができ、しかも小型化を進めることができる弾性表面波装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の広い局面によれば、上面に複数の電極ランドが形成された実装基板と、圧電基板と、該圧電基板の一方主面に形成された弾性表面波素子構成用電極と、該弾性表面波素子構成用電極に接続された電極パッドとを備え、前記実装基板の上面に前記弾性表面波素子構成用電極が形成されている面が対向するようにフリップチップボンディングで実装されている弾性表面波素子と、前記弾性表面波素子の周囲を封止する外層樹脂と、前記弾性表面波素子の圧電基板の前記弾性表面波素子構成用電極が形成されている面の周囲に樹脂からなる角環状のダムが形成されている弾性表面波装置において、前記実装基板に設けられた電極ランドの前記ダムの角部と近接するコーナー部が丸みを帯びていることを特徴とする、弾性表面波装置が提供される。
【００１５】
本発明に係る弾性表面波装置のある特定の局面では、前記実装基板の電極ランドと前記弾性表面波素子の電極パッドを接合するバンプの平面形状が略円形とされている。
【００１６】
本発明に係る弾性表面波装置のさらに他の局面によれば、前記弾性表面波素子の弾性表面波素子構成用電極が、くし型電極部及び反射器を有し、該くし型電極部及び反射器が設けられている領域を取り囲むように、前記ダムの内側に第２のダムが形成されている。
【００１７】
本発明の弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、前記ダムの角部の内線が丸みを帯びており、該角部の内縁と電極ランドとの間隔をｌ、前記ダムの角部に連なる辺部分の内縁と電極ランドとの間隔をＬとしたときに、ｌ≧Ｌとされている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１９】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置を示す正面断面図及び該弾性表面波装置に用いられている実装基板の平面図である。
チップサイズパッケージの弾性表面波装置１は、実装基板２を有する。実装基板２は、例えばアルミナなどの絶縁性セラミックス、あるいは合成樹脂等の適宜の絶縁性材料で構成される。本実施形態では、機械的強度に優れているため、実装基板２はアルミナなどの絶縁性セラミックスなどにより構成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示されているように、実装基板２の上面には、電極ランド３〜５が形成されている。電極ランド３〜５は、後述の弾性表面波素子の入力電極、出力電極及びアース電極に電気的に接続される。電極ランド３〜５は、実装基板２の上面に、Ｗ等を印刷した後焼成し、その後Ｎｉ、Ａｕ等をメッキ付けして形成される。
【００２１】
本実施形態の特徴は、電極ランド３〜５の一部のコーナー部３ａ，４ａ，４ｂ及び５ａが丸みを付けられていることにある。本実施形態では、コーナー部は、中心角約９０度の扇形の円弧に沿った形となるように形成されている。もっとも、コーナー部の丸みは、他の形状とされてもよい。すなわち、例えば電極ランド４のコーナー部４ａは、図２（ａ）に示すように丸みを帯びていてもよく、図２（ｂ）に示すように斜めに切欠かれた形状でもよく、図２（ｃ）に示すように複数の直線がある角度で連ねられた形状であってもよい。
【００２２】
実装基板２上には、弾性表面波素子６が実装されている。弾性表面波素子６は、圧電基板７を有する。図３に平面図で示すように、圧電基板７上に、弾性表面波素子を構成するために、くし歯電極８，９及び反射器１０，１１、並びにくし歯電極１２，１３及び反射器１４，１５が形成されている。本実施形態では、くし歯電極８，９及び反射器１０，１１により第１の弾性表面波フィルタ部が構成されており、くし歯電極１２，１３及び反射器１４，１５により第２の弾性表面波フィルタ部が構成されている。第１，第２の弾性表面波フィルタ部は、接続導電部１６により接続されている。従って、２段構成の弾性表面波フィルタが構成されている。
【００２３】
なお、第１の弾性表面波フィルタ部は、電極パッド２１，２２，２２′に接続されている。第２の弾性表面波フィルタ部は、電極パッド２３，２４，２４′に接続されている。電極パッド２１は、第１の弾性表面波フィルタ部の入力端に電気的に接続されており、電極パッド２３は、第２の弾性表面波フィルタ部の出力端に電気的に接続されている。電極パッド２２，２２′，２４，２４′は、第１，第２の弾性表面波フィルタ部のアース電位に接続される電極に電気的に接続されている。
【００２４】
弾性表面波素子６では、圧電基板７の一方面７ａにおいて、上記弾性表面波フィルタ部を構成しているくし歯電極８，９及び反射器１０，１１並びにくし歯電極１２，１３及び反射器１４，１５と、上記電極パッド２１〜２４が形成されている領域の外側に、第１のダム２５が形成されている。また、第１，第２の弾性表面波フィルタ部を囲むように、第２のダム２６，２７が形成されている。第１のダム２５及び第２のダム２６，２７は、本実施形態では、ポリイミドを主体とする感光性フォトレジスト樹脂を用いてフォトレジスト法により形成されている。もっとも、ダム２５〜２７は、後述する外層樹脂の流入を防止するために設けられているため、感光性フォトレジスト樹脂以外の他の合成樹脂により構成されてもよく、形成方法も特に限定されない。
【００２５】
なお、第１のダム２５、第２のダム２６，２７は、いずれも角環状の平面形状を有するように構成されている。
ダム２５〜２７の高さｈ１（図１（ａ）参照）は、最終的に実装基板２上に弾性表面波素子６が接合された状態における両者の間の間隙よりも小さくなるように設けられている。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、上記弾性表面波素子６が、弾性表面波フィルタ部やダム２５〜２７が構成されている面、すなわち圧電基板７の一方面７ａが下面となるようにして、実装基板２にフリップチップボンディングにより接合される。なお図１では、電極パッド２１〜２４は図示が省略されている。この場合、予め、図１（ａ）及び図３に示すバンプ３１が、電極パッド２１〜２４上に予め形成されている。
【００２７】
フリップチップボンディングにより、電極ランド３〜５が、電極パッド２１〜２４に接合される。より具体的には、電極ランド３，５に、それぞれ、バンプにより電極パッド２１，２３が接合され、電極ランド４に、電極パッド２２，２４，２２′，２４′がバンプにより接合される。バンプ３１は、例えばＡｕから構成されるが、他の金属によりバンプを構成してもよい。
【００２８】
また、図３に示すように、バンプ３１は、その平面形状が円形とされており、電極パッド２１〜２４の端縁よりも内側に周縁が位置するようにバンプ３１が形成されている。
【００２９】
本実施形態では、上記のようにして弾性表面波素子６が実装基板２上にフリップチップボンディングにより接合された後、外層樹脂３２が弾性表面波素子６の側面の周囲及び弾性表面波素子６と実装基板２との間の空間を封止するように付与される。外層樹脂３２としては、光硬化型あるいは熱硬化型のエポキシ樹脂などの適宜の樹脂が用いられるが、本実施形態では、熱硬化型のエポキシ樹脂が用いられ、外層樹脂３２を付与した後、加熱することにより、外層樹脂３２が硬化される。従って、弾性表面波素子６と実装基板２との間の空間が外層樹脂３２により封止される。なお、弾性表面波素子６の天面に外層樹脂は形成されていないが、天面上に形成されていてもよい。
【００３０】
ここで、硬化前には外層樹脂３２は流動性を有し、硬化に至るまで、弾性表面波素子６と実装基板２との間の空間Ａに浸入するおそれがある。しかしながら、本実施形態では、第１のダム２５が設けられているため、まず第１のダム２５により外層樹脂３２の内側への流入が抑制される。
【００３１】
もっとも、従来技術の説明の項で示したように、外層樹脂３２は、角環状の第１のダム２５のコーナー２５ａにおいて第１のダム２５を乗り越え、該コーナー部の内側に溜まりがちとなる。
【００３２】
しかしながら、本実施形態では、電極ランド３〜５のコーナー部３ａ，４ａ，４ｂ，５ａが前述したように丸みを帯びている。言い換えれば、上記第１のダム２５のコーナー部に近接した電極ランド３〜５のコーナー部が丸みを帯びているため、該コーナー部３ａ，４ａ，４ｂ，５ａとダム２５のコーナー部とが遠ざけられている。
【００３３】
よって、外層樹脂３２がダム２５のコーナー部内側に浸入したとしても、電極ランド３〜５と外層樹脂３２との接触を確実に防止することができる。
すなわち、本実施形態の特徴は、角環状の第１のダム２５のコーナー部と、該コーナー部に近接している電極ランド３〜５のコーナー部分を丸みを帯びるように形成し、それによって外層樹脂３２の電極ランド３〜５への付着を抑制したことにある。
【００３４】
また、本実施形態では、さらに、第１，第２の弾性表面波フィルタ部を構成しているくし型電極８，９及び反射器１０，１１並びにくし型電極１２，１３及び反射器１４，１５が設けられている各領域を覆うように第２のダム２６，２７が形成されている。従って、例えば外層樹脂が図３のダム２５の長辺２５ｂ，２５ｃの中央付近で乗り越えたとしても、第２のダム２６，２７により外層樹脂の第１，第２の弾性表面波フィルタ部への流入が抑制される。従って、所望通りのフィルタ特性を確実に得ることができる。
【００３５】
本実施形態では、電極ランド３〜５の上記コーナー部３ａ，４ａ，４ｂ，５ａを丸みを帯びるように形成し、それによって電極ランド３〜５への外層樹脂３２の付着を抑制したものであるため、ダム２５の開口部の面積を増加させずとも、外層樹脂３２の電極ランド３〜５への付着を抑制することができる。従って、大型化を招くことなく、外層樹脂３２の電極ランド３〜５への付着を防止することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、第２のダム２６，２７が設けられたが、図４に示すように圧電基板７の一方面７ａにおいては、第１のダム２５のみが設けられてもよい。また、第１のダムの内側であって、弾性表面波フィルタ部を構成しているくし歯電極８，９及び反射器１０，１１並びにくし歯電極１２，１３及び反射器１４，１５と上記電極パッド２１〜２４が形成されている領域の外側に第３のダムを設けてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、実装基板２の上面に、１つの弾性表面波素子に応じて電極ランド３〜５が形成されていたが、図５に示すように、実装基板２上に、複数の弾性表面波素子を実装するために、電極ランド３〜５が複数組み配置されていてもよい。
【００３８】
図６は、本発明において用いられるダムと電極ランドとの形状の変形例を示す部分切欠平面図である。図１に示した電極ランド４ｂを例にとり説明する。この変形例では、電極ランド４ｂの外側に第１のダム２５Ａが設けられている。この第１のダム２５Ａは略角環状であるが、コーナー部分が丸みを帯びた形状とされている。このように、本発明においては、角環状のダムのコーナー部は丸みを帯びていてもよい。この場合、ダム２５Ａのコーナー部２５Ａａと、電極ランド４ｂとの間の距離をｌ、ダム２５Ａの辺部分の内縁２５Ａｂと電極ランド４ｂとの間の間隔をＬとしたとき、ｌを、Ｌ以上とすればよい。すなわち、ｌをＬ以上とすることにより、上記実施形態と同様に、外層樹脂の電極ランドへの付着を抑制することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、弾性表面波素子６として２段構成の共振子型弾性表面波フィルタを用いたが、他の構成の弾性表面波フィルタ素子、あるいは弾性表面波フィルタ素子以外の弾性表面波共振子等にも本発明を適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る弾性表面波装置では、弾性表面波素子の圧電基板の電極が形成されている面の周囲に樹脂からなる角環状のダムが形成されており、かつ該ダムのコーナー部と近接する、実装基板側に設けられた電極ランドのコーナー部が丸みを帯びているように形成されている。従って、ダムのコーナー部と、電極ランドの丸みを帯びているコーナー部との間の距離が大きくなるため、外層樹脂のダムのコーナー部内側への流入が生じたとしても、外層樹脂が電極ランドに付着し難い。従って、従来、この種の弾性表面波装置では、外層樹脂がダムのコーナー部内側から流入し、電極ランドに付着し、電極ランド表面を広がり、特性の劣化を引き起こしていたのに対し、本発明の弾性表面波装置では、このような電極ランドへの外層樹脂の付着を確実に抑制し、弾性表面波装置の特性の安定化及び良品率の向上を図ることが可能となる。
【００４１】
実装基板の電極ランドと、弾性表面波素子の電極パッドとを接合するバンプの平面形状が円形である場合には、バンプの端部から電極ランド間の間隔を一定にでき効率的な配置とすることができる。
【００４２】
弾性表面波素子の電極が、くし型電極及び反射器を有し、くし型電極及び反射器が設けられている領域を取り囲むように、上記ダムの内側に第２のダムが形成されている場合には、第２のダムによって、外層樹脂の所望でない流入による特性の劣化をより確実に抑制することができる。
【００４３】
ダムの角部の内縁が丸みを帯びており、該角部の内縁と電極ランドとの間隔をｌ、ダムの角部に連なる辺部分の内縁と電極ランドとの間隔をＬとしたときに、ｌ≧Ｌとされている場合には、コーナー部から流入した外層樹脂の電極ランドへの付着をより確実に抑制することができる。
【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弾性表面波装置の正面断面図及び該弾性表面波装置に用いられている実装基板の平面図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の弾性表面波装置における電極ランドの形状の変形例を示す各部分切欠平面図。
【図３】図１に示した弾性表面波装置に用いられている弾性表面波素子の電極形成面を示す模式的平面図。
【図４】本発明で用いられる弾性表面波素子の他の例を説明するための模式的平面図。
【図５】本発明の弾性表面波装置で用いられる実装基板の変形例を示す平面図。
【図６】本発明の弾性表面波装置の変形例を示す模式的部分切欠平面図。
【図７】従来の弾性表面波装置の問題点を説明するための部分切欠平面図。
【符号の説明】
１…弾性表面波装置
２…実装基板
３〜５…電極ランド
３ａ，４ａ，４ｂ，５ａ…コーナー部
６…弾性表面波素子
７…圧電基板
７ａ…一方面
８，９…くし型電極
１０，１１…反射器
１２，１３…くし型電極
１４，１５…反射器
１６…接続導電部
２１〜２４…電極パッド
２５，２５Ａ…ダム
２６，２７…第２のダム
３１…バンプ
３２…外層樹脂
【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】
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