JPH11122072A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPH11122072A
JPH11122072A JP9280764A JP28076497A JPH11122072A JP H11122072 A JPH11122072 A JP H11122072A JP 9280764 A JP9280764 A JP 9280764A JP 28076497 A JP28076497 A JP 28076497A JP H11122072 A JPH11122072 A JP H11122072A
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acoustic wave
surface acoustic
wave device
package
electrode
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JP9280764A
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Akira Suga
晃 須賀
Masanori Ueda
政則 上田
Yasunori Masuko
康紀 増子
Shoichi Okuyama
彰一 奥山
Sei Gunchi
聖 郡池
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はパッケージ内に弾性表面波素子を搭載
した弾性表面波装置に関し、小型化及び特性向上を図る
ことを課題とする。 【解決手段】弾性表面波素子３Ａと、この弾性表面波素
子３Ａが搭載されるパッパッケージ２とを設けてなる弾
性表面波装置において、弾性表面波素子３Ａに複数のバ
ンプ１７を形成すると共に、弾性表面波素子３Ａをパッ
ケージ２にフリップチップ実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波装置に係
り、特にパッケージ内に弾性表面波素子を搭載した弾性
表面波装置に関する。近年、自動車電話や携帯電話の小
型化，軽量化に伴い、自動車電話や携帯電話に内蔵され
るフィルタとして小型，軽量，高性能を実現できる弾性
表面波装置（表面弾性波フィルタ）が開発されている。
【０００２】この表面弾性波フィルタのパッケージは、
高い信頼性が要求されるためセラミックパッケージが用
いられており、パッケージ内に形成されたキャビティに
表面弾性波素子（圧電素子）を搭載した上で金属製キャ
ップによりキャビティを封止することが行われている。
一方、上記した自動車電話や携帯電話の小型軽量化は加
速度的に進んでおり、よってこれに対応すべく更なる表
面弾性波フィルタの小型化が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】図１２乃至図１４は従来の弾性表面波装
置の一例を示している。弾性表面波装置１００は、例え
ば自動車電話や携帯電話に内蔵される高周波回路にフィ
ルタとして設けられるものである。図１２は弾性表面波
装置１００の分解斜視図、図１３（Ａ）は弾性表面波装
置１００の斜視図、図１３（Ｂ）は弾性表面波装置１０
０を倒立させた状態の斜視図、そして図１４は弾性表面
波装置１００の断面図である。
【０００４】表面弾性波装置１００のパッケージは、大
略するとパッケージ１０２及びキャップ１０４等により
構成されている。パッケージ１０２は直方体形状を有し
ており、第１乃至第３のセラミック基板１０５〜１０７
を積層した構造を有している。このパッケージ１０２
は、入力側端子１０８及び出力側端子１０９（各端子を
梨地で示す）を有している。
【０００５】入力側端子１０８は、入力側信号端子１１
０と、この入力側信号端子１１０を挟んで配設された一
対の入力側グランド端子１１１，１１２とにより構成さ
れている。また、出力側端子１０９は、出力側信号端子
１１３と、この出力側信号端子１１３を挟んで配設され
た一対の出力側グランド端子１１４，１１５とにより構
成されている。
【０００６】最下層に配設される第１のセラミック基板
１０５は、基板本体１０５ａの上面に導電性金属膜より
なるダイアタッチ部１１６（梨地で示す）が形成されて
いる。このダイアタッチ部１１６は表面弾性波素子１０
３が搭載される部位であり、入力側において基板本体１
０５ａ上に形成された入力側グランド接続部１１８，１
１９により入力側グランド端子１１１，１１２と電気的
に接続されると共に、出力側においても出力側グランド
接続部１２０，１２１により出力側グランド端子１１
４，１１５と電気的に接続されている。
【０００７】更に、入力側信号端子１１０、入力側グラ
ンド端子１１１，１１２、出力側信号端子１１３、及び
出力側グランド端子１１４，１１５は、夫々基板本体１
０５ａの底面に引き出されて外部接続端子として機能す
るフットパターン１１０ａ〜１１５ａを形成している。
パッケージ１０２の中間に配設される第２のセラミック
基板１０６は、基板本体１０６ａの上面に導電性金属膜
よりなるパッド１２７〜１３２が形成されており、この
パッド１２７〜１３２は対向配設された所定の端子１１
０〜１１５に夫々接続されている。
【０００８】このパッド１２７〜１３２は、図１４に示
されるように、表面弾性波素子１０３とワイヤ１４４に
より電気的に接続される。また、基板本体１０６ａの中
央部には、表面弾性波素子１０３を収納するキャビティ
部１３３が形成されている。パッケージ１０２の最上層
に配設される第３のセラミック基板１０７は、その中央
部に第２のセラミック基板１０６に形成されたキャビテ
ィ部１３３より大きな面積を有するキャビティ部１３６
を有すると共に、上部に形成された封止面１３７には後
述するキャップ１０４と電気的に接続される上面配線膜
（梨地で示す）が形成されている。上記した各キャビテ
ィ部１３３，１３６は協働して表面弾性波素子１０３を
収納するキャビティ（空間部）を形成する。
【０００９】また、基板本体１０７ａの四隅には切欠部
１３８ａ〜１３８ｄが形成されており、各切欠部１３８
ａ〜１３８ｄにはキャップ接続配線１３９ａ〜１３９ｄ
（梨地で示す）が夫々形成されている。このキャップ接
続配線１３９ａ〜１３９ｄは、上面配線膜と電気的に接
続された構成とされている。上記した第１乃至第３のセ
ラミック基板１０５〜１０７は、接合されることにより
パッケージ１０２が形成される。パッケージ１０２が形
成された状態において、第１及び第２のセラミック基板
１０５，１０６の側壁部に形成された入力側信号端子１
１０、入力側グランド端子１１１，１１２、出力側信号
端子１１３、及び出力側グランド端子１１４，１１５は
電気的に接続され入力側端子１０８及び出力側端子１０
９を形成する。
【００１０】また、第２のセラミック基板１０６の四隅
位置に形成されているキャップ接続部１４０ａ〜１４０
ｄは、第３のセラミック基板１０７の切欠部１３８ａ〜
１３８ｄに形成されたキャップ接続配線１３９ａ〜１３
９ｄと電気的に接続される。一方、前記した表面弾性波
素子１０３は、第１のセラミック基板１０５に形成され
たダイアタッチ部１１６上に搭載されると共に、その上
面に形成された電極部と第２のセラミック基板１０６に
形成されたパッド１２７〜１３２との間にはワイヤ１４
４がワイヤボンディングされる。これにより、表面弾性
波素子１０３は入力側端子１０８及び出力側端子１０９
に電気的に接続された構成となる。
【００１１】また、キャップ１０４は、第３のセラミッ
ク基板１０７に形成されたキャビティ部１３６を覆うよ
うに封止面１３７に金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）や錫（Ｓ
ｎ）−鉛（Ｐｂ）等の封止材により上面配線膜と電気的
導通を図った状態で溶接される。従って、このキャップ
１０４は入力側及び出力側グランド端子１１１，１１
２，１１４，１１５と電気的に接続される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
パッケージ構造では、表面弾性波素子１０３とパッケー
ジ１０２に形成されたパッド１２７〜１３２との電気的
接続手段としてワイヤ１４４を用いていた。しかるに、
ワイヤ１４４を用いた接続構造では、必然的にパッケー
ジ１０２に形成されるキャビティにワイヤ１４４が張架
される空間を含む必要があり、キャビティが大型化して
しまう。よって、これに伴いパッケージ１０２も大型化
してしまい、弾性表面波装置１００の小型化を図ること
ができないという問題点があった。
【００１３】また、ワイヤ１４４はアルミニウム或いは
金よりなる細線であるため、その電気的抵抗は高くなっ
ている。このため、特に高周波帯域において表面弾性波
素子１０３を用いた場合には利得損失が大きく、所望の
特性を得ることができないという問題点があった。本発
明は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型化及び
特性向上を図りうる弾性表面波装置を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、下記の手段を講じたことを特徴とするも
のである。請求項１記載の発明では、弾性表面波素子
と、この弾性表面波素子が接続される配線パターンが形
成されると共に前記弾性表面波素子が搭載されるパッケ
ージ本体、及びこのパッケージ本体の開口部を封止する
キャップとを具備してなるパッケージとを設けてなる弾
性表面波装置において、前記弾性表面波素子に複数の突
起電極を形成すると共に、前記弾性表面波素子を前記パ
ッケージにフリップチップ実装することにより、前記配
線パターンと前記突起電極とを接続した構成としたこと
を特徴とするものである。
【００１５】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載の弾性表面波装置において、前記弾性表面波素
子の前記突起電極が接合される部位に、前記突起電極の
材質と同成分或いは同主要成分とする材料で接続層を形
成したことを特徴とするものである。
【００１６】また、請求項３記載の発明では、前記請求
項１記載の弾性表面波装置において、前記弾性表面波素
子の前記突起電極が接合される部位に形成された電極層
と、前記突起電極が直接接続される接続層との間に、前
記電極層及び前記接続層に共に接合性の良好な材料より
なる単数或いは複数の密着層を形成したことを特徴とす
るものである。
【００１７】また、請求項４記載の発明では、前記請求
項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性表面波装置にお
いて、前記キャップとしてセラミックキャップを用いる
と共に、このセラミックキャップを前記パッケージに樹
脂を用いて接合し、かつ、前記セラミックキャップと前
記パッケージが形成するキャビティ内に吸湿剤を配設し
たことを特徴とするものである。
【００１８】また、請求項５記載の発明では、前記請求
項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性表面波装置にお
いて、前記キャップとして金属キャップを用いると共
に、この金属キャップを前記パッケージに接合金属を用
いて接合したことを特徴とするものである。また、請求
項６記載の発明では、前記請求項１乃至５のいずれか１
項に記載の弾性表面波装置において、前記パッケージ本
体の前記配線パターンが形成された面と異なる面に外部
接続電極を形成すると共に、この外部接続電極と前記配
線パターンとをビアを用いて接続する構成とし、かつ、
前記ビアの形成位置を、前記配線パターンに前記突起電
極が接続される接続位置に近接した位置に設定したこと
を特徴とするものである。
【００１９】また、請求項７記載の発明では、前記請求
項１乃至６のいずれか１項に記載の弾性表面波装置にお
いて、前記パッケージ内に前記弾性表面波素子を複数個
配設する共に、この複数個の弾性表面波素子を電気的に
接続する接続用配線パターンを形成したことを特徴とす
るものである。
【００２０】また、請求項８記載の発明では、前記請求
項１乃至７のいずれか１項に記載の弾性表面波装置にお
いて、前記弾性表面波素子に形成される前記複数の突起
電極として、素子動作を行なうため機能する能動突起電
極に加え、前記素子動作に寄与しない補強突起電極を設
け、前記能動突起電極と共に前記補強突起電極を前記パ
ッケージに接合したことを特徴とするものである。
【００２１】更に、請求項９記載の発明では、前記請求
項１乃至８のいずれか１項に記載の弾性表面波装置にお
いて、前記配線パターンの内、接地されるグランド配線
パターンを連続した一つのパターンで形成すると共に、
前記複数の突起電極の内、全てのグランド用突起電極を
前記同一のグランド配線パターンに接合したことを特徴
とするものである。
【００２２】上記の各手段は次のように作用する。請求
項１記載の発明によれば、弾性表面波素子に複数の突起
電極を形成すると共に、弾性表面波素子をパッケージに
フリップチップ実装する構成とすることにより、弾性表
面波素子とパッケージに設けられた配線パターンとの電
気的接続は、ワイヤではなく突起電極により行なわれる
こととなる。突起電極は弾性表面波素子の櫛歯電極形成
面に形成され、パッケージに対しフェイスダウンで接合
される。
【００２３】このため、ワイヤを用いた従来構造と異な
り、ワイヤが弾性表面波素子の側部に延出するようなこ
とはなく、よって弾性表面波装置の小型化を図ることが
できる。また、突起電極は微細な突起であるため、配線
パターンと弾性表面波素子との間における電気抵抗は低
減し利得損失は小さく、よって高周波帯域において表面
弾性波素子を用いても所望の特性を得ることができる。
【００２４】また、請求項２記載の発明によれば、弾性
表面波素子の突起電極が接合される部位に、突起電極の
材質と同成分或いは同主要成分とする材料で接続層を形
成したことにより、接続層と突起電極の接合性を向上さ
せることができ、信頼性の高いフリップチップ実装を行
なうことができる。
【００２５】また、請求項３記載の発明によれば、弾性
表面波素子の突起電極が接合される部位に形成された電
極層と、突起電極が直接接続される接続層との間に、電
極層及び接続層に共に接合性の良好な材料よりなる単数
或いは複数の密着層を形成したことにより、電極層と突
起電極との接合性が不良である場合であっても、密着層
は電極層と接続層とを接合するため、突起電極は接続層
及び密着層を介して電極層と接合される。このため、実
質的に電極層と突起電極の接合性を向上させることがで
き、信頼性の高いフリップチップ実装を行なうことがで
きる。
【００２６】また、請求項４記載の発明によれば、キャ
ップとして安価なセラミックキャップを用いると共に、
同じく安価な樹脂を用いてセラミックキャップをパッケ
ージに接合することにより、弾性表面波装置のコスト低
減を図ることができる。一方、セラミックキャップとパ
ッケージとの接合に樹脂を用いることにより、この樹脂
を介してパッケージ内に水分が侵入することが考えられ
るが、セラミックキャップとパッケージが形成するキャ
ビティ内には吸湿剤が配設されている。このため、侵入
する水分は吸湿剤により吸湿されるため、弾性表面波素
子及び配線パターンに悪影響が生じることを防止するこ
とができる。
【００２７】また、請求項５記載の発明によれば、キャ
ップとして金属キャップを用いると共に、この金属キャ
ップをパッケージに接合金属を用いて接合したことによ
り、吸湿剤等を用いることなく、確実に弾性表面波素子
をパッケージ内に封止することができる。また、請求項
６記載の発明によれば、パッケージ本体の配線パターン
が形成された面と異なる面に外部接続電極を形成すると
共に、この外部接続電極と配線パターンとをビアを用い
て接続する構成とすることにより、パッケージ本体の外
周に外部接続電極と配線パターンとを接続する接続配線
を配設する構成に比べ配線長を短くすることができ、弾
性表面波装置の構造の簡単化及び配線長の短縮を図るこ
とができる。
【００２８】また、ビアの形成位置を配線パターンに突
起電極が接続される接続位置に近接した位置に設定した
ことにより、外部接続電極から弾性表面波素子までの配
線長を更に短くすることができる。よって、外部接続電
極と弾性表面波素子との間における電気抵抗は低減し、
高利得で良好な特性を実現することができる。また、請
求項７記載の発明によれば、パッケージ内に弾性表面波
素子を複数個配設する共に、この複数個の弾性表面波素
子を電気的に接続する接続用配線パターンを形成したこ
とにより、弾性表面波装置における、いわゆるマルチチ
ップ化を実現でき、高効率化及び小型化を図ることがで
きる。
【００２９】また、請求項８記載の発明によれば、突起
電極として素子動作を行なうため機能する能動突起電極
に加えて素子動作に寄与しない補強突起電極を設けると
共に、この補強突起電極もパッケージに接合したことに
より、パッケージに対する弾性表面波素子の接合力は、
単に能動突起電極のみを設けた構成に比べ、補強突起電
極のパッケージに対する接合力分だけ増大する。
【００３０】よって、例えば弾性表面波素子とパッケー
ジの熱膨張差に起因して両者間に応力が発生しても、上
記のように補強突起電極を設けることによりパッケージ
に対する弾性表面波素子の接合力は増大しているため、
弾性表面波素子に剥離が発生したり、また突起電極に損
傷が発生することを防止することができる。更に、請求
項９記載の発明によれば、グランド配線パターンを連続
した一つのパターンで形成すると共に、複数のグランド
用突起電極を同一のグランド配線パターンに接合したこ
とにより、各グランド用突起電極を同一条件で接地する
ことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１乃至図３は本発明の第１実施
例である表面弾性波装置１を示している。この表面弾性
波装置１は、例えば自動車電話や携帯電話に内蔵される
高周波回路にフィルタとして設けられるものである。図
１は表面弾性波装置１の分解斜視図、図２（Ａ）は表面
弾性波装置１の正立状態の斜視図、図２（Ｂ）は表面弾
性波装置１を倒立させた状態の斜視図、図３は表面弾性
波装置１の断面図である。
【００３２】表面弾性波装置１は、パッケージ２，弾性
表面波素子３Ａ，及びキャップ４により構成されてい
る。パッケージ２は、大略するとパッケージ本体及びキ
ャップ４等により構成されている。パッケージ本体は、
例えばアルミナセラミック製の第１乃至第３のセラミッ
ク基板５〜７を積層した構造を有しており、その底面に
は図２（Ａ）に示されるように入力側端子８，出力側端
子９，及び第１及び第２のグランド端子１１，１２（各
端子を梨地で示す）が形成されている。
【００３３】第１のセラミック基板５はパッケージ２の
最下層に配設されるものであり、下面には前記のように
入力側端子８，出力側端子９，及び第１及び第２のグラ
ンド端子１１，１２が形成されると共に、上面には導電
性金属膜（例えばタングステンメタライズにニッケル／
金メッキを施した膜）よりなる入力側配線パターン１
３，出力側配線パターン１４，及びグランド配線パター
ン１５（梨地で示す）が形成されている。
【００３４】入力側配線パターン１３は、後述するよう
に一端に弾性表面波素子３Ａが接続されると共に、図３
及び図６に示されるように他端は入力側ビア２７を介し
て入力側端子８に電気的に接続している。また、出力側
配線パターン１４は、一端に弾性表面波素子３Ａが接続
されると共に、図６に示されるように他端は出力側ビア
２８を介して出力側端子９に電気的に接続している。
【００３５】グランド配線パターン１５は、図１及び図
６に示されるように、平面視した状態で略Ｈ状のパター
ンを有しており、弾性表面波素子３が接続される接続部
１５ａ〜１５ｆ及び連結部１５ｇを有した構成とされて
いる。このグランド配線パターン１５は、接続部１５ａ
〜１５ｃと接続部１５ｄ〜１５ｆとが第１のセラミック
基板５上で離間して配設されているが、連結部１５ｇに
より連結された構成となっている。よって、接続部１５
ａ〜１５ｆは連結部１５ｇにより一つの配線パターンと
して接続された構成となり、接続部１５ａ〜１５ｆを同
一の接地状態とすることができる。
【００３６】また、グランド配線パターン１５は、第１
及び第２のグランド用ビア２３，２４を介して第１及び
第２のグランド端子１１，１２に電気的に接続されてい
る。具体的には、グランド配線パー１５の接続部１５ｃ
は第１及び第２のグランド用ビア２３，２４を介して第
１のグランド端子１１に接続されており、またグランド
配線パー１５の接続部１５ｄは第１及び第２のグランド
用ビア２５，２６を介して第２のグランド端子１２に接
続されている。尚、第１及び第２のグランド用ビア２
３，２４の配設位置については、説明の便宜上、後述す
るものとする。
【００３７】上記のように、第１のセラミック基板５の
各配線パターン１３〜１５が形成された面（上面）と異
なる面（下面）に各端子８，９，１１，１２を形成する
と共に、各配線パターン１３〜１５と各端子８，９，１
１，１２とを各ビア２３〜２６を用いて接続する構成と
することにより、従来のように（図１２，１３参照）パ
ッケージ１０２の外周に接続配線１０９，１０８を配設
する構成に比べ配線長を短くすることができ、弾性表面
波装置１Ａの構造の簡単化及び配線長の短縮を図ること
ができる。
【００３８】第２のセラミック基板６はパッケージ２の
中間に配設されるものであり、その中央には矩形状のキ
ャビティ部６ａが形成されている。また、第３のセラミ
ック基板７はパッケージ２の最上層に配設されるもので
あり、その中央部には第２のセラミック基板６に形成さ
れたキャビティ部６ａと同一形状のキャビティ部７ａが
形成されている。この各キャビティ部６ａ，７ａは協働
してキャビティ４４を形成する。
【００３９】また、第３のセラミック基板７の上面には
後述するようにキャップ４が接合されるが、この上面の
全面にはキャップ４と接合するための上面配線膜が形成
されている。この上面配線膜は、例えばタングステンメ
タライズにニッケル／金メッキを施した膜により形成さ
れている。上記した第１乃至第３のセラミック基板５〜
７は、接合されることにより図２に示されるパッケージ
２が形成される。本実施例の構成では、第１のセラミッ
ク基板５のみに各端子８，９，１１，１２及び配線パタ
ーン１３〜１５が形成されており、第２及び第３のセラ
ミック基板６，７には端子及び配線パターンは形成され
ていないため、従来構成の弾性表面波素子１００（図１
２，１３参照）に比べて構成の簡単化を図ることがで
き、よってコスト低減を図ることができる。尚、パッケ
ージ２が形成された状態において、各配線パターン１３
〜１５のバンプ接地エリア２９ａ〜２９ｈ（図６参照）
は、キャビティ４４に覗視するよう構成されている。
【００４０】尚、本実施例ではパッケージ２を第１乃至
第３のセラミック基板５〜７を積層した構成としたが、
パッケージ２を一体的に形成することも可能である。続
いて、弾性表面波素子３Ａについて説明する。表面弾性
波素子３Ａは、フリップチップ実装対応の素子構造とさ
れている。よって、図４に示されるように、表面弾性波
素子３Ａの櫛歯電極形成部１９が形成された面には、こ
の櫛歯電極形成部１９を囲繞するように複数の突起電極
１７が形成されている。また、前記した各配線パターン
１３〜１５に形成されたバンプ接地エリア２９ａ〜２９
ｈは、この弾性表面波素子３Ａに配設されたバンプ１７
の配設位置に対応する位置とされている。
【００４１】また、本実施例では本実施例では、突起電
極１７として金（Ａｕ）よりなるスタッドバンプが用い
られている（以下、突起電極１７をバンプ１７とい
う）。このバンプ１７は、弾性表面波素子３Ａに形成さ
れた電極パッド１８に接合されている。図５に示される
ように、電極パッド１８は接続層２０，密着層２１，及
び電極層２２とを積層してなる３層構造とされている。
【００４２】接続層２０は、最外部に位置するバンプ１
７が直接接合される層であり、金（Ａｕ）により形成さ
れている。また、密着像２１は、接続層２０と電極層２
２との間に挟まれた状態で形成された層てあり、例えば
ニッケル・クロム（ＮｉＣｒ）またはニッケル（Ｎｉ）
またはクロム（Ｃｒ）により形成されている。更に、電
極層２２は、弾性表面波素子３Ａに形成された層であ
り、例えばアルミニウム（Ａｌ）により形成されてい
る。
【００４３】電極パッド１８を上記構成とすることによ
り、弾性表面波素子３Ａのバンプ１７が直接接合される
接続層２０はバンプ１７の材質と同成分であるため、接
続層２０とバンプ１７の接合性を向上させることがで
き、信頼性の高いフリップチップ実装を行なうことがで
きる。尚、接続層２０の材質は必ずしもバンプ１７の材
質と同成分である必要はなく、バンプ１７と同主要成分
とする材料，或いはバンプ１７との接合性の良好な材料
であれば他の材料を用いることも可能である。
【００４４】また、弾性表面波素子３Ａに形成されるア
ルミニウムよりなる電極層２２は金よりなる接続層２０
との接合性が不良であり、よって電極層２２に直接接続
層２０を積層することはできない。このため、電極層２
２と接続層２０との間に、電極層２２及び接続層２０に
共に接合性の良好な材料よりなる密着層２１を形成して
いる。本実施例では、密着層２１を単数構造としたが、
この密着層２１を複数層により形成することも可能であ
る。
【００４５】このように、電極層２２と接続層２０との
間に密着層２１を形成することにより、電極層２２とバ
ンプ１７との接合性が不良である場合であっても、密着
層２２は電極層２２と接続層２０とを接合するため、バ
ンプ１７は接続層２０及び密着層２１を介して電極層２
２と接合される。このため、実質的に電極層２２とバン
プ１７の接合性を向上させることができ、信頼性の高い
接続を行なうことができる。
【００４６】上記構成とされた弾性表面波素子３Ａは、
パッケージ２のキャビティ４４内にフェイスダウンされ
フリップチップ実装されることにより搭載される。これ
により、弾性表面波素子３Ａに形成されている各バンプ
１７は、パッケージ２に形成されている各配線パターン
１３〜１５のバンプ接地エリア２９ａ〜２９ｈに接合さ
れ、よって弾性表面波素子３Ａはパッケージ２に機械的
に固定されると共に、電気的に接続された構成となる。
【００４７】本実施例のように、弾性表面波素子３Ａに
複数のバンプ１７を形成すると共に、弾性表面波素子３
Ａをパッケージ２にフリップチップ実装する構成とする
ことにより、弾性表面波素子３Ａとパッケージ２に設け
られた各配線パターン１３〜１５との電気的接続は、従
来のようにワイヤ１４４（図１４参照）ではなくバンプ
１７により行なわれることとなる。
【００４８】この構成とすることにより、ワイヤ（１４
４）を用いた従来構造と異なり、ワイヤが弾性表面波素
子３Ａの側部に延出するようなことはなく、よってキャ
ビティ４４の大きさを弾性表面波素子３Ａの大きさと略
同程度まで小さくすることができる。これにより、弾性
表面波装置１Ａの小型化を図ることができる。また、バ
ンプ１７は微細な突起であるため、電気的接合を行なっ
た状態において、各配線パターン１３〜１５と弾性表面
波素子３Ａとの間における電気抵抗は低減し、よって利
得損失は小さくなるため、高周波帯域において表面弾性
波素子３Ａを用いても所望の特性を得ることができる。
【００４９】ここで、図６を用いて第１及び第２のグラ
ンド用ビア２３〜２６の配設位置について説明する。前
記したように、第１及び第２のグランド端子１１，１２
とグランド配線パターン１５は、第１及び第２のグラン
ド用ビア２３〜２６により電気的に接続されている。こ
のビア２３〜２６はパッケージ２に形成された小孔にタ
ングステン等の導電性金属を充填した構成であり、ビア
を２３〜２６を用いることにより配線長を短くできるこ
とは前述した通りである。
【００５０】通常、単に第１及び第２のグランド端子１
１，１２とグランド配線パターン１５を電気的に接続す
るためには１個のビアを形成すればその目的は達成する
が、本実施例では第１のグランド端子１１とグランド配
線パターン１５の接続部１５ｃを接続するのに第１及び
第２のグランド用ビア２３，２４を用い、同様に第２の
グランド端子１２とグランド配線パターン１５の接続部
１５ｄを接続するのに第１及び第２のグランド用ビア２
５，２６を用いている。即ち、第１のグランド端子１１
及び第２のグランド端子１２において、夫々２個のビア
を用いてグランド配線パターン１５との接続を行なって
いる。
【００５１】また、第１のグランド用ビア２３，２５
は、弾性表面波素子３Ａのグランド用バンプ１７が接続
されるバンプ接地エリア２９ｇ，２９ｃに近い位置に形
成されており、また第２のグランド用ビア２４，２６
は、弾性表面波素子３Ａのグランド用バンプ１７が接続
されるバンプ接地エリア２９ｈ，２９ｄに近い位置に形
成されている。
【００５２】尚、各ビア２３〜２６の形成位置は、バン
プ接合性の問題からバンプ接地エリア２９ｃ，２９ｄ，
２９ｇ，２９ｈと一致させることができないため、この
条件を満たす範囲において第１及び第２のグランド用ビ
ア２３〜２６は、対応するバンプ接地エリア２９ｃ，２
９ｄ，２９ｇ，２９ｈに近接するよう、その形成位置が
選定されている。
【００５３】上記のように第１及び第２のグランド用ビ
ア２３〜２６の形成位置を選定することにより、第１及
び第２のグランド端子１１，１２から弾性表面波素子３
Ａまでの配線長を更に短くすることができる。よって、
第１及び第２のグランド端子１１，１２と弾性表面波素
子３Ａとの間における電気抵抗は低減し良好な特性を実
現することができる。
【００５４】一方、キャップ４はパッケージ２に形成さ
れたキャビティ４４を覆うようにパッケージ２の上面
（第３のセラミック基板５の上面。以下、封止面とい
う）に接合される。本実施例では、キャップ４は例えば
コバール或いは４２アロイにニッケル／金メッキを施し
た構成とされており、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）や錫（Ｓ
ｎ）−鉛Ｐｂ）等の接合金属（封止材）を用いて封止面
に接合される。
【００５５】このように、キャップ４として金属キャッ
プを用いると共に、この金属キャップ４をパッケージ２
に接合金属を用いて接合したことにより、高い気密性を
持って確実に弾性表面波素子３Ａをパッケージ２内に封
止することができる。続いて、本発明の第２実施例につ
いて、図７及び図８を用いて説明する。図７は本発明の
第２実施例に係る弾性表面波装置に搭載される弾性表面
波素子３Ｂを示す斜視図であり、また図８は弾性表面波
素子３Ｂがパッケージ２に接合した状態を示している。
【００５６】本実施例では、弾性表面波素子３Ｂが素子
動作を行なうための信号の入出力端子及び電源・グラン
ドとなるバンプ１７（以下、能動バンプ１７ａという）
に加え、素子動作に寄与しないバンプ１７（以下、補強
バンプ１７ｂという）を設け、この補強バンプ１７ｂも
パッケージ２に接合した構成としたことを特徴とするも
のである。
【００５７】この構成とすることにより、図８に示すよ
うに、補強バンプ１７ｂ（図中、梨地で示す）は能動バ
ンプ１７ａと共にパッケージ２に接合される。この際、
補強バンプ１７ｂは、弾性表面波素子３Ｂの内部回路と
電気的に接続されていない点を除き能動バンプ１７ａと
同一構成であるため、弾性表面波素子３Ｂをパッケージ
２にフリップチップ実装する際、各バンプ１７ａ，１７
ｂを一括してパッケージ２に接合することができる。ま
た、補強バンプ１７ｂを弾性表面波素子３Ｂに形成する
処理も、能動バンプ１７ａの形成と一括的に行なうこと
ができる。よって、補強バンプ１７ｂを設けても、弾性
表面波装置及び弾性表面波素子３Ｂの形成が面倒となる
ようなことはない。
【００５８】また、図８に示される接合状態では、弾性
表面波素子３Ｂは能動バンプ１７ａ及び補強バンプ１７
ｂの双方によりパッケージ２に接合するため、パッケー
ジ２に対する弾性表面波素子３Ｂの接合力は、単に能動
バンプ１７ａのみを設けた構成に比べ、補強バンプ１７
ｂのパッケージ２に対する接合力分だけ増大する。よっ
て、例えば弾性表面波素子３Ｂとパッケージ２の熱膨張
差に起因して両者間に応力が発生しても、上記のように
補強バンプ１７ｂを設けることによりパッケージ２に対
する弾性表面波素子３Ｂの接合力は増大しているため、
弾性表面波素子３Ｂとパッケージ２との間に剥離が発生
したり、また各バンプ１７ａ，１７ｂに損傷が発生する
ことを防止することができる。
【００５９】尚、弾性表面波素子３Ｂはバンプ１７ａ，
１７ｂが形成される面に櫛歯電極形成部１９が形成され
ているため、弾性表面波素子３Ｂとパッケージ２との間
にアンダーフィルレジンを装填することができない。よ
って、本実施例のように能動バンプ１７ａに加え補強バ
ンプ１７ｂを設け、弾性表面波素子３Ｂとパッケージ２
との接合力を増大させることは、弾性表面波装置におい
て有効である。
【００６０】続いて、本発明の第３実施例について、図
９を用いて説明する。図９は本発明の第３実施例に係る
弾性表面波装置１Ｂを示す断面図である。尚、図９にお
いて、図１乃至図６を用いて説明した第１実施例に係る
弾性表面波装置１Ａと同一構成については同一符号を付
してその説明を省略する。本実施例に係る弾性表面波装
置１Ｂは、キャップとして安価なセラミックキャップ３
０を用いると共に、同じく安価な封止樹脂３６を用いて
セラミックキャップ３０をパッケージ２に接合した構成
としたことを特徴とするものである。
【００６１】本実施例のように、共に安価なセラミック
キャップ３０及び封止樹脂３６を用いて弾性表面波素子
３Ａをパッケージ２内に封止する構造とすることによ
り、弾性表面波装置１Ｂのコスト低減を図ることができ
る。ところで、セラミックキャップ３０とパッケージ２
との接合に封止樹脂３６を用いることにより、この封止
樹脂３６を介してパッケージ内に水分が侵入することが
考えられる。即ち、本実施例で用いる封止樹脂３６とし
ては、例えばエポキシ系の樹脂の適用が考えられ、周知
のようにエポキシ系樹脂は吸湿性を有しているため、キ
ャビティ４４内に水分が侵入してしまうことが考えられ
る。
【００６２】そこで、本実実施例に係る弾性表面波装置
１Ｂでは、セラミックキャップ３０とパッケージ２が形
成するキャビティ４４内に吸湿剤３２を配設した構成と
している。この吸湿剤３２としては、例えばシリカゲル
（表品名）を適用することができ、また吸湿剤３２の配
設位置としては、封止樹脂３６の配設位置に近いセラミ
ックキャップ３０の内側位置が選定さている。
【００６３】上記構成とすることにより、封止樹脂３６
を介して侵入する水分は、封止樹脂３６に近接配設され
た吸湿剤３２により吸湿されるため、弾性表面波素子３
Ａ及び各配線パターン１３〜１５に腐食等の悪影響が生
じることを防止することができる。続いて、本発明の第
４実施例について、図１０を用いて説明する。
【００６４】図１０は本発明の第４実施例に係る弾性表
面波装置１Ｃを示す断面図である。尚、図１０において
も、図１乃至図６を用いて説明した第１実施例に係る弾
性表面波装置１Ａと同一構成については同一符号を付し
てその説明を省略する。本実施例に係る弾性表面波装置
１Ｃは、キャップとしてセラミックキャップ３８を用い
ると共に、このセラミックキャップ３８側にキャビティ
４５を形成したことを特徴とするものである。従って、
入出力端子８，９、第１及び第２のグランド端子１１，
１２、及び各配線パターン１３〜１５は、平板状のセラ
ミック基板４０に形成されている。このセラミック基板
４０にに対し、セラミックキャップ３８は封止樹脂３６
により接合される。
【００６５】本実施例の構成では、前記した第３実施例
と同様にキャップとしてセラミックキャップ３８を用
い、封止剤として封止樹脂３６を用いてるため、弾性表
面波装置１Ｃのコスト低減を図ることができる。また、
各端子８，９，１１，１２及び各配線パターン１３〜１
５が形成されたセラミック基板４０は、平板状の状態で
取り扱うことができるため、弾性表面波素子３Ａをセラ
ミック基板４０に搭載する際の接合処理を容易に行なう
ことができる。
【００６６】また、本発明のように弾性表面波素子３Ａ
をフリップチップ実装する構成では、実装後にバンプ１
７と各配線パターン１３〜１５との接合状態を検査する
必要があるが、前記した他実施例のうにキャビティ４４
内に弾性表面波素子３Ａ，３Ｂを装着する構成では、側
部から接合状態のバンプ１７を観察することができな
い。
【００６７】しかるに本実施例の構成では、平板状のセ
ラミック基板４０に弾性表面波素子３Ａを接合した後に
セラミックキャップ３８を配設するため、キャップ配設
前においてバンプ１７をセラミック基板４０の側部から
観察することが可能である。よって、不良接合位置を未
然にメンテナンスすることが可能となり、弾性表面波装
置１Ｃの信頼性を向上させることができる。
【００６８】続いて、本発明の第５実施例について、図
１１を用いて説明する。図１１は本発明の第５実施例に
係る弾性表面波装置１Ｄを示す断面図である。尚、図１
１においても、図１乃至図６を用いて説明した第１実施
例に係る弾性表面波装置１Ａと同一構成については同一
符号を付してその説明を省略する。本実施例に係る弾性
表面波装置１Ｄは、パッケージ２内に複数（本実施例で
は２個）の弾性表面波素子３Ａを配設したことを特徴と
するものである。また、この複数個の弾性表面波素子３
Ａを電気的に接続するため、パッケージ２内には接続用
配線パターン４１が形成されている。
【００６９】本実施例に係る弾性表面波装置１Ｄによれ
ば、弾性表面波装置におけるいわゆるマルチチップ化を
実現でき、高効率化及び小型化を図ることができる。
尚、本実施例においては、弾性表面波素子３Ａを２個配
設した構成を示したが、パッケージ２内への弾性表面波
素子３Ａの配設個数は任意である。また、パッケージ２
内に、弾性表面波素子３Ａと共に他の電子素子（抵抗，
コンデンサー，ＩＣ等）を配設することも可能である。
【００７０】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項１記載の発明に
よれば、ワイヤを用いた従来構造と異なり、ワイヤが弾
性表面波素子の側部に延出するようなことはなく、よっ
て弾性表面波装置の小型化を図ることができる。
【００７１】また、突起電極は微細な突起であるため、
配線パターンと弾性表面波素子との間における電気抵抗
は低減し利得損失は小さく、よって高周波帯域において
表面弾性波素子を用いても所望の特性を得ることができ
る。また、請求項２記載の発明によれば、接続層と突起
電極の接合性を向上させることができ、信頼性の高いフ
リップチップ実装を行なうことができる。
【００７２】また、請求項３記載の発明によれば、電極
層と突起電極との接合性が不良である場合であっても、
密着層は電極層と接続層とを接合するため、突起電極は
接続層及び密着層を介して電極層と接合されるため、実
質的に電極層と突起電極の接合性を向上させることがで
き、信頼性の高いフリップチップ実装を行なうことがで
きる。
【００７３】また、請求項４記載の発明によれば、弾性
表面波装置のコスト低減を図ることができる。また、セ
ラミックキャップとパッケージとの接合に樹脂を用いる
ことによりパッケージ内に水分が侵入することが考えら
れるが、水分は吸湿剤により吸湿されるため、弾性表面
波素子及び配線パターンに悪影響が生じることを防止す
ることができる。
【００７４】また、請求項５記載の発明によれば、吸湿
剤等を用いることなく、確実に弾性表面波素子をパッケ
ージ内に封止することができる。また、請求項６記載の
発明によれば、ビアの形成位置を配線パターンに突起電
極が接続される接続位置に近接した位置に設定したこと
により、外部接続電極から弾性表面波素子までの配線長
を更に短くすることができ、よって外部接続電極と弾性
表面波素子との間における電気抵抗は低減し、高利得で
良好な特性を実現することができる。
【００７５】また、請求項７記載の発明によれば、弾性
表面波装置において、いわゆるマルチチップ化を実現で
き、高効率化及び小型化を図ることができる。また、請
求項８記載の発明によれば、例えば弾性表面波素子とパ
ッケージの熱膨張差に起因して弾性表面波素子とパッケ
ージとの間に応力が発生しても、上記のように補強突起
電極を設けることによりパッケージに対する弾性表面波
素子の接合力は増大しているため、弾性表面波素子に剥
離が発生したり、また突起電極に損傷が発生することを
防止することができる。
【００７６】更に、請求項９記載の発明によれば、各グ
ランド用突起電極を同一条件で接地することができ、特
性の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である弾性表面波装置の分
解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例である弾性表面波装置の斜
視図であり、（Ａ）は正立状態を示す図であり、（Ｂ）
は倒立状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例である弾性表面波装置を説
明するための断面図である。
【図４】本発明の第１実施例である弾性表面波装置に搭
載される弾性表面波素子を説明するための斜視図であ
る。
【図５】バンプ近傍を拡大して示す図である。
【図６】本発明の第１実施例である弾性表面波装置の底
面図である。
【図７】補強バンプを設けた弾性表面波素子の斜視図で
ある。
【図８】補強バンプを設けた弾性表面波素子をパッケー
ジに実装した時の効果を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施例である弾性表面波装置を説
明するための断面図である。
【図１０】本発明の第３実施例である弾性表面波装置を
説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第４実施例である弾性表面波装置を
説明するための断面図である。
【図１２】従来の一例である弾性表面波装置を説明する
ための分解斜視図である。
【図１３】従来の一例である弾性表面波装置を説明する
ための斜視図であり、（Ａ）は正立状態を示す図であ
り、（Ｂ）は倒立状態を示す図である。
【図１４】従来の一例である弾性表面波装置を説明する
ための断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ 弾性表面波装置 ２ パッケージ ３Ａ，３Ｂ 弾性表面波素子 ４ キャップ ５ 第１のセラミック基板 ６ 第２のセラミック基板 ７ 第３のセラミック基板 ８ 入力側端子 ９ 出力側端子 １１ 第１のグランド端子 １２ 第２のグランド端子 １３ 入力側配線パターン １４ 出力側配線パターン １５ グランド配線パターン １５ａ〜１５ｆ 接続部 １５ｇ 連結部 １６ 圧電基板 １７ バンプ １７ａ 能動バンプ １７ｂ 補強バンプ １８ 電極パット ２０ 接続層 ２１ 密着層 ２２ 電極層 ２３，２５ 第１のグランド用ビア ２４，２６ 第２のグランド用ビア ２７ 入力側ビア ２８ 出力側ビア ２９ａ〜２９ｈ バンプ設置エリア ３０，３８ セラミックキャップ ３２ 吸湿剤 ３４ 封止金属 ３６ 封止樹脂 ４０ セラミック基板 ４４，４５ キャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増子 康紀 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 奥山 彰一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 郡池 聖 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 弾性表面波素子と、 該弾性表面波素子が接続される配線パターンが形成され
    ると共に前記弾性表面波素子が搭載されるパッケージ本
    体、及び該パッケージ本体の開口部を封止するキャップ
    とを具備してなるパッケージとを設けてなる弾性表面波
    装置において、 前記弾性表面波素子に複数の突起電極を形成すると共
    に、 前記弾性表面波素子を前記パッケージにフリップチップ
    実装することにより、前記配線パターンと前記突起電極
    とを接続した構成としたことを特徴とする弾性表面波装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性表面波装置におい
    て、 前記弾性表面波素子の前記突起電極が接合される部位
    に、前記突起電極の材質と同成分或いは同主要成分とす
    る材料で接続層を形成したことを特徴とする弾性表面波
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の弾性表面波装置におい
    て、 前記弾性表面波素子の前記突起電極が接合される部位に
    形成された電極層と、前記突起電極が直接接続される接
    続層との間に、 前記電極層及び前記接続層に共に接合性の良好な材料よ
    りなる単数或いは複数の密着層を形成したことを特徴と
    する弾性表面波装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記キャップとしてセラミックキャップを用いると共
    に、該セラミックキャップを前記パッケージに樹脂を用
    いて接合し、 かつ、前記セラミックキャップと前記パッケージが形成
    するキャビティ内に吸湿剤を配設したことを特徴とする
    弾性表面波装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記キャップとして金属キャップを用いると共に、該金
    属キャップを前記パッケージに接合金属を用いて接合し
    たことを特徴とする弾性表面波装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記パッケージ本体の前記配線パターンが形成された面
    と異なる面に外部接続電極を形成すると共に、該外部接
    続電極と前記配線パターンとをビアを用いて接続する構
    成とし、 かつ、前記ビアの形成位置を、前記配線パターンに前記
    突起電極が接続される接続位置に近接した位置に設定し
    たことを特徴とする弾性表面波装置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記パッケージ内に前記弾性表面波素子を複数個配設す
    る共に、該複数個の弾性表面波素子を電気的に接続する
    接続用配線パターンを形成したことを特徴とする弾性表
    面波装置。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記弾性表面波素子に形成される前記複数の突起電極と
    して、素子動作を行なうため機能する能動突起電極に加
    え、前記素子動作に寄与しない補強突起電極を設け、 前記能動突起電極と共に前記補強突起電極を前記パッケ
    ージに接合したことを特徴とする弾性表面波装置。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記配線パターンの内、接地されるグランド配線パター
    ンを連続した一つのパターンで形成すると共に、 前記複数の突起電極の内、全てのグランド用突起電極を
    前記同一のグランド配線パターンに接合したことを特徴
    とする弾性表面波装置。
JP9280764A 1997-10-14 1997-10-14 弾性表面波装置 Pending JPH11122072A (ja)

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