JP7055499B1 - 弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】デバイスチップにおける配線と共振器との腐食を抑制することができる弾性波デバイスを提供する。
【解決手段】弾性波デバイスは、配線基板と、前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、を備え、前記デバイスチップは、弾性表面波を励振する共振器と、前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成され、バンプパッドとして機能する第２メタライズ層と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】弾性波デバイスは、配線基板と、前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、を備え、前記デバイスチップは、弾性表面波を励振する共振器と、前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成され、バンプパッドとして機能する第２メタライズ層と、を備える。
【選択図】図４
Description
本開示は、弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュールに関連する。
特許文献１は、弾性波デバイスを開示する。当該弾性波デバイスは、貫通ビア等の放熱経路を介して放熱する。
しかしながら、特許文献１に記載の弾性波デバイスにおいては、封止部の内部において、デバイスチップにおける配線と共振器とが露出する。このため、デバイスチップにおける配線と共振器とが腐食し得る。
本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、デバイスチップにおける配線と共振器との腐食を抑制することができる弾性波デバイスおよびその弾性波デバイスを備えるモジュールを提供することである。
本開示にかかる弾性波デバイスは、
配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、
前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、
を備え、
前記デバイスチップは、
弾性表面波を励振する共振器と、
前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、
前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、
前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成され、バンプパッドとして機能する露出面を有した第２メタライズ層と、
前記第１絶縁層上および前記第２メタライズ層の前記露出面の縁部に亘って形成された第２絶縁層と、
を備える弾性波デバイスとした。
配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、
前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、
を備え、
前記デバイスチップは、
弾性表面波を励振する共振器と、
前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、
前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、
前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成され、バンプパッドとして機能する露出面を有した第２メタライズ層と、
前記第１絶縁層上および前記第２メタライズ層の前記露出面の縁部に亘って形成された第２絶縁層と、
を備える弾性波デバイスとした。
前記第１メタライズ層は、前記第２絶縁層と直接接合していないことが、本開示の一形態とされる。
前記第２メタライズ層は、前記第１メタライズ層、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層と直接接合していることが、本開示の一形態とされる。
前記第１絶縁層は、前記第１メタライズ層、前記第２メタライズ層および前記第２絶縁層と直接接合していることが、本発明の一形態とされる。
前記第１絶縁層の熱膨張係数は、前記第２絶縁層の熱膨張係数よりも小さいことが、本発明の一形態とされる。
前記第２メタライズ層の幅は、前記第１メタライズ層の幅よりも小さいことが、本開示の一形態とされる。
本開示にかかる弾性波デバイスは、
配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、
前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、
を備え、
前記デバイスチップは、
弾性表面波を励振する共振器と、
前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、
前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、
前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成された第２メタライズ層と、
前記第２メタライズ層の表面の一部に形成され、バンプパッドとして機能する露出面を有した第３メタライズ層と、
前記第１絶縁層上、前記第２メタライズ層の側面、前記第３メタライズ層の側面および前記第３メタライズ層の前記露出面の縁部に亘って形成された第２絶縁層と、
を備える弾性波デバイスとした。
配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、
前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、
を備え、
前記デバイスチップは、
弾性表面波を励振する共振器と、
前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、
前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、
前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成された第２メタライズ層と、
前記第２メタライズ層の表面の一部に形成され、バンプパッドとして機能する露出面を有した第３メタライズ層と、
前記第１絶縁層上、前記第２メタライズ層の側面、前記第３メタライズ層の側面および前記第３メタライズ層の前記露出面の縁部に亘って形成された第２絶縁層と、
を備える弾性波デバイスとした。
前記配線基板と前記デバイスチップとを電気的に接続するバンプ、
を備え、
前記バンプは、自らの最大長径の位置が前記第２絶縁層から離れた状態で、前記デバイスチップの主面の側から透視した際に前記第２絶縁層の縁部に重なった位置に配置され、前記第２絶縁層と接触せず、前記第３メタライズ層の前記露出面と接合した本開示の一形態とされる。
前記第２メタライズ層の幅は、前記第１メタライズ層の幅よりも小さく、
前記第３メタライズ層の幅は、前記第２メタライズ層の幅よりも小さいことが、本開示の一形態とされる。
を備え、
前記バンプは、自らの最大長径の位置が前記第２絶縁層から離れた状態で、前記デバイスチップの主面の側から透視した際に前記第２絶縁層の縁部に重なった位置に配置され、前記第２絶縁層と接触せず、前記第３メタライズ層の前記露出面と接合した本開示の一形態とされる。
前記第２メタライズ層の幅は、前記第１メタライズ層の幅よりも小さく、
前記第３メタライズ層の幅は、前記第２メタライズ層の幅よりも小さいことが、本開示の一形態とされる。
前記デバイスチップは、圧電性基板と、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスからなる基板が接合された基板であることが、本開示の一形態とされる。
複数の弾性表面波共振器からなるバンドパスフィルタが形成された第２デバイスチップ、を備えることが、本開示の一形態とされる。
複数の音響薄膜共振器からなるバンドパスフィルタが形成された第２デバイスチップ、を備えることが、本開示の一形態とされる。
前記弾性波デバイスを備えるモジュールが、本開示の一形態とされる。
本開示によれば、デバイスチップにおける配線と共振器との腐食を抑制することができる。
実施の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。
実施の形態１．
図１は実施の形態１における弾性波デバイスの縦断面図である。
図１は実施の形態１における弾性波デバイスの縦断面図である。
図１は、弾性波デバイス１として、デュプレクサである弾性波デバイスの例を示す。
図１に示されるように、弾性波デバイス１は、配線基板３と複数のバンプ１５とデバイスチップ５と封止部１７とを備える。
例えば、配線基板３は、樹脂からなる多層基板である。例えば、配線基板３は、複数の誘電体層からなる低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）多層基板である。
複数のバンプ１５は、配線基板３と電気的に接続される。例えば、バンプ１５は、金バンプである。例えば、バンプ１５の高さは、２０μｍから５０μｍである。複数のバンプ１５は、デバイスチップ５の主面（図１においては下面）の配線と電気的に接続される。
デバイスチップ５は、配線基板３と複数のバンプ１５を介してボンディングされる。
例えば、デバイスチップ５は、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムまたは水晶などの圧電単結晶で形成された基板である。例えば、デバイスチップ５は、圧電セラミックスで形成された基板である。例えば、デバイスチップ５は、圧電基板と支持基板とが接合された基板である。例えば、支持基板は、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスで形成された基板である。
デバイスチップ５は、機能素子が形成される基板である。例えば、デバイスチップ５の主面において、受信フィルタと送信フィルタとが形成される。
受信フィルタは、所望の周波数帯域の電気信号が通過し得るように形成される。例えば、受信フィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器からなるラダー型フィルタである。
送信フィルタは、所望の周波数帯域の電気信号が通過し得るように形成される。例えば、送信フィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器からなるラダー型フィルタである。
封止部１７は、デバイスチップ５を覆うように形成される。封止部１７は、配線基板３ともに、デバイスチップ５を封止する。例えば、封止部１７は、合成樹脂等の絶縁体により形成される。例えば、封止部１７は、金属で形成される。例えば、封止部１７は、絶縁層と金属層とで形成される。
封止部１７が合成樹脂で形成される場合、当該合成樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミドなどである。好ましくは、封止部１７は、エポキシ樹脂を用い、低温硬化プロセスを用いてエポキシ樹脂で形成される。
次に、図２を用いて、デバイスチップ５の構成を説明する。
図２は実施の形態１における弾性波デバイスのデバイスチップの平面図である。
図２は実施の形態１における弾性波デバイスのデバイスチップの平面図である。
図２に示されるように、複数の弾性波素子５２と配線パターン５４とは、デバイスチップ５の主面に形成される。
複数の弾性波素子５２は、複数の直列共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と複数の並列共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とを含む。
複数の直列共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と複数の並列共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とは、送信フィルタとして機能し得るように形成される。その他の直列共振器とその他の並列共振器とは、受信フィルタとしての機能し得るように形成される。
例えば、配線パターン５４は、銀、アルミニウム、銅、チタン、パラジウムなどの適宜の金属もしくは合金により形成される。例えば、配線パターン５４は、複数の金属層を積層してなる積層金属膜により形成される。例えば、配線パターン５４の厚みは、１５００ｎｍから４５００ｎｍである。
配線パターン５４は、弾性波素子５２と電気的に接続される。配線パターン５４は、アンテナ用バンプパッドＡＮＴと送信用バンプパッドＴｘと受信用バンプパッドＲｘと４つのグランドバンプパッドＧＮＤとを含む。これらのバンプパッドは、実装された際にバンプ１５（図２においては図示されず）と電気的に接続する。
次に、図３を用いて、配線パターン５４を説明する。
図３は実施の形態１における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。
図３は実施の形態１における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。
図３に示されるように、配線パターン５４は、第１メタライズ層５４ａと第１絶縁層５４ｂとを備える。第１メタライズ層５４ａは、金属で形成される。第１メタライズ層５４ａは、最下層となる。第１絶縁層５４ｂは、樹脂で形成される。第１絶縁層５４ｂは、第１メタライズ層５４ａの表面を覆うように形成される。
次に、図４と図５とを用いて、バンプパッドと弾性波素子５２との関係を説明する。
図４は実施の形態１における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。図５は実施の形態１における弾性波デバイスの要部の平面図である。
図４は実施の形態１における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。図５は実施の形態１における弾性波デバイスの要部の平面図である。
図４において、第１メタライズ層５４ａは、弾性波素子５２と電気的に接続する。第１絶縁層５４ｂは、第１メタライズ層５４ａの表面の一部および弾性波素子５２上に亘って形成される。具体的には、第１絶縁層５４ｂは、バンプパッドとなる箇所において、第１メタライズ層５４ａの表面の一部を覆う。第１絶縁層５４ｂは、弾性波素子５２も覆う。
バンプパッドとなる箇所において、配線パターン５４は、第２メタライズ層５４ｃを備える。第２メタライズ層５４ｃは、金属で形成される。第２メタライズ層５４ｃは、第１メタライズ層５４ａの表面において第１絶縁層５４ｂに覆われていない部分および第１絶縁層５４ｂにおいて第１メタライズ層５４ａの表面を覆った部分に亘って形成される。第２メタライズ層５４ｃの幅は、第１メタライズ層５４ａの幅よりも小さい。第２メタライズ層５４ｃは、バンプ１５と電気的に接続する。
図５に示されるように、バンプパッドとなる箇所において、配線パターン５４と直交する方向から見た際に、第２メタライズ層５４ｃの縁部は、第１メタライズ層５４ａの領域の内部に存在する。図４に示されるように、第２メタライズ層５４ｃの幅Ｍ１は、第１メタライズ層５４ａの幅Ｍ２よりも小さい。
例えば、第１メタライズ層５４ａの幅Ｍ１は、１３０μｍ程度である。例えば、第２メタライズ層５４ｃの幅Ｍ２は、１２７μｍ程度である。この場合、第１メタライズ層５４ａの縁部に対し、第２メタライズ層５４ｃの縁部のオフセット量Ｏ１は、１．５μｍ程度となる。
バンプパッドとなる箇所において、第２メタライズ層５４ｃの縁部に対し、第１絶縁層５４ｂの縁部のオフセット量Ｏ２は、２．０μｍ程度となる。
バンプ１５の最大長径Ｂは、１２０μｍ程度である。このため、バンプ１５は、バンプパッドとしての第２メタライズ層５４ｃに対して安定して接合する。
次に、図６を用いて、弾性波素子５２の例を説明する。
図６は実施の形態１における弾性波デバイスの弾性波素子の例を示す図である。
図６は実施の形態１における弾性波デバイスの弾性波素子の例を示す図である。
図６に示されるように、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）５２ａと一対の反射器５２ｂとは、デバイスチップ５の第一主面に形成される。ＩＤＴ５２ａと一対の反射器５２ｂとは、弾性表面波を励振し得るように設けられる。
例えば、ＩＤＴ５２ａと一対の反射器５２ｂとは、アルミニウムと銅の合金で形成される。例えば、ＩＤＴ５２ａと一対の反射器５２ｂとは、チタン、パラジウム、銀などの適宜の金属もしくはこれらの合金で形成される。例えば、ＩＤＴ５２ａと一対の反射器５２ｂとは、複数の金属層が積層した積層金属膜により形成される。例えば、ＩＤＴ５２ａと一対の反射器５２ｂとの厚みは、１５０ｎｍから４００ｎｍである。
ＩＤＴ５２ａは、一対の櫛形電極５２ｃを備える。一対の櫛形電極５２ｃは、互いに対向する。櫛形電極５２ｃは、複数の電極指５２ｄとバスバー５２ｅとを備える。複数の電極指５２ｄは、長手方向を合わせて配置される。バスバー５２ｅは、複数の電極指５２ｄを接続する。
一対の反射器５２ｂの一方は、ＩＤＴ５２ａの一側に隣接する。一対の反射器５２ｂの他方は、ＩＤＴ５２ａの他側に隣接する。
以上で説明された実施の形態１によれば、第１絶縁層５４ｂは、第１メタライズ層５４ａの表面の一部および弾性波素子５２上に亘って形成される。第２メタライズ層５４ｃは、第１メタライズ層５４ａの表面において第１絶縁層５４ｂに覆われて部分および第１絶縁層５４ｂにおいて前記第１メタライズ層５４ａの表面を覆った部分に亘って形成される。このため、バンプパッドとしての第２メタライズ層５４ｃを露出させつつ、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食を抑制することができる。その結果、低損失で信頼性および耐久性の高い配線構造を実現することができる。
また、デバイスチップは、圧電性基板と、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスからなる基板が接合された基板である。このため、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食をより確実に抑制することができる。
また、第２メタライズ層５４ｃの幅は、第１メタライズ層５４ａの幅よりも小さい。このため、第２メタライズ層５４ｃを安定して形成しつつ、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食をより確実に抑制することができる。
なお、デバイスチップ５として、単一のバントパスフィルタとしての機能を備えていてもよい。この場合も、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食を抑制することができる。
実施の形態２．
図７は実施の形態２における弾性波デバイスの縦断面図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図７は実施の形態２における弾性波デバイスの縦断面図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図７に示されるように、弾性波デバイス１は、第１デバイスチップ５ａと第２デバイスチップ５ｂとを備える。第１デバイスチップ５ａと第２デバイスチップ５ｂとは、バンドパスフィルタとして機能する。例えば、第１デバイスチップ５ａは、送信フィルタと受信フィルタとのうちの一方として機能する。第２デバイスチップ５ｂは、送信フィルタと受信フィルタとのうちの他方として機能する。
第１デバイスチップ５ａは、実施の形態１のデバイスチップ５とほぼ同じ構成である。第２デバイスチップ５ｂは、実施の形態１のデバイスチップ５と異なる構成である。
例えば、第１デバイスチップ５ａは、実施の形態１と同じ弾性波素子５２を備える。具体的には、第１デバイスチップ５ｂには、複数の弾性表面波共振器からなるバンドパスフィルタが形成される。
例えば、第２デバイスチップ５ｂは、実施の形態１と同じ弾性波素子５２を備える。具体的には、第１デバイスチップ５ｂには、複数の弾性表面波共振器からなるバンドパスフィルタが形成される。
例えば、第２デバイスチップ５ｂは、実施の形態１と異なる弾性波素子５２を備える。具体的には、第２デバイスチップ５ｂには、複数の音響薄膜共振器からなるバンドパスフィルタが形成される。
次に、図８を用いて、第２デバイスチップ５ｂの弾性波素子５２が音響薄膜共振器である例を説明する。
図８は実施の形態２における弾性波デバイスの第２デバイスチップの弾性波素子が音響薄膜共振器である例を示す図である。
図８は実施の形態２における弾性波デバイスの第２デバイスチップの弾性波素子が音響薄膜共振器である例を示す図である。
図８において、チップ基板６０は、第２デバイスチップ５ｂとして機能する。例えば、例えば、チップ基板６０は、シリコン等の半導体基板、または、サファイア、アルミナ、スピネルもしくはガラス等の絶縁基板である。
圧電膜６２は、チップ基板６０上に設けられる。例えば、圧電膜６２は、窒化アルミニウムで形成される。
下部電極６４と上部電極６６とは、圧電膜６２を挟むように設けられる。例えば、下部電極６４と上部電極６６とは、ルテニウム等の金属で形成される。
空隙６８は、下部電極６４とチップ基板６０との間に形成される。
音響薄膜共振器において、下部電極６４と上部電極６６とは、圧電膜６２の内部に厚み縦振動モードの弾性波を励振する。
以上で説明された実施の形態２によれば、第２デバイスチップ５ｂには、複数の弾性表面波共振器からなるバンドパスフィルタが形成される。この場合も、第１デバイスチップ５ａにおいて、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食を抑制することができる。
また、第２デバイスチップ５ｂには、複数の音響薄膜共振器からなるバンドパスフィルタが形成されている。この場合も、第１デバイスチップ５ａにおいて、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食を抑制することができる。
実施の形態３．
図９は実施の形態３における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図９は実施の形態３における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図９に示されるように、配線パターン５４は、第２絶縁層５４ｄを備える。第２絶縁層５４ｄは、第１絶縁層５４ｂ上および第２メタライズ層５４ｃの表面に亘って形成される。
次に、図１０と図１１とを用いて、バンプパッドと弾性波素子５２との関係を説明する。
図１０は実施の形態３における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。図１１は実施の形態３における弾性波デバイスの要部の平面図である。
図１０は実施の形態３における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。図１１は実施の形態３における弾性波デバイスの要部の平面図である。
図１０に示されるように、バンプパッドとなる箇所において、第２絶縁層５４ｄは、第１絶縁層５４ｂ上および第２メタライズ層５４ｃの表面の一部に亘って形成される。第２絶縁層５４ｄは、弾性波素子５２の箇所においても第１絶縁層５４ｂを覆う。第２メタライズ層５４ｃは、バンプパッドとして機能する。
図１１に示されるように、バンプパッドとなる箇所において、配線パターン５４と直交する方向から見た際に、第２絶縁層５４ｄの縁部は、第２メタライズ層５４ｃの領域の内部に存在する。図１０に示されるように、バンプパッドとなる箇所において、第２メタライズ層５４ｃの縁部に対し、第２絶縁層５４ｄの縁部のオフセット量Ｏ３は、２．０μｍ程度となる。この場合、第２メタライズ層５４ｃの露出部の幅Ｗは、１２３μｍ程度となる。
バンプの最大長径は、１２０μｍ程度である。このため、バンプは、バンプパッドとしての第２メタライズ層５４ｃに対して安定して接合する。
バンプパッドとなる箇所において、第１メタライズ層５４ａは、第２絶縁層５４ｄと直接接合していない。第２メタライズ層５４ｃは、第１メタライズ層５４ａ、第１絶縁層５４ｂおよび第２絶縁層５４ｄと直接接合している。第１絶縁層５４ｂは、第１メタライズ層５４ａ、第２メタライズ層５４ｃおよび第２絶縁層５４ｄと直接接合している。
以上で説明された実施の形態３によれば、バンプパッドとなる箇所において、第２絶縁層５４ｄは、第１絶縁層５４ｂ上および第２メタライズ層５４ｃの表面の一部に亘って形成される。このため、配線としての第１メタライズ層５４ａ、第２メタライズ層５４ｃ、弾性波素子５２の腐食をより確実に抑制することができる。
また、第１メタライズ層５４ａは、第２絶縁層５４ｄと直接接合していない。このため、第２絶縁層５４ｄが劣化したとしても、配線としての第１メタライズ層５４ａの腐食をより確実に抑制する
また、第２メタライズ層５４ｃは、第１メタライズ層５４ａ、第１絶縁層５４ｂおよび第２絶縁層５４ｄと直接接合している。このため、各層の接合強度を維持することができる。
また、第１絶縁層５４ｂは、第１メタライズ層５４ａ、第２メタライズ層５４ｃおよび第２絶縁層５４ｄと直接接合している。このため、第１絶縁層５４ｂがの接合強度を維持することができる。
また、第１絶縁層５４ｂの熱膨張係数は、第２絶縁層５４ｄの熱膨張係数よりも小さい。このため、第１絶縁層５４ｂによる熱膨張により第２絶縁層５４ｄが剥がれることを抑制できる。
実施の形態４．
図１２は実施の形態４における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。なお、実施の形態３の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図１２は実施の形態４における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。なお、実施の形態３の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図１２に示されるように、配線パターン５４は、第３メタライズ層５４ｅを備える。第３メタライズ層５４ｅは、第２メタライズ層５４ｃの表面の一部に形成される。
第２絶縁層５４ｄは、第１絶縁層５４ｂ上、第２メタライズ層５４ｃの側面、第３メタライズ層５４ｅの側面および第３メタライズ層５４ｅの表面に亘って形成される。
次に、図１３と図１４とを用いて、バンプパッドと弾性波素子５２との関係を説明する。
図１３は実施の形態４における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。図１４は実施の形態４における弾性波デバイスの要部の平面図である。
図１３は実施の形態４における弾性波デバイスの要部の縦断面図である。図１４は実施の形態４における弾性波デバイスの要部の平面図である。
図１３に示されるように、バンプパッドとなる箇所において、第２絶縁層５４ｄは、前記第１絶縁層５４ｂ上、前記第２メタライズ層５４ｃの側面、前記第３メタライズ層５４ｅの側面および前記第３メタライズ層５４ｅの表面の一部に亘って形成される。第３メタライズ層５４ｅは、バンプパッドとして機能する。
図１４に示されるように、バンプパッドとなる箇所において、配線パターン５４と直交する方向から見た際に、第３メタライズ層５４ｅの縁部は、第２メタライズ層５４ｃの領域の内部に存在する。図１３に示されるように、第３メタライズ層５４ｅの幅Ｍ３は、前記第２メタライズ層５４ｃの幅Ｍ２よりも小さい。
例えば、第３メタライズ層５４ｅの幅Ｍ３は、１２３μｍ程度である。この場合、第２メタライズ層５４ｃの縁部に対し、第３メタライズ層５４ｅの縁部のオフセット量Ｏ３は、２．０μｍ程度となる。
バンプパッドとなる箇所において、第３メタライズ層５４ｅの縁部に対し、第２絶縁層５４ｄの縁部のオフセット量Ｏ４は、２．０μｍ程度となる。この場合、第３メタライズ層５４ｅの露出部の幅Ｗは、１１９μｍ程度となる。
バンプ１５の最大長径は、１２０μｍ程度である。このため、図１４においては、見かけ上、バンプ１５は、第２絶縁層５４ｄの縁部に重なる。ただし、図１３に示さるように、バンプ１５の最大長径の位置は、第２絶縁層５４ｄよりも上方である。このため、バンプ１５は、第２絶縁層５４ｄと接触しない。その結果、バンプ１５は、バンプパッドとしての第３メタライズ層５４ｅに対して安定して接合する。
以上で説明された実施の形態４によれば、第２絶縁層５４ｄは、第１絶縁層５４ｂ上、前記第２メタライズ層５４ｃの側面、前記第３メタライズ層５４ｅの側面、前記第３メタライズ層５４ｅの表面の一部に亘って形成される。このため、配線としての第１メタライズ層５４ａ、第２メタライズ層５４ｃ、第３メタライズ層５４ｅ、弾性波素子５２の腐食をより確実に抑制することができる。
また、第２メタライズ層５４ｃの幅は、第１メタライズ層５４ａの幅よりも小さい。第３メタライズ層５４ｅの幅は、第２メタライズ層５４ｃの幅よりも小さい。このため、第２メタライズ層５４ｃと第３メタライズ層５４ｅとを安定して形成しつつ、配線としての第１メタライズ層５４ａ、第２メタライズ層５４ｃ、第３メタライズ層５４ｅ、弾性波素子５２の腐食をより確実に抑制することができる。
実施の形態５．
図１５は実施の形態５における弾性波デバイスが適用されるモジュールの縦断面図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図１５は実施の形態５における弾性波デバイスが適用されるモジュールの縦断面図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
図１２において、モジュール１００は、配線基板１３０と集積回路部品ＩＣと弾性波デバイス１とインダクタ１１と封止部１１７とを備える。
配線基板１３０は、実施の形態１の配線基板３と同等である。
図示されないが、集積回路部品ＩＣは、配線基板１３０の内部に実装される。集積回路部品ＩＣは、スイッチング回路とローノイズアンプとを含む。
弾性波デバイス１は、配線基板１３０の主面に実装される。
インダクタ１１は、配線基板１３０の主面に実装される。インダクタ１１は、インピーダンスマッチングのために実装される。例えば、インダクタ１１１は、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ（ＩＰＤ）である。
封止部１１７は、弾性波デバイス１を含む複数の電子部品を封止する。
以上で説明された実施の形態５によれば、モジュール１００は、弾性波デバイス１を備える。このため、配線としての第１メタライズ層５４ａと弾性波素子５２との腐食を抑制する弾性波でバイアス１を備えたモジュール１００を実現することができる。
少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面が説明されたが、様々な改変、修正および改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正および改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本開示の範囲内にあることが意図される。
理解するべきことだが、ここで述べられた方法および装置の実施形態は、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細への適用に限られない。方法および装置は、他の実施形態で実装し、様々な態様で実施又は実行することができる。
特定の実装例は、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。
本開示で使用される表現および用語は、説明目的であって、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」およびこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目およびその均等物並びに付加項目の包括を意味する。
「又は（若しくは）」の言及は、「又は（若しくは）」を使用して記載される任意の用語が、当該記載の用語の一つの、一つを超える、およびすべてのものを示すように解釈され得る。
前後左右、頂底上下、横縦、表裏への言及は、いずれも、記載の便宜を意図する。当該言及は、本開示の構成要素がいずれか一つの位置的又は空間的配向に限られるものではない。したがって、上記説明および図面は、例示にすぎない。
１ 弾性波デバイス、 ３ 配線基板、 ５ デバイスチップ、 ５ａ 第１デバイスチップ、 ５ｂ 第２デバイスチップ、 １５ バンプ、 １７ 封止部、 ５２ 弾性波素子、 ５２ａ ＩＤＴ、 ５２ｂ 反射器、 ５２ｃ 櫛形電極、 ５２ｄ 電極指、 ５４ 配線パターン、 ５４ａ 第１メタライズ層、 ５４ｂ 第１絶縁層、 ５４ｃ 第２メタライズ層、 ５４ｄ 第２絶縁層、 ５４ｅ 第３メタライズ層、 ６０ チップ基板、 ６２ 圧電膜、 ６４ 下部電極、 ６６ 上部電極、 ６８ 空隙、 １００ モジュール、 １０５ デバイスチップ、 １１１ インダクタ、 １１７ 封止部、 １３０ 配線基板
Claims (13)
- 配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、
前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、
を備え、
前記デバイスチップは、
弾性表面波を励振する共振器と、
前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、
前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、
前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成され、バンプパッドとして機能する露出面を有した第２メタライズ層と、
前記第１絶縁層上および前記第２メタライズ層の前記露出面の縁部に亘って形成された第２絶縁層と、
を備える弾性波デバイス。 - 前記第１メタライズ層は、前記第２絶縁層と直接接合していない請求項１に記載の弾性波デバイス。
- 前記第２メタライズ層は、前記第１メタライズ層、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層と直接接合している請求項１または請求項２に記載の弾性波デバイス。
- 前記第１絶縁層は、前記第１メタライズ層、前記第２メタライズ層および前記第２絶縁層と直接接合している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 前記第１絶縁層の熱膨張係数は、前記第２絶縁層の熱膨張係数よりも小さい請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 前記第２メタライズ層の幅は、前記第１メタライズ層の幅よりも小さい請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続されたデバイスチップと、
前記配線基板とともに、前記デバイスチップを封止する封止部と、
を備え、
前記デバイスチップは、
弾性表面波を励振する共振器と、
前記共振器と電気的に接続する第１メタライズ層と、
前記第１メタライズ層の表面の一部および前記共振器上に亘って形成された第１絶縁層と、
前記第１メタライズ層の表面において前記第１絶縁層に覆われていない部分および前記第１絶縁層において前記第１メタライズ層の表面を覆った部分に亘って形成された第２メタライズ層と、
前記第２メタライズ層の表面の一部に形成され、バンプパッドとして機能する露出面を有した第３メタライズ層と、
前記第１絶縁層上、前記第２メタライズ層の側面、前記第３メタライズ層の側面、前記第３メタライズ層の前記露出面の縁部に亘って形成された第２絶縁層と、
を備える弾性波デバイス。 - 前記配線基板と前記デバイスチップとを電気的に接続するバンプ、
を備え、
前記バンプは、自らの最大長径の位置が前記第２絶縁層から離れた状態で、前記デバイスチップの主面の側から透視した際に前記第２絶縁層の縁部に重なった位置に配置され、前記第２絶縁層と接触せず、前記第３メタライズ層の前記露出面と接合した請求項７に記載の弾性波デバイス。 - 前記第２メタライズ層の幅は、前記第１メタライズ層の幅よりも小さく、
前記第３メタライズ層の幅は、前記第２メタライズ層の幅よりも小さい請求項７または請求項８に記載の弾性波デバイス。 - 前記デバイスチップは、圧電性基板と、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスからなる基板が接合された基板である請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 複数の弾性表面波共振器からなるバンドパスフィルタが形成された第２デバイスチップ、
を備える請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。 - 複数の音響薄膜共振器からなるバンドパスフィルタが形成された第２デバイスチップ、を備える請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の弾性波デバイスを備えるモジュール。
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