JP5051483B2 - 電子部品、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
弾性波素子の個片となる部分を取り囲む給電ラインがダイシング後に境界波素子の個片に残ると、弾性波素子の短絡を引き起こし、動作不良が発生する。これを防ぐため、弾性波素子の個片となる部分を取り囲む給電ラインは、ダイシング領域からはみ出さないように形成し、ダイシングによって完全に除去する必要がある。つまり、給電ラインの幅は、ダイシング領域の幅よりも小さくする必要がある。
図24(a)の断面図に示すように、鎖線の間のダイシング領域内の給電ライン21上にメッキが形成されないように、圧電基板2上に形成する絶縁層30をダイシング領域内の給電ライン21上にも形成すると、ダイシング工程により、ダイシング領域に形成された絶縁層30は、図24(b)の断面図に示すように除去する必要がある。このように絶縁層を除去することは、ダイシングブレードの寿命を短くし、ダイシングスピードの高速化を阻害する要因になる。
図25(a)の断面図に示すように、圧電基板2上に、弾性波素子の個片となる部分の外側を取り囲む幅Bの給電ライン21が形成され、この給電ライン21を露出させるため、図25(b)の断面図に示すように、圧電基板2上に形成された絶縁層30に境界開口38が形成され、境界開口38の近傍の絶縁層30に斜面39が形成されている場合、図25(c−1)及び(c−2)の断面図に示すように、絶縁層30の境界開口38から露出する給電ライン21上に形成されるメッキ層90は、絶縁層30の境界開口38の近傍の斜面39に沿って広がるように形成され、メッキ層90の幅Cは、図25(a)に示す給電ライン21の幅Bよりも大きくなる。
また、近年、ステルスダイシング法と呼ばれるレーザダイシング法の一種が知られている。ステルスダイシング法とは、ダイシング領域に透過性となる波長のレーザ光を照射し、基板内部で焦点を結ぶように集光させることにより、基板内部にクラックを発生させ、基板をエキスパンドすることにより、基板内部から割断する方法である。しかしながら、給電ラインや絶縁膜がダイシング領域に存在し、圧電基板が露出していない場合には、外部から照射したレーザが圧電基板内部にまで届かないため、ステルスダイシング法を適用することができない。
前記第1の工程は、(a)前記基板の前記表面に、第1電極層により前記導電層を形成する、第1サブステップと、(b)前記基板の前記表面に、第2電極層により、前記給電ラインを形成するとともに、前記導電層の前記パッドの上にパッド上層部を形成する、第2サブステップと、(c)前記絶縁層の前記パッド開口から前記パッド上層部が露出するように、前記絶縁層を形成する、第3サブステップとを含む。前記第2の工程において、前記パッド上層部の上に前記メッキ層が形成される。
さらに、導電層や給電ライン等の層構造に用いる材料の選択等の自由度が向上する。
電子部品の製造方法は、(i)(a)基板と、(b)前記基板の前記表面に形成され、複数個の素子の電極及びパッドを含む導電層と、(c)前記基板の前記表面に形成され、前記導電層の一部を覆い、前記導電層の前記パッドの少なくとも中心部を残して周囲を取り囲むパッド開口を有する絶縁層と、(d)前記導電層の前記パッド間を接続する給電ラインとを備える集合基板を形成する、第1の工程と、(ii)前記集合基板の前記給電ラインに通電して電解メッキを行って前記絶縁層の前記パッド開口内にメッキ層を形成した後、前記メッキ層の上に外部端子を形成する、第2の工程と、(iii)前記メッキ層及び前記外部端子が形成された前記集合基板を切断して前記素子の個片に分割する、第3の工程とを備える。前記第1の工程において形成された前記集合基板の前記給電ラインは、隣接する前記素子間の境界を直角又は斜めに横断して隣接する前記素子の前記導電層の前記パッド同士を接続し、前記素子の周囲を取り囲む前記境界には、前記給電ラインが前記境界を直角又は斜めに横断する部分にのみ前記給電ラインが形成される。前記第3の工程において分割された前記素子の個片には、複数の前記給電ラインの切断面が互いに離れて形成される。
前記第1の工程は、(a)前記基板の前記表面に、第1電極層により前記導電層を形成する、第1サブステップと、(b)前記基板の前記表面に、前記導電層の一部を覆う前記絶縁層を形成する、第2サブステップと、(c)第3の電極層により、前記給電ラインを形成するとともに、前記絶縁層の前記パッド開口から露出する前記導電層の前記パッドの上にパッド上層部を形成する、第3サブステップとを含む。前記第2の工程において、前記パッド上層部の上に前記メッキ層が形成される。
この場合、導電層や給電ライン等の層構造に用いる材料の選択等の自由度が向上する。
好ましくは、前記第1の工程において、前記集合基板の前記絶縁層は、隣接する前記素子の前記境界から離れて形成され、前記境界に沿って境界開口を有する。
まず、図1(a−1),(a−2)に示すように、ニオブ酸リチウムからなる圧電基板2を準備する。本実施例では、ニオブ酸リチウムを用いるが、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、四ほう酸リチウム、ランガサイト、ランガナイト、水晶、PZT、ZnOなどの他の圧電性材料を用いてもよい。
次に、図1(c−1),(c−2)に示すように、導電層10及び給電ライン22〜28が形成された圧電基板2の表面2a上に、スパッタリングや塗布などにより、全面を覆うようにSiO2からなる絶縁層30を成膜する。本実施例では、絶縁層30にSiO2を用いたが、他にSi、ガラス、SiC、SiN、TiO、TiN、Ta2O5、AlN、Al2O3、C3N4、ポリイミド、エポキシ系樹脂などを用いてもよい。
次に、図1(e−1),(e−2)及び図4に示すように、給電ライン22〜28に通電し、パッド12s,12t;14s,14t;16s,16tに外部電荷を供給しながら電解メッキを行い、パッド開口32a,32b;34a,34b;36a,36bから露出しているパッド12s,12t;14s,14t;16s,16tの上に、アンダーバンプメタルとして、Niからなるメッキ層42s,42t;44s,44t;46s,46tを形成する。このとき同時に、給電ライン22〜28のうち境界開口38から露出している部分22k〜28kの上に、メッキ層42〜48が形成される。
次に、絶縁層30のパッド開口32a,32b;34a,34b;36a,36b内に形成されたメッキ層42s,42t;44s,44t;46s,46t上に、外部端子49(後述する図5に示す。)を形成する。外部端子49は、例えば、はんだ等の金属バンプである。
次に、図1(f−1),(f−2)及び図5に示すように、集合基板を切断して、弾性波素子の個片に分割する。例えばダイシングブレードを用いて、ダイシング領域内の圧電基板2、給電ライン22〜28及びメッキ層42〜48を切断、除去する。あるいは、ダイシング領域にレーザ光を照射して圧電基板を境界に沿って改質し、ステルスダイシング法により、集合基板を切断して弾性波素子の個片に分割する。
分割された弾性波素子の個片を、外部端子49を介して実装基板に実装する。必要に応じて弾性波素子を樹脂等で封止し、弾性波装置が完成する。なお、弾性波素子が弾性境界波素子である場合には、圧電基板2と絶縁層30との界面を伝搬する弾性境界波を利用するため、IDT電極を圧電基板2と絶縁層30とにより封止できる。そのため、実装基板や樹脂で封止する必要はないので、弾性境界波素子のみで弾性波装置を完成できる。また、弾性波素子が弾性表面波素子である場合も、図6の断面図に示すように、絶縁層30とIDT電極90との間に空間92を設け、絶縁層30を十分に厚くすれば、弾性表面波素子のみで弾性波装置を完成できる。
まず、図7(a−1),(a−2)に示すように、圧電基板2を準備する。次いで、図7(b−1),(b−2)及び図8に示すように、圧電基板2の表面2a上に、導電層10aを形成する。例えば、圧電基板2の表面2a上に蒸着、スパッタリングなどにより第1電極層を成膜した後、フォトレジストの塗布、露光、現像を行い、マスクパターンを形成する。次いで、マスクパターンを介してドライエッチング又はウェットエッチングを行い、第1電極層をエッチングして導電層10aを形成した後に、マスクパターンを除去する。
次いで、図7(c−1),(c−2)及び図9に示すように、圧電基板2の表面2a上に、第2電極層10bを形成する。例えば、圧電基板2の表面2a上に蒸着、スパッタリングなどにより第2電極層を成膜した後、フォトレジストの塗布、露光、現像を行い、マスクパターンを形成する。次いで、マスクパターンを介してドライエッチング又はウェットエッチングを行い、第2電極層10bを形成した後に、マスクパターンを除去する。
次に、図7(d−1),(d−2)に示すように、圧電基板2の表面2aの上に、スパッタリングや塗布などにより、全面を覆うように絶縁層30を成膜する。
次に、給電ライン22〜28に通電し、外部電荷を供給しながら電解メッキを行い、パッド開口から露出しているパッド上層部の上に、アンダーバンプメタルとなるメッキ層を形成する。このとき同時に、図7(f−1),(f−2)に示すように、絶縁層30の境界開口38に露出している給電ライン22〜28の一部22k〜28kの上にもメッキ層42〜48が形成される。
次いで、絶縁層のパッド開口内に形成されたメッキ層上に、金属バンプの外部端子を形成する。
次に、図7(g−1),(g−2)に示すように、ダイシングブレードを用いて、あるいはレーザ光を照射するステルスダイシング法により、集合基板を切断して、弾性波素子の個片に分割する。
分割された弾性波素子の個片を、外部端子を介して実装基板に実装する。必要に応じて弾性波素子を樹脂等で封止し、弾性波装置が完成する。
まず、図10(a−1),(a−2)に示すように、圧電基板2を準備する。次いで、図10(b−1),(b−2)に示すように、実施例2と同じく第1電極層を形成することにより、圧電基板2の表面2a上に導電層10aを形成する。例えば、圧電基板2の表面2a上に蒸着、スパッタリングなどにより第1電極層を成膜した後、フォトレジストの塗布、露光、現像を行い、マスクパターンを形成し、次いで、マスクパターンを介してドライエッチング又はウェットエッチングを行い、第1電極層をエッチングして導電層10aを形成した後に、マスクパターンを除去する。
次に、図10(c−1),(c−2)に示すように、圧電基板2の表面2a及び第1導電層10aの上に、全面を覆うようにSiO2からなる絶縁層30を形成する。次いで、図10(d−1),(d−2)及び図13に示すように、絶縁層30の一部を除去して、第1導電層10のパッド12s,12t;14s,14t;16s,16tが露出するパッド開口32a,32b;34a,34b;36a,36bと、ダイシング領域の圧電基板2の表面2aが露出する境界開口38とを形成する。
次いで、図10(e−1),(e−2)及び図14に示すように、絶縁層30及び絶縁層の境界開口38から露出している部分の圧電基板2の表面2a上に、給電ライン52〜58を含む第3電極層50を形成する。例えば、圧電基板2の表面2a上に蒸着、スパッタリングなどにより第3電極層を成膜した後、フォトレジストの塗布、露光、現像を行い、マスクパターンを形成する。次いで、マスクパターンを介してドライエッチング又はウェットエッチングを行い、第3電極層50を形成した後に、マスクパターンを除去する。
次いで、図11(f−1),(f−2)に示すように、絶縁層30及び第3電極層50の上に、蒸着、スパッタリングや塗布などにより、全面に覆うように、SiNからなる第2絶縁層60を成膜する。本実施例では、絶縁層30にSiO2を、第2絶縁層60にSiNを用いたが、第2絶縁層60は、絶縁層30と同じ材料を用いてもよい。また、第2絶縁層60の材料として、他にSi、ガラス、SiC、TiO、TiN、Ta2O5、AlN、Al2O3、C3N4、ポリイミド、エポキシ系樹脂などを用いてもよく、一般的なフォトレジスト材を用いてもよい。
次に、図11(h−1),(h−2)及び図16に示すように、第3電極層50の給電ライン52〜58に通電し、外部電荷を供給しながら電解メッキを行い、パッド開口62a,62b;64a,64b;66a,66bから露出しているパッド上層部52s,52t;54s,54t;56s,56tの上に、アンダーバンプメタルとなるメッキ層72s,72t;74s,74t;76s,76tを形成する。このとき同時に、第3電極層50の給電ライン52〜58の境界開口68から露出している部分52k〜58k上に、メッキ層72〜78が形成される。メッキ層72s,72t;74s,74t;76s,76t;72〜78は、第2絶縁層60のパッド開口62a,62b;64a,64b;66a,66b及び境界開口68に続く斜面69上にも形成されるため、レジスト又は第2絶縁層60のパッド開口62a,62b;64a,64b;66a,66b及び境界開口68の外側に広がるように形成される。
第2絶縁層60のパッド開口62a,62b;64a,64b;66a,66b内に形成されたメッキ層72s,72t;74s,74t;76s,76tの上に、はんだ等の金属バンプの外部端子79(後述する図17に示す。)を形成する。
次に、図11(i−1),(i−2)及び図17に示すように、レジスト又は第2絶縁層60の境界開口68に露出している部分の圧電基板2、第3電極層50の給電ライン52〜58及びメッキ層72〜78を切断して、集合基板から弾性波素子の個片を分割する。分割された弾性波素子の個片の側面11bには、図11(i−1)に示すように、ダイシング領域を横切る給電ライン52〜58の断面52a〜58a;52b〜58bが形成されている。また、メッキ層72〜78の一部72a〜78a;72b〜78bが残っていると、図17に示すように、残っている部分72a〜78a;72b〜78bは弾性波素子の個片の側面11bに沿って露出する。
分割された弾性波素子の個片を、外部端子79を介して実装基板に実装する。必要に応じて弾性波素子を樹脂等で封止し、弾性波装置が完成する。
まず、図18(a−1),(a−2)に示すように、圧電基板2を準備する。次いで、図18(b−1),(b−2)に示すように、圧電基板2の表面2a上に、実施例1の図1と同様に、導電層10及び給電ライン22〜28を形成する。例えば、圧電基板2の表面2a上に蒸着、スパッタリングなどにより電極層を成膜した後、フォトレジストの塗布、露光、現像を行い、マスクパターンを形成する。次いで、マスクパターンを介してドライエッチング又はウェットエッチングを行い、電極層をエッチングして導電層10と給電ライン22〜28とを形成した後に、マスクパターンを除去する。
次に、図18(c−1),(c−2)に示すように、導電層10及び給電ライン22〜28が形成された圧電基板2の表面2aの上に、スパッタリングや塗布などにより、全面を覆うように絶縁層30を成膜する。
次に、図18(e−1),(e−2)及び図20に示すように、給電ライン22〜28に通電し、外部電荷を供給しながら電解メッキを行い、パッド開口32a,32b;34a,34b;36a,36bから露出しているパッド12s,12t;14s,14t;16s,16tの上に、アンダーバンプメタルとなるメッキ層42s,42t;44s,44t;46s,46tを形成する。
次に、絶縁層60のパッド開口32a,32b;34a,34b;36a,36b内に形成されたメッキ層42s,42t;44s,44t;46s,46tの上に、はんだ等の金属バンプの外部端子を形成49(後述する図21に示す。)を形成する。
次に、図18(f−1),(f−2)及び図21に示すように、ダイシング領域の圧電基板2と給電ライン22〜28と絶縁層30とを切断して、集合基板から弾性波素子の個片を分割する。分割された弾性波素子の個片の側面11cには、図18(f−1)に示すように、ダイシング領域を横切る給電ライン22〜28の切断面22a〜28a;22b〜28bが形成される。
分割された弾性波素子の個片を、外部端子49を介して実装基板に実装する。必要に応じて弾性波素子を樹脂等で封止し、弾性波装置が完成する。
2a 表面
10 導電層
10a 導電層(第1電極層)
10b 第2電極層
11,11a,11b,11c 側面
12a,12b IDT電極
12s,12t パッド
14a,14b IDT電極
14s,14t パッド
16a,16b IDT電極
16s,16t パッド
22〜28 給電ライン
22s,22t パッド上層部
23k 給電ライン
24s,24t パッド上層部
25k 給電ライン
26s,26t パッド上層部
27k 給電ライン
28k 給電ライン
30 絶縁層
32a,32b パッド開口
34a,34b パッド開口
36a,36b パッド開口
38 境界開口
42〜48 メッキ層
42s,42t メッキ層(アンダーバンプメタル)
44s,44t メッキ層(アンダーバンプメタル)
46s,46t メッキ層(アンダーバンプメタル)
49 外部端子
50 第3電極層
52〜58 給電ライン
52s,52t パッド上層部
54s,54t パッド上層部
56s,56t パッド上層部
60 レジスト又は第2絶縁層
62a,62b パッド開口
64a,64b パッド開口
66a,66b パッド開口
68 境界開口
72〜78 メッキ層
72s,72t メッキ層(アンダーバンプメタル)
74s,74t メッキ層(アンダーバンプメタル)
76s,76t メッキ層(アンダーバンプメタル)
79 外部端子
80 ダイシング領域
Claims (14)
- 複数の素子が形成された集合基板を前記素子毎に分割することにより形成した個片を含む電子部品であって、
前記個片は、
電極及び複数のパッドを含む導電層と、
前記集合基板の前記表面に形成され、前記導電層の一部を覆い、前記導電層の前記パッドの少なくとも中心部を残して周囲を取り囲むパッド開口を有する絶縁層と、
前記絶縁層の前記パッド開口内に、電解メッキ処理により形成された第1のメッキ層と、
前記第1のメッキ層の上に形成された外部端子と、
前記電解メッキ処理のときに前記パッド開口内に露出する前記パッドへ給電するための複数の給電ラインと、
を有し、
前記素子毎に分割される前の前記集合基板において、隣接する2つの前記素子の一方側の少なくとも1つの前記パッドが、隣接する2つの前記素子の他方側の少なくとも2つの前記パッドに、それぞれ異なる前記給電ラインを介して電気的に接続されており、当該異なる前記給電ラインは、隣接する2つの前記素子の境界上で互いに離れて配置されており、
前記個片は、前記集合基板から前記素子が分割された分割面に沿って、複数の前記給電ラインが互いに離れて配置され、
前記素子毎に分割される前の前記集合基板において、前記絶縁層は、隣接する前記素子の境界に沿って境界開口を有し、該境界開口に露出する前記給電ライン上に、前記電解メッキ処理により第2のメッキ層が形成され、
前記個片は、前記集合基板から前記素子が分割された分割面に沿って、前記第2のメッキ層を有することを特徴とする電子部品。 - 前記パッド開口内における前記第1のメッキ層と前記パッドとの間に形成されたパッド上層部を有し、
前記給電ラインは、前記パッド上層部を介して前記パッドと電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の電子部品。 - 前記給電ラインの少なくとも一部は、前記集合基板上に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品。
- 前記給電ラインの少なくとも一部は、前記絶縁層上に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品。
- 前記絶縁層は、第1絶縁層と第2絶縁層とを含み、
前記給電ラインの少なくとも一部は、前記第1絶縁層と第2絶縁層との間に形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電子部品。 - 素子毎に分割される前の集合基板において、給電ラインと、隣接する2つの素子の境界とがなす角θが、20°以上、かつ90°以下であり、
前記個片の前記給電ラインが、前記集合基板から前記素子が分割された分割面となす角が、20°以上、かつ90°以下であることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一つに記載の電子部品。 - 前記素子は弾性境界波素子であることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一つに記載の電子部品。
- 前記素子は弾性表面波素子であることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一つに記載の電子部品。
- 基板と、
前記基板の前記表面に形成され、複数個の素子の電極及びパッドを含む導電層と、
前記基板の前記表面に形成され、前記導電層の一部を覆い、前記導電層の前記パッドの少なくとも中心部を残して周囲を取り囲むパッド開口を有する絶縁層と、
前記導電層の前記パッド間を接続する給電ラインと、
を備える集合基板を形成する、第1の工程と、
前記集合基板の前記給電ラインに通電して電解メッキを行って前記絶縁層の前記パッド開口内にメッキ層を形成した後、前記メッキ層の上に外部端子を形成する、第2の工程と、
前記メッキ層及び前記外部端子が形成された前記集合基板を切断して前記素子の個片に分割する、第3の工程と、
を備え、
前記第1の工程において形成された前記集合基板の前記給電ラインは、隣接する前記素子間の境界を直角又は斜めに横断して隣接する前記素子の前記導電層の前記パッド同士を接続し、前記素子の周囲を取り囲む前記境界には、前記給電ラインが前記境界を直角又は斜めに横断する部分にのみ前記給電ラインが形成され、
前記第3の工程において分割された前記素子の個片には、複数の前記給電ラインの切断面が互いに離れて形成され、
前記第1の工程は、
前記基板の前記表面に、第1電極層により前記導電層を形成する、第1サブステップと、
前記基板の前記表面に、第2電極層により、前記給電ラインを形成するとともに、前記導電層の前記パッドの上にパッド上層部を形成する、第2サブステップと、
前記絶縁層の前記パッド開口から前記パッド上層部が露出するように、前記絶縁層を形成する、第3サブステップと、
を含み、
前記第2の工程において、前記パッド上層部の上に前記メッキ層が形成されることを特徴とする電子部品の製造方法。 - 基板と、
前記基板の前記表面に形成され、複数個の素子の電極及びパッドを含む導電層と、
前記基板の前記表面に形成され、前記導電層の一部を覆い、前記導電層の前記パッドの少なくとも中心部を残して周囲を取り囲むパッド開口を有する絶縁層と、
前記導電層の前記パッド間を接続する給電ラインと、
を備える集合基板を形成する、第1の工程と、
前記集合基板の前記給電ラインに通電して電解メッキを行って前記絶縁層の前記パッド開口内にメッキ層を形成した後、前記メッキ層の上に外部端子を形成する、第2の工程と、
前記メッキ層及び前記外部端子が形成された前記集合基板を切断して前記素子の個片に分割する、第3の工程と、
を備え、
前記第1の工程において形成された前記集合基板の前記給電ラインは、隣接する前記素子間の境界を直角又は斜めに横断して隣接する前記素子の前記導電層の前記パッド同士を接続し、前記素子の周囲を取り囲む前記境界には、前記給電ラインが前記境界を直角又は斜めに横断する部分にのみ前記給電ラインが形成され、
前記第3の工程において分割された前記素子の個片には、複数の前記給電ラインの切断面が互いに離れて形成され、
前記第1の工程は、
前記基板の前記表面に、第1電極層により前記導電層を形成する、第1サブステップと、
前記基板の前記表面に、前記導電層の一部を覆う前記絶縁層を形成する、第2サブステップと、
第3の電極層により、前記給電ラインを形成するとともに、前記絶縁層の前記パッド開口から露出する前記導電層の前記パッドの上にパッド上層部を形成する第3サブステップと、
を備え、
前記第2の工程において、前記パッド上層部の上に前記メッキ層が形成されることを特徴とする電子部品の製造方法。 - 前記第1の工程において、前記集合基板の前記絶縁層は、隣接する前記素子の前記境界から離れて形成され、前記境界に沿って境界開口を有することを特徴とする、請求項9又は10に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の工程において、前記集合基板は、1つの前記パッドに複数本の前記給電ラインが接続されるように形成されることを特徴とする、請求項9乃至11のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
- 前記素子が弾性表面波素子であることを特徴とする、請求項9乃至12のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
- 前記素子が弾性境界波素子であることを特徴とする、請求項9乃至12のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
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