專利名稱：表面聲波器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及表面聲波器件及其制造方法，更具體來說，涉及適合用于嵌入在電視機(下面稱作TV)、磁帶錄像機(VTR)、數(shù)字視頻光盤(DVD)播放機、蜂窩電話等中的濾波器器件或振蕩器的表面聲波器件，以及這種器件的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，表面聲波(SAW)器件廣泛用于各種處理45MHz～2GHz波段中的射頻信號的電路。這種電路的示例有發(fā)射帶通濾波器、接收帶通濾波器、本機振蕩濾波器、天線雙工器、中頻濾波器和FM調(diào)制器。
近來，這些用于信號處理的器件的尺寸已經(jīng)縮小了，從而也強烈要求縮小在上述這些器件中使用的包括SAW器件在內(nèi)的電子元件的尺寸。尤其是，諸如蜂窩電話的便攜式電子設(shè)備需要可以面朝下地安裝并且具有低封裝高度的SAW器件。
圖1示出了面朝下安裝的常規(guī)緊湊尺寸SAW器件。SAW器件900具有SAW濾波器芯片901，該SAW濾波器芯片901被倒裝安裝在容器(也稱作封裝)內(nèi)，該容器由芯片安裝基板921、包圍部件922和蓋部件923組成。板載(on-base)布線或互聯(lián)導(dǎo)線931設(shè)置在芯片安裝基板921的暴露于所述封裝的空腔中的表面(該表面定義為上表面)上。板載互連導(dǎo)線931位于與SAW濾波器芯片901的凸起911相對應(yīng)的位置，從而電連接到所述凸起911。
板載互連導(dǎo)線931由穿透芯片安裝基板921的通孔互連932電連接到設(shè)置在芯片安裝基板921的后表面上的端子933。如圖2所示，端子933由焊料943連接到設(shè)置在部件安裝板941上的板載布線或互連導(dǎo)線942。
很多情況下，容納SAW濾波器芯片901的封裝由陶瓷制成，如在第7-336186號日本待審專利申請中所公開的。
需要防止安裝在印刷電路板上的電子元件由于板的彎曲而被損壞。如圖2中所示，通過使部件安裝板941變形來測試SAW器件900，其中，在部件安裝板941上通過焊接固定有元件。這稱作板彎曲試驗。
通常，在蜂窩電話系統(tǒng)所用的800MHz～1.9GHz波段中使用的SAW濾波器芯片具有小于2mm×2mm的尺寸。因此，可以忽略板彎曲試驗中封裝的變形，從而可以保證滿意的可靠度。不過，在SAW器件用作TV中頻濾波器的30MHz～75MHz波段中所用的SAW濾波器芯片的尺寸卻有10mm×2mm這么大。因此，板彎曲試驗將使封裝顯著地變形。這就導(dǎo)致在用于把SAW濾波器芯片連接到封裝的凸起接合上出現(xiàn)了很大的應(yīng)力。如圖2中所示，大的應(yīng)力可能撕開凸起911與板載互連導(dǎo)線931之間的連接，從而降低安裝可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種抗彎曲的SAW器件及這種SAW器件的制造方法。
本發(fā)明的該目的利用一種表面聲波器件來實現(xiàn)，該表面聲波器件包括表面聲波濾波器元件，其具有壓電基板，在該壓電基板上形成有多個梳狀電極；和封裝，其具有第一空腔，在該第一空腔內(nèi)容納有表面聲波濾波器，所述封裝包括一撓性芯片安裝基板，該撓性芯片安裝基板具有其上安裝有表面聲波濾波器的第一表面，并且具有等于或小于100μm的厚度。
本發(fā)明的上述目的通過一種表面聲波器件的制造方法來實現(xiàn)，該表面聲波器件的制造方法包括以下步驟將表面聲波濾波器芯片面朝下地接合在厚度等于或小于100μm的撓性芯片安裝基板上；和將第一框部件附接到撓性芯片安裝基板上，其中所述第一框部件附接有蓋以限定第一空腔，這樣，所述表面聲波濾波器芯片就容納在該第一空腔中，并且被封閉地密封起來。
本發(fā)明的上述目的還可通過一種表面聲波器件的制造方法來實現(xiàn)，該表面聲波器件的制造方法包括以下步驟將第一框部件附接到厚度等于或小于100μm的撓性芯片安裝基板上，該第一框部件限定了一空腔；將第一表面聲波濾波器芯片面朝下地接合到撓性芯片安裝基板上；和將蓋附接到第一框部件上，這樣，所述表面聲波濾波器芯片就容納在第一空腔內(nèi)，并且被封閉地密封起來。
本發(fā)明的上述目的還可通過一種表面聲波器件的制造方法來實現(xiàn)，該表面聲波器件的制造方法包括以下步驟利用粘接劑將表面聲波濾波器芯片附接到蓋的背面?zhèn)?；和將該表面聲波濾波器芯片面朝下地接合到撓性芯片安裝基板上，該撓性芯片安裝基板附接有限定第一空腔的第一框部件，這樣，表面聲波濾波器芯片就容納在第一空腔內(nèi)，并且被封閉地密封起來，所述撓性芯片安裝基板的厚度等于或小于100μm。


結(jié)合附圖閱讀下面的具體說明時，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚，圖中圖1是常規(guī)SAW器件的橫截面視圖；圖2是安裝在部件安裝板上的常規(guī)SAW器件的橫截面視圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SAW器件芯片的平面圖；圖3B是沿圖3A中所示的線A-A所截取的橫截面視圖；圖3C是沿圖3A和3B中所示的線B-B所截取的橫截面視圖；圖3D是圖3A至3C所示的SAW器件的仰視圖；圖4是說明彎曲彈性剛度的圖；圖5是說明當(dāng)對其上安裝有SAW器件的部件安裝板進行板彎曲試驗時所導(dǎo)致的第一實施例的效果的圖；圖6A、6B、6C和6D是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SAW器件的制造過程的圖；圖7A、7B、7C和7D是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SAW器件的另一制造過程的圖；
圖8A、8B和8C分別是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的其他SAW器件的橫截面視圖；圖9A是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的SAW器件沿圖9B和9C中所示的線C-C所截取的橫截面視圖；圖9B是沿圖9A中所示的線D-D所截取的橫截面視圖；圖9C是圖9A和9B中所示的SAW器件的仰視圖；圖10是說明當(dāng)對其上安裝有SAW器件的部件安裝板進行板彎曲試驗時所導(dǎo)致的第三實施例的效果的圖；圖11A、11B、11C和11D分別是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的SAW器件的制造過程的圖；圖12A是沿圖12B和12C中所示的線E-E所截取的根據(jù)本發(fā)明第四實施例的SAW器件的橫截面視圖；圖12B是沿圖12A和12C中所示的線F-F所截取的橫截面視圖；圖12C是圖12A和12B中所示的SAW器件的仰視圖；圖13是說明當(dāng)對其上安裝有SAW器件的部件安裝板進行板彎曲試驗時所導(dǎo)致的第四實施例的效果的圖；圖14A是沿圖14B和14C中所示的線H-H所截取的根據(jù)本發(fā)明第五實施例的SAW器件的橫截面視圖；圖14B是沿圖14A中所示的線G-G所截取的橫截面視圖；圖14C是圖14A和14B中所示的SAW器件的仰視圖；圖15是說明當(dāng)對其上安裝有SAW器件的部件安裝板進行板彎曲試驗時所導(dǎo)致的第五實施例的效果的圖；圖16A、16B和16C分別是示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的SAW器件的制造過程的圖；以及圖17A、17B和17C分別是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的圖14A至14C中所示的SAW器件的另一制造過程的圖。
具體實施例方式
(第一實施例)
圖3A是本發(fā)明第一實施例中所用的SAW濾波器芯片1的平面圖，圖3B是沿圖3A、3C和3D中所示的線A-A所截取的包括SAW濾波器芯片1的SAW器件10的橫截面視圖。圖3C是沿圖3A和3B中所示的線B-B所截取的橫截面視圖，圖3D是SAW器件10的仰視圖。SAW器件10可以用在TV中頻波段中。
如圖3A所示，SAW芯片1具有一壓電基板12，在該壓電基板12上構(gòu)圖有多個梳狀電極(交指型變換器IDT)13和多個電極端子。優(yōu)選地由金制成的多個金屬凸起11形成在所述多個電極端子上。為了削弱SAW的反射，通過印刷將吸聲材料14沿SAW傳播方向形成在兩側(cè)。壓電基板12相對的兩側(cè)面相對于SAW傳播方向是傾斜的，以便避免由所述側(cè)面反射的SAW造成濾波特性的退化。多個IDT13被設(shè)計得具有合適的參數(shù)值以實現(xiàn)希望的濾波特性。這種參數(shù)的示例有電極指間距和電極權(quán)重(weighting)。
如圖3B所示，SAW濾波器芯片1倒裝安裝在具有4層結(jié)構(gòu)的封裝中，該4層結(jié)構(gòu)是多層結(jié)構(gòu)的一個示例。所述封裝由芯片安裝基板21、上框部件22、下框部件25和蓋23組成。多條板載互連或布線導(dǎo)線31形成在芯片安裝基板21上，并且電連接到SAW濾波器芯片1。上框部件22限定了空腔20，在該空腔20中容納有位于芯片安裝基板21上的SAW濾波器芯片1。下框部件25在芯片安裝基板21與芯片安裝側(cè)相反的一側(cè)限定了空腔30。蓋23封閉地密封著由上框部件22限定的空腔20。優(yōu)選地，空腔30的尺寸大于表面聲波濾波器芯片1的尺寸。
芯片安裝基板21由諸如樹脂的具有良好的撓曲性的材料制成，典型情況下是撓性印刷電路(FPC)板。優(yōu)選地，芯片安裝基板21是厚度僅為100μm或者更薄的薄片，以便保證具有足夠的撓曲性。稍后將參照圖4來說明芯片安裝基板21的撓曲性。
分別限定了空腔20和30的上框部件22和下框部件25由具有可接合到芯片安裝基板21的良好接合性能的材料制成，并且可以由樹脂制成。上框部件22和下框部件25具有接合到芯片安裝基板21的相同尺寸的接合面。芯片安裝基板21夾在上框部件22與下框部件25之間，并且被接合到這兩個部件?？?2和25可以變化得具有不同形狀或不同尺寸以便接合，只要芯片安裝基板21由該兩個框22和25夾持著即可。
蓋23具有平板形狀，由具有可接合到上框部件22的良好接合性能的基板制成。蓋23可以由樹脂制成，所述樹脂可以是含有雙順丁烯二酰亞胺和三嗪的BT樹脂、PPE(聚苯醚)或聚酰亞胺樹脂。
如上所述，SAW器件10具有設(shè)置在芯片安裝基板21的第一表面(上表面)上的框部件22，以便限定用于容納SAW濾波器芯片1的空腔20。也就是說，框部件22具有用于容納SAW濾波器芯片1的開口。蓋23將其內(nèi)容納有SAW濾波器芯片1的空腔20封閉地密封起來。
多條板載互連導(dǎo)線31設(shè)置在芯片安裝基板21上，并且連接到SAW濾波器芯片1的多個金屬凸起11。板載互連導(dǎo)線31具有與金屬凸起11的位置相對應(yīng)的布局。將金屬凸起11和板載互連導(dǎo)線31機械地并且電氣地連接起來，從而可以將SAW濾波器芯片1與芯片安裝基板21機械地并且電氣地連接起來。使用導(dǎo)電樹脂51來將金屬凸起11與板載互連導(dǎo)線31機械地并且電氣地連接起來。導(dǎo)電樹脂51可以比諸如焊料的金屬更具有撓性。樹脂51用于減小當(dāng)芯片安裝基板21變形時施加到接合界面的應(yīng)力。
位于芯片安裝基板21下側(cè)的空腔30用于使芯片安裝基板21可以自由變形。支撐SAW濾波器芯片1的芯片安裝基板21是薄的薄片狀部件，其撓曲性將防止板21的芯片安裝區(qū)域受到由諸如部件22和23的其他部件的變形所引起的撓性安裝基板21的變形的影響。也就是說，由其他部件的變形所引起的撓性安裝基板21的變形將集中在夾在上框部件22與下框部件25之間的端部部分的鄰域中。這防止了撓性安裝基板21的芯片安裝區(qū)域變形得使金屬凸起11與板載互連導(dǎo)線31脫離。
上述芯片安裝基板21的撓曲性可以通過諸如BT樹脂、聚酰亞胺樹脂或PPE的絕緣基板來實現(xiàn)。與常規(guī)上用于安裝SAW濾波器芯片的氧化鋁陶瓷相比，BT樹脂、聚酰亞胺樹脂或PPE具有非常小的彎曲彈性剛度。
下面，對芯片安裝基板21的彎曲彈性剛度和撓曲性進行說明。對于彎曲的應(yīng)力σ(彎曲應(yīng)力)定義如下
σ=3FL2bh2--------(1)]]>其中，L是芯片安裝基板21的長側(cè)的長度，b是短側(cè)的長度(寬度)，h是厚度，F(xiàn)是在上表面上從上至下垂直地施加給板21的中央的力。對于彎曲的應(yīng)變ε(彎曲應(yīng)變)表達如下ϵ=6ShL2--------(2)]]>其中，S是板21的變形量。
通過將彎曲應(yīng)力σ除以彎曲應(yīng)變ε來獲得彎曲彈性剛度E，因此表達如下E=σϵ=3FL2bh2×L26Sh=FL34Sbh3-------(3)]]>每個長度的單位是[mm]，彎曲彈性剛度的單位是[GPa]。
考慮這樣一個示例，其中，芯片安裝基板21由E＝2～8GPa(對應(yīng)于BT樹脂或聚酰亞胺樹脂的彎曲彈性剛度)的材料制成，并且具有L＝10mm、h＝0.1mm(100μm)和b＝2mm的尺寸。在該情況下，當(dāng)上面的芯片安裝基板21的變形量S為0.01mm(10μm)時，可以算出所施加的力F在1.6～6.4×10-4N(1.6～6.4×10-2gf)之間。與之相比，對于如上所述的同樣的變形量S，常規(guī)的氧化鋁陶瓷板(E＝314GPa)需要2.5×10-2N(2.5gf)這么大的力。也就是說，對于相同的變形量S，用于撓性安裝基板21的力大約為用于常規(guī)的氧化鋁陶瓷的力的1/100。通過使用彎曲彈性剛度為2～8GPa的材料，可以實現(xiàn)撓性極好的安裝基板21。還要注意的是，常規(guī)的氧化鋁陶瓷板需要大約200μm的厚度，以便避免對工藝的特定限制和發(fā)生破裂。與之對照，撓性安裝板21不需要厚達200μm的厚度。
優(yōu)選地，芯片安裝基板21為100μm厚或更薄。從式(3)可以看出，隨著芯片安裝基板21的厚度h減小，施加到基板21的力F將減小。當(dāng)芯片安裝基板21為100μm厚或更薄時，基板21的變形集中在與板支撐部分相鄰近的區(qū)域中，在所述板支撐部分中，基板21夾持在上框部件22與下框部件25之間。這樣，基板21的芯片安裝區(qū)域具有較小的由封裝變形所致的應(yīng)力。更具體來說，芯片安裝基板21為80μm厚或更薄。這使得在選擇適合用于芯片安裝基板21的材料方面具有更大的自由度。也就是說，可以為基板21選擇具有更大的彎曲彈性剛度的材料。
當(dāng)芯片安裝基板21為50μm厚時，優(yōu)選地，SAW器件10具有的尺寸使其封裝長為10.8mm、寬為2.2mm、厚為600μm。在該情況下，空腔20的尺寸為9.2mm長、3.8mm寬、0.5mm高。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3A至3D，下面對其他的結(jié)構(gòu)元件進行說明。如圖3C所示，芯片安裝基板21上的多條板載互連導(dǎo)線31通過穿透芯片安裝基板21和下框部件25的多個通孔互連32連接到設(shè)置在下框部件25的下表面上的多個端子33。端子33由金屬圖案形成，用作用于進行外部連接的端子。信號通過端子33輸入到SAW濾波器芯片1并從SAW濾波器芯片1輸出，所述端子33包括用于將封裝和SAW濾波器芯片1接地的地端子。
優(yōu)選的是，將多個端子33集中地布置在下框部件25的相對兩個長側(cè)的中央部分中，如圖3D所示。例如，將端子33布置得使其中心至中心的距離為1.27mm。端子33的集中布置改進了SAW器件10的電氣特性，并且限制了由于部件安裝板41的變形(參看圖5)所致的SAW器件10的變形。
如圖5所示，可將如此封裝的SAW器件10安裝在其上設(shè)置有多條板載互連導(dǎo)線或多個焊盤42的部件安裝板41上。SAW器件10的端子33由焊料層43連接到板載互連導(dǎo)線42，從而將SAW器件10與部件安裝板41電氣地并且機械地連接起來。在焊接中，可以采用回流工藝。在該情況下，為了避免由加熱所致的失效，SAW濾波器芯片1上的金屬凸起11優(yōu)選地由金制成。
圖5還示出了由對部件安裝板41進行的彎曲試驗所引起的SAW器件10的變形。當(dāng)彎曲部件安裝板41時，通過板載互連導(dǎo)線42、焊料層43和端子33連接到板41的下框部件25出現(xiàn)變形。該變形導(dǎo)致?lián)闲园惭b基板21出現(xiàn)變形。基板21的撓曲性導(dǎo)致應(yīng)力集中在撓性板支撐部分鄰近的區(qū)域中，從而避免了在芯片安裝區(qū)域中出現(xiàn)顯著的應(yīng)力。因此，SAW器件10對于彎曲試驗是高度可靠的。優(yōu)選地，金屬凸起11位于比基板21夾持在上框部件22與下框部件25之間的撓性板支撐部分更靠內(nèi)的位置處，以便減小施加給金屬凸起11與撓性基板21之間的交界面的應(yīng)力。
下面參照圖6A至6D來說明SAW器件10的制造方法。圖6A的步驟制作出其上形成有多條板載互連導(dǎo)線31的撓性安裝基板21。舉例來說，板21為50μm厚。優(yōu)選地，多條板載互連導(dǎo)線31設(shè)置在中央段，以便可以將SAW濾波器芯片1安裝在撓性板21的中央。換句話說，多條板載互連導(dǎo)線31被布置得使SAW濾波器芯片1可以位于由上框部件22所限定的空腔20的中央。提前在撓性安裝基板21中形成了多個通孔互連32(參看圖3C)。
接下來，如圖6B所示，在要放置SAW濾波器芯片1的金屬凸起11的位置處形成導(dǎo)電樹脂51。導(dǎo)電樹脂51可以通過絲網(wǎng)印刷來形成。然后，如圖6C所示，將SAW濾波器芯片1倒裝接合在撓性安裝基板21上。
將具有多個通孔互連32和多個端子33的下框部件25置于撓性基板21的下側(cè)或背面?zhèn)龋鴮⑸峡虿考?2置于基板21的上側(cè)。接著，將蓋23附接到上框部件22的頂部。然后，對如此層疊的下框部件25、基板21、上框部件22和蓋23進行加熱同時從兩側(cè)壓緊，這樣這些部件將接合到一起。另選地，可以先將上框部件22和蓋接合起來，從而可以簡化圖6D的工藝。
要注意的是，圖6A至6D涉及單個SAW器件10。然而，可以同時生產(chǎn)許多SAW器件10。這將使用多部件排列基板，其中每個都具有部件的二維排列。例如，將撓性安裝基板21以矩陣形式布置在多部件排列基板上。類似地，也為上框基板22、下框基板25和蓋33制備了多部件排列基板。將這些基板接合到一起，這樣所得到的疊層就有許多SAW器件10。然后，使用激光將該疊層分割成單個的SAW器件10。也可以不用激光，而用旋轉(zhuǎn)切割刀或壓力切割刀。使用多部件排列基板有助于降低成本。
下面參照圖7A至7D來說明SAW器件10的另一種制造方法。如圖7A所示，通過在把SAW濾波器芯片1安裝在撓性基板21上之前將上框部件22附接到撓性基板21的上表面，限定了空腔20。這樣，可以增強撓性安裝基板21的強度，并且可以使該撓性安裝基板21易于運輸。在附接之前，在撓性安裝基板21中形成多個通孔互連32(參看圖3D)。
上框部件22的提前附接使得難于通過絲網(wǎng)印刷在撓性安裝基板21的板載互連導(dǎo)線31上淀積導(dǎo)電樹脂51?？紤]上述問題，本方法采用了圖7B的工藝，在該工藝中，將電各向異性的薄片52放入空腔20中并放置在撓性安裝基板21上。然后，如圖7C所示，將SAW濾波器芯片1接合到該薄片52上。
然后，將具有多個通孔互連32和多個端子33的下框部件25置于撓性安裝基板21的下表面上，并且將蓋23置于上框部件22的頂端。對如此形成的疊層進行加熱同時從兩側(cè)壓緊，從而將該疊層固定。這樣，就可以制作出SAW器件10。
如上所述，芯片安裝基板21的撓曲性用于減小施加給SAW濾波器芯片1與封裝之間的交界面處的應(yīng)力。這樣，即使在基板21變形時，也可以避免連接失效。因此，SAW器件1具有較高的安裝可靠度。
(第二實施例)圖8A至8C示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的SAW器件60、70和80。在這些圖中，與前述圖中所示的元件相同的元件由相同的標(biāo)號來指示，這里將省略對這些元件的說明。
圖8A是沿與圖3A中所示的線A-A相同的線所截取的SAW器件60的橫截面視圖。圖8A的橫截面對應(yīng)于圖3B的橫截面。平板狀蓋板61附接到SAW器件10的下框部件25的下表面。蓋板61封閉地密封著空腔30。蓋板61可以是薄片狀樹脂板。蓋板61的厚度具有設(shè)計靈活性。當(dāng)蓋板61相對較薄時，可以縮小SAW器件60的尺寸。當(dāng)蓋板61相對較厚時，SAW器件60將抗變形。
蓋板61覆蓋著芯片安裝基板21，防止了外部震動影響到該芯片安裝基板21。多個端子33設(shè)置在蓋板61的底部表面上。SAW器件60中所用的多個通孔互連32穿透蓋板61并且與多條板載互連導(dǎo)線31電連接。SAW器件60的其余部分與SAW器件10的那些部分相同。在SAW器件60的制造過程中，在圖6D或圖7D的步驟中將蓋板61與其他部件壓緊到一起。
圖8B是沿與圖3B中所示的線B-B相同的線所截取的SAW器件70的橫截面視圖。在SAW器件10的結(jié)構(gòu)中的蓋23的整個背面?zhèn)然蛳卤砻嫔?，設(shè)置了由導(dǎo)電材料制成的平面圖案75。平面圖案75通過多個通孔互連74電連接到與該多個通孔互連74相連的多條板載互連導(dǎo)線31和多個端子33。
平面圖案75通過多個端子33接地，為SAW濾波器芯片1電屏蔽了外部噪聲。就此而言，平面圖案75是一屏蔽部件。平面圖案75形成了位于空腔20中的SAW濾波器芯片1上方的地平面或地電勢，這樣SAW濾波器芯片1操作上就穩(wěn)定了。SAW器件70的結(jié)構(gòu)的其余部分與SAW器件10的那些部分相同。在該制造工藝中，在加熱壓緊前，對蓋23的內(nèi)表面或底部表面進行了金屬化。
圖8C是沿與圖3B中所示的線B-B相同的線所截取的SAW器件80的橫截面視圖。SAW器件80除了具有上述上平面圖案75之外，還具有設(shè)置在空腔30上方的平面圖案82。這樣就從SAW器件10的上側(cè)和下側(cè)將SAW濾波器芯片1電氣地防護起來。
平面圖案82設(shè)置在撓性芯片安裝基板21的整個下表面上。平面圖案82通過穿透芯片安裝基板21的多個通孔互連81電連接到多條板載互連導(dǎo)線31，并且通過穿透下框部件25的多個通孔互連32電連接到多個端子33。
平面圖案82通過多個端子33接地，為SAW濾波器芯片1電屏蔽了外部噪聲。平面圖案82形成了位于空腔30中的SAW濾波器芯片1的下方的地平面或地電勢，這樣SAW濾波器芯片1操作上就穩(wěn)定了。可以將平面圖案82設(shè)置在芯片安裝基板21的上表面上。在該情況下，在多條板載互連導(dǎo)線31與平面圖案82之間的交界面處設(shè)置絕緣層。SAW器件80的結(jié)構(gòu)的其余部分與SAW器件10的那些部分相同。在該制造工藝中，在加熱壓緊前，對蓋23的內(nèi)表面或下表面進行了金屬化，并且也對芯片安裝基板21的下表面進行了金屬化。
(第三實施例)下面來說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的SAW器件90，其中，與前述圖中所示的部件相同的部件具有相同的標(biāo)號。在第三實施例中，省略了在第一實施例中用于限定空腔30的下框部件25。
圖9A是沿圖9B和9C中所示的線C-C所截取的SAW器件90的橫截面視圖，圖9B是沿圖9A中所示的線D-D所截取的橫截面視圖，而圖9C是SAW器件90的仰視圖。在這些圖中，為前面所述的元件賦予了相同的標(biāo)號。
SAW濾波器芯片1倒裝安裝在由撓性芯片安裝基板21和上框部件22所組成的雙層封裝上。多個端子33設(shè)置在芯片安裝基板21的下表面上，并且通過穿透基板21的多個通孔互連92電連接到多條板載互連導(dǎo)線31，如圖9B和9C所示。
如圖10所示，可將如此封裝的SAW器件90安裝在其上設(shè)置有多條板載互連導(dǎo)線或多個焊盤42的部件安裝板41上。SAW器件90的多個端子33通過多個焊料層43連接到多條互連導(dǎo)線42，從而將SAW器件90與部件安裝板41電氣地并且機械地連接起來。
在對SAW器件90的彎曲試驗中，彎曲了部件安裝板41，從而芯片安裝基板21和上框部件22也因此變形了。附接有上框部件22的芯片安裝基板21通過多條板載互連導(dǎo)線42、多個焊料層43和多個端子33連接到板41?；?1的撓曲性導(dǎo)致應(yīng)力集中在鄰近撓性板支撐部分的區(qū)域中，從而防止了在芯片安裝區(qū)域中出現(xiàn)顯著的應(yīng)力，如圖10所示。因此，SAW器件90在彎曲試驗中具有高的可靠度。優(yōu)選地，為了減小施加給多個金屬凸起11與撓性板21之間的交界面處的應(yīng)力，該多個金屬凸起11位于比撓性板支撐部分更靠內(nèi)的位置處，在所述撓性板支撐部分中，板21附接到上框部件22。
下面參照圖11A至11D來說明SAW器件90的制造方法。圖11A的步驟將制作出其上形成有多條板載互連導(dǎo)線31的撓性安裝基板21。舉例來說，基板21為50μm厚。優(yōu)選地，多條板載互連導(dǎo)線31設(shè)置在中央部分使SAW濾波器芯片1可以安裝在撓性板21的中央。換句話說，將多條板載互連導(dǎo)線31布置得使SAW濾波器芯片1可以位于由上框部件22所限定的空腔20的中央。提前在撓性安裝基板21中形成了多個通孔互連92(參看圖9B和9C)。
接下來，如圖11B所示，將電各向異性的導(dǎo)電薄片52放入空腔20內(nèi)，并且放置在撓性安裝基板21上。然后，如圖10C所示，將SAW濾波器芯片1接合到所述薄片52。圖11A至11C中所示的步驟與圖6A至圖6C中所示的步驟相同。
然后，如圖11D所示，將其底部表面敷有粘接劑片91的蓋23附接到上框部件22的頂端。這樣，就可以制作出SAW器件90。另選地，可以按與圖6A至6D中所示相類似的方式來制作SAW器件90。
(第四實施例)下面對本發(fā)明第四實施例進行說明。第四實施例與第一實施例的不同之處在于多個端子33沿SAW器件的短側(cè)邊沿放置。要注意的是，第一實施例將多個端子33沿所述器件的長側(cè)邊沿布置。在下面的說明中，用類似的標(biāo)號來指示類似的元件。下面將要具體說明的第四實施例的部件與第一至第三實施例中的任何一個的部件相同。
圖12A是沿圖12B和12C中所示的線E-E所截取的根據(jù)本發(fā)明的SAW器件95的橫截面視圖，圖12B是沿圖12A和12C中所示的線F-F所截取的橫截面視圖，而圖12C是SAW器件95的仰視圖。
多個端子33沿SAW器件95的短側(cè)邊沿布置在中央段。優(yōu)選地，將多條板載互連導(dǎo)線31布置得靠近芯片安裝基板21的短側(cè)，以便容易地接觸所述多個端子33。
圖13示出了對安裝在部件安裝板41上的SAW器件95進行的彎曲試驗。當(dāng)彎曲部件安裝板41時，附接到其上的芯片安裝基板21和上框部件22變形了。芯片安裝基板21通過多條板載互連導(dǎo)線42、多個焊料層43和多個端子33連接到部件安裝板41。由于芯片安裝基板21的撓曲性，應(yīng)力集中到了基板21的與利用多個焊料層43來固定的多個部分相鄰近的多個部分中。因此，基板21的芯片安裝區(qū)域就受到了較少的應(yīng)力。
(第五實施例)圖14A是沿圖14B和14C中所示的線H-H所截取的根據(jù)本發(fā)明第五實施例的SAW器件100的橫截面視圖，圖14B是沿圖14A中所示的線G-G所截取的橫截面視圖，而圖14C是SAW器件100的仰視圖。在這些圖中，與前述圖中所示的部件相同的部件具有相同的標(biāo)號。SAW器件100具有設(shè)計得用來處理TV中頻波段的SAW濾波器芯片1，如同本發(fā)明的第一至第四實施例的情況那樣。
如在圖14A中所示，SAW濾波器芯片1倒裝接合到多層封裝上，該多層封裝具有下述結(jié)構(gòu)。該封裝由撓性芯片安裝基板21、上框部件22、粘接劑層103、下板101、粘接劑層104和蓋23構(gòu)成。粘接劑層103將芯片安裝基板21與上框部件22接合起來。粘接劑層104在與基板21的芯片安裝側(cè)相對的一側(cè)限定了窄空腔102，并且將基板21與下板101接合起來。撓性芯片安裝基板21可以是作為樹脂板的FPC，并且優(yōu)選地是厚為100μm或更薄的薄片。上框部件22可以由樹脂制成。
下板101透過窄空腔102面對芯片安裝基板21的下表面。舉例來說，下板101具有平板形狀，并且由樹脂制成。窄空腔102使撓性芯片安裝基板21可以變形。不過，如果芯片安裝基板由于外界震動過度變形，在多個金屬凸起11與多條板載互連導(dǎo)線31(包括導(dǎo)電樹脂51)之間可能發(fā)生交界面失效。下板101限制了芯片安裝基板21的變形。例如，芯片安裝基板21和下板101隔開例如40μm的間隔。當(dāng)然，可以適當(dāng)?shù)剡x擇間隔，只要可以阻止芯片安裝板21的過度變形即可。窄空腔102取決于粘接劑層104的厚度。如果芯片安裝基板21和下板101獨立地發(fā)生變形，可以略去窄空腔102。在此情況下，下板102將接觸芯片安裝基板21。
下板101在芯片安裝區(qū)域外部的位置處附接到芯片安裝基板21。這樣，就將粘接劑層104設(shè)置在芯片安裝區(qū)域外部的周圍。粘接劑層104由諸如樹脂的粘接劑制成。粘接劑層104用作隔離件以及粘接部件。
基板21的芯片安裝區(qū)域沒有固定到下板101上，而是可以自由移動的。這允許當(dāng)封裝由于外部應(yīng)力而變形時板21可以變形。這樣，施加到SAW濾波器芯片1與芯片安裝基板21之間的多個電連接處的應(yīng)力更小，從而SAW器件100是高度可靠的。
蓋23可以是樹脂平板，其利用粘接劑層105附接到框部件22上。粘接劑層105可以用于將蓋23接合到SAW濾波器芯片1的背面?zhèn)?，該背面?zhèn)扰c其上形成有多個IDT13的正面?zhèn)认喾?。蓋23可以比框部件22和下板101變形更小。由蓋23支撐的SAW濾波器芯片1具有良好的位置穩(wěn)定性。這樣，就可以進一步改進對于彎曲試驗和外部震動的穩(wěn)定性。
芯片安裝基板21上的多條板載互連導(dǎo)線31連接到SAW濾波器芯片1的多個金屬凸起11。多條板載互連導(dǎo)線31具有與多個金屬凸起11的位置相對應(yīng)的布局。將多個金屬凸起11與多條板載互連導(dǎo)線31電氣地并且機械地連接起來，從而可以將SAW濾波器芯片1與芯片安裝基板21電氣地并且機械地連接起來?？梢允褂脤?dǎo)電樹脂51來將多個金屬凸起11與多條板載互連導(dǎo)線31電氣地并且機械地連接起來。
如圖14B所示，撓性安裝基板21上的多條板載互連導(dǎo)線31利用穿透撓性基板21和下板101(包括粘接劑層103和104)的多個通孔互連32連接到設(shè)置在下板101的下表面上的多個端子33。將用于進行外部連接的多個端子33沿下板101的長側(cè)邊沿布置在中央段，如圖14C所示。另選地，可以將多個端子33沿下板101的短側(cè)邊沿來布置。
可以將如此封裝的SAW器件100安裝在部件安裝板41上。多個焊料層43將多個端子33和多條板載互連導(dǎo)線42接合起來。在接合中可以采用回流焊工藝。在該情況下，多個金屬凸起11優(yōu)選地由金制成。
圖15還示出了由于彎曲試驗所引起的SAW器件100的變形，在該彎曲試驗中，彎曲了部件安裝板41。如圖15所示，當(dāng)部件安裝板41彎曲時，通過多個端子33、多個焊料層43和多個端子33連接到板41的下板101因此而發(fā)生了變形。由于板101的變形，撓性安裝基板21也變形了。不過，基板21的撓曲性避免了由于變形導(dǎo)致在其芯片安裝區(qū)域中的應(yīng)力集中。因此，安裝在部件安裝板41上的SAW器件100是高度可靠的。優(yōu)選地，基板21被夾在框部件22與下板101之間的多個支撐部分位于附接到SAW濾波器芯片1的多個金屬凸起11的外部，以便防止向該多個金屬凸起11與撓性安裝基板21之間的多個交界面施加顯著的應(yīng)力。
利用粘接劑將SAW濾波器芯片1的背面?zhèn)雀浇拥缴w23。這樣，即使SAW濾波器芯片1掉下并且受到外部震動的影響，蓋23也可用于吸收所述外部震動中的大部分，從而可以保護在多個金屬凸起11與芯片安裝基板21之間的多個交界面不受外部震動的影響。因此，SAW器件100是高度可靠的。
下面參照圖16A至16C來說明SAW器件100的制造方法。如圖16A所示，涂有粘接劑層103的框部件22設(shè)置在具有多條片載(on-chip)互連導(dǎo)線31和多個通孔互連32的芯片安裝基板21的上表面上。此外，具有粘接劑層104、多個端子33和多個通孔互連32的下板101設(shè)置在芯片安裝基板21的下表面上。然后，對如此形成的疊層進行加熱并從兩側(cè)壓緊，以便將框部件22和下板101與芯片安裝基板21接合起來。
接下來，如圖16B所示，以面朝下的方式將SAW濾波器芯片1容納在空腔20中，并且將其倒裝接合到多條板載互連導(dǎo)線31，其中，在該SAW濾波器芯片1中，多個金屬凸起11敷有導(dǎo)電樹脂51?？梢岳孟鹌ぽ亸恼{(diào)節(jié)為固定厚度的導(dǎo)電粘接劑層將導(dǎo)電樹脂51轉(zhuǎn)印到多個金屬凸起11上。
接下來，如圖16C所示，將設(shè)置有粘接劑層105的蓋23放置在框部件22上，以便密封空腔20。然后，對該疊層進行加熱同時從兩側(cè)壓緊，以便通過粘接劑層105將蓋23固定到框部件22。
要注意的是，圖16A至圖16C涉及單個SAW器件100。不過，可以同時生產(chǎn)許多SAW器件100。這將使用多部件排列基板，每個基板都具有部件的二維排列。例如，以矩陣形式將多個撓性安裝基板21排列在多部件排列基板上。類似地，也為上框部件基板22、下板101和蓋23制備相應(yīng)的多部件排列基板。把這些基板接合起來，這樣，所得到的疊層就具有很多個接合起來的SAW器件100。然后，通過使用激光或合適的刀具將該疊層分割成多個獨立的SAW器件100。
(第六實施例)本發(fā)明第六實施例是本發(fā)明第五實施例的工藝的變型。圖17A至17C示出了該變型，其中，與前述圖中所示的部件相同的部件具有相同的標(biāo)號。
參照圖17A，以面朝上方式將SAW濾波器芯片1接合到蓋23。SAW濾波器芯片1的背面?zhèn)扔烧辰觿?05粘接到蓋23。接下來，通過使用橡皮輥將導(dǎo)電樹脂從導(dǎo)電粘接劑層轉(zhuǎn)印到芯片1的多個金屬凸起11上。然后，如圖17C所示，將其上附接有SAW濾波器芯片1的蓋23上下顛倒，并且將其放置在由芯片安裝基板21、框部件22和下板101組成的封裝的框部件22上，從而利用蓋23將空腔20覆蓋起來。然后，對如此排列的疊層進行加熱同時壓緊，以便可以將層疊的部件固定到一起?？梢岳脠D16A所示的工藝來制作封裝。圖17A至17C所示的工藝可以應(yīng)用于多部件排列基板。
本發(fā)明并不限于這里具體公開的實施例，相反，在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下，可以進行其他實施例、變型和修改。
本發(fā)明基于分別在2003年1月28日和2003年11月7日提交的第2003-18777和第2003-377893號日本專利申請，這里通過引用并入其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種表面聲波器件，其包括表面聲波濾波器元件，其具有一壓電基板，在該壓電基板上形成有多個梳狀電極；和封裝，其具有一第一空腔，在該第一空腔內(nèi)容納有所述表面聲波濾波器，所述封裝包括一撓性芯片安裝基板，該撓性芯片安裝基板具有第一表面，在該第一表面上安裝有所述表面聲波濾波器，并且該撓性芯片安裝基板具有等于或小于100μm的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝具有第二空腔，通過該第二空腔，所述撓性芯片安裝基板的與所述第一表面相反的第二表面被暴露出來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括一下框部件，該下框部件附接到所述撓性芯片安裝基板上，并且限定了一第二空腔，該第二空腔具有比所述表面聲波濾波器芯片大的尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括第二空腔，所述撓性芯片安裝基板的與所述第一表面相反的第二表面暴露于第二空腔；和蓋板，其密封所述第二空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括一具有平板形狀的下板，該下板在比表面聲波濾波器芯片更靠外的多個位置處附接到所述撓性芯片安裝基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面聲波器件，還包括一粘接劑層，該粘接劑層將所述撓性芯片安裝基板和所述下板接合起來，并且被設(shè)置在比所述表面聲波濾波器芯片更靠外的多個位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括一蓋，該蓋將所述第一空腔封閉地密封起來，并且附接到所述表面聲波濾波器芯片的背面?zhèn)取?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括蓋，其將所述第一空腔封閉地密封起來；和電屏蔽部件，其附接到所述蓋上并且面對所述表面聲波濾波器芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括一電屏蔽部件，該屏蔽部件附接到所述撓性芯片安裝基板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的表面聲波器件，其中，所述電屏蔽部件是一平面圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的表面聲波器件，其中，所述電屏蔽部件是一平面圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述表面聲波濾波器芯片具有多個金屬凸起，該多個金屬凸起通過導(dǎo)電樹脂被電氣地并且機械地連接到所述撓性芯片安裝基板上的多條互連導(dǎo)線上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述表面聲波濾波器芯片具有多個金屬凸起，該多個金屬凸起通過電各向異性導(dǎo)電薄片被電氣地并且機械地連接到所述撓性芯片安裝基板上的多條互連導(dǎo)線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述表面聲波濾波器芯片被倒裝接合到所述第一空腔中的撓性芯片安裝基板上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述撓性芯片安裝基板具有2～8GPa的彎曲彈性剛度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述撓性芯片安裝基板包括雙順丁烯二酰亞胺-三嗪樹脂、聚苯醚和聚酰亞胺樹脂中的至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，所述封裝包括一下板，該下板被設(shè)置得使得在所述撓性芯片安裝基板與該下板之間限定了另一空腔。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波器件，其中，在所述撓性芯片安裝基板的背面?zhèn)仍O(shè)置有用于進行外部連接的多個端子。
19.一種制造表面聲波器件的方法，包括以下步驟將一表面聲波濾波器芯片面朝下地接合在一撓性芯片安裝基板上，該撓性芯片安裝基板具有等于或小于100μm的厚度；和將一附接有蓋以限定第一空腔的第一框部件附接到所述撓性芯片安裝基板，從而所述表面聲波濾波器芯片被容納在所述第一空腔中，并且被封閉地密封起來。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括如下步驟將一第二框部件在比所述表面聲波濾波器芯片更靠外的多個位置處附接到所述撓性芯片安裝基板，該第二框限定了露出所述撓性芯片安裝基板的背面?zhèn)鹊牡诙涨弧?br> 21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括如下步驟利用粘接劑將所述蓋附接到所述表面聲波濾波器芯片的背面?zhèn)取?br> 22.一種制造表面聲波器件的方法，包括以下步驟將一第一框部件附接到一撓性芯片安裝基板，該撓性芯片安裝基板具有等于或小于100μm的厚度，所述第一框部件限定第一空腔；將一表面聲波濾波器芯片面朝下地接合到所述撓性芯片安裝基板；和將一蓋附接到所述第一框部件，以便所述表面聲波濾波器芯片被容納在所述第一空腔中，并且被封閉地密封起來。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括如下步驟將一第二框部件在比所述表面聲波濾波器芯片更靠外的多個位置處附接到所述撓性芯片安裝基板，所述第二框限定了露出所述撓性芯片安裝基板的背面?zhèn)鹊牡诙涨弧?br> 24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括如下步驟利用粘接劑將所述蓋附接到所述表面聲波濾波器芯片的背面?zhèn)取?br> 25.一種制造表面聲波器件的方法，包括以下步驟利用粘接劑將一表面聲波濾波器芯片附接到一蓋的背面?zhèn)?；和將所述表面聲波濾波器芯片面朝下地接合到附接有限定第一空腔的第一框部件的撓性芯片安裝基板，以便所述表面聲波濾波器芯片被容納在所述第一空腔內(nèi)并且被封閉地密封起來，所述撓性芯片安裝基板具有等于或小于100μm的厚度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括如下步驟將一第二框部件在比所述表面聲波濾波器芯片更靠外的多個位置處附接到所述撓性芯片安裝基板的背面?zhèn)取?br> 全文摘要
一種表面聲波器件，包括表面聲波濾波器元件，其具有一壓電基板，在該壓電基板上形成有多個梳狀電極；和封裝，其具有一第一空腔，在該第一空腔內(nèi)容納有所述表面聲波濾波器。所述封裝包括一撓性芯片安裝基板，該撓性芯片安裝基板具有第一表面，在該第一表面上安裝有所述表面聲波濾波器，并且該撓性芯片安裝基板具有等于或小于100μm的厚度。
文檔編號H03H9/05GK1518213SQ20041000336
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者三島直之 申請人:富士通媒體部品株式會社