[发明专利]具有凸块电极的声表面波器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种具有凸块电极的声表面波元件。本发明尤其涉及一种具有适合于在提供超声波时封装到其连接部分的凸块电极的声表面波元件。

随着近年来，电子元件小型化和薄型化的趋势，开发了通过倒装焊接封装电子元件(其中，通过将功能表面设置得直接相对于基片的封壳表面来封装声表面波元件的功能表面)。

参照图1到图3，描述通过倒装焊接封装的声表面波器件的一般结构。图1示出了声表面波元件的平面图。图2示出其中封装了声表面波元件的声表面波器件的截面图。图3示出了声表面波元件在凸块电极区域中的截面图。如图1所示，声表面波元件12包含压电基片21、设置在压电基片21上的梳形电极20(其中梳形电极20由主要含有Al的导电薄膜制成)、反射器电极19、输入电极16、输出电极17和接地电极18。在这些电极中，输入电极16、输出电极17和接地电极18还用作提供高频电压的电极片。参照图2，在电极片16、17(图中未示)和18上设置凸块电极11。将声表面波元件通过凸块电极11连接到设置在封壳14上的封装电极13，

设置在压电基片21上的电极16到20是通过光刻和蚀刻主要由Al制成，并且厚度大约0.1到0.2um的金属薄膜，形成规定形状的图案而成的，其中金属薄膜通过真空镀膜或者溅射设置在基片上。由于这些电极是通过真空镀膜同时形成的，所以电极16到18，或者电极片的薄膜厚度由梳形电极20的薄膜厚度确定。换句话说，当需要梳形电极20厚度为0.1到0.2um时，电极片16到18无法形成得比梳形电极更厚。因而，电极片16到18非常薄弱。结果，当梳形电极11直接形成在厚度为0.1到0.2um的电极片16到18上，并通过凸块电极11将声表面波元件12封装在封壳14上时，无法得到足够的结合强度，这引起例如电极片16到18的脱离。

如图3所示，主要由Al制成的中间电极22具有大约1um的厚度，并通过真空镀膜或溅射设置在电极片16到18上。由此，通过在电极片16到18上设置额外的电极层，得到足够的结合强度。但是，由于电极片16到18的表面主要是由Al制成的，故它们容易生锈。结果，如果中间电极22也是由Al制成，并且如果被直接设置在具有已经氧化的表面的电极片16到18上时，则电极片16到18与中间电极22之间的结合强度是不足的。相应地，由Ti(它与Al具有良好的结合强度)制成基底电极23设置在中间电极22的底表面处，以确保电极片16到18与中间电极22之间足够的结合强度足够。

相应地，由Ti制成的薄膜作为接地电极23，设置在电极片16到18上，Al层用作中间电极22，将凸块电极11设置在中间电极22上，并且将声表面波元件设置在封装电极13和凸块电极11相对的位置。这些元件在施加超声波或加热的同时，通过压焊封装在封壳14上。

但是，上述传统的声表面波元件具有下面的问题。当将声表面波元件21设置得通过凸块电极11与设置在封壳14上的封装电极13相对，并且在施加超声波或加热的同时将封装电极13压焊到封壳14时，声表面波元件的凸块电极11的连接部分或者电极片16和18以及其上的中间电极22受到大应力。由于通过在中间电极22的底部设置了由诸如与Al具有高结合强度的Ti制成的基底电极23，增强了电极片16到18与中间电极22之间的结合强度，在将封装电极13结合到凸块电极11时产生的应力集中到压电基片21上电极片16到18的底部，而不集中在电极片16到18与中间电极22之间的连接部分。结果，在压电基片21上引起破裂，这引起元件的损坏，元件和封壳14之间结合强度减小，并且引起电气连续性有故障。

为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种制造声表面波元件的设备和方法，其中该声表面波元件在提供超声波或加热时设置得和封装电极相对时，没有元件损坏、元件和封壳之间的结合强度减小、或者电气连续性的问题。

在本发明的较佳实施例中，一种电子元件包含基片，设置在所述基片上的电极片；设置在所述电极片上的基底电极；设置在所述基底电极上的中间电极；和设置在所述中间电极上的凸块电极；其中，所述基底电极包含减小所述中间电极的取向性的金属材料。

在本发明的另一个较佳实施例中，声表面波元件包含压电基片、在压电基片上的梳形电极；在压电基片上的电极片；设置在电极片上的基底电极、设置在基底电极上的中间电极、设置在中间电极上的凸块电极，其中凸块电极由融点为大约450摄氏度或更高的金属制成。另外，基底电极包含减小中间电极的取向性的金属材料。