JP2013141330A - 弾性波装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気特性の劣化を低減し、製造工程の工数を少なくすることができる弾性表面波装置の製造方法を提供する。
【解決手段】弾性表面波装置の製造方法は、圧電基板の上面にＩＤＴ電極を形成する工程と、前記圧電基板の上に前記ＩＤＴ電極が形成された形成領域を囲む枠体を形成する工程と、前記枠体の上面にフィルム状の蓋体を載置して前記枠体と接合することにより、前記形成領域を覆うとともに前記形成領域との間に密閉空間を設ける保護カバーを形成する工程と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体通信機器等の無線通信回路に主に用いられる弾性表面波装置の製造方法に関し、特に表面実装可能な弾性表面波装置を小型化可能であるとともにウエハプロセスでパッケージングまで行うことが可能な弾性表面波装置の製造方法に関する。
近年、移動体通信に用いられる携帯端末装置は、小型化、軽量化が進むとともに、複数の通信システムに対応するマルチバンド化及び携帯端末装置の多機能化のため、内蔵される回路が増加してきている。そのため、使用される電子部品は、その実装密度向上のため、表面実装可能な小型部品とすることが強く要望されている。
一方、携帯端末装置のキーパーツとして弾性表面波装置がある。弾性表面波装置では、弾性表面波が励振される電極面近傍に中空部を設け、振動空間を確保するとともに、この振動空間を気密封止する必要がある。このため、弾性表面波装置は、例えば、セラミックパッケージに収容されていた。このような弾性表面波装置においても、低損失で優れた通過帯域外の遮断特性を有するとともに、表面実装可能な小型の弾性表面波装置が要求されている。
この小型化の要求に対して、ＷＬＰ（Wafer Level Package）タイプの表面実装構造の弾性表面波装置が提案されている（例えば、特開平９−１７２３３９号公報、特表２００５−５３７６６１号公報を参照）。
図９は、従来の弾性表面波装置の製造方法を説明する図である。従来の弾性表面波装置の製造方法においては、まず、図９（ａ）に示すように、圧電基板９６１の上に形成した弾性表面波素子の電極パターン９６２の表面を覆い、電極パターン９６２に接続された電極パッド９６８の少なくとも一部を露出させるように、ポリシリコン、アモルファスシリコン等からなる犠牲層９６３を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、犠牲層９６３を覆うように保護カバー９６４を形成した後、保護カバー９６４に、内部の犠牲層９６３を露出させる貫通孔９６５を形成する。次に、図９（ｃ）に示すように、犠牲層９６３をドライエッチング法等により貫通孔９６５を通して除去して、電極パターン９６２の上に中空部９６６を形成し、弾性表面波装置を得る。
しかしながら、図９に示すように、犠牲層９６３を用いて保護カバー９６４を形成する場合、犠牲層９６３を除去する工程において、中空部９６６に残留するエッチャント及びエッチング生成物の影響で、弾性表面波装置の電気特性が劣化する問題点があった。
さらに、中空部９６６を形成するための製造工程において工数が多く、製造工程が複雑となる問題点があった。
特開平９−１７２３３９号公報 特表２００５−５３７６６１号公報
本発明は上述の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、犠牲層を用いずに中空部を設けることで、電気特性の劣化を低減することができる弾性表面波装置の製造方法を提供することにある。また、中空部を製造するための製造工程の工数を少なくすることができる弾性表面波装置の製造方法を提供することにある。
本発明の上記課題を解決するため、第１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、(a) 圧電基板の上面にＩＤＴ電極を形成する工程と、(b) 前記圧電基板の上に前記ＩＤＴ電極が形成された形成領域を囲む枠体を形成する工程と、(c) 前記枠体の上面にフィルム状の蓋体を載置して前記枠体と接合することにより、前記形成領域を覆うとともに前記形成領域との間に密閉空間を設けるための、前記枠体と前記蓋体とで構成される保護カバーを形成する工程と、を有する。
第２の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、前記工程(b)は、(b-1) 第１フィルムを前記圧電基板の上に載置する工程と、(b-2) フォトリソグラフィ法により前記第１フィルムをパターニングした後に硬化させて前記枠体を形成する工程と、を有する。
第３の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第２の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、前記枠体と前記蓋体とは同一材質である。
第４の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、前記工程(c)は、(c-1) 樹脂層と前記樹脂層に比べヤング率の高い保持層とを含む第２フィルムを前記枠体の上面に前記保持層が上側となるように載置する工程と、(c-2) フォトリソグラフィ法により前記第２フィルムをパターニングした後に硬化させて前記蓋体を形成する工程と、(c-3) 前記枠体と前記蓋体とを接合させた後に前記第２フィルムの前記保持層を除去する工程と、を有する。
第５の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、(d) 前記工程(a)の後であって前記工程(b)の前に、前記ＩＤＴ電極を覆う絶縁材料からなる保護膜を形成する工程、をさらに有し、前記工程(b)において、前記保護膜の上面に前記枠体を形成する工程を有する。
第６の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、弾性表面波装置は、前記ＩＤＴ電極と外部回路とを接続するための接続線、をさらに有し、前記接続線の一部が前記枠体の外側に延在する。
第７の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第６の態様に係るに弾性表面波装置の製造方法において、(e) 前記保護カバーが形成された１枚のウエハ状の前記圧電基板を覆うメッキ用下地層を形成する工程と、(f) 前記保護カバーの外側に位置する前記接続線の上に開口部を有するメッキ用レジスト膜を前記メッキ用下地層の上に形成する工程と、(g) 前記開口部の底に露出する前記メッキ用下地層の上に、メッキ法により柱状電極を形成する工程と、(h) 前記柱状電極を残し、前記メッキ用レジスト膜と前記メッキ用下地層とを除去する工程と、(i) 前記圧電基板の上に、前記保護カバーと前記柱状電極とを覆う封止樹脂膜を形成する工程と、(j) 前記封止樹脂膜の上面を研削して、前記柱状電極を露出させる工程と、をさらに有する。また、工程(j)の後に、(k) 前記柱状電極の上面に外部接続電極を形成する工程をさらに有してもよい。
第８の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第７の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、(l) 前記圧電基板の下面に、前記封止樹脂膜と熱膨張係数が略同一の材料からなる保護層を形成する工程、さらに有する。
第９の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第７の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、前記工程(j)を経た後において、前記柱状電極の最上部の高さが、前記保護カバーの最上部の高さより高くなる。
第１０の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第７の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、前記工程(f)において、レジスト材料の塗布及び硬化を複数回繰り返すことにより前記メッキ用レジスト膜を形成する。
第１１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第６の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、弾性表面波装置は、複数個の前記ＩＤＴ電極を有するとともに、前記ＩＤＴ電極に接続された複数個の導体パターン、をさらに有し、前記複数個の導体パターンは、第１導体パターンと、絶縁層と、前記第１導体パターンと前記絶縁層を介して交差する第２導体パターンと、を有する。
第１２の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第１１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、前記絶縁層の材質は、酸化シリコン又はポリイミド系樹脂である。
第１３の態様に係る弾性表面波装置の製造方法は、第１の態様に係る弾性表面波装置の製造方法において、１枚のウエハ状の前記圧電基板の上に前記ＩＤＴ電極を含む弾性表面波素子領域が複数個形成され、(m) 前記圧電基板を、各々の前記弾性表面波素子領域に分離して弾性表面波装置を複数個形成する工程、をさらに有する。
第１の態様によれば、犠牲層を用いることなく形成領域と保護カバーとの間に密閉空間を形成することができるので、電気特性の劣化を低減した弾性表面波装置を製造することができる。
また、犠牲層を用いることなく第１の領域と保護カバーとの間に密閉空間を形成することができるので、密閉空間を形成するための工数を少なくすることができ、生産性を向上することができる。
第２の態様によれば、第１フィルムを載置するだけで、均一な厚さの枠体を形成することができるので、蓋体を枠体の上面に隙間なく載置することができる。このため、簡易な工程で確実に弾性表面波素子領域の上の密閉空間を封止することができる。
第３の態様によれば、枠体と蓋体とを接合した場合に両者を同一材料からなる保護カバーとして一体化することができる。これにより、両者の密着強度や保護カバーの気密性を向上することができ、高信頼性の弾性表面波装置を製造することができる。
第４の態様によれば、保持層が樹脂層を保持するので、第２フィルムの全体の変形を抑制することができ、確実に密閉空間を形成することができる。
第５の態様によれば、枠体の被形成面への密着性を向上することができ、弾性表面波装置の信頼性を向上することができる。
第６の態様によれば、密閉空間を封止した状態で、外部回路にあわせて接続線の位置を自由に決定することができる。このため、汎用性の高い弾性表面波装置を製造することができる。
第７の態様によれば、表面実装可能な弾性表面波装置を提供することができる。また、弾性表面波装置をウエハレベルで製造することできるので、複雑な工程を経ることなく弾性表面波装置を提供することができる。
第８の態様によれば、製造時及び製造後における弾性表面波装置の耐衝撃性を向上させることができる。そのため、弾性表面波装置の割れ、カケ等の不良の発生を抑制し、歩留まりを向上し、弾性表面波装置の信頼性を向上することができる。
第９の態様によれば、保護カバーの気密性を十分に確保することができる。
第１０の態様によれば、被覆性や取り扱い性等に考慮して調整したレジスト材料を用いて、所望の厚さのメッキ用レジストを形成することができるので、生産性を向上することができる。また、メッキ用レジストを所望の厚さに形成することができるようになる結果、所望の高さの柱状電極を形成することが可能になる。
第１１の態様によれば、圧電基板上に形成させたＩＤＴ形成領域自体を小型化するとともに、実装形態においてもさらに小型化した弾性表面波装置を提供することができる。
第１２の態様によれば、数μｍの厚さの膜を絶縁層として容易に形成することができるとともに、精度良く加工することが可能となる。
第１３の態様によれば、ＷＬＰの弾性表面波装置を同時に多数個製造することができ、大幅な製造工程の簡略化を達成し量産性を高めることができる。
第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明する図である。 弾性表面波装置の平面透視図である。 第２実施形態に係る枠体形成工程を説明する図である。 第３実施形態に係る蓋体形成工程を説明する図である。 第４実施形態に係る電極形成方法を説明する図である。 第５実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。 導体パターンの形成方法を説明する図である。 第６実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明する図である。 従来の弾性表面波装置の製造方法を説明する図である。
＜第１実施形態＞
第１実施形態は、弾性表面波装置の製造方法に関する。
図１は、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明する図である。図１（ａ）〜図１（ｄ）は、弾性表面波装置１の仕掛品の断面図、図１（ｅ）は、弾性表面波装置１の断面図となっている。図１（ａ）〜図１（ｅ）は、弾性表面波装置１の仕掛品又は弾性表面波装置１の各部の位置関係の理解を助けるための模式図である。
図１（ｅ）に示すように、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法により製造される弾性表面波装置１は、圧電基板１０１と、圧電基板１０１の一の主面たる上面に形成されたＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極１０２及び接続線１０３と、圧電基板１０１の他の主面たる下面に形成された裏面電極１０４と、圧電基板１０１の上面に形成されＩＤＴ電極１０２を覆う保護膜１０５と、保護膜１０５の上面に形成されＩＤＴ電極１０２が形成された領域１９１を囲む枠体１０６と、枠体１０６の上面に載置され領域１９１を覆う蓋体１０７とを備える。枠体１０６と蓋体１０７とは、接合されて、保護カバー１１７となっている。
弾性表面波装置１は、フィルタ、共振子、遅延線、トラップ等のいずれであってもよい。また、ＩＤＴ電極１０２が励振する弾性波は、レイリー波、ＳＨ波のいずれであってもよい。さらに、弾性表面波装置１がフィルタである場合は、弾性波表面波装置１は、共振器型フィルタ、トランスバーサル型フィルタのいずれであってもよい。
続いて、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を順を追って説明する。
｛ＩＤＴ電極形成工程｝
弾性表面波装置１の製造にあたっては、まず、図１（ａ）に示すように、圧電基板１０１の上面の弾性表面波素子領域１９２にＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３を形成し、圧電基板１０１の下面の全面に裏面電極１０４を形成する。ここで、「弾性表面波素子領域」とは、１個の弾性表面波装置１を構成するのに必要なＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３が含まれる領域を意味する。
圧電基板１０１は、圧電材料の基板である。圧電材料としては、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶（ＳｉＯ２）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ３ＳｉＯ１４）等の単結晶を用いることができる。
ＩＤＴ電極１０２は、導電材料の膜である。導電材料としては、例えば、アルミニウム−銅（Ａｌ−Ｃｕ）合金に代表されるアルミニウム（Ａｌ）合金、アルミニウム（Ａｌ）単体金属等を用いることができる。なお、ＩＤＴ電極１０２は、異種の導電材料からなる複数の層を積層した膜であってもよい。
ＩＤＴ電極１０２の平面形状は、少なくとも一対の櫛歯状電極１２１，１２２（図２参照）を電極指が交互に配列されるように互いに噛み合わせた平面形状となっている。ＩＤＴ電極１０２は、一対の櫛歯状電極１２１，１２２に印加された励振信号に応じた弾性表面波を圧電基板１０１の上面に励振する励振電極として機能する。
なお、単数個のＩＤＴ電極１０２で弾性表面波装置１を構成することは必須ではなく、複数個のＩＤＴ電極１０２を直列接続や並列接続等の接続方式で接続して弾性表面波装置１を構成してもよい。このように複数個のＩＤＴ電極１０２を接続すれば、ラダー型弾性表面波フィルタ、ラティス型弾性表面波フィルタ、２重モード弾性表面波フィルタ等を構成することができる。
接続線１０３も、導電材料の膜である。導電材料としては、例えば、アルミニウム−銅合金に代表されるアルミニウム合金、アルミニウム単体金属等を用いることができる。なお、接続線１０３も、異種の導電材料からなる複数個の層を積層した膜であってもよい。
接続線１０３は、ＩＤＴ電極１０２と接続されている。接続線１０３は、ＩＤＴ電極１０２と外部回路とを接続するために設けられている。
接続線１０３の線幅は、特に制限されないが、ＩＤＴ電極１０２と接続されていない側の端部を幅広とすることが望ましい。幅広とすれば、外部回路との接続が容易になるからである。
ＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法により形成した膜を、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置とを用いたフォトリソグラフィ法等によりパターニングして所望の形状に加工することにより得ることができる。なお、この方法によりＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３を形成する場合、ＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３を同一材料で構成して同一工程において形成することが望ましい。
裏面電極１０４も、導電材料の膜である。導電材料としては、例えば、アルミニウム−銅合金に代表されるアルミニウム合金、アルミニウム単体金属等を用いることができる。なお、裏面電極１０４もは、異種の導電材料からなる複数個の層を積層した膜であってもよい。
裏面電極１０４も、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の薄膜形成法により形成することができる。裏面電極１０４は、必ずしも必須ではない。ただし、裏面電極１０４を設ければ、温度変化により圧電基板１０１の表面に誘起された焦電電荷を接地により解消することができるので、スパーク等による圧電基板１０１の割れやＩＤＴ電極１０２の電極指間及び複数のＩＤＴ電極１０２の間のスパークの問題を低減させることができる。
なお、弾性表面波を閉じ込めるために、圧電基板１０１の上面に反射器電極を形成してもよい。このような反射器電極は、ＩＤＴ電極１０２から見て弾性表面波の２つの伝播方向に形成される。反射器電極を形成する場合、反射器電極及びＩＤＴ電極１０２を同一材料で構成して同一工程において形成することが望ましい。
｛保護膜形成工程｝
次に、図１（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極１０２の全部及び接続線１０３の一部を覆う保護膜１０５を形成する。
保護膜１０５は、絶縁材料の膜である。絶縁材料としては、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、シリコン（Ｓｉ）等を用いることができる。
保護膜１０５は、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の薄膜形成法により形成した膜の一部をフォトリソグラフィ法により除去することにより得ることができる。ここで、一部を除去するのは、接続線１０３の一部を露出させ、弾性表面波装置１を外部回路と接続することができるようにするためである。
保護膜１０５は、ＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３を保護し、ＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３の酸化を低減する。
｛枠体形成工程｝
次に、図１（ｃ）に示すように、弾性表面波素子領域１９２の上に、ＩＤＴ電極１０２が形成された領域１９１を囲む枠体１０６を形成する。枠体１０６は、少なくともＩＤＴ電極１０２を囲うように形成すればよいが、ＩＤＴ電極１０２の他に接続線１０３や反射器電極等を含む領域を囲うように形成してもよい。
枠体１０６は、通常の膜形成方法により圧電基板１０１の上に形成した膜をパターニングすることにより形成してもよいし、別体の枠状体を圧電基板１０１の上に貼り合わせることにより形成してもよい。
前者の方法により枠体１０６を形成する場合、例えば、第１レジストからなる第１レジスト膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングした後に硬化させることにより枠体１０６を形成することができる。この場合、第１レジストとしては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂を用いることができる。第１レジストからなる膜は、例えば、弾性表面波素子領域１９２の上にスピンコート法、印刷法等によりレジスト液を塗布することにより形成することができる。中でも、スピンコート法により第１レジストからなる膜を形成することが望ましい。スピンコート法により第１レジストからなる膜を形成した場合、下地となる構造に多少の段差があっても、下地となる構造との間に隙間を作ることなく第１レジストからなる膜を形成することができ、密着性に優れた枠体１０６を形成することができるからである。このようにして形成された第１レジストからなる膜は、露光工程及び現像工程を経て、ＩＤＴ電極１０２が形成された領域１９１を囲む枠体１０６に加工される。
｛蓋体形成工程｝
次に、枠体１０６の上面にフィルム状の蓋体１０７を載置して、枠体１０６と蓋体１０７とを接合する。これにより、ＩＤＴ電極１０２が形成された領域１９１との間に密閉された振動空間（密閉空間）１９３を設ける保護カバー１１７を形成することができる。
蓋体１０７は、フィルム状の膜を枠体１０６上に載置してから通常のフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることにより形成してもよいし、別体のパターニング加工後の蓋状体を枠体１０６の上面に載置することにより形成してもよい。ここで、フィルム状とは、感光性を有する材料を含む場合に、膜の厚み方向からの光照射に対して厚み方向全体で反応が進む程度に薄いものとする。なお、以下では、第２レジストからなるフィルム状の成形体である第２フィルム１１５を載置してからパターニングすることで蓋体１０７を形成する例について説明する。
第２フィルム１１５を用いて蓋体１０７を形成する場合、まず、図１（ｄ）に示すように、第２フィルム１１５を枠体１０６の上面に載置してＩＤＴ電極１０２が形成された領域１９１を覆う。第２レジストとしては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＢＣＢ系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂を用いることができる。第２フィルム１１５は、予めフィルム状に成形されているので、枠体１０６の上面に載置するだけで圧電基板１０１との間に振動空間１９３を形成することができる。第２フィルム１１５を枠体１０６の上面に載置するためには、温度管理をしながらローラーでフィルムを加圧して貼り付けることのできる貼り付け機を用いて、温度及び圧力を適宜設定し、第２フィルム１１５を枠体１０６の上面に貼り付ければよい。
次に、図１（ｅ）に示すように、露光工程及び現像工程を経て、載置された第２フィルム１１５の枠体１０６よりも外側の部分を除去し、ＩＤＴ電極１０２が形成された領域１９１を覆う蓋体１０７に加工する。その後に、枠体１０６と蓋体１０７とを接合し、保護カバー１１７を形成する。枠体１０６と蓋体１０７とを接合するためには、レジスト材料に応じて、枠体１０６及び蓋体１０７を加熱したり、枠体１０６及び蓋体１０７に光を照射したりすればよい。例えば、枠体１０６及び蓋体１０７の材料としてエポキシ樹脂を用いた場合であれば、枠体１０６及び蓋体１０７を１００℃程度に加熱すればよい。このように形成された保護カバー１１７により、振動空間１９３を設けることができるとともに、ＩＤＴ電極１０２を封止することができるので、ＩＤＴ電極１０２等の酸化等を低減することができる。
なお、このようにして枠体１０６形成後に蓋体１０７を形成し、両者を接合した場合には、枠体１０６の断面形状が台形状になることが多い。枠体１０６をパターニングした直後には断面形状が直方形であったとしても、その上に蓋体１０７を設け、両者を接合するために一旦熱等が加えられることにより変形するためである。
｛弾性表面波装置の信頼性｝
このようなＩＤＴ電極形成工程、保護膜形成工程、枠体形成工程及び蓋体形成工程を経て、図１（ｅ）に示す弾性表面波装置１を製造することができる。第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法によれば、振動空間１９３を形成するために犠牲層を用いる必要がないので、犠牲層を用いた場合のように犠牲層を除去する際にエッチャントやエッチングによる残留生成物が形成した中空構造の内部（振動空間１９３）に残ることがない。したがって、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法によれば、製造した弾性表面波装置１の電気特性が劣化することを低減することができる。すなわち、製造した弾性表面波装置１の信頼性を向上することができる。
｛外部回路との接続｝
弾性表面波装置１を外部回路と接続するためには、図１（ｅ）に示すように、接続線１０３を保護カバー１１７の外側に引き出し、保護カバー１１７の外側において、接続線１０３の上に外部接続用の電極を形成したり、接続線１０３に外部接続用のワイヤをボンディングしたりすればよい。
このように接続線１０３の一部を保護カバー１１７すなわち枠体１０６の外側に引き出すように延在させている場合には、振動空間１９３を封止した状態で、外部回路にあわせて接続線１０３の位置を自由に決定することができる。このため、汎用性の高い弾性表面波装置１を製造することができる。ただし、接続線１０３を保護カバー１１７の外側に引き出すことは必須ではない。例えば、保護カバー１１７で覆われた内側において圧電基板１０１にビアホールを形成して圧電基板１０１の下面で外部回路と接続することができるようにしてもよいし、保護カバー１１７の枠体１０６の部分とその上に位置する蓋体１０７の一部とに貫通穴を設けて保護カバー１１７の上面で外部回路と接続することができるようにしてもよい。
｛保護膜の上面への枠体の形成｝
図２は、弾性表面波装置１の平面透視図である。先述の図１（ｅ）は、図２のＡ−Ａの切断線における弾性表面波装置１の断面図となっている。図２においては、枠体１０６の配置を分かり易くするために、枠体１０６の部分にハッチングを付している。図２に示すように、保護膜１０５は、ＩＤＴ電極１０２及び接続線１０３が形成された領域の一部に形成されている。
枠体１０６は、ＩＤＴ電極１０２を覆う保護膜１０５の上面に形成することが望ましい。理由は明らかではないが、保護膜１０５の上面に枠体１０６を形成すると、枠体１０６の被形成面（ここでは、保護膜１０５の上面）への密着性を向上することができるからである。例えば、保護膜１０５の材料として酸化ケイ素と用いて、第１レジストとしてエポキシ系樹脂を用いた場合には、枠体１０６の被形成面への密着性を向上することができる。これは、酸化ケイ素とエポキシ系樹脂との間の水素結合によるものと推察される。
また、接続線１０３を保護カバー１１７の外側に引き出した場合、枠体１０６が接続線１０３を跨ぐことになるが、保護膜１０５の上面に枠体１０６を形成すれば、接続線１０３により生じる段差を保護膜１０５が緩和するので、ほぼ平坦な被形成面に枠体１０６を形成することができる。このため、接続線１０３を保護カバー１１７の外側に引き出した場合、枠体１０６を保護膜１０５の上面以外に形成するよりも枠体１０６を保護膜１０５の上面に形成する方が、枠体１０６を被形成面に強固に接続することができる。
ただし、これらのことは、枠体１０６を保護膜１０５の上面以外に形成することを妨げるものではない。
｛第１レジスト及び第２レジストの選択｝
枠体形成工程及び蓋体形成工程において、第１レジストと第２レジストとを同一材料とすれば、枠体１０６と蓋体１０７とを接合した場合に両者を一体化することができる。また、第１レジストと第２レジストとを同一材料とすれば、両者の接合界面が同一材料同士の界面となるので、両者の密着強度や保護カバー１１７の気密性を向上することができる。したがって、高信頼性の弾性表面波装置１を製造することができる。特に、第１レジスト及び第２レジストとしてエポキシ系樹脂を用いて、枠体１０６及び蓋体１０７を１００℃から２００℃までの範囲で加熱した場合には、より重合が促進されるため、両者の密着強度や保護カバー１１７の気密性を向上することができる。
また、第１レジストと第２レジストとを同一材料とすれば、これらにより形成される枠体１０６と蓋体１０７とが同一材質となり、その結果、保護カバー１１７を一体化することができる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法の枠体形成工程に代えて採用することができる枠体形成工程に関する。
図３は、第２実施形態に係る枠体形成工程を説明する図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、弾性表面波装置１の仕掛品の断面図となっている。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、弾性表面波装置１の仕掛品の各部の位置関係の理解を助けるための模式図である。
第２実施形態に係る枠体形成工程においては、第１レジストからなる膜としてフィルム状の成形体を用いる。すなわち、まず、図３（ａ）に示すように、第１レジストからなる第１フィルム２１９を圧電基板１０１の上に載置する。その後で、図３（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ法により第１フィルム２１９をパターニングした後に硬化させる。
第２実施形態に係る枠体形成工程によれば、均一な厚さの枠体１０６を形成することができるので、第２フィルム１１５を枠体１０６の上面に隙間なく載置することができる。このため、簡易な工程で確実に弾性表面波素子領域１９２の上の振動空間１９３を封止することができる。
また、第２実施形態に係る枠体形成工程によれば、フォトリソグラフィ法により第１フィルム２１９をパターニングすることができるので、所望の場所に精度良く数マイクロメートル程度の微細なパターンを形成することができる。このため、枠体１０６を所望のパターンに精度良く形成することができる。
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法の蓋体形成工程に代えて採用することができる蓋体形成工程に関する。
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、第３実施形態に係る蓋体形成工程を説明する図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、弾性表面波装置１の仕掛品の断面図、図４（ｄ）は、弾性表面波装置１の断面図となっている。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、弾性表面波装置１の仕掛品又は弾性表面波装置１の各部の位置関係の理解を助けるための模式図である。
図４（ａ）に示すように、第３実施形態に係る蓋体形成工程において使用される第２フィルム３１５は、樹脂層３１５ａと、樹脂層３１５ａに比べヤング率の高い保持層３１５ｂとの２層を積層して構成されている。
具体的には、樹脂層３１５ａとしては、感光性を有し、熱により硬化しかつ機械強度及び耐薬品性に優れるものが好ましい。例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＢＣＢ系樹脂、アクリル系樹脂等からなる層を用いることができる。保持層３１５ｂとしては、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）フィルム等、樹脂層３１５ａに比べヤング率が高いとともに、樹脂層３１５ａからの剥がれ性が良好でかつ熱的に安定である材料を用いる。なお、保持層３１５ｂは、透光性を有するものとする。保持層３１５ｂを通して樹脂層３１５ａを露光するためである。また、保持層３１５ｂは、樹脂層３１５ａを硬化させる温度においても変質しない耐熱性を有することが求められる。
なお、樹脂層３１５ａ及び保持層３１５ｂのヤング率は、例えば、ＩＳＯ規格（例えばＩＳＯ１４５７７）に準拠するような条件でナノインデンテーション法のような、薄膜のヤング率を測定する方法で測定すればよい。
このような工程で形成した保護カバー１１７の上面、すなわち、蓋体１０７の上面は、下面に比べて表面粗さが大きくなっている。樹脂層３１５ａを硬化させた後に保持層３１５ｂを剥離するためである。
第３実施形態に係る蓋体形成工程においては、まず、図４（ａ）に示すように、第２フィルム３１５を枠体１０６の上面に保持層３１５ｂが上側となるように、すなわち、樹脂層３１５ａが枠体１０６と接するように載置する。
次に、図４（ｂ）に示すように、第２フィルム３１５をフォトリソグラフィ法によりパターニングする。すなわち、保持層３１５ｂの上から第２フィルム３１５をマスク（不図示）を用いて露光した後に加熱して、樹脂層３１５ａを露光部３１５ｃと未露光部３１５ｄとする。ここで、露光部３１５ｃは、露光後の加熱により硬化されて蓋体１０７となり、それと同時に枠体１０６と接合される。
次に、図４（ｃ）に示すように、第２フィルム３１５の保持層３１５ｂを除去する。
次に、図４（ｄ）に示すように、現像工程により、枠体１０６の外側に位置する樹脂層３１５ａ（この例では未露光部３１５ｄ）を除去して分離された蓋体１０７とした後に、さらに加熱する。これにより、蓋体１０７が完全に硬化させられるとともに、枠体１０６と蓋体１０７とが完全に一体化され、保護カバー１１７が得られる。
なお、保持層３１５ｂを現像後に除去してもよい。
第３実施形態の蓋体形成方法によれば、枠体１０６の上面に均一に第２フィルム３１５を貼り合わせて接合することができる。また、第２フィルム３１５の硬化前であっても、ヤング率の高い保持層３１５ｂが第２フィルム３１５の全体の変形を抑制するので、ＩＤＴ電極１０２との間に振動空間１９３を保つことができる。このため、第２フィルム３１５の載置、露光、加熱の間に振動空間１９３が潰れることなく、確実に振動空間１９３を形成することができる。また、保持層３１５ｂが樹脂層３１５ａを保持することにより、第２フィルム３１５の取り扱いが容易になる。
また、第３実施形態に係る蓋体形成工程によれば、フォトリソグラフィ法により第２フィルム３１５をパターニングすることができるので、所望の場所に精度良く数マイクロメートル程度の微細なパターンを形成することができる。このため、蓋体３０７を所望のパターンに精度良く形成することができる。
＜第４実施形態＞
第４実施形態は、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法のＩＤＴ電極形成工程、保護膜形成工程、枠体形成工程及び蓋体形成工程に続いて行う、電極形成方法に関する。
図５（ａ）〜図５（ｈ）は、第４実施形態に係る電極形成方法を説明する図である。図５（ａ）〜図５（ｇ）は、弾性表面波装置４の仕掛品の断面図、図５（ｈ）は、弾性表面波装置４の断面図となっている。なお、図５（ａ）〜図５（ｈ）においては、図１（ａ）〜図１（ｅ）に図示した構成要素と同様の構成要素には同じ参照符号を付している。
図５（ｈ）に示すように、第４実施形態に係る電極形成方法により外部回路と接続するための電極を形成した弾性表面波装置４は、１枚のウエハ状の圧電基板１０１、ＩＤＴ電極１０２、接続線１０３、裏面電極１０４、保護膜１０５、枠体１０６及び蓋体１０７に加えて、メッキ用下地層４０８の残存部４０８ａ、柱状電極４１０、封止樹脂膜４１１、保護層４１２及び外部接続電極４１３を備える。
続いて、第４実施形態に係る電極形成方法を順を追って説明する。
｛メッキ用下地層形成工程｝
外部回路と接続するための電極を形成するのにあたっては、まず、図５（ａ）に示すように、図１（ｅ）に示す状態から、保護カバー１１７が形成された圧電基板１０１の上の弾性表面波素子領域１９２を覆うメッキ用下地層４０８を形成する。
メッキ用下地層４０８は、後述する柱状電極４１０を構成する金属を電気的又は化学的に析出させるために形成される。このため、メッキ用下地層４０８には、柱状電極４１０と同一材料を使用することが望ましい。なお、一般的には、銅（Ｃｕ）が用いられる。メッキ用下地層４０８に銅を用いた場合、接続線１０３を形成するアルミニウム−銅（Ａｌ−Ｃｕ）合金との密着性を考慮すると、クロム（Ｃｒ）やチタン（Ｔｉ）からなる密着層をアルミニウム−銅合金からなる接続線１０３とメッキ用下地層４０８との間に介在させることが望ましい。
メッキ用下地層４０８は、１００ｎｍ以上の厚さに形成することが望ましい。これは、柱状電極４１０を電気メッキ法で形成するときに、安定して電流を流すために必要な厚さである。
メッキ用下地層４０８は、柱状電極４１０を形成する領域を含む圧電基板１０１の全面に、例えば、チタン−銅（Ｔｉ−Ｃｕ）等を用いて形成する。このようなメッキ用下地層４０８を形成することにより、メッキ用下地層４０８を介して、電気メッキ法によって銅等の金属を厚く形成することができる。
メッキ用下地層４０８を形成する方法は制限されないが、メッキ用下地層４０８をフラッシュメッキ法により形成する場合には、メッキを形成すべき部分に電流を流すための配線パターンを形成する必要がないため、弾性表面波装置４の小型化が可能となる。一方、フラッシュメッキ法により保護カバー１１７を含む構造体の全面の上にメッキ用下地層４０８を形成する場合には、メッキが形成されない部分が段差の部分に生じる可能性がある。これは、フラッシュメッキ法により形成されるメッキ下地層４０８は、非常に薄いため、大きな段差の部分においてステップカバレッジが充分でないからである。このことから、図５（ａ）に示すように、保護カバー１１７を除く部分にメッキ下地層４０８が形成されない部分が生じるような大きな段差がないようにすることが望ましい。具体的には、保護カバー１１７を除く部分の段差は、メッキ用下地層４０８の厚さの半分以下の段差とすることが好ましい。例えば、メッキ用下地層４０８の厚さが０．７μｍであるときは、段差を０．３５μｍ以下とすればよい。これにより、たとえ、保護カバー１１７の部分の段差（例えば、保護カバー１１７の側面部１９５）にメッキが形成されない部分があり、蓋体１０７の上面と接続線１０３が形成されている面との導通がとれなくても、柱上電極４１０を形成する接続線１０３が形成されている面の上のメッキ用下地層４０８は確実に電気的につながっている。このため、電気メッキ法で柱状電極４１０を形成する際に、メッキ用下地層４０８に確実に電流を流すことができる。
｛メッキ用レジスト膜形成工程｝
次に、図５（ｂ）に示すように、保護カバー１１７の外側に位置する接続線１０３の上に開口部４１６を有するメッキ用レジスト膜４０９をメッキ用下地層４０８の上に形成する。
メッキ用レジスト膜４０９は、例えば、スピンコート等の手法でメッキ用下地層４０８の上に形成される。なお、使用するレジスト液の粘度やスピンコートによる塗布回数により、メッキ用レジスト膜４０９の厚さを数μｍから数１００μｍまでの間でコントロールすることが可能である。また、メッキ用レジスト膜４０９の開口部４１６は、一般的なフォトリソグラフィ法により形成することが望ましい。
｛柱上電極形成工程｝
次に、図５（ｃ）に示すように、開口部４１６の底に露出するメッキ用下地層４０８の上に、メッキ法により柱状電極４１０を形成する。
柱状電極４１０は、電気メッキ法、無電解メッキ法、スタッドバンプ法等により形成することができるが、電気メッキ法により形成することが好適である。電気メッキ法によれば、メッキ膜の成長速度が速くメッキ膜を厚く形成しやすいことから、柱状電極４１０の高さの自由度を高めることができるからである。また、電気メッキ法によれば、メッキ下地層４０８との密着性が良好なものとなるからである。なお、メッキ膜の厚さはメッキ処理時間で決定されるが、３０μｍを超える厚さのメッキ膜を形成する場合には、成長速度が速い電気メッキ法により形成することが好ましい。
柱状電極４１０の材料としては、例えば、半田、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）を用いることができる。特に、柱状電極４１０の材料として半田や銅を用いた場合には、メッキの材料費を低減することができるため、弾性表面波装置４を安価にすることができる。
｛除去工程｝
次に、図５（ｄ）に示すように、柱状電極４１０を残し、メッキ用レジスト膜４０９とメッキ用下地層４０８とを除去する。
メッキ用レジスト膜４０９は、アセトンやイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の有機溶剤やジメチルスルフォキシド等のアルカリ性有機溶剤で除去することができる。
メッキ用下地層４０８は、例えば、銅からなる場合には、塩化第２鉄の水溶液や燐酸と過酸化水素水との混合液で除去することができる。一方、メッキ用下地層４０８は、例えば、チタンからなる場合には、希フッ酸の水溶液やアンモニアと過酸化水素水との混合液で除去することができる。中でも、メッキ用下地層４０８の下に形成されている酸化ケイ素（ＳｉＯ2）膜やアルミニウム−銅合金等からなる接続線１０３へのダメージを少なくするためには、アンモニアと過酸化水素水との混合液で除去することが望ましい。
なお、上述のようにメッキ用レジスト膜４０９を除去して柱状電極４１０を露出させた後にメッキ用下地層４０８を除去しても、メッキ下地層４０８は薄いので、柱状電極４１０の下に位置するメッキ用下地層４０８は、外縁部が一部除去されるが、それ以外の残存部４０８ａは残る。したがって、柱状電極４１０を残すことができる。
｛封止樹脂膜形成工程｝
次に、図５（ｅ）に示すように、圧電基板１の弾性表面波素子領域１９２の上に、保護カバー１１７と柱状電極４１０とを覆う封止樹脂膜４１１を形成する。
封止樹脂膜４１１の材料としては、フィラーを混入させることにより熱膨張係数を圧電基板１０１とほぼ等しくなるように調整することができ、耐薬品性にも優れたエポキシ系樹脂が好適である。特に、線膨張係数が圧電基板１０１に近いエポキシ系樹脂を使用したり、弾性率が低いエポキシ系樹脂を使用したりして、圧電基板１０１に加わる応力を少なくすることが望ましい。
また、封止樹脂膜４１１に気泡が混入すると安定して保護カバー１１７を含む構造体を封止することができないので、真空印刷法により封止樹脂膜４１１を印刷することも好ましい。
なお、封止樹脂膜４１１の厚さは、柱状電極４１０が覆われる程度が望ましい。
｛柱状電極露出工程｝
次に、図５（ｆ）に示すように、封止樹脂膜４１１の上面を研磨して、柱状電極４１０を露出させる。
具体的には、封止樹脂膜４１１の上面を、グラインダーにより研磨刃を用いて柱状電極４１０が露出するまで研磨する。後述する外部接続電極４１３と柱状電極４１０とを良好に接続するために、バフ研磨等により仕上げ加工を加えても良い。
｛外部接続電極形成工程｝
次に、図５（ｈ）に示すように、柱状電極４１０の上面に外部接続電極４１３を形成する。
外部接続電極４１３は、鉛スズ（ＰｂＳｎ）半田、鉛（Ｐｂ）フリー半田、金スズ（ＡｕＳｎ）半田、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）半田等の半田を用いて形成したバンプであってもよいし、導電材料で薄膜を形成することにより形成したフラットなパットであってもよい。例えば、クリーム半田を柱状電極４１０の上部にスクリーン印刷してリフローすることにより外部接続電極４１３を形成することができる。
｛弾性表面波装置の実装｝
このようなメッキ用下地層形成工程、メッキ用レジスト膜形成工程、柱状電極形成工程、除去工程、封止樹脂膜形成工程、柱状電極露出工程、外部接続電極形成工程を経ることで、表面実装可能な弾性表面波装置４を提供することができる。さらに、封止樹脂４１１の上面に露出する柱状電極４１０の上に外部接続電極４１３を形成することで、さらに実装の容易な弾性表面波装置とすることができる。
第４実施形態に係る電極形成方法によれば、弾性表面波装置４をウエハレベルで製造することができるので、複雑な工程を経ることなく弾性表面波装置４を提供することができる。また、第４実施形態に係る電極形成方法によれば、弾性表面波装置４を実装する実装基板に応じて外部接続電極４１３を形成する材料を選択することができるので、弾性表面波装置４と実装基板との接合信頼性を向上することができる。
加えて、第４実施形態に係る電極形成方法を用いて製造した弾性表面波装置４を分波器に使用した場合、柱状電極４１０を放熱用電極としても用いることができる。したがって、ＩＤＴ電極１０２における発熱箇所の近傍に柱状電極４１０を配置することにより、放熱性に優れた弾性表面波装置４を提供することができる。ＩＤＴ電極１０２における発熱箇所は、使用周波数、ＩＤＴ電極１０２が複数個ある場合にはその接続方法によっても異なるが、弾性表面波装置４が共振子の場合にはＩＤＴ電極１０２の中心部分付近となる。また、この柱状電極４１０の配置、本数、径を工夫することで、放熱性を向上することができる。
｛保護層形成工程｝
弾性表面波装置４の製造において、圧電基板１０１の下面に、封止樹脂膜４１１と熱膨張係数が略同一の材料からなる保護層４１２を形成する工程をさらに設けてもよい。なお、図５（ａ）〜図５（ｈ）は、柱状電極露出工程と外部接続用電極形成工程との間にこのような保護層形成工程を設けた場合の電極形成方法を示している。
このような保護層形成工程により、ＩＤＴ電極１０２が形成されていない圧電基板１０１の下面が保護層４１２で保護された構造となるので、製造時及び製造後における弾性表面波装置４の耐衝撃性を向上することができる。そのため、弾性表面波装置４の割れ、カケ等の不良を発生を抑制し、歩留まりを向上し、弾性表面波装置４の信頼性を向上することができる。
なお、保護層４１２を圧電基板１０１の下面から側面にかけて形成した場合には、圧電基板１０１の下面及び側面が保護された構造となるので、圧電基板１０１と封止樹脂４１１との界面から水分が浸入することを抑制し、気密性、耐湿性を向上させた弾性表面波装置４を実現することができる。
また、封止樹脂膜４１１と熱膨張係数が略同一の材料を圧電基板１０１の下面の保護層４１２に用いるため、製造工程における封止樹脂膜４１１による応力を緩和することができ、圧電基板１０１に反りを発生させることなく、弾性表面波装置４の信頼性を向上させることができる。
なお、このような保護層形成工程は、上述のＩＤＴ電極形成工程の前から外部接続電極形成工程の後の間に適宜追加すればよいが、圧電基板１０１の上面に封止樹脂膜４１１を形成する封止樹脂膜形成工程以降に設ければ、圧電基板１０１と封止樹脂膜４１１との間の熱膨張係数の違いにより圧電基板１０１に加わる応力を圧電基板１０１の上面と下面とで打ち消すことができる。特に、図５（ｇ）に示すように、保護層形成工程を柱上電極露出工程と外部接続電極形成工程との間に設けると、圧電基板１０１の反りに起因するプロセスの不具合や圧電基板１０１にかかるストレス（応力）を低減することができ、弾性表面波装置４の信頼性を向上することができる。
保護層４１２の材料は、封止樹脂膜４１１と熱膨張係数が略同一であれば限定されないが、エポキシ系樹脂とすることが好適である。エポキシ系樹脂とすれば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等のフィラーを添加することにより熱膨張係数をコントロールすることができるため、圧電基板１０１に加わる応力を圧電基板１０１の上面と下面とで打ち消すことができるからである。また、エポキシ系樹脂とすれば、透湿性が低く、かつ、吸水性が高いため、弾性表面波装置４への水分の浸入を抑制することができるからである。
｛柱状電極の高さ｝
柱状電極形成工程においては、図５（ｄ）に示すように、柱状電極４１０を保護カバー１１７よりも高くなるように形成し、柱状電極露出工程においては、図５（ｆ）に示すように、保護カバー１１７が封止樹脂膜４１１に覆われた状態で封止樹脂膜４１１の上面に柱状電極４１０を露出させることが望ましい。このようにすることで、柱状電極露出工程を経た後において、柱状電極４１０の最上部の高さが、保護カバー１１７の最上部の高さより高くなるようにすることができるからである。ここで、柱状電極４１０及び保護カバー１１７の高さとは、弾性表面波素子領域１９２からの高さをいう。これにより、柱状電極露出工程で封止樹脂膜４１１を研磨しても、保護カバー１１７の蓋体１０７の部分が露出したり研磨されたりすることがなくなるので、弾性表面波装置４が励振する弾性表面波の振動空間１９３を確保するための保護カバー１１７の気密性を十分に確保することができる。
｛メッキ用レジスト膜の形成｝
メッキ用レジスト膜形成工程においては、レジスト材料の塗布及び硬化を複数回繰り返すことによりメッキ用レジスト膜４０９を形成することが望ましい。このように複数回に分けてメッキ用レジスト膜４０９を形成することにより、被覆性や取り扱い性等に考慮して調整したレジスト材料を用いて、所望の厚さのメッキ用レジスト膜４０９を形成することができる。また、メッキ用レジスト膜４０９を所望の厚さに形成することができるようになる結果、所望の高さの柱状電極４１０を形成することが可能になる。特に、保護カバー１１７の最上部とほぼ同じ高さになるまでレジスト材料の塗布及び硬化を行い、保護カバー１１７による大きな段差を埋めて平坦な面を得た後に、所望の厚さを得るようにさらにレジスト材料の塗布及び硬化を繰り返すようにすれば、メッキ用レジスト膜４０９の上面を平坦にすることができるので好ましい。
＜第５実施形態＞
第５実施形態は、第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法及び第２実施形態に係る電極形成方法により製造することができる弾性表面波装置５に関する。
図６は、弾性表面波装置５における複数個のＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０、複数個の導体パターン５３３〜５３８等の配置を示す平面図である。図６は、弾性表面波装置５の各部の位置関係の理解を助けるための模式図である。また、図６においては、枠体５０６の部分にハッチングを付している。
図６に示すように、弾性表面波装置５は、圧電基板５０１と、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０と、反射器電極５２６〜５２９と、第１導体パターン５３３，５３８と、第２導体パターン５３４〜５３７と、絶縁層５３９〜５４２と、入力端子５５０と、出力端子５５１，５５２と、グランド端子５５３，５５４と、接続線５７１〜５７５とを備える。
｛弾性表面波素子｝
弾性表面波素子領域５９２には、複数個のＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０が形成されている。
３個のＩＤＴ電極５２０〜５２２及びその両側に配置された２個の反射器電極５２６，５２７は、弾性表面波素子５３１を構成し、３個のＩＤＴ電極５２３〜５２５及びその両側に配置された２個の反射器電極５２８，５２９は、弾性表面波素子５３２を構成している。
弾性表面波装置５では、圧電基板６０１の上に、ＩＤＴ電極５３０に並列接続された弾性表面波素子５３１，５３２を配置する。これらの弾性表面波素子５３１，５３２は、縦結合共振器となる。
弾性表面波素子５３１，５３２は、ＩＤＴ電極５３０を介して、不平衡信号が入力される入力端子５５０に並列に接続されている。入力端子５５０に接続された左右のＩＤＴ電極５２０，５２２及び左右のＩＤＴ電極５２３，５２５は、互いに対向させられた一対の櫛歯状電極の間に電界を印加され、弾性表面波を励振する。このように励振された弾性表面波は、中央のＩＤＴ電極５２１，５２４にまで伝播させられる。また、中央のＩＤＴ電極５２１における信号の位相は、中央のＩＤＴ電極５２４における信号の位相に対して、１８０°異なった逆相となっている。したがって、弾性表面波装置５では、最終的に、中央のＩＤＴ電極５２１，５２４のそれぞれの一方の櫛歯状電極から出力端子５５１，５５２へ信号が伝わり、当該信号が平衡信号となり出力される。弾性表面波装置５では、このような構成により、平衡−不平衡変換機能を実現している。
｛端子｝
入力端子５５０、出力端子５５１，５５２及びグランド端子５５３，５５４の上には、弾性表面波装置４の柱状電極４１０と同様の柱状電極（不図示）が形成され、外部回路と接続される。
｛枠体｝
枠体５０６は、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０及び導体パターン５３３〜５３８を囲むように配置される。弾性表面波装置４と同様に、枠体５０６の上面には蓋体（不図示）が載置され、当該蓋体は枠体５０６と接合されている。枠体５０６及び当該蓋体は、封止用の保護カバーを形成する。
｛接続線｝
接続線５７１〜５７５は、枠体５０６の外側に引き出され、それぞれ、入力端子５５０、出力端子５５１，５５２及びグランド端子５５３，５５４に接続されている。接続線５７１〜５７３は、入力端子５５０及び出力端子５５１，５５２とＩＤＴ電極５３０，５２１，５２４とをそれぞれ接続する。接続線５７４，５７５は、第１導体パターン５３３，５３８を介してＩＤＴ電極５２０〜５２５を接地する。
接続線５７１〜５７５は、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０を外部回路と接続するために、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０に接続されている。接続線５７１〜５７５には、(i) 外部回路への接続端子となる入力端子５５０や出力端子５５１，５５２とＩＤＴ電極５３０，５２１，５２４とを接続する接続線５７１〜５７３のように、ＩＤＴ電極５３０，５２１，５２４に直接接続された一群だけでなく、(ii) 第１導体パターン５３３，５３８を介して外部回路への接続端子となるグランド端子５５３，５５４とＩＤＴ電極５２０〜５２５とを接続する接続線５７４,５７５のように、ＩＤＴ電極５２０〜５２５と外部回路とを間接的に接続する一群も含まれる。
｛導体パターン｝
図６に示すように、弾性表面波素子領域５９２には、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０に接続された複数個の導体パターン５３３〜５３８が形成されている。複数個の導体パターン５３３〜５３８は、第１導体パターン５３３，５３８と、第１導体パターン５３３，５３８と絶縁層５３９〜５４２を介して交差する第２導体パターン５３４〜５３７とを含む。
このように第１導体パターン５３３，５３８と第２導体パターン５３４〜５３７とを交差させることにより、導体パターン５３３〜５３８の配線の自由度を向上することができるので、ＩＤＴ電極５３０とＩＤＴ電極５２０〜５２５との間（段間）を狭め、両者を近接配置することができる。これにより、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０が形成される領域が占める面積を最小化することができ、小型の弾性波表面装置５を実現することができる。
さらに、第１導体パターン５３３，５３８と第２導体パターン５３４〜５４７とが交差する導体パターン交差部は、導体である第１導体パターン５３３，５３８と第２導体パターン５３４〜５４７との間に絶縁層５３９〜５４２を介させて構成されている。このため、導体パターン交差部には、第１導体パターン５３３，５３８と第２導体パターン５３４〜５４７との間に容量を持たせる容量形成部５４３〜５４６を設けることができる。容量形成部５４３〜５４６は、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０や導体パターン５３４〜５３８の配置により寄生容量が発生すると、平衡信号を出力する出力端子５５１，５５２に伝わる信号の振幅が互いに異なったり、位相が逆相からずれてしまって平衡度が劣化したりすることがあることを考慮して設けられている。すなわち、ＩＤＴ電極５３０と第１及び第２の弾性表面波素子５３１，５３２との間に形成された容量形成部５４３〜５４６により、寄生容量による影響を打ち消すように、等価回路上導入される容量を弾性表面波素子５３１，５３２において調整することが可能となり、振幅平衡度及び位相平衡度を向上することができる。このため、容量形成部５４３〜５４６により、弾性表面波装置５の電気特性を向上することができる。また、容量形成部５４３〜５４６のキャパシタンスと柱状電極及び導体パターン５３３〜５３８によるインダクタンスとを適切に選択することにより、弾性表面波装置５の通過帯域外減衰量を増加させたり、弾性表面波装置５の電気特性を向上したりすることができる。
さらに、ＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０同士を接続する導体パターン５３３〜５３８の配線を図６のようにすることで、ＩＤＴ電極５２０〜５２５を構成する櫛歯状電極のうち段間側に位置する方を接地する場合でも、当該櫛歯状電極を確実に外部回路との接続のための接続線５７４，５７５に接続し、確実に保護カバーの外側に引き出すことができる。このため、複数個のＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０を１つの保護カバーで封止しても、外部回路との接続を確保することができるので、個々のＩＤＴ電極５２０〜５２５，５３０をそれぞれ保護カバーで覆う場合に比べて弾性表面波素子領域５９２の面積を大幅に減少させることができる。さらに、振動空間を封止した状態で外部回路との接続を確保することができるので、電気特性が劣化しない弾性表面波装置５を提供することができる。
｛導体パターンの形成｝
図７は、導体パターン５３３〜５３８の形成方法を説明する図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、形成中の導体パターン交差部の断面図となっており、図７（ｃ）は、形成後の導体パターン交差部の断面図となっている。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、導体パターン交差部の各部の位置関係の理解を助けるための模式図である。
導体パターンの形成にあたっては、まず、図７（ａ）に示すように、ＩＤＴ電極形成工程において、接続線５７１〜５７５を形成する際に同時に、下部に位置する第２導体パターン５３４〜５３７を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、弾性表面波素子領域５９２の上に、酸化シリコン、ポリイミド系樹脂、ＢＣＢ系樹脂、ＳＯＧ（Spin On Grass）等を絶縁材料として用いて、スピンコート法によって膜を形成し、通常のエッチング処理でパターニングして絶縁層５３９〜５４２を形成する。次に、図７（ｃ）に示すように、絶縁層５３９〜５４２の上を跨ぐように第１導電パターン５３３，５３８を形成する。なお、第１導電パターン５３３，５３８及び第２導電パターン５３４〜５３７は、前述した接続線１０３と同様の材料を用いて同様の工程で形成すればよい。上述の絶縁層５３９〜５４２の材料の中でも、酸化シリコンやポリイミド系樹脂は、３００℃以上の温度でも安定である。このため、絶縁層５３９〜５４２の材質をこれらにしたときには、弾性表面波装置５を実装する際に高熱となっても、安定して第１導体パターン５３３，５３８と第２導体パターン５３４〜５３７との電気的な絶縁状態を確保することができるので、信頼性の高い弾性表面波装置５を提供することができ好ましい。
＜第６実施形態＞
第６実施形態は、弾性表面波装置の製造方法に関する。
図８は、第６実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法を説明する図である。図８（ａ）は、弾性表面波装置４の仕掛品の断面図、図８（ｂ）は、弾性表面波装置４の断面図となっている。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、弾性表面波装置４の仕掛品又は弾性表面波装置４の各部の位置関係の理解を助けるための模式図である。
第６実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法では、まず、図８（ａ）に示すように、第１実施形態の弾性表面波装置の製造方法の各工程及び第４実施形態の電極形成方法の各工程と同様の工程を経て、１枚のウエハ状の圧電基板１０１の上に弾性表面波素子領域１９２を複数個形成する。次に、図８（ｂ）に示すように、圧電基板１０１を、各々の弾性表面波素子領域１９２に分離して弾性表面波装置１を複数個形成する。これにより、ＷＬＰタイプの弾性表面波装置４を同時に複数個製造することができ、従来のように弾性表面波素子装置ごとにパッケージ（保護筐体）を準備し、ダイシング工程を経てチップ化された弾性表面波素子を個別に組み立てる必要がなくなる。このため、処理能力の小さいダイボンダー、シーム溶接機等の組立装置が不要となり、大幅な製造工程の簡略化を達成することができ、量産性を高めることができる。
なお、このような各々の弾性表面波素子領域１９１に分離する工程は、弾性表面波装置４を形成する一番最後に設けることが好ましい。これにより、各弾性表面波素子領域１９２ごとに分離した時点で、表面実装可能な弾性表面波装置４を複数個製造できる。
また、圧電基板１０１上に複数個の弾性表面波素子領域１９２を形成すると、蓋体１０７を形成する工程を経た時点では、段差部となる保護カバー１１７は孤立しており、それ以外の面はほぼ段差のない面となっている。このため、メッキ用下地層４０８を形成する工程において、柱状電極４１０を形成する位置のメッキ用下地層４０８は、圧電基板１０１に形成された複数個の弾性表面波素子領域１９２の全てでつながっているものとすることができる。その結果、複数個の弾性表面波素子領域１９２の全てに、確実に柱状電極４１０を積層させることができ、生産性を向上することができる。
この第６実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法によれば、小型で低背化された弾性表面波装置４を実現することができ、耐衝撃性にも優れた信頼性の高い弾性表面波装置４を実現することができる。
＜その他＞
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。
例えば、実施形態においては、１つの弾性表面波装置の内に１つの保護カバーを設けた例について説明したが、１つの弾性表面波装置の内に複数個の保護カバーを設けてもよい。図６に示す弾性表面波素子領域５９２を例にとれば、ＩＤＴ電極５３０と弾性表面波素子３１，３２とで保護カバーを別個のものとしてもよい。
１ 弾性表面波装置
１０１ 圧電基板
１０２ ＩＤＴ電極
１０３ 接続線
１０４ 裏面電極
１０５ 保護膜
１０６ 枠体
１０７ 蓋体
本発明は、移動体通信機器等の無線通信回路に主に用いられる弾性波装置に関し、特に表面実装可能な弾性表面波装置を小型化可能であるとともにウエハプロセスでパッケージングまで行うことが可能な弾性波装置に関する。
本発明の目的は、弾性表面波装置の信頼性を向上することである。発明の詳細な説明に記載された発明は上述の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、犠牲層を用いずに中空部を設けることで、電気特性の劣化を低減することができる弾性表面波装置の製造方法を提供することにある。また、中空部を製造するための製造工程の工数を少なくすることができる弾性表面波装置の製造方法を提供することにある。
本発明の上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、圧電基板と、該圧電基板上に位置するＩＤＴ電極と、前記圧電基板上に位置し、前記ＩＤＴ電極を覆う保護膜と、該保護膜上に位置し、前記ＩＤＴ電極を含む電極形成領域を囲む枠体と、該枠体に載置された、前記電極形成領域と重なる蓋体とを有する弾性波装置である。
本発明の第２の態様は、前記圧電基板上に位置し、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されるとともに、前記枠体よりも外側に位置する端部を有する接続線をさらに有する本発明の第１の態様の弾性波装置である。
本発明の第３の態様は、前記接続線の前記端部は、前記保護膜と離れて配置されている本発明の第２の態様の弾性波装置である。
本発明の第４の態様は、前記保護膜は、厚みが、前記接続線の厚みよりも厚い本発明の第２または第３の態様の弾性波装置である。
本発明の第５の態様は、前記保護膜と前記蓋体との間に空間を有する本発明の第１〜第４のいずれかの弾性波装置である。
本発明の第６の態様は、前記蓋体は、平面視において、前記圧電基板よりも小さい本発明の第１〜第５のいずれかの弾性波装置である。
本発明の第７の態様は、前記枠体は、平面視して、前記ＩＤＴ電極と重ならないように配置されている本発明の第１〜第６のいずれかの弾性波装置である。
本発明の第８の態様は、前記保護膜はシリコンを含む材料で構成されているとともに、前記枠体はエポキシ系の樹脂で構成されている本発明の第１〜第７のいずれかの弾性波装置である。
本発明の第９の態様は、前記圧電基板上に配置され、前記蓋体および前記枠体を覆う封止樹脂膜をさらに有する本発明の第１〜第８のいずれかの弾性波装置である。
本発明の第１０の態様は、前記封止樹脂膜は、一部が表面から露出するとともに、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続された柱状電極を内部にさらに有する本発明の第９の態様の弾性波装置である。
本発明の第１１の態様は、前記柱状電極は、前記封止樹脂から露出した部分が、前記圧電基板を基準として、前記蓋体よりも高く配置されている本発明の第１０の態様の弾性波装置である。
本発明の第１２の態様は、前記圧電基板の下に形成された裏面電極をさらに有する本発明の第１〜第１１のいずれかに記載の弾性波装置である。
本発明の第１３の態様は、前記圧電基板の下に保護層を有する本発明の第１〜第１２のいずれかの弾性波装置である。
本発明の第１の態様によれば、枠体の被形成面への密着性を向上することができ、弾性表面波装置の信頼性を向上することができる。
本発明の第２の態様によれば、密閉空間を封止した状態で、外部回路にあわせて接続線の位置を自由に決定することができる。このため、汎用性の高い弾性表面波装置を製造することができる。
本発明の第５の態様によれば、振動空間を設けることができる。
本発明の第８の態様によれば、枠体の被形成面への密着性を向上することができる。
本発明の第１２の態様によれば、温度変化により圧電基板の表面に誘起された焦電電荷を接地により解消することができるので、スパーク等による圧電基板の割れやＩＤＴ電極の電極指及び複数のＩＤＴ電極の間のスパークの問題を低減させることができる。
本発明の第１３の態様によれば、ＩＤＴ電極が形成されていない圧電基板の下面が保護層で保護された構造となるので、製造時及び製造後における弾性波装置の耐衝撃性を向上することができる。そのため、弾性波装置の割れ、カケ等の不良を発生を抑制し、歩留まりを向上し、弾性波装置の信頼性を向上することができる。

Claims (13)

  1. 弾性表面波装置の製造方法であって、
    (a) 圧電基板の上面にＩＤＴ電極を形成する工程と、
    (b) 前記圧電基板の上に前記ＩＤＴ電極が形成された形成領域を囲む枠体を形成する工程と、
    (c) 前記枠体の上面にフィルム状の蓋体を載置して前記枠体と接合することにより、前記形成領域を覆うとともに前記形成領域との間に密閉空間を設けるための、前記枠体と前記蓋体とで構成される保護カバーを形成する工程と、
    を有する弾性表面波装置の製造方法。
  2. 請求項１に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    前記工程(b)は、
    (b-1) 第１フィルムを前記圧電基板の上に載置する工程と、
    (b-2) フォトリソグラフィ法により前記第１フィルムをパターニングした後に硬化させて前記枠体を形成する工程と、
    を有する弾性表面波装置の製造方法。
  3. 請求項２に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    前記枠体と前記蓋体とは同一材質である、
    弾性表面波装置の製造方法。
  4. 請求項１に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    前記工程(c)は、
    (c-1) 樹脂層と前記樹脂層に比べヤング率の高い保持層とを含む第２フィルムを前記枠体の上面に前記保持層が上側となるように載置する工程と、
    (c-2) フォトリソグラフィ法により前記第２フィルムをパターニングした後に硬化させて前記蓋体を形成する工程と、
    (c-3) 前記枠体と前記蓋体とを接合させた後に前記第２フィルムの前記保持層を除去する工程と、
    を有する弾性表面波装置の製造方法。
  5. 請求項１に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    (d) 前記工程(a)の後であって前記工程(b)の前に、前記ＩＤＴ電極を覆う絶縁材料からなる保護膜を形成する工程、
    をさらに有し、
    前記工程(b)において、前記保護膜の上面に前記枠体を形成する、
    弾性表面波装置の製造方法。
  6. 請求項１に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    弾性表面波装置は、
    前記ＩＤＴ電極と外部回路とを接続するための接続線、
    をさらに有し、
    前記接続線の一部が前記枠体の外側に延在する、
    弾性表面波装置の製造方法。
  7. 請求項６に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    (e) 前記保護カバーが形成された１枚のウエハ状の前記圧電基板を覆うメッキ用下地層を形成する工程と、
    (f) 前記保護カバーの外側に位置する前記接続線の上に開口部を有するメッキ用レジスト膜を前記メッキ用下地層の上に形成する工程と、
    (g) 前記開口部の底に露出する前記メッキ用下地層の上に、メッキ法により柱状電極を形成する工程と、
    (h) 前記柱状電極を残し、前記メッキ用レジスト膜と前記メッキ用下地層とを除去する工程と、
    (i) 前記圧電基板の上に、前記保護カバーと前記柱状電極とを覆う封止樹脂膜を形成する工程と、
    (j) 前記封止樹脂膜の上面を研削して、前記柱状電極を露出させる工程と、
    をさらに有する、
    弾性表面波装置の製造方法。
  8. 請求項７に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    (l) 前記圧電基板の下面に、前記封止樹脂膜と熱膨張係数が略同一の材料からなる保護層を形成する工程、
    さらに有する弾性表面波装置の製造方法。
  9. 請求項７に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    前記工程(j)を経た後において、前記柱状電極の最上部の高さが、前記保護カバーの最上部の高さより高くなる、
    弾性表面波装置の製造方法。
  10. 請求項７に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    前記工程(f)において、
    レジスト材料の塗布及び硬化を複数回繰り返すことにより前記メッキ用レジスト膜を形成する、
    弾性表面波装置の製造方法。
  11. 請求項６に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    弾性表面波装置は、
    複数個の前記ＩＤＴ電極を有するとともに、
    前記ＩＤＴ電極に接続された複数個の導体パターン、
    をさらに有し、
    前記複数個の導体パターンは、
    第１導体パターンと、
    絶縁層と、
    前記第１導体パターンと前記絶縁層を介して交差する第２導体パターンと、
    を有する、
    弾性表面波装置の製造方法。
  12. 請求項１１に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    前記絶縁層の材質は、酸化シリコン又はポリイミド系樹脂である、
    弾性表面波装置の製造方法。
  13. 請求項１に記載の弾性表面波装置の製造方法において、
    １枚のウエハ状の前記圧電基板の上に前記ＩＤＴ電極を含む弾性表面波素子領域が複数個形成され、
    (m) 前記圧電基板を、各々の前記弾性表面波素子領域に分離して弾性表面波装置を複数個形成する工程、
    をさらに有する、
    弾性表面波装置の製造方法。
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