CN1223085C - 声表面波装置 - Google Patents

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Abstract

一种声表面波装置，在基板上安装声表面波元件，采用树脂密封层密封声表面波元件，即使在力求声表面波元件小型化的情况，在安装时在安装用电极上也难以产生短路，在安装时采用目测可方便地确认导电性接合剂的平缘形成并达到降低成本。该声表面波装置(1)，在多层基板(2)上采用倒装方法使用凸起(19a，19b)安装声表面波元件(3)，所述声表面波元件(3)用树脂密封层(4)密封，与凸起(19a，19b)相连接的多层基板(2)的上面(2a)的电极焊盘(16，17)经过有孔电极(20a，20b)连接到内部电极(22，23)，所述内部电极(22，23)与多层基板(2)的下面安装用电极(24，25)，电气连接到端面配线用电极(26，27)。

Description

声表面波装置
技术领域
本发明涉及具备采用倒装方法在基板上接合声表面波元件结构的声表面波装置，更详细地涉及声表面波元件叠层，改进所述基板结构的声表面波装置。
背景技术
以往强烈追求存放声表面波元件的声表面波装置的小型化和低背面化。为此，声表面波元件以形成IDT等的声表面波元件用电极的面为下面，在基板上采用凸起接合。提出以所谓倒装方法的结构在基板上安装声表面波元件的结构。
还有，在存放声表面波元件的声表面波装置中，要求具有气密封或者液体密封结构，以达到难以受到由于性能稳定化和环境变动所产生的影响等。
在下述专利文献1中介绍这种声表面波装置的一个实例，这里在基板上采用倒装方法以凸起安装声表面波元件，同时为了密封声表面波元件，金属帽固定在基板上面围着。还有声表面波元件对于基板也采用绝缘树脂粘接着，因此，提高声表面波元件与基板之间的接合强度。因此，为了防止这个绝缘树脂声表面波元件电极侧的流延，在基板上面比声表面波元件还要外侧设置隔离层。
但是，在下述专利文献1中，如上所述在基板上必须使用粘接剂接合金属帽，但是零件点数较多，并且装配操作是很烦琐的。
另外，以往在基板上用倒装方法安装声表面波元件之后，除了声表面波元件的声表面波元件用电极所形成的面之外都采树脂密封，气密封或者液体密封声表面波元件的结构是已知的。在这种情况，不必另外准备金属帽等，同时可力求装配工序简化。
图7是以往声表面波装置具有树脂密封层的实例的截面图。在声表面波元件101中，在基板102上声表面波元件103，设置树脂密封层104，以达到围着声表面波元件103。在基板102的上面形成电极焊盘102a，102b。还有，在基板102内，有孔电极102C，102d形成为穿过基板102。有孔电极102c，102d的上端连接到电极焊盘102a，102b。还有，在基板102的下面形成用于在印刷电路板基板等中安装声表面波装置101的安装用电极102e，102f。又，在基板102上形成屏蔽环102g用于提供电磁屏蔽作用。
另外，在声表面波元件103的下面，形成简图所示的声表面波元件用电极103a。还有，采用金属凸起105，106连接声表面波元件103的下面凸起焊点103b，103c与电极焊盘102a，102b。
在声表面波装置101中，在基板102的下面形成安装用电极102e，102f，声表面波装置101使用该安装用电极102e，102f表面安装在印刷电路基板等上。
图8是以往这种声表面波装置的另一个实例的截面图。
在图8中所示的声表面波装置111中，采用多层基板112构成安装与声表面波装置101不同的声表面波元件103的基板。即，多层基板112与基板102相同，在上面具有电极焊盘112a，112b。还有，在多层基板112内，形成有孔电极112c，112d。不过，在多层基板112中有孔电极112c，112d的下端形成有孔电极112c，112d，达到至基板的中间高度位置为止，并连接到在是间高度位置形成的内部电极112e，112f。在内部电极112e，112f的下面形成有孔电极112g，112h。有孔电极112g，112h之间的距离比有孔电极112a，112b之间的距离要大些。
还有，有孔电极112g，112h形成为至基板112的下面，并连接到在下面所形成的安装用电极112i，112j。
图9是以往这种声表面波装置的还有另一个实例的截面图。在声表面波装置121中，在基板122的上面形成电极焊盘122a，122b，在下面形成安装用电极122c，122d。而且，上面的电极焊盘122a，122b与下面的安装用电极122c，122d电气连接到在基板122的另一个面上形成的端面电极122e，122f。
(专利文献1)
特开平8-265096公报
为达到特性表面波装置的小型化和降低成本，需要从一块晶片取得多个声表面波元件。为此，从晶片切断各个声表面波元件时的切割余量要小，力求声表面波元件自身的小型化。
当然力求声表面波元件的小型化的情况，用于由于声表面波元件的凸起进行接合的凸起焊点之间的距离变小。即，在图10所示的声表面波元件131中，形成图示面凸起焊点131a～131d。在图10中图示有所省略，在形成凸起焊点131a～131d的面上也形成IDT等声表面波元件用电极。
声表面波元件131的平面形状是正方形的。一边长度为1，凸起焊点之间的距离为C。力求声表面波元件131的小型化，取得图11中所示的声表面波元件132。这种情况，声表面波元件132的一边尺寸b比上述尺寸a要短些，同样，凸起焊点132a～132d之间的距离a也往比图10中所示的距离要短些。
这样，力求声表面波元件的小型化的情况，在基板上采用倒装方法由凸起接合时不得不缩短凸起之间的距离。例如，在图7所示的声表面波元件101中发展小型化时，取得在图12中所示的声表面波装置141，在声表面波装置141中凸起之间的距离d与在图7中所示的声表面波装置101中的凸起105，106之间的距离相比不得不缩小。因此，在声表面波元件141中，安装用电极102e，102f之间的距离变小，在安装时有发生短路的危险。
对此，在图8中所示的使用多层基板112的声表面波装置111中，将下方的有孔电极112g，112h之间的距离比凸起间距离或者有孔电极112c，112d之间的距离要大些，即使在发展声表面波元件103的小型化情况，也使安装用电极112e，112f之间的距离取得足够大些。但是，在声表面波装置111中，因为安装用电极112e，112f形成在多层基板112的下面，在印刷电路板等中由焊锡等接合时，在接合部分不能确认平缘的形成等。因此，有不能迅速发现安装不合格的情况。
另外，在图9中所示的声表面波装置121中，使用端面电极122e，122f谋求使基板122的上面电极焊盘122a，122b与下面的安装用电极122c，122d之间的电气连接。因此，声表面波装置121采用焊锡在印刷电路基板等中接合时，采用目测可以确认在端面上平缘的形成。
但是，电极焊盘122a，122b延伸到树脂密封层104的侧为止，因在端面电极122e，122f上接合，所以在基板122的上面不能设置用于提供电磁屏蔽结构的屏蔽环等。还有，也有在树脂密封层与基板122之间的界面上密封性下降的问题。
本发明的目的在于解决上述以往技术的缺点，以倒装方法在基板上安装声表面波元件，同时是具有树脂密封层的声表面波装置，即使力求声表面波元件小型化的情况，也能方便地在印刷电路基板等上进行表面安装，并且能方便地确认平缘的形成，还有不会产生短路等的危险，提高电磁屏蔽环等的配线自由度，提供声表面波装置。
发明内容
本发明有关的声表面波装置，包括：
声表面波元件，所述声表面波元件具有互相对置的第1、第2主面，和连接第1、第2主面的多个端面，以及在第1主面上形成的声表面波元件用电极和在所述电极两侧形成的与外部电气连接的两个凸起焊点；以及
基板，相对于所述声表面波元件的两个凸起焊点，在其上面具有采用凸起接合的电极焊盘，
还包括树脂密封层，所述树脂密封层设置成覆盖所述声表面波元件，使得所述声表面波元件从第1主面侧通过凸起接合到所述基板的上面，并且所述声表面波元件与所述基板的上面之间隔开有间隙，
所述基板由多层基板构成，该多层基板包括：
在所述多层基板的上面所形成的所述电极焊盘上一端所接合的有孔电极，
在所述有孔电极上所连接的内部电极，
在所述多层基板的下面所形成的安装用电极，以及
在多层基极的所述端面中连接所述安装用电极和所述内部电极的端面配线电极。
在本发明的声表面波装置的某种特定情况下，还包括
在所述声表面波元件的第1主面上所形成的并且用于保护所述声表面波元件用电极的保护层，以及
围着所述声表面波元件用电极所构成的部分，防止构成所述树脂密封层的树脂流入的框形构件。
在本发明的另外特定情况下，上述密封树脂由热固性树脂或者光敏树脂构成。
在本发明的还有其他特定情况下，上述多层基板由陶瓷或者合成树脂构成的多层基板所构成。
在本发明的还有另外特定情况下，设置屏蔽环，以便在上述多层基板上面将安装声表面波元件的部分围起来。
在本发明有关的声表面波装置中，采用倒装方法在多层基板上由凸起接合声表面波元件，同时设置树脂密封层的声表面波装置中以达到声表面波装置，在多层基板上面所形成的凸起所接合的电极焊盘上设置有孔电极，以达到一端接合，与该有孔上相连接的内部电极和在多层基板下面所形成的安装用电极，因电气连接到在多层基板端面上所形成的端面配线电极，即使在力求声表面波元件小型化的情况，可使安装用电极间的距离足够大些。因此，在印刷电路基板等上使用焊锡等安装声表面波装置时，可确实地防止相邻的安装用电极之间的短路，还有用目测可方便地确认焊锡平缘的形成。
还有，为了可力求声表面波元件的小型化，从一块晶片可取得多个声表面波元件，降低声表面波元件的成本，进而可达到降低声表面波装置的成本。
因而，能提供密封性优秀，并且价廉的，在安装时无短路危险的小型声表面波装置。
在本发明中，在声表面波元件的第1主面上形成保护膜时，可提高声表面波元件的耐湿性，同时形成框形构件时将形成声表面波元件用电极的部分围起来，可防止构成树脂密封层的树脂流入，提高声表面波装置的合格品率。
作为上述树脂密封层，在使用热固性树脂时，由于加热可以迅速形成树脂密封层，同时可构成强度方面优秀的树脂密封层。还有，在树脂密封层采用光敏树脂构成时，因由于光的照射而固化，所以可以构成在声表面波元件方面不给予热冲击的树脂密封层。
在上述多层基板由陶瓷构成时，采用陶瓷一体焙烧技术可以方便地取得具有内部电极的多层基板。还有，使用合成树脂构成多层基板也可以，其时，使用便宜的合成树脂薄膜叠层体，可以降低多层基板的成本。
在多层基板上面设置屏蔽环时，可实现声表面波元件用电极等的电磁屏蔽，能提供性能更稳定的声表面波装置。
附图说明
图1是本发明第一实施例有关的声表面波装置的正面截面图。
图2是在第一实施例的声表面波装置中使用的多层基板平面图。
图3是在第一实施例的声表面波装置中使用的多层基板底面图。
图4是本发明变形例子中有关的声表面波装置的正面截面图。
图5是用于说明本发明声表面波装置的进一步变形例子的部分缺口正面截面图。
图6是在图5中所示的变形例子中有关的声表面波装置的底面图。
图7是表示以往的声表面波装置的一个例子的正面截面图。
图8是表示以往的声表面波装置的其他例子的正面截面图。
图9是表示以往的声表面波装置的还有其他例子的正面截面图。
图10是表示在以往的声表面波装置中所使用的形成声表面波元件的凸起焊点面的底面图。
图11是用于说明力求声表面波元件的小型化时在声表面波元件下面形成的凸起焊接点的底面图。
图12是用于说明图7中所示的以往的声表面波装置力求小型化时问题点的正面截面图。
标号的说明
1……声表面波装置
2……多层基板
2a……上面
2b……下面
2c，2d……端面
2e～2j……缺口
3……声表面波元件
4……树脂密封层
11……表面波基板
12……声表面波元件用电极
13，14……凸起焊点
16，17……电极焊盘
18……屏蔽环
19a，19b……凸起
20a，20b，21……有孔电极
22，23……内部电极
24，25……安装用电极
26，27……端面配线电极
31……保护膜
32……框形隔屏
33……内侧隔屏
34……外侧隔屏
41～46……安装用电极
47……端面配线电极
具体实施方式
以下边参照附图边说明本发明的具体实施例，理解本发明。
图1是本发明第1实施例有关的声表面波装置的截面图。声表面波装置1具有多层基板2和在多层基板2上由凸起接合的声表面波元件3。声表面波元件3的周围复盖在树脂密封层4中。
声表面波元件3具有表面波基板11。表面波基板11由电压基板，或在绝缘基板上叠层压电薄膜的构造，或者在压电基板上再叠层压电薄膜的构造而构成。
表面波基板11具有第1，第2的主面11a，11b。在第1主面11a上形成用于构成IDT等声表面波元件3的电极12。电极12的构造根据声表面波元件的用途而设定的，在本发明中无特别限定。
另外，在声表面波元件3中，在第1主面11a上，形成凸起焊点13，14。这个凸起焊点13，14在声表面波元件用电极12上电气连接着，再由凸起焊点13，14构成与基板2接合的部分。
在本实施例中，多层基板2由陶瓷构成，也可以用合成树脂等构成。在多层基板2的上面2a上，形成电极焊盘16，17。还有，在多层基板2的上面2a上，形成在图2平面图所示的屏蔽环18。屏蔽环18采用与电极焊盘16，17相同的导电材料赋予矩形框形而形成。可是，屏蔽环18也可以用与电极焊盘16，17不同的导电材料构成。屏蔽环18设置为使屏蔽环18的内侧进行电磁屏蔽。
如图所示，电极焊盘16，17电气连接到凸起19a，19b。即，对于电极焊盘16，17，声表面波元件3由凸起19a，19b接合，安装在多层基板2上。
另外，在多层基板2上，从上面2a到中间高度位置形成有孔电极20a。20b。有孔电极20a，20b的上端电气连接到电极焊盘16，17。还有，有孔电极21如与有孔电极20a，20b同样地形成，有孔电极21的上端电气连接到屏蔽环18。
在多层基板2内，在中间高度位置处形成内部电极22，23。内部电极22电气连接到有孔电极20a的下端，内部电极23电气连接到有孔电极20b，21的下端。内部电极22，23引出到多层基板2的互相对置端面2c，2d。还有，在多层基板2的下面2b中，形成安装用电极24，25。安装用电极分别由在端面2c，2d上所形成的端面配线电极26，27电气连接到内部电极22，23。
又，在图1中，表示一对电极焊盘16，17电气连接到一对安装用电极24，25的部分的构造，如图2所示，在多层基板2的上面形成4个电极焊盘16，17，16A，17A。其内电极焊盘17，17A是连接到接地电位的电极焊盘，在多层基板2的上面2a中由连接电极31电气连接。还有，如图3所示，在多层基板2的下面2b中形成4个安装用电极24，25，24A，25A。
安装用电极24A，25A和电极焊盘16A，17A的电气连接也与图1中所示的电气连接构造同样地构成。
在本实施例的声表面波装置1中，为了不妨碍上述声表面波元件3的声表面波元件用电极12所形成的部分和振动，采用凸起19a，19b，在多层基板2上安装声表面波元件3，以达到在声表面波元件3的第1主面11a与多层基板2之间隔开间隙B。凸起19a，19b可以由适合的金属，例如Au(金)或者焊锡等构成。为了密封空隙B，设置树脂密封层4。
作为构成树脂密封层4的材料，无特别限定，最好使用热固性树脂和光敏树脂。使用热固性树脂，在构成树脂密封层4时，采用加热可以迅速地固化密封树脂层4，能构成在机械强度方面优异的树脂密封层4。还有，采用光敏树脂构成树脂密封层4，在采用光的照射固化时，在声表面波元件3上不给予热量就可形成树脂密封层4。
在本实施例的声表面波装置中1中，在力求声表面波元件3的小型化时，邻接的凸起19a，19b之间的距离和有孔电极20a，20b之间的距离d变小。但是，内部电极22，23引出到端面2c，2d，采用端面配线电极26，27用于与安装用电极24，25的电气连接，可以使安装用电极24，25c之间的距离比凸起焊点之间的距离还要大些。因此，在印刷电路基板等上安装声表面波装置1时，在互相邻接的安装用电极24，25之间难以产生短路等。
还有，为了具有端面配线电极26，27，采用焊锡等在印刷电路基板上安装时，用目测可以迅速地确认平缘的形成。
并且树脂密封层4在闭环状的区域中接合到多层基板2的上面2a，也提高了空隙B的密封性。
还有，由于屏蔽环18的存在，空隙B，即声表面波元件用电极12和凸起10，11等所设置的部分对于外部进行电磁屏蔽，难以受到外部的电磁波等影响。
还有，如图4中所示变形例那样，也可以形成保护层31，以达到至少复盖声表面波元件3的声表面波元件用电极12所形成的部分。作为保护层31，可以使用氮化硅，氧化硅等硅化合物等构成的材料，由此能提高声表面波元件3的耐湿性。
又，如图4所示，在声表面波元件3的第1主面11a上，为了防止构成树脂密封层4的树脂朝空隙B侧的流入，也可以形成框形的隔屏32。对于构成框形隔屏32的材料无特别限定，例如，可以使用聚酰亚胺，环氧树脂，硅树脂等热固性树脂或者光敏树脂，或者焊锡等金属等。
图5和图6是表示本发明有关的声表面波装置的还有其他变形例子部分缺口表面截面图和底面图。在图4中所示的变形例中，框形隔屏32设置为用于防止树脂朝空隙B侧的流入。在本发明中也可以多个设置这类框形隔屏。
在图5中所示的变形例中，设置内侧隔屏33及外侧隔屏34。即，在图5和图6中没图示，在声表面波元件3的第1主面11a上，构成多个声表面波滤波器和声表面波谐振器。形成内侧隔屏33以达到围着各个声表面波滤波器及声表面波谐振器所构成的部分。因此，在第1主面11a上，外侧隔屏34形成为以达到围着上述多个声表面波滤波器和声表面波谐振器所形成的整个区域。
这样，由于设置内侧隔屏33和外侧隔屏34两者，可以确实地抑制构成树脂密封层4中的树脂朝区域B侧流入，特别是可以确实地抑制朝各个声表面波滤波器和声表面波谐振器所构成的部分流入。
还有，如图6中所示，在变形例的声表面波装置中，在多层基板2的下面形成多个安装用电极41～46。这种安装用电极41～46，形成以达到从多层基板2的下面到在多层基板2的侧面中所设置的缺口2e～2j。而且，如代表安装用电极41所示的那样，经过在缺口2e内所形成的端面配线电极47连接到在多层基板2内所形成的内部电极22。这样，也可以在多层基板2的侧面设置缺口2e～2j，在该缺口2e～2j内形成端面配线电极。

Claims (5)

1.一种声表面波装置，包括：
声表面波元件，所述声表面波元件具有互相对置的第1、第2主面，和连接第1、第2主面的多个端面，以及在第1主面上形成的声表面波元件用电极和在所述电极两侧形成的与外部电气连接的两个凸起焊点；以及
基板，相对于所述声表面波元件的两个凸起焊点，在其上面具有采用凸起接合的电极焊盘；
还包括树脂密封层，所述树脂密封层设置成覆盖所述声表面波元件，使得所述声表面波元件从第1主面侧通过凸起接合到所述基板的上面，并且所述声表面波元件与所述基板的上面之间隔开有间隙，
其特征在于，
所述基板由多层基板构成，该多层基板包括：
在所述多层基板的上面所形成的所述电极焊盘上一端所接合的有孔电极，
在所述有孔电极上所连接的内部电极，
在所述多层基板的下面所形成的安装用电极，以及
在多层基极的所述端面中连接所述安装用电极和所述内部电极的端面配线电极。
2.如权利要求1所述声表面波装置，其特征在于，还包括：
在所述声表面波元件的第1主面上所形成的并且用于保护所述声表面波元件用电极的保护层，以及
围着所述声表面波元件用电极所构成的部分，防止构成所述树脂密封层的树脂流入的框形构件。
3.如权利要求1所述的声表面波装置，其特征在于，
所述密封树脂是热固性树脂或者光敏树脂。
4.如权利要求1所述的声表面波装置，其特征在于，
所述多层基板是陶瓷或者合成树脂构成的多层基板。
5.如权利要求1所述的声表面波装置，其特征在于，
在所述多层基板的上面设置屏蔽环，以便围着声表面波元件所安装的部分。
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