JP5323637B2 - Elastic wave device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)装置や圧電薄膜共振器(FBAR:Film Bulk Acoustic Resonator)等の弾性波装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an acoustic wave device such as a surface acoustic wave (SAW) device and a piezoelectric thin film resonator (FBAR), and a method for manufacturing the same.
基板の主面上に配置された弾性波素子を覆う樹脂製のカバーを有する弾性波装置が知られている(例えば特許文献1)。カバーは、弾性波素子の周囲に空間を形成しつつ、弾性波素子を封止する。これにより、SAWが基板の主面において伝搬し易くなるとともに、弾性波素子が水分などから保護される。 An acoustic wave device having a resin cover that covers an acoustic wave element disposed on a main surface of a substrate is known (for example, Patent Document 1). The cover seals the acoustic wave element while forming a space around the acoustic wave element. This facilitates the propagation of SAW on the main surface of the substrate and protects the acoustic wave element from moisture and the like.
弾性波素子と、弾性波装置の外部の電子回路との接続は、基板の主面に立設され、カバーを貫通する端子により行われる。このような端子は、例えば、カバーに形成された孔部内において、無電解めっきによりめっき下地層が形成され、電気めっきにより金属が析出されることにより形成される。そして、端子の側面は、カバーの内壁と密着している。 The acoustic wave element and the electronic circuit outside the acoustic wave device are connected to each other by a terminal standing on the main surface of the substrate and penetrating the cover. Such a terminal is formed, for example, by forming a plating base layer by electroless plating and depositing a metal by electroplating in a hole formed in the cover. The side surface of the terminal is in close contact with the inner wall of the cover.
端子の周囲において、更なる構造的機能の向上が図られることが望まれる。例えば、端子の側面とカバーの孔部の内壁との間からカバー内に水分が浸入することが抑制されることが望まれる。また、例えば、カバーの孔部の内壁には、種々の事情により、めっき下地層の成膜が困難な段差等が形成されることがあり、このような形状における成膜の容易化が望まれる。そして、このような要求に応えることができる新たな端子構造が提案されることが望まれる。 It is desirable to further improve the structural function around the terminals. For example, it is desirable to prevent moisture from entering the cover from between the side surface of the terminal and the inner wall of the hole of the cover. In addition, for example, there may be a step on the inner wall of the hole of the cover, which makes it difficult to form a plating base layer due to various circumstances, and it is desired to facilitate film formation in such a shape. . And it is desired that a new terminal structure capable of meeting such a demand is proposed.
本発明の目的は、端子周辺の構造的機能を向上させることができる弾性波装置及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an acoustic wave device capable of improving the structural function around a terminal and a method for manufacturing the same.
本発明の弾性波装置は、基板と、前記基板の主面に設けられた弾性波素子と、前記弾性波素子上に空間を形成しつつ前記弾性波素子を覆って封止するとともに、前記空間の外側において前記主面の面する方向へ貫通する孔部を有するカバーと、前記孔部に充填され、前記弾性波素子に接続された端子と、前記端子の側面と前記孔部の内壁との間に介在する絶縁膜と、を有する。 The acoustic wave device of the present invention covers a substrate, an acoustic wave element provided on a main surface of the substrate, covers the acoustic wave element while forming a space on the acoustic wave element, and seals the space. A cover having a hole penetrating in the direction of the main surface on the outside, a terminal filled in the hole and connected to the acoustic wave element, a side surface of the terminal, and an inner wall of the hole And an insulating film interposed therebetween.
本発明の弾性波装置の製造方法は、基板の主面に弾性波素子を設ける工程と、前記弾性波素子上に空間を形成しつつ前記弾性波素子を覆って封止しており、前記空間の外側において前記主面の面する方向へ貫通する孔部が形成されたカバーを形成する工程と、液状の絶縁材料を前記孔部の内壁に付着させて絶縁膜を成膜する工程と、無電解めっき法により、前記孔部の内壁に対して前記絶縁膜上に下地層を成膜する工程と、電気めっき法により、前記下地層上に金属を析出させ、前記孔部に充填された中実部を形成する工程と、を有する。 The method of manufacturing an acoustic wave device according to the present invention includes a step of providing an acoustic wave element on a main surface of a substrate, and covering and sealing the acoustic wave element while forming a space on the acoustic wave element. A step of forming a cover in which a hole penetrating in the direction of the main surface is formed outside, a step of forming an insulating film by attaching a liquid insulating material to the inner wall of the hole, A step of forming a base layer on the insulating film with respect to the inner wall of the hole by electrolytic plating, and metal deposited on the base layer by electroplating and filling the hole Forming a real part.
本発明によれば、端子周辺の構造的機能を向上させることができる。 According to the present invention, the structural function around the terminal can be improved.
以下、本発明の実施形態に係る弾性表面波装置(SAW装置)について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。 Hereinafter, a surface acoustic wave device (SAW device) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings used in the following description are schematic, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual ones.
(SAW装置の構成)
図1は、本発明の実施形態に係るSAW装置1の外観斜視図である。
(Configuration of SAW device)
FIG. 1 is an external perspective view of a
SAW装置1は、いわゆるウェハレベルパッケージ(WLP)形の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に固定されたカバー5と、カバー5から露出する複数の端子7と、基板3のカバー5とは反対側に設けられた裏面部9とを有している。
The
なお、カバー5の表面は、後述するように、絶縁膜25により覆われている。従って、厳密には、カバー5は、SAW装置1の外部から直接的に視認することはできない。しかし、説明の便宜上、図1においては、カバー5が視認されているものとしてカバー5に係る符号を付している。なお、カバー5と絶縁膜25とを広義のカバーとして捉えることも可能である。
The surface of the
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等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、端子7を実装面上の端子に接続した状態で実装される。
Signals are input to the
基板3は、圧電基板により構成されている。具体的には、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等の圧電性を有する直方体状の単結晶基板である。基板3は、第1主面3aと、その背面側の第2主面3bとを有している。基板3の平面形状は適宜に設定されてよいが、例えば矩形である。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。
The
カバー5は、第1主面3aを覆うように設けられている。カバー5の平面形状は、例えば、基板3の平面形状と同様(本実施形態では矩形)である。カバー5は、例えば、第1主面3aと概ね同等の広さを有し、第1主面3aの概ね全面を覆っている。
The
複数の端子7は、カバー5の上面5a(基板3とは反対側の面)から露出している。複数の端子7の数及び配置位置は、SAW装置1の内部の電子回路の構成に応じて適宜に設定される。本実施形態では、6つの端子7がカバー5の外周に沿って配列されている場合を例示している。
The plurality of
裏面部9は、特に図示しないが、例えば、第2主面3bの概ね全面を覆い、基準電位が付与される裏面電極と、裏面電極を覆う絶縁性の保護層とを有している。裏面電極により、温度変化等により基板3表面にチャージされた電荷が放電される。保護層により、基板3の損傷が抑制される。なお、以下では、裏面部9は、図示や説明が省略されることがある。
Although not particularly illustrated, the
図2は、カバー5の一部を破断して示すSAW装置1の概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the
第1主面3aには、弾性表面波素子(SAW素子)11が設けられている。SAW素子11は、SAW装置1に入力された信号をフィルタリングするためのものである。SAW素子11は、第1主面3aに形成された一対の櫛歯状電極(IDT電極)12を有している。各櫛歯状電極12は、基板3における弾性表面波の伝搬方向(X方向)に延びるバスバー12aと、バスバー12aから上記伝搬方向に直交する方向(Y方向)に伸びる複数の電極指12bとを有している。一つの櫛歯状電極12同士は、それぞれの電極指12bが互いに噛み合うように設けられている。
A surface acoustic wave element (SAW element) 11 is provided on the first
なお、図2は模式図であることから、数本の電極指12bを有する一対の櫛歯状電極12を示している。実際には、これよりも多数の電極指を有する複数対の櫛歯状電極が設けられてよい。また、複数のSAW素子11が直列接続や並列接続等の方式で接続され、ラダー型SAWフィルタや2重モードSAW共振器フィルタ等が構成されてよい。SAW素子11は、例えばAl−Cu合金等のAl合金によって形成されている。
Since FIG. 2 is a schematic diagram, a pair of comb-like electrodes 12 having
カバー5は、第1主面3aの平面視においてSAW素子11を囲む枠部15と、枠部15の開口を塞ぐ蓋部17とを有している。そして、第1主面3a(厳密には後述する保護層21)、枠部15及び蓋部17により囲まれた空間により、SAW素子11の振動を容易化する振動空間Sが形成されている。なお、振動空間Sは、適宜な数及び形状で設けられてよく、図2では、2つの振動空間Sが設けられている場合を例示している。
The
枠部15は、概ね一定の厚さの層に振動空間Sとなる開口が1以上(本実施形態では2つ)形成されることにより構成されている。枠部15の厚さ(振動空間Sの高さ)は、例えば、数μm〜30μmである。蓋部17は、枠部15上に積層される、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、数μm〜30μmである。
The
枠部15及び蓋部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。
The
枠部15及び蓋部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。本願では、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、現実の製品においては、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。
The
端子7は、第1主面3aに立設され、カバー5に形成された孔部5hを介してカバー5の上面5aに露出している。具体的には、孔部5hは、振動空間Sの外側において、枠部15及び蓋部17を第1主面3aの面する方向へ貫通している。端子7は、孔部5hに充填された柱状部7aと、孔部5hから露出するランド7bとを有している。ランド7bは、カバー5の上面5a上に位置するフランジを有している。
The
第1主面3aには、SAW素子11に接続された配線13と、配線13に接続された複数のパッド14とが設けられている。端子7は、パッド14上に設けられることにより、SAW素子11と接続されている。
The first
図3は、図1のIII−III線における断面図である。 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
SAW装置1は、第1主面3a上に形成された導体層19と、導体層19を覆う保護層21と、導体層19の一部に積層された接続強化層23とを有している。
The
上述したSAW素子11及び配線13は、導体層19により構成され、パッド14は、導体層19及び接続強化層23により構成されている。SAW素子11及び配線13は保護層21により覆われており、パッド14は保護層21から露出している。
The SAW element 11 and the
導体層19は、第1主面3a上における回路素子や配線等の構成に関して基本となる層である。導体層19は、例えば、Al−Cu合金等のAl合金により形成されており、その厚さは、例えば、100〜300nmである。
The
保護層21は、導体層19の酸化防止等に寄与するものである。保護層21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21は、酸化珪素(SiO2など)、窒化珪素、シリコンなどにより形成されている。保護層21の厚さは適宜に設定されてよく、例えば、導体層19の厚さの1/10程度(10〜30nm)でもよいし、導体層19の厚さと同等以上(100nm〜300nm)でもよい。
The
接続強化層23は、導体層19と端子7との接続強度を向上させるために設けられる。接続強化層23は、例えば、金、ニッケル、クロムにより形成されている。接続強化層23は、例えば、導体層19よりも厚く形成されており、その厚さは、例えば、1〜2μmである。
The
なお、カバー5は、厳密には、基板3の第1主面3aに直接的には設けられておらず、保護層21等の上に設けられている。本願では、このように、所定の部材や層などが間接的に基板3の主面に設けられており、直接的には基板3の主面に設けられていない場合も、これら所定の部材や層などが基板3の主面に設けられていると表現することがあるものとする。積層の語についても同様である。
Strictly speaking, the
SAW装置1は、更に、カバー5の上面5aの全体、側面5bの全体、及び、孔部5hの内壁全体を覆う絶縁膜25を有している。
The
絶縁膜25は、例えば、カバー5の材料よりも遮水性の高い材料により形成されている。絶縁膜25の材料は、例えば、一般に、有機材料(カバー5を構成する樹脂)よりも遮水性の高い無機材料である。このような材料としては、例えば、酸化珪素(SiO2など)、窒化珪素、シリコンが挙げられる。絶縁膜25の材料は、保護層21の材料と同一材料であることが好ましい。
The insulating
絶縁膜25は、孔部5h内において、孔部5hの内壁と端子7の側面との界面に介在している。換言すれば、絶縁膜25は、孔部5hの内壁と端子7の側面とに密着している。また、絶縁膜25は、孔部5hの内壁全体に成膜されており、基板3側においては、孔部5hの全周に亘って保護層21に密着している。なお、絶縁膜25は、孔部5hの底面(保護層21)に対しても成膜され、パッド14を露出させる開口が形成されていてもよい。
The insulating
絶縁膜25の厚さは、適宜に設定されてよい。また、絶縁膜25の厚さは、成膜される位置に応じて厚さが異なっていてもよい。絶縁膜25の厚さは、例えば、500nm〜2μmである。
The thickness of the insulating
図4は、図3の端子7周辺を拡大して示す断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the periphery of the
孔部5hは、枠部15に形成された第1貫通孔15hと、蓋部17に形成された第2貫通孔17hとにより構成されている。第1貫通孔15hは、第2貫通孔17hよりも径が小さく、孔部5hには段差部5kが形成されている。なお、このように第2貫通孔17hの径が第1貫通孔15hの径よりも大きくされている理由については、後述するSAW装置1の製造方法の説明において述べる。
The
絶縁膜25は、孔部5hの内壁や縁部の凹凸を緩和している。具体的には、カバー5の上面5aと孔部5hの内壁とが成す角部、及び、段差部5kの角部(枠部15の上面と第1貫通孔15hの内壁とが成す角部)において、端子7側(内周側)の表面がこれらの角部よりもなだらかに形成されている。特に、段差部5k周辺においては、絶縁膜25は、第2貫通孔17hにおいて、第1貫通孔15hにおける膜厚よりも厚くなっており、段差部5kの段差も緩和しており、段差部5kの角部を顕著になだらかにしている。
The insulating
端子7は、孔部5h内等において成膜された下地層27と、下地層27上に形成された中実部29とを有している。端子7は、この他、カバー5から露出する面に、ニッケルや金などにより形成された層を有していてもよい。
The
下地層27は、例えば、銅やチタンにより形成されている。下地層27は、孔部5hの底面において、接続強化層23及びその周囲の絶縁膜25の上に成膜され、孔部5hの内壁において、絶縁膜25上に成膜され、カバー5の上面5aの、孔部5hの周囲部分において絶縁膜25上に成膜されている。下地層27の厚さは、概ね均一である。当該厚さは、適宜に設定されてよいが、例えば、下地層27が銅からなる場合は300nm〜1μm、下地層27がチタンからなる場合は10nm〜100nmである。
The
中実部29は、例えば、銅により形成されている。中実部29は、下地層27の内側において孔部5hに充填されている。また、中実部29は、孔部5hにおいてカバー5の上面5aよりも高く形成されるとともに、孔部5hの周囲において上面5a上の絶縁膜25上に形成されている。
The
(SAW装置の製造方法)
図5〜図7は、SAW装置1の製造方法を説明する、図3(図1のIII−III線)に対応する断面図である。製造工程は、図5(a)から図7(c)まで順に進んでいく。
(Method for manufacturing SAW device)
5-7 is sectional drawing corresponding to FIG. 3 (III-III line | wire of FIG. 1) explaining the manufacturing method of the
以下に説明する工程は、いわゆるウエハプロセスにおいて実現される。すなわち、分割されることによって基板3となる母基板を対象に、薄膜形成やフォトリソグラフィー法などが行われ、その後、ダイシングされることにより、多数個分のSAW装置1が並行して形成される。ただし、図5〜図7では、1つのSAW装置1に対応する部分のみを図示する。また、導体層や絶縁層は、プロセスの進行に伴って形状が変化するが、変化の前後で共通の符号を用いる。
The steps described below are realized in a so-called wafer process. That is, a thin film formation, a photolithography method, or the like is performed on the mother substrate that becomes the
図5(a)に示すように、まず、基板3の第1主面3a上には、導体層19が形成される。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)法等の薄膜形成法により、基板3の第1主面3a上に導体層19となる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等によりパターニングが行われる。これにより、SAW素子11、配線13及びパッド14の下層部分を含む導体層19が形成される。
As shown in FIG. 5A, first, the
次に、図5(b)に示すように、保護層21及び接続強化層23が形成される。保護層21及び接続強化層23は、いずれが先に形成されてもよい。例えば、まず、保護層21となる薄膜がCVD法または蒸着法等の薄膜形成法により形成される。次に、導体層19のうち、端子7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21が形成される。次に、蒸着法等により導体層19の露出部分及び保護層21上に金属層が形成されるとともに、フォトリソグラフィー等により保護層21上の金属層が除去される。これにより、接続強化層23が形成される。
Next, as shown in FIG. 5B, the
保護層21及び接続強化層23が形成されると、図5(c)に示すように、枠部15となる薄膜が形成される。薄膜は、例えば、感光性樹脂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、又は、保護層21等と同様の薄膜形成法により形成される。
When the
枠部15となる薄膜が形成されると、図5(d)に示すように、フォトリソグラフィー法により、薄膜の一部が除去され、振動空間Sとなる開口及び第1貫通孔15hが形成される。また、ダイシングラインに沿って溝が形成され、枠部15の側面も形成される。すなわち、薄膜から枠部15が形成される。なお、フォトリソグラフィーは、ポジ型及びネガ型のいずれでもよい。
When the thin film to be the
枠部15が形成されると、図6(a)に示すように、蓋部17となる薄膜が形成される。薄膜は、例えば、感光性樹脂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。薄膜を枠部15に積層することにより、枠部15の開口は塞がれ、振動空間Sが構成される。
When the
蓋部17となる薄膜が形成されると、図6(b)に示すように、フォトリソグラフィー法により、薄膜の一部が除去され、第2貫通孔17hが形成される。また、ダイシングラインに沿って溝が形成され、蓋部17の側面も形成される。すなわち、薄膜から蓋部17が形成される。なお、フォトリソグラフィーは、ポジ型及びネガ型のいずれでもよい。
When the thin film that will become the
蓋部17が形成されると、図6(c)に示すように、絶縁膜25となる薄膜、及び、当該薄膜に積層されたレジスト層26が形成される。
When the
絶縁膜25となる薄膜は、基板3の第1主面3a側の全面に亘って形成される。具体的には、薄膜は、カバー5の上面5a、側面5b及び孔部5hの内部に亘って形成される。薄膜は、例えば、スピンコーティング法やスプレー法等の液相成長法により形成される。換言すれば、薄膜は、液状の絶縁材料をカバー5等に付着させることにより形成される。液状の絶縁材料の付着により薄膜を形成することから、絶縁材料の流動性及び粘性に起因して、薄膜は、図4を参照して説明したように、孔部5hにおける角部をなだらかにするような形状に形成される。なお、角部をなだらかにするためには、スピンコーティング法が好ましい。
The thin film that becomes the insulating
レジスト層26は、RIEにより薄膜の一部を除去するためのものである。レジスト層26は、フォトリソグラフィー法により、パッド14上に開口が形成されている。
The resist
その後、図7(a)に示すように、RIEにより薄膜の一部が除去されることにより、パッド14が露出する。すなわち、絶縁膜25が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 7A, a part of the thin film is removed by RIE, so that the
絶縁膜25が形成されると、図7(b)に示すように、下地層27となる金属層、及び、当該金属層に積層されたレジスト層28が形成される。
When the insulating
下地層27となる金属層は、基板3の第1主面3a側の全面に亘って形成される。具体的には、金属層は、カバー5の上面5a及び孔部5hの内部に亘って形成される。下地層27は、例えば、スパッタ法で形成するのが好適な一例である。
The metal layer serving as the
レジスト層28は、例えば、スピンコーティング法等の手法で基板に薄膜が形成され、その薄膜がフォトリソグラフィーによりパターニングされることにより形成される。パターニングにより薄膜の一部が除去されることにより、下地層27は、孔部5h及びその周囲部分において露出する。
The resist
レジスト層28が形成されると、図7(c)に示すように、電気めっき法により下地層27の露出部分に金属を析出させる。これにより、中実部29が形成される。その後、下地層27のレジスト層28に被覆されていた部分及びレジスト層28を除去する。これにより、図3に示すように、端子7が形成される。
When the resist
中実部29を形成する電気めっき法においては、下地層27に電圧が印加されることにより、金属が析出される。従って、下地層27は、孔部5hの内壁等に対して隙間なく成膜されること(断線が生じないこと)が好ましい。
In the electroplating method for forming the
ここで、第2貫通孔17hが第1貫通孔15hと同一の径である場合、第2貫通孔17hを形成するときに位置ずれが発生すると、カバー5の上方から見て、第1貫通孔15hの一部が蓋部17(第2貫通孔17hの周囲部分)により覆われることになる。すなわち、スパッタ法などにより第2貫通孔17hを介して第1貫通孔15h内に下地層27を形成することが困難になる部分が生じる。
Here, when the second through-
そこで、実施形態では、生じ得る位置ずれの大きさよりも大きい差で、第2貫通孔17hを第1貫通孔15hよりも径を大きくしている。その結果、第1貫通孔15hと第2貫通孔17hとの間には、段差部5kが形成されている。
Therefore, in the embodiment, the diameter of the second through
しかし、段差部5kにおいては、角部において下地層27を成膜することが難しい。しかし、絶縁膜25によって段差部5kの角部がなだらかにされることにより、下地層27の成膜を行い易くなる。
However, in the
以上の実施形態によれば、SAW装置1は、基板3と、基板3の第1主面3aに設けられたSAW素子11と、SAW素子11上に振動空間Sを形成しつつSAW素子11を覆って封止するカバー5とを有する。さらに、SAW装置1は、カバー5を振動空間Sの外側において第1主面3aの面する方向へ貫通する孔部5hに充填され、SAW素子11に接続された端子7と、端子7の側面と孔部5hの内壁との間に介在する絶縁膜25とを有する。
According to the above embodiment, the
従って、絶縁膜25の材料、厚さ及び成膜範囲を適宜に設定することにより、種々の構造的機能の向上を図ることができる。具体的には、以下のとおりである。
Therefore, various structural functions can be improved by appropriately setting the material, thickness, and film forming range of the insulating
絶縁膜25は、カバー5の材料よりも遮水性の高い材料により形成され、孔部5h内において第1主面3a上の保護層21と接している。従って、孔部5hから浸入した水分がカバー5と保護層21との間から振動空間S内に浸入することが抑制される。
The insulating
なお、当該効果を得る観点からは、絶縁膜25が孔部5hの全周に亘って保護層21と密着することが好ましい。また、絶縁膜25と保護層21との材料が同一であり、絶縁膜25と保護層21との接着強度が高いことが好ましい。さらに、絶縁膜25が孔部5hの内壁の比較的広い範囲に成膜されている場合には、孔部5hに浸入した水分がカバー5に浸透することにより、水分が振動空間Sに浸入することも抑制される。比較的広い範囲は、例えば、孔部5hの基板3側の端部から振動空間Sの上面の高さまでの範囲、第1貫通孔15hの内壁全体又は孔部5hの内壁全体である。
From the viewpoint of obtaining the effect, it is preferable that the insulating
絶縁膜25は、孔部5hの内壁からカバーの上面5aへ延在し、カバーの上面5aを覆っている。従って、絶縁膜25は、孔部5hの上面5a側の縁部を覆い、水分が絶縁膜25と孔部5hの内壁との間に浸入することを抑制する。その結果、孔部5hの内壁に成膜された絶縁膜25の遮水機能がより確実に発揮される。
The insulating
なお、当該効果を得る観点からは、絶縁膜25は、孔部5hの全周に亘って、孔部5hの内壁からカバーの上面5aへ延在していることが好ましい。さらに、絶縁膜25がカバー5の上面5aの比較的広い範囲(例えば上面5a全体)に形成されている場合には、水分が上面5aからカバー5に浸透することにより、水分が振動空間Sに侵入することも抑制される。
From the viewpoint of obtaining the effect, the insulating
絶縁膜25は、カバー5の上面5aからカバー5の側面5bへ延在し、カバーの側面5bを覆っている。従って、水分がカバー5の上面5aと絶縁膜25との間に浸入することが抑制され、ひいては、孔部5hの内壁に成膜された絶縁膜25の遮水機能がより確実に発揮される。このような効果は、実施形態のように、端子7がカバー5の上面5aの外周側に配置されたり、複数の端子7が上面5aの外周に沿って配置されたりしており、上面5aにおいて孔部5hの周囲に広く絶縁膜25を形成することが難しい場合に有効である。
The insulating
なお、当該効果を得る観点からは、絶縁膜25は、カバー5の上面5aの全周に亘って、上面5aから側面5bへ延在していることが好ましい。さらに、絶縁膜25がカバー5の側面5bの比較的広い範囲(例えば側面5b全体)に形成されている場合には、水分が側面5bからカバー5に浸透することにより、水分が振動空間Sに侵入することも抑制される。また、側面5bにおいて絶縁膜25と保護層21とが接している場合には、カバー5と保護層21との間から水分が浸入することも抑制される。当該効果を得る観点からは、絶縁膜25は、カバー5の全周に亘って保護層21と密着することが好ましい。また、絶縁膜25と保護層21との材料が同一であり、絶縁膜25と保護層21との密着性が高いことが好ましい。
From the viewpoint of obtaining the effect, it is preferable that the insulating
また、SAW装置1の製造方法は、基板3の第1主面3aにSAW素子11を設ける工程(図5(a))と、SAW素子11上に振動空間Sを形成しつつSAW素子11を覆って封止しており、振動空間Sの外側において第1主面3aの面する方向へ貫通する孔部5hが形成されたカバー5を形成する工程(図5(c)〜図6(b))とを有する。さらに、当該製造方法は、液状の絶縁材料を孔部5hの内壁に付着させて絶縁膜25を成膜する工程(図6(c)〜図7(a))と、無電解めっき法により、孔部5hの内壁に対して絶縁膜25上に下地層27を成膜する工程(図7(b))と、電気めっき法により、下地層27上に金属を析出させ、孔部5hに充填された中実部29を形成する工程(図7(c))とを有する。
In addition, the method for manufacturing the
従って、上述したように、液状の絶縁材料の流動性及び粘性を利用して、孔部5hの凹凸をなだらかにし、下地層27の形成容易性を向上させることができる。
Therefore, as described above, by using the fluidity and viscosity of the liquid insulating material, the unevenness of the
なお、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り、SAW素子11は本発明の弾性波素子の一例である。
In the above embodiment, the
図8は、本発明の変形性に係る孔部105h及び端子107を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the
孔部105hを構成する第1貫通孔115h及び第2貫通孔117hは、それぞれ、基板3側が拡径するテーパ状に形成されている。また、第1貫通孔115hの第2貫通孔117h側の径は、第2貫通孔117hの第1貫通孔115h側の径よりも小さく、第1貫通孔115hと第2貫通孔117hとの間には段差部が形成されている。
The first through-
このような孔部105hは、例えば、カバー105を構成する枠部115及び蓋部117がネガ型の感光性樹脂により形成されることにより実現される。具体的には、第1貫通孔115hを例にとると、以下のとおりである。
Such a
ネガ型の感光性樹脂を用いた枠部115においては、現像後に感光性樹脂が残るべき領域に光が照射される。第1貫通孔115hの周囲部分に対して照射された光は、第1貫通孔115hの配置位置へ一部が発散されてしまうことから、枠部115の深くまで(基板3側まで)光が十分に到達しない。従って、第1貫通孔115hの周囲部分は、基板3側が十分に硬化されずに、除去される。その結果、第1貫通孔115hは、第1主面3a側ほど拡径するテーパ状に形成される。
In the
第1貫通孔115h及び第2貫通孔117hは、基板3とは反対側が基板3側よりも縮径していることから、その内壁が基板3側を向いている。従って、スパッタ法等により、基板3とは反対側から、これらの孔の内壁に金属層を形成することが難しい。
Since the first through
一方、絶縁膜125は、実施形態と同様に、スピンコーティング等の液相成長法により成膜される。そして、液状材料の流動性及び粘性に起因して、絶縁膜125は、第1貫通孔115h及び第2貫通孔117hにおいて、基板3とは反対側よりも基板3側が厚く形成されている。
On the other hand, the insulating
従って、第1貫通孔115h及び第2貫通孔117hの傾斜が緩和され、金属層(下地層127)を形成することが容易化され、ひいては、中実部129を形成することが容易化される。なお、第1貫通孔115h及び第2貫通孔117hの間の角部は、実施形態と同様に、絶縁膜125によりなだらかにされている。
Therefore, the inclinations of the first through
なお、以上の変形例において、第1貫通孔115h全体又は第2貫通孔117h全体は、本発明の孔部の貫通方向の所定範囲の一例である。
In the above modification, the entire first through
本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and may be implemented in various aspects.
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(21)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、立体配線が必要な場合には、導体層19の一部に積層される絶縁層と、当該絶縁層を介して導体層19の一部に積層される他の導体層とが設けられてもよい。なお、保護層が省略された場合には、絶縁膜は、基板の主面に密着してもよい。
The elastic wave device is not limited to the SAW device. For example, the acoustic wave device may be a piezoelectric thin film resonator. In the acoustic wave device, the protective layer (21) may be omitted, or conversely, another appropriate layer may be formed. For example, when three-dimensional wiring is required, an insulating layer laminated on a part of the
絶縁膜は、防水性の向上や下地層の形成容易性向上を目的としたものに限定されない。換言すれば、絶縁膜は、カバーの材料よりも遮水性の高い材料により形成されるものや、液相成長法により成膜されるものに限定されない。例えば、絶縁膜は、カバーと端子との接着強度を向上させ、端子のカバーからの抜けを抑制することを目的としたものであってもよい。 The insulating film is not limited to those for the purpose of improving the waterproof property and improving the ease of forming the underlayer. In other words, the insulating film is not limited to a film formed by a material having a higher water barrier property than the material of the cover or a film formed by a liquid phase growth method. For example, the insulating film may be intended to improve the adhesive strength between the cover and the terminal and to prevent the terminal from coming off from the cover.
絶縁膜は、1層から構成されるものに限定されず、2層から構成されてもよい。例えば、遮水性の高い層と、端子とカバーとの熱膨張差による熱応力を緩和可能な弾性率を有する層とにより構成されてもよい。 The insulating film is not limited to one composed of one layer, and may be composed of two layers. For example, you may be comprised by the layer which has high elasticity, and the layer which has an elasticity modulus which can relieve | moderate the thermal stress by the thermal expansion difference of a terminal and a cover.
弾性波装置の製造方法は、枠部と蓋部とを順次形成するものに限定されない。例えば、振動空間Sとなる領域に犠牲層を形成し、犠牲層上に枠部及び蓋部となる樹脂を積層し、その後、枠部又は蓋部に形成された孔部を介して犠牲層を排除してもよい。 The method of manufacturing the acoustic wave device is not limited to the method of sequentially forming the frame portion and the lid portion. For example, a sacrificial layer is formed in a region that becomes the vibration space S, a resin that becomes a frame portion and a lid portion is laminated on the sacrificial layer, and then the sacrificial layer is formed through a hole formed in the frame portion or the lid portion. May be eliminated.
1…弾性表面波装置(弾性波装置)、3…基板、3a…第1主面(主面)、5…カバー、7…端子、11…弾性表面波素子(弾性波素子)、25…絶縁膜。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記基板の主面に設けられた弾性波素子と、
前記弾性波素子上に空間を形成しつつ前記弾性波素子を覆って封止するとともに、前記空間の外側において前記主面の面する方向へ貫通する孔部を有するカバーと、
前記孔部に充填され、前記弾性波素子に接続された端子と、
前記端子の側面と前記孔部の内壁との間に介在する絶縁膜と、
を有する弾性波装置。 A substrate,
An acoustic wave element provided on a main surface of the substrate;
Covering and sealing the acoustic wave element while forming a space on the acoustic wave element, and a cover having a hole penetrating in a direction facing the main surface outside the space;
A terminal filled in the hole and connected to the acoustic wave element;
An insulating film interposed between the side surface of the terminal and the inner wall of the hole;
An elastic wave device.
請求項1に記載の弾性波装置。 The acoustic wave device according to claim 1, wherein the insulating film is formed from at least an end portion of the hole portion on the substrate side to a height of an upper surface of the space.
請求項1又は2に記載の弾性波装置。 The elastic wave according to claim 1, wherein the insulating film is formed of a material having a higher water barrier property than the material of the cover, and is in contact with the main surface or a layer laminated on the main surface in the hole. apparatus.
請求項3に記載の弾性波装置。 The elastic wave device according to claim 3, wherein the insulating film extends from an inner wall of the hole portion to an upper surface of the cover and covers the upper surface of the cover.
請求項4に記載の弾性波装置。 The elastic wave device according to claim 4, wherein the insulating film extends from an upper surface of the cover to a side surface of the cover and covers the side surface of the cover.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の弾性波装置。 The elastic wave device according to claim 3, wherein a material of the insulating film is SiO 2 .
前記孔部の内壁に対して前記絶縁膜上に成膜された下地層と、
前記下地層の内側において前記孔部内に充填された中実部と、
を有し、
前記孔部の内壁には、前記孔部が前記基板側において前記基板とは反対側よりも縮径する段差部が形成されており、
前記絶縁膜は、前記段差部の角部を覆い、その覆う部分において、前記下地層が成膜される表面が、前記角部よりもなだらかに形成されている
請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性波装置。 The terminal is
An underlayer formed on the insulating film with respect to the inner wall of the hole,
A solid portion filled in the hole inside the underlayer;
Have
On the inner wall of the hole portion, a step portion is formed in which the diameter of the hole portion is smaller than that on the side opposite to the substrate on the substrate side,
The said insulating film covers the corner | angular part of the said level | step-difference part, and the surface in which the said base layer is formed in the part which covers is formed more gently than the said corner | angular part. The elastic wave device according to item.
前記絶縁膜を介して前記孔部の内壁に対して成膜された下地層と、
前記下地層の内側において前記孔部内に充填された中実部と、
を有し、
前記孔部は、貫通方向の所定範囲において前記基板側が前記基板とは反対側よりも拡径し、
前記絶縁膜は、前記所定範囲において前記基板側が前記基板とは反対側よりも厚く形成されている
請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性波装置。 The terminal is
An underlayer formed on the inner wall of the hole through the insulating film;
A solid portion filled in the hole inside the underlayer;
Have
The hole has a larger diameter on the substrate side than the opposite side of the substrate in a predetermined range in the penetrating direction,
The acoustic wave device according to claim 1, wherein the insulating film is formed so that the substrate side is thicker than the side opposite to the substrate in the predetermined range.
前記弾性波素子上に空間を形成しつつ前記弾性波素子を覆って封止しており、前記空間の外側において前記主面の面する方向へ貫通する孔部が形成されたカバーを形成する工程と、
液状の絶縁材料を前記孔部の内壁に付着させて絶縁膜を成膜する工程と、
無電解めっき法により、前記孔部の内壁に対して前記絶縁膜上に下地層を成膜する工程と、
電気めっき法により、前記下地層上に金属を析出させ、前記孔部に充填された中実部を形成する工程と、
を有する弾性波装置の製造方法。 Providing an acoustic wave element on the principal surface of the substrate;
Forming a cover that covers and seals the acoustic wave element while forming a space on the acoustic wave element, and that has a hole formed in a direction facing the main surface outside the space; When,
Depositing an insulating film by attaching a liquid insulating material to the inner wall of the hole; and
Forming an underlayer on the insulating film with respect to the inner wall of the hole by an electroless plating method;
Depositing a metal on the underlayer by electroplating and forming a solid part filled in the hole; and
The manufacturing method of the elastic wave apparatus which has this.
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