JP2017017730A - 弾性波装置および回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】カバーの上面に配置される部材に起因する問題が起きにくい小型化に対応したＷＬＰ型の弾性波装置とその製造方法を提供する。【解決手段】弾性波装置は、弾性波を伝搬させる基板３と、基板３の主面上に配置された、弾性波を発生させる励振電極と、基板３の主面上に配置された、励振電極を保護するカバー５とを備える。カバー５は、基板３の主面側の面である第１主面５ａと第１主面５ａとは反対側の面である第２主面５ｂとを有する。第１主面５ａは、外周縁１２が基板３の主面の外周縁１３よりも内側に位置し、第２主面５ｂは、外周縁が第１主面５ａの外周縁１２よりも外側に位置する拡張領域１０を有する。これによって、全体構造は小型化に対応しつつ、励振電極を外部回路に電気的に接続するための端子や、励振電極の振動空間の変形を防止するための補強部材としてカバーに形成する補強層などを配置するスペースをカバーの第２主面に確保する。【選択図】図４

Description

本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）装置や圧電薄膜共振器（Ｆ
ＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）などの弾性波装置および回路基板に関する。

小型化などを目的とした、いわゆるウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Wafer.Level Package）型の弾性波装置が知られている。このＷＬＰ型の弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板に設けられた励振電極と、励振電極を封止するカバーとを有する。

また、このカバーの上面は、例えば、端子を配置するためのスペース、あるいは励振電極の振動空間の変形を防止するための、金属材料からなる補強部材を設けるためのスペースとして利用される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１４２７７０号公報

従来の弾性波装置よりも小型化されたＷＬＰ型の弾性波装置においては、カバーの上面の面積が小さく、カバーの上面に端子などを配置すると、スペースの余裕がほとんどない状態となる。そのため、弾性波装置のさらなる小型化の要求を満足するためには、端子を小さくするといった措置や端子と補強部材との間のマージンを小さくするなどの措置が必要となる。

しかしながら、そのような措置に伴い種々の問題が発生する。例えば、端子を小さくした場合には、弾性波装置の実装強度の低下を招くこととなるし、端子と補強部材との間のマージンを小さくした場合には、端子と補強部材との間で短絡が起きやすくなる。

そこで上述のような問題が起きにくい小型化に対応したＷＬＰ型の弾性波装置が望まれている。

本発明の一態様としての弾性波装置は、弾性波を伝搬させる基板と、該基板の主面上に配置された、前記弾性波を発生させる励振電極と、前記基板の主面上に配置された、前記励振電極を囲む枠部と、該枠部上に配置された蓋部とを有するカバーとを備え、該カバーは、前記枠部と重なる領域に配置された、前記励振電極と電気的に接続された貫通導体を有し、前記枠部は、外周縁が、平面視したときに、前記基板の外周よりも内側に位置し、前記蓋部は、外周縁が前記枠部の外周縁よりも外側に位置する拡張領域を有するものである。

上記の構成からなる弾性波装置は、カバーの第２主面に拡張領域を設けたことによって、全体構造は小型化に対応しつつ、励振電極を外部回路に電気的に接続するための端子や、励振電極の振動空間の変形を防止するための補強部材としてカバーに形成する補強層などを配置するスペースをカバーの第２主面に確保することができる。これによって、例えば、端子の面積を必要以上に小さくすることなく、弾性波装置の実装強度の低下を抑制することかできる。あるいは、端子と補強層との間のマージンを必要以上に小さくすることなく、端子と補強層との間の短絡を防止することができる。

本発明の実施形態に係るＳＡＷ装置の外観斜視図である。 （ａ）は図１のＳＡＷ装置の平面図であり、（ｂ）は図１のＳＡＷ装置の蓋部を外した状態の平面図である。 図２（ａ）のIII−III線における断面図である。 図３のＭで示した部分の拡大断面図である。 （ａ）から（ｄ）は、図１のＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図である。 （ａ）から（ｄ）は、図１のＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、図１のＳＡＷ装置の製造方法を説明する断面図である。 図１に示すＳＡＷ装置の変形例を示す図４に対応する部分の拡大断面図である。

＜ＳＡＷ装置の構造＞
図１は、本発明の実施形態に係るＳＡＷ装置１の外観斜視図であり、図２（ａ）（ｂ）は、ＳＡＷ装置１の平面図である。なお図２（ｂ）は、カバー５の蓋部１７を外した状態の平面図である。また、図３は図２（ａ）のIII−III線における断面図である。

ＳＡＷ装置１は、いわゆるＷＬＰ型のＳＡＷ装置により構成されている。ＳＡＷ装置１は、基板３と、基板３の主面３ａに配置された励振電極２と、励振電極２を保護するカバー５と、カバー５から露出する複数の端子７と、カバー５の上面に配置された補強層４を有している。

ＳＡＷ装置１は、複数の端子７のいずれかを介して信号の入力がなされる。入力された信号は、ＳＡＷ装置１によりフィルタリングされる。そして、ＳＡＷ装置１は、フィルタリングした信号を複数の端子７のいずれかを介して出力する。ＳＡＷ装置１は、例えば、カバー５側の面を不図示の回路基板などの実装面に対向させて当該実装面に載置された状態で樹脂封止されることにより、複数の端子７を実装面上のパッドに接続した状態で実装される。

基板３は、圧電基板により形成されている。例えば、基板３は、タンタル酸リチウム単結晶，ニオブ酸リチウム単結晶などの圧電性を有する直方体状の単結晶基板である。基板３の平面形状は適宜に設定されてよいが、例えば、所定方向（Ｙ方向）を長手方向とする矩形である。基板３の大きさは適宜に設定されてよいが、例えば、厚さは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ、１辺の長さは０．５ｍｍ〜２ｍｍである。

基板３の主面３ａには、励振電極２、接続配線１１といった各種の電極および配線が設けられている。

基板３の主面３ａとは反対側の面である裏面３ｂには導体層１３が取り付けられている。裏面３ｂに導体層１３が取り付けられていることによって、基板３に蓄積された余分な電荷が放電され、ＳＡＷ装置のフィルタとしての特性を安定化させることができる。なお、導体層１３を設けずに基板３の裏面が露出した状態とされていてもよい。

励振電極２は、ＳＡＷを発生させるためのものである。図２（ｂ）に示すように励振電極２は、複数の電極指を有する櫛歯状の複数のＩＤＴ電極と複数のＩＤＴ電極の両端に配置された反射器電極とを含む。このような励振電極２が圧電性の基板３の主面に配置されることによって、例えば、２重モードＳＡＷ共振器フィルタなどが構成されている。なお図２（ｂ）は模式図であり、実際にはこれよりも多数の電極指を有する櫛歯状電極が複数対設けられている。また、複数の励振電極２が直列接続や並列接続などの方式で接続され、ラダー型ＳＡＷフィルタなどが構成されてもよい。励振電極２は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金などのＡｌ合金によって形成されている。

励振電極２は、接続配線１１および貫通導体９を介して端子７と接続されている。接続配線１１は、例えば、励振電極２と同じ材料により形成され、Ａｌ−Ｃｕ合金などのＡｌ合金によって形成されている。また接続配線１１の配線抵抗を小さくするために、配線接続１１の厚みを励振電極２の厚みよりも大きくしてもよい。

基板３の主面３ａに形成された励振電極２などの各種の電極および配線は、図３の断面図に示すように保護層１４で覆われている。この保護層１４は、励振電極２など基板３の主面３ａに設けられた各種の電極および配線の酸化防止などに寄与する。保護層１４は、例えば、絶縁性を有するとともに、ＳＡＷの伝搬に影響を与えない程度に質量の軽い材料により形成される。例えば、保護層１４は、酸化珪素、窒化珪素、シリコンなどからなる。

基板３の主面３ａに配置された各種の電極および配線を保護するとともに、励振電極２の振動空間６を確保するためのカバー５が基板３の主面３ａに配置されている。カバー５の平面形状は、例えば、基板３の平面形状と同様であり、矩形状である。カバー５は、平面視したときに基板３の主面３ａの外周部が露出するように基板３の主面３ａよりもやや小さく形成されている。

カバー５は、基板３の主面３ａに積層される枠部１５と、枠部１５に積層される蓋部１７とで構成されている。枠部１５には、開口部１６が形成されている。開口部１６は、枠部１５を平面視したときに励振電極２と重なる部分に設けられている。換言すれば、枠部１５の内壁は励振電極２を取り囲んでいる。この開口部１６が蓋部１７によって塞がれることで、基板３の主面３ａとカバー５との間に振動空間６が形成されることとなる。

枠部１５は、概ね一定の厚さの層により構成されている。枠部１５の厚さは、例えば、１０μｍ〜３０μｍである。蓋部１７は、概ね一定の厚さの層により構成されている。蓋部１７の厚さは、例えば、１０μｍ〜３０μｍである。

枠部１５および蓋部１７は、例えば、感光性の樹脂により形成されている。感光性の樹脂は、例えば、アクリル基やメタクリル基などのラジカル重合により硬化する、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系の樹脂である。

枠部１５および蓋部１７は、同一の材料により形成されていてもよいし、互いに異なる材料により形成されていてもよい。図では説明の便宜上、枠部１５と蓋部１７との境界線を明示しているが、実際の製品においては、枠部１５と蓋部１７とが同一材料により形成され、一体的に形成されていてもよい。

振動空間６はカバー５の中に設けられた空洞部であり、励振電極２の上面に設けられている。励振電極２の上面に振動空間６が設けられていることにより、励振電極２により発生するＳＡＷが基板３を伝搬しやすくなる。振動空間６は図２（ｂ）に示すように、平面形状が概ね矩形状に形成されている。また、図３の断面図に示すように、振動空間６の蓋
部１７側の角部、すなわち枠部１５の内壁面の蓋部１７側の部分は、曲面状とされている。これにより、樹脂モールド時にＳＡＷ装置１に外部から大きな圧力が印加された場合などでも、蓋部１７が撓むのを抑制することができる。また振動空間６の大きさおよび数は適宜に設定されてよい。図２（ｂ）では振動空間６を１つだけ設けた例を示しているが、例えば、複数の励振電極２を設けた場合には、複数の励振電極２ごとに複数の振動空間６を設けてもよい。

図３に示すようにカバー５を高さ方向に貫通するようにして貫通導体９が設けられている。貫通導体９は、接続配線１１の末端付近に配置されている。貫通導体９は枠部１５を高さ方向に貫く柱状の第１柱部９ａと、蓋部１７を高さ方向に貫く柱状の第２柱部９ｂとを有している。

第１柱部９ａの基板３の主面３ａと平行な方向に切断したときの断面形状は、例えば、円形状である。また第１柱部９ａは、その側面がカバー５の第１主面５ａから第２主面５ｂに向かうにつれて内側に傾斜している。第２柱部９ｂも第１柱部９ａと同様に、基板３の主面３ａと平行な方向に切断したときの断面形状は、例えば、円形状であり、その側面がカバー５の第１主面５ａから第２主面５ｂに向かうにつれて内側に傾斜している。

ＳＡＷ装置１を外部の回路基板などに実装すると貫通導体９が引き抜かれる力が作用することがあるが、上述のように貫通導体９の側面を傾斜させることによって、貫通導体９の側面が傾斜していないものに比べて、貫通導体９が基板３から引き抜かれるのを抑制することができる。また、外部の水分などが貫通導体９の側面とカバー５との間の隙間から浸入することがあり、それが振動空間６まで到達するとフィルタ特性の劣化を招くこととなるが、貫通導体９の側面を傾斜させることによって、貫通導体９の側面が傾斜していないものに比べて、水分の浸入経路長を長くすることができるため、フィルタ特性の劣化を抑制することができるという利点もある。なお、図３では第１柱部９ａの側面の基板３の主面３ａに対する傾斜角が、第２柱部９ｂの側面の基板３の主面３ａに対する傾斜角よりも大きくされている例を示しているが、傾斜角は適宜変更されてよく、例えば、第１柱部９ａと第２柱部９ｂとで同じ傾斜角としてもよい。

また、第１柱部９ａと第２柱部９ｂとの接続部分において、第２柱部９ｂの第１柱部９ａ側の断面積は、第１柱部９ａの第２柱部９ｂ側の断面積よりも大きくされている。これにより、貫通導体９の第１柱部９ａと第２柱部９ｂとの接続部分における側面に段差が形成される。このように貫通導体９の側面に段差部を設けることによっても貫通導体９の側面とカバー５との間から浸入し得る水分の浸入経路を長くすることができ、振動空間６への水分の浸入によるフィルタ特性の劣化を抑制することができる。

貫通導体９は、例えば、銅めっきにより形成されており、貫通導体９とカバー５との間には、めっき下地層（図示せず）が設けられている。めっき下地層は、例えば、チタンや銅などからなる。

貫通導体９と接続配線１１との間には接続強化層８が設けられている。接続強化層８は、比較的薄く形成される接続配線１１を補強して、接続配線１１と貫通導体９との接続を強化するためのものである。接続強化層８は、例えば、主面３ａ側から順にクロム、ニッケル、金を積層した３層構造からなる。

一方、貫通導体９のカバー５からの露出部には端子７が接続されている。端子７は、例えば、銅めっきなどにより形成される。端子７と貫通導体９とを銅めっきにより形成する場合は、両者を一体的に形成することができる。

端子７は、例えば、第２柱部９ｂの蓋部１７から露出する第２柱部９ｂの端面を覆うようにして、第２柱部９ｂの端面よりも一回り大きく形成されており、その外周部はカバー５に積層されている。端子７の平面視における形状は、例えば、円形である。

端子７が配置されたカバー５の第２主面５ｂには、図１乃至図３に示すように補強層４が配置されている。補強層４は、カバー５の強度を補強するためのものである。例えば、ＳＡＷ装置１を外部の回路基板などに実装した後、ＳＡＷ装置１全体を樹脂モールドすることがあるが、樹脂モールドする際に大きな圧力がＳＡＷ装置１に印加される。この場合であっても、補強層４を設けておくことによって、カバー５が変形するのを抑制することができる。これによって振動空間６の形状が大きく歪むのを防ぐことができるため、ＳＡＷ装置１の信頼性向上に供することができる。

補強層４は、カバー５を構成する材料よりもヤング率が高い材料により形成されている。例えば、カバー５のヤング率が０．５〜１．０ＧＰａであるのに対し、補強層４のヤング率は１００〜２５０ＧＰａである。具体的な材料としては、例えば、カバー５として樹脂材料を使用した場合には、補強層４として金属材料を使用することができる。補強層４の厚さは、例えば、１〜５０μｍである。補強層４は、カバー５の比較的広い範囲に亘って形成されており、振動空間６の変形を防止する観点からすると、カバー５を平面透視したときに少なくとも振動空間６全体を覆うように振動空間６よりも大きく形成されていることが好ましい。なお、補強層４は端子７と接続されておらず、電気的に浮遊状態となっている。

図４は、図３において丸で囲った領域Ｍを拡大した図である。図４に示すようにカバー５の基板３の主面３ａ側の面である第１主面５ａは、その外周縁１２が基板３の主面３ａの外周縁１３よりも内側に位置している。ＳＡＷ装置１の製造過程において、基板３となる圧電ウエハをダイシングした際などに基板３の主面３ａに側面から内方に向かってクラックなどが発生することがあるが、そのクラックがカバー５まで到達するとカバー５の剥がれが起きやすくなることが確認されている。そこで、図３に示すようにカバー５の第１主面５ａの外周縁１２を基板３の主面３ａの外周縁１３よりも内側に位置させておくことによって、基板３の側面とカバー５の側面とが面一となっているものと比べて、基板３の主面３ａに発生したクラックがカバー５に到達しにくくなるためカバー５の基板３からの剥がれを抑制することができる。また、カバー５の下側（基板３の主面３ａ側）の側面を構成する枠部１５の側面１５ｃは、第１主面５ａから第２主面５ｂに向かうにつれて外方に傾斜している。これにより、枠部１５の上面（第２主面５ｂ側の面）の面積を必要以上に小さくすることなく、カバー５の第１主面５ａの外周縁１２を基板３の主面３ａよりも内側に位置させることができる。したがって、カバー５の第１主面５ａの外周縁１２を基板３の主面３ａの外周縁１３よりも内側に位置させた場合であっても枠部１５の上面が極端に小さくなることはなく、枠部１５に積層される蓋部１７の配置スペースが十分に確保される。

基板３の主面３ａの外周縁１３からカバー５の第１主面５ａの外周縁１２までの距離ｄ１は、例えば、５μｍ〜３０μｍに設定されている。

またカバー５の第２主面５ｂは、第１主面５ａの外周縁１２よりも外側に位置する拡張領域１０を有している。第２主面５ｂにこのような拡張領域１０を設けることによって、第２主面５ｂの面積が大きくなるため、ＳＡＷ装置１の全体構造を小型化しつつ、第２主面５ｂに各種の部材を配置するためのスペースを確保できる。これにより、例えば、第２主面５ｂに配置される端子７の面積を大きくすることができ、ＳＡＷ装置１の実装強度を高めることができる。あるいは、端子７と補強層４との間のマージンを大きくして端子７と補強層４との間で短絡が発生するのを抑制することができる。

拡張領域１０は、蓋部１７の側面１７ｃを第１主面５ａから第２主面５ｂに向かうにつれて外方に傾斜させることにより形成されている。換言すれば、拡張領域１０は図４の断面図において、蓋部１７の傾斜した側面１７ｃを斜辺とする直角三角形の隣辺のうち、第１主面５ａの外周縁１２から外方に位置する部分である。拡張領域１０の幅ｄ２は、例えば、１μｍ〜２０μｍに設定される。

また蓋部１７の傾斜した側面１７ｃと基板３の主面３ａに平行な線Ｌ１とのなす外角の角度αは、第２柱部９ｂと基板３の主面３ａに平行な線Ｌ１とのなす内角の角度βよりも大きくされている。このように角度αと角度βの大きさを異ならせることにより、角度αと角度βとが同じ大きさのものに比べて、カバー５の側面と貫通導体９との間の領域において大きな内部応力が発生するのを抑制することができる。また角度αと角度βとを比較すると角度αは角度βよりも大きくされている。これにより、貫通導体９が基板３から引き抜かれるのを抑制する効果を高めつつ拡張領域１０を設けることができる。角度αは、例えば、４５°〜８８°に設定される。なお、角度αは、断面ＳＥＭ写真によって蓋部１７の側面１７ｃおよび第２柱部９ｂを含む領域を観察したときに、その側面１７ｃの一方端と他方端とを結ぶ直線と基板３の主面３ａに沿った直線とがなす角から測定される角度である。角度βも同様に、断面ＳＥＭ写真によって蓋部１７の側面１７ｃおよび第２柱部９ｂを含む領域を観察したときに、その第２柱部９ｂの側面の一方端と他方端とを結ぶ直線と基板３の主面３ａに沿った直線とがなす角を測定して求めた角度である。

拡張領域１０は、第２主面５ｂの外周全体にわたって形成されている。図２（ａ）において第１主面５ａの外周縁１２を破線で示す。すなわち、第２主面５ｂのうち、破線で示した外周縁１２よりも外側に位置する部分が拡張領域１０である。図２（ａ）に示すように拡張領域１０は、第２主面５ｂの外周全体にわたって設けるようにしてもよいし、例えば、端子７の周囲にのみ設けるなど部分的に設けるようにしてもよい。

以上述べたＳＡＷ装置１によれば、カバー５の第１主面５ａの外周縁１２が基板３の主面３ａの外周縁１３よりも内側に位置し、かつ、第２主面５ｂに第１主面５ａの外周縁１２よりも外側に位置する拡張領域１０を設けたことによって、ＳＡＷ装置１の全体構造を小型化しつつカバー５の上面の面積を広げて、カバー５の上面に端子７や補強層４を配置するための十分なスペースを確保することができる。

＜ＳＡＷ装置の製造方法＞
次に、図５乃至図７を参照してＳＡＷ装置１の製造方法について説明する。図５乃至図７は、ＳＡＷ装置１の製造方法を説明するための模式的な断面図である。

図５（ａ）に示すように、まず、第１領域Ａ１および第１領域Ａ１に隣接する第２領域Ａ２を有する大型基板３３を用意する。大型基板３３は、例えば、タンタル酸リチウム単結晶，ニオブ酸リチウム単結晶などの圧電性を有するウエハである。なお、図において第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の境界を境界線Ｌ２で示す。

大型基板３３の主面３３ａ上には、励振電極２、接続配線１１といった各種の電極および配線が、第１素子領域Ａ１および第２素子領域Ａ２のそれぞれに形成される。具体的には、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法な
どの薄膜形成法により、大型基板３３の主面３３ａ上に金属層が形成される。次に、金属層に対して、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ー法などによりパターニングが行われる。これにより、励振電極２および接続配線１１が形成される。

励振電極２、接続用導体１１などの各種電極および配線が形成されると、図５（ｂ）に示すように、保護層１４および接続強化層８が形成される。保護層１４および接続強化層８は、いずれが先に形成されてもよい。例えば、まず、保護層１４となる薄膜が、励振電極２および接続配線１１の上を覆うように、ＣＶＤ法または蒸着法などの薄膜形成法により形成される。次に、接続配線１１のうち、貫通導体９の配置位置における部分が露出するように、フォトリソグラフィー法によって薄膜の一部が除去される。これにより、保護層１４が形成される。次に、蒸着法などにより接続配線１１の保護層１４からの露出部分および保護層１４上に金属層が形成されるとともに、リフトオフ法あるいはフォトリソグラフィー法などにより保護層１４上の金属層が除去される。これにより、接続強化層８が形成される。

保護層１４および接続強化層８が形成されると、図５（ｃ）〜図６（ａ）に示すように、枠部１５が形成される。

具体的には、まず、図５（ｃ）に示すように、大型基板３の主面３ａ上に、枠部１５を構成する枠部構成層３５が第１素子領域Ａ１と第２素子領域Ａ２との境界部を跨ぐようにして形成される。枠部構成層３５は、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されたフィルムが貼り付けられることにより形成される。その後、枠部構成層３５が形成された大型基板３３を加熱処理する。これにより、枠部構成層３５と大型基板３３との密着強度を高めることができる。

次に、図５（ｄ）に示すように、フォトマスク４０を介して紫外線などの光Ｌが枠部構成層３５に照射される。すなわち、露光処理が行われる。フォトマスク４０は、例えば、透明基板３８上に遮光層３９が形成されることにより構成されている。遮光層３９は、枠部構成層３５を除去すべき位置に対応する位置に配置されている。すなわち、振動空間６、貫通導体９およびダイシングラインに対応する位置にそれぞれ配置されている。各遮光層は幅が異なっており、振動空間６に対応する遮光層が最も大きく、貫通導体に対応する遮光層の幅が最も小さい。ダイシングラインに対応する遮光層の幅は、振動空間６に対応する遮光層の幅よりも小さく、貫通導体に対応する遮光層の幅よりも大きい。露光は、投影露光であってもよいし、プロキシミティ露光であってもよいし、密着露光であってもよい。

その後、図６（ａ）に示すように、現像処理を行い、枠部構成層３５のうち、光が照射された部分を残し、光が照射されなかった部分を除去する。これにより、枠部構成層３５には、振動空間６となる開口部３６と、第１柱部９ａが配置される第１孔部４１とが形成される。またこれと同時に、第１素子領域Ａ１と第２素子領域Ａ２との境界部にはダイシングラインとなる第１溝部４２が形成される。すなわち、枠部１５が形成される。

枠部構成層３５の光Ｌが照射される領域の縁部においては、照射された光Ｌが、枠部構成層３５の光Ｌが照射されない領域へ発散されることから、大型基板３３の主面３３ａ側まで十分に光が到達しない。したがって、枠部構成層３５の光が照射される領域の縁部は、大型基板３３の主面３３ａ側が十分に硬化されずに、除去される。その結果、第１孔部４１、第１溝部４２、および開口部３６は、主面３３ａ側ほど径が広がるテーパ状（順テーパ状）に形成される。

また、開口部３６、第１孔部４１および第１溝部４２のテーパ面の主面３３ａに対する角度はそれぞれ異なっている。このテーパ面の主面３３ａに対する角度の違いは、フォトリソグラフィー法により枠部構成層３５のパターニングを行う際の種々の条件の違いによって生じるものである。なかでも開口部３６、第１孔部４１および第１溝部４２のそれぞれに対応するフォトマスクの遮光層の幅および形状がテーパ面の角度の違いに大きく影響することが本願発明者によって確かめられている。具体的には、フォトマスク４０の遮光層３９の幅が小さいほどテーパ面の主面３３ａに対する角度は小さくなる傾向にある。また、フォトマスク４０の遮光層３９の平面形状における外周が直線状の場合よりも曲線状の場合の方がテーパ面の主面３３ａに対する角度は小さくなる傾向にある。

よって開口部３６、第１孔部４１および第１溝部４２のそれぞれのテーパ面を比較すると、対応する遮光層３９の幅が最も小さく、かつ、その平面形状の外周が円形状となっている第１孔部４１のテーパ面の主面３３ａに対する角度が最も小さくなっている。

第１孔部４１、開口部３６、および第１溝部４２が形成されると、図６（ｂ）〜図６（ｄ）に示すように、蓋部１７が形成される。

具体的には、まず、図６（ｂ）に示すように、枠部１５上に、蓋部１７を構成する蓋部構成層３７が第１素子領域Ａ１と第２素子領域Ａ２との境界部を跨ぐようにして形成される。蓋部構成層３７は、例えば、ネガ型のフォトレジストにより形成されたフィルムが貼り付けられることにより形成される。蓋部構成層３７が形成されることにより、枠部１５の開口部３６が塞がれて、振動空間６が構成される。なお、枠部構成層３５と蓋部構成層３７とは加熱されることによって接合されることが好ましい。

次に、図６（ｃ）に示すように、フォトマスク５０を介して紫外線などの光Ｌが蓋部構成層３７に照射される。すなわち、露光処理が行われる。フォトマスク５０は、フォトマスク４０と同様に、透明基板５１上に遮光層５２が形成されることにより構成されている。遮光層５２は、蓋部構成層３７を除去すべき位置に対応する位置に配置されている。すなわち、貫通導体９に対応する位置およびダイシングラインに対応する位置に配置されている。フォトマスク５０は、例えば、フォトマスク４０において、遮光層３９のうち振動空間６に対応する部分を除去した構成となっている。なお、露光は、投影露光であってもよいし、プロキシミティ露光であってもよいし、密着露光であってもよい。

その後、図６（ｄ）に示すように、現像処理を行い、蓋部構成層３７のうち、光が照射された部分を残し、光が照射されなかった部分を除去する。これにより、蓋部構成層３７には、第２柱部９ｂが配置される第２孔部４３および第２溝部４４が形成される。すなわち、蓋部１７が形成される。蓋部１７が形成されることにより、枠部１５と蓋部１７とからなるカバー５が完成する。なお、第１孔部４１と第２孔部４３とが連結されて貫通導体用孔部となり、第１溝部４２と第２溝部４４とが連結されてダイシングラインとなる。

蓋部構成層３７に形成された第２溝部４４と第２孔部４３とを比較すると、第２溝部４４のテーパ面の主面３３ａに対する角度と第２孔部４３のテーパ面の主面３３ａに対する角度とが異なっている。具体的には、第２孔部４３のテーパ面の主面３３ａに対する角度は、第２溝部４４のテーパ面の主面３３ａに対する角度よりも小さい。これは、主に第２孔部４３に対応する遮光層５２の幅が第２溝部４４に対応するフォトマスク５０の遮光層５２の幅よりも小さいこと、および平面視において第２溝部４４に対応する遮光層５２の縁部が直線状であるのに対し、第２孔部４３に対応する遮光層５２の縁部が円形状であることによるものである。

また、連結された第１孔部４１と第２孔部４３とを比較すると、第１孔部４１のテーパ面の主面３３ａに対する角度は、第２孔部４２のテーパ面の主面３３ａに対する角度よりも大きい。同様に、連結された第１溝部４２と第２溝部４４についても、第１溝部４２のテーパ面の主面３３ａに対する角度は、第２溝部４４のテーパ面の主面３３ａに対する角度よりも大きい。この角度の違いは、第１孔部４１に対応する遮光層３９と第２孔部４３に対応する遮光層５２とで幅が異なっていることに加え、枠部構成層３５と蓋部構成層３
７との硬さの違いによるものである。具体的には、フォトリソグラフィーを行う際の枠部構成層３５は、蓋部構成層３７よりも硬い状態となっている。この硬さの違いは、例えば、フォトリソグラフィーを行う前に加熱処理を行うか否かによって生じるものである。なお、ここでいう硬さとはヤング率として測定したものをいう。

上述の方法によって、主面３３ａに対して所定の角度で傾斜しているテーパ面を有する第１溝部４２および第２溝部４４を形成することによって、カバー５の第２主面５ｂに拡張領域１０を形成することができる。

カバー５が形成されると、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、貫通導体９および端子７が形成される。具体的には、まず、カバー５の露出部分を覆うようにしてめっき用下地層（図示せず）が形成される。また、めっき用下地層は、カバー５の露出部分以外にも第１孔部４１の底面および第１溝部４２の底面にも形成される。めっき用下地層は、例えば、スパッタリング法、フラッシュめっき法などにより、Ｔｉ−Ｃｕなどで形成するのが好適な一例である。

めっき用レジスト層５５は、めっき用下地層上に形成される。めっき用レジスト層５５は、例えば、スピンコートなどの手法で基板に形成される。めっき用レジスト層５５には、第２孔部４３上に端子用孔部５７が形成されるとともに、補強層４が形成される領域に補強層用孔部５４が形成されている。端子用孔部５７は、径が第２孔部４３の径よりも大きく、また、深さ（めっき用レジスト層５７の厚さ）が端子７の厚さ以上である。補強層用孔部５４は、平面透視したときに振動空間６全体が含まれるように振動空間６よりも大きく形成され、その深さは、端子用孔部５７と同じ大きさに設定されている。端子用孔部５７および補強層用孔部５４は、例えば、フォトリソグラフィーにより形成される。

一方、第１溝部４２および第２溝部４４は、めっき用レジスト層５５によって埋められている。ここでカバー５の第２主面５ｂに拡張領域１０が設けられていることによって、第１溝部４２および第２溝部４４に埋められためっき用レジスト層５５の上面の平坦性が向上する。例えば、第１孔部４２および第２孔部４４の内周面が大型基板３３の主面３３ａに対し垂直な状態となっている場合など拡張領域１０が設けられていない場合には、めっき用レジスト層５５の上面中央付近に窪みが形成されやすいことが確認されている。そのようにめっき用レジスト５５層の上面の中央付近に窪みが生じると、そのめっき用レジスト層５５の外周部が歪んでしまい、結果として、そのめっき用レジスト層５５をガイドとして形成される端子７の形状が歪んでしまう。これに対し、カバー５の第２主面５ｂに拡張領域１０が設けられていると、拡張領域１０がめっき用レジスト層５５の支えとなり、めっき用レジスト層５５の上面の中央付近に窪みが生じにくくなる。そのため、めっき用レジスト層５５の上面の平坦性が向上し、そのめっき用レジスト層５５の外周部が歪むのを抑制することができる。結果として、歪みの少ない端子７を形成することができ、ＳＡＷ装置１の実装安定性に供する。

次に、図７（ｂ）に示すように、めっき用レジスト層５５から露出するめっき用下地層に対してめっき法を施す。これにより、第１孔部４２、第２孔部４４、端子用孔部５７、ならびに補強層用孔部５４に金属が充填される。充填される金属は、例えば、銅である。そして、第１孔部４１に充填された金属により第１柱部９ａが形成され、第２孔部４３に充填された金属により第２柱部９ｂが形成され、端子用孔部５７に充填された金属により端子７が形成される。なお、端子用孔部５７においては、めっき用レジスト層５５の表面まで金属が充填される必要はなく、端子用孔部５７の適宜な深さまで金属が充填されればよい。または、めっき用レジスト層５５の表面よりも高く金属を充填した後、端子７が所定の厚みになるまで化学機械研磨(ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing)などで平坦
化処理を行ってもよい。

めっき法は、適宜に選択されてよいが、電気めっき法が好適である。電気めっき法は、柱状の端子７の高さの自由度が高く、また、めっき用下地層との密着性が良好なためである。

その後、めっき用レジスト層５７を除去する。その後、図７（ｃ）に示すように、第１素子領域Ａ１と第２素子領域Ａ２の境界Ｌ２に沿って、大型基板３３をダイシングブレード６０で切断することにより、ＳＡＷ装置１が形成される。

以上の実施形態において、ＳＡＷ装置１は本発明の弾性波装置の一例である。また枠部構成層３５および蓋部構成層３７は、本発明のカバー構成層の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

弾性波装置は、ＳＡＷ装置に限定されない。例えば、弾性波装置は、圧電薄膜共振器であってもよい。弾性波装置において、保護層１４、接続強化層８および導体層１３は省略されてもよいし、逆に、他の適宜な層が形成されてもよい。例えば、実施形態において、導体層１３を覆う樹脂層を設けてもよい。導体層１３を覆う樹脂層を設けることによって、マーキングがしやすくなるといった利点がある。

図８は、拡張領域１０の変形例を示す図４に対応する部分の断面図である。変形例における拡張領域１０は、蓋部１７の上に予備層１９を配置し、予備層１９の端部を枠部１５の側面よりも外側に位置させることにより形成されている。この変形例に示すように、拡張領域１０は、カバー５の側面を傾斜させて形成されるものに限られない。

１・・・弾性表面波装置（弾性波装置）
２・・・励振電極
３・・・基板
４・・・補強層
５・・・カバー
５ａ・・・第１主面
５ｂ・・・第２主面
６・・・振動空間
７・・・端子
８・・・接続強化層
９・・・貫通導体
１０・・・拡張領域
１１・・・接続配線

Claims (14)

1. 弾性波を伝搬させる基板と、
   該基板の主面上に配置された、前記弾性波を発生させる励振電極と、
   前記基板の主面上に配置された、前記励振電極を囲む枠部と、該枠部上に配置された蓋部とを有するカバーとを備え、
   該カバーは、前記枠部と重なる領域に配置された、前記励振電極と電気的に接続された貫通導体を有し、
   前記枠部は、外周縁が、平面視したときに、前記基板の外周よりも内側に位置し、
   前記蓋部は、外周縁が前記枠部の外周縁よりも外側に位置する拡張領域を有する弾性波装置。
2. 前記拡張領域は、前記蓋部の前記外周縁が、前記蓋部の上面に位置する請求項１に記載の弾性波装置。
3. 前記基板上には、前記励振電極を覆う保護膜をさらに有しており、
   前記カバーは、前記保護膜の上に配置されている請求項１または２に記載の弾性波装置。
4. 前記枠部は、前記蓋部と異なる材料で構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の弾性波装置。
5. 前記枠部および前記蓋部が感光性の樹脂からなる請求項１〜４のいずれかに記載の弾性波装置。
6. 前記基板および前記カバーで囲まれた振動空間を有するとともに、該振動空間と重なる位置であって、前記カバー上に配置された補強層を有しており、
   該補強層は、前記カバーを構成する材料よりもヤング率が高い材料で構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の弾性波装置。
7. 前記補強層は、樹脂材料または金属材料で構成されている請求項６に記載の弾性波装置。
8. 前記基板および前記カバーで囲まれた振動空間を複数有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
9. 前記蓋部は、前記蓋部上に配置された予備層をさらに有している請求項１〜８のいずれかに記載の弾性波装置。
10. 前記蓋部は、前記拡張領域を前記予備層の一部が構成している請求項９に記載の弾性波装置。
11. 前記蓋部の側面が、前記基板側から前記基板とは反対側に向かうにつれて外方に傾斜している請求項１〜１０のいずれかに記載の弾性波装置。
12. 前記拡張領域は、前記蓋部の外周全体にわたって配置されている請求項１〜１１のいずれかに記載の弾性波装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の弾性波装置と、
    該弾性波装置が実装される外部基板とを有する回路基板。
14. 前記弾性波装置をモールドする樹脂をさらに有する請求項１３に記載の回路基板。

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