CN105474539B - 声表面波设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制在切割时供电线从压电基板剥离，并抑制密闭空间的密闭性降低的声表面波设备及其制造方法。在压电基板的主面(11a)，形成导电图案，该导电图案包含：声表面波元件图案、焊盘、和与焊盘电连接并延伸到主面(11a)的外周缘(11x)的供电线(18j)。隔着支撑层，压电基板与外罩接合，形成被压电基板、外罩以及框部(32)包围的密闭空间，其中，该支撑层包含；沿着主面(11a)的外周缘(11x)并与外周缘(11x)之间设有间隔地形成为框状的框部(32)、和形成在焊盘上的焊盘邻接部。支撑层在框部(32)之中的从焊盘邻接部分离的独立部分与供电线(18j)交叉的交叉部分(32x)的附近，还包含与供电线(18j)交叉的加强部(36)。

Description

声表面波设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及声表面波设备及其制造方法，详细地，涉及具有密闭空间的声表面波设备及其制造方法。
背景技术
以往，提供了各种具有密闭空间的声表面波设备。
例如，图15中表示剖视图的声表面波设备101的压电基板103与外罩137隔着框状的支撑层135来结合，在压电基板103与外罩137之间形成密闭空间110A。在压电基板103的与外罩137对置的主面，形成包含声表面波元件的IDT电极、反射器、焊盘、布线的导电图案111A。通过成膜在支撑层135以及外罩137的孔部105h的底面、内周面以及外罩137的上表面的孔部105h的周围的基底层139和填充在其内侧的实心部141，来贯通支撑层135以及外罩137，形成与焊盘113A电连接的贯通导体107A(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-172190号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
声表面波设备能够通过在晶片状的压电基板(集合基板)集中加工多个之后，分割为单个片，来高效地制作出。在集合基板的状态下，通过电镀来形成贯通导体的情况下，预先在集合基板形成供电线以使得镀敷工序中电流流过焊盘。供电线在将集合基板分割为单个基板时被切断。因此，在从集合基板分割出的单个片中，供电线延伸到压电基板的主面的外周缘。
在通过切割来切断集合基板以分割为单个片的情况下，存在切割时供电线从压电基板的主面剥离，形成密闭空间的支撑层与压电基板的紧贴性降低，密闭空间的密闭性降低的情况。
本发明鉴于该实际情况而提出，提供一种能够抑制在切割时供电线从压电基板剥离，并能够抑制密闭空间的密闭性降低的声表面波设备及其制造方法。
-解决课题的手段-
本发明为了解决上述课题，提供一种如下构成的声表面波设备。
声表面波设备具备：(a)压电基板，其具有主面；(b)导电图案，其形成在所述主面，包含：声表面波元件图案、焊盘、和与所述焊盘电连接并延伸到所述主面的外周缘的供电线；(c)支撑层，其包含：沿着所述主面的所述外周缘与所述外周缘之间设有间隔地在所述主面形成为框状的框部、和形成在所述焊盘上的焊盘邻接部；(d)外罩，其与所述支撑层接合，与所述主面对置；(e)贯通导体，其与所述焊盘电连接，形成于在俯视所述主面的方向上贯通所述支撑层的焊盘邻接部的内部，形成由所述压电基板、所述外罩以及所述支撑层包围的密闭空间。所述供电线包含与从所述焊盘邻接部分离的所述框部的独立部分交叉的独立供电线。所述支撑层在所述独立部分的附近还包含加强部，所述加强部与所述独立供电线交叉且形成在所述主面。
在上述结构中，在支撑层的框部的外侧形成有支撑层的加强部的情况下，即使在切割时独立供电线从压电基板的主面剥离，也能够通过加强部，在框部的独立部分的近前阻止独立供电线的剥离。在支撑层的框部的内侧与框部一体地形成有支撑层的加强部的情况下，即使在切割时独立供电线从压电基板的主面剥离，在支撑层的框部的独立部分与独立供电线的交叉部分紧贴性降低，也能够通过加强部，维持密闭空间的气密。
根据上述结构，能够通过支撑层的加强部，抑制密闭空间的密闭性降低。
在优选的一方式中，所述加强部形成在所述框部的外侧。所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度随着接近于所述框部而连续变大。
在该情况下，能够通过加强部，将切割时在供电线延伸的方向上作用的应力向与供电线延伸的方向不同的方向释放，能够更可靠地维持密闭空间的气密。
在优选的其他方式中，所述加强部形成在所述框部的外侧。所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度随着接近于所述框部而阶梯状地变大。
在该情况下，能够通过加强部，将切割时在供电线的方向上作用的应力向与供电线延伸的方向不同的方向释放，能够更可靠地维持密闭空间的气密。
在优选的其他方式中，所述加强部形成在所述框部的外侧，并且与所述框部分离地形成。
在该情况下，能够通过加强部，在框部的近前阻止独立供电线的剥离，抑制密闭空间的密闭性降低。
此外，本发明为了解决上述课题，提供一种如下构成的声表面波设备的制造方法。
声表面波设备的制造方法具备第1至第4工序。在所述第1工序中，在压电基板的主面形成导电图案，该导电图案包含：声表面波元件图案、焊盘、和与所述焊盘电连接并延伸到所述主面的外周缘的供电线。在所述第2工序中，在形成了所述导电图案的所述压电基板的所述主面，形成支撑层，该支撑层包含：沿着所述压电基板的所述主面的所述外周缘与所述外周缘之间设置有间隔地形成为框状的框部、和形成在所述焊盘上的焊盘邻接部。在所述第3工序中，将与所述压电基板的所述主面对置的外罩和所述支撑层接合，形成由所述压电基板、所述外罩以及所述支撑层包围的密闭空间。在所述第4工序中，形成与所述焊盘电连接并形成在俯视所述主面的方向上贯通所述支撑层的焊盘邻接部的贯通孔的内部的贯通导体。在所述第1工序中形成的所述供电线包含独立供电线，该独立供电线与所述第2工序中所述支撑层的所述框部之中和所述焊盘邻接部分离的独立部分相交叉。在所述第2工序中形成的所述支撑层在所述框部的所述独立部分的附近还包含加强部，该加强部与所述独立供电线交叉且形成在所述主面。
根据上述方法，能够通过支撑层的加强部，抑制密闭空间的密闭性降低。
在优选的一方式中，在所述第2工序中，所述加强部形成在所述框部的外侧，使得：随着接近于所述框部，所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度连续变大。
在该情况下，能够通过加强部，将切割加工时在供电线延伸的方向上作用的应力向与供电线延伸的方向不同的方向释放，能够更可靠地维持密闭空间的气密。
在优选的其他方式中，在所述第2工序中，所述加强部形成在所述框部的外侧，使得：随着接近于所述框部，所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度阶梯状地变大。
在该情况下，能够通过加强部，将切割加工时在供电线延伸的方向上作用的应力向与供电线延伸的方向不同的方向释放，能够更可靠地维持密闭空间的气密。
在优选的其他方式中，所述第4工序包含如下工序：在所述第3工序之前，在所述外罩形成贯通孔，以使得在所述支撑层与所述外罩接合时在俯视所述主面的情况下与所述焊盘邻接部的所述贯通孔重合。
在优选的其他方式中，所述第4工序包含如下工序：在所述第3工序之后，在所述外罩形成贯通孔，以使得在所述支撑层与所述外罩接合时在俯视所述主面的情况下与所述焊盘邻接部的所述贯通孔重合。
-发明效果-
根据本发明，能够抑制声表面波设备的密闭空间的密闭性降低。
附图说明
图1是声表面波设备的剖视图(实施例1)
图2是声表面波设备的剖视图(实施例1)
图3是表示声表面波设备的制造工序的俯视图(实施例1)
图4是表示声表面波设备的制造工序的俯视图(实施例1)
图5是表示声表面波设备的制造工序的剖视图(实施例1)
图6是表示声表面波设备的制造工序的剖视图(实施例1)
图7是表示声表面波设备的制造工序的剖视图(实施例1)
图8是表示声表面波设备的制造工序的剖视图(实施例1)
图9是声表面波设备的主要部分放大剖视图(实施例1)
图10是声表面波设备的主要部分放大剖视图(变形例1)
图11是声表面波设备的主要部分放大剖视图(变形例1)
图12是声表面波设备的主要部分放大剖视图(变形例2)
图13是声表面波设备的主要部分放大剖视图(变形例3)
图14是表示声表面波设备的制造工序的变形例的俯视图。
图15是声表面波设备的剖视图(现有例1)
具体实施方式
以下，参照图1～图14来说明本发明的实施方式。
<实施例1>
参照图1～图8来说明实施例1的声表面波设备10。
图1是声表面波设备10的剖视图。图2是沿着图1的线A-A切断的剖视图。此外，图1是沿着图2的线B-B切断的剖视图。如图1以及图2所示，声表面波设备10大致在压电基板11的主面11a形成支撑层30，支撑层30与外罩40接合。详细后面进行叙述，在压电基板11的主面11a，通过金属膜13a、13b来形成导电图案，形成贯通支撑层30以及外罩40的贯通导体50，在外罩40上，形成焊料凸块54来作为外部端子。
如图2所示，支撑层30包括：沿着压电基板11的主面11a的外周缘11x，与外周缘11x之间设有间隔地形成为框状的框部32；包围贯通导体50的周围的焊盘邻接部34；和加强部36。框部32包含：与焊盘邻接部34分离的独立部分32a、和与焊盘邻接部34一体地形成的一体部分32b。在压电基板11与外罩40之间，形成被支撑层30包围的密闭空间10x。
声表面波设备10能够使用晶片状的压电基板11，通过图3～图8所示的工序来制作。图3(a)以及图4(a)是压电基板11的俯视图，以点划线来表示相当于单片1片份的区域(单个基板区域)的边界19。图3(b)以及图4(b)是沿着图3(a)以及图4(a)的线X-X切断的剖视图。图5～图8是与图3(b)以及图4(b)同样的剖视图。
(a)导电图案形成工序
如图3所示，在晶片状的压电基板的主面11a形成导电图案，该导电图案包含：包含IDT电极或反射器的声表面波元件图案12a～12d、焊盘14a～14j、与焊盘14a～14j电连接的供电线18a～18j、和将声表面波元件图案12a～12d的IDT电极之间或者声表面波元件图案12a～12d的IDT电极与焊盘14a～14j之间等电连接的布线。供电线18a～18j与边界19交叉，将相邻的单个基板区域的焊盘之间电连接。
例如，在钽酸锂(LiTaO3)基板、铌酸锂(LiNbO3)基板等压电基板11的主面11a形成金属膜13a、13b或绝缘膜13c，使用光刻技术或蚀刻技术来图案化。为了立体地进行布线，使绝缘膜13c介于金属膜13a、13b之间。
(b)支撑层形成工序
接下来，如图4的俯视图所示，在压电基板的主面11a形成支撑层30。支撑层30包含：沿着边界19，与边界19之间设有间隔地形成的框部32；在焊盘14a～14j上形成并形成有焊盘14a～14j露出的贯通孔34a～34j的焊盘邻接部34；和详细后面叙述的加强部36。
支撑层30是将例如感光性聚酰亚胺系树脂涂敷在压电基板11的主面11a整体之后，通过光刻技术来除去不要部分，形成为规定的形状。
(b)外罩形成工序
接下来，如图5的剖视图所示，在支撑层30上接合外罩40。例如，通过层压等在支撑层30上贴附能够进行低温固化工序的非感光性环氧系薄膜树脂等片状的树脂。
(d)贯通孔形成工序
接下来，如图6的剖视图所示，通过例如激光加工，在外罩40形成与支撑层30的贯通孔34a～34j连通的贯通孔42，使焊盘14a～14j露出。
此外，也可以在外罩40形成贯通孔42之后，通过外罩形成工序，将形成有贯通孔42的外罩40与支撑层30上接合。
此外，支撑层30的贯通孔34a～34j不是必须通过支撑层形成工序来形成。也就是说，也可以在将外罩40与支撑层30接合之后，通过例如激光加工，在外罩40和支撑层30同时形成相互连通的贯通孔42以及贯通孔34a～34j。
(d)贯通导体形成工序
接下来，如图7的剖视图所示，通过电镀在贯通孔42；34a～34j填充金属(Cu、Ni等)来形成贯通导体50，在贯通导体50的表面形成厚度0.05～0.1μm左右的Au膜来作为凸块下金属52。
(e)外部端子形成工序
接下来，如图8的剖视图所示，在凸块下金属52的正上方，隔着金属掩膜，印刷Sn-Ag-Cu等焊料膏剂，以焊料膏剂溶解的温度、例如260℃左右进行加热，从而使焊料与Au膜固定，通过焊剂清洁剂来除去焊剂，形成球状的焊料凸块54。
(e)基板分割工序
接下来，进行沿着边界19用切割刀来切断压电基板11的切割加工。通过切割加工来将压电基板11分割为单个片，完成图1所示的声表面波设备10。
在通过以上工序来制作出的声表面波设备10中，由于供电线18a～18j在切割加工时被切断，因此延伸到压电基板11的主面11a的外周缘11x。
图3以及图4所示的供电线18a～18j之中，与被配置在压电基板11的主面11a的中央的焊盘14j电连接的供电线18j是与支撑层30的框部32之中的从焊盘邻接部34分离的独立部分32a交叉的独立供电线。以下，也将供电线18j称为独立供电线18j。
图9是图2的主要部分放大剖视图。如图2以及图9所示，支撑层30的加强部36与支撑层30的框部32之中的从焊盘邻接部34分离的独立部分32a与独立供电线18j交叉的交叉部分32x相邻，在框部32的外侧，与框部32一体地形成。
通过加强部36，能够防止密闭空间10x的密闭性的降低。也就是说，独立供电线18j在集合基板通过切割加工而被切断时，有时从压电基板11的主面11a剥离，在该情况下，存在从主面11a剥离的独立供电线18j向支撑层30的独立部分32a作用应力以使得其从主面11a剥离的情况。由于该影响，存在独立供电线18j、支撑层30的框部32、压电基板11的主面11a之间的紧贴性降低，密闭空间10x的气密状态降低的情况。因此，若增加加强部36，则能够通过加强部36在框部32的近前阻止独立供电线18j的剥离，抑制密闭空间10x的密闭性降低。
支撑层30的框部32为了避免切割刀的堵塞，高效地进行切割加工，而与边界19之间设置有间隔地形成。另一方面，由于支撑层30的加强部36是部分地形成，因此难以产生切割刀的堵塞。因此，加强部36也可以形成为达到边界19。
由于若支撑层30的加强部是能够释放独立供电线18j通过切割加工而被切断时作用于独立供电线18j的应力的形状，就能够抑制密闭空间10x的密闭性降低，因此能够设为例如以下的图10～图13那样的形状。图10～图13是与图9同样的主要部分放大剖视图。
<变形例1>
如图10以及图11所示，变形例1的加强部36a、36b在框部32的外侧与框部32一体地形成，以使得与独立供电线18j交叉的方向上的尺寸即加强部36a、36b的宽度(图10以及图11中为上下方向的尺寸)随着接近于框部32而连续变大。在该情况下，能够通过加强部36a、36b，将切割加工时作用的独立供电线18j延伸的方向(图10以及图11中为左右方向)上的应力向与独立供电线18j延伸的方向不同的方向释放。虽然加强部36a、36b的独立供电线18j的两侧的剖面36p、36q是凸状或者凹状，但也可以是直线状。
<变形例2>
如图12所示，变形例2的加强部36c在框部32的外侧与框部32一体地形成，以使得加强部36c与独立供电线18j交叉的方向上的尺寸即加强部36c的宽度(图12中为上下方向的尺寸)随着接近于框部32而阶梯状地变大。在该情况下，能够通过加强部36c，将切割加工时作用的独立供电线18j延伸的方向(图12中为左右方向)上的应力向与独立供电线18j延伸的方向不同的方向释放。
<变形例3>
如图13所示，变形例3的加强部36d与框部32分离，形成在框部32的外侧。在该情况下，能够通过加强部36d，在框部32的近前阻止独立供电线18j的剥离，抑制密闭空间10x的密闭性降低。此外，图13所示的与框部32分离的加强部36d能够与变形例1或者变形例2组合。具体来讲，与框部32分离的加强部36d也可以形成为随着接近于框部32而阶梯状地变大。
<总结>
如以上所说明的那样，若在独立供电线上形成使独立供电线剥离的方向上的应力分散的形状的加强部，则能够抑制切割加工时供电线从压电基板剥离，抑制密闭空间的密闭性降低。
此外，本发明并不局限于上述实施方式，能够加上各种变更来进行实施。具体来讲，对于独立供电线18j，不需要如图3(a)以及(b)所示那样将独立供电线18j与供电线18i层叠而形成为双层。也就是说，也可以如图14(a)以及(b)所示，从1层的供电线引出而形成独立供电线18j。
符号说明
10 声表面波设备
10x 密闭空间
11 压电基板
11a 主面
11x 外周缘
12a-12d 声表面波元件图案
13a、13b 金属膜
13c 绝缘膜
14a-14j 焊盘
18a-18i 供电线
18j 供电线(独立供电线)
19 边界
30 支撑层
32 框部
32a 独立部分
32b 一体部分
32x 交叉部分
34 焊盘邻接部
34a-34j 贯通孔
36、36a、36b、36c、36d 加强部
36p、36q、36r 剖面
40 外罩
42 贯通孔
50 贯通导体
52 凸块下金属
54 焊料凸块

Claims (9)

1.一种声表面波设备，其具备：
压电基板，其具有主面；
导电图案，其形成在所述主面上，该导电图案包含：声表面波元件图案、焊盘、和与所述焊盘电连接并延伸到所述主面的外周缘的供电线；
支撑层，其包含：沿着所述主面的所述外周缘与所述外周缘之间设有间隔地在所述主面形成为框状的框部、和形成在所述焊盘上的焊盘邻接部；
外罩，其与所述支撑层接合，并与所述主面对置；和
贯通导体，其与所述焊盘电连接，形成于在俯视所述主面的方向上贯通所述支撑层的焊盘邻接部的贯通孔的内部，
形成由所述压电基板、所述外罩以及所述支撑层包围的密闭空间，
所述声表面波设备的特征在于，
所述供电线包含独立供电线，该独立供电线与和所述焊盘邻接部分离的所述框部的独立部分交叉，
所述支撑层在所述独立部分的附近还包含加强部，该加强部与所述独立供电线交叉且形成在所述主面。
2.根据权利要求1所述的声表面波设备，其特征在于，
所述加强部形成在所述框部的外侧，
所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度随着接近于所述框部而连续变大。
3.根据权利要求1所述的声表面波设备，其特征在于，
所述加强部形成在所述框部的外侧，
所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度随着接近于所述框部而阶梯状地变大。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的声表面波设备，其特征在于，
所述加强部形成在所述框部的外侧，并且与所述框部分离地形成。
5.一种声表面波设备的制造方法，其特征在于，具备：
第1工序，在压电基板的主面上形成导电图案，该导电图案包含：声表面波元件图案、焊盘、和与所述焊盘电连接并延伸到所述主面的外周缘的供电线；
第2工序，在形成了所述导电图案的所述压电基板的所述主面，形成支撑层，该支撑层包含：沿着所述压电基板的所述主面的所述外周缘与所述外周缘之间设有间隔地形成为框状的框部；和形成在所述焊盘上的焊盘邻接部；
第3工序，将与所述压电基板的所述主面对置的外罩和所述支撑层接合，形成由所述压电基板、所述外罩以及所述支撑层包围的密闭空间；和
第4工序，形成与所述焊盘电连接并贯通所述支撑层的焊盘邻接部的贯通导体，
在所述第1工序中形成的所述供电线包含独立供电线，该独立供电线与所述第2工序中所述支撑层的所述框部之中和所述焊盘邻接部分离的独立部分交叉，
在所述第2工序中形成的所述支撑层在所述框部的所述独立部分的附近还包含加强部，该加强部与所述独立供电线交叉。
6.根据权利要求5所述的声表面波设备的制造方法，其特征在于，
在所述第2工序中，所述加强部形成在所述框部的外侧，使得：随着接近于所述框部，所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度连续变大。
7.根据权利要求5所述的声表面波设备的制造方法，其特征在于，
在所述第2工序中，所述加强部形成在所述框部的外侧，使得：随着接近于所述框部，所述加强部与所述独立供电线交叉的方向上的尺寸即所述加强部的宽度阶梯状地变大。
8.根据权利要求5～7的任意一项所述的声表面波设备的制造方法，其特征在于，
所述第4工序包含如下工序：在所述第3工序之前，在所述外罩形成贯通孔，以使得在所述支撑层与所述外罩被接合时在俯视所述主面的情况下与所述焊盘邻接部的所述贯通孔重合。
9.根据权利要求5～7的任意一项所述的声表面波设备的制造方法，其特征在于，
所述第4工序包含如下工序：在所述第3工序之后，在所述外罩形成贯通孔，以使得在所述支撑层与所述外罩被接合时在俯视所述主面的情况下与所述焊盘邻接部的所述贯通孔重合。
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