JP2021168458A - 弾性波デバイスパッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数温度特性が向上するのみならず、製造コストを低減でき、薄型化も可能となる弾性波デバイスパッケージとその製造方法を提供する。【解決手段】弾性波デバイスパッケージ１は、圧電基板３と、実装基板２と、を有する。圧電基板３は、弾性表面波の励振電極及びパッド電極とを有する。実装基板２には、圧電基板３が実装される。樹脂層４は、圧電基板の周囲を囲み、かつ、圧電基板の周囲に密着して、実装基板上に設けられる。圧電基板の実装基板の反対側の面は、樹脂層における実装基板の反対側の面と同一面に形成される。同一面に形成された圧電基板と樹脂層の面に、圧電基板より熱膨張率が低く、かつ前記圧電基板より広い面積を有する支持基板が接着剤を介して接着される。【選択図】図１

Description

本発明は、周波数温度特性に優れ、低背化が可能な弾性波デバイスパッケージとその製造方法に関する。

弾性表面波デバイスは、一般的に例えば特許文献１に記載され、かつ図７に示すように、ＣＳＰ（Chip Scale Package）と称されるパッケージ構造を有している。すなわちこの弾性波デバイスパッケージは、不図示のマザー基板に実装するための実装基板５０と、弾性波デバイスのベアチップ５１と、モールド樹脂５２とを備える。実装基板５０は、ベアチップ５１を実装するためのパッド電極５３を備える。ベアチップ５１は、圧電基板５５と支持基板５６との接合基板を含む。圧電基板５５の第1主面５５ａに、励振電極である櫛型電極５７と、パッド電極５８と、不図示の反射器及び引き出し配線等の電極パターンが形成される。圧電基板５５の第２主面５５ｂに、支持基板５６がウエハ状態で接合される。実装基板５０のパッド電極５３と、圧電基板５５のパッド電極５８とをバンプ５９によって接合することにより、実装基板５０にベアチップ５１が実装される。モールド樹脂５２は、ベアチップ５１を覆うように、実装基板５０上に設けられ、実装基板５０と圧電基板５５との間に空洞部６０が形成される。特許文献１の発明においては、支持基板５６の材料として、電気的特性改善のための半導体として例えばシリコンを用いている。

図７に示す従来の弾性波デバイスパッケージの製造を行なう場合、圧電基板５５と支持基板５６との接合基板を、ウエハ状態で準備する。圧電基板５５への櫛型電極５７及びパッド電極５８等の形成は、圧電基板５５と支持基板５６との接合前、または接合後に行なう。圧電基板５５と支持基板５６との接合基板は、個々のベアチップ５１に分断する。

圧電基板５５には、従来よりＬＴ（リチウム酸タンタレート）やＬＮ（リチウム酸ニオブ）が使用される。しかしながら、圧電基板５５は、それぞれの材料の熱膨張率に応じて、温度変化により伸び縮み、すなわち変形が生じる。この変形により、櫛型電極５７のピッチが変動する。そのため、フィルタリングする周波数のずれが発生する。このフィルタリングする周波数の温度による変動を小さくするため、支持基板５６として、圧電基板５５より熱膨張率が小さい材質のものを接合することが行なわれている。すなわち、ＬＴやＬＮ等からなる圧電基板５５より熱膨張率が小さいシリコン、スピネルまたはサファイヤ等を支持基板５６に用いる。このような支持基板５６を用いることにより、圧電基板５５の温度による変形が抑制される。その結果、フィルタリングする周波数の温度による変動を小さくすることができる。

このように、熱膨張率が圧電基板５５より小さい支持基板５６を積層する他の従来例として特許文献２〜４に記載の弾性波デバイスパッケージがある。特許文献２に記載の弾性波デバイスパッケージは、圧電基板ウエハにスピネルでなる支持基板ウエハを接合している。そして、その接合した接合基板ウエハを、スピネルでなる実装基板ウエハに接合した後、各パッケージごとに分断している。

特許文献３には、支持基板として圧電基板より熱膨張係数の小さいガラスを用いることが開示されている。特許文献４には、圧電基板ウエハに、圧電基板より熱膨張係数の小さい温度補償膜（支持基板）をＳＯＧ法により形成する弾性表面波素子の製造方法が開示されている。

特開２００６−１２８８０９号公報 特開２０１６−１００７４４号公報 特開２００２−１６４６８号公報 特開２００９−２６７６６５号公報

図７に示されている弾性波デバイスパッケージは、圧電基板５５と支持基板５６とからなる接合基板は、モールド樹脂５２で覆った構造である。一般的には、モールド樹脂５２は、圧電基板５５より熱膨張率が大きい。そのため、パッケージ全体では、モールド樹脂５２の熱による反りが発生すると、圧電基板５５もその反りの影響を受け、圧電基板５５の温度変化による周波数特性が変動してしまうという問題点があった。

また、従来の弾性波デバイスパッケージの場合、圧電基板５５に支持基板５６を接合し、圧電基板５５を薄くすることにより、Ｑ値の向上を図っている。この圧電基板５５に支持基板５６を接合する場合、ウエハ工程の初期段階において、圧電基板５５と支持基板５６とを接合している。この圧電基板５５と支持基板５６との接合を、陽極接合や又は樹脂を使用した接合により行なう場合、熱が加わる関係上、ウエハボンデイング後に大きな反りが発生するおそれがある。そしてこの反りが発生すると、後工程での製造が不可能になってしまうおそれがある。このため、圧電基板５５と支持基板５６との接合に、常温での接合が可能となる高額な常温接合装置が必要となる。その結果、弾性波デバイスパッケージを製造するための設備に要するコストが高額となり、製造コストが非常に高額となっていた。

また、従来の弾性波デバイスパッケージの製造方法では、圧電基板と支持基板との接合基板を実装基板に実装する時には、接合基板としてある程度の厚みを確保する必要があり、薄型化した弾性波デバイスパッケージの実現が困難である。具体的には、弾性波デバイスパッケージ全体の厚さを０．４５ｍｍ位とすることが薄型化の限界であった。

また、特許文献４に記載のように、ウエハ状態の圧電基板上にＳＯＧ法によりガラスからなる支持基板を形成する方法の場合、圧電基板はガラスの支持体として、ある程度の機械的強度が必要となる。このため、圧電基板の薄型化が困難である。また、ＳＯＧ法で形成するガラス層は、厚さの確保が困難であると共に、物性的に特性を満足させることが困難である。

本発明は、上述した問題点に鑑み、周波数温度特性が向上し、製造コストを低減できる弾性波デバイスパッケージとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の弾性波デバイスパッケージの第１の態様は、第1主面に弾性表面波の励振電極及びパッド電極とを有する圧電基板と、前記第1主面が対面して前記圧電基板が実装される実装基板と、前記圧電基板の周囲を囲み、かつ前記圧電基板の周囲に密着して、前記実装基板上に設けられる樹脂層と、前記圧電基板より熱膨張率が低く、かつ前記圧電基板より広い面積を有する支持基板とを備え、前記圧電基板の第1主面の反対側の面である第2主面は、前記樹脂層における実装基板の反対側の面と同一面に形成され、前記圧電基板の第2主面及び前記樹脂層に、接着剤を介して前記支持基板が接着されたものである。

この弾性波デバイスパッケージの態様は、圧電基板の周囲を囲むように樹脂層が設けられ、その圧電基板とモールド樹脂に支持基板を接着する構造である。このように、この態様は圧電基板や支持基板に樹脂層を重ねる構造ではない。このため、樹脂層の温度変化に伴う変形が、圧電基板の変形に与える影響が低下する。そして、弾性波デバイスの周波数温度特性は、熱膨張率の低い支持基板に依存するので、周波数温度特性が向上する。また、支持基板が外部に露出し、かつ支持基板が圧電基板より広い構造であるため、放熱性が向上する。この放熱性の向上により、弾性波デバイスパッケージの温度上昇が緩和されるので、温度上昇による周波数の変化が抑制される。

また、圧電基板の第２主面及び樹脂層を同一面に形成してこれらに支持基板を接着剤により接着する構造であるため、圧電基板と支持基板とを接着剤等により常温で接合することが可能となる。このため、高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

本発明の弾性波デバイスパッケージは、第１の態様の具体的態様として、前記圧電基板の厚さは２μｍ以上でかつ２０μｍ以下であり、前記支持基板の厚さは１００μｍ以上でかつ２００μｍ以下としたものがある。

このように、圧電基板の厚さを支持基板の厚さに比較して薄く設定すれば、支持基板による圧電基板の温度変化による膨張収縮を効果的に抑制できる。また、圧電基板が薄くなるため、弾性波デバイスパッケージの厚さを薄くすることができる。

本発明の弾性波デバイスパッケージは、第２の態様として、第1主面に弾性表面波の励振電極及びパッド電極とを有する圧電基板と、前記圧電基板より熱膨張率が低く、かつ前記第1主面が対面して前記圧電基板が実装される実装基板と、前記圧電基板の周囲を囲み、かつ前記圧電基板の周囲に密着して、前記実装基板上に設けられる樹脂層とを備え、前記圧電基板の第1主面の反対側の面である第2主面は、前記樹脂層における実装基板の反対側の面と同一面に形成され、前記圧電基板の前記第2主面とこの第2主面と同一面に形成された前記樹脂層の面に、電気的絶縁性の絶縁膜が接合され、前記絶縁膜の厚さは、前記実装基板の厚さより小さくしたものである。

このように、実装基板として、圧電基板より熱膨張率が小さい材質を用いると共に、絶縁膜の厚さを実装基板の厚さより薄くしたことにより、絶縁膜の温度変化による膨張収縮が圧電基板に与える影響を低下させ、温度変化による圧電基板の膨張収縮を低減できる。

また、ウエハ状態で圧電基板と絶縁膜とを接合する必要がないため、高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

また、圧電基板の薄肉化によって、従来の弾性波デバイスパッケージ全体の厚さを薄くすることができる。

本発明の弾性波デバイスパッケージは、第２の態様の具体的態様として、前記圧電基板の厚さは2μｍ以上でかつ２０μｍ以下であり、前記絶縁膜の厚さは
０．３μｍ以上でかつ２０μｍ以下とし、前記実装基板の厚さは６０μｍ以上でかつ２００μｍ以下としたものである。

このように、圧電基板と絶縁膜の厚さを実装基板の厚さに比較して薄く設定すれば、実装基板による圧電基板の温度変化による変形を効果的に抑制できる。また、圧電基板が薄くなるため、弾性波デバイスパッケージの厚さを薄くすることができる。

本発明の弾性波デバイスパッケージの製造方法の第1の態様は、電極パターンを形成した実装基板を準備する工程と、圧電基板の第1主面に励振電極及びパッド電極を形成した弾性表面波素子のベアチップを準備する工程と、弾性表面波素子のベアチップを前記実装基板に実装する工程と、前記ベアチップを実装した前記実装基板上を硬化性樹脂層で覆い、硬化する工程と、前記樹脂層を研磨し、前記圧電基板の第1主面の反対側の面である第２主面を露出させ、さらに樹脂層及び圧電基板を研磨により薄肉化させて、前記樹脂層の研磨面を前記第2主面と同面に形成する工程と、前記研磨により形成された前記圧電基板の前記第2主面及び前記樹脂層の面上に、接着剤を塗布する工程と、前記圧電基板の第2主面及び前記樹脂層上に、前記圧電基板より熱膨張率の小さい材質でなり、支持基板を接着剤により接着する工程と、前記実装基板、前記ベアチップ、前記樹脂層及び前記支持基板を含む積層体を、個々のチップ状の弾性波デバイスパッケージに分離する工程と、を含む。

この弾性波デバイスパッケージの製造方法では、圧電基板の周囲を囲むように樹脂層が設けられ、その圧電基板と樹脂層に支持基板を接着する構造が実現できる。このため、前述の通り、樹脂層の温度による反りによる、圧電基板の温度による変形への影響が低下する。そして、弾性波デバイスの周波数温度特性は、熱膨張率の低い支持基板に依存するので、周波数温度特性が向上する。また、支持基板が外部に露出し、かつ支持基板が圧電基板より広い構造が実現できるため、放熱性が向上する。この放熱性の向上により、弾性波デバイスパッケージの温度上昇が緩和されるので、温度上昇による周波数の変化が抑制される。

また、圧電基板の第２主面及び樹脂層を同一面に形成してこれらに支持基板を接着剤により接着する方法であるため、圧電基板と支持基板とを常温で接合することが可能となる。このため、高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

また、実装基板に実装され、かつ樹脂層により固定された状態で圧電基板が研磨により薄肉化されるため、圧電基板は実装基板に実装しない状態で薄肉化されるよりも、より薄く形成することが可能である。この圧電基板の薄肉化により、熱膨張率が小さい支持基板による熱変形抑制作用をより高く発揮させることができる。そのため、熱変形抑制作用に優れた弾性波デバイスパッケージを製造することが可能になる。

また、圧電基板の薄肉化によって、従来の弾性波デバイスパッケージ全体の厚さを薄くすることができる。

本発明の弾性波デバイスパッケージの製造方法の第２の態様は、圧電基板の第1主面に励振電極及びパッド電極を形成した弾性表面波素子のベアチップを準備する工程と、前記圧電基板より厚さが大であり、かつ熱膨張率が小さく、電極パターンを形成した実装基板を準備する工程と、前記弾性表面波素子のベアチップを前記実装基板に実装する工程と、前記ベアチップを実装した前記実装基板上を硬化性樹脂層で覆い、硬化する工程と、前記樹脂層を、前記圧電基板の第1主面の反対側の面が露出しさらに薄肉化するまで研磨して、前記圧電基板の前記第１主面の反対側の面である第2主面を形成する工程と、前記研磨により形成された前記圧電基板の前記第2主面及び前記樹脂層の面上に、前記実装基板より薄い絶縁層を接合する工程と、前記実装基板、前記ベアチップ、前記樹脂層及び前記絶縁膜を含む積層体を、個々のチップ状の弾性波デバイスパッケージに分離する工程と、を含む。

この製造方法の第２の態様は、実装基板として、圧電基板より熱膨張率が小さい材質を用いると共に、絶縁膜の厚さを実装基板の厚さより小さくしたことにより、圧電基板の温度変化による変形を、実装基板で抑制した弾性波デバイスパッケージが提供できる。

また、この製造方法の態様では、ウエハ状態で圧電基板と絶縁膜とを接合する必要がないため、高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

また、実装基板に実装され、かつ樹脂層により固定された状態で圧電基板が研磨により薄肉化されるため、圧電基板は実装基板に実装しない状態で薄肉化されるよりも、より薄く形成されることが可能である。この圧電基板の薄肉化により、熱膨張率が小さい支持基板による熱変形抑制作用をより高く発揮させることができる。そのため、熱変形抑制作用に優れた弾性波デバイスパッケージを製造することが可能になる。

また、圧電基板の薄肉化によって、従来の弾性波デバイスパッケージ全体の厚さを薄くすることができる。

本発明によれば、周波数温度特性が向上するのみならず、製造コストを低減でき、薄型化も可能となる弾性波デバイスパッケージとその製造方法を提供することが可能となる。

本発明の弾性波デバイスパッケージの第１の実施の形態を示す断面図である。 図１の弾性波デバイスパッケージの製造工程の一例の第１段階を示す図である。 図１の弾性波デバイスパッケージの製造工程の一例の第２段階を示す図である。 図１の弾性波デバイスパッケージの製造工程の一例の第３段階を示す図である。 本発明の弾性波デバイスパッケージの第２の実施の形態を示す断面図である。 第２の実施の形態の弾性波デバイスパッケージの一例の製造段階の一部を示す図である。 従来の弾性波デバイスパッケージの一例を示す断面図である。

＜第１の実施の形態＞
本発明による弾性波デバイスパッケージの第１の実施の形態を図１により説明する。弾性波デバイスパッケージ１は、実装基板２と、圧電基板３と、樹脂層４と、接着剤５と、支持基板６とを含んで構成される。実装基板２は、不図示のマザー基板に弾性波デバイスを実装するためのものである。実装基板２には、絶縁材であるセラミック、ガラス、樹脂等を用いた基板が用いられる。

実装基板２には、図面上の上側である面に、弾性波デバイスを実装するためのパッド電極８が形成される。また、実装基板２の図面上の下面には、マザー基板に実装するためのパッド電極９が形成される。実装基板2の上面のパッド電極８と下面のパッド電極９とは、実装基板２の側面または内部に設けられる導体１１により接続される。実装基板２として積層基板を用いる場合には、内部に素子形成または配線としての導体層１２等が形成される場合もある。実装基板２に素子が内蔵されて形成される場合は、その内蔵素子を介してパッド電極８とパッド電極９とが接続される場合もある。

圧電基板３の材質にはＬＴ（リチウム酸タンタレート）やＬＮ（リチウム酸ニオブ）が用いられる。圧電基板３の第１主面３ａには、励振電極である櫛型電極１４と、パッド電極１５と、不図示の反射器及び配線等の電極パターンが形成される。櫛型電極１４、パッド電極１５、反射器及び配線には、例えば金、銅又はアルミニウム、もしくはこれらの合金等を用いることができるが、他の金属を用いてもよい。

樹脂層４は、圧電基板３の周囲を囲み、かつ圧電基板３の周囲に密着して、実装基板２上に設けられる。樹脂層４には、イミド樹脂又はエポキシ樹脂等の光硬化性または熱硬化性でなる硬化性樹脂が用いられる。樹脂層４の、図面における上面４ａは、研磨により、圧電基板３の第２主面３ｂと共に、第２主面３ｂと同面に形成される。圧電基板３の第２主面３ｂは、実装基板２との対向面である第1主面３ａの反対側の面である。

圧電基板３の第２主面３ｂ、及び第２主面３ｂと同面に形成された樹脂層４の面４ａに、接着剤５を介して支持基板６が接着される。すなわち、支持基板６は、圧電基板３のみならず、樹脂層４を覆うものである。そのため、支持基板６は、圧電基板３より広い面積を有する。支持基板６を圧電基板３や樹脂層４に接着する接着剤５としては、接着時に加温するものを用いてもよいが、常温で支持基板６を圧電基板３及び樹脂層４に接着可能なものを用いることができる。

圧電基板３は、そのパッド電極１５を、実装基板２のパッド電極８にバンプ１７を介して接合することにより、実装される。この実装状態において、圧電基板３と実装基板２との間に樹脂層４で囲まれた空洞部１８が形成される。このように構成された弾性波デバイスパッケージ１において、接着剤５は、樹脂層４と圧電基板３の側面との間に隙間が形成されることを防いで防湿性を保つ役目も果たす。

支持基板６は、圧電基板３の温度変化による変形を抑制する役目を持たせる。このため、支持基板６には、圧電基板３より熱膨張率が低い例えばシリコン、スピネル又はサファイヤ等が用いられる。圧電基板３として用いられるＬＴとＬＮは、弾性表面波の伝播方向の熱膨張率がそれぞれ１６．１ppm/℃、１５．４ppm/℃である。また、支持基板６として用いるシリコン、スピネル及びサファイヤの熱膨張率は、それぞれ３．４ppm/℃、７．３ppm/℃、７．７ppm/℃である。

また、圧電基板３の温度変化による膨張収縮を支持基板６により抑制するには、熱膨張率の他に剛性が高いこと、換言すればヤング率がなるべく高いことが好ましい。圧電基板３として用いられるＬＴとＬＮは、ヤング率がそれぞれ２３０GPa、２０３GPaである。また、支持基板６として用いるシリコン、スピネル及びサファイヤのヤング率は、それぞれ１２０GPa、２８０GPa、４７０GPaである。なお、樹脂層４に用いるシート型モールド樹脂としては、例えば長瀬産業(株)社製エポキシ系樹脂のモールド樹脂があり、その一例として、熱膨張率が３３ppm/℃、ヤング率が９GPaのものがある。また、他の例である太陽インキ製造(株)社製エポキシ系樹脂のモールド樹脂があり、その一例として、熱膨張率が１５〜２０ppm/℃、ヤング率が８．７GPaのものがある。

図１に示した弾性波デバイスパッケージ１は、圧電基板３の周囲に樹脂層４が設けられる構造であり、圧電基板３や支持基板６上に樹脂層４を重ねる構造ではない。このため、樹脂層４の温度変化に伴う伝播方向における変形によって、圧電基板３が受ける力が少ない。このため、樹脂層４の温度変化による変形に伴って、圧電基板３が変形することを抑制することができる。そして、弾性波デバイスの周波数温度特性は、熱膨張率の低い支持基板６に依存するので、周波数温度特性が向上する。また、支持基板６が外部に露出し、かつ支持基板６が圧電基板３より広い構造であるため、放熱性が向上する。この放熱性の向上により、弾性波デバイスパッケージ１の温度上昇が緩和されるので、温度上昇による周波数の変化がさらに抑制される。

また、圧電基板３の第２主面３ｂ及び樹脂層４の面４ａを同一面に形成してこれらに支持基板６を接着剤５により接着する構造である。このため、圧電基板３と支持基板６とを接着剤等により加熱することなく常温で接合することが可能となる。このため、高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

また、実装基板２及び樹脂層４により固定された状態で圧電基板３が研磨により薄肉化された構造である。このため、樹脂層４により固定されていない状態で圧電基板３を薄肉化させてから、樹脂層４に固定する場合よりも、薄い圧電基板３を得ることができる。このため薄い圧電基板を備えた弾性波デバイスパッケージを得ることができる。

また、この圧電基板３の薄肉化により、その体積が小さくなり、熱膨張率が大きい圧電基板３が熱膨張しようする力は小さくなるため、圧電基板３が支持基板６に与える力も小さくなる。このため、熱膨張率が小さい支持基板６による熱変形抑制作用をより高く発揮させることができる。従って、熱変形抑制作用に優れた弾性波デバイスパッケージを製造することが可能になる。

また、圧電基板３の薄肉化によって、従来の弾性波デバイスパッケージ１全体の厚さを薄くすることができる。具体的には、圧電基板３の厚さは2μｍ以上でかつ２０μｍ以下とすることができる。ここで、支持基板６の厚さは１００μｍ以上でかつ２００μｍ以下とし、実装基板２の厚さも１００μｍ以上でかつ２００μｍ以下とすれば、従来の弾性波デバイスパッケージでは実現が困難であった４００μｍ以下の厚さの弾性波デバイスパッケージの実現が可能となる。

このように、圧電基板３の厚さを支持基板６の厚さに比較して薄く設定すれば、支持基板６による圧電基板３の温度変化による膨張収縮を効果的に抑制できる。また、圧電基板３が薄くなるため、弾性波デバイスパッケージの厚さを薄くすることができる。

図２〜図４により、第１の形態の弾性波デバイスパッケージ１の製造工程の一例を説明する。図２（ａ）は、すでに圧電基板３の第１主面３ａに櫛型電極１４、パッド電極１５及び不図示の反射器等の電極パターンが形成されたベアチップ２０を示している。このベアチップ２０は従来から用いられている方法により製造して準備する。なお、圧電基板３には、ＬＴ又はＬＮ等が用いられる。櫛型電極１４及びパッド電極１５及び不図示の反射器等は、ウエハ状態の圧電基板３の第１主面３ａに、フォトリソグラフィ技術を用いて形成されたものである。これらの櫛型電極１４及びパッド電極１５等には、例えば金、銅又はアルミニウム、もしくはこれらの合金等を用いることができる。ウエハ状態の圧電基板３の厚さは、１００μｍ以上、３００μｍ以下程度の厚さとすることができる。櫛型電極１４及びパッド電極１５等を形成したウエハ状態の圧電基板３は、ブレードダイシングやレーザ等によりチップ状に分断して、個々のベアチップ２０にする。

一方、ベアチップ２０の製造工程とは別の工程で、図２（ｂ）に示すように、セラミック、ガラス、樹脂等の絶縁材でなる分断前の実装基板２Ａを従来から用いられている方法により製造して準備する。分断前の実装基板２Ａは、複数の弾性表面波素子用の電極パターンを縦横に形成したものである。実装基板２Ａは、内部に配線や素子形成用の導体層１２を設ける場合には、導体層１２を形成した実装基板と、別の1枚または複数枚の実装基板とを重ねて接合したものを用いる。このような実装基板２Ａに、レーザ等により、実装基板２Ａに導体１１を設けるための孔を設ける。そして、その孔及び実装基板の表裏面に、例えば銅等でなるシード層を形成する。そのシード層上に電解法により導体１１となる金属を形成する。その後実装基板２Ａの内部以外の不要な金属を除去する。このような電解法を用いるのではなく、レーザ等により設けた孔にバンプを充填し、固化してもよい。実装基板２Ａにおける導体１１を設けた後、導体１１が露出した実装基板２Ａの表裏面に、パッド電極８、９を形成する。パッド電極８、９の形成の際には、導体１１の端部の周囲となる実装基板２Ａの領域にレジストを塗布する。そしてレジストで覆われていない導体１１の端部とその周囲を覆うように、蒸着やスパッタリング等により、パッド電極８、９となる銅や金等の金属層を形成する。その後、レジストをその上に形成された導体と共に除去する。

このようにしてパッド電極８、９や導体１１を設けた実装基板２Ａに、図２（ｃ）に示すように、弾性波デバイスのベアチップ２０をフリップチップ実装する。すなわち、実装基板２Ａのパッド電極８に対し、ベアチップ２０のパッド電極１５を、バンプ１７を介して接合する。

続いて図３（ａ）に示すように、ベアチップ２０を実装した実装基板２Ａを硬化性の樹脂層４Ａで覆う。この樹脂層４Ａを設けるため、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂フィルムを接着するか、あるいはフィルムを接着する代わりに、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布する。その後、これらの樹脂層４を加熱するか又は光照射することにより、樹脂を硬化させる。

そして、図３（ａ）の二点鎖線２３に示すレベルまで、樹脂層４Ａ及び圧電基板３を研磨する。この二点鎖線２３で示すレベルは、圧電基板３の第1主面３ａの反対側の面である第２主面３ｂを露出させ、さらに樹脂層４Ａ及び圧電基板３を研磨により薄肉化させるレベルである。この研磨により、図３（ｂ）に示すように、樹脂層４の研磨面４ａは第2主面３ｂと同面に形成される。

樹脂層４Ａ及び圧電基板３の研磨は、従来より用いられている平面研削側装置により行なうことができる。この平面研削装置は、ワークとして樹脂層４Ａ付き実装基板２Ａを固定した第１のテーブルと、砥石を固定した第２のテーブルとを備えるものである。そして、研磨を行なう際には、両テーブルのうちの少なくとも一方のテーブルを操作して実装基板２Ａ上の樹脂層４Ａに砥石を押し付ける。続いて、実装基板２Ａの全面について樹脂層４Ａを研磨し、さらには圧電基板３が研磨されるように、樹脂層４Ａと砥石の間に砥粒を供給しながら、両テーブルを共に異なる軌跡で回転させつつ次第に近接させて研磨を行なう。例えば実装基板２Ａを装着したテーブルについては実装基板２Ａの中心を回転中心として回転させ、砥石については、実装基板２Ａより小さい半径の砥石を用い、砥石を例えば実装基板２Ａの半径方向に往復駆動しながら回転させる。このような作業により、実装基板２Ａの全面について、樹脂層４と圧電基板３の研磨を行なう。この研磨により、圧電基板３の厚さを２μｍ〜２０μｍ程度にする。

このように樹脂層４と圧電基板３の研磨を行なった後、図４（ａ）に示すように、圧電基板３の第２主面３ｂとこの面と同面をなす樹脂層４の面４ａ上に接着剤５を塗布する。ここで、好ましい接着剤５の厚さは０．３μｍ〜０．５μｍである。

次に図４（ｂ）に示すように、圧電基板３より厚い分断前の支持基板６Ａを接着剤５を介して樹脂層４及び圧電基板３に接着する。支持基板６Ａには、シリコン、サファイヤ又はスピネルを用いる。そして図４（ｂ）に示す線２４に沿ってブレードダイシングあるいはレーザにより個々のチップに分断して弾性波デバイスパッケージ１とする。

この弾性波デバイスパッケージの製造方法では、圧電基板３の周囲を囲むように樹脂層４が設けられ、その圧電基板３と樹脂層４に支持基板６を接着する構造が実現できる。そして、圧電基板３は樹脂層４で全体を覆われていないので、樹脂層４の温度変化に伴う、圧電基板３の変形を防止することができる。そして、弾性波デバイスの周波数温度特性は、圧電基板３より厚く、かつ熱膨張率の低い支持基板６に依存するので、周波数温度特性が向上する。また、支持基板６が外部に露出し、かつ支持基板６が圧電基板３より広い構造が実現できるため、放熱性が向上する。この放熱性の向上により、弾性波デバイスパッケージ１の温度上昇が緩和されるので、温度上昇による周波数の変化が抑制される。

また、この弾性波デバイスパッケージの製造方法は、圧電基板３の第２主面３ｂ及び樹脂層４の面４ａを同一面に形成してこれらに支持基板６を接着剤５により接着する工程を含む。このため、圧電基板３と支持基板６とを例えば加熱が不要な接着剤を用いて常温で接合することが可能となる。このため、従来のように、圧電基板と支持基板とをウエハ状態で常温で接合するために使用していた高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

また、この弾性波デバイスパッケージの製造方法は、実装基板２及び樹脂層４により固定された状態で圧電基板３が研磨により薄肉化する工程を含む。このため、樹脂層４により固定されていない状態で圧電基板３を薄肉化させてから、樹脂層４に固定する場合よりも、薄い圧電基板３を得ることができる。このため、薄い圧電基板を備えた弾性波デバイスパッケージを得ることができる。また、この圧電基板３の薄肉化により、熱膨張率の大きい圧電基板３の膨張力の影響が小さくなることによって、熱膨張率が小さい支持基板６による熱変形抑制作用をより高く発揮させることができる。

また、圧電基板３の薄肉化によって、従来の弾性波デバイスパッケージ全体の厚さよりもパッケージ１を薄くすることができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明による弾性波デバイスパッケージの第２の実施の形態を図５により説明する。第２の実施の形態の弾性波デバイスパッケージ１Ｘは、実装基板２と、圧電基板３と、樹脂層４と、絶縁膜２５とを含んで構成される。第２の実施形態のパッケージ１Ｘは、第１の実施の形態のものと異なり、接着剤５を要することなく、絶縁膜２５自体の組成により樹脂層４及び圧電基板３に接着可能なものを用いている。圧電基板３には、第１の実施の形態と同様に、ＬＴまたはＬＮが用いられる。樹脂層４にも第１の実施の形態と同様に、熱または光により硬化する硬化性樹脂が用いられる。

実装基板２には、圧電基板３より熱膨張率が低い、セラミック基板や有機基板等が用いられる。また、絶縁膜２５の温度変化に伴う圧電基板３への影響を低下させるため、絶縁膜２５の厚さは、実装基板２の厚さより小さくする。具体的には、圧電基板３の厚さは2μｍ以上でかつ２０μｍ以下であり、絶縁膜２５の厚さは０．３μｍ以上でかつ２０μｍ以下とし、実装基板２の厚さは６０μｍ以上でかつ２００μｍ以下としたものである。これにより、圧電基板３の温度変化に伴う膨張収縮を実装基板２によって抑制する。

実装基板２の具体例としては、アルミナ製のHTCC（High Temparature Co-Fired Ceramic）があり、その一例として例えば京セラ社製A440があげられる。その熱膨張率は７．１である。実装基板２として用いることができる他の例として、ＢＴレジン銅張積層板である三菱化学社製CCL−HL832NSがあり、その熱膨張率１０．０である。また、同社製のCCL−HL832NSF-LCAを用いることができ、その熱膨張率は３．０である。さらに他の例として、樹脂製内層回路基板である日立化成社製「MCL-E705G」があり、その熱膨張率は６．０である。また、同社製「MCL-E-770G」を用いることができ、その熱膨張率は５．０である。

第２の実施の形態においても、樹脂層４の面４ａは、研磨により、圧電基板３の第2主面３ｂと同面に形成される。絶縁膜２５は樹脂層４の面４ａ及び圧電基板３の第２主面３ｂに、絶縁膜２５が分断前の状態において接合される。

絶縁膜２５としては、好ましくは圧電基板３のより小さい熱膨張率の材質のものを用いることが好ましい。しかしながら、本実施の形態においては、圧電基板３の温度変化に伴う膨張収縮を実装基板２により抑制する構成である。このため、絶縁膜２５として、圧電基板３のより大きい熱膨張率の材質のものを用いることもできる。

絶縁膜２５としては、常温または比較的低温で接合可能な材質のものが好ましい。例えば１５０℃以下で樹脂層４及び圧電基板３に接合可能であれば、加熱後の圧電基板３等のそりの発生を防止することができる。絶縁膜２５としては、例えばガラス繊維又はアラミド繊維からなる布にポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を含浸し半硬化状態にして接合を容易化したプリプレグシートを用いることができる。例えば３０〜４０μｍの厚さのプリプレグを一枚あるいは複数枚重ねて硬化させることにより、繊維の縦方向に８〜１３ppm/℃程度の熱膨張率を有する絶縁膜２５を得ることができる。

本実施の形態の弾性波デバイスパッケージを製造する場合、図２及び図３に示した工程までは第１の実施の形態と同じ工程を用いることができる。すなわち樹脂層４Ａの研磨により、圧電基板３を露出させ、さらに研磨を続行することにより、図６（ａ）に示すように、圧電基板３の第２主面３ｂを形成する。

その後、図６（ｂ）に示すように、樹脂層４の面４ａとこの面と同面をなす圧電基板３の第２主面３ｂ上に、分断前の絶縁膜２５Ａを接合する。絶縁膜２５Ａとして上述したようなプリプレグシートを用いた場合、例えば１８０ ℃程度に加熱した状態で加圧することにより、樹脂層４及び圧電基板３に接合する。そして図６（ｂ）に示す線２４に沿ってブレードダイシングあるいはレーザにより各チップに分断して弾性波デバイスパッケージとする。

本実施の形態においては、圧電基板３の温度変化に伴う膨張収縮を実装基板２により抑制する構成である。また、圧電基板３と絶縁膜２５とをウエハ状態で接合する必要がない。このため、高額の常温接合装置が不要となり、製造コストを低減することが可能となる。

また、圧電基板３は実装基板２に対して実装されて、樹脂層４により固定された状態で圧電基板３が研磨されるため、より薄肉化した圧電基板３を得ることが可能である。このため、圧電基板を個別に薄肉化してから実装する場合よりも、薄い圧電基板を得ることができる。この圧電基板３の薄肉化と、絶縁膜２５を実装基板２より薄くすることにより、圧電基板３及び絶縁膜２５の熱膨張による実装基板２に対する影響は小さくなるため、熱膨張率が小さい実装基板２による熱変形抑制作用をより高く発揮させることができる。

また、圧電基板の薄肉化によって、従来の弾性波デバイスパッケージ全体の厚さを薄くすることができる。

本実施の形態においては、実装基板２が圧電基板３の温度による変形を抑制している。前述したように圧電基板３より低い熱膨張率のプリプレグを用いることが、温度による圧電基板３の変形を小さくする意味で好ましい。

以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、本発明の範囲において、上記例以外の種々の変更、付加が可能である。

１、１Ｘ 弾性波デバイスパッケージ
２ 実装基板
２Ａ 分断前の実装基板
３ 圧電基板
３ａ 第１主面
３ｂ 第２主面
４ 樹脂層
４Ａ 樹脂層
５ 接着剤
６ 支持基板
６Ａ 分断前の支持基板
１４ 櫛型電極
１５ パッド電極
２５ 絶縁膜
２５Ａ 分断前の絶縁膜

Claims (6)

1. 第1主面に弾性表面波の励振電極及びパッド電極とを有する圧電基板と、
   前記第1主面が対面して前記圧電基板が実装される実装基板と、
   前記圧電基板の周囲を囲み、かつ前記圧電基板の周囲に密着して、前記実装基板上に設けられる樹脂層と、
   前記圧電基板より熱膨張率が低く、かつ前記圧電基板より広い面積を有する支持基板とを備え、
   前記圧電基板の第1主面の反対側の面である第2主面は、前記樹脂層における実装基板の反対側の面と同一面に形成され、
   前記圧電基板の第2主面及び前記樹脂層に、接着剤を介して前記支持基板が接着された、弾性波デバイスパッケージ。
2. 請求項１に記載の弾性波デバイスパッケージにおいて、
   前記圧電基板の厚さは2μｍ以上でかつ２０μｍ以下であり、前記支持基板の厚さは１００μｍ以上でかつ２００μｍ以下である、弾性波デバイスパッケージ。
3. 第1主面に弾性表面波の励振電極及びパッド電極とを有する圧電基板と、
   前記圧電基板より熱膨張率が低く、かつ前記第1主面が対面して前記圧電基板が実装される実装基板と、
   前記圧電基板の周囲を囲み、かつ前記圧電基板の周囲に密着して、前記実装基板上に設けられる樹脂層とを備え、
   前記圧電基板の第1主面の反対側の面である第2主面は、前記樹脂層における実装基板の反対側の面と同一面に形成され、
   前記圧電基板の前記第2主面とこの第2主面と同一面に形成された前記樹脂層の面に、電気的絶縁性の絶縁膜が接合され、
   前記絶縁膜の厚さは、前記実装基板の厚さより小さい、弾性波デバイスパッケージ。
4. 請求項３に記載の弾性波デバイスパッケージにおいて、
   前記圧電基板の厚さは2μｍ以上でかつ２０μｍ以下であり、前記絶縁膜の厚さは０．３μｍ以上でかつ２０μｍ以下であり、前記実装基板の厚さは６０μｍ以上でかつ３００μｍ以下である、弾性波デバイスパッケージ。
5. 電極パターンを形成した実装基板を準備する工程と、
   圧電基板の第1主面に励振電極及びパッド電極を形成した弾性表面波素子のベアチップを準備する工程と、
   弾性表面波素子のベアチップを前記実装基板に実装する工程と、
   前記ベアチップを実装した前記実装基板上を硬化性樹脂層で覆い、硬化する工程と、
   前記樹脂層を研磨し、前記圧電基板の第1主面の反対側の面である第２主面を露出させ、さらに樹脂層及び圧電基板を研磨により薄肉化させて、前記樹脂層の研磨面を前記第2主面と同面に形成する工程と、
   前記研磨により形成された前記圧電基板の前記第2主面及び前記樹脂層の面上に、接着剤を塗布する工程と、
   前記圧電基板の第2主面及び前記樹脂層上に、前記圧電基板より熱膨張率の小さい材質でなる支持基板を接着剤により接着する工程と、
   前記実装基板、前記ベアチップ、前記樹脂層及び前記支持基板を含む積層体を、個々のチップ状の弾性波デバイスパッケージに分離する工程と、を含む弾性波デバイスパッケージの製造方法。
6. 圧電基板の第1主面に励振電極及びパッド電極を形成した弾性表面波素子のベアチップを準備する工程と、
   前記圧電基板より厚さが大であって、かつ熱膨張率が小さく、電極パターンを形成した実装基板を準備する工程と、
   前記弾性表面波素子のベアチップを前記実装基板に実装する工程と、
   前記ベアチップを実装した前記実装基板上を硬化性樹脂層で覆い、硬化する工程と、
   前記樹脂層を、前記圧電基板の第1主面の反対側の面が露出しさらに薄肉化するまで研磨して、前記圧電基板の前記第１主面の反対側の面である第2主面を形成する工程と、
   前記研磨により形成された前記圧電基板の前記第2主面及び前記樹脂層の面上に、前記実装基板より薄い絶縁膜を接合する工程と、
   前記実装基板、前記ベアチップ、前記樹脂層及び前記絶縁膜を含む積層体を、個々のチップ状の弾性波デバイスパッケージに分離する工程と、を含む弾性波デバイスパッケージの製造方法。

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