特許 6407102 弾性波デバイス及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6407102

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】弾性波デバイス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20181004BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20181004BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/25 A

   H03H3/08

   H01L21/60

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-117507(P2015-117507)

(22)【出願日】2015年6月10日

(65)【公開番号】特開2016-34130(P2016-34130A)

(43)【公開日】2016年3月10日

【審査請求日】2017年2月15日

(31)【優先権主張番号】特願2014-155478(P2014-155478)

(32)【優先日】2014年7月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】栗原 友

(72)【発明者】

【氏名】紺野 順平

(72)【発明者】

【氏名】今須 誠士

【審査官】 石田 昌敏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２９８３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３４５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０３１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−００８２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０３３９７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０２１７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３３３９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０８１２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１４８４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５８７０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ ３／０８− ３／１０

Ｈ０３Ｈ ９／００− ９／７６

Ｈ０１Ｌ ２１／４４７−２１／６０７

Ｈ０１Ｌ ２１／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板側パッドが設けられたパッケージ基板と、
チップ側パッドが設けられ、前記パッケージ基板上にフリップチップ実装され、前記パッケージ基板との間に空隙を有する弾性波チップと、
前記基板側パッドと前記チップ側パッドとを接続し、前記空隙に露出したバンプと、を備え、
前記バンプは、前記基板側パッドに接合された第１バンプと、前記チップ側パッドに接合され、前記第１バンプよりも幅方向に小さな第２バンプと、を含み、
前記第２バンプは、前記第１バンプに形成された凹みと前記凹みの周りの凹んでいない部分とに接合することで、前記第１バンプに接合していることを特徴とする弾性波デバイス。

【請求項2】

前記第１バンプは、前記第２バンプよりも高さ方向に大きいことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。

【請求項3】

前記チップ側パッドの面積は、前記基板側パッドよりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の弾性波デバイス。

【請求項4】

前記第１バンプと前記第２バンプとは、同程度の硬度であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイス。

【請求項5】

前記第１バンプと前記第２バンプとは、純度９９．９９重量％以上の金からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。

【請求項6】

前記弾性波チップは、前記弾性波チップの周りを囲んで設けられた半田と、前記弾性波チップ上から前記半田上に延在して設けられた平坦形状をした金属リッドと、を含む封止部によって封止されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。

【請求項7】

前記第１バンプに複数の前記凹みが形成されていて、
前記複数の凹みは互いに連通せずに独立して形成されていて、
前記第２バンプは、前記第１バンプに形成された前記複数の凹みと前記複数の凹みの周りの凹んでいない部分とに接合することで、前記第１バンプに接合していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の弾性波デバイス。

【請求項8】

前記第１バンプ及び前記第２バンプは、スタッドバンプであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性波デバイス。

【請求項9】

パッケージ基板に設けられた基板側パッド上に、凹みを有する第１バンプを形成する工程と、
弾性波チップに設けられたチップ側パッド上に、前記第１バンプよりも幅方向に小さな第２バンプを形成する工程と、
前記第１バンプと前記第２バンプとを接合させて、前記パッケージ基板と前記弾性波チップとの間に前記第１バンプ及び前記第２バンプが露出する空隙が形成されるように、前記パッケージ基板上に前記弾性波チップをフリップチップ実装する工程と、を備え、
前記フリップチップ実装する工程は、前記第２バンプが前記第１バンプの前記凹みと前記凹みの周りの凹んでいない部分とに接合するように、前記第２バンプを前記第１バンプに接合させることで、前記パッケージ基板上に前記弾性波チップをフリップチップ実装することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弾性波デバイス及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

弾性波デバイスの小型化、低背化のため、弾性波チップをパッケージ基板上にバンプを用いてフリップチップ実装する技術が知られている。例えばバンプを２個上下に重ねた状態で、弾性波チップをパッケージ基板上にフリップチップ実装する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、バンプを金属パターンの凹部に接合する技術が知られている（例えば、特許文献２から５参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１３５０９３号公報

【特許文献2】特開２００６−６６７７５号公報

【特許文献3】特開２０１０−２５２０５１号公報

【特許文献4】特開２００８−２７７３９３号公報

【特許文献5】特開２００３−２５８０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

パッケージ基板上にフリップチップ実装される弾性波チップを小型化するためには、弾性波チップに形成され、バンプが接続されるチップ側パッドの面積を小さくすることが望ましい。しかしながら、チップ側パッドの面積を小さくすると、バンプも小さくなるため、バンプの接続強度が低下してしまう。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性波チップを小型化させつつ、バンプの接続強度の低下を抑制することが可能な弾性波デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、基板側パッドが設けられたパッケージ基板と、チップ側パッドが設けられ、前記パッケージ基板上にフリップチップ実装され、前記パッケージ基板との間に空隙を有する弾性波チップと、前記基板側パッドと前記チップ側パッドとを接続し、前記空隙に露出したバンプと、を備え、前記バンプは、前記基板側パッドに接合された第１バンプと、前記チップ側パッドに接合され、前記第１バンプよりも幅方向に小さな第２バンプと、を含み、前記第２バンプは、前記第１バンプに形成された凹みと前記凹みの周りの凹んでいない部分とに接合することで、前記第１バンプに接合していることを特徴とする弾性波デバイスである。

【0007】

上記構成において、前記第１バンプは、前記第２バンプよりも高さ方向に大きい構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記チップ側パッドの面積は、前記基板側パッドよりも小さい構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記第１バンプと前記第２バンプとは、同程度の硬度である構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記第１バンプと前記第２バンプとは、純度９９．９９重量％以上の金からなる構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記弾性波チップは、前記弾性波チップの周りを囲んで設けられた半田と、前記弾性波チップ上から前記半田上に延在して設けられた平坦形状をした金属リッドと、を含む封止部によって封止されている構成とすることができる。

【0013】

上記構成において、前記第１バンプに複数の前記凹みが形成されていて、前記複数の凹みは互いに連通せずに独立して形成されていて、前記第２バンプは、前記第１バンプに形成された前記複数の凹みと前記複数の凹みの周りの凹んでいない部分とに接合することで、前記第１バンプに接合している構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記第１バンプ及び前記第２バンプは、スタッドバンプである構成とすることができる。

【0015】

本発明は、パッケージ基板に設けられた基板側パッド上に、凹みを有する第１バンプを形成する工程と、弾性波チップに設けられたチップ側パッド上に、前記第１バンプよりも幅方向に小さな第２バンプを形成する工程と、前記第１バンプと前記第２バンプとを接合させて、前記パッケージ基板と前記弾性波チップとの間に前記第１バンプ及び前記第２バンプが露出する空隙が形成されるように、前記パッケージ基板上に前記弾性波チップをフリップチップ実装する工程と、を備え、前記フリップチップ実装する工程は、前記第２バンプが前記第１バンプの前記凹みと前記凹みの周りの凹んでいない部分とに接合するように、前記第２バンプを前記第１バンプに接合させることで、前記パッケージ基板上に前記弾性波チップをフリップチップ実装することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、弾性波チップを小型化させつつ、バンプの接続強度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスを示す断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。

【図2】図２（ａ）から図２（ｅ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その１）である。

【図3】図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その２）である。

【図4】図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その３）である。

【図5】図５（ａ）は、比較例１に係る弾性波デバイスを示す断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。

【図6】図６（ａ）から図６（ｃ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。

【図7】図７（ａ）から図７（ｄ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。

【図8】図８（ａ）は、実施例３に係る弾性波デバイスを示す断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。

【図9】図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例３に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。

【図10】図１０は、第１バンプに形成された凹みを説明するための平面図である。

【図11】図１１（ａ）は、実施例３の変形例１に係る弾性波デバイスを示す断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。

【図12】図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、実施例３の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。

【図13】図１３は、第１バンプに形成された凹みを説明するための平面図である。

【図14】図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、第１バンプに形成される凹みの他の例を説明するための平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

【実施例1】

【0021】

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスを示す断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。図１（ａ）のように、実施例１の弾性波デバイスは、パッケージ基板１０と、弾性波チップ２０と、を含む。パッケージ基板１０の上面には、基板側パッド１２が設けられている。弾性波チップ２０の主面には、チップ側パッド２２が設けられている。弾性波チップ２０は、基板側パッド１２とチップ側パッド２２とがバンプ３０で接続されることで、パッケージ基板１０の平坦上面にフリップチップ実装されている。パッケージ基板１０は、例えばＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）又はＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramics）からなるセラミックであるが、セラミック以外の絶縁体を用いてもよい。弾性波チップ２０は、例えば圧電基板２４と圧電基板２４の主面に設けられたＩＤＴ（Interdigital transducer）２６とを含む弾性表面波チップであるが、弾性表面波チップ以外の弾性波チップ（例えば圧電薄膜共振子チップ等）の場合でもよい。圧電基板２４には、例えばタンタル酸リチウム（ＬＴ）又はニオブ酸リチウム（ＬＮ）等の圧電材を用いることができる。ＩＤＴ２６には、例えば銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等の金属を用いることができる。

【0022】

図１（ｂ）のように、バンプ３０は、大きさが異なる第１バンプ３２と第２バンプ３４とを含む。第１バンプ３２は、基板側パッド１２と第２バンプ３４との間に接合されていて、第２バンプ３４よりも幅方向（パッケージ基板１０の上面に平行な方向）及び高さ方向（パッケージ基板１０の上面に垂直な方向）に大きい。第２バンプ３４は、チップ側パッド２２と第１バンプ３２との間に接合されていて、第１バンプ３２よりも幅方向及び高さ方向に小さい。即ち、第２バンプ３４は、第１バンプ３２と比較して、同じ方向における幅が小さくなっている。第１バンプ３２と第２バンプ３４とは、例えば円形形状でパッドに接合されているが、楕円形形状等、その他の形状で接合されていてもよい。バンプ３０の直径（幅方向の大きさ）は例えば７５μｍ程度であり、高さ（高さ方向の大きさ）は例えば２５μｍ程度である。第１バンプ３２と第２バンプ３４とは共に、例えば金（Ａｕ）スタッドバンプであるが、銅（Ｃｕ）スタッドバンプやアルミニウム（Ａｌ）スタッドバンプ等の他の金属スタッドバンプの場合でもよい。

【0023】

第１バンプ３２および第２バンプ３４は、同程度の硬度であることが好ましい。例えば、金バンプを用いる場合には、第１バンプ３２および第２バンプ３４は、金の純度が９９．９９重量％以上であることが好ましい。このような構成とすることにより、高温信頼性試験等において応力の影響を受け易い第１バンプ３２への応力集中を避けることができ、局所的な歪みを低減することで、第１バンプ３２と第２バンプ３４の間での破断を抑制することができる。

【0024】

図１（ａ）のように、パッケージ基板１０の上面と弾性波チップ２０との間には、空隙５０が形成されている。これにより、弾性波チップ２０のＩＤＴ２６は、空隙５０に露出して振動が妨げられることが抑制されている。また、バンプ３０も空隙５０に露出している。即ち、バンプ３０は、空隙５０で周りを囲まれている。

【0025】

パッケージ基板１０は、内部に内部配線１４が設けられた多層配線基板である。内部配線１４によって、パッケージ基板１０の上面に設けられた基板側パッド１２と、下面に設けられたフットパッド１６と、が電気的に接続されている。バンプ３０は基板側パッド１２とチップ側パッド２２とに接続されていることから、弾性波チップ２０は、フットパッド１６に電気的に接続されている。基板側パッド１２、チップ側パッド２２、内部配線１４、及びフットパッド１６は、例えば金（Ａｕ）で形成されているが、その他の金属で形成されていてもよい。

【0026】

パッケージ基板１０の上面であって、弾性波チップ２０の外側に、金属パターン１８が設けられている。金属パターン１８は、弾性波チップ２０を囲んで設けられている。金属パターン１８には、例えば金（Ａｕ）等の金属を用いることができる。金属パターン１８の上面に接合して、弾性波チップ２０を囲む半田４２が設けられている。弾性波チップ２０上から半田４２上に延在する平坦形状をした、例えばコバールからなる金属リッド４４が設けられている。なお、金属リッド４４は、コバールの場合に限らず、半田よりも融点の高い金属を用いることができる。弾性波チップ２０は、半田４２と金属リッド４４とを含む封止部４０によって封止されている。封止部４０を覆って、例えばニッケル（Ｎｉ）めっき膜等の金属からなる保護膜４６が設けられている。

【0027】

次に、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法について説明する。図２（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図２（ａ）から図４（ｃ）では、多面取りプロセスによる製造方法を示している。図２（ａ）のように、基板側パッド１２、内部配線１４、フットパッド１６、及び金属パターン１８が形成されたパッケージ基板１０を準備する。

【0028】

図２（ｂ）のように、基板側パッド１２の上面に、スタッドバンプ法によって、第１バンプ３２を形成する。第１バンプ３２の直径は例えば７５μｍ程度であり、高さは例えば３２μｍ程度である。なお、第１バンプ３２を、ワイヤボンディングした後にワイヤ部分を除去することで形成するようにしてもよい。

【0029】

図２（ｃ）のように、圧電基板２４の主面に、ＩＤＴ２６とチップ側パッド２２とを形成する。ＩＤＴ２６とチップ側パッド２２とは、一般的に用いられている方法によって形成することができる。

【0030】

図２（ｄ）のように、チップ側パッド２２の上面に、スタッドバンプ法によって、第１バンプ３２よりも幅方向及び高さ方向に小さい第２バンプ３４を形成する。第２バンプ３４の直径は例えば４０μｍ程度であり、高さは例えば１８μｍ程度である。

【0031】

図２（ｅ）のように、圧電基板２４を、例えばダイシング法によって切断して、複数の弾性波チップ２０に個片化する。

【0032】

図３（ａ）のように、基板側パッド１２上に形成された第１バンプ３２と、チップ側パッド２２上に形成された第２バンプ３４と、を接合させる。これにより、弾性波チップ２０が、第１バンプ３２と、第１バンプ３２よりも小さな第２バンプ３４と、を含むバンプ３０によって、パッケージ基板１０の平坦上面にフリップチップ実装される。パッケージ基板１０の上面と弾性波チップ２０との間には、空隙５０が形成される。

【0033】

図３（ｂ）のように、弾性波チップ２０上に、半田４２と金属リッド４４とを含む積層体を、半田４２が弾性波チップ２０側となるように配置する。

【0034】

図３（ｃ）のように、積層体を加熱して半田４２が溶融した状態とし、この状態で金属リッド４４を弾性波チップ２０側に押圧する。これにより、複数の弾性波チップ２０の間隙に半田４２が充填される。半田４２は、パッケージ基板１０上に形成された金属パターン１８上を濡れ広がった後に固化し、弾性波チップ２０の周囲を囲んで、金属パターン１８と金属リッド４４とに接合する。金属リッド４４は、弾性波チップ２０上から半田４２上に延在して形成される。金属リッド４４は、例えば弾性波チップ２０に接しているが、金属リッド４４と弾性波チップ２０との間に半田４２が残存していてもよい。これにより、弾性波チップ２０は、半田４２と金属リッド４４とを含む封止部４０によって、空隙５０を保ったまま封止される。

【0035】

図４（ａ）のように、パッケージ基板１０の下面に設けられたフットパッド１６を保護するレジスト膜５２を形成する。その後、複数の弾性波チップ２０の間で、封止部４０、パッケージ基板１０、及びレジスト膜５２を、ダイシングブレード５４を用いたダイシング法によって切断する。これにより、図４（ｂ）のように、複数のデバイス６０に個片化される。

【0036】

図４（ｃ）のように、複数のデバイス６０に対してバレルめっきを施して、封止部４０を覆う保護膜４６を形成する。その後に、レジスト膜５２を除去することで、実施例１の弾性波デバイスを形成することができる。

【0037】

ここで、実施例１の弾性波デバイスの効果を説明するにあたり、比較例の弾性波デバイスについて説明する。図５（ａ）は、比較例１に係る弾性波デバイスを示す断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、比較例１の弾性波デバイスは、弾性波チップ２０をパッケージ基板１０の平坦上面にフリップチップ実装させるバンプ１３０が、大きさの異なる２つのバンプで構成されていない点で、実施例１の弾性波デバイスと異なる。バンプ１３０の直径は例えば１１０μｍ程度であり、高さは例えば８μｍ程度である。比較例１の弾性波デバイスのその他の構成は、実施例１の図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じであるため説明を省略する。

【0038】

図６（ａ）から図６（ｃ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図６（ａ）のように、圧電基板２４の主面に、ＩＤＴ２６とチップ側パッド２２とを形成する。チップ側パッド２２の上面に、スタッドバンプ法によって、バンプ１３０を形成する。バンプ１３０の直径は例えば７５μｍ程度であり、高さは例えば３２μｍ程度である。

【0039】

図６（ｂ）のように、圧電基板２４を切断して、複数の弾性波チップ２０に個片化する。その後、図６（ｃ）のように、基板側パッド１２、内部配線１４、フットパッド１６、及び金属パターン１８が形成されたパッケージ基板１０を準備した後、バンプ１３０を基板側パッド１２に接合させて、パッケージ基板１０の平坦上面に弾性波チップ２０をフリップチップ実装する。

【0040】

図６（ｃ）の後は、実施例１の図３（ｂ）から図４（ｃ）と同じ工程を行うことで、比較例１の弾性波デバイスを形成することができる。

【0041】

比較例１の弾性波デバイスでは、図６（ａ）のように、チップ側パッド２２上にバンプ１３０を形成し、図６（ｃ）のように、バンプ１３０を基板側パッド１２に接合させることで、弾性波チップ２０をパッケージ基板１０上にフリップチップ実装している。この場合、弾性波チップ２０の小型化を目指してチップ側パッド２２の面積を小さくすると、バンプ１３０も小さくなってしまい、その結果、フリップチップ実装後のバンプ１３０の高さが低くなってしまう。製造工程の熱履歴（例えば弾性波チップ２０を半田封止する際の熱）等によってバンプ１３０にストレス（応力）がかかると、バンプ１３０の高さが低い場合はストレス（応力）を吸収することが難しく、バンプ１３０の剥がれ等が生じてしまう。このように、比較例１の弾性波デバイスでは、バンプ１３０を小さくすることが難しいため、チップ側パッド２２を小さくすることが難しく、その結果、小型化が難しい。

【0042】

一方、実施例１の弾性波デバイスは、図１（ｂ）のように、基板側パッド１２とチップ側パッド２２とを接続するバンプ３０は、基板側パッド１２に接合された第１バンプ３２と、チップ側パッド２２に接合され、第１バンプ３２よりも幅方向に小さな第２バンプ３４と、を含む。このように、チップ側パッド２２に接合される第２バンプ３４の幅方向を小さくすることで、チップ側パッド２２の面積を小さくすることができ、弾性波チップ２０を小型化することができる。比較例１ではチップ側パッド２２の大きさが９０μｍ角程度であったのに対し、実施例１では５０μｍ角程度にすることができる。また、基板側パッド１２に接合される第１バンプ３２の幅方向を大きくすることで、後述するような理由によって、フリップチップ実装後のバンプ３０の高さを高くすることができ、バンプ３０の接続強度の低下を抑制することができる。

【0043】

また、図１（ｂ）のように、第１バンプ３２が第２バンプ３４よりも高さ方向に大きい場合には、フリップチップ実装後のバンプ３０がより高くなり、バンプ３０の接続強度の低下を効果的に抑制することができる。

【0044】

実施例１の弾性波デバイスは、図２（ｂ）のように、パッケージ基板１０に設けられた基板側パッド１２上に第１バンプ３２を形成する。図２（ｅ）のように、弾性波チップ２０に設けられたチップ側パッド２２上に第１バンプ３２よりも幅方向に小さな第２バンプ３４を形成する。そして、図３（ａ）のように、第１バンプ３２と第２バンプ３４とを接合させて、パッケージ基板１０上に弾性波チップ２０をフリップチップ実装する。この製造方法によれば、第２バンプ３４の幅方向を小さくすることでチップ側パッド２２を小さくでき、第１バンプ３２の幅方向を大きくすることでフリップチップ実装後のバンプ３０を高くできるため、弾性波チップ２０を小型化しつつ、バンプ３０の接続強度の低下を抑制することができる。

【0045】

図３（ａ）のように、弾性波チップ２０をフリップチップ実装する際、幅方向に大きな第１バンプ３２に幅方向に小さな第２バンプ３４を接合させることで、例えば同じ大きさのバンプ同士を接合させる場合に比べて、第１バンプ３２に対する第２バンプ３４の位置合わせマージンが大きくなる。つまり、第２バンプ３４が第１バンプ３２の中心から多少ずれて接合された場合でも、第１バンプ３２と第２バンプ３４とを含むバンプ３０の幅方向が大きくなることを抑制できる。また、幅方向に大きな第１バンプ３２に幅方向に小さな第２バンプ３４を接合させると、幅方向に小さな第２バンプ３４が優先的に潰れ、幅方向に大きな第１バンプ３２はあまり潰れないため、これによっても、バンプ３０の幅方向が大きくなることを抑制できる。このように、幅方向に大きな第１バンプ３２と幅方向に小さな第２バンプ３４とを接合させることで、例えば同じ大きさのバンプ同士を接合させる場合に比べて、フリップチップ実装後のバンプ３０の幅方向の大きさの制御を容易に行うことができる。

【0046】

また、幅方向に大きな第１バンプ３２と幅方向に小さな第２バンプ３４との接合では、幅方向に大きな第１バンプ３２はあまり潰れないことから、例えば同じ大きさのバンプ同士を接合させる場合に比べて、フリップチップ実装後のバンプ３０を高くすることができる。よって、バンプ３０の接続強度の低下を効果的に抑制できる。

【0047】

また、弾性波チップ２０の小型化の観点から、図１（ｂ）のように、チップ側パッド２２の面積を、基板側パッド１２よりも小さくすることが好ましい。

【0048】

図１（ａ）のように、弾性波チップ２０が、弾性波チップ２０の周りを囲む半田４２と、弾性波チップ２０上から半田４２上に延在して設けられた平坦形状の金属リッド４４と、を含む封止部４０で封止される場合、半田封止の際の熱によるストレス（応力）によってバンプ３０の剥がれ等が生じ易い。したがって、このような場合に、弾性波チップ２０の小型化とバンプ３０の接続強度の低下の抑制のために、バンプ３０を第１バンプ３２と第２バンプ３４とで形成することが好ましい。

【0049】

また、図１（ａ）のように、バンプ３０が空隙５０に露出している場合、製造工程の熱履歴等によるストレス（応力）によってバンプ３０の剥がれ等が生じ易い。したがって、このような場合に、弾性波チップ２０の小型化とバンプ３０の接続強度の低下の抑制のために、バンプ３０を第１バンプ３２と第２バンプ３４とで形成することが好ましい。

【実施例2】

【0050】

実施例２に係る弾性波デバイスは、実施例１の弾性波デバイスとはバンプ３０の大きさが異なる点以外は、実施例１の図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じであるため、図示を省略する。実施例２の弾性波デバイスにおけるバンプ３０の直径は例えば６０μｍ程度であり、高さは例えば１０μｍ程度である。

【0051】

図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図７（ａ）のように、圧電基板２４の主面に、ＩＤＴ２６とチップ側パッド２２とを形成する。チップ側パッド２２の上面に、スタッドバンプ法によって、第２バンプ３４を形成する。第２バンプ３４の直径は例えば３８μｍ程度であり、高さは例えば１７μｍ程度である。

【0052】

図７（ｂ）のように、第２バンプ３４上に、スタッドバンプ法によって、第２バンプ３４よりも幅方向及び高さ方向に大きい第１バンプ３２を形成する。第１バンプ３２の直径は例えば４０μｍ程度であり、高さは例えば１８μｍ程度である。これにより、第１バンプ３２と第２バンプ３４とを含むバンプ３０が形成される。

【0053】

図７（ｃ）のように、圧電基板２４を切断して、複数の弾性波チップ２０に個片化する。その後、図７（ｄ）のように、基板側パッド１２、内部配線１４、フットパッド１６、及び金属パターン１８が形成されたパッケージ基板１０を準備した後、第１バンプ３２を基板側パッド１２に接合させて、パッケージ基板１０の平坦上面に弾性波チップ２０をフリップチップ実装する。

【0054】

図７（ｄ）の後は、実施例１の図３（ｂ）から図４（ｃ）と同じ工程を行うことで、実施例２の弾性波デバイスを形成することができる。

【0055】

実施例２の弾性波デバイスは、図７（ｃ）のように、弾性波チップ２０に設けられたチップ側パッド２２上に、第２バンプ３４と第２バンプ３４よりも幅方向に大きな第１バンプ３２とがこの順に積層されたバンプ３０を形成する。そして、図７（ｄ）のように、パッケージ基板１０に設けられた基板側パッド１２にバンプ３０を接合させて、パッケージ基板１０上に弾性波チップ２０をフリップチップ実装する。この製造方法によっても、第２バンプ３４の幅方向を小さくすることでチップ側パッド２２を小さくでき、第１バンプ３２の幅方向を大きくすることでフリップチップ実装後のバンプ３０を高くできるため、弾性波チップ２０を小型化しつつ、バンプ３０の接続強度の低下を抑制することができる。

【0056】

図７（ｃ）のように、幅方向に小さな第２バンプ３４と幅方向に大きな第１バンプ３２とが積層して形成される場合、同じ大きさのバンプが積層して形成される場合に比べて、フリップチップ実装後の第１バンプ３２の潰れを抑制でき、バンプ３０を高くすることが容易にできる。

【0057】

実施例１及び実施例２において、第１バンプ３２と第２バンプ３４とは、スタッドバンプ以外のバンプ（例えばメッキバンプ）の場合でもよい。また、バンプ３０は、第１バンプ３２と第２バンプ３４との２段構造の場合に限られず、３段以上の構造の場合でもよい。

【実施例3】

【0058】

図８（ａ）は、実施例３に係る弾性波デバイスを示す断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。実施例３の弾性波デバイスは、図８（ａ）及び図８（ｂ）のように、基板側パッド１２と第１バンプ３２が、パッケージ基板１０の上面に形成された凹みを覆って、パッケージ基板１０の上面にこの順に形成されている。このため、第１バンプ３２の上面には、凹みが形成されている。第１バンプ３２に形成された凹みは、第１バンプ３２を貫通せずに設けられていて、詳しくは後述の図１０で説明するが、例えば第１バンプ３２の上面の中央部に円形形状で形成されている。第２バンプ３４は、第１バンプ３２に形成された凹みに少なくとも接合することで、第１バンプ３２に接合している。例えば、第２バンプ３４は、第１バンプ３２に形成された凹みとその周りの凹んでいない部分とに接合している。第１バンプ３２は、例えば金（Ａｕ）メッキバンプである。第２バンプ３４は、例えば金（Ａｕ）スタッドバンプである。その他の構成は、実施例１の図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じであるため説明を省略する。

【0059】

次に、実施例３に係る弾性波デバイスの製造方法について説明する。図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例３に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図９（ａ）から図９（ｄ）では、実施例１と同様に、多面取りプロセスによる製造方法を示している。

【0060】

図９（ａ）のように、パッケージ基板１０の上面に凹み７０を形成する。凹み７０は、パッケージ基板１０がセラミック基板である場合には、例えばドリルで削ることで形成することができ、パッケージ基板１０が樹脂基板である場合には、例えばレーザで掘ることで形成することができる。凹み７０の深さは、例えば５μｍ〜１０μｍ程度である。

【0061】

図９（ｂ）のように、パッケージ基板１０に、基板側パッド１２、内部配線１４、フットパッド１６、及び金属パターン１８を形成する。基板側パッド１２は、パッケージ基板１０の凹み７０を覆うように形成する。これにより、基板側パッド１２の上面にも、パッケージ基板１０の凹み７０に対応した凹みが形成される。その後、基板側パッド１２の上面に、基板側パッド１２の上面に形成された凹みを覆うように、メッキ法を用いて第１バンプ３２を形成する。第１バンプ３２の直径は例えば２０〜８０μｍ程度であり、高さは例えば５μｍ〜１０μｍ程度である。第１バンプ３２の上面にも、凹み７２が形成される。凹み７２は、図１０のように、例えば第１バンプ３２の上面の中央部に円形形状で形成される。凹み７２の深さは、例えば５〜１０μｍ程度である。

【0062】

図９（ｃ）のように、圧電基板２４の主面にＩＤＴ２６、チップ側パッド２２、及び第２バンプ３４が形成された弾性波チップ２０を形成する。弾性波チップ２０は、実施例１の図２（ｃ）から図２（ｅ）の工程によって形成することができる。第２バンプ３４の直径は例えば２０〜６０μｍ程度であり、高さは例えば２０μｍ〜３０μｍである。

【0063】

図９（ｄ）のように、第２バンプ３４が第１バンプ３２に形成された凹み７２に少なくとも接合するように、第２バンプ３４を第１バンプ３２に熱圧着によって接合させる。その後、実施例１の図３（ｂ）から図４（ｃ）と同じ工程を行う。これにより、実施例３の弾性波デバイスを形成することができる。

【0064】

実施例３によれば、第２バンプ３４は、第１バンプ３２に形成された凹み７２に少なくとも接合することで、第１バンプ３２に接合している。これにより、第２バンプ３４が第１バンプ３２に対して横滑りすることを抑制でき、その結果、パッケージ基板１０に対する弾性波チップ２０の位置ずれを抑制することができる。また、第１バンプ３２と第２バンプ３４との接合面積を大きくすることができ、バンプ３０の接合強度の低下を抑制することができる。

【0065】

図１１（ａ）は、実施例３の変形例１に係る弾性波デバイスを示す断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のバンプ接続部を拡大した断面図である。実施例３の変形例１の弾性波デバイスでは、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）のように、パッケージ基板１０の上面と基板側パッド１２の上面とには凹みが形成されてなく、第１バンプ３２の上面にのみ凹みが形成されている。第１バンプ３２の上面に形成された凹みは、例えば第１バンプ３２を貫通して設けられていて、詳しくは後述の図１３で説明するが、例えば十字型の形状をしている。なお、第１バンプ３２の上面に形成された凹みは、第１バンプ３２を貫通していない場合でもよい。第２バンプ３４は、第１バンプ３２に形成された凹みに少なくとも接合することで、第１バンプ３２に接合している。例えば、第２バンプ３４は、第１バンプ３２に形成された凹みとその周りの凹んでいない部分とに接合している。第１バンプ３２は、例えば金（Ａｕ）メッキバンプである。第２バンプ３４は、例えば金（Ａｕ）スタッドバンプである。その他の構成は、実施例１の図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じであるため説明を省略する。

【0066】

次に、実施例３の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法について説明する。図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、実施例３の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、実施例１と同様に、多面取りプロセスによる製造方法を示している。図１２（ａ）のように、基板側パッド１２、内部配線１４、フットパッド１６、及び金属パターン１８が形成されたパッケージ基板１０を準備する。基板側パッド１２は、パッケージ基板１０の平坦上面に形成されている。このため、基板側パッド１２の上面は平坦形状をしている。

【0067】

図１２（ｂ）のように、基板側パッド１２の上面に、メッキ法によって、第１バンプ３２を形成する。この際、メッキレジスト（不図示）の形状を制御することで、凹み７２を有する第１バンプ３２を形成する。凹み７２は、図１３のように、例えば十字型の形状で形成される。第１バンプ３２の直径は例えば２０〜８０μｍ程度であり、高さは例えば５μｍ〜１０μｍ程度である。

【0068】

図１２（ｃ）のように、圧電基板２４の主面にＩＤＴ２６、チップ側パッド２２、及び第２バンプ３４が形成された弾性波チップ２０を形成する。弾性波チップ２０は、実施例１の図２（ｃ）から図２（ｅ）の工程によって形成することができる。第２バンプ３４の直径は例えば２０〜６０μｍ程度であり、高さは例えば２０μｍ〜３０μｍである。

【0069】

図１２（ｄ）のように、第２バンプ３４が第１バンプ３２に形成された凹み７２に少なくとも接合するように、第２バンプ３４を第１バンプ３２に熱圧着によって接合させる。その後、実施例１の図３（ｂ）から図４（ｃ）と同じ工程を行う。これにより、実施例３の変形例１の弾性波デバイスを形成することができる。

【0070】

実施例３の変形例１においても、実施例３と同様に、第２バンプ３４は、第１バンプ３２に形成された凹み７２に少なくとも接合することで、第１バンプ３２に接合している。このため、第２バンプ３４の横滑りによる弾性波チップ２０の位置ずれを抑制することができ、また、バンプ３０の接合強度の低下を抑制することができる。

【0071】

なお、実施例３および実施例３の変形例１において、第１バンプ３２に形成される凹み７２は、円形形状、十字型形状の場合に限らず、楕円形状や矩形形状等のその他の形状の場合でもよい。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、第１バンプ３２に形成される凹み７２の他の例を説明するための平面図である。図１４（ａ）のように、第１バンプ３２の中央部から３方向に延びた形状の凹み７２が形成されている場合でもよいし、図１４（ｂ）のように、複数の凹み７２が形成されている場合でもよい。なお、凹んでいる部分と凹んでいない部分とを反対にした場合でもよい。すなわち、図１４（ａ）においては、第１バンプ３２の中央部から３方向に延びた突起を有し、他の部分が凹み７２となっている場合でもよい。図１４（ｂ）においては、複数の突起を形成するような凹み７２が形成されている場合でもよい。

【0072】

なお、実施例３および実施例３の変形例１では、第２バンプ３４はスタッドバンプの場合を例に示したが、メッキバンプの場合でもよい。また、第２バンプ３４の先端に半田が形成されていてもよい。

【0073】

なお、実施例３および実施例３の変形例１では、第１バンプ３２の高さは第２バンプ３４よりも低い場合に限られず、高い場合でもよい。第１バンプ３２を低くすることで、弾性波デバイスの低背化を図ることができる。一方、第１バンプ３２を高くすることで、バンプ３０が高くなるため、バンプ３０の接続強度の低下を抑制することができる。

【0074】

なお、実施例３および実施例３の変形例１では、第２バンプ３４が、第１バンプ３２に形成された凹み７２にのみ接合され、凹み７２の周りの凹んでいない部分に接合されていない場合でもよい。

【0075】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0076】

１０ パッケージ基板
１２ 基板側パッド
１４ 内部配線
１６ フットパッド
１８ 金属パターン
２０ 弾性波チップ
２２ チップ側パッド
２４ 圧電基板
２６ ＩＤＴ
３０ バンプ
３２ 第１バンプ
３４ 第２バンプ
４０ 封止部
４２ 半田
４４ 金属リッド
４６ 保護膜
５０ 空隙
７０、７２ 凹み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】