JP7480462B2 - 圧電デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧電デバイスおよびその製造方法に関し、例えば支持基板上に接合された圧電基板を有する圧電デバイスおよびその製造方法に関する。

上面に弾性波素子等の圧電素子が設けられた圧電基板が支持基板に接合された第１基板上に第２基板を搭載し、第２基板を囲むように封止部を形成する圧電デバイスの製造方法が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１７－１６９１３９号公報

封止部および第１基板を切断するときに支持基板にクラックまたはチッピング等が形成されることがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、支持基板の劣化を抑制することを目的とする。

本発明は、上面と側面との境界から前記側面における厚さ方向の上部にわたってレーザ痕を有する支持基板と、前記支持基板上に直接または間接的に接合され、側面の下部は前記支持基板の側面と略一致し、側面の上部は前記側面の下部より内側に位置する圧電基板と、を備える第１基板と、前記第１基板上に前記圧電基板との間に空隙を挟み搭載された第２基板と、前記第２基板を囲むように設けられ、前記第１基板と接合し、側面が前記支持基板の側面より内側に位置し、前記圧電基板および前記第２基板の少なくとも一方の表面に設けられ、前記空隙に面する圧電素子を封止する封止部と、を備える圧電デバイスである。
本発明は、上面と側面との境界から前記側面における厚さ方向の上部にわたってレーザ痕を有する支持基板と、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と、を備える第１基板と、前記第１基板の周縁の圧電基板が設けられていない領域において前記支持基板に接合し、側面の下部は前記支持基板の側面と略一致し、側面の上部は前記側面の下部より内側に位置する環状金属層と、前記第１基板上に前記圧電基板との間に空隙を挟み搭載された第２基板と、前記第２基板を囲むように設けられ、前記環状金属層と接合し、側面が前記支持基板の側面より内側に位置し、前記圧電基板および前記第２基板の少なくとも一方の表面に設けられ、前記空隙に面する圧電素子を封止する封止部と、を備える圧電デバイスである。
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り、前記封止部は半田または樹脂である構成とすることができる。

本発明は、圧電基板と支持基板とが直接または間接的に接合された第１基板上に複数の第２基板を、前記圧電基板との間に空隙を挟み搭載する工程と、前記複数の第２基板を囲み前記第１基板と接合し、前記圧電基板および前記第２基板の少なくとも一方に設けられた圧電素子を前記空隙に封止する封止部を形成する工程と、前記封止部を形成する工程の後に、前記封止部および前記第１基板を分割するための分割領域において、前記封止部と前記支持基板とに挟まれる分割層の底面に前記分割層の一部が残存するようにダイシングブレードを用い前記封止部および前記分割層に第１溝を形成する工程と、前記第１溝を形成する工程の後に、前記第１溝の底面に前記分割層の一部が残存した状態で、前記第１溝の底面にレーザ光を照射することで、前記支持基板に第２溝または改質領域を形成する工程と、前記第２溝または前記改質領域を形成する工程の後に、前記第２溝または前記改質領域において前記第１基板を割断する工程と、を含み、前記分割層は、前記圧電基板の少なくとも一部、または前記分割領域において前記圧電基板が設けられていない領域に形成され前記支持基板に接合する金属層の少なくとも一部である圧電デバイスの製造方法である。

上記構成において、前記支持基板に前記第２溝または前記改質領域を形成する工程は前記支持基板に前記第２溝を形成する工程である構成とすることができる。
上記構成において、前記分割層は、前記圧電基板の少なくとも一部である構成とすることができる。
上記構成において、前記第１基板の前記圧電基板の一部を格子状に除去し前記支持基板に接合する格子状の前記金属層を形成する工程を含み、前記格子状の金属層は前記分割領域を含み、前記分割層は、前記金属層の少なくとも一部を含む構成とすることができる。
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り、前記封止部は半田または樹脂である構成とすることができる。
上記構成において、前記圧電基板は、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構成とすることができる。

本発明によれば、支持基板の劣化を抑制することができる。

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２（ａ）は、実施例１における弾性波素子１２の平面図、図２（ｂ）は弾性波素子２２の断面図である。 図３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。 図４（ａ）から図４（ｄ）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（その１）である。 図５（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（その２）である。 図６（ａ）および図６（ｂ）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（その３）である。 図７（ａ）および図７（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの側面図である。 図８（ａ）から図８（ｃ）は、比較例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９（ａ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の拡大図である。 図１０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平面図である。 図１１（ａ）および図１１（ｂ）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（その１）である。 図１２（ａ）および図１２（ｂ）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（その２）である。 図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図および側面図である。 図１４（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、図１４（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。

以下、図面を参照し本発明の実施例について、圧電デバイスとして弾性波デバイスを例に説明する。

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、基板１０、２０、封止部３０および環状金属層３２を主に示している。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、基板１０は支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとを有する。支持基板１０ａ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１０ｂ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。圧電基板１０ｂは支持基板１０ａの上面に接合されている。支持基板１０ａの線膨張係数は圧電基板１０ｂより小さい。圧電基板１０ｂと支持基板１０ａ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１０ｂは支持基板１０ａに直接または間接的に接合されている。

基板１０の上面に弾性波素子１２、配線１４および環状金属層３２が設けられている。環状金属層３２は圧電基板１０ｂに埋め込まれ、平面視において弾性波素子１２および配線１４を囲むように設けられている。環状金属層３２上に環状金属層３４が設けられている。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および２２を外部と接続するためのフットパッドである。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。配線１４、ビア配線１６、端子１８および環状金属層３２は、例えば銅層、アルミニウム層、白金層または金層等の金属層である。環状金属層３４は例えばニッケル層である。

基板１０上に基板２０が搭載されている。基板２０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。基板２０の下面に弾性波素子２２および配線２４が設けられている。配線２４は例えば銅層、アルミニウム層、白金層または金層等の金属層である。基板２０はバンプ２８を介し基板１０にフリップチップ実装（フェースダウン実装）されている。バンプ２８は、例えば金バンプ、半田バンプまたは銅バンプである。バンプ２８は、配線１４および２４と接合する。

基板１０上に基板２０を囲むように封止部３０が設けられている。封止部３０は、例えば半田（錫銀、錫または錫銀銅）等の金属層または樹脂等の絶縁層である。封止部３０は、環状金属層３４に接合されている。基板２０の上面および封止部３０の上面に平板状のリッド３６が設けられている。リッド３６は例えばコバール板等の金属板または絶縁板である。リッド３６および封止部３０を覆うように保護膜３８が設けられている。保護膜３８はニッケル膜等の金属膜または絶縁膜である。

弾性波素子１２は空隙２６を介し基板２０に対向している。弾性波素子２２は空隙２６を介し圧電基板１０ｂに対向している。弾性波素子１２および２２は、封止部３０、基板１０、基板２０およびリッド３６により封止される。バンプ２８は空隙２６に囲まれている。端子１８はビア配線１６および配線１４を介し弾性波素子１２と電気的に接続され、さらに、バンプ２８および配線２４を介し弾性波素子２２に電気的に接続されている。

支持基板１０ａの側面７０は封止部３０の側面より外側に位置している。圧電基板１０ｂの側面７２の下部７２ａは支持基板１０ａの側面７０と略同一平面である。圧電基板１０ｂの側面７２の上部７２ｂは下部７２ａより内側に位置している。封止部３０の側面７４は支持基板１０ａの側面７０より内側に位置している。側面７０、下部７２ａおよび側面７４は各々略平面であり、側面７２の上部７２ｂの少なくとも一部は曲面である。

支持基板１０ａの厚さは例えば５０μｍから３００μｍである。圧電基板１０ｂ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。バンプ２８の厚さは例えば１０μｍから２０μｍである。基板２０の厚さは例えば５０μｍから２００μｍである。

図２（ａ）は、実施例１における弾性波素子１２の平面図、図２（ｂ）は弾性波素子２２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。基板１０の圧電基板１０ｂ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１０ｂ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１０ｂ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。

図２（ｂ）に示すように、弾性波素子２２は圧電薄膜共振器である。基板２０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と基板２０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。基板２０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板またはシリコン基板である。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。

弾性波素子１２および２２は、弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波を制限しないように、弾性波素子１２および２２は空隙２６に覆われている。

［実施例１の製造方法］
図３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。図４（ａ）から図６（ｂ）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４（ａ）に示すように、支持基板１０ａの上面に圧電基板１０ｂ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１０ａと圧電基板１０ｂ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。

図４（ｂ）に示すように、圧電基板１０ｂを例えばエッチングにより除去し開口１５ａおよび１５ｂを形成する。開口１５ａ内の支持基板１０ａの上面に例えばレーザ光を照射しビア１５ｃを形成する。開口１５ａおよびビア１５ｃにより貫通孔１５が形成される。

図４（ｃ）に示すように、貫通孔１５内、開口１５ｂ内および圧電基板１０ｂ上に銅等の金属層を例えばめっき法を用い形成する。圧電基板１０ｂの表面が露出するように金属層の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。これにより、ビア配線１６および環状金属層３２が形成される。

図３に示すように、分割領域６８が格子状に設けられている。分割領域６８はウエハが切断されるときに封止部３０が除去される領域である。分割領域６８の幅は例えば５０μｍから２００μｍである。分割領域６８には圧電基板１０ｂが設けられ、分割領域６８の両側に環状金属層３２が設けられている。環状金属層３２内には島状のビア配線１６が設けられている。

図４（ｄ）に示すように、圧電基板１０ｂ上に弾性波素子１２を形成する。圧電基板１０ｂおよびビア配線１６上に配線１４を形成する。環状金属層３２上に環状金属層３４を形成する。

図５（ａ）に示すように、基板１０上にバンプ２８を介し基板２０をフリップチップ実装する。これにより、弾性波素子１２と２２とは空隙２６を挟み対向する。図３のように、環状金属層３２が基板２０を囲むように基板２０が基板１０上に搭載される。

図５（ｂ）に示すように、基板２０を囲むように封止部３０を形成する。封止部３０は例えば半田であり、環状金属層３４の上面に接合する。基板２０および封止部３０の上面にリッド３６が設けられる。基板１０の下面にビア配線１６と接続する端子１８を形成する。

図５（ｃ）に示すように、基板１０の下面に樹脂テープ等のテープ５６を貼り付ける。テープ５６は基板１０の補強用テープである。分割領域６８のリッド３６、封止部３０および圧電基板１０ｂにダイシングブレード５８を用い溝６４を形成する。溝６４の底面は圧電基板１０ｂ内に位置しており、溝６４の下に圧電基板１０ｂの一部が残存している。溝６４によりリッド３６および封止部３０が切断される。溝６４の先端は曲面でなく略平面でもよい。

図６（ａ）に示すように、分割領域６８内の溝６４の底面にレーザ光５４を照射することで、圧電基板１０ｂおよび支持基板１０ａの上部に溝６０を形成する。レーザアブレーションにより圧電基板１０ｂおよび支持基板１０ａの一部が昇華し溝６０が形成される。図３において溝６０は環状金属層３２間を延伸する。支持基板１０ａ内の溝６０の深さは例えば１０μｍから４０μｍである。レーザ光５４は例えばＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波であり、レーザ光５４の波長は例えば５３２ｎｍであり、例えば５００ｎｍから６００ｎｍである。レーザ光５４は可視光、紫外線または赤外線でもよい。

圧電基板１０ｂがレーザ光５４に対し透明な場合、溝６０の代わりに支持基板１０ａの上部に改質領域を形成してもよい。改質領域は支持基板１０ａの所望の位置にレーザ光５４の焦点を結ぶことにより形成する。改質領域では支持基板１０ａ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。圧電基板１０ｂがレーザ光５４に対し透明でない場合、支持基板１０ａに改質領域を設けることが難しいため、支持基板１０ａには溝６０を設ける。

図６（ｂ）に示すように、テープ５６下からブレイク刃５９を押し当てる。これにより、支持基板１０ａは溝６０を起点に支持基板１０ａを貫通するクラック６２が形成される。これにより、支持基板１０ａが割断される。テープ５６を拡張することで、基板１０が個片化される。その後、テープ５６を剥がす。環状金属層３４、封止部３０およびリッド３６の表面に保護膜３８を例えばめっき法を用い形成する。以上により実施例１の弾性波デバイスが製造される。

図７（ａ）および図７（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの側面図である。図７（ｂ）は、保護膜３８を透過した側面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、支持基板１０ａの側面７０の下部７０ａは、ブレイクされた側面である。

支持基板１０ａの側面７０の上部７０ｂにはレーザ痕６１が設けられている。レーザ痕６１の高さＨ１は、例えば１０μｍから３０μｍであり、平均値の一例として約１３μｍである。支持基板１０ａの厚さは例えば７５μｍから１５０μｍであり、高さＨ１は支持基板１０ａの厚さの５％から４０％である。

図６（ａ）において、レーザ光５４をパルス光とし一定速度でレーザ光５４を移動させながら照射した場合、支持基板１０ａの側面に形成されるレーザ痕６１は三角波状となる。三角状波の周期Ｄ１は、パルス光のパルス周期とレーザ光５４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６１は、支持基板１０ａの昇華により形成した溝６０の一部であり、表面は多結晶またはアモルファスである。図６（ａ）において溝６０の代わりに改質領域を形成した場合、側面７０の上部７０ｂにはレーザ痕として改質領域が露出する。

圧電基板１０ｂの側面７２の下部７２ａは、圧電基板１０ｂの昇華により形成した溝６０の一部であり、表面はレーザ痕６１と同様に多結晶またはアモルファスである。下部７２ａと支持基板１０ａの側面７０とほぼ同一平面である。

圧電基板１０ｂの側面７２の上部７２ｂおよび封止部３０の側面７４は、ブレードダイシング法により切断した溝６４の側面である、ダイシングブレード５８により形成された溝６４の幅はレーザ光５４により形成された溝６０より広い。このため、封止部３０の側面７４および圧電基板１０ｂの側面７２の上部７２ｂは支持基板１０ａの側面７０より内側に位置する。側面７０と７４との距離Ｄ２は、ダイシングブレード５８の幅のほぼ１／２であり、例えば１０μｍから４０μｍである。

［比較例１］
図８（ａ）から図８（ｃ）は、比較例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８（ａ）に示すように、ダイシングブレード５８を用いて支持基板１０ａに達する溝６４を形成する。図８（ｂ）に示すように、溝６４の底面にレーザ光５４を照射することで、支持基板１０ａに溝６０または改質領域を形成する。溝６４が圧電基板１０ｂを貫通しているため、圧電基板１０ｂに溝６０は形成されない。図８（ｃ）に示すように、ブレイク刃５９を押し当てることで、支持基板１０ａを個片化する。その他の工程は実施例１と同じである。

図９（ａ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の拡大図である。支持基板１０ａは圧電基板１０ｂを支持するため、圧電基板１０ｂおよび封止部３０より硬い。よって、支持基板１０ａをブレードダイシングにより切断することは難しい。封止部３０は金属または樹脂であり柔らかい。よって、封止部３０をブレイク刃５９を用い割断することは難しい。そこで、比較例１では、封止部３０および圧電基板１０ｂをブレードダイシング法を用い切断した後、支持基板１０ａをレーザ光５４の照射およびブレイク刃５９を用い切断する。これにより、図９（ａ）に示すように、圧電基板１０ｂの側面７２と封止部３０の側面７４は溝６４により形成されており、略平面である。支持基板１０ａの側面７０の上部７０ｃは側面７０の下部７０ａより内側に位置している。

図９（ｂ）に示すように、封止部３０および圧電基板１０ｂをブレードダイシング法を用いて切断すると、ダイシングブレード５８で形成される溝６４が支持基板１０ａの上部に達する。ダイシングブレード５８が支持基板１０ａに接触すると、支持基板１０ａにチッピングおよびクラック７６が形成される。クラック７６は、温度サイクル等により破線７７のように延伸することがある。例えば矢印７８のように、クラック７６を介し空隙２６の気密性が低下し空隙２６に水分が侵入する可能性がある。また、クラック７６が延伸すると支持基板１０ａが割れる可能性がある。

実施例1によれば、図５（ａ）のように、圧電基板１０ｂと支持基板１０ａとが直接または間接的に接合された基板１０（第１基板）上に複数の基板２０（第２基板）を、圧電基板１０ｂとの間に空隙を挟み対向するように搭載する。図５（ｂ）のように、基板２０を囲み基板１０と接合し、圧電基板１０ｂおよび基板２０の少なくとも一方に設けられた弾性波素子１２および２２（圧電素子）を空隙２６に封止する封止部３０を形成する。図５（ｃ）のように、封止部３０および基板１０を分割するための分割領域６８において、基板２０間の封止部３０および圧電基板１０ｂに、底面に圧電基板１０ｂの一部が残存するようにダイシングブレード５８を用い溝６４（第１溝）を形成する。図６（ａ）に示すように、溝６４の底面にレーザ光５４を照射することで、支持基板１０ａに溝６０（第２溝）または改質領域を形成する。図６（ｂ）のように、溝６０または改質領域において基板１０を割断する。

このように、ダイシングブレード５８を用い溝６４を形成するときに溝６４の底面に圧電基板１０ｂの一部を残存させる。これにより、支持基板１０ａに溝６４が形成されないため、支持基板１０ａに図９（ｂ）のようなクラック７６が形成されない。よって、支持基板１０ａの劣化を抑制できる。

このように形成された弾性波デバイスでは、図７（ａ）および図７（ｂ）のように、支持基板１０ａの側面７０における厚さ方向の上部７０ｂにレーザ痕６１を有する。圧電基板１０ｂの側面７２の下部７２ａは支持基板１０ａの側面７０と略一致し、圧電基板１０ｂの側面７２の上部７２ｂは側面７２の下部７２ａより内側に位置する。封止部３０の側面７４は、支持基板１０ａの側面７０より内側に位置する。なお、下部７２ａは側面７０と略一致するとは、溝６０の幅、位置合わせ精度および製造誤差を許容する程度に一致することであり、例えば距離Ｄ２の１／５程度の誤差を許容する。

図５（ｃ）における溝６４の底面下の圧電基板１０ｂの一部の厚さ（すなわち圧電基板１０ｂの側面７２の下部７２ａの厚さ）は、圧電基板１０ｂの厚さの１／２以下が好ましい。これにより、図６（ｂ）において、溝６０を支持基板１０ａに形成しやすくなる。

支持基板１０ａ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り、封止部３０は半田または樹脂である。サファイア基板は単結晶のＡｌ_２Ｏ_３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ＭｇＡｌ_２Ｏ_４を主成分とする基板である。石英基板は、アモルファスのＳｉＯ_２を主成分とする基板である。水晶基板は、単結晶のＳｉＯ_２を主成分とする。この場合、支持基板１０ａが硬いため、支持基板１０ａに溝６４が形成されると、支持基板１０ａにクラック７６が形成されやすい。特に、サファイア基板は固くクラック７６が生成されやすい。よって、実施例１のように溝６４の底面に圧電基板１０ｂの一部を残存させることが好ましい。圧電基板１０ｂは単結晶タンタル酸リチウム基板または単結晶ニオブ酸リチウム基板である。このとき、圧電基板１０ｂは支持基板１０ａほど固くないため、溝６４を圧電基板１０ｂを切断するように形成することができる。

［実施例１の変形例１］
図１０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平面図である。図１１（ａ）から図１２（ｂ）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および図１１（ａ）に示すように、分割領域６８に環状金属層３２が形成されている。図１１（ｂ）に示すように、分割領域６８のリッド３６、封止部３０、環状金属層３４および３２にダイシングブレード５８を用い溝６４を形成する。溝６４の底面は環状金属層３２内に位置しており、溝６４の下に環状金属層３２の一部が残存している。

図１２（ａ）に示すように、分割領域６８内の溝６４の底面にレーザ光５４を照射することで、環状金属層３２および支持基板１０ａの上部に溝６０を形成する。環状金属層３２はレーザ光５４に対し透明でないため、支持基板１０ａ内にレーザ光５４の焦点を結ばせ支持基板１０ａに改質領域を形成することは難しい。

図１２（ｂ）に示すように、テープ５６下からブレイク刃５９を押し当て、クラック６２が形成することにより、基板１０が個片化される。その他の製造工程は実施例１と同じであり説明を省略する。

図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図および側面図である。図１３（ｂ）は、保護膜３８を透過した側面図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、環状金属層３２の側面は保護膜３８と接している。

環状金属層３２の側面７３の下部７３ａは、環状金属層３２の昇華により形成した溝６０の一部であり、下部７３ａと支持基板１０ａの側面７０とはほぼ同一平面である。環状金属層３２の側面７３の上部７３ｂおよび封止部３０の側面７４は、ブレードダイシング法により切断した溝６４である。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

実施例１の変形例１によれば、図１０および図１１（ａ）のように、基板１０の圧電基板１０ｂの一部を格子状に除去し支持基板１０ａに接合する格子状の環状金属層３２を形成する。図１１（ｂ）のように、分割領域６８において、基板２０間の封止部３０および環状金属層３２に、底面に環状金属層３２の一部が残存するようにダイシングブレード５８を用い溝６４を形成する。図１２（ａ）に示すように、溝６４の底面にレーザ光５４を照射することで、支持基板１０ａに溝６０を形成する。図１２（ｂ）のように、溝６０において基板１０を割断する。

このように、溝６４の底面に環状金属層３２の一部を残存させる。これにより、支持基板１０ａに溝６４が形成されないため、支持基板１０ａに図９（ｂ）のようなクラック７６が形成されない。よって、支持基板１０ａの劣化を抑制できる。

このように形成された弾性波デバイスでは、環状金属層３２は、基板１０の周縁の圧電基板１０ｂが除去された領域において支持基板１０ａに接合する。環状金属層３２の側面７３の下部７３ａは支持基板１０ａの側面７０と略一致し、側面７３の上部７３ｂは下部７３ａより内側に位置する。なお、下部７３ａは側面７０と略一致するとは、溝６０の幅、位置合わせ精度および製造誤差を許容する程度に一致することであり、例えば距離Ｄ２の１／５程度の誤差を許容する。

分割領域６８において、封止部３０と支持基板１０ａとに挟まれる分割層は、実施例１のように圧電基板１０ｂの少なくとも一部でもよいし、実施例２のように環状金属層３２の少なくとも一部でもよい。

実施例１およびその変形例では、弾性波素子１２および２２が設けられているが、弾性波素子１２および２２の少なくとも一方が設けられていればよい。弾性波素子２２として圧電薄膜共振器の例を説明したが、弾性波素子２２は弾性表面波共振器でもよい。また、弾性波素子１２および２２の少なくとも一方は圧電体を有する圧電素子であればよい。基板２０の下面に設けられる機能素子として弾性波素子２２の例を説明したが、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）素子でもよい。

実施例２は、フィルタおよびデュプレクサの例である。図１４（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１４（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２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Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。実施例２のフィルタを弾性波素子１２および／または２２で形成してもよい。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。

図１４（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１４（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５０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５２が接続されている。送信フィルタ５０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５２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５０および受信フィルタ５２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。また、送信フィルタ５０を弾性波素子１２で形成し、受信フィルタ５２を弾性波素子２２で形成してもよい。

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。

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。

１０ａ 支持基板
１０ｂ 圧電基板
１２、２２ 弾性波素子
１４、２４ 配線
１６ ビア配線
１８ 端子
２０ 基板
２６ 空隙
２８ バンプ
３０ 封止部
３２、３４ 環状金属層
３６ リッド
５０ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
５４ レーザ光
６０、６４ 溝
６１ レーザ痕
６８ 分割領域
７０、７２、７３、７４ 側面
７０ａ、７２ａ、７３ａ 下部
７０ｂ、７２ｂ、７３ｂ 上部

Claims (9)

1. 上面と側面との境界から前記側面における厚さ方向の上部にわたってレーザ痕を有する支持基板と、前記支持基板上に直接または間接的に接合され、側面の下部は前記支持基板の側面と略一致し、側面の上部は前記側面の下部より内側に位置する圧電基板と、を備える第１基板と、
   前記第１基板上に前記圧電基板との間に空隙を挟み搭載された第２基板と、
   前記第２基板を囲むように設けられ、前記第１基板と接合し、側面が前記支持基板の側面より内側に位置し、前記圧電基板および前記第２基板の少なくとも一方の表面に設けられ、前記空隙に面する圧電素子を封止する封止部と、
   を備える圧電デバイス。
2. 上面と側面との境界から前記側面における厚さ方向の上部にわたってレーザ痕を有する支持基板と、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と、を備える第１基板と、
   前記第１基板の周縁の圧電基板が設けられていない領域において前記支持基板に接合し、側面の下部は前記支持基板の側面と略一致し、側面の上部は前記側面の下部より内側に位置する環状金属層と、
   前記第１基板上に前記圧電基板との間に空隙を挟み搭載された第２基板と、
   前記第２基板を囲むように設けられ、前記環状金属層と接合し、側面が前記支持基板の側面より内側に位置し、前記圧電基板および前記第２基板の少なくとも一方の表面に設けられ、前記空隙に面する圧電素子を封止する封止部と、
   を備える圧電デバイス。
3. 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り、前記封止部は半田または樹脂である請求項１または２に記載の圧電デバイス。
4. 圧電基板と支持基板とが直接または間接的に接合された第１基板上に複数の第２基板を、前記圧電基板との間に空隙を挟み搭載する工程と、
   前記複数の第２基板を囲み前記第１基板と接合し、前記圧電基板および前記第２基板の少なくとも一方に設けられた圧電素子を前記空隙に封止する封止部を形成する工程と、
   前記封止部を形成する工程の後に、前記封止部および前記第１基板を分割するための分割領域において、前記封止部と前記支持基板とに挟まれる分割層の底面に前記分割層の一部が残存するようにダイシングブレードを用い前記封止部および前記分割層に第１溝を形成する工程と、
   前記第１溝を形成する工程の後に、前記第１溝の底面に前記分割層の一部が残存した状態で、前記第１溝の底面にレーザ光を照射することで、前記支持基板に第２溝または改質領域を形成する工程と、
   前記第２溝または前記改質領域を形成する工程の後に、前記第２溝または前記改質領域において前記第１基板を割断する工程と、
   を含み、
   前記分割層は、前記圧電基板の少なくとも一部、または前記分割領域において前記圧電基板が設けられていない領域に形成され前記支持基板に接合する金属層の少なくとも一部である圧電デバイスの製造方法。
5. 前記支持基板に前記第２溝または前記改質領域を形成する工程は前記支持基板に前記第２溝を形成する工程である請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
6. 前記分割層は、前記圧電基板の少なくとも一部である請求項４または５に記載の圧電デバイスの製造方法。
7. 前記第１基板の前記圧電基板の一部を格子状に除去し前記支持基板に接合する格子状の前記金属層を形成する工程を含み、
   前記格子状の金属層は前記分割領域を含み、
   前記分割層は、前記金属層の少なくとも一部を含む請求項４または５に記載の圧電デバイスの製造方法。
8. 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り、前記封止部は半田または樹脂である請求項４から７のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
9. 前記圧電基板は、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請求項４から８のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。

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