专利名称：弹性表面波器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及小型移动通信装置使用的谐振器、谐振型滤波器及振荡器等的作为元器件使用的弹性表面波器件，特别是涉及改进其封装结构的弹性表面波器件。
背景技术：
作为谐振器、谐振型滤波器及振荡器等的元器件使用的弹性表面波器件(surface acoustic wave device)(也称为SAW滤波器)是在压电基板上形成梳状电极(comb-like electrodes)。该弹性表面波器件由于体积小、重量轻，因此适用于移动电话那样的移动通信装置。
在该弹性表面波器件的领域中，由于使用的电子装置在重量上受限制，因此希望在提高性能的同时，能够更进一步小型化，并降低成本。
作为有关降低成本的技术，有日本专利NO97/02596号、日本专利特开平10-22763号公报及日本专利特开平10-64511号公报所述的技术。在该文献中，提出了将弹性表面波元件对平板状基板进行倒装焊接并用树脂将其覆盖固定的方法。在该技术中，对于弹性表面波元件的功能部分(叉指换能器部分)与安装弹性表面波元件用的平板状基板之间的空隙部分，要设法不使树脂进入。因此，将平板状基板与数值的接合部分设置在比弹性表面波元件的外周更外侧的部分，确保较大的面积。
图11及图12所示为以往的弹性表面波器件的截面结构图。
30为平板状基板，在百平板状基板30的上表面形成布线图案，通过通孔31与下表面的引线图案等连接。在平板状基板30的上表面，与该表面平行配置弹性表面波元件40。弹性表面波元件40在压电基板上设置功能部分(叉指换能器部分)41，该功能部分41与平板状基板30的上表面相对配置。
在弹性表面波元件40与平板状基板30的相对面之间设置空隙部分50。这是由于，弹性表面波元件40在功能上具有传播弹性表面波的属性，不能将相互相对的面贴紧。因此，弹性表面波元件40与平板状基板30的相对面相互的焊盘利用导电性凸起51及52进行电气连接。
再有，上述空隙部分50必须有密闭性。为此，弹性表面波元件40利用固化型树脂60覆盖。而且，固化型树脂60与平板状基板30的外周上表面接合，通过这样实现空隙部分50的密闭。
图12所示的以往的器件是不用上述的固化型树脂60，而且采用盖体70的例子，在这样的电子器件中，上述空隙部分50的密闭性取决于平板状基板30与树脂60(或盖体70)的接合部分80的宽度(L1)。这是由于，空隙部分50与外部之间的水分交换中，与通过平板状基板30的部分及通过树脂60(或盖体70)的部分相比，通过平板状基板30与树脂60(或盖体70)觉得界面因扩散而通过的部分占主要比例。因而，为了提高空隙部分50的密闭性，考虑增加平板状基板30与树脂60的接合长度。
但是另一方面，在这种电子器件中，希望要体积小、重量轻。因此产生的问题是，若减小前述接合长度，则接合部分界面的长度缩短，气闭性恶化。为了弥补气密性，还考虑在弹性表面波元件的功能部分41设置保护层。但是，若设置保护层则产生的问题是导致元件特性恶化，或者增加制造工序，使成本增加等。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供成本低、能够更小型化而且能够提高空隙部分密闭性的弹性表面波器件，本发明为了达到上述目的，由在压电基板的一个表面形成功能部分的弹性表面波元件、使所述弹性表面波元件的所述功能部分一侧的表面相对于其一个表面具有空隙部分而配置的平板状基板、在所述平板状基板的边缘形成的相对于该基板表面具有高度差的台阶部分、以及整体覆盖所述台阶部分表面及所述弹性表面波元件外侧表面并与所述台阶部分配合以得到所述空隙部分密闭性的覆盖构件而构成。所述平板状基板的焊盘与所述弹性表面波元件的焊盘连接的长边为3mm以下。
通过这样，可以不缩短平板状基板与树脂的接合部分界面的长度，另外不增加制造工序，而能够缩小基板尺寸。因而，能够以低成本保持足够的气密性，同时能够实现电子器件的小型化。
图1A所示为本发明一实施形态的结构剖面图。
图1B所示为取出图1A的一部分并加以放大的剖面图。
图1C所示为图1B的变形例的剖面图。
图1D所示也为图1B的变形例的剖面图。
图2所示为从背面观察本发明弹性表面波器件的平面图。
图3所示为本发明弹性表面波器件的焊盘部分其他例子的剖面图。
图4所示为本发明其他实施形态的结构剖面图。
图5所示为本发明别的其他实施形态的结构剖面图。
图6所示为本发明别的其他实施形态的结构剖面图。
图7所示为本发明别的其他实施形态的结构剖面图。
图8所示为本发明别的其他实施形态的结构剖面图。
图9所示为本发明别的其他实施形态的结构剖面图。
图10A所示为本发明别的其他实施形态的结构图。
图10B为图10A的一部分剖面图。
图11所示为以往的弹性表面波器件的结构剖面图。
图12所示为以往的弹性表面波器件的结构剖面图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施形态。
图1为本发明的一实施形态。100为平板状基板，在该平板状基板100的上表面形成布线图案，通过通孔101与下表面的引线图案等连接。在平板状基板100的上表面与该表面平行配置弹性表面波元件40。弹性表面波元件40在压电基板上设置功能部分(叉指换能器)41，该功能部分41与平板状基板100的上表面相对配置。利用这样的配置进行连接，被称为倒装片或面朝下连接。
在弹性表面波元件40与平板状基板100的相对面之间设置空隙部分50。这是由于，弹性表面波元件40在功能上具有传播弹性表面波的属性，不能将平板状基板100与弹性表面波元件40的相对面贴紧。
弹性表面波元件40与平板状基板100的相对面的相互的焊盘，利用导电性凸起51及52进行电气连接。作为凸起51及52的材料可以采用金或银等。采用凸起的电极连接是通过使超声波向弹性表面波元件侧传输来进行的。
凸起51及52位于弹性表面波元件40与平板状基板100的相对面的相互焊盘之间。在平板状基板100上进行印刷布线，该印刷布线再通过通孔触点121及121与平板状基板100的背面侧电气导通。在平板状基板100的背面印刷金或铝等形成的端子电极131及132的图案。通孔触点121及122与端子电极131及132连接。这样通过这些端子电极131及132，对弹性表面波元件40的功能部分供给输入信号，或者供给接地电位，或者从功能部分取出输出信号。
上述通孔触点121及122至少设置在后述的台阶部分(凸起)111的内侧，有助于弹性表面波器件的小型化。
另外，上述空隙部分50必须要具备密闭性。为此，弹性表面波元件40利用固化型树脂60覆盖。而且，固化型树脂60与平板状基板100的外周上表面接合，通过这样实现空隙部分50的密闭。
在本发明中，特别在平板状基板100的外周形成向上面一侧突出一段较高的台阶部分(凸起)111。由于该台阶部分111绕整个周围设置，因此在本发明的弹性表面波器件中，能够增加固化性树脂60与平板状基板100的表面的接合界面长度。
即若接合界面的长度为0.4mm以下，则水分容易浸入，而如图1B~图1D所示，在本实施例中，固化型树脂60的端面最短的壁厚长度(或弹性表面波元件40的端面与基板100的端面之间的距离)即使为0.4mm，但由于平板状基板100的边缘有高度差(例如0.2mm高度的高度差)，因此可以使固化型树脂60与基板的接合长度增加0.2mm大小。通过这样，能够提高防止湿气从外部进入空隙部分50的效果。即能够提高空隙部分50的气密性。
假设空隙部分50的气密性差，湿气从外部进入，则作为弹性表面波元件40的电极所用的铝膜甚至电极部分的金制凸起要产生化学反应(腐蚀)，导致器件耐久性变差及性能恶化。但是如上所述，本发明的器件由于空隙部分50得到很好的气密性，因此能够防止器件那耐久性差及性能恶化。
下面说明本发明的弹性表面波器件使用的频带及各部分的大小等。
本发明的弹性表面波器件适用的部分是输入中心频率为800MHz以上的高频(RF)带信号的部分。另，本发明的弹性表面波器件的平面形状尺寸为3×3mm以下，例如约2.5mm×2.0mm或2.0×1.5mm这样的大小。另外，形成台阶部分111的部分，该台阶部分111与固化型树脂60的接合部分约0.4mm，台阶部分111的厚度d为d＜0.4mm。
通过这样，与以往的器件相比，能够更进一步提高气密性。这里，若假设对于气密性能够维持至少得到与以往相同可靠性的程度，则可以使平板状基板100的外形小于以往基板的外形。
对这样构成的弹性表面波器件进行了高温高湿试验等的可靠性试验，关于气密性可以得到至少与以往相同的可靠性。另外，可以将上述器件中平板状基板30的接合界面存在的部分的长度L2(0.4mm)进一步缩短为0.3mm。
因而，若将左右部分的长度加起来合计，则可以与上述器件相比缩短0.2mm。
另外，若采用该结构，则固化型树脂60(盖体200)与平板状基板100的固定效果提高，特别是对于横向(与平面平行的方向)振动的固定强度增强。
图2为从背面观察本发明弹性表面波器件的平面图。端子电极131及131a例如用作输入侧的信号输入端与接地端。另外，端子电极132及132a用作输出侧的信号输出端与接地端。在该例子中所示的是具有4个端子电极的型式，但平不限于此。
图3所示为凸起52、通孔触点122与端子电极132的配置关系的其他例子。在该图中所示不仅仅是凸起52的周围，其他凸起周围的结构也相同。在该实施形态中要进行定位，使凸起52与通孔触点122相互相对。在这样结构的情况下，能够缩短盘状基板100上形成的印刷布线的走线长度。
图4所示为本发明的其他实施形态。本发明不限于上述实施形态，覆盖弹性表面波元件40的构件也可以用盖体200代替固化型树脂60。在这种情况下，盖体200与平板状基板100的接合部分形成与上述台阶部分111相配合的形状。盖体200与平板状基板100的接合部分也可以用粘结剂粘结。在该实施例中也可以说与图1B～图1D、图2及图3说明的内容相同。
图5所示为本发明别的其他实施形态。在该实施形态中，在平板状基板300的上表面整个周围形成凹槽121(台阶部分)。这样，固化型树脂60进入凹槽121而固定。若采用该结构，由于固化型树脂60被凹槽121吸收，因此还能够防止进入空隙部分50这类的问题。
图6的例子是采用图5所示的平板状基板，采用盖体200作为覆盖构件。在这种情况下，基板端部形状也通过成型加工，使得盖件200与平板状基板300的接合界面互相适配。
上述图4～图6的实施形态也能够具有与前述图1～图3说明的相同的效果。
图7为本发明别的其他实施形态。在该实施形态中，对平板状基板400的上表面周围边缘部分进行加工，加工成具有适当宽度并且基板厚度变薄(加工成截面为I形状)，在这里形成台阶部分131。因而，在用固化型树脂60覆盖弹性表面波元件40并使固化型树脂60与基板接合的状态下，使固化型树脂60与台阶部分131卡紧接合。
图8的例子是采用图7的平板状基板400，采用盖体200作为覆盖构件。在这种情况下，基板端部形状也通过成型加工，使得盖200与平板状基板400的接合界面相互适配。
上述图7及图8的实施形态也能够具有与图1～图3所说明的相同的效果。
图9为本发明的其他实施形态。在本发明中，台阶部分的形状不限定于上述的实施形态，可以有各种形状。图9的实施形态的例子是由多个并排凹槽形成台阶部分121a。另外，对于各图通用的共同部分，采用同一符号。
再者，本发明在平板状基板上设置的台阶部分也可以为多几级，外侧可以低，也可以高。另外，其一部分可以凹下，也可以凸起。另外，平板状基板不限定于陶瓷、塑料等材料，也可以采用廉价的树脂制基板。
图10A及图10B是在图1或图3所示的实施形态中对凹槽121在几个部分设置缺口122的实施形态。若采用该结构，在固化型树脂60进入凹槽121而要满益出时，多余的树脂就能够从缺口122方出，防止进入空隙部分50。另外，在制造工序中，在决定覆盖的固化型树脂60的用量时，对其设定量可以有余地，这样便于制造。这一情况对于图1所示的平板状基板300也可以适用。另外，也可以在凹槽侧面设置凹坑(孔)代替溢出吸收用的缺口122。
如上所述，本发明能够提高空隙部分的密闭性，同时实现低成本及小型化。即能够不缩短基板与树脂的接合部分界面的长度，另外不会增加制造工序，而能够减小基板尺寸，因而，能够实现低成本、足够的气密性以及电子器件的小型化。
本发明可用作谐振器、谐振型滤波器及振荡器等元器件。另外，本发明的元器件可以用于弹性表面波器件(surface acoustic wave device)(也称为SAW滤波器)。弹性表面波器件适用于移动电话那样的移动装置等电子装置。
权利要求
1.一种弹性表面波器件，其特征在于，具有在压电基板的一个表面形成功能部分的弹性表面波元件；使所述弹性表面波元件的所述功能部分一侧的表面相对于另一个表面具有空隙部分而配置的平板状基板；在所述平板状基板的边缘形成的相对于该基板表面具有高度差的台阶部分；以及整体覆盖所述台阶部分表面及所述弹性表面波元件外侧表面并与所述台阶部分相适配以得到所述空隙部分的密闭性的覆盖构件，并且，所述平板状基板的焊盘与所述弹性表面波元件的焊盘连接的长边为3mm以下。
2.如权利要求1所述的弹性表面波器件，其特征在于，所述平板状基板的平面形状为长方形，长边约2.5mm以下。
3.如权利要求2所述的弹性表面波器件，其特征在于，供给所述弹性表面波元件的信号频带为800MHz以上的频带。
4.如权利要求1所述的弹性表面波器件，其特征在于，所述覆盖构件为固化型树脂。
5.如权利要求1所述的弹性表面波器件，其特征在于，所述台阶部分是绕所述平板状基板的周边从基板竖起而形成的突起形状。
6.如权利要求1所述的弹性表面波器件，其特征在于，所述台阶部分是在所述平板状基板的边缘部分周围的上表面形成的凹槽。
7.如权利要求1所述的弹性表面波器件，其特征在于，所述台阶部分是在所述平板状基板的边缘部分周围的外侧使基板厚度减薄而形成了高度差的形状。
8.如权利要求6或7所述的弹性表面波器件，其特征在于，在所述台阶部分的一部分形成缺口。
全文摘要
本发明能够提高空隙部分的密闭性，同时实现低成本及小型化。因此，为了使得弹性表面波元件(40)的叉指换能器(41)一侧表面具有空隙部分(50)，利用凸起与平板状基板(110)连接，在这样结构中，在所述基板边缘形成相对于该基板表面有高度差的台阶部分(111)。而且，在利用固化型树脂(60)将台阶部分表面及所述弹性表面波的外侧表面整体覆盖时，使硬化型树脂(60)与所述台阶部分相适配，使所述空隙部分具有密闭性。
文档编号H03H9/05GK1418400SQ01806668
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月27日 优先权日2001年1月17日
发明者入仓正男 申请人:株式会社东芝