弾性波装置及び弾性波装置の製造方法
【課題】電極パッドの腐食が生じにくく、信頼性に優れた弾性波装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】圧電基板３と、圧電基板３の主面３ａに配置された励振電極５と、圧電基板３の主面３ａに配置され、励振電極５と電気的に接続される電極パッド１３と、励振電極５を取り囲むとともに電極パッド１３を覆うようにして圧電基板上に配置される枠部１９と枠部１９の開口部を塞ぐ蓋部２１とからなる保護カバー９と、電極パッド１３に立てられ、保護カバー９を厚み方向に貫く貫通導体１５と、保護カバー上に配置されるとともに貫通導体１５の電極パッド側と反対側の面に接続され、平面視したときの外周縁が貫通導体１５の外周縁よりも外側に位置する端子４と、保護カバー内に配置されるとともに、貫通導体１５を取り囲んだ状態で端子４に接続された環状導体２と、を備えた構成とする。
【解決手段】圧電基板３と、圧電基板３の主面３ａに配置された励振電極５と、圧電基板３の主面３ａに配置され、励振電極５と電気的に接続される電極パッド１３と、励振電極５を取り囲むとともに電極パッド１３を覆うようにして圧電基板上に配置される枠部１９と枠部１９の開口部を塞ぐ蓋部２１とからなる保護カバー９と、電極パッド１３に立てられ、保護カバー９を厚み方向に貫く貫通導体１５と、保護カバー上に配置されるとともに貫通導体１５の電極パッド側と反対側の面に接続され、平面視したときの外周縁が貫通導体１５の外周縁よりも外側に位置する端子４と、保護カバー内に配置されるとともに、貫通導体１５を取り囲んだ状態で端子４に接続された環状導体２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）等の弾性波装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化等を目的とした、いわゆるウェハレベルパッケージの弾性波装置が知られている。この弾性波装置では、素子基板の主面上に配置された励振電極が、振動空間内に収容されている。振動空間は保護カバーに設けた中空部によって形成されている。また、励振電極に接続される電極パッド上に保護カバーを貫く貫通導体が立てられ、保護カバー上には貫通導体に接続される端子が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０８６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上述した構造からなる弾性波装置では、保護カバーと貫通導体の線膨張係数の違い等に起因して保護カバーと貫通導体との間に剥離が生じることがある。このように保護カバーと貫通導体との間に剥離が生じると、そこを起点として剥離が貫通導体と電極パッドとの接続部分まで到達しやすくなる。通常、電極パッドは水分により腐食されやすいアルミニウム等で形成されているため、剥離が貫通導体と電極パッドとの接続部分まで到達すると、その剥離部分から浸入してきた水分によって電極パッドの腐食が発生してしまうことがある。
【０００５】
電極パッドが腐食すると、弾性波装置の電気特性の劣化や、貫通導体と電極パッドとの導通不良が起こり弾性波装置の信頼性低下を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、上記問題に対応すべく発明されたものであり、電極パッドの腐食が生じにくく、信頼性に優れた弾性波装置および弾性波装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の弾性波装置は、圧電基板と、前記圧電基板の主面に配置された励振電極と、前記圧電基板の主面に配置され、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、前記励振電極を取り囲むとともに前記電極パッドを覆うようにして前記圧電基板上に配置される枠部と前記枠部の開口部を塞ぐように前記枠部上に配置された蓋部とからなる保護カバーと、前記電極パッドに立てられ、前記保護カバーを厚み方向に貫く貫通導体と、前記保護カバー上に配置されるとともに前記貫通導体の前記電極パッド側と反対側の面に接続され、平面視したときの外周縁が前記貫通導体の外周縁よりも外側に位置する端子と、前記保護カバー内に配置されるとともに、前記貫通導体を取り囲んだ状態で前記端子に接続された環状導体と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極パッドに水分が到達しにくくなり電極パッドに腐食が発生するのを少なくすることができる。これにより信頼性に優れた弾性波装置及び弾性波装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る弾性表面波装置を示す平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示す弾性表面波装置の保護カバーを外した状態の平面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のIａ−Iａ線における断面図、（ｂ）は図１（ａ）のIｂ−Iｂ線における断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の一部を拡大した断面図であり、（ｂ）は比較例としての弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図４】本発明の実施形態の変形例に係る弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図５】比較例としての弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態のさらに別の変形例に係る弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る弾性表面波装置１を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す弾性表面波装置１の保護カバー９を外した状態の平面図である。また、図２（ａ）は、図１（ａ）のIａ−Iａ線における断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のIｂ−Iｂ線における断面図である。なお、図１、図２は、弾性表面波装置１の理解を容易にするために弾性表面波装置１を模式的に示したものであり、実施にあたっては、弾性表面波装置１の各部の大きさ、数、形状等は適宜に設定されてよい。
【００１１】
弾性表面波装置１は、圧電基板３、圧電基板３上に配置された励振電極５、励振電極５を保護するための保護カバー９、励振電極５と接続配線１１を介して接続された電極パッド１３、電極パッド１３に立てられた貫通導体１５、貫通導体１５と接続される端子４、及び貫通導体１５を取り囲むようにして端子４に接続される環状導体２を有している。図１（ａ）では、端子４の下に位置している環状導体２を点線で、貫通導体１５を一点鎖線でそれぞれ示している。
【００１２】
圧電基板３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直方体状の単結晶基板である。圧電基板３の長手方向の幅は、例えば０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、短手方向の幅は、例えば０．３ｍｍ〜１．６ｍｍ、厚みは、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００１３】
圧電基板３は、第１主面３ａと、その背面側の第２主面３ｂとを有している。本実施形態では、第２主面３ｂ側には何も形成されていないが、圧電基板３を保護するための樹脂層などを形成してもよい。
【００１４】
励振電極５は、圧電基板３の第１主面３ａに形成され、複数対の櫛歯状電極を有している。櫛歯状電極は、圧電基板３における弾性表面波の伝搬方向（図１の紙面上下方向）と直交する方向に伸びる複数の電極指を有している。一対の櫛歯状電極は、それぞれの電極指が互いに噛み合うように形成されている。本実施形態において、図１（ｂ）の右側に示す励振電極５は、２重モード型弾性表面波フィルタとして機能し、左側に示す励振電極５は、２重モード型弾性表面波フィルタの特性を調整する共振子として機能する。なお、図１は模式図であり、実際には図示したよりも多数の電極指を有する櫛歯状電極が複数対設けられている。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、ラダー型弾性表面波フィルタ等が構成されてもよい。励振電極５の両端には、櫛歯状電極を有する反射器（励振電極５の一部と捉えられてもよい。）が設けられている。励振電極５は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金によって形成され、その厚みは、例えば０．１μｍ〜１．０μｍである。
【００１５】
圧電基板３の第１主面３ａには、励振電極５の他にも電極パッド１３と接続配線１１が形成されている。接続配線１１は、励振電極５と所定の電極パッド１３とを接続するためのものである。接続配線１１は、図１（ｂ）に示すように第１主面３ａ上において適宜なパターンで形成され、励振電極５に接続されている。また、図１（ｂ）において複数の電極パッド１３のうち、圧電基板３の上辺側の中央に位置する電極パッド１３に接続されている接続配線１１は、他の接続配線１１と絶縁部材８を介して交差している。このように絶縁部材８を用いて接続配線１１同士を立体的に交差させることによって電極パッド１３の配置場所の自由度が向上し、弾性表面波装置の小型化に寄与することができる。絶縁部材８は例えばポリイミド樹脂などからなる。
【００１６】
電極パッド１３は、複数設けられており、本実施形態ではその数は６個である。図１（ｂ）において、圧電基板３の上辺側中央、下辺側中央、および左下に配された３個の電極パッド１３はグランド用の電極パッドである。また図１（ｂ）において、圧電基板３の左上、右上および右下に配された電極パッド１３は、入出力信号用の電極パッドである。電極パッド１３は、その上に貫通導体１５を設けるためにある程度広い面積を有するように形成されており、例えば、直径２０μｍ〜１００μｍの円状となっている。なお、電極パッド１３の形状は円に限られず、楕円、四角形などでもよい。電極パッド１３及び接続配線１１は、励振電極５と同じ材料を用いて励振電極５と同じプロセスにより形成することもできるし、別の材料を用いて別のプロセスにより形成することもできる。本実施形態では、電極パッド１３及び接続配線１１は、励振電極５と同じＡｌ合金かなら成り、それらの厚みは、例えば、０．１μｍ〜１．０μｍである。
【００１７】
図２に示すように励振電極５及び接続配線１１を覆うようにして圧電基板３の第１主面３ａのほぼ全面にわたって保護膜７が設けられている。このように励振電極５及び接続配線１１を保護膜７で覆うことによって、励振電極５及び接続配線１１が酸化するのを抑制することできる。保護膜７は、例えば、絶縁性を有するとともに、弾性表面波の伝搬に影響を与えない程度に質量の軽い材料により形成され、例えば、酸化珪素、窒化珪素、シリコンなどが好適に用いられる。
【００１８】
また保護膜７は電極パッド１３の一部を覆うように形成されている。具体的には、電極パッド１３の中央部を露出させる開口部７ｏを有するように形成されており、電極パッド１３の開口部７ｏから露出する部分には貫通導体１５が接続されるようになっている。換言すれば、電極パッド１３のうち、貫通導体１５と接続されない部分が保護膜７で覆われている。このように電極パッド１３のうち貫通導体１５と接続されない部分を保護膜７で覆うことによって、電極パッド１３と保護カバー９との間に保護膜７が介在された状態となる。すなわち電極パッド１３と保護カバー９とが直接接触する部分が殆どない状態とすることができる。電極パッド１３と保護カバー９との接着力に比べ、保護膜７と保護カバー９との接着力は非常に強い。したがって、本実施形態のように電極パッド１３と保護カバー９との間に保護膜７を介在させることによって、電極パッド１３と保護カバー９とが直接接している場合よりも、その部分で保護カバー９が剥離するのを抑制することができる。
【００１９】
励振電極５、電極パッド１３、保護膜７などが形成された圧電基板３の第１主面３ａ側には保護カバー９が設けられている。保護カバー９は、励振電極５上に、弾性表面波を伝播しやすくするための振動空間６を構成するものである。換言すれば、保護カバー９は、振動空間６の内壁１９ａを構成する枠部１９と、振動空間６の天井２１ａを構成する蓋部２１とを有している。
【００２０】
枠部１９を構成する層の厚さや蓋部２１の厚さは、適宜に設定されてよい。例えば、当該厚さは、数μｍ〜３０μｍである。枠部１９及び蓋部２１は、概ね同等の厚さに形成されている。
【００２１】
枠部１９と蓋部２１とは、異なる材料によって形成することもできるが、枠部１９と蓋部２１との接着強度を高めるために同一材料で形成することが好ましい。枠部１９及び蓋部２１は、例えば、紫外線や可視光線等の光が照射されることによって硬化する光硬化性材料、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されている。光硬化性材料は、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樹脂を用いることができ、より具体的には、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を用いることができる。なお、図では説明の便宜上、枠部１９と蓋部２１とが別部材として両者の境界線を明示しているが、枠部１９と蓋部２１とは一体的に形成されていてもよい。
【００２２】
このように樹脂からなる保護カバー９を用いて圧電基板上に振動空間６を確保する構造とすることにより、全体の平面サイズが圧電基板３の平面サイズと同じサイズまで小型化された弾性表面波装置とすることができる。
【００２３】
振動空間６は、図２に示すように、断面が概ね矩形状に形成され、蓋部２１側の角部が丸みを帯びるように形成されている。換言すれば、振動空間６を構成する内壁１９ａ及び天井２１ａは、アーチ状に形成されている。これにより蓋部２１が撓むのを抑制することができる。その結果、例えば、振動空間６の高さを小さくして弾性波表面波装置１の小型化を図ることができる。振動空間６の平面形状（第１主面３ａ側から見たときの形状）は、適宜に設定されてよい。図１（ｂ）に振動空間６の外周に相当する内壁１９ａを点線で示す。
【００２４】
この保護カバー９を貫くようにして貫通導体１５が設けられている。貫通導体１５は、各電極パッド１５の上に立てられている。この貫通導体１５を介して励振電極５を外部の電気回路またはグランドと電気的に接続することができる。電極パッド１３と貫通導体１５との間には、電極パッド１３と貫通導体１５との接続を強化するために、クロム、ニッケル、金からなる接続強化層を介在させてもよい。
【００２５】
貫通導体１５は、例えば、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，はんだにより形成されている。貫通導体１５は例えば円柱状に形成され、平面視における直径は、２０μｍ〜１２０μｍである。
【００２６】
本実施形態では、貫通導体１５はメッキ法により形成されており、貫通導体１５と保護カバー９との間にはメッキ下地層１６が形成されている。
【００２７】
保護カバー９から露出する貫通導体１５の先端部には端子４が接続されている。端子４は、例えば円板状に形成され、平面視したときの外周縁が貫通導体１５の外周縁よりも外側に位置している。端子４の直径は、貫通導体１５の直径よりも５μｍ〜１００μｍ程度大きくなるように形成される。また端子４と貫通導体１５とは、両者の中心軸がほぼ一致する配置関係となっている。本実施形態において、端子４は、例えばＣｕからなり、メッキ法により貫通導体１５と一体的に形成されている。この端子４と外部の回路基板とをはんだ等の導電性接着剤で接続することにより、弾性表面波装置１が、外部の回路基板と電気的、機械的に接続されることとなる。
【００２８】
端子４には環状導体２が接続されている。環状導体２は、貫通導体１５を取り囲むように環状に形成されており、保護カバー９内に配置され、環状導体２と貫通導体１５との隙間には保護カバー９を構成する樹脂が充填されている。環状導体２を設けることに電極パッド１３に水分が到達しにくくなる。これを図３を用いて説明する。図３は、貫通導体１５及びその周辺部の拡大断面図であり、（ａ）は環状導体２を設けた場合の図、（ｂ）は環状導体２を設けていない場合の図であり、図中の白抜き矢印は貫通導体１５と保護カバー９との間に剥離が生じた場合の水分の浸入経路を示している。環状導体２を設けていない場合、水分は図３（ｂ）に示すように貫通導体１５の側面に沿ってほぼ直線的に電極パッド１３まで到達する。これに対し環状導体２を設けた場合の水分の浸入経路は、図３（ａ）に示すように環状導体２の側面および貫通導体１５の側面に沿ったものとなる。すなわち、環状導体２を設けることによって環状導体２の側面を迂回する分だけ水分の浸入経路を長くすることができ、水分が電極パッド１３まで到達しにくくなる。その結果、電極パッド１３の腐食が抑制され信頼性の高い弾性表面波装置とすることができる。電極パッド１３までの水分の浸入経路を十分長くするためには、保護カバー９を厚み方向に貫くようにして環状導体２を形成するとよい。ただしこの場合は、環状導体２が電極パッド１３に接しないように電極パッド１３と環状導体２の下端との間に保護膜７を介在させておく。
【００２９】
またこのような環状導体２を貫通導体１５の周囲に設けることによってアンカー効果が発揮され、貫通導体１５と保護カバー６との間の剥離が生じにくくなるとともに、貫通導体１５の機械的強度を向上させることができるという利点もある。
【００３０】
環状導体２による上記の効果を得るためには、環状導体２と貫通導体１５との間隔を１０μｍ〜４５μｍ程度にしておくことが好ましい。
【００３１】
本実施形態では、環状導体２はＣｕを用いてメッキ法により形成されており、環状導体２と保護カバー９との間にはメッキ下地層１６が形成されている。環状導体２を貫通導体１５及び端子４と同様にメッキ法により形成することによって、環状導体２、貫通導体１５、及び端子４を一体的に形成することができ生産効率がよい。なお、これらは必ずしも一体的に形成されている必要はなく、それぞれ別の材料を用いて別の方法によって形成することも可能である。
【００３２】
図４は弾性表面波装置１の変形例を示すものであり、貫通導体１５及びその周辺部の拡大断面図である。図４に示す変形例は、環状導体２の形状が上述した実施形態にかかる弾性表面波装置１と異なっており、それ以外の構成は同じである。具体的には、上述した実施形態にかかる弾性表面波装置１の環状導体２は、その下端が保護膜７まで到達していたのに対し、図４に示す変形例では、環状導体２の下端は、保護カバー９内に位置している。このように環状導体２の下端を、保護カバー９内に位置するようにしておくことで、環状導体２を設けていない場合に比し、電極パッド１３の腐食を抑制しつつ振動空間６の気密性を良好な状態に保持することができる。
【００３３】
環状導体２を設けていない場合、貫通導体１５と保護カバー９との間に生じた剥離が貫通導体１５の下端まで到達すると、図５の白抜き矢印で示すようにそこを起点として保護カバー９の圧電基板３の主面側に接している部分（図５では、保護カバー９と保護膜７との間）にも剥離が生じることがある。その剥離が振動空間６まで到達した場合、振動空間６の気密性が保持されなくなり、振動空間６の雰囲気が変化する結果、弾性表面波装置の特性が劣化してしまう。
【００３４】
これに対し図４に示した変形例にかかる弾性表面波装置では、貫通導体１５と保護カバー９との間に剥離が生じても、環状導体２がある分だけ振動空間６までの外気の進入経路が長くなり、環状導体２がない場合に比し、振動空間６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。
【００３５】
環状導体２の下端を保護カバー９内に位置させる場合には、環状導体２の下端の位置と蓋部２１の下面の位置とが同じ高さ位置にあることが生産効率の観点から好ましい。蓋部２１に貫通導体１５を形成するための孔をあける際に環状導体２を形成するための溝も同時に形成することができるからである。なお、高さ位置とは、圧電基板３の第１主面３ａを基準としたときの位置をいう。
【００３６】
図６は上述した実施形態にかかる弾性表面波装置１のさらに別の変形例を示す図であり、貫通導体１５及びその周囲の拡大断面図である。同図に示すように環状導体２を二重に設けてもよい。これにより水分の浸入経路をさらに長くすることができる。環状導体２を二重に設けた場合は、外側の環状導体２を短くしておくことが好ましい。なお、環状導体２は三重以上にしても構わない。
【００３７】
次に弾性表面波装置１の製造方法について説明する。図７〜図９は、弾性表面波装置１の製造方法の一例を説明する断面図であり、図１（ａ）のIａ−Iａ線における断面に相当する部分を示している。以下に説明する工程は、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圧電基板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、多数個分の弾性表面波装置１が並行して形成される。ただし、図７〜図９では、１つの弾性表面波装置１に対応する部分のみを図示する。
【００３８】
弾性表面波装置１の製造方法は、概観すると、励振電極５の形成工程と、保護カバー９の形成工程と、貫通導体１５の形成工程とを含んでいる。具体的には、以下のとおりである。
【００３９】
まず、図７（ａ）に示すように、圧電基板３の第１主面３ａ上に、接続配線１１、電極パッド１３、および励振電極５（図には現れていない）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り、圧電基板３の第１主面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。これにより、接続配線１１、電極パッド１３、および励振電極５が形成される。
【００４０】
次に、図７（ｂ）に示すように保護膜７を形成する。まず、保護膜７となる薄膜が、励振電極５、接続配線１１および電極パッド１３の上を覆うように、ＣＶＤ法または蒸着法等の薄膜形成法により形成される。次に、電極パッド１３の上面中央部が露出するように、フォトリソグラフィー法によって薄膜の一部が除去され、開口部７ｏが形成される。なお、保護膜７を形成した後、または形成する前に、蒸着法等により電極パッド１３の上にクロム、ニッケル、金を順に積層することにより電極パッド１３の上面に接続強化層を形成してもよい。
【００４１】
次に、図７（ｃ）〜図８（ｂ）に示すように、枠部１９を形成する。具体的には、まず、図７（ｃ）に示すように、保護膜７上に、枠部１９となる第１の層３１が形成される。第１の層３１は、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されたフィルムが貼り付けられることにより形成される。
【００４２】
次に、図８（ａ）に示すように、フォトマスク３３を介して紫外線等の光Ｌが第１の層３１に照射されることにより露光処理が行われる。フォトマスク３３は、例えば、透明基板３５上に遮光層３７が形成されることにより構成されている。遮光層３７は、第１の層３１を除去すべき位置に対応する位置に配されている。具体的には、振動空間６の形成位置、貫通導体１５、および環状導体２の形成位置に対応する場所に遮光層３７が配置されている。なお、露光は、投影露光であってもよいし、プロキシミティ露光であってもよいし、密着露光であってもよい。
【００４３】
その後、図８（ｂ）に示すように、現像処理を行い、第１の層３１のうち、光が照射された部分を残し、光が照射されなかった部分を除去する。これにより、第１の層３１には、振動空間６となる振動空間用孔部３９と、貫通導体１５が配置される第１の貫通導体用孔部４１と、環状導体２が配置される第１の環状孔部４２とが形成され、枠部１９が完成する。
【００４４】
次に蓋部２１を形成する。具体的には、まず、図８（ｃ）に示すように、枠部１９上に蓋部２１を構成する第２の層４３が形成される。第２の層４３は、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されたフィルムが貼り付けられることにより形成される。第２の層４３が形成されることにより、枠部１９の開口部が塞がれて、振動空間６が形成される。第１の層３１と第２の層４３とは加熱されることによって接合される。
【００４５】
次に、図９（ａ）に示すように、フォトマスク４５を介して紫外線等の光Ｌが第２の層４３に照射されることにより露光処理が行われる。フォトマスク４５は、フォトマスク３３と同様に、透明基板４７上に遮光層４９が形成されることにより構成されている。遮光層４９は、第２の層４３を除去すべき位置に対応する位置に配されている。すなわち、貫通導体１５および環状導体２の形成位置に対応する場所に配されている。なお、露光は、投影露光であってもよいし、プロキシミティ露光であってもよいし、密着露光であってもよい。
【００４６】
その後、図９（ｂ）に示すように、現像処理を行い、第２の層４３のうち、光が照射された部分を残し、光が照射されなかった部分を除去する。これにより、第１の貫通導体用孔部４１の上には、第２の貫通導体用貫通孔部５１が形成され、第１の貫通導体用孔部４１と第２の貫通導体用孔部５１とが連結される。また、第１の環状孔部４２の上には第２の環状孔部５２が形成され、第１の環状孔部４２と第２の環状孔部５２とが連結される。このようにして蓋部２１が完成する。蓋部２１が形成することにより、枠部１９と蓋部２１とからなる保護カバー９が完成する。
【００４７】
保護カバー９を形成した後、貫通導体１５、環状導体２、及び端子４を形成する。具体的には、まず、図９（ｃ）に示すように、メッキ用下地層１６及びメッキ用レジスト層５７が形成される。
【００４８】
メッキ用下地層１６は、例えばフラッシュメッキ法により、Ｔｉ−Ｃｕ合金等で形成するのが好適な一例である。
【００４９】
メッキ用レジスト層５７は、メッキ用下地層１６上に形成される。メッキ用レジスト層５７は、例えば、スピンコート等の手法で基板に形成された後、パターニングされる。パターニングは、第１,第２の貫通導体用孔部４１，５１及び第１、第２の環状孔部４２、５２の直上領域に開口部５７ｏが形成されるようにして行われる。開口部５７ｏは、その内壁が第２の環状孔部５２の外周縁の外側に位置するように形成される。次に開口部５７ｏから露出するメッキ用下地層１６に対してメッキを施す。これにより、第１、第２の貫通導体用孔部４１，５１、第１、第２の環状孔部４２，５２、並びに第２の環状孔部５２の周辺部に金属が充填され、貫通導体１５、環状導体２、及び端子４が完成する。最後にメッキ用レジスト層５７及びメッキ用下地層の不要な部分を除去することにより弾性表面波装置１が完成する。
【００５０】
なお上述したメッキ用レジスト層５７、６７は、例えば、アセトンやＩＰＡ等の有機溶剤やジメチルスルフォキシド等のアルカリ性有機溶剤により除去が可能である。またメッキ用下地層としてＣｕを用いた場合、例えば、塩化第２鉄や燐酸と過酸化水素水の混合液により除去が可能である。また、メッキ用下地層としてＴｉを用いた場合は、例えば、希フッ酸やアンモニアと過酸化水素水の混合液で除去が可能である。
【００５１】
また上述した弾性表面波装置１の製造方法において、第１の環状孔部４２を形成せずに、第２の環状孔部５２のみ形成するようにすれば、環状導体２の下端の位置と蓋部２１の下面の位置とが同じ高さ位置にある弾性表面波装置とすることができる。
【００５２】
上述した弾性表面波装置の製造方法によれば、貫通導体１５を形成するプロセスとともに環状導体２を形成することができる。すなわち、環状導体２を形成するプロセスを別途設ける必要がないため、弾性表面波装置１の生産性低下を招くことがない。
【００５３】
本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００５４】
上述した実施形態では弾性波装置として、その一例である弾性表面波装置について説明したが、それ以外にも、例えば圧電薄膜共振器であってもよい。
【００５５】
また弾性波装置の製造方法は、枠部と蓋部とを順次形成するものに限定されない。例えば、振動空間６となる領域に犠牲層を形成し、犠牲層の周囲に枠部及び蓋部となる樹脂を積層し、その後、枠部又は蓋部に形成された孔部を介して犠牲層を排除することにより振動空間６を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・弾性表面波装置（弾性波装置）
２・・・環状導体
３・・・圧電基板
４・・・端子
５・・・励振電極
６・・・振動空間
７・・・保護層
８・・・絶縁部材
９・・・保護カバー
１５・・・貫通導体
【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）等の弾性波装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化等を目的とした、いわゆるウェハレベルパッケージの弾性波装置が知られている。この弾性波装置では、素子基板の主面上に配置された励振電極が、振動空間内に収容されている。振動空間は保護カバーに設けた中空部によって形成されている。また、励振電極に接続される電極パッド上に保護カバーを貫く貫通導体が立てられ、保護カバー上には貫通導体に接続される端子が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０８６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上述した構造からなる弾性波装置では、保護カバーと貫通導体の線膨張係数の違い等に起因して保護カバーと貫通導体との間に剥離が生じることがある。このように保護カバーと貫通導体との間に剥離が生じると、そこを起点として剥離が貫通導体と電極パッドとの接続部分まで到達しやすくなる。通常、電極パッドは水分により腐食されやすいアルミニウム等で形成されているため、剥離が貫通導体と電極パッドとの接続部分まで到達すると、その剥離部分から浸入してきた水分によって電極パッドの腐食が発生してしまうことがある。
【０００５】
電極パッドが腐食すると、弾性波装置の電気特性の劣化や、貫通導体と電極パッドとの導通不良が起こり弾性波装置の信頼性低下を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、上記問題に対応すべく発明されたものであり、電極パッドの腐食が生じにくく、信頼性に優れた弾性波装置および弾性波装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の弾性波装置は、圧電基板と、前記圧電基板の主面に配置された励振電極と、前記圧電基板の主面に配置され、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、前記励振電極を取り囲むとともに前記電極パッドを覆うようにして前記圧電基板上に配置される枠部と前記枠部の開口部を塞ぐように前記枠部上に配置された蓋部とからなる保護カバーと、前記電極パッドに立てられ、前記保護カバーを厚み方向に貫く貫通導体と、前記保護カバー上に配置されるとともに前記貫通導体の前記電極パッド側と反対側の面に接続され、平面視したときの外周縁が前記貫通導体の外周縁よりも外側に位置する端子と、前記保護カバー内に配置されるとともに、前記貫通導体を取り囲んだ状態で前記端子に接続された環状導体と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極パッドに水分が到達しにくくなり電極パッドに腐食が発生するのを少なくすることができる。これにより信頼性に優れた弾性波装置及び弾性波装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る弾性表面波装置を示す平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示す弾性表面波装置の保護カバーを外した状態の平面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のIａ−Iａ線における断面図、（ｂ）は図１（ａ）のIｂ−Iｂ線における断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の一部を拡大した断面図であり、（ｂ）は比較例としての弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図４】本発明の実施形態の変形例に係る弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図５】比較例としての弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態のさらに別の変形例に係る弾性表面波装置の一部を拡大した断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る弾性表面波装置１を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す弾性表面波装置１の保護カバー９を外した状態の平面図である。また、図２（ａ）は、図１（ａ）のIａ−Iａ線における断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のIｂ−Iｂ線における断面図である。なお、図１、図２は、弾性表面波装置１の理解を容易にするために弾性表面波装置１を模式的に示したものであり、実施にあたっては、弾性表面波装置１の各部の大きさ、数、形状等は適宜に設定されてよい。
【００１１】
弾性表面波装置１は、圧電基板３、圧電基板３上に配置された励振電極５、励振電極５を保護するための保護カバー９、励振電極５と接続配線１１を介して接続された電極パッド１３、電極パッド１３に立てられた貫通導体１５、貫通導体１５と接続される端子４、及び貫通導体１５を取り囲むようにして端子４に接続される環状導体２を有している。図１（ａ）では、端子４の下に位置している環状導体２を点線で、貫通導体１５を一点鎖線でそれぞれ示している。
【００１２】
圧電基板３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直方体状の単結晶基板である。圧電基板３の長手方向の幅は、例えば０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、短手方向の幅は、例えば０．３ｍｍ〜１．６ｍｍ、厚みは、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００１３】
圧電基板３は、第１主面３ａと、その背面側の第２主面３ｂとを有している。本実施形態では、第２主面３ｂ側には何も形成されていないが、圧電基板３を保護するための樹脂層などを形成してもよい。
【００１４】
励振電極５は、圧電基板３の第１主面３ａに形成され、複数対の櫛歯状電極を有している。櫛歯状電極は、圧電基板３における弾性表面波の伝搬方向（図１の紙面上下方向）と直交する方向に伸びる複数の電極指を有している。一対の櫛歯状電極は、それぞれの電極指が互いに噛み合うように形成されている。本実施形態において、図１（ｂ）の右側に示す励振電極５は、２重モード型弾性表面波フィルタとして機能し、左側に示す励振電極５は、２重モード型弾性表面波フィルタの特性を調整する共振子として機能する。なお、図１は模式図であり、実際には図示したよりも多数の電極指を有する櫛歯状電極が複数対設けられている。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、ラダー型弾性表面波フィルタ等が構成されてもよい。励振電極５の両端には、櫛歯状電極を有する反射器（励振電極５の一部と捉えられてもよい。）が設けられている。励振電極５は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金によって形成され、その厚みは、例えば０．１μｍ〜１．０μｍである。
【００１５】
圧電基板３の第１主面３ａには、励振電極５の他にも電極パッド１３と接続配線１１が形成されている。接続配線１１は、励振電極５と所定の電極パッド１３とを接続するためのものである。接続配線１１は、図１（ｂ）に示すように第１主面３ａ上において適宜なパターンで形成され、励振電極５に接続されている。また、図１（ｂ）において複数の電極パッド１３のうち、圧電基板３の上辺側の中央に位置する電極パッド１３に接続されている接続配線１１は、他の接続配線１１と絶縁部材８を介して交差している。このように絶縁部材８を用いて接続配線１１同士を立体的に交差させることによって電極パッド１３の配置場所の自由度が向上し、弾性表面波装置の小型化に寄与することができる。絶縁部材８は例えばポリイミド樹脂などからなる。
【００１６】
電極パッド１３は、複数設けられており、本実施形態ではその数は６個である。図１（ｂ）において、圧電基板３の上辺側中央、下辺側中央、および左下に配された３個の電極パッド１３はグランド用の電極パッドである。また図１（ｂ）において、圧電基板３の左上、右上および右下に配された電極パッド１３は、入出力信号用の電極パッドである。電極パッド１３は、その上に貫通導体１５を設けるためにある程度広い面積を有するように形成されており、例えば、直径２０μｍ〜１００μｍの円状となっている。なお、電極パッド１３の形状は円に限られず、楕円、四角形などでもよい。電極パッド１３及び接続配線１１は、励振電極５と同じ材料を用いて励振電極５と同じプロセスにより形成することもできるし、別の材料を用いて別のプロセスにより形成することもできる。本実施形態では、電極パッド１３及び接続配線１１は、励振電極５と同じＡｌ合金かなら成り、それらの厚みは、例えば、０．１μｍ〜１．０μｍである。
【００１７】
図２に示すように励振電極５及び接続配線１１を覆うようにして圧電基板３の第１主面３ａのほぼ全面にわたって保護膜７が設けられている。このように励振電極５及び接続配線１１を保護膜７で覆うことによって、励振電極５及び接続配線１１が酸化するのを抑制することできる。保護膜７は、例えば、絶縁性を有するとともに、弾性表面波の伝搬に影響を与えない程度に質量の軽い材料により形成され、例えば、酸化珪素、窒化珪素、シリコンなどが好適に用いられる。
【００１８】
また保護膜７は電極パッド１３の一部を覆うように形成されている。具体的には、電極パッド１３の中央部を露出させる開口部７ｏを有するように形成されており、電極パッド１３の開口部７ｏから露出する部分には貫通導体１５が接続されるようになっている。換言すれば、電極パッド１３のうち、貫通導体１５と接続されない部分が保護膜７で覆われている。このように電極パッド１３のうち貫通導体１５と接続されない部分を保護膜７で覆うことによって、電極パッド１３と保護カバー９との間に保護膜７が介在された状態となる。すなわち電極パッド１３と保護カバー９とが直接接触する部分が殆どない状態とすることができる。電極パッド１３と保護カバー９との接着力に比べ、保護膜７と保護カバー９との接着力は非常に強い。したがって、本実施形態のように電極パッド１３と保護カバー９との間に保護膜７を介在させることによって、電極パッド１３と保護カバー９とが直接接している場合よりも、その部分で保護カバー９が剥離するのを抑制することができる。
【００１９】
励振電極５、電極パッド１３、保護膜７などが形成された圧電基板３の第１主面３ａ側には保護カバー９が設けられている。保護カバー９は、励振電極５上に、弾性表面波を伝播しやすくするための振動空間６を構成するものである。換言すれば、保護カバー９は、振動空間６の内壁１９ａを構成する枠部１９と、振動空間６の天井２１ａを構成する蓋部２１とを有している。
【００２０】
枠部１９を構成する層の厚さや蓋部２１の厚さは、適宜に設定されてよい。例えば、当該厚さは、数μｍ〜３０μｍである。枠部１９及び蓋部２１は、概ね同等の厚さに形成されている。
【００２１】
枠部１９と蓋部２１とは、異なる材料によって形成することもできるが、枠部１９と蓋部２１との接着強度を高めるために同一材料で形成することが好ましい。枠部１９及び蓋部２１は、例えば、紫外線や可視光線等の光が照射されることによって硬化する光硬化性材料、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されている。光硬化性材料は、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樹脂を用いることができ、より具体的には、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を用いることができる。なお、図では説明の便宜上、枠部１９と蓋部２１とが別部材として両者の境界線を明示しているが、枠部１９と蓋部２１とは一体的に形成されていてもよい。
【００２２】
このように樹脂からなる保護カバー９を用いて圧電基板上に振動空間６を確保する構造とすることにより、全体の平面サイズが圧電基板３の平面サイズと同じサイズまで小型化された弾性表面波装置とすることができる。
【００２３】
振動空間６は、図２に示すように、断面が概ね矩形状に形成され、蓋部２１側の角部が丸みを帯びるように形成されている。換言すれば、振動空間６を構成する内壁１９ａ及び天井２１ａは、アーチ状に形成されている。これにより蓋部２１が撓むのを抑制することができる。その結果、例えば、振動空間６の高さを小さくして弾性波表面波装置１の小型化を図ることができる。振動空間６の平面形状（第１主面３ａ側から見たときの形状）は、適宜に設定されてよい。図１（ｂ）に振動空間６の外周に相当する内壁１９ａを点線で示す。
【００２４】
この保護カバー９を貫くようにして貫通導体１５が設けられている。貫通導体１５は、各電極パッド１５の上に立てられている。この貫通導体１５を介して励振電極５を外部の電気回路またはグランドと電気的に接続することができる。電極パッド１３と貫通導体１５との間には、電極パッド１３と貫通導体１５との接続を強化するために、クロム、ニッケル、金からなる接続強化層を介在させてもよい。
【００２５】
貫通導体１５は、例えば、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，はんだにより形成されている。貫通導体１５は例えば円柱状に形成され、平面視における直径は、２０μｍ〜１２０μｍである。
【００２６】
本実施形態では、貫通導体１５はメッキ法により形成されており、貫通導体１５と保護カバー９との間にはメッキ下地層１６が形成されている。
【００２７】
保護カバー９から露出する貫通導体１５の先端部には端子４が接続されている。端子４は、例えば円板状に形成され、平面視したときの外周縁が貫通導体１５の外周縁よりも外側に位置している。端子４の直径は、貫通導体１５の直径よりも５μｍ〜１００μｍ程度大きくなるように形成される。また端子４と貫通導体１５とは、両者の中心軸がほぼ一致する配置関係となっている。本実施形態において、端子４は、例えばＣｕからなり、メッキ法により貫通導体１５と一体的に形成されている。この端子４と外部の回路基板とをはんだ等の導電性接着剤で接続することにより、弾性表面波装置１が、外部の回路基板と電気的、機械的に接続されることとなる。
【００２８】
端子４には環状導体２が接続されている。環状導体２は、貫通導体１５を取り囲むように環状に形成されており、保護カバー９内に配置され、環状導体２と貫通導体１５との隙間には保護カバー９を構成する樹脂が充填されている。環状導体２を設けることに電極パッド１３に水分が到達しにくくなる。これを図３を用いて説明する。図３は、貫通導体１５及びその周辺部の拡大断面図であり、（ａ）は環状導体２を設けた場合の図、（ｂ）は環状導体２を設けていない場合の図であり、図中の白抜き矢印は貫通導体１５と保護カバー９との間に剥離が生じた場合の水分の浸入経路を示している。環状導体２を設けていない場合、水分は図３（ｂ）に示すように貫通導体１５の側面に沿ってほぼ直線的に電極パッド１３まで到達する。これに対し環状導体２を設けた場合の水分の浸入経路は、図３（ａ）に示すように環状導体２の側面および貫通導体１５の側面に沿ったものとなる。すなわち、環状導体２を設けることによって環状導体２の側面を迂回する分だけ水分の浸入経路を長くすることができ、水分が電極パッド１３まで到達しにくくなる。その結果、電極パッド１３の腐食が抑制され信頼性の高い弾性表面波装置とすることができる。電極パッド１３までの水分の浸入経路を十分長くするためには、保護カバー９を厚み方向に貫くようにして環状導体２を形成するとよい。ただしこの場合は、環状導体２が電極パッド１３に接しないように電極パッド１３と環状導体２の下端との間に保護膜７を介在させておく。
【００２９】
またこのような環状導体２を貫通導体１５の周囲に設けることによってアンカー効果が発揮され、貫通導体１５と保護カバー６との間の剥離が生じにくくなるとともに、貫通導体１５の機械的強度を向上させることができるという利点もある。
【００３０】
環状導体２による上記の効果を得るためには、環状導体２と貫通導体１５との間隔を１０μｍ〜４５μｍ程度にしておくことが好ましい。
【００３１】
本実施形態では、環状導体２はＣｕを用いてメッキ法により形成されており、環状導体２と保護カバー９との間にはメッキ下地層１６が形成されている。環状導体２を貫通導体１５及び端子４と同様にメッキ法により形成することによって、環状導体２、貫通導体１５、及び端子４を一体的に形成することができ生産効率がよい。なお、これらは必ずしも一体的に形成されている必要はなく、それぞれ別の材料を用いて別の方法によって形成することも可能である。
【００３２】
図４は弾性表面波装置１の変形例を示すものであり、貫通導体１５及びその周辺部の拡大断面図である。図４に示す変形例は、環状導体２の形状が上述した実施形態にかかる弾性表面波装置１と異なっており、それ以外の構成は同じである。具体的には、上述した実施形態にかかる弾性表面波装置１の環状導体２は、その下端が保護膜７まで到達していたのに対し、図４に示す変形例では、環状導体２の下端は、保護カバー９内に位置している。このように環状導体２の下端を、保護カバー９内に位置するようにしておくことで、環状導体２を設けていない場合に比し、電極パッド１３の腐食を抑制しつつ振動空間６の気密性を良好な状態に保持することができる。
【００３３】
環状導体２を設けていない場合、貫通導体１５と保護カバー９との間に生じた剥離が貫通導体１５の下端まで到達すると、図５の白抜き矢印で示すようにそこを起点として保護カバー９の圧電基板３の主面側に接している部分（図５では、保護カバー９と保護膜７との間）にも剥離が生じることがある。その剥離が振動空間６まで到達した場合、振動空間６の気密性が保持されなくなり、振動空間６の雰囲気が変化する結果、弾性表面波装置の特性が劣化してしまう。
【００３４】
これに対し図４に示した変形例にかかる弾性表面波装置では、貫通導体１５と保護カバー９との間に剥離が生じても、環状導体２がある分だけ振動空間６までの外気の進入経路が長くなり、環状導体２がない場合に比し、振動空間６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。
【００３５】
環状導体２の下端を保護カバー９内に位置させる場合には、環状導体２の下端の位置と蓋部２１の下面の位置とが同じ高さ位置にあることが生産効率の観点から好ましい。蓋部２１に貫通導体１５を形成するための孔をあける際に環状導体２を形成するための溝も同時に形成することができるからである。なお、高さ位置とは、圧電基板３の第１主面３ａを基準としたときの位置をいう。
【００３６】
図６は上述した実施形態にかかる弾性表面波装置１のさらに別の変形例を示す図であり、貫通導体１５及びその周囲の拡大断面図である。同図に示すように環状導体２を二重に設けてもよい。これにより水分の浸入経路をさらに長くすることができる。環状導体２を二重に設けた場合は、外側の環状導体２を短くしておくことが好ましい。なお、環状導体２は三重以上にしても構わない。
【００３７】
次に弾性表面波装置１の製造方法について説明する。図７〜図９は、弾性表面波装置１の製造方法の一例を説明する断面図であり、図１（ａ）のIａ−Iａ線における断面に相当する部分を示している。以下に説明する工程は、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圧電基板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、多数個分の弾性表面波装置１が並行して形成される。ただし、図７〜図９では、１つの弾性表面波装置１に対応する部分のみを図示する。
【００３８】
弾性表面波装置１の製造方法は、概観すると、励振電極５の形成工程と、保護カバー９の形成工程と、貫通導体１５の形成工程とを含んでいる。具体的には、以下のとおりである。
【００３９】
まず、図７（ａ）に示すように、圧電基板３の第１主面３ａ上に、接続配線１１、電極パッド１３、および励振電極５（図には現れていない）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り、圧電基板３の第１主面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。これにより、接続配線１１、電極パッド１３、および励振電極５が形成される。
【００４０】
次に、図７（ｂ）に示すように保護膜７を形成する。まず、保護膜７となる薄膜が、励振電極５、接続配線１１および電極パッド１３の上を覆うように、ＣＶＤ法または蒸着法等の薄膜形成法により形成される。次に、電極パッド１３の上面中央部が露出するように、フォトリソグラフィー法によって薄膜の一部が除去され、開口部７ｏが形成される。なお、保護膜７を形成した後、または形成する前に、蒸着法等により電極パッド１３の上にクロム、ニッケル、金を順に積層することにより電極パッド１３の上面に接続強化層を形成してもよい。
【００４１】
次に、図７（ｃ）〜図８（ｂ）に示すように、枠部１９を形成する。具体的には、まず、図７（ｃ）に示すように、保護膜７上に、枠部１９となる第１の層３１が形成される。第１の層３１は、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されたフィルムが貼り付けられることにより形成される。
【００４２】
次に、図８（ａ）に示すように、フォトマスク３３を介して紫外線等の光Ｌが第１の層３１に照射されることにより露光処理が行われる。フォトマスク３３は、例えば、透明基板３５上に遮光層３７が形成されることにより構成されている。遮光層３７は、第１の層３１を除去すべき位置に対応する位置に配されている。具体的には、振動空間６の形成位置、貫通導体１５、および環状導体２の形成位置に対応する場所に遮光層３７が配置されている。なお、露光は、投影露光であってもよいし、プロキシミティ露光であってもよいし、密着露光であってもよい。
【００４３】
その後、図８（ｂ）に示すように、現像処理を行い、第１の層３１のうち、光が照射された部分を残し、光が照射されなかった部分を除去する。これにより、第１の層３１には、振動空間６となる振動空間用孔部３９と、貫通導体１５が配置される第１の貫通導体用孔部４１と、環状導体２が配置される第１の環状孔部４２とが形成され、枠部１９が完成する。
【００４４】
次に蓋部２１を形成する。具体的には、まず、図８（ｃ）に示すように、枠部１９上に蓋部２１を構成する第２の層４３が形成される。第２の層４３は、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されたフィルムが貼り付けられることにより形成される。第２の層４３が形成されることにより、枠部１９の開口部が塞がれて、振動空間６が形成される。第１の層３１と第２の層４３とは加熱されることによって接合される。
【００４５】
次に、図９（ａ）に示すように、フォトマスク４５を介して紫外線等の光Ｌが第２の層４３に照射されることにより露光処理が行われる。フォトマスク４５は、フォトマスク３３と同様に、透明基板４７上に遮光層４９が形成されることにより構成されている。遮光層４９は、第２の層４３を除去すべき位置に対応する位置に配されている。すなわち、貫通導体１５および環状導体２の形成位置に対応する場所に配されている。なお、露光は、投影露光であってもよいし、プロキシミティ露光であってもよいし、密着露光であってもよい。
【００４６】
その後、図９（ｂ）に示すように、現像処理を行い、第２の層４３のうち、光が照射された部分を残し、光が照射されなかった部分を除去する。これにより、第１の貫通導体用孔部４１の上には、第２の貫通導体用貫通孔部５１が形成され、第１の貫通導体用孔部４１と第２の貫通導体用孔部５１とが連結される。また、第１の環状孔部４２の上には第２の環状孔部５２が形成され、第１の環状孔部４２と第２の環状孔部５２とが連結される。このようにして蓋部２１が完成する。蓋部２１が形成することにより、枠部１９と蓋部２１とからなる保護カバー９が完成する。
【００４７】
保護カバー９を形成した後、貫通導体１５、環状導体２、及び端子４を形成する。具体的には、まず、図９（ｃ）に示すように、メッキ用下地層１６及びメッキ用レジスト層５７が形成される。
【００４８】
メッキ用下地層１６は、例えばフラッシュメッキ法により、Ｔｉ−Ｃｕ合金等で形成するのが好適な一例である。
【００４９】
メッキ用レジスト層５７は、メッキ用下地層１６上に形成される。メッキ用レジスト層５７は、例えば、スピンコート等の手法で基板に形成された後、パターニングされる。パターニングは、第１,第２の貫通導体用孔部４１，５１及び第１、第２の環状孔部４２、５２の直上領域に開口部５７ｏが形成されるようにして行われる。開口部５７ｏは、その内壁が第２の環状孔部５２の外周縁の外側に位置するように形成される。次に開口部５７ｏから露出するメッキ用下地層１６に対してメッキを施す。これにより、第１、第２の貫通導体用孔部４１，５１、第１、第２の環状孔部４２，５２、並びに第２の環状孔部５２の周辺部に金属が充填され、貫通導体１５、環状導体２、及び端子４が完成する。最後にメッキ用レジスト層５７及びメッキ用下地層の不要な部分を除去することにより弾性表面波装置１が完成する。
【００５０】
なお上述したメッキ用レジスト層５７、６７は、例えば、アセトンやＩＰＡ等の有機溶剤やジメチルスルフォキシド等のアルカリ性有機溶剤により除去が可能である。またメッキ用下地層としてＣｕを用いた場合、例えば、塩化第２鉄や燐酸と過酸化水素水の混合液により除去が可能である。また、メッキ用下地層としてＴｉを用いた場合は、例えば、希フッ酸やアンモニアと過酸化水素水の混合液で除去が可能である。
【００５１】
また上述した弾性表面波装置１の製造方法において、第１の環状孔部４２を形成せずに、第２の環状孔部５２のみ形成するようにすれば、環状導体２の下端の位置と蓋部２１の下面の位置とが同じ高さ位置にある弾性表面波装置とすることができる。
【００５２】
上述した弾性表面波装置の製造方法によれば、貫通導体１５を形成するプロセスとともに環状導体２を形成することができる。すなわち、環状導体２を形成するプロセスを別途設ける必要がないため、弾性表面波装置１の生産性低下を招くことがない。
【００５３】
本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００５４】
上述した実施形態では弾性波装置として、その一例である弾性表面波装置について説明したが、それ以外にも、例えば圧電薄膜共振器であってもよい。
【００５５】
また弾性波装置の製造方法は、枠部と蓋部とを順次形成するものに限定されない。例えば、振動空間６となる領域に犠牲層を形成し、犠牲層の周囲に枠部及び蓋部となる樹脂を積層し、その後、枠部又は蓋部に形成された孔部を介して犠牲層を排除することにより振動空間６を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・弾性表面波装置（弾性波装置）
２・・・環状導体
３・・・圧電基板
４・・・端子
５・・・励振電極
６・・・振動空間
７・・・保護層
８・・・絶縁部材
９・・・保護カバー
１５・・・貫通導体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の主面に配置された励振電極と、
前記圧電基板の主面に配置され、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、
前記励振電極を取り囲むとともに前記電極パッドを覆うようにして前記圧電基板上に配置される枠部と前記枠部の開口部を塞ぐ蓋部とからなる保護カバーと、
前記電極パッドに立てられ、前記保護カバーを厚み方向に貫く貫通導体と、
前記保護カバー上に配置されるとともに前記貫通導体の前記電極パッド側と反対側の面に接続され、平面視したときの外周縁が前記貫通導体の外周縁よりも外側に位置する端子と、
前記保護カバー内に配置されるとともに、前記貫通導体を取り囲んだ状態で前記端子に接続された環状導体と、
を備えた弾性波装置。
【請求項２】
前記保護カバーが樹脂からなる請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
平面視したときの前記電極パッドの外周縁が前記貫通導体の外周縁よりも外側に位置しており、
前記電極パッドと前記保護カバーとの間には、酸化珪素または窒化珪素からなる保護膜が介在されている請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
平面視したときの前記電極パッドの外周縁が前記環状導体の外周縁よりも外側に位置しており、
前記環状導体が前記保護カバーを厚み方向に貫通するとともに、その下端が前記保護膜に接している請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記環状導体の下端は、前記保護カバー内に位置している請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記環状導体の下端の位置と前記蓋部の下面の位置とが同じ高さ位置にある請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
圧電基板の主面に、励振電極と、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、を形成する工程と、
前記圧電基板の主面に、前記励振電極および前記電極パッドを覆うようにして第１の層を形成する工程と、
前記第１の層の前記励振電極上に振動空間用孔部を、前記第１の層の前記電極パッド上に前記電極パッドを露出させるようにして第１の貫通導体用孔部を、前記第１の層の前記第１の貫通導体用孔部の周囲に該第１の貫通導体用孔部を取り囲むようにして第１の環状孔部を、それぞれ形成する工程と、
前記振動空間用孔部、前記第１の貫通導体用孔部、及び前記第１の環状孔部を覆うようにして前記第１の層上に第２の層を形成する工程と、
前記第２の層の前記第１の貫通導体用孔部上に第２の貫通導体用孔部を、前記第２の層の前記第１の環状孔部上に前記第２の貫通導体用孔部を取り囲むようにして第２の環状孔部を、それぞれ形成する工程と、
前記第１、第２の貫通導体用孔部、及び前記第１、第２の環状孔部に導体材料を充填することにより、貫通導体及び前記貫通導体を取り囲む環状導体を形成するとともに、前記貫通導体及び前記環状導体と接続される端子を形成する工程と、
を含む弾性波装置の製造方法。
【請求項８】
圧電基板の主面に、励振電極と、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、を形成する工程と、
前記圧電基板の主面に、前記励振電極および前記電極パッドを覆うようにして第１の層を形成する工程と、
前記第１の層の前記励振電極上に振動空間用孔部を、前記第１の層の前記電極パッド上に前記電極パッドを露出させるようにして第１の貫通導体用孔部を、それぞれ形成する工程と、
前記振動空間用孔部、及び前記第１の貫通導体用孔部を覆うようにして前記第１の層上に第２の層を形成する工程と、
前記第２の層の前記第１の貫通導体用孔部上に第２の貫通導体用孔部を形成するとともに、前記第２の層に前記第２の貫通導体用孔部を取り囲むようにして第２の環状孔部を形成する工程と、
前記第１、第２の貫通導体用孔部、及び前記第２の環状孔部に導体材料を充填することにより、貫通導体及び前記貫通導体を取り囲む環状導体を形成するとともに、前記貫通導体及び前記環状導体と接続される端子を形成する工程と、
を含む弾性波装置の製造方法。
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の主面に配置された励振電極と、
前記圧電基板の主面に配置され、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、
前記励振電極を取り囲むとともに前記電極パッドを覆うようにして前記圧電基板上に配置される枠部と前記枠部の開口部を塞ぐ蓋部とからなる保護カバーと、
前記電極パッドに立てられ、前記保護カバーを厚み方向に貫く貫通導体と、
前記保護カバー上に配置されるとともに前記貫通導体の前記電極パッド側と反対側の面に接続され、平面視したときの外周縁が前記貫通導体の外周縁よりも外側に位置する端子と、
前記保護カバー内に配置されるとともに、前記貫通導体を取り囲んだ状態で前記端子に接続された環状導体と、
を備えた弾性波装置。
【請求項２】
前記保護カバーが樹脂からなる請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
平面視したときの前記電極パッドの外周縁が前記貫通導体の外周縁よりも外側に位置しており、
前記電極パッドと前記保護カバーとの間には、酸化珪素または窒化珪素からなる保護膜が介在されている請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
平面視したときの前記電極パッドの外周縁が前記環状導体の外周縁よりも外側に位置しており、
前記環状導体が前記保護カバーを厚み方向に貫通するとともに、その下端が前記保護膜に接している請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記環状導体の下端は、前記保護カバー内に位置している請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記環状導体の下端の位置と前記蓋部の下面の位置とが同じ高さ位置にある請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
圧電基板の主面に、励振電極と、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、を形成する工程と、
前記圧電基板の主面に、前記励振電極および前記電極パッドを覆うようにして第１の層を形成する工程と、
前記第１の層の前記励振電極上に振動空間用孔部を、前記第１の層の前記電極パッド上に前記電極パッドを露出させるようにして第１の貫通導体用孔部を、前記第１の層の前記第１の貫通導体用孔部の周囲に該第１の貫通導体用孔部を取り囲むようにして第１の環状孔部を、それぞれ形成する工程と、
前記振動空間用孔部、前記第１の貫通導体用孔部、及び前記第１の環状孔部を覆うようにして前記第１の層上に第２の層を形成する工程と、
前記第２の層の前記第１の貫通導体用孔部上に第２の貫通導体用孔部を、前記第２の層の前記第１の環状孔部上に前記第２の貫通導体用孔部を取り囲むようにして第２の環状孔部を、それぞれ形成する工程と、
前記第１、第２の貫通導体用孔部、及び前記第１、第２の環状孔部に導体材料を充填することにより、貫通導体及び前記貫通導体を取り囲む環状導体を形成するとともに、前記貫通導体及び前記環状導体と接続される端子を形成する工程と、
を含む弾性波装置の製造方法。
【請求項８】
圧電基板の主面に、励振電極と、前記励振電極と電気的に接続される電極パッドと、を形成する工程と、
前記圧電基板の主面に、前記励振電極および前記電極パッドを覆うようにして第１の層を形成する工程と、
前記第１の層の前記励振電極上に振動空間用孔部を、前記第１の層の前記電極パッド上に前記電極パッドを露出させるようにして第１の貫通導体用孔部を、それぞれ形成する工程と、
前記振動空間用孔部、及び前記第１の貫通導体用孔部を覆うようにして前記第１の層上に第２の層を形成する工程と、
前記第２の層の前記第１の貫通導体用孔部上に第２の貫通導体用孔部を形成するとともに、前記第２の層に前記第２の貫通導体用孔部を取り囲むようにして第２の環状孔部を形成する工程と、
前記第１、第２の貫通導体用孔部、及び前記第２の環状孔部に導体材料を充填することにより、貫通導体及び前記貫通導体を取り囲む環状導体を形成するとともに、前記貫通導体及び前記環状導体と接続される端子を形成する工程と、
を含む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８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７７６０１（Ｐ２０１１−７７６０１Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４０３５（Ｐ２００９−２２４０３５）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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