弾性波装置、電子部品および弾性波装置の製造方法
【課題】 振動空間の気密性を長時間にわたって保持することができる弾性波装置を提供する。
【解決手段】 枠状の溝部１０を上面に有する素子基板３と、素子基板３の上面３ａのうち枠状の溝部１０によって囲まれた領域に位置している励振電極５と、励振電極５を囲む内周面を有して溝部１０に嵌め込まれている枠体２および枠体２に重なって枠体２を塞いでいる蓋体４を有するカバー９とを備えた構成とする。
【解決手段】 枠状の溝部１０を上面に有する素子基板３と、素子基板３の上面３ａのうち枠状の溝部１０によって囲まれた領域に位置している励振電極５と、励振電極５を囲む内周面を有して溝部１０に嵌め込まれている枠体２および枠体２に重なって枠体２を塞いでいる蓋体４を有するカバー９とを備えた構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）装置や圧電薄膜共振器（ＦＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）などの弾性波装置およびそれを用いた電子部品ならびに弾性波装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化などを目的とした、いわゆるウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Wafer Level Package）型の弾性波装置が知られている。このＷＬＰ型の弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板に設けられた励振電極と、励振電極を封止するカバーとを有する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
カバーは凹部を有し、この凹部の内壁と圧電基板の主面とで囲まれた空間である振動空間内に励振電極が位置するようにして圧電基板の主面にカバーが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで上述した構造からなる弾性波装置では、カバーと圧電基板との線膨張係数の違いなどに起因してカバーが圧電基板から剥離することがある。このようにカバーが圧電基板から剥離すると、振動空間の気密性が保持されなくなり、振動空間内に外部の水分などが入り込みやすくなる。振動空間内に外部の水分などが入り込むと励振電極の腐食を招く要因となる。励振電極が腐食すると弾性波装置の電気特性が劣化する。
【０００６】
弾性波装置の電気特性が劣化すると、それを搭載した電子部品の電気特性も劣化することとなる。
【０００７】
したがって振動空間の気密性が長期にわたって良好な状態に保持される弾性波装置が提供されることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様としての弾性波装置は、枠状の溝部を上面に有する素子基板と、該素子基板の上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置している励振電極と、該励振電極を囲む内周面を有して前記溝部に嵌め込まれている枠体および該枠体に重なって該枠体を塞いでいる蓋体を有するカバーとを備えたものである。
【０００９】
本発明の一態様としての電子部品は、実装基板と、該実装基板の上面に配置された実装パッドに前記蓋体の上面に露出している端子を対面させた状態で導電性の接合材を介して接合されて、前記実装基板に実装された上記の弾性波装置と、該弾性波装置を被覆する外装樹脂とを備えたものである。
【００１０】
本発明の一態様としての弾性波装置の製造方法は、枠状の溝部を上面に有し、該上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に励振電極が形成された素子基板を用意する工程と、前記溝部に枠体を嵌め込む工程と、前記枠体に蓋体を重ねて前記枠体を塞ぐ工程とを含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成からなる弾性波装置は、枠体が溝部に嵌め込まれているため、枠体と素子基板との界面から振動空間内に浸入しうる水分の浸入経路が長くなり、振動空間内の気密性が長期にわたって良好な状態に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るＳＡＷ装置の平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＳＡＷ装置の蓋体を外した状態の平面図である。
【図２】（ａ）はＡ−Ａ’線における断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は溝部の断面形状を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子部品の断面図である。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、図１に示すＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】（ａ）から（ｄ）は、図１に示すＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図であり、図５（ｄ）の続きを示すものある。
【図７】（ａ）から（ｄ）は、図１に示すＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図であり、図６（ｄ）の続きを示すものである。
【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ＳＡＷ装置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】
（ＳＡＷ装置等の構成）
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るＳＡＷ装置１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＳＡＷ装置１の蓋体４を外した状態の平面図である。また、図２（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【００１５】
ＳＡＷ装置１は、素子基板３と、素子基板３の上面３ａ上に設けられた励振電極５と、励振電極５に接続された電極パッド７と、励振電極５を覆うとともに電極パッド７を露出させるカバー９などを有している。
【００１６】
ＳＡＷ装置１は、複数の端子２２のいずれかを介して信号の入力がなされる。入力された信号は、励振電極５等によってフィルタリングされる。そして、ＳＡＷ装置１は、フィルタリングした信号を複数の端子２２のいずれかを介して出力する。各部材の具体的な構成は以下のとおりである。
【００１７】
素子基板３は、圧電基板によって構成されている。具体的には、素子基板３は、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って構成されている。素子基板３は、例えば、直方体状に形成されており、矩形状で互いに平行かつ平坦な上面３ａおよび下面３ｂを有している。素子基板３の大きさは適宜に設定されてよいが、例えば、厚さ（Ｚ方向）は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであり、１辺の長さ（Ｘ方向またはＹ方向）は０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００１８】
素子基板３の上面３ａには、図２に示すように溝部１０が形成されている。溝部１０は、素子基板３の上面３ａの外周に沿って枠状に形成されている。この溝部１０には、後述するように枠体２が嵌め込まれる。枠体２をこのような溝部１０に嵌め込むことによって
枠体２の素子基板３への固定が強固なものとなり、枠体２の素子基板３からの剥がれを抑制することができる。また、枠体２が溝部１０に嵌め込まれている分、枠体２と素子基板３との界面の長さが長くなるため、その分だけ外部から振動空間２１へ浸入しうる水分の浸入経路が長くなり振動空間２１へ水分が浸入しにくくなる。よってＳＡＷ装置１によれば、振動空間２１の気密性を長期にわたって良好な状態に保持することができる。
【００１９】
図３（ａ）は、ＳＡＷ装置１における溝部１０の拡大断面図である。同図に示すように溝部１０の断面形状は、例えば、矩形状である。溝部１０の深さｄは、例えば、１００μｍ〜３００μｍであり、溝部１０の幅ｗは例えば３０μｍ〜１００μｍである。
【００２０】
溝部１０の断面形状は図３（ａ）に示したものに限らず、例えば、図３（ｂ）に示すように下端に向かうにつれて漸次狭くなる三角形状であってもよい。溝部１０を図３（ｂ）に示すような形状とすることによって、外部から振動空間２１へ浸入しうる水分の浸入経路をより長くすることができる。
【００２１】
他にも溝部１０の断面形状の例としては、図３（ｃ）に示すようなものであってもよい。図３（ｃ）に示す溝部１０は、溝部１０の内壁に微小な凹凸が形成されている。溝部１０をこのような形状とすることによって、図３（ｂ）と同様に水分の浸入経路をより長くすることができることに加え、凹凸によるアンカー効果によって枠部２が素子基板２からより抜けにくくなる。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように素子基板３の上面３ａのうち、枠状の溝部１０によって囲まれた領域には励振電極５が配置されている。励振電極５は、いわゆるＩＤＴ（Interdigital
Transducer）であり、一対の櫛歯状電極を有している。各櫛歯状電極は、素子基板３における弾性表面波の伝搬方向に延びるバスバーと、バスバーから弾性表面波の伝搬方向に直交する方向に伸びる複数の電極指とを有している。２つの櫛歯状電極同士は、それぞれの電極指が互いに噛み合うように設けられている。
【００２３】
なお、図１等は模式図であることから、数本の電極指を有する１対の櫛歯状電極を示しているが、実際には、これよりも多数の電極指を有する複数対の櫛歯状電極が設けられてよい。また、複数の励振電極５が直列接続や並列接続等の方式で接続されたラダー型ＳＡＷフィルタが構成されてもよいし、複数の励振電極５が弾性表面波の伝搬方向に配列された２重モードＳＡＷ共振器フィルタが構成されてもよい。
【００２４】
電極パッド７は、上面３ａ上に形成されている。電極パッド７の平面形状は適宜に設定されてよく、例えば、その平面形状は円形である。電極パッド７の数および配置位置は、励振電極５によって構成されるフィルタの構成等に応じて適宜に設定される。ＳＡＷ装置１では、６つの電極パッド７が上面３ａの外周に沿って配列されている場合を例示している。
【００２５】
励振電極５と電極パッド７とは配線１５によって接続されている。配線１５は、上面３ａ上に形成され、励振電極５のバスバーと電極パッド７とを接続している。なお、配線１５は、上面３ａ上に形成された部分だけでなく、異なる信号が流れる２つの配線１５同士を間に絶縁体を介在させた状態で立体交差させるようにしてもよい。
【００２６】
励振電極５、電極パッド７および配線１５は、例えば、互いに同一の導電材料によって形成されている。導電材料は、例えば、ＡｌまたはＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金である。また、励振電極５、電極パッド７および配線１５は、例えば、互いに同一の厚さで形成されており、これらの厚さは、例えば、１００〜５００ｎｍである。また配線１５同士を立体交差させる場合は、上面３ａ側の配線１５を例えばＡｌ−Ｃｕ合金で形成し、その上に
絶縁体を介して配置される配線１５を例えば下から順にＣｒ／Ｎｉ／Ａｕ、あるいはＣｒ／Ａｌとした多層構造の配線によって形成する。
【００２７】
図２に示すように電極パッド７の上面には、バンプとの接続性を高めることを主な目的とする接続強化層６が設けられている。接続強化層６は、例えば、電極パッド７に重ねられたニッケルの層と、ニッケルの層に重ねられた金の層とからなる。
【００２８】
カバー９は、平面視したときの形状が概略矩形状となっている。カバー９は、素子基板３の上面３ａ上に設けられ、上面３ａを平面視したときに励振電極５を囲む枠体２と、枠体２に重ねられ、枠体２の開口を塞ぐ蓋体４とを有している。そして、素子基板３の上面３ａ、枠体２および蓋体４により囲まれた空間によって励振電極５により振動空間２１が形成されている。このような振動空間２１が設けられていることにより、励振電極５によって励振されるＳＡＷの振動が妨げられることなく所望の励振を得ることができる。
【００２９】
振動空間２１の平面形状は、適宜に設定されてよいが、ＳＡＷ装置１では、概ね矩形状である。なお、カバー９は、振動空間２１を構成する凹部が下面側に形成された形状であると捉えられてもよい。
【００３０】
枠体２は、概ね一定の厚さの層に振動空間２１となる開口が１以上形成されることによって構成されている。枠体２の厚さ（振動空間２１の高さ）は、例えば、数μｍ〜３０μｍである。枠体２の下端部は溝部１０に嵌め込まれている。よって枠体２の平面形状は、溝部１０に追従する形状となっている。枠体２は、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕなどの金属材料、あるいは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料からなる。ＳＡＷ装置１では、枠体２の材料としてＣｕを使用し、めっき法によって形成している。めっき法によって枠体２を形成することによって溝部１０と枠体２との境界にほとんど隙間のない状態で溝部１０に枠体２を嵌め込むことができる。
【００３１】
また、励振電極５、配線１５、および電極パッド７が金属からなる枠状の枠体２で囲まれた状態となるため、外部からの不要な電磁波がこれらの電極などに影響を与えることが抑制される。すなわち、枠体２が電磁的なシールドの機能も果たす。このシールド機能の効果を高めるためにＳＡＷ装置１では、枠体２とグランド電位用の電極パッド７とを電気的に接続している。なお、グランド電位用の電極パッド７は、図１（ｂ）において左下に位置しているものであり、配線１５を介して枠体２がその電極パッド７に接続されている。
【００３２】
枠体２には、枠体２の開口を塞ぐようにして蓋体４が積層されている。蓋体４は、概ね一定の厚さの層により構成されており、その厚さは、例えば、数μｍ〜３０μｍである。蓋体４の平面形状は、例えば、概ね矩形状である。蓋体４は、感光性の樹脂によって形成されている。感光性の樹脂は、例えば、アクリル基やメタクリル基などのラジカル重合により硬化する、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系の樹脂である。その他、ポリイミド系の樹脂なども用いることができる。
【００３３】
なお、枠体２を樹脂で形成する場合は、枠体２と蓋体４を同一の樹脂材料によって形成してもよいし、互いに異なる樹脂材料によって形成していてもよい。
【００３４】
蓋体４の下面と素子基板３の上面３ａとの間には図２（ｂ）に示すように支柱１３が介在している。支柱１３を設けることによって蓋体４が支柱１３に支えられた状態となるため、ＳＡＷ装置１をトランスファーモルドによって封止する際などに蓋体４が変形するのを抑制することができ、例えば、蓋体４が励振電極５に接触するといった不具合の発生が抑制される。
【００３５】
ＳＡＷ装置１において支柱１３は、図１（ｂ）に示すように励振電極５を取り囲むようにして励振電極５の周囲に配置されている。支柱１３は、例えば、金属を主成分とする材料あるいは樹脂を主成分とする材料からなる。ＳＡＷ装置１においては、支柱１３は、枠体２と同一の材料を用いて同一の工程で形成される。すなわち、支柱１３は銅からなり、めっき法により枠体２と同時に形成される。
【００３６】
枠体２の平面形状は概ね枠状であるが、ＳＡＷ装置１のように支柱１３の材料として導電性のものを使用した場合は、支柱１３と配線１５とが接触しないように配線１５の引き出し部分において支柱１３が途切れるようにしているため完全な枠状にはなっていない。
【００３７】
素子基板３の下面３ｂには図２に示すように裏面部１１が設けられている。裏面部１１は、例えば、素子基板３の下面３ｂの概ね全面を覆う裏面電極と、裏面電極を覆う絶縁性の保護層とを有している。温度変化等により素子基板３表面には電荷がチャージされることがあるが、裏面電極が設けられていることによってチャージされた電荷を放電することができ、励振電極５の静電気による破壊等を抑制することができる。また、保護層は素子基板３の損傷を抑制する。
【００３８】
素子基板３の上面３ａ上には保護膜８が配置されており、カバー９は、保護膜８の上に配置されている。保護膜８は、励振電極５を覆って励振電極５の酸化防止等に寄与するものである。保護膜８は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２など）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、または、シリコンによって形成されている。保護膜８の厚さは、例えば、励振電極５の厚さの１／１０程度（１０〜３０ｎｍ）、または励振電極５よりも厚く、２００ｎｍ〜１５００ｎｍである。
【００３９】
電極パッド７あるいは接続強化層６は保護膜８から露出している。なお、接続強化層６を露出させるための保護膜８の開口は、接続強化層６と同一の形状および面積としてもよいし、接続強化層６よりも大きくてもよい。また、保護膜８の開口を接続強化層６より小さくてもよく、この場合は、保護膜８の開口周囲の部分が接続強化層６の外周部を覆うこととなる。
【００４０】
保護膜８から露出している電極パッド７あるいは接続強化層６の上には厚み方向に伸びる端子２２が設けられている。端子２２は、柱部１４とフランジ部１６とからなる。
【００４１】
柱部１４は、電極パッド７または接続強化層６の上面から蓋体４側に向かって伸びており、その上端は蓋体４の上面に露出している。柱部１４は例えば円柱状であるが、形状はこれに限らず、四角柱状などでもよい。また柱部１４の形状として、柱部１４の上端側に向かうほど径が狭くなるように側面が傾斜するようにしてもよいし、逆に柱部１４の下端側に向かうほど径が狭くなるように側面が傾斜している形状としてもよい。
【００４２】
柱部１４は、金属を主成分とする材料からなる。ＳＡＷ装置１では柱部１４は、枠体２および支柱１３と同一材料を用いて同一工程により形成される。すなわち、柱部１４は、銅めっきによって形成されている。なお、柱部１４は振動空間２１内を厚み方向に伸びている下側の部分と蓋体４を貫通している上側の部分と２段階に分けて形成されており、上側の部分の周囲にはめっき下地層１２が形成されている。めっき下地層は、例えば、チタンや銅などからなる。
【００４３】
一方、柱部１４のカバー９の上面からの露出部にはフランジ部１６が接続されている。フランジ部１６は、例えば、銅めっきなどにより形成される。フランジ部１６と柱部１４とを銅めっきにより形成する場合は、両者を一体的に形成することができる。
【００４４】
フランジ部１６は、例えば、柱部１４のカバー９の上面から露出する端面を覆うようにして、柱部１４の端面よりも一回り大きく形成されており、その外周部はカバー９に積層されている。フランジ部１６の平面視における形状は、例えば、円状である。
【００４５】
フランジ部１６が配置されたカバー９の上面には、補強層１７が配置されている。なお、図１（ａ）では補強層１７を破線で示している。この補強層１７は、カバー９の強度を補強するためのものである。例えば、ＳＡＷ装置１を外部の実装基板などに実装した後、ＳＡＷ装置１全体を樹脂モールドすることがあるが、樹脂モールドする際に大きな圧力がＳＡＷ装置１に印加される。この場合であっても、補強層１７を設けておくことによって、カバー９が変形するのを抑制することができる。これによって封止空間６の形状が大きく歪むのを防ぐことができるため、ＳＡＷ装置１の信頼性向上に供することができる。
【００４６】
補強層１７は、カバー９を構成する材料よりもヤング率が高い材料により形成されている。例えば、カバー９のヤング率が０．５〜１．０ＧＰａであるのに対し、補強層１７のヤング率は１００〜２５０ＧＰａである。具体的には、補強層１７は銅などの金属を主成分とする材料からなる。
【００４７】
補強層１７の厚さは、例えば、１〜５０μｍである。補強層１７は、カバー９の比較的広い範囲に亘って矩形状に形成されている。封止空間２１の変形を防止する観点から、補強層１７を蓋体４の上面のうち、支柱１３が励振電極５を取り囲んでいる領域の直上領域に位置するように設けている。換言すれば、平面透視したときに補強層１７は、支柱１３全体を覆う範囲に設けられている。補強層１７はフランジ部１６と接続されておらず、電気的に浮遊状態となっている。
【００４８】
補強層１７は、上面および側面が絶縁膜１８によって被覆されている。絶縁膜１８を設けたことによって、ＳＡＷ装置１を外部の回路基板に実装する際に端子２２に付着される半田などの導電性接合材が補強層１７に付着するのを抑制することができるため、実装不良や電気特性の劣化が起きにくいＳＡＷ装置１とすることができる。
【００４９】
補強層１７の表面のうち少なくとも側面が絶縁膜１８によって被覆されていれば、端子２２に付着される半田などの導電性接合材が補強層１７に付着するのを十分に抑制することができるが、補強層１７の上面も絶縁膜１８で覆うことによって、導電性接合材が補強層１７に付着するのをより確実に抑制することができる。絶縁膜１８は、平面視において補強層１７に対し一回り大きい相似形状となっている。なお、絶縁膜１８の平面形状はこれに限らず、例えば、フランジ部１６に対応する部分に窓部を設けた状態でカバー９の上面全体に形成されるようにしてもよい。
【００５０】
この絶縁膜１８は樹脂からなる。具体的には、絶縁膜１８の樹脂材料として、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。このように樹脂からなる絶縁膜１８が補強層１７の側面を伝ってカバー９の上面に到達している。絶縁膜１８がカバー９の上面まで到達していることによって、到達部分において樹脂材料からなる絶縁膜１８とカバー９とが強固に接着されるため、絶縁膜１８が補強層１７から剥がれるのを抑制することができる。そのため、絶縁膜１８が剥がれることによって補強層１７が露出してしまうことが殆どなく、導電性接合材の補強層１７への付着防止効果が向上する。
【００５１】
図４は、ＳＡＷ装置１が実装された電子部品５１の一部を示す断面図である。なお、図４のＳＡＷ装置１の断面図は、図１のＡ−Ａ’線で切断したときの断面に相当する。
【００５２】
電子部品５１は、実装基板５３と、実装基板５３に実装されたＳＡＷ装置１と、ＳＡＷ装置１を被覆する外装樹脂５９とを備えている。
【００５３】
ＳＡＷ装置１は、実装基板５３の上面５３ａ上に設けられた実装パッド５５とＳＡＷ装置１の端子２２とを、導電性の接合材５７を介して接合することにより実装基板５３に実装されている。
【００５４】
電子部品５１は、この他に実装基板５３に実装され外装樹脂５９によってＳＡＷ装置１とともに封止されたＩＣなどの能動部品やコンデンサなどの受動部品を有し、モジュールを構成している。
【００５５】
実装基板５３は、例えば、プリント配線板により構成されている。プリント配線板は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。また、プリント配線板は、１層板であってもよいし、２層板であってもよいし、２層以上の多層板であってもよい。また、プリント配線板の基材、絶縁材料および導電材料は適宜な材料から選択されてよい。
【００５６】
接合材５７は、ＳＡＷ装置１の端子２２および実装基板５３のパッド５５の両方に当接している。接合材５７は、加熱によって溶融して端子２２に接着される金属によって形成されている。接合材５７は、例えば、はんだからなる。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。
【００５７】
外装樹脂５９は、例えば、エポキシ樹脂、硬化材およびフィラーを主成分としている。外装樹脂５９は、ＳＡＷ装置１を裏面部１１側および側方から覆うだけでなく、ＳＡＷ装置１と実装基板５３との間にも充填されている。具体的には、外装樹脂５９は、カバー９の上面と実装基板５３の上面５３ａとの間および接合材５７の周囲にも充填されている。
【００５８】
（ＳＡＷ装置の製造方法）
図５（ａ）〜図７（ｄ）は、ＳＡＷ装置１の製造方法を説明する断面図（図１のＡ−Ａ’線に対応）である。製造工程は、図５（ａ）から図７（ｄ）まで順に進んでいく。
【００５９】
ＳＡＷ装置１の製造方法に対応する図５（ａ）〜図７（ｂ）の工程は、いわゆるウエハプロセスにおいて実現される。すなわち、分割されることによって素子基板３となる母基板を対象に、薄膜形成やフォトリソグラフィー法などが行われ、その後、ダイシングされることにより、複数個のＳＡＷ装置１が並行して形成される。ただし、図５（ａ）〜図７（ｄ）では、１つのＳＡＷ装置１に対応する部分のみを図示する。また、導電層や絶縁層は、プロセスの進行に伴って形状が変化するが、変化の前後で共通の符号を用いることがあるものとする。
【００６０】
図５（ａ）に示すように、まず、素子基板３の上面３ａに励振電極５を形成する。具体的には、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって、上面３ａ上に金属層が形成される。次に、金属層に対して、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置とを用いたフォトリソグラフィー法等によりパターニングが行われる。金属層をパターニングすることによって励振電極５が形成される。なお、励振電極５と同時に配線１５および電極パッド７が形成される。なお、素子基板３の下面３ｂには裏面部１１が形成されている。
【００６１】
励振電極５等が形成されると、図５（ｂ）に示すように、溝部１０が形成される。溝部１０は、例えば、ダイシングブレード２９を素子基板３の上面３ａに押し当てて所定の深
さまで素子基板３の上面側を削ることによって形成される。
【００６２】
溝部１０が形成されると、図５（ｃ）に示すように、保護膜８が形成される。具体的には、まず、適宜な薄膜形成法により保護膜８となる薄膜が形成される。薄膜形成法は、例えば、スパッタリング法もしくはＣＶＤである。次に、電極パッド７および溝部１０が露出するように、ＲＩＥ等によって薄膜の一部が除去される。これにより、保護膜８が形成される。
【００６３】
保護膜８が形成されると、図５（ｄ）〜図６（ｃ）に示すように枠体２、支柱１３および柱部１４が形成される。
【００６４】
具体的には、まず、図５（ｄ）に示すように第１レジスト層３０が形成され、この第１レジスト層３０のうち、枠体２、支柱１３および柱部１４が形成される箇所をフォトリソグラフィ法によって除去することによりパターニングを行う。続いて、パターニングされた第１レジスト層３０および第１レジスト層３０のパターニングによって第１レジスト層３０から露出する部分に対し、第１めっき下地層１２を形成する。
【００６５】
次に図６（ａ）に示すように第２レジスト層３１を形成する。第２レジスト層３１は第１レジスト層３０と同じ個所がパターニングされる。
【００６６】
次に図６（ｂ）に示すように第２レジスト層３１から露出する第１めっき下地層１２を起点としてめっきを成長させる。その後、必要に応じて第２レジスト層３１の上面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法などにより研磨し、成長しためっきを所定の高さにするとともにその上面を平坦化する。
【００６７】
その後図６（ｃ）に示すように第１レジスト層３０および第２レジスト層３１を除去することによって枠体２、支柱１３および柱部１４の下側部分１４ａが形成される。
【００６８】
次に蓋体となる蓋体層３５を所定の形状にパターニングすることによって枠体２とする。具体的には、まず、図６（ｄ）に示すように蓋体層３５を枠体２などの上に載置し、この蓋体層３５に対し、フォトマスク４０を介して紫外線などの光Ｌを照射する。蓋体層３５は、例えば、ネガ型のフォトレジストからなる。フォトマスク４０は、透明基板４１に遮光部３９が形成されることにより構成されている。遮光部３９は、フォトマスク４０を素子基板３上にセットしたときに、蓋体層３５を除去すべき部分に対応する位置に形成されている。
【００６９】
その後、図７（ａ）に示すように、現像処理を行い、蓋体層３５のうち、光Ｌが照射された部分を残し、光Ｌが照射されなかった部分を除去する。これにより、蓋体４が完成する。また枠体２の開口が蓋体４によって閉じられることにより振動空間２１も同時に形成される。
【００７０】
次に図７（ｂ）に示すように蓋部４の上面および蓋部４から露出する柱部１４の下側部分１４ａに対し第２めっき下地層１９を形成し、第２めっき下地層１９上に第３レジスト層３２を形成する。第３レジスト層３２は、補強層１７を形成する部分および端子２２を形成する部分が開口するようにパターニングされている。
【００７１】
次に図７（ｃ）に示すように第３レジスト層３２から露出する第２めっき下地層１９を起点としてめっきを成長させる。
【００７２】
その後、成長しためっきの上面をＣＭＰ法によって所定の厚みになるまで研磨し、第３
レジスト層３２を除去することによって、図７（ｄ）に示すように補強層１７、柱部１４の上側部分１４ｂおよびフランジ部１６が完成する。柱部１４の上側部分１４ｂおよびフランジ部１６が完成することによって、柱部１４およびフランジ部１６からなる端子２２が完成する。
【００７３】
最後に補強層１７を被覆する絶縁膜１８を形成することによってＳＡＷ装置１が完成する。
【００７４】
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。
【００７５】
弾性波装置は、ＳＡＷ装置に限定されない。例えば、弾性波装置は、圧電薄膜共振器であってもよい。
【００７６】
また、弾性波装置において、接続強化層６、保護膜８、裏面部１１、支柱１３、補強層１７などは必須の要件ではなく、省略されてもよい。
【００７７】
また上述した弾性波装置の製造方法では、素子基板３の上面３ａに励振電極５などを形成した後に溝部１０を形成したが、溝部１０を形成してから、その後に励振電極５などを形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・ＳＡＷ装置
２・・・枠体
３・・・素子基板
４・・・蓋体
５・・・励振電極
６・・・接続強化層
７・・・電極パッド
８・・・保護膜
９・・・カバー
１０・・・溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）装置や圧電薄膜共振器（ＦＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）などの弾性波装置およびそれを用いた電子部品ならびに弾性波装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化などを目的とした、いわゆるウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Wafer Level Package）型の弾性波装置が知られている。このＷＬＰ型の弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板に設けられた励振電極と、励振電極を封止するカバーとを有する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
カバーは凹部を有し、この凹部の内壁と圧電基板の主面とで囲まれた空間である振動空間内に励振電極が位置するようにして圧電基板の主面にカバーが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで上述した構造からなる弾性波装置では、カバーと圧電基板との線膨張係数の違いなどに起因してカバーが圧電基板から剥離することがある。このようにカバーが圧電基板から剥離すると、振動空間の気密性が保持されなくなり、振動空間内に外部の水分などが入り込みやすくなる。振動空間内に外部の水分などが入り込むと励振電極の腐食を招く要因となる。励振電極が腐食すると弾性波装置の電気特性が劣化する。
【０００６】
弾性波装置の電気特性が劣化すると、それを搭載した電子部品の電気特性も劣化することとなる。
【０００７】
したがって振動空間の気密性が長期にわたって良好な状態に保持される弾性波装置が提供されることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様としての弾性波装置は、枠状の溝部を上面に有する素子基板と、該素子基板の上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置している励振電極と、該励振電極を囲む内周面を有して前記溝部に嵌め込まれている枠体および該枠体に重なって該枠体を塞いでいる蓋体を有するカバーとを備えたものである。
【０００９】
本発明の一態様としての電子部品は、実装基板と、該実装基板の上面に配置された実装パッドに前記蓋体の上面に露出している端子を対面させた状態で導電性の接合材を介して接合されて、前記実装基板に実装された上記の弾性波装置と、該弾性波装置を被覆する外装樹脂とを備えたものである。
【００１０】
本発明の一態様としての弾性波装置の製造方法は、枠状の溝部を上面に有し、該上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に励振電極が形成された素子基板を用意する工程と、前記溝部に枠体を嵌め込む工程と、前記枠体に蓋体を重ねて前記枠体を塞ぐ工程とを含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成からなる弾性波装置は、枠体が溝部に嵌め込まれているため、枠体と素子基板との界面から振動空間内に浸入しうる水分の浸入経路が長くなり、振動空間内の気密性が長期にわたって良好な状態に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るＳＡＷ装置の平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＳＡＷ装置の蓋体を外した状態の平面図である。
【図２】（ａ）はＡ−Ａ’線における断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は溝部の断面形状を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子部品の断面図である。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、図１に示すＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】（ａ）から（ｄ）は、図１に示すＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図であり、図５（ｄ）の続きを示すものある。
【図７】（ａ）から（ｄ）は、図１に示すＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図であり、図６（ｄ）の続きを示すものである。
【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ＳＡＷ装置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】
（ＳＡＷ装置等の構成）
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るＳＡＷ装置１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＳＡＷ装置１の蓋体４を外した状態の平面図である。また、図２（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【００１５】
ＳＡＷ装置１は、素子基板３と、素子基板３の上面３ａ上に設けられた励振電極５と、励振電極５に接続された電極パッド７と、励振電極５を覆うとともに電極パッド７を露出させるカバー９などを有している。
【００１６】
ＳＡＷ装置１は、複数の端子２２のいずれかを介して信号の入力がなされる。入力された信号は、励振電極５等によってフィルタリングされる。そして、ＳＡＷ装置１は、フィルタリングした信号を複数の端子２２のいずれかを介して出力する。各部材の具体的な構成は以下のとおりである。
【００１７】
素子基板３は、圧電基板によって構成されている。具体的には、素子基板３は、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って構成されている。素子基板３は、例えば、直方体状に形成されており、矩形状で互いに平行かつ平坦な上面３ａおよび下面３ｂを有している。素子基板３の大きさは適宜に設定されてよいが、例えば、厚さ（Ｚ方向）は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであり、１辺の長さ（Ｘ方向またはＹ方向）は０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００１８】
素子基板３の上面３ａには、図２に示すように溝部１０が形成されている。溝部１０は、素子基板３の上面３ａの外周に沿って枠状に形成されている。この溝部１０には、後述するように枠体２が嵌め込まれる。枠体２をこのような溝部１０に嵌め込むことによって
枠体２の素子基板３への固定が強固なものとなり、枠体２の素子基板３からの剥がれを抑制することができる。また、枠体２が溝部１０に嵌め込まれている分、枠体２と素子基板３との界面の長さが長くなるため、その分だけ外部から振動空間２１へ浸入しうる水分の浸入経路が長くなり振動空間２１へ水分が浸入しにくくなる。よってＳＡＷ装置１によれば、振動空間２１の気密性を長期にわたって良好な状態に保持することができる。
【００１９】
図３（ａ）は、ＳＡＷ装置１における溝部１０の拡大断面図である。同図に示すように溝部１０の断面形状は、例えば、矩形状である。溝部１０の深さｄは、例えば、１００μｍ〜３００μｍであり、溝部１０の幅ｗは例えば３０μｍ〜１００μｍである。
【００２０】
溝部１０の断面形状は図３（ａ）に示したものに限らず、例えば、図３（ｂ）に示すように下端に向かうにつれて漸次狭くなる三角形状であってもよい。溝部１０を図３（ｂ）に示すような形状とすることによって、外部から振動空間２１へ浸入しうる水分の浸入経路をより長くすることができる。
【００２１】
他にも溝部１０の断面形状の例としては、図３（ｃ）に示すようなものであってもよい。図３（ｃ）に示す溝部１０は、溝部１０の内壁に微小な凹凸が形成されている。溝部１０をこのような形状とすることによって、図３（ｂ）と同様に水分の浸入経路をより長くすることができることに加え、凹凸によるアンカー効果によって枠部２が素子基板２からより抜けにくくなる。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように素子基板３の上面３ａのうち、枠状の溝部１０によって囲まれた領域には励振電極５が配置されている。励振電極５は、いわゆるＩＤＴ（Interdigital
Transducer）であり、一対の櫛歯状電極を有している。各櫛歯状電極は、素子基板３における弾性表面波の伝搬方向に延びるバスバーと、バスバーから弾性表面波の伝搬方向に直交する方向に伸びる複数の電極指とを有している。２つの櫛歯状電極同士は、それぞれの電極指が互いに噛み合うように設けられている。
【００２３】
なお、図１等は模式図であることから、数本の電極指を有する１対の櫛歯状電極を示しているが、実際には、これよりも多数の電極指を有する複数対の櫛歯状電極が設けられてよい。また、複数の励振電極５が直列接続や並列接続等の方式で接続されたラダー型ＳＡＷフィルタが構成されてもよいし、複数の励振電極５が弾性表面波の伝搬方向に配列された２重モードＳＡＷ共振器フィルタが構成されてもよい。
【００２４】
電極パッド７は、上面３ａ上に形成されている。電極パッド７の平面形状は適宜に設定されてよく、例えば、その平面形状は円形である。電極パッド７の数および配置位置は、励振電極５によって構成されるフィルタの構成等に応じて適宜に設定される。ＳＡＷ装置１では、６つの電極パッド７が上面３ａの外周に沿って配列されている場合を例示している。
【００２５】
励振電極５と電極パッド７とは配線１５によって接続されている。配線１５は、上面３ａ上に形成され、励振電極５のバスバーと電極パッド７とを接続している。なお、配線１５は、上面３ａ上に形成された部分だけでなく、異なる信号が流れる２つの配線１５同士を間に絶縁体を介在させた状態で立体交差させるようにしてもよい。
【００２６】
励振電極５、電極パッド７および配線１５は、例えば、互いに同一の導電材料によって形成されている。導電材料は、例えば、ＡｌまたはＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金である。また、励振電極５、電極パッド７および配線１５は、例えば、互いに同一の厚さで形成されており、これらの厚さは、例えば、１００〜５００ｎｍである。また配線１５同士を立体交差させる場合は、上面３ａ側の配線１５を例えばＡｌ−Ｃｕ合金で形成し、その上に
絶縁体を介して配置される配線１５を例えば下から順にＣｒ／Ｎｉ／Ａｕ、あるいはＣｒ／Ａｌとした多層構造の配線によって形成する。
【００２７】
図２に示すように電極パッド７の上面には、バンプとの接続性を高めることを主な目的とする接続強化層６が設けられている。接続強化層６は、例えば、電極パッド７に重ねられたニッケルの層と、ニッケルの層に重ねられた金の層とからなる。
【００２８】
カバー９は、平面視したときの形状が概略矩形状となっている。カバー９は、素子基板３の上面３ａ上に設けられ、上面３ａを平面視したときに励振電極５を囲む枠体２と、枠体２に重ねられ、枠体２の開口を塞ぐ蓋体４とを有している。そして、素子基板３の上面３ａ、枠体２および蓋体４により囲まれた空間によって励振電極５により振動空間２１が形成されている。このような振動空間２１が設けられていることにより、励振電極５によって励振されるＳＡＷの振動が妨げられることなく所望の励振を得ることができる。
【００２９】
振動空間２１の平面形状は、適宜に設定されてよいが、ＳＡＷ装置１では、概ね矩形状である。なお、カバー９は、振動空間２１を構成する凹部が下面側に形成された形状であると捉えられてもよい。
【００３０】
枠体２は、概ね一定の厚さの層に振動空間２１となる開口が１以上形成されることによって構成されている。枠体２の厚さ（振動空間２１の高さ）は、例えば、数μｍ〜３０μｍである。枠体２の下端部は溝部１０に嵌め込まれている。よって枠体２の平面形状は、溝部１０に追従する形状となっている。枠体２は、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕなどの金属材料、あるいは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料からなる。ＳＡＷ装置１では、枠体２の材料としてＣｕを使用し、めっき法によって形成している。めっき法によって枠体２を形成することによって溝部１０と枠体２との境界にほとんど隙間のない状態で溝部１０に枠体２を嵌め込むことができる。
【００３１】
また、励振電極５、配線１５、および電極パッド７が金属からなる枠状の枠体２で囲まれた状態となるため、外部からの不要な電磁波がこれらの電極などに影響を与えることが抑制される。すなわち、枠体２が電磁的なシールドの機能も果たす。このシールド機能の効果を高めるためにＳＡＷ装置１では、枠体２とグランド電位用の電極パッド７とを電気的に接続している。なお、グランド電位用の電極パッド７は、図１（ｂ）において左下に位置しているものであり、配線１５を介して枠体２がその電極パッド７に接続されている。
【００３２】
枠体２には、枠体２の開口を塞ぐようにして蓋体４が積層されている。蓋体４は、概ね一定の厚さの層により構成されており、その厚さは、例えば、数μｍ〜３０μｍである。蓋体４の平面形状は、例えば、概ね矩形状である。蓋体４は、感光性の樹脂によって形成されている。感光性の樹脂は、例えば、アクリル基やメタクリル基などのラジカル重合により硬化する、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系の樹脂である。その他、ポリイミド系の樹脂なども用いることができる。
【００３３】
なお、枠体２を樹脂で形成する場合は、枠体２と蓋体４を同一の樹脂材料によって形成してもよいし、互いに異なる樹脂材料によって形成していてもよい。
【００３４】
蓋体４の下面と素子基板３の上面３ａとの間には図２（ｂ）に示すように支柱１３が介在している。支柱１３を設けることによって蓋体４が支柱１３に支えられた状態となるため、ＳＡＷ装置１をトランスファーモルドによって封止する際などに蓋体４が変形するのを抑制することができ、例えば、蓋体４が励振電極５に接触するといった不具合の発生が抑制される。
【００３５】
ＳＡＷ装置１において支柱１３は、図１（ｂ）に示すように励振電極５を取り囲むようにして励振電極５の周囲に配置されている。支柱１３は、例えば、金属を主成分とする材料あるいは樹脂を主成分とする材料からなる。ＳＡＷ装置１においては、支柱１３は、枠体２と同一の材料を用いて同一の工程で形成される。すなわち、支柱１３は銅からなり、めっき法により枠体２と同時に形成される。
【００３６】
枠体２の平面形状は概ね枠状であるが、ＳＡＷ装置１のように支柱１３の材料として導電性のものを使用した場合は、支柱１３と配線１５とが接触しないように配線１５の引き出し部分において支柱１３が途切れるようにしているため完全な枠状にはなっていない。
【００３７】
素子基板３の下面３ｂには図２に示すように裏面部１１が設けられている。裏面部１１は、例えば、素子基板３の下面３ｂの概ね全面を覆う裏面電極と、裏面電極を覆う絶縁性の保護層とを有している。温度変化等により素子基板３表面には電荷がチャージされることがあるが、裏面電極が設けられていることによってチャージされた電荷を放電することができ、励振電極５の静電気による破壊等を抑制することができる。また、保護層は素子基板３の損傷を抑制する。
【００３８】
素子基板３の上面３ａ上には保護膜８が配置されており、カバー９は、保護膜８の上に配置されている。保護膜８は、励振電極５を覆って励振電極５の酸化防止等に寄与するものである。保護膜８は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２など）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、または、シリコンによって形成されている。保護膜８の厚さは、例えば、励振電極５の厚さの１／１０程度（１０〜３０ｎｍ）、または励振電極５よりも厚く、２００ｎｍ〜１５００ｎｍである。
【００３９】
電極パッド７あるいは接続強化層６は保護膜８から露出している。なお、接続強化層６を露出させるための保護膜８の開口は、接続強化層６と同一の形状および面積としてもよいし、接続強化層６よりも大きくてもよい。また、保護膜８の開口を接続強化層６より小さくてもよく、この場合は、保護膜８の開口周囲の部分が接続強化層６の外周部を覆うこととなる。
【００４０】
保護膜８から露出している電極パッド７あるいは接続強化層６の上には厚み方向に伸びる端子２２が設けられている。端子２２は、柱部１４とフランジ部１６とからなる。
【００４１】
柱部１４は、電極パッド７または接続強化層６の上面から蓋体４側に向かって伸びており、その上端は蓋体４の上面に露出している。柱部１４は例えば円柱状であるが、形状はこれに限らず、四角柱状などでもよい。また柱部１４の形状として、柱部１４の上端側に向かうほど径が狭くなるように側面が傾斜するようにしてもよいし、逆に柱部１４の下端側に向かうほど径が狭くなるように側面が傾斜している形状としてもよい。
【００４２】
柱部１４は、金属を主成分とする材料からなる。ＳＡＷ装置１では柱部１４は、枠体２および支柱１３と同一材料を用いて同一工程により形成される。すなわち、柱部１４は、銅めっきによって形成されている。なお、柱部１４は振動空間２１内を厚み方向に伸びている下側の部分と蓋体４を貫通している上側の部分と２段階に分けて形成されており、上側の部分の周囲にはめっき下地層１２が形成されている。めっき下地層は、例えば、チタンや銅などからなる。
【００４３】
一方、柱部１４のカバー９の上面からの露出部にはフランジ部１６が接続されている。フランジ部１６は、例えば、銅めっきなどにより形成される。フランジ部１６と柱部１４とを銅めっきにより形成する場合は、両者を一体的に形成することができる。
【００４４】
フランジ部１６は、例えば、柱部１４のカバー９の上面から露出する端面を覆うようにして、柱部１４の端面よりも一回り大きく形成されており、その外周部はカバー９に積層されている。フランジ部１６の平面視における形状は、例えば、円状である。
【００４５】
フランジ部１６が配置されたカバー９の上面には、補強層１７が配置されている。なお、図１（ａ）では補強層１７を破線で示している。この補強層１７は、カバー９の強度を補強するためのものである。例えば、ＳＡＷ装置１を外部の実装基板などに実装した後、ＳＡＷ装置１全体を樹脂モールドすることがあるが、樹脂モールドする際に大きな圧力がＳＡＷ装置１に印加される。この場合であっても、補強層１７を設けておくことによって、カバー９が変形するのを抑制することができる。これによって封止空間６の形状が大きく歪むのを防ぐことができるため、ＳＡＷ装置１の信頼性向上に供することができる。
【００４６】
補強層１７は、カバー９を構成する材料よりもヤング率が高い材料により形成されている。例えば、カバー９のヤング率が０．５〜１．０ＧＰａであるのに対し、補強層１７のヤング率は１００〜２５０ＧＰａである。具体的には、補強層１７は銅などの金属を主成分とする材料からなる。
【００４７】
補強層１７の厚さは、例えば、１〜５０μｍである。補強層１７は、カバー９の比較的広い範囲に亘って矩形状に形成されている。封止空間２１の変形を防止する観点から、補強層１７を蓋体４の上面のうち、支柱１３が励振電極５を取り囲んでいる領域の直上領域に位置するように設けている。換言すれば、平面透視したときに補強層１７は、支柱１３全体を覆う範囲に設けられている。補強層１７はフランジ部１６と接続されておらず、電気的に浮遊状態となっている。
【００４８】
補強層１７は、上面および側面が絶縁膜１８によって被覆されている。絶縁膜１８を設けたことによって、ＳＡＷ装置１を外部の回路基板に実装する際に端子２２に付着される半田などの導電性接合材が補強層１７に付着するのを抑制することができるため、実装不良や電気特性の劣化が起きにくいＳＡＷ装置１とすることができる。
【００４９】
補強層１７の表面のうち少なくとも側面が絶縁膜１８によって被覆されていれば、端子２２に付着される半田などの導電性接合材が補強層１７に付着するのを十分に抑制することができるが、補強層１７の上面も絶縁膜１８で覆うことによって、導電性接合材が補強層１７に付着するのをより確実に抑制することができる。絶縁膜１８は、平面視において補強層１７に対し一回り大きい相似形状となっている。なお、絶縁膜１８の平面形状はこれに限らず、例えば、フランジ部１６に対応する部分に窓部を設けた状態でカバー９の上面全体に形成されるようにしてもよい。
【００５０】
この絶縁膜１８は樹脂からなる。具体的には、絶縁膜１８の樹脂材料として、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。このように樹脂からなる絶縁膜１８が補強層１７の側面を伝ってカバー９の上面に到達している。絶縁膜１８がカバー９の上面まで到達していることによって、到達部分において樹脂材料からなる絶縁膜１８とカバー９とが強固に接着されるため、絶縁膜１８が補強層１７から剥がれるのを抑制することができる。そのため、絶縁膜１８が剥がれることによって補強層１７が露出してしまうことが殆どなく、導電性接合材の補強層１７への付着防止効果が向上する。
【００５１】
図４は、ＳＡＷ装置１が実装された電子部品５１の一部を示す断面図である。なお、図４のＳＡＷ装置１の断面図は、図１のＡ−Ａ’線で切断したときの断面に相当する。
【００５２】
電子部品５１は、実装基板５３と、実装基板５３に実装されたＳＡＷ装置１と、ＳＡＷ装置１を被覆する外装樹脂５９とを備えている。
【００５３】
ＳＡＷ装置１は、実装基板５３の上面５３ａ上に設けられた実装パッド５５とＳＡＷ装置１の端子２２とを、導電性の接合材５７を介して接合することにより実装基板５３に実装されている。
【００５４】
電子部品５１は、この他に実装基板５３に実装され外装樹脂５９によってＳＡＷ装置１とともに封止されたＩＣなどの能動部品やコンデンサなどの受動部品を有し、モジュールを構成している。
【００５５】
実装基板５３は、例えば、プリント配線板により構成されている。プリント配線板は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。また、プリント配線板は、１層板であってもよいし、２層板であってもよいし、２層以上の多層板であってもよい。また、プリント配線板の基材、絶縁材料および導電材料は適宜な材料から選択されてよい。
【００５６】
接合材５７は、ＳＡＷ装置１の端子２２および実装基板５３のパッド５５の両方に当接している。接合材５７は、加熱によって溶融して端子２２に接着される金属によって形成されている。接合材５７は、例えば、はんだからなる。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。
【００５７】
外装樹脂５９は、例えば、エポキシ樹脂、硬化材およびフィラーを主成分としている。外装樹脂５９は、ＳＡＷ装置１を裏面部１１側および側方から覆うだけでなく、ＳＡＷ装置１と実装基板５３との間にも充填されている。具体的には、外装樹脂５９は、カバー９の上面と実装基板５３の上面５３ａとの間および接合材５７の周囲にも充填されている。
【００５８】
（ＳＡＷ装置の製造方法）
図５（ａ）〜図７（ｄ）は、ＳＡＷ装置１の製造方法を説明する断面図（図１のＡ−Ａ’線に対応）である。製造工程は、図５（ａ）から図７（ｄ）まで順に進んでいく。
【００５９】
ＳＡＷ装置１の製造方法に対応する図５（ａ）〜図７（ｂ）の工程は、いわゆるウエハプロセスにおいて実現される。すなわち、分割されることによって素子基板３となる母基板を対象に、薄膜形成やフォトリソグラフィー法などが行われ、その後、ダイシングされることにより、複数個のＳＡＷ装置１が並行して形成される。ただし、図５（ａ）〜図７（ｄ）では、１つのＳＡＷ装置１に対応する部分のみを図示する。また、導電層や絶縁層は、プロセスの進行に伴って形状が変化するが、変化の前後で共通の符号を用いることがあるものとする。
【００６０】
図５（ａ）に示すように、まず、素子基板３の上面３ａに励振電極５を形成する。具体的には、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって、上面３ａ上に金属層が形成される。次に、金属層に対して、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置とを用いたフォトリソグラフィー法等によりパターニングが行われる。金属層をパターニングすることによって励振電極５が形成される。なお、励振電極５と同時に配線１５および電極パッド７が形成される。なお、素子基板３の下面３ｂには裏面部１１が形成されている。
【００６１】
励振電極５等が形成されると、図５（ｂ）に示すように、溝部１０が形成される。溝部１０は、例えば、ダイシングブレード２９を素子基板３の上面３ａに押し当てて所定の深
さまで素子基板３の上面側を削ることによって形成される。
【００６２】
溝部１０が形成されると、図５（ｃ）に示すように、保護膜８が形成される。具体的には、まず、適宜な薄膜形成法により保護膜８となる薄膜が形成される。薄膜形成法は、例えば、スパッタリング法もしくはＣＶＤである。次に、電極パッド７および溝部１０が露出するように、ＲＩＥ等によって薄膜の一部が除去される。これにより、保護膜８が形成される。
【００６３】
保護膜８が形成されると、図５（ｄ）〜図６（ｃ）に示すように枠体２、支柱１３および柱部１４が形成される。
【００６４】
具体的には、まず、図５（ｄ）に示すように第１レジスト層３０が形成され、この第１レジスト層３０のうち、枠体２、支柱１３および柱部１４が形成される箇所をフォトリソグラフィ法によって除去することによりパターニングを行う。続いて、パターニングされた第１レジスト層３０および第１レジスト層３０のパターニングによって第１レジスト層３０から露出する部分に対し、第１めっき下地層１２を形成する。
【００６５】
次に図６（ａ）に示すように第２レジスト層３１を形成する。第２レジスト層３１は第１レジスト層３０と同じ個所がパターニングされる。
【００６６】
次に図６（ｂ）に示すように第２レジスト層３１から露出する第１めっき下地層１２を起点としてめっきを成長させる。その後、必要に応じて第２レジスト層３１の上面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法などにより研磨し、成長しためっきを所定の高さにするとともにその上面を平坦化する。
【００６７】
その後図６（ｃ）に示すように第１レジスト層３０および第２レジスト層３１を除去することによって枠体２、支柱１３および柱部１４の下側部分１４ａが形成される。
【００６８】
次に蓋体となる蓋体層３５を所定の形状にパターニングすることによって枠体２とする。具体的には、まず、図６（ｄ）に示すように蓋体層３５を枠体２などの上に載置し、この蓋体層３５に対し、フォトマスク４０を介して紫外線などの光Ｌを照射する。蓋体層３５は、例えば、ネガ型のフォトレジストからなる。フォトマスク４０は、透明基板４１に遮光部３９が形成されることにより構成されている。遮光部３９は、フォトマスク４０を素子基板３上にセットしたときに、蓋体層３５を除去すべき部分に対応する位置に形成されている。
【００６９】
その後、図７（ａ）に示すように、現像処理を行い、蓋体層３５のうち、光Ｌが照射された部分を残し、光Ｌが照射されなかった部分を除去する。これにより、蓋体４が完成する。また枠体２の開口が蓋体４によって閉じられることにより振動空間２１も同時に形成される。
【００７０】
次に図７（ｂ）に示すように蓋部４の上面および蓋部４から露出する柱部１４の下側部分１４ａに対し第２めっき下地層１９を形成し、第２めっき下地層１９上に第３レジスト層３２を形成する。第３レジスト層３２は、補強層１７を形成する部分および端子２２を形成する部分が開口するようにパターニングされている。
【００７１】
次に図７（ｃ）に示すように第３レジスト層３２から露出する第２めっき下地層１９を起点としてめっきを成長させる。
【００７２】
その後、成長しためっきの上面をＣＭＰ法によって所定の厚みになるまで研磨し、第３
レジスト層３２を除去することによって、図７（ｄ）に示すように補強層１７、柱部１４の上側部分１４ｂおよびフランジ部１６が完成する。柱部１４の上側部分１４ｂおよびフランジ部１６が完成することによって、柱部１４およびフランジ部１６からなる端子２２が完成する。
【００７３】
最後に補強層１７を被覆する絶縁膜１８を形成することによってＳＡＷ装置１が完成する。
【００７４】
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。
【００７５】
弾性波装置は、ＳＡＷ装置に限定されない。例えば、弾性波装置は、圧電薄膜共振器であってもよい。
【００７６】
また、弾性波装置において、接続強化層６、保護膜８、裏面部１１、支柱１３、補強層１７などは必須の要件ではなく、省略されてもよい。
【００７７】
また上述した弾性波装置の製造方法では、素子基板３の上面３ａに励振電極５などを形成した後に溝部１０を形成したが、溝部１０を形成してから、その後に励振電極５などを形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・ＳＡＷ装置
２・・・枠体
３・・・素子基板
４・・・蓋体
５・・・励振電極
６・・・接続強化層
７・・・電極パッド
８・・・保護膜
９・・・カバー
１０・・・溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状の溝部を上面に有する素子基板と、
該素子基板の上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置している励振電極と、
該励振電極を囲む内周面を有して前記溝部に嵌め込まれている枠体および該枠体に重なって該枠体を塞いでいる蓋体を有するカバーとを備えている弾性波装置。
【請求項２】
前記枠体は金属を主成分とする材料からなる請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記蓋体は樹脂を主成分とする材料からなる請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置して前記素子基板の上面と前記蓋体の下面との間に介在する支柱をさらに備えた請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記支柱は、前記励振電極を取り囲むようにして該励振電極の周囲に設けられている請求項４に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記蓋体の上面のうち、前記素子基板の上面のうちの前記支柱が前記励振電極を取り囲んでいる領域に対して厚み方向において重なる領域に配置された、金属を主成分とする材料からなる補強層をさらに備えた請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記励振電極に電気的に接続された、前記素子基板の上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置している電極パッドと、
該電極パッドから厚み方向に伸びて前記蓋体の上面に露出している、前記蓋部を厚み方向に貫いている柱部を有する端子とをさらに備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
実装基板と、
該実装基板の上面に配置された実装パッドに前記蓋体の上面に露出している前記端子を対面させた状態で導電性の接合材を介して接合されて、前記実装基板に実装された請求項７に記載の弾性波装置と、
該弾性波装置を被覆する外装樹脂とを備えた電子部品。
【請求項９】
枠状の溝部を上面に有し、該上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に励振電極が形成された素子基板を用意する工程と、
前記溝部に枠体を嵌め込む工程と、
前記枠体に蓋体を重ねて前記枠体を塞ぐ工程とを含む弾性波装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子基板を用意する工程は、前記素子基板の上面に導電性の膜を形成した後、該膜をパターニングすることによって前記励振電極を形成する工程と、前記励振電極を取り囲む枠状の前記溝部を形成する工程とを含む請求項９に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１１】
前記枠体を嵌め込む工程において、前記溝部に前記枠体をめっき法によって形成する請求項９または１０に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１】
枠状の溝部を上面に有する素子基板と、
該素子基板の上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置している励振電極と、
該励振電極を囲む内周面を有して前記溝部に嵌め込まれている枠体および該枠体に重なって該枠体を塞いでいる蓋体を有するカバーとを備えている弾性波装置。
【請求項２】
前記枠体は金属を主成分とする材料からなる請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記蓋体は樹脂を主成分とする材料からなる請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置して前記素子基板の上面と前記蓋体の下面との間に介在する支柱をさらに備えた請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記支柱は、前記励振電極を取り囲むようにして該励振電極の周囲に設けられている請求項４に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記蓋体の上面のうち、前記素子基板の上面のうちの前記支柱が前記励振電極を取り囲んでいる領域に対して厚み方向において重なる領域に配置された、金属を主成分とする材料からなる補強層をさらに備えた請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記励振電極に電気的に接続された、前記素子基板の上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に位置している電極パッドと、
該電極パッドから厚み方向に伸びて前記蓋体の上面に露出している、前記蓋部を厚み方向に貫いている柱部を有する端子とをさらに備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
実装基板と、
該実装基板の上面に配置された実装パッドに前記蓋体の上面に露出している前記端子を対面させた状態で導電性の接合材を介して接合されて、前記実装基板に実装された請求項７に記載の弾性波装置と、
該弾性波装置を被覆する外装樹脂とを備えた電子部品。
【請求項９】
枠状の溝部を上面に有し、該上面のうち前記枠状の溝部によって囲まれた領域に励振電極が形成された素子基板を用意する工程と、
前記溝部に枠体を嵌め込む工程と、
前記枠体に蓋体を重ねて前記枠体を塞ぐ工程とを含む弾性波装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子基板を用意する工程は、前記素子基板の上面に導電性の膜を形成した後、該膜をパターニングすることによって前記励振電極を形成する工程と、前記励振電極を取り囲む枠状の前記溝部を形成する工程とを含む請求項９に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１１】
前記枠体を嵌め込む工程において、前記溝部に前記枠体をめっき法によって形成する請求項９または１０に記載の弾性波装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９０２２８（Ｐ２０１３−９０２２８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０３８３（Ｐ２０１１−２３０３８３）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【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５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]