JP2010212832A

JP2010212832A - 弾性表面波デバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2010212832A
Application number: JP2009054540A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Takano; 敦鷹野
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】従来の弾性表面波デバイスでは、薄板化するとチップ裏面にチッピングが発生しやすかった。
【解決手段】圧電基板１１の第１面に弾性表面波デバイスパターン１２を複数個形成する工程と、レーザ光１８を圧電基板１１の内部に集光させて照射することにより圧電基板１１の内部に改質領域１３を形成する工程と、圧電基板１１の第１面とは反対側の第２面側を研削することにより圧電基板１１を薄板化する工程と、改質領域１３で各チップに分離する工程と、を備えたものであり、薄板化してもチッピングを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は低背化した弾性表面波デバイスの製造方法に関するものである。

近年、機器の薄型化への要望に対して、弾性表面波デバイスに対しても低背化への要望が強まってきている。

弾性表面波デバイスの低背化へのひとつの方法として、圧電基板の厚さを薄くするという方法がある。しかしながら、ウェハ状態の圧電基板を薄くすると、工程中で割れやすい、あるいはパターン精度を出しにくいという課題がある。そのため、表面側からハーフカット溝を形成した後に裏面側から研削を行ない薄板化と分離を同時に行なう先ダイシングと呼ばれる方法をとる場合がある。しかしながら、弾性表面波デバイスに用いられる圧電単結晶は脆く、ハーフカット溝の部分を研削する時に角にチッピングが生じやすく、特に弾性表面波デバイスを樹脂等でモールドする場合、チッピングのところからクラックが発生しやすくなるという課題があった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
特開２００８−７１９０７号公報

本発明は上記課題を解決するものであり、圧電基板を薄板化しても、チッピングの少ない弾性表面波デバイスを得ることを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、圧電基板の第１面に弾性表面波デバイスパターンを複数個形成する工程と、レーザ光を圧電基板の内部に集光させて照射することにより圧電基板の内部に改質領域を形成する工程と、圧電基板の第１面とは反対側の第２面側を研削することにより圧電基板を薄板化する工程と、改質領域で各チップに分離する工程とを備えたものであり、このようにすることにより、圧電基板を薄板化しても、チッピングの少ない弾性表面波デバイスを得るとともに、切り代をなくすことにより、ウェハ当たりのチップの取れ数を増加させることができる。

本発明によると、チッピングの少ない薄板化した弾性表面波デバイスチップを得られ、高品質な弾性表面波デバイスが得られるとともに、量産性をも向上させることができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法を示す図である。

まず図１（ａ）のように、厚さ約０．３５ｍｍの両面を鏡面研磨したタンタル酸リチウムあるいはニオブ酸リチウムの単結晶からなる圧電基板１１の第１面にフォトリソグラフィ技術を用いて弾性表面波デバイスパターン１２を複数個形成する。

次に図１（ｂ）のように、圧電基板１１の第１面を保護シート１９に貼り合わせた状態で、裏面（第２面）側から近赤外レーザ光１８を照射し、レンズによりその内部に集光させる。このとき集光させる位置は、第１面側に近いところになるようにする。本実施の形態では第１面側から約０．０８ｍｍの深さの位置に焦点が結ばれるようにする。レーザ光を照射する側は表面側からでもかまわないが、後の工程を考えると保護シート１９に貼り合わせた状態で行なうことができるので、裏面側から行なうことが望ましい。また、通常弾性表面波デバイスの圧電基板はバルク波による影響を抑圧するために裏面を荒らしているため、裏面側からレーザ光を照射すると荒れた裏面で反射するため、十分に内部で集光させることができない。これに対し本発明の実施形態１では裏面側も鏡面研磨しているため、内部に集光させることができる。さらにタンタル酸リチウムあるいはニオブ酸リチウムの単結晶基板は、可視光に対して透明あるいは半透明であるため、裏面が鏡面状態であれば、表面のパターンが見えるため、照射する位置を合わせることが容易となる。表面から照射を行なう場合、レーザ光が透過する部分にパターンを設けるとそこで反射あるいは吸収が発生するが、裏面から照射する場合、パターンの位置を認識してそのパターンに向けて照射しても表面に到達する時にはデフォーカスされているため影響をおよぼさないため、裏面から照射することが望ましい。

以上のように圧電基板１１の内部にレーザ光１８を集光させると、その集光された付近で多光子吸収が起こり、図１（ｃ）のように改質領域１３が形成される。

次に図１（ｄ）のように、裏面側から研削を行ない、圧電基板１１の厚さが約０．１６ｍｍになるようにする。このように薄板化を行なうと同時に、裏面加工をも実現することができる。従来の先ダイシングと呼ばれている方法では、ハーフカット溝を設けているため、この部分が空間になっている。そのため研削バイトがこの空間を通った後圧電基板に到達するまで研削を行なうため、弾性表面波デバイスチップの裏面の角となる部分でチッピングが発生しやすいが、本実施の形態１では、改質領域１３だけで空間ができていないため、チッピングが発生しにくくなるようにすることができる。

次に保護シート１９からピックアップシート２０へ貼り合わせし、ピックアップシート２０をエキスパンドすることにより、改質領域１３で分離させることができ、図１（ｅ）のようになる。

この分離したチップをキャビティ型パッケージに実装する、あるいは配線基板にフリップ実装してモールドすることを行ない、弾性表面波デバイスを得ることができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイスの製造方法を示す図である。実施の形態１ではウェハ状態で圧電基板内部に改質領域を形成してチップに分離した後に、デバイスに組み立てているが、実施の形態２ではウェハ状態でデバイス化した後に分離して個々のデバイスを得るものである。

まず実施の形態１と同様に、厚さ約０．３５ｍｍの両面を鏡面研磨したタンタル酸リチウムあるいはニオブ酸リチウムの単結晶からなる圧電基板１１の第１面にフォトリソグラフィ技術を用いて弾性表面波デバイスパターン１２を複数個形成する。その上に弾性表面波デバイスパターン１２を囲む側壁１４を設け、さらにその上に弾性表面波デバイスパターン１２の励振空間を覆う天板１５を設け、弾性表面波デバイスパターン１２に接続され外部に電気信号を取り出すための接続電極１６を設け、圧電基板１１の第１面側全体をエポキシ系樹脂からなる保護体１７で覆うことにより、図２（ａ）のようになる。ここで保護体１７の圧電基板１１の第１面側からの厚さを約０．０８ｍｍとする。

次に図２（ｂ）のように、圧電基板１１の第１面を保護シート１９に貼り合わせた状態で、裏面（第２面）側から近赤外レーザ光１８を照射し、レンズによりその内部に集光させる。このとき集光させる位置は、第１面側に近いところになるようにする。実施の形態２では第１面側は保護体１７で覆われているため、第１面側からレーザを照射しても保護体１７に吸収されてしまう。本実施の形態２では、第２面側も鏡面としているため、第２面側からレーザを照射して図２（ｃ）のように圧電基板１１の内部に改質領域１３を形成することができる。

次に図２（ｄ）のように、裏面側から研削を行ない、圧電基板１１の厚さが約０．１６ｍｍになるようにする。このように圧電基板１１の薄板化を行なうと同時に、裏面加工をも実現することができる。

次に図２（ｅ）のようにダイシングシート２１に貼り替え後、分離させる部分の保護体１７を除去する。この方法としては、レーザによって除去するレーザアブレーションあるいはダイサーを用いて保護体１７の部分を除去する等の方法を用いることができる。レーザアブレーションを用いる場合、その幅を非常に狭くすることができるため、ウェハ当たりのチップの取れ数を増やすことができる。またダイサーを用いる場合であっても保護体１７の厚さが約０．０８ｍｍと薄いため、圧電基板を切断する場合に比べて薄いブレードを用いることができ、また切断スピードを上げることができる。したがって切り代の幅を従来に比べて狭くすることができるため、ウェハ当たりのチップの取れ数を増やすことができ、量産性を向上させることができる。このあと実施の形態１と同様にダイシングシート２１をエキスパンドすることにより分離させて、弾性表面波デバイスを得ることができる。

本発明に係る弾性表面波デバイスの製造方法は、チッピングの少ない薄板化した弾性表面波デバイスチップを得られ、高品質な弾性表面波デバイスが得られるとともに、量産性をも向上させることができ、主として移動体通信機器に用いられる面実装型の弾性表面波フィルタや弾性表面波デュプレクサなどの弾性表面波デバイス等において有用となるものである。

本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法を示す図本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイスの製造方法を示す図

１１圧電基板
１２弾性表面波デバイスパターン
１３改質領域
１４側壁
１５天板
１６接続電極
１７保護体
１８レーザ光
１９保護シート
２０ピックアップシート
２１ダイシングシート

Claims

圧電基板の第１面に弾性表面波デバイスパターンを複数個形成する工程と、レーザ光を前記圧電基板の内部に集光させて照射することにより前記圧電基板の内部に改質領域を形成する工程と、前記圧電基板の第１面とは反対側の第２面側を研削することにより前記圧電基板を薄板化する工程と、前記改質領域で各チップに分離する工程と、を備えた弾性表面波デバイスの製造方法。
前記弾性表面波デバイスパターンを形成した前記圧電基板の第１面に、前記弾性表面波デバイスパターンを囲む側壁とこの側壁上に設けられ前記弾性表面波デバイスパターンの励振空間を覆う天板を設け、前記圧電基板の第１面全体に保護体で覆う工程を備え、この工程の後で前記圧電基板の第１面とは反対側の第２面側からレーザ光を照射することにより前記圧電基板の内部に改質領域を形成する請求項１記載の弾性表面波デバイスの製造方法。