(57)【要約】【課題】通信機器等の小型化要求に対応すべく、通信機器に搭載される弾性表面波素子の薄型化を実現する手段を提供する。【解決手段】弾性表面波素子１ａはフリップチップ型電子部品の形態を取っており、弾性表面波素子１ａは、圧電基板１０ａと、櫛形電極１２ａ及び弾性表面波の伝搬領域を保護する第１蓋体部１６ａ及び第２蓋体部１８ａとを有する蓋体部１９ａと、櫛形電極１２ａと接続されている外部接続端子３０ａと、外部接続端子に設けられた半田ボール４０ａと、を含む。また、外部接続端子３０ａは蓋体部１９ａを形成する第２蓋体部１８ａにより保護される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板の外部接続端子に導電性バンプが形成されたフリップチップ型電子部品において、
外部接続端子はアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、外部接続端子の上面の一部に酸化膜形成処理による非接合膜と、外部接続端子の上面の残りの部分に半田接合処理による接合膜と、を有し、
導電性バンプと接合する接合膜の面積に対して、素子基板と接合する外部接続端子の面積を大きくしたことを特徴とするフリップチップ型電子部品。
【請求項２】
請求項１に記載のフリップチップ型電子部品において、
導電性バンプは半田ボールであり、接合部の半田受け面積に対して素子基板と外部接続端子との接触面積を大きくしたことを特徴とするフリップチップ型電子部品。
【請求項３】
請求項１に記載のフリップチップ電子部品において、
半田接合処理は、電極の上にニッケル層と金メッキ層を形成したことを特徴とするフリップチップ型電子部品。
【請求項４】
圧電基板と、圧電基板上に形成された少なくとも一つの櫛形電極と、櫛形電極から圧電基板の表面及び表面近傍を伝搬する弾性表面波の伝搬領域と、櫛形電極に接続された外部接続端子と、外部接続端子に形成された導電性バンプと、を含む弾性表面波素子において、
櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域が収容される空間を形成して、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域を覆う蓋体と、
外部接続端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、外部接続端子の上面の一部に酸化膜形成処理による非接合膜と、外部接続端子の上面の残りの部分に半田接合処理による接合膜と、を有し、
導電性バンプは半田ボールであり、導電性バンプと接合する接合膜の面積に対して、素子基板と接合する外部接続端子の面積を大きくしたことを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項５】
圧電基板と、圧電基板上に形成された少なくとも一つの櫛形電極と、櫛形電極から圧電基板の表面及び表面近傍を伝搬する弾性表面波の伝搬領域と、櫛形電極に接続された外部接続端子と、外部接続端子に形成された導電性バンプと、を含む弾性表面波素子の製造方法において、
櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域が収容される空間を形成して櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域を覆う蓋体を形成する蓋体形成工程と、
アルミニウム又はアルミニウム合金により基底部を圧電基板上に形成する基底部形成工程と、
外部接続端子の上面の一部に酸化膜形成処理により非接合膜を形成する酸化膜形成工程と、
外部接続端子の上面の残りの部分に半田接合処理による接合膜を形成する接合膜形成工程と、
導電性バンプである半田ボールを接合膜上に形成する半田ボール形成工程と、
を含み、
導電性バンプと接合する接合膜の面積に対して、素子基板と接合する外部接続端子の面積を大きくしたことを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
弾性表面波素子などの素子基板に導電性バンプが形成されたフリップチップ型電子部品及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、無線ＬＡＮ等の通信機器の発達に伴い、小型、高性能及び量産性に優れた弾性表面波素子が広く利用されるようになった。一般に、弾性表面波素子は、圧電基板の表見を伝搬する弾性表面波を利用するため、弾性表面波の伝搬領域や弾性表面波を励振する櫛形電極に水分、ほこりが付着しないように、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域が蓋体やパッケージング等により保護されている。
【０００３】
特許文献１には、実装基板に導電性バンプにより、弾性表面波素子をフェースダウン実装する技術が示されている。この弾性表面波素子には、弾性表面波の伝搬領域外周に外壁のような保護部材を形成し、弾性表面波の伝搬領域と保護部材とを覆うようにして保護フィルムを圧電基板に接着することで伝搬領域を保護するものである。
【０００４】
また、別の技術として特許文献２には、弾性表面波素子における櫛形電極の耐候性を向上させるために、電極上に陽極酸化によって形成された耐候性を有する酸化アルミニウム膜を設け、簡易的な合成樹脂製のパッケージ内に納めている。
【０００５】
さらに、特許文献３は、本発明者が発明したフェースダウン実装による弾性表面波素子に関する技術である。図７は複数の弾性表面波素子１が形成された圧電基板１０を示す。図７に示すように、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域が第１の蓋体と第２の蓋体によって確実に保護された複数の弾性表面波素子１を形成し、各弾性表面波素子の外部接続端子３０上に、導電性バンプ下地金属（ＵＢＭ）を形成した後に、導電性バンプである半田ボール４０を形成する。その後、圧電基板１０から個々の弾性表面波素子を切り出すことで、フリップチップ型電子部品である弾性表面波素子を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５３４１２号公報
【特許文献２】特開平１０−１３５７６６号公報
【特許文献３】特開２００７−１５０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、更なる通信機器の小型化要求により、弾性表面波素子の厚み方向の小型化である薄型化が望まれている。しかし、特許文献２に示される弾性表面波素子では、弾性表面波の伝搬領域を保護するための酸化アルミニウム膜は厚み低減に寄与することができるが、ワイヤボンディングを用いたパッケージング手段の制限により、更なる薄型化は難しい。
【０００８】
また、特許文献１に示されているフェースダウン実装に用いられている導電性バンプの高さを低減するためには、導電性バンプの小型化が必要となり、さらに、特許文献３に示した導電性バンプに接合する端子電極の小型化も必要となる。そこで、本発明は通信機器等の小型化要求に対応すべく、通信機器に搭載される弾性表面波素子の薄型化を実現する手段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】
【０００９】
以上のような目的を達成するために、本発明に係るフリップチップ電子部品は、素子基板の外部接続端子に導電性バンプが形成されたフリップチップ型電子部品において、外部接続端子はアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、外部接続端子の上面の一部に酸化膜形成処理による非接合膜と、外部接続端子の上面の残りの部分に半田接合処理による接合膜と、を有し、導電性バンプと接合する接合膜の面積に対して、素子基板と接合する外部接続端子の面積を大きくしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るフリップチップ型電子部品において、導電性バンプは半田ボールであり、接合部の半田受け面積に対して素子基板と外部接続端子との接触面積を大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係るフリップチップ電子部品において、半田接合処理は、電極の上にニッケル層と金メッキ層を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る弾性表面波素子は、圧電基板と、圧電基板上に形成された少なくとも一つの櫛形電極と、櫛形電極から圧電基板の表面及び表面近傍を伝搬する弾性表面波の伝搬領域と、櫛形電極に接続された外部接続端子と、外部接続端子に形成された導電性バンプと、を含む弾性表面波素子において、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域が収容される空間を形成して、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域を覆う蓋体と、外部接続端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、外部接続端子の上面の一部に酸化膜形成処理による非接合膜と、外部接続端子の上面の残りの部分に半田接合処理による接合膜と、を有し、導電性バンプは半田ボールであり、導電性バンプと接合する接合膜の面積に対して、素子基板と接合する外部接続端子の面積を大きくしたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る弾性表面波素子の製造方法は、圧電基板と、圧電基板上に形成された少なくとも一つの櫛形電極と、櫛形電極から圧電基板の表面及び表面近傍を伝搬する弾性表面波の伝搬領域と、櫛形電極に接続された外部接続端子と、外部接続端子に形成された導電性バンプと、を含む弾性表面波素子の製造方法において、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域が収容される空間を形成して櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域を覆う蓋体を形成する蓋体形成工程と、アルミニウム又はアルミニウム合金により基底部を圧電基板上に形成する基底部形成工程と、外部接続端子の上面の一部に酸化膜形成処理により非接合膜を形成する酸化膜形成工程と、外部接続端子の上面の残りの部分に半田接合処理による接合膜を形成する接合膜形成工程と、導電性バンプである半田ボールを接合膜上に形成する半田ボール形成工程と、を含み、導電性バンプと接合する接合膜の面積に対して、素子基板と接合する外部接続端子の面積を大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の弾性表面波素子によれば、弾性表面波素子の薄型化と、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域の確実な保護が可能となり、弾性表面波素子を実装する通信機器の小型化に貢献するという有効な効果が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る弾性表面波素子１を示す。弾性表面波素子１はフリップチップ型電子部品の形態を取っているため、底面の導電性バンプにより実装基板に取り付けられる。弾性表面波素子１は、圧電基板１０と、図示しない櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域は弾性表面波素子１を保護する蓋体部１９と、櫛形電極と接続されている外部接続端子３０と、外部接続端子に設けられた半田ボール４０と、を図１に示す弾性表面波素子１の底面に有している。次に、本実施形態に係る弾性表面波素子の作製工程について説明する。
【００１７】
図２には、弾性表面波素子１に形成される電極の概要が示されている。なお、説明の便宜上底面を上側にして示し、圧電基板１０には上２組の弾性表面波素子１を示した。図２に示す圧電基板１０には、複数の弾性表面波素子１が形成され、各弾性表面波素子１上には、櫛形電極１２を含む弾性表面波の伝搬領域と、櫛形電極１２から引き出されたリード電極２０と、リード電極２０と接続される外部接続端子３０と、が形成されている。実際の弾性表面波素子１は、この後の作製工程により、櫛形電極１２を含む弾性表面波の伝搬領域を封止する蓋体部を形成し、さらに、外部接続電極に半田ボールを形成することになる。
【００１８】
次に、弾性表面波素子の作製工程を図３と図４を用いて示す。図３と図４には、作製工程が示されている。まず、図３（１）は、図２に示した圧電基板１０の側面方向から示した図であり、櫛形電極１２から引き出されたリード電極２０は外部接続端子３０に接続されている。外部接続端子３０は、弾性表面波素子を固定するために所定の強度を有している。
【００１９】
図３（２）において、Ａｌの外部接続端子３０上面に犠牲層１４を形成してマスクをする。次に、例えば、ホウ酸アンモニウム水溶液を用いて酸化膜形成処理を施し、外部接続端子３０上面に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）膜３２を形成する。その後、不要な犠牲層１４を取り除く。
【００２０】
次に、図３（３）において、櫛形電極１２を含む弾性表面波の伝搬領域上が空洞となるように、後の工程で除去する犠牲層１４を伝搬領域上に形成し、犠牲層１４の上を跨ぐように第１蓋体部１６を形成する感光性樹脂を積層する。その後、リード電極２０と外部接続端子３０の中央部と、外部接続端子３０の外周を覆うように犠牲層１５を積層する。なお、犠牲層１４，１５は、有機溶剤によって除去可能な犠牲材であり、第１蓋体部１６は両側端が開口されたブリッジ状であり、圧電基板１０まで達していないため、犠牲層１４は有機溶剤によって溶解して第１蓋体部の内部から外部に抜けやすい構造となっている。Ａｌ2Ｏ3膜３２を形成した後、犠牲層１４，１５を有機溶媒により溶解することで、櫛形電極１２上に形成された第１蓋体部１６が残ることになる。
【００２１】
次に、図４（４）において、第１蓋体部１６は開口部を有するため、開口部を閉じるための第２蓋体部１８を第１蓋体部１６の上に感光性樹脂によって形成する。これと同時に、外部接続端子３０の外周部を感光性樹脂により覆うことにより外部接続端子３０の外周保護部も形成する。外周保護部は、外部接続端子のＡｌ2Ｏ3膜３２に一部かかるように形成することで、外部接続端子を保護するだけでなく、よりはがれにくくしている。なお、感光性樹脂は、エポキシ樹脂である化薬マイクロケム社製のＳｕ−８（登録商標）を用いた。
【００２２】
次に、図４（５）及び図４（６）において、外部接続端子３０のＡｌ部に導電性バンプ下地金属（ＵＢＭ）を形成する。ＵＢＭは、外部接続端子３０上にＮｉ層３４を形成した後に、Ｎｉ層３４上にＡｕ層３６を形成する。図４（７）において、形成したＵＢＭ上に半田ボール４０を接合後、弾性表面波素子が切り出されることになる。また、ＵＢＭとして、ニッケル、金メッキ以外に「パラジウム（Ｐｄ）」層を形成し、Ｎｉ層、Ａｕ層、Ｐｄ層の３層を形成してもよい。
【００２３】
ここで、酸化膜形成処理の一例を表１に示す。表１に示すように、アルミニウム上にＡｌ2Ｏ3膜等の酸化膜を形成する方法として、陽極酸化処理、プラズマ酸化処理、熱酸化処理、及び、スパッタリング処理等があり、これらの酸化膜形成処理を適時選択することも可能である。
【表１】
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【００２４】
図５は、本実施形態に係る弾性表面波素子１ａであり、図６は、従来構造の弾性表面波素子１ｂを示している。図５の弾性表面波素子１ａはフリップチップ型電子部品の形態を取っており、弾性表面波素子１ａは、圧電基板１０ａと、櫛形電極１２ａ及び弾性表面波の伝搬領域を保護する第１蓋体部１６ａ及び第２蓋体部１８ａとを有する蓋体部１９ａと、櫛形電極１２ａと接続されている外部接続端子３０ａと、外部接続端子に設けられた半田ボール４０ａと、を含む。また、外部接続端子３０ａは蓋体部１９ａを形成する第２蓋体部１８ａにより保護される。
【００２５】
なお、外部接続端子３０ａ，３０ｂの直径は共に約２００μｍである。ここで、本実施形態で特徴的なことは、図６の従来構造では半田ボール４０ｂの直径が、例えば、２００μｍであったものが、図５の本実施形態に係る弾性表面波素子１ａでは、例えば、１００μｍ程度に小型化することで、弾性表面波素子の薄型化が実現することである。
【００２６】
また、本実施形態では、圧電基板１０ａと接合する外部接続端子３０ａの接合面積を半田ボール４０ａとＮｉ層３４ａとＡｕ層３６ａとの接合面積より広くすることにより、外部接続端子３０ａをはがれにくくし、第２蓋体部の一部で外部接続端子を保護することにより更にはがれにくくしている。また、第１蓋体部１６ａと第２蓋体部１８ａとを含む蓋体部１９ａにより櫛形電極１２ａを保護している。
【００２７】
以上、上述したように、本実施形態に係る弾性表面波素子を用いることにより、弾性表面波素子の薄型化と、櫛形電極及び弾性表面波の伝搬領域の確実な保護が可能となり、弾性表面波素子を実装する通信機器の小型化に貢献できる。なお、本実施形態では、感光性樹脂にＳｕ−８（登録商標）を用いたが、これに限定するものではなく、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系等の感光性樹脂を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧電基板上に形成された電極の概要を示す概要図である。
【図３】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子の製造行程を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子の製造工程を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子を説明する説明図である。
【図６】従来構造の弾性表面波素子を説明する説明図である。
【図７】従来の弾性表面波素子の構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  弾性表面波素子、１０  圧電基板、１２  櫛形電極、１４，１５  犠牲層、１６  第１蓋体部、１８  第２蓋体部、１９  蓋体部、２０  リード電極、３０  外部接続端子、３２  Ａｌ2Ｏ3膜、３４  Ｎｉ層、３６  Ａｕ層、４０  半田ボール。
【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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