JP7281146B2 - elastic wave device - Google Patents
elastic wave device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7281146B2 JP7281146B2 JP2020132054A JP2020132054A JP7281146B2 JP 7281146 B2 JP7281146 B2 JP 7281146B2 JP 2020132054 A JP2020132054 A JP 2020132054A JP 2020132054 A JP2020132054 A JP 2020132054A JP 7281146 B2 JP7281146 B2 JP 7281146B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- idt
- pattern wiring
- piezoelectric substrate
- acoustic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 92
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 92
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 59
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical group CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 4
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 4
- WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N aluminum copper Chemical compound [Al].[Cu] WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Sn] Chemical compound [Ag].[Sn] QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N gold tin Chemical compound [Sn].[Au] JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02614—Treatment of substrates, e.g. curved, spherical, cylindrical substrates ensuring closed round-about circuits for the acoustical waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
- H03H9/02685—Grating lines having particular arrangements
- H03H9/02724—Comb like grating lines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
本発明は、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)デバイスに関する。 The present invention relates to surface acoustic wave (SAW) devices.
従来、表面弾性波を用いたフィルタ(弾性波デバイス)は、携帯電話などの送受信回路に広く用いられている。この基本構造は、すでに多くの解説書に述べられているように、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電基板上に弾性表面波を励振するIDT(Interdigital Transducer)を形成し、共振器とする。適宜、複数の共振器を形成し、DMS設計やラダー設計を採用し、所望のバンドパスフィルタとしての特性が得られるよう、構成されることがある。 Conventionally, filters (acoustic wave devices) using surface acoustic waves have been widely used in transmission/reception circuits of mobile phones and the like. As described in many manuals, this basic structure is formed by forming an IDT (Interdigital Transducer) that excites a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate made of lithium tantalate, lithium niobate, or the like to form a resonator. . In some cases, a plurality of resonators are appropriately formed, DMS design or ladder design is adopted, and desired bandpass filter characteristics are obtained.
また、弾性波デバイスでは、耐電力性の高いことが求められることがある。特許文献1に記載のように、弾性波デバイスの小型化を図り、耐電力性を高め、ヒロックのような突出部が生じにくい弾性波デバイスを提供するため、所定量の銅を添加したアルミニウム-銅合金膜によりIDTを形成することがある。
In addition, acoustic wave devices are sometimes required to have high power durability. As described in
本発明が解決しようとする主たる課題について説明する。弾性波デバイスのパターン配線やIDTの金属材料に純アルミニウムを使用すると、パターン配線やIDTにヒロックが発生し、また、耐電力が弱いという課題があった。ヒロックは、製造工程などにおける熱履歴による膜応力の負荷や、高電圧が印可されることにより、パターン配線やIDTに発生する。ヒロックにより、IDTの耐電力は低下する。 A main problem to be solved by the present invention will be described. When pure aluminum is used as a metal material for the pattern wiring of the acoustic wave device and the IDT, there is a problem that hillocks are generated in the pattern wiring and the IDT, and the power resistance is weak. Hillocks are generated in the pattern wiring and IDT due to film stress load due to thermal history in the manufacturing process and the application of high voltage. The hillocks reduce the power handling capability of the IDT.
そこで、特許文献1に記載のように、従来、ヒロックの発生を抑制し、耐電力を向上させるために、銅を添加する技術が開示されている。しかし、十分な耐電力を確保できるだけの銅を添加すると、銅の含有量が多くなり、金バンプとパターン配線のパッドとのボンダビリティが低下し、接続不良が生じ得る。
Therefore, as described in
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ヒロックの発生を抑制し、十分な耐電力を確保しつつ、ボンダビリティを向上させ、接続不良の発生を低減した、信頼性の高い弾性波デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a highly reliable elastic wave sensor that suppresses the occurrence of hillocks, secures sufficient power resistance, improves bondability, and reduces the occurrence of poor connection. The purpose is to provide a device.
前記課題を達成するために、本発明にあっては、
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、第1の金属と第2の金属の合金からなり、互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛型電極であるIDTと、
前記圧電基板上に形成され、前記IDTを構成する合金からなる下地層上に形成された、第1の金属と第2の金属の合金からなり、前記IDTに電気的に接続されたパターン配線と、
前記パターン配線に含まれるパッドにボンディングされたバンプと、
前記バンプを介して前記パターン配線と電気的に接続された配線基板と、
前記圧電基板と前記配線基板に挟まれた空間を、密閉された中空となるように封止する封止部と
を備える弾性波デバイスであって、
前記IDTを構成する第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率が、前記パターン配線を構成する第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率よりも高く、
前記IDTを構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は、前記パターン配線を構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率の3倍であり、
前記第1の金属は、アルミニウムであり、前記第2の金属は、銅であり、前記IDTを構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は1.5%であり、かつ、前記パターン配線を構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は0.5%である弾性波デバイスとした。
In order to achieve the above object, in the present invention,
a piezoelectric substrate;
an IDT, which is a pair of comb-shaped electrodes formed on the piezoelectric substrate, made of an alloy of a first metal and a second metal, and having a plurality of interdigitated electrode fingers;
a pattern wiring formed on the piezoelectric substrate and made of an alloy of a first metal and a second metal and electrically connected to the IDT, formed on an underlying layer made of an alloy that constitutes the IDT; ,
a bump bonded to a pad included in the pattern wiring;
a wiring board electrically connected to the pattern wiring via the bumps;
a sealing portion that seals a space sandwiched between the piezoelectric substrate and the wiring substrate so as to form a closed hollow space;
An acoustic wave device comprising:
The content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the IDT is higher than the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring. is also high,
The content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the IDT is the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring. is three times the content of
The first metal is aluminum, the second metal is copper, and the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal constituting the IDT is 1.5. 5%, and the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring is 0.5%.
前記圧電基板は、タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムであることが、本発明の一形態とされる。It is an aspect of the present invention that the piezoelectric substrate is lithium tantalate or lithium niobate.
前記圧電基板は、前記IDT及び前記パターン配線が形成された面とは反対の主面に、サファイア、シリコン、多結晶アルミナ、多結晶スピネル、水晶、または、ガラスからなる基板が接合されることが、本発明の一形態とされる。A substrate made of sapphire, silicon, polycrystalline alumina, polycrystalline spinel, crystal, or glass may be bonded to the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the surface on which the IDT and the pattern wiring are formed. is regarded as one aspect of the present invention.
前記第2の金属は、銅であることが、本発明の一形態とされる。It is an aspect of the present invention that the second metal is copper.
前記第1の金属は、アルミニウムであり、前記第2の金属は、銅であり、前記IDTを構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は1.5%であり、かつ、前記パターン配線を構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は0.5%であることが、本開示の一形態とされる。
The first metal is aluminum, the second metal is copper, and the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal constituting the IDT is 1.5. 5%, and the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring is 0.5%. be.
前記圧電基板は、タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムであることが、本発明の一形態とされる。 It is an aspect of the present invention that the piezoelectric substrate is lithium tantalate or lithium niobate.
前記圧電基板は、前記IDT及び前記パターン配線が形成された面とは反対の主面に、サファイア、シリコン、多結晶アルミナ、多結晶スピネル、水晶、または、ガラスからなる基板が接合されることが、本発明の一形態とされる。 A substrate made of sapphire, silicon, polycrystalline alumina, polycrystalline spinel, crystal, or glass may be bonded to the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the surface on which the IDT and the pattern wiring are formed. is regarded as one aspect of the present invention.
前記パターン配線に含まれるパッドにボンディングされたバンプと、
前記バンプを介して前記パターン配線と電気的に接続された配線基板と、
前記圧電基板と前記配線基板に挟まれた空間を、密閉された中空となるように封止する封止部とを有することが、本発明の一形態とされる。
a bump bonded to a pad included in the pattern wiring;
a wiring board electrically connected to the pattern wiring via the bumps;
It is one aspect of the present invention to have a sealing portion that seals the space sandwiched between the piezoelectric substrate and the wiring substrate so as to form a closed hollow.
さらに、本発明の別の側面においては、圧電基板上に、第1の金属と第2の金属からなるパターン配線を、フォトレジストを用いて形成する工程と、前記パターン配線上にフォトレジスト層を残留させたまま、第1の金属と第2の金属からなる金属膜を形成する工程と、前記金属膜をエッチングして互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛型電極であるIDTを形成する工程と、を有する弾性波デバイスの製造方法であって、
前記金属膜の第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は、前記パターン配線の第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率よりも高いことを特徴とする、弾性波デバイスの製造方法である。
Furthermore, in another aspect of the present invention, a step of forming a pattern wiring made of a first metal and a second metal on a piezoelectric substrate using a photoresist, and forming a photoresist layer on the pattern wiring. a step of forming a metal film composed of a first metal and a second metal while remaining thereon; and an IDT, which is a pair of comb-shaped electrodes having a plurality of interdigitated electrode fingers, by etching the metal film. A method of manufacturing an acoustic wave device comprising:
The content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal in the metal film is higher than the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal in the pattern wiring. A method for manufacturing an acoustic wave device, characterized by:
本発明によれば、ヒロックの発生を抑制し、十分な耐電力を確保しつつ、ボンダビリティを向上させ、接続不良の発生を低減した、信頼性の高い弾性波デバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable acoustic wave device that suppresses the occurrence of hillocks, ensures sufficient power durability, improves bondability, and reduces the occurrence of connection failures.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
(実施例)
図1は、本実施例にかかる弾性波デバイス1の断面図である。図1に示すように、本実施例にかかる弾性波デバイス1は、圧電基板3を有する。圧電基板3は、本実施形態では、タンタル酸リチウム単結晶からなる。圧電基板3は、他の圧電単結晶、例えば、ニオブ酸リチウムまたは水晶などの圧電単結晶、あるいは、圧電セラミックスを用いて形成されてもよい。
(Example)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
本実施例にかかる弾性波デバイス1の圧電基板3の一主面上に、IDT5が形成されている。図2は、IDT5を含む共振器の構成を説明するための平面図である。図2に示すように、圧電基板3上に、IDT5と反射器5aが形成されている。IDT5は、互いに対向する一対の櫛形電極5bを有する。櫛形電極5bは、複数の電極指5cと複数の電極指5cを接続するバスバー5dとを有する。反射器5aは、IDT5の両側に設けられている。
An IDT 5 is formed on one main surface of the
IDT5は、本実施形態では、アルミニウムと銅の合金からなる。ここで、アルミニウムは、線膨張係数が約23.9×10-6/Kである。銅は、線膨張係数が約16.5×10-6/Kである。したがって、アルミニウムは、銅よりも線膨張係数が高い。IDT5は、その厚みが、例えば、150nmから400nmの薄膜である。IDT5は、他の金属、例えば、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を含んでもよく、これらの合金により形成されてもよい。また、IDT5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てもよい。
The
本実施例にかかる弾性波デバイス1の圧電基板3の一主面上に、パターン配線7が形成されている。図3は、パターン配線7を含む圧電基板3上の概略を示す平面図である。図3に示すように、圧電基板3上に、パターン配線7、IDT5および反射器5aが形成されている。圧電基板3上に形成されたパターン配線7、IDT5および反射器5aは、所望のバンドパスフィルタとしての特性が得られるよう、適宜、DMS設計やラダー設計などを採用することができる。パターン配線7は、入力パッドIn、出力パッドOutおよびグランドパッドGNDを含んでいる。また、パターン配線7は、IDT5と電気的に接続されている。
A
パターン配線7は、本実施形態では、アルミニウムと銅の合金からなる。パターン配線7は、その厚みが、例えば、150nmから400nmの薄膜である。より詳細には、パターン配線7は、IDT5を構成するアルミニウムと銅の合金の総量に対する銅の含有率がパターン配線7を構成するアルミニウムと銅の合金の総量に対する銅の含有率よりも高くなるように調製された合金からなる。
The
さらに詳細には、パターン配線7は、本実施形態では、IDT5を構成するアルミニウムと銅の合金の総量に対する銅の含有率がパターン配線7を構成するアルミニウムと銅の合金の総量に対する銅の含有率よりも略3倍高くなるように調製された合金からなる。
More specifically, in the present embodiment, the
パターン配線7は、他の金属、例えば、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を含んでもよく、これらの合金により形成されてもよい。また、パターン配線7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てもよい。
The
本実施例にかかる弾性波デバイス1のパターン配線7に含まれる入力パッドIn、出力パッドOutおよびグランドパッドGND上に、バンプ9がそれぞれボンディングされている。バンプ9は、本実施形態では、金からなる。バンプ9の高さは、例えば、20μmから50μmである。
Bumps 9 are bonded onto the input pad In, the output pad Out, and the ground pad GND included in the
本実施例にかかる弾性波デバイス1は、配線基板11を有する。配線基板11は、絶縁基板であり、例えば、HTCC(High Temperature Co-Fired Ceramic)または LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)等のセラミックス基板または樹脂基板である。配線基板11は、一主面上に複数のランドパッド11aを有し、他の主面上に複数の外部接続端子11bを有する。圧電基板3は、バンプ9を介して、配線基板11にフリップチップ実装されている。圧電基板3は、バンプ9およびランドパッド11aを介して、外部接続端子11bに電気的に接続されている。
An
本実施例にかかる弾性波デバイス1は、前記圧電基板3と前記配線基板11に挟まれた空間を密閉された中空となるように封止する封止部13を有する。封止部13は、配線基板11上に圧電基板3を囲むように設けられている。封止部13は、例えば、錫銀半田もしくは金錫半田等のろう材、または、樹脂からなる。
The
本実施例にかかる弾性波デバイス1の圧電基板3は、支持基板15に接合されている。支持基板15は、本実施形態では、サファイアからなる基板である。支持基板15は、例えば、シリコン、多結晶アルミナ、多結晶スピネル、水晶、または、ガラスを用いて形成されてもよい。
The
(製造方法1)
図4(a)から図4(d)は、本実施例にかかる弾性波デバイス1の製造方法を示す図である。以下、図4(a)から図4(d)を用いて、本実施例にかかる弾性波デバイス1の製造方法を説明する。なお、図示はしないが、圧電基板3にはサファイア基板がFAB(Fast Atomic Beam)などによる活性化処理をされた上で接合される。
(Manufacturing method 1)
FIGS. 4A to 4D are diagrams showing a method of manufacturing the
図4(a)に示すように、圧電基板3上に、パターン配線7を構成する金属膜を形成する。金属膜は、例えば、スパッタリング法により形成する。金属膜上に、パターン配線7のパターンのフォトレジストPRを形成し、パターン配線7以外の部分の金属膜をエッチングすることで、パターン配線7を形成する。
As shown in FIG. 4A, a metal film forming
次に、図4(b)に示すように、パターン配線7上にフォトレジストPRが残留したままの状態で、圧電基板3上に、IDT5を構成する金属膜5Mを、スパッタリング法などを用いて形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, while the photoresist PR remains on the
次に、図4(c)に示すように、金属膜5M上に、IDT5のパターンのフォトレジストPRを形成する。
Next, as shown in FIG. 4C, a photoresist PR having the pattern of the
次に、図4(d)に示すように、IDT5以外の部分の金属膜5Mをエッチングすることで、IDT5を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, the
フォトレジストを除去した後、パターン配線7のパッド上に、ボンディング装置を用いて金バンプをボンディングする。
After removing the photoresist, gold bumps are bonded onto the pads of the
その後、圧電基板3を個片化し、配線基板11アレイにフリップチップ実装する。封止材料を充填し、封止材料を硬化させた後、配線基板11アレイを個片化することで、弾性波デバイス1が得られる。
After that, the
(製造方法2)
次に、本発明にかかる弾性波デバイスの他の製造方法を説明する。図5(a)から図5(d)は、本発明にかかる弾性波デバイスの他の製造方法を説明する図である。
(Manufacturing method 2)
Next, another method for manufacturing an acoustic wave device according to the present invention will be described. 5(a) to 5(d) are diagrams for explaining another method of manufacturing an acoustic wave device according to the present invention.
図5(a)に示すように、圧電基板3上に、フォトレジストPRのパターンを形成する。
As shown in FIG. 5A, a pattern of photoresist PR is formed on the
次に、図5(b)に示すように、金属膜5Mを成膜する。フォトレジストPRを除去することで、金属膜5Mの不要な部分がリフトオフされ、IDT5が形成される。また、同時にパターン配線7の下地層が形成される。
Next, as shown in FIG. 5B, a
次に、図5(a)で形成したフォトレジストPRを除去した後に、図5(c)に示すように、再度フォトレジストPRのパターンを形成する。図5(c)に示すフォトレジストPRは、パターン配線7が形成される領域以外の領域に形成される。また、図5(c)に示すフォトレジストPRは、パターン配線7が形成される領域のうち、入力パッドIn、出力パッドOutおよびグランドパッドGNDのみの領域以外の領域に形成されるようにしてもよい。
Next, after removing the photoresist PR formed in FIG. 5(a), a pattern of the photoresist PR is formed again as shown in FIG. 5(c). The photoresist PR shown in FIG. 5(c) is formed in a region other than the region where the
図5(d)に示すように、パターン配線7を形成する金属膜7Mを成膜する。フォトレジストPRを除去することで、金属膜7Mの不要な部分がリフトオフされ、金属膜5Mと金属膜7Mにより、パターン配線7が形成される。フォトレジストPRを除去した後は、製造方法1で説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 5D, a
ここで、比較例を用いて、本実施例にかかる弾性波デバイス1の効果を説明する。比較例は、弾性波デバイス1の構成において、配線パターン7を構成する合金が、IDT5を構成する合金と同じである点においてのみ相違する。
Here, using a comparative example, the effect of the
弾性波デバイス1のIDT5は、十分な耐電力を確保するため、銅を1.5%添加している。弾性波デバイス1のパターン配線7は、銅を0.5%添加している。
1.5% of copper is added to the
ボンディングは、超音波と熱を併用しつつ、荷重を加えることによって金バンプがボンディングされるところ、パターン配線7は薄膜であるため、パッドが溶け、断裂することを抑制する必要がある。また、ヒロックの発生を抑制するため、パターン配線7に微量の銅を添加している。
In the bonding, the gold bumps are bonded by applying a load while using both ultrasonic waves and heat. Since the
図6は、本実施例にかかる弾性波デバイス1と比較例のボンディング不良率を比較した結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the result of comparing the bonding failure rate of the
本実施例にかかる弾性波デバイス1を、タンタル酸リチウムウエハ3枚を使用し、ウエハ1枚あたりおよそ100個の弾性波デバイスを作製した。金バンプを使用し、パターン配線のパッドにボンディングしたところ、図6に示すとおり、すべてのウエハにおいて、ボンディング不良率は、0%であった。
Three lithium tantalate wafers were used for the
比較例については、タンタル酸リチウムウエハ8枚をし、ウエハ1枚あたりおよそ100個の弾性波デバイスを作製した。金バンプを使用し、パターン配線のパッドにボンディングしたところ、図5に示すとおり、ボンディング不良率は、最大で40%であった。 For the comparative example, 8 lithium tantalate wafers were prepared, and approximately 100 acoustic wave devices were produced per wafer. When gold bumps were used and bonded to the pads of the pattern wiring, the maximum bonding failure rate was 40%, as shown in FIG.
ある1枚のウエハにおいては、すべての弾性波デバイスにおいて、良好なボンディングができたものの、ある6枚のウエハは、ボンディング不良率が20%以上30%未満の範囲で生じた。ある1枚のウエハにおいては、ボンディング不良率が40%にも達した。 In one wafer, all acoustic wave devices were successfully bonded, but in six wafers, the bonding failure rate was in the range of 20% or more and less than 30%. In one wafer, the bonding failure rate reached 40%.
本実施例にかかる弾性波デバイス1においては、IDTに十分な耐電力を確保するための銅の添加量の3分の1に相当する量をパターン配線に添加した。この結果、ボンディング不良率が0%という、非常に良好な結果が得られた。さらに、パターン配線にヒロックは発生しなかった。
In the
以上説明した本発明の構成によれば、ヒロックの発生を抑制し、十分な耐電力を確保しつつ、ボンダビリティを向上させ、接続不良の発生を低減した、信頼性の高い弾性波デバイスを提供することができる。 According to the configuration of the present invention described above, it is possible to provide a highly reliable acoustic wave device that suppresses the occurrence of hillocks, secures sufficient power resistance, improves bondability, and reduces the occurrence of connection failures. can do.
なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes all embodiments capable of achieving the objects of the present invention.
また、少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面を上述したが、様々な改変、修正及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、修正及び改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本発明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及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及び配列の詳細への適用に限られない。方法及び装置は、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。また、ここで使用される表現及び用語は、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」及びこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目及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、及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、及び横縦への言及はいずれも、記載の便宜を意図しており、本発明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、上記説明及び図面は例示にすぎない。 In addition, having described above several aspects of at least one embodiment, it is to be appreciated various alterations, modifications, and improvements will readily occur to those skilled in the art. Such alterations, modifications, and improvements are intended to be part of this disclosure, and are intended to be within the scope of the invention. It is to be understood that the method and apparatus embodiments described herein are not limited in application to the details of construction and arrangement of components set forth in the foregoing description or illustrated in the accompanying drawings. The methods and apparatus can be implemented in other embodiments and practiced or carried out in various ways. Specific implementations are provided here for illustrative purposes only and are not intended to be limiting. Also, the phraseology and terminology used herein is for the purpose of description and should not be regarded as limiting. The use of "including", "comprising", "having", "including" and variations thereof herein is meant to encompass the items listed below and their equivalents and additional items. References to “or (or)” shall be construed such that any term stated using “or (or)” refers to one, more than one, and all of the terms of the statement. can be All references to front-to-back, left-to-right, top-to-bottom, and width-to-length are intended for convenience of description and are not intended to limit the components of the present invention to any one positional or spatial orientation. Accordingly, the above description and drawings are exemplary only.
1 弾性波デバイス
3 圧電基板
5 IDT
5a 反射器
5b 櫛形電極
5c 電極指
5d バスバー
5M 金属膜
7 パターン配線
7M 金属膜
9 バンプ
11 配線基板
11a ランドパッド
11b 外部接続端子
13 封止部
15 支持基板
In 入力パッド
Out 出力パッド
GND グランドパッド
PR フォトレジスト
1
Claims (3)
前記圧電基板上に形成され、第1の金属と第2の金属の合金からなり、互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛型電極であるIDTと、
前記圧電基板上に形成され、前記IDTを構成する合金からなる下地層上に形成された、第1の金属と第2の金属の合金からなり、前記IDTに電気的に接続されたパターン配線と、
前記パターン配線に含まれるパッドにボンディングされたバンプと、
前記バンプを介して前記パターン配線と電気的に接続された配線基板と、
前記圧電基板と前記配線基板に挟まれた空間を、密閉された中空となるように封止する封止部と
を備える弾性波デバイスであって、
前記IDTを構成する第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率が、前記パターン配線を構成する第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率よりも高く、
前記IDTを構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は、前記パターン配線を構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率の3倍であり、
前記第1の金属は、アルミニウムであり、前記第2の金属は、銅であり、前記IDTを構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は1.5%であり、かつ、前記パターン配線を構成している第1の金属と第2の金属総量に対する第2の金属の含有率は0.5%である弾性波デバイス。 a piezoelectric substrate;
an IDT, which is a pair of comb-shaped electrodes formed on the piezoelectric substrate, made of an alloy of a first metal and a second metal, and having a plurality of interdigitated electrode fingers;
a pattern wiring formed on the piezoelectric substrate and made of an alloy of a first metal and a second metal and electrically connected to the IDT, formed on an underlying layer made of an alloy that constitutes the IDT; ,
a bump bonded to a pad included in the pattern wiring;
a wiring board electrically connected to the pattern wiring via the bumps;
a sealing portion that seals a space sandwiched between the piezoelectric substrate and the wiring substrate so as to form a closed hollow space;
An acoustic wave device comprising:
The content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the IDT is higher than the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring. is also high,
The content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the IDT is the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring. is three times the content of
The first metal is aluminum, the second metal is copper, and the content of the second metal with respect to the total amount of the first metal and the second metal constituting the IDT is 1.5. 5%, and the content of the second metal is 0.5% with respect to the total amount of the first metal and the second metal forming the pattern wiring.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020132054A JP7281146B2 (en) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | elastic wave device |
CN202110779572.4A CN114070240A (en) | 2020-08-03 | 2021-07-09 | Elastic wave device and method for manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020132054A JP7281146B2 (en) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | elastic wave device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022028566A JP2022028566A (en) | 2022-02-16 |
JP7281146B2 true JP7281146B2 (en) | 2023-05-25 |
Family
ID=80233282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020132054A Active JP7281146B2 (en) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | elastic wave device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7281146B2 (en) |
CN (1) | CN114070240A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006211612A (en) | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Sony Corp | Saw device, communication module and manufacturing method of saw device |
WO2012063521A1 (en) | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社村田製作所 | Elastic wave device and method for manufacturing same |
JP2019192994A (en) | 2018-04-20 | 2019-10-31 | 太陽誘電株式会社 | Acoustic wave resonator, filter, and multiplexer |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1075141A (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Fujitsu Ltd | Manufacture of surface acoustic wave element |
JPH11163662A (en) * | 1997-11-27 | 1999-06-18 | Kyocera Corp | Surface acoustic wave filter |
JPH11312942A (en) * | 1998-04-27 | 1999-11-09 | Toshiba Corp | Production of surface acoustic wave device |
-
2020
- 2020-08-03 JP JP2020132054A patent/JP7281146B2/en active Active
-
2021
- 2021-07-09 CN CN202110779572.4A patent/CN114070240A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006211612A (en) | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Sony Corp | Saw device, communication module and manufacturing method of saw device |
WO2012063521A1 (en) | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社村田製作所 | Elastic wave device and method for manufacturing same |
JP2019192994A (en) | 2018-04-20 | 2019-10-31 | 太陽誘電株式会社 | Acoustic wave resonator, filter, and multiplexer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114070240A (en) | 2022-02-18 |
JP2022028566A (en) | 2022-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2728750A1 (en) | Elastic wave device and method for manufacturing the same | |
JP6397352B2 (en) | Elastic wave device | |
JP4689704B2 (en) | Piezoelectric component and manufacturing method thereof | |
JP2006203408A (en) | Surface acoustic wave device | |
JP6430977B2 (en) | Elastic wave device | |
US11616486B2 (en) | Acoustic wave device and electronic component module | |
JP6963445B2 (en) | Electronic components | |
JP6315650B2 (en) | Electronic devices | |
JP7370146B2 (en) | Acoustic wave devices, filters and multiplexers | |
US20140368299A1 (en) | Acoustic wave device | |
JP2004129224A (en) | Piezoelectric component and manufacturing method thereof | |
JP2002016468A (en) | Surface acoustic wave device | |
JP3764450B2 (en) | Surface acoustic wave device, surface acoustic wave device, surface acoustic wave duplexer, and method of manufacturing surface acoustic wave device | |
JP4031764B2 (en) | Surface acoustic wave device, surface acoustic wave device, duplexer, and method of manufacturing surface acoustic wave device | |
JP2007081555A (en) | Surface acoustic wave device | |
JP7281146B2 (en) | elastic wave device | |
JP4012753B2 (en) | Surface acoustic wave device | |
JP7199195B2 (en) | Acoustic wave devices and composite substrates | |
JP2004129193A (en) | Elastic surface wave apparatus | |
JP2022089712A (en) | Surface acoustic wave device | |
JP2020174332A (en) | Acoustic wave device, filter, and multiplexer | |
US20180069526A1 (en) | Acoustic wave device and method of fabricating the same | |
JP7406331B2 (en) | Electronic devices, modules and wafers | |
JP4349863B2 (en) | Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof | |
CN115133904A (en) | Elastic wave device and module comprising same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220824 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221031 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230216 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20230216 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230224 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20230227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230502 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230502 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7281146 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |