CN105794107A - 弹性波装置以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供难以出现压电薄膜的破裂或剥落的弹性波装置。在弹性波装置(1)中，在支承基板(2)上层叠将包含压电薄膜(6)的多个膜层叠而成的层叠膜(3)，IDT电极(11)设置在压电薄膜(6)的一面，在IDT电极(11)连接布线电极(12)，布线电极(12)具有引出电极部(13)和焊盘电极部(14)，外部连接端子(7)位于焊盘电极部(14)的上方，外部连接端子(7)与焊盘电极部(14)电连接，在支承基板(2)上，在焊盘电极部(14)上接合外部连接端子(7)，使层叠膜(3)中至少压电薄膜(6)不存在于焊盘电极部(14)的下方。

Description

弹性波装置以及其制造方法
技术领域
本发明涉及在支承基板上层叠包含压电薄膜的层叠膜的弹性波装置以及其制造方法。
背景技术
过去，在带通滤波器或谐振器等中广泛使用弹性波装置。在下述的专利文献1中，公开了利用压电单晶薄膜的弹性波装置。
在专利文献1中，在支承基板上从下起依次层叠高音速膜、低音速膜以及压电单晶薄膜。在压电单晶薄膜上形成IDT电极，和与IDT电极电连接的焊盘电极。在焊盘电极上接合用于与外部电连接的凸点。
另外，在下述的专利文献2的弹性波装置中，在压电基板上形成IDT电极。形成支承框来包围IDT电极。层叠封盖构件来封闭支承框的上表面开口。形成焊盘电极来与IDT电极电连接。形成凸点下金属层，使其贯通支承框以及封盖构件。凸点下金属层与下方的焊盘电极电连接。在凸点下金属层的上表面接合金属凸点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2012/124648
专利文献2：WO2009/075088
发明内容
发明要解决的课题
在利用专利文献1记载那样的压电单晶薄膜的弹性波装置中，压电单晶薄膜薄，易于破裂。另一方面，在焊盘电极，作为外部连接端子而从上方直接或间接接合金属凸点。在该接合时，对焊盘电极施加大的压力。另外，在将弹性波装置安装在电路基板时，从金属凸块侧推压电路基板。因此，在上述凸块接合时或向电路基板的安装时，有在焊盘电极下方压电单晶薄膜破裂、或在包含压电单晶薄膜的层叠结构中易于出现剥落这样的问题。
另外，在专利文献2所记载那样的结构中，在运用专利文献1那样的压电单晶薄膜结构的情况下，由于安装时的热处理等而支承层、覆盖层收缩，通过焊盘电极从而而大的应力施加在压电单晶薄膜。其结果，在本结构中，也有压电单晶薄膜破裂、在包含压电单晶薄膜的层叠结构中易于出现剥落这样的问题。
本发明的目的在于，提供难以出现压电薄膜的剥落或破裂的弹性波装置以及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的弹性波装置具备：支承基板；层叠膜，其层叠在上述支承基板上，将包含压电薄膜的多个膜层叠而成；IDT电极，其设置在上述压电薄膜的一面；布线电极，其形成在上述层叠膜上，且具有与上述IDT电极电连接的引出电极部和与上述引出电极部相连的焊盘电极部；外部连接端子，其位于上述布线电极的上述焊盘电极部的上方，与该焊盘电极部连接，在上述支承基板上，在上述焊盘电极部上接合上述外部连接端子，使得上述层叠膜中的至少上述压电薄膜不存在于上述焊盘电极部的下方。
在本发明所涉及的弹性波装置的某特定的局面下，在上述焊盘电极部的下方，实质除去上述焊盘电极部与上述支承基板之间的上述层叠膜。
在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的局面下，上述焊盘电极部层叠在上述支承基板上，上述焊盘电极部的下表面进入到设于上述支承基板上表面的凹部。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，上述压电薄膜是压电单晶薄膜。优选地，也可以在上述压电薄膜中添加Fe。
在本发明所涉及的弹性波装置的另外特定的局面下，上述层叠膜具有低音速膜和高音速膜，上述低音速膜与上述压电薄膜的下表面相接而设，且相比于在所述压电薄膜中传播的体波的音速，所传播的体波的音速更慢，上述高音速膜层叠在上述低音速膜的下表面，相比于在所述压电薄膜中传播的弹性波的音速，所传播的体波的音速更高。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，在上述焊盘电极部与上述支承基板之间，进一步设置上述高音速膜与上述低音速膜的层叠体中的至少一部分层。
在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的局面下，具有低音速膜，其与上述压电薄膜的下表面相接而设，且相比于在上述压电薄膜中传播的体波的音速，所传播的体波的音速更慢，上述支承基板是高音速支承基板，层叠在上述低音速膜的下表面，相比于在上述压电薄膜中传播的弹性波的音速，所传播的体波的音速更高。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，上述外部连接端子由金属凸块构成。
在本发明所涉及的弹性波装置的再另外的特定的局面下，上述布线电极的上述引出电极部从上述层叠膜上表面经过上述层叠膜的侧面上而与上述焊盘电极部相连，形成该引出电极部的上述层叠膜的上述侧面相对于上述支承基板上表面倾斜，随着去往上方而靠近上述IDT电极侧。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，在上述层叠膜的设有上述引出电极部的上述侧面设置台阶。
在本发明所涉及的弹性波装置的再另外特定的局面下，作为上述IDT电极而具备多个IDT电极，进一步连接布线，其将具备相邻的IDT电极彼此电连接，且设置在上述层叠膜的至少一部分层上。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，设置上述连接布线，使得在上述连接布线的下方不存在上述层叠膜当中至少上述压电薄膜。
在本发明所涉及的弹性波装置的另外特定的局面下，上述焊盘电极部与上述支承基板之间的结构不同于上述连接布线与上述支承基板之间的结构。
在本发明所涉及的弹性波装置的再另外的特定的局面下，具备：支承框，其包围设置上述IDT电极的区域而设，直接或间接层叠在上述支承基板上，具有向上方开放的开口；和盖件，其封闭上述支承框的开口而设，上述外部连接端子具有：凸块下金属层，其与上述焊盘电极部的上表面接合，贯通上述支承框以及上述盖件而设；和金属凸块，其与该凸块下金属层上接合。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的局面下，在上述支承框的下方不存在上述层叠膜。
在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的局面下，还具备：分隔壁，其与上述层叠膜的至少一部分层和上述盖件抵接而设。
在本发明所涉及的弹性波装置中，可以在上述支承基板的下表面侧进一步构成遵循本发明构成的弹性波装置，在上述支承基板设置将上表面侧的弹性波装置和下表面侧的弹性波装置电连接的连接电极。优选地，上述连接电极是贯通上述支承基板的通孔电极。
本发明所涉及的弹性波装置的制造方法具备以下的各工序。
在支承基板上形成包含压电薄膜的层叠膜的工序。
在上述压电薄膜的一面形成IDT电极的工序。
形成具有与上述IDT电极电连接的引出电极部和焊盘电极部的布线电极的工序。
形成外部连接端子而使其与上述焊盘电极部电连接的工序。
在形成上述层叠膜的工序中，每当形成上述压电薄膜，就在压电薄膜形成后，进行该压电薄膜的图案形成。优选地，上述压电薄膜的图案形成以蚀刻来进行。
发明的效果
根据本发明所涉及的弹性波装置以及其制造方法，由于在焊盘电极部的下方不存在压电薄膜，因此在外部连接端子接合时或安装时难以出现压电薄膜的剥落或破裂。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
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电极结构的示意俯视图。
图3是本发明的第2实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图4是本发明的第3实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图5是本发明的第4实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图6是本发明的第5实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图7是本发明的第6实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图8是表示未在划片区域形成压电薄膜的参考例的示意主视截面图。
图9是表示未在划片区域形成压电薄膜的其他参考例的主视截面图。
图10是利用高音速支承基板的变形例所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图11是本发明的第1实施方式的其他变形例所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图12是本发明的第2实施方式的变形例所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图13是本发明的第7实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图14是用于说明本发明的第7实施方式的弹性波装置的电极结构的示意俯视图。
图15是用于说明本发明的第7实施方式的弹性波装置的第1变形例的局部缺口主视截面图。
图16是用于说明本发明的第7实施方式的弹性波装置的第2变形例的局部缺口主视截面图。
图17是用于说明本发明的第7实施方式的弹性波装置的第3变形例的局部缺口主视截面图。
图18是本发明的第8实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图19是本发明的第9实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图20是本发明的第10实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图21是用于说明图18所示的第8实施方式所涉及的弹性波装置的第1变形例的局部缺口主视截面图。
图22是用于说明图18所示的第8实施方式所涉及的弹性波装置的第2变形例的局部缺口主视截面图。
具体实施方式
以下通过参考图面来说明本发明的具体的实施方式，来明晰本发明。另外，需要指出的是，本说明书所记载的各实施方式是例示，能在不同的实施方式间进行构成的局部置换或组合。
图1是本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图，图2是表示其电极结构的示意俯视图。
弹性波装置1具有支承基板2。支承基板2在本实施方式中由Si构成。然而支承基板2并不限于Si那样的半导体，也可以是LiTaO3那样的压电体，或者还可以是SiO2、Al2O3等电介质。
在支承基板2上层叠层叠膜3。在本实施方式中，层叠膜3从下起依次具有高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6。高音速膜4由与在压电薄膜6传播的弹性波的音速相比，所传播的体波的音速更高的材料构成。另外，低音速膜5由所传播的体波的音速低于在压电薄膜6传播的体波的音速的材料构成。高音速膜4以及低音速膜5由满足上述音速关系的适宜的材料构成。高音速膜4在本实施方式中由氮化硅(SiN)构成。然而高音速膜4并不限于氮化硅，还能由氮化铝、氧化铝(alumina)、氮氧化硅、碳化硅、类金刚石碳(DLC)、金刚石等适宜的材料形成。
低音速膜5在本实施方式中由氧化硅(SiO2)构成。然而低音速膜5能由在玻璃、氮氧化硅、氧化钽、氧化硅中加入氟、碳、硼等的化合物等适宜的材料形成。
由于在压电薄膜6的下方层叠上述低音速膜5以及高音速膜4，因此声表面波难以泄漏到下方，被封闭在到低音速膜5为止的区域中。因此声表面波效率良好地传播。
压电薄膜6在本实施方式中由LiTaO3或LiNbO3那样的压电单晶薄膜构成。然而压电薄膜6也可以由压电单晶以外的压电材料形成。在由压电单晶构成的情况下，由于易于出现破裂或剥落，因此本发明更有效果。另外，在将根据IDT电极周期决定的弹性波的波长设为λ的情况下，压电薄膜是厚度1.5λ以下的膜。另外，作为压电薄膜6，还能使用掺杂了Fe的LiTaO3。在该情况下，抑制了压电薄膜6的极化反转，因而优选。
如图1所示那样，压电薄膜6仅设置在低音速膜5的上表面的一部分区域。
在压电薄膜6的上表面层叠IDT电极11。IDT电极11能由适宜的金属或合金形成。作为这样的金属或合金，能举出Al、Cu、Ag、Pt、W、Au、Ag-Pd、Al-Cu、Ti、Ni、NiCr等。IDT电极11也可以由层叠多个金属膜而成的层叠金属膜形成。
如图2所示那样，在本实施方式中，在IDT电极11电连接布线电极12。布线电极12具有引出电极部13、和与引出电极部13相连的焊盘电极部14。
关于上述布线电极12，也能由Al、Cu等适宜的金属或合金形成。
返回图1，在上述焊盘电极部14上接合外部连接端子7。外部连接端子7在本实施方式中由金属的柱形凸块构成。在本实施方式中，使用由Au构成的柱形凸块，但也可以使用Au以外的金属材料。
在本实施方式的弹性波装置1的制造时，首先准备支承基板2。接下来在支承基板2上形成上述层叠膜3。更具体的，按照高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6的顺序将它们形成。在压电薄膜6的形成时，在形成压电薄膜后进行图案形成，形成给定的形状的压电薄膜6。优选地，期望以蚀刻来进行图案形成。接下来，在压电薄膜6上形成IDT电极11。进而，形成布线电极12，使其与上述IDT电极11电连接。然后，在焊盘电极部14上接合外部连接端子7。如此能得到弹性波装置1。
在本实施方式中，焊盘电极部14位于设置压电薄膜6的区域的外侧。因此，在焊盘电极部14的下方不存在压电薄膜6。因而，在接合外部连接端子7时，即使对焊盘电极部14作用朝向下方的力，也难以出现压电薄膜6的破裂或剥落。
弹性波装置1是被称作所谓的芯片尺寸封装(CSP)部件的能进行表面安装的部件。在安装时，从外部连接端子7侧安装到电路基板上。在该安装时，也从外部连接端子7朝向焊盘电极部14侧作用力。在弹性波装置1中，即使作用这样的力，仍然难以出现压电薄膜6中的破裂或剥落。
进而，即使在弹性波装置1施加温度变化、由金属构成的外部连接端子7、焊盘电极部14伸缩，也难以出现压电薄膜6的剥离或破裂。因而能提供成品率高、可靠性卓越的弹性波装置1。
图3是本发明的第2实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。弹性波装置21是所谓的晶片级封装(WLP)结构的弹性波装置。第2实施方式的弹性波装置21关于封装结构以外的点，都与第1实施方式相同。因此，对同一编号附加同一参考编号，省略详细的说明。
在弹性波装置21中，在支承基板2上层叠高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6。即，设置具有高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6的层叠膜3。在压电薄膜6上形成IDT电极11。设置布线电极12，使其与IDT电极11相连。另外，也可以取代高音速膜4而使用图10所示的高音速支承基板4A，将弹性波封闭在层叠压电薄膜6以及低音速膜5的部分中。即，设为在高音速支承基板4A之上层叠低音速膜5以及压电薄膜6的结构也能得到相同的效果。在此，作为高音速支承基板的材料而使用玻璃、硅、氧化铝、LiTaO3或LiNbO3等的压电单晶等。
在本实施方式中，在支承基板2上设置支承框22。支承框22由合成树脂构成。作为这样的合成树脂，能使用聚酰亚胺树脂等适宜的热硬化性树脂。
配置支承框22，使其包围设置有IDT电极11的区域。设置支承框22，使其覆盖焊盘电极部14。
设置盖件23，来封闭支承框22的开口。盖件23由环氧树脂等适宜的合成树脂构成。然而，盖件23也可以由绝缘性陶瓷等其他绝缘性材料形成。
设置贯通孔，使其贯通上述支承框22以及盖件23。在该贯通孔填充凸块下金属层24。凸块下金属层24能由Al、Cu、Ag、Pt、Au、AlCu、Ni、Pd、Sn等适宜的金属或合金形成。
凸块下金属层24的下端与焊盘电极部14接合。并且，在凸块下金属层24的上端接合外部连接端子8。外部连接端子8在本实施方式中由焊料凸块构成。然而也可以使用由焊料以外的其他金属构成的金属凸块。
在本实施方式中，由于如上述那样具有支承框22、盖件23、凸块下金属层24以及外部连接端子8，因此构成晶片级封装。在安装时，在弹性波装置21中，也能从外部连接端子8侧表面安装在电路基板。
在作为外部连接端子8的焊料凸块接合时或向电路基板的弹性波装置21的安装时，作用朝向焊盘电极部14的力。然而在本实施方式中，压电薄膜6不位于焊盘电极部14的下方。因此能确实地抑制压电薄膜6的破裂或剥落。
另外，焊盘电极部14的接合凸块下金属层24的部分位于支承框22内即可。因此，不一定非要支承框22覆盖焊盘电极部14的全区域。即，设置支承框22，使其包含焊盘电极部14的至少一部分的接合凸块下金属层24的区域即可。另外，在第1以及第2实施方式中，也可以不完全除去压电薄膜6。即，只要实质除去，就能得到本发明的效果。
另外，在本实施方式中，在上述支承框22的下方不存在层叠膜3。即，层叠膜3位于被支承框22包围的区域内。
在第1以及第2实施方式中，压电薄膜6在层叠膜3中形成在低音速膜5上的一部分区域。这样的层叠膜3的形成能使用适宜的薄膜形成方法来进行。即，在支承基板2上依次形成高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6。然后，用蒸镀以及剥离法等形成IDT电极11。接下来对压电薄膜6进行图案形成。形成仅使用光刻法除去的部分开口的抗蚀剂图案，使用蚀刻技术来进行压电薄膜的除去，由此进行压电薄膜6的图案形成。在蚀刻中能使用湿式蚀刻或干式蚀刻。干式蚀刻的反应气体能使用CF4等氟化碳、CCl4等氯化碳或Ar等。
如此地，除去设置有焊盘电极部14的区域的压电薄膜6。接下来形成包含焊盘电极部14的布线电极12。然后，在焊盘电极部14上形成外部连接端子7。在第2实施方式中，在形成包含焊盘电极部14的布线电极12后形成支承框22以及盖件23。然后，形成凸块下金属层24以及外部连接端子8。在此，在形成IDT电极11后对压电薄膜6进行图案形成，但该顺序也可以是相反。
图4是本实施方式的第3实施方式所涉及的弹性波装置31的主视截面图。在第3实施方式的弹性波装置31中，层叠膜3整体不位于焊盘电极部14的下方。由于其他点与第1实施方式相同，因此附加同一参考编号，省略其说明。
如图4所示那样，在本实施方式中，不仅压电薄膜6，高音速膜4以及低音速膜5也不位于焊盘电极部14的下方。另外，虽然没有特别限定，但压电薄膜6、和高音速膜4以及低音速膜5具有相同的平面形状。
在本实施方式中，由于压电薄膜6不位于焊盘电极部14的下方，因此与第1实施方式同样地，在外部连接端子7的接合时、或安装时，难以出现压电薄膜6的破裂或剥落。
在本实施方式的制造时，在蚀刻压电薄膜6时，同样地通过蚀刻将高音速膜4以及低音速膜5除去即可。
如本实施方式那样，构成为层叠膜3全都不存在于焊盘电极部14的下方。另外，由于至少压电薄膜6不存在于焊盘电极部14的下方即可，因此也可以是压电薄膜6、和高音速膜4或低音速膜5的内的仅一方不存在于焊盘电极部14的下方的结构。
如本实施方式那样，在层叠膜3整体不位于焊盘电极部14的下方的结构中，期望在设置有焊盘电极部14的区域的外侧设置有在支承基板2上不存在层叠膜3的区域。在该情况下，由于在划片区域中也露出支承基板2的上表面，因此划片变得容易。因此，能缩短划片时间，并难以出现划片时的层间剥离等。
图5是表示本发明的第4实施方式所涉及的弹性波装置41的主视截面图。弹性波装置41与第2实施方式相同，除了被设为具有支承框22、盖件23、凸块下金属层24以及外部连接端子8的WLP结构以外，其他都与弹性波装置31相同。因此，通过对同一部分附加同一参考编号，来省略其说明。在本实施方式中，层叠膜3整体不位于焊盘电极部14的下方。因此，能得到与第3实施方式相同的作用效果。另外，在第3以及第4实施方式中，层叠膜3也可以不完全除去。即，只要实质除去，就能得到本发明的效果。
在第1到第4实施方式中，多层膜结构成为从上起为压电薄膜/低音速膜/高音速膜这样的构成，但也可以如图12所示那样，在高音速膜4与支承基板2的间之间有由电介质等构成的接合材料层9。
图6是本发明的第5实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。弹性波装置51具有支承基板52。在支承基板52的上表面与第3实施方式相同地形成层叠膜3、IDT电极11、布线电极12以及外部连接端子7。即，由支承基板52和支承基板52的上表面的这些结构形成与第3实施方式相同的弹性波装置。
在本实施方式中，在支承基板52的下表面52b也构成弹性波装置。即，在支承基板52的下表面52b上设置层叠膜3、IDT电极11、布线电极12。然而外部连接端子7未在支承基板52的下表面52b侧设置。但也可以在支承基板52的下表面52b也设置外部连接端子7。在支承基板52设置从上表面52a向下表面52b贯通的通孔电极53、53。通过通孔电极53、53，上表面侧的焊盘电极部14和下表面侧的焊盘电极部14电连接。通孔电极53能由适宜的金属或合金形成。
如本实施方式那样，也可以在支承基板52的下表面52b侧进一步构成与第3实施方式相同的弹性波装置。
图7是本发明的第6实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。弹性波装置61与第5实施方式相同地具有支承基板52以及通孔电极53、53。在弹性波装置61中，在支承基板52的上表面52a设置有与第4实施方式的弹性波装置41相同的结构。因此，通过对与第4实施方式同一部分附加同一参考编号，而省略其说明。
另外，在本实施方式中，也在支承基板52的下表面52b侧构成与上表面52a侧的弹性波装置相同的弹性波装置。然而未在下表面52b侧设置凸块下金属层24以及外部连接端子8。
也可以如弹性波装置61那样，在支承基板52的上表面52a以及下表面52b双方构成晶片级封装结构的弹性波装置。
另外，在弹性波装置61中，也可以在下表面52b侧也设置凸块下金属层24以及外部连接端子8。在该情况下，能利用弹性波装置61的上表面以及下表面的任何一侧来进行安装。
另外，在第5以及第6实施方式的弹性波装置51、61中使用通孔电极53，但为了将支承基板52的上表面52a侧、和下表面52b侧电连接，也可以使用通孔电极53以外的连接电极。即，可以使用经由支承基板52的侧面的连接电极等。
在第5以及第6实施方式的弹性波装置51、61中，在外部连接端子7、8的接合时或表面安装时，压电薄膜6也难以剥落，难以破裂。另外，在弹性波装置51、61中，由于在支承基板52的下表面52b侧也设置弹性波装置，因此能推进高密度化，且能推进电子设备的小型化。
在弹性波装置51的制造时，在支承基板52的上表面52a上与第3实施方式相同地形成弹性波装置构成部分后，从支承基板52的下表面52b侧形成贯通孔，形成通孔电极53即可。然后，在下表面52b侧与上表面52a侧相同地形成弹性波装置构成部分即可。在弹性波装置61的制造时，同样地，与第4实施方式相同地形成支承基板52的上表面52a侧。然后，形成通孔电极53、53。接下来，在支承基板52的下表面52b侧，用与第4实施方式相同的方法依次形成层叠膜3、IDT电极11、布线电极12，形成支承框22以及盖件23即可。
另外，在第3实施方式的弹性波装置31中，说明了由于在划片区域中露出支承基板2的上表面，因此能容易地进行划片。如此，在包含压电薄膜6的层叠膜3不存在于划片区域的情况下，能容易地进行划片。通过图8以及图9所示的参考例对其详细进行说明。
在图8所示的参考例的弹性波装置71中，在支承基板2上层叠了层叠膜3、IDT电极11。支承基板2、层叠膜3与第1实施方式相同地构成。即，层叠膜3具有高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6。并且IDT电极11设置在压电薄膜6上。设置焊盘电极部14来与IDT电极11电连接。在焊盘电极部14上设置有外部连接端子72。外部连接端子72由金属凸块构成。在本参考例中，在焊盘电极部14的下方设置压电薄膜6，但压电薄膜6不位于记号A所示的划片区域。即，与第3实施方式的弹性波装置31相同，在划片区域A露出支承基板2的上表面。因此，能容易地进行划片。
同样地，在图9所示的其他参考例的弹性波装置75中，在划片区域A露出支承基板2的上表面。因此，能容易地进行划片。另外，弹性波装置75除了具有WLP结构以外，其他都与弹性波装置71相同。因此，在支承基板2上形成具有高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6的层叠膜3。在层叠膜3上设置IDT电极11以及焊盘电极部14。配置支承框22以及盖件23，以覆盖该焊盘电极部14。然后，在贯通支承框22以及盖件23的贯通孔设置凸块下金属层24。凸块下金属层24与焊盘电极部14接合。在凸块下金属层24上接合外部连接端子8。
如从上述参考例的弹性波装置71、75的说明所明确的那样，在划片区域A中，在上方不存在压电薄膜6的情况下，能确实地抑制划片时的压电薄膜6的破裂或剥落。因此，期望层叠膜3中至少压电薄膜6不存在于划片区域。然而更优选地，如第3实施方式或弹性波装置71、75那样，层叠膜3的整体不存在于划片区域A。由此能更容易地进行划片。
另外，如参考图3说明的那样，在图3所示的实施方式中，在支承框22之下不存在层叠膜3、压电薄膜6。在图5以及图7所示的晶片级封装结构的实施方式中，也同样地在支承框的下方不存在层叠膜3、压电薄膜6。
图13是本发明的第7实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图，图14是用于说明第7实施方式的弹性波装置中的电极结构的示意俯视图。
在第7实施方式的弹性波装置81中，在支承基板2上层叠层叠膜3。层叠膜3从下起依次具有高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6。构成该支承基板2以及层叠膜3的材料与第1～第6实施方式相同。
弹性波装置81与弹性波装置21不同之处在于，在压电薄膜6上设置多个IDT电极11、11、11。如图14中示意示出那样，在压电薄膜6上形成多个IDT电极11、11、11。在图14中，用矩形的框示出形成有IDT电极的区域。图13是相当于沿着图14的A-A线的截面的图。
该相邻的IDT电极11、11彼此通过连接布线82电连接。连接布线82由与布线电极12相同的金属材料构成。然而作为连接布线82，也可以由其他金属形成。
也可以如弹性波装置81那样，在压电薄膜6上形成多个IDT电极11、11、11，由此形成滤波器电路。如此，在本发明中，形成在压电薄膜6上的IDT电极11的数量可以为2以上。
连接布线82设置在压电薄膜6上。弹性波装置81的其他构成由于与图3所示的弹性波装置21相同，因此通过对同一部分附加同一参考编号，来省略其说明。
在弹性波装置81中，在焊盘电极部14的下方也不存在压电薄膜6。因此，在外部连接端子8的接合时或弹性波装置81的安装时难以出现压电薄膜6的剥落或破裂。
图15是第7实施方式的第1变形例所涉及的弹性波装置81A的局部缺口主视截面图。在弹性波装置81中，焊盘电极部14设置在低音速膜5的上表面。换言之，在焊盘电极部14与支承基板2之间存在高音速膜4以及低音速膜5。与此相对，在弹性波装置81A中，如图15所示那样，在焊盘电极部14与支承基板2之间存在高音速膜4、和低音速膜5的一部分层。换言之，高音速膜4与低音速膜5的层叠部分的至少一部分层存在于支承基板2与焊盘电极部14之间。如此，在焊盘电极部14与支承基板2之间，也可以存在除了压电薄膜6以外的层叠膜3的至少一部分层。这样的构成，能通过在形成焊盘电极部14的部分，调整以蚀刻来蚀刻层叠膜3时的蚀刻条件而容易得到。
图16是表示弹性波装置81的第2变形例所涉及的弹性波装置81B的局部缺口主视截面图。在第2变形例的弹性波装置81B中，在焊盘电极部14的下表面与支承基板2之间仅存在层叠膜3当中的高音速膜4的一部分层。如此，在焊盘电极部14与支承基板2之间，也可以仅存在高音速膜4的一部分层。
进而，图17是用于说明弹性波装置81的第3变形例所涉及的弹性波装置81C的局部缺口主视截面图。在第3变形例所涉及的弹性波装置81C中，在支承基板2的上表面形成凹部2a。设置焊盘电极部14，使其与该凹部2a的内底面抵接。例如在以蚀刻除去层叠膜3的一部分时，在除去层叠膜3后进一步继续蚀刻，能由此得到这样的凹部2a。
如图15～图17所示那样，在本发明中，可以在支承基板2与焊盘电极部14之间设置层叠膜3的除了压电薄膜6以外的剩余部分的至少一部分层，也可以除去层叠膜3整体，进而还可以使支承基板2的上表面通过过蚀刻等而具有凹部2a。这样的构成不仅能运用在第7实施方式中，还能运用在第1～第6实施方式中。
图18是本发明的第8实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
弹性波装置91与弹性波装置81同样地具有多个IDT电极11、11、11。另外，相邻的IDT电极11、11彼此通过连接布线92连接。然而在弹性波装置91中，在连接布线92的下表面与支承基板2之间存在高音速膜4以及低音速膜5的一部的层。即，在本实施方式，在层叠膜3进行蚀刻，除去压电薄膜6，进而除去低音速膜5的一部分层。然后，形成连接布线92。
另外，在弹性波装置91中，在设置有焊盘电极部14的区域的外侧，也除去压电薄膜6。
关于其他构成，弹性波装置91都与弹性波装置81相同。也可以如弹性波装置91那样，在连接布线92的下方除去压电薄膜6以及低音速膜5的一部分层。
图19是本发明的第9实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。在弹性波装置101中，设置有多个IDT电极11、11、11，但相邻的1组IDT电极11、11通过连接布线82而电连接。剩余的相邻的IDT电极11、11在未图示的近前侧的部分通过连接布线而电连接。在图19所示的截面中设置分隔壁102。分隔壁102由陶瓷或合成树脂等绝缘性材料构成。该分隔壁102的下端与压电薄膜6上接合，上端与盖件23的下表面接合。通过设置分隔壁102，能抑制盖件23的破损。
图20是第10实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。弹性波装置111具有与弹性波装置101大致相同的结构。然而在弹性波装置111中，将相邻的IDT电极11、11间连接的连接布线92与弹性波装置91相同地设置。即，连接布线92在进行蚀刻而除去了压电薄膜6以及低音速膜5的一部分后进行设置。关于其他构成，弹性波装置111都与弹性波装置101相同。
图21是第8实施方式的第1变形例所涉及的弹性波装置的局部缺口主视截面图。在图21所示的弹性波装置121中，具有引出电极部13以及焊盘电极部14的布线电极12，从层叠膜3的上表面向支承基板2的上表面延伸。换言之，引出电极部13从层叠膜3的上表面经过层叠膜3的侧面3a而与焊盘电极部14相连。在此，侧面3a被设为相对于支承基板2的上表面倾斜的倾斜面，随着去往上方而靠近IDT电极11侧。如此，由于侧面3a倾斜，因此能提高引出电极部13向侧面3a的紧贴性。此外，在引出电极部13中，能缓和箭头C所示的上表面部分的曲率。因此难以出现引出电极部13中的断线。优选地，上述倾斜面的角度B为85°以下，更优选为80°以下，进一步优选为60°以下。
在弹性波装置121中，焊盘电极部14与支承基板2的上表面直接接触。因此，焊盘电极部14的下表面与引出电极部13的上表面之间的高度方向尺寸变大。在该情况下，在不是倾斜面，而是层叠膜3的侧面在相对于支承基板2正交的方向上延伸的情况下，有易于出现引出电极部13的断线这样的问题。
与此相对，在本变形例中，箭头C所示的部分的曲率变大，能有效果地抑制引出电极部13的断线。
图22是表示第8实施方式的第2变形例的局部缺口主视截面图。在本变形例的弹性波装置122中，在层叠膜3的侧面3a设置具有在大致水平方向上延伸的平坦面部的台阶3b。因此，由于引出电极部13从层叠膜3的上表面经过台阶3b而直达下方，因此能有效果地加大引出电极部13的箭头C所示的部分的曲率。因而能有效果地抑制引出电极部13的断线。另外，这样的层叠膜3的侧面的台阶可以设置2个以上。
另外，上述平坦面部不一定非要在大致水平方向上延伸。平坦面部只要倾斜角度小于侧面3a的剩余的部分的倾斜角度即可。
另外，在第1～第6实施方式、上述参考例中，层叠膜3具有将高音速膜4、低音速膜5以及压电薄膜6层叠的结构，但本发明中的层叠膜3只要是具有压电薄膜6的多个膜层叠的形态即可，层叠结构并没有特别限定。即，也可以是在压电薄膜6层叠保护膜或温度特性改善膜等起到其他功能的膜的层叠膜。
例如也可以如图11所示的第1实施方式的变形例、图12所示的第2实施方式的变形例那样，层叠膜3在下方具有由电介质膜构成的接合材料层9。
标号的说明
1弹性波装置
2支承基板
2a凹部
3层叠膜
3a侧面
3b台阶
4高音速膜
4A高音速支承基板
5低音速膜
6压电薄膜
7、8外部连接端子
9接合材料层
11IDT电极
12布线电极
13引出电极部
14焊盘电极部
21弹性波装置
22支承框
23盖件
24凸块下金属层
31、41、51弹性波装置
52支承基板
52a上表面
52b下表面
53通孔电极
61、71、75弹性波装置
72外部连接端子
81、81A、81B、81C、91弹性波装置
82连接布线
92连接布线
101、111、121、122弹性波装置
102分隔壁

Claims (21)

1.一种弹性波装置，具备：
支承基板；
层叠膜，其层叠在所述支承基板上，将包含压电薄膜的多个膜层叠而成；
IDT电极，其设置在所述压电薄膜的一面；
布线电极，其形成在所述层叠膜上，且具有与所述IDT电极电连接的引出电极部、和与所述引出电极部相连的焊盘电极部；和
外部连接端子，其位于所述布线电极的所述焊盘电极部的上方，与该焊盘电极部连接，
在所述支承基板上，在所述焊盘电极部上接合所述外部连接端子，使所述层叠膜中至少所述压电薄膜不存在于所述焊盘电极部的下方。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
在所述焊盘电极部的下方，实质除去所述焊盘电极部与所述支承基板之间的所述层叠膜。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述焊盘电极部层叠在所述支承基板上，使得所述焊盘电极部的下表面进入到设于所述支承基板上表面的凹部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电薄膜是压电单晶薄膜。
5.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，
在所述压电薄膜添加了Fe。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述层叠膜具有低音速膜和高音速膜，所述低音速膜与所述压电薄膜的下表面相接而设，且相比于在所述压电薄膜中传播的体波的音速，所传播的体波的音速更慢，所述高音速膜层叠在所述低音速膜的下表面，相比于在所述压电薄膜中传播的弹性波的音速，所传播的体波的音速更高。
7.根据权利要求6所述的弹性波装置，其中，
在所述焊盘电极部与所述支承基板之间进一步设置有所述高音速膜与所述低音速膜的层叠体中的至少一部分层。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置具有低音速膜，其与所述压电薄膜的下表面相接而设，且相比于在所述压电薄膜中传播的体波的音速，所传播的体波的音速更慢，
所述支承基板是高音速支承基板，其层叠在所述低音速膜的下表面，相比于在所述压电薄膜中传播的弹性波的音速，所传播的体波的音速更高。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述外部连接端子由金属凸块构成。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述布线电极的所述引出电极部从所述层叠膜上表面经过所述层叠膜的侧面上而与所述焊盘电极部相连，
形成该引出电极部的所述层叠膜的所述侧面相对于所述支承基板上表面倾斜，使得随着去往上方而靠近所述IDT电极侧。
11.根据权利要求10所述的弹性波装置，其中，
在所述层叠膜的设有所述引出电极部的所述侧面设置有台阶。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置具备多个IDT电极来作为所述IDT电极，
还具备连接布线，其将相邻的IDT电极彼此电连接，且设置在所述层叠膜的至少一部分层上。
13.根据权利要求12所述的弹性波装置，其中，
设置所述连接布线，使得在所述连接布线的下方不存在所述层叠膜当中至少所述压电薄膜。
14.根据权利要求12或13所述的弹性波装置，其中，
所述焊盘电极部与所述支承基板之间的结构不同于所述连接布线与所述支承基板之间的结构。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置具备：
支承框，其包围设有所述IDT电极的区域而设，直接或间接层叠在所述支承基板上，具有向上方开放的开口；和
盖件，其封闭所述支承框的开口而设，
所述外部连接端子具有：
凸块下金属层，其与所述焊盘电极部的上表面接合，贯通所述支承框以及所述盖件而设；和
金属凸块，其与该凸块下金属层上接合。
16.根据权利要求15所述的弹性波装置，其中，
在所述支承框的下方不存在所述层叠膜。
17.根据权利要求15或16所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备：
分隔壁，其设置得与所述层叠膜的至少一部分层和所述盖件抵接。
18.一种弹性波装置，其中，
在所述支承基板的下表面侧进一步构成权利要求1～17中任一项所述的弹性波装置，
在所述支承基板设置将上表面侧的弹性波装置和下表面侧的弹性波装置电连接的连接电极。
19.根据权利要求18所述的弹性波装置，其中，
所述连接电极是贯通所述支承基板的通孔电极。
20.一种弹性波装置的制造方法，是权利要求1～19中任一项所述的弹性波装置的制造方法，具备：
在支承基板上形成包含压电薄膜的层叠膜的工序；
在所述压电薄膜的一面形成IDT电极的工序；
形成具有与所述IDT电极电连接的引出电极部和焊盘电极部的布线电极的工序；和
形成外部连接端子而使其与所述焊盘电极部电连接的工序，
在形成所述层叠膜的工序中，每当形成所述压电薄膜，就在压电薄膜形成后对该压电薄膜进行图案形成。
21.根据权利要求20所述的弹性波装置的制造方法，其中，
以蚀刻来进行所述压电薄膜的图案形成。
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