JP2004007372A

JP2004007372A - Manufacturing method of surface acoustic wave device, surface acoustic wave device employing the method, and communication apparatus

Info

Publication number: JP2004007372A
Application number: JP2002328849A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takasaki; 高崎　洋; Shigeto Taga; 田賀　重人
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP4292785B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a surface acoustic wave device capable of preventing reduction in the mechanical strength of a connection part caused when a plurality of surface acoustic wave elements are mounted on a mount substrate by flip-chip connection utilizing ultrasonic waves. <P>SOLUTION: An ultrasonic wave is applied to a connected part while changing a forming condition of bumps 15 and a configuration factor of the surface acoustic wave elements 100 when the surface acoustic wave elements 10 are mounted on the mount substrate 20 by connecting the bumps 15 to electrode pads 22. For example, the size of first and second elements 10a, 10b is changed from each other. Thus, it is avoided that the connection part of the surface acoustic wave 10 earlier mounted is resonated to cause reduction in the mechanical strength. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップ工法により複数の弾性表面波素子を一つの実装基板に実装する弾性表面波装置の製造方法と、これを用いた弾性表面波装置並びに通信装置とに関するものであり、特に、実装基板に形成されているパターン電極と弾性表面波素子に形成されている突起電極とを接続する際に、被接続部位に超音波を印加する弾性表面波装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波装置は、弾性体の表面に沿って伝搬する弾性表面波を利用した弾性表面波素子を備える装置であり、遅延線、フィルタ、共振子などに利用されている。弾性表面波は電磁波に比べて波長が短いため、弾性表面波装置そのものを小型化し易いなどの利点がある。それゆえ、たとえば携帯電話などでは、高周波回路に設けられるフィルタとして弾性表面波装置が用いられている。
【０００３】
しかしながら、近年では、特に携帯電話においては、より一層の小型化や低背化が求められており、それゆえ弾性表面波装置もさらに一層の小型化・低背化が求められている。そこで、より小型化・低背化された弾性表面波装置を製造する方法として、たとえば特開平１１−１２２０７２号公報に開示されている弾性表面波装置のように、フリップチップ工法を用いて弾性表面波素子を実装基板に実装する方法が有効に用いられている。
【０００４】
具体的には、上記公報の技術では、第５実施例として開示されているように、フリップチップ工法を用いて、複数の弾性表面波素子を一つの実装基板に搭載して弾性表面波装置を製造する。これによって、一つの弾性表面波装置で複数のフィルタ機能を実現することが可能になるため、複数のフィルタ機能を発揮する小型の弾性表面波装置を得ることができる。なお、フリップチップ工法を用いて弾性表面波素子を実装基板に実装することを、以下「フリップチップ接続する」と表現する。
【０００５】
ここで、上記フリップチップ工法とは、弾性表面波素子の電極形成面の上にバンプ（突起電極）を形成し、この電極形成面を実装基板のパターン電極に対向させて接続する工法である。したがって、この工法では、弾性表面波素子と実装基板とを、バンプを介して電気的かつ機械的に接続することになる。つまり、上記バンプと実装基板上のパターン電極との間の接続部は、電気的な導通と、弾性表面波素子を固定保持する機械的な強度との二つの機能を同時に実現することになる。そのため、該接続部には高い信頼性が要求される。
【０００６】
上記フリップチップ接続において、バンプとパターン電極とを接続する接続工程では、具体的な方法として、熱のみ、あるいは熱および押圧を用いて接続する方法、押圧と同時に超音波を印加する方法、押圧と同時に熱および超音波を併用して印加する方法などが用いられる。中でも、接続工程で超音波を利用すれば、バンプと電極パターンとの接続をより確実なものとすることができる。
【０００７】
また、特開２００１−１８９６３９号公報には、複数の弾性表面波チップをパッケージにフェイスダウンでボンディングすることが開示されている。複数の弾性表面波チップは、信号端子が配置されていない弾性表面波チップの隣り合う辺同士が略平行となるように配置され、信号端子は、相対する辺にそれぞれ配置された信号端子の列が互いに略平行となるように配置されている。
【０００８】
また、特開２００１−２５７２３６号公報には、複数の素子をパッケージにフリップチップボンディングすることが開示されている。このとき、厚みの異なる素子を用いたり、電極ランドの高さを異ならせている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フリップチップ接続により複数の弾性表面波素子を実装基板に実装する場合、上記接続工程で超音波を利用すると、バンプとパターン電極との接続部における機械的な接続強度を低下させるという問題点が発生する。
【００１０】
具体的には、実装基板に対して一つの弾性表面波素子をフリップチップ接続した後、次の弾性表面波素子をフリップチップ接続すると、後者の弾性表面波素子を接続するために印加する超音波が、すでに接続が完了している前者の弾性表面波素子に共振を生じさせる。そのため、バンプとパターン電極との接続部の機械的強度が低下し、弾性表面波素子を固定保持することに悪影響が及ぼされる上に、電気的導通が妨げられることにもなる。その結果、接続部の信頼性が大きく損なわれてしまう。
【００１１】
上記特開平１１−１２２０７２号公報では、フリップチップ接続で、複数の弾性表面波素子を実装基板に実装することは開示されているが、接続工程にて、上記超音波の利用による問題点を解消することについては何ら考慮されていない。それゆえ、接続部の信頼性を十分に向上させることができないという問題点が生じる。
【００１２】
上記特開２００１−１８９６３９号公報では、特開平１１−２２０７２号公報と同様に、先に１つの弾性表面波素子をフリップチップボンディング実装する際に印加する超音波が、すでに実装されている素子に共振を生じさせ、バンプとパターン電極部との接続部における機械的な接続強度を低下させるという問題が生じる。
【００１３】
さらに、上記特開２００１−２５８２３６号公報では、厚みの異なる素子を用いたり、電極ランドの高さを異ならせても、先に１つの素子をフリップチップボンディング実装した後、次の素子をフリップチップボンディング実装する際に印加する超音波が、すでに実装されている素子に共振を生じさせ、バンプとパターン電極部との接続部における機械的な接続強度を低下させるという問題が生じる。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、超音波を利用したフリップチップ接続により、複数の弾性表面波素子を実装基板に実装する際に生じる、接続部の機械的強度の低下を防止できる弾性表面波装置の製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解消するために鋭意検討した結果、後から弾性表面波素子をフリップチップ接続する際に、先に接続が完了している弾性表面波素子に、超音波による共振を生じさせないようにするためには、フリップチップ接続の条件をそれぞれ異なった条件に変えることが非常に有効であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１６】
すなわち、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、弾性表面波素子を実装基板に実装する際に、該弾性表面波素子に複数の突起電極を形成した上で、実装基板に形成されているパターン電極と上記突起電極とを接続するフリップチップ接続工程を含む弾性表面波装置の製造方法において、上記パターン電極と突起電極とを接続する際に、上記突起電極の形成条件、弾性表面波素子の重量、弾性表面波素子の基板材質、弾性表面波素子の温度および弾性表面波素子の形状の少なくとも何れかを、各弾性表面波素子ごとで異ならせた上で、被接続部位に超音波を印加することを特徴としている。
【００１７】
上記方法によれば、突起電極の形成条件を含めた弾性表面波素子の構成要素を実装する個々の弾性表面波素子ごとに変化させることになる。そのため、実質的に、複数の弾性表面波素子はそれぞれ「独立した媒体」となるので、複数の弾性表面波素子全体が実質的に「一つのまとまった媒体」を形成しない。
【００１８】
それゆえ、弾性表面波素子の実装に際して超音波を印加しても、特に、パターン電極と突起電極との接続部が超音波振動により共振して機械的強度が低下する事態を回避することができる。その結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良による歩留りの低下を押さえたり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障を回避することができる。
【００１９】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法において、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子の重量が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子の重量に比べ重くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【００２０】
フリップチップ接続の超音波印加において、超音波振動は実装基板を通じ周囲へと伝わる。複数の弾性表面波素子を超音波接合する場合、かつ、既に接合された弾性表面波素子が存在する場合、前記のような共振には至らなくとも強い超音波振動が伝搬することにより、接合部の劣化が起こりえる。
【００２１】
前記のように共振を防ぐため、複数の弾性表面波素子間で条件を変化させる場合、さらに周囲への影響の大きい接合条件が必要な弾性表面波素子を先に接合し、その後、周囲への影響の小さい接合条件を有する弾性表面波素子を接合することにより、接合部の劣化を最小にとどめることができる。これにより、単に複数の弾性表面波素子における条件を異ならせる場合に比べて、より一層接続不良による歩留りの低下を押さえたり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障を回避することができる。
【００２２】
なお、弾性表面波素子の重量が重い場合、十分な出力の超音波振動を印加された弾性表面波素子は、弾性表面波素子の重量がより小さい場合に比べて、周囲への影響が大きい。
【００２３】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記方法において、上記突起電極の形成条件には、突起電極の数、突起電極の材質、突起電極の平均重量、突起電極の形状、および突起電極の配置の少なくとも一つが含まれていることを特徴としている。
【００２４】
上記方法によれば、各種突起電極の形成条件という、突起電極とパターン電極との接続部に直接影響を及ぼす具体的な条件を変化させている。そのため、これら各条件を少なくとも一つ変化させることで、接続部の共振を確実に回避することが可能になる。その結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良による歩留りの低下をより一層抑制したり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障をより確実に回避することができる。
【００２５】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法において、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子の突起電極の数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子の突起電極に比べ、多くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【００２６】
上記の方法によれば、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができる。これは、突起電極の数が少ないほうが、超音波振動の実装基板への伝搬による周囲への影響を小さくすることができるためである。
【００２７】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法に加えて、前記パターン電極と突起電極とを接続する際に、前記弾性表面波素子の実装基板への押圧力、実装基板の温度、超音波出力、超音波振動周波数、超音波印加時間、および超音波を印加するボンディングツールの押圧面の形状の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることが好ましい。
【００２８】
上記の方法によれば、フリップチップ接続時の弾性表面波素子への印加荷重や、超音波出力など、突起電極と実装基板との接続に直接関係のある具体的な上記の条件を変化させている。そのため、これらの各条件を少なくとも一つ変化させることで、接続部の共振を回避することが可能となる。この結果、弾性表面波装置の製造方法において、接続不良の発生を抑制することができる。
【００２９】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法において、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波出力が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波出力に比べ、大きくなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【００３０】
超音波出力が大きい場合、超音波出力が小さい場合と比べ、周囲への影響は大きい。超音波出力の小さい弾性表面波素子を後に接続することにより、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができる。
【００３１】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法において、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波印加時間が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波印加時間に比べ、長くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【００３２】
これにより、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができる。これは、超音波印加時間が短くなると、長い場合と比べて周囲への影響が小さくなるからである。
【００３３】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法において、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波周波数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波周波数に比べ、低くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【００３４】
これにより、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができる。これは、超音波周波数が高いほうが波としての伝搬損失が高く実装基板上を伝搬しにくいため周囲への影響を小さくできるからである。
【００３５】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法に加えて、パターン電極と突起電極とを接続する際に、前記弾性表面波素子を形成する素子基板の裏面における、金属膜形成の有無、形成された金属膜の厚み、形成された金属膜の金属材料の種類の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることが好ましい。
【００３６】
上記の方法によれば、フリップチップ接続する弾性表面波素子の裏面の金属膜の有無を各弾性表面波素子で異ならせている。また、弾性表面波素子の裏面に金属膜が存在する場合は、該金属膜の厚み、および金属膜の金属材料の種類の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで変化させている。フリップチップ接続の際の超音波の印加は、通常弾性表面波素子をその裏面から実装基板に押圧すると同時に、弾性表面波素子の裏面に接触したボンディングツールから超音波を伝えている。このとき、ボンディングツールから弾性表面波素子への超音波の伝搬は、ボンディングツールと弾性表面波素子の裏面との摩擦に依る。そのため、弾性表面波素子の裏面の金属の有無、厚み、金属の種類等を変えることにより、ボンディングツールと弾性表面波素子との摩擦状態が変化し、その結果、突起電極と実装基板上のパターン電極との間の超音波振動の状態が変化する。それにより、接続部の共振を回避することが可能となり、この結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良の発生を抑制することができるようになる。
【００３７】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記方法に加えて、さらに、超音波の印加とともに、被接続部位同士の押圧、および被接続部位の加熱の少なくとも一方を実施することを特徴としている。
【００３８】
上記方法によれば、互いに対向している突起電極およびパターン電極に対して熱を加えたり荷重を印加することになるので、超音波振動による被接続部位の接続作用が向上する。そのため、突起電極とパターン電極との接続がより容易になるとともに、これらの接続状態もより一層安定化することになる。その結果、製造プロセスの効率性を向上することができるとともに、得られる弾性表面波装置の品質を向上することができる。
【００３９】
本発明にかかる弾性表面波装置は、上記製造方法を用いて製造されることを特徴とし、本発明にかかる通信装置は、上記弾性表面波装置を用いることを特徴としている。
【００４０】
上記各構成によれば、上記方法を用いて弾性表面波装置を製造するので、パターン電極と突起電極との接続部の機械的強度が低下せず、信頼性の高い弾性表面波装置や通信装置を得ることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４２】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、少なくとも二つ以上の弾性表面波素子を、超音波を用いたフリップチップ工法により実装基板に実装する際に、各弾性表面波素子を実装基板に接続する時点で、弾性表面波素子と実装基板との接続に影響を及ぼす要素を意図的に異ならせるものである。
【００４３】
弾性表面波素子を後から接続して実装基板に実装する際には超音波が印加されるので、先に実装が完了している弾性表面波素子は超音波の印加により共振し易くなる。しかしながら、上記要素を異なったものとすれば、共振の発生を回避することが可能になるので、実装が完了している弾性表面波素子の接続強度が悪化することを防止することができる。その結果、弾性表面波素子の接続・実装の信頼性の低下を回避することが可能になる。
【００４４】
本発明にかかる弾性表面波装置は、図１または図２に示すように、実装基板２０に対して複数の弾性表面波素子１０…が実装される構成となっている。図１では、第１素子１０ａおよび第２素子１０ｂの二つ、図２では、第１素子１０ａ、第２素子１０ｂ、および第３素子１０ｃの三つが実装されるようになっている。勿論、四つ以上の弾性表面波素子１０…が実装されるようになっていてもよい。また、説明の便宜上、図示しないが、本発明における弾性表面波装置には、実装基板２０および弾性表面波素子１０以外に部材が含まれていても構わない。
【００４５】
上記実装基板２０としては、図１または図２に示すような、弾性表面波素子１０をはめ込んだ状態で実装するようなキャビティ構造（函状構造）を有する基板が用いられてもよいし、平坦な単板構造を有する基板が用いられてもよい。すなわち、実装基板２０は、複数の弾性表面波素子１０…を実装可能となっていれば、その形状は特に限定されるものではない。
【００４６】
実装基板２０の材質としても特に限定されるものではなく、セラミックやプラスチックなど従来公知の材料が好適に用いられる。また、実装基板２０のサイズとしても特に限定されるものではなく、複数の弾性表面波素子１０…が実装できるサイズであり、一般的な弾性表面波装置よりも小型化・低背化されているサイズであればよい。
【００４７】
実装基板２０の実装面２１には、図１または図２に示すように、弾性表面波素子１０…を実装するための電極パッド（パターン電極）２２が形成されている。この電極パッド２２は、後述するバンプ（突起電極）１５を接続するための被接続部位を含んでいるとともに、完成した弾性表面波装置における入力側端子や出力側端子につながる電気配線としても機能する。上記電極パッド２２の具体的な構成についても特に限定されるものではなく、従来公知の構成であればよいが、一般的には、その表面に上記バンプ１５と同成分が含まれていることが好ましい。これによってバンプ１５と電極パッド２２とを直接接合し易くなる。
【００４８】
また、上記電極パッド２２は多層構造となっていてもよい。たとえば、上記のように、表面がバンプ１５と同成分を含んでいる接続層であれば、その下層に電気的な導通性の高い電極層が形成され、さらにその下層に、実装基板２０に対して電極層・接続層を密着させるための密着層が形成されている三層構造となっていてもよい。
【００４９】
上記弾性表面波素子１０としても、従来公知の一般的な構成のものが好適に用いられ、特に限定されるものではない。
【００５０】
具体的には、一般的な弾性表面波素子１０は、図３にも示すように、少なくとも平板状の素子基板１１からなっており、その第１面（表面）が素子電極１２の形成される電極形成面１３となっている一方、第２面（裏面）がラップ加工またはホーニング加工などにより荒らされた状態の面（粗面１４）となっている。なお、図１や図２、あるいは図４ないし図６においては、バンプ１５の形成状態を説明する便宜上、電極形成面１３には素子電極１２を記載していない。
【００５１】
上記素子基板１１は、弾性表面波（ＳＡＷ）材料を主成分とする基板であれば特に限定されるものではない。ＳＡＷ材料としては、具体的には、たとえば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などの圧電単結晶材料；Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｂ，Ｎｂ）Ｏ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｎｂ）Ｏ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｎｂ）Ｏ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｄ，Ｎｂ）Ｏ３などの圧電セラミックス材料；ＺｎＯ薄膜などの圧電薄膜；などが挙げられるが特に限定されるものではない。
【００５２】
上記素子基板１１の第１面、すなわち電極形成面１３に形成される上記素子電極１２の構成についても特に限定されるものではなく、従来公知の構成であればよいが、通常、素子電極１２には、櫛型のパターンで形成される櫛型電極が含まれている。また、上記電極パッド２２と同様に、素子電極１２も多層構造となっていてもよい。
【００５３】
また、素子電極１２の第２面、すなわち粗面１４における加工方法についても、上記ラップ加工やホーニング加工のみに限定されるものではなく、その他公知の粗面加工法を用いることが可能である。
【００５４】
さらに、本発明では、フリップチップ工法により弾性表面波素子１０を実装基板２０に実装するので、弾性表面波素子１０の上記電極形成面１３（第１面）に上記バンプ（突起電極）１５…が複数形成されている。このバンプ１５…は、素子電極１２の表面に突起状に形成されており、その先端が、実装基板２０に形成されている上記電極パッド２２と接続するための被接続部位となっている。
【００５５】
上記バンプ１５は、図３に示すように、上記電極パッド２２と接続した状態で、弾性表面波素子１０と実装基板２０とを接続する接続部３０を構成する。それゆえ、該バンプ１５は、接続部３０を形成した状態で十分な機械的強度を発揮できるとともに、十分な導通性を発揮できるようになっておれば、その形状や材質については特に限定されるものではない。
【００５６】
一般的には、上記バンプ１５は、素子電極１２から突出して設けられていればよく、その材質としても、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、これら金属材料を含む各種の合金、はんだなどの従来公知の材料を好適に用いることができる。なお、本発明では、後述するように、弾性表面波素子１０ごとに、このバンプ１５のバンプ数、サイズや重量、材質、配置などを変化させることが好ましい。
【００５７】
上記バンプ１５の形成方法としても特に限定されるものではない。一般的には、金などのバンプ１５用の材料からなる原料ワイヤを準備しておき、ボールボンディング法によって素子電極１２の所定の位置にバンプ１５を形成する。なお、原料ワイヤの径を変えることによって、後述するように、形成されるバンプ１５の重量を変化させることが可能になる。また、バンプ１５の数が多い場合には、フォトリソグラフィーを利用したメッキ形成方式や、転写バンプ方式などの他の方法でバンプ１５を形成してもよい。
【００５８】
本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法では、フリップチップ工法によって弾性表面波素子１０を実装基板２０に実装する。具体的には、図１や図２に示すように、上記弾性表面波素子１０の電極形成面１３と実装基板２０の実装面２１とを対向させ（図中矢印Ａ）、電極形成面１３に複数形成された上記バンプ１５…を、実装面２１に形成されている電極パッド２２と接続する。その結果、弾性表面波素子１０と実装基板２０とを、バンプ１５…を介して電気的かつ機械的にまとめて接続することができる。
【００５９】
その結果、バンプ１５と電極パッド２２との接続部３０は、電気的な導通と、弾性表面波素子１０を固定保持する機械的な強度との二つの機能を同時に実現することができる。それゆえ、弾性表面波素子１０を、配線用ワイヤなどを用いないで実装基板２０に対して安定して接続かつ固定することができる。
【００６０】
さらに、上記接続時には、超音波振動とともに、熱および荷重の少なくとも一方を印加することが好ましく、双方を印加することがより好ましい。すなわち、上記接続時には、超音波の印加とともに、被接続部位同士の押圧、および被接続部位の加熱の少なくとも一方を実施することが好ましく、双方を実施することがより好ましい。
【００６１】
被接続部位の加熱や押圧を実施することによって、超音波振動による被接続部位の接続作用が向上する。そのため、バンプ１５と電極パッド２２との接続がより容易になるとともに、これらの接続状態もより一層安定化することになる。その結果、製造プロセスの効率性を向上することができるとともに、得られる弾性表面波装置の品質を向上することができる。
【００６２】
ここで、バンプ１５と電極パッド２２とは、上述したように、接続された状態で電気的な導通と機械的な強度との双方を実現しなければならない。それゆえ、接続部３０には高い信頼性が要求される。しかしながら、複数の弾性表面波素子１０…を実装基板２０に実装する場合、接続段階で超音波を印加すると、被接続部に超音波振動が生じるだけでなく、先に接続されている弾性表面波素子１０の接続部３０に超音波振動が伝達され、該接続部３０が共振し易くなる。このような共振が発生すると、接続部３０の機械的強度が低下し、弾性表面波素子１０を固定保持できなくなるだけでなく、電気的導通にも影響がおよぼされるため、接続部３０の信頼性が大幅に低下する。
【００６３】
そこで本発明では、上記フリップチップ工法により複数の弾性表面波素子１０…を順次実装していく場合に、超音波の印加主体となる弾性表面波素子１０の構成要素を適宜変化させた状態で、被接続部位に超音波を印加するようになっている。
【００６４】
共振は、ある媒体に対して外部から与えられる振動周波数が、その媒体の固有周波数に等しくなった状態を指す。ここで、複数の弾性表面波素子１０…が何れも同じ構成かつ同じ条件で実装基板２０に実装されると、実質的に、複数の弾性表面波素子１０…全体が「一つにまとまった媒体」を構成することになってしまう。それゆえ複数の弾性表面波素子１０…全体が「固有周波数」を持つことになり、そのため、接続時に超音波を印加すると、超音波振動によって共振が発生し易くなる。
【００６５】
ところが、本発明のように、バンプ１５の形成条件を含めた弾性表面波素子１０の構成要素を各弾性表面波素子１０ごとに変化させると、実質的に、複数の弾性表面波素子１０…全体が「一つのまとまった媒体」を形成せず、各弾性表面波素子１０が「独立した媒体」となる。それゆえ、複数の弾性表面波素子１０…全体が共振するような事態が回避される。その結果、上記接続部３０の機械的強度の低下を回避することが可能になり、弾性表面波装置の製造において、接続不良による歩留りの低下を押さえたり、接続部３０の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障を回避することができる。
【００６６】
ここで、弾性表面波素子１０の構成要素には、該弾性表面波素子１０そのものに関わる一次的な要素と、バンプ１５の形成条件という弾性表面波素子１０に外的付加された二次的な要素とが含まれる。
【００６７】
まず、上記一次的な要素としては、たとえば、弾性表面波素子１０の形状、弾性表面波素子１０の基板材質、および弾性表面波素子１０の重量を好ましく挙げることができる。勿論、一次的な要素には、これら以外の要素が含まれていてもよい。
【００６８】
たとえば、図１に示すように、二つの弾性表面波素子１０・１０のそれぞれの形状をそれぞれ変化させる。この場合では、各弾性表面波素子１０は何れも長方形状であるが、その長方形における短辺の長さが異なっている。具体的には、第１素子１０ａは幅（短辺）が狭く「細長い」長方形となっているが、第２素子１０ｂは、幅（短辺）が広く「太短い」長方形となっている。このように、複数の弾性表面波素子１０…の形状をそれぞれ変化させれば、複数の弾性表面波素子１０…全体で見れば「媒体」の均質性が低下することになるので、共振の発生を回避できる。
【００６９】
さらに、上記二つの弾性表面波素子１０・１０は、図１に示すように、長方形状の実装面２１に対して互いに並列配置されて実装される。そのため、各弾性表面波素子１０・１０の形状を比較すると、何れも長辺の長さは同じである。それゆえ、細長い第１素子１０ａに比べると太短い第２素子１０ｂは大きなサイズを有していることになる。つまり、上記形状の変化には弾性表面波素子１０の大きさ（サイズ）の変化も含まれる。また、素子基板１１の材質が同一であれば、第１素子１０ａ・第２素子１０ｂの間では重量が変化していることになる。
【００７０】
このように各弾性表面波素子１０の重量を変化させることで、複数の弾性表面波素子１０…全体で見れば「媒体」の均質性が低下することになるので、共振の発生を回避できる。この重量の変化としては、上記弾性表面波素子１０の大きさ、すなわち素子基板１１の大きさを変化させるだけでなく、素子基板１１の厚みを変化させたり、大きさは同じでも素子基板１１の材質を変化させたりすることで実現可能である。
【００７１】
また、素子基板１１の材質を変化させた場合には、比重の違いによって重量を変化させるのみならず、素子基板１１の固さなども変化する。したがって、超音波を伝搬する「媒質」そのものを変化させていることになるため、複数の弾性表面波素子１０…全体で見れば「媒体」の均質性が低下するので共振の発生を回避できる。しかも、弾性表面波素子１０の機能に応じて素子基板１１の材質を選択することができるので、弾性表面波素子１０の設計の自由度を向上することもできる。
【００７２】
なお、上記各構成要素は何れか一つのみを変化させるだけで十分であるが、複数変化させることで共振の発生をより一層確実に回避することができる。
【００７３】
また、弾性表面波素子１０の形状や大きさを変化させることは、弾性表面波装置の設計に大きな自由度を与えることができるという利点もある。
【００７４】
つまり、弾性表面波素子１０においては、素子電極１２の面積は、該弾性表面波素子１０が機能する弾性表面波の周波数（機能周波数とする）により異なる。一般に、この機能周波数が低くなると、必要な電極面積は大きくなる。
【００７５】
たとえば、二つの弾性表面波素子１０・１０を実装する場合に、一方を機能周波数の低い（たとえば１ＧＨｚ以下）フィルタ機能を有する低周波数素子とし、他方を機能周波数の高い（たとえば約２ＧＨｚ）のフィルタ機能を有する高周波数素子とする。この場合、低周波素子については、図１における太短い第２素子１０ｂのようにサイズを大きくし、高周波素子については、細長い第１素子１０ａのようにサイズを小さくすると、実装基板２０における弾性表面波素子１０の搭載スペースを効率的に利用することができる。その結果、弾性表面波装置の設計に大きな自由度を与えることができる。
【００７６】
次に、上記二次的な要素であるバンプ１５の形成条件には、たとえば、形成されるバンプ１５の数、バンプ１５の材質、バンプ１５の平均重量、バンプ１５の形状、およびバンプ１５の配置を好ましく挙げることができる。勿論、バンプ１５の形成条件には、これら以外の形成条件が含まれていてもよい。
【００７７】
まず、図４に示すように、二つの同じ形状の弾性表面波素子１０・１０を用いたとする。このとき、各弾性表面波素子１０でバンプ１５の数を変化させれば、各弾性表面波素子１０はそれぞれ異なった数のバンプ１５で固定保持されることになる。図４では、第１素子１０ａでは１０個のバンプ１５が形成されているのに対し、該第１素子１０ａと同形状である第２素子１０ｄには、８個のバンプ１５が形成されている。それゆえ、ほぼ同一の構成である各弾性表面波素子１０であっても、超音波振動は接続部３０で異なった条件にて伝搬される。その結果、複数の弾性表面波素子１０…全体でみれば「媒体」の均質性が低下することになるので、共振の発生を回避できる。
【００７８】
ここで、ボールボンディング法のように、上記バンプ１５が一括して形成されず、個々に形成されるのであれば、バンプ１５の数は少ない方が好ましい。しかしながら、バンプ１５は、電極パッド２２と接続されて接続部３０となった状態で、弾性表面波素子１０を固定支持する機能を果たすため、少な過ぎると好ましくない。それゆえ、上記バンプ１５の数を変える場合でも、バンプ１５の必要最小限の数は常に考慮する必要がある。
【００７９】
また、各弾性表面波素子１０においてバンプ１５の材質を変化させると、バンプの固さが異なるために、超音波振動の伝搬も異なることになる。たとえば、図５に示すように、第１素子１０ａおよび第２素子１０ｂの構成は図１に示した場合と同様であって、第２素子１０ｂに形成されているバンプ１５…が、金または金を含む合金製であるのに対し、第１素子１０ａでは、はんだ製のバンプ１６…が形成されているとする。この場合、はんだの方が金または金を含む合金よりも柔らかいため、超音波振動は、各弾性表面波素子１０ごとに硬さの異なるバンプ１５・１６を伝搬することになる。その結果、複数の弾性表面波素子１０…全体でみれば「媒体」の均質性が低下することになるので、共振の発生を回避する効果を得ることができる。
【００８０】
さらに、図６に示すように、図４に示した場合と同様に、それぞれ同じ形状の第１素子１０ａおよび第２素子１０ｂにおいて、第１素子１０ａでは、第２素子１０ｄに形成されているバンプ１５…よりも大きなバンプ１７…が形成されているとする。バンプ１５・１７の材質が同じであれば、これはバンプ１５・１７の間で大きさ（たとえば平均径）を変えたり、平均重量を変えたりしていることになる。その結果、超音波振動がバンプ１５を伝搬する条件を変化することになるので、上記のような共振の発生を回避する効果を得ることができる。
【００８１】
上記のようにバンプ１５の平均重量を変える、あるいはバンプ１５の平均径（大きさ）を変化させるには、たとえば、上述したようにボールボンディング法を利用する場合には、例えば、原料ワイヤの径を変えればよい。また、バンプ１５の径を変化させることは、バンプ１５の形状を変化させることにもなり、平均重量の変化同様、共振の発生を回避する効果を得ることができる。勿論、形状の変化は平均径の変化に限定されるものではない。
【００８２】
あるいはバンプ１５の配置、すなわちバンプ１５形成のレイアウトを変えても、伝搬される超音波振動は接続部で異なった条件にて伝搬される。
【００８３】
たとえば図２に示すように、同形状（細長い長方形状）の第１素子１０ａおよび第３素子１０ｃと、異なる形状（太短い長方形状）の第２素子１０ｂとを実装する場合で、しかも第１素子１０ａおよび第３素子１０ｃの何れも弾性表面波素子１０としてほぼ同様の構成となっており、バンプ１５の数も同一の８個であるとする。ここで、たとえば第１素子１０ａでは、バンプ１５の配置を長辺に沿って整列したレイアウトとし、第３素子１０ｃでは、バンプ１５の配置を比較的ランダムとなるレイアウトとしておく。これだけで、接続部３０では異なった条件にて超音波振動が伝搬されるので、共振の発生を回避することが可能になる。
【００８４】
上記各形成条件は何れか一つのみを変化させるだけで十分であるが、複数変化させることで共振の発生をより一層確実に回避することができる。
【００８５】
また、上記バンプ１５の配置、すなわちバンプ１５形成のレイアウトを変化させることは、弾性表面波素子１０の電極形成面１３のレイアウトを変化させることにもなるので、櫛型電極（素子電極１２）のパターンを変化させてもよいことになる。その結果、弾性表面波素子１０の設計に大きな自由度を与えることができ、実装基板２０など弾性表面波装置の構成に応じて、バンプ１５や素子電極１２の配置を変更することが容易になる。勿論、上述した弾性表面波素子１０の形状を変化させる場合と組み合わせれば、設計の自由度をさらに一層大きくすることができる。
【００８６】
勿論、弾性表面波装置の構成に応じて、特定の要素またはその組み合わせによって、より一層確実に共振の発生を回避できる場合もあり得る。
【００８７】
さらに、上記二次的な要素には、バンプ１５の形成条件以外の要素が含まれていてもよい。たとえば、弾性表面波素子１０にその他の部材や手段を外的付加するような場合には、その付加条件を変化させるようになっていてもよい。
【００８８】
本発明においては、上述した各構成要素の中でも、特に素子重量、バンプ形成条件を変化させることがより好ましい。これら構成要素を変化させる場合、さらに効果的であるという利点がある。また、構成要素の変化の組み合わせとしても、上記各条件の組み合わせが特に好ましい。
【００８９】
上記フリップチップ工法による弾性表面波素子１０の実装（フリップチップ接続）のより具体的な例について、図１および図７を参照して説明する。すなわち実装基板２０に対して第１素子１０ａおよび第２素子１０ｂの二つの弾性表面波素子１０を実装する場合を例に挙げて説明する。
【００９０】
まず、プロセス（以下、プロセスを適宜Ｐと略する）１として、実装基板２０を加熱する。この加熱プロセスは、バンプ１５と電極パッド２２との接続性をより向上させるためのものである。それゆえ上記加熱温度についても特に限定されるものではなく、実装基板２０の材質やバンプ１５の材質に応じて、接続に有利になるような温度範囲が適宜設定されればよい。
【００９１】
次に、Ｐ２として、複数の弾性表面波素子１０…の電極形成面１３（第１面）を、実装基板２０の実装面２１に形成されている電極パッド２２に対向させて位置合わせする。この位置合わせプロセスでは、電極形成面１３に形成された複数のバンプ１５と電極パッド２２との位置合わせがなされるとともに、各弾性表面波素子１０に個別に割り当てられている位置に該弾性表面波素子１０を配置するようにもなっている。本実施の形態では、第１素子１０ａおよび第２素子１０ｂをそれぞれ並列させて位置合わせする（図７参照）。
【００９２】
実装基板２０は、実装面２１を上方となるように載置されている。そのため、位置合わせプロセスで、弾性表面波素子１０の電極形成面１３と実装基板２０の表面とを対向させれば（図中矢印Ａ）、弾性表面波素子１０の粗面１４、すなわち電極形成面１３の反対面が上方となる。
【００９３】
次にＰ３として、図７に示すように、上方となっている弾性表面波素子１０の粗面１４に対して、接続用のボンディングツール４０の押圧面４１を接触させ、弾性表面波素子１０を実装基板２０に接続する。これによって弾性表面波素子１０がフリップチップ接続される。このボンディングツール４０は、本実施の形態では、弾性表面波素子１０に対して超音波振動（図中矢印Ｂ）と荷重（図中矢印Ｃ）との双方を印加するようになっているが、超音波振動のみであってもよい。なお、図７では、第２素子１０ｂにボンディングツール４０を接触させている場合を図示しているが、第１素子１０ａにおいても同様である。
【００９４】
このフリップチップ接続プロセスで、弾性表面波素子１０に印加される超音波の条件については特に限定されるものではなく、バンプ１５の材質の特性に応じて、接続が可能となる振動を与えることができる条件が適宜設定されればよい。さらに、弾性表面波素子１０に印加される荷重についても特に限定されるものではない。この荷重の印加は、加熱プロセスと同様、バンプ１５と電極パッド２２との接続性をより向上させるためのものである。それゆえバンプ１５の材質の特性に応じて、接続に有利になるような押圧状態となっていればよい。
【００９５】
上記Ｐ２およびＰ３によって第１素子１０ａが実装されるので、その後、Ｐ２およびＰ３と同様のプロセスであるＰ４およびＰ５を繰り返すことによって第２素子１０ｂが実装される。このとき、上述したように、弾性表面波素子１０の構成要素を適宜変化させる（図７参照）。その結果、先に接続された第１素子１０ａでは、バンプ１５と電極パッド２２との接続部で共振を回避できるため、接続の信頼性の低下を防止することができる。
【００９６】
さらに、第３素子１０ｃを実装するのであれば、弾性表面波素子１０の構成要素を適宜変化させてＰ２・Ｐ３と同様のプロセスを繰り返し実施すればよい。したがって、本発明にかかる製造方法では、弾性表面波素子１０を実装する数だけ、弾性表面波素子１０の構成要素を変化させた上でＰ２・Ｐ３のプロセスを繰り返す。そして、全ての弾性表面波素子１０が実装されることで、弾性表面波装置が完成する。
【００９７】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、複数の弾性表面波素子１０を実装基板２０に実装する場合には、先に実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０の重量が、その後に実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０の重量に比べ重くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【００９８】
上記ボンディングツール４０によるフリップチップ接続の超音波印加において、超音波振動は実装基板２０を通じ周囲へと伝わる。複数の弾性表面波素子１０を超音波接合する場合、かつ、既に接合された弾性表面波素子１０が存在する場合、既に接合された弾性表面波素子１０における共振には至らなくとも強い超音波振動が伝搬することにより、接合部の劣化が起こりえる。
【００９９】
前記のように共振を防ぐため、複数の弾性表面波素子１０間で条件を変化させる場合、さらに周囲への影響の大きい接合条件が必要な弾性表面波素子１０を先に接合し、その後、周囲への影響の小さい接合条件を有する弾性表面波素子１０を接合することにより、接合部の劣化を最小にとどめることができる。これにより、単に複数の弾性表面波素子１０における条件を異ならせる場合に比べて、より一層接続不良による歩留りの低下を押さえたり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障を回避することができる。
【０１００】
なお、弾性表面波素子１０の重量が重い場合、十分な出力の超音波振動を印加された弾性表面波素子１０は、弾性表面波素子１０の重量がより小さい場合に比べて、周囲への影響が大きい。
【０１０１】
一例としては、先に接合する弾性表面波素子１０の重量を３．５ｍｇとし、後に接合する弾性表面波素子１０の重量を２．７ｍｇとすることができる。
【０１０２】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、複数の弾性表面波素子１０を実装基板２０に実装する場合には、先に前記実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のバンプ（突起電極）１５の数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のバンプ（突起電極）１５に比べ、多くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１０３】
上記の方法によれば、先に接続した弾性表面波素子１０の接合部への影響を小さくすることができる。これは、バンプ（突起電極）１５の数が少ないほうが、超音波振動の実装基板２０への伝搬による周囲への影響を小さくすることができるためである。
【０１０４】
一例としては、先に接合する弾性表面波素子１０のバンプ（突起電極）１５の数を８個とし、後に接合する弾性表面波素子１０のバンプ（突起電極）１５の数を６個とすることができる。
【０１０５】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、複数の弾性表面波素子１０を実装基板２０に実装する場合において、実装基板２０に形成された電極パッド（パターン電極）２２と弾性表面波素子１０に形成されたバンプ（突起電極）１５とを接続する際に、ボンディングツール４０で加える前記弾性表面波素子１０の実装基板２０への押圧力、実装基板２０の温度、ボンディングツール４０における超音波出力、ボンディングツール４０における超音波振動周波数、ボンディングツール４０で弾性表面波素子１０と実装基板２０とにかける超音波の印加時間、および超音波を印加するボンディングツール４０の押圧面の形状の少なくとも何れかを各弾性表面波素子１０ごとで異ならせることが好ましい。
【０１０６】
上記の方法によれば、フリップチップ接続時の弾性表面波素子１０への印加荷重や、超音波出力など、バンプ（突起電極）１５と実装基板２０との接続に直接関係のある具体的な上記の条件を変化させている。そのため、これらの各条件を少なくとも一つ変化させることで、接続部の共振を回避することが可能となる。この結果、弾性表面波装置の製造方法において、接続不良の発生を抑制することができる。
【０１０７】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、先に前記実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のフリップチップ接続工程におけるボンディングツール４０の超音波出力が、その後に実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のフリップチップ接続工程におけるボンディングツール４０の超音波出力に比べ、大きくなるように、実装基板２０へ接続する弾性表面波素子１０の順序を選択することが好ましい。つまり、実装基板２０に接続するために、より大きな超音波出力が必要な弾性表面波素子１０から先に実装基板２０にフリップチップ接続することが好ましい。
【０１０８】
超音波出力が大きい場合、超音波出力が小さい場合と比べ、周囲への影響は大きい。そのため、超音波出力の小さくてすむ弾性表面波素子１０を後に接続することにより、先に接続した弾性表面波素子１０と実装基板２０との接合部への影響を小さくすることができる。
【０１０９】
一例としては、先に実装基板２０に接合する弾性表面波素子１０にかける超音波の出力を１．４Ｗとし、後に実装基板２０に接合する弾性表面波素子１０にかける超音波の出力を１．０Ｗとすることができる。
【０１１０】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、先に前記実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のフリップチップ接続工程においてボンディングツール４０により印加される超音波の時間（超音波印加時間）が、その後に実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のフリップチップ接続工程における超音波印加時間に比べ、長くなるように、実装基板２０へ接続する弾性表面波素子１０の順序を選択することが好ましい。
【０１１１】
これにより、先に接続した弾性表面波素子１０の接合部への影響を小さくすることができる。これは、超音波印加時間が短くなると、長い場合と比べて周囲への影響が小さくなるからである。
【０１１２】
一例としては、ボンディングツール４０からの超音波出力を１．０Ｗとした場合、先に実装基板２０に接合する弾性表面波素子１０にかける超音波の印加時間を０．３０秒とし、後に実装基板２０に接合する弾性表面波素子１０にかける超音波の印加時間を０．１５秒とすることができる。
【０１１３】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、先に前記実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０のフリップチップ接続工程におけるボンディングツール４０の超音波周波数が、その後に実装基板２０フリップチップ接続する弾性表面波素子１０のフリップチップ接続工程におけるボンディングツール４０の超音波周波数に比べ、低くなるように、フリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１１４】
これにより、先に接続した弾性表面波素子１０の接合部への影響を小さくすることができる。これは、超音波周波数が高いほうが波としての伝搬損失が高く実装基板２０上を伝搬しにくいため周囲への影響を小さくできるからである。
【０１１５】
一例としては、先に実装基板２０に接合する弾性表面波素子１０にかける超音波の周波数を１２０ｋＨｚとし、後に実装基板２０に接合する弾性表面波素子１０にかける超音波の周波数を６０ｋＨｚとすることができる。
【０１１６】
また、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、上記の方法に加えて、電極パッド（パターン電極）２２とバンプ（突起電極）１５とを接続する際に、前記弾性表面波素子１０を形成する圧電基板等からなる素子基板１１の裏面（第２面）における、金属膜の形成の有無を各弾性表面波素子１０ごとに異ならせてもよい。また、上記金属膜が形成されている場合には、形成された金属膜の厚み、形成された金属膜の金属材料の種類の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることが好ましい。上記金属膜には、例えばＡｌ膜、Ｔｉ膜等が挙げられる。
【０１１７】
上記の方法によれば、フリップチップ接続の際における超音波の印加は、通常、弾性表面波素子１０の素子基板１１の裏面から実装基板２０に押圧すると同時に、弾性表面波素子１０の素子基板１１裏面に接触したボンディングツール４０から超音波を伝えている。このとき、ボンディングツール４０から弾性表面波素子１０への超音波の伝搬は、ボンディングツール４０と弾性表面波素子１０の素子基板１１の裏面との摩擦に依る。そのため、弾性表面波素子１０の素子基板１１の裏面の金属膜の有無、厚み、金属の種類等を変えることにより、ボンディングツール４０と弾性表面波素子１０との摩擦状態が変化して超音波の伝達効率が変化し、その結果、弾性表面波素子１０のバンプ（突起電極）１５と実装基板２０上の電極パッド（パターン電極）２２との間の超音波振動の状態が変化する。それにより、接続部の共振を回避することが可能となり、この結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良の発生を抑制することができるようになる。
【０１１８】
ここで、実装基板２０にフリップチップ接続する弾性表面波素子１０は、該弾性表面波素子１０における超音波の伝達効率が高いほど、実装基板２０と弾性表面波素子１０との接合性が良好となる。さらに、弾性表面波素子１０における超音波の伝達効率が高いほど、実装基板２０における周囲への超音波の影響が大きくなる。このため、周囲への超音波の影響を考慮して弾性表面波素子１０を実装基板２０にフリップチップ接続する必要がある。つまり、接合性が良い（超音波の伝達効率が高い、周囲への影響が大きい）順番に弾性表面波素子１０を実装基板２０にフリップチップ接続することが好ましい。したがって、実装基板２０には、弾性表面波素子１０の素子基板１１の裏面における金属膜の有無、厚み、金属の種類により超音波の伝達効率が高い弾性表面波素子１０から順にフリップチップ接続することが好ましい。
【０１１９】
例えば、弾性表面波素子１０の素子基板１１の裏面には、蒸着膜があったほうが実装基板２０との接合性が良好であり、さらに、金属材料は柔らかい材料の方が実装基板２０との接合性が良好である。より具体的に例を挙げると、上記裏面には、蒸着膜なし、Ｔｉ蒸着膜、Ａｌ蒸着膜の順で接合性が良くなる。
【０１２０】
また、弾性表面波素子１０の素子基板１１の裏面における金属膜の厚みは、厚いほうが実装基板２０との接合性が良好であり、一般的には、５００Å、３００Åの蒸着膜が形成される。
【０１２１】
勿論、本発明にかかる製造方法では、弾性表面波装置の構成に応じて、その他のプロセスが含まれていても構わない。
【０１２２】
次に、具体的な実施例と、従来例および比較例とに基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２３】
〔実施例〕
従来公知の一般的なフリップチップ工法により、２チップのフリップチップボンディング製品（ＦＣＢ品と略す）を、合計６４個製造した。このとき、各弾性表面波素子ごとに、バンプの形成条件、各弾性表面波素子の重量、弾性表面波素子の基板材質、および弾性表面波素子の形状の少なくとも何れかが異なるよう設計した。
【０１２４】
２チップ目の弾性表面波素子を実装した後、１チップ目および２チップ目の弾性表面波素子について、電気的な導通があるか否かを検出した。導通がある場合を良好（Ｇ）とし、導通が無い場合をＮＧとして、６４個中のＮＧ数を算出した。その結果を表１に示す。なお、上記ＮＧとは、厳密に仕様に対する特性ＮＧではなく、根本的にＦＣＢの接合性がＮＧであることを指す。
【０１２５】
〔従来例〕
上記各条件を全く変えずに、従来と同様にして、２チップのＦＣＢ品を６４個製造した。その後、実施例と同様にして、１チップ目および２チップ目の弾性表面波素子のＧまたはＮＧを検出し、６４個中のＮＧ数を算出した。その結果を表１に示す。
【０１２６】
〔比較例〕
実施例と同一の条件で、１チップのみのＦＣＢ品を６４個製造し、電気的導通の有無を検出した。その結果を表１に示す。
【０１２７】
【表１】

【０１２８】
表１に示すように、上記実施例では、１チップ目も２チップ目もＮＧは発生しなかったが、従来例では、１チップ目にＮＧが発生している。また、２チップ目にはＮＧは見られず、比較例の１チップのＦＣＢ品でもＮＧは発生していない。また、２チップ目を実装中、共振によると見られる異常音が発生する場合があった。
【０１２９】
このことから、２チップ目の弾性表面波素子をフリップチップ工法で実装する際の影響が１チップ目に及ぼされることが明らかである。つまり、従来では、上記影響により、後から実装される弾性表面波素子に電気的導通のＮＧが発生し易くなっていたが、本発明にかかる製造方法を用いれば、先に実装された弾性表面波素子に対する上記影響を回避できるため、電気的導通のＮＧの発生を回避することができる。
【０１３０】
以上のように、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、複数の弾性表面波素子を実装する際に、各弾性表面波素子に超音波を印加しても、発生する超音波振動によって先に実装された弾性表面波素子の接続部に共振が生じないように条件を変化させている。そのため、バンプと電極パッドとの接続部における接続強度の低下を防止することが可能になり、該接続部の信頼性の低下を回避することができる。
【０１３１】
〔実施の形態２〕
本発明の第２の実施の形態について図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。また、説明の便宜上、前記実施の形態１で使用した部材と同じ機能を有する部材には同一の番号を付記し、その説明を省略する。
【０１３２】
本実施の形態では、前記実施の形態１で得られた高品質の弾性表面波装置を通信装置に応用した例についてより具体的に説明する。
【０１３３】
図８に示すように、本実施の形態における通信装置１００は、具体的には、受信を行うレシーバ側（Ｒｘ側）として、アンテナ１０１、アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ１０２、アンプ１０３、Ｒｘ段間フィルタ１０４、ミキサ１０５、１ｓｔＩＦフィルタ１０６、ミキサ１０７、２ｎｄＩＦフィルタ１０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ１１１、ＴＣＸＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ（温度補償型水晶発振器））１１２、デバイダ１１３、ローカルフィルタ１１４を備えている。
【０１３４】
また、上記通信装置１００は、送信を行うトランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ１０１および上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ１０２を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ１２１、ミキサ１２２、Ｔｘ段間フィルタ１２３、アンプ１２４、カプラ１２５、アイソレータ１２６、ＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ（自動出力制御））１２７を備えている。
【０１３５】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ１０４、１ｓｔＩＦフィルタ１０６、ＴｘＩＦフィルタ１２１、Ｔｘ段間フィルタ１２３には、前記実施の形態１で説明した製造方法により得られた弾性表面波装置を好適に用いることができる。
【０１３６】
このように、本実施の形態における通信装置は、前記実施の形態１の製造方法により得られた弾性表面波装置を用いているので、弾性表面波装置そのものが多機能化や小型化されており、さらに良好な伝送特性を備えている。その結果、良好な送受信機能と共に小型化、特にＧＨｚ帯域以上において小型化を図れるものとなる。
【０１３７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法は、パターン電極と突起電極とを接続する際に、上記突起電極の形成条件、弾性表面波素子の重量、弾性表面波素子の基板材質、および弾性表面波素子の形状の少なくとも何れかを、各弾性表面波素子ごとで異ならせた上で、被接続部位に超音波を印加する方法である。
【０１３９】
上記方法では、複数の弾性表面波素子全体が実質的に「一つのまとまった媒体」を形成しないため、弾性表面波素子の実装に際して超音波を印加しても、パターン電極と突起電極との接続部が共振して機械的強度が低下する事態を回避することができる。その結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良による歩留りの低下を押さえたり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障を回避することができるという効果を奏する。
【０１４０】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子の重量が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子の重量に比べ重くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１４１】
上記方法によれば、弾性表面波素子の重量が重い場合、十分な出力の超音波振動を印加された弾性表面波素子は、弾性表面波素子の重量がより小さい場合に比べて、周囲への影響が大きいため、複数の弾性表面波素子間で条件を変化させる場合、さらに周囲への影響の大きい接合条件が必要な弾性表面波素子を先に接合し、その後、周囲への影響の小さい接合条件を有する弾性表面波素子を接合することにより、接合部の劣化を最小にとどめることができる。これにより、単に複数の弾性表面波素子における条件を異ならせる場合に比べて、より一層接続不良による歩留りの低下を押さえたり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障を回避することができるという効果を奏する。
【０１４２】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、上記突起電極の形成条件には、突起電極の数、突起電極の材質、突起電極の平均重量、突起電極の形状、および突起電極の配置の少なくとも一つが含まれていることが好ましい。
【０１４３】
上記方法では、突起電極とパターン電極との接続部に直接影響を及ぼす具体的な条件を変化させているので、接続部の共振を確実に回避することが可能になる。その結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良による歩留りの低下をより一層抑制したり、接続部の信頼性の低下による弾性表面波装置の故障をより確実に回避することができるという効果を奏する。
【０１４４】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子の突起電極の数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子の突起電極に比べ、多くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１４５】
上記の方法によれば、突起電極の数が少ないほうが、超音波振動の実装基板への伝搬による周囲への影響を小さくすることができるため、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【０１４６】
上記弾性表面波装置の製造方法に加えて、前記パターン電極と突起電極とを接続する際に、前記弾性表面波素子の実装基板への押圧力、実装基板の温度、超音波出力、超音波振動周波数、超音波印加時間、および超音波を印加するボンディングツールの押圧面の形状の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることが好ましい。
【０１４７】
上記の方法によれば、上記各条件を少なくとも一つ変化させることで、接続部の共振を回避することが可能となる。この結果、弾性表面波装置の製造方法において、接続不良の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【０１４８】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波出力が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波出力に比べ、大きくなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１４９】
上記方法によれば、超音波出力が大きい場合、超音波出力が小さい場合と比べ、周囲への影響は大きいため、超音波出力の小さい弾性表面波素子を後に接続することにより、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【０１５０】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波印加時間が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波印加時間に比べ、長くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１５１】
これにより、超音波印加時間が短くなると、長い場合と比べて周囲への影響が小さくなるため、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【０１５２】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波周波数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波周波数に比べ、低くなるようにフリップチップ接続の順序を選択することが好ましい。
【０１５３】
上記方法によれば、超音波周波数が高いほうが波としての伝搬損失が高く実装基板上を伝搬しにくいため周囲への影響を小さくできるため、先に接続した弾性表面波素子の接合部への影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【０１５４】
上記弾性表面波装置の製造方法に加えて、パターン電極と突起電極とを接続する際に、前記弾性表面波素子を形成する素子基板の裏面における、金属膜形成の有無、形成された金属膜の厚み、形成された金属膜の金属材料の種類の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることが好ましい。
【０１５５】
上記の方法によれば、弾性表面波素子の裏面に接触したボンディングツールから超音波を伝える際のボンディングツールと弾性表面波素子との摩擦状態が変化し、その結果、突起電極と実装基板上のパターン電極との間の超音波振動の状態が変化する。それにより、接続部の共振を回避することが可能となり、この結果、弾性表面波装置の製造において、接続不良の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【０１５６】
上記弾性表面波装置の製造方法においては、上記方法に加えて、さらに、超音波の印加とともに、被接続部位同士の押圧、および被接続部位の加熱の少なくとも一方を実施することが好ましい。
【０１５７】
上記方法では、被接続部位に対して熱を加えたり荷重を印加することになるので、超音波振動による被接続部位の接続作用が向上する。そのため、突起電極とパターン電極との接続がより容易になるとともに、これらの接続状態もより一層安定化することになる。その結果、製造プロセスの効率性を向上することができるとともに、得られる弾性表面波装置の品質を向上することができるという効果を奏する。
【０１５８】
また、以上のように、本発明にかかる弾性表面波装置は、上記製造方法を用いて製造される構成であり、本発明にかかる通信装置は、上記弾性表面波装置を用いる構成である。
【０１５９】
上記各構成では、上記方法を用いて弾性表面波装置を製造するので、パターン電極と突起電極との接続部の機械的強度が低下せず、信頼性の高い弾性表面波装置や通信装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法における、弾性表面波素子と実装基板との対応関係の一例を示す説明図である。
【図２】図１に示す製造方法における、弾性表面波素子と実装基板との対応関係の他の例を示す説明図である。
【図３】図１に示す製造方法における、弾性表面波素子と実装基板との接続状態の一例を示す説明図である。
【図４】図１に示す製造方法における、弾性表面波素子と実装基板との対応関係のさらに他の例を示す説明図である。
【図５】図１に示す製造方法における、弾性表面波素子と実装基板との対応関係のさらに他の例を示す説明図である。
【図６】図１に示す製造方法における、弾性表面波素子と実装基板との対応関係のさらに他の例を示す説明図である。
【図７】図１に示す製造方法において、フリップチップ工法を用いて弾性表面波素子を実装基板に実装する一例を示す説明図である。
【図８】本発明にかかる弾性表面波装置の製造方法により得られた弾性表面波装置を用いてなる通信装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
１０　　弾性表面波素子
１０ａ　第１素子（弾性表面波素子）
１０ｂ　第２素子（弾性表面波素子）
１０ｃ　第３素子（弾性表面波素子）
１０ｄ　第２素子
１５　　バンプ（突起電極）
１６　　バンプ（突起電極）
１７　　バンプ（突起電極）
２０　　実装基板
２２　　電極パッド（パターン電極）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a surface acoustic wave device in which a plurality of surface acoustic wave elements are mounted on one mounting substrate by a flip chip method, and a surface acoustic wave device and a communication device using the same, and in particular, The present invention relates to a method for manufacturing a surface acoustic wave device that applies an ultrasonic wave to a connected portion when connecting a pattern electrode formed on a mounting substrate and a protruding electrode formed on a surface acoustic wave element.
[0002]
[Prior art]
A surface acoustic wave device is a device including a surface acoustic wave element using a surface acoustic wave propagating along the surface of an elastic body, and is used for a delay line, a filter, a resonator, and the like. Since the surface acoustic wave has a shorter wavelength than the electromagnetic wave, there are advantages such as easy downsizing of the surface acoustic wave device itself. Therefore, for example, in a mobile phone, a surface acoustic wave device is used as a filter provided in a high-frequency circuit.
[0003]
However, in recent years, in particular, in mobile phones, further reduction in size and height have been demanded, and therefore, further reduction in size and height of surface acoustic wave devices have been demanded. Therefore, as a method of manufacturing a surface acoustic wave device having a smaller size and a lower profile, for example, a surface acoustic wave device using a flip-chip method such as a surface acoustic wave device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-122072. A method of mounting a wave element on a mounting board has been effectively used.
[0004]
Specifically, in the technique of the above publication, as disclosed in the fifth embodiment, a surface acoustic wave device is mounted by mounting a plurality of surface acoustic wave elements on one mounting substrate using a flip chip method. To manufacture. This makes it possible to realize a plurality of filter functions with one surface acoustic wave device, so that a small surface acoustic wave device exhibiting a plurality of filter functions can be obtained. In addition, mounting the surface acoustic wave element on the mounting board by using the flip chip method is hereinafter referred to as “flip chip connection”.
[0005]
Here, the flip-chip method is a method in which bumps (protruding electrodes) are formed on an electrode forming surface of a surface acoustic wave element, and the electrode forming surface is connected to a pattern electrode of a mounting substrate so as to be connected. Therefore, in this method, the surface acoustic wave element and the mounting board are electrically and mechanically connected via the bumps. That is, the connecting portion between the bump and the pattern electrode on the mounting board simultaneously realizes two functions of electrical conduction and mechanical strength for fixing and holding the surface acoustic wave element. Therefore, the connection portion is required to have high reliability.
[0006]
In the flip-chip connection, in the connection step of connecting the bump and the pattern electrode, as a specific method, a method of connecting using only heat or heat and pressure, a method of applying ultrasonic waves simultaneously with the pressure, a method of pressing At the same time, a method of applying heat and ultrasonic waves in combination is used. Above all, if ultrasonic waves are used in the connection step, the connection between the bump and the electrode pattern can be made more reliable.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-189639 discloses that a plurality of surface acoustic wave chips are bonded face-down to a package. The plurality of surface acoustic wave chips are arranged such that adjacent sides of the surface acoustic wave chip on which no signal terminals are arranged are substantially parallel to each other, and the signal terminals are arranged in a row of signal terminals arranged on opposing sides. Are arranged substantially parallel to each other.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-257236 discloses that a plurality of elements are flip-chip bonded to a package. At this time, elements having different thicknesses are used, and the heights of the electrode lands are changed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a plurality of surface acoustic wave devices are mounted on a mounting board by flip-chip connection, the use of ultrasonic waves in the above connection step causes a problem that mechanical connection strength at a connection portion between the bump and the pattern electrode is reduced. Occurs.
[0010]
Specifically, after one surface acoustic wave element is flip-chip connected to the mounting substrate, the next surface acoustic wave element is flip-chip connected, and the ultrasonic wave applied to connect the latter surface acoustic wave element is connected. However, resonance occurs in the former surface acoustic wave element already connected. As a result, the mechanical strength of the connection between the bump and the pattern electrode is reduced, which has an adverse effect on fixing and holding the surface acoustic wave element, and also impairs electrical conduction. As a result, the reliability of the connection is greatly impaired.
[0011]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-122072 discloses that a plurality of surface acoustic wave devices are mounted on a mounting board by flip-chip connection. However, the problem caused by the use of the ultrasonic waves in the connection step is solved. No consideration is given to doing so. Therefore, there arises a problem that the reliability of the connection portion cannot be sufficiently improved.
[0012]
In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-189639, similarly to Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-22072, an ultrasonic wave applied when one surface acoustic wave element is first mounted by flip chip bonding is applied to an already mounted element. A problem arises in that resonance occurs and mechanical connection strength at the connection between the bump and the pattern electrode is reduced.
[0013]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-258236, even if elements having different thicknesses are used or the heights of the electrode lands are changed, one element is first flip-chip bonded and then the next element is flip-chip bonded. Ultrasonic waves applied at the time of bonding and mounting cause resonance in the already mounted element, causing a problem that mechanical connection strength at the connection between the bump and the pattern electrode portion is reduced.
[0014]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a flip-chip connection using ultrasonic waves, which is generated when a plurality of surface acoustic wave elements are mounted on a mounting board, and that a connection portion is formed. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a surface acoustic wave device that can prevent a decrease in mechanical strength.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when flip-chip connecting the surface acoustic wave element later, to the surface acoustic wave element that has been connected first, the ultrasonic wave To prevent the occurrence of resonance, it has been found that it is very effective to change the conditions of flip chip connection to different conditions, and have completed the present invention.
[0016]
That is, the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in order to solve the above problems, when mounting the surface acoustic wave element on a mounting substrate, formed a plurality of protruding electrodes on the surface acoustic wave element In the method for manufacturing a surface acoustic wave device including a flip-chip connecting step of connecting the pattern electrode formed on the mounting substrate and the projecting electrode, the method includes connecting the pattern electrode and the projecting electrode with the projecting electrode. At least one of the electrode formation conditions, the weight of the surface acoustic wave element, the substrate material of the surface acoustic wave element, the temperature of the surface acoustic wave element, and the shape of the surface acoustic wave element is made different for each surface acoustic wave element. Thus, ultrasonic waves are applied to a connected portion.
[0017]
According to the above-mentioned method, the surface acoustic wave element including the conditions for forming the bump electrodes is changed for each surface acoustic wave element to be mounted. Therefore, the plurality of surface acoustic wave elements substantially become “independent media”, and the entire plurality of surface acoustic wave elements do not substantially form “one integrated medium”.
[0018]
Therefore, even when an ultrasonic wave is applied at the time of mounting the surface acoustic wave element, it is possible to avoid a situation in which the connection between the pattern electrode and the protruding electrode resonates due to the ultrasonic vibration and the mechanical strength is reduced. . As a result, in manufacturing the surface acoustic wave device, it is possible to suppress a decrease in yield due to poor connection and to avoid a failure of the surface acoustic wave device due to a decrease in reliability of the connection portion.
[0019]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in the above-described method, the weight of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first to the mounting substrate is equal to the weight of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the order of flip chip connection so as to be relatively heavy.
[0020]
In the application of ultrasonic waves for flip-chip connection, ultrasonic vibrations are transmitted to the surroundings through the mounting substrate. When a plurality of surface acoustic wave elements are ultrasonically bonded, and when there is a surface acoustic wave element that has already been bonded, strong ultrasonic vibrations propagate without reaching the above-described resonance, and the bonding portion is formed. Degradation can occur.
[0021]
In order to prevent resonance as described above, when changing the conditions between a plurality of surface acoustic wave elements, the surface acoustic wave elements that require bonding conditions that have a greater effect on the surroundings are first joined, and then the surroundings are removed. By joining the surface acoustic wave devices having the joining condition with less influence, the deterioration of the joint can be minimized. This makes it possible to further suppress a decrease in yield due to poor connection or to avoid a failure of the surface acoustic wave device due to a decrease in reliability of the connection portion, as compared with a case where the conditions of a plurality of surface acoustic wave elements are simply changed. Can be.
[0022]
When the surface acoustic wave element is heavy, the surface acoustic wave element to which the ultrasonic vibration having a sufficient output is applied has a greater influence on the surroundings than when the surface acoustic wave element is lighter.
[0023]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in the above-described method, the conditions for forming the projecting electrodes include the number of projecting electrodes, the material of the projecting electrodes, the average weight of the projecting electrodes, the shape of the projecting electrodes, and the projecting electrodes. At least one of the above arrangements is included.
[0024]
According to the above method, the specific conditions that directly affect the connection between the protruding electrode and the pattern electrode, ie, the conditions for forming the various protruding electrodes, are changed. Therefore, by changing at least one of these conditions, it is possible to reliably avoid resonance of the connection portion. As a result, in the manufacture of the surface acoustic wave device, it is possible to further suppress a decrease in yield due to poor connection and to more reliably avoid a failure of the surface acoustic wave device due to a decrease in reliability of the connection portion.
[0025]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in the above-described method, the number of projecting electrodes of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first to the mounting substrate may be changed to the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the order of flip chip connection so as to increase the number of bump electrodes compared to the number of bump electrodes.
[0026]
According to the above method, it is possible to reduce the influence of the previously connected surface acoustic wave element on the joint. This is because the smaller the number of the protruding electrodes, the smaller the influence on the surroundings due to the propagation of the ultrasonic vibration to the mounting substrate.
[0027]
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in addition to the above method, when connecting the pattern electrode and the protruding electrode, the pressing force of the surface acoustic wave element to the mounting substrate, the temperature of the mounting substrate It is preferable that at least one of the ultrasonic output, the ultrasonic vibration frequency, the ultrasonic application time, and the shape of the pressing surface of the bonding tool to which the ultrasonic is applied be different for each surface acoustic wave element.
[0028]
According to the method described above, the specific conditions directly related to the connection between the protruding electrode and the mounting substrate, such as the applied load to the surface acoustic wave element at the time of flip chip connection and the ultrasonic output, are changed. I have. Therefore, by changing at least one of these conditions, it is possible to avoid resonance of the connection portion. As a result, in the method of manufacturing the surface acoustic wave device, occurrence of connection failure can be suppressed.
[0029]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in the above-mentioned method, the ultrasonic output in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate is flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the flip-chip connection order so as to be larger than the ultrasonic output in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element.
[0030]
When the ultrasonic output is large, the influence on the surroundings is greater than when the ultrasonic output is small. By connecting the surface acoustic wave element having a small ultrasonic output later, it is possible to reduce the influence on the joint of the previously connected surface acoustic wave element.
[0031]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in the above-mentioned method, the ultrasonic application time in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate may be changed to the flip-chip connecting time. It is preferable to select the flip-chip connection order so as to be longer than the ultrasonic wave application time in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element.
[0032]
Thereby, the influence on the joint of the previously connected surface acoustic wave element can be reduced. This is because the effect on the surroundings is smaller when the ultrasonic wave application time is shorter than when it is longer.
[0033]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in the above-mentioned method, the ultrasonic frequency in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate is flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the flip-chip connection order so as to be lower than the ultrasonic frequency in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element.
[0034]
Thereby, the influence on the joint of the previously connected surface acoustic wave element can be reduced. This is because the higher the ultrasonic frequency, the higher the propagation loss as a wave and the less it propagates on the mounting board, so that the influence on the surroundings can be reduced.
[0035]
The method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention includes, in addition to the above-described method, a method of forming a metal film on a back surface of an element substrate on which the surface acoustic wave element is formed, when connecting a pattern electrode and a projection electrode. It is preferable that at least one of the presence / absence, the thickness of the formed metal film, and the type of metal material of the formed metal film be different for each surface acoustic wave element.
[0036]
According to the above method, the presence or absence of the metal film on the back surface of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected is made different for each surface acoustic wave element. When a metal film is present on the back surface of the surface acoustic wave element, at least one of the thickness of the metal film and the type of metal material of the metal film is changed for each surface acoustic wave element. The application of ultrasonic waves at the time of flip-chip connection usually presses the surface acoustic wave element from behind to the mounting substrate, and simultaneously transmits ultrasonic waves from a bonding tool in contact with the back surface of the surface acoustic wave element. At this time, the propagation of the ultrasonic wave from the bonding tool to the surface acoustic wave element depends on the friction between the bonding tool and the back surface of the surface acoustic wave element. Therefore, by changing the presence or absence of metal, the thickness, the type of metal, etc. on the back surface of the surface acoustic wave element, the frictional state between the bonding tool and the surface acoustic wave element changes, and as a result, the protrusion electrode and the pattern on the mounting board are changed. The state of the ultrasonic vibration between the electrodes changes. This makes it possible to avoid resonance of the connecting portion, and as a result, it becomes possible to suppress the occurrence of poor connection in the manufacture of the surface acoustic wave device.
[0037]
The method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention is characterized in that, in addition to the above-described method, further, with the application of ultrasonic waves, at least one of pressing between connected parts and heating of the connected parts is performed. I have.
[0038]
According to the above method, since heat or a load is applied to the protruding electrode and the pattern electrode facing each other, the connection action of the connected portion by the ultrasonic vibration is improved. Therefore, the connection between the protruding electrode and the pattern electrode becomes easier, and the connection state between them is further stabilized. As a result, the efficiency of the manufacturing process can be improved, and the quality of the obtained surface acoustic wave device can be improved.
[0039]
A surface acoustic wave device according to the present invention is manufactured using the above-described manufacturing method, and a communication device according to the present invention uses the above-described surface acoustic wave device.
[0040]
According to each of the above configurations, since the surface acoustic wave device is manufactured using the above method, the mechanical strength of the connection portion between the pattern electrode and the protruding electrode does not decrease, and a highly reliable surface acoustic wave device or communication device Can be obtained.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to this.
[0042]
The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention is characterized in that at least two or more surface acoustic wave elements are mounted on a mounting board by a flip chip method using ultrasonic waves, and each surface acoustic wave element is mounted on the mounting board. At the time of connection, elements that affect the connection between the surface acoustic wave element and the mounting board are intentionally made different.
[0043]
Ultrasonic waves are applied when the surface acoustic wave element is connected later and mounted on the mounting board, so that the surface acoustic wave element that has been mounted earlier is easily resonated by the application of the ultrasonic wave. However, if the above elements are different, it is possible to avoid the occurrence of resonance, so that it is possible to prevent the connection strength of the surface acoustic wave element for which mounting has been completed from deteriorating. As a result, it is possible to avoid a decrease in the reliability of connection and mounting of the surface acoustic wave element.
[0044]
The surface acoustic wave device according to the present invention has a configuration in which a plurality of surface acoustic wave elements 10 are mounted on a mounting substrate 20, as shown in FIG. In FIG. 1, two of the first element 10a and the second element 10b are mounted, and in FIG. 2, three of the first element 10a, the second element 10b, and the third element 10c are mounted. Of course, four or more surface acoustic wave devices 10 may be mounted. Although not shown for convenience of description, the surface acoustic wave device according to the present invention may include members other than the mounting substrate 20 and the surface acoustic wave element 10.
[0045]
As the mounting substrate 20, a substrate having a cavity structure (box-like structure) for mounting the surface acoustic wave element 10 in a fitted state as shown in FIG. 1 or FIG. A substrate having a simple single-plate structure may be used. That is, the shape of the mounting substrate 20 is not particularly limited as long as the plurality of surface acoustic wave elements 10 can be mounted.
[0046]
The material of the mounting substrate 20 is not particularly limited, either, and conventionally known materials such as ceramic and plastic are suitably used. Also, the size of the mounting substrate 20 is not particularly limited, and is a size on which a plurality of surface acoustic wave elements 10 can be mounted, and is smaller and thinner than a general surface acoustic wave device. Any size is acceptable.
[0047]
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, an electrode pad (pattern electrode) 22 for mounting the surface acoustic wave elements 10 is formed on the mounting surface 21 of the mounting substrate 20. The electrode pad 22 includes a connection portion for connecting a bump (projection electrode) 15 described later, and also functions as an electric wiring connected to an input terminal and an output terminal in the completed surface acoustic wave device. . The specific configuration of the electrode pad 22 is also not particularly limited, and may be any conventionally known configuration. Generally, the surface of the electrode pad 22 may contain the same components as the bump 15. preferable. This facilitates direct bonding of the bump 15 and the electrode pad 22.
[0048]
Further, the electrode pad 22 may have a multilayer structure. For example, as described above, if the surface is a connection layer containing the same components as the bumps 15, an electrode layer having high electrical conductivity is formed under the connection layer, and further under the connection layer, It may have a three-layer structure in which an adhesion layer for adhering the electrode layer and the connection layer is formed.
[0049]
As the surface acoustic wave element 10, a conventionally known general configuration is suitably used and is not particularly limited.
[0050]
Specifically, as shown in FIG. 3, the general surface acoustic wave element 10 includes at least a flat element substrate 11, and a first surface (front surface) of the element substrate 12 is formed with an element electrode 12. The second surface (back surface) is a surface roughened by lapping or honing (rough surface 14) while being the electrode forming surface 13. In FIGS. 1 and 2 or FIGS. 4 to 6, the device electrode 12 is not shown on the electrode forming surface 13 for convenience of describing the formation state of the bump 15.
[0051]
The element substrate 11 is not particularly limited as long as it is a substrate mainly composed of a surface acoustic wave (SAW) material. As the SAW material, specifically, for example, a piezoelectric single crystal material such as lithium tantalate (LiTaO3), lithium niobate (LiNbO3), quartz; Pb (Zr, Ti) O3, Pb (Zr, Ti, Mg, Nb) O3, Pb (Zr, Ti, Sb, Nb) O3, Pb (Zr, Ti, Mn, Nb) O3, Pb (Zr, Ti, Co, Nb) O3, Pb (Zr, Ti, Cd, Nb) A piezoelectric ceramic material such as O3; a piezoelectric thin film such as a ZnO thin film; and the like are not particularly limited.
[0052]
The configuration of the element electrode 12 formed on the first surface of the element substrate 11, that is, the electrode formation surface 13, is not particularly limited, and may be any conventionally known configuration. Include a comb-shaped electrode formed in a comb-shaped pattern. Further, similarly to the electrode pad 22, the element electrode 12 may have a multilayer structure.
[0053]
Also, the processing method on the second surface, ie, the rough surface 14, of the element electrode 12 is not limited to the above-described lapping and honing, and any other known roughening method can be used.
[0054]
Further, in the present invention, since the surface acoustic wave element 10 is mounted on the mounting substrate 20 by the flip chip method, the bumps (projection electrodes) 15... Are formed on the electrode forming surface 13 (first surface) of the surface acoustic wave element 10. A plurality is formed. The bumps 15 are formed in a protruding shape on the surface of the element electrode 12, and the tip thereof is a connected portion for connecting to the electrode pad 22 formed on the mounting board 20.
[0055]
As shown in FIG. 3, the bump 15 forms a connection part 30 that connects the surface acoustic wave element 10 and the mounting board 20 in a state where the bump 15 is connected to the electrode pad 22. Therefore, the shape and material of the bump 15 are particularly limited as long as the bump 15 can exhibit sufficient mechanical strength in a state where the connection portion 30 is formed and can exhibit sufficient conductivity. Not something.
[0056]
Generally, the bumps 15 need only be provided so as to protrude from the element electrode 12, and may be made of gold (Au), copper (Cu), various alloys including these metal materials, solder, or the like. Conventionally known materials can be suitably used. In the present invention, as described later, it is preferable to change the number, size, weight, material, arrangement, and the like of the bumps 15 for each surface acoustic wave element 10.
[0057]
The method for forming the bumps 15 is not particularly limited. Generally, a raw material wire made of a material for the bump 15 such as gold is prepared, and the bump 15 is formed at a predetermined position on the element electrode 12 by a ball bonding method. In addition, by changing the diameter of the raw material wire, it is possible to change the weight of the bump 15 to be formed, as described later. When the number of the bumps 15 is large, the bumps 15 may be formed by another method such as a plating method using photolithography or a transfer bump method.
[0058]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, the surface acoustic wave element 10 is mounted on the mounting board 20 by a flip chip method. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the electrode forming surface 13 of the surface acoustic wave element 10 and the mounting surface 21 of the mounting board 20 are opposed to each other (arrow A in the drawing). The plurality of bumps 15 are connected to the electrode pads 22 formed on the mounting surface 21. As a result, the surface acoustic wave element 10 and the mounting board 20 can be electrically and mechanically connected together via the bumps 15.
[0059]
As a result, the connection portion 30 between the bump 15 and the electrode pad 22 can simultaneously realize two functions of electrical conduction and mechanical strength for fixing and holding the surface acoustic wave element 10. Therefore, the surface acoustic wave element 10 can be stably connected and fixed to the mounting substrate 20 without using a wiring wire or the like.
[0060]
Further, at the time of the above connection, it is preferable to apply at least one of heat and load together with the ultrasonic vibration, and it is more preferable to apply both. That is, at the time of the connection, it is preferable to perform at least one of the pressing of the connected parts and the heating of the connected parts, and more preferably both, together with the application of the ultrasonic wave.
[0061]
By performing the heating and pressing of the connected part, the connecting action of the connected part by the ultrasonic vibration is improved. Therefore, the connection between the bump 15 and the electrode pad 22 becomes easier, and the connection state between them is further stabilized. As a result, the efficiency of the manufacturing process can be improved, and the quality of the obtained surface acoustic wave device can be improved.
[0062]
Here, as described above, the bump 15 and the electrode pad 22 must realize both electrical conduction and mechanical strength in a connected state. Therefore, the connection section 30 is required to have high reliability. However, when a plurality of surface acoustic wave elements 10 are mounted on the mounting substrate 20, when ultrasonic waves are applied at the connection stage, not only ultrasonic vibrations are generated in the connected portion, but also the surface acoustic waves connected earlier. Ultrasonic vibration is transmitted to the connection portion 30 of the element 10, and the connection portion 30 easily resonates. When such resonance occurs, the mechanical strength of the connecting portion 30 decreases, and not only the surface acoustic wave element 10 cannot be fixed and held, but also the electrical conduction is affected. The reliability is greatly reduced.
[0063]
Therefore, in the present invention, when a plurality of surface acoustic wave devices 10 are sequentially mounted by the flip chip method, the components of the surface acoustic wave device 10, which is the main application of ultrasonic waves, are appropriately changed. Ultrasonic waves are applied to the connection site.
[0064]
Resonance refers to a state in which the vibration frequency externally applied to a certain medium is equal to the natural frequency of the medium. Here, when all of the plurality of surface acoustic wave elements 10 are mounted on the mounting board 20 under the same configuration and under the same conditions, substantially the entire plurality of surface acoustic wave elements 10. . " Therefore, the plurality of surface acoustic wave elements 10 have a "natural frequency" as a whole, and therefore, when ultrasonic waves are applied at the time of connection, resonance easily occurs due to ultrasonic vibration.
[0065]
However, when the components of the surface acoustic wave element 10 including the conditions for forming the bumps 15 are changed for each surface acoustic wave element 10 as in the present invention, the plurality of surface acoustic wave elements 10 are substantially reduced to the whole. Does not form a “single medium”, and each surface acoustic wave element 10 becomes an “independent medium”. Therefore, a situation in which the plurality of surface acoustic wave elements 10 as a whole resonate is avoided. As a result, it is possible to avoid a decrease in the mechanical strength of the connection portion 30, and to suppress a decrease in the yield due to poor connection or to reduce the elasticity due to a decrease in the reliability of the connection portion 30 in the production of the surface acoustic wave device. Failure of the surface acoustic wave device can be avoided.
[0066]
Here, the components of the surface acoustic wave element 10 include a primary element relating to the surface acoustic wave element 10 itself and a secondary element externally added to the surface acoustic wave element 10 such as a condition for forming the bump 15. Element.
[0067]
First, as the primary element, for example, the shape of the surface acoustic wave element 10, the substrate material of the surface acoustic wave element 10, and the weight of the surface acoustic wave element 10 can be preferably mentioned. Of course, the primary element may include elements other than these.
[0068]
For example, as shown in FIG. 1, the shape of each of the two surface acoustic wave elements 10 is changed. In this case, each of the surface acoustic wave elements 10 has a rectangular shape, but the shorter sides of the rectangle have different lengths. More specifically, the first element 10a has a narrow width (short side) and an "elongated" rectangle, while the second element 10b has a wide width (short side) and a "thick and short" rectangle. As described above, if the shapes of the plurality of surface acoustic wave elements 10 are respectively changed, the homogeneity of the “medium” is reduced as a whole when the plurality of surface acoustic wave elements 10 are viewed. Can be avoided.
[0069]
Further, as shown in FIG. 1, the two surface acoustic wave elements 10 are arranged in parallel with each other on a rectangular mounting surface 21 and mounted. Therefore, when the shapes of the surface acoustic wave elements 10 are compared, the lengths of the long sides are the same. Therefore, the second element 10b, which is short and thick, has a larger size than the elongated first element 10a. That is, the change in the shape includes a change in the size (size) of the surface acoustic wave element 10. If the material of the element substrate 11 is the same, the weight changes between the first element 10a and the second element 10b.
[0070]
By changing the weight of each surface acoustic wave element 10 as described above, the homogeneity of the “medium” is reduced when the plurality of surface acoustic wave elements 10 are viewed as a whole, so that the occurrence of resonance can be avoided. This change in weight not only changes the size of the surface acoustic wave element 10, that is, the size of the element substrate 11, but also changes the thickness of the element substrate 11 or the size of the element substrate 11 even if the size is the same. It can be realized by changing the material.
[0071]
When the material of the element substrate 11 is changed, not only does the weight change due to the difference in specific gravity, but also the hardness of the element substrate 11 changes. Therefore, since the “medium” that propagates the ultrasonic wave itself is changed, the homogeneity of the “medium” decreases as a whole of the plurality of surface acoustic wave elements 10. In addition, since the material of the element substrate 11 can be selected according to the function of the surface acoustic wave element 10, the degree of freedom in designing the surface acoustic wave element 10 can be improved.
[0072]
It is sufficient to change only one of the above components, but by changing a plurality of components, it is possible to more reliably avoid the occurrence of resonance.
[0073]
Also, changing the shape and size of the surface acoustic wave element 10 has the advantage that a great degree of freedom can be given to the design of the surface acoustic wave device.
[0074]
That is, in the surface acoustic wave element 10, the area of the element electrode 12 differs depending on the frequency of the surface acoustic wave at which the surface acoustic wave element 10 functions (referred to as a functional frequency). In general, the lower the functional frequency, the larger the required electrode area.
[0075]
For example, when two surface acoustic wave elements 10 are mounted, one is a low frequency element having a filter function with a low functional frequency (for example, 1 GHz or less) and the other is a filter with a high functional frequency (for example, about 2 GHz). A high-frequency element having a function. In this case, when the size of the low-frequency element is increased as in the case of the second element 10b, which is thick and short, in FIG. The mounting space for the wave element 10 can be used efficiently. As a result, a great degree of freedom can be given to the design of the surface acoustic wave device.
[0076]
Next, the formation conditions of the bumps 15 as the secondary elements include, for example, the number of the bumps 15 to be formed, the material of the bumps 15, the average weight of the bumps 15, the shape of the bumps 15, and the arrangement of the bumps 15. Are preferred. Of course, the forming conditions of the bump 15 may include other forming conditions.
[0077]
First, as shown in FIG. 4, it is assumed that two SAW devices 10 having the same shape are used. At this time, if the number of bumps 15 is changed in each surface acoustic wave element 10, each surface acoustic wave element 10 is fixedly held by a different number of bumps 15. In FIG. 4, ten bumps 15 are formed in the first element 10a, whereas eight bumps 15 are formed in the second element 10d having the same shape as the first element 10a. . Therefore, even in each of the surface acoustic wave devices 10 having substantially the same configuration, the ultrasonic vibration is propagated in the connecting portion 30 under different conditions. As a result, the homogeneity of the “medium” decreases as a whole when viewed from the plurality of surface acoustic wave elements 10..., And the occurrence of resonance can be avoided.
[0078]
Here, if the bumps 15 are not formed collectively but are formed individually as in the ball bonding method, it is preferable that the number of the bumps 15 is small. However, when the number of the bumps 15 is fixed to the surface acoustic wave element 10 in a state where the bumps 15 are connected to the electrode pads 22 to form the connection portions 30, it is not preferable that the number of the bumps 15 is too small. Therefore, even when the number of the bumps 15 is changed, the necessary minimum number of the bumps 15 must always be considered.
[0079]
Further, when the material of the bump 15 is changed in each surface acoustic wave element 10, the propagation of the ultrasonic vibration is also different because the hardness of the bump is different. For example, as shown in FIG. 5, the configuration of the first element 10a and the second element 10b is the same as that shown in FIG. 1, and the bumps 15 formed on the second element 10b are made of gold or gold. It is assumed that bumps 16 made of solder are formed in the first element 10a. In this case, since the solder is softer than gold or an alloy containing gold, the ultrasonic vibration propagates through the

bumps

15 and 16 having different hardness for each surface acoustic wave element 10. As a result, the homogeneity of the “medium” is reduced as a whole when viewed from the plurality of surface acoustic wave elements 10...
[0080]
Further, as shown in FIG. 6, similarly to the case shown in FIG. 4, in the first element 10 a and the second element 10 b having the same shape, the bumps formed on the second element 10 d in the first element 10 a It is assumed that bumps 17 larger than 15 are formed. If the materials of the

bumps

15 and 17 are the same, this means that the size (for example, the average diameter) and the average weight between the

bumps

15 and 17 are changed. As a result, the condition for the ultrasonic vibration to propagate through the bumps 15 changes, so that the effect of avoiding the occurrence of the resonance as described above can be obtained.
[0081]
To change the average weight of the bumps 15 or to change the average diameter (size) of the bumps 15 as described above, for example, when the ball bonding method is used as described above, for example, the diameter of the raw material wire is used. Can be changed. Changing the diameter of the bumps 15 also changes the shape of the bumps 15 and, like the change in the average weight, has the effect of avoiding the occurrence of resonance. Of course, the change in the shape is not limited to the change in the average diameter.
[0082]
Alternatively, even if the arrangement of the bumps 15, that is, the layout for forming the bumps 15 is changed, the transmitted ultrasonic vibration is transmitted under different conditions at the connection portion.
[0083]
For example, as shown in FIG. 2, the first element 10a and the third element 10c having the same shape (elongated rectangular shape) and the second element 10b having different shapes (thick and short rectangular shape) are mounted. It is assumed that both the element 10a and the third element 10c have substantially the same configuration as the surface acoustic wave element 10, and the number of the bumps 15 is the same eight. Here, for example, in the first element 10a, the layout of the bumps 15 is a layout arranged along the long side, and in the third element 10c, the layout of the bumps 15 is a relatively random layout. With only this, the ultrasonic vibration is propagated under different conditions in the connection part 30, so that the occurrence of resonance can be avoided.
[0084]
It is sufficient to change only one of the above forming conditions, but by changing a plurality of the forming conditions, the occurrence of resonance can be more reliably avoided.
[0085]
In addition, changing the layout of the bumps 15, that is, changing the layout of the bumps 15 also changes the layout of the electrode forming surface 13 of the surface acoustic wave device 10. Therefore, changing the layout of the comb-shaped electrodes (device electrodes 12). The pattern may be changed. As a result, a great degree of freedom can be given to the design of the surface acoustic wave element 10, and the arrangement of the bumps 15 and the element electrodes 12 can be easily changed according to the configuration of the surface acoustic wave device such as the mounting board 20. . Needless to say, when combined with the case where the shape of the surface acoustic wave element 10 is changed, the degree of freedom in design can be further increased.
[0086]
Of course, depending on the configuration of the surface acoustic wave device, there may be a case where the occurrence of resonance can be more reliably avoided by a specific element or a combination thereof.
[0087]
Further, the secondary elements may include elements other than the bump 15 forming conditions. For example, when other members or means are externally added to the surface acoustic wave device 10, the conditions for addition may be changed.
[0088]
In the present invention, it is more preferable to change the element weight and the bump forming conditions among the above-mentioned components. Changing these components has the advantage of being more effective. In addition, a combination of the above conditions is particularly preferable as a combination of changes in the constituent elements.
[0089]
A more specific example of mounting (flip chip connection) of the surface acoustic wave device 10 by the flip chip method will be described with reference to FIGS. That is, a case where two surface acoustic wave elements 10 of the first element 10a and the second element 10b are mounted on the mounting board 20 will be described as an example.
[0090]
First, as a process 1 (hereinafter, the process is abbreviated as P), the mounting substrate 20 is heated. This heating process is for further improving the connectivity between the bump 15 and the electrode pad 22. Therefore, the heating temperature is not particularly limited either, and a temperature range that is advantageous for connection may be appropriately set according to the material of the mounting substrate 20 and the material of the bumps 15.
[0091]
Next, as P2, the electrode forming surfaces 13 (first surfaces) of the plurality of surface acoustic wave elements 10 are aligned so as to face the electrode pads 22 formed on the mounting surface 21 of the mounting substrate 20. In this alignment process, the plurality of bumps 15 formed on the electrode forming surface 13 and the electrode pads 22 are aligned with each other, and the surface acoustic wave is placed at a position individually assigned to each surface acoustic wave element 10. The element 10 is also arranged. In the present embodiment, the first element 10a and the second element 10b are aligned in parallel (see FIG. 7).
[0092]
The mounting board 20 is mounted so that the mounting surface 21 faces upward. Therefore, if the electrode forming surface 13 of the surface acoustic wave element 10 and the surface of the mounting substrate 20 face each other (arrow A in the figure) in the alignment process, the rough surface 14 of the surface acoustic wave element 10, that is, the electrode forming surface The opposite side of 13 faces upward.
[0093]
Next, as P3, as shown in FIG. 7, the pressing surface 41 of the connection bonding tool 40 is brought into contact with the rough surface 14 of the surface acoustic wave element 10 located above, and the surface acoustic wave element 10 is Connect to mounting board 20. As a result, the surface acoustic wave element 10 is flip-chip connected. In this embodiment, the bonding tool 40 applies both an ultrasonic vibration (arrow B in the figure) and a load (arrow C in the figure) to the surface acoustic wave element 10. Only ultrasonic vibration may be used. Although FIG. 7 illustrates a case where the bonding tool 40 is in contact with the second element 10b, the same applies to the first element 10a.
[0094]
In the flip-chip connection process, the condition of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 is not particularly limited, and a vibration enabling connection can be given in accordance with the characteristics of the material of the bump 15. Conditions that can be set may be set as appropriate. Further, the load applied to the surface acoustic wave device 10 is not particularly limited. The application of the load is for further improving the connectivity between the bump 15 and the electrode pad 22 as in the heating process. Therefore, it is sufficient if the bump 15 is in a pressed state that is advantageous for connection according to the characteristics of the material of the bump 15.
[0095]
Since the first element 10a is mounted by P2 and P3, the second element 10b is mounted by repeating P4 and P5, which are the same processes as P2 and P3. At this time, as described above, the components of the surface acoustic wave device 10 are appropriately changed (see FIG. 7). As a result, in the first element 10a connected earlier, resonance can be avoided at the connection between the bump 15 and the electrode pad 22, so that a reduction in connection reliability can be prevented.
[0096]
Furthermore, if the third element 10c is mounted, the same process as P2 and P3 may be repeatedly performed by appropriately changing the components of the surface acoustic wave element 10. Therefore, in the manufacturing method according to the present invention, the processes of P2 and P3 are repeated after changing the components of the surface acoustic wave element 10 by the number of mounting the surface acoustic wave elements 10. Then, by mounting all the surface acoustic wave elements 10, the surface acoustic wave device is completed.
[0097]
Further, in the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, when a plurality of surface acoustic wave devices 10 are mounted on the mounting substrate 20, the weight of the surface acoustic wave device 10 to be flip-chip connected to the mounting substrate 20 first. However, it is preferable to select the order of flip-chip connection so that the weight is larger than the weight of the surface acoustic wave element 10 that is flip-chip connected to the mounting board 20 thereafter.
[0098]
When applying ultrasonic waves for flip-chip connection by the bonding tool 40, ultrasonic vibrations are transmitted to the surroundings through the mounting board 20. When a plurality of surface acoustic wave elements 10 are ultrasonically bonded, and when there are already bonded surface acoustic wave elements 10, strong ultrasonic vibrations do not occur in the already bonded surface acoustic wave elements 10 even if resonance occurs. Is propagated, deterioration of the joint may occur.
[0099]
When the conditions are changed between a plurality of surface acoustic wave devices 10 in order to prevent resonance as described above, the surface acoustic wave devices 10 that require bonding conditions that further affect the surroundings are first joined, and then the surrounding By joining the surface acoustic wave devices 10 having joining conditions that have little effect on the bonding, the deterioration of the joined portion can be minimized. Thereby, compared to the case where the conditions of the plurality of surface acoustic wave elements 10 are simply changed, a decrease in yield due to poor connection is further suppressed, and a failure of the surface acoustic wave device due to a decrease in reliability of the connection portion is avoided. be able to.
[0100]
When the surface acoustic wave element 10 is heavy, the surface acoustic wave element 10 to which the ultrasonic vibration having a sufficient output is applied has a smaller influence on the surroundings than when the surface acoustic wave element 10 is lighter. Is big.
[0101]
As an example, the weight of the surface acoustic wave element 10 joined first can be 3.5 mg, and the weight of the surface acoustic wave element 10 joined later can be 2.7 mg.
[0102]
Further, in the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, when a plurality of surface acoustic wave elements 10 are mounted on the mounting substrate 20, the surface acoustic wave elements 10 to be flip-chip connected to the mounting substrate 20 first. It is preferable to select the flip-chip connection order so that the number of bumps (projection electrodes) 15 is larger than the number of bumps (projection electrodes) 15 of the surface acoustic wave element 10 to be flip-chip connected thereafter.
[0103]
According to the above method, the influence on the joint of the surface acoustic wave element 10 connected earlier can be reduced. This is because the influence of the propagation of the ultrasonic vibration to the mounting substrate 20 on the surroundings can be reduced when the number of the bumps (projection electrodes) 15 is small.
[0104]
As an example, the number of bumps (projection electrodes) 15 of the surface acoustic wave element 10 to be joined first is eight, and the number of bumps (projection electrodes) 15 of the surface acoustic wave element 10 to be joined later is six. Can be.
[0105]
Further, the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, when mounting a plurality of surface acoustic wave elements 10 on a mounting substrate 20, uses an electrode pad (pattern electrode) 22 formed on the mounting substrate 20 and a surface acoustic wave. When connecting the bumps (protruding electrodes) 15 formed on the element 10, the pressing force applied to the mounting substrate 20 of the surface acoustic wave element 10 by the bonding tool 40, the temperature of the mounting substrate 20, At least the sound output, the ultrasonic vibration frequency of the bonding tool 40, the application time of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 and the mounting substrate 20 by the bonding tool 40, and the shape of the pressing surface of the bonding tool 40 for applying the ultrasonic wave It is preferable to make any one of them different for each surface acoustic wave element 10.
[0106]
According to the above method, the specific load directly related to the connection between the bump (projection electrode) 15 and the mounting board 20 such as the applied load to the surface acoustic wave element 10 at the time of flip-chip connection and the output of ultrasonic waves. Are changing the conditions. Therefore, by changing at least one of these conditions, it is possible to avoid resonance of the connection portion. As a result, in the method of manufacturing the surface acoustic wave device, occurrence of connection failure can be suppressed.
[0107]
Further, in the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, the ultrasonic output of the bonding tool 40 in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element 10 to be flip-chip connected to the mounting substrate 20 first, and then the mounting substrate The order of the surface acoustic wave devices 10 connected to the mounting substrate 20 may be selected so as to be larger than the ultrasonic output of the bonding tool 40 in the flip chip connecting process of the surface acoustic wave devices 10 to be flip-chip connected to the substrate 20. preferable. That is, in order to connect to the mounting substrate 20, it is preferable to connect the surface acoustic wave element 10 which requires a larger ultrasonic output to the mounting substrate 20 by flip-chip connection.
[0108]
When the ultrasonic output is large, the influence on the surroundings is greater than when the ultrasonic output is small. Therefore, by connecting the surface acoustic wave element 10 that requires a small ultrasonic output later, it is possible to reduce the influence on the joint between the previously connected surface acoustic wave element 10 and the mounting board 20.
[0109]
As an example, the output of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 bonded to the mounting substrate 20 first is set to 1.4 W, and the output of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 bonded to the mounting substrate 20 is set to 1. It can be 0W.
[0110]
Further, in the method of manufacturing the surface acoustic wave device according to the present invention, the time (ultrasonic) of the ultrasonic wave applied by the bonding tool 40 in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element 10 to be flip-chip connected to the mounting substrate 20 first. The surface acoustic wave element 10 connected to the mounting board 20 is set to have a longer time than the ultrasonic wave application time in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element 10 flip-chip connected to the mounting board 20. Is preferably selected.
[0111]
Thereby, the influence on the joint of the previously connected surface acoustic wave element 10 can be reduced. This is because the effect on the surroundings is smaller when the ultrasonic wave application time is shorter than when it is longer.
[0112]
As an example, when the ultrasonic output from the bonding tool 40 is set to 1.0 W, the application time of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 that is first bonded to the mounting substrate 20 is set to 0.30 second, and the mounting substrate The application time of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 to be joined to 20 can be set to 0.15 seconds.
[0113]
Further, in the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, the ultrasonic frequency of the bonding tool 40 in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element 10 to be flip-chip connected to the mounting substrate 20 is first changed to the mounting substrate It is preferable to select the order of flip-chip connection so as to be lower than the ultrasonic frequency of the bonding tool 40 in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element 10 to be connected by 20 flip-chip connections.
[0114]
Thereby, the influence on the joint of the previously connected surface acoustic wave element 10 can be reduced. This is because the higher the ultrasonic frequency, the higher the propagation loss as a wave and the less it propagates on the mounting board 20, so that the influence on the surroundings can be reduced.
[0115]
As an example, the frequency of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 bonded to the mounting substrate 20 first is set to 120 kHz, and the frequency of the ultrasonic wave applied to the surface acoustic wave element 10 bonded to the mounting substrate 20 is set to 60 kHz. Can be.
[0116]
Further, the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, in addition to the above-described method, includes connecting the surface acoustic wave element 10 when connecting the electrode pad (pattern electrode) 22 and the bump (projection electrode) 15. The presence or absence of a metal film on the back surface (second surface) of the element substrate 11 formed of a piezoelectric substrate or the like may be different for each surface acoustic wave element 10. When the metal film is formed, it is preferable that at least one of the thickness of the formed metal film and the type of the metal material of the formed metal film be different for each surface acoustic wave element. Examples of the metal film include an Al film and a Ti film.
[0117]
According to the above method, the application of the ultrasonic wave at the time of flip-chip connection is usually performed by pressing the back surface of the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10 onto the mounting substrate 20 and simultaneously applying the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10. Ultrasonic waves are transmitted from the bonding tool 40 in contact with the back surface. At this time, the propagation of the ultrasonic wave from the bonding tool 40 to the surface acoustic wave element 10 depends on the friction between the bonding tool 40 and the back surface of the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10. Therefore, by changing the presence / absence, thickness, type of metal, and the like of the metal film on the back surface of the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10, the friction state between the bonding tool 40 and the surface acoustic wave element 10 changes, and The transmission efficiency changes, and as a result, the state of ultrasonic vibration between the bump (projection electrode) 15 of the surface acoustic wave element 10 and the electrode pad (pattern electrode) 22 on the mounting substrate 20 changes. This makes it possible to avoid resonance of the connecting portion, and as a result, it becomes possible to suppress the occurrence of poor connection in the manufacture of the surface acoustic wave device.
[0118]
Here, the surface acoustic wave element 10 that is flip-chip connected to the mounting substrate 20 is such that the higher the transmission efficiency of ultrasonic waves in the surface acoustic wave element 10, the better the bondability between the mounting substrate 20 and the surface acoustic wave element 10. Become. Further, the higher the transmission efficiency of the ultrasonic wave in the surface acoustic wave element 10, the greater the influence of the ultrasonic wave on the surroundings of the mounting board 20. Therefore, it is necessary to flip-chip connect the surface acoustic wave element 10 to the mounting board 20 in consideration of the influence of ultrasonic waves on the surroundings. In other words, it is preferable that the surface acoustic wave elements 10 be flip-chip connected to the mounting board 20 in order of good bonding (high transmission efficiency of ultrasonic waves, large influence on surroundings). Therefore, the mounting substrate 20 should be flip-chip connected in order from the surface acoustic wave element 10 having the highest transmission efficiency of ultrasonic waves depending on the presence / absence, thickness, and type of metal on the back surface of the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10. Is preferred.
[0119]
For example, if the surface of the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10 has a vapor-deposited film, the bonding property with the mounting substrate 20 is better, and the softer metal material is better with the mounting substrate 20. The properties are good. More specifically, on the back surface, the bonding property is improved in the order of no deposited film, Ti deposited film, and Al deposited film.
[0120]
The thickness of the metal film on the back surface of the element substrate 11 of the surface acoustic wave element 10 is better when the metal film is thicker, so that the bonding property with the mounting substrate 20 is better. In general, vapor deposition films of 500 ° and 300 ° are formed.
[0121]
Of course, in the manufacturing method according to the present invention, other processes may be included depending on the configuration of the surface acoustic wave device.
[0122]
Next, the present invention will be specifically described based on specific examples, conventional examples, and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
[0123]
〔Example〕
A total of 64 2-chip flip chip bonding products (abbreviated as FCB products) were manufactured by a conventionally known general flip chip method. At this time, each surface acoustic wave element was designed so that at least one of the bump forming conditions, the weight of each surface acoustic wave element, the substrate material of the surface acoustic wave element, and the shape of the surface acoustic wave element was different.
[0124]
After mounting the surface acoustic wave element of the second chip, it was detected whether or not the first and second surface acoustic wave elements had electrical continuity. The number of NGs out of 64 was calculated assuming good (G) when there was conduction and NG when there was no conduction. Table 1 shows the results. In addition, the above-mentioned NG does not strictly indicate the characteristic NG with respect to the specification, but basically indicates that the bonding property of the FCB is NG.
[0125]
(Conventional example)
Without changing all of the above conditions, 64 2-chip FCB products were manufactured in the same manner as in the past. Thereafter, in the same manner as in the example, G or NG of the surface acoustic wave elements of the first and second chips was detected, and the number of NG out of 64 was calculated. Table 1 shows the results.
[0126]
(Comparative example)
Under the same conditions as in the example, 64 FCB products each having only one chip were manufactured, and the presence or absence of electrical continuity was detected. Table 1 shows the results.
[0127]
[Table 1]

[0128]
As shown in Table 1, NG did not occur in the first and second chips in the above embodiment, but NG occurred in the first chip in the conventional example. No NG was observed in the second chip, and no NG was generated in the FCB product of one chip of the comparative example. Further, during mounting of the second chip, an abnormal sound which may be caused by resonance was generated in some cases.
[0129]
From this, it is clear that the effect of mounting the surface acoustic wave element of the second chip by the flip chip method is exerted on the first chip. That is, in the related art, due to the above-described effects, NG of electrical conduction is likely to be generated in the surface acoustic wave element mounted later, but if the manufacturing method according to the present invention is used, the surface acoustic wave element mounted earlier is more likely to be generated. Since the above-described influence on the wave element can be avoided, the occurrence of NG of electrical conduction can be avoided.
[0130]
As described above, the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention is characterized in that, when a plurality of surface acoustic wave elements are mounted, even if ultrasonic waves are applied to each surface acoustic wave element, The conditions are changed so that resonance does not occur at the connection portion of the previously mounted surface acoustic wave element. Therefore, it is possible to prevent a decrease in connection strength at a connection portion between the bump and the electrode pad, and to avoid a decrease in reliability of the connection portion.
[0131]
[Embodiment 2]
The following describes the second embodiment of the present invention with reference to FIG. Note that the present invention is not limited to this. Further, for convenience of explanation, members having the same functions as the members used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0132]
In the present embodiment, an example in which the high-quality surface acoustic wave device obtained in the first embodiment is applied to a communication device will be described more specifically.
[0133]
As shown in FIG. 8, specifically, communication apparatus 100 according to the present embodiment includes an antenna 101, an antenna common unit / RFTop filter 102, an amplifier 103, and an Rx stage as a receiver side (Rx side) that performs reception. The filter 104 includes a filter 104, a mixer 105, a first IF filter 106, a mixer 107, a second IF filter 108, a first + 2nd local synthesizer 111, a TCXO (temperature compensated crystal oscillator) 112, a divider 113, and a local filter 114.
[0134]
In addition, the communication device 100 shares the antenna 101 and the antenna sharing unit / RFTop filter 102 as a transceiver side (Tx side) that performs transmission, and also includes a Tx IF filter 121, a mixer 122, a Tx inter-stage filter 123, and an amplifier. 124, a coupler 125, an isolator 126, and an APC (automatic power control) 127.
[0135]
For the Rx interstage filter 104, the first IF filter 106, the TxIF filter 121, and the Tx interstage filter 123, the surface acoustic wave device obtained by the manufacturing method described in the first embodiment is preferably used. it can.
[0136]
As described above, since the communication device according to the present embodiment uses the surface acoustic wave device obtained by the manufacturing method according to the first embodiment, the surface acoustic wave device itself is multifunctional and miniaturized. , And has even better transmission characteristics. As a result, downsizing can be achieved together with good transmission / reception functions, particularly downsizing in the GHz band or higher.
[0137]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
[0138]
【The invention's effect】
As described above, the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention is characterized in that when connecting the pattern electrode and the projecting electrode, the conditions for forming the projecting electrode, the weight of the surface acoustic wave element, and the substrate of the surface acoustic wave element are used. This is a method in which at least one of the material and the shape of the surface acoustic wave element is made different for each surface acoustic wave element, and then an ultrasonic wave is applied to a connected portion.
[0139]
In the above method, since the plurality of surface acoustic wave elements do not substantially form “one united medium”, even if ultrasonic waves are applied when mounting the surface acoustic wave element, the connection between the pattern electrode and the protruding electrode is prevented. It is possible to avoid a situation where the parts resonate and the mechanical strength is reduced. As a result, in the production of the surface acoustic wave device, it is possible to suppress a decrease in yield due to poor connection and to avoid a failure of the surface acoustic wave device due to a decrease in reliability of the connection portion.
[0140]
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device, the flip-chip connection is performed such that the weight of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate is larger than the weight of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. Is preferably selected.
[0141]
According to the above method, when the weight of the surface acoustic wave element is heavy, the surface acoustic wave element to which the ultrasonic vibration having a sufficient output is applied is less likely to be surrounded than the case where the weight of the surface acoustic wave element is smaller. When the conditions are changed between multiple surface acoustic wave devices due to the large effect, the surface acoustic wave devices that require bonding conditions that further affect the surroundings are first joined, and then the joints that have less effect on the surroundings By joining the surface acoustic wave elements having the conditions, it is possible to minimize the deterioration of the joint. This makes it possible to further suppress a decrease in yield due to poor connection or to avoid a failure of the surface acoustic wave device due to a decrease in reliability of the connection portion, as compared to a case where the conditions of a plurality of surface acoustic wave elements are simply changed. This has the effect that it can be performed.
[0142]
In the method of manufacturing the surface acoustic wave device, at least one of the number of the protruding electrodes, the material of the protruding electrodes, the average weight of the protruding electrodes, the shape of the protruding electrodes, and the arrangement of the protruding electrodes is included in the formation conditions of the protruding electrodes. Preferably, it is included.
[0143]
In the above method, since specific conditions that directly affect the connection between the protruding electrode and the pattern electrode are changed, it is possible to reliably avoid resonance of the connection. As a result, in the production of the surface acoustic wave device, it is possible to further suppress the decrease in the yield due to the poor connection or to more reliably avoid the failure of the surface acoustic wave device due to the decrease in the reliability of the connection portion. Play.
[0144]
In the above-described method of manufacturing a surface acoustic wave device, the number of projecting electrodes of the surface acoustic wave element that is first flip-chip connected to the mounting substrate is larger than the number of projecting electrodes of the surface acoustic wave element that is flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the order of flip-chip connection as described above.
[0145]
According to the above method, the smaller the number of the protruding electrodes, the smaller the influence on the surroundings due to the propagation of the ultrasonic vibration to the mounting substrate. This has the effect of reducing the effect.
[0146]
In addition to the method of manufacturing the surface acoustic wave device, when connecting the pattern electrode and the protruding electrode, the pressing force of the surface acoustic wave element to the mounting substrate, the temperature of the mounting substrate, the ultrasonic output, and the ultrasonic vibration It is preferable that at least one of the frequency, the ultrasonic wave application time, and the shape of the pressing surface of the bonding tool to which the ultrasonic wave is applied be different for each surface acoustic wave element.
[0147]
According to the above method, it is possible to avoid resonance of the connection by changing at least one of the above conditions. As a result, in the method of manufacturing the surface acoustic wave device, there is an effect that occurrence of connection failure can be suppressed.
[0148]
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device, the output of the ultrasonic wave in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first to the mounting substrate is changed to the flip-chip of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the flip-chip connection order so as to be larger than the ultrasonic output in the connection step.
[0149]
According to the above method, when the ultrasonic output is large, compared to the case where the ultrasonic output is small, the influence on the surroundings is large. This has the effect of reducing the effect on the joint of the surface acoustic wave element.
[0150]
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device, the application time of the ultrasonic wave in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first, and the flip of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate. It is preferable to select the order of flip chip connection so as to be longer than the ultrasonic wave application time in the chip connection step.
[0151]
As a result, when the ultrasonic wave application time is shorter, the influence on the surroundings is smaller than in the case where the ultrasonic wave application time is longer, so that there is an effect that the influence on the bonding portion of the previously connected surface acoustic wave element can be reduced.
[0152]
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device, the ultrasonic frequency in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate is changed to the flip chip of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. It is preferable to select the flip-chip connection order so as to be lower than the ultrasonic frequency in the connection step.
[0153]
According to the above method, the higher the ultrasonic frequency, the higher the propagation loss as a wave, and the lower the effect on the surroundings because it is difficult to propagate on the mounting board, so the effect on the joint of the previously connected surface acoustic wave element is reduced. Can be reduced.
[0154]
In addition to the method of manufacturing the surface acoustic wave device, when connecting the pattern electrode and the protruding electrode, on the back surface of the element substrate on which the surface acoustic wave element is formed, whether or not a metal film is formed; It is preferable that at least one of the thickness and the type of the metal material of the formed metal film be different for each surface acoustic wave element.
[0155]
According to the above method, the frictional state between the bonding tool and the surface acoustic wave element when transmitting ultrasonic waves from the bonding tool in contact with the back surface of the surface acoustic wave element changes. The state of the ultrasonic vibration with the pattern electrode changes. As a result, it is possible to avoid resonance of the connection part, and as a result, it is possible to suppress the occurrence of connection failure in the manufacture of the surface acoustic wave device.
[0156]
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device, it is preferable that, in addition to the above method, at least one of the pressing of the connected parts and the heating of the connected part is performed together with the application of the ultrasonic wave.
[0157]
In the above method, since heat or a load is applied to the connected portion, the connecting action of the connected portion by ultrasonic vibration is improved. Therefore, the connection between the protruding electrode and the pattern electrode becomes easier, and the connection state between them is further stabilized. As a result, the efficiency of the manufacturing process can be improved, and the quality of the obtained surface acoustic wave device can be improved.
[0158]
Further, as described above, the surface acoustic wave device according to the present invention has a configuration manufactured using the above-described manufacturing method, and the communication device according to the present invention has a configuration using the surface acoustic wave device.
[0159]
In each of the above configurations, since the surface acoustic wave device is manufactured using the above method, the mechanical strength of the connection between the pattern electrode and the protruding electrode does not decrease, and a highly reliable surface acoustic wave device or communication device is obtained. It has the effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a correspondence relationship between a surface acoustic wave element and a mounting board in a method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing another example of the correspondence between the surface acoustic wave element and the mounting board in the manufacturing method shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a connection state between a surface acoustic wave element and a mounting board in the manufacturing method shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing still another example of the correspondence between the surface acoustic wave element and the mounting board in the manufacturing method shown in FIG. 1;
FIG. 5 is an explanatory view showing still another example of the correspondence between the surface acoustic wave element and the mounting board in the manufacturing method shown in FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing still another example of the correspondence between the surface acoustic wave element and the mounting board in the manufacturing method shown in FIG. 1;
FIG. 7 is an explanatory view showing an example of mounting a surface acoustic wave element on a mounting substrate using a flip chip method in the manufacturing method shown in FIG.
FIG. 8 is a main block diagram of a communication device using the surface acoustic wave device obtained by the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Surface acoustic wave device
10a First element (surface acoustic wave element)
10b 2nd element (surface acoustic wave element)
10c Third element (surface acoustic wave element)
10d second element
15 Bump (protruding electrode)
16 Bump (protruding electrode)
17 Bump (protruding electrode)
20 Mounting board
22 electrode pad (pattern electrode)

Claims

複数の弾性表面波素子を実装基板に実装する際に、該弾性表面波素子に複数の突起電極を形成した上で、実装基板に形成されているパターン電極と上記突起電極とを接続するフリップチップ接続工程を含む弾性表面波装置の製造方法において、
上記パターン電極と突起電極とを接続する際に、上記突起電極の形成条件、弾性表面波素子の重量、弾性表面波素子の温度および弾性表面波素子の形状の少なくとも何れかを、各弾性表面波素子ごとで異ならせた上で、被接続部位に超音波を印加することを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。When mounting a plurality of surface acoustic wave elements on a mounting substrate, a flip chip for forming a plurality of projecting electrodes on the surface acoustic wave element and connecting the pattern electrodes formed on the mounting substrate to the projecting electrodes In a method of manufacturing a surface acoustic wave device including a connecting step,
When connecting the pattern electrode and the protruding electrode, at least one of the formation conditions of the protruding electrode, the weight of the surface acoustic wave element, the temperature of the surface acoustic wave element, and the shape of the surface acoustic wave element is set for each surface acoustic wave. A method for manufacturing a surface acoustic wave device, wherein ultrasonic waves are applied to a connected portion after being made different for each element.

前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子の重量が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子の重量に比べ、重いことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置の製造方法。2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein a weight of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate is heavier than a weight of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. Production method.

上記突起電極の形成条件には、突起電極の数、突起電極の材質、突起電極の平均重量、突起電極の形状、および突起電極の配置の少なくとも一つが含まれていることを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波装置の製造方法。The condition for forming the bump electrode includes at least one of the number of bump electrodes, the material of the bump electrode, the average weight of the bump electrode, the shape of the bump electrode, and the arrangement of the bump electrode. 3. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to 1 or 2.

前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子の突起電極の数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子の突起電極に比べ、多いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の弾性表面波装置の製造方法。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the number of projecting electrodes of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected to the mounting substrate is larger than the number of projecting electrodes of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. A method for manufacturing the surface acoustic wave device according to claim 1.

前記パターン電極と突起電極とを接続する際に、前記弾性表面波素子の実装基板への押圧力、実装基板の温度、超音波出力、超音波振動周波数、超音波印加時間、および超音波を印加するボンディングツールの押圧面の形状の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置の製造方法。When connecting the pattern electrode and the protruding electrode, a pressing force of the surface acoustic wave element to a mounting substrate, a temperature of the mounting substrate, an ultrasonic output, an ultrasonic vibration frequency, an ultrasonic application time, and an ultrasonic wave are applied. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the shapes of the pressing surface of the bonding tool to be formed is different for each surface acoustic wave element.

前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波出力が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波出力に比べ、大きいことを特徴とする請求項５記載の弾性表面波装置の製造方法。The ultrasonic output in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first to the mounting substrate is larger than the ultrasonic output in the flip-chip connection step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. The method of manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 5, wherein

前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波印加時間が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波印加時間に比べ、長いことを特徴とする請求項５記載の弾性表面波装置の製造方法。The mounting substrate, the ultrasonic application time in the flip chip connection step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first, compared with the ultrasonic application time in the flip chip connection step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected later, 6. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 5, wherein the length is long.

前記実装基板に、先にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波周波数が、その後にフリップチップ接続する弾性表面波素子のフリップチップ接続工程における超音波周波数に比べ、低いことを特徴とする請求項５記載の弾性表面波装置の製造方法。The ultrasonic frequency in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected first to the mounting substrate is lower than the ultrasonic frequency in the flip-chip connecting step of the surface acoustic wave element to be flip-chip connected thereafter. The method of manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 5, wherein

前記パターン電極と突起電極とを接続する際に、前記弾性表面波素子を形成する素子基板の裏面における、金属膜形成の有無、形成された金属膜の厚み、および形成された金属膜の金属材料の種類の少なくとも何れかを各弾性表面波素子ごとで異ならせることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の弾性表面波装置の製造方法。When connecting the pattern electrode and the protruding electrode, on the back surface of the element substrate on which the surface acoustic wave element is formed, whether or not a metal film is formed, the thickness of the formed metal film, and the metal material of the formed metal film 9. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 1, wherein at least one of the types is made different for each surface acoustic wave element.

さらに、超音波の印加とともに、被接続部位同士の押圧、および被接続部位の加熱の少なくとも一方を実施することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の弾性表面波装置の製造方法。The surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 9, further comprising applying at least one of pressing of the connected parts and heating of the connected parts together with the application of the ultrasonic wave. Production method.

請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の弾性表面波装置の製造方法を用いて製造されることを特徴とする弾性表面波装置。A surface acoustic wave device manufactured by using the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 1.

請求項１１記載の弾性表面波装置を用いることを特徴とする通信装置。A communication device using the surface acoustic wave device according to claim 11.