CN105453426B - 弹性波装置、电子部件、及弹性波装置的制造方法 - Google Patents
弹性波装置、电子部件、及弹性波装置的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105453426B CN105453426B CN201480043995.8A CN201480043995A CN105453426B CN 105453426 B CN105453426 B CN 105453426B CN 201480043995 A CN201480043995 A CN 201480043995A CN 105453426 B CN105453426 B CN 105453426B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dielectric layer
- conducting film
- acoustic wave
- wave device
- protruding block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 28
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 21
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 17
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910004541 SiN Inorganic materials 0.000 description 4
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N Tantalum pentoxide Chemical compound O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000000644 propagated Effects 0.000 description 4
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000370738 Chlorion Species 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N Lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020160 SiON Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003069 TeO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N dilithium;[oxido(oxoboranyloxy)boranyl]oxy-oxoboranyloxyborinate Chemical compound [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- JNQQEOHHHGGZCY-UHFFFAOYSA-N lithium;oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [Li+].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5] JNQQEOHHHGGZCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- OMLRJCKUNDGAMS-UHFFFAOYSA-N potassium;niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[K+].[Nb+5] OMLRJCKUNDGAMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N Lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N Silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N Tellurium dioxide Chemical compound O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
弹性波装置(1)具有：压电基板(10)、IDT电极(11)、布线(14)、焊盘(20)、下凸块金属(18)、第1电介质层(15)和第2电介质层(16)。IDT电极(11)的至少一部分由第1导电膜(41)构成，布线(14)的至少一部分由具有第1导电膜(41)和第2导电膜(42)的层叠体构成，焊盘(20)的至少一部分由第2导电膜(42)构成。第2电介质层(16)被形成为覆盖第2导电膜(42)与下凸块金属(18)的接触区域(C)以外的区域(NC)。因而，第2导电膜(42)被第2电介质层(16)及下凸块金属(18)覆盖而不会露出到大气中。
Description
技术领域
本发明涉及弹性波装置、包括弹性波装置的电子部件、及弹性波装置的制造方法。
背景技术
在移动电话机等通信设备中的RF(Radio Frequency；无线电频率，射频)电路中，作为双工器或级间滤波器而搭载有弹性波装置。
例如，在专利文献1(JP特开2011-244065号公报)中记载了图8A及图8B所示的弹性波装置101。图8A是俯视弹性波装置101时的图，图8B是图8A示出的弹性波装置101的VIIIB-VIIIB剖视图。弹性波装置101具有：压电墓板110、IDT(Inter Digital Transducer；交叉指型换能器)电极111、布线114、焊盘120、第1电介质层115和第2电介质层116。IDT电极111具有第1及第2梳齿状电极112、113。第1及第2梳齿状电极112、113各自具有沿着弹性波传播方向(Y方向)排列的多个电极指112a、113a、及与多个电极指112a、113a连接的汇流条112b、113b。电极指112a、113a由第1导电膜141构成。汇流条112b、113b由第1导电膜141与第2导电膜142的层叠体构成。
弹性波装置101的IDT电极111被设置于压电基板110。第1电介质层115是用于调整弹性波装置101的相对频带、或者用于补偿频率温度特性的层，被设置在压电基板110上以覆盖电极指112a、113a。第2电介质层116是用于调整弹性波装置101的谐振频率的层，被设置成覆盖第1电介质层115。在压电基板110上，设置有构成汇流条112b、113b的第2导电膜142的区域和设置有第2电介质层116的区域并不重合而是成为不同的区域。
图8B是将图8A示出的弹性波装置101的一部分、即VIIIB-VIIIB作为切断面时的剖视图，图9是图8A示出的弹性波装置101的整体、即IX-IX剖视图。图9示出的弹性波装置101还具有下凸块金属118。下凸块金属118被设置在焊盘120上的一部分。布线114及焊盘120由第1导电膜141与第2导电膜142的层叠体构成。
参照图10A～图10D，说明图9示出的弹性波装置101的制造方法。首先，如图10A所示，在压电基板110上形成第1导电膜141、第1电介质层115及第2电介质层116。IDT电极111的电极指112a、113a由该第1导电膜141构成。接着，如图10B所示，除去第1电介质层115及第2电介质层116的一部分，在压电基板110上形成开口125，以使第1导电膜141的一部分露出。接着，如图10C所示，在压电基板110上的开口125形成第2导电膜142。此时，第2导电膜142被层叠于第1导电膜141之上。汇流条112b、113b、布线114及焊盘120由这些第1导电膜141与第2导电膜142的层叠体构成。接着，如图10D所示，在构成焊盘120的第2导电膜142上形成下凸块金属118。其中，位于第2导电膜142与下凸块金属118的接触区域C近旁的第2导电膜142的表面露出到大气中。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2011一244065号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
图11是表示包括图9示出的弹性波装置101的电子部件102的图。电子部件102除弹性波装置101之外，还具有安装基板131、焊料139及绝缘树脂132。电子部件102是通过在利用焊料139接合了弹性波装置101与安装基板131之后形成绝缘树脂132以便覆盖安装基板131及弹性波装置101而制造的。
为了利用焊料139来接合弹性波装置101，作为接合剂而使用焊料膏。可是，焊料膏中包含焊剂，该焊剂与第2导电膜142接触，从而有时将腐蚀第2导电膜142。尤其，在作为第2导电膜142的材料而利用Al(铝)的情况下，也有时会在Al与焊剂中的卤素化合物(氯离子等)之间引起化学反应，从而腐蚀第2导电膜142。由此，也有时会有损弹性波装置101与安装基板131的接合的可靠性。
本发明的目的在于，提供一种在利用焊料来接合弹性波装置与安装基板时难以引起焊料膏所包含的焊剂导致的腐蚀的弹性波装置、及弹性波装置的制造方法。另外，本发明的目的在于，提供一种包括该弹性波装置的电子部件。
用于解决技术问题的手段
本发明涉及的弹性波装置具备：压电基板；IDT电极，其被设置于压电基板；焊盘，其被设置于压电基板；布线，其被设置于压电基板且连接IDT电极与焊盘；第1电介质层，其在压电基板上被设置成覆盖IDT电极的至少一部分且不覆盖布线上及焊盘上；下凸块金属，其被设置于焊盘；和第2电介质层，其在压电基板上被设置成覆盖焊盘的一部分、布线及第1电介质层且不覆盖下凸块金属，IDT电极的至少一部分由第1导电膜构成，布线的至少一部分由层叠体构成，该层叠体具有第1导电膜及被层叠于第1导电膜上的第2导电膜，焊盘的至少一部分由第2导电膜构成，第2电介质层在压电基板上被设置成覆盖第2导电膜与下凸块金属的接触区域以外的区域。
优选，第2电介质层被形成为自第2导电膜的表面起连续地覆盖第1电介质层的表面。
再有，优选第2电介质层在位于IDT电极上的第1电介质层的表面被形成为平坦状。
还有，优选与第1电介质层的材料相比，第2电介质层的材料的弹性波传播的速度快。
再者，优选与第1电介质层的材料相比，第2电介质层的材料的水分透过率小。
本发明涉及的电子部件包括前述的弹性波装置，该电子部件除弹性波装置之外，还具有：用于安装弹性波装置的安装基板、及被设置在弹性波装置与安装基板之间的焊料，焊料与弹性波装置的第2导电膜不接触而与下凸块金属接触。
本发明涉及的弹性波装置的制造方法，具备：第1导电膜形成工序，在压电基板形成第1导电膜；第1电介质层形成工序，在压电基板上形成第1电介质层，以便覆盖第1导电膜；第1开口形成工序，在第1电介质层形成第1开口，以使所1导电膜的一部分露出；第2导电膜形成工序，在第1开口形成第2导电膜；第2电介质层形成工序，形成第2电介质层，以便覆盖第1电介质层及第2导电膜；第2开口形成工序，在第2电介质层形成第2开口，以使所2导电膜的一部分露出；以及下凸块金属形成工序，在第2开口形成下凸块金属。
发明效果
本发明涉及的弹性波装置在压电基板上将第2电介质层设置成：覆盖第2导电膜与下凸块金属的接触区域以外的区域。由此，第2导电膜被下凸块金属及第2电介质层覆盖，成为未露出于大气中的状态。因而，在利用焊料将弹性波装置接合至安装基板之际，焊料所包含的焊剂不会接触第2导电膜。其结果，焊料膏所包含的焊剂中的卤素化元素和第2导电膜所包含的材料不会引起化学反应，难以引起第2导电膜的腐蚀。
本发明涉及的电子部件中，焊料不与弹性波装置的第2导电膜接触而与下凸块金属接触。即，第2导电膜与下凸块金属的接触区域以外的区域被第2电介质层覆盖，焊料未附着于第2导电膜。在进行安装之际，焊料膏所包含的焊剂未附着于第2导电膜，因此电子部件所包含的弹性波装置的第2导电膜难以腐蚀。
在本发明涉及的弹性波装置的制造方法中，在压电基板上形成了第1电介质层、第1导电膜及第2导电膜后，在它们之上形成第2电介质层，仅在设置下凸块金属的区域开设第2开口，并在此处形成下凸块金属。因而，在制造弹性波装置之后，第2导电膜不会露出至大气中。其结果，在利用焊料将弹性波装置接合至安装基板之际，焊料膏所包含的焊剂不会与第2导电膜接触，第2导电膜难以腐蚀。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的弹性波装置1的立体图。
图2A是图2B示出的弹性波装置1的IIA-IIA剖视图(仅切断面)。
图2B是图1示出的弹性波装置1的IIB-IIB剖视图(仅切断面)。
图2C是图1示出的弹性波装置1的IIC-IIC剖视图(仅切断面)。
图3是俯视将下凸块金属18及第2电介质层16刨除的状态下的弹性波装置1时的图。
图4A是用于说明弹性波装置1涉及的第1变形例的图，是图4B示出的弹性波装置1A的IVA-IVA剖视图(仅切断面)。
图4B是用于说明弹性波装置1涉及的第1变形例的图，是图4A示出的弹性波装置1A的IVB-IVB剖视图(仅切断面)。
图4C是用于说明弹性波装置1涉及的第1变形例的图，是图4A示出的弹性波装置1A的IVC-IVC剖视图(仅切断面)。
图5是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察到包括弹性波装置1的电子部件2时的图。
图6A是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，表示在已设置第1导电膜141的压电基板10形成第1电介质层15的第1工序。该图是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图6B是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，表示在已设置第1导电膜141的压电基板10形成第1电介质层15的第2工序。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图6C是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，表示在已设置第1导电膜141的压电基板10形成第1电介质层15的第3工序。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图6D是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，表示在已设置第1导电膜141的压电基板10形成第1电介质层15的第4工序。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图7A是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，是表示在图6D示出的工序之后形成第2导电膜142、第2电介质层16及下凸块金属18的第1工序的图。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图7B是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，是表示在图6D示出的工序之后形成第2导电膜142、第2电介质层16及下凸块金属18的第2工序的图。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图7C是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，是表示在图6D示出的工序之后形成第2导电膜142、第2电介质层16及下凸块金属18的第3工序的图。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图7D是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，是表示在图6D示出的工序之后形成第2导电膜142、第2电介质层16及下凸块金属18的第4工序的图。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图7E是用于说明弹性波装置1的制造方法的图，是表示在图6D示出的工序之后形成第2导电膜142、第2电介质层16及下凸块金属18的第5工序的图。该图也是在与图1示出的IIC-IIC剖面相同的面观察时的图。
图8A是俯视专利文献1涉及的弹性波装置101时的剖视图。
图8B是图8A示出的弹性波装置101的VIIIB-VIIIB剖视图(现有技术)。
图9是图8A示出的弹性波装置101的IX-IX剖视图(现有技术)。
图10A是用于说明图9示出的弹性波装置101的制造方法的第1工序的图(现有技术)。
图10B是用于说明图9示出的弹性波装置101的制造方法的第2工序的图(现有技术)。
图10C是用于说明图9示出的弹性波装置101的制造方法的第3工序的图(现有技术)。
图10D是用于说明图9示出的弹性波装置101的制造方法的第4工序的图(现有技术)。
图11是包括图9示出的弹性波装置101的电子部件102的剖视图(现有技术)。
具体实施方式
(弹性波装置)
如图1及图2A～图2C所示，本实施方式涉及的弹性波装置1至少具备：压电基板10、IDT(Inter Digital Transducer；交叉指型换能器)电极11、布线14、焊盘20、第1电介质层15、第2电介质层16和下凸块金属18。
压电基板10由适宜的压电体构成。作为压电基板10的材料，例如可列举铌酸锂(lithium niobate)、铌酸钾(potassium niobate)、钽酸锂(lithium tantalate)、水晶(quartz)、硅酸镓镧(langasite)、氧化锌(zinc oxide)、锆钛酸铅(PZT)、四硼酸锂(lithium tetraborate)等。在本实施方式中，作为压电基板10，以127°Y切割X传播的LiNbO3基板为例进行说明。
在压电基板10上设置有IDT电极11。IDT电极11具有第1及第2梳齿状电极12、13。第1及第2梳齿状电极12、13各自具有沿着弹性波传播方向(Y方向)排列的多个电极指12a、13a、及与多个电极指12a、13a连接的汇流条12b、13b。第1及第2梳齿状电极12、13相互交错插入。即，第1及第2梳齿状电极12、13被设置成电极指12a、13a在弹性波传播方向上交替地排列。另外，也可以在设置有IDT电极11的区域的弹性波传播方向的两侧设置一对反射器(图示省略)。
在压电基板10上还设置有布线14及焊盘20。布线14用于电连接IDT电极11与焊盘20。如图2A所示，布线14的一端与IDT电极11的汇流条12b、13b连接，布线14的另一端与焊盘20连接。另外，图2A示出的IDT电极11、布线14及焊盘20的形状、配置终究只是一例而已。也可以根据需要在压电基板10上设置多个IDT电极11、布线14及焊盘20。
IDT电极11之中的电极指12a、13a由第1导电膜41构成。第1导电膜41例如由Au、Cu、Ag、W、Ta、Pt、Ni、Mo、Al、Ti、Cr、Pd、Co、Mn等金属、或以这些金属之中的一种以上为主成分的合金等来形成。再有，第1导电膜41也可以是上述金属或合金所组成的多个导电膜的层叠体。第1导电膜41例如由以NiCr层(厚度：10nm)、Pt层(厚度：33nm)、Ti层(厚度：10nm)、Al-Cu合金层(厚度：130nm)、Ti层(厚度：10nm)的顺序层叠而成的层叠膜来构成。由此，能实现高反射系数。其中，此时的IDT电极11的波长为1.9μm、金属化比率(metallization ratio)为0.5。
IDT电极11之中的汇流条12b、13b、以及布线14及焊盘20由第1导电膜41与第2导电膜42的层叠体构成。对于第1导电膜41而言，如前述。第2导电膜42例如由Au、Cu、Ag、W、Ta、Pt、Ni、Mo、Al、Ti、Cr、Pd、Co、Mn等金属、或以这些金属之中的一种以上为主成分的合金等来形成。再有，第2导电膜42也可以是上述金属或合金所组成的多个导电膜的层叠体。第2导电膜42例如由从压电基板10侧起以Al-Cu合金层(厚度：700nm)、Ti层(厚度：600nm)、Al层(厚度：1140nm)的顺序层叠而成的层叠膜来构成。
由第1导电膜41及第2导电膜42构成的汇流条12b、13b、布线14及焊盘20的厚度，形成得比由第1导电膜41构成的电极指12a、13a更厚。若汇流条12b、13b、布线14及焊盘20的厚度大，则可减小电阻值，因此可减小插入损耗，还能提高机械强度。
另外，IDT电极11只要至少一部分由第1导电膜41构成即可。再有，也可以IDT电极11全部是第1导电膜41。具体是，汇流条12b、13b也可以仅由第1导电膜41构成。布线14只要至少一部分由具有第1导电膜41和层叠于第1导电膜41上的第2导电膜42的层叠体构成即可。换言之，布线14无需全部是第1导电膜41与第2导电膜42的层叠体。焊盘20只要至少一部分由第2导电膜42构成即可。也可以焊盘20全部是第2导电膜42。
在焊盘20上的一部分设置下凸块金属18。下凸块金属18是用于引出弹性波装置1的电气特性的端子，也是利用焊料39将弹性波装置1接合至安装基板31(参照图5)之际的接合部位。其中，在利用焊料39进行接合时，既可以在下凸块金属18上预先形成接合用的焊料凸块(图示省略)，也可以在安装基板31上预先形成接合用的焊料凸块(图示省略)。
下凸块金属18包含焊料39易于附着的材料，还包含焊料39所包含的材料难以扩散至下凸块金属18中的材料。为了使焊料39易于附着，例如采用Au等金属。为了抑制扩散，作为阻挡层例如采用Ni、Cu等金属。
在压电基板10上还设置有第1电介质层15。第1电介质层15是用于调整弹性波装置1的频带的层，也是用于改善频率温度特性的层。第1电介质层15被设置成：覆盖IDT电极11的电极指12a、13a，且虽然与汇流条12b、13b、布线14及焊盘20的侧面接触但却不覆盖汇流条12b、13b、布线14及焊盘20的上部(Z方向侧)。由此，IDT电极11的电极指12a、13a成为被埋入至第1电介质层15的状态。由IDT电极11激励出的弹性波不仅在压电基板10的表面传播，也在第1电介质层15的内部中传播。
作为第1电介质层15的材料，例如可列举Si3N4、SiON、SiC、Ta2O5、TiO2、TiN、Al2O3、TeO2等。在本实施方式中，作为第1电介质层15，例如采用SiO2层。
第1电介质层15的厚度比IDT电极11的电极指12a、13a的厚度大，例如在弹性波的波长比上为20％～50％左右。其理由为：若第1电介质层15的厚度过大，则无法形成弹性波装置1的通频带，无法实现所期望的滤波器特性，若厚度过小，则不能得到所期望的频率温度特性。尤其，作为压电基板10而利用了LiNbO3基板时的TCF(温度特性补偿系数)为一90～一70ppm/℃左右，在该范围内为了补偿弹性波装置1的温度特性而需要充分地增大第1电介质层15的厚度。在本实施方式中，第1电介质层15的厚度例如为620nm。
再者，第1电介质层15的上面侧(Z方向侧)的表面21优选为平坦状。假设若在第1电介质层15的表面有凹凸，则在第1电介质层15的内部传播的弹性波通过凹凸会发生漫反射，从而弹性波的反射系数变小。因而，通过使第1电介质层15的表面21呈平坦状，从而能够得到大的反射系数。由此，能够在不使弹性波装置1的频率特性极端地降低的情况下补偿温度特性。
第2电介质层16设置在IDT电极11的汇流条12b、13b上、以及布线14上、焊盘20上及第1电介质层15上。具体是，第2电介质层16在构成焊盘20的第2导电膜42与下凸块金属18的接触区域C以外的区域NC内，从第2导电膜42的表面起仿照第1电介质层15的表面21而连续地形成。另外，在弹性波装置1中，由于第2导电膜42的厚度比第1电介质层15的厚度大，因此第2电介质层16从第2导电膜42朝向第1电介质层15呈带台阶的形状。
图3是俯视将下凸块金属18及第2电介质层16刨除的状态下的弹性波装置1时的图。在图3中，以交叉阴影来表示第2导电膜42与下凸块金属18的接触区域C，以横条纹阴影来表示接触区域C以外的区域NC。如图2B、图2C及图3所示，构成汇流条12b、13b、布线14及焊盘20的第2导电膜42被下凸块金属18及第2电介质层16覆盖，并未露出于大气中。
第2电介质层16是用于调整弹性波装置1的谐振频率的层。为此，第2电介质层16优选在位于IDT电极11上的第1电介质层15的表面21中形成为平坦状。假设，若第2电介质层16的形状是凹凸的，则弹性波通过第2电介质层16会发生漫反射，从而反射系数变小。因而，通过使第2电介质层16的形状呈平坦状，从而能够得到大的反射系数。由此，能够在不会使弹性波装置1的频率特性劣化的情况下调整谐振频率。
第2电介质层16例如通过由SiO2、SiN、Si3N4、SiON、SiC、Ta2O5、TiO2、TiN、Al2O3、TeO2等组成的单层膜或者层叠膜来构成。
优选，第2电介质层16由弹性波传播的速度比第1电介质层15快的材料构成。虽然通过改变第2电介质层16的厚度来进行谐振频率的调整，但如果第2电介质层16中的弹性波传播的速度快，则可容易地调整谐振频率。另外，第2电介质层16的厚度只要是能将由IDT电极11激励出的弹性波作为主模式来使用的厚度即可。在本实施方式中，第2电介质层16的厚度例如为20nm。
优选，第2电介质层16由水分透过率比第1电介质层15小的材料构成。在本实施方式中，第2电介质层16的材料例如为SiN。SiN与SiO2(第1电介质层的材料)相比，水分透过率小，因此作为第2电介质层16的材料而利用SiN，由此能够提高弹性波装置1的耐湿性。
本实施方式涉及的弹性波装置1中，在压电基板10上，第2电介质层16被设置成覆盖第2导电膜42与下凸块金属18的接触区域C以外的区域NC。由此，构成汇流条12b、13b、布线14及焊盘20的第2导电膜42被下凸块金属18及第2电介质层16覆盖，成为未露出到大气中的状态。为此，在利用焊料39将弹性波装置1接合至安装基板31之际，焊料39所包含的焊剂不会接触第2导电膜42。其结果，焊料膏所包含的焊剂中的卤素化元素(例如氯离子)和第2导电膜42所包含的材料不会引起化学反应，难以引起第2导电膜42的腐蚀。
再有，第2电介质层16优选形成为从第2导电膜42的表面起连续地覆盖第1电介质层15的表面21。根据该构造，在安装之际能够可靠地防止焊剂与第2导电膜42的接触。
还有，第2电介质层16优选在位于IDT电极11上的第1电介质层15的表面21中形成为平坦状。由此，针对所激励出的弹性波能得到大的反射系数，能够在不会使弹性波装置1的频率特性劣化的情况下调整谐振频率。
图4A～图4C是用于说明弹性波装置1涉及的第1变形例的图。针对与弹性波装置1共同的构成，在图中赋予相同的符号并省略说明。
在第1变形例涉及的弹性波装置1A中，构成汇流条12bA、13bA、布线14A及焊盘20A的第2导电膜42A的厚度比第1电介质层15A的厚度小。而且，第2电介质层16A仿照第2导电膜42A的表面及第1电介质层15A的表面21而形成。根据该构造，能使弹性波装置1A薄型化。
另外，弹性波装置1A的下凸块金属18A不仅与第2导电膜42A接触，而且在第2导电膜42A与第2电介质层16A的边界处还形成为覆盖第2电介质层16A的一部分。由此，可靠地消除下凸块金属18A与第2电介质层16A的间隙。其结果，在安装弹性波装置1A之际，能够可靠地防止焊剂与第2导电膜42A的接触。
在第1变形例涉及的弹性波装置1A中，在压电基板10上，第2电介质层16A也被设置成覆盖第2导电膜42A与下凸块金属18A的接触区域C以外的区域NC。即，第2导电膜42A被下凸块金属18A及第2电介质层16A覆盖，成为不会露出到大气中的状态。为此，在利用焊料39将弹性波装置1A接合至安装基板31之际，焊料39所包含的焊剂不会与第2导电膜42A接触。其结果，焊料膏所包含的焊剂中的卤素化元素与第2导电膜42A所包含的材料不会引起化学反应，难以引起第2导电膜42A的腐蚀。
(包括弹性波装置的电子部件)
图5是示出包括弹性波装置1的电子部件2的图。作为电子部件2，例如可列举RF电路封装件等。电子部件2除弹性波装置1之外还具有安装基板31、焊料39及绝缘树脂32。利用焊料39来接合弹性波装置1与安装基板31，然后形成绝缘树脂32，以便覆盖安装基板31及弹性波装置1，由此来制造电子部件2。焊料39的材料例如是Sn、Ag、Cu等的共晶组成所形成的焊膏。绝缘树脂32的材料例如为环氧树脂。
如图11所示，现有技术涉及的电子部件102中，焊料139与弹性波装置101的焊盘120接触。为此，在进行安装之际，也有时焊料膏所包含的焊剂附着于构成焊盘120的第2导电膜142，从而电子部件102所包含的弹性波装置101的第2导电膜142会腐蚀。
本实施方式涉及的电子部件2中，焊料39不与弹性波装置1的焊盘20接触而与下凸块金属18接触。即，构成焊盘20的第2导电膜42被下凸块金属18及第2电介质层16覆盖，焊料39不会附着于第2导电膜42。为此，在进行安装之际，焊料膏所包含的焊剂不会附着于第2导电膜42，电子部件2所包含的弹性波装置1的第2导电膜42难以腐蚀。
(弹性波装置的制造方法)
参照图6A～图6D及图7A～图7E对弹性波装置1的制造方法进行说明。弹性波装置1的制造方法至少具备：第1导电膜形成工序、第1电介质层形成工序、第1开口形成工序、第2导电膜形成工序、第2电介质层形成工序、第2开口形成工序和下凸块金属形成工序。
如图6A所示，第1导电膜形成工序是在压电基板10上形成第1导电膜41的工序。第1导电膜41构成IDT电极11的电极指12a、13a、以及汇流条12b、13b的一部分、布线14的一部分及焊盘20的一部分。第1导电膜41例如通过剥离(lift-off)等薄膜形成工艺来形成。
如图6B～图6D所示，第1电介质层形成工序是在压电基板10上以给定的厚度形成第1电介质层15，以便覆盖第1导电膜41的工序。
在以给定的厚度形成第1电介质层15时，首先如图6B所示，形成厚度比第1电介质层15大的第1电介质层15P。第1电介质层15P通过偏压溅射法(bias sputtering method)等来形成。形成第1电介质层15P之后立即转印位于压电基板10上的第1导电膜41的形状，因此在第1电介质层15P的表面21P形成凸部21a。凸部21a的高度例如在传播的弹性波的波长比下为3％左右。若在第1电介质层15的表面21有凹凸，则弹性波装置1的插入损耗会增大，因此以下通过图6C及图6D所示的方法使第1电介质层15P的表面21P呈平坦状。
首先，如图6C所示，形成牺牲层22，以便覆盖第1电介质层15P。作为牺牲层22，例如利用BARC(Bottom Anti-Reflective Coating；底部抗反射涂层)或TARC(Top Anti-Reflective Coating；顶部抗反射涂层)等光致抗蚀剂、或者SOG(Spin On Glass；旋涂玻璃)等。牺牲层22例如通过旋转涂敷法等来形成。牺牲层22的厚度是比第1电介质层15P的表面21P的凸部21a的高度大的厚度。由此，第1电介质层15P的表面21P整体被牺牲层22覆盖。
接着，如图6D所示，对牺牲层22和第1电介质层15P的表面21P进行深蚀刻(除去加工)。该深蚀刻(etch back)例如可通过干式蚀刻法或湿式蚀刻法等来进行。由此，第1电介质层15P的表面21P及凸部21a被除去，第1电介质层15的表面21变成平坦状。第1电介质层15的表面21的高低差例如在所传播的弹性波的波长比下为0％～1％左右。
在深蚀刻中，第1电介质层15P与牺牲层22的蚀刻的选择比优选处于0.6∶1～1.4∶1的范围内。更优选的是，期望选择比接近于1∶1。通过以这种选择比进行深蚀刻，从而第1电介质层15的表面21进一步变成平坦状。
如图7A所示，第1开口形成工序是通过将第1电介质层15的一部分除去来形成第1开口25的工序。第1开口25被形成为：位于IDT电极11的汇流条12b、13b的第1导电膜41露出，且从所露出的第1导电膜41的位置至布线14及焊盘20的预定形成位置相连。例如可通过干式蚀刻法或湿式蚀刻法等来进行第1电介质层15的除去。
如图7B所示，第2导电膜形成工序是在第1开口25形成第2导电膜42的工序。第2导电膜42被层叠在位于第1开口25的第1导电膜41上。由第1导电膜41及第2导电膜42形成的层叠体构成了汇流条12b、13b、布线14及焊盘20。第2导电膜42例如通过剥离等薄膜形成工艺来形成。
如图7C所示，第2电介质层形成工序是形成第2电介质层16以便覆盖第1电介质层15、第2导电膜42的工序。如图6D所示，由于第1电介质层15的表面21被形成为平坦状，因此在IDT电极11的上方(Z方向)，第2电介质层16也被形成为平坦状。第2电介质层16例如通过蒸镀法或溅射法等薄膜形成方法而形成为均匀的厚度。
如图7D所示，第2开口形成工序是通过将第2电介质层16的一部分除去来形成第2开口26的工序。第2开口26是通过将位于焊盘20的上方(Z方向)的第2电介质层16除去而形成的，以使位于焊盘20上的第2导电膜42的一部分露出。第2电介质层16的除去例如可通过干式蚀刻法或湿式蚀刻法等来进行。
如图7E所示，下凸块金属形成工序是在第2开口26形成下凸块金属18的工序。下凸块金属18通过在第2开口26将金属成膜而形成。第2开口26被下凸块金属18堵住，位于焊盘20上的第2导电膜42不会露出。通过在焊盘20上形成下凸块金属18，从而焊盘20与下凸块金属18被电连接。下凸块金属18例如通过镀覆生长法等来形成，以使厚度变得比第2电介质层16大。经过这些图6A～图6D及图7A～图7E中示出的工序，从而制造出弹性波装置1。
现有技术涉及的弹性波装置101的制造方法如前述(参照图10A～图10D)，在压电基板10上形成了第1电介质层115及第2电介质层116后，开设开口125并在此处形成第2导电膜142。因而，第2导电膜142不被第2电介质层116覆盖而是露出于大气中。
在本实施方式涉及的弹性波装置1的制造方法中，在压电基板10上形成了第1电介质层15、第2导电膜42后，在它们之上形成第2电介质层16，仅在设置下凸块金属18的区域开设第2开口26，并在此处形成下凸块金属18。因而，在制造弹性波装置1之后，第2导电膜42不会露出于大气中。其结果，在利用焊料39将弹性波装置1接合至安装基板31之际，焊料膏所包含的焊剂不会与第2导电膜42接触，第2导电膜42难以腐蚀。
再有，在弹性波装置1的制造方法中，暂且形成厚度大的第1电介质层15P，然后通过深蚀刻第1电介质层15P的表面21P，从而使第1电介质层15的表面21呈平坦状。因而，在第1电介质层15的表面21不会形成凹凸，可抑制弹性波的插入损耗的恶化，还能减小弹性波的高阶模式引起的干扰。再有，由于形成在第1电介质层15的表面21上的第2电介质层16也变成平坦状，因此可抑制谐振频率或反谐振频率等频率特性的偏离、TCF的偏离的产生。由此，可制造具有所期望的谐振特性的弹性波装置1。
本实施方式并未限定权利要求书所记载的发明，能够在认可技术思想的统一性的范围内实施各种各样的变形。例如，汇流条也可以是布线的构成的一部分。再有，也可以在压电基板与IDT电极之间另行设置温度特性补偿用的电介质层。
还有，在本实施方式中，虽然例示了作为1端口型弹性波谐振器的弹性波装置，但也能应用于弹性波滤波器或弹性波分波器等。虽然弹性波装置将瑞利波(P+SV波)作为主模式来使用，但既可以将任何种类的弹性波作为主模式来使用，也可以将拉夫波(love wave)或漏泄波(leaky wave)等瑞利波(Rayleigh wave)以外的弹性波作为主模式来使用。
符号说明
1，1A：弹性波装置、2：电子部件、10：压电基板、11：IDT电极、12：第1梳齿状电极、13：第2梳齿状电极、12a，13a：电极指、12b，13b：汇流条、14：布线、15：第1电介质层、16：第2电介质层、18：下凸块金属、19：焊料凸块、20：焊盘、21：第1电介质层的表面、21a：凸部、22：牺牲层、25：第1开口、26：第2开口、31：安装基板、32：绝缘树脂、39：焊料、41：第1导电膜、42：第2导电膜、C：第2导电膜与下凸块金属的接触区域、NC：第2导电膜与下凸块金属的接触区域以外的区域。
Claims (7)
1.一种弹性波装置，其特征在于，具备：
压电基板；
IDT电极，其被设置于所述压电基板；
焊盘，其被设置于所述压电基板；
布线，其被设置于所述压电基板且连接所述IDT电极与所述焊盘；
第1电介质层，其在所述压电基板上被设置成覆盖所述IDT电极的至少一部分且不覆盖所述布线上及所述焊盘上；
下凸块金属，其被设置于所述焊盘；和
第2电介质层，其在所述压电基板上被设置成覆盖所述焊盘的一部分、所述布线及所述第1电介质层且不覆盖所述下凸块金属，
所述IDT电极的至少一部分由第1导电膜构成，
所述布线的至少一部分由层叠体构成，该层叠体具有所述第1导电膜及被层叠于所述第1导电膜上的第2导电膜，
所述焊盘的至少一部分由所述第2导电膜构成，
所述第2导电膜被所述下凸块金属及所述第2电介质层覆盖，
所述下凸块金属被形成为与所述第2导电膜接触且覆盖所述第2电介质层的一部分。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其特征在于，
所述第2电介质层被形成为自所述第2导电膜的表面起连续地覆盖所述第1电介质层的表面。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其特征在于，
所述第2电介质层在位于所述IDT电极上的所述第1电介质层的表面被形成为平坦状。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其特征在于，
与所述第1电介质层的材料相比，所述第2电介质层的材料的弹性波传播的速度快。
5.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其特征在于，
与所述第1电介质层的材料相比，所述第2电介质层的材料的水分透过率小。
6.一种电子部件，包括权利要求1～5中任一项所述的弹性波装置，其特征在于，
该电子部件除所述弹性波装置之外，还具有：
安装基板，其用于安装所述弹性波装置；和
焊料，其被设置在所述弹性波装置与所述安装基板之间，
所述焊料不与所述弹性波装置的第2导电膜接触而与下凸块金属接触。
7.一种弹性波装置的制造方法，是权利要求1～5中任一项所述的弹性波装置的制造方法，其特征在于，
该弹性波装置的制造方法具备：
第1导电膜形成工序，在压电基板形成第1导电膜；
第1电介质层形成工序，在所述压电基板上形成第1电介质层，以便覆盖所述第1导电膜；
第1开口形成工序，在所述第1电介质层形成第1开口，以使所述第1导电膜的一部分露出；
第2导电膜形成工序，在所述第1开口形成第2导电膜；
第2电介质层形成工序，形成第2电介质层，以便覆盖所述第1电介质层及所述第2导电膜；
第2开口形成工序，在所述第2电介质层形成第2开口，以使所述第2导电膜的一部分露出；以及
下凸块金属形成工序，在所述第2开口形成下凸块金属。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013-168676 | 2013-08-14 | ||
| JP2013168676 | 2013-08-14 | ||
| PCT/JP2014/071172 WO2015022931A1 (ja) | 2013-08-14 | 2014-08-11 | 弾性波装置、電子部品、および弾性波装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105453426A CN105453426A (zh) | 2016-03-30 |
| CN105453426B true CN105453426B (zh) | 2018-02-09 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1794573A (zh) * | 2004-12-21 | 2006-06-28 | 精工爱普生株式会社 | 表面声波器件和表面声波器件的制造方法 |
| CN1921302A (zh) * | 2005-08-24 | 2007-02-28 | 京瓷株式会社 | 表面声波装置及其制造方法 |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1794573A (zh) * | 2004-12-21 | 2006-06-28 | 精工爱普生株式会社 | 表面声波器件和表面声波器件的制造方法 |
| CN1921302A (zh) * | 2005-08-24 | 2007-02-28 | 京瓷株式会社 | 表面声波装置及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2175556B1 (en) | Elastic wave device and method for manufacturing the same | |
| CN103138032B (zh) | 双工器 | |
| JP4453701B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| KR101195701B1 (ko) | 저손실 전자 음향 부품 | |
| US20100134210A1 (en) | Piezoelectric Resonator and Piezoelectric Filter Device | |
| US10250220B2 (en) | Elastic wave device, electronic component, and method for manufacturing elastic wave device | |
| KR100954688B1 (ko) | 탄성파 장치 및 그 제조방법 | |
| CN107404304A (zh) | 声波谐振器及其制造方法 | |
| WO2007094368A1 (ja) | 弾性表面波デバイス、およびこれを用いた弾性表面波フィルタとアンテナ共用器、並びにこれを用いた電子機器 | |
| CN110581697A (zh) | 声波谐振器封装件和制造该声波谐振器封装件的方法 | |
| JP5025963B2 (ja) | 電子部品とその製造方法及びこの電子部品を用いた電子機器 | |
| JP6193035B2 (ja) | 分波器 | |
| US20150021290A1 (en) | Method for fabricating acoustic wave device | |
| EP1274167A2 (en) | Surface acoustic wave element and manufacturing method of the same | |
| WO2007125733A1 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| US20030001696A1 (en) | Acoustic wave device | |
| CN117097296B (zh) | 声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器 | |
| JP2011244065A (ja) | 弾性表面波装置の製造方法 | |
| CN105453426B (zh) | 弹性波装置、电子部件、及弹性波装置的制造方法 | |
| JP4841311B2 (ja) | 基板実装型弾性表面波装置及びその製造方法並びに通信装置 | |
| EP1253712A1 (en) | Acoustic wave device | |
| JP2019022093A (ja) | 弾性波デバイス | |
| JP2017216705A (ja) | 分波器及びモジュール | |
| JP2017228882A (ja) | 弾性表面波フィルタ | |
| JP2018182499A (ja) | 弾性波デバイス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |