圧電デバイスの製造方法
【課題】好適に実装・個片化を行うことができる圧電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】圧電デバイス１の製造方法は、複数のベース基板５が含まれる母基板３１及び複数の圧電素子７が含まれる母基板３３を準備する工程（図３（ａ））と、複数の圧電素子７が複数のベース基板５にそれぞれフェースダウン実装されるように、母基板３１及び３３を対向させ、その対向面間に介在するバンプ２７により母基板３１及び３３を互いに接続する工程（図３（ｂ））と、接続された母基板３１及び３３をカットして、ベース基板５及び圧電素子７を含む複数の第１個片８を形成する工程（図３（ｄ））と、を含む。
【解決手段】圧電デバイス１の製造方法は、複数のベース基板５が含まれる母基板３１及び複数の圧電素子７が含まれる母基板３３を準備する工程（図３（ａ））と、複数の圧電素子７が複数のベース基板５にそれぞれフェースダウン実装されるように、母基板３１及び３３を対向させ、その対向面間に介在するバンプ２７により母基板３１及び３３を互いに接続する工程（図３（ｂ））と、接続された母基板３１及び３３をカットして、ベース基板５及び圧電素子７を含む複数の第１個片８を形成する工程（図３（ｄ））と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を含む圧電デバイスに関する。圧電素子は、圧電体を利用した素子であり、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）素子、圧電薄膜共振器、弾性境界波素子（広義のＳＡＷ素子に含まれる）である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、半導体デバイスに関わるものであるが、支持部材（パッケージ基板）と、支持部材上に実装されている素子（半導体チップ）とを有するデバイスが開示されている。なお、素子は、支持部材に対してフェースアップ実装されている。
【０００３】
このデバイスの製造方法は、支持部材の母基板に複数の素子を実装する工程と、母基板をカットして支持部材に個片化し、ひいては、素子及び支持部材からなる個片を得る工程とを含んでいる。このように素子を支持部材の母基板に実装してから個片化することにより、生産性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の実装・個片化技術を圧電デバイスに適用することが考えられる。すなわち、複数の圧電素子を支持部材の母基板に実装し、その後、母基板をカットして支持部材を個片化し、圧電素子と支持部材とを含む圧電デバイスを作製することが考えられる。しかし、このように特許文献１の技術を単純に置換して得られた圧電デバイスの製造方法は、必ずしも圧電デバイスに好適とは限らない。
【０００６】
本発明の目的は、好適に実装・個片化を行うことができる圧電デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る圧電デバイスの製造方法は、複数の支持部材が含まれる母基板及び複数の圧電素子が含まれる母基板を準備する工程と、前記複数の圧電素子が前記複数の支持部材にそれぞれフェースダウン実装されるように、前記２つの母基板を対向させ、その対向面間に介在するバンプにより前記２つの母基板を互いに接続する工程と、接続された前記２つの母基板をカットして、前記支持部材及び前記圧電素子を含む複数の第１個片を形成する工程と、を含む。
【０００８】
好適には、上記製造方法は、前記複数の第１個片同士の間の溝に樹脂材料を充填して前記複数の第１個片を互いに接合した接合基板を形成する工程と、前記接合基板の表面に対して、前記複数の第１個片にそれぞれ接続された複数の導電層を形成する工程と、前記溝の樹脂材料をカットして、前記支持部材、前記圧電素子、カットされた前記樹脂材料からなり前記支持部材の側面に接合された拡張部材、及び、前記導電層を含む複数の第２個片を形成する工程と、更にを含む。
【０００９】
好適には、前記導電層は、前記拡張部材に設けられ、前記圧電素子に接続された外部端子を含む。
【００１０】
好適には、前記複数の第１個片を形成する工程では、前記２つの母基板は同一のブレードでカットされる。
【発明の効果】
【００１１】
上記の手順によれば、好適に実装・個片化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの外観を示す上面側及び下面側から見た斜視図。
【図２】図２（ａ）は、図１（ａ）のIIａ−IIａ線における模式的な断面図、図２（ｂ）は、図１（ａ）のIIｂ−IIｂ線における模式的な断面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の領域IIｃの拡大図。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、図１（ａ）の圧電デバイスの製造方法を説明する断面図。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、図３（ｅ）の続きを示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図８】本発明の第５の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図９】図９（ａ）は、第６の実施形態の圧電デバイスを示す断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の領域IXｂの拡大図。
【図１０】図１０（ａ）は、第７の実施形態の圧電デバイスを示す断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のXｂ−Xｂ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る圧電デバイスについて、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１の外観を示す上面側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、圧電デバイス１の外観を示す下面側から見た斜視図である。
【００１５】
なお、圧電デバイス１は、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面若しくは下面の語を用いるものとする。
【００１６】
圧電デバイス１は、例えば、概ね直方体状に形成されており、上面１ａ、下面１ｂ、４つの側面１ｃを有している。下面１ｂにおいては、複数の外部端子３が適宜な形状及び適宜な数で露出している。圧電デバイス１の大きさは適宜な大きさとされてよいが、例えば、１辺の長さが１ｍｍ〜数ｍｍである。
【００１７】
圧電デバイス１は、不図示の実装基板に対して下面１ｂを対向させて配置され、実装基板に設けられたパッドと複数の外部端子３とがはんだバンプ等を介して接合されることにより実装基板に実装される。そして、圧電デバイス１は、例えば、外部端子３を介して信号が入力され、入力された信号に所定の処理を施して出力する。
【００１８】
図２（ａ）は、図１（ａ）のIIａ−IIａ線における模式的な断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のIIｂ−IIｂ線における模式的な断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の領域IIｃの拡大図である。
【００１９】
圧電デバイス１は、ベース基板５と、ベース基板５上にフェースダウン実装された圧電素子７と、これらを覆う拡張部材９とを有している。
【００２０】
ベース基板５は、例えば、リジッド式のプリント配線板によって構成されており、絶縁基体１１と、絶縁基体１１の上面１１ａに形成された上面導電層１３Ａと、絶縁基体１１の内部に上面１１ａに平行に形成された内部導電層１３Ｂと、絶縁基体１１の全部又は一部を上下方向に貫通するビア導体１５とを有している。なお、ベース基板５は、内部導電層１３Ｂが設けられないものであってもよい。
【００２１】
絶縁基体１１は、例えば、概ね直方体状に形成されており、上面１１ａ、下面１１ｂ及び４つの側面１１ｃを有している。また、絶縁基体１１は、例えば、樹脂、セラミック及び／又はアモルファス状態の無機材料を含んで形成されている。絶縁基体１１は、単一の材料からなるものであってもよいし、基材に樹脂を含浸させた基板のように複合材料からなるものであってもよい。
【００２２】
上面導電層１３Ａは、圧電素子７をベース基板５に実装するための基板パッド１７を含んでいる。ビア導体１５及び内部導電層１３Ｂは、基板パッド１７と外部端子３とを接続する配線を含んでいる。なお、上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５は、インダクタ、コンデンサ若しくは適宜な処理を実行する回路を含んでいてもよい。上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５は、例えば、Ｃｕ等の金属により構成されている。
【００２３】
圧電素子７は、例えば、ＳＡＷ素子であり、圧電基板１９と、圧電基板１９の機能面１９ａに設けられた励振電極２１（図２（ｃ））と、機能面１９ａに設けられ、ベース基板５に接続される素子パッド２５とを有している。なお、圧電素子７は、この他、励振電極２１を覆う保護層、裏面１９ｂを覆う電極等の適宜な部材を有していてよい。
【００２４】
圧電基板１９は、例えば、概ね直方体状に形成されており、機能面１９ａ、その背面となる裏面１９ｂ及び４つの側面１９ｃを有している。圧電基板１９の平面視における形状及び大きさは、例えば、ベース基板５の平面視における形状及び大きさと同様である。そして、圧電基板１９の側面１９ｃとベース基板５の側面１１ｃとは面一になっている。また、圧電基板１９は、例えば、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶等の圧電性を有する単結晶の基板により構成されている。
【００２５】
励振電極２１は、いわゆるＩＤＴ（InterDigital transducer）であり、一対の櫛歯電極２３（図１０（ｂ）参照）を含んでいる。各櫛歯電極２３は、バスバー２３ａ（図１０（ｂ）参照）と、バスバー２３ａから延びる複数の電極指２３ｂ（図２（ｃ）。図１０（ｂ）も参照）とを有しており、一対の櫛歯電極２３は、互いに噛み合うように（複数の電極指２３ｂが互いに交差するように）配置されている。なお、図２や図１０等は模式図であることから、複数本の電極指２３ｂを有する櫛歯電極２３が１対のみ図示されているが、実際には、これよりも多くの電極指２３ｂを有する複数対の櫛歯電極２３が設けられていてよい。励振電極２１は、ＳＡＷフィルタ、ＳＡＷ共振器及び／又はデュプレクサ等を構成している。
【００２６】
励振電極２１に信号が入力されると、当該信号はＳＡＷに変換されて機能面１９ａを電極指２３ｂに直交する方向（ｙ方向）に伝搬し、再度信号に変換されて励振電極２１から出力される。その過程において、信号はフィルタリング等がなされる。
【００２７】
素子パッド２５は、機能面１９ａに形成された不図示の配線を介して励振電極２１に接続されている。励振電極２１は、素子パッド２５を介して信号が入力され、素子パッド２５を介して信号を出力する。
【００２８】
なお、励振電極２１、素子パッド２５及びこれらを接続する不図示の配線は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金等の適宜な金属により構成されている。これらは、同一材料により形成されていてもよいし、互いに異なる材料により形成されていてもよい。
【００２９】
素子パッド２５と基板パッド１７とは、バンプ２７によって接合されている。バンプ２７は、はんだにより構成されている。はんだは、Ｐｂ−Ｓｎ合金はんだ等の鉛を用いたはんだであってもよいし、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ、Ａｕ−Ｇｅ合金はんだ、Ｓｎ−Ａｇ合金はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ合金はんだ等の鉛フリーはんだであってもよい。なお、バンプ２７は、導電性接着剤によって形成されていてもよい。
【００３０】
素子パッド２５と基板パッド１７との間にバンプ２７が介在していることにより、絶縁基体１１の上面１１ａと、圧電基板１９の機能面１９ａとの間には間隙（振動空間Ｓ）が形成されている。これにより、機能面１９ａの振動（ＳＡＷの伝搬）が容易化されている。
【００３１】
拡張部材９は、例えば、ベース基板５及び圧電素子７のうち、ベース基板５の下面１１ｂを露出させつつ、それ以外の部分を覆っている。すなわち、拡張部材９は、ベース基板５の側面１１ｃに接合されており、圧電素子７の側面に接合されており、また、圧電素子７の裏面１９ｂに接合されている。
【００３２】
なお、圧電デバイス１の上面１ａ及び側面１ｃは拡張部材９の上面及び側面により構成され、下面１ｂの外周側は拡張部材９の下面９ｂにより構成され、下面１ｂの内部側はベース基板５の下面１１ｂにより構成されている。
【００３３】
拡張部材９は、絶縁材料により形成されている。絶縁材料は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂である。当該樹脂には、当該樹脂よりも熱膨張係数が低い材料により形成された絶縁性粒子からなるフィラーが混入されていてもよい。絶縁性粒子の材料は、例えば、シリカ、アルミナ、フェノール、ポリエチレン、グラスファイバー、グラファイトフィラーである。なお、拡張部材９は、その全体がセラミック等の無機絶縁材料により構成されていてもよい。
【００３４】
拡張部材９は、衝撃吸収性等の観点からそのヤング率が絶縁基体１１（ベース基板５）よりも低いことが好ましい。また、拡張部材９は、絶縁基体１１（ベース基板５）との接続信頼性等の観点からその熱膨張率が絶縁基体１１（ベース基板５）と同等であることが好ましい。なお、ここでいうヤング率若しくは熱膨張率は、拡張部材９等が複合材料からなる場合において、その部材全体としてのヤング率若しくは熱膨張率である（一部の材料のヤング率若しくは熱膨張率ではない。）。
【００３５】
拡張部材９と、ベース基板５及び圧電素子７との間には、シート２９が介在している。なお、シート２９は、拡張部材９の一部として捉えることも可能であるが、本実施形態では、シート２９と拡張部材９とは別部材であるものとして説明する。シート２９は、後述するように、拡張部材９の形成時において拡張部材９を構成する樹脂が振動空間Ｓに流れ込むことを防止するためのものである。シート２９は、例えば、ポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂によって構成されており、その厚さは例えば１〜数μｍである。
【００３６】
複数の外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂ及び／又は拡張部材９の下面９ｂに設けられている。本実施形態では、複数の外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂにのみに設けられた外部端子３と、ベース基板５の下面１１ｂから拡張部材９の下面９ｂにかけて設けられた外部端子３とを含んでいる。全ての外部端子３は、少なくとも一部がベース基板５の下面１１ｂに設けられており、ビア導体１５と接続されている。
【００３７】
図３（ａ）〜図４（ｅ）は、圧電デバイス１の製造方法を説明する断面図である。なお、当該断面図は、図１（ａ）のIIｂ−IIｂ線に対応し、また、図２（ｂ）よりも模式的に示されている。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示すように、ベース基板５が多数個取りされる母基板３１が用意される。母基板３１は、公知の種々の方法により形成されてよい。例えば、ベース基板５がセラミック多層基板であれば、母基板３１は、絶縁基体１１となる複数のセラミックグリーンシートに上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５となる導電ペーストを配置し、当該複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成することにより形成されてよい。また、例えば、ベース基板５が樹脂を絶縁材料とする多層基板であれば、母基板３１は、内層コア、プリプレグ及び銅箔の積層により絶縁基体１１及び内部導電層１３Ｂを形成し、スルーホールめっきによりビア導体１５に相当するスルーホール導体を形成し、サブトラクティブ若しくはアディティブ法により上面導電層１３Ａを形成してよい。なお、母基板３１の大きさは適宜な大きさとされてよいが、一例として、直径が４インチ程度である。
【００３９】
次に、同じく図３（ａ）に示すように、ベース基板５と圧電素子７とを接合するためのバンプ２７を母基板３１の上面１１ａに形成する。バンプ２７の形成は、例えば、蒸着法、めっき法若しくは印刷法により行われる。
【００４０】
また、母基板３１の準備と並行して、圧電素子７が多数個取りされる母基板３３（図３（ｂ））も用意される。母基板３３は、例えば、圧電基板１９が多数個取りされる圧電体からなる母基板に、スパッタリング法、蒸着法又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法により金属層を形成し、その金属層をフォトリソグラフィー法等によりパターニングし、励振電極２１及び素子パッド２５等を形成することにより形成される。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、ベース基板５の母基板３１の上面１１ａに対して圧電素子７の母基板３３の機能面１９ａを対向させて配置する。そして、これら母基板をリフロー炉に通すことなどによりバンプ２７を溶融させ、母基板３１と母基板３３とを接合する。
【００４２】
次に、図３（ｃ）に示すように、ダイシングテープ３５を母基板３１の下面１１ｂに接着する。ダイシングテープ３５は、例えば可撓性の樹脂フィルムの片面に粘着層が形成されたものである。
【００４３】
次に、図３（ｄ）に示すように、母基板３１及び母基板３３をカットする。これにより、ベース基板５及び圧電素子７を含む第１個片８が形成される。カットは、例えば、ダイシングブレードを用いたフルカットダイシングにより行われる。なお、カットは、レーザを用いて行われてもよい。
【００４４】
母基板３１及び母基板３３は、同一のブレード（若しくはレーザ設定）により共に（同時に・１回で）カットされる。すなわち、ブレード（若しくはレーザ光）は、母基板３１及び母基板３３の双方を貫通した状態でこれら母基板３１及び母基板３３に対して縦横に相対移動し、これら母基板３１及び母基板３３をカットする。これにより、ベース基板５の側面１１ｃと圧電素子７の側面１９ｃとは面一になる。
【００４５】
ただし、ブレードが母基板３３のみを貫通した状態でブレードを母基板３１及び母基板３３に対して縦横に相対移動させて母基板３３のみをカットした後、他のブレード若しくはレーザ光によって母基板３１をカットするなど、母基板３１と母基板３３とは、順次且つ異なる方法でカットされてもよい。
【００４６】
次に、図３（ｅ）に示すように、シート２９が多数個取りされるシート３７が複数の第１個片８に被せられる。シート３７は、例えば粘着性を有する可撓性の樹脂シートである。シート３７とダイシングテープ３５との間の真空引きをすることにより、シート３７は、ダイシングテープ３５の露出部分、ベース基板５の側面１１ｃ、圧電素子７の側面１９ｃ及び裏面１９ｂに密着し、粘着する。
【００４７】
次に、図４（ａ）に示すように、拡張部材９となる溶融状態の樹脂３９が、複数の第１個片８を覆うように供給される。溶融状態の樹脂３９の供給は、例えば印刷法により行われる。供給された溶融状態の樹脂３９は、複数の第１個片８間の溝３６に充填されるとともに、圧電素子７の裏面１９ｂ側を覆う。なお、ベース基板５の下面１１ｂは、ダイシングテープ３５に密着していることから、樹脂３９に覆われない。また、ダイシングテープ３５は、樹脂３９が溝３６から下方へ流れ落ちることを防止する受け皿として機能する。
【００４８】
その後、樹脂３９が硬化すると、複数の第１個片８同士は樹脂３９によって互いに固定される。すなわち、複数の第１個片８は、再度一体化され、母基板のような接合基板４０が形成される。
【００４９】
なお、ダイシングテープ３５は、シート３７が被せられる前から樹脂３９が硬化するまでの間、適宜な量でエキスパンドされていることが好ましい。エキスパンドにより、複数の第１個片８間の溝３６は拡大し、適宜な大きさとされる。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、接合基板４０からダイシングテープ３５を剥がす。これにより、ベース基板５の下面１１ｂは露出する。また、接合基板４０は、ベース基板５の下面１１ｂを上方にするように向きを変えられる。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に示すように、シート３７の樹脂３９からの露出部分を除去する。この処理は、例えば、エッチングのような化学的処理によって行われてもよいし、研磨のように物理的処理によって行われてもよい。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウェットエッチングであってもよい。
【００５２】
次に、図４（ｄ）に示すように、接合基板４０に外部端子３を形成する。具体的には、ベース基板５の下面１１ｂ及び樹脂３９の下面１１ｂ側の面に、スパッタリング法、蒸着法又はＣＶＤ法等の薄膜形成法により金属層を形成し、その金属層をフォトリソグラフィー法等によりパターニングすることにより形成される。
【００５３】
次に、図４（ｅ）に示すように、樹脂３９の下面１１ｂとは反対側の面にダイシングテープ４１を接着し、接合基板４０をカットする。より具体的には、溝３６に充填されている樹脂３９を溝３６よりも細いダイシングブレードによってカットする。これにより、複数組のベース基板５及び圧電素子７が再度個片化され、拡張部材９を含む圧電デバイス１が作製される。なお、カットはレーザによって行われてもよい。
【００５４】
以上のとおり、本実施形態では、圧電デバイス１は、ベース基板５と、ベース基板５上に実装されている圧電素子７と、ベース基板５の側面１１ｃに接合された拡張部材９と、拡張部材９の下面９ｂに設けられた外部端子３とを有している。
【００５５】
従って、外部端子３の配置可能範囲が増加することになり、設計の自由度が向上する。さらに、ベース基板５及び圧電素子７の寸法は変えずに、拡張部材９の寸法及び外部端子３の配置のみを変更して、外部端子３に係る種々の仕様に応じることが可能であり、コスト削減が期待される。
【００５６】
また、圧電デバイス１では、外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂから拡張部材９の下面９ｂにかけて設けられている。
【００５７】
従って、外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂのみに設けられる場合等に比較して、面積が大きく確保される。また、面積が大きく確保されることにより、外部端子３間の間隔を小さくし、ベース基板５に外部端子３を介して加えられる力によって生じるベース基板５の反りを抑制し、ひいては、圧電素子７の機能面１９ａの反りを抑制することができる。機能面１９ａの反りが抑制されることにより、圧電素子７の電気特性の変動が抑制される。
【００５８】
また、圧電デバイス１では、拡張部材９は、ベース基板５よりもヤング率が低い。
【００５９】
従って、例えば、圧電デバイス１が実装される実装基板の反りに起因して外部端子３に加えられる力を拡張部材９によって吸収し、ベース基板５に伝達される力を緩和することができる。その結果、圧電素子７の機能面１９ａの反りが抑制され、ひいては、圧電素子７の電気特性の変動が抑制される。
【００６０】
また、圧電デバイス１では、拡張部材９がベース基板５を囲むように配置されている。
【００６１】
従って、拡張部材９の下面９ｂの面積をより確保し、外部端子３に係る設計の自由度をより向上させることができる。また、ベース基板５が拡張部材９に嵌合することになるから、ベース基板５と拡張部材９との固定も強固となり、ひいては、拡張部材９に設けられた外部端子３と、ベース基板５の配線との間の接続信頼性も向上する。
【００６２】
また、圧電デバイス１では、拡張部材９が圧電素子７の側面１９ｃに接合されている。
【００６３】
従って、外部端子３の配置の自由度を向上させる拡張部材９により、圧電素子７の機械的保護も図られることになる。その結果、小型化及び耐久性向上の両立が図られる。また、拡張部材９は、ベース基板５の側面１１ｃから圧電素子７の側面１９ｃに亘って配置されていることになるから、拡張部材９は、振動空間Ｓの形成及び／又は振動空間Ｓへの水分等の浸入抑制にも寄与する。
【００６４】
また、圧電デバイス１では、圧電素子７の側面１９ｃと、ベース基板５の側面１１ｃとが、面一である。
【００６５】
従って、圧電素子７は、拡張部材９と重ならない範囲で最大限の面積が確保されていることになる。その結果、外部端子３を介して拡張部材９に加えられた力が圧電素子７に加えられることを抑制しつつ、圧電素子７の高機能化（別の観点では圧電素子７の機能を維持した上での圧電デバイス１全体としての小型化）が図られる。また、製造工程に着目すれば、図３（ｄ）を参照して説明したように、圧電素子７の母基板３３と、ベース基板５の母基板３１とを１回でカットすることができるから、製造工程の効率化が図られる。
【００６６】
また、本実施形態では、圧電デバイス１の製造方法は、複数のベース基板５が含まれる母基板３１及び複数の圧電素子７が含まれる母基板３３を準備する工程（図３（ａ））と、複数の圧電素子７が複数のベース基板５にそれぞれフェースダウン実装されるように、母基板３１及び３３を対向させ、その対向面間に介在するバンプ２７により母基板３１及び３３を互いに接続する工程（図３（ｂ））と、接続された母基板３１及び３３をカットして、ベース基板５及び圧電素子７を含む複数の第１個片８を形成する工程（図３（ｄ））と、を含む。
【００６７】
従って、個片化された複数の圧電素子７をピックアップしてベース基板５の母基板３１に実装する工程が母基板同士の接続に置き換えられ、生産性が向上する。すなわち、特許文献１のように素子を１つずつ実装していく製造方法と比較して、本実施形態の製造方法であれば、素子を複数同時に実装できたことになるので、実装の手間が省けて、製造効率が向上して好ましい。また、複数の圧電素子７の個片化とベース基板５の個片化とで、ダイシングテープ及びダイシングブレード等を共用化することもできる。このような個片化はフェースダウン実装が実質的に前提であり、また、圧電素子７は、フェースダウン実装されることによって機能面１９ａとベース基板５との間に振動空間Ｓを形成することが可能である。すなわち、このような個片化は圧電デバイスの製造方法に適している。
【００６８】
また、圧電デバイス１の製造方法は、複数の第１個片８同士の間の溝３６に樹脂３９を充填して複数の第１個片８を互いに接合した接合基板４０を形成する工程（図４（ａ））と、接合基板４０の表面に対して、複数の第１個片８にそれぞれ接続された複数の導電層（外部端子３）を形成する工程（図４（ｄ））と、溝３６の樹脂３９をカットして、ベース基板５、圧電素子７、カットされた樹脂３９からなりベース基板５の側面１１ｃに接合された拡張部材９、及び、導電層（外部端子３）を含む複数の第２個片（圧電デバイス１）を形成する工程（図４（ｅ））と、を含む。
【００６９】
従って、ピックアップされた第１個片８を樹脂封止する場合に比較して簡便に第１個片８を樹脂封止することができる。さらに、接合基板４０に対して導電層（外部端子３）を形成することから、拡張部材９に導電層を設けることができるとともに、拡張部材９を含む個片に導電層を設ける場合に比較して容易に導電層を設けることができる。
【００７０】
また、圧電デバイス１の製造方法は、上記の導電層が、拡張部材９に設けられ、圧電素子７に接続された外部端子３を含むことにより、上述した外部端子３の設計の自由度が高い圧電デバイス１を実現することができる。
【００７１】
なお、以上の実施形態において、ベース基板５又は絶縁基体１１は、本発明の支持部材の一例である。
【００７２】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態の圧電デバイス２０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００７３】
圧電デバイス２０１は、シート２２９及び外部端子３の形状のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００７４】
シート２２９は、第１の実施形態のシート２９と同様の範囲を覆うとともに、拡張部材９の下面９ｂも覆っている。そして、外部端子３は、シート２２９を介して、拡張部材９の下面９ｂ上に設けられている。なお、上述のように、シート２２９は、拡張部材９の一部として捉えることも可能である。
【００７５】
このようなシート２２９は、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法において、図４（ｃ）を参照して説明した、シート３７の樹脂３９からの露出部分を除去する工程を省略することにより形成される。
【００７６】
そして、圧電デバイス２０１では、シート２２９が拡張部材９の下面９ｂを覆っていることから、例えば、シート２２９は外部端子３との接合性の高い材料からなるものとし、拡張部材９は、そのヤング率及び熱膨張係数の観点から有利な材料からなるものとすることにより、圧電デバイス２０１の信頼性を向上させることが可能である。また、圧電デバイス２０１の製造方法においては、図４（ｃ）の工程を省略することができるから、より生産性が向上する。
【００７７】
ｓ
圧電デバイス２０１の外周側の外部端子３は、拡張部材９の下面９ｂにおいて、拡張部材９の側面１ｃに到達するまで広がっており、その外側縁部が側面１ｃに一致している。
【００７８】
このような外部端子３は、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法と同様に、図４（ｄ）を参照して説明した金属層のパターニングによって形成することが可能である。また、第１の実施形態とは異なり、金属層のパターニングにおいては、外部端子３の外側縁部のパターニングを行わず、図４（ｅ）のダイシングにおいて、樹脂３９のカットとともに金属層をカットして、外部端子３の外側縁部を形成することもできる。
【００７９】
そして、圧電デバイス２０１では、外部端子３が側面１ｃまで広がっていることから、外部端子３の面積を最大限に確保することができる。また、圧電デバイス２０１の製造方法においては、ダイシングが外部端子３のパターニングに寄与することから、例えば、フォトマスクの簡素化を図ることが可能である。
【００８０】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の圧電デバイス３０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００８１】
圧電デバイス３０１は、拡張部材３０９のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００８２】
まず、拡張部材３０９は、第１の実施形態と異なり、圧電素子７の裏面１９ｂ側を覆っていない。拡張部材３０９の上面３０９ａの位置は、圧電素子７の機能面１９ａよりも上方側の適宜な位置とされてよい。例えば、上面３０９ａは、圧電素子７の裏面１９ｂ（厳密にはシート２９）と面一とされている。
【００８３】
また、拡張部材３０９は、ベース基板５の側面１１ｃに接合される第１層３０８Ａと、第１層３０８Ａに重ねられ、圧電素子７の側面１９ｃに接合される第２層３０８Ｂとを有している。なお、第１層３０８Ａと第２層３０８Ｂとの境界位置は、ベース基板５の上面１１ａから圧電素子７の機能面１９ａまでの間の適宜な位置とされてよい。
【００８４】
第１層３０８Ａと第２層３０８Ｂとは互いに異なる材料により形成され、異なる性質を示す。例えば、第１層３０８Ａは、第２層３０８Ｂよりもベース基板５及び／又は不図示の実装基板に熱膨張係数が近く、第２層３０８Ｂは、第１層３０８Ａよりも圧電素子７に熱膨張係数が近い。また、例えば、第１層３０８Ａは、第２層３０８Ｂに比較して、ヤング率が高い。第１層３０８Ａは、第２層３０８Ｂに比較して、外部端子３の材料と親和性が高い。
【００８５】
第１層３０８Ａ及び第２層３０８Ｂは、例えば、図４（ａ）を参照して説明した樹脂を供給する工程において、第１層３０８Ａとなる樹脂を供給する工程と、第２層３０８Ｂとなる樹脂を供給する工程とを順次行うことにより形成可能である。
【００８６】
また、供給する樹脂の量を調整することなどにより、拡張部材３０９の上面３０９ａの位置は適宜な位置とされる。なお、樹脂３９を供給した後に、圧電素子７の裏面１９ｂ側の樹脂３９を除去してもよい。
【００８７】
以上の本実施形態の圧電デバイス３０１では、拡張部材３０９の上面３０９ａが圧電素子７の裏面１９ｂ以下の位置とされているので、第１の実施形態の圧電デバイス１に比較して、薄型化が図られる。なお、第１の実施形態の圧電デバイス１は、圧電素子７の機械的保護の観点等において有利である。
【００８８】
また、圧電デバイス３０１では、拡張部材３０９は、互いに異なる材料からなる、ベース基板５の側面１１ｃに接合される第１層３０８Ａと、圧電素子７の側面１９ｃに接合される第２層３０８Ｂとを有することから、上述したように、全体として熱応力を緩和したり、外部端子３の剥離を抑制したりすることができる。
【００８９】
なお、拡張部材を構成する層は、２種に限定されず、３種以上であってもよい。
【００９０】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態の圧電デバイス４０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００９１】
圧電デバイス４０１は、拡張部材４０９の形状のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、拡張部材４０９の上面４０９ａの位置は、第３の実施形態（図６）よりも更に低くなっており、機能面１９ａ以下、若しくは、ベース基板５の上面１１ａ以下とされている。
【００９２】
このような拡張部材４０９の形成においては、第３の実施形態と同様に、図４（ａ）を参照して説明した樹脂を供給する工程において、供給する樹脂の量を調整することにより、上面４０９ａの位置が適宜な位置とされる。
【００９３】
以上の本実施形態の圧電デバイス４０１では、第１の実施形態の圧電デバイス１に比較して、拡張部材４０９が撓みやすく、外部端子３に加えられた力は拡張部材４０９に吸収されやすい。従って、ベース基板５の反りや機能面１９ａの反りが抑制される。
【００９４】
なお、当該効果は、本実施形態ほどではないが、第３の実施形態においても奏される。また、第１の実施形態の圧電デバイス１は、拡張部材９が振動空間Ｓ及び圧電素子７の側方に位置していることから、例えば、振動空間Ｓを水分等から保護したり、圧電素子７を側方から機械的に保護する観点において有利である。
【００９５】
（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態の圧電デバイス５０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００９６】
圧電デバイス５０１は、拡張部材５０９の形状、外部端子３の配置、外部端子３と基板パッド１７との接続方法のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００９７】
拡張部材５０９は、第１の実施形態の拡張部材９と同様に、ベース基板５０５の側面１１ｃだけでなく、圧電素子７の側面１９ｃや裏面１９ｂも覆っている。ただし、拡張部材５０９は、その下面５０９ｂ側部分が外周側に突出した形状（フランジを有する形状）となっている。なお、フランジの上面の位置は、裏面１９ｂを覆う部分の上面よりも下方であればよいが、好ましくは、第４の実施形態（図７）と同様に、圧電素子７の機能面１９ａ以下、若しくは、ベース基板５の上面１１ａ以下である。
【００９８】
このような拡張部材５０９は、例えば、図４（ａ）を参照して説明した樹脂３９の供給の後、図４（ｂ）のダイシングテープ３５の剥離前に、図４（ｅ）のダイシング工程において用いるダイシングブレードよりも厚いダイシングブレードによって溝３６の樹脂３９に切り込みを入れることによって形成することができる。
【００９９】
また、圧電デバイス５０１では、複数の外部端子３のうち外周側の外部端子３は、拡張部材５０９の下面５０９ｂのみに設けられており、ベース基板５０５の下面１１ｂに重なっていない。そして、当該外部端子３と、基板パッド１７とは、ベース基板５０５の側面１１ｃに設けられた側面導電層１３Ｃによって接続されている。
【０１００】
なお、側面導電層１３Ｃは、例えば、ベース基板５の母基板３１の作製において、予めダイシングラインとなる位置にビア導体若しくはスルーホール導体を形成しておくことにより形成される。また、図３（ｄ）を参照して説明したカット後に絶縁基体１１の側面１１ｃに形成されてもよい。
【０１０１】
以上の本実施形態の圧電デバイス５０１では、第１の実施形態と同様に圧電素子７を側面から機械的に保護しつつ、第４の実施形態と同様に拡張部材５０９の撓みによって外部端子３に加えられる力の圧電素子７への伝達を緩和することができる。
【０１０２】
また、圧電デバイス５０１では、拡張部材５０９のみに設けられた外部端子３が存在するが、このように、拡張部材５０９を利用して設けられる外部端子３は、拡張部材からベース基板にかけて設けられるものに限定されない。すなわち、本実施形態は、外部端子３の設計の自由度が高いことを示す一例となっている。
【０１０３】
（第６の実施形態）
図９（ａ）は、第６の実施形態の圧電デバイス６０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の領域IXｂの拡大図である。
【０１０４】
圧電デバイス６０１は、拡張部材となる樹脂の振動空間Ｓへの浸入を防止するための方法のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【０１０５】
圧電素子６０７は、ウェハレベルパッケージ型の圧電素子として構成されている。具体的には、圧電素子６０７は、第１の実施形態の圧電素子７に励振電極２１を覆うカバー６２９を設けた構成となっている。
【０１０６】
カバー６２９は、機能面１９ａの平面視において励振電極２１を囲む枠部６２９ａと、枠部の開口を塞ぐ蓋部６２９ｂとを有する形状とされている。そして、カバー６２９と機能面１９ａとにより囲まれた空間により振動空間Ｓが構成されている。
【０１０７】
カバー６２９は、例えば、機能面１９ａに樹脂層を形成してパターニングして枠部６２９ａを形成し、その上に樹脂シートを重ねてパターニングして蓋部６２９ｂを形成することにより形成される。
【０１０８】
圧電デバイス６０１においては、カバー６２９によって振動空間Ｓへの樹脂の浸入が防止されることから、第１の実施形態のシート２９は設けられていない。従って、拡張部材６０９となる樹脂は、機能面１９ａとベース基板５の上面１１ａとの間に流れ込み、カバー６２９を覆うとともにバンプ２７を覆っている。
【０１０９】
なお、圧電デバイス６０１の製造方法は、圧電素子の作製方法が異なる点、図３（ｅ）及び図４（ｃ）のシートに係る工程が省略される点を除いて、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法と同様である。
【０１１０】
以上の本実施形態の圧電デバイス６０１においても、拡張部材６０９の下面６０９ｂに外部端子３が設けられていることにより、第１の実施形態と同様に、外部端子３の設計の自由度の向上の効果が奏される。また、拡張部材６０９は、バンプ２７等を覆い、これらの絶縁性を向上させる機能も担うことになるから、小型化及び電気的信頼性の向上とが期待される。
【０１１１】
なお、ウェハレベルパッケージ型の圧電素子は、カバーの枠部を貫通してカバー上面に露出する柱状の端子が設けられるものであってもよいし、カバーの枠部及び蓋部に形成された開口から素子パッドが露出するものであってもよい。
【０１１２】
（第７の実施形態）
図１０（ａ）は、第７の実施形態の圧電デバイス７０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のXｂ−Xｂ線における断面図（ただし、拡張部材７０９は省略）である。
【０１１３】
圧電デバイス７０１は、拡張部材となる樹脂の振動空間Ｓへの浸入を防止するための方法のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【０１１４】
圧電デバイス７０１においては、ベース基板７０５と圧電素子７０７との間にはんだリング７２９が介在している。はんだリング７２９は、平面視において励振電極２１及びバンプ２７を囲む環状に形成されている。そして、圧電素子７０７の機能面１９ａ、ベース基板７０５の上面１１ａ及びはんだリング７２９に囲まれた領域により、振動空間Ｓが形成されている。
【０１１５】
なお、ベース基板７０５及び圧電素子７０７は、はんだリング７２９を設けるスペースが確保される以外は、第１の実施形態のベース基板５及び圧電素子７と同様である。
【０１１６】
はんだリング７２９は、例えばバンプ２７の形成と同時にバンプ２７と同様に形成される。なお、圧電デバイス７０１の製造方法は、はんだリング７２９が形成される点、図３（ｅ）及び図４（ｃ）のシートに係る工程が省略される点を除いて、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法と同様である。
【０１１７】
以上の本実施形態の圧電デバイス７０１においても、拡張部材７０９の下面７０９ｂに外部端子３が設けられていることにより、第１の実施形態と同様に、外部端子３の設計の自由度の向上の効果が奏される。
【０１１８】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１１９】
上述の実施形態の種々の特徴は、適宜に組み合わされてよい。例えば、第２の実施形態（図５）のシートが拡張部材の下面にまで延在する特徴は、第３〜第５の実施形態（図６〜図８）の圧電デバイスに適用されてもよいし、第２の実施形態の外部端子が拡張部材の側面まで延在する特徴は、第３〜第７の実施形態（図６〜図１０）の圧電デバイスに適用されてもよいし、第３の実施形態（図６）の２種以上の層から拡張部材を構成する特徴は、第４〜第７の実施形態に適用されてもよいし、第３〜５の実施形態（図６〜図８）の拡張部材の形状及び／又は寸法の特徴は、第６又は第７の実施形態に適用されてもよいし、第５の実施形態（図８）の外部端子が拡張部材にのみ設けられる特徴は、他の全ての実施形態に適用されてよい。
【０１２０】
いずれの実施形態においても、ベース基板の下面にのみ位置する外部端子が設けられていたが、当該外部端子は設けられなくてもよい。すなわち、圧電デバイスは、少なくとも一部が拡張部材に設けられている外部端子のみを有していてもよい。
【０１２１】
圧電素子の側面と、支持部材の側面とは、面一でなくてもよい。なお、この場合、例えば、図３（ｄ）を参照して説明したダイシング工程において、最初に薄いダイシングブレードで圧電素子及び支持部材をカットし、次に厚いダイシングブレードで圧電素子のみをカットすることにより、支持部材の側面を圧電素子の側面よりも外側に位置させることができる。
【０１２２】
圧電デバイスの製造方法は、第１個片に樹脂を供給して拡張部材を形成する工程以降の工程を含んでいなくてもよい。換言すれば、拡張部材を有さない圧電デバイスが作製されてもよいし、拡張部材は形成されているが拡張部材に導電層が形成されていない圧電デバイスが作製されてもよい。なお、この場合において、外部端子は、支持部材の母基板において形成されていてよい。
【０１２３】
圧電素子の母基板及び支持部材の母基板をダイシングする工程において、カットは、実施形態とは逆に、支持部材の母基板側から行われてもよい。なお、この場合においては、フルカットを行わずにハーフカットを行っても、樹脂（拡張部材）を溝へ充填してその樹脂に外部端子を形成することが可能である。
【０１２４】
拡張部材の形成方法は、ダイシングテープによって連結された状態が維持されている複数の第１個片に対して樹脂を供給するものに限定されない。例えば、ダイシングテープからピックアップされた第１個片に対して、トランスファーモールド法によって溶融状態の樹脂を供給したり、既に成形された（固化された）拡張部材を嵌合及び／又は接着剤によって接合したりしてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１…圧電デバイス、３…外部端子、５…ベース基板（支持部材）、７…圧電素子、８…第１個片、９…拡張部材、２７…バンプ、３１…母基板、３３…母基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を含む圧電デバイスに関する。圧電素子は、圧電体を利用した素子であり、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）素子、圧電薄膜共振器、弾性境界波素子（広義のＳＡＷ素子に含まれる）である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、半導体デバイスに関わるものであるが、支持部材（パッケージ基板）と、支持部材上に実装されている素子（半導体チップ）とを有するデバイスが開示されている。なお、素子は、支持部材に対してフェースアップ実装されている。
【０００３】
このデバイスの製造方法は、支持部材の母基板に複数の素子を実装する工程と、母基板をカットして支持部材に個片化し、ひいては、素子及び支持部材からなる個片を得る工程とを含んでいる。このように素子を支持部材の母基板に実装してから個片化することにより、生産性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の実装・個片化技術を圧電デバイスに適用することが考えられる。すなわち、複数の圧電素子を支持部材の母基板に実装し、その後、母基板をカットして支持部材を個片化し、圧電素子と支持部材とを含む圧電デバイスを作製することが考えられる。しかし、このように特許文献１の技術を単純に置換して得られた圧電デバイスの製造方法は、必ずしも圧電デバイスに好適とは限らない。
【０００６】
本発明の目的は、好適に実装・個片化を行うことができる圧電デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る圧電デバイスの製造方法は、複数の支持部材が含まれる母基板及び複数の圧電素子が含まれる母基板を準備する工程と、前記複数の圧電素子が前記複数の支持部材にそれぞれフェースダウン実装されるように、前記２つの母基板を対向させ、その対向面間に介在するバンプにより前記２つの母基板を互いに接続する工程と、接続された前記２つの母基板をカットして、前記支持部材及び前記圧電素子を含む複数の第１個片を形成する工程と、を含む。
【０００８】
好適には、上記製造方法は、前記複数の第１個片同士の間の溝に樹脂材料を充填して前記複数の第１個片を互いに接合した接合基板を形成する工程と、前記接合基板の表面に対して、前記複数の第１個片にそれぞれ接続された複数の導電層を形成する工程と、前記溝の樹脂材料をカットして、前記支持部材、前記圧電素子、カットされた前記樹脂材料からなり前記支持部材の側面に接合された拡張部材、及び、前記導電層を含む複数の第２個片を形成する工程と、更にを含む。
【０００９】
好適には、前記導電層は、前記拡張部材に設けられ、前記圧電素子に接続された外部端子を含む。
【００１０】
好適には、前記複数の第１個片を形成する工程では、前記２つの母基板は同一のブレードでカットされる。
【発明の効果】
【００１１】
上記の手順によれば、好適に実装・個片化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの外観を示す上面側及び下面側から見た斜視図。
【図２】図２（ａ）は、図１（ａ）のIIａ−IIａ線における模式的な断面図、図２（ｂ）は、図１（ａ）のIIｂ−IIｂ線における模式的な断面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の領域IIｃの拡大図。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、図１（ａ）の圧電デバイスの製造方法を説明する断面図。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、図３（ｅ）の続きを示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図８】本発明の第５の実施形態の圧電デバイスを示す断面図。
【図９】図９（ａ）は、第６の実施形態の圧電デバイスを示す断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の領域IXｂの拡大図。
【図１０】図１０（ａ）は、第７の実施形態の圧電デバイスを示す断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のXｂ−Xｂ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る圧電デバイスについて、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１の外観を示す上面側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、圧電デバイス１の外観を示す下面側から見た斜視図である。
【００１５】
なお、圧電デバイス１は、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面若しくは下面の語を用いるものとする。
【００１６】
圧電デバイス１は、例えば、概ね直方体状に形成されており、上面１ａ、下面１ｂ、４つの側面１ｃを有している。下面１ｂにおいては、複数の外部端子３が適宜な形状及び適宜な数で露出している。圧電デバイス１の大きさは適宜な大きさとされてよいが、例えば、１辺の長さが１ｍｍ〜数ｍｍである。
【００１７】
圧電デバイス１は、不図示の実装基板に対して下面１ｂを対向させて配置され、実装基板に設けられたパッドと複数の外部端子３とがはんだバンプ等を介して接合されることにより実装基板に実装される。そして、圧電デバイス１は、例えば、外部端子３を介して信号が入力され、入力された信号に所定の処理を施して出力する。
【００１８】
図２（ａ）は、図１（ａ）のIIａ−IIａ線における模式的な断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のIIｂ−IIｂ線における模式的な断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の領域IIｃの拡大図である。
【００１９】
圧電デバイス１は、ベース基板５と、ベース基板５上にフェースダウン実装された圧電素子７と、これらを覆う拡張部材９とを有している。
【００２０】
ベース基板５は、例えば、リジッド式のプリント配線板によって構成されており、絶縁基体１１と、絶縁基体１１の上面１１ａに形成された上面導電層１３Ａと、絶縁基体１１の内部に上面１１ａに平行に形成された内部導電層１３Ｂと、絶縁基体１１の全部又は一部を上下方向に貫通するビア導体１５とを有している。なお、ベース基板５は、内部導電層１３Ｂが設けられないものであってもよい。
【００２１】
絶縁基体１１は、例えば、概ね直方体状に形成されており、上面１１ａ、下面１１ｂ及び４つの側面１１ｃを有している。また、絶縁基体１１は、例えば、樹脂、セラミック及び／又はアモルファス状態の無機材料を含んで形成されている。絶縁基体１１は、単一の材料からなるものであってもよいし、基材に樹脂を含浸させた基板のように複合材料からなるものであってもよい。
【００２２】
上面導電層１３Ａは、圧電素子７をベース基板５に実装するための基板パッド１７を含んでいる。ビア導体１５及び内部導電層１３Ｂは、基板パッド１７と外部端子３とを接続する配線を含んでいる。なお、上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５は、インダクタ、コンデンサ若しくは適宜な処理を実行する回路を含んでいてもよい。上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５は、例えば、Ｃｕ等の金属により構成されている。
【００２３】
圧電素子７は、例えば、ＳＡＷ素子であり、圧電基板１９と、圧電基板１９の機能面１９ａに設けられた励振電極２１（図２（ｃ））と、機能面１９ａに設けられ、ベース基板５に接続される素子パッド２５とを有している。なお、圧電素子７は、この他、励振電極２１を覆う保護層、裏面１９ｂを覆う電極等の適宜な部材を有していてよい。
【００２４】
圧電基板１９は、例えば、概ね直方体状に形成されており、機能面１９ａ、その背面となる裏面１９ｂ及び４つの側面１９ｃを有している。圧電基板１９の平面視における形状及び大きさは、例えば、ベース基板５の平面視における形状及び大きさと同様である。そして、圧電基板１９の側面１９ｃとベース基板５の側面１１ｃとは面一になっている。また、圧電基板１９は、例えば、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶等の圧電性を有する単結晶の基板により構成されている。
【００２５】
励振電極２１は、いわゆるＩＤＴ（InterDigital transducer）であり、一対の櫛歯電極２３（図１０（ｂ）参照）を含んでいる。各櫛歯電極２３は、バスバー２３ａ（図１０（ｂ）参照）と、バスバー２３ａから延びる複数の電極指２３ｂ（図２（ｃ）。図１０（ｂ）も参照）とを有しており、一対の櫛歯電極２３は、互いに噛み合うように（複数の電極指２３ｂが互いに交差するように）配置されている。なお、図２や図１０等は模式図であることから、複数本の電極指２３ｂを有する櫛歯電極２３が１対のみ図示されているが、実際には、これよりも多くの電極指２３ｂを有する複数対の櫛歯電極２３が設けられていてよい。励振電極２１は、ＳＡＷフィルタ、ＳＡＷ共振器及び／又はデュプレクサ等を構成している。
【００２６】
励振電極２１に信号が入力されると、当該信号はＳＡＷに変換されて機能面１９ａを電極指２３ｂに直交する方向（ｙ方向）に伝搬し、再度信号に変換されて励振電極２１から出力される。その過程において、信号はフィルタリング等がなされる。
【００２７】
素子パッド２５は、機能面１９ａに形成された不図示の配線を介して励振電極２１に接続されている。励振電極２１は、素子パッド２５を介して信号が入力され、素子パッド２５を介して信号を出力する。
【００２８】
なお、励振電極２１、素子パッド２５及びこれらを接続する不図示の配線は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金等の適宜な金属により構成されている。これらは、同一材料により形成されていてもよいし、互いに異なる材料により形成されていてもよい。
【００２９】
素子パッド２５と基板パッド１７とは、バンプ２７によって接合されている。バンプ２７は、はんだにより構成されている。はんだは、Ｐｂ−Ｓｎ合金はんだ等の鉛を用いたはんだであってもよいし、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ、Ａｕ−Ｇｅ合金はんだ、Ｓｎ−Ａｇ合金はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ合金はんだ等の鉛フリーはんだであってもよい。なお、バンプ２７は、導電性接着剤によって形成されていてもよい。
【００３０】
素子パッド２５と基板パッド１７との間にバンプ２７が介在していることにより、絶縁基体１１の上面１１ａと、圧電基板１９の機能面１９ａとの間には間隙（振動空間Ｓ）が形成されている。これにより、機能面１９ａの振動（ＳＡＷの伝搬）が容易化されている。
【００３１】
拡張部材９は、例えば、ベース基板５及び圧電素子７のうち、ベース基板５の下面１１ｂを露出させつつ、それ以外の部分を覆っている。すなわち、拡張部材９は、ベース基板５の側面１１ｃに接合されており、圧電素子７の側面に接合されており、また、圧電素子７の裏面１９ｂに接合されている。
【００３２】
なお、圧電デバイス１の上面１ａ及び側面１ｃは拡張部材９の上面及び側面により構成され、下面１ｂの外周側は拡張部材９の下面９ｂにより構成され、下面１ｂの内部側はベース基板５の下面１１ｂにより構成されている。
【００３３】
拡張部材９は、絶縁材料により形成されている。絶縁材料は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂である。当該樹脂には、当該樹脂よりも熱膨張係数が低い材料により形成された絶縁性粒子からなるフィラーが混入されていてもよい。絶縁性粒子の材料は、例えば、シリカ、アルミナ、フェノール、ポリエチレン、グラスファイバー、グラファイトフィラーである。なお、拡張部材９は、その全体がセラミック等の無機絶縁材料により構成されていてもよい。
【００３４】
拡張部材９は、衝撃吸収性等の観点からそのヤング率が絶縁基体１１（ベース基板５）よりも低いことが好ましい。また、拡張部材９は、絶縁基体１１（ベース基板５）との接続信頼性等の観点からその熱膨張率が絶縁基体１１（ベース基板５）と同等であることが好ましい。なお、ここでいうヤング率若しくは熱膨張率は、拡張部材９等が複合材料からなる場合において、その部材全体としてのヤング率若しくは熱膨張率である（一部の材料のヤング率若しくは熱膨張率ではない。）。
【００３５】
拡張部材９と、ベース基板５及び圧電素子７との間には、シート２９が介在している。なお、シート２９は、拡張部材９の一部として捉えることも可能であるが、本実施形態では、シート２９と拡張部材９とは別部材であるものとして説明する。シート２９は、後述するように、拡張部材９の形成時において拡張部材９を構成する樹脂が振動空間Ｓに流れ込むことを防止するためのものである。シート２９は、例えば、ポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂によって構成されており、その厚さは例えば１〜数μｍである。
【００３６】
複数の外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂ及び／又は拡張部材９の下面９ｂに設けられている。本実施形態では、複数の外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂにのみに設けられた外部端子３と、ベース基板５の下面１１ｂから拡張部材９の下面９ｂにかけて設けられた外部端子３とを含んでいる。全ての外部端子３は、少なくとも一部がベース基板５の下面１１ｂに設けられており、ビア導体１５と接続されている。
【００３７】
図３（ａ）〜図４（ｅ）は、圧電デバイス１の製造方法を説明する断面図である。なお、当該断面図は、図１（ａ）のIIｂ−IIｂ線に対応し、また、図２（ｂ）よりも模式的に示されている。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示すように、ベース基板５が多数個取りされる母基板３１が用意される。母基板３１は、公知の種々の方法により形成されてよい。例えば、ベース基板５がセラミック多層基板であれば、母基板３１は、絶縁基体１１となる複数のセラミックグリーンシートに上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５となる導電ペーストを配置し、当該複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成することにより形成されてよい。また、例えば、ベース基板５が樹脂を絶縁材料とする多層基板であれば、母基板３１は、内層コア、プリプレグ及び銅箔の積層により絶縁基体１１及び内部導電層１３Ｂを形成し、スルーホールめっきによりビア導体１５に相当するスルーホール導体を形成し、サブトラクティブ若しくはアディティブ法により上面導電層１３Ａを形成してよい。なお、母基板３１の大きさは適宜な大きさとされてよいが、一例として、直径が４インチ程度である。
【００３９】
次に、同じく図３（ａ）に示すように、ベース基板５と圧電素子７とを接合するためのバンプ２７を母基板３１の上面１１ａに形成する。バンプ２７の形成は、例えば、蒸着法、めっき法若しくは印刷法により行われる。
【００４０】
また、母基板３１の準備と並行して、圧電素子７が多数個取りされる母基板３３（図３（ｂ））も用意される。母基板３３は、例えば、圧電基板１９が多数個取りされる圧電体からなる母基板に、スパッタリング法、蒸着法又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法により金属層を形成し、その金属層をフォトリソグラフィー法等によりパターニングし、励振電極２１及び素子パッド２５等を形成することにより形成される。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、ベース基板５の母基板３１の上面１１ａに対して圧電素子７の母基板３３の機能面１９ａを対向させて配置する。そして、これら母基板をリフロー炉に通すことなどによりバンプ２７を溶融させ、母基板３１と母基板３３とを接合する。
【００４２】
次に、図３（ｃ）に示すように、ダイシングテープ３５を母基板３１の下面１１ｂに接着する。ダイシングテープ３５は、例えば可撓性の樹脂フィルムの片面に粘着層が形成されたものである。
【００４３】
次に、図３（ｄ）に示すように、母基板３１及び母基板３３をカットする。これにより、ベース基板５及び圧電素子７を含む第１個片８が形成される。カットは、例えば、ダイシングブレードを用いたフルカットダイシングにより行われる。なお、カットは、レーザを用いて行われてもよい。
【００４４】
母基板３１及び母基板３３は、同一のブレード（若しくはレーザ設定）により共に（同時に・１回で）カットされる。すなわち、ブレード（若しくはレーザ光）は、母基板３１及び母基板３３の双方を貫通した状態でこれら母基板３１及び母基板３３に対して縦横に相対移動し、これら母基板３１及び母基板３３をカットする。これにより、ベース基板５の側面１１ｃと圧電素子７の側面１９ｃとは面一になる。
【００４５】
ただし、ブレードが母基板３３のみを貫通した状態でブレードを母基板３１及び母基板３３に対して縦横に相対移動させて母基板３３のみをカットした後、他のブレード若しくはレーザ光によって母基板３１をカットするなど、母基板３１と母基板３３とは、順次且つ異なる方法でカットされてもよい。
【００４６】
次に、図３（ｅ）に示すように、シート２９が多数個取りされるシート３７が複数の第１個片８に被せられる。シート３７は、例えば粘着性を有する可撓性の樹脂シートである。シート３７とダイシングテープ３５との間の真空引きをすることにより、シート３７は、ダイシングテープ３５の露出部分、ベース基板５の側面１１ｃ、圧電素子７の側面１９ｃ及び裏面１９ｂに密着し、粘着する。
【００４７】
次に、図４（ａ）に示すように、拡張部材９となる溶融状態の樹脂３９が、複数の第１個片８を覆うように供給される。溶融状態の樹脂３９の供給は、例えば印刷法により行われる。供給された溶融状態の樹脂３９は、複数の第１個片８間の溝３６に充填されるとともに、圧電素子７の裏面１９ｂ側を覆う。なお、ベース基板５の下面１１ｂは、ダイシングテープ３５に密着していることから、樹脂３９に覆われない。また、ダイシングテープ３５は、樹脂３９が溝３６から下方へ流れ落ちることを防止する受け皿として機能する。
【００４８】
その後、樹脂３９が硬化すると、複数の第１個片８同士は樹脂３９によって互いに固定される。すなわち、複数の第１個片８は、再度一体化され、母基板のような接合基板４０が形成される。
【００４９】
なお、ダイシングテープ３５は、シート３７が被せられる前から樹脂３９が硬化するまでの間、適宜な量でエキスパンドされていることが好ましい。エキスパンドにより、複数の第１個片８間の溝３６は拡大し、適宜な大きさとされる。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、接合基板４０からダイシングテープ３５を剥がす。これにより、ベース基板５の下面１１ｂは露出する。また、接合基板４０は、ベース基板５の下面１１ｂを上方にするように向きを変えられる。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に示すように、シート３７の樹脂３９からの露出部分を除去する。この処理は、例えば、エッチングのような化学的処理によって行われてもよいし、研磨のように物理的処理によって行われてもよい。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウェットエッチングであってもよい。
【００５２】
次に、図４（ｄ）に示すように、接合基板４０に外部端子３を形成する。具体的には、ベース基板５の下面１１ｂ及び樹脂３９の下面１１ｂ側の面に、スパッタリング法、蒸着法又はＣＶＤ法等の薄膜形成法により金属層を形成し、その金属層をフォトリソグラフィー法等によりパターニングすることにより形成される。
【００５３】
次に、図４（ｅ）に示すように、樹脂３９の下面１１ｂとは反対側の面にダイシングテープ４１を接着し、接合基板４０をカットする。より具体的には、溝３６に充填されている樹脂３９を溝３６よりも細いダイシングブレードによってカットする。これにより、複数組のベース基板５及び圧電素子７が再度個片化され、拡張部材９を含む圧電デバイス１が作製される。なお、カットはレーザによって行われてもよい。
【００５４】
以上のとおり、本実施形態では、圧電デバイス１は、ベース基板５と、ベース基板５上に実装されている圧電素子７と、ベース基板５の側面１１ｃに接合された拡張部材９と、拡張部材９の下面９ｂに設けられた外部端子３とを有している。
【００５５】
従って、外部端子３の配置可能範囲が増加することになり、設計の自由度が向上する。さらに、ベース基板５及び圧電素子７の寸法は変えずに、拡張部材９の寸法及び外部端子３の配置のみを変更して、外部端子３に係る種々の仕様に応じることが可能であり、コスト削減が期待される。
【００５６】
また、圧電デバイス１では、外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂから拡張部材９の下面９ｂにかけて設けられている。
【００５７】
従って、外部端子３は、ベース基板５の下面１１ｂのみに設けられる場合等に比較して、面積が大きく確保される。また、面積が大きく確保されることにより、外部端子３間の間隔を小さくし、ベース基板５に外部端子３を介して加えられる力によって生じるベース基板５の反りを抑制し、ひいては、圧電素子７の機能面１９ａの反りを抑制することができる。機能面１９ａの反りが抑制されることにより、圧電素子７の電気特性の変動が抑制される。
【００５８】
また、圧電デバイス１では、拡張部材９は、ベース基板５よりもヤング率が低い。
【００５９】
従って、例えば、圧電デバイス１が実装される実装基板の反りに起因して外部端子３に加えられる力を拡張部材９によって吸収し、ベース基板５に伝達される力を緩和することができる。その結果、圧電素子７の機能面１９ａの反りが抑制され、ひいては、圧電素子７の電気特性の変動が抑制される。
【００６０】
また、圧電デバイス１では、拡張部材９がベース基板５を囲むように配置されている。
【００６１】
従って、拡張部材９の下面９ｂの面積をより確保し、外部端子３に係る設計の自由度をより向上させることができる。また、ベース基板５が拡張部材９に嵌合することになるから、ベース基板５と拡張部材９との固定も強固となり、ひいては、拡張部材９に設けられた外部端子３と、ベース基板５の配線との間の接続信頼性も向上する。
【００６２】
また、圧電デバイス１では、拡張部材９が圧電素子７の側面１９ｃに接合されている。
【００６３】
従って、外部端子３の配置の自由度を向上させる拡張部材９により、圧電素子７の機械的保護も図られることになる。その結果、小型化及び耐久性向上の両立が図られる。また、拡張部材９は、ベース基板５の側面１１ｃから圧電素子７の側面１９ｃに亘って配置されていることになるから、拡張部材９は、振動空間Ｓの形成及び／又は振動空間Ｓへの水分等の浸入抑制にも寄与する。
【００６４】
また、圧電デバイス１では、圧電素子７の側面１９ｃと、ベース基板５の側面１１ｃとが、面一である。
【００６５】
従って、圧電素子７は、拡張部材９と重ならない範囲で最大限の面積が確保されていることになる。その結果、外部端子３を介して拡張部材９に加えられた力が圧電素子７に加えられることを抑制しつつ、圧電素子７の高機能化（別の観点では圧電素子７の機能を維持した上での圧電デバイス１全体としての小型化）が図られる。また、製造工程に着目すれば、図３（ｄ）を参照して説明したように、圧電素子７の母基板３３と、ベース基板５の母基板３１とを１回でカットすることができるから、製造工程の効率化が図られる。
【００６６】
また、本実施形態では、圧電デバイス１の製造方法は、複数のベース基板５が含まれる母基板３１及び複数の圧電素子７が含まれる母基板３３を準備する工程（図３（ａ））と、複数の圧電素子７が複数のベース基板５にそれぞれフェースダウン実装されるように、母基板３１及び３３を対向させ、その対向面間に介在するバンプ２７により母基板３１及び３３を互いに接続する工程（図３（ｂ））と、接続された母基板３１及び３３をカットして、ベース基板５及び圧電素子７を含む複数の第１個片８を形成する工程（図３（ｄ））と、を含む。
【００６７】
従って、個片化された複数の圧電素子７をピックアップしてベース基板５の母基板３１に実装する工程が母基板同士の接続に置き換えられ、生産性が向上する。すなわち、特許文献１のように素子を１つずつ実装していく製造方法と比較して、本実施形態の製造方法であれば、素子を複数同時に実装できたことになるので、実装の手間が省けて、製造効率が向上して好ましい。また、複数の圧電素子７の個片化とベース基板５の個片化とで、ダイシングテープ及びダイシングブレード等を共用化することもできる。このような個片化はフェースダウン実装が実質的に前提であり、また、圧電素子７は、フェースダウン実装されることによって機能面１９ａとベース基板５との間に振動空間Ｓを形成することが可能である。すなわち、このような個片化は圧電デバイスの製造方法に適している。
【００６８】
また、圧電デバイス１の製造方法は、複数の第１個片８同士の間の溝３６に樹脂３９を充填して複数の第１個片８を互いに接合した接合基板４０を形成する工程（図４（ａ））と、接合基板４０の表面に対して、複数の第１個片８にそれぞれ接続された複数の導電層（外部端子３）を形成する工程（図４（ｄ））と、溝３６の樹脂３９をカットして、ベース基板５、圧電素子７、カットされた樹脂３９からなりベース基板５の側面１１ｃに接合された拡張部材９、及び、導電層（外部端子３）を含む複数の第２個片（圧電デバイス１）を形成する工程（図４（ｅ））と、を含む。
【００６９】
従って、ピックアップされた第１個片８を樹脂封止する場合に比較して簡便に第１個片８を樹脂封止することができる。さらに、接合基板４０に対して導電層（外部端子３）を形成することから、拡張部材９に導電層を設けることができるとともに、拡張部材９を含む個片に導電層を設ける場合に比較して容易に導電層を設けることができる。
【００７０】
また、圧電デバイス１の製造方法は、上記の導電層が、拡張部材９に設けられ、圧電素子７に接続された外部端子３を含むことにより、上述した外部端子３の設計の自由度が高い圧電デバイス１を実現することができる。
【００７１】
なお、以上の実施形態において、ベース基板５又は絶縁基体１１は、本発明の支持部材の一例である。
【００７２】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態の圧電デバイス２０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００７３】
圧電デバイス２０１は、シート２２９及び外部端子３の形状のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００７４】
シート２２９は、第１の実施形態のシート２９と同様の範囲を覆うとともに、拡張部材９の下面９ｂも覆っている。そして、外部端子３は、シート２２９を介して、拡張部材９の下面９ｂ上に設けられている。なお、上述のように、シート２２９は、拡張部材９の一部として捉えることも可能である。
【００７５】
このようなシート２２９は、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法において、図４（ｃ）を参照して説明した、シート３７の樹脂３９からの露出部分を除去する工程を省略することにより形成される。
【００７６】
そして、圧電デバイス２０１では、シート２２９が拡張部材９の下面９ｂを覆っていることから、例えば、シート２２９は外部端子３との接合性の高い材料からなるものとし、拡張部材９は、そのヤング率及び熱膨張係数の観点から有利な材料からなるものとすることにより、圧電デバイス２０１の信頼性を向上させることが可能である。また、圧電デバイス２０１の製造方法においては、図４（ｃ）の工程を省略することができるから、より生産性が向上する。
【００７７】
ｓ
圧電デバイス２０１の外周側の外部端子３は、拡張部材９の下面９ｂにおいて、拡張部材９の側面１ｃに到達するまで広がっており、その外側縁部が側面１ｃに一致している。
【００７８】
このような外部端子３は、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法と同様に、図４（ｄ）を参照して説明した金属層のパターニングによって形成することが可能である。また、第１の実施形態とは異なり、金属層のパターニングにおいては、外部端子３の外側縁部のパターニングを行わず、図４（ｅ）のダイシングにおいて、樹脂３９のカットとともに金属層をカットして、外部端子３の外側縁部を形成することもできる。
【００７９】
そして、圧電デバイス２０１では、外部端子３が側面１ｃまで広がっていることから、外部端子３の面積を最大限に確保することができる。また、圧電デバイス２０１の製造方法においては、ダイシングが外部端子３のパターニングに寄与することから、例えば、フォトマスクの簡素化を図ることが可能である。
【００８０】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の圧電デバイス３０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００８１】
圧電デバイス３０１は、拡張部材３０９のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００８２】
まず、拡張部材３０９は、第１の実施形態と異なり、圧電素子７の裏面１９ｂ側を覆っていない。拡張部材３０９の上面３０９ａの位置は、圧電素子７の機能面１９ａよりも上方側の適宜な位置とされてよい。例えば、上面３０９ａは、圧電素子７の裏面１９ｂ（厳密にはシート２９）と面一とされている。
【００８３】
また、拡張部材３０９は、ベース基板５の側面１１ｃに接合される第１層３０８Ａと、第１層３０８Ａに重ねられ、圧電素子７の側面１９ｃに接合される第２層３０８Ｂとを有している。なお、第１層３０８Ａと第２層３０８Ｂとの境界位置は、ベース基板５の上面１１ａから圧電素子７の機能面１９ａまでの間の適宜な位置とされてよい。
【００８４】
第１層３０８Ａと第２層３０８Ｂとは互いに異なる材料により形成され、異なる性質を示す。例えば、第１層３０８Ａは、第２層３０８Ｂよりもベース基板５及び／又は不図示の実装基板に熱膨張係数が近く、第２層３０８Ｂは、第１層３０８Ａよりも圧電素子７に熱膨張係数が近い。また、例えば、第１層３０８Ａは、第２層３０８Ｂに比較して、ヤング率が高い。第１層３０８Ａは、第２層３０８Ｂに比較して、外部端子３の材料と親和性が高い。
【００８５】
第１層３０８Ａ及び第２層３０８Ｂは、例えば、図４（ａ）を参照して説明した樹脂を供給する工程において、第１層３０８Ａとなる樹脂を供給する工程と、第２層３０８Ｂとなる樹脂を供給する工程とを順次行うことにより形成可能である。
【００８６】
また、供給する樹脂の量を調整することなどにより、拡張部材３０９の上面３０９ａの位置は適宜な位置とされる。なお、樹脂３９を供給した後に、圧電素子７の裏面１９ｂ側の樹脂３９を除去してもよい。
【００８７】
以上の本実施形態の圧電デバイス３０１では、拡張部材３０９の上面３０９ａが圧電素子７の裏面１９ｂ以下の位置とされているので、第１の実施形態の圧電デバイス１に比較して、薄型化が図られる。なお、第１の実施形態の圧電デバイス１は、圧電素子７の機械的保護の観点等において有利である。
【００８８】
また、圧電デバイス３０１では、拡張部材３０９は、互いに異なる材料からなる、ベース基板５の側面１１ｃに接合される第１層３０８Ａと、圧電素子７の側面１９ｃに接合される第２層３０８Ｂとを有することから、上述したように、全体として熱応力を緩和したり、外部端子３の剥離を抑制したりすることができる。
【００８９】
なお、拡張部材を構成する層は、２種に限定されず、３種以上であってもよい。
【００９０】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態の圧電デバイス４０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００９１】
圧電デバイス４０１は、拡張部材４０９の形状のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、拡張部材４０９の上面４０９ａの位置は、第３の実施形態（図６）よりも更に低くなっており、機能面１９ａ以下、若しくは、ベース基板５の上面１１ａ以下とされている。
【００９２】
このような拡張部材４０９の形成においては、第３の実施形態と同様に、図４（ａ）を参照して説明した樹脂を供給する工程において、供給する樹脂の量を調整することにより、上面４０９ａの位置が適宜な位置とされる。
【００９３】
以上の本実施形態の圧電デバイス４０１では、第１の実施形態の圧電デバイス１に比較して、拡張部材４０９が撓みやすく、外部端子３に加えられた力は拡張部材４０９に吸収されやすい。従って、ベース基板５の反りや機能面１９ａの反りが抑制される。
【００９４】
なお、当該効果は、本実施形態ほどではないが、第３の実施形態においても奏される。また、第１の実施形態の圧電デバイス１は、拡張部材９が振動空間Ｓ及び圧電素子７の側方に位置していることから、例えば、振動空間Ｓを水分等から保護したり、圧電素子７を側方から機械的に保護する観点において有利である。
【００９５】
（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態の圧電デバイス５０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【００９６】
圧電デバイス５０１は、拡張部材５０９の形状、外部端子３の配置、外部端子３と基板パッド１７との接続方法のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００９７】
拡張部材５０９は、第１の実施形態の拡張部材９と同様に、ベース基板５０５の側面１１ｃだけでなく、圧電素子７の側面１９ｃや裏面１９ｂも覆っている。ただし、拡張部材５０９は、その下面５０９ｂ側部分が外周側に突出した形状（フランジを有する形状）となっている。なお、フランジの上面の位置は、裏面１９ｂを覆う部分の上面よりも下方であればよいが、好ましくは、第４の実施形態（図７）と同様に、圧電素子７の機能面１９ａ以下、若しくは、ベース基板５の上面１１ａ以下である。
【００９８】
このような拡張部材５０９は、例えば、図４（ａ）を参照して説明した樹脂３９の供給の後、図４（ｂ）のダイシングテープ３５の剥離前に、図４（ｅ）のダイシング工程において用いるダイシングブレードよりも厚いダイシングブレードによって溝３６の樹脂３９に切り込みを入れることによって形成することができる。
【００９９】
また、圧電デバイス５０１では、複数の外部端子３のうち外周側の外部端子３は、拡張部材５０９の下面５０９ｂのみに設けられており、ベース基板５０５の下面１１ｂに重なっていない。そして、当該外部端子３と、基板パッド１７とは、ベース基板５０５の側面１１ｃに設けられた側面導電層１３Ｃによって接続されている。
【０１００】
なお、側面導電層１３Ｃは、例えば、ベース基板５の母基板３１の作製において、予めダイシングラインとなる位置にビア導体若しくはスルーホール導体を形成しておくことにより形成される。また、図３（ｄ）を参照して説明したカット後に絶縁基体１１の側面１１ｃに形成されてもよい。
【０１０１】
以上の本実施形態の圧電デバイス５０１では、第１の実施形態と同様に圧電素子７を側面から機械的に保護しつつ、第４の実施形態と同様に拡張部材５０９の撓みによって外部端子３に加えられる力の圧電素子７への伝達を緩和することができる。
【０１０２】
また、圧電デバイス５０１では、拡張部材５０９のみに設けられた外部端子３が存在するが、このように、拡張部材５０９を利用して設けられる外部端子３は、拡張部材からベース基板にかけて設けられるものに限定されない。すなわち、本実施形態は、外部端子３の設計の自由度が高いことを示す一例となっている。
【０１０３】
（第６の実施形態）
図９（ａ）は、第６の実施形態の圧電デバイス６０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の領域IXｂの拡大図である。
【０１０４】
圧電デバイス６０１は、拡張部材となる樹脂の振動空間Ｓへの浸入を防止するための方法のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【０１０５】
圧電素子６０７は、ウェハレベルパッケージ型の圧電素子として構成されている。具体的には、圧電素子６０７は、第１の実施形態の圧電素子７に励振電極２１を覆うカバー６２９を設けた構成となっている。
【０１０６】
カバー６２９は、機能面１９ａの平面視において励振電極２１を囲む枠部６２９ａと、枠部の開口を塞ぐ蓋部６２９ｂとを有する形状とされている。そして、カバー６２９と機能面１９ａとにより囲まれた空間により振動空間Ｓが構成されている。
【０１０７】
カバー６２９は、例えば、機能面１９ａに樹脂層を形成してパターニングして枠部６２９ａを形成し、その上に樹脂シートを重ねてパターニングして蓋部６２９ｂを形成することにより形成される。
【０１０８】
圧電デバイス６０１においては、カバー６２９によって振動空間Ｓへの樹脂の浸入が防止されることから、第１の実施形態のシート２９は設けられていない。従って、拡張部材６０９となる樹脂は、機能面１９ａとベース基板５の上面１１ａとの間に流れ込み、カバー６２９を覆うとともにバンプ２７を覆っている。
【０１０９】
なお、圧電デバイス６０１の製造方法は、圧電素子の作製方法が異なる点、図３（ｅ）及び図４（ｃ）のシートに係る工程が省略される点を除いて、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法と同様である。
【０１１０】
以上の本実施形態の圧電デバイス６０１においても、拡張部材６０９の下面６０９ｂに外部端子３が設けられていることにより、第１の実施形態と同様に、外部端子３の設計の自由度の向上の効果が奏される。また、拡張部材６０９は、バンプ２７等を覆い、これらの絶縁性を向上させる機能も担うことになるから、小型化及び電気的信頼性の向上とが期待される。
【０１１１】
なお、ウェハレベルパッケージ型の圧電素子は、カバーの枠部を貫通してカバー上面に露出する柱状の端子が設けられるものであってもよいし、カバーの枠部及び蓋部に形成された開口から素子パッドが露出するものであってもよい。
【０１１２】
（第７の実施形態）
図１０（ａ）は、第７の実施形態の圧電デバイス７０１を示す、図２（ｂ）に相当する断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のXｂ−Xｂ線における断面図（ただし、拡張部材７０９は省略）である。
【０１１３】
圧電デバイス７０１は、拡張部材となる樹脂の振動空間Ｓへの浸入を防止するための方法のみが第１の実施形態の圧電デバイス１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【０１１４】
圧電デバイス７０１においては、ベース基板７０５と圧電素子７０７との間にはんだリング７２９が介在している。はんだリング７２９は、平面視において励振電極２１及びバンプ２７を囲む環状に形成されている。そして、圧電素子７０７の機能面１９ａ、ベース基板７０５の上面１１ａ及びはんだリング７２９に囲まれた領域により、振動空間Ｓが形成されている。
【０１１５】
なお、ベース基板７０５及び圧電素子７０７は、はんだリング７２９を設けるスペースが確保される以外は、第１の実施形態のベース基板５及び圧電素子７と同様である。
【０１１６】
はんだリング７２９は、例えばバンプ２７の形成と同時にバンプ２７と同様に形成される。なお、圧電デバイス７０１の製造方法は、はんだリング７２９が形成される点、図３（ｅ）及び図４（ｃ）のシートに係る工程が省略される点を除いて、第１の実施形態の圧電デバイス１の製造方法と同様である。
【０１１７】
以上の本実施形態の圧電デバイス７０１においても、拡張部材７０９の下面７０９ｂに外部端子３が設けられていることにより、第１の実施形態と同様に、外部端子３の設計の自由度の向上の効果が奏される。
【０１１８】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１１９】
上述の実施形態の種々の特徴は、適宜に組み合わされてよい。例えば、第２の実施形態（図５）のシートが拡張部材の下面にまで延在する特徴は、第３〜第５の実施形態（図６〜図８）の圧電デバイスに適用されてもよいし、第２の実施形態の外部端子が拡張部材の側面まで延在する特徴は、第３〜第７の実施形態（図６〜図１０）の圧電デバイスに適用されてもよいし、第３の実施形態（図６）の２種以上の層から拡張部材を構成する特徴は、第４〜第７の実施形態に適用されてもよいし、第３〜５の実施形態（図６〜図８）の拡張部材の形状及び／又は寸法の特徴は、第６又は第７の実施形態に適用されてもよいし、第５の実施形態（図８）の外部端子が拡張部材にのみ設けられる特徴は、他の全ての実施形態に適用されてよい。
【０１２０】
いずれの実施形態においても、ベース基板の下面にのみ位置する外部端子が設けられていたが、当該外部端子は設けられなくてもよい。すなわち、圧電デバイスは、少なくとも一部が拡張部材に設けられている外部端子のみを有していてもよい。
【０１２１】
圧電素子の側面と、支持部材の側面とは、面一でなくてもよい。なお、この場合、例えば、図３（ｄ）を参照して説明したダイシング工程において、最初に薄いダイシングブレードで圧電素子及び支持部材をカットし、次に厚いダイシングブレードで圧電素子のみをカットすることにより、支持部材の側面を圧電素子の側面よりも外側に位置させることができる。
【０１２２】
圧電デバイスの製造方法は、第１個片に樹脂を供給して拡張部材を形成する工程以降の工程を含んでいなくてもよい。換言すれば、拡張部材を有さない圧電デバイスが作製されてもよいし、拡張部材は形成されているが拡張部材に導電層が形成されていない圧電デバイスが作製されてもよい。なお、この場合において、外部端子は、支持部材の母基板において形成されていてよい。
【０１２３】
圧電素子の母基板及び支持部材の母基板をダイシングする工程において、カットは、実施形態とは逆に、支持部材の母基板側から行われてもよい。なお、この場合においては、フルカットを行わずにハーフカットを行っても、樹脂（拡張部材）を溝へ充填してその樹脂に外部端子を形成することが可能である。
【０１２４】
拡張部材の形成方法は、ダイシングテープによって連結された状態が維持されている複数の第１個片に対して樹脂を供給するものに限定されない。例えば、ダイシングテープからピックアップされた第１個片に対して、トランスファーモールド法によって溶融状態の樹脂を供給したり、既に成形された（固化された）拡張部材を嵌合及び／又は接着剤によって接合したりしてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１…圧電デバイス、３…外部端子、５…ベース基板（支持部材）、７…圧電素子、８…第１個片、９…拡張部材、２７…バンプ、３１…母基板、３３…母基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持部材が含まれる母基板及び複数の圧電素子が含まれる母基板を準備する工程と、
前記複数の圧電素子が前記複数の支持部材にそれぞれフェースダウン実装されるように、前記２つの母基板を対向させ、その対向面間に介在するバンプにより前記２つの母基板を互いに接続する工程と、
接続された前記２つの母基板をカットして、前記支持部材及び前記圧電素子を含む複数の第１個片を形成する工程と、
を含む圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記複数の第１個片同士の間の溝に樹脂材料を充填して前記複数の第１個片を互いに接合した接合基板を形成する工程と、
前記接合基板の表面に対して、前記複数の第１個片にそれぞれ接続された複数の導電層を形成する工程と、
前記溝の樹脂材料をカットして、前記支持部材、前記圧電素子、カットされた前記樹脂材料からなり前記支持部材の側面に接合された拡張部材、及び、前記導電層を含む複数の第２個片を形成する工程と、
を含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記導電層は、前記拡張部材に設けられ、前記圧電素子に接続された外部端子を含む
請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記複数の第１個片を形成する工程では、前記２つの母基板は共にカットされる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１】
複数の支持部材が含まれる母基板及び複数の圧電素子が含まれる母基板を準備する工程と、
前記複数の圧電素子が前記複数の支持部材にそれぞれフェースダウン実装されるように、前記２つの母基板を対向させ、その対向面間に介在するバンプにより前記２つの母基板を互いに接続する工程と、
接続された前記２つの母基板をカットして、前記支持部材及び前記圧電素子を含む複数の第１個片を形成する工程と、
を含む圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記複数の第１個片同士の間の溝に樹脂材料を充填して前記複数の第１個片を互いに接合した接合基板を形成する工程と、
前記接合基板の表面に対して、前記複数の第１個片にそれぞれ接続された複数の導電層を形成する工程と、
前記溝の樹脂材料をカットして、前記支持部材、前記圧電素子、カットされた前記樹脂材料からなり前記支持部材の側面に接合された拡張部材、及び、前記導電層を含む複数の第２個片を形成する工程と、
を含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記導電層は、前記拡張部材に設けられ、前記圧電素子に接続された外部端子を含む
請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記複数の第１個片を形成する工程では、前記２つの母基板は共にカットされる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５１５１７（Ｐ２０１３−５１５１７Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７７０８（Ｐ２０１１−１８７７０８）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]