KR101987712B1 - 탄성파 장치의 제조 방법 및 탄성파 장치 - Google Patents

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Abstract

방열막의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 억제할 수 있는, 탄성파 장치의 제조 방법 및 탄성파 장치를 제공한다.
압전기판(2)의 제1 주면(2a) 상에 IDT 전극(3)이 마련되어 있고, 제2 주면(2b) 상에, 서로 대향하는 한 쌍의 주면과, 한 쌍의 주면을 잇는 측면을 가지는 방열막(9)이 마련되어 있으며, 방열막(9)의 한 쌍의 주면을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 방열막(9)의 측면의 적어도 일부가, 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주보다도 내측에 위치하고 있는, 탄성파 장치(1).

Description

탄성파 장치의 제조 방법 및 탄성파 장치{ELASTIC WAVE DEVICE MANUFACTURING METHOD AND ELASTIC WAVE DEVICE}
본 발명은, 탄성파 장치의 제조 방법 및 탄성파 장치에 관한 것이다.
탄성표면파 장치의 제조 시에는 머더 기판을 각각의 전자부품 단위의 압전기판으로 개편화(個片化)하고 있다. 하기의 특허문헌 1에서는, 우선 머더 기판 상면(上面)의 전체면에 금속막을 형성한다. 다음으로, 금속막이 형성된 머더 기판을 각각의 압전기판으로 개편화하고 있다.
하기의 특허문헌 2 및 3에서는 압전기판의 상면뿐만 아니라, 측면에 이르도록 금속막이나 도체막을 형성하고 있다. 그에 따라, 특허문헌 2에서는 탄성표면파 칩에서의 수지 부재의 대전(帶電)을 방지하고 있다. 또한, 특허문헌 3에서는 전자부품의 전자파 실드(shield) 효과를 높이고 있다.
WO08/018452 일본 공개특허공보 2006-80921호 WO13/035819
특허문헌 1에 기재된 제조 방법에서는 금속막 형성 후에 개편화가 실시되고 있다. 이 경우, 금속의 연성이나 전성이 높기 때문에, 개편화 시에 금속막이 늘어날 우려가 있었다. 그 때문에, 금속막이 개편화된 압전기판의 끝가장자리로부터 측방(側方)으로 밀려 나오거나, 측면의 일부에 이를 우려가 있었다.
한편, 특허문헌 2나 특허문헌 3에 기재된 제조 방법에서는, 도체막이나 금속막이, 압전기판의 상면의 전체면뿐만 아니라 측면에도 이르고 있다.
따라서, 특허문헌 1~3에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 탄성파 장치에서는, 금속막이 다른 통전 부분이나 다른 전자부품과 접촉하여 단락(短絡) 파괴가 생길 우려가 있었다. 한편, 최근, 방열성을 높이기 위해 압전기판의 한쪽 주면(主面)에 방열막으로서 금속막을 마련하는 것이 시도되고 있다. 이와 같은 방열막을 마련한 구조에서도 방열막과 다른 부위의 접촉이나 다른 전자부품 등의 통전 부분과의 접촉을 방지하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 방열막의 형상을 고안함으로써, 방열막과 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 억제할 수 있는, 탄성파 장치의 제조 방법 및 탄성파 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법은, 서로 대향하는 제1 및 제2 주면을 가지는 압전기판의 상기 제1 주면 상에 IDT 전극을 마련하는 공정과, 상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에, 서로 대향하는 한 쌍의 주면과, 상기 한 쌍의 주면을 잇는 측면을 가지는 방열막을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 상기 방열막의 상기 측면의 적어도 일부가, 상기 압전기판의 상기 제2 주면의 외주(外周)보다도 내측에 위치하고 있도록, 상기 방열막을 형성한다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 어느 특정 국면에서는, 상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면 중, 상기 압전기판의 상기 제2 주면과는 먼 측의 주면의 외주 가장자리가, 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하도록, 상기 방열막을 형성한다. 이 경우에는, 방열막의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 방열막의 외주가 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하도록, 상기 방열막을 형성한다. 이 경우에는, 방열막의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 다른 특정 국면에서는, 머더 기판을 개편화하여, 복수의 상기 압전기판을 얻는 공정이 더 포함되어 있고, 상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 머더 기판을 개편화한 후에 상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에 상기 방열막을 형성한다. 이 경우에는, 개편화 시에 방열막이 재료의 연성이나 전성 등에 의해 늘어나는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 다른 부위나 다른 부품과의 접촉 확률을 보다 한층 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 머더 기판, 또는 개편화된 상기 압전기판의 상기 제2 주면을, 백 그라인딩(back grinding) 처리하고, 상기 백 그라인딩 처리 후에 상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에 상기 방열막을 형성한다. 이 경우에는, 백 그라인딩 처리를 하면서 방열막을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 다른 특정 국면에서는, 마스크 또는 필름 레지스트를 이용하여 상기 방열막을 형성한다. 마스크 또는 필름 레지스트를 이용함으로써, 임의의 평면 형상의 방열막을 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 방열막의 면적이 상기 압전기판의 상기 제2 주면으로부터 멀어짐에 따라 작아지도록, 상기 방열막에 테이퍼(taper)를 부여한다. 이 경우에는 방열막과 다른 부위나 다른 부품과의 접촉 확률을 보다 한층 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법의 다른 특정 국면에서는, 상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에서, 상기 IDT 전극을 둘러싸도록, 수지로 이루어지는 지지체를 마련하는 공정과, 상기 IDT 전극을 둘러싸고 있는 개구부를 봉지(封止)하도록, 상기 지지체 상에 수지로 이루어지는 덮개체(lid member)를 마련하는 공정이 더 포함되어 있다. 이 경우에는 WLP 구조의 탄성파 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치는, 서로 대향하는 제1 및 제2 주면을 가지는 압전기판과, 상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에 마련된 IDT 전극과, 상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에 마련되어 있고, 서로 대향하는 한 쌍의 주면과, 상기 한 쌍의 주면을 잇는 측면을 가지는 방열막을 포함하고, 상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 상기 방열막의 상기 측면의 적어도 일부가, 상기 압전기판의 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하고 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 어느 특정 국면에서는, 상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면 중, 상기 압전기판의 상기 제2 주면과는 먼 측의 주면의 외주 가장자리가, 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하고 있다. 이 경우에는 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 방열막의 외주가 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하고 있다. 이 경우에는 방열막의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 압전기판의 상기 제2 주면이 백 그라인딩 처리되어 있다. 이 경우에는, 탄성파 장치의 박형화를 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막의 면적이, 상기 압전기판의 상기 제2 주면으로부터 멀어짐에 따라 작아지도록, 상기 방열막에 테이퍼가 마련되어 있다. 이 경우에는 방열막과, 다른 부위나 다른 부품과의 접촉 확률을 보다 한층 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막이, 금속막을 포함하지 않는 유전체막이다. 이 경우에는 다른 부위나 다른 부품과의 단락의 우려가 없다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에서, 상기 IDT 전극을 둘러싸도록 마련되어 있으면서 수지로 이루어지는 지지체와, 상기 IDT 전극을 둘러싸고 있는 개구부를 봉지하도록, 상기 지지체 상에 마련되어 있고, 수지로 이루어지는 덮개체가 더 포함되어 있다. 이 경우에는 WLP 구조의 탄성파 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 압전기판의 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 제1 주면 상에 마련된 상기 IDT 전극과 겹치는 위치를 포함하도록, 상기 방열막이 마련되어 있다. 이 경우에는 IDT 전극에 의해 발생한 열을 압전기판 및 방열막을 통해, 보다 효과적으로 방산(放散)시킬 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에 배치된 외부단자가 더 포함되어 있고, 상기 압전기판의 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 외부단자와 겹치는 위치를 포함하도록, 상기 방열막이 마련되어 있다. 이 경우에는 외부단자로부터, 압전기판을 통해 방열막에 열을 신속하게 방산시킬 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막의 적어도 일부를 덮도록 마련된 보호막이 더 포함되어 있다. 이 경우에는 방열막의 부식이나 산화를 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 방열막과 상기 압전기판의 상기 제2 주면 사이에 마련된 밀착층이 더 포함되어 있다. 이 경우에는 방열막의 벗겨짐을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법 및 탄성파 장치에 의하면, 방열막의 형상을 고안하고 있으므로, 방열막과, 다른 부위나 다른 부품과의 접촉이 생기기 어렵다. 따라서, 접촉에 의한 물리적 파괴나 단락 불량을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은, 도 1(a) 및 도 1(b)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 평면도 및 모식적 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 탄성파 장치에서의 압전기판 상의 전극 구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 탄성파 장치의 압전기판의 제1 주면 측으로부터 본 저면도이다.
도 4는, 도 4(a)~도 4(d)는 본 발명의 제1 실시형태의 탄성파 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 각 약도적 정면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 탄성파 장치의 제조 방법에서, 방열막을 형성하는 공정을 설명하기 위한 정면 단면도이다.
도 6은, 도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도 및 모식적 정면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 정면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 정면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 정면 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 정면 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 정면 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써, 본 발명을 분명하게 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태 간에 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1(a) 및 도 1(b)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 평면도 및 모식적 정면 단면도이다.
탄성파 장치(1)는 특별히 한정되지 않지만, WLP(Wafer-level packaging) 구조의 탄성표면파 장치이다. 보다 구체적으로는, 탄성파 장치(1)는 압전기판(2)을 가진다. 압전기판(2)은, LiTaO3이나 LiNbO3 등의 압전 단결정으로 이루어진다. 압전기판(2)은 압전 세라믹스로 이루어져 있어도 된다.
압전기판(2)은 서로 대향하는 제1 주면(2a)과 제2 주면(2b)을 가진다.
제1 주면(2a) 상에, 여진(勵振) 전극으로서 IDT 전극(3)이 마련되어 있다.
IDT 전극(3)이 마련되어 있는 영역을 둘러싸도록, 수지로 이루어지는 지지체(4)가 마련되어 있다. 지지체(4)는, IDT 전극(3)이 노출되어 있는 개구부를 가지도록 마련되어 있다.
또한, 제1 주면(2a) 상에는 외부단자(5)가 마련되어 있다. 외부단자(5)는 IDT 전극(3)에 전기적으로 접속되어 있다. 외부단자(5)는, IDT 전극(3)을 외부와 전기적으로 접속하기 위해 마련되어 있다.
IDT 전극(3) 및 외부단자(5)는 적절한 금속 혹은 합금으로 이루어진다.
상기 지지체(4)의 개구부를 봉지하도록, 수지로 이루어지는 덮개체(6)가 마련되어 있다. 상기 덮개체(6)는, 판상(板狀)의 형상을 가지고 있다. 지지체(4) 및 덮개체(6)를 구성하는 수지는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 열경화성 폴리이미드나 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
지지체(4) 및 덮개체(6)를 관통하도록 관통 구멍이 마련되어 있다. 이 관통 구멍 내에 언더범프메탈층(under bump metal layers)(7)이 마련되어 있다. 언더범프메탈층(7)은 적절한 금속 혹은 합금으로 이루어진다. 언더범프메탈층(7) 상에 금속 범프(8)가 마련되어 있다. 금속 범프(8)는 Au나 솔더(solder) 등의 적절한 금속 혹은 합금으로 이루어진다.
탄성파 장치(1)에서는, 압전기판(2)의 제2 주면(2b) 상에 방열막(9)이 마련되어 있다. 방열막(9)의 평면 형상은 특별히 한정되지 않지만, 직사각형으로 되어 있다. 방열막(9)은 본 실시형태에서는 금속으로 이루어진다. 물론, 방열막(9)의 재료는 특별히 한정되지 않고, 금속 이외의 재료를 이용해도 된다. 즉, 압전기판(2)보다도 열전도율이 높은 적절한 재료에 의해 방열막(9)을 형성할 수 있다. 따라서, 방열막(9)으로는 금속을 포함하지 않는 유전체막을 이용해도 된다. 그 경우에는, 다른 부위나 다른 부품과의 접촉에 의한 단락 불량을 확실하게 억제할 수 있다.
금속을 포함하지 않는 유전체막으로는 알루미나 등의 절연성 세라믹스, 혹은 플라스틱 등을 들 수 있다.
탄성파 장치(1)의 특징은, 방열막(9)의 외주가 제2 주면(2b)의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것에 있다. 따라서, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 탄성파 장치(1)를 제2 주면(2b)에 수직인 방향으로 봤을 때, 방열막(9)의 외주 가장자리의 외측에 제2 주면(2b)의 일부가 존재하고 있다. 환언하면, 방열막(9)의 외주 가장자리는 제2 주면(2b)의 외주 가장자리(2b1)와 간격을 두고 위치하고 있다.
탄성파 장치(1)에서는, 방열막(9)은 금속으로 이루어져 열전도율이 높다. 한편, 탄성파 장치(1)에서는, IDT 전극(3)에 전압을 인가하여 탄성표면파를 여진시킨다. 따라서, IDT 전극(3)에서 발열한다. 이 열이 압전기판(2)을 경유하여 방열막(9)으로부터 방산된다.
또한, 방열막(9)은 금속으로 이루어지지만, 외주 가장자리가 제2 주면(2b)의 외주 가장자리(2b1)보다도 내측에 위치하고 있다. 따라서, 탄성파 장치(1)의 취급 시에 방열막(9)이 다른 부위나 다른 부품과 접촉하기 어렵다. 따라서, 방열막(9)에서의 파괴가 생기기 어렵고, 방열막(9)이 도전성을 가지는 금속인 경우여도 단락 불량이 생기기 어렵다.
또한, 방열막(9)의 외주 가장자리는, 제2 주면(2b)의 외주 가장자리(2b1)보다도 반드시 내측에 위치하고 있을 필요는 없다. 후술하는 제2~제7 실시형태를 참조하여 설명하는 바와 같이, 본 발명에서는, 방열막에서, 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 잇는 임의의 절단면에서, 방열막의 측면의 적어도 일부가, 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리(2b1)보다도 내측에 위치하고 있으면 된다.
탄성파 장치(1)에서는, IDT 전극(3)이, 압전기판(2)과 지지체(4)와 덮개체(6)로 둘러싸인 공간에 봉지되어 있다. 따라서, IDT 전극(3)에서 발생한 열이 방산되기 어렵다. 이와 같은 WLP 구조의 탄성파 장치에서는 방열성을 개선하는 것이 강하게 요구되고 있다. 본 실시형태에 의하면, 상기 방열막(9)을 이용하여, 이와 같은 열을 효과적으로 방산시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 WLP 구조의 탄성파 장치(1)에서 보다 효과적이다.
도 2는 상기 압전기판(2)의 제1 주면(2a) 상의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 보다 상세하게는, 제1 주면(2a) 상에서 복수의 IDT 전극이 마련되어 있다. 도 2 중의 X를 직사각형의 테두리로 둘러싼 기호는, 각각 IDT 전극과, IDT 전극의 양측에 반사기가 마련되어 있는 구조를 나타낸다. 즉, X와, X를 둘러싸는 직사각형의 테두리로 나타나 있는 영역에, 각각 1 포트형 탄성표면파 공진자(11)가 구성되어 있다. 이 복수의 1 포트형 탄성표면파 공진자(11)가 전기적으로 접속되어, 래더(ladder)형 필터가 구성되어 있다.
또한, 도 2의 1 포트형 탄성표면파 공진자(11) 등을 외부와 전기적으로 접속하기 위해, 복수의 외부단자(5)가 마련되어 있다.
도 3은 상기 탄성파 장치(1)의 저면도이다. 이것은 1 포트형 탄성표면파 공진자(11)를 구성하고 있는 부분만을 파선으로 약도적으로 나타낸다.
또한, 도 3의 일점쇄선은, 압전기판(2)의 제2 주면(2b) 측에 마련되어 있는 방열막(9)의 외주 가장자리를 나타낸다. 도 3으로부터 분명한 바와 같이, 탄성파 장치(1)를 제2 주면(2b)에 수직인 방향으로 봤을 때, 방열막(9)은, 1 포트형 탄성표면파 공진자(11)가 마련되어 있는 영역과 겹치는 위치를 포함하도록 마련되어 있다. 전술한 바와 같이, 탄성표면파 공진자에서는, 우선 IDT 전극(3)에서 발열한다. 이 열이 압전기판(2)을 통해 IDT 전극(3)과 서로 겹쳐 있는 방열막(9) 측으로 신속하게 방산된다. 따라서, 방열성을 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 전술한 도 1(b)에 나타낸 외부단자(5)는 IDT 전극(3)과 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 외부단자(5)에도 열이 신속하게 전해진다. 그리고 본 실시형태에서는, 탄성파 장치를 제2 주면(2b)에 수직인 방향으로 봤을 때, 방열막(9)은, 압전기판(2)을 통해 외부단자(5)와 겹치는 위치를 포함하도록 마련되어 있다. 따라서, 그에 의해서도 IDT 전극(3)에서 발생한 열을 보다 효과적으로 방열막(9)으로부터 방산시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 탄성파 장치(1)에서는, 후술하는 제조 방법으로부터 분명한 바와 같이, 압전기판(2)이 백 그라인딩 처리(웨이퍼(wafer)의 이면을 연마하는 처리)되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 주면(2a) 측과는 반대 측의 주면을 백 그라인딩 처리함으로써 제2 주면(2b)이 얻어지고, 그에 따라 압전기판(2)의 두께가 얇게 되어 있다. 따라서, 탄성파 장치(1)에서는 박형화를 도모하는 것이 가능하게 되어 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 탄성파 장치(1)의 제조 방법을 설명한다. 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 머더 기판(2A)을 준비한다. 다음으로, 머더 기판(2A)을 다이싱 처리 등에 의해 개편화한다. 그로써, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 압전기판(2B)을 얻는다.
상기 개편화 시에는, 머더 기판(2A)을, 예를 들면 다이싱 테이프에 부착하고, 그 상태로 다이싱 등을 실시한다. 그로써, 복수의 압전기판(2B)이 다이싱 테이프에 부착된 상태로 준비된다. 필요에 따라, 다이싱 후에 다이싱 테이프를 전연(展延)하여, 압전기판(2B) 사의의 간격을 넓혀도 된다.
다음으로, 압전기판(2B)을 연마한다. 보다 구체적으로는, 다이싱 테이프에 부착되어 있는 면과는 반대 측의 면, 즉 최종적으로 제2 주면(2b) 측이 되는 면을 연마한다. 이 연마 처리가 전술한 백 그라인딩 처리이다.
그로써, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 두께가 얇은 복수의 압전기판(2)을 얻을 수 있다. 상기 백 그라인딩 처리의 연마 방법은 특별히 한정되지 않고, 연마 포일 등을 이용할 수 있다.
다음으로, 다이싱 테이프에 유지된 상태로, 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 방열막(9)을 압전기판(2)의 제2 주면(2b) 상에 형성한다. 이 방열막(9)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않는다.
도 4(a)~도 4(d)에 나타낸 방법에서는, 개편화한 후에 백 그라인딩 처리를 실시한다. 따라서, 다이싱에 의한 개편화로 발생하는,　균열이나 흠집 등의 이면에서의 칩핑(chipping)을 줄일 수 있다. 또한, 얇게 한 상태로 머더 기판(2A)(웨이퍼)을 취급할 필요가 없다. 따라서, 파손 등의 가능성이 낮아진다.
또한, 도 4(a)~도 4(d)에 나타나 있는 방법으로서, 예를 들면 이하의 제1 또는 제2 방법을 이용해도 된다. 제1 방법에서는 개편화하기 전에 백 그라인딩 처리한다. 이 방법에서는, 도 4(a)의 상태로 머더 기판(2A)을 백 그라인딩 처리하고, 그 후에 개편화한다. 마지막으로, 도 4(d)에 나타낸 바와 같이 방열막(9)을 형성한다. 이 방법에서는 도 4(a)의 상태로 압전기판 전체를 백 그라인딩 처리하므로, 연마량을 각 칩에서 균일하게 하는 것이 용이하다.
제2 방법은 DBG(Dicing Before Grinding) 공법이라고 불리는 것으로, 후술하는 제5 실시형태에서 설명하기로 한다.
또한, 방열막(9)의 형상을 결정하는 방법으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 개구부(12a)를 가지는 마스크(12)를 이용하는 것이 바람직하다. 마스크(12)로는 메탈 마스크를 이용하는 것이 바람직하다. 그로써, 개편화에 의해 형성된 압전기판(2)의 측면에 방열막(9)이 부착되는 것을 방지하고, 방열막(9)의 형상을 정밀도 높게 형성할 수 있다. 물론, 마스크(12)는 다른 재료로 형성되어 있어도 된다. 마스크(12)의 개구부(12a)의 평면 형상은, 형성되는 방열막(9)의 평면 형상과 동일하게 되어 있다. 마스크(12)의 형상을 고안함으로써, 도 1(b), 도 6(b), 도 10 및 도 11에서 나타나 있는 바와 같이, 방열막(9)의 형상을 다양한 형상으로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 개구부(12a)는 직사각형의 형상을 가진다.
상기 마스크(12)를 압전기판(2)의 제2 주면(2b) 상에, 혹은 제2 주면(2b)의 상방(上方)에 배치하고, 화살표로 나타내는 바와 같이 방열막 형성용 재료를 퇴적시킨다. 그로써, 방열막(9)을 형성할 수 있다. 마스크(12)를 이용한 경우, 개구부(12a)의 형상을 변경함으로써, 다양한 평면 형상의 방열막(9)을 용이하게 형성할 수 있다.
상기 마스크(12)를 대신하여, 필름 레지스트를 이용하여 포토리소그래피법에 의해 방열막(9)을 형성해도 된다.
상기한 바와 같이 하여, 압전기판(2)에 방열막(9)을 형성할 수 있다.
이 제조 방법에 의하면, 개편화한 후에 방열막(9)을 형성하고 있기 때문에 개편화 시에 방열막 형성용 재료가 전연된다는 문제가 생기지 않는다. 그 때문에, 방열막(9)과, 다른 부위나 다른 전자부품 등의 다른 부품과의 접촉이 보다 한층 생기기 어렵다.
또한, 머더 기판의 한쪽 주면의 전체면에 방열막 등의 금속막이나 유전체막을 형성한 경우, 머더 기판에서 휘어짐이 발생한다는 문제가 있었다. 본 실시형태에서는 개편화 후에 방열막(9)이 형성되어 있기 때문에 이와 같은 압전기판의 휘어짐도 생기기 어렵다.
물론, 개편화 전에 방열막(9)을 형성해도 된다. 그 경우여도, 방열막(9)의 외주 가장자리를 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리보다도 내측에 위치시킴으로써, 다른 부위나 다른 부품과 방열막(9)의 접촉은 생기기 어렵다.
상기와 같이, 다이싱에 의한 개편화, 백 그라인딩 처리 및 방열막(9)의 형성의 순서로 탄성파 장치(1)를 제조할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 다이싱 테이프를 이용한 종래의 다이싱 공법을 적용하여, 다이싱 처리 후에 백 그라인딩 처리 및 방열막(9)의 형성 처리를 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 도 1(b)에 나타낸 IDT 전극(3) 및 외부단자(5)를 포함하는 전극 구조를, 머더 기판(2A)을 준비하는 공정에서 미리 형성해 두는 것이 바람직하다. 즉, 금속 범프(8)를 제외하는 구성을 제1 주면(2a) 측에서, 머더 기판(2A)의 단계에서 형성해 두는 것이 바람직하다. 상기 방열막(9)을 형성한 후에 금속 범프(8)를 언더범프메탈층(7) 상에 마련하면 된다.
물론, 상기 전극 구조의 형성 공정, 지지체(4)를 형성하는 공정, 덮개체(6)를 적층하는 공정은 방열막(9)을 형성한 후에 실시해도 된다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도 및 모식적 정면 단면도이다.
제2 실시형태의 탄성파 장치(21)는, 테이퍼가 부여된 방열막(22)을 가지는 것을 제외하고는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일하다. 따라서, 동일 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙임으로써, 제1 실시형태의 설명을 원용하기로 한다. 이하의 제3~제5 실시형태에서도 마찬가지로, 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙임으로써, 그 설명을 생략하기로 한다.
제2 실시형태의 탄성파 장치(21)에서는 방열막(9)을 대신하여 방열막(22)이 마련되어 있다. 방열막(22)은, 서로 대향하는 한 쌍의 주면으로서의 하면(下面)(22a)과, 상면(22c)을 가진다. 하면(22a)이 압전기판(2)의 제2 주면(2b)에 접하고 있다. 하면(22a)과 상면(22c)을 측면(22b)이 잇고 있다. 하면(22a)으로부터 상면(22c)에 이름에 따라, 방열막(22)의 면적이 작아져 가도록, 방열막(22)에 테이퍼되어 있다. 환언하면, 측면(22b)은 상방으로 갈수록 중앙 측에 가까워지도록 경사지어 있다.
따라서, 방열막(22)은 다른 부위나 다른 부품과 보다 한층 접촉하기 어렵다. 따라서, 탄성파 장치(21)에서는 방열막(22)의 물리적인 파괴나 단락 불량이 보다 한층 생기기 어렵다.
이와 같은 테이퍼된 방열막(22)은, 전술한 마스크나 필름 레지스트를 이용한 방법에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
도 7에 나타내는 제3 실시형태의 탄성파 장치(31)에서는 방열막(22)의 상면(22c) 및 측면(22b)을 덮도록 보호막(32)이 마련되어 있다. 보호막(32)은 SiO2 등의 무기 유전체, 혹은 합성 수지 등의 적절한 재료에 의해 형성할 수 있다. 보호막(32)의 형성에 의해, 방열막(22)의 부식이나 산화를 방지할 수 있다.
단, 방열막의 형상은, 방열막(22)으로 나타나 있는 바와 같은 테이퍼 형상뿐만 아니라, 도 1(b), 도 6(b), 도 10, 도 11에서 나타나 있는 다양한 형상을 취해도 된다. 그 경우, 보호막은 방열막의 전체 또는 일부를 보호하는 형태로 형성된다. 방열막의 전체를 보호하는 경우에는, 보호막은 방열막의 상면 및 측면을 덮도록 형성된다. 또한, 방열막의 일부를 보호하는 경우에는, 보호막은 방열막의 상면 또는 측면의 어느 한쪽, 혹은 상면의 일부, 측면의 일부를 덮도록 형성되어 있어도 된다.
도 8에 나타내는 제4 실시형태의 탄성파 장치(41)에서는 밀착층(42)이 압전기판(2)의 제2 주면(2b) 상에 마련되어 있다. 이 밀착층(42) 상에 방열막(22)이 적층되어 있다. 밀착층(42)은 방열막(22)보다도 압전기판(2)에 대한 밀착성이 뛰어난 재료로 이루어진다. 이와 같은 재료로는, 압전기판(2)이 압전 단결정으로 이루어지고, 방열막(22)이 Al 등의 금속으로 이루어지는 경우, Ti나 NiCr 등에 의해 형성할 수 있다.
단, 상술한 바와 같이, 방열막의 형상은, 방열막(22)으로 나타나 있는 바와 같은 테이퍼 형상뿐만 아니라, 도 1(b), 도 6(b), 도 10, 도 11에서 나타나 있는 다양한 형상을 취해도 된다. 그 때문에, 밀착층의 형상도 방열막의 형상에 맞춰 변화될 수 있다. 도 9에 나타내는 제5 실시형태의 탄성파 장치(51)에서는, 압전기판(2C)의 제2 주면(2b)이 DBG 공법에 의해 백 그라인딩 처리되어 형성되어 있는 면이다. DBG 공법이란, 압전기판을 개편화할 때에 압전기판의 도중까지 다이싱에 의해 칼집을 넣고, 압전기판의 이면(칼집이 들어가 있는 면과 대향하는 주면)을 백 그라인딩 처리함으로써 압전기판을 개편화하는 방법이다. DBG 공법에 의해 백 그라인딩 처리함으로써 제2 주면(2b)이 형성되어 있다. 그 때문에, 압전기판(2C)은 두께가 얇게 되어 있다. DBG 공법은, 개편화한 후에 백 그라인딩 처리를 실시하므로, 다이싱에 의한 개편화로 발생하는 이면의 칩핑(균열이나 흠집)을 줄일 수 있다. 또한, 얇게 한 상태로 머더 기판(2A)(웨이퍼)을 취급할 필요가 없어져, 파손 등의 가능성이 낮아진다는 메리트가 있다. 또한, DBG 공법은, 백 그라인딩 처리하면서 개편화하는 공법이므로, 연마량을 각 칩에서 균일하게 하는 것이 용이하다는 메리트도 있다. 그 밖의 점에 대해서는, 탄성파 장치(51)는 탄성파 장치(41)와 동일하다.
도 10에 나타내는 제6 실시형태의 탄성파 장치(52)는, 도 6(b)에 나타낸 제2 실시형태의 탄성파 장치(21)의 변형예이다. 보다 상세하게는 방열막(22A)이 방열막(22) 대신에 이용되고 있다. 다른 점은, 방열막(22A)에서는, 방열막(22)과는 테이퍼가 역(逆)으로 되어 있다. 즉, 방열막(22A)에서는, 상면(22c)으로부터 하면(22a)을 향함에 따라 방열막(22A)의 면적이 작아지도록, 역 테이퍼가 부여되어 있다. 따라서, 측면(22b)은, 상면(22c)으로부터 하면(22a)에 이름에 따라, 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리보다도 더 내측에 위치하게 된다. 이 경우에서도, 상면(22c)의 외주 가장자리가 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리보다도 내측에 위치하고 있기 때문에, 방열막(22A)의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 탄성파 장치(52)에서, 상면(22c)의 외주 가장자리는, 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리와 겹치는 위치에 존재하고 있어도 된다. 그 경우여도, 측면(22b)을, 하면(22a)과 상면(22c)을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 측면(22b)의 상단을 제외하는 나머지의 부분이, 압전기판(2)의 외주 가장자리보다도 내측에 위치하게 된다. 따라서, 그 경우에서도 방열막(22A)의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 억제할 수 있다.
도 11에 나타내는 제7 실시형태에 따른 탄성파 장치(53)도 또한, 제2 실시형태의 탄성파 장치(21)의 변형예에 상당한다. 다른 점은, 방열막(22)을 대신하여 방열막(22B)이 마련되어 있는 것에 있다. 방열막(22B)에는, 방열막(22)과 마찬가지로 하면(22a)으로부터 상면(22c)에 이름에 따라 면적이 작아지도록 테이퍼되어 있다. 물론, 방열막(22B)에서는, 하면(22a)의 외주 가장자리가, 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리와 겹치는 위치에 있다.
이 경우도, 상면(22c)과, 하면(22a)을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 측면(22b)의 하단을 제외하는 부분이, 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리보다도 내측에 위치하게 된다. 따라서, 방열막(22B)에서도 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 억제할 수 있다.
제7 실시형태의 탄성파 장치(53)와 같이, 방열막의 일부가 압전기판(2)의 제2 주면(2b)의 외주 가장자리와 겹치는 위치에 존재하고 있어도 된다. 방열막의 서로 대향하는 한 쌍의 주면, 즉 상면(22c) 및 하면(22a)을 잇는 임의의 절단면에서, 측면(22b)의 적어도 일부가, 압전기판(2)의 외주 가장자리보다도 내측에 위치하고만 있으면, 방열막(22B)의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉을 억제할 수 있다.
또한, 제6 및 제7 실시형태의 탄성파 장치(52 및 53)는, 그 밖의 구조는 제2 실시형태의 탄성파 장치(21)와 동일하다.
상술해 온 제2~제7 실시형태의 탄성파 장치(21, 31, 41, 51, 52, 53)에서는, 그 밖의 구성은 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일하기 때문에, 탄성파 장치(1)와 마찬가지로, 방열막(22, 22A, 22B)으로부터 IDT 전극(3)에서 발생한 열을 효과적으로 방산시킬 수 있다. 또한, 방열막(22, 22A, 22B)의 다른 부위나 다른 부품과의 접촉이 생기기 어렵기 때문에, 방열막(22, 22A, 22B)의 파괴나 단락 불량이 생기기 어렵다.
제2~제5 실시형태에서도 제1 실시형태와 마찬가지로, 방열막(22)을, IDT 전극(3)과 겹치는 위치를 포함하도록, 및/또는 외부단자(5)와 겹치는 위치를 포함하도록 형성하는 것이 바람직하다. 그로써, 방열성을 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.
본 발명의 탄성파 장치는 다양한 전자기기나 통신기기에 널리 이용된다. 전자기기로는, 예를 들면 센서가 있다. 통신기기로는, 예를 들면 본 발명의 탄성파 장치를 포함하는 듀플렉서, 본 발명의 탄성파 장치와 PA(Power Amplifier) 및/또는 LNA(Low Noise Amplifier)를 포함하는 통신 모듈 기기, 그 통신 모듈 기기를 포함하는 이동체 통신기기나 헬스케어 통신기기 등이 있다. 이동체 통신기기로는 휴대전화, 스마트폰, 카 네비게이션 등이 있다. 헬스케어 기기로는 체중계나 체지방계 등이 있다. 헬스케어 기기나 이동체 통신기기는 안테나, RF 모듈, LSI, 디스플레이, 입력부, 전원 등을 포함하고 있다.
1: 탄성파 장치
2: 압전기판
2A: 머더 기판
2B: 압전기판
2C: 압전기판
2a, 2b: 제1, 제2 주면
2b1: 외주 가장자리
3: IDT 전극
4: 지지체
5: 외부단자
6: 덮개체
7: 언더범프메탈층
8: 금속 범프
9: 방열막
11: 1 포트형 탄성표면파 공진자
12: 마스크
12a: 개구부
21, 31, 41, 51, 52, 53: 탄성파 장치
22, 22A, 22B: 방열막
22a: 하면
22b: 측면
22c: 상면
32: 보호막
42: 밀착층

Claims (19)

  1. 서로 대향하는 제1 및 제2 주면(主面)을 가지는 압전기판의 상기 제1 주면 상에 IDT 전극을 마련하는 공정과,
    상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에, 서로 대향하는 한 쌍의 주면과, 상기 한 쌍의 주면을 잇는 측면을 가지는 방열막을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에서, 상기 IDT 전극을 둘러싸는 지지체를 마련하는 공정과,
    상기 IDT 전극을 둘러싸고 있는 개구부를 봉지하도록, 상기 지지체 상에 덮개체를 마련하는 공정과,
    상기 지지체 및 상기 덮개체를 관통하는 언더범프메탈층을 마련하는 공정과,
    상기 덮개체 및 상기 언더범프메탈층 상에 금속 범프를 마련하는 공정을 더 포함하며,
    상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 상기 방열막의 상기 측면의 적어도 일부가, 상기 압전기판의 상기 제2 주면의 외주(外周)보다도 내측에 위치하고 있도록, 상기 방열막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면 중, 상기 압전기판의 상기 제2 주면과는 먼 측의 주면의 외주 가장자리가, 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하도록, 상기 방열막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방열막을 형성하는 공정에서, 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 방열막의 외주가 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하도록, 상기 방열막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    머더 기판을 개편화(個片化)하여, 복수의 상기 압전기판을 얻는 공정을 더 포함하고,
    상기 방열막을 형성하는 공정에서,
    상기 머더 기판을 개편화한 후에, 상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에 상기 방열막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방열막을 형성하는 공정에서,
    상기 머더 기판, 또는 개편화된 상기 압전기판의 상기 제2 주면을, 백 그라인딩(back grinding) 처리하고,
    상기 백 그라인딩 처리 후에, 상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에 상기 방열막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    마스크 또는 필름 레지스트를 이용하여, 상기 방열막을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열막을 형성하는 공정에서,
    상기 방열막의 면적이 상기 압전기판의 상기 제2 주면으로부터 멀어짐에 따라 작아지도록, 상기 방열막에 테이퍼(taper)를 부여하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체 및 상기 덮개체는 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
  9. 서로 대향하는 제1 및 제2 주면을 가지는 압전기판과,
    상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에 마련된 IDT 전극과,
    상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에서, 상기 IDT 전극을 둘러싸도록 마련된 지지체와,
    상기 IDT 전극을 둘러싸고 있는 개구부를 봉지하도록, 상기 지지체 상에 마련된 덮개체와,
    상기 지지체 및 상기 덮개체를 관통하도록 마련된 언더범프메탈층과,
    상기 덮개체 및 상기 언더범프메탈층 상에 마련된 금속 범프와,
    상기 압전기판의 상기 제2 주면 상에 마련되어 있고, 서로 대향하는 한 쌍의 주면과, 상기 한 쌍의 주면을 잇는 측면을 가지는 방열막을 포함하고,
    상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면을 잇는 방향을 따르는 임의의 절단면에서, 상기 방열막의 상기 측면의 적어도 일부가, 상기 압전기판의 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방열막의 상기 한 쌍의 주면 중, 상기 압전기판의 상기 제2 주면과는 먼 측의 주면의 외주 가장자리가, 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 방열막의 외주가 상기 제2 주면의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 압전기판의 상기 제2 주면이 백 그라인딩 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 방열막의 면적이, 상기 압전기판의 상기 제2 주면으로부터 멀어짐에 따라 작아지도록, 상기 방열막에 테이퍼가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 방열막이, 금속막을 포함하지 않는 유전체막인 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 지지체 및 상기 덮개체는 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 압전기판의 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 제1 주면 상에 마련된 상기 IDT 전극과 겹치는 위치를 포함하도록, 상기 방열막이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  17. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 압전기판의 상기 제1 주면 상에 배치된 외부단자를 더 포함하고,
    상기 압전기판의 상기 제2 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 외부단자와 겹치는 위치를 포함하도록, 상기 방열막이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  18. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 방열막의 적어도 일부를 덮도록 마련된 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
  19. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 방열막과 상기 압전기판의 상기 제2 주면 사이에 마련된 밀착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
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