弾性波デバイスおよびその製造方法
【課題】弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極の構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを提供すること。
【解決手段】本発明は、圧電基板１０に設けられた弾性表面波素子１２と、圧電基板１０上に設けられ、弾性表面波素子１２に電気的に接続する複数の電極部１４と、弾性表面波素子１２上に空洞部１６を有し空洞部１６の側面および上面を覆うように圧電基板１０上に設けられた金属キャップ１８と、金属キャップ１８を覆うように圧電基板１０上に設けられた樹脂封止部２２と、金属キャップ１８の外側において樹脂封止部２２を貫通して複数の電極部１４それぞれの上面に設けられた、金属キャップ１８と同じ金属で単一の金属からなる金属ポスト２４と、を具備する弾性波デバイスである。
【解決手段】本発明は、圧電基板１０に設けられた弾性表面波素子１２と、圧電基板１０上に設けられ、弾性表面波素子１２に電気的に接続する複数の電極部１４と、弾性表面波素子１２上に空洞部１６を有し空洞部１６の側面および上面を覆うように圧電基板１０上に設けられた金属キャップ１８と、金属キャップ１８を覆うように圧電基板１０上に設けられた樹脂封止部２２と、金属キャップ１８の外側において樹脂封止部２２を貫通して複数の電極部１４それぞれの上面に設けられた、金属キャップ１８と同じ金属で単一の金属からなる金属ポスト２４と、を具備する弾性波デバイスである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスおよびその製造方法に関し、特に弾性波素子の上方に空洞部を有する弾性波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などで用いられる弾性波デバイスの小型化の要求が大きくなっている。弾性波デバイスに用いられる弾性波素子には、圧電基板上に櫛型電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）や反射器を形成した弾性表面波素子（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）、圧電基板を金属電極で挟んだ圧電薄膜共振器素子（ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）などがある。
【０００３】
圧電基板の弾性波を利用する弾性波デバイスでは、弾性波素子の特性を維持するため、弾性波素子の機能部分（振動部分）上に空洞部を形成する必要があり、これが弾性波デバイスの小型化を妨げていた。弾性波素子の機能部分とは、弾性表面波素子では櫛型電極であり、圧電薄膜共振器素子では圧電薄膜を挟む上下金属電極の重なる領域である。
【０００４】
弾性波デバイスの小型化を実現するため、基板の表面に直接樹脂により空洞部を形成するウエハレベルパッケージ素子の開発が進められている。また、空洞部の上方に位置する部分の樹脂の中に補強層を設けることで、圧力で変形しない中空構造を有し、熱応力などに起因したクラックなどが樹脂に発生することを抑制可能な弾性波デバイスが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２７７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された弾性波デバイスは、空洞部の少なくとも側面は樹脂により封止されているため気密性が劣る。このため、弾性波デバイスの信頼性や品質などが低下する恐れがある。また、外部との電気的な接続に用いられる外部電極の金属膜構成が複雑であるため、製造工程が複雑になり、製造工数が増えてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極の構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板に設けられた弾性波素子と、前記基板上に設けられ、前記弾性波素子に電気的に接続する複数の電極部と、前記弾性波素子上に空洞部を有し前記空洞部の側面および上面を覆うように前記基板上に設けられた金属キャップと、前記金属キャップを覆うように前記基板上に設けられた樹脂封止部と、前記金属キャップの外側において前記樹脂封止部を貫通して前記複数の電極部それぞれの上面に設けられた、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる複数の金属ポストと、を具備することを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極として機能する金属ポストの構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを得ることができる。
【０００９】
上記構成において、前記基板から前記金属ポスト上面までの高さは、前記基板から前記金属キャップ上面までの高さより高い構成とすることができる。この構成によれば、樹脂封止部を貫通して上面が露出する金属ポストが容易に得られる。
【００１０】
上記構成において、前記金属キャップと前記複数の金属ポストのうちのグランドに接続される金属ポストとは、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により電気的に接続されている構成とすることができる。この構成によれば、金属キャップを接地させることができ、通過特性に生じるノイズを低減できる。
【００１１】
上記構成において、前記弾性波素子と前記複数の電極部のうちの少なくとも１つの電極部とは前記基板上に設けられた信号配線パターンにより電気的に接続され、前記金属キャップと前記信号配線パターンとは、前記金属キャップと前記信号配線パターンとの間に設けられた絶縁体により電気的に分離されている構成とすることができる。この構成によれば、金属ポストから入力された電気信号をノイズの影響を低減した状態で弾性波素子に伝搬することができる。
【００１２】
上記構成において、前記金属キャップおよび前記金属ポストは、前記樹脂封止部により前記基板上に固定されている構成とすることができる。この構成によれば、接着剤を用いなくて済むため、コストを低減できる。
【００１３】
本発明は、基板に、複数の弾性波素子と前記複数の弾性波素子それぞれに電気的に接続する複数の電極部とを形成する工程と、前記複数の弾性波素子それぞれの上に金属キャップにより空洞部が形成されるよう、前記金属キャップが複数接続された金属キャップシートを前記基板上に搭載する工程と、前記複数の電極部それぞれの上面に、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる金属ポストが形成されるよう、前記金属ポストが複数接続された金属ポストシートを前記基板上に搭載する工程と、前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する樹脂封止部を前記基板上に形成する工程と、前記複数の弾性波素子をそれぞれ個片化するよう、前記基板を分離する工程と、を有することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。本発明によれば、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極として機能する金属ポストの構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを得ることができる。
【００１４】
上記構成において、前記金属キャップシートを搭載する工程と前記金属ポストシートを搭載する工程とは、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続された金属シートを前記基板上に搭載することにより同時に実行される構成とすることができる。この構成によれば、金属キャップと金属ポストとを同一工程で同時に形成できるため、製造工数の削減により製造コストを低減できる。
【００１５】
上記構成において、前記金属シートは、前記金属キャップとグランドに接続されるべき前記金属ポストとが、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により接続されることで、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続されている構成とすることができる。この構成によれば、金属キャップを接地させることができ、通過特性に生じるノイズを低減できる。
【００１６】
上記構成において、前記基板を分離する工程は、隣接する前記金属キャップ同士を接続する金属体および隣接する前記金属ポスト同士を接続する金属体を切断して、前記隣接する金属キャップ同士および前記隣接する金属ポスト同士を電気的に分離する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、個片化した弾性表面波素子間における電気的分離を、製造コストの増加を伴わずに、容易に行うことができる。
【００１７】
上記構成において、前記樹脂封止部を形成する工程は、前記金属キャップシートおよび前記金属ポストシートを覆うように前記樹脂封止部を形成した後、前記樹脂封止部を研磨することにより、前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する前記樹脂封止部を形成する工程であり、露出した前記複数の金属ポストの上面にメッキ部を形成する工程をさらに有する構成とすることができる。この構成によれば、樹脂封止部を貫通する金属ポストを容易に形成できると共に、外部との接続不良を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極として機能する金属ポストの構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイスの例を示す上面模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）は実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法の例を説明する断面模式図（その１）である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法の例を説明する断面模式図（その２）である。
【図４】図４（ａ）は金属シートの例を説明するための図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の一部を拡大した図である。
【図５】図５は実施例２に係る弾性波デバイスの例を示す上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例として、弾性表面波素子を用いた弾性波デバイスの例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイス１００の上面模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図である。なお、図１（ａ）においては、樹脂封止部２２を一部透視して図示していると共に、圧電基板１０上に形成された配線パターンなどについては図示を省略している。
【００２２】
図１（ａ）および図１（ｂ）のように、圧電基板１０の上面に、弾性表面波素子１２と、弾性表面波素子１２に電気的に接続する複数の電極部１４と、弾性表面波素子１２の周りであって、後述する金属キャップ１８が搭載される箇所に金属部１７が設けられている。圧電基板１０は、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などの圧電材料を用いることができる。弾性表面波素子１２を構成する櫛型電極や反射器は、例えばアルミニウムを用いて形成することができる。電極部１４および金属部１７は、例えば金とチタンの積層体を用いることができる。
【００２３】
弾性表面波素子１２の上方に空洞部１６が形成されるよう、圧電基板１０上面に金属部１７を介して金属キャップ１８が設けられている。金属キャップ１８は、後述するように樹脂封止部２２が金属キャップ１８を覆うように圧電基板１０上に設けられることで、圧電基板１０上に固定されている。つまり、金属キャップ１８と金属部１７との間には接合のための接着剤は設けられていない。金属キャップ１８は、キャビティ形状をしていて、側面部２０の端面が圧電基板１０側に位置することで、弾性表面波素子１２の上方に空洞部１６が形成されている。つまり、弾性表面波素子１２の上方に形成された空洞部１６の側面および上面は金属キャップ１８により覆われている。金属キャップ１８には、例えばニッケル、ステンレス、コバールのいずれかを用いることができる。
【００２４】
金属キャップ１８を覆うように、圧電基板１０上に樹脂封止部２２が設けられている。つまり、樹脂封止部２２は、金属キャップ１８の側面および上面を覆っている。樹脂封止部２２は、例えば熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができる。
【００２５】
金属キャップ１８の外側において、電極部１４の上面に金属ポスト２４が設けられている。即ち、金属ポスト２４は、金属キャップ１８の側面部２０に対して空洞部１６と反対側に設けられている。金属ポスト２４と電極部１４との間には接着剤は設けられてなく、金属ポスト２４は樹脂封止部２２により電極部１４上面に固定されている。圧電基板１０から金属ポスト２４上面までの高さは、圧電基板１０から金属キャップ１８上面までの高さよりも高く、金属ポスト２４の上面は樹脂封止部２２から露出し、金属ポスト２４は樹脂封止部２２を貫通している。金属ポスト２４の上面には、例えば金で形成されたメッキ部２６が設けられている。電極部１４と金属ポスト２４とは電気的に接続している。金属ポスト２４は、外部との電気的接続に用いられ、金属キャップ１８と同じ金属であり、かつ単一の金属で形成されている。
【００２６】
複数の金属ポスト２４のうちグランドに接続される金属ポスト２４と金属キャップ１８とは、金属ポスト２４および金属キャップ１８と同じ金属からなる接続部４０により電気的に接続されている。これにより、金属キャップ１８は接地されている。金属ポスト２４の側面と樹脂封止部２２の端面との間には、金属ポスト２４と同じ金属からなる金属体２８が延在している。金属体２８は、後述の弾性波デバイス１００の製造方法で説明する、隣接する金属ポスト２４同士を接続していた金属体である。また、図１（ａ）中の符号２９は、後述の弾性波デバイス１００の製造方法で説明する、隣接する金属キャップ１８同士を接続していた金属体２９である。
【００２７】
次に、図２（ａ）から図３（ｂ）を用いて、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を説明する。なお、図２（ａ）から図３（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の相当する箇所の断面模式図である。また、図２（ａ）から図３（ｂ）で説明する弾性波デバイス１００の製造方法は、多面取り構造を用いた製造方法であり、量産性の向上およびチップ単価の製造コストを下げることが可能となる。
【００２８】
図２（ａ）のように、ウエハ状の圧電基板１０の上面に、櫛型電極と反射器とからなる複数の弾性表面波素子１２、弾性表面波素子１２に電気的に接続する複数の電極部１４、および金属部１７を形成する。弾性表面波素子１２、電極部１４、および金属部１７の形成は、例えば、それぞれで用いられる膜を堆積し、所望の形状にエッチングすることで形成できる。
【００２９】
図２（ｂ）のように、複数の弾性表面波素子１２それぞれの上方に金属キャップ１８により空洞部１６が形成され、かつ複数の電極部１４それぞれの上面に金属ポスト２４が形成されるよう、キャビティ形状をした金属キャップ１８が複数接続された金属キャップシート４４と金属ポスト２４が複数接続された金属ポストシート４６とが接続された金属シート４２を、圧電基板１０上に搭載する。金属シート４２を搭載する際には、金属シート４２と電極部１４および金属部１７との間に接着剤を介在させずに搭載する。
【００３０】
ここで、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて、金属シート４２についてより詳しく説明する。図４（ａ）はウエハ状の圧電基板１０上に金属シート４２が搭載された状態の図であり、図４（ｂ）は金属シート４２の一部分を拡大した図である。
【００３１】
図４（ａ）および図４（ｂ）のように、隣接する金属キャップ１８が金属体２９により接続されることで、金属キャップ１８が複数接続された金属キャップシート４４が形成されている。また、隣接する金属ポスト２４が金属体２８により接続されることで、金属ポスト２４が複数接続された金属ポストシート４６が形成されている。金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とは、金属キャップ１８とグランドに接続されるべき金属ポスト２４とが接続部４０で接続されることにより接続していて、これにより金属シート４２が形成されている。金属キャップ１８、金属ポスト２４、金属体２８、２９、および接続部４０はすべて同じ金属で形成されている。
【００３２】
金属シート４２は、例えば平坦な金属板を用意し、フォトプロセスおよびエッチングプロセスを実行して加工することで形成できる。このような方法で金属シート４２を形成するため、加工のし易さの観点から、金属シート４２は例えばニッケル、ステンレス、コバールのいずれかからなる場合が好ましい。つまり、金属キャップ１８、金属ポスト２４、金属体２８、２９、および接続部４０は、ニッケル、ステンレス、コバールのいずれかからなる場合が好ましい。特に、ステンレスは加工後の形状が保たれ易いという利点があり、ニッケルは線膨張係数の点で好ましいという利点がある。
【００３３】
図２（ｃ）に戻り、金属シート４２を覆うように、圧電基板１０上に例えば熱硬化型のエポキシ樹脂を形成し、１５０℃から１８０℃でベークする。これにより、圧電基板１０上に、金属キャップ１８と金属ポスト２４とを覆うエポキシ樹脂からなる樹脂封止部２２が形成される。このように、圧電基板１０上に、硬化したエポキシ樹脂からなる樹脂封止部２２を形成することで、金属キャップ１８および金属ポスト２４を所定の位置に固定することができる。
【００３４】
図３（ａ）のように、樹脂封止部２２の上面に、例えばブラストなどで研磨を実行する。圧電基板１０から金属ポスト２４上面までの高さは、圧電基板１０から金属キャップ１８上面までの高さに比べて高いため、研磨を実行することで、金属キャップ１８を覆い、かつ金属ポスト２４の上面を露出する樹脂封止部２２を形成できる。その後、露出した金属ポスト２４の上面にメッキ処理を施して、メッキ部２６を形成する。
【００３５】
図３（ｂ）のように、弾性表面波素子１２をそれぞれ個片化するように、例えばダイシングブレード４８により、圧電基板１０を分離する。この際、隣接する金属キャップ１８同士を接続する金属体２９と隣接する金属ポスト２４同士を接続する金属体２８も同時に切断し、金属キャップ１８同士および金属ポスト２４同士を電気的に分離する。以上の工程により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１００が完成する。
【００３６】
このように、実施例１によれば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、圧電基板１０上に設けられた弾性表面波素子１２の上方に空洞部１６が形成され、空洞部１６の側面および上面を金属キャップ１８が覆っている。このため、空洞部１６の気密性を向上させることができる。つまり、空洞部１６に外部から水分などが浸入することを抑制でき、弾性波デバイス１００の信頼性や品質などを向上できる。また、空洞部１６は金属キャップ１８で覆われているため、空洞部１６は圧力などで潰れ難くなる。
【００３７】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電極部１４の上面には、樹脂封止部２２を貫通した、金属キャップ１８と同じ金属で単一の金属からなる金属ポスト２４が設けられている。この金属ポスト２４は、図２（ｂ）で説明したように、金属シート４２を圧電基板１０上に搭載することで容易に形成できる。したがって、実施例１によれば、外部電極として用いる金属ポスト２４の構造が単純で製造が容易な弾性波デバイス１００が得られる。
【００３８】
実施例１では、金属シート４２を圧電基板１０上に搭載することで、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とを圧電基板１０上に同時に搭載している。これにより、複数の金属キャップ１８と複数の金属ポスト２４とを同一工程で同時に形成することができ、製造コストを削減できる。金属シート４２は単一の金属板を加工することで形成されるため、金属シート４２に含まれる複数の金属キャップ１８および複数の金属ポスト２４は全て同じ金属で形成されることになる。
【００３９】
なお、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とをそれぞれ別々に圧電基板１０上に搭載するようにしてもよい。つまり、圧電基板１０上に形成された複数の弾性表面波素子１２それぞれの上に空洞部１６が形成されるように金属キャップシート４４を搭載する工程と、圧電基板１０上に形成された複数の電極部１４それぞれの上面に、金属キャップ１８と同じ金属で単一の金属からなる金属ポスト２４が形成されるように金属ポストシート４６を搭載する工程と、を別々に行ってもよい。この場合でも、金属ポスト２４の構造が単純で製造が容易であると共に、複数の金属キャップ１８を同時に搭載でき且つ複数の金属ポスト２４を同時に搭載できるため、複数の金属キャップ１８および複数の金属ポスト２４をそれぞれ個別に搭載する場合に比べて、製造コストを削減できる。
【００４０】
図４（ａ）および図４（ｂ）のように、金属シート４２は、金属キャップ１８とグランドに接続されるべき金属ポスト２４とが、金属キャップ１８および金属ポスト２４と同じ金属からなる接続部４０で接続されることで、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とが接続される構成である場合が好ましい。このような金属シート４２を用いて弾性波デバイス１００を製造することで、図１（ａ）のように、金属キャップ１８とグランドに接続される金属ポスト２４とが、金属キャップ１８および金属ポスト２４と同じ金属からなる接続部４０で電気的に接続され、金属キャップ１８を接地させることができる。これにより、弾性波デバイス１００の通過特性に生じるノイズを低減させることができる。
【００４１】
圧電基板１０から金属ポスト２４上面までの高さは、圧電基板１０から金属キャップ１８上面までの高さより高い場合が好ましい。これにより、図２（ｃ）および図３（ａ）で説明したように、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とが接続する金属シート４２を覆うように樹脂封止部２２を形成した後、樹脂封止部２２を研磨することで、金属キャップ１８を覆い、かつ金属ポスト２４の上面を露出する樹脂封止部２２を形成できる。つまり、樹脂封止部２２を貫通する金属ポスト２４を容易に形成することができる。また、露出した金属ポスト２４の上面に、メッキ処理によりメッキ部２６を形成することが好ましい。これにより、外部との接続不良を抑制できる。
【００４２】
図３（ｂ）で説明したように、複数の弾性表面波素子１２それぞれを個片化するように圧電基板１０を分離する際に、隣接する金属キャップ１８同士を接続する金属体２９および隣接する金属ポスト２４同士を接続する金属体２８を切断して、隣接する金属キャップ１８同士および隣接する金属ポスト２４同士を電気的に分離する場合が好ましい。これにより、個片化した弾性表面波素子１２間における電気的分離を、製造コストの増加を伴わずに、容易に行うことができる。また、このような製造方法で製造された弾性波デバイス１００は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、金属ポスト２４の側面と樹脂封止部２２の端面との間を、金属ポスト２４と同じ金属からなる金属体２８が延在する。また、金属キャップ１８と樹脂封止部２２の端面との間を、金属キャップ１８と同じ金属からなる金属体２９が延在する。
【００４３】
図１（ｂ）で説明したように、金属キャップ１８と金属部１７との間および金属ポスト２４と電極部１４との間には接着剤が設けられてなく、金属キャップ１８と金属ポスト２４とは樹脂封止部２２により圧電基板１０上に固定されている。このような構成とすることで、接着剤を用いた場合に比べて材料の削減によるコスト低減が図れる。また、金属キャップ１８と金属部１７との間および金属ポスト２４と電極部１４との間に接着剤を塗布する工程が不要となるため、製造工数削減による製造コストの低減も図れる。なお、金属キャップ１８および金属ポスト２４が、例えば半田などのロウ材により圧電基板１０上に固定されている場合でもよい。つまり、金属キャップ１８と金属部１７との間および金属ポスト２４と電極部１４との間にロウ材が設けられている場合でもよい。この場合は、空洞部１６の気密性や金属ポスト２４と電極部１４との電気的接続性をより向上させることができる。
【００４４】
樹脂封止部２２にエポキシ樹脂を用いることで、耐熱性に優れ、熱的に安定した樹脂封止部を得ることができる。このように、樹脂封止部２２には、エポキシ樹脂を用いる場合が好ましいが、その他の材料、例えばポリイミド樹脂やシリコン樹脂などを用いることもできる。
【００４５】
実施例１において、図２（ａ）および図２（ｂ）で説明したように、金属部１７は、金属キャップ１８が搭載される前に、圧電基板１０上にあらかじめ形成されている場合を例に示したがこれに限られる訳ではない。例えば、金属キャップ１８の側面部２０の端面に金属部１７を形成しておき、この金属キャップ１８を圧電基板１０上に搭載する場合でもよい。この場合でも、金属キャップ１８と圧電基板１０との間には金属部１７が形成され、圧電基板１０と金属キャップ１８との間を金属部１７によりシールすることができる。このように、金属部１７はシールとして用いられることから、圧電基板１０と金属キャップ１８との間に形成される材料は金属部１７に限らず、シールすることが可能な柔らかさを有する材料であれば、他の材料を用いてもよい。
【００４６】
実施例１において、弾性波素子として、圧電基板１０上に櫛型電極などが設けられた弾性表面波素子１２の場合を例として説明したが、これに限らず、例えば圧電薄膜共振器素子の場合でもよい。圧電薄膜共振器素子の場合、基板は圧電基板以外のシリコン基板、ガラス基板、石英基板などを用いることもできる。
【実施例２】
【００４７】
実施例２では、実施例１に係る弾性波デバイス１００において、弾性表面波素子１２と電極部１４との電気的接続の例を説明する。図５は、実施例２に係る弾性波デバイス１００の上面模式図である。なお、樹脂封止部２２、金属ポスト２４、メッキ部２６、および金属体２８、２９については図示を省略している。また、金属キャップ１８を透視して、弾性表面波素子１２、金属部１７、および絶縁体３８を図示している。
【００４８】
図５のように、実施例２に係る弾性波デバイス１００は、例えば直列に接続された２つの弾性表面波素子１２を有する。弾性表面波素子１２は、一対の電極指からなる櫛型電極３０と櫛型電極３０の両側に設けられた反射器３２により構成される。２つの弾性表面波素子１２は、中央の櫛型電極３０の両隣に位置する櫛型電極３０の一方の電極指同士が接続することで直列に接続されている。中央に位置する櫛型電極３０の一方の電極指は信号配線パターン３４の一端に接続していて、信号配線パターン３４の他端は電極部１４に接続している。反射器３２および櫛型電極３０の他方の電極指にはグランド配線パターン３６の一端が接続していて、グランド配線パターン３６の他端は電極部１４に接続している。これにより、反射器３２と櫛型電極３０の他方の電極指とは接地されている。このように、弾性表面波素子１２と電極部１４とは信号配線パターン３４およびグランド配線パターン３６により電気的に接続している。
【００４９】
金属部１７は、金属キャップ１８の側面部２０の底面を延在して設けられており、空洞部１６の周りを囲んでいる。つまり、金属部１７は弾性表面波素子１２の周りを囲んでいる。金属部１７と信号配線パターン３４との間には、例えばポリイミドからなる絶縁体３８が介在している。これにより、金属キャップ１８と信号配線パターン３４とは電気的に分離している。一方、金属部１７とグランド配線パターン３６との間には絶縁体は介在していない。よって、金属キャップ１８とグランド配線パターン３６とは電気的に接続している。
【００５０】
実施例２のように、弾性表面波素子１２と電極部１４とは信号配線パターン３４およびグランド配線パターン３６により電気的に接続されると共に、金属キャップ１８と信号配線パターン３４との間に絶縁体３８が設けられていることで、金属キャップ１８と信号配線パターン３４とは電気的に分離している場合が好ましい。これにより、金属ポスト２４から入力された電気信号が金属キャップ１８に伝搬することを抑制でき、入力された電気信号をノイズの影響を低減した状態で弾性表面波素子１２に伝搬させることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 圧電基板
１２ 弾性表面波素子
１４ 電極部
１６ 空洞部
１７ 金属部
１８ 金属キャップ
２０ 側面部
２２ 樹脂封止部
２４ 金属ポスト
２６ メッキ部
２８ 金属体
２９ 金属体
３０ 櫛型電極
３２ 反射器
３４ 信号配線パターン
３６ グランド配線パターン
３８ 絶縁体
４０ 接続部
４２ 金属シート
４４ 金属キャップシート
４６ 金属ポストシート
４８ ダイシングブレード
１００ 弾性波デバイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスおよびその製造方法に関し、特に弾性波素子の上方に空洞部を有する弾性波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などで用いられる弾性波デバイスの小型化の要求が大きくなっている。弾性波デバイスに用いられる弾性波素子には、圧電基板上に櫛型電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）や反射器を形成した弾性表面波素子（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）、圧電基板を金属電極で挟んだ圧電薄膜共振器素子（ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）などがある。
【０００３】
圧電基板の弾性波を利用する弾性波デバイスでは、弾性波素子の特性を維持するため、弾性波素子の機能部分（振動部分）上に空洞部を形成する必要があり、これが弾性波デバイスの小型化を妨げていた。弾性波素子の機能部分とは、弾性表面波素子では櫛型電極であり、圧電薄膜共振器素子では圧電薄膜を挟む上下金属電極の重なる領域である。
【０００４】
弾性波デバイスの小型化を実現するため、基板の表面に直接樹脂により空洞部を形成するウエハレベルパッケージ素子の開発が進められている。また、空洞部の上方に位置する部分の樹脂の中に補強層を設けることで、圧力で変形しない中空構造を有し、熱応力などに起因したクラックなどが樹脂に発生することを抑制可能な弾性波デバイスが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２７７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された弾性波デバイスは、空洞部の少なくとも側面は樹脂により封止されているため気密性が劣る。このため、弾性波デバイスの信頼性や品質などが低下する恐れがある。また、外部との電気的な接続に用いられる外部電極の金属膜構成が複雑であるため、製造工程が複雑になり、製造工数が増えてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極の構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板に設けられた弾性波素子と、前記基板上に設けられ、前記弾性波素子に電気的に接続する複数の電極部と、前記弾性波素子上に空洞部を有し前記空洞部の側面および上面を覆うように前記基板上に設けられた金属キャップと、前記金属キャップを覆うように前記基板上に設けられた樹脂封止部と、前記金属キャップの外側において前記樹脂封止部を貫通して前記複数の電極部それぞれの上面に設けられた、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる複数の金属ポストと、を具備することを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極として機能する金属ポストの構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを得ることができる。
【０００９】
上記構成において、前記基板から前記金属ポスト上面までの高さは、前記基板から前記金属キャップ上面までの高さより高い構成とすることができる。この構成によれば、樹脂封止部を貫通して上面が露出する金属ポストが容易に得られる。
【００１０】
上記構成において、前記金属キャップと前記複数の金属ポストのうちのグランドに接続される金属ポストとは、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により電気的に接続されている構成とすることができる。この構成によれば、金属キャップを接地させることができ、通過特性に生じるノイズを低減できる。
【００１１】
上記構成において、前記弾性波素子と前記複数の電極部のうちの少なくとも１つの電極部とは前記基板上に設けられた信号配線パターンにより電気的に接続され、前記金属キャップと前記信号配線パターンとは、前記金属キャップと前記信号配線パターンとの間に設けられた絶縁体により電気的に分離されている構成とすることができる。この構成によれば、金属ポストから入力された電気信号をノイズの影響を低減した状態で弾性波素子に伝搬することができる。
【００１２】
上記構成において、前記金属キャップおよび前記金属ポストは、前記樹脂封止部により前記基板上に固定されている構成とすることができる。この構成によれば、接着剤を用いなくて済むため、コストを低減できる。
【００１３】
本発明は、基板に、複数の弾性波素子と前記複数の弾性波素子それぞれに電気的に接続する複数の電極部とを形成する工程と、前記複数の弾性波素子それぞれの上に金属キャップにより空洞部が形成されるよう、前記金属キャップが複数接続された金属キャップシートを前記基板上に搭載する工程と、前記複数の電極部それぞれの上面に、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる金属ポストが形成されるよう、前記金属ポストが複数接続された金属ポストシートを前記基板上に搭載する工程と、前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する樹脂封止部を前記基板上に形成する工程と、前記複数の弾性波素子をそれぞれ個片化するよう、前記基板を分離する工程と、を有することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。本発明によれば、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極として機能する金属ポストの構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを得ることができる。
【００１４】
上記構成において、前記金属キャップシートを搭載する工程と前記金属ポストシートを搭載する工程とは、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続された金属シートを前記基板上に搭載することにより同時に実行される構成とすることができる。この構成によれば、金属キャップと金属ポストとを同一工程で同時に形成できるため、製造工数の削減により製造コストを低減できる。
【００１５】
上記構成において、前記金属シートは、前記金属キャップとグランドに接続されるべき前記金属ポストとが、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により接続されることで、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続されている構成とすることができる。この構成によれば、金属キャップを接地させることができ、通過特性に生じるノイズを低減できる。
【００１６】
上記構成において、前記基板を分離する工程は、隣接する前記金属キャップ同士を接続する金属体および隣接する前記金属ポスト同士を接続する金属体を切断して、前記隣接する金属キャップ同士および前記隣接する金属ポスト同士を電気的に分離する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、個片化した弾性表面波素子間における電気的分離を、製造コストの増加を伴わずに、容易に行うことができる。
【００１７】
上記構成において、前記樹脂封止部を形成する工程は、前記金属キャップシートおよび前記金属ポストシートを覆うように前記樹脂封止部を形成した後、前記樹脂封止部を研磨することにより、前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する前記樹脂封止部を形成する工程であり、露出した前記複数の金属ポストの上面にメッキ部を形成する工程をさらに有する構成とすることができる。この構成によれば、樹脂封止部を貫通する金属ポストを容易に形成できると共に、外部との接続不良を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、弾性波素子上に気密性に優れた空洞部を有し、かつ外部電極として機能する金属ポストの構造が単純で製造が容易な弾性波デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイスの例を示す上面模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）は実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法の例を説明する断面模式図（その１）である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法の例を説明する断面模式図（その２）である。
【図４】図４（ａ）は金属シートの例を説明するための図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の一部を拡大した図である。
【図５】図５は実施例２に係る弾性波デバイスの例を示す上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例として、弾性表面波素子を用いた弾性波デバイスの例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイス１００の上面模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図である。なお、図１（ａ）においては、樹脂封止部２２を一部透視して図示していると共に、圧電基板１０上に形成された配線パターンなどについては図示を省略している。
【００２２】
図１（ａ）および図１（ｂ）のように、圧電基板１０の上面に、弾性表面波素子１２と、弾性表面波素子１２に電気的に接続する複数の電極部１４と、弾性表面波素子１２の周りであって、後述する金属キャップ１８が搭載される箇所に金属部１７が設けられている。圧電基板１０は、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などの圧電材料を用いることができる。弾性表面波素子１２を構成する櫛型電極や反射器は、例えばアルミニウムを用いて形成することができる。電極部１４および金属部１７は、例えば金とチタンの積層体を用いることができる。
【００２３】
弾性表面波素子１２の上方に空洞部１６が形成されるよう、圧電基板１０上面に金属部１７を介して金属キャップ１８が設けられている。金属キャップ１８は、後述するように樹脂封止部２２が金属キャップ１８を覆うように圧電基板１０上に設けられることで、圧電基板１０上に固定されている。つまり、金属キャップ１８と金属部１７との間には接合のための接着剤は設けられていない。金属キャップ１８は、キャビティ形状をしていて、側面部２０の端面が圧電基板１０側に位置することで、弾性表面波素子１２の上方に空洞部１６が形成されている。つまり、弾性表面波素子１２の上方に形成された空洞部１６の側面および上面は金属キャップ１８により覆われている。金属キャップ１８には、例えばニッケル、ステンレス、コバールのいずれかを用いることができる。
【００２４】
金属キャップ１８を覆うように、圧電基板１０上に樹脂封止部２２が設けられている。つまり、樹脂封止部２２は、金属キャップ１８の側面および上面を覆っている。樹脂封止部２２は、例えば熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができる。
【００２５】
金属キャップ１８の外側において、電極部１４の上面に金属ポスト２４が設けられている。即ち、金属ポスト２４は、金属キャップ１８の側面部２０に対して空洞部１６と反対側に設けられている。金属ポスト２４と電極部１４との間には接着剤は設けられてなく、金属ポスト２４は樹脂封止部２２により電極部１４上面に固定されている。圧電基板１０から金属ポスト２４上面までの高さは、圧電基板１０から金属キャップ１８上面までの高さよりも高く、金属ポスト２４の上面は樹脂封止部２２から露出し、金属ポスト２４は樹脂封止部２２を貫通している。金属ポスト２４の上面には、例えば金で形成されたメッキ部２６が設けられている。電極部１４と金属ポスト２４とは電気的に接続している。金属ポスト２４は、外部との電気的接続に用いられ、金属キャップ１８と同じ金属であり、かつ単一の金属で形成されている。
【００２６】
複数の金属ポスト２４のうちグランドに接続される金属ポスト２４と金属キャップ１８とは、金属ポスト２４および金属キャップ１８と同じ金属からなる接続部４０により電気的に接続されている。これにより、金属キャップ１８は接地されている。金属ポスト２４の側面と樹脂封止部２２の端面との間には、金属ポスト２４と同じ金属からなる金属体２８が延在している。金属体２８は、後述の弾性波デバイス１００の製造方法で説明する、隣接する金属ポスト２４同士を接続していた金属体である。また、図１（ａ）中の符号２９は、後述の弾性波デバイス１００の製造方法で説明する、隣接する金属キャップ１８同士を接続していた金属体２９である。
【００２７】
次に、図２（ａ）から図３（ｂ）を用いて、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を説明する。なお、図２（ａ）から図３（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の相当する箇所の断面模式図である。また、図２（ａ）から図３（ｂ）で説明する弾性波デバイス１００の製造方法は、多面取り構造を用いた製造方法であり、量産性の向上およびチップ単価の製造コストを下げることが可能となる。
【００２８】
図２（ａ）のように、ウエハ状の圧電基板１０の上面に、櫛型電極と反射器とからなる複数の弾性表面波素子１２、弾性表面波素子１２に電気的に接続する複数の電極部１４、および金属部１７を形成する。弾性表面波素子１２、電極部１４、および金属部１７の形成は、例えば、それぞれで用いられる膜を堆積し、所望の形状にエッチングすることで形成できる。
【００２９】
図２（ｂ）のように、複数の弾性表面波素子１２それぞれの上方に金属キャップ１８により空洞部１６が形成され、かつ複数の電極部１４それぞれの上面に金属ポスト２４が形成されるよう、キャビティ形状をした金属キャップ１８が複数接続された金属キャップシート４４と金属ポスト２４が複数接続された金属ポストシート４６とが接続された金属シート４２を、圧電基板１０上に搭載する。金属シート４２を搭載する際には、金属シート４２と電極部１４および金属部１７との間に接着剤を介在させずに搭載する。
【００３０】
ここで、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて、金属シート４２についてより詳しく説明する。図４（ａ）はウエハ状の圧電基板１０上に金属シート４２が搭載された状態の図であり、図４（ｂ）は金属シート４２の一部分を拡大した図である。
【００３１】
図４（ａ）および図４（ｂ）のように、隣接する金属キャップ１８が金属体２９により接続されることで、金属キャップ１８が複数接続された金属キャップシート４４が形成されている。また、隣接する金属ポスト２４が金属体２８により接続されることで、金属ポスト２４が複数接続された金属ポストシート４６が形成されている。金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とは、金属キャップ１８とグランドに接続されるべき金属ポスト２４とが接続部４０で接続されることにより接続していて、これにより金属シート４２が形成されている。金属キャップ１８、金属ポスト２４、金属体２８、２９、および接続部４０はすべて同じ金属で形成されている。
【００３２】
金属シート４２は、例えば平坦な金属板を用意し、フォトプロセスおよびエッチングプロセスを実行して加工することで形成できる。このような方法で金属シート４２を形成するため、加工のし易さの観点から、金属シート４２は例えばニッケル、ステンレス、コバールのいずれかからなる場合が好ましい。つまり、金属キャップ１８、金属ポスト２４、金属体２８、２９、および接続部４０は、ニッケル、ステンレス、コバールのいずれかからなる場合が好ましい。特に、ステンレスは加工後の形状が保たれ易いという利点があり、ニッケルは線膨張係数の点で好ましいという利点がある。
【００３３】
図２（ｃ）に戻り、金属シート４２を覆うように、圧電基板１０上に例えば熱硬化型のエポキシ樹脂を形成し、１５０℃から１８０℃でベークする。これにより、圧電基板１０上に、金属キャップ１８と金属ポスト２４とを覆うエポキシ樹脂からなる樹脂封止部２２が形成される。このように、圧電基板１０上に、硬化したエポキシ樹脂からなる樹脂封止部２２を形成することで、金属キャップ１８および金属ポスト２４を所定の位置に固定することができる。
【００３４】
図３（ａ）のように、樹脂封止部２２の上面に、例えばブラストなどで研磨を実行する。圧電基板１０から金属ポスト２４上面までの高さは、圧電基板１０から金属キャップ１８上面までの高さに比べて高いため、研磨を実行することで、金属キャップ１８を覆い、かつ金属ポスト２４の上面を露出する樹脂封止部２２を形成できる。その後、露出した金属ポスト２４の上面にメッキ処理を施して、メッキ部２６を形成する。
【００３５】
図３（ｂ）のように、弾性表面波素子１２をそれぞれ個片化するように、例えばダイシングブレード４８により、圧電基板１０を分離する。この際、隣接する金属キャップ１８同士を接続する金属体２９と隣接する金属ポスト２４同士を接続する金属体２８も同時に切断し、金属キャップ１８同士および金属ポスト２４同士を電気的に分離する。以上の工程により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１００が完成する。
【００３６】
このように、実施例１によれば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、圧電基板１０上に設けられた弾性表面波素子１２の上方に空洞部１６が形成され、空洞部１６の側面および上面を金属キャップ１８が覆っている。このため、空洞部１６の気密性を向上させることができる。つまり、空洞部１６に外部から水分などが浸入することを抑制でき、弾性波デバイス１００の信頼性や品質などを向上できる。また、空洞部１６は金属キャップ１８で覆われているため、空洞部１６は圧力などで潰れ難くなる。
【００３７】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電極部１４の上面には、樹脂封止部２２を貫通した、金属キャップ１８と同じ金属で単一の金属からなる金属ポスト２４が設けられている。この金属ポスト２４は、図２（ｂ）で説明したように、金属シート４２を圧電基板１０上に搭載することで容易に形成できる。したがって、実施例１によれば、外部電極として用いる金属ポスト２４の構造が単純で製造が容易な弾性波デバイス１００が得られる。
【００３８】
実施例１では、金属シート４２を圧電基板１０上に搭載することで、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とを圧電基板１０上に同時に搭載している。これにより、複数の金属キャップ１８と複数の金属ポスト２４とを同一工程で同時に形成することができ、製造コストを削減できる。金属シート４２は単一の金属板を加工することで形成されるため、金属シート４２に含まれる複数の金属キャップ１８および複数の金属ポスト２４は全て同じ金属で形成されることになる。
【００３９】
なお、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とをそれぞれ別々に圧電基板１０上に搭載するようにしてもよい。つまり、圧電基板１０上に形成された複数の弾性表面波素子１２それぞれの上に空洞部１６が形成されるように金属キャップシート４４を搭載する工程と、圧電基板１０上に形成された複数の電極部１４それぞれの上面に、金属キャップ１８と同じ金属で単一の金属からなる金属ポスト２４が形成されるように金属ポストシート４６を搭載する工程と、を別々に行ってもよい。この場合でも、金属ポスト２４の構造が単純で製造が容易であると共に、複数の金属キャップ１８を同時に搭載でき且つ複数の金属ポスト２４を同時に搭載できるため、複数の金属キャップ１８および複数の金属ポスト２４をそれぞれ個別に搭載する場合に比べて、製造コストを削減できる。
【００４０】
図４（ａ）および図４（ｂ）のように、金属シート４２は、金属キャップ１８とグランドに接続されるべき金属ポスト２４とが、金属キャップ１８および金属ポスト２４と同じ金属からなる接続部４０で接続されることで、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とが接続される構成である場合が好ましい。このような金属シート４２を用いて弾性波デバイス１００を製造することで、図１（ａ）のように、金属キャップ１８とグランドに接続される金属ポスト２４とが、金属キャップ１８および金属ポスト２４と同じ金属からなる接続部４０で電気的に接続され、金属キャップ１８を接地させることができる。これにより、弾性波デバイス１００の通過特性に生じるノイズを低減させることができる。
【００４１】
圧電基板１０から金属ポスト２４上面までの高さは、圧電基板１０から金属キャップ１８上面までの高さより高い場合が好ましい。これにより、図２（ｃ）および図３（ａ）で説明したように、金属キャップシート４４と金属ポストシート４６とが接続する金属シート４２を覆うように樹脂封止部２２を形成した後、樹脂封止部２２を研磨することで、金属キャップ１８を覆い、かつ金属ポスト２４の上面を露出する樹脂封止部２２を形成できる。つまり、樹脂封止部２２を貫通する金属ポスト２４を容易に形成することができる。また、露出した金属ポスト２４の上面に、メッキ処理によりメッキ部２６を形成することが好ましい。これにより、外部との接続不良を抑制できる。
【００４２】
図３（ｂ）で説明したように、複数の弾性表面波素子１２それぞれを個片化するように圧電基板１０を分離する際に、隣接する金属キャップ１８同士を接続する金属体２９および隣接する金属ポスト２４同士を接続する金属体２８を切断して、隣接する金属キャップ１８同士および隣接する金属ポスト２４同士を電気的に分離する場合が好ましい。これにより、個片化した弾性表面波素子１２間における電気的分離を、製造コストの増加を伴わずに、容易に行うことができる。また、このような製造方法で製造された弾性波デバイス１００は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、金属ポスト２４の側面と樹脂封止部２２の端面との間を、金属ポスト２４と同じ金属からなる金属体２８が延在する。また、金属キャップ１８と樹脂封止部２２の端面との間を、金属キャップ１８と同じ金属からなる金属体２９が延在する。
【００４３】
図１（ｂ）で説明したように、金属キャップ１８と金属部１７との間および金属ポスト２４と電極部１４との間には接着剤が設けられてなく、金属キャップ１８と金属ポスト２４とは樹脂封止部２２により圧電基板１０上に固定されている。このような構成とすることで、接着剤を用いた場合に比べて材料の削減によるコスト低減が図れる。また、金属キャップ１８と金属部１７との間および金属ポスト２４と電極部１４との間に接着剤を塗布する工程が不要となるため、製造工数削減による製造コストの低減も図れる。なお、金属キャップ１８および金属ポスト２４が、例えば半田などのロウ材により圧電基板１０上に固定されている場合でもよい。つまり、金属キャップ１８と金属部１７との間および金属ポスト２４と電極部１４との間にロウ材が設けられている場合でもよい。この場合は、空洞部１６の気密性や金属ポスト２４と電極部１４との電気的接続性をより向上させることができる。
【００４４】
樹脂封止部２２にエポキシ樹脂を用いることで、耐熱性に優れ、熱的に安定した樹脂封止部を得ることができる。このように、樹脂封止部２２には、エポキシ樹脂を用いる場合が好ましいが、その他の材料、例えばポリイミド樹脂やシリコン樹脂などを用いることもできる。
【００４５】
実施例１において、図２（ａ）および図２（ｂ）で説明したように、金属部１７は、金属キャップ１８が搭載される前に、圧電基板１０上にあらかじめ形成されている場合を例に示したがこれに限られる訳ではない。例えば、金属キャップ１８の側面部２０の端面に金属部１７を形成しておき、この金属キャップ１８を圧電基板１０上に搭載する場合でもよい。この場合でも、金属キャップ１８と圧電基板１０との間には金属部１７が形成され、圧電基板１０と金属キャップ１８との間を金属部１７によりシールすることができる。このように、金属部１７はシールとして用いられることから、圧電基板１０と金属キャップ１８との間に形成される材料は金属部１７に限らず、シールすることが可能な柔らかさを有する材料であれば、他の材料を用いてもよい。
【００４６】
実施例１において、弾性波素子として、圧電基板１０上に櫛型電極などが設けられた弾性表面波素子１２の場合を例として説明したが、これに限らず、例えば圧電薄膜共振器素子の場合でもよい。圧電薄膜共振器素子の場合、基板は圧電基板以外のシリコン基板、ガラス基板、石英基板などを用いることもできる。
【実施例２】
【００４７】
実施例２では、実施例１に係る弾性波デバイス１００において、弾性表面波素子１２と電極部１４との電気的接続の例を説明する。図５は、実施例２に係る弾性波デバイス１００の上面模式図である。なお、樹脂封止部２２、金属ポスト２４、メッキ部２６、および金属体２８、２９については図示を省略している。また、金属キャップ１８を透視して、弾性表面波素子１２、金属部１７、および絶縁体３８を図示している。
【００４８】
図５のように、実施例２に係る弾性波デバイス１００は、例えば直列に接続された２つの弾性表面波素子１２を有する。弾性表面波素子１２は、一対の電極指からなる櫛型電極３０と櫛型電極３０の両側に設けられた反射器３２により構成される。２つの弾性表面波素子１２は、中央の櫛型電極３０の両隣に位置する櫛型電極３０の一方の電極指同士が接続することで直列に接続されている。中央に位置する櫛型電極３０の一方の電極指は信号配線パターン３４の一端に接続していて、信号配線パターン３４の他端は電極部１４に接続している。反射器３２および櫛型電極３０の他方の電極指にはグランド配線パターン３６の一端が接続していて、グランド配線パターン３６の他端は電極部１４に接続している。これにより、反射器３２と櫛型電極３０の他方の電極指とは接地されている。このように、弾性表面波素子１２と電極部１４とは信号配線パターン３４およびグランド配線パターン３６により電気的に接続している。
【００４９】
金属部１７は、金属キャップ１８の側面部２０の底面を延在して設けられており、空洞部１６の周りを囲んでいる。つまり、金属部１７は弾性表面波素子１２の周りを囲んでいる。金属部１７と信号配線パターン３４との間には、例えばポリイミドからなる絶縁体３８が介在している。これにより、金属キャップ１８と信号配線パターン３４とは電気的に分離している。一方、金属部１７とグランド配線パターン３６との間には絶縁体は介在していない。よって、金属キャップ１８とグランド配線パターン３６とは電気的に接続している。
【００５０】
実施例２のように、弾性表面波素子１２と電極部１４とは信号配線パターン３４およびグランド配線パターン３６により電気的に接続されると共に、金属キャップ１８と信号配線パターン３４との間に絶縁体３８が設けられていることで、金属キャップ１８と信号配線パターン３４とは電気的に分離している場合が好ましい。これにより、金属ポスト２４から入力された電気信号が金属キャップ１８に伝搬することを抑制でき、入力された電気信号をノイズの影響を低減した状態で弾性表面波素子１２に伝搬させることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 圧電基板
１２ 弾性表面波素子
１４ 電極部
１６ 空洞部
１７ 金属部
１８ 金属キャップ
２０ 側面部
２２ 樹脂封止部
２４ 金属ポスト
２６ メッキ部
２８ 金属体
２９ 金属体
３０ 櫛型電極
３２ 反射器
３４ 信号配線パターン
３６ グランド配線パターン
３８ 絶縁体
４０ 接続部
４２ 金属シート
４４ 金属キャップシート
４６ 金属ポストシート
４８ ダイシングブレード
１００ 弾性波デバイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた弾性波素子と、
前記基板上に設けられ、前記弾性波素子に電気的に接続する複数の電極部と、
前記弾性波素子上に空洞部を有し前記空洞部の側面および上面を覆うように前記基板上に設けられた金属キャップと、
前記金属キャップを覆うように前記基板上に設けられた樹脂封止部と、
前記金属キャップの外側において前記樹脂封止部を貫通して前記複数の電極部それぞれの上面に設けられた、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる複数の金属ポストと、を具備することを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記基板から前記金属ポスト上面までの高さは、前記基板から前記金属キャップ上面までの高さより高いことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記金属キャップと前記複数の金属ポストのうちのグランドに接続される金属ポストとは、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記弾性波素子と前記複数の電極部のうちの少なくとも１つの電極部とは前記基板上に設けられた信号配線パターンにより電気的に接続され、前記金属キャップと前記信号配線パターンとは、前記金属キャップと前記信号配線パターンとの間に設けられた絶縁体により電気的に分離されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記金属キャップおよび前記金属ポストは、前記樹脂封止部により前記基板上に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
基板に、複数の弾性波素子と前記複数の弾性波素子それぞれに電気的に接続する複数の電極部とを形成する工程と、
前記複数の弾性波素子それぞれの上に金属キャップにより空洞部が形成されるよう、前記金属キャップが複数接続された金属キャップシートを前記基板上に搭載する工程と、
前記複数の電極部それぞれの上面に、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる金属ポストが形成されるよう、前記金属ポストが複数接続された金属ポストシートを前記基板上に搭載する工程と、
前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する樹脂封止部を前記基板上に形成する工程と、
前記複数の弾性波素子をそれぞれ個片化するよう、前記基板を分離する工程と、を有することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記金属キャップシートを搭載する工程と前記金属ポストシートを搭載する工程とは、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続された金属シートを前記基板上に搭載することにより同時に実行されることを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記金属シートは、前記金属キャップとグランドに接続されるべき前記金属ポストとが、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により接続されることで、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続されていることを特徴とする請求項７記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記基板を分離する工程は、隣接する前記金属キャップ同士を接続する金属体および隣接する前記金属ポスト同士を接続する金属体を切断して、前記隣接する金属キャップ同士および前記隣接する金属ポスト同士を電気的に分離する工程を含むことを特徴とする請求項６から８のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂封止部を形成する工程は、前記金属キャップシートおよび前記金属ポストシートを覆うように前記樹脂封止部を形成した後、前記樹脂封止部を研磨することにより、前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する前記樹脂封止部を形成する工程であり、
露出した前記複数の金属ポストの上面にメッキ部を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項６から９のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１】
基板に設けられた弾性波素子と、
前記基板上に設けられ、前記弾性波素子に電気的に接続する複数の電極部と、
前記弾性波素子上に空洞部を有し前記空洞部の側面および上面を覆うように前記基板上に設けられた金属キャップと、
前記金属キャップを覆うように前記基板上に設けられた樹脂封止部と、
前記金属キャップの外側において前記樹脂封止部を貫通して前記複数の電極部それぞれの上面に設けられた、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる複数の金属ポストと、を具備することを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記基板から前記金属ポスト上面までの高さは、前記基板から前記金属キャップ上面までの高さより高いことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記金属キャップと前記複数の金属ポストのうちのグランドに接続される金属ポストとは、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記弾性波素子と前記複数の電極部のうちの少なくとも１つの電極部とは前記基板上に設けられた信号配線パターンにより電気的に接続され、前記金属キャップと前記信号配線パターンとは、前記金属キャップと前記信号配線パターンとの間に設けられた絶縁体により電気的に分離されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記金属キャップおよび前記金属ポストは、前記樹脂封止部により前記基板上に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
基板に、複数の弾性波素子と前記複数の弾性波素子それぞれに電気的に接続する複数の電極部とを形成する工程と、
前記複数の弾性波素子それぞれの上に金属キャップにより空洞部が形成されるよう、前記金属キャップが複数接続された金属キャップシートを前記基板上に搭載する工程と、
前記複数の電極部それぞれの上面に、前記金属キャップと同じ金属で単一の金属からなる金属ポストが形成されるよう、前記金属ポストが複数接続された金属ポストシートを前記基板上に搭載する工程と、
前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する樹脂封止部を前記基板上に形成する工程と、
前記複数の弾性波素子をそれぞれ個片化するよう、前記基板を分離する工程と、を有することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記金属キャップシートを搭載する工程と前記金属ポストシートを搭載する工程とは、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続された金属シートを前記基板上に搭載することにより同時に実行されることを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記金属シートは、前記金属キャップとグランドに接続されるべき前記金属ポストとが、前記金属キャップおよび前記金属ポストと同じ金属からなる接続部により接続されることで、前記金属キャップシートと前記金属ポストシートとが接続されていることを特徴とする請求項７記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記基板を分離する工程は、隣接する前記金属キャップ同士を接続する金属体および隣接する前記金属ポスト同士を接続する金属体を切断して、前記隣接する金属キャップ同士および前記隣接する金属ポスト同士を電気的に分離する工程を含むことを特徴とする請求項６から８のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂封止部を形成する工程は、前記金属キャップシートおよび前記金属ポストシートを覆うように前記樹脂封止部を形成した後、前記樹脂封止部を研磨することにより、前記複数の金属キャップを覆い、かつ前記複数の金属ポストの上面を露出する前記樹脂封止部を形成する工程であり、
露出した前記複数の金属ポストの上面にメッキ部を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項６から９のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１０９４８１（Ｐ２０１１−１０９４８１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３３５２（Ｐ２００９−２６３３５２）
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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