CN111527697B - 弹性波装置以及弹性波模块 - Google Patents

Abstract

弹性波装置(10A)具备：基板(11)；功能元件(12)，配置在基板(11)上；覆盖层(14)，配置在基板(11)上使得覆盖功能元件(12)；和保护层(15)，对覆盖层(14)进行覆盖。覆盖层(14)具有呈凸状弯曲的弯曲部(142)。在弯曲部(142)与基板(11)之间形成中空空间(17)，功能元件(12)配置在中空空间(17)内。弹性波装置(10A)还具备在弯曲部(142)与保护层(15)之间沿着弯曲部(142)的表面配置的导电部(16)。

Description

弹性波装置以及弹性波模块

技术领域

本发明涉及弹性波装置以及弹性波模块，进一步特定地，涉及电磁波的屏蔽性优异的弹性波装置的构造。

背景技术

在便携式电话或者智能电话等电子设备中，使用了利用声表面波(SAW：SurfaceAcoustic Wave)或者体波(BAW：Bulk Acoustic Wave，体声波)谐振器的弹性波装置。近年来，电子设备的小型化、薄型化得到发展，与此相伴，对于弹性波装置自身也期望小型化、低高度化。为了实现这一目的，例如在日本特表2016-515331号公报(专利文献1)中提出了如下的器件，该器件具备：载体基板；功能性构造体，形成在载体基板上；薄膜覆盖件，覆盖功能性构造体；以及平坦化层，覆盖薄膜覆盖件。

被进行了小型化、低高度化的弹性波装置变得容易受到来自外部的电磁波的影响。进而，与弹性波装置相邻设置的其他装置变得容易受到来自弹性波装置的电磁波的影响。因此，在日本特表2016-515331号公报中提出了如下的器件，该器件还具备形成在平坦化层上的金属化层。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2016-515331号公报

发明内容

发明要解决的课题

在从功能性构造体发出的电磁波或入射到功能性构造体的电磁波中，不仅包含在载体基板的法线方向上前进的电磁波，还包含在相对于载体基板的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波。然而，在日本特表2016-515331号公报中提出的金属化层与载体基板平行地形成在平坦化层上。因此，在有限面积的金属化层中，不能充分地屏蔽在相对于载体基板的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波。

本公开正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种电磁波的屏蔽性优异的弹性波装置以及弹性波模块。

用于解决课题的手段

根据本公开的某一方式的弹性波装置具备：基板；功能元件，配置在基板上；覆盖层，配置在基板上使得覆盖功能元件；和保护层，对覆盖层进行覆盖。覆盖层具有呈凸状弯曲的弯曲部。在弯曲部与基板之间形成中空空间。功能元件配置在中空空间内。弹性波装置还具备在弯曲部与保护层之间沿着弯曲部的表面配置的导电部。

优选的是，弹性波装置还具备配置在基板上使得与功能元件连接的布线。在从基板的法线方向观察时，导电部配置为与布线不重叠。

优选的是，覆盖层还具有沿着基板的平坦部。在将弯曲部中的距平坦部的最高点的高度设为H时，弯曲部包含：下侧弯曲部，距平坦部的高度不足H/2；和上侧弯曲部，距平坦部的高度超过H/2。导电部包含：下侧导电部，配置在下侧弯曲部与保护层之间；和上侧导电部，配置在上侧弯曲部与保护层之间。下侧导电部的面密度小于上侧导电部的面密度。

优选的是，导电部具有网眼形状的图案、多个点形状集合的图案、多个长条形状集合的图案、以及形成了多个点形状的孔的图案中的任一个图案。优选的是，导电部不接地。

根据本公开的另一个方式的弹性波模块具备第1弹性波装置和第2弹性波装置。第1弹性波装置以及第2弹性波装置各自具备：基板；功能元件，配置在基板上；覆盖层，配置在基板上使得覆盖功能元件；和保护层，对覆盖层进行覆盖。覆盖层具有呈凸状弯曲的弯曲部。在弯曲部与基板之间形成中空空间。功能元件配置在中空空间内。第1弹性波装置在基板的法线方向上与第2弹性波装置重叠地配置。弹性波模块还具备在第1弹性波装置的弯曲部以及第2弹性波装置的弯曲部中的至少一个与保护层之间沿着该弯曲部的表面配置的导电部。

发明效果

根据本公开的弹性波装置以及弹性波模块，电磁波的屏蔽性优异。

附图说明

图1是示出具备实施方式涉及的两个弹性波装置的弹性波模块的剖视图。

图2是示出图1所示的弹性波装置所具备的导电部附近的结构的放大图。

图3是示意性地示出在保护层的上表面形成了平坦的导电部的参考例涉及的弹性波装置的剖视图。

图4是示意性地示出变形例1涉及的弹性波装置的剖视图。

图5是将变形例2涉及的弹性波装置所具备的功能元件的周边进行了放大的俯视图。

图6是沿图5所示的A-A线的剖视图。

图7是将变形例3涉及的弹性波装置所具备的功能元件的周边进行了放大的俯视图。

图8是沿图7所示的A-A线的剖视图。

图9是将变形例4涉及的弹性波装置所具备的功能元件的周边进行了放大的俯视图。

图10是沿图9所示的A-A线的剖视图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。另外，对于图中的相同或相应部分，标注相同的附图标记，不重复其说明。附图用于帮助实施方式的理解，存在不一定严密地描绘的情况。例如，存在所描绘的构成要素或者构成要素间的尺寸的比率与说明书记载的它们的尺寸的比率不一致的情况。存在说明书记载的构成要素在附图中被省略的情况、省略个数来描绘的情况。

图1是示出具备实施方式涉及的两个弹性波装置10A、10B的弹性波模块1的剖视图。本实施方式中的弹性波装置10A、10B包括梳齿状(IDT：Inter Digital Transducer，叉指换能器)电极作为功能元件。

参照图1，弹性波装置10A、10B各自具备：基板11、多个功能元件12、布线13、覆盖层14以及保护层15。

基板11例如通过钽酸锂(LiTaO₃)、铌酸锂(LiNbO₃)、矾土、硅(Si)以及蓝宝石那样的压电单晶材料、或者由LiTaO₃或LiNbO₃构成的压电层叠材料来形成。

多个功能元件12配置在基板11上。功能元件12包括例如使用由铝、铜、银、金、钛、钨、铂、铬、镍、钼的至少一种构成的单体金属、或以它们为主要成分的合金等电极材料而形成的一对IDT电极。由具有压电性的基板11和IDT电极形成声表面波谐振器。布线13配置在基板11上，使得与功能元件12电连接。

覆盖层14例如由树脂制的薄膜或无机膜构成，配置在基板11上使得覆盖功能元件12。保护层15例如由环氧系树脂等具有绝缘性的树脂构成，配置为对覆盖层14进行覆盖。

在覆盖层14以及保护层15中的布线13上的一部分区域形成贯通孔，布线13露出。在贯通孔配置有连接端子20、21。连接端子20将弹性波装置10A的布线13与弹性波装置10B的布线13进行连接。连接端子21将弹性波装置10B的布线13与弹性波模块1的外部装置进行连接。

弹性波装置10B在基板11的法线方向上与弹性波装置10A重叠地配置。弹性波装置10A和弹性波装置10B配置为相互的保护层15彼此对置。如图1所示，在从基板11的法线方向观察时，配置于弹性波装置10A的中央的功能元件12与配置于弹性波装置10B的中央的功能元件12重叠。导电部16配置于弹性波装置10A，使得配置于弹性波装置10A的中央的功能元件12不会受到来自配置于弹性波装置10B的功能元件12(特别是配置于中央的功能元件12)的电磁波的影响。导电部16还具有进行屏蔽使得从配置于弹性波装置10A的中央的功能元件12发出的电磁波不到达配置于弹性波装置10B的功能元件12(特别是配置于中央的功能元件12)的效果。

图2是示出导电部16附近的结构的放大图。如图2所示，覆盖层14具有：沿着基板11的表面的平坦部141、和呈凸状弯曲使得远离基板11的弯曲部142。在弯曲部142与基板11之间形成中空空间17。功能元件12配置在中空空间17。弯曲部142例如为圆顶状。

另外，弯曲部142只要呈凸状弯曲使得在其与基板11之间形成中空空间17即可。即，弯曲部142中的距平坦部141的高度从弯曲部142与平坦部141的边界部143到弯曲部142的中央，既可以单调地增大，也可以阶段性地增加，还可以在微观上反复增大以及减少的同时在宏观上增大。进而，弯曲部142的俯视中央部分可以与基板11平行。进而，弯曲部142的一部分(例如俯视中央部分)也可以向基板11侧凹陷至与基板11以及功能元件12不会接触的程度。

覆盖层14例如通过在日本特表2016-515331号公报中记载的方法而形成。具体地，在基板11上的形成了功能元件12的部位形成了牺牲层之后，通过在基板11以及牺牲层上涂敷树脂等从而形成覆盖层14。覆盖层14之中形成在基板11或布线13上的部分成为平坦部141，覆盖层14之中形成在牺牲层上的部分成为弯曲部142。然后，通过从形成于弯曲部142的孔去除牺牲层，从而在弯曲部142与基板11之间形成中空空间17。

导电部16在弯曲部142与保护层15之间沿着弯曲部142的表面配置。导电部16例如使用光刻而形成在弯曲部142的表面上。导电部16具有整面(solid)形状的图案。导电部16例如通过由铝、铜、银、金、钛、钨、铂、铬、镍、钼的至少一种构成的单体金属、或以它们为主要成分的合金等电极材料来构成。

配置于中空空间17的功能元件12对外部发出电磁波，并且受到来自外部的电磁波的影响。如图中的点线箭头所示，在从功能元件12发出的电磁波或朝向功能元件12入射的电磁波中，不仅包含在基板11的法线方向上前进的电磁波，还包含在相对于基板11的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波。例如，从功能元件12发出的电磁波在辐射方向上前进。由于沿着弯曲部142的表面配置有导电部16，因此不仅是在基板11的法线方向上前进的电磁波，在相对于基板11的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波也被导电部16屏蔽。

图3是示意性地示出在保护层15的上表面形成了平坦的导电部116的参考例涉及的弹性波装置的剖视图。导电部116与图2所示的导电部16同样地，形成在功能元件12的上方。如图3所示，在平坦的导电部116中，从功能元件12发出的电磁波或朝向功能元件12入射的电磁波之中、沿着基板11的法线方向前进的电磁波被屏蔽。但是，在相对于基板11的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波没有被充分屏蔽。此外，若为了阻断在相对于基板11的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波，而将导电部116在平面方向上扩大，则弹性波装置会大型化。特别是，由于平坦的导电部116在法线方向上远离功能元件12而配置，且由于在相对于法线方向倾斜的方向上前进的电磁波呈辐射状扩展，因此弹性波装置的大型化变得更加显著。

像这样，通过在弯曲部142与保护层15之间沿着弯曲部142的表面配置导电部16，从而能够实现导电部16对电磁波的屏蔽性优异的弹性波装置10A。此外，由于导电部16沿着弯曲部142的表面，因此无需扩大导电部16，也可有效地阻断在相对于基板11的法线方向倾斜的方向上前进的电磁波。因此，能够抑制弹性波装置的大型化。

导电部16优选在从基板11的法线方向观察时(俯视下)，配置为与布线13不重叠。由此，能够减小导电部16与布线13的寄生电容，能够抑制弹性波装置10A的特性的下降。

另外，导电部16可以被接地，也可以不接地。导电部16在不接地的情况下作为浮动电极而发挥功能。在导电部16作为浮动电极而发挥功能的情况下，能够减小导电部16与布线13的寄生电容。由此，能够抑制具备导电部16的弹性波装置10A的特性的下降。

(变形例1)

在图1以及图2中，示出具有整面形状的图案的导电部16。但是，导电部16也可以具有网眼形状的图案。由此，能够降低起因于导电部16的寄生电容。

图4是示意性地示出变形例1涉及的弹性波装置的剖视图。如图4所示，弹性波装置具备形成为网眼形状的导电部16。导电部16之中靠近弯曲部142与平坦部141的边界部143的部分靠近于布线13。因此，导电部16与布线13之间的寄生电容有可能变大。因此，在将导电部16形成为网眼形状的情况下，优选使导电部16之中靠近布线13的部分的面密度比导电部16之中远离布线13的部分的面密度小。

在将弯曲部142中的距平坦部141的最高点的高度设为H时，弯曲部142包含：下侧弯曲部145，距平坦部141的高度不足H/2；和上侧弯曲部144，距平坦部141的高度超过H/2。导电部16包含：下侧导电部162，配置在下侧弯曲部145与保护层15之间；和上侧导电部161，配置在上侧弯曲部144与保护层15之间。在此，下侧导电部162的面密度优选小于上侧导电部161的面密度。所谓下侧导电部162的面密度，是指相对于下侧弯曲部145中的与保护层15对置的表面积的、配置有下侧导电部162的面积的比例。所谓上侧导电部161的面密度，是指相对于上侧弯曲部144中的与保护层15对置的表面积的、配置有上侧导电部161的面积的比例。

由于靠近布线13的下侧导电部162的面密度小于远离布线13的上侧导电部161的面密度，因此能够减小导电部16与布线13的寄生电容。由此，能够抑制具备导电部16的弹性波装置的特性的下降。进而，通过控制下侧导电部162的面密度，从而能够容易地调整寄生电容。

(变形例2)

图5是将变形例2涉及的弹性波装置所具备的功能元件的周边进行了放大的俯视图。在图5中，为了容易理解导电部16与功能元件12的位置关系，省略了保护层15的图示。图6是沿着图5所示的A-A线的剖视图。

如图5以及图6所示，在变形例2涉及的弹性波装置中，导电部16具有多个点形状集合的图案。点的密度随着从边界部143接近于弯曲部142的俯视中心而变大。即，越靠近弯曲部142的俯视中心则点形状的间隔越窄，越靠近边界部143则点形状的间隔越宽。由此，配置在下侧弯曲部145与保护层15之间的下侧导电部162的面密度变得小于配置在上侧弯曲部144与保护层15之间的上侧导电部161的面密度。即，靠近布线13的下侧导电部162的面密度小于远离布线13的上侧导电部161的面密度。其结果，能够减小导电部16与布线13的寄生电容。进而，通过控制下侧导电部162的面密度，从而能够容易地调整寄生电容。

(变形例3)

图7是将变形例3涉及的弹性波装置所具备的功能元件的周边进行了放大的俯视图。在图7中，为了容易理解导电部16与功能元件12的位置关系，省略了保护层15的图示。图8是沿着图7所示的A-A线的剖视图。

如图7以及图8所示，在变形例3涉及的弹性波装置中，导电部16具有多个长条形状集合的图案。多个长条形状的长边方向相对于功能元件12中包含的IDT电极而正交。越是靠近弯曲部142的俯视中心的长条形状则越长。进而，也可以是，越靠近弯曲部142的俯视中心则长条形状的间隔越窄，越靠近边界部143则长条形状的间隔越宽。由此，配置在下侧弯曲部145与保护层15之间的下侧导电部162的面密度变得小于配置在上侧弯曲部144与保护层15之间的上侧导电部161的面密度。即，靠近布线13的下侧导电部162的面密度小于远离布线13的上侧导电部161的面密度。其结果，能够减小导电部16与布线13的寄生电容。进而，通过控制下侧导电部162的面密度，从而能够容易地调整寄生电容。

(变形例4)

图9是将变形例4涉及的弹性波装置所具备的功能元件的周边进行了放大的俯视图。在图9中，为了容易理解导电部16与功能元件12的位置关系，关于覆盖层14仅示出了边界部143，省略了保护层15的图示。图10是沿着图9所示的A-A线的剖视图。

如图9以及图10所示，在变形例4涉及的弹性波装置中，导电部16具有形成了多个点形状的孔的图案。孔的密度随着从弯曲部142的俯视中心接近于边界部143而变大。即，越靠近弯曲部142的俯视中心则点形状的孔的间隔越宽，越靠近边界部143则点形状的孔的间隔越窄。由此，配置在下侧弯曲部145与保护层15之间的下侧导电部162的面密度变得小于配置在上侧弯曲部144与保护层15之间的上侧导电部161的面密度。即，靠近布线13的下侧导电部162的面密度小于远离布线13的上侧导电部161的面密度。其结果，能够减小导电部16与布线13的寄生电容。进而，通过控制下侧导电部162的面密度，从而能够容易地调整寄生电容。

(变形例5)

在图1以及图2所示的例子中，仅在从基板11的法线方向观察与配置于弹性波装置10B的中央的功能元件12重叠的、配置于弹性波装置10A的中央的功能元件12的上方配置导电部16。但是，只要在对弹性波装置10A、10B所具备的多个功能元件12之中需要屏蔽电磁波的至少一个功能元件12进行覆盖的弯曲部142与保护层15之间配置导电部16即可。

例如，也可以在对从基板11的法线方向观察与配置于弹性波装置10A的中央的功能元件12重叠的、配置于弹性波装置10B的中央的功能元件12进行覆盖的弯曲部142与保护层15之间配置导电部16。或者，也可以在对从基板11的法线方向观察相互重合的、弹性波装置10A的中央的功能元件12和弹性波装置10B的中央的功能元件12分别进行覆盖的弯曲部142与保护层15之间配置导电部16。

从功能元件12发出的电磁波在辐射方向上前进。因此，也可以在对弹性波装置10A、10B所具备的多个功能元件12之中沿着从基板11的法线方向倾斜的方向配置的两个功能元件12的至少一方进行覆盖的弯曲部142与保护层15之间配置导电部16。或者，也可以在对全部功能元件12分别进行覆盖的弯曲部142与保护层15之间配置导电部16。

(变形例6)

在上述的说明中，设为弹性波装置10A、10B具备包含IDT电极的功能元件12。但是，弹性波装置10A、10B也可以具备包含在硅(Si)等的基板上使用了压电性薄膜的体波谐振器的功能元件12。

应认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而并非限制性的内容。本发明的范围不是由上述说明来示出而是由权利要求书来示出，旨在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。

附图标记说明

1 弹性波模块，10A、10B 弹性波装置，11 基板，12 功能元件，13 布线，14 覆盖层，15 保护层，16、116 导电部，17 中空空间，20、21 连接端子，141 平坦部，142 弯曲部，143 边界部，144 上侧弯曲部，145 下侧弯曲部，161 上侧导电部，162 下侧导电部。

Claims (8)

1.一种弹性波装置，其中，具备：

基板；

功能元件，配置在所述基板上；

覆盖层，配置在所述基板上使得覆盖所述功能元件；和

保护层，覆盖所述覆盖层，

所述覆盖层具有呈凸状弯曲的弯曲部，

在所述弯曲部与所述基板之间形成中空空间，

所述功能元件配置在所述中空空间内，

所述弹性波装置还具备：导电部，在所述弯曲部与所述保护层之间，沿着所述弯曲部的表面配置，

所述覆盖层还具有沿着所述基板的平坦部，

在将所述弯曲部中的距所述平坦部的最高点的高度设为H时，所述弯曲部包含：下侧弯曲部，距所述平坦部的高度不足H/2；和上侧弯曲部，距所述平坦部的高度超过H/2，

所述导电部包含：下侧导电部，配置在所述下侧弯曲部与所述保护层之间；和上侧导电部，配置在所述上侧弯曲部与所述保护层之间，

所述下侧导电部的面密度小于所述上侧导电部的面密度。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波装置还具备：布线，配置在所述基板上使得与所述功能元件连接，

在从所述基板的法线方向观察时，所述导电部配置为与所述布线不重叠。

3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述导电部具有网眼形状的图案。

4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述导电部具有多个点形状集合的图案。

5.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述导电部具有多个长条形状集合的图案。

6.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述导电部具有形成了多个点形状的孔的图案。

7.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述导电部不接地。

8.一种弹性波模块，具备第1弹性波装置和第2弹性波装置，其中，

所述第1弹性波装置以及所述第2弹性波装置各自具备：

基板；

功能元件，配置在所述基板上；

覆盖层，配置在所述基板上使得覆盖所述功能元件；和

保护层，覆盖所述覆盖层，

所述覆盖层具有呈凸状弯曲的弯曲部，

在所述弯曲部与所述基板之间形成中空空间，

所述功能元件配置在所述中空空间内，

所述第1弹性波装置在所述基板的法线方向上与所述第2弹性波装置重叠地配置，

所述弹性波模块还具备：导电部，在所述第1弹性波装置的所述弯曲部以及所述第2弹性波装置的所述弯曲部中的至少一个与所述保护层之间，沿着该弯曲部的表面配置，

所述覆盖层还具有沿着所述基板的平坦部，

在将所述弯曲部中的距所述平坦部的最高点的高度设为H时，所述弯曲部包含：下侧弯曲部，距所述平坦部的高度不足H/2；和上侧弯曲部，距所述平坦部的高度超过H/2，

所述导电部包含：下侧导电部，配置在所述下侧弯曲部与所述保护层之间；和上侧导电部，配置在所述上侧弯曲部与所述保护层之间，

所述下侧导电部的面密度小于所述上侧导电部的面密度。