JP2008186876A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップやモジュール基板等の電子部品に設けられた金属バンプの接合（付着）強度を向上する。
【解決手段】電子部品としてのＳＡＷチップ１０は圧電基板１２を備え、この圧電基板１２の表面上には櫛歯電極１４とともに配線パターン１８が形成されている。また、配線パターン１８の表面上には配線パッド２０が形成されており、この配線パッド２０上に金バンプ２２が付着されている。配線パッド２０は、その表面に溝部２０ａによって凹凸を有する領域が形成されており、金バンプ２２は超音波接合される際、溝部２０ａ内に入り込んで食い込んだ状態となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は例えば、メモリやＬＳＩ等の半導体チップや各種電子デバイスのモジュールとして利用される電子部品及びその製造方法に関するものである。

従来、半導体チップのフリップチップ実装プロセスにおいて、半導体チップに形成された電極上に金（Ａｕ）バンプを超音波接合により形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、キャピラリーと称する治具で金線を繰り出し、その先端に熱エネルギーを付与してボール状に成形しておき、このボール状の部分を電極面に押し付けながら超音波振動を加えることで、ボール状の部分を半球状に変形させながら電極上に金バンプを形成するものである。

また上記のフリップチップ実装プロセスは、先の方法により半導体チップの電極上に複数の金バンプを形成した後、金バンプの先端に錫膜を転写する工程、そして半導体チップを別の配線基板に接合する工程へと続いている。このような工程を経ることで、フリップチップ実装時に金バンプと配線基板側の電極との間で形成される金錫合金量を充分に確保することができ、両者の接合信頼性を高めることができると考えられる。
特開２００６−３１０３３４号公報（第４頁、図１−図６）

しかしながら従来の方法では、半導体チップの平らな電極面上に金バンプを超音波接合しているため、この金バンプを介して半導体チップを配線基板にフリップチップ実装しようとすると、超音波振動によって電極面と金バンプとの接合部に加わるせん断力で半導体チップの電極から金バンプが剥離しやすくなるという問題がある。このような状況にあっては、たとえ金バンプの先端部では充分な接合強度を確保できたとしても、金バンプの基部（半導体チップ側の根元）では接合強度が不足するため、電子部品全体としての充分な接合信頼性を得ることができない。

そこで本発明は、半導体チップやモジュール基板等に設けられた金属バンプの接合（付着）強度を向上する技術の提供を課題としたものである。

本発明は、電子部品を構成するべき構成部材について、金属バンプを付着させるための金属パッドの表面（露出する外面）に凹凸を形成しておき、この凹凸の形状に沿わせて金属バンプを形成し、その付着面を凹凸とすることで上記の課題を解決するものである。

より具体的には、電子部品を構成する構成部材に設けられた金属パッドには、その表面に凹凸を有する領域が形成されている。一方、金属バンプには、金属パッドの表面における凹凸に沿った形状の付着面が形成されている。

しがって、金属パッドだけでなく金属バンプもまたその付着面が凹凸となり、このような凹凸は金属パッドの表面における凹凸に合致した形状となる。このため金属パッドの凹んだ部分には金属バンプの突き出た部分（凸部）が入り込み、逆に金属パッドの突き出た部分（凸部）は金属バンプの凹んだ部分に入り込む関係となることから、単なる平面同士の場合と比較して相互の付着強度が大幅に向上する。したがって、電子部品をベアチップとして配線基板等にフリップチップ実装する際、超音波振動によるせん断力が作用しても金属バンプが剥離しにくくなる。

本発明において金属パッドは、金（Ａｕ）を主成分として構成されていることが好ましい。すなわち本発明では、半田バンプのような単純加熱（リフロー等）によって接合するものではなく、超音波接合するものを想定したものである。超音波接合時には、ある程度の振幅で金属バンプと金属パッドとの付着面に振動が加わるため、本発明による凹凸形状を用いた付着強度の向上が極めて有効となる。

また実用的には、電子部品の構成部材には金属パッド及び金属バンプがそれぞれ複数箇所に設けられている。この場合、個々の金属パッドの表面に凹凸によって溝形状又は畝形状の部位が形成されるとともに、複数の金属パッド同士では、溝形状又は畝形状の部位が構成部材に対し全て同一の方向に延びている態様が好ましい。

このような態様であれば、金属バンプを形成した状態の構成部材を例えばベアチップとして配線基板等にフリップチップ実装する際、溝形状又は畝形状の方向と直交する方向に超音波振動を加えれば、構成部材の側で金属バンプの剥離が発生しにくくなる。

あるいは、個々の金属パッドの表面に凹凸によって複数の穴部が形成される態様であってもよい。この場合、穴部が凹みに相当し、隣り合う穴部の間が突き出た部分に相当する。複数の金属パッド同士では、全ての穴部が構成部材に対し同一の方向に配列されているので、上記のように穴部の配列方向と直交する方向に超音波振動を加えれば、構成部材の側で金属バンプの剥離が発生しにくくなる。

上記の金属バンプを有する本発明の電子部品は、以下の工程を通じて製造することができる。
（１）電子部品を構成するための構成部材に金属パッドを形成するパッド形成工程。
（２）金属パッドの表面に凹凸を有する領域を形成する凹凸形成工程。
（３）金属パッド表面の凹凸を有する領域に、金属バンプを超音波接合によって付着させる接合工程。

上記（１）及び（２）の工程は、時間をおいて進められるものであってもよいし、これらが同時に進行するものであってもよい。前者は、（１）の工程を経て表面が平らに形成された金属パッドに対し、後から（２）の工程で凹部又は凸部（もしくは凹凸の両方）を形成する方法である。これに対して後者は、表面に凹凸のある形状の金属パッドを、１つの工程で形成する方法である。

いずれにしても、金属パッドに対し超音波接合によって金属バンプを付着させる際に、加熱流動した金属バンプが金属パッドの凹凸に入り込む。また金属パッドの凹凸は、超音波接合時に金属バンプの振動や押圧力で僅かに変形しつつ、相対的に金属バンプに入り込む。これにより、金属パッドと金属バンプの相互の結合（食い込み）がより強固となり、剥離に対して強い金属バンプの構造が得られる。

また本発明は、上記（１）〜（４）の各工程を実行した後に、以下の工程をさらに追加した電子部品の製造方法を提供する。
（５）上記（１）〜（４）の各工程を通じて製造された電子部品を所定の配線基板に向き合わせた状態で、金属パッドの外面から延びた金属バンプの先端を配線基板に形成された接続パッドに接触させるとともに、配線基板に対して電子部品を相対的に振動させることで、金属バンプを介して電子部品と配線基板とを超音波接合する工程。

上記（５）の工程を追加すれば、上記（１）〜（４）の工程を経て得られた金属バンプ付きの電子部品を例えばベアチップとして、これをさらに別の配線基板に対してフリップチップ実装した電子部品を得ることができる。なお、ここでは配線基板と構成部材のいずれを振動させてもよいし、両者を互いに逆向きの振幅で振動させてもよい。

このとき、既に構成部材の側では金属パッドと金属バンプとの強固な結合が得られているので、次に上記（１）〜（４）の工程を経て得られた電子部品を超音波振動させて金属バンプを配線基板の接続パッドに接合する際、その構成部材側で金属バンプが剥離するおそれがなく、金属バンプによる接合強度の高い電子部品を得ることができる。

好ましくは、本発明において以下の要素が追加される。
先ず、上記（１）のパッド形成工程では、構成部材の複数箇所に金属パッドを形成する。
そして上記（２）の凹凸形成工程で凹凸を形成する際、全ての金属パッドについて構成部材に対して同一の方向で、かつ、超音波接合時に振動が加わる方向に対して交差する方向に延びる溝形状又は畝形状の部位を形成する。

あるいは、上記（２）の凹凸形成工程で凹凸を形成する際、全ての金属パッドについて構成部材に対して同一の方向で、かつ、超音波接合時に振動が加わる方向に対して交差する方向に配列された複数の穴部を形成する。

このような要素を追加することにより、上記（５）の超音波接合の工程で金属バンプが金属パッドから剥離しにくくなり、製品としての信頼性を大きく向上することができる。

本発明は、製造過程で生じる金属バンプの剥離等を未然に防止し、完成された電子部品としての品質や信頼性、性能を大きく向上することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、電子部品の一形態として挙げられる表面弾性波素子のチップ（以下、単に「ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）チップ」と称する。）１０を示す平面図である。また図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿ってＳＡＷチップ１０の層構成を示した断面図である。

ＳＡＷチップ１０は圧電基板１２を備え、この圧電基板１２の表面上には櫛歯電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１４、反射器１６、配線パターン１８等が設けられている。また、配線パターン１８上には配線パッド２０が形成されており、さらに配線パッド２０上には金バンプ２２が形成されている。このようなＳＡＷチップ１０は、例えば別の配線基板（図示されていない）に対してベアチップとして実装される。ＳＡＷチップ１０が配線基板に実装されると、これらは別の形態の電子部品となる。この電子部品がさらに、例えば封止樹脂（図示されていない）等によってパッケージされると、ＳＡＷデバイスとしての電子部品が得られる。

〔第１実施形態〕
以下、ＳＡＷチップ１０の第１実施形態について説明する。
図２に示されているように、ＳＡＷチップ１０は、構成部材としての圧電基板１２を備えている。圧電基板１２は、例えばリチウムタンタレート（タンタル酸リチウム：ＬｉＴａＯ_３）又はリチウムナイオベート（ニオブ酸リチウム：ＬｉＮｂＯ_３）等の圧電材料から構成されている。

圧電基板１２の表面（主面）上には、上記の櫛歯電極１４とともに配線パターン１８が設けられている。また図２には示されていないが、この他に圧電基板１２の表面上には上記の反射器１６が設けられている。各櫛歯電極１４は、圧電基板１２の表面に沿って櫛歯状に延びる多数の電極線を有しており、これら多数の電極線が両極間で対をなし、互いに一定の間隔をおいて交互に位置するように配列されている。

公知のように櫛歯電極１４は、圧電基板１２に生じる表面弾性波を電圧信号に変換したり、逆に電圧信号を表面弾性波に変換したりする機能を有する。また反射器１６は、櫛歯電極１４から遠ざかる方向に伝搬する表面弾性波を反射し、その変換効率を高めるものである。

また配線パターン１８は、圧電基板１２の表面上で各櫛歯電極１４に接続されている。各櫛歯電極１４への電圧信号の印加や、表面弾性波を各櫛歯電極１４で変換して得られた電圧信号の取り出しは、それぞれ配線パターン１８を通じて行われる。なお、ここでは各櫛歯電極１４と配線パターン１８とが、圧電基板１２の表面上で一体の金属膜として形成されている。櫛歯電極１４、反射器１６及び配線パターン１８は、例えば銅（Ｃｕ）又は銅合金、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金から構成されている。

配線パッド２０は、配線パターン１８上に積層されるようにして膜状に形成されている。配線パッド２０は、金バンプ２２を接合するためのパッドとして機能し、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金（ＡｌにＣｕ，Ｓｉ等を添加したもの等）の金属膜によって形成されている。なお図１に示されているように、本実施形態では配線パッド２０の端部が円形状に形成されており、この円形状の端部にて配線パッド２０の面積が他より拡大されている。

円形状に形成された配線パッド２０の端部には、その表面上に金バンプ２２が接合されている。金バンプ２２は、金（Ａｕ）を主成分とする金属バンプであり、この金バンプ２２はＳＡＷチップ１０を別の配線基板（図示されていない）に実装する際のバンプとして機能する。なお、配線基板へのＳＡＷチップ１０の実装についてはさらに後述する。

図３は、配線パッド２０の端部を詳細に示した平面図及びその縦断面図である。ここでは図３中（Ａ）が平面図に相当し、図３中（Ｂ）が縦断面図に相当する。

第１実施形態の場合、配線パッド２０の円形状の端部には、金バンプ２２が接合される予定の領域（参照符号Ｐ）内に複数条の溝部２０ａが形成されている。複数条ある溝部２０ａは、例えば圧電基板１２の長辺に沿って全て同一の方向に延びており、互いに一定の間隔をおいて平行に配列されている。また、領域Ｐの円形状に合わせて、その中央に位置する溝部２０ａの全長が最も長く、そこから周辺に向かうにつれて各溝部２０ａの長さは短縮されている。

また図３中（Ｂ）に示されているように、各溝部２０ａの深さは配線パッド２０の厚みと同じであり、各溝部２０ａの底は配線パターン１８の表面にまで達している。

金バンプ２２は、配線パッド２０の円形状の端部における領域Ｐ内に付着して形成されている。図３中（Ｂ）に示される断面形状から明らかなように、金バンプ２２はその基部が各溝部２０ａの内部に入り込んでいる。このため金バンプ２２と配線パッド２０との付着面の形状は、各溝部２０ａの形状に沿うようにして凹凸形状に形成されている。

このように第１実施形態では、配線パッド２０の領域Ｐ内に形成された複数条の溝部２０ａにより凹凸が形成されており、この凹凸に沿って金バンプ２２の付着面もまた凹凸に形成されている。その結果、金バンプ２２の基部は各溝部２０ａ内に入り込み、また配線パッド２０は、隣り合う溝部２０ａ同士の間の部分が金バンプ２２の基部に食い込んだ状態となることから、配線パッド２０と金バンプ２２とを相互に強く結合させることができる。

また、図３には１箇所の配線パッド２０及び金バンプ２２のみが示されているが、ＳＡＷチップ１０の全体で例えば６箇所ある全ての配線パッド２０及び金バンプ２２について、圧電基板１２に対して全て同一の方向に延びる複数条の溝部２０ａが形成されている。

次に、ＳＡＷチップ１０の製造方法について説明する。
図４は、ＳＡＷチップ１０の製造方法を工程順に説明した図である。以下、各工程別に説明する。

図４中（Ａ）：パターン形成工程
圧電基板１２の表面上に、櫛歯電極１４及び配線パターン１８を形成する工程である。この工程では、例えば圧電基板１２の全面に数回に分けて積層状の金属膜を形成し、これをエッチングすることにより、上記の櫛歯電極１４、反射器１６及び配線パターン１８を形成する。

図４中（Ｂ）：パッド形成工程，凹凸形成工程
配線パターン１８の表面上に配線パッド２０の金属膜を形成する工程及び溝部２０ａを形成する工程である。配線パッド２０の金属膜は、例えばフォトリソグラフィ技術やシルクスクリーン印刷技術等を用いて形成することができる。いずれにしても、溝部２０ａに相当する範囲を予めマスクしておくことで、配線パッド２０と溝部２０ａとを同時進行で形成することができ、それによってＳＡＷチップ１０の製造効率を向上することができる。

図４中（Ｃ），（Ｄ）：接合工程
配線パッド２０に金バンプ２２を超音波接合によって付着させる工程である。この工程では、先ず図４中（Ｃ）に示されているように金ワイヤＷの先端部分を球状に成型しておく。金ワイヤＷは、金バンプ２２の材料となる部材である。そして、先の工程で形成した溝部２０ａを有する配線パッド２０の領域Ｐに対し、金ワイヤの先端部分を接触させた状態で、図示しない治具（超音波ホーン等）によって金ワイヤＷに超音波振動を加える。このとき金ワイヤＷに加えられる振動の方向は、溝部２０ａに対して直交する方向である。

金ワイヤＷは、超音波振動による配線パッド２０との摩擦で熱溶解し、合わせて上方からの加圧により、金ワイヤＷが流動して配線パッド２０の各溝部２０ａ内に入り込み、先端部分の変形を伴って付着する。そして、最後に治具とともに金ワイヤＷを上方へ引き上げると、配線パッド２０に付着した部分が金ワイヤＷから破断し、図４中（Ｄ）に示されるように金バンプ２２が形成される。

上記のように、溝部２０ａに対して直交する方向に超音波振動を加えながら金バンプ２２を付着させることで、金バンプ２２（金ワイヤＷ）を溝部２０ａ内へ確実に入り込ませた状態で付着させることができる。また、図では詳しく示していないが、実際には隣り合う溝部２０ａ同士の間で配線パッド２０も振動方向（溝部２０ａの幅方向）に変形し、それによって金バンプ２２との結合力を高めることができる。

〔第２実施形態〕
次に、ＳＡＷチップ１０の第２実施形態について説明する。
図５は、第２実施形態のＳＡＷチップ１０の構成を部分的に示した平面図及びその縦断面図である。第２実施形態のＳＡＷチップ１０は、配線パッド２０の形態が第１実施形態と異なっているが、その他の構成は共通である。このため、ここでは第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する事項については、その重複した説明及び図示を省略する。また以下の説明では、第１実施形態と共通する部位には同じ符号を付している。

第２実施形態の場合、配線パッド２０の円形状の端部における領域Ｐ内に、複数個の穴部２０ｂが形成されている。これら穴部２０ｂはいずれも、例えば圧電基板１２の長辺に沿う方向及び短辺に沿う方向をそれぞれ基準とした格子状に一定間隔をおいて配列されている。また、領域Ｐの円形状に合わせて、その中央付近では穴部２０ｂの配列数が最も多く、そこから周辺に向かうにつれて穴部２０ｂの配列数は減少している。

また図５中（Ｂ）に示されているように、各穴部２０ｂの深さは配線パッド２０の厚みと同じであり、各穴部２０ｂの底は配線パターン１８の表面にまで達している。

また図５中（Ｂ）に示される断面形状から明らかなように、金バンプ２２はその基部が各穴部２０ｂの内部に入り込んでいる。このため金バンプ２２と配線パッド２０との付着面の形状は、各穴部２０ｂの形状に沿うようにして凹凸形状に形成されている。

このように第２実施形態では、配線パッド２０の領域Ｐ内に形成された複数個の穴部２０ｂにより凹凸が形成されており、この凹凸に沿って金バンプ２２の付着面もまた凹凸に形成されている。その結果、金バンプ２２の基部は各穴部２０ｂ内に入り込み、また配線パッド２０は、隣り合う穴部２０ｂ同士の間の部分が金バンプ２２の基部に食い込んだ状態となることから、配線パッド２０と金バンプ２２とを相互に強く結合させることができる。

また、図５には１箇所の配線パッド２０及び金バンプ２２のみが示されているが、ＳＡＷチップ１０の全体で例えば６箇所ある全ての配線パッド２０及び金バンプ２２について、圧電基板１２に対して同一の方向を基準とする格子状に配列された複数個の穴部２０ｂが形成されている。

第２実施形態のＳＡＷチップ１０についても、上述した製造工程（図４参照）を通じて製造することができる。なお、第２実施形態のＳＡＷチップ１０を製造する場合、配線パッド２０の形成とともに穴部２０ｂが同時進行で形成される（図４中（Ｂ））。

〔第３実施形態〕
次に、ＳＡＷチップ１０の第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態のＳＡＷチップ１０の構成を部分的に示した縦断面図である。第３実施形態のＳＡＷチップ１０は、配線パッド２０の形態が第１，第２実施形態と異なっているが、その他の構成は共通である。したがって、ここでは第１，第２実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１，第２実施形態と共通する事項については、その重複した説明及び図示を省略する。また以下の説明では、第１，第２実施形態と共通する部位には同じ符号を付している。

第３実施形態の場合、配線パッド２０の円形状の端部における領域Ｐ内に、複数条の溝部２０ａ’もしくは複数個の穴部２０ｂ’が形成されている。第３実施形態の溝部２０ａ’と第１実施形態の溝部２０ａとでは、その深さが異なっている。すなわち、第１実施形態の溝部２０ａは配線パッド２０の厚みと同じ深さを有していたが、第３実施形態の溝部２０ａ’の深さは配線パッド２０の厚みよりも小さい。

同様に、第３実施形態の穴部２０ｂ’と第２実施形態の穴部２０ｂとでも、その深さが異なっている。すなわち、第２実施形態の穴部２０ｂは配線パッド２０の厚みと同じ深さを有していたが、第３実施形態の穴部２０ｂ’の深さは配線パッド２０の厚みよりも小さい（０＜深さ＜配線パッド２０の厚み）。

なお、図６には溝部２０ａ’及び穴部２０ｂ’を共通に示しているが、その具体的な大きさや個数、配列等については第１又は第２実施形態を参考にして決定することができる。

第３実施形態では溝部２０ａ’又は穴部２０ｂ’の深さが第１又は第２実施形態と異なるものの、図６に示される断面形状から明らかなように、金バンプ２２はその基部が各溝部２０ａ’又は各穴部２０ｂ’の内部に入り込んでいる。このため金バンプ２２と配線パッド２０との付着面の形状は、各溝部２０ａ’又は各穴部２０ｂの形状に沿うようにして凹凸形状に形成されている。

このように第３実施形態においては、配線パッド２０の領域Ｐ内に形成された複数条の溝部２０ａ又は複数個の穴部２０ｂ’により凹凸が形成されており、この凹凸に沿って金バンプ２２の付着面もまた凹凸に形成されている。その結果、金バンプ２２の基部は各溝部２０ａ’又は各穴部２０ｂ’内に入り込み、また配線パッド２０は、隣り合う溝部２０ａ’同士又は穴部２０ｂ’同士の間の部分が金バンプ２２の基部に食い込んだ状態となることから、配線パッド２０と金バンプ２２とを相互に強く結合させることができる。

また、図６には１箇所の配線パッド２０及び金バンプ２２のみが示されているが、ＳＡＷチップ１０の全体で例えば６箇所ある全ての配線パッド２０及び金バンプ２２について、圧電基板１２に対して同一の方向に延びる複数条の溝部２０ａ’又は同一の方向を基準として格子状に配列された複数個の穴部２０ｂ’が形成されている。

第３実施形態のＳＡＷチップ１０は、上述した製造工程（図４参照）を通じて製造することができる。なお、第３実施形態のＳＡＷチップ１０を製造する場合、先に配線パターン１８の表面上に配線パッド２０となる金属膜を形成した後、例えばエッチング等により溝部２０ａ’又は穴部２０ｂ’が形成されるので、パッド形成工程と凹凸形成工程とが同時進行ではなくなる（図４中（Ｂ））。ただし、その後のバンプ形成工程（図４中（Ｃ），（Ｄ））については共通に使用することができる。

〔第４実施形態〕
次に、ＳＡＷチップ１０の第４実施形態について説明する。
図７は、第４実施形態のＳＡＷチップ１０の構成を部分的に示した平面図及びその縦断面図である。第４実施形態のＳＡＷチップ１０は、配線パッド２０の形態が第１〜第３実施形態と異なっているが、その他の構成は共通である。このため、ここでは第１〜第３実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１〜第３実施形態と共通する事項については、その重複した説明及び図示を省略する。また以下の説明では、第１〜第３実施形態と共通する部位には同じ符号を付している。

第４実施形態の場合、配線パッド２０の円形状の端部における領域Ｐ内に、複数条の畝部２０ｃが形成されている。複数条ある畝部２０ｃは、例えば圧電基板１２の長辺に沿って全て同一の方向に延びており、互いに一定の間隔をおいて平行に配列されている。また、領域Ｐの円形状に合わせて、その中央に位置する畝部２０ｃの全長が最も長く、そこから周辺に向かうにつれて各畝部２０ｃの長さは短縮されている。

また図７中（Ｂ）に示されているように、各畝部２０ｃは配線パッド２０の表面から上方に突き出た凸形状をなし、その突出高さは例えば配線パッド２０の厚みと略同じか、もしくはそれよりも低い（０＜畝部２０ｃの高さ≦配線パッド２０の厚み）。あるいは、畝部２０ｃの高さが配線パッド２０の厚みより大きくてもよい。

また図７中（Ｂ）に示される断面形状から明らかなように、金バンプ２２はその基部が隣り合う畝部２０ｃ同士の間に入り込んでおり、各畝部２０ｃは、金バンプ２２の基部に対して食い込んでいる。このため金バンプ２２と配線パッド２０との付着面の形状は、各畝部２０ｃの形状に沿うようにして凹凸形状に形成されている。

このように第４実施形態では、配線パッド２０の領域Ｐ内に形成された複数条の畝部２０ｃにより凹凸が形成されており、この凹凸に沿って金バンプ２２の付着面もまた凹凸に形成されている。その結果、金バンプ２２の基部は隣り合う畝部２０ｃ同士の間に入り込み、また配線パッド２０は、各畝部２０ｃが金バンプ２２の基部に食い込んだ状態となることから、配線パッド２０と金バンプ２２とを相互に強く結合させることができる。

また、図７には１箇所の配線パッド２０及び金バンプ２２のみが示されているが、ＳＡＷチップ１０の全体で例えば６箇所ある全ての配線パッド２０及び金バンプ２２について、圧電基板１２に対して全て同一の方向に延びる複数条の畝部２０ｃが形成されている。

第４実施形態のＳＡＷチップ１０は、上述した製造工程（図４参照）を通じて製造することができる。なお、第４実施形態のＳＡＷチップ１０を製造する場合、先に配線パターン１８の表面上に配線パッド２０となる金属膜を形成した後、例えばエッチング等により畝部２０ｃ以外の部分が除去される。あるいは、先に配線パターン１８の表面上に配線パッド２０となる金属膜を形成した後、例えばフォトリソグラフィ技術又はシルクスクリーン印刷技術により、畝部２０ｃとなる部分が上層に追加される。このため、第４実施形態のＳＡＷチップ１０の製造方法において、パッド形成工程と凹凸形成工程とは同時進行ではなくなる（図４中（Ｂ））。ただし、その後のバンプ形成工程（図４中（Ｃ），（Ｄ））については共通に使用することができる。

〔溝又は穴の深さ，畝の高さについての言及〕
第１〜第３実施形態において、溝部２０ａ，２０ａ’又は穴部２０ｂ，２０ｂ’の深さＤは、配線パッド２０の厚みをＴとすると、以下の関係式を満たすことが一例として好ましい。
０．１ ≦ Ｄ／Ｔ ≦１．０
上記関係式の下限値は、配線パターン１８の成膜時における厚みの公差を上回るものであり、各実施形態において金バンプ２２の充分な付着強度を得ることができる凹凸の指標となるものである。

〔電子部品としての別形態〕
以上の第１〜第４実施形態で挙げたＳＡＷチップ１０を、さらに別の配線基板に対してフリップチップ実装することにより、電子部品としての別形態である表面弾性波デバイス（以下、「ＳＡＷデバイス」と称する。）を得ることができる。以下、別形態であるＳＡＷデバイス及びその製造方法について説明する。

図８は、ＳＡＷデバイスの製造方法を工程順に説明した図である。以下、各工程別に説明する。
図８中（Ａ）：第１〜第４実施形態のＳＡＷチップ１０を治具２８により保持し、別途用意された配線基板３０に対向して配置させる。配線基板３０は、例えば多層セラミックの基板３２を有し、この基板３２の実装面上には配線パターン３４及び接続パッド３６等が形成されている。治具２８に保持された状態で、ＳＡＷチップ１０に設けられた金バンプ２２の先端は、それぞれ対応する接続パッド３６に位置決めされる。なお、図８では便宜上、配線パッド２０及び金バンプ２２の詳細な断面形状は図示を省略しているが、実際には第１〜第４実施形態で挙げたいずれかの形状が採用されている。

図８中（Ｂ）：配線基板３０とＳＡＷチップ１０とを相互に位置決めした状態で治具２８が下降し、金バンプ２２の先端を配線基板３０の接続パッド３６に接触させる。また、このとき金バンプ２２には適度な押圧力（圧縮力）が付加される。そして、超音波ホーン等により治具２８を超音波振動させ、金バンプ２２を配線基板３０の接続パッド３６に超音波接合により付着させる。

このとき第１〜第４実施形態で述べたように、ＳＡＷチップ１０側では既に配線パッド２０と金バンプ２２との強固な結合が得られているので、次にＳＡＷチップ１０を超音波振動させて金バンプ２２を配線基板３０の接続パッド３６に接合する際、ＳＡＷチップ１０側で金バンプ２２が剥離するおそれがなく、その結果、ＳＡＷチップ１０と配線基板３０との接合強度の高いＳＡＷデバイス４０を得ることができる。

また、このとき治具２８に加えられる超音波振動は、ＳＡＷチップ１０の各配線パッド２０に形成された溝部２０ａ，２０ａ’又は畝部２０ｃに対して直交する方向である。あるいは、ＳＡＷチップ１０が穴部２０ｂ，２０ｂ’を有する場合、超音波振動は穴部２０ｂ，２０ｂ’の１つの配列方向に対して直交する方向である。したがって、ＳＡＷチップ１０側では金バンプ２２と配線パッド２０との付着面にせん断力が加わったとしても、その凹凸の形状によって付着強度を高く保持することができ、それによって金バンプ２２が剥離する等のトラブルを未然に防止することができる。

図８中（Ｃ）：配線基板３０の接続パッド３６に対する金バンプ２２の付着により、ベアチップとしてのＳＡＷチップ１０が配線基板３０に対してフリップチップ実装される。この結果、ＳＡＷチップ１０とは別形態であるＳＡＷデバイス４０が得られる。得られたＳＡＷデバイス４０は、金バンプ２２による接合が強固で確実なものとなっていることから、電子部品としての信頼性が大きく向上する。

本発明は上述した実施形態に制約されることなく、各種の変形を伴って実施することができる。例えば、配線パッド２０に形成される溝部２０ａ，２０ａ’や穴部２０ｂ，２０ｂ’、畝部２０ｃ等の配列間隔や大きさ等については特に限定がなく、実施する電子部品の具体的な大きさ、形状に合わせて適宜に変更することができる。

また本発明は、ＳＡＷチップ１０やＳＡＷデバイス４０としてだけでなく、半導体チップや半導体デバイス等の電子部品にも適用可能であるし、これらの製造方法にも適用できる。

ＳＡＷチップ１０の製造過程において、金ワイヤＷを超音波振動させる方向は、溝部２０ａや畝部２０ｃの延びる方向に対して厳密に直交していなくてもよい。例えば、ある程度の角度をもって交差しているだけでも、金バンプ２２の付着強度を充分に発揮することができる。同様に、ＳＡＷデバイス４０の製造過程でＳＡＷチップ１０を超音波振動させる際にも、その振動方向が溝部２０ａや畝部２０ｃの延びる方向に対して交差していればよい。

電子部品の一形態として上げられるＳＡＷチップの平面図である。 図１中、ＩＩ−ＩＩ線に沿ってＳＡＷチップの層構成を示した断面図である。 第１実施形態における配線パッドの端部を詳細に示した平面図及びその縦断面図である。 ＳＡＷチップの製造方法を工程順に説明した図である。 第２実施形態のＳＡＷチップの構成を部分的に示した平面図及びその縦断面図である。 第３実施形態のＳＡＷチップの構成を部分的に示した縦断面図である。 第４実施形態のＳＡＷチップの構成を部分的に示した平面図及びその縦断面図である。 ＳＡＷデバイスの製造方法を工程順に説明した図である。

符号の説明

１０ ＳＡＷチップ（電子部品）
１２ 圧電基板（構成部材）
１４ 櫛歯電極
１６ 反射器
１８ 配線パターン
２０ 配線パッド（金属パッド）
２０ａ，２０ａ’ 溝部
２０ｂ，２０ｂ’ 穴部
２０ｃ 畝部
２２ 金バンプ（金属バンプ）

Claims (8)

1. 電子部品を構成する構成部材と、
   前記構成部材に設けられた金属パッドと、
   前記金属パッドの表面に形成された凹凸を有する領域と、
   前記金属パッドに対し前記凹凸を有する領域に付着され、前記金属パッドとの付着面がその表面における凹凸に沿って形成された金属バンプと
   を備えたことを特徴とする電子部品。
2. 請求項１に記載の電子部品において、
   前記金属バンプは、金を主成分として構成されることを特徴とする電子部品。
3. 請求項１又は２に記載の電子部品において、
   前記構成部材には、前記金属パッド及び前記金属バンプがそれぞれ複数箇所に設けられており、
   前記金属パッドには、個々の表面に前記凹凸によって溝形状又は畝形状の部位が形成されるとともに、複数の前記金属パッド同士では、前記溝形状又は畝形状の部位が前記構成部材に対し全て同一の方向に延びていることを特徴とする電子部品。
4. 請求項１又は２に記載の電子部品において、
   前記構成部材には、前記金属パッド及び前記金属バンプがそれぞれ複数箇所に設けられており、
   前記金属パッドには、個々の表面に前記凹凸によって複数の穴部が形成されるとともに、複数の前記金属パッド同士では、全ての前記穴部が前記構成部材に対し同一の方向に配列されていることを特徴とする電子部品。
5. 電子部品を構成するための構成部材に金属パッドを形成するパッド形成工程と、
   前記金属パッドの表面に凹凸を有する領域を形成する凹凸形成工程と、
   前記金属パッド表面の前記凹凸を有する領域に、金属バンプを超音波接合によって付着させる接合工程と
   から構成されることを特徴とする電子部品の製造方法。
6. 請求項５に記載の各工程を実行した後に、
   前記各工程を通じて製造された電子部品を所定の配線基板に向き合わせた状態で、前記金属パッドの外面から延びた前記金属バンプの先端を前記配線基板に形成された接続パッドに接触させるとともに、前記配線基板に対して前記電子部品を相対的に振動させることで、前記金属バンプを介して前記電子部品と前記配線基板とを超音波接合する工程をさらに追加して構成されることを特徴とする電子部品の製造方法。
7. 請求項５又は６に記載の電子部品の製造方法において、
   前記パッド形成工程では、前記構成部材の複数箇所に前記金属パッドを形成し、
   前記凹凸形成工程では、全ての前記金属パッドについて前記構成部材に対して同一の方向で、かつ、前記超音波接合時に振動が加わる方向に対して交差する方向に延びる溝形状又は畝形状の部位を形成するべく前記凹凸を形成することを特徴とする電子部品の製造方法。
8. 請求項５又は６に記載の電子部品の製造方法において、
   前記パッド形成工程では、前記構成部材の複数箇所に前記金属パッドを形成し、
   前記凹凸形成工程では、全ての前記金属パッドについて前記構成部材に対して同一の方向で、かつ、前記超音波接合時に振動が加わる方向に対して交差する方向に配列された複数の穴部を形成するべく前記凹凸を形成することを特徴とする電子部品の製造方法。

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