PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10130836B4 22.07.2004
Titel Oberflächenwellenbauelement und Verfahren zum Herstellen desselben
Anmelder Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Kadota, Michio, Nagaokakyo, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Anmeldedatum 27.06.2001
DE-Aktenzeichen 10130836
Offenlegungstag 04.04.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.07.2004
IPC-Hauptklasse H03H 9/145
IPC-Nebenklasse H03H 3/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Oberflächenwellenbauelemente für die Verwendung beispielsweise bei Resonatoren, Bandpaßfiltern und anderen Geräten, auf ein Verfahren zum Herstellen und aus eine Verwendung derselben. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Oberflächenwellenbauelement mit einer Struktur, die durch eine äußere Harzschicht bedeckt ist.

8 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Oberflächenwellenbauelements. Das Oberflächenwellenbauelement 101 weist eine Packungs- bzw. Gehäusestruktur auf, die ein Substrat 102 und eine äußere Harzschicht 103 umfaßt. Elektroden 102a und 102b sind auf der oberen Oberfläche des Substrats 102 vorgesehen, zum elektrischen Verbinden des Oberflächenwellenbauelements 104 mit einem äußeren Gehäuse. Ein Oberflächenwellenbauelement 104 ist über ein isolierendes Haftmaterial 105 auf dem Substrat 102 befestigt. Das Oberflächenwellenbauelement 104 ist über Anschlußdrähte 106a und 106b mit den Elektroden 102a und 102b verbunden. Ein Zwischenraum A muß um das Oberflächenwellenbauelement 104 gebildet sein, um die Schwingung desselben zu ermöglichen, und das Oberflächenwellenbauelement 104 weist dadurch zufriedenstellende Charakteristika auf. Um den Zwischenraum A zu gewährleisten, ist das Oberflächenwellenbauelement von einer Metallabdeckung 107 umgeben, die an der Unterseite eine Öffnung aufweist. Die Metallabdekkung 107 ist über ein Haftmittel 108 auf dem Substrat 102 befestigt. Darüber hinaus ist eine äußere Harzschicht 103 um die Metallabdeckung 107 angeordnet, um die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern.

Reduzierungen bei der Größe, dem Profil und den Kosten sind für Oberflächenwellenbauelemente, sowie bei anderen elektronischen Komponenten, erforderlich.

Bei dem Oberflächenwellenbauelement 101 besteht die Baugruppe aus dem Substrat 102, der Metallabdeckung 107 und der äußeren Harzschicht 103. Folglich erfordert die Baugruppe viele Komponenten, was eine unvermeidliche Erhöhung der Produktionskosten bewirkt. Ferner muß, nachdem die Metallabdeckung 107 angebracht ist, die Schutzschicht 109 durch Harzformung gebildet werden. Dieser Prozeß schließt eine Reduzierung von Größe und mit Profil aus.

Aus der JP 10093383 A ist ein weiteres akustisches Oberflächenwellenelement bekannt, das verschiedene Harzschichten aufweist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Oberflächenwellenbauelement und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen, so daß die Herstellung sehr viel weniger aufwendig ist, und auch eine Verwendung für ein solches Bauelement anzugehen.

Diese Aufgabe wird durch ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 14 und die Verwendung eines Oberflächenwellenbauelementes gemäß Anspruch 19 gelöst.

Das beanspruchte Oberflächenwellenbauelement umfaßt ein Substrat und ein Oberflächenwellenelement, das auf dem Substrat befestigt ist, wobei das Substrat mit zumindest einer ersten Rille in dem Substrat versehen ist, die außerhalb des Oberflächenwellenelements positioniert ist, weiterhin eine flexible Harzschicht, die auf dem Substrat das Oberflächenelement bedeckt, wobei die flexible Harzschicht relativ weich ist, und schließlich eine äußere Harzschicht, die außerhalb der flexiblen Harzschicht vorgesehen ist, wobei die äußere Harzschicht härter ist als die flexible Harzschicht.

Bei diesem Oberflächenwellenbauelement umfaßt die Gehäusestruktur das Substrat, die flexible Harzschicht und die äußere Harzschicht. Die Oberflächenwellenelementgehäusestruktur, die diese Harzmaterialien umfaßt, ermöglicht Reduzierungen bei der Größe und dem Profil des Oberflächenwellenbauelements, während herkömmliche Oberflächenwellenbauelemente, die Metallabdeckungen zum Vorsehen von Zwischenräumen verwenden, Reduzierungen bei der Größe und dem Profil ausschließen.

Da die Baugruppe durch Bilden der Harzschichten ohne Verwendung einer Metallabdeckung fertiggestellt wird, sind die Anzahl von Komponenten und die Materialkosten reduziert und der Herstellungsprozeß ist vereinfacht. Dementsprechend wird das Oberflächenwellenbauelement mit geringen Kosten produziert.

Da sich die flexible Harzschicht, die auf dem Substrat vorgesehen ist, nicht über die ersten Rillen erstreckt, ist die flexible Harzschicht zuverlässig durch die äußere Harzschicht bedeckt und liefert daher ein Oberflächenwellenbauelement mit hervorragender Umgebungsbeständigkeit.

Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an. Vorzugsweise ist zumindest ein Paar von ersten Rillen, die einander gegenüberliegen, auf dem Substrat vorgesehen, um so das Oberflächenwellenbauelement zwischen sich zu haben.

In einem solchen Fall sind diese ersten Rillen vorzugsweise an beiden Seiten des Oberflächenwellenbauelements gebildet. Somit kann die äußere Harzschicht an beiden Seiten der flexiblen Harzschicht gebildet werden, wodurch ein Oberflächenwellenbauelement mit hervorragender Feuchtigkeitsbeständigkeit geschaffen wird.

Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ferner Elektroden, die auf dem Substrat für die Verbindung mit einer externen Komponente vorgesehen sind, und Anschlußdrähte zum elektrischen Verbinden der Elektroden und des Oberflächenwellenbauelements umfassen, wobei das Oberflächenwellenbauelement an dem Substrat befestigt ist.

Alternativ kann das Oberflächenwellenbauelement ferner Elektroden umfassen, die für die elektrische Verbindung mit einer externen Komponente auf dem Substrat angeordnet sind, wobei das Oberflächenwellenbauelement durch einen Face-Down-(Vorderseite-Nach-Unten-)Befestigungsprozeß auf dem Substrat befestigt ist und mit den Elektroden elektrisch verbunden ist.

Das heißt, daß das Oberflächenelement und die Elektroden auf dem Substrat mit Anschlußdrähten verbunden sein können oder durch einen Face-Down-Befestigungsprozeß elektrisch verbunden. Da die Anschlußdrähte und die leitfähige Verbindung bei jedem Verbindungsprozeß mit der flexiblen Harzschicht bedeckt sind, ist die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung stark verbessert.

Vorzugsweise kann das Oberflächenwellenbauelement ferner eine feuchtigkeitsbeständige Materialschicht umfassen, die außerhalb der äußeren Harzschicht vorgesehen ist, wobei das feuchtigkeitsbeständige Material eine höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist als die der äußeren Harzschicht.

Die feuchtigkeitsbeständige Materialschicht trägt zur weiteren Verbesserung bei den Umgebungseigenschaften bei, wie z. B. der Feuchtigkeitsbeständigkeit des resultierenden Oberflächenwellenbauelements.

Das Oberflächenwellenbauelement kann ferner eine weitere Elektronikkomponente umfassen, die auf dem Substrat befestigt ist und durch die äußere Harzschicht bedeckt ist.

Bei einer solchen Konfiguration werden Reduzierungen bei der Größe, dem Profil und den Kosten eines zusammengesetzten Oberflächenwellenbauelements, das integrierte Schaltungen und andere Elemente enthält, erreicht.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenbauelementen die Schritte des Vorbereitens eines Mutter- bzw. Hauptsubstrats mit einer Mehrzahl von ersten Rillen auf der oberen Oberfläche desselben, des Befestigens von Oberflächenwellenelementen auf dem Hauptsubstrat, so daß die ersten Rillen außerhalb der Oberflächenwellenelemente positioniert sind, des Bildens einer flexiblen Harzschicht aus einem relativ weichen Harz auf dem Substrat, die näher an dem Oberflächenwellenelement sind als die ersten Rillen, um so jedes Oberflächenwellenelement zu bedecken, des Bedeckens der flexiblen Harzschicht mit einer äußeren Harzschicht aus einem relativ harten Harz, und des Schneidens der äußeren Harzschicht und des Hauptsubstrats in einzelne Oberflächenwellenbauelemente.

Das Verfahren, das diese vereinfachten Schritte umfaßt, schafft unaufwendige Oberflächenwellenbauelemente mit einer stark reduzierten Größe und einem stark reduzierten Profil.

Die ersten Rillen sind vorzugsweise zumindest ein Paar von ersten Rillen, die an beiden Seiten von jedem Oberflächenwellenelement gebildet sind.

Auf solche Weise ist die äußere Harzschicht zuverlässig an beiden Seiten der flexiblen Harzschicht gebildet.

Das Verfahren umfaßt ferner vorzugsweise den Schritt des Bildens von zweiten Rillen, die sich jede von der äußeren Harzschicht zu dem Hauptsubstrat an äußeren Abschnitten der ersten Rillen erstrecken, nach der Bildung der äußeren Harzschicht, wobei das Hauptsubstrat bei dem Schneideschritt entlang der zweiten Rillen in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente geschnitten wird.

Das Hauptsubstrat wird an den zweiten Rillen leicht in Oberflächenwellenbauelemente geschnitten.

Das Verfahren umfaßt ferner vorzugsweise den Schritt des Bedeckens der äußeren Harzschicht mit einem feuchtigkeitsbeständigen Material, das eine höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist als die äußere Harzschicht, wobei dieser Bedeckungsschritt nach dem Schritt des Bildens der zweiten Rillen und vor dem Schritt des Schneidens des Hauptsubstrats in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente durchgeführt wird.

Da die äußere Oberfläche der äußeren Harzschicht durch die feuchtigkeitsbeständige Materialschicht bedeckt ist, zeigt das resultierende Oberflächenwellenbauelement höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit.

Vorzugsweise umfaßt das Hauptsubstrat dritte Rillen zum Ermöglichen des Schneidens in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente an den Schneidepositionen auf der unteren Oberfläche derselben.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Vorderquerschnittsansicht eines Oberflächenwellenbauelements gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2A eine Teilvorderquerschnittsansicht, die einen Zustand eines Oberflächenwellenbauelements darstellt, das auf einem Hauptsubstrat befestigt ist;

2B eine Teilvorderquerschnittsansicht, die einen Zustand der Bildung einer flexiblen Harzschicht darstellt;

2C eine Teilvorderquerschnittsansicht, die einen Zustand der Bildung einer äußeren Harzschicht darstellt;

2D eine Teilvorderquerschnittsansicht, die einen Zustand der Bildung von zweiten Rillen darstellt;

2E eine Teilvorderquerschnittsansicht, die einen Zustand der Bildung einer feuchtigkeitsbeständigen Harzschicht darstellt;

3A eine Teilvorderquerschnittsansicht, die ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt;

3B eine Teilvorderquerschnittsansicht, die das Oberflächenwellenbauelement gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;

4A eine Teilvorderquerschnittsansicht, die ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt;

4B eine Teilvorderquerschnittsansicht, die das Oberflächenwellenbauelement gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel darstellt;

5A und 5B Teilvorderquerschnittsansichten, die Herstellungsschritte von Oberflächenwellenbauelementen eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bzw. eine Modifikation desselben darstellen;

6 ein Umrißblockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Kommunikationsgeräts, das ein Oberflächenwellenbauelement gemäß anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen der. vorliegenden Erfindung umfaßt;

7 ein Umrißblockdiagramm eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Kommunikationsgeräts, das ein Oberflächenwellenfilter gemäß anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfaßt; und

8 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Oberflächenwellenbauelements.

1 ist eine Querschnittsansicht eines Oberflächenwellenbauelements gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2A bis 2E sind Querschnittsansichten zum Darstellen eines Herstellungsverfahrens des Oberflächenwellenbauelements dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Mit Bezugnahme auf 2A wird ein Hauptsubstrat 1 vorbereitet. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Hauptsubstrat 1 vorzugsweise aus Aluminiumoxid. Bei verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Hauptsubstrat 1 aus jedem isolierenden Material bestehen, wie z. B. isolierende Keramik, Glasepoxyd oder synthetisches Harz oder andere geeignete Materialien.

Eine Mehrzahl von ersten Rillen 2 und 3 ist vorzugsweise auf der oberen Oberfläche 1a des Hauptsubstrats 1 vorgesehen, während eine Mehrzahl von dritten Rillen 15a vorzugsweise auf der unteren Oberfläche desselben vorgesehen ist. Die dritten Rillen 15a sind an Positionen zum Schneiden des Hauptsubstrats 1 in einzelne Oberflächenwellenbauelemente vorgesehen. Elektroden 4 und 5 sind in jeder Region zwischen einem Paar von ersten Rillen 2 und 3 vorgesehen. Die Elektroden 4 und 5 sind mit Durchgangslochelektroden 6 und 7 elektrisch verbunden, die sich von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche des Hauptsubstrats 1 erstrecken. Die unteren Enden der Durchgangslochelektroden 6 und 7 sind jeweils mit Elektroden 8 und 9 verbunden, die auf der unteren Oberfläche des Hauptsubstrats 1 angeordnet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die Elektroden 8 und 9 zu den dritten Rillen 15a.

Die Mehrzahl von ersten Rillen 2 und 3 und der dritten Rillen 15a sind ebenfalls vorzugsweise in dem Hauptsubstrat 1 vorgesehen, in der Richtung, die jeweils im wesentlichen parallel ist zu den Zeichnungen, so daß die ersten Rillen 2 und 3 eine Mehrzahl von im wesentlichen rechteckigen Regionen definieren, die zu den jeweiligen Chips werden.

Die Oberflächenelemente 10 und 10A (hierin nachfolgend als SAW(= surface acoustic wave)-Elemente bezeichnet) sind vorzugsweise über eine leitfähige Verbindung oder Goldkugeln 11 und 12 auf dem Hauptsubstrat 1 befestigt, durch einen Face-Down-Befestigungsprozeß, bei dem das SAW-Element 10 auf dem Hauptsubstrat 1 befestigt wird, so daß eine Oberfläche, die mit Elektroden für die Verbindung zu einer externen Komponente versehen ist, nach unten ausgerichtet ist. Die Elektroden des SAW-Elements 10 sind jeweils mit leitfähigen Verbindungen 11 bzw. 12 mit den Elektroden 4 und 5 auf dem Hauptsubstrat 1 elektrisch verbunden. Zusätzlich zu der Befestigung des SAW-Elements 10 ist dadurch eine elektrische Verbindung zwischen dem SAW-Element 10 und den Elektroden 4 und 5 erreicht.

Das SAW-Element 10 ist einer Region zwischen den ersten Rillen 2 und 3 befestigt. In anderen Worten, das SAW-Element 10 ist auf dem Hauptsubstrat 1 befestigt, so daß die ersten Rillen 2 und 3 außerhalb des SAW-Elements positioniert sind.

Die Elektrodenstruktur und die Anordnung der anderen Teile des SAW-Elements 10 sind nicht beschränkt, und gut bekannte SAW-Resonatoren und SAW-Filter können verwendet werden. Die leitfähigen Verbindungen 11 und 12 sind ebenfalls nicht beschränkt, und können verbundene Kugeln, Lötmittel und leitfähige Verbindungen sein.

Wie in 2B gezeigt, ist eine flexible Harzschicht 13 in einer Region zwischen den ersten Rillen 2 und 3 auf dem Hauptsubstrat 1 positioniert, um die SAW-Elemente 10 und 10A zu bedecken. Die flexible Harzschicht 13 kann ein Harz mit angemessener Flexibilität sein, das die Eigenschaften der SAW-Elemente 10 und 10A nicht nachteilig beeinflußt. Die flexible Harzschicht 13 besteht vorzugsweise aus Silikongummi, Silikongel, Epoxydgel oder dergleichen, und noch bevorzugter aus Silikongel oder Epoxydgel.

Bei der Bildung der flexiblen Harzschicht 13 wird ein flexibles Harz mit einer Fluidität aufgetragen, um das SAW-Element 10 zwischen den ersten Rillen 2 und 3 zu bedecken und wird erwärmt, um das Harz zu modifizieren. Wenn die ersten Rillen 2 und 3 schmal sind, erstreckt sich das Harz aufgrund der Oberflächenspannung der flexiblen Harzschicht bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht in die ersten Rillen 2 und 3. Selbst wenn sich das flexible Harz in die ersten Rillen 2 und 3 erstreckt, erstreckt sich das Harz nicht zu den Außenseiten der ersten Rillen 2 und 3.

Wenn das Harz, das die flexible Harzschicht 13 bildet, eine niedrige Viskosität und eine niedrige Oberflächenspannung aufweist, wird das flexible Harz aufgetragen, so daß sich das flexible Harz nicht zu den Außenseiten der ersten Rillen 2 und 3 erstreckt, selbst wenn das flexible Harz die ersten Rillen 2 und 3 erreicht. Um die flexible Harzschicht 13 mit einer vorbestimmten Form zu definieren ist es vorzuziehen, daß die ersten Rillen 2 und 3 vorzugsweise angeordnet sind, um jedes SAW-Element zu umgeben. Alternativ ist es vorzuziehen, daß andere Strukturen mit den ersten Rillen 2 und 3 zusammenwirken, um die flexible Harzschicht davon abzuhalten, aus dem vorbestimmten Bereich zu fließen.

Die 1, 2B usw. zeigen, daß die flexible Harzschicht 13 in einen Zwischenraum eindringt, der zwischen dem Hauptsubstrat 1 und dem SAW-Element 10 vorgesehen ist. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die flexible Harzschicht 13 zwischen dem Hauptsubstrat 1 und dem SAW-Element vorgesehen ist. Der Zwischenraum zwischen dem Hauptsubstrat 1 und dem SAW-Element 10 kann frei gelassen werden.

Bezugnehmend auf 2C wird dann die obere Oberfläche des Hauptsubstrats 1 durch eine äußere Harzschicht 14 bedeckt. Das Material zum Zusammensetzen der äußeren Harzschicht 14 ist vorzugsweise ein isolierendes Harz, das eine höhere Härte aufweist als die der flexiblen Harzschicht 13. Beispiele für solche Harze sind Epoxydharz und Glasepoxydharz.

Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Hauptsubstrat 1, das mit den SAW-Elementen 10 und 10A versehen ist, die durch die flexible Harzschicht 13 bedeckt sind, in eine Form eingesetzt. Dann wird ein Harz in die Form eingespritzt und wird darin gehärtet, um durch Harzgießen eine äußere Harzschicht 14 zu bilden.

Wie in 2D gezeigt ist eine Mehrzahl von zweiten Rillen 15 über den dritten Rillen 15a von der oberen Oberfläche der äußeren Harzschicht 14 vorgesehen. Die zweiten Rillen 15 sind außerhalb der ersten Rillen 2 und 3 positioniert. Diese zweiten Rillen 15 werden verwendet, um das Hauptsubstrat 1 schließlich in einzelne Oberflächenwellenbauelemente zu schneiden. Somit sind die zweiten Rillen 15 an Positionen zum Schneiden des Hauptsubstrats in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente vorgesehen. Dementsprechend ist jedes Paar der zweiten Rillen 15 zwischen einer ersten Rille 3 an einem SAW-Element 10 und einer anderen ersten Rille 2 an dem benachbarten SAW-Element 10A in 3A angeordnet. Die zweiten Rillen 15 verlaufen durch die äußere Harzschicht 14 und teilweise durch das Hauptsubstrat 1.

Danach ist, wie in 2E gezeigt, eine feuchtigkeitsbeständige Materialschicht 16 auf der äußeren Harzschicht 14 vorgesehen. Die feuchtigkeitsbeständige Materialschicht 16 kann aus einem Material bestehen, das eine höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist als die des Harzes, das die äußere Harzschicht 14 bildet. Beispiele solcher Materialien sind feuchtigkeitsbeständige Harze, z. B. Polyimidharz und anorganische Materialien, z. B. SiO2 und Metall.

Wenn das feuchtigkeitsbeständige Material aufgetragen wird, um die feuchtigkeitsbeständige Materialschicht 16 zu bilden, ist es vorzuziehen, daß sich das feuchtigkeitsbeständige Material in die zweiten Rillen 15 erstreckt. Das heißt, das Material wird so aufgetragen, daß sich die feuchtigkeitsbeständige Materialschicht 16 zu einem Pegel erstreckt, der niedriger ist als die Schnittstelle zwischen der äußeren Harzschicht 14 und dem Hauptsubstrat 1, um die gesamten äußeren Oberflächen der äußeren Harzschicht 14 zu bedecken.

Danach wird das Hauptsubstrat 1 entlang der gepunkteten Linie B, die in 2E gezeigt ist, geschnitten. In anderen Worten, das Hauptsubstrat 1 wird entlang der Mitte der zweiten Rillen 15 geschnitten, um in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Oberflächenwellenbauelement 17 vorzubereiten. Es ist anzumerken, daß das Schneiden ebenfalls entlang der ungefähren Mitte der zweiten Rillen 15 durchgeführt wird, die im wesentlichen parallel zu denen in 2E angeordnet sind. Das Schneideverfahren ist nicht begrenzt und kann eine Vereinzelungsvorrichtung, einen Laser oder einen Schneider oder andere geeignete Schneidegeräte oder -verfahren umfassen. Die dritten Rillen 15a, die unter den zweiten Rillen 15 vorgesehen ist, ermöglichen die Trennung der SAW-Elemente 10 und 10A. Es gibt jedoch keinen Unterschied bei den elektrischen Eigenschaften, falls die dritten Rillen 15a nicht vorgesehen sind.

Wie in 1 gezeigt, ist das SAW-Element 10 bei dem Oberflächenwellenbauelement 17 auf dem Substrat 1A befestigt, das durch Schneiden des Hauptsubstrats 1 vorbereitet wird. Das SAW-Element 10 ist vorzugsweise durch die flexible Harzschicht 13 umgeben. Darüber hinaus sind die äußeren Oberflächen der flexiblen Harzschicht 13 vorzugsweise durch die äußere Harzschicht 14 umgeben, und die feuchtigkeitsbeständige Materialschicht 16 bedeckt die äußeren Oberflächen der äußeren Harzschicht 14. Folglich weist das resultierende Oberflächenwellenbauelement 17 hervorragende Umgebungsbeständigkeit auf, wie z. B. Feuchtigkeitsbeständigkeit.

Darüber hinaus ist die Gehäusestruktur durch Bilden der flexiblen Harzschicht 13, der äußeren Harzschicht 14 und der feuchtigkeitsbeständigen Materialschicht 16 durch den Aufbringungs- und den Härtungsprozeß auf dem Substrat 1A vorgesehen. Folglich sind die Anzahl der Komponenten und die Materialkosten im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren, die Metallabdeckungen verwenden, stark reduziert.

Die 3A und 3B sind Querschnittsansichten, die ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen des Oberflächenwellenbauelements der vorliegenden Erfindung darstellen. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist statt den schmalen ersten Rillen 2 und 3 in dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel eine breite Rille 2A zwischen den zwei benachbarten SAW-Elementen 10 und 10A gebildet. Wenn in diesem Fall eine flexible Harzschicht gebildet wird, wird ein Harz, das die flexible Harzschicht bildet, ebenfalls aufgetragen, so daß das SAW-Element 10 durch das Harz an der inneren Seite der breiten Rillen 2A bedeckt ist.

Nachdem eine äußere Harzschicht, zweite Rillen und eine feuchtigkeitsbeständige Harzschicht wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gebildet sind, wird das Substrat entlang der zweiten Rillen geschnitten. In diesem Fall sind die zweiten Rillen ungefähr in der Mitte der breiten Rille 2A in der Längsrichtung gebildet, wie es durch eine gestrichelte Linie in 3A gezeigt ist.

Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß 4B ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Hier ist die flexible Harzschicht 13 in einer inneren Region zwischen den breiten Rillen 2A gebildet. Folglich ist das resultierende Oberflächenwellenbauelement 21 kompakt und unaufwendig und weist wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel hervorragende Umgebungsbeständigkeit auf.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind SAW-Elemente 30 und 30A jeweils mit Elektroden 4 und 5 elektrisch verbunden, die jeweils auf einem Hauptsubstrat 1 mit Anschlußdrähten 31 und 32 vorgesehen sind. Die SAW-Elemente 30 und 30A sind mechanisch über eine Isolierverbindung 33 auf dem Hauptsubstrat 1 befestigt. Die anderen Schritte sind im wesentlichen die gleichen wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Folglich ist ein Oberflächenwellenbauelement 33, das in 4B gezeigt ist, durch die Schritte vorbereitet, die in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt sind.

Wie oben beschrieben ist, kann bei verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Befestigung des SAW-Elements an dem Substrat und die elektrische Verbindung des SAW-Elements mit den Elektroden 4 und 5 auf dem Substrat statt dem Face-Down-Befestigungsprozeß durch einen Prozeß unter Verwendung der Anschlußdrähte 31 und 32 durchgeführt werden.

5A und 5B sind Teilvorderquerschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenbauelements gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.

Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine integrierte Schaltung (IC = integrated circuit) 41, die eine weitere Elektronikkomponente definiert, zusätzlich zu dem SAW-Element 10 mit einer isolierenden Verbindung 42 auf dem Hauptsubstrat 1 befestigt. Die Strichpunktlinien D in 5A stellen Schnittpositionen dar, entlang denen das Hauptsubstrat in einzelne Oberflächenwellenbauelemente geschnitten wird, wobei dieselben schließlich vorbereitet sind. Folglich ist das resultierende Oberflächenwellenbauelement bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Elektronikkomponente des zusammengesetzten Typs, die das SAW-Element 10 und den IC 41 umfaßt. In diesem Fall ist der IC 41 an der äußeren Region der ersten Rille 3 angeordnet, und in einer inneren Region zwischen den zweiten Rillen 15, die Schneidepositionen sind. Folglich ist der IC 41 nicht durch die flexible Harzschicht 13 bedeckt, sondern durch die äußere Harzschicht 14.

Wie in 5B gezeigt, kann der IC 41 in einer Region, die weiter innen liegt als die erste Rille 3, angeordnet sein, so daß der IC 41 ebenfalls durch die flexible Harzschicht 13 bedeckt ist. In diesem Fall ist der IC 41 ebenfalls durch die äußere Harzschicht 14 bedeckt, wobei die flexible Harzschicht 13 zwischen denselben vorgesehen ist.

Der IC 41 ist beispielhaft als weitere Elektronikkomponente in dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Alternativ kann der IC durch jede andere Elektronikkomponente ersetzt werden, wie z. B. einen Kondensator oder einen Widerstand.

Darüber hinaus können die elektrische Verbindung zwischen dem IC 41 und dem Element 10 und die elektrische Verbindung zwischen dem IC 41 und der externen Komponente durch Schaffen von Durchgangslochelektroden in dem Hauptsubstrat 1 oder Schaffen von Anschlußelektroden auf beiden Oberflächen oder der unteren Oberfläche des Hauptsubstrats 1 durchgeführt werden.

6 und 7 sind Umrißblockdiagramme von Kommunikationsgeräten 60, die Oberflächenwellenfilter gemäß verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwenden.

In 6 ist ein Duplexer 62 mit einer Antenne 61 verbunden. Ein Oberflächenwellenfilter 64 und ein Verstärker 65 sind zwischen dem Duplexer 62 und einem empfangenden Mischer 63 verbunden. Ein Verstärker 67 und ein Oberflächenwellenfilter 68 sind mit dem Duplexer 62 und einem Übertragungsmischer 66 verbunden.

Wenn ein Verstärker 65A, der in der Übertragungsseite verwendet wird, wie in 7 gezeigt, unsymmetrischen Signalen entspricht, kann das Oberflächenwellenfilter gemäß verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als ein Oberflächenwellenfilter 64A verwendet werden.


Anspruch[de]
  1. Oberflächenwellenbauelement, das folgende Merkmale aufweist:

    ein Substrat (1);

    ein Oberflächenwellenelement (10, 10A), das auf dem Substrat (1) befestigt ist, wobei das Substrat (1) mit zumindest einer ersten Rille (2, 3) auf der Außenseite des Oberflächenwellenelements (10, 10A) versehen ist;

    eine innere Harzschicht (13), die auf dem Substrat (1) zwischen dem Oberflächenwellenelement (10, 10A) und der ersten Rille (2, 3) vorgesehen ist und das Oberflächenwellenelement (10, 10A) bedeckt; und

    eine äußere Harzschicht (14), die an der Außenseite der inneren Harzschicht (13) vorgesehen ist, wobei die äußere Harzschicht (14) härter ist als die innere Harzschicht (13).
  2. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, das zumindest ein Paar von ersten Rillen (2, 3) umfaßt, die einander auf dem Substrat gegenüberliegen, und so das Oberflächenwellenelement (10, 10A) zwischen sich haben.
  3. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, das eine Mehrzahl von ersten Rillen (2, 3) umfaßt, die eine rechteckige Region markieren, in der das Oberflächenwellenelement (10, 10A) positioniert ist.
  4. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, mit Elektroden (4, 5, 6, 7, 8, 9) auf dem Substrat zur Verbindung mit einer externen Komponente und mit Anschlußdrähten (31, 32), die die Elektroden mit dem Oberflächenwellenelement (10, 10A) elektrisch verbinden.
  5. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, mit Elektroden (4, 5, 6, 7, 8, 9) auf dem Substrat (1) zur elektrischen Verbindung mit einer externen Komponente, wobei das Oberflächenwellenelement (10, 10A) auf dem Substrat (1) in einer Face-Down-Anordnung befestigt und so mit den Elektroden (4, 5, 6, 7, 8, 9) elektrisch verbunden ist.
  6. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, das eine feuchtigkeitsbeständige Materialschicht (16) umfaßt, die an der Außenseite der äußeren Harzschicht (14) vorgesehen ist, wobei das feuchtigkeitsbeständige Material eine höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist als die der äußeren Harzschicht 14.
  7. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, das eine weitere Elektronikkomponente umfaßt, die auf dem Substrat (1) befestigt ist und durch die äußere Harzschicht (14) bedeckt ist.
  8. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 7, bei dem die weitere Elektronikkomponente eine IC-Komponente (41) ist und nicht durch die innere Harzschicht (13) bedeckt ist.
  9. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem das Substrat (1) entweder aus Aluminiumoxid, isolierender Keramik, Glasepoxyd oder aus synthetischem Harz.
  10. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem sich die innere Harzschicht (13) nicht in die ersten Rillen (2, 3) erstreckt.
  11. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem sich die innere Harzschicht (13) innerhalb aber nicht über die ersten Rillen (2, 3) erstreckt.
  12. Oberflächenwellenbauelement gemäß, Anspruch 1, bei dem die innere Harzschicht (13) den Zwischenraum (A) zwischen dem Substrat (1) und dem SAW-Element (10, 10A) ausfüllt.
  13. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem die innere Harzschicht (13) entweder aus Silikongel oder Epoxydgel besteht.
  14. Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenbauelementen, das die folgenden Schritte aufweist:

    Vorbereiten eines Hauptsubstrats (1) mit einer Mehrzahl von ersten Rillen (2, 3) auf der oberen Oberfläche desselben;

    Befestigen von Oberflächenwellenelementen (10, 10A) auf dem Hauptsubstrat (1), so, daß die ersten Rillen (2, 3) an der Außenseite der Oberflächenwellenelemente (10, 10A) positioniert sind;

    Anbringen einer inneren Harzschicht (13) auf dem Substrat (1) zwischen den Oberflächenwellenelmenten (10, 10A) und den ersten Rillen (2, 3), derart, dass jedes der Oberflächenwellenelemente (10, 10A) bedeckt ist;

    Bedecken der inneren Harzschicht (13) mit einer äußeren Harzschicht (14) aus einem relativ harten Harz; und

    Schneiden der äußeren Harzschicht (14) und des Hauptsubstrats (1) in einzelne Oberflächenwellenbauelemente.
  15. Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenbauelementen gemäß Anspruch 14, bei dem die ersten Rillen (2, 3) zumindest ein Paar von ersten Rillen (2, 3) umfassen, die an beiden Seiten jedes der Oberflächenwellenelemente (10, 10A) gebildet sind.
  16. Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenbauelementen gemäß Anspruch 14, das ferner den Schritt des Bildens von zweiten Rillen (15) umfaßt, die sich jede von der äußeren Harzschicht (14) zu dem Hauptsubstrat (1) an Außenseiten der ersten Rillen (2, 3) erstrekken, nach der Bildung der äußeren Harzschicht (14), wobei das Hauptsubstrat (1) in dem Schneideschritt entlang der zweiten Rillen (15) in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente geschnitten wird.
  17. Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenbauelementen gemäß Anspruch 16, das ferner den Schritt des Bedeckens der äußeren Harzschicht (14) mit einem feuchtigkeitsbeständigen Material mit einer höheren Feuchtigkeitsbeständigkeit als die der äußeren Harzschicht (14) umfaßt, wobei der Bedeckungsschritt nach dem Bildungsschritt der zweiten Rillen (15) und vor dem Schritt des Schneidens des Hauptsubstrats (1) in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente durchgeführt wird.
  18. Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenbauelementen gemäß Anspruch 14, bei dem das Hauptsubstrat dritte Rillen (15a) auf der unteren Oberfläche desselben angebracht werden, die das Schneiden des Hauptsubstrats (1) in die einzelnen Oberflächenwellenbauelemente an den Schneidepositionen zu ermöglichen.
  19. Verwendung des Oberflächenwellenbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für ein Kommunikationsgerät.
  20. Verwendung nach Anspruch 19, wobei das Kommunikationsgerät (60) eine weitere Elektronikkomponente umfaßt, die auf dem Substrat (1) befestigt ist und durch die äußere Harzschicht (14) bedeckt ist.
  21. Verwendung nach Anspruch 20, bei dem die weitere Elektronikkomponente eine IC-Komponente (41) ist und nicht durch die innere Harzschicht (31) bedeckt ist.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com