(57)【要約】【課題】ＳＡＷチップ下面と配線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、ＳＡＷチップ下面の周縁に沿って感光性樹脂突起をフォトリソグラフィ技術によってダム状に形成する場合に発生する不具合である、露光時の反射光に起因した不要な感光性樹脂の残留という不具合を解決することができる。【解決手段】紫外線透過性の圧電基板２と、圧電基板の片面に形成されるＩＤＴ電極３、接続パッド４、及びＩＤＴ電極から延びる引き出し電極５と、ＩＤＴ電極、接続パッド及び引き出し電極を包囲すべく圧電基板片面の周縁に沿って突設された感光性樹脂突起６と、を備えたＳＡＷチップ１において、圧電基板片面と感光性樹脂突起の下部との間の少なくとも一部に、遮光膜１０を配置した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線透過性の圧電基板と、該圧電基板の片面に形成されるＩＤＴ電極、接続パッド、及びＩＤＴ電極から延びる引き出し電極と、ＩＤＴ電極、接続パッド及び引き出し電極を包囲すべく圧電基板片面の周縁に沿って突設された感光性樹脂突起と、を備えたＳＡＷチップにおいて、
前記圧電基板片面と感光性樹脂突起の下部との間の少なくとも一部に、遮光膜を配置したことを特徴とするＳＡＷチップ。
【請求項２】
前記遮光膜は、前記ＩＤＴ電極を圧電基板上に形成する際に同時に形成されることを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷチップ。
【請求項３】
前記引き出し電極の一部を前記感光性樹脂突起の下部に配線することにより、前記遮光膜として利用することを特徴とする請求項１又は２に記載のＳＡＷチップ。
【請求項４】
請求項１、２又は３の何れか一項に記載のＳＡＷチップを、表面実装用の配線基板上に搭載したことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。
【請求項５】
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た配線パターンとから成る配線基板と、
前記配線パターン上に導体バンプを介してフェイスダウン状態でフリップチップ実装される請求項１乃至３に記載の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、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂と、を備えたことを特徴とする表面実装型ＳＡＷデバイス。
【請求項６】
紫外線透過性の圧電基板の片面上にマスクを用いてＩＤＴ電極、接続パッド、ＩＤＴ電極と接続パッド間を導通する引き出し電極、及び遮光膜を形成する工程と、
前記圧電基板の片面上に均一に感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上面に相当する感光性樹脂膜のみを露光してから、露光しなかった感光性樹脂膜部分を除去する工程と、
から成ることを特徴とするＳＡＷチップの製造方法。
【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フェイスダウン状態で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好適な弾性表面波チップ、それを用いた表面実装型ＳＡＷデバイス、及び弾性表面波チップの製造方法に関する。
【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５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配線パターン１０５とから成る配線基板１０２と、配線パターン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１１６から成るＳＡＷチップ１１５と、配線パターン１０５の上面を含む配線基板１０１とＳＡＷチップ１１５の側面及び上面に対して被覆一体化される樹脂１２０と、を備えている。樹脂１２０は、ＳＡＷチップ１１５の下面と配線基板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が確保されるようにスクリーン印刷等により被覆形成される。
また、特開平１０−２７０９７５号公報にも同様な構成を備えたＳＡＷデバイスが開示され、同公報には更にＳＡＷチップの機能面側に感光性樹脂から成る構造物を形成する技術が開示されている。
図６（ａ）及び（ｂ）に示した従来のＳＡＷチップ１１５は、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＳｉＯ２等の紫外線透過性の圧電材料から成る圧電基板１１６上に、ＩＤＴ電極１１７、接続パッド１１８、引き出し電極１１９を形成すると共に、これらを包囲するように感光性樹脂から成る突起１２５を固定した構成を備えている。この突起１２５は、このＳＡＷチップ１１５をフェイスダウン状態で図５に示した如き配線基板１０２上に搭載した際に、先端面が配線基板上面と密着した状態となり、この状態でＳＡＷチップ外周を樹脂封止する際に、ＩＤＴ電極１１７直下の空間に樹脂が浸入することを防止するダムとして機能する。
ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＳｉＯ２等の紫外線透過性材料から成る圧電基板１１６は、感光性樹脂を機能面（ＩＤＴ電極を形成した面）側から露光する際に紫外線を透過させる一方で、機能面の反対側面は不要波を拡散させるために粗面化されている。
【０００３】
次に、図７（ａ）（ｂ）は圧電基板１１６上に感光性樹脂から成る突起１２５を形成するプロセスを示す図である。透明な圧電基板１１６の機能面側にはアルミニウム等の金属膜から成るＩＤＴ電極１１７等が形成されており、このＩＤＴ電極１１７の外側の基板面に所定高さの突起１２５をフォトリソ技術によって形成する際には、まず圧電基板１１６の機能面に均一にネガ型感光性樹脂膜１２５ａを成膜してから、マスク１３０を添設した状態で紫外線露光を行う。すると、マスク１３０の開口から入射した紫外線は対応する位置にある樹脂膜を感光させる一方で、樹脂膜及び圧電基板を透過する。圧電基板の裏面に達した紫外線の一部は、基板裏面の粗面部や露光装置の基板固定台の凹凸によって乱反射し、基板表面側に戻ってマスク１３０によって遮光された樹脂部分まで感光させる。
図７（ｂ）に示すように感光性樹脂による突起１２５を形成する箇所の近傍にＩＤＴ電極１１７が配置されている場合には、前記戻り光によって感光された樹脂１２５ｂが励振電極上に残留するため、これを現像により除去しようとしても除去できずに、残留することとなる。このため、このＳＡＷデバイスの電気的特性が著しく劣化する。
【特許文献１】ＷＯ９７／０２５９６
【特許文献２】特開平１０−２７０９７５号
【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、紫外線透過性の圧電材料から成る圧電基板の片面に形成したＩＤＴ電極等の機能部を包囲するように封止樹脂流入阻止用のダムとしての感光性突起を形成したＳＡＷチップにおいて、圧電基板の機能面側に均一に塗布した感光性樹脂層をフォトリソグラフィ技術を用いて紫外線露光する際に、露光部に相当する感光性樹脂層及び圧電基板を透過した紫外線が基板裏面等で乱反射して遮光されている感光性樹脂層部分まで感光させる不具合を解消することを課題とする。
即ち、本発明では、紫外線露光されるべき感光性樹脂層の基部に金属等から成る遮光膜を配置することによって感光性樹脂層の特定部分に照射された紫外線が圧電基板内に入射しないように構成することによって上記の不具合を解消するものである。
【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。
請求項１の発明に係るＳＡＷチップは、紫外線透過性の圧電基板と、該圧電基板の片面に形成されるＩＤＴ電極、接続パッド、及びＩＤＴ電極から延びる引き出し電極と、ＩＤＴ電極、接続パッド及び引き出し電極を包囲すべく圧電基板片面の周縁に沿って突設された感光性樹脂突起と、を備えたＳＡＷチップにおいて、前記圧電基板片面と感光性樹脂突起の下部との間の少なくとも一部に、遮光膜を配置したことを特徴とする。
配線基板上にフェイスダウン状態で搭載されたＳＡＷチップの裾部、或いは外面を絶縁樹脂により被覆する際に、該樹脂によって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必要があるが、この際に樹脂の一部が気密空間内に浸入してＩＤＴ電極に付着することを厳に回避する必要がある。そのような問題を解消するには、ＩＤＴ電極を包囲するように圧電基板下面にダム状の突起を形成しておき、突起の外側にのみ封止樹脂が位置するように構成することが有効である。このような突起を感光性樹脂により製造する場合には、フォトリソグラフィ技術が使用されるため、マスクを用いた露光によって感光した突起部分のみを残し、他の未感光樹脂部分は現像液によって除去する必要がある。しかし、露光時に突起部分に相当する感光性樹脂を透過した紫外線が圧電基板の反対面にて反射すると、遮光されるべき感光性樹脂部分までも感光させてしまう。その結果、現像した後に於いてもＩＤＴ電極上に感光性樹脂が残留する不具合が発生する。
本発明では、感光性樹脂突起となる部位の下部に予め十分な面積を有した遮光膜を形成しておくので、露光時に感光性樹脂突起を透過した光は確実に反射膜にて反射されるので、上記不具合が発生する余地がなくなる。
請求項２のＳＡＷチップは、請求項１において、前記遮光膜は、前記ＩＤＴ電極を圧電基板上に形成する際に同時に形成されることを特徴とする。
これによれば、圧電基板上にＩＤＴ電極等の導体膜を形成する際に同時に遮光膜を形成できるので、格別の手数が増大する訳ではなく、生産性が低下することがない。
【０００６】
請求項３のＳＡＷチップは、請求項１又は２において、前記引き出し電極の一部を前記感光性樹脂突起の下部に配線することにより、前記遮光膜として利用することを特徴とする。
遮光膜専用の金属膜を形成する他、引き出し電極の一部を遮光膜形成位置に迂回して配線することにより、引き出し電極を遮光膜として兼用させてもよい。
請求項４の表面実装型ＳＡＷデバイスは、請求項１、２又は３の何れか一項に記載のＳＡＷチップを、表面実装用の配線基板上に搭載したことを特徴とする。
上記の如き構成を備えたＳＡＷチップを用いてＳＡＷデバイスを完成することにより、電気的特性についての信頼性の高いデバイスを得ることができる。
請求項５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た配線パターンとから成る配線基板と、前記配線パターン上に導体バンプを介してフェイスダウン状態でフリップチップ実装される請求項１乃至３に記載の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、少なくとも配線基板とＳＡＷチップ裾部との間に環状に充填される封止樹脂と、を備えたことを特徴とする。
感光性樹脂突起は、ＳＡＷチップを配線基板上にフェイスダウン実装する際に封止樹脂が気密空間内に流入することを阻止する役割を果たすが、遮光膜を利用してフォトリソグラフィにより感光性樹脂突起を形成することにより、感光性樹脂突起の部分だけを残した加工が可能となる。
請求項６の発明に係るＳＡＷチップの製造方法は、紫外線透過性の圧電基板の片面上にマスクを用いてＩＤＴ電極、接続パッド、ＩＤＴ電極と接続パッド間を導通する引き出し電極、及び遮光膜を形成する工程と、前記圧電基板の片面上に均一に感光性樹脂膜を形成する工程と、前記遮光膜の上面に相当する感光性樹脂膜のみを露光してから、露光しなかった感光性樹脂膜部分を除去する工程と、を備えたことを特徴とする。
これによれば、生産性を低下させずに、電気的性能の良好なＳＡＷチップを製造することができる。
【０００７】
【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は本発明の一実施形態に係る弾性表面波チップ（以下、ＳＡＷチップ、という）の構成を示す機能面側の平面図、及びＡ−Ａ断面図である。
このＳＡＷチップ１は、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＳｉＯ２等の紫外線透過性材料から成る圧電基板２の一方の主面上に、ＩＤＴ電極３と、接続パッド４と、ＩＤＴ電極３と接続パッド４間、及びＩＤＴ電極間を導通する引き出し電極５と、これらの導体３、４、５を包囲するように同一主面の周縁部に沿ってダム状に突出形成された感光性樹脂突起６と、を備えている。
本発明のＳＡＷチップ１の特徴的な構成は、感光性樹脂突起６を圧電基板２の主面に直接形成するのではなく、圧電基板面に金属材料等の遮光性材料から成る遮光膜１０を形成してから、この遮光膜１０上に感光性樹脂突起６を形成した点にある。
遮光膜１０及び感光性樹脂突起６は、この例では、ＩＤＴ電極３、接続パッド４、及び引き出し電極５を包囲するように連続した矩形環状に構成されているが、これは一例に過ぎず遮光膜１０の配置、レイアウトは自由に変形可能である。特に、後述するように、感光性樹脂を透過して圧電基板内に進入した紫外線が底面で乱反射する不具合が考えられない領域については、遮光膜１０を設けず、圧電基板上に直接感光性樹脂突起６を形成しても差し支えない。
遮光膜１０は、例えばＩＤＴ電極３、接続パッド４、及び引き出し電極５をフォトエッチング法によって圧電基板上に形成する際に一括して同一材料、例えばアルミニウムにて形成する。このように、遮光膜１０の形成を独立した工程とせず、圧電基板の同一面上に形成される他の導体膜であるＩＤＴ電極３、接続パッド４、及び引き出し電極５を製造する際の同一工程にて一括形成することが、生産性を高める上で好ましい。
感光性樹脂突起６は、後述するように、ネガ型感光性樹脂材料を各導体部分３、４、５、６を含む圧電基板面に均一に塗布して所要のマスクを用いて感光した後で現像し、感光部分のみを残留させることによって形成される。マスクによる露光に際しては、遮光膜１０上の感光性樹脂部分のみに紫外線を照射するようにマスクの開口形状がレイアウトされている。照射された紫外線は、マスク開口を介して遮光膜１０上の感光性樹脂のみを感光させるが、その際に感光性樹脂を透過した紫外線は遮光膜１０により遮光されて圧電基板内部には透過しない。従って、本実施形態では、圧電基板下面の粗面化部分や、圧電基板直下に位置する露光装置の基板固定台によって紫外線が乱反射を起こして、その戻り光が遮光されるべき感光性樹脂を感光させるという不具合が発生する余地がない。
遮光膜１０のパターンは、その上面に形成される感光性樹脂突起６のパターンと完全一致するか、或いはそれよりも大きいパターンが理想的である。
【０００８】
次に、図２は本発明の他の実施形態に係るＳＡＷチップの平面図である。なお、図２では、遮光膜と引き出し電極の各形状、及び両者間の境界を明確化するために一部だけ感光性樹脂突起を除去して示している。
この実施形態に係るＳＡＷデバイスの特徴的な構成は、引き出し電極５の一部を感光性樹脂突起６の下部に配線することにより、遮光膜として利用するようにした点にある。
即ち、この実施形態に係るＳＡＷデバイス１においては、ＩＤＴ電極間を接続する引き出し電極５ａの一部を圧電基板端縁に沿った迂回経路にて配線することにより、圧電基板端縁に沿って環状に形成する感光性樹脂突起６の基部の一部を遮光する機能を発揮させている。引き出し電極５ａによってカバーし切れない他の感光性樹脂突起部分については、本来の遮光膜１０を配置して露光時の遮光機能を発揮させる。
なお、感光性樹脂突起６の下部に位置して遮光膜としても兼用される引き出し電極５ａは電気的な機能を備えた導体パターンである一方、遮光膜１０は遮光膜としてのみ機能し電気的には機能しない部分であるため、引き出し電極５ａと遮光膜１０との近接部には、離間した開放部（隙間）１５を設けて電気的に遮断する必要がある。このように電気的に非導通状態にある遮光膜１０を、遮光膜として機能する引き出し電極間に介在させておくことにより、遮光膜として機能する引き出し電極５ａ間を非導通状態にすることができる。
この開放部１５は、十分に狭いスリット状にしておくことにより、露光装置からの光が圧電基板側に進入したとしても問題となることはない。
なお、このような開放部１５は、２つの引き出し電極５ａ同士が近接する場合には、当該近接部にも同様に設ける必要があることは勿論である。
【０００９】
次に、図３は本発明の実施形態に係るＳＡＷチップを表面実装用の配線基板に搭載した表面実装型ＳＡＷデバイスを示す断面図である。
この表面実装型ＳＡＷデバイス２０では、配線基板２１上にＳＡＷチップ１をフリップチップ実装してから、ＳＡＷチップ１の裾部と圧電基板上面との間を封止樹脂２５にて封止することにより、圧電基板下面のＩＤＴ電極３と圧電基板上面との間に気密空間Ｓを形成するようにしている。この際、圧電基板２の下面周縁から突出した感光性樹脂突起６の先端面が配線基板２１上面に当接していることにより、感光性樹脂突起６の外側に塗布した封止樹脂２５が気密空間Ｓ内に浸透、進入してＩＤＴ電極３に付着する等の不具合を防止することができる。
なお、フリップチップ実装においては、圧電基板側の接続パッド４を導体バンプ３０を用いて配線基板２１上の配線パターン２４に対して電気的機械的に接続する。
配線基板２１は、絶縁基板２２と、絶縁基板２２の底部に設けた表面実装用の外部電極２３と、絶縁基板２２の上面に設けた配線パターン２４と、を備えている。
なお、この実施形態に示したＳＡＷデバイスにおいては、封止樹脂２５を圧電基板の周縁部にのみ設けたが、これは一例であり、圧電基板の外面全体を覆うように樹脂封止してもよい。
【００１０】
次に、図１、或いは図２に示したＳＡＷチップの製造手順について図４に基づいて説明する。
まず、図４（ａ）に示したように紫外線透過性の圧電基板２の片面上にＩＤＴ電極３、接続パッド４、ＩＤＴ電極３と接続パッド４間（ＩＤＴ電極間を含む）を導通する引き出し電極５、及び遮光膜を形成する工程を実施する。これらの導体３、４、５、６は、例えばＣｕを含有したアルミニウム膜を圧電基板２の片面（機能面）上に均一に成膜した後で、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、同時に形成される。
次に、図４（ｂ）に示すように圧電基板２の片面上に均一に感光性樹脂膜６ａを形成してから、感光性樹脂膜６ａ上にマスク３５を配置して露光装置によって光を照射し露光する。この際、マスクの開口からの光によって露光された部分が感光し、現像液に対して不溶化する一方で、感光された樹脂膜部分を透過して圧電基板側へ進入しようとする光は確実に遮光膜１０（遮光膜を兼ねる引き出し電極５ａを含む）にて反射する。従って、マスク３５によって遮光された領域の感光性樹脂膜６ａを感光させることがなくなり、後続の現像工程において現像液によって未感光部分を除去する際に、マスクによって遮光されていた領域の感光性樹脂膜を完全に除去することができる（図４（ｃ））。
このため、完成されたＳＡＷチップのＩＤＴ電極、接続パッド、引き出し電極に不要な感光性樹脂を残すことがなくなり、電気的特性を劣化させることがなくなる。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＳＡＷチップ下面と配線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、ＳＡＷチップ下面の周縁に沿って感光性樹脂突起をフォトリソグラフィ技術によってダム状に形成する場合に発生する不具合である、露光時の反射光に起因した不要な感光性樹脂の残留という不具合を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る弾性表面波チップの構成を示す機能面側の平面図及びＡ−Ａ断面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るＳＡＷチップの平面図。
【図３】本発明のＳＡＷチップを搭載したＳＡＷデバイスの断面図。
【図４】本発明のＳＡＷチップの製造方法の説明図。
【図５】従来のＳＡＷチップの構成を示す断面図。
【図６】他の従来例に係るＳＡＷチップの構成説明図。
【図７】従来のＳＡＷチップの製造方法の説明図。
【符号の説明】
１  ＳＡＷチップ、２  圧電基板、３  ＩＤＴ電極、４  接続パッド、５、５ａ  引き出し電極、６  感光性樹脂突起、１０  遮光膜、１５  開放部、２０  ＳＡＷデバイス、２１  配線基板、２２  絶縁基板、２３  外部電極、２３  配線パターン、２５  封止樹脂、３０  バンプ、３５  マスク。
【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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