JP3818147B2

JP3818147B2 - SAW device manufacturing method

Info

Publication number: JP3818147B2
Application number: JP2001384345A
Authority: JP
Inventors: 香織白石
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: JP2003188669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＳＡＷデバイスの製造方法及びＳＡＷデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在ＳＡＷデバイスにおいても半導体デバイスと同様にチップサイズパッケージ（以下ＣＳＰとする）化が求められるとともに、ＳＡＷデバイスの実装性を向上させるために回路基板に接続する外部電極を所望の位置に形成できるものが望まれており、特開２００１−１８５９７６号公報に示される構造が知られている。
【０００３】
従来のＳＡＷデバイスの製造方法について図面を参照しながら説明する。
【０００４】
まず図８に示すように圧電基板１上にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いてインターディジタルトランスデューサ２（以下ＩＤＴとする）、このＩＤＴ２に接続した第１接続電極３、第１接続電極３に接続すると共にＩＤＴ２と第１接続電極３を囲むように金属パターン（図示せず）を形成する。
【０００５】
次に、図８に示すようにＩＤＴ２の外周及び上方空間を覆うように金属製のカバー４を第１接続電極３上に固定し、第１接続電極３上に第２接続電極５を形成するためにメッキ用ガイド６を作製する。
【０００６】
その後、圧電基板１をメッキ液に浸漬し、金属パターンに電圧を印加し、第１接続電極３上にメッキを行い、メッキ用ガイド６を除去することにより、図９に示すような柱状の第２接続電極５を形成する。
【０００７】
次に、図１０に示すように圧電基板１の表面及び第２接続電極５の側面を覆うように第１樹脂層７を設け、第１樹脂層７の表面に第２接続電極５に接続する第３接続電極８をフォトリソグラフィー法により形成する。
【０００８】
その後、図１１に示すように第２接続電極５を形成した方法を用いて、第３接続電極８上に第４接続電極９を形成し、第３接続電極８及び第４接続電極９の側面を覆うように第２樹脂層１０を形成する。
【０００９】
次に第２樹脂層１０の表面に第４接続電極９の上端を覆うように外部電極１１を作製する。最後に圧電基板１を金属パターン上から切断することによりＳＡＷデバイスを得る。
【００１０】
このＳＡＷデバイスは外部電極１１を用いて回路基板に実装されることとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この方法によると第２及び第４接続電極５，９をメッキ法により形成するために金属パターンを用いて第１及び第３接続電極３，８に電圧を印加することとなる。
【００１２】
しかしながら金属パターンは、ＩＤＴ２と同じアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて形成しているため、電気抵抗が大きい。また、高周波化が進んでいるため、金属パターンは厚みが薄くなる。また生産性を向上するため、切断前の圧電基板１は大型化の傾向にあり、ダイシングラインとしての役割を果たす金属パターンの幅は広くすることができない。
【００１３】
従って、メッキ時、圧電基板１上においては第１、第３接続電極３，８に印加される電圧にばらつきが発生する。つまり第２、第４接続電極５，９の高さにばらつきが生じ、所望の形状の第２、第４接続電極５，９を得ることが困難であるという問題点を有していた。
【００１４】
そこで、本発明はメッキ法を用いても精度良く電極を形成することのできるＳＡＷデバイスの製造方法及びＳＡＷデバイスを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の構成を有するものである。
【００１６】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、ＩＤＴ及び接続電極よりも電気抵抗の小さい金属を用いてメッキにより金属パターンを形成するものであり、均一な厚みの電極を形成することができる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、金属パターンを銅を用いて形成するものであり、電気抵抗が小さいので、均一な厚みの電極を形成することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第１絶縁体は誘電率が５以下のものを用いる方法であり、浮遊容量の発生を抑制できる。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、第１絶縁体をベンゾシクロブテンあるいはポリイミドを用いるものであり、低誘電率であるので浮遊容量の発生を抑制できるものである。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、ＩＤＴを覆うカバーの側壁となる第２絶縁体形成前に、圧電基板の表面の凹凸を軽減するように第４絶縁体を設けるものであり、精度良く第２絶縁体を形成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜５に記載の発明について説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態１におけるＳＡＷデバイスの縦断面図、図２は同横断面図、図３〜図５は図１、図２に示すＳＡＷデバイスの製造工程を説明するための上面図である。
【００２３】
図において２０はタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの単結晶の圧電基板、２１は圧電基板２０の上に設けたＩＤＴ、２１ａはＩＤＴ２１の両側に設けた反射器電極、２２はＩＤＴ２１に接続した第１接続電極である。またＩＤＴ２１どうし、反射器電極２１ａどうしを金属パターン２２ａで接続している。ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第１接続電極２２、金属パターン２２ａはアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて作製したものである。また、２３はＩＤＴ２１及び第１接続電極２２が設けられていない部分を覆う第１絶縁体で、ベンジシクロブテン（以下ＢＣＢとする）で構成している。
【００２４】
２４は第１接続電極２２に接続すると共に第１絶縁体２３上に設けた第２接続電極である。この第２接続電極２４は、二層構造で下層をＣｒ又はＴｉ、上層をＣｕを用いて形成したものであり、上層がほとんどの厚みを占めている。下層は、上層と第１絶縁体２３との密着性を向上させるために設けるものであり、上層のＣｕよりも電気抵抗が大きく、メッキ時の厚みバラツキに寄与するので、密着性を確保できるだけの厚みでできるだけ薄くすることが望ましい。
【００２５】
２５，２６は第２、第３絶縁体である。第２絶縁体２５は第２接続電極２４を被覆すると共にＩＤＴ２１の外周部を覆うカバーの側壁となる。また第３絶縁体２６はＩＤＴ２１の上方空間を覆うカバーの天井となる。従って、第２、第３絶縁体２５，２６はＩＤＴ２１の上方空間を維持するだけの強度及びＩＤＴ２１の変質を防止するために耐湿性を有するアクリル系モノマーなどの樹脂で構成する。２７は第２接続電極２４の上に設けた第３接続電極であり、銅を用いて形成したものである。２８はＳＡＷデバイスを回路基板に実装するために用いる外部電極であり、ハンダを用いて形成したものである。
【００２６】
３０は第３接続電極２７を形成する時、電圧供給源となると共に圧電基板２０を個々のＳＡＷデバイスに分割する際のダイシングラインとなる金属パターンであり、第２接続電極２４と同様に二層構造で下層をＣｒ又はＴｉで、上層をＣｕを用いて形成したものである。下層は、上層と第１絶縁体２３との密着性を向上させるために設けるものであり、上層のＣｕよりも電気抵抗が大きく、メッキ時の厚みバラツキに寄与するので、密着性を確保できるだけの厚みでできるだけ薄くすることが望ましい。３１は金属パターン３０に接続したメッキ用電極で、第２接続電極２４と同様に二層構造である。
【００２７】
次にこのＳＡＷデバイスの製造方法について説明する。
【００２８】
まず、図３、図４に示すように、大板状の圧電基板２０の表面にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて、フォトリソグラフィー法によりＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第１接続電極２２、金属パターン２２ａを形成する。
【００２９】
次に圧電基板２０の表面全体に感光性のＢＣＢを塗布して、所定のパターンで露光、現像することによりＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ及び第１接続電極２２の形成部を除いた圧電基板２０の表面に第１絶縁体２３を形成する。この第１絶縁体２３の厚みは１〜８μｍ程度である。
【００３０】
次いで図５に示すように、第１接続電極２２及び第１絶縁体２３の上にスパッタ、ＥＢ蒸着などにより二層構造の第２接続電極２４、第２接続電極２４に接続すると共に、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第２接続電極２４を囲む金属パターン３０及びメッキ用電極３１を形成する。第２接続電極２４、金属パターン３０、メッキ用電極３１の下層の厚みは０．０５〜０．３μｍ、上層の厚みは０．３〜１．５μｍである。また金属パターン３０の幅は、細すぎるとインダクタンス成分が寄生し、広すぎると容量成分が寄生してくるので、これらの影響が小さくなるような幅とする。図５において、点線は、第１絶縁体２３の下層に存在するＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第１接続電極２２、金属パターン２２ａで、第２接続電極２４、金属パターン３０との位置関係が明確になるように記載したものである。
【００３１】
その後、圧電基板２０上にアクリル系モノマーの感光性樹脂シートを貼り付ける。所定のパターンで露光、現像することにより、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ及び第２接続電極２４の形成部を除いて、圧電基板２０の上に第２絶縁体２５を形成する。この第２絶縁体２５は、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａの外周部を囲む壁となると共に、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａの上方空間の高さを決定するものである。従ってその厚みは１０〜３０μｍである。
【００３２】
次いで、第２接続電極２４の形成部を除いて圧電基板２０上に第２絶縁体２５と同様の樹脂シートを貼り付けて硬化させることにより第３絶縁体２６を形成する。第３絶縁体２６は、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａの上方空間にも設け、第２絶縁体２５、第３絶縁体２６でＩＤＴ２１、反射器電極２１ａの外周部及び上方空間を覆うカバーとなるものである。
【００３３】
次に、図６に示す圧電基板２０を銅メッキ液に浸漬して、メッキ用電極３１に電圧を印加することにより、第２接続電極２４上にメッキを行い柱状の第３接続電極２７を形成する。この時、メッキ用電極３１、金属パターン３０は、電気抵抗の小さい銅を主成分として構成されているため、圧電基板２０内においては電圧のばらつきが小さく、且つ均一な厚みにメッキを行うことができる。またメッキ条件は、第３接続電極２７が第３絶縁体２６の上方より突出するようにコントロールする。
【００３４】
次いで、圧電基板２０をハンダメッキ液に浸漬し、メッキ用電極３１に電圧を印加することにより、第３接続電極２７上端を覆う外部電極２８を形成する。
【００３５】
その後、圧電基板２０を洗浄、乾燥し、金属パターン３０の上から切断することにより、図１、図２に示すＳＡＷデバイスを得る。
【００３６】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項５に記載の発明について説明する。
【００３７】
図７は本発明の実施の形態２におけるＳＡＷデバイスの断面図であり、図１と同様の構成要素については同番号を付して説明を省略する。図７において４０は第４絶縁体であり、第１絶縁体２３と同様にＢＣＢを用いて形成したものである。そしてＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第１接続電極２２の形成部以外の圧電基板２０の表面を覆うものである。
【００３８】
次に、このＳＡＷデバイスの製造方法について説明する。
【００３９】
実施の形態１と同様にして、図３、図４に示すように圧電基板２０の上にＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第１接続電極２２、金属パターン２２ａ、第１絶縁体２３、第２接続電極２４を形成する。
【００４０】
次に第１絶縁体２３を形成した時と同様に、圧電基板２０の表面全体に感光性のＢＣＢを塗布して所定のパターンで露光、現像し、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、及び第１接続電極２２の形成部を除いた圧電基板２０の表面に第４絶縁体４０を形成する。
【００４１】
この第４絶縁体４０は、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａ、第１接続電極２２の形成部以外の圧電基板２０の表面の凹凸を軽減するものである。
【００４２】
次いで実施の形態１と同様に第２絶縁体２５、第３絶縁体２６、第３接続電極２７、外部電極２８を形成し、切断して図７に示すＳＡＷデバイスを得る。
【００４３】
本実施の形態２においては、第４絶縁体４０を設けて圧電基板２０の表面の凹凸を軽減してから、第２絶縁体２５を形成した。第２絶縁体２５は、ＩＤＴ２１、反射器電極２１ａを覆うカバーの側壁となると共に、天井となる第３絶縁体２６を支持できる強度が要求されるものである。またＩＤＴ２１、反射器電極２１ａへのメッキ液の浸入を防ぐため、カバーには耐湿性も要求される。
【００４４】
従って第２絶縁体２５を構成する感光性樹脂シートは、隙間のないように圧電基板２０の表面に貼り付ける必要がある。
【００４５】
しかしながら、強度、耐湿性を満足するアクリル系モノマーなどの感光性樹脂シートは、圧電基板２０表面の凹凸が大きいと、その凹凸に追従させることが困難となり所望の特性を有するカバーを形成することができなくなる。
【００４６】
従って、圧電基板２０表面の凹凸が大きい場合、第４絶縁体４０を設けて圧電基板２０の凹凸を低減してから第２絶縁体２５を形成することが望ましい。
【００４７】
なお、実施の形態１、２においては、第１、第４絶縁体２３，４０としてＢＣＢを用いたが、これ以外にもポリイミドなど誘電率が５以下の材料を用いて形成することが望ましい。なぜならば、第１、第４絶縁体２３，４０の誘電率が大きいと、第１接続電極２２と第２接続電極２４間に浮遊容量が発生し、ＳＡＷデバイスの特性に悪影響を及ぼす恐れがあるからである。またＢＣＢが特に好ましい理由としては、誘電率が２．６５と小さく、かつその熱処理温度が２００〜２５０℃と低く、焦電破壊を抑制することができるからである。
【００４８】
さらに、第２接続電極２４、金属パターン３０、メッキ用電極３１はアルミニウムあるいはアルミニウム合金よりも電気抵抗の低い銅を主成分として構成している。従って、圧電基板２０の全体に印加される電圧のばらつきは小さくなり、メッキ厚み、すなわち第３接続電極２７の高さのバラツキも小さくなるのである。従って銅に変えてアルミニウムあるいはアルミニウム合金よりも電気抵抗の小さい金属であるＡｇ，Ａｕを用いても構わない。
【００４９】
メッキ用電極３１は、下層がＣｒまたはＴｉ、上層がＣｕと二層構造である。ＣｒもＴｉも電気抵抗はＣｕと比較すると大きいが、第１絶縁体２４との密着強度を大きくするためには必要である。従って、その厚みは必要最小限とし、できるだけ薄く形成し、電気抵抗の低い金属が大部分を占めるようにする必要がある。また本実施の形態２では第２接続電極２４、金属パターン３０をスパッタあるいはＥＢ蒸着により形成しているが、Ｃｕの厚みを厚くした場合は、この上にメッキを行うことにより厚くすることができる。
【００５０】
また、図４に示すように、ＩＤＴ２１間及び反射器電極２１ａ間を金属パターン２２ｂで接続しているため、ＩＤＴ２１に接続した第１接続電極２２の一方は、周囲を金属で取り囲まれている。このような電極パターンを有するＳＡＷデバイスにおいては、従来の製造方法を用いた場合、中央部の第１接続電極２２にメッキを行うことは不可能である。しかしながら、本発明においては第２接続電極２４を用いてメッキを行うため、どのような電極パターンを有するＳＡＷデバイスにも適用することができるのである。
【００５１】
また、第２接続電極２４を形成する際、第２接続電極２４の途中にインダクタやコンデンサを設けることにより、所望の特性を有するＳＡＷデバイスを容易に得ることができる。
【００５２】
さらに、従来グランド電極間の距離が長く、寄生のインダクタンス成分を発生してしまう構造のＳＡＷデバイスにおいても、本発明のようにインダクタンス成分の発生を抑制できる第２接続電極２４を形成することにより、優れた特性のＳＡＷデバイスを得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上本発明によると、メッキ法により形成する第３接続電極を精度良く作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＳＡＷデバイスの縦断面図
【図２】同横断面図
【図３】本発明の実施の形態１、２におけるＳＡＷデバイスの製造工程を説明するための上面図
【図４】図３の要部拡大上面図
【図５】本発明の実施の形態１、２におけるＳＡＷデバイスの製造工程を説明するための上面図
【図６】同上面図
【図７】本発明の実施の形態２におけるＳＡＷデバイスの縦断面図
【図８】従来のＳＡＷデバイスの製造工程を説明するための断面図
【図９】同断面図
【図１０】同断面図
【図１１】同断面図
【符号の説明】
２０圧電基板
２１ＩＤＴ
２１ａ反射器電極
２２第１接続電極
２２ａ金属パターン
２３第１絶縁体
２４第２接続電極
２５第２絶縁体
２６第３絶縁体
２７第３接続電極
２８外部電極
３０金属パターン
３１メッキ用電極
４０第４絶縁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a SAW device manufacturing method and a SAW device.
[0002]
[Prior art]
Currently, a SAW device is required to have a chip size package (hereinafter referred to as CSP) as well as a semiconductor device, and an external electrode connected to a circuit board can be formed at a desired position in order to improve the mountability of the SAW device. Is desired, and a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-185976 is known.
[0003]
A conventional SAW device manufacturing method will be described with reference to the drawings.
[0004]
First, as shown in FIG. 8, an interdigital transducer 2 (hereinafter referred to as IDT) is connected to the piezoelectric substrate 1 using aluminum or an aluminum alloy, connected to the first connection electrode 3 and the first connection electrode 3 connected to the IDT 2. A metal pattern (not shown) is formed so as to surround the IDT 2 and the first connection electrode 3.
[0005]
Next, as shown in FIG. 8, the metal cover 4 is fixed on the first connection electrode 3 so as to cover the outer periphery and the upper space of the IDT 2, and the second connection electrode 5 is formed on the first connection electrode 3. Therefore, a plating guide 6 is prepared.
[0006]
After that, the piezoelectric substrate 1 is immersed in a plating solution, a voltage is applied to the metal pattern, plating is performed on the first connection electrode 3, and the plating guide 6 is removed, whereby the columnar first as shown in FIG. Two connection electrodes 5 are formed.
[0007]
Next, as shown in FIG. 10, the first resin layer 7 is provided so as to cover the surface of the piezoelectric substrate 1 and the side surface of the second connection electrode 5, and connected to the second connection electrode 5 on the surface of the first resin layer 7. The third connection electrode 8 is formed by photolithography.
[0008]
Then, using the method of forming the second connection electrode 5 as shown in FIG. 11, the fourth connection electrode 9 is formed on the third connection electrode 8, and the side surfaces of the third connection electrode 8 and the fourth connection electrode 9 are formed. The second resin layer 10 is formed so as to cover.
[0009]
Next, the external electrode 11 is formed on the surface of the second resin layer 10 so as to cover the upper end of the fourth connection electrode 9. Finally, the piezoelectric substrate 1 is cut from the metal pattern to obtain a SAW device.
[0010]
This SAW device is mounted on a circuit board using the external electrode 11.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
According to this method, a voltage is applied to the first and third connection electrodes 3 and 8 using a metal pattern in order to form the second and fourth connection electrodes 5 and 9 by plating.
[0012]
However, since the metal pattern is formed using the same aluminum or aluminum alloy as IDT2, the electric resistance is large. In addition, since the frequency increases, the metal pattern becomes thinner. In order to improve productivity, the piezoelectric substrate 1 before cutting tends to be large, and the width of the metal pattern that serves as a dicing line cannot be increased.
[0013]
Accordingly, variations occur in the voltages applied to the first and third connection electrodes 3 and 8 on the piezoelectric substrate 1 during plating. That is, the height of the second and fourth connection electrodes 5 and 9 varies, and it is difficult to obtain the desired second and fourth connection electrodes 5 and 9.
[0014]
Therefore, an object of the present invention is to provide a SAW device manufacturing method and a SAW device that can form electrodes with high precision even when a plating method is used.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0016]
According to the first aspect of the present invention, the metal pattern is formed by plating using a metal having an electric resistance smaller than that of the IDT and the connection electrode, and an electrode having a uniform thickness can be formed. .
[0017]
According to the second aspect of the present invention, the metal pattern is formed using copper, and since the electric resistance is small, an electrode having a uniform thickness can be formed.
[0018]
The invention described in claim 3 of the present invention is a method using a first insulator having a dielectric constant of 5 or less, and can suppress the generation of stray capacitance.
[0019]
In the invention according to claim 4 of the present invention, in particular, the first insulator uses benzocyclobutene or polyimide, and since it has a low dielectric constant, generation of stray capacitance can be suppressed.
[0020]
The invention according to claim 5 of the present invention is to provide the fourth insulator so as to reduce the unevenness of the surface of the piezoelectric substrate, particularly before the formation of the second insulator which becomes the side wall of the cover covering the IDT. The second insulator can be formed with high accuracy.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, with reference to the first embodiment will be described the invention described in particular claims 1 to 5 of the present invention.
[0022]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a SAW device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view thereof, and FIGS. 3 to 5 are top views for explaining a manufacturing process of the SAW device shown in FIGS. FIG.
[0023]
In the figure, 20 is a single crystal piezoelectric substrate such as lithium tantalate or lithium niobate, 21 is an IDT provided on the piezoelectric substrate 20, 21a is a reflector electrode provided on both sides of the IDT 21, and 22 is a first electrode connected to the IDT 21. 1 connection electrode. Further, the IDTs 21 and the reflector electrodes 21a are connected by a metal pattern 22a. The IDT 21, the reflector electrode 21a, the first connection electrode 22, and the metal pattern 22a are manufactured using aluminum or an aluminum alloy. Reference numeral 23 denotes a first insulator that covers a portion where the IDT 21 and the first connection electrode 22 are not provided, and is made of benzylcyclobutene (hereinafter referred to as BCB).
[0024]
Reference numeral 24 denotes a second connection electrode connected to the first connection electrode 22 and provided on the first insulator 23. The second connection electrode 24 has a two-layer structure and is formed using Cr or Ti as a lower layer and Cu as an upper layer, and the upper layer occupies most of the thickness. The lower layer is provided to improve the adhesion between the upper layer and the first insulator 23. The lower layer has a higher electric resistance than Cu in the upper layer and contributes to the thickness variation during plating. It is desirable to make it as thin as possible.
[0025]
Reference numerals 25 and 26 denote second and third insulators. The second insulator 25 serves as a side wall of the cover that covers the second connection electrode 24 and covers the outer periphery of the IDT 21. The third insulator 26 becomes a ceiling of a cover that covers the space above the IDT 21. Therefore, the second and third insulators 25 and 26 are made of a resin such as an acrylic monomer having strength sufficient to maintain the space above the IDT 21 and preventing deterioration of the IDT 21. Reference numeral 27 denotes a third connection electrode provided on the second connection electrode 24, which is formed using copper. Reference numeral 28 denotes an external electrode used for mounting the SAW device on the circuit board, which is formed using solder.
[0026]
Reference numeral 30 denotes a metal pattern that becomes a voltage supply source when forming the third connection electrode 27 and also becomes a dicing line when the piezoelectric substrate 20 is divided into individual SAW devices. In the structure, the lower layer is made of Cr or Ti and the upper layer is made of Cu. The lower layer is provided to improve the adhesion between the upper layer and the first insulator 23. The lower layer has a higher electric resistance than Cu in the upper layer and contributes to the thickness variation during plating. It is desirable to make it as thin as possible. 31 is a plating electrode connected to the metal pattern 30 and has a two-layer structure like the second connection electrode 24.
[0027]
Next, a method for manufacturing the SAW device will be described.
[0028]
First, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the surface of the large plate-like piezoelectric substrate 20 is made of aluminum or an aluminum alloy, and IDT 21, the reflector electrode 21a, the first connection electrode 22, and the metal pattern 22a are formed by photolithography. Form.
[0029]
Next, a photosensitive BCB is applied to the entire surface of the piezoelectric substrate 20, and exposure and development are performed in a predetermined pattern to remove the IDT 21, the reflector electrode 21a, and the first connection electrode 22 from the piezoelectric substrate 20. A first insulator 23 is formed on the surface. The thickness of the first insulator 23 is about 1 to 8 μm.
[0030]
Next, as shown in FIG. 5, the first connection electrode 22 and the first insulator 23 are connected to the second connection electrode 24 and the second connection electrode 24 having a two-layer structure by sputtering, EB vapor deposition, etc., and the IDT 21, A metal pattern 30 and a plating electrode 31 surrounding the reflector electrode 21a, the second connection electrode 24 are formed. The thickness of the lower layer of the second connection electrode 24, the metal pattern 30, and the plating electrode 31 is 0.05 to 0.3 μm, and the thickness of the upper layer is 0.3 to 1.5 μm. Further, if the width of the metal pattern 30 is too thin, an inductance component is parasitic and if it is too wide, a capacitance component is parasitic. In FIG. 5, the dotted line is the IDT 21, the reflector electrode 21 a, the first connection electrode 22, and the metal pattern 22 a existing below the first insulator 23, and the positional relationship with the second connection electrode 24 and the metal pattern 30 is clear. It is described as follows.
[0031]
Thereafter, a photosensitive resin sheet of an acrylic monomer is attached on the piezoelectric substrate 20. By exposing and developing with a predetermined pattern, the second insulator 25 is formed on the piezoelectric substrate 20 except for the portions where the IDT 21, the reflector electrode 21a, and the second connection electrode 24 are formed. The second insulator 25 serves as a wall surrounding the outer periphery of the IDT 21 and the reflector electrode 21a, and determines the height of the space above the IDT 21 and the reflector electrode 21a. Accordingly, the thickness is 10 to 30 μm.
[0032]
Next, the third insulator 26 is formed by attaching and curing a resin sheet similar to the second insulator 25 on the piezoelectric substrate 20 except for the formation portion of the second connection electrode 24. The third insulator 26 is also provided in the space above the IDT 21 and the reflector electrode 21a, and serves as a cover that covers the outer periphery and the upper space of the IDT 21 and the reflector electrode 21a with the second insulator 25 and the third insulator 26. It is.
[0033]
Next, the piezoelectric substrate 20 shown in FIG. 6 is immersed in a copper plating solution, and a voltage is applied to the electrode 31 for plating, thereby plating the second connection electrode 24 to form the columnar third connection electrode 27. To do. At this time, since the plating electrode 31 and the metal pattern 30 are mainly composed of copper having a small electric resistance, the voltage variation in the piezoelectric substrate 20 is small and the plating can be performed with a uniform thickness. it can. The plating conditions are controlled so that the third connection electrode 27 protrudes from above the third insulator 26.
[0034]
Next, the piezoelectric substrate 20 is immersed in a solder plating solution, and a voltage is applied to the plating electrode 31 to form the external electrode 28 that covers the upper end of the third connection electrode 27.
[0035]
Thereafter, the piezoelectric substrate 20 is cleaned, dried, and cut from above the metal pattern 30 to obtain the SAW device shown in FIGS.
[0036]
(Embodiment 2)
Hereinafter, the invention according to claim 5 of the present invention will be described using the second embodiment.
[0037]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the SAW device according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. In FIG. 7, reference numeral 40 denotes a fourth insulator, which is formed using BCB in the same manner as the first insulator 23. And the surface of the piezoelectric substrate 20 other than the formation part of IDT21, the reflector electrode 21a, and the 1st connection electrode 22 is covered.
[0038]
Next, a method for manufacturing the SAW device will be described.
[0039]
As in the first embodiment, the IDT 21, the reflector electrode 21a, the first connection electrode 22, the metal pattern 22a, the first insulator 23, and the second connection are formed on the piezoelectric substrate 20 as shown in FIGS. The electrode 24 is formed.
[0040]
Next, in the same manner as when the first insulator 23 is formed, photosensitive BCB is applied to the entire surface of the piezoelectric substrate 20, exposed and developed in a predetermined pattern, and the IDT 21, the reflector electrode 21a, and the first connection are formed. A fourth insulator 40 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 20 excluding the electrode 22 formation portion.
[0041]
The fourth insulator 40 reduces unevenness on the surface of the piezoelectric substrate 20 other than the portions where the IDT 21, the reflector electrode 21 a, and the first connection electrode 22 are formed.
[0042]
Next, as in Embodiment 1, the second insulator 25, the third insulator 26, the third connection electrode 27, and the external electrode 28 are formed and cut to obtain the SAW device shown in FIG.
[0043]
In the second embodiment, the fourth insulator 40 is provided to reduce unevenness on the surface of the piezoelectric substrate 20, and then the second insulator 25 is formed. The second insulator 25 is a side wall of the cover that covers the IDT 21 and the reflector electrode 21a, and is required to have a strength capable of supporting the third insulator 26 serving as a ceiling. Further, in order to prevent the plating solution from entering the IDT 21 and the reflector electrode 21a, the cover is also required to have moisture resistance.
[0044]
Therefore, the photosensitive resin sheet constituting the second insulator 25 needs to be attached to the surface of the piezoelectric substrate 20 so that there is no gap.
[0045]
However, a photosensitive resin sheet such as an acrylic monomer that satisfies the strength and moisture resistance, when the unevenness of the surface of the piezoelectric substrate 20 is large, makes it difficult to follow the unevenness, thereby forming a cover having desired characteristics. become unable.
[0046]
Therefore, when the unevenness of the surface of the piezoelectric substrate 20 is large, it is desirable to form the second insulator 25 after providing the fourth insulator 40 to reduce the unevenness of the piezoelectric substrate 20.
[0047]
In the first and second embodiments, BCB is used as the first and fourth insulators 23 and 40, but it is desirable to use other materials having a dielectric constant of 5 or less such as polyimide. This is because if the dielectric constants of the first and fourth insulators 23 and 40 are large, stray capacitance is generated between the first connection electrode 22 and the second connection electrode 24, which may adversely affect the characteristics of the SAW device. Because. BCB is particularly preferable because the dielectric constant is as small as 2.65 and the heat treatment temperature is as low as 200 to 250 ° C., so that pyroelectric breakdown can be suppressed.
[0048]
Furthermore, the second connection electrode 24, the metal pattern 30, and the plating electrode 31 are mainly composed of copper having a lower electrical resistance than aluminum or an aluminum alloy. Therefore, the variation in the voltage applied to the entire piezoelectric substrate 20 is reduced, and the variation in the plating thickness, that is, the height of the third connection electrode 27 is also reduced. Therefore, instead of copper, Ag or Au, which is a metal having a smaller electric resistance than aluminum or an aluminum alloy, may be used.
[0049]
The plating electrode 31 has a two-layer structure in which the lower layer is Cr or Ti and the upper layer is Cu. Although both Cr and Ti have a larger electrical resistance than Cu, it is necessary to increase the adhesion strength with the first insulator 24. Accordingly, it is necessary to minimize the thickness thereof, to make it as thin as possible, and to occupy most of the metal having low electrical resistance. In the second embodiment, the second connection electrode 24 and the metal pattern 30 are formed by sputtering or EB vapor deposition. However, when the thickness of Cu is increased, the thickness can be increased by plating on the Cu. .
[0050]
As shown in FIG. 4, since the IDTs 21 and the reflector electrodes 21a are connected by the metal pattern 22b, one of the first connection electrodes 22 connected to the IDT 21 is surrounded by metal. In a SAW device having such an electrode pattern, it is impossible to plate the first connection electrode 22 in the center when using a conventional manufacturing method. However, in the present invention, since plating is performed using the second connection electrode 24, it can be applied to a SAW device having any electrode pattern.
[0051]
Further, when the second connection electrode 24 is formed, an SAW device having desired characteristics can be easily obtained by providing an inductor or a capacitor in the middle of the second connection electrode 24.
[0052]
Furthermore, even in a SAW device having a structure in which the distance between the ground electrodes is long and generates a parasitic inductance component, by forming the second connection electrode 24 that can suppress the generation of the inductance component as in the present invention, A SAW device having excellent characteristics can be obtained.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the third connection electrode formed by the plating method can be manufactured with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a SAW device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a transverse sectional view of the SAW device. FIG. 4 is an enlarged top view of the main part of FIG. 3. FIG. 5 is a top view for explaining a manufacturing process of the SAW device in the first and second embodiments of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a SAW device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a sectional view for explaining a conventional SAW device manufacturing process. FIG. 9 is a sectional view. FIG. 10 is a sectional view. ] Cross section [Explanation of symbols]
20 Piezoelectric substrate 21 IDT
21a reflector electrode 22 first connection electrode 22a metal pattern 23 first insulator 24 second connection electrode 25 second insulator 26 third insulator 27 third connection electrode 28 external electrode 30 metal pattern 31 electrode for plating 40 fourth Insulator

Claims

A first step of covering a portion of the piezoelectric substrate having an interdigital transducer and a first connection electrode connected to the interdigital transducer on the surface with a portion of the piezoelectric substrate that is not provided with the interdigital transducer and the first connection electrode. Next, the interdigital transducer, the first and second connections are connected to the second connection electrode and the second connection electrode that are electrically connected to the first connection electrode on the first insulator. A second step of forming a metal pattern surrounding the electrode, a third step of providing a second insulator covering a predetermined portion of the second connection electrode and the outer periphery of the interdigital transducer, and then the second insulation. Third so as to cover the body and the space above the interdigital transducer A fourth step of producing a rim body, a fifth step of providing a third connection electrode on the second connecting electrode by a plating method then using the metal pattern, the piezoelectric substrate on the metal pattern A SAW device manufacturing method using a metal having a smaller electric resistance than that of the metal constituting the first connection electrode.

The method of manufacturing a SAW device according to claim 1, wherein the metal pattern is formed using at least copper.

The method of manufacturing a SAW device according to claim 1, wherein the first insulator has a dielectric constant of 5 or less.

The method for manufacturing a SAW device according to claim 1, wherein the first insulator is benzocyclobutene or polyimide.

2. The SAW according to claim 1, wherein a fourth insulator is provided after the second step and before the third step so as to reduce unevenness of a portion of the surface of the piezoelectric substrate where the interdigital transducer and the connection electrode are not provided. Device manufacturing method.