CN118044117A - 弹性波装置以及弹性波装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
弹性波装置具备:弹性波元件,包含元件基板、设置在元件基板上的压电体层、设置在压电体层上的功能电极、以及设置在压电体层上并与功能电极电连接的布线电极,在元件基板中,在沿着元件基板和压电体层的层叠方向观察的俯视下与功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;安装基板,具有外部端子;金属凸块,将布线电极和外部端子连接;密封树脂,对弹性波元件以及金属凸块进行密封;以及衰减部,设置在元件基板的外表面中的、除了与压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减。
Description
技术领域
本公开涉及具备压电层(压电体层)的弹性波装置。
背景技术
例如,在专利文献1公开了利用板波的弹性波装置。在专利文献1记载的弹性波装置具备支承体、压电基板、以及IDT电极。在支承体设置有空洞部。压电基板设置在支承体上,使得与空洞部重叠。IDT电极设置在压电基板上,使得与空洞部重叠。在弹性波装置中,通过IDT电极来激励板波。空洞部的端缘部不包含与通过IDT电极激励的板波的传播方向平行地延伸的直线部。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-257019号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,要求能够在确保机械强度的同时使无用波衰减的弹性波装置。
本公开的目的在于,提供一种能够在确保机械强度的同时使无用波衰减的弹性波装置。
用于解决问题的技术方案
本公开的一个方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减。
本公开的一个方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
不同材料部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由与所述元件基板不同的材料构成。
本公开的一个方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
凹凸部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由凹凸面构成。
本公开的一个方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
低声阻抗部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由低声阻抗层构成。
在本公开的一个方式的弹性波装置的制造方法中,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
通过激光照射在所述元件基板的内部形成所述衰减部。
在本公开的一个方式的弹性波装置的制造方法中,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
通过化学蒸镀法对SiO2进行成膜,由此形成所述衰减部。
在本公开的一个方式的弹性波装置的制造方法中,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
在将进行了单片化的所述弹性波元件倒装芯片接合于所述安装基板的工序中,在所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的、与所述压电体层侧的一个主面相反侧的另一个主面,设置所述衰减部。
发明效果
根据本公开,能够提供一种能够在确保机械强度的同时使无用波衰减的弹性波装置以及弹性波装置的制造方法。
附图说明
图1A是示出第1方式、第2方式的弹性波元件的外观的简图式立体图。
图1B是示出压电层上的电极构造的俯视图。
图2是图1A中的沿着A-A线的部分的剖视图。
图3A是用于说明在以往的弹性波元件的压电膜传播的拉姆波的示意性主视剖视图。
图3B是用于说明本公开的弹性波元件的波的示意性主视剖视图。
图4是示出在第1电极与第2电极之间施加了第2电极与第1电极相比成为高电位的电压的情况下的体波的示意图。
图5是示出本公开的第1实施方式涉及的弹性波元件的谐振特性的图。
图6是示出d/2p和作为弹性波元件的谐振子的相对带宽的关系的图。
图7是本公开的第1实施方式涉及的另一个弹性波元件的俯视图。
图8是示出弹性波元件的谐振特性的一个例子的参考图。
图9是示出构成了许多的弹性波谐振子的情况下的相对带宽和作为杂散的大小的用180度进行了归一化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的图。
图10是示出d/2p、金属化比MR、以及相对带宽的关系的图。
图11是示出使d/p无限接近于0的情况下的相对带宽相对于LiNbO3的欧拉角(0°,θ,ψ)的映射的图。
图12是用于说明本公开的第1实施方式涉及的弹性波元件的部分切割立体图。
图13是示出本公开的第2实施方式的弹性波装置的示意性主视剖视图。
图14是示出图13的弹性波装置的衰减部170的一个例子的示意性主视剖视图。
图15是用于说明在滤波器通带内外产生的许多的纹波叠加在滤波器特性的重要的地方的情况的图。
图16是图24的点线部分的放大图。
图17是用于说明纹波的产生的第1图。
图18是用于说明纹波的产生的第2图。
图19是用于说明纹波的产生的第3图。
图20是示出图13的弹性波装置的第1变形例的示意性主视剖视图。
图21是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第1图。
图22是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第2图。
图23是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第3图。
图24是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第4图。
图25是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第5图。
图26是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第6图。
图27是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第7图。
图28是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第8图。
图29是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第9图。
图30是用于说明图20的弹性波装置的制造方法的第10图。
图31是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第1图。
图32是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第2图。
图33是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第3图。
图34是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第4图。
图35是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第5图。
图36是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第6图。
图37是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第7图。
图38是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第8图。
图39是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第9图。
图40是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第10图。
图41是用于说明图13的弹性波装置的第2变形例的制造方法的第11图。
具体实施方式
本公开中的第1方式、第2方式、第3方式的弹性波元件例如具备:压电层,包含铌酸锂或钽酸锂;和第1电极以及第2电极,在与压电层的厚度方向交叉的方向上对置。
在第1方式的弹性波元件中,利用了厚度剪切一阶模的体波。
此外,在第2方式的弹性波元件中,第1电极和所述第2电极是彼此相邻的电极,在将压电层的厚度设为d并将第1电极和第2电极的中心间距离设为p的情况下,d/p设为0.5以下。由此,在第1方式、第2方式中,即使在发展了小型化的情况下,也能够提高Q值。
此外,在第3方式的弹性波元件中,利用作为板波的拉姆波。而且,能够得到基于上述拉姆波的谐振特性。
本公开中的第4方式的弹性波元件具备:压电层,包含铌酸锂或钽酸锂;和上部电极以及下部电极,在压电层的厚度方向上夹着压电层对置,本公开中的第4方式的弹性波元件利用体波。
以下,参照附图对第1方式~第4方式的弹性波元件的具体的实施方式进行说明,由此明确本公开。
另外,需要指出,在本说明书记载的各实施方式是例示性的,能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
(第1实施方式)
图1A是示出关于第1方式、第2方式的第1实施方式涉及的弹性波元件的外观的简图式立体图,图1B是示出压电层上的电极构造的俯视图,图2是图1A中的沿着A-A线的部分的剖视图。
弹性波元件1具有包含LiNbO3的压电层2。压电层2也可以包含LiTaO3。在本实施方式中,LiNbO3、LiTaO3的切割角为Z切割,但是也可以是旋转Y切割、X切割。优选地,优选为Y传播以及X传播±30°的传播方位。压电层2的厚度没有特别限定,但是为了有效地激励厚度剪切一阶模,优选为50nm以上且1000nm以下。
压电层2具有相互对置的第1主面2a、第2主面2b。在第1主面2a上设置有电极3以及电极4。在此,电极3是“第1电极”的一个例子,电极4是“第2电极”的一个例子。在图1A以及图1B中,多个电极3是与第1汇流条5连接的多个第1电极指。多个电极4是与第2汇流条6连接的多个第2电极指。多个电极3和多个电极4彼此相互交错对插。
电极3以及电极4具有矩形形状,并具有长度方向。在与该长度方向正交的方向上,电极3和旁边的电极4对置。由这些多个电极3、4、以及第1汇流条5、第2汇流条6构成了IDT(Interdigital Transuducer,叉指换能器)电极。电极3、4的长度方向以及与电极3、4的长度方向正交的方向均为与压电层2的厚度方向交叉的方向。因此,也可以说,电极3和旁边的电极4在与压电层2的厚度方向交叉的方向上对置。
此外,电极3、4的长度方向也可以与图1A以及图1B所示的与电极3、4的长度方向正交的方向对调。即,在图1A以及图1B中,也可以使电极3、4在第1汇流条5以及第2汇流条6延伸的方向上延伸。在该情况下,第1汇流条5以及第2汇流条6在图1A以及图1B中变得在电极3、4延伸的方向上延伸。
而且,连接于一个电位的电极3和连接于另一个电位的电极4相邻的一对构造在与上述电极3、4的长度方向正交的方向上设置有多对。在此,所谓电极3和电极4相邻,不是指电极3和电极4配置为直接接触的情况,而是指电极3和电极4隔着间隔配置的情况。
此外,在电极3和电极4相邻的情况下,在电极3与电极4之间不配置包含其它电极3、4在内的与信号(hot)电极、接地电极连接的电极。该对数无需为整数对,也可以是1.5对、2.5对等。电极3、4间的中心间距离(即,间距)优选为1μm以上且10μm以下的范围。此外,所谓电极3、4间的中心间距离,成为将与电极3的长度方向正交的方向上的、电极3的宽度尺寸的中心和与电极4的长度方向正交的方向上的、电极4的宽度尺寸的中心连结的距离。进而,在电极3、4中的至少一者具有多根的情况下(在将电极3、4设为一对电极组时具有1.5对以上的电极组的情况下),电极3、4的中心间距离是指1.5对以上的电极3、4中的相邻的电极3、4各自的中心间距离的平均值。此外,电极3、4的宽度(即,电极3、4的对置方向上的尺寸)优选为150nm以上且1000nm以下的范围。另外,所谓电极3、4间的中心间距离,成为将与电极3的长度方向正交的方向上的、电极3的尺寸(宽度尺寸)的中心和与电极4的长度方向正交的方向上的、电极4的尺寸(宽度尺寸)的中心连结的距离。
此外,在本实施方式中,使用了Z切割的压电层,因此与电极3、4的长度方向正交的方向成为与压电层2的极化方向正交的方向。在作为压电层2而使用了其它切割角的压电体的情况下,并不限于此。在此,所谓“正交”,并非仅限定于严格地正交的情况,也可以是大致正交(与电极3、4的长度方向正交的方向和极化方向所成的角度例如为90°±10°)。
在压电层2的第2主面2b侧隔着绝缘层(也称为“接合层”)7层叠有支承构件8。绝缘层7以及支承构件8具有框状的形状,如图2所示,具有开口部7a、8a。由此,形成了空洞部9。空洞部9为了不妨碍压电层2的激励区域C的振动而设置。因此,上述支承构件8在与设置有至少一对电极3、4的部分不重叠的位置隔着绝缘层7层叠在第2主面2b。另外,也可以不设置绝缘层7。因此,支承构件8能够直接或间接地层叠在压电层2的第2主面2b。
绝缘层7包含氧化硅。不过,除了氧化硅以外,还能够使用氮氧化硅、矾土等适当的绝缘性材料。支承构件8包含Si。Si的压电层2侧的面的面方位可以为(100)、(110),也可以为(111)。优选地,最好是电阻率为4kΩ以上的高电阻的Si。不过,对于支承构件8,也能够使用适当的绝缘性材料、半导体材料来构成。作为支承构件8的材料,例如,能够使用氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化镁、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、氮化镓等半导体等。
上述多个电极3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6包含Al、AlCu合金等适当的金属或合金。在本实施方式中,电极3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6具有在Ti膜上层叠了Al膜的构造。另外,也可以使用Ti膜以外的密接层。
在驱动时,在多个电极3与多个电极4之间施加交流电压。更具体地,在第1汇流条5与第2汇流条6之间施加交流电压。由此,能够得到利用了在压电层2中激励的厚度剪切一阶模的体波的谐振特性。
此外,在弹性波元件1中,在将压电层2的厚度设为d并将多对电极3、4中的任意相邻的电极3、4的中心间距离设为p的情况下,d/p设为0.5以下。因此,可有效地激励上述厚度剪切一阶模的体波,能够得到良好的谐振特性。更优选地,d/p为0.24以下,在该情况下,能够得到更加良好的谐振特性。
另外,在像本实施方式这样电极3、4中的至少一者具有多根的情况下,即,在将电极3、4设为一对电极组时具有1.5对以上的电极3、4的情况下,相邻的电极3、4的中心间距离p成为各相邻的电极3、4的中心间距离的平均距离。
在本实施方式的弹性波元件1中,具备上述结构,因此即使欲谋求小型化而减少了电极3、4的对数,也不易产生Q值的下降。这是因为,是在两侧不需要反射器的谐振器,传播损耗少。此外,之所以不需要上述反射器,是由于利用了厚度剪切一阶模的体波。
参照图3A以及图3B,对在以往的弹性波元件中利用的拉姆波和上述厚度剪切一阶模的体波的差异进行说明。
图3A是用于说明在以往的弹性波元件的压电膜传播的拉姆波的示意性主视剖视图。关于以往的弹性波元件,例如,在专利文献1(日本特开2012-257019号公报)有所记载。如图3A所示,在以往的弹性波元件中,波在压电膜201中如箭头所示地传播。在此,在压电膜201中,第1主面201a和第2主面201b对置,将第1主面201a和第2主面201b连结的厚度方向为Z方向。X方向是IDT电极的电极指排列的方向。如图3A所示,如果是拉姆波,则波如图所示地在X方向上传播过去。因为是板波,所以尽管压电膜201作为整体进行振动,但是波在X方向上传播,因此在两侧配置反射器而得到了谐振特性。因此,产生波的传播损耗,在谋求了小型化的情况下,即,在减少了电极指的对数的情况下,Q值下降。
相对于此,如图3B所示,在本实施方式的弹性波元件1中,振动位移为厚度剪切方向,因此波大体上在将压电层2的第1主面2a和第2主面2b连结的方向(即,Z方向)上传播、谐振。即,波的X方向分量与Z方向分量相比,显著地小。而且,因为可通过该Z方向上的波的传播来得到谐振特性,所以不需要反射器。因而,不产生在反射器传播时的传播损耗。因此,即使欲发展小型化而减少了包含电极3、4的电极对的对数,也不易产生Q值的下降。
另外,如图4所示,厚度剪切一阶模的体波的振幅方向在压电层2的激励区域C包含的第1区域451和激励区域C包含的第2区域452中变得相反。图4示意性地示出了在电极3与电极4之间施加了电极4与电极3相比成为高电位的电压的情况下的体波。第1区域451是激励区域C中的假想平面VP1与第1主面2a之间的区域,其中,激励区域C与压电层2的厚度方向正交,并将压电层2分割为两个部分。第2区域452是激励区域C中的假想平面VP1与第2主面2b之间的区域。
像上述的那样,在弹性波元件1中,配置有包含电极3和电极4的至少一对电极,但是并不是使波在X方向上传播,因此该包含电极3、4的电极对的对数未必一定要有多对。即,只要设置有至少一对电极即可。
例如,上述电极3是与信号(hot)电位连接的电极,电极4是与接地电位连接的电极。不过,也可以是,电极3与接地电位连接,电极4与信号电位连接。在本实施方式中,至少一对电极像上述的那样是与信号电位连接的电极或者与接地电位连接的电极,未设置浮置电极。
图5是示出本公开的第1实施方式的弹性波元件的谐振特性的图。另外,得到了该谐振特性的弹性波元件1的设计参数如下。
压电层2:欧拉角为(0°,0°,90°)的LiNbO3,厚度=400nm。
在与电极3和电极4的长度方向正交的方向上观察时,电极3和电极4重叠的区域(即,激励区域C)的长度=40μm,包含电极3、4的电极的对数=21对,电极间中心距离=3μm,电极3、4的宽度=500nm,d/p=0.133。
绝缘层7:厚度为1μm的氧化硅膜。
支承构件8:Si。
另外,所谓激励区域C的长度,是激励区域C的沿着电极3、4的长度方向的尺寸。
在本实施方式中,包含电极3、4的电极对的电极间距离在多对中全部设为相等。即,以等间距配置了电极3和电极4。
根据图5可明确,尽管不具有反射器,但是仍得到了相对带宽为12.5%的良好的谐振特性。
另外,在将上述压电层2的厚度设为d并将电极3和电极4的电极的中心间距离设为p的情况下,如前所述,在本实施方式中,d/p为0.5以下,更优选为0.24以下。参照图6对此进行说明。
与得到了图5所示的谐振特性的弹性波元件同样地,但是使d/2p变化,从而得到了多个弹性波元件。图6是示出该d/2p和作为弹性波元件的谐振子的相对带宽的关系的图。
根据图6可明确,若d/2p超过0.25,即,若d/p>0.5,则即使调整d/p,相对带宽也不足5%。相对于此,在d/2p≤0.25的情况下,即,在d/p≤0.5的情况下,如果在该范围内使d/p变化,则能够使相对带宽为5%以上,即,能够构成具有高的耦合系数的谐振子。此外,在d/2p为0.12以下的情况下,即,在d/p为0.24以下的情况下,能够将相对带宽提高为7%以上。除此以外,如果在该范围内对d/p进行调整,则能够得到相对带宽更加宽的谐振子,能够实现具有更加高的耦合系数的谐振子。因此,可知通过像本公开的第2方式的弹性波元件那样将d/p设为0.5以下,从而能够构成利用了上述厚度剪切一阶模的体波的、具有高的耦合系数的谐振子。
另外,如前所述,至少一对电极也可以是一对,在一对电极的情况下,上述p设为相邻的电极3、4的中心间距离。此外,在1.5对以上的电极的情况下,只要将相邻的电极3、4的中心间距离的平均距离设为p即可。
此外,对于压电层的厚度d,在压电层2具有厚度偏差的情况下,也只要采用对该厚度进行了平均化的值即可。
图7是本公开的第1实施方式涉及的另一个弹性波元件的俯视图。在弹性波元件31中,在压电层2的第1主面2a上设置有具有电极3和电极4的一对电极。另外,图7中的K成为交叉宽度。如前所述,在本公开的弹性波元件31中,电极的对数也可以是一对。即使在该情况下,也只要使上述d/p为0.5以下,就能够有效地激励厚度剪切一阶模的体波。
在弹性波元件1中,优选地,在多个电极3、4中任意相邻的电极3、4相对于激励区域的金属化比MR最好满足MR≤1.75(d/p)+0.075,其中,激励区域是上述相邻的电极3、4在对置的方向上观察时重叠的区域。也就是说,在相邻的多个第1电极指和多个第2电极指对置的方向上观察时多个第1电极指和多个第2电极指重叠的区域为激励区域(交叉区域),在将多个第1电极指以及多个第2电极指相对于激励区域的金属化比设为MR时,优选满足MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下,能够有效地减小杂散。
参照图8以及图9对此进行说明。图8是示出上述弹性波元件1的谐振特性的一个例子的参考图。在谐振频率与反谐振频率之间出现了箭头B所示的杂散。另外,设d/p=0.08,并且设LiNbO3的欧拉角为(0°,0°,90°)。此外,设上述金属化比MR=0.35。
参照图1B,对金属化比MR进行说明。在图1B的电极构造中,在着眼于一对电极3、4的情况下,设仅设置有这一对电极3、4。在该情况下,被单点划线C包围的部分成为激励区域。所谓该激励区域,是在与电极3、4的长度方向正交的方向(即,对置方向)上对电极3和电极4进行观察时电极3中的与电极4相互重叠的区域、电极4中的与电极3相互重叠的区域、以及电极3与电极4之间的区域中的电极3和电极4相互重叠的区域。而且,相对于该激励区域的面积的、激励区域C内的电极3、4的面积成为金属化比MR。即,金属化比MR是金属化部分的面积相对于激励区域的面积之比。
另外,在设置有多对电极的情况下,只要将全部激励区域包含的金属化部分相对于激励区域的面积的合计的比例设为MR即可。
图9是示出按照本实施方式构成了许多的弹性波谐振子的情况下的相对带宽和作为杂散的大小的用180度进行了归一化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的图。另外,关于相对带宽,对压电层的膜厚、电极的尺寸进行了各种变更、调整。此外,虽然图9是使用了包含Z切割的LiNbO3的压电层的情况下的结果,但是即使在使用了其它切割角的压电层的情况下,也成为同样的倾向。
在图9中的被椭圆J包围的区域中,杂散变大为1.0。根据图9可明确,若相对带宽超过0.17,即,若超过17%,则即便使构成相对带宽的参数变化,也会在通带内出现杂散电平为1以上的大的杂散。即,像图8所示的谐振特性那样,在带内出现箭头B所示的大的杂散。因而,优选相对带宽为17%以下。在该情况下,能够通过对压电层2的膜厚、电极3、4的尺寸等进行调整,从而减小杂散。
图10是示出d/2p、金属化比MR、以及相对带宽的关系的图。构成在上述弹性波元件中d/2p和MR不同的各种各样的弹性波元件,并测定了相对带宽。图10的虚线D的右侧的附上影线示出的部分是相对带宽为17%以下的区域。该附上了影线的区域和未附上影线的区域的边界可通过MR=3.5(d/2p)+0.075来表示。即,MR=1.75(d/p)+0.075。因此,优选为MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下,容易使相对带宽为17%以下。更优选为图10中的单点划线D1所示的MR=3.5(d/2p)+0.05的右侧的区域。即,如果MR≤1.75(d/p)+0.05,则能够可靠地使相对带宽为17%以下。
图11是示出使d/p无限接近于0的情况下的相对带宽相对于LiNbO3的欧拉角(0°,θ,ψ)的映射的图。图11的附上影线示出的部分是可得到至少5%以上的相对带宽的区域,若对该区域的范围进行近似,则成为由下述的式(1)、式(2)以及式(3)表示的范围。
(0°±10°,0°~20°,任意的ψ)…式(1)
(0°±10°,20°~80°,00~60°(1-(θ-50)2/900)1/2)或(0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)2/900)1/2]~180°)…式(2)
(0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)2/8100)1/2]~180°,任意的ψ)…式(3)
因此,在上述式(1)、式(2)或式(3)的欧拉角范围的情况下,能够使相对带宽变得足够宽,是优选的。
图12是用于说明本公开的第1实施方式涉及的弹性波元件的部分切割立体图。弹性波元件81具有支承基板82。在支承基板82设置有在上表面开放的凹部。在支承基板82上层叠有压电层83。由此,构成了空洞部9。在该空洞部9的上方,在压电层83上设置有IDT电极84。在IDT电极84的弹性波传播方向两侧设置有反射器85、86。在图12中,用虚线示出空洞部9的外周缘。在此,IDT电极84具有第1汇流条84a、第2汇流条84b和作为多根第1电极指的电极84c以及作为多根第2电极指的电极84d。多根电极84c与第1汇流条84a连接。多根电极84d与第2汇流条84b连接。多根电极84c和多根电极84d相互交错对插。
在弹性波元件81中,通过在上述空洞部9上的IDT电极84施加交流电场,从而激励作为板波的拉姆波。而且,因为在两侧设置有反射器85、86,所以能够得到基于上述拉姆波的谐振特性。
像这样,本公开的弹性波元件也可以是利用板波的弹性波元件。
(第2实施方式)
对第2实施方式的弹性波装置100进行说明。在第2实施方式中,对于与第1实施方式重复的内容,适当地省略说明。在第2实施方式中,能够应用在第1实施方式中说明的内容。
如图13所示,弹性波装置100具备弹性波元件1、安装基板140、金属凸块150、密封树脂160、以及衰减部170。
弹性波元件1包含元件基板110、设置在元件基板110上的压电层2、设置在压电层2上的功能电极120、以及设置在压电层2上并与功能电极120电连接的布线电极130。在元件基板110中,在沿着元件基板110和压电层2的层叠方向(例如,Z方向)观察的俯视下与功能电极120的一部分重叠的位置,设置有空洞部9。在本实施方式中,元件基板110包含支承构件8和设置在支承构件8上的接合层7。压电层2设置在接合层7上。接合层7设置在支承构件8的层叠方向Z上的压电层2侧。也就是说,接合层7在层叠方向Z上位于比支承构件8靠近压电层2。空洞部9设置在接合层7。功能电极120设置在压电层2上,并且位于在与层叠方向Z交叉的方向上空开间隔配置的两个布线电极130之间。
安装基板140具有与布线电极130对置地配置的外部端子141。金属凸块150位于布线电极130与安装基板140之间,将布线电极130和外部端子141连接。密封树脂160与安装基板140一同包围弹性波元件1以及金属凸块150,对弹性波元件1以及金属凸块150进行密封。衰减部170设置在元件基板110的外表面中的、除了与压电层2的接触面(在本实施方式中,是与压电层2在层叠方向Z上对置的压电层2侧的一个主面1101)以外的至少一部分,使无用波衰减。
衰减部170能够采用使无用波衰减的任意的结构。在本实施方式中,在元件基板110的在层叠方向Z上与一个主面1101相反侧的另一个主面1102(也就是说,支承构件8的底面801),作为衰减部170而设置有倾斜面171以及凸部172中的至少任一者。
在图14示出包含倾斜面171以及凸部172这两者的衰减部170的一个例子。倾斜面171相对于一个主面1101以倾斜角度θ=1度倾斜,凸部172具有底面尺寸W1以及高度W2为3μm的大致三角形形状的剖面。在图14中,用点线示出了与一个主面1101平行的假想线。凸部172可以由与支承构件8相同的材料构成,也可以由与支承构件8不同的材料构成。也就是说,衰减部170可以由与元件基板110相同的材料构成,也可以由与元件基板110不同的材料构成。由与元件基板110不同的材料构成的衰减部170是不同材料部的一个例子。
在具备图14的衰减部170的弹性波装置100中,与不具备衰减部170的弹性波装置相比较,得到了以下所示的结果。也就是说,关于倾斜面171以及凸部172,仅通过其中任一者也可得到无用波的衰减效果,但是通过进行组合,从而能够进一步提高无用波的衰减效果。
·在作为衰减部170而仅设置了倾斜面171的情况下,无用波降低率(全部S11成分中起因于无用波的S11的减少率)提高了12.2%。
·在作为衰减部170而仅设置了凸部172的情况下(在衰减部170由凹凸面构成并通过衰减部170将另一个主面1102粗糙面化的情况下),无用波降低率(全部S11成分中起因于无用波的S11的减少率)提高了33.3%。
·在作为衰减部170而设置了倾斜面171以及凸部172的情况下,无用波降低率(全部S11成分中起因于无用波的S11的减少率)提高了41.6%。
另外,在不具备衰减部170的弹性波装置中,如图15以及图16所示,有时在滤波器通带内外产生许多的纹波,若产生的纹波叠加在滤波器特性的重要的地方,则会使滤波器特性大幅劣化。
如图17以及图18所示,在具有不同的电位的布线电极(例如,信号布线)131、132间的薄的压电层21中激励了厚度剪切模式的波时,该波像包含接合层的支承基板111内泄漏并传播。传播的厚度剪切模式的波112在支承基板111的底面等端面处反射而再次向压电层21传播。被反射而传播的厚度剪切模式的波113在压电层2中变换为杂散信号并叠加到不同电位的布线电极133、134间的信号,由此产生纹波。根据这样的纹波的产生原理,定性地,信号强度越大且越接近输入信号,所激励的波越强,此外,支承基板111变得越薄,从产生到在支承基板111的端面处反射而再次传播到压电体层的距离变短,因此纹波的强度具有变强的倾向。在图18中,用附图标记261示出没有支承基板111的情况下的阻抗Z和频率的关系,用附图标记262示出具有支承基板111(厚度为50μm的Si)的情况下的阻抗Z和频率的关系。
如图19所示,在具有不同的电位的布线电极(例如,信号布线)131、132间的薄的压电层21中激励的厚度剪切模式的波114在支承基板111的底面处被反射而再次向压电层21传播。在底面处被反射而传播的厚度剪切模式的波113在支承基板111的侧面处反射并再次向压电层21传播。在侧面处被反射而传播的厚度剪切模式的波115有时也会在压电层21中变换为杂散信号并叠加到不同电位的布线电极133、134间的信号,由此产生纹波。
作为使纹波衰减的方法,例如,有通过激光照射等方法在支承基板111的底面形成低声阻抗层的方法,或者使支承基板111的底面变粗糙而使无用波散射的方法。但是,无论是哪种方法,都存在如下的难以操作的情况,即,弹性波元件的机械强度变低,弹性波元件在安装时破损等。
本公开的弹性波装置100具备弹性波元件1、安装基板140、金属凸块150、密封树脂160、以及使无用波衰减的衰减部170。弹性波元件1包含元件基板110、设置在元件基板110上的压电层2、设置在压电层2上的功能电极120、以及设置在压电层2上并与功能电极120电连接的布线电极130。在元件基板110中,在沿着元件基板110和压电层2的层叠方向观察的俯视下与功能电极120的一部分重叠的位置设置有空洞部9。安装基板140具有外部端子141。金属凸块150将布线电极130和外部端子141连接。密封树脂160对弹性波元件1和金属凸块150进行密封。衰减部170设置在元件基板110的外表面中的、除了与压电层2的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减。通过用密封树脂160对弹性波元件1的周围进行加固,从而能够使弹性波元件1整体的机械强度提高。此外,通过在元件基板110的外表面中的、除了与压电层2的接触面以外的至少一部分设置衰减部170,从而元件基板110与密封树脂160间的密接提高,可抑制元件基板110和密封树脂160的界面处的无用波反射,因此能够在密封树脂160内使无用波衰减。其结果是,能够实现能够在确保机械强度的同时使无用波衰减的弹性波装置100。
第2实施方式的弹性波装置100还能够像以下那样构成。
元件基板110并不限于包含支承构件8和设置在支承构件8上的接合层7的情况,也可以不包含接合层7。在该情况下,空洞部9例如设置在支承构件8。
如图20所示,衰减部170也可以设置在元件基板110的与一对主面1101、1102的各边相连的侧面。在图20的弹性波装置100中,衰减部170由凹凸面构成,设置在沿着支承构件8的层叠方向Z延伸的侧面802。由凹凸面构成的衰减部170是凹凸部的一个例子。在图20的弹性波装置100中,在与层叠方向Z交叉的方向(例如,X方向)上,接合层7的两端位于比压电层2靠近功能电极120。通过像这样构成,从而弹性波元件1与密封树脂160间的密接提高。在图20中,省略了弹性波元件1以及衰减部170以外的弹性波装置100的结构。
参照图21~图30,对图20的弹性波装置100的制造方法的一个例子进行说明。在此,对使用了利用牺牲层来形成空洞部9的方法的弹性波装置100的制造方法进行说明,但是并不限于此,还能够使用如下的其它制造方法,即,使用了从底面对支承构件8以及接合层7进行蚀刻的方法的弹性波装置100的制造方法等。
如图21所示,在压电层2成膜牺牲层91。例如,牺牲层91通过如下方式来形成,即,在压电层2表面的整个面成膜牺牲层材料,然后对该表面进行抗蚀剂图案化,然后对露出的牺牲层进行蚀刻,然后除去抗蚀剂。
如图22所示,在成膜了牺牲层91的压电层2成膜接合层7,并通过磨削进行平坦化。由此,牺牲层91被埋入到接合层7。
如图23所示,在埋入了牺牲层91的接合层7接合支承构件8,形成层叠构件200。
如图24所示,对层叠构件200的压电层2进行磨削而使其薄化,并且通过剥离法在进行了薄化的压电层2上形成功能电极120以及布线电极130,从而形成层叠构件210。
如图25所示,在层叠构件210的压电层2形成用于除去牺牲层91的孔92,从而形成层叠构件220。孔92例如通过抗蚀剂图案化、压电体层的干式蚀刻以及除去抗蚀剂而形成。
如图26所示,将层叠构件220的裁切部分的压电层2以及接合层7除去,形成层叠构件230。裁切部分的压电层2以及接合层7可通过抗蚀剂图案化、干式蚀刻以及除去抗蚀剂来除去。能够通过压电层2以及接合层7的干式蚀刻时的选择比,在接合层7形成倒锥形部71,在与层叠方向Z交叉的方向上,使接合层7的两端位于比压电层2靠近功能电极120。
如图27所示,在层叠构件230形成空洞部9,从而形成层叠构件240。通过抗蚀剂图案化、牺牲层蚀刻以及除去抗蚀剂将牺牲层91除去,由此形成空洞部9。通过形成空洞部9,从而在压电层2形成薄膜部。
如图28所示,在层叠构件240的布线电极130形成金属凸块150,从而形成层叠构件250。
如图29所示,在层叠构件250的裁切线上照射激光,从而在支承构件8的内部形成劈开部810,从而形成层叠构件260。
如图30所示,将层叠构件260在劈开部810处劈开,将金属凸块150与布线电极130连接的弹性波元件1单片化。进行了单片化的弹性波元件1的形成了劈开部810的部分构成衰减部170。经由金属凸块150将进行了单片化的弹性波元件1与安装基板140连接,并用密封树脂160对弹性波元件1以及金属凸块150进行密封,由此形成弹性波装置100,从而弹性波装置100的制造工序结束。
衰减部170也可以设置在元件基板110的另一个主面1102以及侧面的双方。参照图31~图41,对在支承构件8的底面801以及侧面802设置有衰减部170的弹性波装置100的制造方法的一个例子进行说明。
(第1例)
如图31所示,形成图30所示的金属凸块150与布线电极130连接的弹性波元件1,并经由金属凸块150在弹性波元件1连接安装基板140。弹性波元件1例如通过倒装芯片接合与安装基板140连接。
如图32所示,用密封树脂160对连接了安装基板140的弹性波元件1以及金属凸块150进行密封。
如图33所示,对将弹性波元件1以及金属凸块150密封的密封树脂160的支承构件8的底面801侧的部分进行磨削,使支承构件8的底面801露出在外部。在露出在外部的支承构件8的底面801形成衰减部170。衰减部170例如通过以下的手段来形成。由低声阻抗层构成的衰减部170是低声阻抗部的一个例子。
(A)通过磨削在支承构件8的底面801形成凹凸。
(B)将支承构件8的底面801的一部分或全部磨削得倾斜。
(C)在支承构件8的底面801通过CVD成膜低密度的SiO2,由此成膜低声阻抗层。
(D)通过激光照射在支承构件8的底面801侧的内部形成衰减层。
如图34所示,再次用密封树脂160对支承构件8的底面801进行密封,并通过裁切进行单片化,由此形成弹性波装置100,从而弹性波装置100的制造工序结束。对支承构件8的底面801进行密封的密封树脂160与最初的密封树脂160(参照图32)可以是相同的材料,也可以是不同的材料。在通过上述(A)、(C)以及(D)的手段在支承构件8的底面801形成了衰减部170的情况下,也可以不用密封树脂160对支承构件8的底面801进行密封。也就是说,衰减部170也可以从密封树脂160露出到外部。在该情况下,能够削减弹性波装置100的制造工时。
(第2例)
执行图21~图26的工序而形成层叠构件230。如图35所示,在形成的层叠构件230的支承构件8的底面801形成衰减部170。对被单片化的弹性波元件1分别通过例如上述(A)、(C)以及(D)的手段形成衰减部170。然后,对形成了衰减部170的层叠构件230执行图27~图30的工序,由此形成弹性波装置100,从而弹性波装置100的制造工序结束。
(第3例)
执行图21~图30的工序而将弹性波元件1单片化。如图36所示,弹性波元件1通过如下方式进行单片化,即,在支承构件8的底面801粘附裁切胶带300,然后使裁切胶带300扩张,从而将层叠构件260的劈开部810劈开。
如图37所示,从裁切胶带300拾取进行了单片化的弹性波元件1。此时,为了使弹性波元件1容易吸附于吸嘴310,用针320从裁切胶带300的背面将其顶出。此时,通过设计针320的形状,从而能够在弹性波元件1的支承构件8的底面801造成伤痕。由此,能够在支承构件8的底面801形成衰减部170(参照图38)。由针320造成的伤痕具有使底面801变得粗糙同等的效果。
如图39所示,将进行了单片化的弹性波元件1从吸嘴310换到工具330,并如图40所示,经由金属凸块150将进行了单片化的弹性波元件1连接到安装基板140。弹性波元件1例如通过倒装芯片接合与安装基板140连接。如图41所示,用密封树脂160对连接了安装基板140的弹性波元件1以及金属凸块150进行密封,由此形成弹性波装置100,从而弹性波装置100的制造工序结束。
可以在第1实施方式的弹性波元件1追加第2实施方式的弹性波元件1的结构的至少一部分,也可以在第2实施方式的弹性波元件1追加第1实施方式的弹性波元件1的结构的至少一部分。
以上,参照附图对本公开中的各种实施方式进行了详细说明,最后,对本公开的各种方式进行说明。
第1方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减。
关于第2方式的弹性波装置,在第1方式的弹性波装置中,
所述元件基板包含支承构件和设置在所述支承构件上的接合层,
所述接合层设置在所述支承构件的所述压电体层侧,
所述空洞部在沿着所述层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置于所述接合层。
关于第3方式的弹性波装置,在第1方式或第2方式的弹性波装置中,
所述衰减部设置在所述元件基板的与一对主面的各边相连的侧面,所述一对主面与所述层叠方向交叉。
关于第4方式的弹性波装置,在第1方式或第2方式的弹性波装置中,
所述衰减部设置在所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的、与所述压电体层侧的一个主面相反侧的另一个主面。
关于第5方式的弹性波装置,在第1方式~第4方式中的任一方式的弹性波装置中,
所述衰减部由与所述元件基板不同的材料构成。
关于第6方式的弹性波装置,在第1方式~第3方式中的任一方式的弹性波装置中,
所述衰减部由凹凸面构成。
关于第7方式的弹性波装置,在第4方式的弹性波装置中,
所述衰减部由低声阻抗层构成。
关于第8方式的弹性波装置,在第1方式~第7方式中的任一方式的弹性波装置中,
所述衰减部从所述密封树脂露出到外部。
关于第9方式的弹性波装置,在第4方式的弹性波装置中,
所述衰减部由相对于所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的所述压电体层侧的一个主面倾斜的倾斜面构成。
关于第10方式的弹性波装置,在第1方式~第9方式中的任一方式的弹性波装置中,
所述功能电极是IDT电极。
关于第11方式的弹性波装置,在第1方式~第10方式中的任一方式的弹性波装置中,
构成为能够利用板波。
关于第12方式的弹性波装置,在第1方式~第10方式中的任一方式的弹性波装置中,
构成为能够利用厚度剪切模式的体波。
关于第13方式的弹性波装置,在第1方式~第10方式的弹性波装置中,
所述压电体层包含铌酸锂或钽酸锂,
所述功能电极是IDT电极,
所述IDT电极具备在与所述层叠方向交叉的方向上对置的第1电极指和第2电极指,
所述第1电极指和所述第2电极指是彼此相邻的电极,
在将所述压电体层的厚度设为d并将所述第1电极指和所述第2电极指的中心间距离设为p的情况下,d/p为0.5以下。
关于第14方式的弹性波装置,在第13方式的弹性波装置中,
d/p为0.24以下。
关于第15方式的弹性波装置,在第1方式~第10方式、第13方式以及第14方式中的任一方式的弹性波装置中,
所述功能电极是IDT电极,
所述IDT电极具备在与所述层叠方向交叉的方向上对置的第1电极指和第2电极指,
所述第1电极指和所述第2电极指是彼此相邻的电极,
在将所述压电体层的厚度设为d并将所述第1电极指和所述第2电极指的中心间距离设为p的情况下,金属化比MR满足MR≤1.75(d/p)+0.075,所述金属化比MR是激励区域内的所述第1电极指和所述第2电极指的面积相对于所述激励区域的比例,所述激励区域是所述第1电极指和所述第2电极指在与所述层叠方向交叉的方向上相互重叠的区域。
关于第16方式的弹性波装置,在第1方式~第10方式以及第13方式~第15方式中的任一方式的弹性波装置中,
所述压电体层包含铌酸锂或钽酸锂,
所述铌酸锂或钽酸锂的欧拉角(θ,ψ)处于以下的式(1)、式(2)或式(3)的范围。
(0°±10°,0°~20°,任意的ψ)…式(1)
(0°±10°,20°~80°,0°~60°(1-(θ-50)2/900)1/2)或(0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)2/900)1/2]~180°)…式(2)
(0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)2/8100)1/2]~180°,任意的ψ)…式(3)
关于第17方式的弹性波装置的制造方法,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
通过激光照射在所述元件基板的内部形成所述衰减部。
关于第18方式的弹性波装置的制造方法,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
通过化学蒸镀法对SiO2进行成膜,由此形成所述衰减部。
关于第19方式的弹性波装置的制造方法,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
在将进行了单片化的所述弹性波元件倒装芯片接合于所述安装基板的工序中,在所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的、与所述压电体层侧的一个主面相反侧的另一个主面,设置所述衰减部。
第20方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
不同材料部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由与所述元件基板不同的材料构成。
第21方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
凹凸部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由凹凸面构成。
第22方式的弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
低声阻抗部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由低声阻抗层构成。
通过将上述各种各样的实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例适当地进行组合,从而能够使得达到各自具有的效果。此外,能够进行实施方式彼此的组合或实施例彼此的组合或实施方式和实施例的组合,并且还能够进行不同的实施方式或实施例中的特征彼此的组合。
参照附图并与优选的实施方式相关联地对本公开进行了充分记载,但是对于本领域技术人员而言,各种变形、修正是明确的。这样的变形、修正只要不脱离由随附的权利要求书规定的本公开的范围,就应理解为包含于其中。
Claims (19)
1.一种弹性波装置,具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述元件基板包含支承构件和设置在所述支承构件上的接合层,
所述接合层设置在所述支承构件的所述压电体层侧,
所述空洞部在沿着所述层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置于所述接合层。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述衰减部设置在所述元件基板的与一对主面的各边相连的侧面,所述一对主面与所述层叠方向交叉。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述衰减部设置在所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的、与所述压电体层侧的一个主面相反侧的另一个主面。
5.一种弹性波装置,具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
不同材料部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由与所述元件基板不同的材料构成。
6.一种弹性波装置,具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
凹凸部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由凹凸面构成。
7.一种弹性波装置,具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
低声阻抗部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,由低声阻抗层构成。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述衰减部从所述密封树脂露出到外部。
9.根据权利要求4所述的弹性波装置,其中,
所述衰减部由相对于所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的所述压电体层侧的一个主面倾斜的倾斜面构成。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述功能电极是IDT电极。
11.根据权利要求1~10中的任一项所述的弹性波装置,其中,
构成为能够利用板波。
12.根据权利要求1~10中的任一项所述的弹性波装置,其中,
构成为能够利用厚度剪切模式的体波。
13.根据权利要求1~10中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述压电体层包含铌酸锂或钽酸锂,
所述功能电极是IDT电极,
所述IDT电极具备在与所述层叠方向交叉的方向上对置的第1电极指和第2电极指,
所述第1电极指和所述第2电极指是彼此相邻的电极,
在将所述压电体层的厚度设为d并将所述第1电极指和所述第2电极指的中心间距离设为p的情况下,d/p为0.5以下。
14.根据权利要求13所述的弹性波装置,其中,
d/p为0.24以下。
15.根据权利要求1~10、13以及14中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述功能电极是IDT电极,
所述IDT电极具备在与所述层叠方向交叉的方向上对置的第1电极指和第2电极指,
所述第1电极指和所述第2电极指是彼此相邻的电极,
在将所述压电体层的厚度设为d并将所述第1电极指和所述第2电极指的中心间距离设为p的情况下,金属化比MR满足MR≤1.75(d/p)+0.075,所述金属化比MR是激励区域内的所述第1电极指和所述第2电极指的面积相对于所述激励区域的比例,所述激励区域是所述第1电极指和所述第2电极指在与所述层叠方向交叉的方向上相互重叠的区域。
16.根据权利要求1~10以及13~15中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述压电体层包含铌酸锂或钽酸锂,
所述铌酸锂或钽酸锂的欧拉角处于以下的式(1)、式(2)或式(3)的范围,
(0°±10°,0°~20°,任意的ψ)…式(1)
(0°±10°,20°~80°,0°~60°(1-(θ-50)2/900)1/2)或(0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)2/900)1/2]~180°)…式(2)
(0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)2/8100)1/2]~180°,任意的ψ)
…式(3)。
17.一种弹性波装置的制造方法,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
通过激光照射在所述元件基板的内部形成所述衰减部。
18.一种弹性波装置的制造方法,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
通过化学蒸镀法对SiO2进行成膜,由此形成所述衰减部。
19.一种弹性波装置的制造方法,所述弹性波装置具备:
弹性波元件,包含元件基板、设置在所述元件基板上的压电体层、设置在所述压电体层上的功能电极、以及设置在所述压电体层上并与所述功能电极电连接的布线电极,在所述元件基板中,在沿着所述元件基板和所述压电体层的层叠方向观察的俯视下与所述功能电极的一部分重叠的位置设置有空洞部;
安装基板,具有外部端子;
金属凸块,将所述布线电极和所述外部端子连接;
密封树脂,对所述弹性波元件以及所述金属凸块进行密封;以及
衰减部,设置在所述元件基板的外表面中的、除了与所述压电体层的接触面以外的至少一部分,使无用波衰减,
其中,
在将进行了单片化的所述弹性波元件倒装芯片接合于所述安装基板的工序中,在所述元件基板的与所述层叠方向交叉的一对主面中的、与所述压电体层侧的一个主面相反侧的另一个主面,设置所述衰减部。
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