JP2023174103A - 電子部品およびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサ - Google Patents

Abstract

【課題】環状金属層とリッドとの間の金属接合層の不足を抑制することが可能な電子部品を提供する。【解決手段】電子部品は、基板１０と、基板１０上に設けられた機能素子と、平面視において機能素子を囲むように基板１０上に設けられた環状金属層３０と、環状金属層３０上に設けられ、環状金属層３０とで機能素子を空隙２６内に封止するリッド２０と、環状金属層３０のリッド２０に対向する第１面またはリッド２０の環状金属層３０に対向する第２面に設けられ、平面視において環状金属層３０の延びる方向に延びる凸部３４と、少なくとも凸部３４の基板１０の中心側において、第１面と第２面とを接合する金属接合層２４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品およびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサに関する。

基板上に弾性波素子等の機能素子を設け、機能素子を囲むように基板上に環状金属層を設け、環状金属層上にリッドを接合することで、リッドと環状金属層により機能素子を空隙に封止する電子部品が知られている（例えば特許文献１～４）。

特開２０２０－２０５５００号公報 特開２０１６－１５２６１２号公報 特開２０１４－１４３６４０号公報 特開２０１３－１１５６６４号公報

はんだ等の接合材を溶融させてリッドと環状金属層とを接合する場合、溶融した接合材が環状金属層の面積が大きいところに集まりやすい。このため、環状金属層とリッドとの間の接合層が局所的に不足する箇所が生じる可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、環状金属層とリッドとの間の金属接合層の不足を抑制することを目的とする。

本発明は、基板と、前記基板上に設けられた機能素子と、平面視において前記機能素子を囲むように前記基板上に設けられた環状金属層と、前記環状金属層上に設けられ、前記環状金属層とで前記機能素子を空隙内に封止するリッドと、前記環状金属層の前記リッドに対向する第１面または前記リッドの前記環状金属層に対向する第２面に設けられ、平面視において前記環状金属層が延びる方向に延びる凸部と、少なくとも凸部の前記基板の中心側において、前記第１面と前記第２面とを接合する金属接合層と、を備える電子部品である。

上記構成において、前記凸部は、前記環状金属層が前記機能素子を囲む領域のうち一部に設けられ、前記領域の残りには設けられていない構成とすることができる。

上記構成において、前記凸部は、前記領域のうち前記基板の角部に対応する箇所に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記環状金属層は第１部分と、前記第１部分より前記延びる方向に直交する方向における幅の広い第２部分とを備え、前記凸部は、前記領域のうち前記第２部分に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記環状金属層の平面形状は、前記基板の外周に沿って設けられた略矩形であり、前記環状金属層は、前記略矩形の第１辺に設けられた第１部分と、前記第１辺に設けられ前記第１部分より前記延びる方向に直交する方向における幅の広い第２部分と、を備え、前記凸部は、前記第１辺に対向する前記略矩形の第２辺のうち前記第２部分に対応する第３部分に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記凸部の前記延びる方向に直交する方向における幅は前記環状金属層の前記直交する方向における幅の１／２以下である構成とすることができる。

上記構成において、前記環状金属層または前記リッドと前記凸部との間の前記金属接合層の厚さは前記凸部の高さ以下である構成とすることができる。

上記構成において、前記凸部の前記基板の中心の反対側において、前記環状金属層と前記リッドとの間の少なくとも一部に前記金属接合層が設けられていない構成とすることができる。

上記構成において、前記リッドの側面と、前記金属接合層の前記基板の中心の反対側の側面の少なくとも一部とは略一致する構成とすることができる。

上記構成において、前記機能素子は弾性波素子である構成とすることができる。

本発明は、上記電子部品を備えるフィルタである。

本発明は、上記フィルタを備えるマルチプレクサである。

本発明は、平面視において、基板上に設けられた複数の機能素子をそれぞれ囲むように前記基板上に設けられた複数の環状金属層の前記基板の反対の第１面と、１つのリッドの前記複数の環状金属層に対向する第２面と、を、前記第１面または前記第２面に設けられ平面視において前記複数の環状金属層の延びる方向に延びる凸部の少なくとも前記基板の中心側において、金属接合層を介し接合させることで、前記複数の環状金属層と前記リッドとで前記複数の機能素子を空隙に封止する工程と、前記基板および前記リッドを前記複数の環状金属層の間において切断する工程と、を含む電子部品の製造方法である。

本発明によれば、環状金属層とリッドとの間の金属接合層の不足を抑制することができる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図および平面図である。 図２は、実施例１における弾性波素子の平面図である。 図３は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。 図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例1における弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図５（ａ）および図５（ｂ）は、比較例１における弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１の変形例１から３における弾性波デバイスの環状金属層付近の拡大図である。 図８（ａ）から図８（ｃ）は、実施例１の変形例４から６における弾性波デバイスの環状金属層付近の拡大図である。 図９は、実施例１の変形例７における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例８および９における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。 図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、実施例１の変形例１０に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、実施例１の変形例１０に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例１の変形例１０に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１４（ａ）から図１４（ｄ）は、実施例１の変形例１１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施例１の変形例１１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例１の変形例１２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、実施例１の変形例１２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１８（ａ）は、実施例１の変形例１３に係る弾性波デバイスの断面図、図１８（ｂ）は、実施例１の変形例１３における弾性波素子の断面図である。 図１９（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、図１９（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。

以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。

実施例１は、電子部品として、弾性波素子を有する弾性波デバイスの例である。図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図および平面図である。図１（ｂ）は、基板１０、環状金属層３０および凸部３４を主に示している。基板１０の厚さ方向をＺ方向、基板１０の平面方向をＸ方向およびＹ方向とする。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、基板１０は、支持基板１０ａと、支持基板１０ａ上に設けられた圧電層１０ｃと、支持基板１０ａと圧電層１０ｃとの間に設けられた絶縁層１０ｂと、を備えている。圧電層１０ｃ上に機能素子として弾性波素子１２および金属層１４が設けられている。弾性波素子１２は例えば弾性表面波素子である。金属層１４は、弾性波素子１２に電気的に接続された配線およびパッドとして機能する。基板１０の周縁部および基板１０のビア配線１６が設けられた領域において、圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂが除去されており、基板１０の上面は支持基板１０ａの上面である。ビア配線１６は、支持基板１０ａを貫通する。基板１０の下面に端子１８が設けられている。ビア配線１６は金属層１４と端子１８とを電気的に接続する。基板１０の周縁部における支持基板１０ａ上に、弾性波素子１２を囲むように環状金属層３０が設けられている。環状金属層３０上には凸部３４が設けられている。凸部３４の幅は環状金属層３０の幅より狭い。基板１０の上方にリッド２０が設けられている。リッド２０の下面に金属層２２が設けられている。環状金属層３０と金属層２２とは接合層２４により接合されている。リッド２０および環状金属層３０は、弾性波素子１２を空隙２６に封止する。

基板１０の平面形状は略矩形である。環状金属層３０の平面形状も略矩形であり、基板１０の外周に沿って延びる。凸部３４の平面形状も略矩形であり、環状金属層３０の上面に環状に設けられている。環状金属層３０および凸部３４の平面形状は、角が丸くなる角丸長方形である。

支持基板１０ａは、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板、水晶基板、スピネル基板、ＳｉＣ基板またはシリコン基板である。絶縁層１０ｂは、例えば酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、窒化シリコン層もしくは窒化アルミニウム層の単層またはこれらの層の積層である。圧電層１０ｃは、例えば単結晶タンタル酸リチウム基板、単結晶ニオブ酸リチウム基板または単結晶水晶基板等の圧電基板である。単結晶タンタル酸リチウム基板および単結晶ニオブ酸リチウム基板は、例えば回転ＹカットＸ伝搬基板である。金属層１４、ビア配線１６および端子１８は、例えば銅層、金層、銀層、チタン層、ニッケル層、タングステン層等の金属層の単層またはこれらの層の積層である。リッド２０は、例えばコバール等の金属層、または、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板、水晶基板、スピネル基板、ＳｉＣ基板またはシリコン基板等の絶縁層である。リッド２０の下面に別の機能素子が設けられていてもよい。この場合、別の機能素子は空隙２６に封止される。

金属層２２は、接合層２４とリッド２０とが直接接合できない場合に設けられる層であり、接合層２４の濡れ性のよい層である。接合層２４が金錫の場合、金属層２２は例えば金層である。接合層２４とリッド２０とが直接接合できる場合、金属層２２は設けられていなくてもよい。接合層２４は、例えば金錫はんだ、錫銀はんだまたは錫銀銅はんだである。環状金属層３０は、シールドとして機能するため、抵抗率の低い材料を用いることが好ましく、例えば銅層または金層である。凸部３４は、環状金属層３０と同じ材料でもよく、異なる材料でもよい。凸部３４は、例えば、銅層、金層、ニッケル層、チタン層またはコバール層等の金属層である。凸部３４は、樹脂等の絶縁層でもよい。

図２は、実施例１における弾性波素子の平面図である。図２に示すように、弾性波素子１２は弾性表面波共振器またはＬａｍｂ波共振器である。圧電層１０ｃ上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）４０と反射器４２が形成されている。ＩＤＴ４０は、互いに対向する１対の櫛型電極４０ａを有する。櫛型電極４０ａは、複数の電極指４０ｂと複数の電極指４０ｂを接続するバスバー４０ｃとを有する。反射器４２は、ＩＤＴ４０の両側に設けられている。ＩＤＴ４０は圧電層１０ｃに弾性表面波を励振する。弾性波の波長は一対の櫛型電極４０ａの一方の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂのピッチにほぼ等しい。すなわち、弾性波の波長は一対の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂのピッチの２倍にほぼ等しい。ＩＤＴ４０および反射器４２は例えばアルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜により形成される。圧電層１０ｃ上にＩＤＴ４０および反射器４２を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。弾性波素子１２は、弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波を制限しないように、弾性波素子１２は空隙２６に覆われている。

［実施例１の製造方法］
図３は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図であり、リッド２０を環状金属層３０に接合する前における基板１０の平面図である。図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例1における弾性波デバイスの製造方法を示す断面図であり、図３のＡ－Ａ断面に相当する。図３に示すように、基板１０には複数の領域３６が行列状に設けられている。領域３６は弾性波デバイスとなる領域である。破線は切断線３８である。隣接する領域３６に設けられた環状金属層３０は、切断線３８を介し隣接して設けられる。

図４（ａ）に示すように、基板１０のうち圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂが除去された領域に環状金属層３０および凸部３４が設けられ、環状金属層３０および凸部３４上に接合材２３が設けられている。基板１０上にリッド２０を配置する。リッド２０の下面には金属層２２が設けられている。電界めっき法を用い環状金属層３０を形成する場合、環状金属層３０の側面が傾斜することもある。また、環状金属層３０の上面は中央部が上方向に突出する曲面状となることもある。

図４（ｂ）に示すように、接合材２３が融点以上の温度となるように、基板１０を加熱する。接合材２３が金錫（錫の組成が２０質量％）のとき、金錫の融点は約２７０℃である。このため、接合材２３の温度を例えば約３００℃に加熱する。上方からリッド２０を接合材２３に押し当てる。接合材２３は金属層２２に接合する。その後、基板１０を室温に戻すことで、接合材２３が固化し、リッド２０は、接合材２３が固化した接合層２４を介し環状金属層３０に接合される。接合層２４が金錫の場合、接合層２４は金と錫との共晶となる。なお、金属層２２の金と接合材２３の金錫とが一体となり接合層２４の金錫となることもある。

図４（ｃ）に示すように、リッド２０および基板１０を切断線３８から切断する。切断には、レーザダイシング法またはブレードを用いたダイシング法を用いる。以上により、実施例１における弾性波デバイスが製造される。

［比較例１］
図５（ａ）および図５（ｂ）は、比較例１における弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、比較例１では、環状金属層３０上に凸部は設けられていない。実施例１の図４（ｂ）と同様に、リッド２０を環状金属層３０に接合材２３を介し接合する。このとき、金錫等のはんだが溶融した接合材２３は、表面張力により、環状金属層３０の表面積の大きい箇所に集まろうとする。例えば図３において、４つの環状金属層３０の角が集まる箇所５５には溶融した接合材２３が集まりやすい。図５（ａ）の矢印５０のように、接合材２３が隣接する環状金属層３０の間に移動し、＋Ｘ側の環状金属層３０とリッド２０との間の範囲５２では、接合材２３が不足する。

図５（ｂ）に示すように、溶融した接合材２３が固化し接合層２４が形成された後、リッド２０、接合層２４および基板１０を切断線３８において切断する。範囲５２では、環状金属層３０とリッド２０との間に接合層２４が設けられていない。これにより、空隙２６の気密性が劣化する。

［実施例１］
図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、実施例１では、矢印５０のように、接合材２３が隣接する環状金属層３０の間に移動しようとしても、凸部３４より基板１０の中心側の箇所５４における接合材２３は凸部３４がダムとして機能し環状金属層３０の間に移動しない。

図６（ｂ）に示すように、溶融した接合材２３が固化し接合層２４が形成された後、リッド２０、接合層２４および基板１０を切断線３８において切断する。箇所５４では、環状金属層３０とリッド２０との間に接合層２４が設けられる。これにより、空隙２６の気密性を保つことができる。リッド２０の側面３９ａと接合層２４の側面３９ｂは略一致する。

［実施例１の変形例１］
図７（ａ）から図８（ｃ）は、実施例１の変形例１から６における弾性波デバイスの環状金属層付近の拡大図である。図７（ａ）に示すように、実施例１の変形例１では、凸部３４は環状金属層３０の中心線５８より外側（－Ｘ側、基板１０の中心の反対側）に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例２］
図７（ｂ）に示すように、実施例１の変形例２では、凸部３４は環状金属層３０の中心線５８より内側（＋Ｘ側、基板１０の中心側）に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

実施例１の変形例１および２のように、凸部３４は環状金属層３０の中心線５８の外側と内側のいずれに設けられていてもよい。実施例１の変形例２では、図６（ｂ）のように、凸部３４より外側の接合層２４が不足した場合、凸部３４より内側の接合層２４の平面面積が小さくなってしまう。このため、凸部３４は、環状金属層３０の中心線５８に重なる、または中心線５８より外側に位置することが好ましい。

［実施例１の変形例３］
図７（ｃ）に示すように、実施例１の変形例３では、凸部３４は環状金属層３０の幅方向に複数設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例３のように、凸部３４は環状金属層３０の延びる方向（図７（ｃ）のＹ方向に交差する方向）に複数設けられていてもよい。これにより、環状金属層３０とリッド２０との間における接合材２３の環状金属層３０の間への移動をより抑制できる。

［実施例１の変形例４］
図８（ａ）に示すように、実施例１の変形例４では、凸部３４の厚さＴ２は環状金属層３０と金属層２２との間の厚さＴ１より小さい。凸部３４と金属層２２との間には厚さＴ３の接合層２４が設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例５］
図８（ｂ）に示すように、実施例１の変形例５では、凸部３４はリッド２０の下面に設けられている。凸部３４の厚さＴ２は環状金属層３０と金属層２２との間の厚さＴ１より小さい。凸部３４と環状金属層３０との間には厚さＴ３の接合層２４が設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例５のように、凸部３４はリッド２０の下面に設けられていてもよい。

実施例１の変形例４および５のように、凸部３４とリッド２０との間または凸部３４と環状金属層３０との間に接合層２４が設けられていてもよい。凸部３４とリッド２０または環状金属層３０との間の接合層２４の厚さＴ３が大きいと、凸部３４が接合材２３の移動を抑制するダムの効果が小さくなる。この観点から厚さＴ３は、凸部３４の厚さＴ２以下が好ましく、厚さＴ２の１／２倍以下がより好ましく、１／５倍以下がさらに好ましい。図４（ｃ）のように、凸部３４とリッド２０との間および凸部３４と環状金属層３０との間には接合層２４が設けられていなくてもよい。環状金属層３０とリッド２０との間の厚さＴ１は例えば１μｍ～５μｍであり、凸部３４の厚さＴ２は例えば０．５μｍ～５μｍである。

［実施例１の変形例６］
図８（ｃ）に示すように、実施例１の変形例６では、環状金属層３０は、基板１０上に設けられた環状金属層３０ａと環状金属層３０ａ上に設けられた環状金属層３０ｂとを備える。環状金属層３０ａは、シールドとして機能するため、抵抗率の低い材料を用いることが好ましく、例えば銅層、金層、アルミニウム層または銀層である。環状金属層３０ｂは、接合層２４と環状金属層３０ａとの間の元素の拡散を防止する拡散防止層として機能し、例えばニッケル層、チタン層またはクロム層である。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例１から５においても環状金属層３０ａおよび３０ｂを備えてもよい。

実施例１およびその変形例１～６の図４（ｃ）、図７（ａ）～図８（ｃ）において、環状金属層３０のＸ方向における幅Ｗ１（例えば最大の幅）は、例えば１０μｍ～３０μｍである。凸部３４のＸ方向における幅Ｗ２（例えば最大の幅）は、例えば１μｍ～１５μｍである。環状金属層３０の厚さ（例えば最大の厚さ）は、例えば１０μｍ～３０μｍである。図８（ｃ）の環状金属層３０ｂの厚さ（例えば最大の厚さ）は例えば１μｍ～５μｍである。支持基板１０ａの厚さは例えば５０μｍ～２００μｍ、リッド２０の厚さは例えば１０μｍ～５０μｍである。

凸部３４以外における環状金属層３０とリッド２０との接合強度を高める観点から、凸部３４のＸ方向（環状金属層３０が延びる方向に交差する方向）における幅Ｗ２は、環状金属層３０のＸ方向における幅Ｗ１の１／２倍以下が好ましく、１／３倍以下がより好ましく、１／５倍以下がさらに好ましい。凸部３４の強度を確保する観点から幅Ｗ２は幅Ｗ１の１／１０以上が好ましい。

［実施例１の変形例７］
図９は、実施例１の変形例７における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。図９に示すように、環状金属層３０の角部が集まる箇所５５に接合材２３が集まりやすい。そこで、環状金属層３０の略矩形の角部５７に凸部３４を設ける。凸部３４が設けられた箇所は環状金属層３０とリッド２０との接合が弱くなる。そこで、環状金属層３０の略矩形の辺の中央部には凸部３４を設けない。これにより、環状金属層３０の略矩形の角部５７において、環状金属層３０とリッド２０との間における接合層２４の不足を抑制でき、かつ環状金属層３０の略矩形の辺の中央部において環状金属層３０とリッド２０との間の接合を強くできる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例８］
図１０（ａ）は、実施例１の変形例８における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。図１０（ａ）に示すように、環状金属層３０に幅広部３２ｂを設けることがある。幅広部３２ｂの幅Ｗ３は、幅広部３２ｂ以外の環状金属層３０の部分３２ａの幅Ｗ１より広い。このため、幅広部３２ｂに接合材２３が集まりやすく、幅広部３２ｂに隣接する環状金属層３０のうち範囲５６において接合材２３が不足する可能性がある。そこで、範囲５６に隣接する環状金属層３０に凸部３４を設ける。これにより、範囲５６における接合層２４の不足を抑制できる。幅広部３２ｂ以外の環状金属層３０の部分３２ａの少なくとも一部には凸部３４を設けない。これにより、部分３２ａにおいて環状金属層３０とリッド２０との間の接合を強くできる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例９］
図１０（ｂ）は、実施例１の変形例９における弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。図１０（ｂ）に示すように、幅広部３２ｂに隣接する環状金属層３０のうち範囲５６に凸部３４を設けてもよい。これにより、範囲５６内の凸部３４の-Ｘ側において接合材２３の不足を抑制でき、かつ範囲５６以外の環状金属層３０において環状金属層３０とリッド２０との間の接合を強くできる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。範囲５６に隣接する環状金属層３０に凸部３４を設け、かつ環状金属層３０のうち範囲５６に凸部３４を設けてもよい。

［実施例１の変形例１０］
実施例１の変形例１０～１２は、凸部３４の形成方法の例である。図１１（ａ）から図１３（ｂ）は、実施例１の変形例１０に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１１（ａ）に示すように、支持基板１０ａ、絶縁層１０ｂおよび圧電層１０ｃが積層された基板１０を準備する。支持基板１０ａ、絶縁層１０ｂおよび圧電層１０ｃは、例えば、それぞれサファイア基板、酸化アルミニウム層およびタンタル酸リチウム層である。

図１１（ｂ）に示すように、基板１０上に開口６１を有するマスク層６０を形成する。マスク層６０は例えフォトレジストである。マスク層６０をマスクに、圧電層１０ｃと絶縁層１０ｂの上部とをエッチングする。これにより、絶縁層１０ｂに凹部５３ａが形成される。

図１１（ｃ）に示すように、マスク層６０を除去する。その後、基板１０上に、凹部５３ａに重なる開口６３を有するマスク層６２を形成する。マスク層６２をマスクに絶縁層１０ｂをエッチングする。これにより、絶縁層１０ｂから凸部３５が形成される。凸部３５以外の凹部５３ａから圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂを貫通する開口５３が形成される。

図１２（ａ）に示すように、基板１０上に、絶縁層１０ｂ、圧電層１０ｃおよび凸部３５を覆うようにシード層３１を形成する。シード層３１は、例えば基板１０側からチタン層および銅層である。図１２（ｂ）に示すように、シード層３１上に開口６５を有するマスク層６４を形成する。開口６５は開口５３内に形成される。マスク層６４は例えばフォトレジスト層である。電界めっき法を用い、開口６５内に環状金属層３０ａ、環状金属層３０ｂおよび接合材２３を形成する。環状金属層３０の上面には、凸部３５に対応する凸部３４が形成される。環状金属層３０ａ、３０ｂおよび接合材２３は、例えばそれぞれ銅層、ニッケル層および金錫層である。図１２（ｃ）に示すように、マスク層６４を除去する。環状金属層３０および接合材２３をマスクにシード層３１を除去する。以降、環状金属層３０と支持基板１０ａとの間のシード層３１の図示を省略する。

図１３（ａ）に示すように、図４（ｂ）と同様に、リッド２０を、接合材２３が固化した接合層２４を介し環状金属層３０に接合する。リッド２０は例えばコバール板である。図１３（ｂ）に示すように、図４（ｃ）と同様に、リッド２０および基板１０を切断線３８から切断する。以上により、実施例１の変形例１０における弾性波デバイスが形成される。実施例１の変形例１０のように、凸部３４は、環状金属層３０の一部でもよい。

［実施例１の変形例１１］
図１４（ａ）から図１５（ｂ）は、実施例１の変形例１１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１４（ａ）に示すように、リッド２０上（－Ｚ側）に凸部３４を形成する。凸部３４は例えばめっき法を用い形成する。リッド２０は例えばコバール板であり、凸部３４は例えばニッケル層である。図１４（ｂ）に示すように、リッド２０上に凸部３４を覆うように金属層２２を形成する。金属層２２は、例えばリッド２０側からニッケル層および金層である。

図１４（ｃ）に示すように、図１１（ａ）の圧電層１０ｃ上に開口６１を有するマスク層６０を形成する。マスク層６０をマスクに圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂをエッチングする。これにより、圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂを貫通する開口５３が形成される。図１４（ｄ）に示すように、図１２（ａ）と同様に、基板１０上に、絶縁層１０ｂおよび圧電層１０ｃを覆うようにシード層３１を形成する。図１２（ｂ）と同様に、開口６５を有するマスク層６４を形成する。開口６５は開口５３内に形成される。開口６５内に環状金属層３０および接合材２３を例えば図１２（ｂ）と同様の電界めっき法を用い形成する。環状金属層３０の上面には凸部は形成されていない。

図１５（ａ）に示すように、図１２（ｃ）と同様に、マスク層６４を除去し、シード層３１をエッチングする。以降、環状金属層３０と支持基板１０ａとの間のシード層３１の図示を省略する。図４（ｂ）と同様に、リッド２０を、接合材２３が固化した接合層２４を介し環状金属層３０に接合する。図１５（ｂ）に示すように、図４（ｃ）と同様に、リッド２０および基板１０を切断線３８から切断する。以上により、実施例１の変形例１１における弾性波デバイスが形成される。実施例１の変形例１１のように、凸部３４は、リッド２０に形成してもよい。

［実施例１の変形例１２］
図１６（ａ）から図１７（ｂ）は、実施例１の変形例１２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１６（ａ）に示すように、図１４（ｄ）と同様に、シード層３１上に開口６５を有するマスク層６４を形成する。開口６５内に環状金属層３０および接合材２３を電界めっき法を用い形成する。環状金属層３０上に接合材２３は形成されていない。

図１６（ｂ）に示すように、マスク層６４を除去する。開口６７を有するマスク層６６を形成する。開口６７は環状金属層３０の上面の一部に設けられる。マスク層６６は例えばフォトレジストである。開口６７内に凸部３４を電界めっき法を用い形成する。凸部３４は例えばニッケル層である。

図１７（ａ）に示すように、マスク層６６を除去する。開口６９を有するマスク層６８を形成する。開口６９は環状金属層３０とほぼ一致するように形成される。マスク層６８は例えばフォトレジストである。開口６９内の環状金属層３０および凸部３４上に接合材２３を電界めっき法を用い形成する。

図１７（ｂ）に示すように、マスク層６８を除去する。環状金属層３０および接合材２３をマスクにシード層３１を除去する。環状金属層３０と支持基板１０ａとの間のシード層３１の図示を省略している。その後、図４（ｂ）および図４（ｃ）と同様の工程を行うことで、実施例１の変形例１２における弾性波デバイスが形成される。実施例１の変形例１２のように、凸部３４は、環状金属層３０上に形成してもよい。

［実施例１の変形例１３］
図１８（ａ）は、実施例１の変形例１３に係る弾性波デバイスの断面図である。図１８（ａ）に示すように、基板１０上に弾性波素子１２ａが設けられている。基板１０は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板、水晶基板、スピネル基板、ＳｉＣ基板またはシリコン基板である。その他の構成は実施例１の図１（ａ）と同じである。

図１８（ｂ）は、実施例１の変形例１３における弾性波素子の断面図である。図１８（ｂ）に示すように、圧電薄膜共振器である弾性波素子１２ａでは、基板１０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４４および上部電極４８が設けられている。下部電極４４と基板１０との間に空隙４５が形成されている。圧電膜４６の少なくとも一部を挟み下部電極４４と上部電極４８とが対向する領域が共振領域４７である。共振領域４７において、下部電極４４および上部電極４８は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードまたは厚みすべり振動モードの弾性波を励振する。下部電極４４および上部電極４８は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜、タンタル酸リチウム膜またはニオブ酸リチウム膜である。空隙４５の代わりに弾性波を反射する音響反射膜が設けられていてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例１３のように、実施例１およびその変形例１から１２において、弾性波素子は圧電薄膜共振器でもよい。

実施例１およびその変形例によれば、図３のように、平面視において、複数の環状金属層３０は、基板１０上に設けられた複数の弾性波素子１２（図１（ａ）参照）をそれぞれ囲むように設けられている。凸部３４は、環状金属層３０の基板１０の反対の上面（第１面）、または、１つのリッド２０の環状金属層３０に対向する下面（第２面）に設けられ、平面視において環状金属層３０の延びる方向に延びる。図４（ａ）および図４（ｂ）のように、環状金属層３０の上面と１つのリッド２０の下面とを、少なくとも凸部３４の基板１０の中心側において、接合層２４（金属接合層）を介して接合させる。これにより、複数の環状金属層３０とリッド２０とで複数の弾性波素子１２を空隙２６に封止する。図４（ｃ）のように、基板１０およびリッド２０を複数の環状金属層３０の間において切断する。これにより、図６（ａ）のように、環状金属層３０とリッド２０との間の接合材２３が環状金属層３０の間に移動しても、凸部３４の基板１０の中心側の箇所５４における環状金属層３０とリッド２０との間の接合材２３は移動しない。よって、環状金属層３０とリッド２０との間の接合層２４の不足を抑制することができる。

実施例１の変形例７～９の図９から図１０（ｂ）のように、凸部３４は、環状金属層３０が弾性波素子１２を囲む領域のうち一部に設けられる。これにより、接合層２４の不足が問題となる領域の一部に凸部３４を設けることで、接合層２４の不足を抑制する。凸部３４が設けられた領域では、環状金属層３０とリッド２０との接合が弱くなる。そこで、接合層２４の不足が問題とならない残りの領域に凸部３４を設けないことで、環状金属層３０とリッド２０との接合を強めることができる。

実施例１の変形例７の図９の箇所５５のように、環状金属層３０の角部が集まる箇所５５では接合材２３が集まりやすい。そこで、凸部３４を基板１０の角部に対応する箇所に設ける。これにより、環状金属層３０の角部３７において、接合層２４の不足を抑制する。

図１０（ａ）のように、環状金属層３０は部分３２ａ（第１部分）と、部分３２ａよりＹ方向（環状金属層３０の延びる方向に直交する方向）における幅の広い幅広部３２ｂ（第２部分）とを備えている。凸部３４は、幅広部３２ｂに設けられている。これにより、幅広部３２ｂに隣接する環状金属層３０において接合層２４が不足することを抑制できる。

図１０（ｂ）の基板１０が切断された後においては、環状金属層３０の平面形状は、基板１０の外周に沿って設けられた略矩形である。環状金属層３０は、略矩形の第１辺３７ａに設けられた部分３２ａと幅広部３２ｂを備えている。凸部３４は、第１辺３７ａに対向する略矩形の第２辺３７ｂのうち幅広部３２ｂに対応する部分３２ｃ（第３部分）に設けられている。すなわち、幅広部３２ｂと部分３２ｃとは、基板１０の中心３７ｃを通り第１辺３７ａおよび第２辺３７ｂに平行な直線３７ｄに対し線対称である。これにより、幅広部３２ｂに隣接する環状金属層３０において接合層２４が不足することを抑制できる。なお、矩形とは、幾何学的な長方形または正方形でなくてもよい。矩形（略矩形）には、角の丸くなった角丸長方形、対向する辺のなす角が±１０°以下である矩形を含む。図１０（ａ）および図１０（ｂ）では、幅Ｗ３が、例えば幅Ｗ１の１．２倍以上、または１．５倍以上の場合、接合層２４が不足しやすくなる。よって、凸部３４を設けることが好ましい。

図６（ａ）のように、接合材２３が隣接する環状金属層３０間に移動する場合、凸部３４の基板１０の中心の反対側において、環状金属層３０とリッド２０との間の少なくとも一部に接合層２４が設けられていない。図６（ｂ）のように、リッド２０を切断すると、リッド２０の側面３９ａと、接合層２４の外側の側面３９ｂの少なくとも一部とは製造誤差程度に略一致する。このような場合に、凸部３４を設けることで、箇所５４における接合層２４の不足を抑制できる。

接合層２４は、例えばはんだである。接合層２４の融点は環状金属層３０より低い。例えば金錫（錫の濃度は２０質量％）の融点は約２７０℃である。このように、はんだの融点は３００℃以下である。これに対し、環状金属層３０に用いる銅、ニッケル、金、アルミニウムおよび銀の融点はそれぞれ１０８５℃、１４５５℃、１０６４℃、６６０℃および９６２℃であり、接合層２４の融点より３００℃以上高い。

環状金属層３０ａに用いる銅、金、アルミニウムおよび銀の抵抗率は、それぞれ１．６８×１０^－８Ω・ｍ、２．４４×１０^－８Ω・ｍ、２．６５×１０^－８Ω・ｍおよび１．５９×１０^－８Ω・ｍである。環状金属層３０ｂに用いるニッケル、チタンおよびクロムの抵抗率は、それぞれ７．０×１０^－８Ω・ｍ、４．２×１０^－７Ω・ｍおよび１．３×１０^－７Ω・ｍである。このように、環状金属層３０ｂの抵抗率は、環状金属層３０ａの抵抗率の２倍以上であり、３倍以上である。また、環状金属層３０ｂの厚さは環状金属層３０ａの厚さの１／２倍以下であり、１／５倍以下である。

実施例１およびその変形例では、機能素子として弾性波素子１２および１２ａ（弾性表面波共振器または圧電薄膜共振器）の例を説明したが、機能素子は、インダクタまたはキャパシタ等の受動素子、トランジスタを含む能動素子、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子でもよい。

図１９（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１９（ａ）に示すように、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１つの共振器に実施例１およびその変形例の弾性波素子１２および１２ａを用いることができる。直列共振器および並列共振器の個数等は適宜設定できる。フィルタとしてラダー型フィルタを例に説明したが、フィルタは多重モード型フィルタでもよい。

図１９（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１９（ｂ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ７０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ７２が接続されている。送信フィルタ７０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ７２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ７０および受信フィルタ７２の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。

マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 基板
１０ａ 支持基板
１０ｂ 絶縁層
１０ｃ 圧電層
１２、１２ａ 弾性波素子
１４、２２ 金属層
１６ ビア配線
１８ 端子
２０ リッド
２３ 接合材
２４ 接合層
２６ 空隙
３０ 環状金属層
３２ａ、３２ｃ 部分
３２ｂ 幅広部
３７ 角部
７０ 送信フィルタ
７２ 受信フィルタ

Claims (13)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられた機能素子と、
   平面視において前記機能素子を囲むように前記基板上に設けられた環状金属層と、
   前記環状金属層上に設けられ、前記環状金属層とで前記機能素子を空隙内に封止するリッドと、
   前記環状金属層の前記リッドに対向する第１面または前記リッドの前記環状金属層に対向する第２面に設けられ、平面視において前記環状金属層が延びる方向に延びる凸部と、
   少なくとも凸部の前記基板の中心側において、前記第１面と前記第２面とを接合する金属接合層と、
   を備える電子部品。
2. 前記凸部は、前記環状金属層が前記機能素子を囲む領域のうち一部に設けられ、前記領域の残りには設けられていない請求項１に記載の電子部品。
3. 前記凸部は、前記領域のうち前記基板の角部に対応する箇所に設けられている請求項２に記載の電子部品。
4. 前記環状金属層は第１部分と、前記第１部分より前記延びる方向に直交する方向における幅の広い第２部分とを備え、
   前記凸部は、前記領域のうち前記第２部分に設けられている請求項２に記載の電子部品。
5. 前記環状金属層の平面形状は、前記基板の外周に沿って設けられた略矩形であり、
   前記環状金属層は、前記略矩形の第１辺に設けられた第１部分と、前記第１辺に設けられ前記第１部分より前記延びる方向に直交する方向における幅の広い第２部分と、を備え、
   前記凸部は、前記第１辺に対向する前記略矩形の第２辺のうち前記第２部分に対応する第３部分に設けられている請求項２に記載の電子部品。
6. 前記凸部の前記延びる方向に直交する方向における幅は前記環状金属層の前記直交する方向における幅の１／２以下である請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。
7. 前記環状金属層または前記リッドと前記凸部との間の前記金属接合層の厚さは前記凸部の高さ以下である請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。
8. 前記凸部の前記基板の中心の反対側において、前記環状金属層と前記リッドとの間の少なくとも一部に前記金属接合層が設けられていない請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。
9. 前記リッドの側面と、前記金属接合層の前記基板の中心の反対側の側面の少なくとも一部とは略一致する請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。
10. 前記機能素子は弾性波素子である請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。
11. 請求項１０に記載の電子部品を備えるフィルタ。
12. 請求項１１に記載のフィルタを備えるマルチプレクサ。
13. 平面視において、基板上に設けられた複数の機能素子をそれぞれ囲むように前記基板上に設けられた複数の環状金属層の前記基板の反対の第１面と、１つのリッドの前記複数の環状金属層に対向する第２面と、を、前記第１面または前記第２面に設けられ平面視において前記複数の環状金属層が延びる方向に延びる凸部の少なくとも前記基板の中心側において、金属接合層を介し接合させることで、前記複数の環状金属層と前記リッドとで前記複数の機能素子を空隙に封止する工程と、
    前記基板および前記リッドを前記複数の環状金属層の間において切断する工程と、
    を含む電子部品の製造方法。
    

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