JP7401200B2 - Electronic device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、電子デバイスの製造方法に関し、例えば枠体を用い機能素子を封止する電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an electronic device , and more particularly, to a method of manufacturing an electronic device in which a functional element is sealed using a frame.
基板上に設けられた弾性波素子等の機能素子を囲むように枠体が設けられ、枠体上に基板等のリッドを設けることで、機能素子を空隙に封止する電子デバイスが知られている(例えば特許文献1から3)。 Electronic devices are known in which a frame is provided to surround a functional element such as an acoustic wave element provided on a substrate, and a lid such as the substrate is provided on the frame to seal the functional element in a void. (For example, Patent Documents 1 to 3).
特許文献1には基板とリッドの切断方法について記載されていない。特許文献2では切断された複数のリッドを複数の枠体にそれぞれ接合する。特許文献3では支持体に形成されたリッドを枠体上に接合する。しかしながら特許文献2、3の方法では製造工程が複雑になる。 Patent Document 1 does not describe a method for cutting the substrate and the lid. In Patent Document 2, a plurality of cut lids are respectively joined to a plurality of frames. In Patent Document 3, a lid formed on a support is joined onto a frame. However, the methods of Patent Documents 2 and 3 complicate the manufacturing process.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、製造方法を簡略化することを目的とする。 The present invention was made in view of the above problems, and an object of the present invention is to simplify the manufacturing method.
本発明は複数の機能素子が設けられた支持基板上に、前記複数の機能素子をそれぞれ囲み第1空隙を介し互いに離れる複数の枠体を形成する工程と、前記複数の機能素子が第2空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第1空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、を含み、前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、前記開口部を介し前記支持基板にレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、を含む電子デバイスの製造方法である。 The present invention includes a step of forming, on a support substrate provided with a plurality of functional elements, a plurality of frames that respectively surround the plurality of functional elements and are separated from each other via a first gap, and a step of forming a plurality of frames that surround the plurality of functional elements and are separated from each other via a first gap; a step of bonding the lid onto the plurality of frame bodies, and a step of bonding the lid so that the supporting substrate and the lid are sealed at a position overlapping the first gap between the frame bodies. The step of dividing the supporting substrate and the lid includes forming an opening that passes through the lid by irradiating the lid with a laser beam from a side opposite to the supporting substrate. a step of forming a groove or a modified region in the supporting substrate by irradiating the supporting substrate with a laser beam through the opening, and a step of dividing the supporting substrate in the groove or the modified region. A method of manufacturing an electronic device includes the following steps .
本発明は、複数の機能素子が設けられた支持基板上に、前記複数の機能素子をそれぞれ囲み第1空隙を介し互いに離れる複数の枠体を形成する工程と、前記複数の機能素子が第2空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第1空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、を含み、前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、前記支持基板に前記リッドとは反対側からレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、を含む電子デバイスの製造方法である。 The present invention includes a step of forming, on a support substrate provided with a plurality of functional elements, a plurality of frames that respectively surround the plurality of functional elements and are separated from each other via a first gap; a step of bonding a lid onto the plurality of frames so as to be sealed in the gap; and after a step of bonding the lid, the support substrate and the support substrate at a position overlapping the first gap between the frame bodies; dividing the lid, and the step of dividing the support substrate and the lid includes forming an opening that passes through the lid by irradiating the lid with a laser beam from a side opposite to the support substrate. a step of forming a groove or a modified region in the supporting substrate by irradiating the supporting substrate with a laser beam from a side opposite to the lid; and dividing the supporting substrate in the groove or the modified region. A method of manufacturing an electronic device includes steps.
上記構成において、前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記枠体の前記第1空隙側の側面が前記リッドの側面および前記支持基板の側面より前記第2空隙側に位置するように前記支持基板および前記リッドを分割する工程を含む構成とすることができる。 In the above configuration, the step of dividing the support substrate and the lid includes dividing the support substrate and the lid so that the side surface of the frame body on the first gap side is located closer to the second gap than the side surface of the lid and the side surface of the support substrate. The structure may include a step of dividing the support substrate and the lid.
上記構成において、前記複数の機能素子は、前記支持基板上に直接または間接的に接合された圧電基板上に設けられた複数の圧電素子である構成とすることができる。 In the above configuration, the plurality of functional elements may be a plurality of piezoelectric elements provided on a piezoelectric substrate directly or indirectly joined to the support substrate.
上記構成において、前記支持基板は、サファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板である構成とすることができる。 In the above structure, the support substrate may be a sapphire substrate, a spinel substrate, a quartz substrate, or a crystal substrate.
上記構成において、前記リッドは金属リッドである構成とすることができる。 In the above structure, the lid may be a metal lid.
本発明によれば、製造方法を簡略化することができる。 According to the present invention, the manufacturing method can be simplified.
以下、図面を参照し、本発明の実施例について電子デバイスとして弾性波デバイスを例に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking an acoustic wave device as an example of an electronic device.
図1(a)および図1(b)は、実施例1に係る弾性波デバイスの断面図および平面図である。図1(b)は、支持基板10、圧電基板11、枠体20およびリッド26を主に示している。
1(a) and 1(b) are a cross-sectional view and a plan view of an acoustic wave device according to Example 1. FIG. FIG. 1(b) mainly shows the
図1(a)および図1(b)に示すように、支持基板10上に圧電基板11が接合されている。支持基板10は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板またはシリコン基板である。圧電基板11は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。支持基板10の線膨張係数は圧電基板11の線膨張係数より小さい。これにより、弾性波デバイスの周波数温度係数を低減できる。圧電基板11と支持基板10との間に酸化シリコンまたは窒化アルミニウム等の絶縁体層を設けてもよい。このように、圧電基板11は支持基板10に直接または間接的に接合されている。
As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), a
圧電基板11の上面に弾性波素子12および配線14が設けられている。支持基板10の周縁領域には圧電基板11が設けられていない。圧電基板11を囲むように支持基板10上に枠体20が設けられている。枠体20は環状金属層22、環状接合層24および保護層21を備えている。環状金属層22は支持基板10の上面に接触する。環状接合層24は環状金属層22上に設けられている。保護層21は環状金属層22および環状接合層24の側面に設けられ、環状金属層22および環状接合層24を保護する。保護層21は設けられていなくてもよい。
An
支持基板10の下面に端子18が設けられている。端子18は、弾性波素子12を外部と接続するためのフットパッドである。圧電基板11および支持基板10を貫通するビア配線16が設けられている。ビア配線16は端子18と配線14とを電気的に接続する。支持基板10を貫通するビア配線16aが設けられている。ビア配線16aは端子18と枠体20とを電気的に接続する。
枠体20上にリッド26が接合されている。リッド26および枠体20により弾性波素子12は空隙28に封止される。リッド26は接合層26aおよび本体26bを備えている。接合層26aは環状接合層24と接合する。本体26bは接合層26aより厚く、リッド26が潰れないように接合層26aより硬い材料からなる。
A
配線14、ビア配線16、端子18および環状金属層22は、例えば銅層、アルミニウム層、白金層、ニッケル層または金層等の金属層である。環状接合層24は例えば金錫、錫銀、錫または錫銀銅等のろう材金属層である。接合層26aは環状接合層24と接合する金属層であり、例えば金層である。本体26bは線膨張係数の小さい金属層であり、例えばコバール層である。保護層21は例えばニッケル層等の金属層である。枠体20は、樹脂等の絶縁体でもよい。リッド26は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板またはシリコン基板等の絶縁基板でもよい。枠体20およびリッド26が金属の場合、ビア配線16aにグランド電位を供給することにより、枠体20およびリッド26をシールドとすることができる。
The
支持基板10は例えばサファイア基板であり、その厚さT1は50μmから300μmである。圧電基板11は例えば42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板であり、その厚さは例えば0.5μmから30μmであり、例えば弾性波の波長以下である。枠体20の厚さT2は例えば10μmから30μmである。環状金属層22は例えば支持基板10側から厚さが15μmから20μmの銅層、厚さが2.5μmのニッケル層である。環状接合層24は例えば厚さが3.5μmの金錫層である。リッド26の本体26bは例えば厚さが30μmから100μmのコバール板である。ビア配線16および16aは例えば径が30μmから100μmの銅である。端子18は例えば支持基板10側から厚さが2μmの銅層、厚さが5μmのニッケル層および厚さが0.3μmの金層である。保護層21は例えば厚さが1μmから2μmのニッケル層である。
The
枠体20の幅D1は例えば20μmから30μmである。支持基板10の側面30は枠体20の側面31より外側に位置し、リッド26の側面32は枠体20の側面31より外側に位置する。側面30と31との距離D2は例えば5μmから10μmであり、側面32と31との距離D3は例えば4μmから9μmである。支持基板10の大きさは例えば1.2mm×1mmである。支持基板10の下面とリッド26の上面との距離は例えば0.15mmである。
The width D1 of the
図2(a)は、実施例1における弾性波素子の平面図、図2(b)は弾性波素子の別の例の断面図である。図2(a)に示すように、弾性波素子12は弾性表面波共振器である。圧電基板11上にIDT(Interdigital Transducer)40と反射器42が形成されている。IDT40は、互いに対向する1対の櫛型電極40aを有する。櫛型電極40aは、複数の電極指40bと複数の電極指40bを接続するバスバー40cとを有する。反射器42は、IDT40の両側に設けられている。IDT40が圧電基板11に弾性表面波を励振する。弾性波の波長は一対の櫛型電極40aの一方の櫛型電極40aの電極指40bのピッチにほぼ等しい。すなわち、弾性波の波長は一対の櫛型電極40aの電極指40bのピッチの2倍にほぼ等しい。IDT40および反射器42は例えばアルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜により形成される。圧電基板11上にIDT40および反射器42を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。
FIG. 2(a) is a plan view of the acoustic wave element in Example 1, and FIG. 2(b) is a sectional view of another example of the acoustic wave element. As shown in FIG. 2(a), the
図2(b)に示すように、弾性波素子12は圧電薄膜共振器でもよい。圧電基板11は設けられておらず、弾性波素子12は支持基板10の上面に設けられている。支持基板10上に圧電膜46が設けられている。圧電膜46を挟むように下部電極44および上部電極48が設けられている。下部電極44と支持基板10との間に空隙45が形成されている。圧電膜46の少なくとも一部を挟み下部電極44と上部電極48とが対向する領域が共振領域47である。共振領域47において、下部電極44および上部電極48は圧電膜46内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。下部電極44および上部電極48は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜46は例えば窒化アルミニウム膜である。空隙45の代わりに弾性波を反射する音響反射膜が設けられていてもよい。
As shown in FIG. 2(b), the
[実施例1の製造方法]
図3(a)から図5(c)は、実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図6は、実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。
[Production method of Example 1]
FIGS. 3(a) to 5(c) are cross-sectional views showing the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment. FIG. 6 is a plan view showing a method for manufacturing an acoustic wave device according to Example 1.
図3(a)に示すように、支持基板10の上面に圧電基板11の下面を例えば表面活性化法を用い常温接合する。支持基板10と圧電基板11とは数nmのアモルファス層等を介し直接接合されていてもよいし、絶縁層を介し間接的に接合されていてもよい。圧電基板11の上面を例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)法を用い研磨する。これにより、圧電基板11を所望の厚さとする。
As shown in FIG. 3A, the lower surface of the
図3(b)に示すように、圧電基板11を例えばエッチングにより除去し開口15bおよび15cを形成する。開口15bおよび15c内の支持基板10の上面に例えばレーザ光を照射しビア15dを形成する。開口15bおよびビア15dにより貫通孔15aが形成される。圧電基板11間において圧電基板11が除去された領域は領域74である。
As shown in FIG. 3(b), the
図3(c)に示すように、貫通孔15a内およびビア15d内に銅等の金属層を例えばめっき法を用い形成する。支持基板10および圧電基板11の表面が露出するように金属層の上面を例えばCMP法を用い平坦化する。これにより、ビア配線16および16aが形成される。
As shown in FIG. 3C, a metal layer such as copper is formed in the through
図3(d)に示すように、圧電基板11上に弾性波素子12を形成する。圧電基板11およびビア配線16上に配線14を形成する。
As shown in FIG. 3(d), an
図4(a)に示すように、圧電基板11を囲む領域74における支持基板10上に環状金属層22および環状接合層24を形成する。保護層21の図示を省略する。
As shown in FIG. 4A, an
図6に示すように、弾性波素子(不図示)が形成された複数の圧電基板11は、支持基板10上に行列状に設けられている。圧電基板11が設けられていない領域74は格子状に設けられている。複数の枠体20は、それぞれ複数の圧電基板11を囲むように領域74内に設けられている。複数の枠体20の間は領域76を介し離れている。領域76の中央付近に支持基板10およびリッド26を切断する切断線78を図示している。
As shown in FIG. 6, a plurality of
図4(b)に示すように、枠体20の環状接合層24上にリッド26を接合する。これにより、リッド26および枠体20により弾性波素子12が空隙28に封止される。枠体20間の領域76は空隙29となる。
As shown in FIG. 4(b), the
図4(c)に示すように、支持基板10の下面を例えばCMP法を用い研磨する。これにより、支持基板10を所望の厚さとする。支持基板10の下面にビア配線16および16aが露出する。支持基板10の下面にビア配線16および16aに接続する端子18を形成する。
As shown in FIG. 4C, the lower surface of the
図5(a)に示すように、支持基板10の下面に樹脂テープ等のテープ50を貼り付ける。テープ50は支持基板10の補強用テープである。領域76の空隙29に重なるようにリッド26に上方からレーザ光60を照射する。レーザ光60の照射は、リッド26におけるレーザ光60が照射される位置(照射位置)を移動させながら行う。レーザアブレーションによりリッド26の一部が昇華しリッド26を貫通する溝34が形成される。溝34は図6における切断線78に沿って延伸する。レーザ光60は、例えば紫外線であり、パワーは2W、パルス周波数は40kHz、レーザ光60の照射位置の移動速度は130mm/秒である。レーザ光60をリッド26の上面に合焦させレーザ光60を照射した後、合焦位置をリッド26の上面より下のリッド26内とし、レーザ光60の照射位置を再度移動させながらレーザ光60を照射する。レーザ光60の照射位置を複数回移動させながらレーザ光60を照射することで、リッド26を貫通する溝34を形成できる。レーザ光60は、可視光または赤外線でもよい。レーザ光60の照射位置を移動させる回数は1回でもよい。
As shown in FIG. 5(a), a
図5(b)に示すように、リッド26の溝34を介し、支持基板10に上方からレーザ光62を照射する。レーザアブレーションにより支持基板10の一部が昇華し支持基板10の上面に溝36が形成される。溝36は図6における切断線78に沿って延伸する。レーザ光62の照射条件は、レーザ光60と同じである。レーザ光62を支持基板10の上面に合焦させレーザ光62の照射位置を図6における切断線78に沿って移動させながらレーザ光62を照射する。レーザ光62は、可視光または赤外線でもよい。レーザ光62の照射位置を複数回移動させてレーザ光62を照射してもよい。
As shown in FIG. 5B, the
図5(c)に示すように、リッド26の上面(図5(c)では下面)に樹脂テープ等の補強用のテープ52を貼り付ける。テープ50の下(図5(c)では上)からブレイク刃64を押し当てる。これにより、支持基板10は溝36を起点に支持基板10を貫通するクラック38が形成される。これにより、支持基板10が割断される。テープ50および52を剥がす。以上により実施例1の弾性波デバイスが製造される。
As shown in FIG. 5(c), a reinforcing
図7(a)から図8(d)は、実施例1における枠体の形成方法を示す断面図である。枠体20が形成される領域付近を拡大して図示している。図7(a)に示すように、圧電基板11に形成された開口15b内に配線14が形成されている。ビア配線16は、図3(d)のように支持基板10および圧電基板11を貫通していてもよいし、図7(a)のように支持基板10のみを貫通していてもよい。
7(a) to FIG. 8(d) are cross-sectional views showing a method of forming a frame in Example 1. The vicinity of the region where the
図7(b)に示すように、圧電基板11を覆うように保護層56を形成する。保護層56は領域76内の枠体20が形成されるべき領域75には形成されていない。保護層56は例えばフォトレジストであり、塗布、露光、現像およびポストベークにより形成する。
As shown in FIG. 7(b), a
図7(c)に示すように、保護層56および支持基板10上にシード層22aを形成する。シード層22aは例えば支持基板10側からチタン層および銅層であり、スパッタリング法を用い形成する。
As shown in FIG. 7(c), a
図7(d)に示すように、領域75以外の保護層56の上方のシード層22a上にマスク層57を形成する。マスク層57は例えばフォトレジストであり、塗布、露光および現像により形成する。
As shown in FIG. 7D, a
図7(e)に示すように、マスク層57をマスクに、領域75のシード層22a上に金属層22b、22cおよび環状接合層24を、例えば電解めっき法を用い形成する。金属層22bおよび22cは例えば銅層およびニッケル層であり、環状接合層24は例えば金錫層である。
As shown in FIG. 7E, using the
図8(a)に示すように、マスク層57を除去する。環状接合層24をマスクにシード層22aを例えばドライエッチング法を用い除去する。これにより、シード層22a、金属層22bおよび22cを含む環状金属層22が形成される。
As shown in FIG. 8(a), the
図8(b)に示すように、枠体20の側面および上面に保護層21を形成する。保護層21は例えばニッケル層であり無電解めっき法を用い形成する。これにより、保護層21、環状金属層22および環状接合層24を含む枠体20が形成される。
As shown in FIG. 8(b), a
図8(c)に示すように、枠体20の上面の保護層21を例えばミリング法を用い除去する。これにより、環状金属層22および環状接合層24とこれらの側面に形成された保護層21からなる枠体20が形成される。
As shown in FIG. 8(c), the
図8(d)に示すように、保護層56を除去する。これにより、図4(a)および図6のように、領域76に圧電基板11を囲む枠体20が形成される。
As shown in FIG. 8(d), the
図9は、実施例1に係る弾性波デバイスの側面図である。図9に示すように、支持基板10の側面30の下部30aは、ブレイクされた側面である。支持基板10の側面30の上部30bにはレーザ痕35が設けられている。レーザ痕35の高さH1は、例えば10μmから30μmである。図5(b)において、レーザ光62をパルス光とし一定速度でレーザ光62の照射位置を移動させながら照射した場合、支持基板10の側面30に形成されるレーザ痕35は三角波状となる。三角状波の周期D4は、パルス光のパルス周期とレーザ光62の照射位置の移動速度により定まり、例えば1μmから50μmである。レーザ痕35は、支持基板10の昇華により形成した溝36の一部であり、表面は多結晶またはアモルファスである。枠体20の側面は保護層21である。リッド26の側面32は全面がレーザ痕33である。レーザ痕33は、リッド26の昇華により形成した溝34の一部であり、表面は多結晶またはアモルファスである。
FIG. 9 is a side view of the acoustic wave device according to Example 1. As shown in FIG. 9, the
[実施例1の変形例1]
図10(a)から図10(c)は、実施例1の変形例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図10(a)に示すように、実施例1の図4(c)の後、リッド26の上面(図10(a)では下面)に樹脂テープ等のテープ54を貼り付ける。支持基板10の下面にレーザ光62を照射することで、支持基板10の下面に溝36を形成する。溝36の形成方法は実施例1の図5(b)と同じである。
[Modification 1 of Example 1]
10(a) to 10(c) are cross-sectional views showing a method for manufacturing an acoustic wave device according to a first modification of the first embodiment. As shown in FIG. 10(a), after FIG. 4(c) of Example 1, a
図10(b)に示すように、テープ54を剥がし、支持基板10の下面にテープ50を貼り付ける。リッド26の上方からレーザ光60を照射し、リッド26を貫通する溝34を形成する。溝34の形成方法は実施例1の図5(a)と同じである。
As shown in FIG. 10(b), the
図10(c)に示すように、リッド26の上面(図10(c)では下面)にテープ52を貼り付ける。テープ50の下(図10(c)では上)からブレイク刃64を押し当てる。これにより、支持基板10は溝36を起点に支持基板10を貫通するクラック38が形成される。これにより、支持基板10が割断される。テープ50および52を剥がす。以上により実施例1の変形例1の弾性波デバイスが製造される。
As shown in FIG. 10(c), a
[実施例1の変形例2]
図11は、実施例1の変形例2に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図11に示すように、実施例1の変形例1の図10(a)においてレーザ光60を支持基板10の下面に照射することで、支持基板10内に改質領域36aを形成する。改質領域36aは、支持基板10の所望の位置にレーザ光62の焦点を結ぶことにより形成する。改質領域36aでは支持基板10が溶融しその後固化しアモルファスまたは多結晶の領域となる。レーザ光62をパルス光とし、レーザ光62の照射位置を一定の速度で移動させながらレーザ光62を照射した場合、改質領域36aはほぼ同じ高さで平面方向に配列する。改質領域36aは支持基板10の厚さ方向に1または複数形成する。その後、実施例1の変形例1と同じ工程を行う。
[Modification 2 of Example 1]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing an acoustic wave device according to a second modification of the first embodiment. As shown in FIG. 11, a modified
[実施例1の変形例3]
図12(a)から図12(c)は、実施例1の変形例3に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図12(a)に示すように、実施例1の図5(a)と同様に、リッド26の上面に溝34を形成する。
[Modification 3 of Example 1]
12(a) to 12(c) are cross-sectional views showing a method for manufacturing an acoustic wave device according to a third modification of the first embodiment. As shown in FIG. 12(a), a
図12(b)に示すように、リッド26の上面(図12(b)ではリッド26の下面)にテープ54を貼り付ける。テープ50を剥がす。支持基板10の下面(図12(b)では上面)にレーザ光62を照射することで溝36を形成する。
As shown in FIG. 12(b), a
図12(c)に示すように、支持基板10の下面にテープ50を貼り付ける。テープ54の上からブレイク刃64を押し当てる。これにより、支持基板10は溝36を起点に支持基板10を貫通するクラック38が形成される。これにより、支持基板10が割断される。テープ50および54を剥がす。以上により実施例1の変形例3の弾性波デバイスが製造される。
As shown in FIG. 12(c), a
図13(a)および図13(b)は、実施例1の変形例1から3に係る弾性波デバイスの側面図である。図13(a)はレーザ光62を用い溝36を形成した場合、図13(b)はレーザ光62を用い改質領域36aを形成した場合の側面図である。
13(a) and 13(b) are side views of acoustic wave devices according to Modifications 1 to 3 of Example 1. FIG. FIG. 13(a) is a side view when the
図13(a)に示すように、支持基板10の側面30の下部30aにレーザ痕35が形成されている。側面30の上部30bはブレイクされた側面である。レーザ痕35は実施例1と同様に溝36により形成される。枠体20の側面31およびリッド26の側面32は実施例1の図9と同じであり説明を省略する。
As shown in FIG. 13(a), laser marks 35 are formed on the
図13(b)に示すように、支持基板10の側面30の下部30aに改質領域36aからなるレーザ痕35aが形成されている。改質領域36aの幅D5は例えば1μmから10μmである。改質領域36aの周期D6は、例えば2μmから50μmである。枠体20の側面31およびリッド26の側面32は実施例1の図9と同じであり説明を省略する。
As shown in FIG. 13(b), a
[実施例1の変形例4]
図14は、実施例1の変形例4に係る弾性波デバイスの断面図である。図14に示すように、支持基板10上に圧電基板11は設けられていない。支持基板10の上面に、図2(b)において説明した圧電薄膜共振器である弾性波素子12とビア配線16とを接続する配線14が設けられている。その他の構成は実施例1およびその変形例1から3と同じであり説明を省略する。実施例1の変形例4のように、圧電基板11は設けられていなくてもよい。
[
FIG. 14 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to a fourth modification of the first embodiment. As shown in FIG. 14, the
特許文献2のように、複数の枠体上に切断されたリッドを接合する方法では、複数のリッドを枠体に位置合わせした後接合させることになり、製造方法が複雑化する。特許文献3のように、支持体にリッドを形成した後、枠体上にリッドを接合する方法では、支持基板にリッドを形成する工程、リッドを枠体と位置合わせする工程および支持体をリッドから剥がす工程を行うため製造方法が複雑化する。 In the method of joining cut lids on a plurality of frames as in Patent Document 2, the plurality of lids are aligned with the frames and then joined, which complicates the manufacturing method. As in Patent Document 3, a method of forming a lid on a support and then bonding the lid onto a frame includes a step of forming the lid on a support substrate, a step of aligning the lid with the frame, and a step of bonding the lid to the support. The manufacturing method becomes complicated because it involves a process of peeling it off.
実施例1およびその変形例によれば、図3(d)のように、支持基板10上に複数の弾性波素子12(機能素子)を形成する。図4(a)および図6のように、支持基板10上に、複数の弾性波素子12をそれぞれ囲み空隙29(第1空隙)を介し互いに離れる複数の枠体20を形成する。図4(b)のように、複数の弾性波素子12が空隙28(第2空隙)に封止されるように、複数の枠体20上にリッド26を接合する。リッド26を接合する工程の後、図5(a)から図5(c)のように、複数の枠体20間の空隙29と重なる位置で支持基板10およびリッド26を分割する。
According to the first embodiment and its modification, a plurality of acoustic wave elements 12 (functional elements) are formed on the
1つのリッド26を複数の枠体20上に接合した後リッド26を切断するため、特許文献2のように複数のリッドを位置合わせおよび接合しなくてもよく、製造工数を削減できる。また、特許文献3のように複数のリッドを支持体に形成する工程、リッドを枠体に位置合わせする工程および支持体をリッドから剥がす工程を行わなくてもよく、製造工数を削減できる。
Since the
さらに、枠体20間の支持基板10とリッド26との間が空隙29であるため、実質的に支持基板10とリッド26のみを切断すればよい。よって、切断領域の幅を小さくできる。これにより、弾性波デバイスを小型化できる。
Furthermore, since there is a
枠体20間に空隙29が形成されておらず枠体と同じ材料が充填されている場合、厚い構造体を切断するため、ブレードダイシング法が用いられる。この場合、切断領域の幅はダイシングブレードの幅と同程度となる。ダイシングブレードの幅は100μm程度であり、弾性波デバイスが大型化する。さらに、ダイシングブレードを用い支持基板10およびリッド26を切断すると、支持基板10およびリッド26がサファイアのように硬い場合チッピングまたはクラックが発生する。また、リッド26および枠体20が金属の場合、バリ等が形成される。
If the
実施例1およびその変形例では、枠体20間の支持基板10とリッド26との間が空隙29のため、支持基板10とリッド26とを別に切断できる。このため、支持基板10およびリッド26を切断する工程として、レーザ光60を用い支持基板10を分割し、レーザ光62を用いリッド26を分割することができる。これにより、弾性波デバイスを小型化できる。また、支持基板10およびリッド26が硬くてもチッピングまたはクラックを抑制できる。さらにリッド26および枠体20が金属でもバリ等を抑制できる。
In the first embodiment and its modified examples, since there is a
実施例1のように、図5(a)のように、リッド26に支持基板10とは反対側からレーザ光60を照射することでリッド26を貫通する溝34(開口部)を形成する。図5(b)のように、溝34を介し支持基板10に溝36を形成する。図5(c)のように、溝36において支持基板10を分割する。これにより、テープの張り替えを最小限とすることができ、製造工程を簡略化できる。
As in Example 1, as shown in FIG. 5A, a groove 34 (opening) passing through the
実施例1の図5(b)において、実施例1の変形例2のように、支持基板10に改質領域36aを形成してもよい。
In FIG. 5B of the first embodiment, the modified
実施例1では、リッド26が厚くかつ溝34が狭いと図5(b)において支持基板10に到達するレーザ光62が弱くなる可能性がある。そこで、実施例1の変形例1から3のように、図10(b)および図12(a)のように、リッド26に支持基板10とは反対側からレーザ光60を照射することでリッド26を貫通する溝34(開口部)を形成する。図10(a)、図11および図12(b)のように、支持基板10にリッド26とは反対側からレーザ光62を照射することで支持基板10に溝36または改質領域36aを形成する。図10(c)および図12(c)のように、溝36または改質領域36aにおいて支持基板10を分割する。これにより、リッド26の厚さおよび溝34の幅によらず、支持基板10に溝36または改質領域36aを形成できる。
In the first embodiment, if the
実施例1の変形例1および2のように、溝36または改質領域36aを形成した後に溝34を形成してもよいし、実施例1の変形例3のように、溝34を形成した後に溝36または改質領域36aを形成してもよい。
As in Modifications 1 and 2 of Example 1, the
実施例1の変形例1では、支持基板10に溝36が形成された状態で、図10(a)のテープ54を図10(b)のテープ50に張り替える。これにより、支持基板10が割れてしまう可能性がある。実施例1の変形例2では、溝36の代わりに改質領域36aを形成するため、テープ54と50の張り替えにおいて支持基板10が割れることを抑制できる。実施例1の変形例3では、溝36を形成した後にテープ54を貼り替えないため、テープ張り替えにおける支持基板10の割れを抑制できる。
In a first modification of the first embodiment, the
実施例1の変形例2では、ステルスダイシング法として、改質領域36aを起点に支持基板10を割断するため、ブレイク刃64の荷重が大きくなる。実施例1の変形例3では、リッド26側からブレイク刃64に荷重をかけるためリッド26にダメージが生じる可能性がある。実施例1の変形例1では、テープの張り替え回数が多いもののブレイク刃64の荷重が大きくなることおよびリッド26のダメージを抑制できる。
In the second modification of the first embodiment, the load on the
支持基板10は、サファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板である。サファイア基板は単結晶のAl2O3を主成分とする基板である。スピネル基板は、単結晶または多結晶のMgAl2O4を主成分とする基板である。石英基板は、アモルファスのSiO2を主成分とする基板である。水晶基板は単結晶のSiO2を主成分とする基板である。この場合、支持基板10が硬いため、ブレードダイシング法を用い支持基板10を切断するとチッピングまたはクラックが生じる。実施例1およびその変形例では、レーザ光62を用い支持基板10に溝36または改質領域36aを形成し、割断により支持基板10を切断する。これにより、支持基板10のチッピングまたはクラックを抑制できる。
The
リッド26は金属リッドである。これにより、レーザ光60によりリッド26を切断できる。よって、実施例1のように、溝34を介しレーザ光62を支持基板10に照射できる。リッド26がサファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板のような絶縁体の場合、レーザ光をリッド26に照射し、リッド26の上面に溝または改質領域を形成し、ブレード刃を用いリッド26を割断してもよい。
The
機能素子として、支持基板10上に直接または間接的に接合された圧電基板11上に複数の弾性波素子12(圧電素子)を形成する。支持基板10の線膨張係数を圧電基板11の線膨張係数より小さくすることで、弾性波素子の周波数温度係数を小さくできる。圧電基板11がタンタル酸リチウム基板およびニオブ酸リチウム基板の場合、圧電基板11は脆い。よって、枠体20を形成する領域の支持基板10を除去し、枠体20を支持基板10に接触するように形成することが好ましい。
As functional elements, a plurality of acoustic wave elements 12 (piezoelectric elements) are formed on a
実施例1およびその変形例により形成された弾性波デバイスは、図9、図13(a)および図13(b)のように、支持基板10の側面30にレーザ痕35または35aを有する。枠体20の側面31(弾性波素子12が設けられる側の第1側面とは反対の第2側面)は支持基板10の側面30より内側(弾性波素子12側)に位置する。リッド26の側面32はレーザ痕33を有し、枠体20の側面31より外側(弾性波素子12とは反対側)に位置する。
The acoustic wave devices formed according to Example 1 and its modifications have laser marks 35 or 35a on the
枠体20の側面31が支持基板10の側面30およびリッド26の側面32より内側に位置しているため、切断工程において枠体20にダメージが加わることを抑制できる。例えば保護層21にダメージが導入されることを抑制できる。また、弾性波デバイスに外力が加わっても枠体20に外圧が加わらないため、枠体20の幅D1を小さくできる。これにより、弾性波デバイスを小型化できる。
Since the
側面30、31および32の少なくとも1つが曲面または傾斜している場合、枠体20の側面31のうち支持基板10の接する部分が支持基板10の側面30のうち枠体20に接する部分より内側に位置すればよい。リッド26の側面32のうち枠体に接する部分が枠体20の側面31のうちリッド26に接する部分より外側に位置すればよい。
When at least one of the side surfaces 30, 31, and 32 is curved or inclined, the portion of the
実施例1のように、溝34を介しレーザ光60を支持基板10に照射するため、図1(a)および図1(b)の距離D3はD2より短いことが好ましい。
In order to irradiate the
実施例1およびその変形例では、機能素子として、弾性波素子12を例に説明したが、機能素子は、インダクタまたはキャパシタ等の受動素子、トランジスタを含む能動素子、またはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子等でもよい。
In the first embodiment and its modified examples, the
実施例2は、フィルタおよびデュプレクサの例である。図15(a)は、実施例2に係るフィルタの回路図である。図15(a)に示すように、入力端子Tinと出力端子Toutとの間に、1または複数の直列共振器S1からS4が直列に接続されている。入力端子Tinと出力端子Toutとの間に、1または複数の並列共振器P1からP3が並列に接続されている。直列共振器S1からS4および並列共振器P1からP3の少なくとも1つは実施例1およびその変形例の弾性波素子12でもよい。また、実施例1およびその変形例の圧電基板11の上面にフィルタを形成してもよい。直列共振器および並列共振器の個数等は適宜設定できる。フィルタとしてラダー型フィルタを例に説明したが、フィルタは多重モード型フィルタでもよい。
Example 2 is an example of a filter and a duplexer. FIG. 15(a) is a circuit diagram of a filter according to the second embodiment. As shown in FIG. 15(a), one or more series resonators S1 to S4 are connected in series between the input terminal Tin and the output terminal Tout. One or more parallel resonators P1 to P3 are connected in parallel between the input terminal Tin and the output terminal Tout. At least one of the series resonators S1 to S4 and the parallel resonators P1 to P3 may be the
図15(b)は、実施例2の変形例1に係るデュプレクサの回路図である。図15(b)に示すように、共通端子Antと送信端子Txとの間に送信フィルタ70が接続されている。共通端子Antと受信端子Rxとの間に受信フィルタ72が接続されている。送信フィルタ70は、送信端子Txから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Antに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ72は、共通端子Antから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Rxに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ70および受信フィルタ72の少なくとも一方を実施例2のフィルタとすることができる。
FIG. 15(b) is a circuit diagram of a duplexer according to a first modification of the second embodiment. As shown in FIG. 15(b), a
マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。 Although a duplexer has been described as an example of a multiplexer, a triplexer or a quadplexer may also be used.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations can be made within the scope of the gist of the present invention as described in the claims. Changes are possible.
10 支持基板
11 圧電基板
12 弾性波素子
14 配線
16 ビア配線
18 端子
20 枠体
26 リッド
28、29 空隙
30、31、32 側面
33、35、35a レーザ痕
34、36 溝
36a 改質領域
70 送信フィルタ
72 受信フィルタ
60、62 レーザ光
64 ブレイク刃
10
Claims (6)
前記複数の機能素子が第2空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、
前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第1空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、
を含み、
前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、
前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部を介し前記支持基板にレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、
前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、
を含む電子デバイスの製造方法。 forming, on a support substrate provided with a plurality of functional elements, a plurality of frames surrounding each of the plurality of functional elements and separated from each other via a first gap;
joining a lid onto the plurality of frames so that the plurality of functional elements are sealed in a second cavity;
After the step of joining the lid, dividing the supporting substrate and the lid at a position overlapping the first gap between the frames;
including;
The step of dividing the support substrate and the lid,
forming an opening that penetrates the lid by irradiating the lid with a laser beam from a side opposite to the support substrate;
forming a groove or a modified region in the support substrate by irradiating the support substrate with laser light through the opening;
dividing the support substrate in the groove or the modified region;
A method of manufacturing an electronic device including .
前記複数の機能素子が第2空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、
前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第1空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、
を含み、
前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、
前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、
前記支持基板に前記リッドとは反対側からレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、
前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、
を含む電子デバイスの製造方法。 forming, on a support substrate provided with a plurality of functional elements, a plurality of frames surrounding each of the plurality of functional elements and separated from each other via a first gap;
joining a lid onto the plurality of frames so that the plurality of functional elements are sealed in a second cavity;
After the step of joining the lid, dividing the support substrate and the lid at a position overlapping the first gap between the frames;
including;
The step of dividing the support substrate and the lid,
forming an opening that penetrates the lid by irradiating the lid with a laser beam from a side opposite to the support substrate;
forming a groove or a modified region in the support substrate by irradiating the support substrate with a laser beam from a side opposite to the lid;
dividing the supporting substrate in the groove or the modified region;
A method of manufacturing an electronic device including.
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