弹性波装置的制作方法

专利名称：弹性波装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要用于移动通信设备等的无线通信电路中的弹性波装置。
背景技术：
近年来，用于移动通信的便携终端装置向着小型化、轻量化发展，并且为了实现与 多个通信系统对应的多频带化以及便携终端装置的多功能化、高功能化，而内置电路增加。 因此，为了提高电子部件的安装密度，而强烈希望所使用的电子部件为能够表面安装的小 型部件。作为便携终端装置的关键零件，有弹性波装置。作为弹性波装置，有在压电基板上 形成有激励电极的弹性表面波装置，另外，还有以金属电极来夹住压电薄膜的压电薄膜谐 振器。弹性表面波装置在弹性波振动的部分设有中空部以确保振动空间，并且必需对该 振动空间进行气密密封。即使在这样的弹性表面波装置中，也需要为低损失、具有通带外的 遮断特性并且能够表面安装的小型弹性表面波装置。针对小型化的要求，提出了图4所示的弹性表面波装置的方案。图4所示的 弹性表面波装置按照包围形成在压电基板上的激励弹性表面波的IDTdnter Digital Transducer)电极的方式形成保护盖46，由此确保了弹性表面波的振动空间(例如，参照专 利文献1)。但是，采用在同一基板中安装有弹性表面波装置及IC等多个元件的电子部件、即 模块化的电子部件来作为装载在便携终端装置内的电子部件的情况增加。这是因为通过模 块化，不仅能够提高电路设计效率，还能够使安装电路设计变得容易，并削减开发工时来缩 短设计时间。模块化的电子部件为了保护安装在同一基板上的各个元件，通常，利用传递模 塑(transfer mold)法来对各个元件进行树脂密封。此外，作为装载在便携终端装置内的 模块化的电子部件，例如具有GPS(Global Positioning System)模块、处理收发信号的前 端模块(front end module)等。但是，当利用传递模塑法对安装在基板上的元件进行树脂密封时，在高温环境下 对元件施加较高的压力。在如图4所示的现有弹性表面波装置中，由于传递模塑时的高压 力，而有可能导致保护盖46发生较大的变形。当保护盖46较大地变形时，会产生保护盖46 与IDT电极的接触及振动空间的较大形变等，由此存在使弹性表面波装置的电气特性大大 恶化这样的问题。专利文献1 日本特开平9-246905号公报

发明内容
本发明是为了解决上述问题而研究出的，其提供能够抑制由保护盖的变形引起的 电气特性恶化、可靠性良好的弹性波装置。本发明实施方式的弹性波装置具备使弹性波传播的基板；形成在上述基板的第1主面上的激励电极；以及与上述激励电极电连接的柱状外部连接用电极。此外还具有保 护盖，其在与上述第1主面设有间隔的状态下覆盖上述激励电极的形成区域，由此与上述 第1主面一同形成中空的收容空间；以及导体层，其配置在上述保护盖上，并与上述外部连 接用电极连接。根据上述弹性波装置，形成在保护盖上的导体层与外部连接用电极连续地形成， 所以将外部连接用电极作为支柱来支撑导体层，并能够抑制形成中空构造的保护盖的变 形，从而能够实现难以引起由振动空间的变形所导致的电气特性恶化、长期可靠性良好的 弹性波装置。
另外，通过将保护盖设置在压电基板上，可以提供不需要收容弹性波装置的陶瓷 封装、而是利用能形成表面安装构造的圆片级来一体形成弹性波装置的WLP(Wafer Level Package，圆片级封装)类型的小型弹性波装置。另外，通过导体层发挥电磁屏蔽的作用，可提供难以受外部电磁波的影响、电气特 性发生变化的情况少的弹性波装置。此外，还具有可通过保护盖上的导体层来提高弹性波 装置的抗湿性这样的优点。


图1(a)是表示本发明的弹性表面波装置的一实施方式的俯视图，(b)是(a)中 Ib-Ib线的剖视图。图2(a) (e)分别是表示本发明的弹性表面波装置制造方法的一实施方式的按 每工序的剖视图。图3(a) (i)分别是表示本发明的弹性表面波装置制造方法的一实施方式的按 每工序的剖视图。图4是表示现有弹性表面波装置的1例的剖视图。图5是图1中V-V线的剖视图。图6是表示在电路基板上安装有图1所示的弹性表面波装置的状态一例的剖视 图。图7是表示本发明的弹性表面波装置的变形例的剖视图。图8是表示本发明的压电薄膜谐振器的一实施方式的剖视图。符号说明1 压电基板2: IDT 电极3 连接线5 保护膜6 框体7 盖体8:中空的收容空间10:外部连接用电极11 绝缘层12 保护层
17 保护盖18 导体层
具体实施例方式以下，采用附图来详细说明本发明的弹性波装置的实施方式。此外，本发明的弹性波装置以具有IDT电极的弹性表面波装置为中心进行说明， 该IDT电极至少具有一个由多个电极指构成的梳状电极。本实施方式的弹性表面波装置如图1(a)、图1(b)以及图5所示，主要由以下构成 压电基板1，其使弹性表面波传播；作为激励电极的IDT电极2，其形成在压电基板1的第1 主面上；连接线3，其形成在第1主面上，用于电连接IDT电极2和外部电路；柱状的外部连 接用电极10，其形成在连接线3的端部上；保护盖17，其具有收容IDT电极2的中空的收容 空间8，并配置在第1主面上；以及导体层18，其形成在保护盖17上，与外部连接用电极10 连接。图6是表示在电路基板101安装有本实施方式的弹性表面波装置的状态一例的剖视图。弹性表面波装置在使形成于外部连接用电极10上的外部连接端子13与电路基板 101抵接的状态下，被树脂103密封，由此来安装在电路基板101上。树脂密封例如，通过传 递模塑法来进行，并在高温环境下对弹性表面波装置施加较高的压力。在本实施方式的弹性表面波装置中，如图1(a)以及图5所示，形成在保护盖上的 导体层18与外部连接用电极10连续地形成且与外部连接用电极10连接，所以导体层18 成为将外部连接用电极10作为支柱支撑的状态，例如，即使在经由传递模塑法对弹性表面 波装置施加较高的压力的情况下，也能够抑制形成中空构造的保护盖17的变形。由此，难 以弓I起振动空间的变形，从而能够实现电气特性稳定的弹性波装置。外部连接用电极10优选设置有多个，在本实施方式中，设置有3个外部连接用电 极10。这样，通过设置多个外部连接用电极10，来增加支撑导体层18的部分，所以能够提 高保护盖17的变形抑制效果。另外，为了通过外部连接用电极10来更可靠地支撑导体层 18，而优选在俯视时，使收容空间8位于两个外部连接用电极10之间。此外，所谓收容空间 8位于两个外部连接用电极10之间，就是在俯视时，连接两个外部连接用电极10的中心之 间的直线处于与收容空间8交叉的位置关系。外部连接用电极10和收容空间的更好位置关 系是在俯视时连接两个外部连接用电极10的中心之间的直线通过收容空间8的中心。在 本实施方式的弹性表面波装置中，如图1(a)所示，收容空间8位于位于左下的外部连接用 电极10和位于上中央的外部连接用电极10之间以及位于右下的外部连接用电极10和位 于上中央的外部连接用电极10之间。另外，为了更坚固地连接外部连接用电极10和导体层18，而优选导体层18与外部 连接用电极10上部的整个外周面连接。尤其在以同一材料、同一工序来制作导体层18和 外部连接用电极10的情况下，可选择这样的连接状态。或者，可以使导体层18以覆盖外部 连接用电极10的整个上表面的方式与外部连接用电极10连接，或与外部连接用电极10的 外周面和上表面双方都连接。另外，还能够获得WLP类型的小型弹性表面波装置，该WLP类型的小型弹性表面波装置通过在压电基板1上设置保护盖17，从而不需要收容弹性表面波装置的陶瓷封装，而 是以能构成表面安装构造的圆片级来一体地形成弹性表面波装置。另外，因为导体层18发挥电磁屏蔽的作用，所以弹性表面波装置难以受到外部的 电磁波影响，从而能够获得电气特性稳定的弹性表面波装置。为了使弹性表面波装置更难 以受到外部的电磁波影响，而优选将导体层18配置在IDT电极2的正上方区域。此外，还 有通过保护盖17上的导体层18来提高弹性表面波装置的抗湿性这样的优点。导体层18可由各种金属材料形成，但其中优选采用Cu或Ni来形成。导体层18 包含Cu或Ni，由此在将导体层18用作接地电位导体等基准电位用导体的情况下，基准电位 的稳定性提高。另外，导体层18的厚度优选1 50i!m左右。通过将导体层18的厚度设为1 50 u m，可以提高防止保护盖17在传递模塑时变形的效果，并且能够实现与薄型化对应的 弹性表面波装置。导体层18的厚度范围最好是10 25 y m。通过将导体层18的厚度设定 在该范围，可以充分地维持防止保护盖17在传递模塑时变形的效果，并且能够实现与薄型 化对应的弹性表面波装置。本实施方式的导体层18由配置在保护盖17上表面的第1导体层18a和配置在第 1导体层18a上表面的第2导体层18b构成。第1导体层18a具有比保护盖17的杨氏模 量(Young' s modulus)大的杨氏模量。例如，保护盖17的杨氏模量是0. 5 1. OGPa，第 1导体层18a的杨氏模量是100 250GPa。由此，保护盖17更难以变形。作为第1导体层 18a的材料优选Ni、Cr、Ti等与保护盖17粘合性良好的金属，在由这样的材料构成的第1 导体层18a上形成具有10 50 y m左右厚度的第2导体层18b，由此第2导体层18b成为 可牢固接合在保护盖17上的状态，并能够提高保护盖17的变形防止效果。第2导体层18b 例如由Cu等构成。此外，导体层18可以是由1层构成的构造，也可以是3层以上的多层构 造。在多层构造的情况下，优选按照硬度从保护盖17侧起依次降低的方式形成导体层18。另外，为了形成凹凸构造，可以使导体层18的表面粗糙化。在此情况下，当覆盖导 体层18设置绝缘层11时，导体层18与绝缘层11之间的粘合性提高，另外，从导体层18向 绝缘层11的热传导性提高。这种导体层18的表面的优选算术平均粗糙度为1 3i!m左 右o导体层18优选设置成在俯视时覆盖全部收容空间。换言之，在俯视时收容空间位 于导体层18的内侧。在图1(a)中为了能够掌握收容空间8与导体层18的位置关系，而用 虚线来示出收容空间8。通过这样形成导体层18，能够更可靠地抑制在收容空间8内产生 变形。此外，导体层18的面积优选为保护盖17的上表面面积的50%以上。由此，保护盖 17的强度提高，在传递模塑时更难以产生保护盖17的变形。另外，在导体层18兼作接地电 极的情况下，其接地电位稳定，弹性表面波装置的电气特性稳定。此外，最好导体层18的面 积是保护盖17的上表面面积的70%以上。另外，关于本实施方式的弹性表面波装置，导体层18和外部连接用电极10中的与 基准电位端子电连接的外部连接用电极10连续地形成。这样，通过导体层18和与基准电位端子电连接的外部连接用电极10连接，可以对 外部连接用电极10附加导体层18的电感分量，可以使弹性表面波装置的频带外衰减量提 高。此外，基准电位端子虽然是与接地导通的端子，但不限于一定是零伏特。
另一方面，如图1(a)所示，压电基板1的主面上还设置有在与导体层18具有规定 间隔的状态下形成的柱状输入输出用电极20，以使其不与导体层18连接。此外，输入输出 用电极20可作为外部连接用电极10的一种，在本申请中有时将输入输出电极20和外部连 接用电极10无区别地进行说明。该输入输出用电极20用于从外部向IDT电极2输入电信 号，或者用于向外部输出IDT电极2的电信号，该输入输出用电极20与IDT电极2电连接。另外，导体层18优选由与外部连接用电极10相同的材料形成。由此，导体层18与 外部连接用电极10之间的连接强度提高，并能够提高收容空间8的变形防止效果。另外， 还能够一体形成导体层18和外部连接用电极10，能够简化弹性表面波装置的制造工序，使 生产性提高。另外，连接线3优选经由外部连接用电极10与导体层18电连接。由此，能够降低在压电基板1表面上的连接线3之间产生的寄生电容，所以可获得 插入损失小、电气特性良好的弹性表面波装置。在设置已图案形成的导体层18的情况下，如图1 (a)所示，图案优选具有大面积的 中央部，以使能够保持强度，并且使基准电位稳定化。另外，图案优选具有从中央部突出的 小面积的突出部，以使能够附加电感分量。在图1(a)中，在导体层18的小面积的突出部上， 导体层18与外部连接用电极10连续并且连接。另外如图1所示，在本实施方式的弹性表面波装置中，通过框体6和载置于框体6 上的片状盖体7接合来形成保护盖17。保护盖17由包围IDT电极2的框体6和配置在框 体6上的片状盖体7构成，由此可通过基于光刻法的简易工序来制作片状盖体7，并能够容 易地确保IDT电极2的振动空间。作为构成保护盖17的框体6以及盖体7的材料，优选采用通过丙烯酸基或甲基丙 烯基等的自由基聚合来固化的树脂，更具体地说，优选采用聚氨酯丙烯酸酯系、聚酯丙烯酸 酯系、环氧树脂丙烯酸酯系的树脂。通过自由基聚合来固化的树脂在光固化后的状态下，在 材料中几乎不存在给IDT电极2及连接线3带来损害的酸以及碱。因此，能构成降低对IDT 电极2及连接线3的损害、电气特性良好的弹性表面波装置。另外，本实施方式的弹性表面波装置用绝缘层11来覆盖保护盖17和外部连接用 电极10。由此，可通过柱状的外部连接用电极10来进行表面安装，从而使用变得容易。绝 缘层11还有助于抑制导体层18和与基准电位端子未连接的外部连接用电极10导通。此 外，绝缘层11例如由可通过阻焊剂等光刻法来图案形成的绝缘材料构成。另外，在图1所示的本实施方式的弹性表面波装置中，仅在保护盖17的上表面设 置导体层18，不过也可以在保护盖17的侧面以及绝缘层11的侧面形成导体层。图7是表示在由保护盖17以及绝缘层11构成的密封体的侧面形成导体层19的 变形例的弹性表面波装置的、与图1(b)对应的剖视图。这样，当还在弹性波表面波装置的由保护盖17以及外部连接用电极10构成的密 封体的侧面形成导体层19时，几乎不受外部的电磁波影响，弹性波表面波装置的电气特性 稳定，并且能够提高抗湿性。侧面的导体层19的厚度、面积、图案可适当地进行设定。从遮断外部电磁波影响 的观点出发，如图7所示，导体层19优选从压电基板1设置到导体层18 (绝缘层11)。此 外，侧面的导体层19还可以设置到后述的背面电极4。另外，导体层19优选设置成包围密封体的四方。侧面的导体层19通过导体层18的一部分延伸到密封体侧面的情况等来与基 准电位端子连接。接着，根据附图来详细说明本发明的弹性表面波装置制造方法的实施方式。图2以及图3是示出本实施方式的弹性表面波装置制造方法的按每工序的剖视 图。本实施方式的弹性表面波装置的制造方法具有以下工序工序a，在压电基板1的 第1主面上形成作为弹性表面波的激励电极的IDT电极2和与IDT电极2连接的连接线3 ； 工序b，按照在第1主面上覆盖IDT电极2的形成区域的方式设置保护盖17，由此利用第1 主面和保护盖17来形成中空的收容空间8 ；以及工序c，在连接线3的端部上形成柱状的外 部连接用电极10，并且在保护盖17上形成与外部连接用电极10连续地连接的导体层18。以下，针对每一工序来说明本实施方式的弹性表面波装置的制造方法。(工序 a)如图2(a)所示，首先，在规定压电基板1的第1主面上形成IDT电极2和连接线 3，该IDT电极2至少具备一个由多个电极指构成的梳状电极，该多个电极指在与压电基板 1中的弹性表面波的传播方向垂直的方向上具有长边方向梳状；连接线3用于与IDT电极2 连接，并使IDT电极2和外部电路电连接。具体地说，在例如由钽酸锂单结晶、铌酸锂单结晶等具有压电性的单结晶构成的 压电基板1的第1主面上形成用于产生弹性表面波的激励电极即IDT电极2、和与IDT电极 2连接的连接线3。IDT电极2、连接线3例如由Al-Cu合金等A1合金构成。IDT电极2、连 接线3通过溅射法、蒸镀法或CVD (Chemical Vapor D印osition，化学气相沉积)法等薄膜 形成法来形成，并通过使用了缩小投影曝光机(st印per)和RIE (Reactive IonEtching，反 应离子刻蚀)装置的光刻法等来图案形成，以获得期望的形状。IDT电极2的形状是形成为相互啮合的至少一对梳状。另夕卜，IDT电极2为了获得 期望的特性，可构成为利用串联连接或并联连接等方式连接多个IDT电极2。这样，通过连 接多个IDT电极2，可构成例如梯型弹性表面波滤波器及双模式弹性表面波谐振器滤波器 等。另外，为了闭入弹性表面波，可在IDT电极2的弹性表面波传播方向的两端设置反射器 电极。反射器电极可通过与IDT电极2相同的材料、相同的工序来形成。这样，将在压电基板1上形成IDT电极2、连接线3的区域作为弹性表面波元件区 域。另外，在压电基板1的第2主面(背面)上形成背面电极4。背面电极4由例如 Al-Cu合金等A1合金构成。背面电极4通过溅射法、蒸镀法或CVD法等薄膜形成法来形成。 背面电极4形成在压电基板1的整个背面，由此，可以使根据温度变化充入压电基板1表面 的电荷接地，这样能够防止因瞬间放电(spark)等而引起的压电基板1的裂纹及电极间的 瞬间放电等问题。接着如图2 (b)所示，为了防止IDT电极2等的氧化等，而利用由氧化硅、氮化硅、 硅等组成的保护膜5来覆盖IDT电极2以及连接线3。保护膜5由CVD法或蒸镀法等薄膜 形成法来形成。另外，为了与外部电路连接，而利用光刻法来除去一部分保护膜5，以使连接 线3的至少一部分露出。(工序b)
8
接着，如图2(c)所示，利用由规定的光固化性材料构成的第1抗蚀剂来形成包围 IDT电极2的框体6。作为第1抗蚀剂例如可采用环氧系树脂、聚酰亚胺、BCB(苯并环丁 烯)、丙烯酸系树脂等。其中，优选采用利用丙烯酸基及甲基丙烯基等自由基聚合来固化的 树脂，更具体地说，采用聚氨酯丙烯酸酯系、聚酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系的树脂。关于 利用自由基聚合来固化的树脂，在光固化后的状态下，给IDT电极2及连接线3造成损害的 酸及碱几乎不存在于材料中。因此，能够制作可降低对IDT电极2及连接线3的损害、电气 特性良好的弹性表面波装置。在压电基板1的弹性表面波元件区域上，例如使用旋涂法、印 刷法等来形成第1抗蚀剂。接着，经由曝光工序、显影工序，将第1抗蚀剂作为包围形成有 IDT电极2的区域的框体6。此外，框体6的形成方法不限于此，例如，可预先将加工成框状形状的片状的第1 抗蚀剂载置于压电基板1的第1主面上。在此情况下，仅载置薄片就能够形成均勻厚度的 框体6。接着，如图2 (d)所示，在框部6的上表面载置片状的第2抗蚀剂15并形成收容空 间8。作为第2抗蚀剂15，优选采用与第1抗蚀剂相同的材料，例如，可采用环氧系树脂、聚 酰亚胺、BCB(苯并环丁烯)、丙烯酸系树脂等。其中，依据与第1抗蚀剂同样的理由，优选采 用通过丙烯酸基及甲基丙烯基等自由基聚合来固化的树脂，更具体地说，采用聚氨酯丙烯 酸酯系、聚酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系的树脂。该第2抗蚀剂15是片状，仅仅通过在框 部6的上表面上载置第2抗蚀剂15，就能够在压电基板1之间形成空间8。为了载置第2 抗蚀剂15，可采用粘贴机来粘贴在框部6的上表面。此外，在采用构成框形状的片状抗蚀剂来作为第1抗蚀剂的情况下，只要使第1抗 蚀剂和第2抗蚀剂15为同一材料，就能够通过对框体6与盖体7加热后接合来使两者一体 化，因为几乎没有其接合面，所以能够提高粘合强度、气密性，能够制造高可靠性的弹性表 面波装置。尤其，在采用环氧系树脂作为第1以及第2抗蚀剂的材料、以100°C 200°C的 范围进行加热时，能够进一步促进聚合，所以能够提高粘合强度、气密性。接着，如图2(e)所示，从图2(d)的状态开始，经过曝光工序、显影工序，将第2抗 蚀剂15作为覆盖弹性表面波元件区域的盖体7。然后，利用加热使框体6与盖体7接合，作 成保护盖17。例如，当采用环氧树脂作成框部6、采用环氧系树脂作成盖体7时，用于接合 的加热温度可以为100°C左右。通过该保护盖17可确保振动空间，并且能够密封IDT电极 2，所以可防止IDT电极2的氧化等。通过这样的工序a、工序b来制造弹性表面波装置，不需要在IDT电极上形成牺牲 层，所以在除去牺牲层时，蚀刻剂及刻蚀所产生的残留生成物不会残留在中空构造的内部 (振动空间)，从而能够防止产生弹性表面波装置电气特性的特性恶化。结果，能够提高弹 性表面波装置的可靠性。另外，无需采用牺牲层就能够形成振动空间，因此不需要为了形 成、除去牺牲层所必要的工序，从而能够减少用于形成振动空间的工时，提高生产性。(工序 c)图3(a) (h)是图2(e)之后工序的按每工序的剖视图。此夕卜，图3 (a)相当于图 2(e)的状态。在工序c中，首先如图3(b)所示，从图2(e)所示的状态开始，形成电镀用基底层 23，该电镀用基底层23覆盖形成有保护盖17的弹性表面波元件区域。
电镀用基底层23是用于以电离方式析出或化学方式析出来形成柱状的外部连接 用电极10。另外，形成在保护盖17上表面的电镀用基底层23成为导体层18的一部分(第 1导体层18a)。此外一般情况下，利用Cu来作为电镀用基底层23的材料，但如果考虑到Cu 和Al-Cu布线的粘合性时，优选使Cr或Ti的粘合层介于其之间。此外，电镀的厚度由电镀 处理时间来决定，但在超过30 μ m的情况下，优选成长速度快的电镀处理。在包含形成有柱状外部连接用电极10的区域的压电基板1的全部面上，例如采用 Ti-Cu等来形成电镀用基底层23。经由电镀用基底层23，利用电镀法来形成较厚的铜等金 jM ο
由此，在利用闪镀法形成电镀用基底层23的情况下，不需要形成用于仅在电镀形 成部位流过电流的布线图案，所以可使芯片小型化。接着，如图3(c)所示，在位于保护盖17外侧的连接线3的电镀用基底层23上形 成具有开口部16的电镀用抗蚀剂24。电镀用抗蚀剂24例如可通过旋涂等方法形成在基板 上。此外，可通过所使用抗蚀剂的粘度及旋涂的涂敷次数，来控制抗蚀剂的厚度从几ym到 几百ym。另外，电镀用抗蚀剂24的开口部16优选通过一般的光刻工序来形成。此外，在图3(c)的工序中，优选反复多次涂敷、固化抗蚀剂材料来形成电镀用抗 蚀剂24。这样，通过分多次形成电镀用抗蚀剂24，可采用考虑到覆盖性、操作性等而适当调 制的抗蚀剂材料，来形成期望厚度的电镀用抗蚀剂24，所以能够提高生产性。另外，因为能 够以期望的厚度形成电镀用抗蚀剂24，所以结果能够形成期望高度的柱状外部连接用电极 10。接着，如图3 (d)所示，在向开口部16内露出的电镀用基底层23上，利用电镀法来 形成柱状外部连接用电极10以及导体层18。此时，规定的外部连接用电极10和形成在盖 体7上表面的第1、第2导体层18a、18b成为连续地连接的状态。柱状的外部连接用电极10可利用电镀法、无电解电镀法、柱状突起(stud bump) 法等来形成，其中电镀法是最佳的。这是因为电镀法可提高柱状外部连接用电极10高低的 自由度，并且与电镀用基底层23的粘合性良好。作为外部连接用电极10的材料，可采用焊 锡、Cu、A u、Ni等。尤其在采用Cu、焊锡的情况下，形成工序廉价，因此优选。接着，如图3(e)所示，以保留柱状的外部连接用电极10、导体层18的方式除去电 镀用抗蚀剂24和电镀用基底层23的规定部分。电镀用抗蚀剂可通过丙酮及IPA等有机溶 剂或二甲基亚砜等碱性有机溶剂来除去。此外，电镀用基底层23的Cu可通过氯化二铁或 磷酸和过氧化氢的混合液来除去。另外，电镀用基底层23的Ti可利用稀氟酸或氨水和过 氧化氢的混合液来除去。其中，作为减少对形成在电镀用基底层23下层的Si02膜或Al-Cu 布线的损害的物质，优选在Ti的剥离中使用氨水和过氧化氢水的混合液。接着，如图3(f)所示，磨削第2导体层18b以及外部连接用电极10的上表面，使 外部连接用电极10和导体层18的高度一致。具体地说，利用研磨机，采用研磨刃来研磨第 2导体层18b以及外部连接用电极10的上表面。为了使由导体凸点等构成的外部连接端子 13和柱状外部连接用电极10良好地连接，可利用抛光研磨等进行精加工。接着，如图3 (g)所示，形成保护盖17、导体层18、以及覆盖柱状外部连接用电极10 的绝缘层11。作为绝缘层11的材料选择聚酰亚胺树脂、环氧系树脂。特别优选，使用线膨胀系数接近压电基板1的材料、或弹性率低的材料等对压电基板1施加的应力少的材料。另外，当在绝缘层11内混入气泡时，会导致水蒸气爆发，因此利用真空印刷法进行印刷的情况也 是优选的。此外，绝缘层11的厚度优选形成能覆盖柱状外部连接用电极10的程度。接着如图3(h)所示，在压电基板1的第2主面(下表面)上，形成由热膨胀系数 与绝缘层11大致相同的材料构成的保护层12。通过形成保护层12，而构成为利用保护层12来保护未形成IDT电极2的压电基板 1的下表面部，从而能够提高制造时以及制造后的弹性表面波装置的抗冲击性。因此，弹性 表面波装置的裂纹、破碎(力* )等不良状况的产生变少，从而能够提高成品率。另外，压 电基板1的底面部采用了利用保护部件来保护的构造，因此能够抑制从压电基板1和密封 树脂的界限面浸入水分，从而能够提高弹性表面波装置的气密性、抗湿性。另外，因为采用热膨胀系数与绝缘层11大致相同的材料来作为压电基板下表面 的保护层12，所以能够缓和制造工序中的密封树脂的应力，使压电基板1几乎不产生弯度， 从而能够提高弹性表面波装置的可靠性。此外，如图3(h)所示的工序可被适当追加于上述工序a 工序c之间，也可以被 设置于在压电基板1的第1主面上形成绝缘层11的图3(e)工序以后。在此情况下，因为 能够在压电基板1的上表面和下表面上，依据压电基板1与绝缘层11之间的热膨胀系数的 差异来抵消对压电基板1施加的应力，所以优选。这样的保护层12未限定材料，只要热膨胀系数与绝缘层11大致相同既可，但是如 果采用环氧系树脂，则能够通过添加由SiO2等构成的填充剂来控制热膨胀系数，且透湿性 低、吸水性高，因此是适合的。接着，如图3 (i)所示，在柱状的外部连接用电极10的上端面上形成外部连接端子 13。外部连接端子13可采用Pb-Sn合金焊锡、无铅焊锡、Au-Sn合金焊锡、Au-Ge合金焊锡 等焊锡，形成为导体凸点，或者可利用具有导电性的材料来形成薄膜，并形成平坦的焊盘。 例如，将膏焊锡丝网印刷并软熔在大致柱状的外部连接用电极10的上部，由此能够形成外 部连接端子13。经过这样的工序C，可在向绝缘层11上表面露出的柱状外部连接用电极10的上 端面形成外部连接端子13，由此能够获得可表面安装的弹性表面波装置。另外，因为可利 用圆片级形成这样的弹性表面波装置，所以不用经过复杂的工序就能够获得弹性表面波装 置。此外，还可以跟根据安装弹性表面波装置的安装基板来选择形成外部连接端子13的材 料，所以能够提高与安装基板的接合可靠性。另外，在将本实施方式的弹性表面波装置应用于分波器的情况下，还可以采用柱 状的外部连接用电极10来作为放热用电极，在IDT电极2中的发热处附近配置柱状的外部 连接用电极10，由此能够获得放热性良好的分波器。另外，通过研究该柱状的外部连接用电 极10的配置、个数、直径，可提高放热性。如以上这样，能够制作可抑制作为弹性表面波装置弹性波的振动空间发挥作用的 中空构造的变形。此外，因为能够以圆片级来形成弹性表面波装置，所以不需要个别组装已芯片化 的弹性表面装置。因此，不需要处理能力小的芯片焊接机、焊缝焊接机等组装装置，从而能 够实现制造工序的明显简化，能够提高批量生产性。
此外，导体层18不仅限于在与外部连接用电极10的形成工序相同的工序中利用与外部连接用电极10相同的材料一体地形成。例如，在实施方式的工序C的图3(b) 图 3(f)中未形成导体层18，取而代之，在图3(f)与图3(g)之间，可将板金载置于外部连接用 电极10上，或使与外部连接用电极10不同的材料成膜，由此来形成导体层18。在以上的实施方式中，以弹性表面波装置为例进行了说明，但本发明的弹性波装 置也可适用于以激励电极夹住压电薄膜的压电薄膜谐振器。图8是表示将本发明的弹性装 置适用于压电薄膜谐振器的一例的压电薄膜谐振器的剖视图。该图所示的压电薄膜谐振器与上述的弹性表面波装置相比，主要是产生谐振部分 的构造不同。图8所示的压电薄膜谐振器中产生谐振的部分构成为包含下部电极2a，其 按照与基板30之间具有空隙的方式形成在基板30的主面上；压电薄膜31，其形成在下部 电极2a上；以及上部电极2b，其按照具有与下部电极2a对置的部分的方式形成在压电薄 膜31上。这样的压电薄膜谐振器中，压电薄膜31引起厚度纵振动，该振动在压电薄膜31 的厚度方向上引起谐振。在这样的压电薄膜谐振器中，形成在保护盖上的导体层18也与外部连接用电极 10连续地形成，所以将外部连接用电极10作为支柱来支撑导体层18，并能够抑制形成中空 构造的保护盖17的变形。从而能够实现难以引起由收容空间8的变形所导致的电气特性 恶化、长期可靠性良好的压电薄膜谐振器。
权利要求
一种弹性波装置，具有基板，其使弹性波传播；激励电极，其配置在上述基板的第1主面上；柱状的外部连接用电极，其与上述激励电极电连接；保护盖，其具有收容上述激励电极的中空的收容空间，并配置在上述第1主面上；以及导体层，其配置在上述保护盖上，并与上述外部连接用电极连接。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中， 上述外部连接用电极与基准电位端子电连接。
3.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，上述激励电极和上述外部连接用电极经由配置在上述基板的第1主面上的连接线进 行连接。
4.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，上述保护盖包括包围上述激励电极的框体和配置在上述框体上的盖体。
5.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中， 上述保护盖和上述外部连接用电极由绝缘层进行覆盖。
6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，上述绝缘层的侧面以及上述保护盖的侧面由上述导体层进行覆盖。
7.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中， 上述导体层包含Cu或Ni。
8.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中， 上述收容空间在俯视时位于上述导体层的内侧。
9.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，上述导体层由与上述外部连接用电极相同的材料构成。
10.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，上述导体层具有比上述保护盖的杨氏模量大的杨氏模量。
11.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，还包含柱状的输入输出信号用电极，其与上述激励电极电连接，且配置成与上述导体 层设有间隔。
12.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，上述外部连接用电极至少设有两个，在俯视时，上述收容空间位于两个外部连接用电 极之间。
13.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中， 上述导体层与上述外部连接用电极的外周连接。
14.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，上述导体层覆盖上述外部连接用电极的整个上表面，并与该外部连接用电极连接。
全文摘要
本发明提供能够抑制由保护盖变形而导致的电气特性恶化、可靠性良好的弹性波装置及其制造方法。弹性波装置具有使弹性波传播的压电基板(1)；配置在压电基板(1)的第1主面上的激励电极；与激励电极电连接的柱状外部连接用电极(10)；具有收容激励电极的中空的收容空间(8)、并配置在第1主面上的保护盖(17)；以及配置在保护盖(17)上、与外部连接用电极(10)连接的导体层(18)。
文档编号H03H3/08GK101803189SQ20088010657
公开日2010年8月11日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者大久保佳洋, 深野彻, 西井润弥 申请人:京瓷株式会社