专利名称：声表面波滤波器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种声表面波滤波器及其制作方法。
背景技术：
随着LSI的广泛使用，对声表面波滤波器提出了各种封装，它们的外部尺寸与芯片尺寸封装(CSP)，即器件芯片的外部尺寸大致相同。
例如，图1以截面形式示出的声表面波滤波器具有器件芯片10x，倒装片敲击安装法将器件芯片10x安装在带外部接线端(未示出)的安装板2上，并用树脂膜6密封；所述器件芯片10x的振动部分(声表面波传播部分)形成空间。器件芯片10x具有布线图，布线图比如包括在压电衬底11x的表面11a上形成的焊点16和梳状电极(IDT)14。焊接区3是与安装板2的外部接线端相连的金属部分，通过包含比如Au突体或焊接突体等金属突出体的突体4，焊接区3与器件芯片10x的焊点16电连接。
通常，由图2所示的热压法制造按照这种方式由树脂膜6密封的声表面波滤波器。具体地说，在通过倒装片敲击安装法将多个器件芯片10x安装到一个安装板整体2x之后，使器件芯片10x覆盖了数值膜6。在对数值膜6加热的同时，沿箭头9的方向用热压8或者通过辊层压挤压。采用这种方式，使因受热而软化的树脂膜6从互相相邻的器件芯片10x之间的空间到达安装板2x，并使器件芯片10x嵌入在树脂膜6中。通过同时切割相邻器件芯片10x之间的安装板整体2x的各个部分和树脂膜6的各部分，切断封装，使之成为各个独立封装(如参考专利文献1和2)。
专利文献1日本未审专利申请公开No.2003-17979专利文献2日本未审专利申请公开No.2003-32061
发明内容
本发明解决的问题然而，当利用热压8或者通过辊层压挤压树脂膜6时，空气进入到树脂膜6以及每个压电衬底11x的一对主表面之间的外围表面12x之间，结果，在树脂膜6与安装板整体2x(即安装板2)紧密接触的部分附近形成大块空白6x。
具体地说，由于在热压树脂膜6的起始阶段，每个压电衬底11x的外围表面12x与所述一对主表面垂直，树脂膜6从每个压电衬底11x的外围表面12x分离，结果，有如图1(b)所示那样，由于空气进入每个矩形压电衬底11x的交角或长边，就会形成空白6x。
在形成这种大块空白6x时，减小了声表面波滤波器1的密封宽度(也就是说，在声表面波滤波器1的外部与内部空间之间，膜6和安装板2紧密接触部分的尺寸)。因此，声表面波滤波器1变得更加不可靠，尤其是考虑到防水性。
因此，考虑到这种情况，本发明的目的在于提供一种声表面波滤波器，在加热树脂片的同时挤压覆盖器件芯片的树脂片的情况下，这种声表面波滤波器可以防止形成大块空白；还提供一种制造这种滤波器的方法。
解决问题的方法为了克服上述问题，本发明提供一种具有下述结构的声表面波滤波器。
为此，按照本发明的一种方案，提供一种声表面波滤波器，包括具有焊接区的安装板、器件芯片以及树脂膜。在器件芯片中，在压电衬底的一对平行并且相对的主表面之一上形成布线图，布线图包括IDT和与IDT电连接的焊点，所述焊点被设置得使之与安装板的焊接区相对，并且焊点和焊接区通过突体电连接。在声表面波滤波器中，树脂膜覆盖压电衬底的另一主表面，并密封器件芯片。压电衬底的一个主表面相对大一些，而压电衬底的另一主表面相对小一些。通过去除压电衬底的主表面外部边缘附近的部分，减小了主表面的尺寸。
按照上述结构，所述覆盖有树脂膜的压电衬底的另一主表面的面积较小，而压电衬底的所述一个主表面的面积较大，通过实行热压来挤压被加热的树脂，树脂膜到达该表面较晚。因此，在热压期间，只要可能，沿着在压电衬底的一对主表面之间延伸的外围表面设置树脂膜。以此，就能通过防止形成大块空白而防止使密封宽度减小。
具体地说，这种结构可有多种形式。
希望在一对主表面之间延伸的压电衬底的每个外围表面都有平行平面部分和垂直平面部分，从而压电衬底的每个外围表面都有至少包含一个阶梯的成梯状部分。每个平行平面部分实际上与压电衬底的一对主表面平行，并且每个垂直平面部分实际上与压电衬底的一对主表面垂直。
在这种情况下，在热压期间，树脂膜至少接触压电衬底的每个外围表面的平行平面部分。因此，尽管从热压的起始阶段在树脂膜继续吸收空气的情况下生长了大块空白，但按照上述结构，树脂膜不再继续吸收空气，从而，即使树脂膜吸收空气，也会使在压电衬底的每个外围表面的梯状部分形成的气泡被划分，影响密封的是气泡在压电衬底的一个主表面的最后一级阶梯处所形成的空白，而且这些空白的尺寸也得以被减小。
希望在一对主表面之间延伸的压电衬底的每个外围表面都具有沿压电衬底所述另一主表面的外部边缘延伸的尖圆形部分。
按照这种结构，在热压的起始阶段，树脂膜不容易吸收空气，因为树脂膜逐渐地与每个尖圆形部分接触。从热压的起始阶段，由于树脂膜不与压电衬底的外围表面分离并且继续吸收空气，因而能够防止形成大块空白。
希望一对主表面之间延伸的压电衬底的每个外围表面都具有沿压电衬底的另一个主表面的外部边缘延伸的弯曲部分。
按照本结构，在热压的起始阶段，由于树脂膜逐渐与弯曲部分接触，所以，树脂膜不容易吸收空气。在热压的起始阶段，由于树脂膜不与压电衬底的外围表面分离并且继续吸收空气，因而能够防止大块空白的形成。
本发明提供一种制造具有下述结构特点之声表面波滤波器的方法。
按照本发明的第二实施例，提供一种制造声表面波滤波器的方法，包括第一到第四步骤。在第一步骤中，制造多个器件芯片，每个器件芯片具有在压电衬底的相对一对主表面之一上形成的布线图，每个布线图包括IDT和与IDT电连接的焊点。在第二步骤中，将每个器件芯片的所述一个主表面设置成使其与安装板整体相对，并使每个器件芯片的所述一个主表面通过突体与安装板整体电连接，把互相分离的多个器件芯片安装在安装板整体上。在第三步骤中，用树脂膜覆盖安装在安装板整体上的器件芯片，并挤压加热的树脂膜，利用树脂膜密封器件芯片。在第四步骤中，通过切割互相相邻的器件芯片之间的树脂膜和安装板整体的部分，切断声表面波滤波器。第一步骤包括通过去除所述另一主表面外部边缘附近的每个压电衬底部分，使每个压电衬底的所述一个主表面相对较大，而每一个压电衬底的另一主表面相对较小。
按照上述方法，在第三步骤中，从开始就覆盖了树脂膜的每个压电衬底的所述另一主表面较小，而树脂膜达到较晚的每一压电衬底的所述一个主表面较大，从而只要可能，就能使树脂膜沿压电衬底的外围表面放置。这样，通过防止形成大块空白，而可以防止密封宽度的减小。
优点本发明的声表面波滤波器及其制造方法，能防止在加热树脂膜的同时挤压树脂膜以覆盖器件芯片时形成大块空白。
图1是一种声表面波滤波器的结构的截面图；(相关示例)图2示出制造声表面波滤波器的方法；(相关示例)图3是一种声表面波滤波器的结构的截面图；(第一实施例)图4示出制造声表面波滤波器的方法；(第一实施例)图5是一种声表面波滤波器的结构的截面图；(第二实施例)图6示出制造声表面波滤波器的方法；(第二实施例)
图7是一种声表面波滤波器结构的截面图。(第二实施例的改型)图8示出制造声表面波滤波器的方法。(第二实施例的改型)参考数字2安装板2x安装板整体3焊接区4突体6树脂膜6a、6b、6c、7a空白10器件芯片11压电衬底11a主表面11b主表面12阶梯状部分14IDT16焊点20器件芯片21压电衬底21a主表面21b主表面22尖圆形部分24IDT26焊点30器件芯片31压电衬底31a主表面31b主表面32弯曲部分34IDT36焊点
具体实施例方式
以下将参考图3到8描述本发明实施例。
下面参考图3、4和8说明第一实施例的声表面波滤波器1a。将对图1和2中所示相关示例相应的各部分赋予相同的参考标记。
如图3的断面所示，声表面波滤波器1a实际上具有与图1和2所示相关示例结构同样的结构，具有器件芯片10，通过倒装片敲击安装法，将器件芯片10安装在具有外部接线端(未示出)的安装板2上，并用树脂膜6密封。
器件芯片10具有布线图，布线图由金属膜形成，设在压电衬底11的平行并相对的一对主表面之一上，即主表面11a上。例如，布线图包括梳状电极IDT14以及与IDT14电连接的焊点16。由比如LiTaO3或LiNbO3的晶体形成所述压电衬底11。
安装板2具有设在压电衬底11的平行且相对的一对主表面之一上的外部接线端(未示出)和焊接区3，所述焊接区3是金属部分并被设置于另一主表面上。外部接线端与焊接区3电连接。作为举例，由Au形成焊接区3。
将器件芯片10设置成使其上形成有布线图的主表面与其上形成带焊接区3的安装板2主表面相对，并且，所述器件芯片10的焊点16和安装板2的焊接区3通过突体4电连接，突体4比如是包括Au突体或焊接突出体的金属突体。借助突体4的厚度，使器件芯片10和安装板2之间形成间隙，从而不使压电衬底11的主表面11a的声表面波传播部分受到抑制。
与相关示例不同，声表面波滤波器1a使得其上没有形成布线图的压电衬底11的主表面11b的面积小于其上形成有布线图的主表面11a的面积。在主表面11a和11b之间延伸的外围表面处形成阶梯状部分12。每个阶梯状部分12具有平行平面部分12a和垂直平面部分12b，平行平面部分12a与压电衬底10的主表面11a和11b平行，而垂直平面部分12b与压电衬底10的主表面11a和11b垂直。尽管图3中的每个阶梯状部分12只具有一个阶梯，但它也可以具有两个或更多阶梯。
例如，可以通过切割以形成压电衬底11的阶梯状部分12。具体地说，在对压电衬底11从晶片切割出单个器件芯片10的切割步骤中，每一个其上形成有布线图的压电衬底11的主表面11a上被形成抗蚀树脂的保护膜之后，在每个压电衬底11的晶片中，从其上没有形成布线图的每个压电衬底11的主表面11b形成预定深度的凹槽。在剥落保护层的抗蚀树脂并在焊点16上形成由Au等形成的突体4之后，沿在压电衬底11的晶片中利用切割所形成的凹槽来切割器件芯片10，同时，凹槽部分在左边，从而使器件芯片10互相分割。器件芯片10的左边的凹槽部分成为压电衬底11的阶梯状部分12。由于已因凹槽(阶梯状部分12)变薄的压电衬底11的边缘随着凹槽深度增加而容易破裂，所以希望对于每个压电衬底11而言，所述凹槽的切割深度实际上是晶片厚度的50％±15％。
作为在压电衬底11处形成阶梯状部分12的不同方法，例如，可以使用酸性刻蚀或者使用Ar气体的干法刻蚀。在这种情况下，对于刻蚀掩膜，例如，通过印刷或光刻，在压电衬底11的晶片上形成抗蚀树脂图样，在形成成为压电衬底11的阶梯状部分12的凹槽处，抗蚀树脂图样具有开口。
如图4所示，有如在相关示例中所述那样，通过热压法制造声表面波滤波器。
首先，利用倒装片敲击安装法将器件芯片10安装在安装板整体2x上，相邻的器件芯片10之间有一定空间。换句话说，通过在加热或加给超声波的同时，使它们与焊接区3接触，预先在焊点16上形成的突体4与焊接区3相连。
继而，用树脂膜6覆盖器件芯片10，并在加热树脂膜6的同时，由热压8或者通过辊层压，沿箭头9的方向挤向压安装板整体2x。以此，使因受热而软化的树脂膜6从互相相邻的器件芯片10x之间的空间到达安装板2x，并使器件芯片10x嵌入在树脂膜6中。
接下来，同时垂直于衬底块2x切割相邻器件芯片10x之间的树脂膜6和安装板整体2x的各部分和树脂膜6的部分，使各声表面波滤波器1a互相分离。
与相关的示例不同，使声表面波滤波器1a在压电衬底11处设置阶梯状的部分12。因此，当执行热压以便挤压加热的树脂膜6，树脂膜6承受热压时，树脂膜6与压电衬底11的阶梯状部分12的平行平面部分接触。当树脂膜从热压的起始阶段吸收空气时，生长大块空白，但是，在本实施例中，由于平行平面部分12a之故，树脂膜不再吸收空气。因此，即使树脂膜6吸收空气，形成的气泡在压电衬底11的阶梯状部分12被划分，从而吸收的空气体积较小。结果，就能减小影响密封宽度的空白6a。这可能使密封宽度比相关示例中的密封宽度更宽，从而在防水性方面可以使滤波器更可靠。
按照一种特定的实施例，所述器件芯片10和安装板2之间的间隙大约19μm。当将器件芯片11安装到安装板整体2x上时，相邻器件芯片10较小的间隔约为300μm，而较大的间隔约为800μm。用于覆盖器件芯片11的树脂膜6的原有厚度是250μm。
在图3和4所示的示例中，尽管使用较厚的树脂膜6进行密封，但也可以使用较薄的树脂膜7，如图8所示。即使将树脂膜7用于密封，可以使空白7a较小，从而在防水性方面可以使滤波器更可靠。在这种情况下，热压或辊子具有包括与压电衬底11的外部形式(主表面11b和阶梯状部分12)平行的起伏部分的形式。
接下来，参考图5到7说明第二实施例。
如图5所示，声表面波滤波器1b实际上具有与第一实施例滤波器相同的结构，具有由倒装片敲击安装法安装到安装板2并由树脂膜6覆盖的器件芯片20。在压电衬底21的主表面21a上形成包含IDT24和焊点26的布线图。焊点26通过突体4与安装板2电连接。
与第一实施例不同，压电衬底21具有尖圆形部分22，这是通过斜切其上并未形成布线图的主表面21b的交角而形成的。尖圆形部分22是从其上未形成布线图的压电衬底21的主表面21b外部边缘倾斜延伸的倾斜表面。由于压电衬底21的两个主表面21a和21b的尖圆形部分22，则其上未形成布线图的主表面21b的面积小于其上形成有布线图的主表面21a。
与第一实施例同样地，如图6所示那样，可以通过热压法制造声表面波滤波器1b。具体地说，通过倒装片敲击安装法将分离的多个器件芯片20安装到安装板整体2x。器件芯片20覆盖有数值膜6。为了密封器件芯片20，沿箭头9的方向，用热压8或者通过辊层压向安装板整体2x挤压被加热的树脂膜6。通过同时垂直于衬底块2x切割相邻器件芯片20之间的安装板整体2x和树脂膜6的各部分和树脂膜6的各部分，使声表面波滤波器1b互相分离。
通过给压电衬底21提供尖圆形部分22，当挤压加热的树脂膜6时，由于树脂膜6沿尖圆形部分22连续地受到挤压，能够减少树脂膜6吸收的空气体积。结果，就能减少影响密封宽度的空白6b的尺寸，从而在防水性方面可以使滤波器更可靠。
图5和6中虽然使压电衬底21的交角形成为横截面成线形的尖圆形部分22，如图7所示的声表面波滤波器1c，通过在横截面中形成弯曲的弯曲部分32，可以采用使压电衬底31的交角成圆形。在这种情况下，在压电衬底31的主表面31a和31b中，具有包含IDT34和焊点36之布线图的主表面31a的面积小于不具有布线图的主表面31b的面积，从而，类似于设置尖圆形部分22的情况，使空白6c更小了。
通过切割可以形成尖圆形部分22和弯曲部分32。在这种情况下，使用具有分别设计适于形成尖圆形部分22和弯曲部分32的切割边缘形式的切割刀。例如，通过使用横截面成V-形的切割刀，可以形成尖圆形部分22。
可以通过酸性刻蚀或者使用Ar气的干法刻蚀形成尖圆形部分22和弯曲部分32。在这种情况下，使用分别设计适于形成尖圆形部分22和弯曲部分32的具有开口图样的印刷掩膜(如密度根据刻蚀深度而变的印刷掩膜)。在通过切割形成尖圆形部分22或弯曲部分32中，如在使用矩形压电衬底21或矩形压电衬底31情况下，由于是沿四个边执行这一过程的，在主表面21b或主表面31b附近形成了脊状线。进行刻蚀时，很容易形成不具有这种脊状线的连续形式。
如上所述，在压电衬底11的主表面11a和11b中，压电衬底21的主表面21a和21b以及压电衬底31的主表面31a和31b，不具有各自布线图的主表面11b、21b和31b的面积小于具有各自布线图的主表面11a、21a和31a，从而在加热树脂膜6的同时，挤压树脂膜6以覆盖各自器件芯片10、20和30时，可以防止形成较大的空白。
本发明的声表面波滤波器和制造这种滤波器的方法并不局限于这些实施例，而可以作出各种改型。
权利要求
1.一种声表面波滤波器，包括安装板，它具有焊接区；器件芯片，该片中，在压电衬底的平行并相对的一对主表面之一上形成布线图，布线图包含IDT和与所述IDT电连接的焊点，设置焊点使其与安装板相对，焊点和焊接区通过突体电连接；以及树脂膜，它覆盖压电衬底的另一主表面，并密封器件芯片，其中，所述压电衬底的一个主表面相对较大，而压电衬底的所述另一主表面相对较小。
2.按照权利要求1所述的声表面波滤波器，其中，在一对主表面之间延伸的压电衬底的每个外围表面实际上都具有与压电衬底一对主表面平行的平行平面部分和实际上与压电衬底一对主表面垂直的垂直平面部分，从而所述压电衬底的每个外围表面都具有至少包含一个阶梯的阶梯状部分。
3.按照权利要求1所述的声表面波滤波器，其中，沿一对主表面之间延伸的压电衬底的每个外围表面都具有沿压电衬底的所述另一主表面的外部边缘延伸的尖圆形部分。
4.按照权利要求1所示的声表面波滤波器，其中，沿一对主表面之间延伸的压电衬底的外围表面每一个都具有沿压电衬底的所述另一主表面的外部边缘延伸的弯曲部分。
5.一种制造声表面波滤波器的方法，包括第一步，制造多个器件芯片，每个芯片具有在压电衬底的一对相对主表面之一上形成的布线图，每个布线图包含IDT和与IDT电连接的焊点；第二步，将每个器件芯片的主表面之一设置成使它与安装板整体相对，并使每个器件芯片的主表面之一通过突体与安装板整体电连接，将互相分离的多个器件芯片安装到安装板整体；第三步，用树脂膜覆盖安装在安装板整体的器件芯片，并通过挤压被加热的树脂膜，用树脂膜密封器件芯片；以及第四步，切割彼此相邻的器件芯片之间的树脂膜部分和安装板整体，使声表面波滤波器互相分割开，其中，所述第一步包括通过去除另一主表面外部边缘附近的部分每个压电衬底，使每个压电衬底的主表面之一相对较大，并使每个压电衬底的另一主表面相对较小。
全文摘要
一种声表面波滤波器，加热树脂膜的同时挤压树脂膜以覆盖器件芯片，可以防止形成较大的空白；以及一种制造这种滤波器的方法。在器件芯片10中，将压电衬底11的主表面11a设置成使它与安装板2相对。压电衬底11具有布线图，布线图包含IDT14和与IDT14电连接的焊点16；焊点16与安装板2的焊接区3通过突体4电连接。树脂膜6覆盖压电衬底11的另一主表面11b和安装板2的另一主表面，以密封器件芯片10。在压电衬底11中，主表面11a相对较大，而另一主表面11b相对较小。
文档编号H03H9/64GK1771659SQ20058000023
公开日2006年5月10日 申请日期2005年4月4日 优先权日2004年4月8日
发明者高峰裕一 申请人:株式会社村田制作所