JP2005054157A - 導電性接着剤及びそれを用いて圧電素子を実装した圧電デバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】 シーム溶接による熱変形などの応力を十分に吸収し、良好な接合状態でのワイヤボンディングを可能にし、高周波化及び高精度化に対応して振動特性及び温度特性に優れた高品質・高信頼性のＳＡＷデバイスを提供する。
【解決手段】 パッケージ４のベース１にＳＡＷ素子５を実装し、そのボンディングパッド１０とパッケージの接続端子１１とがボンディングワイヤで接続され、リッド２をベースにシーム溶接で接合して気密に封止するＳＡＷデバイスにおいて、８０〜８５重量％の樹脂材料１５と２０〜１５重量％のフレーク状導電フィラー１４とを含有する導電性接着剤７、又は８２．５〜８５重量％の樹脂材料と１７．５〜１５重量％の導電フィラーとを含有し、該導電フィラーが３０重量％の小さい粒状導電フィラー２１と７０重量％の大きい粒状導電フィラー２２とからなる導電性接着剤を用いて、ＳＡＷ素子５をベースの実装面６に接着固定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば弾性表面波（ＳＡＷ：surface acoustic wave ）素子のような圧電素子をパッケ−ジ内に接着固定した圧電デバイスの構造、及び圧電素子を接着するのに適した導電性接着剤に関する。
従来から、圧電基板の表面に形成した交差指電極からなるＩＤＴ（すだれ状トランスデューサ）と反射器とを備え、ＩＤＴにより励振した弾性表面波を利用するＳＡＷ素子を用いた共振子、フィルタ、発振器等のＳＡＷデバイスが様々な電子機器に広く使用されている。特に最近は、通信機器などの分野で、通信の高速化に対応したＳＡＷデバイスの高周波化及び高精度化が要求されている。
一般にＳＡＷデバイスは、セラミック材料からなるベースの上端に金属製のリッドを、シールリングを介してシーム溶接により気密に接合封止したパッケージを有し、その中にＳＡＷ素子を実装する。ＳＡＷ素子はその下面を接着剤でベース内の空所底面に接着固定し、その上面に設けられた電極接続用の各ボンディングパッドが、それぞれパッケージ内の対応する接続端子とボンディングワイヤで電気的に接続される。これは、通常アルミニウム系材料のボンディングワイヤを使用し、その先端部をボンディングパッド面に、ウエッジツールで加圧しつつ超音波振動を加えて接合するウエッジボンディング法により行う（例えば、特許文献１を参照）。
金属製リッドは、シーム溶接の際、その発熱によって２００〜５００℃程度の高温になり、熱膨張率の小さいセラミック製ベースよりも熱膨張した状態で溶融接合されるが、気密封止後に常温に戻るとベースよりも収縮する。そのため、ベースには、これを下向き凸に変形させるような応力が発生し、接着剤を介してＳＡＷ素子に伝達されて、その特性に影響を及ぼす虞がある。また、接着剤はベークして硬化する際に幾分収縮するが、それによる応力がＳＡＷ素子に作用する。これらの応力は、特にＳＡＷデバイスの高周波化及び高精度化に好ましくない。
そこで、パッケージのベースにＳＡＷ素子をその中央部のみで接着固定したり、弾性接着剤により又は緩衝材を介して接着固定する構造のＳＡＷ装置や、パッケージのキャビティ底面にシリコン樹脂層を形成しかつその上にシリコン樹脂系の弾性接着剤を用いてＳＡＷ素子を接着固定し、シーム溶接による熱変形などの応力を吸収する構造のものが提案されている（特許文献２及び３を参照）。
特開２００３−１１０４０１号公報 特開平６−１７７７０１号公報 特開２００２−１６４７６号公報
ＳＡＷデバイスの高周波化及び高精度化に対応するためには、ＳＡＷ素子を接着固定する接着剤は、その硬化後にシーム溶接による熱変形や接着剤硬化時の収縮による応力を十分に吸収し得る柔らかさ、例えば０．１Ｇｐａ以下の低い弾性率が要求される。しかしながら、従来からＳＡＷ素子を接着固定するために使用されている弾性導電性接着剤は、一般に形状及び寸法が異なる３種類の導電フィラー、例えば粒径２．２〜６．２μｍの小さい粒状導電フィラーと粒径８．２〜１４．３μｍの大きい粒状導電フィラーと長さ２．２〜４．４μｍの小さいフレーク状導電フィラーとをシリコン系樹脂材料に適当な割合で、例えば７７．５／２２．５重量％で添加したものである。そのため、実際にベース実装面に塗布しかつ硬化させた導電性接着剤の中には、これら３種類の導電フィラーが不均一に分布し、かつフィラー間には多くの弾性樹脂材料が存在する。
このような弾性導電性接着剤は、ウエッジツールでボンディングワイヤ先端部をボンディングパッド面に加圧したとき、不必要に弾性変形してＳＡＷ素子が大きく沈み込む虞がある。ウエッジボンディング法によるボンディングワイヤの接合状態は、超音波の出力、ボンディングワイヤへの荷重、処理時間、及びこれらのバランスに左右されるから、ＳＡＷ素子の沈み込みが大き過ぎると、ボンディングワイヤへの荷重及び超音波振動が逃げてしまい、良好な接合状態が得られないという問題が生じる。
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、特にＳＡＷデバイスの高周波化及び高精度化に対応して、シーム溶接による熱変形などの応力を十分に吸収することができ、かつ良好な接合状態でのワイヤボンディングを実現し得る導電性接着剤を提供することにある。更に、本発明の目的は、そのような導電性接着剤を使用してＳＡＷ素子又は他の圧電素子を接着固定することにより、ワイヤボンディングにおけるボンダビリティ即ち接合性の向上を可能にし、それにより、高周波化及び高精度化に加えて、振動特性及び温度特性の向上を実現し得る高品質かつ高信頼性の圧電デバイスを提供することにある。
本発明によれば、上記目的を達成するために、８０〜８５重量％の樹脂材料と２０〜１５重量％の導電フィラーとを含有し、前記導電フィラーがフレーク状導電フィラーからなる導電性接着剤が提供される。
このように全ての導電フィラーがフレーク状導電フィラーで構成されているので、圧電デバイスの製造において、接着ベース実装面上の導電性接着剤に圧電素子を加圧して接着したとき、硬化後の導電性接着剤の中では、導電フィラーが互いに近接して重なり合い、導電フィラー間に存在する樹脂材料が従来に比して大幅に少なくなる。そのため、圧電素子をワイヤボンディングする際にウエッジツールで上から加圧した場合に、硬化後の導電性接着剤は弾性変形が少なくなり、圧電素子の沈み込みが大幅に少なくなるので、ボンダビリティが向上する。従って、ボンディングワイヤを良好な接合状態で接続することができる。
或る実施例では、前記フレーク状導電フィラーが長さ４．３〜６．０μｍのフレーク状銀紛であると、特に良好なボンダビリティが得られるので好都合である。
また、本発明によれば、８２．５〜８５重量％の樹脂材料と１７．５〜１５重量％の導電フィラーとを含有し、該導電フィラーが小さい粒状導電フィラー３０重量％と大きい粒状導電フィラー７０重量％とからなる導電性接着剤が提供される。
このように導電フィラーが大小２種類の粒状導電フィラーで構成されているので、同じく圧電デバイスの製造において、接着ベース実装面上の導電性接着剤に圧電素子を加圧して接着したとき、硬化後の導電性接着剤の中では、導電フィラーが、隣接する大きい粒状導電フィラーの間を小さい粒状フィラーが埋めるように均一に分布した状態で互いに重なり合う。これにより、導電フィラー間に存在する樹脂材料が従来に比して少なくなるので、圧電素子をワイヤボンディングする際にウエッジツールで上から加圧した場合に、硬化後の導電性接着剤は、十分な柔らかさを確保しながら弾性変形を少なくできる。
或る実施例では、小さい粒状導電フィラーが粒径２．２〜６．２μｍの粒状銀紛であり、かつ前記大きい粒状導電フィラーが粒径８．２〜１４．３μｍの粒状銀紛であると、特に良好なボンダビリティと柔らかさが得られるので好都合である。
更に、本発明の別の側面によれば、圧電素子と、該圧電素子を実装するためのパッケージとを備え、圧電素子の下面が上述した本発明の導電性接着剤によりパッケージの実装面に接着固定され、圧電素子の上面のボンディングパッドとパッケージの接続端子とがボンディングワイヤで接続されている圧電デバイスが提供される。
このように圧電素子が本発明の導電性接着剤で接着固定される構成により、ボンディングワイヤをウエッジボンディングするためにウエッジツールで圧電素子のボンディングパッド面に大きな荷重を加えても、圧電素子が大きく沈み込む虞が無い。そのため、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合部に十分な超音波振動及び荷重をかけることができ、特にＳＡＷデバイスにおいては、その高周波化及び高精度化に対応した十分な柔らかさと、良好な接合状態が得られる。
また、導電フィラーが大小２種類の粒状導電フィラーで構成される導電性接着剤を用いた場合には、圧電素子の沈み込みを少なくできると共に、より十分な柔らかさが確保される。従って、パッケージの変形や接着剤の収縮などによる応力、及び落下などにより外部からパッケージに加わる衝撃を吸収でき、圧電素子の良好な動作及び所望の特性を確保できるので、高精度で高品質の圧電デバイスが得られる。
或る実施例では、多くの圧電デバイスがそうであるように、パッケージが、圧電素子の実装面を有するセラミック材料からなるベースと、該ベースにシーム溶接で気密に接合されるリッドとを有し、その場合、リッドをシーム溶接する際に生じる熱膨張の差でベースが変形しても、その応力が圧電素子に与える影響を排除することができる。
また、或る実施例では、圧電素子のボンディングパッド及びボンディングワイヤがアルミニウム系材料からなると、ウエッジボンディングに適していることから好ましく、また加工性が良くかつ低コストである点からも好都合である。
更に或る実施例では、圧電素子がＳＡＷ素子であり、該ＳＡＷ素子にパッケージからの応力や外部からの衝撃が及ぼし得る影響を排除できると同時に、良好な状態でのワイヤボンディングが確保されることによって、高周波化及び高精度化に対応したＳＡＷデバイスが実現される。
以下に、本発明による圧電デバイス及び導電性接着剤の好適実施例について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用したＳＡＷデバイスの実施例を示している。このＳＡＷデバイスは、上部を開放した矩形箱状のべース１の上端に金属薄板のリッド２を、シールリング３を介してシーム溶接により気密に接合したパッケージ４を有し、その中にＳＡＷ素子５が実装封止されている。べース１は、アルミナ等セラミック材料からなる複数の薄板を積層して構成される。べース内部に画定される空所底部の実装面６には、ＳＡＷ素子５が本発明の導電性接着剤７で接着固定されている。
ＳＡＷ素子５は、水晶、リチウムタンタレート、リチウムニオベートなどの圧電材料からなる矩形基板の上面中央に１対の交差指電極８、８からなるＩＤＴが形成され、その長手方向両側に格子状の反射器９、９が形成されている。各交差指電極８、８には、そのバスバーに連続して前記基板の長手方向辺縁近傍にボンディングパッド１０、１０が形成されている。本実施例の交差指電極、反射器及びボンディングパッドは、加工性及びコストの観点からアルミニウムで形成されているが、それ以外の一般に使用されているアルミニウム合金などの導電性金属材料を使用することができる。
べース１の内部には、ＳＡＷ素子５の幅方向の両側に段差が設けられ、その上面に各ボンディングパッド１０、１０に対応する接続端子１１、１１が形成されている。前記各ボンディングパッドと対応する各接続端子とは、それぞれボンディングワイヤ１２、１２で電気的に接続されている。本実施例のボンディングワイヤには、共晶による接合強度の低下を防止するために、前記ボンディングパッドと同じ導電材料のアルミニウム線を使用する。前記接続端子は、例えばＷ、Ｍｏ等の金属配線材料をべース１のセラミック薄板の表面にスクリーン印刷しかつその上にＮｉ、Ａｕをめっきすることにより形成され、前記セラミック薄板に設けた配線パターンやビアホール（図示せず）を介して、べース１外面の外部端子に接続されている。
ボンディングワイヤ１２とボンディングパッド１０、１０とは、その表面から機械的清浄化により酸化膜を除去した後、加圧と超音波振動とを利用したウエッジボンディング法により接続する。図２に示すように、ウエッジツール１３の下端でボンディングワイヤ１２の先端部をボンディングパッド１０面に所定の荷重で加圧し、超音波振動を加えて両者を接合する。このようにＳＡＷ素子５を実装しかつ結線した後、シーム溶接でリッド２をべース１上端にシールリング３に接合して、パッケージ４を気密に封止する。
本発明の第１実施例による導電性接着剤７は、８０〜８５重量％のシリコン系樹脂材料と２０〜１５重量％のフレーク状銀粉からなる導電フィラーとを含有する。ベース実装面６に塗布した導電性接着剤７の上にＳＡＷ素子５の下面を加圧して接着し、ベークして硬化させて固定したとき、図３（Ａ）に示すように、導電性接着剤７の層の中では、導電フィラー１４が互いに近接して並ぶようにして重なり合うので、導電フィラー間に存在する樹脂材料１５が非常に少なくなる。そのため、ワイヤボンディングするためにウエッジツール１３でＳＡＷ素子５を上から加圧したとき、導電性接着剤７は弾性変形が少なく、ＳＡＷ素子５が十分に支持されて沈み込みが大幅に少なくなるから、ボンダビリティが向上し、ボンディングワイヤが常に良好な接合状態で接続される。このため、導電性接着剤７に含まれる導電フィラー１４は、１００％フレーク状のもののみで構成されることが好ましい。しかし、現実にはフレーク状以外の形状のものが含まれる可能性があり、その場合でも実質的に１００％に近い割合であれば、十分に本発明の作用効果が得られる。
本実施例では、導電フィラーが長さ４．３〜６．０μｍのフレーク状銀紛からなり、硬化後の硬度が６Ｂ以下、硬化後の弾性率が０．１Ｇｐａ以下の導電性接着剤を使用する。これにより、ボンディングワイヤ１２のウエッジボンディングにおいて非常に良好なホンダビリティが得られると共に、シーム溶接の高熱でリッド２に生じる熱膨張でベース１が変形し、また接着剤７が硬化時に収縮しても、その応力がＳＡＷ素子５の動作に実質的に影響しないことが分かった。従って、本発明のＳＡＷデバイスは、高周波化及び高精度化を図ると同時に、高品質かつ高信頼性を達成することができる。
これに対し、図３（Ｃ）は、ＳＡＷ素子５を接着固定する導電性接着剤１６に従来のシリコン系導電性接着剤を用いた場合を示している。この従来のシリコン系導電性接着剤１６は、例えば粒径２．２〜６．２μｍの小さい粒状導電フィラー１７と粒径８．２〜１４．３μｍの大きい粒状導電フィラー１８と長さ２．２〜４．４μｍの小さいフレーク状導電フィラー１９とからなる導電フィラーをシリコン系樹脂材料２０に適当な割合で、例えば７７．５／２２．５重量％で添加したもので、本実施例と同様に、硬化後の硬度を６Ｂ以下、硬化後の弾性率を０．１Ｇｐａ以下に設定してある。
このように形状及び寸法が異なる３種類もの導電フィラーが添加され、かつ樹脂材料の含有量が多くなると、導電性接着剤１６の層の中には、３種類の導電フィラーが不均一にばらばらと分布し、かつ導電フィラー間には多くのシリコン系樹脂材料が存在することになる。従って、ウエッジツールでボンディングパッド面に加圧したとき、導電性接着剤１６は大きく弾性変形して、ＳＡＷ素子が大きく沈み込み、良好な接合状態が得られなくなる。
本発明の第２実施例による導電性接着剤７は、８２．５〜８５重量％の樹脂材料と１７．５〜１５重量％の導電フィラーとを含有し、該導電フィラーが小さい粒状導電フィラー３０重量％と大きい粒状導電フィラー７０重量％とからなる。ベース実装面６に塗布した導電性接着剤７の上にＳＡＷ素子５の下面を押し付けて接着し、ベークして硬化させて固定したとき、図３（Ｂ）に示すように、導電性接着剤７の層の中では、導電フィラーが、隣接する大きい粒状導電フィラー２１の間を小さい粒状フィラー２２が埋めるように均一に分布した状態で互いに重なり合うので、導電フィラー間に存在する樹脂材料１５が従来に比して相当少なくなる。
そのため、ワイヤボンディングするためにウエッジツール１３でＳＡＷ素子５を上から加圧したとき、導電性接着剤７は弾性変形が少なく、ＳＡＷ素子５が十分に支持されて沈み込みが少なくなるから、ボンダビリティが向上し、ボンディングワイヤが常に良好な接合状態で接続される。しかも、第１実施例の導電性接着剤に比べると、導電フィラー間の隙間が大きく、より多くの樹脂材料１５が存在し得るので、十分な柔らかさも確保することができる。従って、パッケージの変形や接着剤の収縮などによる応力、及び落下などによる外部からの衝撃を導電性接着剤７で吸収でき、ＳＡＷ素子５の良好な動作及び所望の特性を確保することができる。特に、小さい粒状導電フィラー２１が粒径２．２〜６．２μｍの粒状銀紛であり、かつ大きい粒状導電フィラー２２が粒径８．２〜１４．３μｍの粒状銀紛であると、特に良好なボンダビリティ及び柔らかさを得られることが分かった。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、これに様々な変形・変更を加えて実施し得ることは当業者に明らかである。例えば、導電性接着剤の導電フィラーには、銀粉以外に様々な公知のものを用いることができる。
また、ＳＡＷ素子以外の圧電素子をパッケージに実装した様々な圧電デバイスについても、または音叉型その他の圧電振動片であっても、同様に適用することができる。
図３（Ａ）に関連して上述した本発明の第１実施例の導電性接着剤を用いてＳＡＷ素子を接着固定したＳＡＷ共振子（本実施例１）と、図３（Ｂ）に関連して上述した第２実施例の導電性接着剤を用いてＳＡＷ素子を接着固定したＳＡＷ共振子（本実施例２）とをそれぞれ製造した。ＳＡＷ素子をベース実装面に接着する際のダイアタッチ条件即ち加圧力は、いずれも２０＋／−１５ｇ／cm2とし、導電性接着剤の硬化条件は、本実施例１について１８０℃×１時間のＮ2ベークとし、本実施例２について２８０℃×３時間の真空ベークとした。ボンディングワイヤは４０μｍ径のＡｌ／Ｓｉ１％ワイヤを使用し、市販の全自動超音波ウエッジボンダを用いて、加工時間２０ｍｓ、超音波出力１５０Ｗ、加圧力５０ｇの条件でウエッジボンディングした。比較例として、本実施例と同様の構造を有するが、図３（Ｃ）に関連して説明した従来のシリコン系導電性接着剤を用いたＳＡＷ共振子を製造した。
これらのＳＡＷ共振子に、−５５℃３０分、１２５℃３０分の低温高温繰り返しによるヒートサイクル試験を行い、各ＳＡＷ共振子の周波数の変化量Δｆ／ｆ（ｐｐｍ）を測定して耐久性を試験した。その結果を図４に示す。本実施例１のＳＡＷ共振子は、比較例よりも周波数の変化量が大きく、また、その変化量は低温高温繰り返しを１０００サイクル行った場合でも略一定であった。本実施例２のＳＡＷ共振子は、比較例と略同じ周波数変化を示した。
次に、これらのＳＡＷ共振子について、１５０℃で１０００時間放置する試験を行い、時間の変化に対する各ＳＡＷ共振子の周波数の変化量Δｆ／ｆ（ｐｐｍ）を測定して耐久性を試験した。その結果を図５に示す。本実施例１のＳＡＷ共振子は、比較例よりも周波数の変化量が大きく、また、その変化量は時間の経過と共に僅かずつ増加した。本実施例２のＳＡＷ共振子は、比較例と略同じ周波数変化を示し、双方とも５００時間を超えると僅かに増加した。
これらの試験結果から、本実施例１のＳＡＷ共振子は、導電性接着剤が本実施例２及び比較例よりも硬いことが推察されるものの、同時に温度変化に対する優れた安定性を示した。本実施例２のＳＡＷ共振子は、比較例と略同等の温度特性を示し、十分な柔らかさを有することが確認された。
更に、これらのＳＡＷ共振子について、ボンディングワイヤの接合状態をその接合強度により評価した。接合強度は、ワイヤ引張試験を採用し、ボンディングプル強度及び破壊モードを測定した。破壊モードは、ワイヤの破壊個所によって、パッケージ接合端子との界面剥離をＡ、パッケージ接合端子との接合部直近での切断をＢ、ワイヤの引張位置での切断をＣ、ＳＡＷ素子ボンディングパッドとの接合部直近での切断をＤ、ボンディングパッドとの界面剥離をＥで表す。この結果を以下の表１に示す。
Figure 2005054157
本実施例１及び２では、平均して比較例の２倍以上のプル強度が得られ、かつ破壊モードがＢ又はＤである。これに対して比較例は、プル強度が半分以下であるだけでなく、破壊モードが全てＥである。これから、本発明の導電性接着剤を採用することによって、ボンディングワイヤは十分な接合強度が得られ、良好に接合されていることが分かる。
（Ａ）図は本発明を適用したＳＡＷデバイスの実施例を示す平面図、（Ｂ）図はそのＩ−Ｉ線における断面図。 ＳＡＷ素子のボンディングパッドにワイヤボンディングする要領を示す部分拡大断面図。 （Ａ）図は第１実施例の導電性接着剤において硬化後の導電フィラーの状態を概略的に示す部分拡大断面図、（Ｂ）図は第２実施例の導電性接着剤における同様の部分拡大断面図、（Ｃ）図は従来の導電性接着剤における同様の部分拡大断面図。 本実施例１、２及び比較例の−５５℃／１２５℃でのヒートサイクル試験の結果を示す線図。 本実施例１、２及び比較例の１５０℃放置試験の結果を示す線図。
符号の説明
１…ベース、２…リッド、３…シールリング、４…パッケージ、５…ＳＡＷ素子、６…実装面、７，１６…導電性接着剤，８…交差指電極、９…反射器、１０…ボンディングパッド、１１…接続端子、１２…ボンディングワイヤ、１３…ウエッジツール、１４，１７〜１９，２１，２２…導電フィラー、１５，２０…樹脂材料。

Claims (8)

  1. ８０〜８５重量％の樹脂材料と２０〜１５重量％の導電フィラーとを含有し、前記導電フィラーがフレーク状導電フィラーからなることを特徴とする導電性接着剤。
  2. 前記フレーク状導電フィラーが長さ４．３〜６．０μｍのフレーク状銀紛であることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着剤。
  3. ８２．５〜８５重量％の樹脂材料と１７．５〜１５重量％の導電フィラーとを含有し、前記導電フィラーが小さい粒状導電フィラー３０重量％と大きい粒状導電フィラー７０重量％とからなることを特徴とする導電性接着剤。
  4. 前記小さい粒状導電フィラーが粒径２．２〜６．２μｍの粒状銀紛であり、かつ前記大きい粒状導電フィラーが粒径８．２〜１４．３μｍの粒状銀紛であることを特徴とする請求項３に記載の導電性接着剤。
  5. 圧電素子と、前記圧電素子を実装するためのパッケージとを備え、前記圧電素子の下面が請求項１乃至４のいずれかに記載の導電性接着剤により前記パッケージの実装面に接着固定され、前記圧電素子の上面のボンディングパッドと前記パッケージの接続端子とがボンディングワイヤで接続されていることを特徴とする圧電デバイス。
  6. 前記パッケージが、前記実装面を有するセラミック材料からなるベースと、前記ベースにシーム溶接で気密に接合されるリッドとを有することを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイス。
  7. 前記圧電素子のボンディングパッド及び前記ボンディングワイヤがアルミニウム系材料からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の圧電デバイス。
  8. 前記圧電素子が弾性表面波素子であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の圧電デバイス。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007035965A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法、ならびにそれに使用される接着材料およびその製造方法
JP2007208516A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Epson Toyocom Corp 弾性表面波デバイスの製造方法及び弾性表面波デバイス
JP2009009917A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Fujitsu Component Ltd タッチパネルの製造方法
WO2012086588A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 セメダイン株式会社 導電性接着剤
KR20150061580A (ko) 2013-11-27 2015-06-04 닛토덴코 가부시키가이샤 도전성 점착 테이프, 전자 부재 및 점착제
KR20160147354A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 삼성전기주식회사 도전성 접착제 및 이를 이용한 수정 진동자 패키지
CN110103745A (zh) * 2019-06-26 2019-08-09 北京有感科技有限责任公司 一种无线充电金属异物检测装置及检测方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1732219B1 (en) * 2005-06-09 2008-03-26 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Piezoelectric resonator and assembly comprising the same enclosed in a case
TW200833752A (en) * 2006-10-23 2008-08-16 Lord Corp Highly filled polymer materials
US8193742B2 (en) * 2008-07-22 2012-06-05 Hunter Douglas Inc. Programmable motor for window coverings
JP5116855B2 (ja) * 2008-11-25 2013-01-09 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置、静電チャック
KR101090377B1 (ko) 2009-04-07 2011-12-07 경원대학교 산학협력단 입자 물질 및 나노막대를 포함하는 어레이 구조체
US10147660B2 (en) 2011-10-27 2018-12-04 Global Circuits Innovations, Inc. Remapped packaged extracted die with 3D printed bond connections
US10128161B2 (en) 2011-10-27 2018-11-13 Global Circuit Innovations, Inc. 3D printed hermetic package assembly and method
US10002846B2 (en) 2011-10-27 2018-06-19 Global Circuit Innovations Incorporated Method for remapping a packaged extracted die with 3D printed bond connections
US9870968B2 (en) 2011-10-27 2018-01-16 Global Circuit Innovations Incorporated Repackaged integrated circuit and assembly method
US9966319B1 (en) 2011-10-27 2018-05-08 Global Circuit Innovations Incorporated Environmental hardening integrated circuit method and apparatus
US10177054B2 (en) 2011-10-27 2019-01-08 Global Circuit Innovations, Inc. Method for remapping a packaged extracted die
US10109606B2 (en) 2011-10-27 2018-10-23 Global Circuit Innovations, Inc. Remapped packaged extracted die
US9935028B2 (en) 2013-03-05 2018-04-03 Global Circuit Innovations Incorporated Method and apparatus for printing integrated circuit bond connections
EP2687919A1 (fr) * 2012-07-16 2014-01-22 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Module électronique à résonateur à quartz muni de moyens de fixation antichoc
WO2016136015A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社村田製作所 圧電振動部品及び塗布方法
KR102508957B1 (ko) * 2015-03-24 2023-03-13 스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤 정전 척 장치
US10115645B1 (en) 2018-01-09 2018-10-30 Global Circuit Innovations, Inc. Repackaged reconditioned die method and assembly
US11508680B2 (en) 2020-11-13 2022-11-22 Global Circuit Innovations Inc. Solder ball application for singular die

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5867074A (en) * 1994-03-02 1999-02-02 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave resonator unit, surface mounting type surface acoustic wave resonator unit
JP3308759B2 (ja) * 1995-04-10 2002-07-29 日本電気株式会社 弾性表面波装置
JP2001094390A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Toshiba Corp 弾性表面波デバイスおよびその製造方法
WO2002005297A1 (fr) * 2000-07-12 2002-01-17 Kabushiki Kaisha Bridgestone Cable plat blinde
JP2002151999A (ja) * 2000-11-09 2002-05-24 Nec Corp 弾性表面波フィルタ装置および弾性表面波フィルタを収容するためのパッケージ

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007035965A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法、ならびにそれに使用される接着材料およびその製造方法
JP2007208516A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Epson Toyocom Corp 弾性表面波デバイスの製造方法及び弾性表面波デバイス
JP2009009917A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Fujitsu Component Ltd タッチパネルの製造方法
WO2012086588A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 セメダイン株式会社 導電性接着剤
JPWO2012086588A1 (ja) * 2010-12-20 2014-05-22 セメダイン株式会社 導電性接着剤
JP5915541B2 (ja) * 2010-12-20 2016-05-11 セメダイン株式会社 導電性接着剤
KR20150061580A (ko) 2013-11-27 2015-06-04 닛토덴코 가부시키가이샤 도전성 점착 테이프, 전자 부재 및 점착제
US9982170B2 (en) 2013-11-27 2018-05-29 Nitto Denko Corporation Electro-conductive pressure-sensitive adhesive tape, an electronic member, and a pressure-sensitive adhesive
KR20160147354A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 삼성전기주식회사 도전성 접착제 및 이를 이용한 수정 진동자 패키지
CN110103745A (zh) * 2019-06-26 2019-08-09 北京有感科技有限责任公司 一种无线充电金属异物检测装置及检测方法

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Publication number Publication date
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