CN105409120B - 弹性波装置 - Google Patents

Abstract

提供难以出现弹性波元件部所面对的中空部的泄漏不良的弹性波装置。在弹性波装置(1)中，在压电基板(2)上构成具有IDT电极的多个弹性波元件部，在压电基板(2)上设置包围弹性波元件部的支承层(16)，从而形成各弹性波元件部所面对的中空部，在该支承层(16)上层叠封盖构件来构成弹性波元件部所面对的各中空部，支承层(16)具有第1支承层(17)和第2支承层(18)，第1支承层(17)沿着压电基板(2)的外周缘，第2支承层(18)位于被第1支承层(17)包围的区域内，设置在弹性波元件部的周围，以使得具有各弹性波元件部所存在的中空部，中空路径(19)设置在第1支承层(17)与第2支承层(18)间，且将中空路径(19)设置成连通至少2个中空部。

Description

弹性波装置

技术领域

本发明涉及在压电基板上形成多个IDT电极的弹性波装置。本发明更详细地涉及多个IDT电极被支承层以及封盖构件密封的弹性波装置。

背景技术

过去，提出各种被称作晶圆级封装(WLP)的弹性波装置。在下述的专利文献1公开了这种弹性波装置的一例。在1片压电基板上构成多个声表面波元件部分。各声表面波元件部分至少在一部分具有IDT电极。为了密封该声表面波元件部分，在专利文献1中，在压电基板上形成支承层，包围声表面波元件部分。并且，在支承层上接合封盖构件。由此构成声表面波元件部分所面对的中空部分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2009/116222

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1所记载的弹性波装置中，在支承层上层叠、接合封盖构件。有时在该接合部分出现空隙(void)。由此通过空隙而让中空部和外部连通，中空部的密闭性降低，有时出现泄漏不良。

本发明的目的在于，提供难以出现上述泄漏不良的弹性波装置。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的弹性波装置具备：压电基板、多个弹性波元件部、支承层、和封盖构件。上述多个弹性波元件部设置在上述压电基板上，具有至少1个IDT电极。上述支承层为了在设有上述弹性波元件部的各个部分构成中空部而配置在设有该弹性波元件部的区域的外侧的上述压电基板上。上述封盖构件密封设有上述弹性波元件部的各个部分，为了形成上述中空部而层叠在上述支承层上。在本发明中，上述支承层具有：沿着上述压电基板的外周缘配置的第1支承层；和配置在被第1支承层包围的区域内的第2支承层。第2支承层在被第1支承层包围的区域内包围设有上述弹性波元件部的部分而设。在本发明中，在第1支承层与第2支承层间设置中空路径，将该中空路径配置成将至少2个上述中空部连通。

在本发明所涉及的弹性波装置的某特定的局面下，为了使所述第2支承层的平面面积较小而在所述第2支承层内设置开口部。

在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的局面下，上述第1支承层形成为封闭的环状的形状。

在本发明所涉及的弹性波装置的再其他的特定的局面下，上述多个中空部被液密密封。

在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，在俯视观察的情况下，所述封盖构件的外周缘到达所述压电基板的外周缘，构成晶圆级封装。

发明的效果

根据本发明所涉及的弹性波装置，由于支承层具有第1以及第2支承层，在第1支承层与第2支承层间设置中空路径，因此能有效果地抑制空隙的产生所引起的泄漏不良。即，即使在第2支承层出现空隙，也只是中空路径和中空部连通，难以出现外部与中空部间的泄漏不良。此外，由于分割为第1支承层和第2支承层，因此能使第2支承层的面积较小，抑制空隙的产生。因此难以出现空隙的产生所引起的泄漏不良。因而能有效果地抑制空隙的产生所引起的泄漏不良。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的除去封盖构件的结构的概略俯视图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的主要部分的部分切除截面图。

图3(a)是表示第1实施方式的弹性波装置的电路构成的图，图3(b)是表示单端口型弹性波谐振器的电极结构的一例的俯视图。

图4是表示在第2实施方式所涉及的弹性波装置中除去了封盖构件的结构的示意俯视图。

图5是表示在比较例的弹性波装置中除去了封盖构件的结构的示意俯视图。

具体实施方式

以下通过参考附图说明本发明的具体的实施方式来使本发明得到明确。

图1是表示在本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置中除去了封盖构件的结构的概略俯视图。图2是表示本发明的第1实施方式的弹性波装置的主要部分的部分切除截面图，图3(a)是第1实施方式的弹性波装置的电路图。

如图1以及图2所示那样，弹性波装置1具有压电基板2。压电基板2由LiTaO₃或LiNbO₃那样的压电单晶基板、或者压电陶瓷板形成。在本实施方式中，压电基板2由矩形板状的压电单晶基板构成。

通过在压电基板2上构成多个弹性波元件部，在本实施方式中构成双工器。更具体地，构成图3(a)所示的电路构成的双工器。

如图3(a)所示那样，弹性波装置1具有天线端子3。在天线端子3连接公共端子4。在该公共端子4与发送端子5间构成发送滤波器7。另外，在公共端子4与一对平衡端子6a、6b间构成接收滤波器8。

发送滤波器7具有梯型电路构成。即，具有分别由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器S1、S2、S3a、S3b以及S4、和并联臂谐振器P1～P4。串联臂谐振器S1～S4以及并联臂谐振器P1～P4由单端口型弹性波谐振器构成。

单端口型弹性波谐振器具有图3(b)所示的电极结构。将IDT电极11、和配置在IDT电极11的弹性波传播方向两侧的反射器12、13形成在压电基板2上。由此构成单端口型弹性波谐振器。

返回图1，在压电基板2上，用以矩形的框包围X的记号概略地示出构成上述串联臂谐振器S1～S4以及并联臂谐振器P1～P4的部分。即，构成这些串联臂谐振器S1～S4以及并联臂谐振器P1～P4的部分分别是弹性波元件部。

返回图3(a)，在接收滤波器8中，在公共端子4连接作为陷波滤波器的单端口型弹性波谐振器9。并且在单端口型弹性波谐振器9与平衡端子6a、6b间设置3IDT型的纵耦合谐振器型弹性波滤波器部14、15。纵耦合谐振器型弹性波滤波器部14、15相互级联连接。另外，在本实施方式中，接收滤波器8是有一对平衡端子6a、6b的平衡型的滤波器。然而接收滤波器也可以是不平衡型的滤波器。纵耦合谐振器型弹性波滤波器部在压电基板2的表面传播的声表面波的传播方向上并排形成多个IDT，在该多个IDT群的两侧设置反射器即可。例如作为有3个以上的奇数个IDT群的构成，也可以是纵耦合谐振器型弹性波滤波器部具有5个IDT的构成。

返回图1，在压电基板2上，用以框包围X的形状示意地示出构成上述单端口型弹性波谐振器9以及纵耦合谐振器型弹性波滤波器部14、15的各部分。在接收滤波器8中，构成上述单端口型弹性波谐振器9以及纵耦合谐振器型弹性波滤波器部14、15的部分也分别是本发明中的弹性波元件部。

另外，上述各弹性波元件部中的IDT电极或反射器、和连接布线能由Ag、Cu、Pt、W等适宜的金属或合金形成。

在弹性波装置1中，需要设置为了不妨碍弹性波元件部的振动的空间。然而为了抑制频率变动，或提高耐湿性，需要将空间密封。

在本实施方式中，在弹性波元件部的周围设置支承层16，从而使上述各弹性波元件部面对中空部。支承层16具有：第1支承层17和第2支承层18。

支承层16能由适宜的绝缘性材料形成。优选地，为了能实现轻量化以及低成本化，进而为了制造容易，适合使用合成树脂。更优选地，为了图案形成容易，使用感光性树脂。通过使用感光性树脂，能通过光刻法等容易地进行图案形成。由此能容易地形成后述的第1、第2支承层17、18以及中空路径19。

作为上述感光性树脂，一直以来能使用周知的适宜的感光性树脂。作为这样的感光性树脂，能使用感光性聚酰亚胺、感光性环氧树脂、感光性硅树脂等。为了具有适度的刚度以及弹力性，并能高精度地进行图案形成，更加优选感光性聚酰亚胺。

如图1所示那样，支承层16具有：沿着压电基板2的外周缘而设的第1支承层17；和配置在被第1支承层17包围的区域的第2支承层18。第2支承层18包围该弹性波元件部的周围而设，从而构成各个弹性波元件部所面对的中空部。

并且在第2支承层18与第1支承层17间设置不存在支承层的中空路径19。作为变形例，可以通过在压电基板2的表面的法线方向上，部分地设置相比于第2支承层18的高度以及第1支承层17的高度而高度更低的支承层，来形成中空路径19。

图2是示意地表示构成并联臂谐振器P3的部分的部分切除截面图。在此，作为弹性波元件部形成并联臂谐振器P3。形成中空部A，从而让IDT电极指31面对。即，中空部A被第2支承层18和封盖构件20包围而形成。并且在压电基板2的一方侧面侧，第1支承层17隔着中空路径19位于第2支承层18的外侧。将上述中空路径19设置得连通面对弹性波元件部的2个中空部。

支承层16由于分割为第1支承层17和第2支承层18，因此能使第2支承层18的面积较小。

对比图5对其进行说明。图5表示取代上述支承层16而设置没有中空路径19的支承层102的比较例的弹性波装置101。弹性波装置101除了设置支承层10以外，其他都与上述实施方式同样。

在图5所示的比较例的弹性波装置101中，支承层102的面积变大。

与此相对，在本实施方式中，如图1所示那样，支承层16分割为第1支承层17和第2支承层18。第1支承层17的矩形框状的主体部17a连接通路导体形成部17b。为了抑制在接合面混入空气，第1支承层17的主体部17a的宽度优选为50μm以下，为了确保支承层16与封盖构件20的接合强度，第1支承层17的主体部17a的宽度优选为10μm以上。在本实施方式中，主体部17a的宽度是20μm。即，由于被中空路径19分割，因此第1支承层17的面积以及第2支承层18的面积小于比较例的弹性波装置101的支承层102的面积。另外，中空路径19的宽度优选为10μm以上、100μm以下的范围。

虽然在图1中未图示封盖构件，但在弹性波装置1中，如图2所示那样，封盖构件20覆盖支承层16的上表面的整面而层叠。该封盖构件20能由适宜的绝缘性材料形成。优选地，封盖构件20由合成树脂构成。在该情况下，能谋求制造工序的简化以及低成本化。

作为这样的合成树脂，虽没特别的限定，但例如能使用环氧树脂或聚酰亚胺等。在使用环氧树脂的情况下，例如能在170℃～220℃程度的温度下使其硬化。因此能用比较低温的硬化工艺通过热硬化来形成封盖构件20并将其接合在支承层16上。

于是，上述那样的由合成树脂构成的封盖构件20的接合，例如能使用通过用辊从薄片状的封盖构件20的一方侧向他方侧将其压接在支承层16上来进行接合的工序等来进行。在该情况下，有时空气会混入封盖构件20与支承层16的接合面而产生空隙。但在本实施方式中，由于支承层16分割为第1、第2支承层17、18，因此抑制了空隙的产生。由此还能有效果地抑制空隙所导致的中空部的泄漏不良。

并且有在将弹性波装置1安装在模块基板上后，使用传递模(transfer mold)工法用成型树脂密封弹性波装置1的情况。在该情况下，从封盖构件20侧向压电基板2侧对封盖构件20施加大的压力，对封盖部20与支承层16的接合部也施加大的压力。为此，在上述中空部中，封盖构件的一部分有可能会向IDT电极侧变形而发生干涉。但在本实施方式中，通过设置第1支承层17以及第2支承层18，借助因中空路径19的变形而产生的封盖构件20的张力来抑制变形。因此能确实地对所期望那样的形状的中空部进行液密密封、更优选地进行气密密封。

在本实施方式中，如前述那样，将第1支承层17形成为具有沿着压电基板2的外周缘封闭的形状。因此，在第2支承层18中，连接该内壁和外壁的厚度方向尺寸比较小。另一方面，第2支承层18虽然隔着中空路径19设置在第1支承层17的内侧，但面积比较大。然而，第2支承层18具有小于图5所示的比较例的弹性波装置101的支承层102的面积。

在通过辊压合将封盖构件20贴合在支承层16上的工序中，贴合的部分的面积越大则越易于产生空隙。因此在图5所示的弹性波装置101中，有时会产生箭头B所示那样的空隙将中空部和外侧间相连的情况。由此往往会出现泄漏不良。

与此相对，在本实施方式的弹性波装置1中，即使在在第2支承层18产生到达中空部的空隙，也不会使该空隙的另一端与外部大气连通，而是停留在到达中空路径19的部分。因此能确实地抑制中空部与外部间的泄漏不良。

虽然第2支承层18的支承层面积较大，易于出现空隙，但由于具有中空路径19，因此支承层18的空隙不会成为问题。

如以上那样，在本实施方式的弹性波装置1中，能确实地抑制泄漏不良所导致的频率特性的变动或耐湿性的降低。

图4是本发明的第2实施方式所涉及的弹性波装置的示意俯视图。在图4中省略了封盖构件的图示。即，示出去掉封盖构件的弹性波装置21。弹性波装置21中，支承层24具有第1支承层17和第2支承层26。除了该第2支承层26和第2支承层18不同以外，弹性波装置21和弹性波装置1同样地构成。因此对同一部分标注同一参考编号来援用第1实施方式的说明。

在弹性波装置21中，第2支承层26用和第1支承层17相同的材料形成，但第2支承层26还具有多个开口部26a、26b。开口部26a、26b设置在第2支承层26内。因此第2支承层26的面积小于第1实施方式的第2支承层18的面积。

因而在将封盖构件20(图2)层叠在第1、第2支承层17、26上的工序中，在第2支承层26与封盖构件间更加难以出现空隙。另外，即使形成到达上述开口部26a、26b的空隙，即，即使出现从内侧的中空部到达第2中空部的空隙，该空隙也到不了外部。即，由于具备混入到支承层26与封盖构件20的接合面的空气团能放出到配置于支承层26的周缘近旁的中空路径19的结构，因此能抑制空隙的产生。因而能进一步有效果地防止泄漏不良的产生。

如此在本发明中，也可以在第2支承层内适宜形成1个以上的开口部。

另外，在第1、第2实施方式中，第1支承层17沿着压电基板2的外周缘，形成封闭的环状的形状。如此，第1支承层17期望形成封闭的环形状，由此能进一步提高弹性波装置内的密闭性。然而第1支承层也可以在一部进行切除。

另外，在第1实施方式中，设置成1个中空路径19将多个中空部连通，但只要将中空路径19配置成将至少2个中空部连通即可，没有特别的限定。

进一步地，也可以设置多个中空路径。

另外，关于本发明的弹性波装置中的多个弹性波元件部的构成，并不限定于上述实施方式的构成。即，能将本发明运用于在压电基板上构成多个由弹性波谐振器或弹性波滤波器构成的弹性波元件部的适宜的弹性波装置中。

标号的说明

1 弹性波装置

2 压电基板

3 天线端子

4 公共端子

5 发送端子

6a、6b 平衡端子

7 发送滤波器

8 接收滤波器

9 单端口型弹性波谐振器

11 IDT电极

12、13 反射器

14、15 弹性波滤波器部

16 支承层

17 第1支承层

17a 主体部

17b 通路导体形成部

18 第2支承层

19 中空路径

20 封盖构件

21 弹性波装置

24 支承层

26 第2支承层

26a、26b 开口部

31 IDT电极指

P1～P4 并联臂谐振器

S1～S4 串联臂谐振器

Claims (5)

1.一种弹性波装置，具备：

压电基板；

设于所述压电基板上、具有至少1个IDT电极的多个弹性波元件部；

为了在设置所述弹性波元件部的各个部分构成中空部而配置在设有所述弹性波元件部的区域的外侧的所述压电基板上的支承层；和

密封设有所述弹性波元件部的各个部分、并为了形成所述中空部而层叠在所述支承层上的封盖构件，

所述支承层具有：

沿着所述压电基板的外周缘配置的第1支承层；和

配置在被所述第1支承层包围的区域内、且在该区域内包围设有所述弹性波元件部的部分而设的第2支承层，

在所述第1支承层与所述第2支承层间设置中空路径，将该中空路径配置成连通至少2个所述中空部。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

在所述第2支承层内设置开口部，使得所述第2支承层的平面面积减小。

3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述第1支承层形成为封闭的环状的形状。

4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

多个所述中空部被液密密封。

5.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

在俯视观察的情况下，所述封盖构件的外周缘到达所述压电基板的外周缘，构成晶圆级封装。