[發明專利]具有凸塊電極的聲表面波器件及其制造方法

有效

• 申請號: 00108181.0
• 申請日: 2000-04-28
• 公開（公告）號: CN1271999A
• 公開（公告）日: 2000-11-01
• 發明（設計）人: 田賀重人
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H03H9/145
• 分類號: H03H9/145;H03H3/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 沈昭坤

本發明涉及一種具有凸塊電極的聲表面波元件。本發明尤其涉及一種具有適合于在提供超聲波時封裝到其連接部分的凸塊電極的聲表面波元件。

隨著近年來，電子元件小型化和薄型化的趨勢，開發了通過倒裝焊接封裝電子元件(其中，通過將功能表面設置得直接相對于基片的封殼表面來封裝聲表面波元件的功能表面)。

參照圖1到圖3，描述通過倒裝焊接封裝的聲表面波器件的一般結構。圖1示出了聲表面波元件的平面圖。圖2示出其中封裝了聲表面波元件的聲表面波器件的截面圖。圖3示出了聲表面波元件在凸塊電極區域中的截面圖。如圖1所示，聲表面波元件12包含壓電基片21、設置在壓電基片21上的梳形電極20(其中梳形電極20由主要含有Al的導電薄膜制成)、反射器電極19、輸入電極16、輸出電極17和接地電極18。在這些電極中，輸入電極16、輸出電極17和接地電極18還用作提供高頻電壓的電極片。參照圖2，在電極片16、17(圖中未示)和18上設置凸塊電極11。將聲表面波元件通過凸塊電極11連接到設置在封殼14上的封裝電極13，

設置在壓電基片21上的電極16到20是通過光刻和蝕刻主要由Al制成，并且厚度大約0.1到0.2um的金屬薄膜，形成規定形狀的圖案而成的，其中金屬薄膜通過真空鍍膜或者濺射設置在基片上。由于這些電極是通過真空鍍膜同時形成的，所以電極16到18，或者電極片的薄膜厚度由梳形電極20的薄膜厚度確定。換句話說，當需要梳形電極20厚度為0.1到0.2um時，電極片16到18無法形成得比梳形電極更厚。因而，電極片16到18非常薄弱。結果，當梳形電極11直接形成在厚度為0.1到0.2um的電極片16到18上，并通過凸塊電極11將聲表面波元件12封裝在封殼14上時，無法得到足夠的結合強度，這引起例如電極片16到18的脫離。

如圖3所示，主要由Al制成的中間電極22具有大約1um的厚度，并通過真空鍍膜或濺射設置在電極片16到18上。由此，通過在電極片16到18上設置額外的電極層，得到足夠的結合強度。但是，由于電極片16到18的表面主要是由Al制成的，故它們容易生銹。結果，如果中間電極22也是由Al制成，并且如果被直接設置在具有已經氧化的表面的電極片16到18上時，則電極片16到18與中間電極22之間的結合強度是不足的。相應地，由Ti(它與Al具有良好的結合強度)制成基底電極23設置在中間電極22的底表面處，以確保電極片16到18與中間電極22之間足夠的結合強度足夠。

相應地，由Ti制成的薄膜作為接地電極23，設置在電極片16到18上，Al層用作中間電極22，將凸塊電極11設置在中間電極22上，并且將聲表面波元件設置在封裝電極13和凸塊電極11相對的位置。這些元件在施加超聲波或加熱的同時，通過壓焊封裝在封殼14上。

但是，上述傳統的聲表面波元件具有下面的問題。當將聲表面波元件21設置得通過凸塊電極11與設置在封殼14上的封裝電極13相對，并且在施加超聲波或加熱的同時將封裝電極13壓焊到封殼14時，聲表面波元件的凸塊電極11的連接部分或者電極片16和18以及其上的中間電極22受到大應力。由于通過在中間電極22的底部設置了由諸如與Al具有高結合強度的Ti制成的基底電極23，增強了電極片16到18與中間電極22之間的結合強度，在將封裝電極13結合到凸塊電極11時產生的應力集中到壓電基片21上電極片16到18的底部，而不集中在電極片16到18與中間電極22之間的連接部分。結果，在壓電基片21上引起破裂，這引起元件的損壞，元件和封殼14之間結合強度減小，并且引起電氣連續性有故障。

為了克服上述問題，本發明的較佳實施例提供了一種制造聲表面波元件的設備和方法，其中該聲表面波元件在提供超聲波或加熱時設置得和封裝電極相對時，沒有元件損壞、元件和封殼之間的結合強度減小、或者電氣連續性的問題。

在本發明的較佳實施例中，一種電子元件包含基片，設置在所述基片上的電極片；設置在所述電極片上的基底電極；設置在所述基底電極上的中間電極；和設置在所述中間電極上的凸塊電極；其中，所述基底電極包含減小所述中間電極的取向性的金屬材料。

在本發明的另一個較佳實施例中，聲表面波元件包含壓電基片、在壓電基片上的梳形電極；在壓電基片上的電極片；設置在電極片上的基底電極、設置在基底電極上的中間電極、設置在中間電極上的凸塊電極，其中凸塊電極由融點為大約450攝氏度或更高的金屬制成。另外，基底電極包含減小中間電極的取向性的金屬材料。