弾性表面波デバイスおよびその製造方法
【課題】
封止樹脂部に中空構造を有し信頼性を向上させることが可能な弾性表面波デバイスおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】
本発明は、圧電基板（１０）と、圧電基板（１０）上に設けられた電極と圧電基板からなる弾性表面波素子（１２）と、圧電基板（１０）上に設けられ、弾性表面波素子（１２）上に空洞（１８）を有する第１封止樹脂部（２０）と、弾性表面波素子（１２）を囲むように圧電基板（１０）の表面に接し設けられた無機絶縁膜（２２）と、を有することを特徴とする弾性表面波デバイスおよびその製造方法である。
封止樹脂部に中空構造を有し信頼性を向上させることが可能な弾性表面波デバイスおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】
本発明は、圧電基板（１０）と、圧電基板（１０）上に設けられた電極と圧電基板からなる弾性表面波素子（１２）と、圧電基板（１０）上に設けられ、弾性表面波素子（１２）上に空洞（１８）を有する第１封止樹脂部（２０）と、弾性表面波素子（１２）を囲むように圧電基板（１０）の表面に接し設けられた無機絶縁膜（２２）と、を有することを特徴とする弾性表面波デバイスおよびその製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波デバイスおよびその製造方法に関し、特に弾性表面波素子の上部に空洞を有する封止樹脂部を備えた弾性表面波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面弾性波デバイスは、例えば４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯における無線信号を処理する各種回路、例えば送信用バンドパスフィルタ、受信用バンドパスフィルタ、局所発振フィルタ、アンテナ共用器、中間周波数フィルタ、ＦＭ変調器等に用いられている。近年これらの信号処理機器は小型化が進み、使用される弾性表面波デバイス等の電子部品も小型化が求められている。弾性表面波素子デバイスに用いる弾性表面波素子は圧電基板上に金属膜を用い、すだれ電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）や反射器を形成したものである。
【０００３】
特に移動体電話端末等の携帯用電子機器においては、電子部品をモジュール化して用いることが多くなってきている。そのため、表面実装可能で、低背の弾性表面波デバイスが求められる。同時に、弾性表面波素子の特性を維持するためには弾性表面波素子の機能部分（振動部分)であるＩＤＴの電極指上面に空洞を設けることが求められ、かつ弾性表面波素子の信頼性確保のためには空洞の気密性を確保することが求められている。
【０００４】
このような要求を満たすために、弾性表面波素子内の機能部分に接する空洞を有する封止樹脂部を設けた構造（いわゆる中空構造）を形成する方法が提案されている。特許文献１には、弾性表面波素子上に空洞となるべき領域に溶解用樹脂を形成し、溶解用樹脂上に上部板を形成した後、溶解用樹脂を除去することにより中空構造を形成する方法(従来例１)が開示されている。特許文献２には、電気的構造素子を包囲するフレーム構造体を形成し、電気的構造素子上が空洞になるように、フレーム構造体上に補助フィルムを貼り、その上に樹脂層を形成し、フレーム構造体の屋根部分以外を除去することにより中空構造を形成する方法(従来例２)が開示されている。特許文献３には、弾性表面波素子を形成した圧電基板上に樹脂フィルムを貼り、弾性表面波素子が複数設けられた基板の機能部分上部の樹脂フィルムを開口し、樹脂フィルム上に回路基板を接着し中空構造を形成する方法（従来例３）が開示されている。特許文献４には、弾性表面波素子を複数設けた基板上に感光性樹脂を形成し、弾性表面波素子の機能部分上部の感光性樹脂を開口し、その上に配線基板集合体の基板を実装し、ダイシングで分割することにより中空構造を形成する方法(従来例４)が開示されている。特許文献５には、弾性表面波素子を包囲する保護部材を形成し、保護部材および弾性表面波素子の機能部分を覆うように保護フィルムを形成し中空構造を形成する方法(従来例５)が開示されている。
【特許文献１】特許３２９１０４６号公報
【特許文献２】特表２００３−５２３０８２号公報
【特許文献３】特開３１９６６９３号公報
【特許文献４】特開３２２５９０６号公報
【特許文献５】特開２００４−１５３４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例１ないし４の方法で形成された中空構造では、圧電基板上に樹脂が形成されており、信頼性が十分ではない。従来例５の方法で形成された中空構造では、保護フィルムと圧電基板との接着を熱圧着または接着剤を使用することが必要であり、信頼性が十分ではない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、封止樹脂部に中空構造を有し信頼性を向上させることが可能な弾性表面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】
【０００７】
本発明は、圧電基板と、該圧電基板上に設けられた電極と前記圧電基板とからなる弾性表面波素子と、前記圧電基板上に設けられ、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部と、前記弾性表面波素子を囲むように前記圧電基板の表面に接し設けられた無機絶縁膜と、を具備することを特徴とする弾性表面波デバイスである。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との間の密着が強くなり、信頼性を向上させることができる。
【０００８】
本発明は、前記無機絶縁膜は、前記第１封止樹脂部を覆うように設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、第１封止樹脂部の水分の吸収を抑制し、一層信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明は、前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部が設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、第２封止樹脂部を設けたことにより無機絶縁膜を保護することができる。
【００１０】
本発明は、前記弾性表面波素子と電気的に接続する接続部を具備し、前記接続部は前記無機絶縁膜および前記第２の樹脂封止部を貫通し設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、接続部を設けたことにより表面実装が可能となる。
【００１１】
本発明は、前記接続部は前記第１の樹脂封止部を貫通して設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。
【００１２】
本発明は、前記接続部に接する前記第２封止樹脂部の上面は、前記弾性表面波素子の上方の前記第２封止樹脂部の上面より低いことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、弾性表面波デバイスの低背化が可能となる。
【００１３】
本発明は、前記無機絶縁膜は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の少なくとも一方を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との密着性をより向上させることができる。
【００１４】
本発明は、前記第１封止樹脂部および前記第２封止樹脂部は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、容易に中空構造を有する封止樹脂部を形成することができる。
【００１５】
本発明は、圧電基板上に弾性表面波素子を形成する工程と、前記圧電基板上に、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部を形成する工程と、前記第１封止樹脂部上および前記第１封止樹脂部を囲む圧電基板の表面上に無機絶縁膜を形成する工程と、を有する弾性表面波デバイスの製造方法である。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との間の密着が強くなり、信頼性を向上させることができる。
【００１６】
本発明は、前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部を形成する工程を有する弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、第２封止樹脂部を形成することにより無機絶縁膜を保護することができる。
【００１７】
本発明は、前記無機絶縁膜および前記第１の樹脂部を貫通する開口部を形成する工程と、前記開口部に前記弾性表面波デバイスと電気的に接続する接続部を形成する工程と、を有する弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、接続部を形成することにより表面実装が可能となる。
【００１８】
本発明は、前記無機絶縁膜を形成する工程は、酸化シリコン膜をＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成する工程および窒化シリコン膜をＣＶＤ法で形成する工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との密着性をより向上させることができる。
【００１９】
本発明は、前記第１封止樹脂部を形成する工程は、前記圧電基板上に感光性樹脂層を形成する工程と、感光性樹脂に光を照射することにより前記空洞を形成する工程と、を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、第１封止樹脂部に簡単に空洞を形成することができる。
【００２０】
本発明は、前記圧電基板を前記チップ分離領域より切断する工程を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、無機絶縁膜を形成することにより、切断工程における第１封止樹脂部への水分の吸収を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、封止樹脂部に中空構造を有し信頼性を向上させることが可能な弾性表面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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
まず、従来例１ないし５の課題を明確にするため、比較例として封止樹脂部に中空構造を有する弾性表面波デバイスの信頼性試験としてプレッシャクッカ（ＰＣＴ）試験を行った結果について説明する。図１（ａ）ないし図１（ｃ）はＰＣＴ試験を行った弾性表面波デバイスを示す図である。図１（ａ）は平面図、図1（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図１（ａ）においては、第１封止樹脂部２０を透視して弾性表面波素子１２、配線１６および空洞１８を図示し、弾性表面波素子１２および配線１６は実線、空洞１８は破線で示している。図１（ａ）および図１（ｂ）を参照に、圧電基板１０上に金属膜で形成されたＩＤＴ、反射器等の電極と圧電基板１０とからなる弾性表面波素子１２が設けられ、さらに圧電基板１０上には弾性表面波素子１２の機能部分上に空洞１８を有する封止樹脂部２０が設けられている。
【００２３】
図１（ａ）および図１（ｃ）を参照に、圧電基板１０上に配線１６が形成され、配線上に封止樹脂部２０が設けられている。封止樹脂部２０を貫通するプラグ金属３０が設けられ、弾性表面波素子１２とプラグ金属３０とは配線１６により接続されている。プラグ金属３０上にはハンダボール３２が設けられる。このように、弾性表面波素子１２は中空構造を有する封止樹脂部２０に封止され、配線１６、プラグ金属３０を介しハンダボール３２に接続される。
【００２４】
上記比較例に係る弾性表面波デバイスを、温度１２０℃、湿度１００％ＲＨ、印加圧力２気圧、暴露時間１００時間のＰＣＴ試験を行ったところ、封止樹脂部２０の剥離が発生した。本発明者らが、剥離の原因を調査したところ、中空構造を有する封止樹脂部２０がＰＣＴ試験中に水分を吸収し樹脂が膨潤することが原因であることが判明した。図２（ａ）ないし図２（ｂ）は、このことを説明するための図である。図２（ａ）は図１（ｂ）と同様の図であり同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。図２（ｂ）は図２（ａ）の円で示した封止樹脂部２０と圧電基板１０の界面を示した図である。
【００２５】
図２（ｂ）を参照に、封止樹脂部２０は水分を吸収することで膨張し、右方向の矢印のように力が加わる。圧電基板１０と封止樹脂部２０の界面付近の圧電基板１０には左方向の矢印のように保持しようとする力が加わる。圧電基板１０と封止樹脂部２０との間に圧電基板１０と封止樹脂部２０との密着力より強い応力が加わると、封止樹脂部２０の剥離が生じる。そうすると、封止樹脂部２０に多くの水分が吸収されさらに封止樹脂部２０が膨張し、さらに封止樹脂部２０が剥離する。このようにして、封止樹脂部２０が剥離してしまう。中空構造を有する封止樹脂部２０では、デバイスを小型化するためには圧電基板１０と封止樹脂部２０とが密着する領域は小さくすることが好ましく、そうすると、さらに封止樹脂部２０が剥離しやすくなる。このように、従来例１ないし４のように封止樹脂部が圧電基板に直接接する構造では、ＰＣＴ試験により封止樹脂部が剥離してしまう。以下、中空構造を有する封止樹脂部２０の圧電基板１０からの剥離を抑制し信頼性を向上させることが可能な弾性表面波デバイスの実施例を図面を参照に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図３（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの平面図、図３(ｂ)は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図３（ａ）においては、第１封止樹脂部２０を透視して弾性表面波素子１２、配線１６および空洞１８を図示し、弾性表面波素子１２および配線１６は実線、空洞１８は破線で示している。また、無機絶縁膜２２と圧電基板１０が接する領域２６をハッチで示している。図３(ａ)および図３（ｂ）を参照に、弾性表面波デバイスは、圧電基板（ＬｉＴａＯ３またはＬＮｂＯ３）上に設けられたＡｌ等の金属膜を用い形成されたＩＤＴおよび反射器等の電極と圧電基板１０とからなる弾性表面波素子１２を有している。弾性表面波素子１２の機能部分上に接する空洞１８を有しエポキシ樹脂を含む第１封止樹脂部２０が設けられている。空洞１８は２つの弾性表面波素子１２上にそれぞれ２箇所設けられている。第１封止樹脂部２０を覆い、第１封止樹脂部２０の周囲の圧電基板１０上に接するように領域２６に無機絶縁膜２２が設けられている。無機絶縁膜２２としては酸化シリコン膜または窒化シリコン膜が用いられる。無機絶縁膜２２上にエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む第２封止樹脂部２４が設けられている。
【００２７】
図３（ａ）および図３（ｃ）を参照に、圧電基板１０上にＡｌ当の金属膜からなる配線１６が形成されている。配線１６は弾性表面波素子１２と後述するプラグ金属３０を接続する。配線１６および圧電基板１０上に第１封止樹脂部２０が設けられている。第１封止樹脂部２０を覆い、第１封止樹脂部２０の周囲およびプラグ金属周辺の圧電基板１０上に接するように無機絶縁膜２２が設けられている。無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４が設けられている。このように、第１封止樹脂部２０を囲むように、すなわち弾性表面波素子１２を囲むような領域２６の圧電基板１０の表面に設けられた無機絶縁膜２２が設けられている。
【００２８】
次に、図４（ａ）ないし図８（ｆ）を用い実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。図４（ａ）ないし図４（ｃ）、図５（ａ）および図５（ｂ）、図６（ａ）ないし図６（ｃ）、図７（ａ）ないし図７（ｃ）並びに図８（ａ）ないし図８（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。一方、図４（ｄ）ないし図４（ｆ）、図５（ｃ）および図５（ｄ）、図６（ｄ）ないし図６（ｆ）、図７（ｄ）ないし図７（ｆ）並びに図８（ｄ）ないし図８（ｆ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。また、図４（ａ）ないし図８（ｆ）は、ウェハ状態の圧電基板１０を用いで行われる製造工程であり、複数の弾性表面波デバイスとなるべき領域がウェハ上に存在するが、１つの複数の弾性表面波デバイスとなるべき領域を図示して説明する。図中のチップ分離領域６４は複数の弾性表面波デバイスとなるべき領域を、例えばダイシングで分離するための領域である。
【００２９】
図４（ａ）および図４（ｄ）を参照に、圧電基板１０（ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３等）上にＡｌを用い金属膜を形成し、弾性表面波素子１２および配線１６を形成する。配線１６上のプラグ金属３０を形成すべき領域に電極１７を形成する。図４（ｂ）および図４（ｅ）を参照に、圧電基板１０、弾性表面波素子１２および配線１６上に照射部が現像されなくなるネガ型の感光性を有するエポキシ樹脂１９を２０μｍ程度塗布しポストベークする。図４（ｃ）および図４（ｆ）を参照に、マスクを用い紫外線（ＵＶ光）を、感光性樹脂１９の弾性表面波素子１２の機能部分上の空洞１８を形成すべき領域、電極１７およびチップ分離領域６４以外の領域に照射する。
【００３０】
図５（ａ）および図５（ｃ）を参照に、感光性樹脂１９を現像することで、紫外線（ＵＶ光）を照射していない領域の感光性樹脂１９を除去する。これにより、感光性樹脂１９に空洞となるべき開口部６０、電極１７周辺の開口部６２、チップ分離領域６４の開口部が形成される。さらに、窒素雰囲気中の２００℃で１時間熱処理することで感光性樹脂１９を硬化させる。図５（ｂ）および図５（ｄ）を参照に、保護フィルム５２に塗られたフィルム状のネガ型感光性樹脂２１をラミネータ等の押し付けロール５０を用い、感光性樹脂１９上に押し付け貼り付ける。
【００３１】
図６（ａ）および図６（ｄ）を参照に、電極１７上およびチップ分離領域６４以外の領域に紫外線を照射する。図６（ｂ）および図６（ｅ）を参照に、保護フィルム５２を剥がし、現像することにより紫外線を照射していない領域の感光性樹脂２１を除去する。さらに、窒素雰囲気中の２００℃で１時間熱処理することで感光性樹脂２１を硬化させる。以上により、圧電基板１０上に、弾性表面波素子１２上に空洞１８を有し、感光性樹脂１９および２１よりなる第１封止樹脂部２０を形成する。このとき、プラグ金属３０が形成されるべき領域の周囲には第１封止樹脂部２０を貫通する開口部４０、チップ分離領域６４に開口部が形成される。図６（ｃ）および図６（ｆ）を参照に、第１封止樹脂部２０上、第１封止樹脂部２０を囲む領域、および開口部４０の圧電基板１０の表面上に無機絶縁膜２２を形成する。無機絶縁膜２２はＴＥＯＳ−ＣＶＤ法（テトラエチルオルソシリケーを用いた化学気相成長法）を用い約１μｍの膜厚を有する酸化シリコン膜を成膜する。
【００３２】
図７（ａ）および図７（ｄ）を参照に、無機絶縁膜２２上にネガ型感光性のエポキシ樹脂を含む第２封止樹脂部２４を１０μｍ程度塗布する。図７（ｂ）および図７(ｅ)を参照に、マスクを用い、第１封止樹脂部２０を覆うような第２封止樹脂部２４を残存させるように紫外線（ＵＶ光）を照射し、現像する。窒素雰囲気中の２００℃で１時間熱処理し第２封止樹脂部２４を硬化させる。これにより、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４を形成する。このとき、第２封止樹脂部２４にプラグ金属３０を形成すべき開口部４２、チップ分離領域６４の開口部が形成される。図７（ｃ）および図７（ｆ）を参照に、第２封止樹脂部２４をマスクに無機絶縁膜２２をＣＦ４と酸素を混合したガスを用いドライエッチングする。無機絶縁膜２２のエッチングは電極１６としてＡｌの代わりに例えばＡｕを用いた場合は弗酸溶液を用いても良い。Ａｌは弗酸でエッチングされるがＡｕはエッチングされないためである。この工程により、開口部４２下およびチップ分離領域６４の無機絶縁膜２２がエッチングされ、第１封止樹脂部２０（つまり弾性表面波素子１２）を囲む圧電基板１０の表面に接するように無機絶縁膜２２が形成される。また、第１封止樹脂部２０、第２封止樹脂部２４および無機絶縁膜２２を貫通する開口部４２が形成される。このようにして、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４を形成する。
【００３３】
図８（ａ）および図８（ｄ）を参照に、開口部４２内にＮｉ、ＣｕまたはＡｕ等を無電解メッキし導電性のプラグ金属３０を形成する。プラグ金属３０は銀ペースト等の導電性物質を印刷で開口部４２内に充填する方法で形成しても良い。図８（ｂ）および図８（ｅ）を参照に、プラグ金属３０上に、プラグ金属３０に接続するハンダボール３２を形成する。以上により、弾性表面波素子１２と電気的に接続するプラグ金属３０およびハンダボール３２(接続部)が形成される。図８（ｃ）および図８（ｆ）を参照に、チップ分離領域６４の圧電基板１０をダイシングにより切断する。以上により、実施例１に係る弾性表面波デバイスが完成する。
【００３４】
実施例１に係る弾性表面波デバイスによれば、領域２６のように弾性表面波素子１２を全て囲むように圧電基板１０の表面に接し設けられた無機絶縁膜２２を有している。これにより、圧電基板１０と無機絶縁膜２２との間の強い密着により、比較例のようなＰＣＴ試験による第１封止樹脂部２０または第２封止樹脂部２４の剥離を抑制することができる。
【００３５】
さらに、無機絶縁膜２２が第１封止樹脂部２０を覆うように設けられている。無機絶縁膜２２は樹脂に比べ吸湿性が小さく、水分の浸透性が弱い。よって、無機絶縁膜２２を設けることにより、第１封止樹脂部２０に水分が吸収することを抑制できる。よって、第１封止樹脂部２０の膨張を抑制し、これにより、比較例のようなＰＣＴ試験による第１封止樹脂部２０または第２封止樹脂部２４の剥離を抑制することができる。
【００３６】
さらに、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４が設けられている。これにより、無機絶縁膜２２を保護することができる。また、容易にプラグ金属３０やハンダボール３２を形成することができる。第１封止樹脂部２０はエポキシ樹脂とし、第２封止樹脂部２４をポリイミド樹脂を用いることにより、図８（ｂ）および図８（ｅ）でハンダボール３２を形成した後に、ヒドラジン等を用い、第２封止樹脂部２４を除去することもできる。また、図７（ａ）および図７（ｄ）において、樹脂の代わりにレジストを用い、図８（ｂ）および図８（ｅ）において、レジストを除去することもできる。このように、第２封止樹脂部２４を設けない場合、封止樹脂部の高さを低くでき、弾性表面波デバイスの低背化が可能となる。
【００３７】
さらに、弾性表面波素子１２と電気的に接続するプラグ金属３０およびハンダボール（接続部）を有している。プラグ金属３０（接続部）は無機絶縁膜２２および第２封止樹脂部２４を貫通し設けられている。このように、無機絶縁膜２２および第２封止樹脂部２４を貫通し表面より弾性表面波素子１２に電気的に接続する接続部を設けることにより、表面実装が可能となる。さらに、プラグ金属３０（接続部）は第１封止樹脂部２０をも貫通して設けられている。
【００３８】
無機絶縁膜２２として、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を含む膜を用いることができる。酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を用いることにより、圧電基板１０と無機絶縁膜２２との密着性をより向上させることができる。酸化シリコン膜を用いることにより、被覆性が向上する。また窒化シリコン膜を用いることにより被覆性は酸化シリコン膜よりは低下するものの、吸湿性は酸化シリコン膜よりも向上させることができる。また、無機絶縁膜２２の形成は、無機絶縁膜２２を化学気相法で形成する方法を用いることができる。これにより、圧電基板１０との密着性の良い無機絶縁膜２２を形成することができる。実施例１のように、酸化シリコン膜をＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成することにより、被覆性のよい無機絶縁膜２２を形成することができる。窒化シリコン膜をＣＶＤ（化学気相成長）法で形成することにより、吸湿性の低い窒化シリコン膜を形成することもできる。
【００３９】
第１封止樹脂部２０および第２封止樹脂部２４として、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む樹脂を用いることができる。これらの樹脂を用いることにより、容易に中空構造を有する封止樹脂部を形成することができる。また、一般に、エポキシ樹脂はポリイミド樹脂に比べ、吸湿性は低いが耐熱性は低い。いずれの樹脂を用いるかは、これらを考慮し選択することができる。
【００４０】
図７（ｃ）および図７（ｆ）において、圧電基板１０のチップ分離領域６４上の無機絶縁膜２２を除去し、図８（ｃ）および図８（ｆ）のように、圧電基板１０をチップ分離領域６４より切断している。圧電基板１０の切断はダイシングを用いることが多い。ダイシングは水を使用するため、封止樹脂部に水分が吸収しやすい。そこで、実施例１のように、ダイシングを行う前に、無機絶縁膜２２を形成することにより、第１封止樹脂部２０への水分の吸収を抑制することができる。
【実施例２】
【００４１】
図９（ａ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの平面図、図９(ｂ)は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図３(ａ)ないし図３と比較し、第１封止樹脂部２０は空洞２８の周辺部に形成されており、プラグ金属３０は第１封止樹脂部２０を貫通していない。その他の構成は、図３(ａ)ないし図３（ｂ）と同じであり、同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。
【００４２】
図１０（ａ）ないし図１１（ｆ）を用い実施例２に係る弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。図１０（ａ）ないし図１０（ｃ）並びに図１１（ａ）ないし図１１（ｃ）は図９（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。一方、図１０（ｄ）ないし図１０（ｆ）並びに図１２（ｄ）ないし図１２（ｆ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。
【００４３】
図１０（ａ）および図１０（ｄ）を参照に、図４（ａ）および図４（ｄ）から図６(ｂ)および図６（ｅ）と同様な方法を用い、圧電基板１０上に、弾性表面波素子１２の機能部分上に接する空洞１８を有する第１封止樹脂部２０を形成する。図１０（ｂ）および図１０（ｅ）を参照に、第１封止樹脂部２０上および第１封止樹脂部を囲む領域の圧電基板１０の表面上に無機絶縁膜２２を形成する。図１０（ｃ）および図１０（ｆ）を参照に、実施例１と同様に、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４を１０μｍ程度塗布する。図１１（ａ）および図１１（ｄ）を参照に、実施例１と同様の方法を用い、プラグ金属３０を形成すべき開口部４８およびチップ分離領域６４の開口部の第２封止樹脂部２４を除去する。図１１（ｂ）および図１１（ｅ）を参照に、第２封止樹脂部２４をマスクに無機絶縁膜２２をエッチングする。第１封止樹脂部２０（つまり弾性表面波素子１２）を囲む圧電基板１０の表面に接するように無機絶縁膜２２が形成される。また、第２封止樹脂部２４および無機絶縁膜２２を貫通する開口部４８が形成される。
【００４４】
図１１（ｃ）および図１１（ｆ）を参照に、開口部４８内にプラグ金属３０を形成する。プラグ金属３０上に、プラグ金属３０に接続するハンダボール３２を形成する。チップ分離領域６４の圧電基板１０をダイシングにより切断する。以上により、実施例２に係る弾性表面波デバイスが完成する。
【００４５】
実施例２によれば、プラグ金属３０およびハンダボール３２の周辺に第１封止樹脂部２０が形成されていない。そのため、プラグ金属３０およびハンダボール３２（接続部）に接する第２封止樹脂部２４の上面は、弾性表面波素子１２の上方の第２封止樹脂部２４の上面より図１１（ｃ）および図１１（ｆ）中に図示した高さＨ分低い。よって、実施例１に比べ低背化が可能となる。実施例２においては、弾性表面波素子１２の上方の第２封止樹脂部２４の上面の高さは圧電基板１０より約５０μｍであるのに対し、プラグ金属３０およびハンダボール３２（接続部）に接する第２封止樹脂部２４の上面の圧電基板１０からの高さを約３０μｍとすることができる。
【００４６】
実施例１および実施例２では、弾性表面波素子１２および空洞１８はそれぞれ２つづつ形成されているが、これらの数に限られるものではない。また、接続部としてプラグ金属３０およびハンダボール３２の例を示したが、弾性表面波素子１２と外部とを電気的に接続する機能を有するものであれば良い。さらに、無機絶縁膜２２として酸化シリコン膜、窒化シリコン膜の例を示したが、これらに限られず圧電基板１０との密着が強い膜であれば良い。例えば、酸化窒化シリコン膜や酸化アルミニウム膜等も使用できる。第１封止樹脂部２０および第２封止樹脂部２４として、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂の例を示したが、これらに限られず、弾性表面波素子１２を保護する樹脂であれば良い。
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１（ａ）は比較例に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は比較例に係る弾性表面波デバイスにおいて、ＰＣＴ試験により封止樹脂部に剥離が生じた原因を説明するための図である。
【図３】図３（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４（ａ）ないし図４（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図５】図５（ａ）ないし図５（ｄ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図６】図６（ａ）ないし図６（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その３）である。
【図７】図７（ａ）ないし図７（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その４）である。
【図８】図８（ａ）ないし図８（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その５）である。
【図９】図９（ａ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図１０（ａ）ないし図１０（ｆ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図１１】図１１（ａ）ないし図１１（ｆ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 圧電基板
１２ 弾性表面波素子
１６ 配線
１８ 空洞
２０ 第１封止樹脂部
２２ 無機絶縁膜
２４ 第２封止樹脂部
２６ 領域
３０ プラグ金属
３２ ハンダボール
６４ チップ分離領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波デバイスおよびその製造方法に関し、特に弾性表面波素子の上部に空洞を有する封止樹脂部を備えた弾性表面波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面弾性波デバイスは、例えば４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯における無線信号を処理する各種回路、例えば送信用バンドパスフィルタ、受信用バンドパスフィルタ、局所発振フィルタ、アンテナ共用器、中間周波数フィルタ、ＦＭ変調器等に用いられている。近年これらの信号処理機器は小型化が進み、使用される弾性表面波デバイス等の電子部品も小型化が求められている。弾性表面波素子デバイスに用いる弾性表面波素子は圧電基板上に金属膜を用い、すだれ電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）や反射器を形成したものである。
【０００３】
特に移動体電話端末等の携帯用電子機器においては、電子部品をモジュール化して用いることが多くなってきている。そのため、表面実装可能で、低背の弾性表面波デバイスが求められる。同時に、弾性表面波素子の特性を維持するためには弾性表面波素子の機能部分（振動部分)であるＩＤＴの電極指上面に空洞を設けることが求められ、かつ弾性表面波素子の信頼性確保のためには空洞の気密性を確保することが求められている。
【０００４】
このような要求を満たすために、弾性表面波素子内の機能部分に接する空洞を有する封止樹脂部を設けた構造（いわゆる中空構造）を形成する方法が提案されている。特許文献１には、弾性表面波素子上に空洞となるべき領域に溶解用樹脂を形成し、溶解用樹脂上に上部板を形成した後、溶解用樹脂を除去することにより中空構造を形成する方法(従来例１)が開示されている。特許文献２には、電気的構造素子を包囲するフレーム構造体を形成し、電気的構造素子上が空洞になるように、フレーム構造体上に補助フィルムを貼り、その上に樹脂層を形成し、フレーム構造体の屋根部分以外を除去することにより中空構造を形成する方法(従来例２)が開示されている。特許文献３には、弾性表面波素子を形成した圧電基板上に樹脂フィルムを貼り、弾性表面波素子が複数設けられた基板の機能部分上部の樹脂フィルムを開口し、樹脂フィルム上に回路基板を接着し中空構造を形成する方法（従来例３）が開示されている。特許文献４には、弾性表面波素子を複数設けた基板上に感光性樹脂を形成し、弾性表面波素子の機能部分上部の感光性樹脂を開口し、その上に配線基板集合体の基板を実装し、ダイシングで分割することにより中空構造を形成する方法(従来例４)が開示されている。特許文献５には、弾性表面波素子を包囲する保護部材を形成し、保護部材および弾性表面波素子の機能部分を覆うように保護フィルムを形成し中空構造を形成する方法(従来例５)が開示されている。
【特許文献１】特許３２９１０４６号公報
【特許文献２】特表２００３−５２３０８２号公報
【特許文献３】特開３１９６６９３号公報
【特許文献４】特開３２２５９０６号公報
【特許文献５】特開２００４−１５３４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例１ないし４の方法で形成された中空構造では、圧電基板上に樹脂が形成されており、信頼性が十分ではない。従来例５の方法で形成された中空構造では、保護フィルムと圧電基板との接着を熱圧着または接着剤を使用することが必要であり、信頼性が十分ではない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、封止樹脂部に中空構造を有し信頼性を向上させることが可能な弾性表面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】
【０００７】
本発明は、圧電基板と、該圧電基板上に設けられた電極と前記圧電基板とからなる弾性表面波素子と、前記圧電基板上に設けられ、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部と、前記弾性表面波素子を囲むように前記圧電基板の表面に接し設けられた無機絶縁膜と、を具備することを特徴とする弾性表面波デバイスである。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との間の密着が強くなり、信頼性を向上させることができる。
【０００８】
本発明は、前記無機絶縁膜は、前記第１封止樹脂部を覆うように設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、第１封止樹脂部の水分の吸収を抑制し、一層信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明は、前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部が設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、第２封止樹脂部を設けたことにより無機絶縁膜を保護することができる。
【００１０】
本発明は、前記弾性表面波素子と電気的に接続する接続部を具備し、前記接続部は前記無機絶縁膜および前記第２の樹脂封止部を貫通し設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、接続部を設けたことにより表面実装が可能となる。
【００１１】
本発明は、前記接続部は前記第１の樹脂封止部を貫通して設けられたことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。
【００１２】
本発明は、前記接続部に接する前記第２封止樹脂部の上面は、前記弾性表面波素子の上方の前記第２封止樹脂部の上面より低いことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、弾性表面波デバイスの低背化が可能となる。
【００１３】
本発明は、前記無機絶縁膜は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の少なくとも一方を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との密着性をより向上させることができる。
【００１４】
本発明は、前記第１封止樹脂部および前記第２封止樹脂部は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスとすることができる。本発明によれば、容易に中空構造を有する封止樹脂部を形成することができる。
【００１５】
本発明は、圧電基板上に弾性表面波素子を形成する工程と、前記圧電基板上に、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部を形成する工程と、前記第１封止樹脂部上および前記第１封止樹脂部を囲む圧電基板の表面上に無機絶縁膜を形成する工程と、を有する弾性表面波デバイスの製造方法である。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との間の密着が強くなり、信頼性を向上させることができる。
【００１６】
本発明は、前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部を形成する工程を有する弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、第２封止樹脂部を形成することにより無機絶縁膜を保護することができる。
【００１７】
本発明は、前記無機絶縁膜および前記第１の樹脂部を貫通する開口部を形成する工程と、前記開口部に前記弾性表面波デバイスと電気的に接続する接続部を形成する工程と、を有する弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、接続部を形成することにより表面実装が可能となる。
【００１８】
本発明は、前記無機絶縁膜を形成する工程は、酸化シリコン膜をＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成する工程および窒化シリコン膜をＣＶＤ法で形成する工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、圧電基板と無機絶縁膜との密着性をより向上させることができる。
【００１９】
本発明は、前記第１封止樹脂部を形成する工程は、前記圧電基板上に感光性樹脂層を形成する工程と、感光性樹脂に光を照射することにより前記空洞を形成する工程と、を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、第１封止樹脂部に簡単に空洞を形成することができる。
【００２０】
本発明は、前記圧電基板を前記チップ分離領域より切断する工程を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法とすることができる。本発明によれば、無機絶縁膜を形成することにより、切断工程における第１封止樹脂部への水分の吸収を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、封止樹脂部に中空構造を有し信頼性を向上させることが可能な弾性表面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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
まず、従来例１ないし５の課題を明確にするため、比較例として封止樹脂部に中空構造を有する弾性表面波デバイスの信頼性試験としてプレッシャクッカ（ＰＣＴ）試験を行った結果について説明する。図１（ａ）ないし図１（ｃ）はＰＣＴ試験を行った弾性表面波デバイスを示す図である。図１（ａ）は平面図、図1（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図１（ａ）においては、第１封止樹脂部２０を透視して弾性表面波素子１２、配線１６および空洞１８を図示し、弾性表面波素子１２および配線１６は実線、空洞１８は破線で示している。図１（ａ）および図１（ｂ）を参照に、圧電基板１０上に金属膜で形成されたＩＤＴ、反射器等の電極と圧電基板１０とからなる弾性表面波素子１２が設けられ、さらに圧電基板１０上には弾性表面波素子１２の機能部分上に空洞１８を有する封止樹脂部２０が設けられている。
【００２３】
図１（ａ）および図１（ｃ）を参照に、圧電基板１０上に配線１６が形成され、配線上に封止樹脂部２０が設けられている。封止樹脂部２０を貫通するプラグ金属３０が設けられ、弾性表面波素子１２とプラグ金属３０とは配線１６により接続されている。プラグ金属３０上にはハンダボール３２が設けられる。このように、弾性表面波素子１２は中空構造を有する封止樹脂部２０に封止され、配線１６、プラグ金属３０を介しハンダボール３２に接続される。
【００２４】
上記比較例に係る弾性表面波デバイスを、温度１２０℃、湿度１００％ＲＨ、印加圧力２気圧、暴露時間１００時間のＰＣＴ試験を行ったところ、封止樹脂部２０の剥離が発生した。本発明者らが、剥離の原因を調査したところ、中空構造を有する封止樹脂部２０がＰＣＴ試験中に水分を吸収し樹脂が膨潤することが原因であることが判明した。図２（ａ）ないし図２（ｂ）は、このことを説明するための図である。図２（ａ）は図１（ｂ）と同様の図であり同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。図２（ｂ）は図２（ａ）の円で示した封止樹脂部２０と圧電基板１０の界面を示した図である。
【００２５】
図２（ｂ）を参照に、封止樹脂部２０は水分を吸収することで膨張し、右方向の矢印のように力が加わる。圧電基板１０と封止樹脂部２０の界面付近の圧電基板１０には左方向の矢印のように保持しようとする力が加わる。圧電基板１０と封止樹脂部２０との間に圧電基板１０と封止樹脂部２０との密着力より強い応力が加わると、封止樹脂部２０の剥離が生じる。そうすると、封止樹脂部２０に多くの水分が吸収されさらに封止樹脂部２０が膨張し、さらに封止樹脂部２０が剥離する。このようにして、封止樹脂部２０が剥離してしまう。中空構造を有する封止樹脂部２０では、デバイスを小型化するためには圧電基板１０と封止樹脂部２０とが密着する領域は小さくすることが好ましく、そうすると、さらに封止樹脂部２０が剥離しやすくなる。このように、従来例１ないし４のように封止樹脂部が圧電基板に直接接する構造では、ＰＣＴ試験により封止樹脂部が剥離してしまう。以下、中空構造を有する封止樹脂部２０の圧電基板１０からの剥離を抑制し信頼性を向上させることが可能な弾性表面波デバイスの実施例を図面を参照に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図３（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの平面図、図３(ｂ)は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図３（ａ）においては、第１封止樹脂部２０を透視して弾性表面波素子１２、配線１６および空洞１８を図示し、弾性表面波素子１２および配線１６は実線、空洞１８は破線で示している。また、無機絶縁膜２２と圧電基板１０が接する領域２６をハッチで示している。図３(ａ)および図３（ｂ）を参照に、弾性表面波デバイスは、圧電基板（ＬｉＴａＯ３またはＬＮｂＯ３）上に設けられたＡｌ等の金属膜を用い形成されたＩＤＴおよび反射器等の電極と圧電基板１０とからなる弾性表面波素子１２を有している。弾性表面波素子１２の機能部分上に接する空洞１８を有しエポキシ樹脂を含む第１封止樹脂部２０が設けられている。空洞１８は２つの弾性表面波素子１２上にそれぞれ２箇所設けられている。第１封止樹脂部２０を覆い、第１封止樹脂部２０の周囲の圧電基板１０上に接するように領域２６に無機絶縁膜２２が設けられている。無機絶縁膜２２としては酸化シリコン膜または窒化シリコン膜が用いられる。無機絶縁膜２２上にエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む第２封止樹脂部２４が設けられている。
【００２７】
図３（ａ）および図３（ｃ）を参照に、圧電基板１０上にＡｌ当の金属膜からなる配線１６が形成されている。配線１６は弾性表面波素子１２と後述するプラグ金属３０を接続する。配線１６および圧電基板１０上に第１封止樹脂部２０が設けられている。第１封止樹脂部２０を覆い、第１封止樹脂部２０の周囲およびプラグ金属周辺の圧電基板１０上に接するように無機絶縁膜２２が設けられている。無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４が設けられている。このように、第１封止樹脂部２０を囲むように、すなわち弾性表面波素子１２を囲むような領域２６の圧電基板１０の表面に設けられた無機絶縁膜２２が設けられている。
【００２８】
次に、図４（ａ）ないし図８（ｆ）を用い実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。図４（ａ）ないし図４（ｃ）、図５（ａ）および図５（ｂ）、図６（ａ）ないし図６（ｃ）、図７（ａ）ないし図７（ｃ）並びに図８（ａ）ないし図８（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。一方、図４（ｄ）ないし図４（ｆ）、図５（ｃ）および図５（ｄ）、図６（ｄ）ないし図６（ｆ）、図７（ｄ）ないし図７（ｆ）並びに図８（ｄ）ないし図８（ｆ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。また、図４（ａ）ないし図８（ｆ）は、ウェハ状態の圧電基板１０を用いで行われる製造工程であり、複数の弾性表面波デバイスとなるべき領域がウェハ上に存在するが、１つの複数の弾性表面波デバイスとなるべき領域を図示して説明する。図中のチップ分離領域６４は複数の弾性表面波デバイスとなるべき領域を、例えばダイシングで分離するための領域である。
【００２９】
図４（ａ）および図４（ｄ）を参照に、圧電基板１０（ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３等）上にＡｌを用い金属膜を形成し、弾性表面波素子１２および配線１６を形成する。配線１６上のプラグ金属３０を形成すべき領域に電極１７を形成する。図４（ｂ）および図４（ｅ）を参照に、圧電基板１０、弾性表面波素子１２および配線１６上に照射部が現像されなくなるネガ型の感光性を有するエポキシ樹脂１９を２０μｍ程度塗布しポストベークする。図４（ｃ）および図４（ｆ）を参照に、マスクを用い紫外線（ＵＶ光）を、感光性樹脂１９の弾性表面波素子１２の機能部分上の空洞１８を形成すべき領域、電極１７およびチップ分離領域６４以外の領域に照射する。
【００３０】
図５（ａ）および図５（ｃ）を参照に、感光性樹脂１９を現像することで、紫外線（ＵＶ光）を照射していない領域の感光性樹脂１９を除去する。これにより、感光性樹脂１９に空洞となるべき開口部６０、電極１７周辺の開口部６２、チップ分離領域６４の開口部が形成される。さらに、窒素雰囲気中の２００℃で１時間熱処理することで感光性樹脂１９を硬化させる。図５（ｂ）および図５（ｄ）を参照に、保護フィルム５２に塗られたフィルム状のネガ型感光性樹脂２１をラミネータ等の押し付けロール５０を用い、感光性樹脂１９上に押し付け貼り付ける。
【００３１】
図６（ａ）および図６（ｄ）を参照に、電極１７上およびチップ分離領域６４以外の領域に紫外線を照射する。図６（ｂ）および図６（ｅ）を参照に、保護フィルム５２を剥がし、現像することにより紫外線を照射していない領域の感光性樹脂２１を除去する。さらに、窒素雰囲気中の２００℃で１時間熱処理することで感光性樹脂２１を硬化させる。以上により、圧電基板１０上に、弾性表面波素子１２上に空洞１８を有し、感光性樹脂１９および２１よりなる第１封止樹脂部２０を形成する。このとき、プラグ金属３０が形成されるべき領域の周囲には第１封止樹脂部２０を貫通する開口部４０、チップ分離領域６４に開口部が形成される。図６（ｃ）および図６（ｆ）を参照に、第１封止樹脂部２０上、第１封止樹脂部２０を囲む領域、および開口部４０の圧電基板１０の表面上に無機絶縁膜２２を形成する。無機絶縁膜２２はＴＥＯＳ−ＣＶＤ法（テトラエチルオルソシリケーを用いた化学気相成長法）を用い約１μｍの膜厚を有する酸化シリコン膜を成膜する。
【００３２】
図７（ａ）および図７（ｄ）を参照に、無機絶縁膜２２上にネガ型感光性のエポキシ樹脂を含む第２封止樹脂部２４を１０μｍ程度塗布する。図７（ｂ）および図７(ｅ)を参照に、マスクを用い、第１封止樹脂部２０を覆うような第２封止樹脂部２４を残存させるように紫外線（ＵＶ光）を照射し、現像する。窒素雰囲気中の２００℃で１時間熱処理し第２封止樹脂部２４を硬化させる。これにより、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４を形成する。このとき、第２封止樹脂部２４にプラグ金属３０を形成すべき開口部４２、チップ分離領域６４の開口部が形成される。図７（ｃ）および図７（ｆ）を参照に、第２封止樹脂部２４をマスクに無機絶縁膜２２をＣＦ４と酸素を混合したガスを用いドライエッチングする。無機絶縁膜２２のエッチングは電極１６としてＡｌの代わりに例えばＡｕを用いた場合は弗酸溶液を用いても良い。Ａｌは弗酸でエッチングされるがＡｕはエッチングされないためである。この工程により、開口部４２下およびチップ分離領域６４の無機絶縁膜２２がエッチングされ、第１封止樹脂部２０（つまり弾性表面波素子１２）を囲む圧電基板１０の表面に接するように無機絶縁膜２２が形成される。また、第１封止樹脂部２０、第２封止樹脂部２４および無機絶縁膜２２を貫通する開口部４２が形成される。このようにして、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４を形成する。
【００３３】
図８（ａ）および図８（ｄ）を参照に、開口部４２内にＮｉ、ＣｕまたはＡｕ等を無電解メッキし導電性のプラグ金属３０を形成する。プラグ金属３０は銀ペースト等の導電性物質を印刷で開口部４２内に充填する方法で形成しても良い。図８（ｂ）および図８（ｅ）を参照に、プラグ金属３０上に、プラグ金属３０に接続するハンダボール３２を形成する。以上により、弾性表面波素子１２と電気的に接続するプラグ金属３０およびハンダボール３２(接続部)が形成される。図８（ｃ）および図８（ｆ）を参照に、チップ分離領域６４の圧電基板１０をダイシングにより切断する。以上により、実施例１に係る弾性表面波デバイスが完成する。
【００３４】
実施例１に係る弾性表面波デバイスによれば、領域２６のように弾性表面波素子１２を全て囲むように圧電基板１０の表面に接し設けられた無機絶縁膜２２を有している。これにより、圧電基板１０と無機絶縁膜２２との間の強い密着により、比較例のようなＰＣＴ試験による第１封止樹脂部２０または第２封止樹脂部２４の剥離を抑制することができる。
【００３５】
さらに、無機絶縁膜２２が第１封止樹脂部２０を覆うように設けられている。無機絶縁膜２２は樹脂に比べ吸湿性が小さく、水分の浸透性が弱い。よって、無機絶縁膜２２を設けることにより、第１封止樹脂部２０に水分が吸収することを抑制できる。よって、第１封止樹脂部２０の膨張を抑制し、これにより、比較例のようなＰＣＴ試験による第１封止樹脂部２０または第２封止樹脂部２４の剥離を抑制することができる。
【００３６】
さらに、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４が設けられている。これにより、無機絶縁膜２２を保護することができる。また、容易にプラグ金属３０やハンダボール３２を形成することができる。第１封止樹脂部２０はエポキシ樹脂とし、第２封止樹脂部２４をポリイミド樹脂を用いることにより、図８（ｂ）および図８（ｅ）でハンダボール３２を形成した後に、ヒドラジン等を用い、第２封止樹脂部２４を除去することもできる。また、図７（ａ）および図７（ｄ）において、樹脂の代わりにレジストを用い、図８（ｂ）および図８（ｅ）において、レジストを除去することもできる。このように、第２封止樹脂部２４を設けない場合、封止樹脂部の高さを低くでき、弾性表面波デバイスの低背化が可能となる。
【００３７】
さらに、弾性表面波素子１２と電気的に接続するプラグ金属３０およびハンダボール（接続部）を有している。プラグ金属３０（接続部）は無機絶縁膜２２および第２封止樹脂部２４を貫通し設けられている。このように、無機絶縁膜２２および第２封止樹脂部２４を貫通し表面より弾性表面波素子１２に電気的に接続する接続部を設けることにより、表面実装が可能となる。さらに、プラグ金属３０（接続部）は第１封止樹脂部２０をも貫通して設けられている。
【００３８】
無機絶縁膜２２として、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を含む膜を用いることができる。酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を用いることにより、圧電基板１０と無機絶縁膜２２との密着性をより向上させることができる。酸化シリコン膜を用いることにより、被覆性が向上する。また窒化シリコン膜を用いることにより被覆性は酸化シリコン膜よりは低下するものの、吸湿性は酸化シリコン膜よりも向上させることができる。また、無機絶縁膜２２の形成は、無機絶縁膜２２を化学気相法で形成する方法を用いることができる。これにより、圧電基板１０との密着性の良い無機絶縁膜２２を形成することができる。実施例１のように、酸化シリコン膜をＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成することにより、被覆性のよい無機絶縁膜２２を形成することができる。窒化シリコン膜をＣＶＤ（化学気相成長）法で形成することにより、吸湿性の低い窒化シリコン膜を形成することもできる。
【００３９】
第１封止樹脂部２０および第２封止樹脂部２４として、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む樹脂を用いることができる。これらの樹脂を用いることにより、容易に中空構造を有する封止樹脂部を形成することができる。また、一般に、エポキシ樹脂はポリイミド樹脂に比べ、吸湿性は低いが耐熱性は低い。いずれの樹脂を用いるかは、これらを考慮し選択することができる。
【００４０】
図７（ｃ）および図７（ｆ）において、圧電基板１０のチップ分離領域６４上の無機絶縁膜２２を除去し、図８（ｃ）および図８（ｆ）のように、圧電基板１０をチップ分離領域６４より切断している。圧電基板１０の切断はダイシングを用いることが多い。ダイシングは水を使用するため、封止樹脂部に水分が吸収しやすい。そこで、実施例１のように、ダイシングを行う前に、無機絶縁膜２２を形成することにより、第１封止樹脂部２０への水分の吸収を抑制することができる。
【実施例２】
【００４１】
図９（ａ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの平面図、図９(ｂ)は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図３(ａ)ないし図３と比較し、第１封止樹脂部２０は空洞２８の周辺部に形成されており、プラグ金属３０は第１封止樹脂部２０を貫通していない。その他の構成は、図３(ａ)ないし図３（ｂ）と同じであり、同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。
【００４２】
図１０（ａ）ないし図１１（ｆ）を用い実施例２に係る弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。図１０（ａ）ないし図１０（ｃ）並びに図１１（ａ）ないし図１１（ｃ）は図９（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。一方、図１０（ｄ）ないし図１０（ｆ）並びに図１２（ｄ）ないし図１２（ｆ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面の製造工程を示した図である。
【００４３】
図１０（ａ）および図１０（ｄ）を参照に、図４（ａ）および図４（ｄ）から図６(ｂ)および図６（ｅ）と同様な方法を用い、圧電基板１０上に、弾性表面波素子１２の機能部分上に接する空洞１８を有する第１封止樹脂部２０を形成する。図１０（ｂ）および図１０（ｅ）を参照に、第１封止樹脂部２０上および第１封止樹脂部を囲む領域の圧電基板１０の表面上に無機絶縁膜２２を形成する。図１０（ｃ）および図１０（ｆ）を参照に、実施例１と同様に、無機絶縁膜２２上に第２封止樹脂部２４を１０μｍ程度塗布する。図１１（ａ）および図１１（ｄ）を参照に、実施例１と同様の方法を用い、プラグ金属３０を形成すべき開口部４８およびチップ分離領域６４の開口部の第２封止樹脂部２４を除去する。図１１（ｂ）および図１１（ｅ）を参照に、第２封止樹脂部２４をマスクに無機絶縁膜２２をエッチングする。第１封止樹脂部２０（つまり弾性表面波素子１２）を囲む圧電基板１０の表面に接するように無機絶縁膜２２が形成される。また、第２封止樹脂部２４および無機絶縁膜２２を貫通する開口部４８が形成される。
【００４４】
図１１（ｃ）および図１１（ｆ）を参照に、開口部４８内にプラグ金属３０を形成する。プラグ金属３０上に、プラグ金属３０に接続するハンダボール３２を形成する。チップ分離領域６４の圧電基板１０をダイシングにより切断する。以上により、実施例２に係る弾性表面波デバイスが完成する。
【００４５】
実施例２によれば、プラグ金属３０およびハンダボール３２の周辺に第１封止樹脂部２０が形成されていない。そのため、プラグ金属３０およびハンダボール３２（接続部）に接する第２封止樹脂部２４の上面は、弾性表面波素子１２の上方の第２封止樹脂部２４の上面より図１１（ｃ）および図１１（ｆ）中に図示した高さＨ分低い。よって、実施例１に比べ低背化が可能となる。実施例２においては、弾性表面波素子１２の上方の第２封止樹脂部２４の上面の高さは圧電基板１０より約５０μｍであるのに対し、プラグ金属３０およびハンダボール３２（接続部）に接する第２封止樹脂部２４の上面の圧電基板１０からの高さを約３０μｍとすることができる。
【００４６】
実施例１および実施例２では、弾性表面波素子１２および空洞１８はそれぞれ２つづつ形成されているが、これらの数に限られるものではない。また、接続部としてプラグ金属３０およびハンダボール３２の例を示したが、弾性表面波素子１２と外部とを電気的に接続する機能を有するものであれば良い。さらに、無機絶縁膜２２として酸化シリコン膜、窒化シリコン膜の例を示したが、これらに限られず圧電基板１０との密着が強い膜であれば良い。例えば、酸化窒化シリコン膜や酸化アルミニウム膜等も使用できる。第１封止樹脂部２０および第２封止樹脂部２４として、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂の例を示したが、これらに限られず、弾性表面波素子１２を保護する樹脂であれば良い。
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１（ａ）は比較例に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は比較例に係る弾性表面波デバイスにおいて、ＰＣＴ試験により封止樹脂部に剥離が生じた原因を説明するための図である。
【図３】図３（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４（ａ）ないし図４（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図５】図５（ａ）ないし図５（ｄ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図６】図６（ａ）ないし図６（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その３）である。
【図７】図７（ａ）ないし図７（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その４）である。
【図８】図８（ａ）ないし図８（ｆ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その５）である。
【図９】図９（ａ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図１０（ａ）ないし図１０（ｆ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図１１】図１１（ａ）ないし図１１（ｆ）は実施例２に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 圧電基板
１２ 弾性表面波素子
１６ 配線
１８ 空洞
２０ 第１封止樹脂部
２２ 無機絶縁膜
２４ 第２封止樹脂部
２６ 領域
３０ プラグ金属
３２ ハンダボール
６４ チップ分離領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
該圧電基板上に設けられた電極と前記圧電基板とからなる弾性表面波素子と、
前記圧電基板上に設けられ、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部と、
前記弾性表面波素子を囲むように前記圧電基板の表面に接し設けられた無機絶縁膜と、を具備することを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記無機絶縁膜は、前記第１封止樹脂部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記弾性表面波素子と電気的に接続する接続部を具備し、
前記接続部は前記無機絶縁膜および前記第２の樹脂封止部を貫通し設けられたことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記接続部は前記第１の樹脂封止部を貫通して設けられたことを特徴とする請求項４記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記接続部に接する前記第２封止樹脂部の上面は、前記弾性表面波素子の上方の前記第２封止樹脂部の上面より低いことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記無機絶縁膜は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項８】
前記第１封止樹脂部および前記第２封止樹脂部は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項３から７のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項９】
圧電基板上に弾性表面波素子を形成する工程と、
前記圧電基板上に、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部を形成する工程と、
前記第１封止樹脂部上および前記第１封止樹脂部を囲む圧電基板の表面上に無機絶縁膜を形成する工程と、を有する弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部を形成する工程を有する請求項９記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記無機絶縁膜および前記第１封止樹脂部を貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部に前記弾性表面波デバイスと電気的に接続する接続部を形成する工程と、を有する請求項９または１０記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記無機絶縁膜を形成する工程は、酸化シリコン膜をＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成する工程および窒化シリコン膜をＣＶＤ法で形成する工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記第１封止樹脂部を形成する工程は、前記圧電基板上に感光性樹脂層を形成する工程と、
感光性樹脂に光を照射することにより前記空洞を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記圧電基板を前記チップ分離領域より切断する工程を有することを特徴とする請求項９から１３記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１】
圧電基板と、
該圧電基板上に設けられた電極と前記圧電基板とからなる弾性表面波素子と、
前記圧電基板上に設けられ、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部と、
前記弾性表面波素子を囲むように前記圧電基板の表面に接し設けられた無機絶縁膜と、を具備することを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記無機絶縁膜は、前記第１封止樹脂部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記弾性表面波素子と電気的に接続する接続部を具備し、
前記接続部は前記無機絶縁膜および前記第２の樹脂封止部を貫通し設けられたことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記接続部は前記第１の樹脂封止部を貫通して設けられたことを特徴とする請求項４記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記接続部に接する前記第２封止樹脂部の上面は、前記弾性表面波素子の上方の前記第２封止樹脂部の上面より低いことを特徴とする請求項３記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記無機絶縁膜は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項８】
前記第１封止樹脂部および前記第２封止樹脂部は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項３から７のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項９】
圧電基板上に弾性表面波素子を形成する工程と、
前記圧電基板上に、前記弾性表面波素子上に空洞を有する第１封止樹脂部を形成する工程と、
前記第１封止樹脂部上および前記第１封止樹脂部を囲む圧電基板の表面上に無機絶縁膜を形成する工程と、を有する弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記無機絶縁膜上に第２封止樹脂部を形成する工程を有する請求項９記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記無機絶縁膜および前記第１封止樹脂部を貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部に前記弾性表面波デバイスと電気的に接続する接続部を形成する工程と、を有する請求項９または１０記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記無機絶縁膜を形成する工程は、酸化シリコン膜をＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成する工程および窒化シリコン膜をＣＶＤ法で形成する工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記第１封止樹脂部を形成する工程は、前記圧電基板上に感光性樹脂層を形成する工程と、
感光性樹脂に光を照射することにより前記空洞を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項記載の弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記圧電基板を前記チップ分離領域より切断する工程を有することを特徴とする請求項９から１３記載の弾性表面波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１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１０４２６４（Ｐ２００７−１０４２６４Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９０９６９（Ｐ２００５−２９０９６９）
【出願日】平成１７年１０月４日（２００５．１０．４）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月４日（２００５．１０．４）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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