CN106688180A - 压电元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及获得以简单的构成便能够将安装端子形成于所需位置的低成本的压电元件。本发明的压电元件包括：引出配线3，连接于形成在压电基板1的主表面的梳齿电极2且沿压电基板1的外缘延伸设置；外围壁层6，环绕包含引出配线的压电基板的外周而设置且形成作为梳齿电极的动作空间的中空部；以及顶板7，桥接于外围壁层而将中空部密封，顶板7包含混入无机材料的填料而提高了机械强度的耐热性树脂，引出配线3分别形成于外围壁层的相向的一对侧面侧，跨及外围壁层6的相向的一对侧面、顶板7的与外围壁层6的相向的一对侧面连接的上表面、及压电基板1的与外围壁层6的相向的一对侧面连接的压电基板1的所述外缘，而在多个区块形成着绝缘的金属镀敷层，金属镀敷层在压电基板1的外缘与引出配线3电气连接，将金属镀敷层的所述顶板的上表面作为安装端子11，将金属镀敷层的外围壁层的侧面作为连接引出配线与安装端子的侧面配线10。

Description

压电元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种压电元件，尤其涉及一种适合于手机等高密度安装设备的声表面波(surface acoustic wave，SAW)元件或振荡器等压电元件及其制造方法。
背景技术
关于此种压电元件的构造，以SAW元件为例进行说明。SAW元件中，其封装中需要确保供因压电效果而电极发生振动的动作空间(也称作中空部、或者空腔(cavity))。SAW元件中，在其梳齿电极部(叉指换能器(Inter Digital Transducer，IDT)电极部)的周围确保规定的空腔不可缺少。另外，使用了晶片等的振子或振荡器等压电元件也同样地，需要确保该晶片的动作空间。以下，以SAW元件为例进行说明，本发明也可应用于晶体振子或微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)共振器等其他压电元件。
现有的SAW元件中，为了实现其小型化、低背化，使用金(Au)凸块或者焊料凸块将SAW元件芯片倒装芯片、接合(面朝下、接合)于配线基板，利用树脂等将SAW元件芯片整体密封，而构成SAW元件的小型封装、元件。
此外，对于SAW元件而言，提出有以如下方式形成的超小型化的芯片尺寸、封装SAW元件，即，在作为主动作部的梳齿电极部的周围形成规定的中空部，在保持该中空部的状态下，利用树脂将梳齿电极侧的集合压电基板(形成着多个芯片的晶片)整体密封，在形成了外部连接电极后，利用切割而分割为各个SAW元件。
例如，专利文献1记载的SAW元件中，在形成着梳齿电极的SAW芯片(压电基板)的上表面形成包含感光性树脂的空隙(中空部)形成层(外围壁)，在该空隙形成层之上积层密封层(顶部)并进行密封，在梳齿电极的周围形成着空隙(中空部)。
而且，专利文献2记载的SAW元件中，将与形成着梳齿电极的SAW芯片(压电基板)面对面地具有贯通电极的盖(cover)，经由金属接合部进行接合并密封，在SAW芯片与盖之间形成容纳梳齿电极的中空部。
此外，专利文献3记载的SAW元件中，设置于压电基板的表面的作为主动作层部的SAW元件，在该SAW元件上具有中空部的第一树脂部，且在该第一树脂部之上设置第二树脂部，向该第二树脂部添加二氧化硅填料而增大第二树脂部(顶部)的弹性系数，使其不易挠曲从而提高机械强度。而且，专利文献4中，使用如下树脂板，该树脂板是在将收纳着SAW元件的中空部密封的顶层中混入作为填料的无机材料即云母而成。
图35是说明晶片级芯片规模(尺寸)封装型的SAW元件的构造例的剖面图。而且，图36是将图35所示的SAW元件表面安装于安装基板的状态的说明图。在压电基板1的主表面形成着梳齿电极2，包含树脂的外围壁层6包围该梳齿电极2的周围而形成中空部(腔室)。中空部的开口由顶板7覆盖而密封。
在外围壁层6设置着多个开口，在该开口利用镀敷处理而形成着电极柱4。该电极柱4的根部与梳齿电极2的引出配线3电气连接。在电极柱4的顶部形成着安装端子(焊料球或焊料凸块等)5。安装端子5以其顶部比形成中空部的顶板7高的方式设置。
安装端子5是在通过实施Cu的电镀、及Au/Ni的无电镀而形成的电极柱4之上印刷焊料凸块而形成。图22所示的SAW元件的向安装基板的安装如图36所示，使用安装端子5来进行。将安装端子5连接于设置在安装基板8的配线图案的端子垫而进行安装。这样，安装端子5的形成需要多个工序。
图37是说明将收纳梳齿电极的中空部密封的顶板的问题的主要部分平面图。图37的(a)表示覆盖形成着多个SAW元件的晶体晶片而贴附耐热性树脂板材7′的状态。符号26表示最终工序中用以分离为单片的切断线(切割线)。图37的(b)是相当于图37的(a)的一个SAW元件的放大图。耐热性树脂板材7′中混入了感光性粘合剂。作为耐热性树脂板材7′，较佳为低产气性(low gas generating property)的聚酰亚胺系热固性树脂板材，也可使用其他具有相同特性的耐热性树脂材。
图37的(a)的耐热性树脂板材7′中，为了挠曲少且提高用以保持容纳梳齿的中空部的机械强度，而混入有适当量的作为填料的透光性的云母。在覆盖晶片而贴附的耐热性树脂板材7′的上部设置曝光遮罩，通过使用了照射以紫外线为优选的光化射线并进行显影的光刻工序的方法，而如图37的(b)所示，形成用以设置电极柱4(参照图36)的开口4′。
然而，在所述光刻工序中，因混入到树脂板的填料的不均的形状或不一样的分布而透光量中产生不均，曝光遮罩的开口图案未得到准确地转印，而且填料的残渣从开口壁突出，从而有时会形成如图24的(b)的具有不定型的边缘的开口。此种情况下，电极柱或镀敷图案无法准确形成。
图38是说明将电子零件安装于基板内的基板内置零件的制造工艺的一例的工序图。针对移动终端等的电子设备的小型化、薄型化的要求，开发出在安装基板的内部埋入电子零件而一体化的方法。图38中，在埋设并安装电子零件的零件埋置基板20上形成用以埋置的凹部(a)。在该凹部中以将零件端子22朝向凹部的开放端的姿势容纳电子零件21(图b)。然后，向凹部流入树脂23而埋入电子零件21(c)。在零件端子22的位置，开设直至该零件端子22的开口24(d)。通过对开口24实施电镀Cu而形成电极柱25(e)。
该方式中，利用电镀Cu获取与零件的安装端子的连接，但与焊料的亲和性差，因而无法使用焊料凸块。而且，现状的构造中难以变更安装端子的配置，因而不适合用作零件内置零件。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-108993号公报
专利文献2：日本专利特开2006-197554号公报
专利文献3：日本专利特开2007-142770号公报
专利文献3：日本专利特开2011-147098号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如所述那样，图35中说明的构造的安装端子的形成工序数多，成本高。而且，如图37中说明那样，使用混入了填料的树脂板来作为顶板，而在光刻工序中形成零件端子用的开口的端子，未能正确地进行该开口的图案化，图38所示的端子构造中，该零件端子的位置变更困难。因此，也会出现无法满足顾客希望的情况。
在将此种压电零件在客户处利用传递模塑(transfer molding)等安装于安装用基板等而用于模具等时，通常，将5MPa到15MPa的压力赋予到该压电零件，因而在仅由有机材料构成专利文献1记载的SAW元件的空隙(中空部)形成层及密封层的情况下，如果将构成顶板的树脂层增厚，或者不由硬材料构成，则在利用传递模塑等进行树脂密封时，容纳梳齿电极的中空部会发生溃缩，而有破坏梳齿电极的电气特性的担心。因此，如图37中说明那样，在树脂中混入云母等无机质填料(无机填料)以增大机械强度。
专利文献2记载的SAW元件中，为了形成针对盖的贯通电极、及SAW芯片(形成着梳齿电极的压电基板)与盖(端子侧压电基板、顶板)的接合、贴合而另外需要电极，并且在基板同志的贴合时，有在基板中产生“翘曲”而容纳梳齿电极的中空部(腔室)的气密性降低的担心。此外，因将包含同一原材料(压电基板)的基板(晶片)彼此贴合，因而有压电零件的制造成本增高的担心。此外，为了实现压电零件的低背化，基板(晶片)的薄片化不可缺少，但其实现化则极为困难。
此外，专利文献3记载的SAW元件中，向构成第二树脂部(顶部)的感光性树脂中添加二氧化硅的填料而实现弹性系数的提高。然而，所添加的填料的平均尺寸大，为0.01μm至8μm，因此无法获得充分的耐铸模压力效果。使用云母作为填料的专利文献4公开的SAW元件中，在使用光刻工序的情况下，存在因由所混入的云母的填料引起的曝光不均而图案化不准确的可能性。
解决问题的技术手段
本发明提供一种用以解决包含所述课题在内的各课题的压电元件的新颖的构造及其制造方法。如果记述其代表性的构成，则为如下所示。另外，为了容易理解发明，附记对应的实施例的符号。
(1)本发明的压电元件的特征在于包括：压电基板1；梳齿电极2，形成于所述压电基板的主表面；引出配线3，连接于所述梳齿电极而沿所述压电基板1的外缘延伸设置；外围壁层6，环绕包含所述引出配线的所述压电基板的外周而设置，形成作为所述梳齿电极的动作空间的中空部；以及顶板7，桥接于所述外围壁层而将所述中空部密封，所述顶板7包含混入无机材料的填料而提高了机械强度的耐热性树脂，所述引出配线3分别形成于所述外围壁层的相向的一对侧面侧，跨及所述外围壁层的相向的一对侧面、所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的上表面、及所述压电基板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的所述压电基板的所述外缘，而在多个区块形成着绝缘的金属镀敷层10′，所述金属镀敷层10′在所述压电基板1的所述外缘与所述引出配线3电气连接，将所述金属镀敷层的所述顶板的上表面作为安装端子11，将所述金属镀敷层的所述外围壁层的侧面作为连接所述引出配线与所述安装端子的侧面配线10。
(2)而且，本发明的特征在于：在所述(1)的所述外围壁层6的相向的一对侧面、及所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的侧面，具有从所述顶板到所述外围壁层6逐渐平缓地弯曲的倾斜面。
(3)而且，本发明的特征在于：在所述(1)的所述外围壁层6的相向的一对侧面、及所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的侧面，具有从所述顶板穿过所述外围壁层6到所述压电基板的所述外缘呈阶梯状弯曲的阶差面。
(4)而且，本发明的特征在于：在所述(1)的所述外围壁层6的相向的一对侧面、及所述顶板7的与所述外围壁层6的相向的一对侧面连接的侧面，具有从所述顶板7穿过所述外围壁层6到所述压电基板1的所述外缘呈同一平面的垂直面。
(5)而且，本发明的特征在于：使用聚酰亚胺作为所述(1)记载的所述耐热性树脂，使用白云母作为所述无机填料。
(6)而且，本发明的特征在于：在包含设置于所述(1)记载的所述顶板7的安装端子11的周围、且直至所述压电基板1的所述外缘所具有的所述金属镀敷层10′的所述侧面，具有焊料流动防止层31。
(7)而且，本发明的特征在于：将所述(6)记载的所述焊料流动防止层31设置于除所述安装端子11的周围之外的所述顶板7及所述侧面的整个面。
(8)而且，本发明的特征在于：将所述(6)记载的所述焊料流动防止层31相对于所述各个安装端子11而独立地设置。
(9)而且，本发明的特征在于：是在所述(6)记载的所述安装端子11之上形成势垒金属层而成。
(10)而且，本发明的特征在于：在所述(1)或(6)记载的所述顶板7的上表面中避开所述安装端子11的区域具有用以防止所述中空部的溃缩的溃缩防止层34。
(11)而且，本发明的特征在于：所述(10)记载的所述溃缩防止层34为金属层。
(12)而且，本发明的特征在于：所述(10)记载的所述溃缩防止层34为热固性树脂层。
(13)本发明的压电元件的制造方法的特征在于包括：电极形成工序，在构成压电基板1的压电晶片的主表面形成梳齿电极2，及将连接于所述梳齿电极且沿所述压电基板的外缘延伸设置的引出配线3分别形成于所述压电基板1的相向的一对侧面侧；动作空间形成工序，设置外围壁层6，该外围壁层6环绕包含所述引出配线的所述压电基板的外周，而用以形成作为所述梳齿电极的动作空间的中空部；顶板设置工序，将包含混入了无机填料的耐热树脂板的顶板的周缘桥接于所述外围壁层6而将所述中空部密封；顶板图案化工序，将所述顶板7分离为单片的每个SAW元件的图案；金属镀敷层形成工序，跨及所述外围壁层的相向的一对侧面、所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的上表面、及所述压电基板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的所述压电基板的所述外缘，而在多个区块形成金属镀敷层10′；以及单片化工序，在经过所述各工序后，将所贴合的所述压电晶片与所述顶板分割为各个SAW元件，利用所述金属镀敷层10′在所述压电基板1的所述外缘与所述引出配线3电气连接，将所述金属镀敷层的所述顶板的上表面作为安装端子11，将所述金属镀敷层的所述外围壁层的侧面作为连接所述引出配线与所述安装端子的侧面配线10。
(14)而且，本发明的SAW元件的制造方法的特征在于：使用利用了附锥角的切割刀片的切割法来作为所述(13)的所述顶板图案化工序。
(15)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：利用使用了曝光遮罩的光刻工序来作为所述(13)的所述顶板图案化工序。
(16)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：使用聚酰亚胺作为所述(13)的所述耐热树脂板，使用白云母作为所述无机填料。
(17)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：包含焊料流动防止层形成工序，所述焊料流动防止层形成工序在形成所述金属镀敷层10′的金属镀敷层形成工序之后，在避开了所述安装端子11的所述顶板7的上表面及直至所述压电基板1的所述外缘所具有的所述金属镀敷层10′的所述侧面形成焊料流动防止层31。
(18)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：将所述(17)记载的所述焊料流动防止层31设置于除所述安装端子11的周围之外的所述顶板7及所述侧面的整个面。
(19)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：将所述(17)记载的所述焊料流动防止层31相对于所述各个安装端子11而独立地设置。
(20)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：包括势垒金属层形成工序，所述势垒金属层形成工序在所述(17)记载的所述安装端子11之上形成势垒金属层。
(21)而且，本发明的压电元件的制造方法的特征在于：包括溃缩防止层形成工序，所述溃缩防止层形成工序在所述(13)记载的所述顶板7的上表面中避开所述安装端子11的区域，形成用以防止所述中空部的溃缩的溃缩防止层34。
(22)而且，本发明的特征在于：使用金属层来作为所述(21)记载的所述溃缩防止层34。
(23)而且，本发明的特征在于：使用热固性树脂层来作为所述(21)记载的所述溃缩防止层34。
(24)另外，本发明不限定于所述构成，只要不脱离本发明的技术思想，则能够进行各种变形。
发明的效果
根据所述本发明的压电元件及其制造方法，能够以简单的工序将安装端子(本元件的零件端子)形成于所需位置，无须利用如现有这样的电极柱或焊料球或者凸块来设定基板面高度，因而能够以低成本获得压电元件。
而且，在用作所述图38中说明的基板内置零件时，安装端子中不需要焊料球或焊料凸块，因而能够进行利用镀Cu的连接。
此外，因在构成面积大的顶层的树脂部形成安装端子，所以能够任意地选定安装端子的位置，从而能够在顾客希望的部位配置安装端子。
进而，通过在压电元件的侧壁部形成连接梳齿电极部与安装端子的配线(侧面配线)，确实地强化外围壁层与顶层的接合部分的密封构造。因此，中空部的气密性提高。
而且，因不需要在顶层形成用以形成安装电极的开口的图案化工序，所以制造工序能够大幅简化。而且，在顶层的加工中也能够使用利用切割刀片等进行的机械加工。通过采用机械加工，能够避免产生由所述图24中说明的填料残渣引起的不定型的开口形状。
而且，通过设置焊料流动防止层，而避免了介置于安装端子与端子垫之间的焊料量的减少，从而防止焊接不良或与安装基板之间的间隙的不稳定化，所述焊料量的减少是由使用焊料球等面朝下安装于安装基板的表面所具有的端子垫时焊料向侧面配线部分的流入所引起。
而且，通过在顶板的上表面设置溃缩防止层，利用压电元件的制造工序中的加压或向基板的安装工序的加压来防止容纳梳齿型电极的中空部的溃缩。此外，也能够期待将压电元件模具化时的耐铸模性的提高。
这样，根据本发明，无须增大零件的厚度便能够以低成本制造如下的压电元件，即，耐铸模压力性极其优异且低背化、小型化，而且安装端子的配置具有自由度。另外，如所述那样，本发明不限于SAW元件，也可应用于晶体振荡器等压电元件、MEMS共振器等相同的压电元件。
附图说明
图1是说明将本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例1的构造的剖面图。
图2是将图1的剖面图所示的本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例1的俯视图。
图3是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的主要工序图。
图4是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图3后的工序图。
图5是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图4后的工序图。
图6是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图5后的工序图。
图7是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图6后的工序图。
图8是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图7后的工序图。
图9是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图8后的工序图。
图10是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例1的制造方法的继图9后的工序图。
图11是说明将本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例2的构造的剖面图。
图12是将图11的剖面图所示的本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例2的俯视图。
图13是说明本发明的实施例2的SAW元件的制造方法的主要工序图。
图14是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图13后的工序图。
图15是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图14后的工序图。
图16是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图15后的工序图。
图17是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图16后的工序图。
图18是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图17后的工序图。
图19是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图18后的工序图。
图20是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图19后的工序图。
图21是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例2的制造方法的继图20后的工序图。
图22是将图11所示的SAW元件利用焊接而搭载于安装基板的端子垫的状态的说明图。
图23是因焊料流动而安装端子与端子垫之间的焊料向侧面配线润湿扩散的状态的说明图。
图24是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例3的沿着图25的X-X线的剖面图。
图25是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例3的平面图。
图26是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例3的设置着焊料球的状态的、沿着图27的X-X线的剖面图。
图27是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例3的平面图。
图28是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例4的沿着图29的X-X线的剖面图。
图29是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例4的平面图。
图30是说明应用了应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例3的SAW元件的制造方法的主要部分的工序图。
图31是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例5的主要部分的沿着图32的X-X线的剖面图。
图32是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例5的主要部分的平面图。
图33是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例5的沿着图34的X-X线的剖面图。
图34是说明应用了本发明的压电元件的SAW元件的实施例5的平面图。
图35是说明晶片级芯片规模(尺寸)封装型的SAW元件的构造例的剖面图。
图36是将图35所示的SAW元件表面安装于安装基板的状态的说明图。
图37是说明将收纳梳齿电极的中空部密封的顶板的问题的主要部分平面图。
图38是说明将电子零件安装于基板内的基板内置零件的制造工艺的一例的工序图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
图1是说明将本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例1的构造的剖面图。而且，图2是将图1的剖面图所示的本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例1的俯视图。实施例1的SAW元件使用钽酸锂作为压电基板1，在该压电基板1的主表面具有梳齿电极(IDT)2、及连接于该梳齿电极2而沿所述压电基板的外缘延伸设置的引出配线3。另外，压电基板1中也能够使用晶体板或铌酸锂等，此处设为使用钽酸锂而进行说明。环绕包含所述引出配线3的所述压电基板的外周而形成外围壁层6，该外围壁层6形成作为梳齿电极2的动作空间的中空部。将端部周缘桥接于该外围壁层6而固接顶板7，从而将作为梳齿电极2的动作空间的中空部(腔室)密封。顶板7包含混入无机材料的填料而提高了机械强度的耐热性树脂。本实施例中，使用白云母作为填料。
如图1、图2所示，本实施例的SAW元件中，梳齿电极2的引出配线3在外围壁层6的相向的一对侧面侧(面向图2的纸面而为左右侧)分别各形成3个。如图1所示，本实施例的SAW元件在外围壁层6的相向的一对侧面、及顶板7的与外围壁层6的相向的一对侧面连接的侧面，具有从顶板7的侧面到外围壁层6逐渐平缓地弯曲的倾斜面。而且，形成着金属镀敷层，该金属镀敷层跨及外围壁层6的所述左右相向的一对侧面、顶板7的与所述外围壁层6的相向的一对侧面连接的上表面、及压电基板1的与外围壁层6的相向的一对侧面连接的压电基板1的外缘，在多个区块绝缘地形成。
金属镀敷层在压电基板1的外缘与引出配线3电气连接，将金属镀敷层的所述顶板7的上表面作为安装端子11，将金属镀敷层的外围壁层的侧面作为连接引出配线3与安装端子11的侧面配线10。通过设为该构造，安装端子11中无须利用如图35所示的电极柱或焊料球或者焊料凸块来设定相对于基板面的高度，因而能够以低成本获得SAW元件。而且，因安装端子中不使用焊料球或焊料凸块，所以能够在用作如图38中说明的基板内置零件时进行利用镀Cu的连接。
而且，根据本实施例，因在构成面积大的顶层7的树脂部形成安装端子，所以能够任意地选定安装端子的位置，因此能够在顾客希望的部位配置安装端子。
而且，根据本实施例，通过在SAW元件的侧壁部形成连接梳齿电极部与安装端子的配线(侧面配线)10，而外围壁层6与顶层7的接合部分的密封构造变得严密，从而能够提高中空部的气密性。
如以上，根据本实施例，无须增大零件的厚度便能够以低成本制造如下的SAW元件，即，耐铸模压力性极其优异且低背化、小型化，而且安装端子的配置具有自由度。
接下来，参照图3至图10对实施例1的SAW元件的制造方法进行说明。在作为压电基板的钽酸锂的晶片(压电晶片)1的主表面，形成梳齿电极(IDT电极)2，及将连接于梳齿电极2且沿所述压电晶片的外缘延伸设置的一对抽引出配线3分别形成于外围壁层6的相向的一对侧面侧。该梳齿电极2与引出配线3是以将如下成分积层多层而成的薄膜的图案化来形成：以Al、Cu、Au、Cr、Ru、Ni、Mg、Ti、W、V、Ta、Mo、Ag、In、Sn中的任一个作为主成分的材料，或这些材料与氧、氮、硅的化合物，或者这些材料的合金，或金属间化合物。
接下来，环绕包含引出配线3的延伸部分的压电基板1的外周而设置外围壁层6，该外围壁层6形成作为该梳齿电极2的动作空间的中空部。外围壁层6利用以聚酰亚胺或环氧树脂为优选的感光性的耐热性树脂的涂布及使用了曝光遮罩的光刻工序而形成。理想的是在构成该外围壁层6的树脂中混入以白云母为优选的无机填料，提高弹性系数而增大机械强度。
覆盖外围壁层6而固接与所述相同的以混入了无机填料的聚酰亚胺或环氧树脂为优选的耐热性树脂板，作为顶板7的构成材料。顶板7的构成材料将周缘桥接于包围各梳齿电极2的外围壁层6而将确保梳齿电极2的动作空间的中空部密封。...图3
接下来，将顶板7的构成材料分离为单片对应的每个SAW元件的图案。本实施例中，为了该单片分离而使用切割法，该切割法利用了如图4所示的附曲面的锥角的切割刀片12。通过使用此种附锥角的切割刀片12，在对应单片而分离为各个顶板7的状态下，在外围壁层6的相向的一对侧面、及顶板7的与所述外围壁层6的相向的一对侧面连接的侧面，形成着从顶板7到外围壁层6逐渐平缓地弯曲的倾斜面。...图4
在将顶板7的构成材料分离为单片的每个SAW元件的图案后，覆盖位于从顶板7到外围壁层6逐渐平缓地弯曲的倾斜面与邻接的单片的SAW元件之间的引出线3而将金属膜成膜。该金属膜为用以形成使用了后续工序的电镀的侧面配线或安装端子的籽晶层15。
籽晶层15只要为Cu或Au等附着镀敷的金属，则不限种类。本实施例中，在将Ti制膜为后，将Cu形成为的厚度。在使用聚酰亚胺等树脂作为顶层7的情况下，因与金属的密接性差，所以作为预处理而对树脂面实施等离子体处理或喷射处理，由此进行表面粗化处理，从而能够改善密接性。根据实验而确认，在利用喷射处理将聚酰亚胺系树脂的表面粗糙度Ra粗化为0.3μm～0.5μm的情况下，获得密接性良好的金属膜。...图5
另外，图5以后简化表示仅将邻接的两个SAW元件的部分放大而显示的图的左右部分。在图5所示的籽晶层15之上涂布感光性抗蚀剂，利用使用了曝光遮罩的光刻工序使镀敷所述侧面配线或安装端子的部分的籽晶层15露出。在不需要镀敷的部分保留抗蚀剂16。...图6
使用抗蚀剂的图案，在跨及外围壁层6的相向的一对侧面、及顶板7的与所述外围壁层6的相向的面连接的所述压电基板1的外缘，而在多个区块(参照图2)露出的籽晶层15之上，使金属镀敷层10′成长。作为镀敷的金属，使用Ni、Au、Cu等。本实施例中，利用硫酸铜镀敷将Cu形成为10μm左右的厚度。另外，视需要，也可使用印刷等方法在该镀敷层10′的成为安装端子的部分之上形成焊料凸块。...图7
另外，图5至图7中说明的工序为使用电镀形成成为安装端子11或侧面配线10的镀敷层10′的方法，也能够利用无电镀形成镀敷层10′。在采用无电镀的情况下，也可在例如利用了溅镀的籽晶层的成膜时使用金属遮罩而形成镀敷层10′的部位选择性地进行溅镀成膜。
在形成了镀敷层10′后，利用丙酮等溶液将抗蚀剂16溶解并去除。在去除了抗蚀剂的部分露出籽晶层15。...图8
使用蚀刻液，对顶板7的表面与外围壁层6及压电基板1的表面露出的籽晶层15进行蚀刻处理而将其去除。...图9
在经过所述各工序后，在各个SAW元件的边界利用切割加工将压电基板1切断，而分离为单片的SAW元件。经分离的单片的SAW元件为所述图1、图2所示的元件。...图10
然后，将利用金属镀敷层10′而与位于压电基板1的外缘的引出配线3电气连接的金属镀敷层的顶板7的上表面作为安装端子(零件端子)11。因为是将引出配线3与安装端子11利用经由外围壁层6的侧面的侧面配线10加以连接的构成，所以不需要如现有技术中说明那样的外围壁层的开口加工或顶板的开口加工，从而能够以低成本制造SAW元件。
这样，利用本实施例的制造方法制造的SAW元件因在构成面积大的顶层的树脂部形成安装端子，所以能够任意地选定安装端子的位置，能够在顾客希望的部位配置安装端子。而且，通过在SAW元件的侧壁部形成连接梳齿电极部与安装端子的配线(侧面配线)，而外围壁层与顶层的接合部分的密封构造变得确实，从而中空部的气密性提高。
实施例2
图11是说明将本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例2的构造的剖面图。而且，图12是将图11的剖面图所示的本发明的压电元件应用于SAW元件的实施例2的俯视图。图11相当于沿着图12的X-X线的剖面。实施例2的SAW元件与实施例1同样地，使用钽酸锂作为压电基板1，在该压电基板1的主表面具有梳齿电极2及连接于该梳齿电极2且沿所述压电基板的外缘延伸设置的引出配线3。另外，压电基板1中也能够使用晶体板或铌酸锂等，此处设为使用钽酸锂而进行说明。环绕包含所述引出配线3的所述压电基板的外周而形成外围壁层6，该外围壁层6形成作为梳齿电极2的动作空间的中空部。将端部周缘桥接于该外围壁层6而固接顶板7，从而将作为梳齿电极2的动作空间的中空部密封。顶板7包含混入无机材料的填料而提高了机械强度的耐热性树脂。本实施例中，使用白云母作为填料。
如图11、图12所示，本实施例的SAW元件中，梳齿电极的抽引配线3在外围壁层6的相向的一对侧面侧(面向图12的纸面而为左右侧)分别各形成3个。如图11所示，本实施例的SAW元件在外围壁层6的相向的一对侧面、及顶板7的与外围壁层6的相向的一对侧面连接的侧面，具有从顶板7的侧面到外围壁层6呈阶梯状的阶差面。而且，形成着金属镀敷层，该金属镀敷层跨及外围壁层6的所述左右相向的一对侧面、顶板7的与所述外围壁层6的相向的一对侧面连接的上表面、及压电基板1的与外围壁层6的相向的一对侧面连接的压电基板1的外缘，在多个区块绝缘地形成。
金属镀敷层在压电基板1的外缘与引出配线3电气连接，将金属镀敷层的所述顶板7的上表面作为安装端子11，将金属镀敷层的外围壁层的侧面作为连接引出配线3与安装端子11的侧面配线10。通过设为该构造，安装端子11中无须利用如图35所示的电极柱或焊料球或者焊料凸块来设定相对于基板面的高度，因而能够以低成本获得SAW元件。而且，因安装端子中不使用焊料球或焊料凸块，所以能够在用作如图38中说明的基板内置零件时进行利用镀Cu的连接。
而且，根据本实施例，因在构成面积大的顶层的树脂部形成安装端子，所以能够任意地选定安装端子的位置，因此能够在顾客希望的部位配置安装端子。
而且，根据本实施例，通过在SAW元件的侧壁部形成连接梳齿电极部与安装端子的配线(侧面配线)，外围壁层与顶层的接合部分的密封构造变得确实，从而能够提高中空部的气密性。
如以上，根据本实施例，无须增大零件的厚度便能够以低成本制造如下的SAW元件，即，耐铸模压力性极其优异且低背化、小型化，而且安装端子的配置具有自由度。
接下来，参照图13至图21对实施例1的SAW元件的制造方法进行说明。与实施例1同样地，在作为压电基板的钽酸锂的晶片(压电晶片)1的主表面形成梳齿电极(IDT电极)2，及将连接于梳齿电极2且沿所述压电晶片的外缘延伸设置的一对引出配线3分别形成于外围壁层6的相向的一对侧面侧。该梳齿电极2与引出配线3是以将如下成分积层多层而成的薄膜的图案化来形成：以Al、Cu、Au、Cr、Ru、Ni、Mg、Ti、W、V、Ta、Mo、Ag、In、Sn中的任一个作为主成分的材料，或这些材料与氧、氮、硅的化合物，或者这些材料的合金，或金属间化合物。
接下来，环绕包含引出配线3的延伸部分的压电基板1的外周而设置外围壁层6，该外围壁层6形成作为该梳齿电极2的动作空间的中空部。外围壁层6利用以聚酰亚胺或环氧树脂为优选的感光性的耐热性树脂的涂布及使用了曝光遮罩的光刻工序而形成。理想的是在构成该外围壁层6的树脂中混入以白云母为优选的无机填料，提高弹性系数而增大机械强度。
覆盖外围壁层6而固接与所述相同的以混入了无机填料的聚酰亚胺或环氧树脂为优选的感光性且耐热性的树脂板材，作为顶板7的构成材料。顶板7的树脂板材将周缘桥接于包围各梳齿电极2的外围壁层6而将确保梳齿电极2的动作空间的中空部密封。...图13
接下来，将顶板7的构成材料分离为单片对应的每个SAW元件的图案。该单片分离中，在作为顶板7的感光性的耐热性树脂板材中使用曝光遮罩13，利用进行紫外线曝光与显影的光刻工序去除单片分离部分的耐热性树脂板材。...图14
利用使用了该光刻工序的加工，在对应单片而分离为各个顶板7的状态下，在外围壁层6的相向的一对侧面及顶板7的与所述外围壁层6的相向的一对侧面连接的侧面，形成从顶板7到外围壁层6呈阶梯状的阶差面。...图15
在将顶板7的构成材料分离为单片的每个SAW元件的图案后，覆盖位于从顶板7到外围壁层6呈阶梯状的阶差面与邻接的单片的SAW元件之间的引出线3而将金属膜成膜。该金属膜为用以形成使用了后续工序的电镀的侧面配线或安装端子的籽晶层15。...图16
籽晶层15只要为Cu或Au等附着镀敷的金属，则不限种类。本实施例中，在将Ti制膜为后，将Cu形成为的厚度。在使用聚酰亚胺等树脂作为顶层的情况下，因与金属的密接性差，所以作为预处理而对树脂面实施等离子体处理或喷射处理，由此进行表面粗化处理，从而能够改善密接性。根据实验确认，在利用喷射处理将聚酰亚胺系树脂的表面粗糙度Ra粗化为0.3μm～0.5μm的情况下，获得密接性良好的金属膜。
另外，图15以后简化表示仅将邻接的两个SAW元件的部分放大显示的图的左右部分。在图16所示的籽晶层15之上涂布感光性抗蚀剂，利用使用了曝光遮罩的光刻工序使镀敷所述侧面配线或安装端子的部分的籽晶层15露出。在不需要镀敷的部分保留抗蚀剂16。...图17
使用抗蚀剂的图案，在跨及外围壁层6的相向的一对侧面、及顶板7的与所述外围壁层6的相向的面连接的所述压电基板1的外缘，而露出于多个区块(参照图12)的籽晶层15之上，使金属镀敷层10′成长。作为镀敷的金属，使用Ni、Au、Cu等。本实施例中，利用硫酸铜镀敷而将Cu形成为10μm左右的厚度。另外，视需要，也可使用印刷等方法在该镀敷层10′的成为安装端子的部分之上形成焊料凸块。...图18
另外，图16至图18中说明的工序为使用电镀形成成为安装端子11或侧面配线10的镀敷层10′的方法，也能够利用无电镀形成镀敷层10′。在采用无电镀的情况下，也可在例如利用了溅镀的籽晶层的成膜时使用金属遮罩而形成镀敷层10′的部位选择性地进行溅镀成膜。
在形成了镀敷层10′后，利用剥离剂将抗蚀剂16剥离，或者利用丙酮等溶液溶解并去除。在去除了抗蚀剂的部分露出籽晶层15。...图19
使用蚀刻液，对顶板7的表面与外围壁层6及压电基板1的表面露出的籽晶层15进行蚀刻处理而将其去除。...图20
在经过所述各工序后，在各个SAW元件的边界利用切割加工将压电基板1切断，而分离为单片的SAW元件。经分离的单片的SAW元件为所述图1、图2所示的元件。...图21
然后，将利用金属镀敷层10′而与位于压电基板1的外缘的引出配线3电气连接的金属镀敷层的顶板7的上表面作为安装端子11。因为是将引出配线3与安装端子11利用经由外围壁层6的侧面的侧面配线10连接的构成，所以不需要如现有技术中说明那样的外围壁层的开口加工或顶板的开口加工，从而能够以低成本制造SAW元件。
这样，利用本实施例的制造方法制造的SAW元件因在构成面积大的顶层的树脂部形成安装端子，所以能够任意地选定安装端子的位置，能够在顾客希望的部位配置安装端子。而且，通过在SAW元件的侧壁部形成连接梳齿电极部与安装端子的配线(侧面配线)，而外围壁层与顶层的接合部分的密封构造变得确实，从而中空部的气密性提高。
以上说明的各实施例中，将电气连接从顶板7的侧面经由外围壁层6的侧面而引出到压电基板1的周缘的引出线3的侧面配线10与用以在顶板7的上表面形成安装端子(零件端子)11的镀敷层，在实施例1中设为“逐渐平缓地弯曲的倾斜面”，在实施例2中设为“呈阶梯状弯曲的阶差面”，但本发明不限于此，“也可将顶板7的侧面与外围壁层6的侧面设为同一平面的垂直，且在该垂直的侧面形成侧面配线10。
另外，所述设为同一平面的垂直的加工，能够通过如下而形成，即，所述实施例1中说明的切割刀片的刀刃形状的选择，或者在所述实施例2中说明的光刻工序中从顶板7将外围壁层6图案化。
实施例3
且说，例如，在将所述图11所示的本发明的实施例2的SAW元件搭载于安装基板的情况下，考虑在元件的端子(零件端子)设置焊料球而焊接于安装基板的端子垫的情况。图11所示的SAW元件中，无须使用镀敷柱或焊料凸块便能够将安装端子(零件端子)11配置于顶板7上的包含金属层的安装端子11。即，在顶板7上的固定的位置，不形成镀敷柱或焊料凸块。
图22是将图11所示的SAW元件利用焊接搭载于安装基板的端子垫的状态的说明图。首先，在SAW元件的安装端子11安装焊料球5。焊料球5能够使用焊料球分配装置而配置于安装端子11上。
在将安装着焊料球5的SAW元件搭载于安装基板8的情况下，使用安装机如图22所示将焊料球5定位于形成在安装端子11的端子垫9，并通过回焊炉。在通过回焊炉的期间，焊料球5熔融而将安装端子11焊接于端子垫9。然而，此时，会出现如下现象：产生熔融的焊料沿着侧面配线10润湿扩散的焊料流动，从而无法在安装端子11与端子垫9之间确保所需焊料量。图23是因焊料流动而安装端子11与端子垫9之间的焊料向侧面配线润湿扩散的状态的说明图。安装端子11与端子垫9之间的焊料量减少的结果为，存在两者间的导通不良或间隔的不均发生的可能性。本实施例设为防止发生此种焊料流动的构成。
图24是说明应用了设置着焊料流动防止层的本发明的压电元件的实施例3的SAW元件的沿着图25的X-X线的剖面图。而且，图25是应用了设置着焊料流动防止层的本发明的压电元件的实施例3的SAW元件的平面图。图24与图25中，对与所述各实施例的附图相同的功能部分附上相同的符号。而且，符号31表示焊料流动防止层，符号32表示势垒金属。
另外，焊料流动防止层31形成于除形成势垒金属32的部分之外的顶板7与其侧面及经由外围壁层6而到达压电基板1的上表面外周的区域，图25中，为了表示焊料流动防止层31位于顶板之上，而使焊料流动防止层31的周缘位置从顶板7的端缘后退而图示。以下的同样的附图中也以相同的方式图示。
实施例3的SAW元件，是在包含设置于顶板7的安装端子11的周围、且包含直至压电基板1的外缘(压电基板1的上表面外周)所具有的金属镀敷层10′的侧面的圆盘的上部整个面，设置焊料流动防止层31。焊料流动防止层31是利用喷涂或者旋涂而涂布聚酰亚胺等热固树脂的溶液或液体玻璃，并煅烧而形成。或者，能够通过对二氧化硅(SiO2)进行溅镀而形成。
使用光刻法将图24所示的位于安装端子11的部分的焊料流动防止层31去除，而如图25所示那样开口。对在该开口露出的构成安装端子11的部分，在安装端子11为镀铜(Cu)的情况下进行镀镍(Ni)，此外，实施镀金(Au)而形成势垒金属32的层，来作为抗氧化膜。镀金(Au)并非必须。在该势垒金属32之上设置焊料球而焊接并搭载于安装基板的端子垫。另外，也能够不形成势垒金属32，而在端子窗33直接设置焊料球或者焊料凸块。势垒金属32并非必须构成，如果考虑使用焊料搭载于安装基板端子，则理想的是预先设置势垒金属32。
图26是说明在应用了设置着焊料流动防止层的本发明的压电元件的实施例3的SAW元件的安装端子(零件端子)设置焊料球的状态的、沿着图27的X-X线的剖面图。图27是应用了设置着焊料流动防止层的本发明的压电元件的实施例3的SAW元件的平面图。
图26与图27中，在顶板7之上所具有的安装端子11中形成的势垒金属32，设置焊料球5。焊料球5是使用焊料球分配装置来配置。这样，在将设置着焊料球5的SAW元件如所述22中说明那样搭载于安装基板8的情况下，装上安装基板8的端子垫9的焊料球5，而通过回焊炉，由此焊接于端子垫9。
根据本实施例，通过设置焊料流动防止层31，而避免了介置于安装端子11(势垒金属32)与端子垫9之间的焊料量的减少，从而防止焊接不良或与安装基板之间的间隙的不稳定化，所述焊料量的减少是由使用焊料球等面朝下安装于安装基板8的表面中所具有的端子垫9时焊料向侧面配线部分的流入所引起。
实施例4
图28是说明应用了本发明的压电元件的实施例4的SAW元件的沿着图29的X-X线的剖面图。图29是应用了本发明的压电元件的实施例4的SAW元件的平面图，图28相当于沿着图29的X-X船的剖面。本实施例中，将焊料流动防止层31相对于各个安装端子11(势垒金属32)而独立地设置。如图28、图29所示，本实施例的焊料流动防止层31各别地形成于侧面配线10与安装端子11的周围，而未形成于顶板7、外围壁层6等部分。势垒金属32或其他构成与实施例3相同。
根据本实施例，通过设置焊料流动防止层31，而避免了介置于安装端子11(势垒金属32)与端子垫9之间的焊料量的减少，从而防止焊接不良或与安装基板之间的间隙的不稳定化，所述焊料量的减少是由使用焊料球等面朝下安装于安装基板8的表面所具有的端子垫9时焊料向侧面配线部分的流入所引起。
图30是说明设置着焊料流动防止层的本发明的实施例3中说明的SAW元件的制造方法的主要部分的工序图。将经过了所述图13至图20中说明的工序的状态的SAW元件表示于图30(a)。从顶板7到引出配线的构成安装端子11与侧面配线10的镀敷层10′包含铜(Cu)或镍(Ni)或者他们的合金。
图30(b)表示喷涂聚酰亚胺溶液，并将其煅烧硬化而形成焊料流动防止层31的状态。另外，在聚酰亚胺溶液的涂布中，除喷涂外，也能够使用旋涂或者印刷法。而且，不限于聚酰亚胺溶液，也能够形成其他热固树脂或者玻璃的涂布膜、二氧化硅(SiO2)的溅镀膜。
图30(c)表示在安装端子形成部分形成窗(端子窗33)的状态。对聚酰亚胺的焊料流动防止层31涂布光阻剂，利用经由隔着具备规定开口的曝光遮罩而进行的紫外光的曝光与显影工序的光刻工序形成端子窗33。
图30(d)表示对设置于安装端子形成部分的端子窗33进行镀镍(Ni)，然后实施镀金(Au)而形成势垒金属32。在该势垒金属32之上与图26中的说明同样地，设置焊料球而焊接搭载于安装基板的端子垫。另外，也能够不形成势垒金属，而在端子窗33直接设置焊料球或者焊料凸块。
根据本实施例，与实施例3同样地，通过设置焊料流动防止层31，而避免了介置于安装端子11(势垒金属32)与端子垫9之间的焊料量的减少，从而防止焊接不良或与安装基板之间的间隙的不稳定化，所述焊料量的减少是由使用焊料球等面朝下安装于安装基板8的表面所具有的端子垫9时焊料向侧面配线部分的流入所引起。
实施例5
图31是说明应用了本发明的压电元件的实施例5的SAW元件的主要部分的、沿着图32的X-X线的剖面图。而且，图32是说明应用了本发明的压电元件的实施例5的SAW元件的主要部分的平面图。实施例5是在构成元件的顶板与元件设置溃缩防止层。针对所述图3或者图13中说明的顶板材7的贴合工序或对安装基板的搭载工序中的压力施加，能够进一步防止在动作空间(容纳IDT部的腔室、中空部)发生溃缩。此外，也能够期待将压电元件模具化时的耐铸模性的提高。
本实施例的SAW元件跨越所述元件的侧面与顶板7的上表面，形成电气分离的多个侧面配线10或安装端子(零件端子)11，并且在避开所述侧面配线10或安装端子(零件端子)11的部分设置溃缩防止层34。该溃缩防止层34使用金属或者树脂而形成。在为金属的情况下，利用例如镀铜(Cu)、镀镍(Ni)等、或者蒸镀或溅镀而形成。溃缩防止层34也能够与侧面配线10或安装端子(零件端子)11同时形成。
而且，也可使用聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂等热固性树脂的层来作为溃缩防止层34。利用喷射或旋涂来涂布这些树脂溶液，利用光刻工序在图32所示的区域形成溃缩防止层34。
本实施例中，在所述溃缩防止层34之上设置焊料流动防止层31，然后形成与图24中说明的实施例3相同的焊料流动防止层31。图33是说明在溃缩防止层34之上设置焊料流动防止层31的SAW元件的、沿着图34的X-X线的剖面图。图34是在溃缩防止层之上设置焊料流动防止层的SAW元件的平面图。如图33、图34所示，在焊料流动防止层31形成用以安装端子的开口，视需要在该开口设置势垒金属32。另外，焊料流动防止层31也可设为与实施例4相同。
根据本实施例，能够针对顶板材的贴合工序或对安装基板的搭载工序中的压力施加，而进一步防止动作空间(容纳IDT部的腔室、中空部)溃缩。而且，通过在该溃缩防止层之上设置与所述实施例相同的焊料流动防止层31，而避免了介置于安装端子11(势垒金属32)与端子垫9之间的焊料量的减少，从而防止焊接不良或与安装基板之间的间隙的不稳定化，所述焊料量的减少是由使用焊料球等面朝下安装于安装基板8的表面所具有的端子垫9时焊料向侧面配线部分的流入所引起。
本发明不限于所述实施例中的SAW元件，当然也可应用于晶体振荡器或MEMS共振器、其他具有相同课题的电子元件。
[符号的说明]
1：压电基板
2：梳齿电极(IDT电极)
3：引出配线
4：电极柱
5：安装端子
6：外围壁层
7：顶板
8：安装基板
9：端子垫
10：侧面配线
10′：镀敷层
11：安装端子(零件端子)
12：切割刀片
13：光罩
14：紫外线
15：籽晶层
16：抗蚀剂
20：零件埋置基板
21：电子零件
22：零件端子
23：树脂
24：开口
25：电极柱
26：切割线
31：焊料流动防止层
32：势垒金属
32：端子窗
32：溃缩防止层

Claims (23)

1.一种压电元件，其特征在于，包括：压电基板；梳齿电极，形成于所述压电基板的主表面；引出配线，连接于所述梳齿电极而沿所述压电基板的外缘延伸设置；外围壁层，环绕包含所述引出配线的所述压电基板的外周而设置，形成作为所述梳齿电极的动作空间的中空部；以及顶板，桥接于所述外围壁层而将所述中空部密封，所述顶板包含混入无机材料的填料而提高了机械强度的耐热性树脂，所述引出配线分别形成于所述外围壁层的相向的一对侧面侧，跨及所述外围壁层的相向的一对侧面、所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的上表面、及所述压电基板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的所述压电基板的所述外缘，而在多个区块形成着绝缘的金属镀敷层，所述金属镀敷层在所述压电基板的所述外缘与所述引出配线电气连接，将所述金属镀敷层的所述顶板的上表面作为安装端子，将所述金属镀敷层的所述外围壁层的侧面作为连接所述引出配线与所述安装端子的侧面配线。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
在所述外围壁层的相向的一对侧面及所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的侧面，具有从所述顶板到所述外围壁层逐渐平缓地弯曲的倾斜面。
3.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
在所述外围壁层的相向的一对侧面、及所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的侧面，具有从所述顶板穿过所述外围壁层到所述压电基板的所述外缘呈阶梯状弯曲的阶差面。
4.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
在所述外围壁层的相向的一对侧面、及所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的侧面，具有从所述顶板穿过所述外围壁层到所述压电基板的所述外缘呈同一平面的垂直面。
5.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
使用聚酰亚胺作为所述耐热性树脂，使用白云母作为所述无机填料。
6.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
在包含设置于所述顶板的安装端子的周围、且直至所述压电基板的所述外缘所具有的所述金属镀敷层的所述侧面，具有焊料流动防止层。
7.根据权利要求6所述的压电元件，其特征在于：
将所述焊料流动防止层设置于除所述安装端子的周围之外的所述顶板及所述侧面的整个面。
8.根据权利要求6所述的压电元件，其特征在于：
将所述焊料流动防止层相对于所述各个安装端子而独立地设置。
9.根据权利要求6所述的压电元件，其特征在于：
是在所述安装端子之上形成势垒金属层而成。
10.根据权利要求1或6所述的压电元件，其特征在于：
在所述顶板的上表面中避开所述安装端子的区域具有用以防止所述中空部的溃缩的溃缩防止层。
11.根据权利要求10所述的压电元件，其特征在于：
所述溃缩防止层为金属层。
12.根据权利要求10所述的压电元件，其特征在于：
所述溃缩防止层为热固性树脂层。
13.一种压电元件的制造方法，其特征在于包括：电极形成工序，在构成压电基板的压电晶片的主表面形成梳齿电极，及将连接于所述梳齿电极且沿所述压电基板的外缘延伸设置的引出配线分别形成于所述压电基板的相向的一对侧面侧；动作空间形成工序，设置外围壁层，所述外围壁层环绕包含所述引出配线的所述压电基板的外周而用以形成作为所述梳齿电极的动作空间的中空部；顶板设置工序，将包含混入了无机填料的耐热树脂板的顶板的周缘桥接于所述外围壁层而将所述中空部密封；顶板图案化工序，将所述顶板分离为单片的每个声表面波元件的图案；金属镀敷层形成工序，跨及所述外围壁层的相向的一对侧面、所述顶板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的上表面、及所述压电基板的与所述外围壁层的相向的一对侧面连接的所述压电基板的所述外缘，而在多个区块形成金属镀敷层；以及单片化工序，在经过所述各工序后，将所贴合的所述压电晶片与所述顶板分割为各个声表面波元件，利用所述金属镀敷层在所述压电基板的所述外缘与所述引出配线电气连接，将所述金属镀敷层的所述顶板的上表面作为安装端子，将所述金属镀敷层的所述外围壁层的侧面作为连接所述引出配线与所述安装端子的侧面配线。
14.根据权利要求13所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
使用利用了附锥角的切割刀片的切割法来作为所述顶板图案化工序。
15.根据权利要求13所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
利用使用了曝光遮罩的光刻工序来作为所述顶板图案化工序。
16.根据权利要求13所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
使用聚酰亚胺作为所述耐热树脂板，使用白云母作为所述无机填料。
17.根据权利要求13所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
包括焊料流动防止层形成工序，所述焊料流动防止层形成工序在形成所述金属镀敷层的金属镀敷层形成工序之后，在避开了所述安装端子的所述顶板的上表面及直至所述压电基板的所述外缘所具有的所述金属镀敷层的所述侧面形成焊料流动防止层。
18.根据权利要求17所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
将所述焊料流动防止层设置于除所述安装端子的周围之外的所述顶板及所述侧面的整个面。
19.根据权利要求17所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
将所述焊料流动防止层相对于所述各个安装端子而独立地设置。
20.根据权利要求17所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
包括势垒金属层形成工序，所述势垒金属层形成工序在所述安装端子之上形成势垒金属层。
21.根据权利要求13所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
包括溃缩防止层形成工序，所述溃缩防止层形成工序在所述顶板的上表面中避开所述安装端子的区域，形成用以防止所述中空部的溃缩的溃缩防止层。
22.根据权利要求21所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
使用金属层来作为所述溃缩防止层。
23.根据权利要求21所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
使用热固性树脂层来作为所述溃缩防止层。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108933090A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 测试结构的形成方法及功函数的检测方法
CN109341905A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 华景传感科技（无锡）有限公司 一种电容式压力传感器及其制备方法
CN111121843A (zh) * 2019-12-18 2020-05-08 上海交通大学 一种声表面波传感器的一体化封装结构及封装方法
JP7443168B2 (ja) 2020-06-26 2024-03-05 ＮＤＫ ＳＡＷ ｄｅｖｉｃｅｓ株式会社 弾性表面波デバイス

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017212787A1 (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 株式会社村田製作所 弾性波装置
US9978408B1 (en) 2016-11-15 2018-05-22 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Thin-film piezoelectric material element having a solder regulating part formed on a pad surface being a surface of an electrode pad
KR20180064168A (ko) * 2016-12-05 2018-06-14 삼성전기주식회사 탄성파 필터 장치 및 이의 제조방법
US11411163B2 (en) 2016-12-30 2022-08-09 Intel Corporation Packaging for ultrasonic transducers
CN109478877B (zh) 2017-06-30 2023-06-09 株式会社村田制作所 弹性波装置
US10622270B2 (en) * 2017-08-31 2020-04-14 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit package with stress directing material
US10553573B2 (en) 2017-09-01 2020-02-04 Texas Instruments Incorporated Self-assembly of semiconductor die onto a leadframe using magnetic fields
US10833648B2 (en) 2017-10-24 2020-11-10 Texas Instruments Incorporated Acoustic management in integrated circuit using phononic bandgap structure
US10886187B2 (en) 2017-10-24 2021-01-05 Texas Instruments Incorporated Thermal management in integrated circuit using phononic bandgap structure
US10371891B2 (en) 2017-10-31 2019-08-06 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit with dielectric waveguide connector using photonic bandgap structure
US10497651B2 (en) 2017-10-31 2019-12-03 Texas Instruments Incorporated Electromagnetic interference shield within integrated circuit encapsulation using photonic bandgap structure
US10557754B2 (en) 2017-10-31 2020-02-11 Texas Instruments Incorporated Spectrometry in integrated circuit using a photonic bandgap structure
US10444432B2 (en) 2017-10-31 2019-10-15 Texas Instruments Incorporated Galvanic signal path isolation in an encapsulated package using a photonic structure
KR102163886B1 (ko) 2017-12-19 2020-10-12 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 탄성파 장치
DE102019101325A1 (de) * 2019-01-17 2020-07-23 USound GmbH Herstellungsverfahren für mehrere MEMS-Schallwandler
US20230090842A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-23 RF360 Europe GmbH Multi-level stacked acoustic wave (aw) filter packages and related fabrication methods

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324894A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 表面弾性波デバイスおよびその製造方法
JP2007142770A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Fujitsu Media Device Kk 弾性波デバイスおよびその製造方法
CN101924531A (zh) * 2009-05-26 2010-12-22 日本电波工业株式会社 压电部件及其制造方法
US20110006381A1 (en) * 2007-12-07 2011-01-13 Epcos Ag Mems package and method for the production thereof
JP2012169583A (ja) * 2011-01-28 2012-09-06 Daishinku Corp 電子部品パッケージ用封止部材、電子部品パッケージ、及び電子部品パッケージ用封止部材の製造方法
JP2012209817A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Kyocera Corp 弾性波装置およびその製造方法
WO2013128823A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 パナソニック株式会社 弾性波装置およびその製造方法
CN103824932A (zh) * 2012-11-15 2014-05-28 日本电波工业株式会社 压电零件
CN103855102A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 英飞凌科技股份有限公司 半导体封装、系统及其形成方法
JP2014120966A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電部品

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014099781A (ja) * 2012-11-15 2014-05-29 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電部品

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324894A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 表面弾性波デバイスおよびその製造方法
JP2007142770A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Fujitsu Media Device Kk 弾性波デバイスおよびその製造方法
US20110006381A1 (en) * 2007-12-07 2011-01-13 Epcos Ag Mems package and method for the production thereof
CN101924531A (zh) * 2009-05-26 2010-12-22 日本电波工业株式会社 压电部件及其制造方法
JP2012169583A (ja) * 2011-01-28 2012-09-06 Daishinku Corp 電子部品パッケージ用封止部材、電子部品パッケージ、及び電子部品パッケージ用封止部材の製造方法
JP2012209817A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Kyocera Corp 弾性波装置およびその製造方法
WO2013128823A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 パナソニック株式会社 弾性波装置およびその製造方法
CN103824932A (zh) * 2012-11-15 2014-05-28 日本电波工业株式会社 压电零件
CN103855102A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 英飞凌科技股份有限公司 半导体封装、系统及其形成方法
JP2014120966A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電部品

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108933090A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 测试结构的形成方法及功函数的检测方法
CN109341905A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 华景传感科技（无锡）有限公司 一种电容式压力传感器及其制备方法
CN111121843A (zh) * 2019-12-18 2020-05-08 上海交通大学 一种声表面波传感器的一体化封装结构及封装方法
CN111121843B (zh) * 2019-12-18 2021-03-02 上海交通大学 一种声表面波传感器的一体化封装结构及封装方法
JP7443168B2 (ja) 2020-06-26 2024-03-05 ＮＤＫ ＳＡＷ ｄｅｖｉｃｅｓ株式会社 弾性表面波デバイス

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