KR102449356B1 - 음향파 디바이스 및 그 제조방법 - Google Patents

음향파 디바이스 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102449356B1
KR102449356B1 KR1020170110130A KR20170110130A KR102449356B1 KR 102449356 B1 KR102449356 B1 KR 102449356B1 KR 1020170110130 A KR1020170110130 A KR 1020170110130A KR 20170110130 A KR20170110130 A KR 20170110130A KR 102449356 B1 KR102449356 B1 KR 102449356B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acoustic wave
support
substrate
wave device
wave generator
Prior art date
Application number
KR1020170110130A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190008789A (ko
Inventor
박승욱
정재현
나성훈
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to US15/972,499 priority Critical patent/US11437563B2/en
Priority to CN201810784431.XA priority patent/CN109274349B/zh
Publication of KR20190008789A publication Critical patent/KR20190008789A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102449356B1 publication Critical patent/KR102449356B1/ko

Links

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
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • 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
    • H03H3/02—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 piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 음향파 디바이스는, 일면에 음향파 발생부가 형성된 기판, 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 배치되는 지지부, 상기 지지부에 결합되며 상기 음향파 발생부와 소정간격 이격 배치되는 보호 부재, 및 상기 보호 부재 내에 내장되는 적어도 하나의 소자를 포함한다.

Description

음향파 디바이스 및 그 제조방법{ACOUSTIC WAVE DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 음향파 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
대역 통과 필터(Band Pass Filter)는 여러 주파수 중 필요한 주파수 대역만 선별하여 송수신하는 통신용 기기의 핵심부품이다.
최근 대역 통과 필터로 음향파 디바이스가 폭넓게 사용되고 있다. 음향파 디바이스는 일반적으로 반도체 기판인 실리콘 웨이퍼 상에 압전 유전체 물질을 증착하여 그 압전특성을 이용함으로써 공진을 유발시키는 박막형태의 소자를 필터로 구현한다.
음향파 디바이스의 예로는 표면 음향파(Surface Acoustic Wave, SAW) 필터 및 벌크 음향파(Bulk Acoustic Wave, BAW) 필터 등이 있다.
이러한 음향파 디바이스는 기판 상에 복수 개를 실장하여 모듈 형태로 이용되고 있으며, 이용분야로는 이동통신기기, 화학 및 바이오 기기 등의 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등을 들 수 있다.
한국공개특허 제2005-0000923호
본 발명의 목적은 수동 소자를 구비하는 음향파 디바이스 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스는, 일면에 음향파 발생부가 형성된 기판; 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 배치되는 지지부; 상기 지지부에 결합되며, 상기 음향파 발생부와 소정간격 이격 배치되는 보호 부재; 및 상기 보호 부재 내에 내장되는 적어도 하나의 소자;를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스 제조 방법은, 일면에 음향파 발생부가 형성된 기판을 마련하는 단계; 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 지지부를 배치하는 단계; 및 상기 지지부에 결합되며, 상기 음향파 발생부와 소정간격 이격 배치되는 보호 부재를 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 보호 부재를 형성하는 단계는 절연 부재 내에 적어도 하나의 소자를 내장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스는 인덕터와 같은 수동 소자가 기판이 아닌 보호 부재 내에 배치된다. 따라서 음향파 디바이스의 면적이나 크기를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2 내지 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스는 기판(100), 지지부(200), 및 보호 부재(300)를 포함한다. 여기서 음향파 디바이스는 표면 음향파(Surface Acoustic Wave)필터, 벌크 음향파 (Bulk Acoustic Wave) 필터 및 듀플렉서(duplexer) 등 승인된 주파수 대역을 통과시키는 필터소자를 포함하는 개념임을 밝혀둔다.
기판(100)은 SAW 필터일 경우 압전 기판으로 구비될 수 있으며 BAW 필터일 경우 Si 기판을 사용할 수 있다. 예를 들어, 기판(100)은 LiTaO3, LiNbO3, Li2B4O7, 또는 SiO2 , Silicon 등의 단결정이 사용될 수 있다. 이와 함께, PZT 계의 다결정이나 ZnO 박막이 사용될 수 있다.
다만, 음향파 디바이스에 사용되는 기판(100)은 본 실시예에 제한되지 않으며, 당업계에서 통용되는 다양한 기판으로 대체될 수 있다.
기판(100)의 일면에는 음향파 발생부(110)가 구비될 수 있다. 상기 음향파 발생부(110)는 전기적 신호를 기계적 신호로 변환하거나 기계적 신호를 전기적 신호로 변환하는 인터디지털 트랜스듀서(InterDigital Transducer, IDT) 전극이나 압전 박막 공진자(PIEZOELECTRIC THIN FILM RESONATOR)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 음향파 디바이스가 표면 음향파 필터로 이용되는 경우 상기 음향파 발생부(110)는 금속 전극으로 구비될 수 있고, 음향파 디바이스가 벌크 음향파 필터로 이용되는 경우 상기 음향파 발생부(110)는 압전 소자와 전극을 적층한 구조체의 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 음향파 발생부(110)는 압전 박막을 적층한 압전 박막 공진자로 형성된다. 따라서 음향파 발생부(110)는 아래에서부터 하부 전극, 압전층 및 상부 전극이 순서대로 적층되어 공진부를 형성한다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 음향파 발생부(110)가 IDT 전극인 경우, 알루미늄 또는 구리로 구비될 수 있으며, 빗살형태로 다수의 전극을 교대로 교차시킨 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 음향파 발생부(110)는 기판(100)상에 금속층을 형성하고, 이를 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 통해 소정의 전극형태로 가공하여 구비될 수 있다.
또한 기판(100)의 일면에는 지지부(200)와 전극(118)이 배치된다. 지지부(200)는 음향파 발생부(110)와 연결된 전극(118)을 덮는 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 전극(118)의 일부 또는 전체가 외부로 노출되도록 배치될 수도 있다.
지지부(200)는 음향파 발생부(110)의 둘레를 감싸는 형태로 연속적으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 음향파 발생부(110)의 둘레를 따라 복수개가 서로 이격 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.
지지부(200)는 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 금속 재질로 형성할 수도 있다.
또한 지지부(200)는 기판(100)의 일면에서 소정 거리 돌출된다. 이때, 지지부(200)의 돌출 거리는 음향파 발생부(110)의 높이보다 크게 형성된다. 이에 따라 지지부(200) 상에 안착되는 보호 부재(300)와 음향파 발생부(110) 사이에는 간극이 형성된다.
한편, 본 실시예에 따른 지지부(200)의 구조는 상기한 구성으로 한정되지 않으며, 보호 부재(300)와 음향파 발생부(110) 사이에 간극을 형성하는 구조라면 다양하게 변경될 수 있다.
지지부(200) 내에는 적어도 하나의 접속 도체(220)가 배치된다. 접속 도체(220)는 도전성을 가지며, 지지부(200)를 관통하는 형태로 배치된다.
이러한 접속 도체(220)는 후술되는 보호 부재(300)를 관통하여 기판(100)의 전극(118)과 전기적으로 연결된다.
전극(118)은 접속 도체(220)가 접합되는 부분으로, 기판(100)에 형성된 배선 패턴(미도시)을 통해 음향파 발생부(110)를 전기적으로 연결된다.
보호 부재(300)는 외부 환경으로부터 음향파 발생부(110)를 보호한다. 보호 부재(300)는 음향파 발생부(110)의 상부를 전체적으로 덮도록 구비될 수 있다.
보호 부재(300)는 편평한 기판 형태로 형성될 수 있으며, 지지부(200) 상부면의 전체 또는 일부와 접촉하며 지지부(200) 상에 안착된다.
보호 부재(300)는 지지부(200)에 의해 음향파 발생부(110)와 이격 배치된다. 따라서, 지지부(200)에 의해 음향파 발생부(110)와 보호 부재(300) 사이에는 빈 공간이 형성되며, 이러한 빈 공간은 음향파 디바이스 구동 시 음향파 발생부(110)의 변형 공간으로 이용된다. 이에 음향파 발생부(110)가 공진하며 변형될 때 음향파 발생부(110)는 보호 부재(300)와 접촉하지 않는다.
또한 본 실시예에 따른 보호 부재(300)는 다수의 절연층이 적층된 절연 부재(310)와, 절연 부재(310) 내에 매립되는 적어도 하나의 소자를 포함한다. 본 실시예에서 절연 부재(310)에 내장되는 소자는 배선 패턴에 의해 형성되는 인덕터(320, 이하 인덕터 패턴)이다.
절연 부재(310)는 층간 절연 및 인덕터 패턴(320)을 보호하는 기능을 하며, 그 재질로는 에폭시(Epoxy)와 같은 열경화성 수지나, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 열가소성 수지, 그 외에 솔더레지스트(solder resist)나 광경화성 수지 등이 이용될 수 있다. 또한, 강성을 부여하기 위해 이들 수지에 유리 섬유나 무기 필러 등과 같은 보강재가 함침된 프리프레그(prepreg)를 사용할 수도 있다.
또한 인덕터 패턴(320)의 인덕턴스를 조절하기 위하여, 자성체가 포함된 자성 재료가 절연 부재(310)로 사용될 수도 있다.
인덕터 패턴(320)은 절연 부재(310) 내에 배치된다. 본 실시예에서는 인덕터 패턴(320)이 나선(spiral) 형상으로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 이 외에도 헬리컬(helical) 형상, 미앤더(meander) 형상 등 인덕턴스를 제공할 수만 있다면 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한 인덕터 패턴(320)은 다수개가 구비될 수 있으며, 이 경우, 다수의 인덕터 패턴들은 서로 병렬로 연결되거나 직렬로 연결될 수 있다. 본 실시예에서 인덕터 패턴(320)은 기판(100) 측에 배치되는 제1 인덕터 패턴(321)과, 제1 인덕터 패턴(321)의 외측에 배치되는 제2 인덕터 패턴(322)을 포함한다.
제1 인덕터 패턴(321)과 제2 인덕터 패턴(322)은 서로 연결되어 하나의 인덕터로 동작할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제1 인덕터 패턴(321)과 제2 인덕터 패턴(322)을 연결하지 않고 서로 독립적으로 동작하도록 구성하는 것도 가능하다.
인덕터 패턴(320)의 양단은 접속 도체(220)와 연결될 수 있다.
접속 도체(220)는 지지부(200)와 절연 부재(310)를 관통하며 배치되는 도전성 부재로, 일단이 기판(100)과 연결되고 타단에는 접속 단자(500)가 결합된다.
따라서 접속 도체(220)는 접속 단자(500)와 음향파 발생부(110)를 전기적으로 연결한다. 또한 인덕터 패턴(320)은 접속 도체(220)를 매개로 음향파 발생부(110)나 접속 단자(500)와 전기적으로 연결된다.
접속 도체(220)는 보호 부재(300)와 지지부(200)를 관통하는 구멍을 도전성 재료로 메우거나 구멍의 내면에 도전성 재료를 도포함으로써 형성될 수 있다.
접속 도체(220)를 형성하는 도전성 재료는 Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd 또는 이들의 합금이 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
접속 단자(500)는 보호 부재(300)의 외부면에 배치될 수 있으며, 접속 도체(220)를 매개로 하여 음향파 발생부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.
접속 단자(500)는 음향파 디바이스가 실장되는 메인 기판(또는 패키지 기판)과 음향파 디바이스를 전기적, 물리적으로 연결한다.
접속 단자(500)는 솔더 볼이나 솔더 범프 등의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 2 내지 도 5를 참조하여 도 1에 도시된 음향파 디바이스의 제조 방법을 설명한다.
먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(10) 상에 금속층(20)을 형성한다(S01). 여기서 금속층(20)은 구리(Cu)로 형성될 수 있다. 또한 금속층(20)은 접착 테이프와 같은 접합 부재(15)를 매개로 캐리어 기판(10) 상에 배치될 수 있다.
이어서, 금속층(20) 상에 제1 마스크층(30)을 형성한 후, 제1 마스크층(30)을 부분적으로 식각하여 제1 인덕터 패턴(321)을 형성하기 위한 제1 패턴(P1)을 형성한다(S02). 제1 패턴(P1)은 제1 마스크층(30)을 관통하는 형태로 형성된다.
제1 마스크층(30)은 감광성필름(DFR, dry Film Photoresist)이나 포토레지스트(PR, Photoresist)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 제1 마스크층(30)에 제1 패턴(P1)을 형성함에 따라, 금속층(20)의 일부는 패턴(P1)을 통해 외부로 노출된다.
이어서, 제1 마스크층(30)의 제1 패턴(P1) 내에 도전성 물질을 채워 제1 인덕터 패턴(321)을 형성한다(S03). 본 단계는 도금 공정이나 실크 스크린 방식을 통해 수행될 수 있다.
이어서, 제1 마스크층(30)을 제거한다(S04). 이에 금속층(20) 상에는 제1 인덕터 패턴(321)만이 남겨진다.
이어서, 금속층(20) 상에 제1 절연층(311)을 적층한다(S05). 전술한 바와 같이 제1 절연층(311)의 재질로는 에폭시(Epoxy)와 같은 열경화성 수지나, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 열가소성 수지, 그 외에 솔더레지스트(solder resist)나 광경화성 수지 등이 이용될 수 있다. 또한, 강성을 부여하기 위해 이들 수지에 유리 섬유나 무기 필러 등과 같은 보강재가 함침된 프리프레그(prepreg)를 사용할 수도 있다.
또한 인덕터 패턴(320)의 인덕턴스를 조절하기 위하여, 자성체가 포함된 자성 재료를 이용하여 제1 절연층(311)이나 후술되는 다른 절연층들을 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 제1 절연층(311)은 제1 인덕터 패턴(321)을 완전히 매립하는 형태로 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 인덕터 패턴(321)의 일부가 외부로 노출되도록 제1 절연층(311)을 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
이어서, 제1 절연층(311) 내에 개구(OP)를 형성한다(S06). 개구(OP)는 제1 절연층(311)을 완전히 관통하는 형태로 형성되며, 이에 금속층(20)은 개구(OP)를 통해 외부로 노출된다. 개구(OP)는 후에 접속 도체(220)를 형성하는 데에 이용된다.
한편 도면을 참조하면, 본 실시예에서는 제1 인덕터 패턴(321)과 함께 형성된 도체 패턴 내에 개구(OP)를 형성한다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 도체 패턴이 없는 영역에 개구(OP)를 형성할 수도 있다.
이어서 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(311) 상에 지지층(200a)을 형성한다(S07). 지지층(200a)은 제1 절연층(311) 전체를 덮는 형태로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 부분적으로 형성될 수도 있다.
지지층(200a)은 후에 지지부(200)로 형성된다. 따라서, 지지층(200a)은 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 금속 재질로 형성할 수도 있다.
이어서, 지지층(200a)의 불필요한 부분을 제거하여 지지부(200)를 형성한다(S08). 이 과정에서 지지부(200)의 내부를 부분적으로 제거하여 전술한 개구(OP)를 개방한다.
이어서, 음향파 발생부(110)가 형성된 기판(100)을 준비한 후, 캐리어 기판(10) 상에 형성된 구조물을 기판(100)에 전사(轉寫)한다(S09). 이때 상기한 구조물은 지지부(200)가 기판(100)에 접촉하도록 전사된다.
전사가 완료되면, 캐리어 기판(10)을 제거한다(S10). 이에 금속층(20)이 외부로 노출된다. 이 단계에서 접착 부재(15)도 캐리어 기판(10)과 함께 제거된다.
이어서, 금속층(20)을 제거한다(S11). 이에 제1 인덕터 패턴(321)은 외부로 노출된다. 금속층(20)은 식각 방식으로 제거될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(311)과 제1 인덕터 패턴(321) 상에 제2 절연층(312)을 적층한다(S12). 본 단계에서 적층되는 제2 절연층(312)은 제1 절연층(311)과 동일한 재질로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 다른 재질이 이용될 수도 있다.
이어서, 제2 절연층(312)의 일부를 제거하여 개구(OP)를 개방한 후(S13), 제2 절연층(312) 상에 제2 마스크층(31)을 배치한다(S14). 본 단계의 제2 마스크층(31)은 전술한 제1 마스크층(30)과 동일한 재질(예컨대, DFR)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 제2 마스크층(31)을 패터닝하여 제2 패턴(P2)을 형성하고 개구(OP)를 개방한다. 그리고 제2 패턴(P2)과 개구(OP) 내에 도전성 물질을 충진하여 제2 인덕터 패턴(322)과 접속 도체(220)를 형성한다(S15). 본 단계는 도금 공정이나 실크 스크린 방식을 통해 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서 마스크층(31)을 제거한다(S16). 이에 제2 인덕터 패턴(322)과 접속 도체(220) 일부가 외부로 노출된다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 절연층(312) 상에 제3 절연층(313)을 적층하여 제2 인덕터 패턴(322)과 접속 도체(220)를 매립한다(S17).
이어서, 제3 절연층(313)의 일부를 제거하여 접속 도체(220)를 노출시킨 후(S18), 노출된 접속 도체(220)에 표면 처리를 수행한다(S19). 표면 처리로는 도금층(360)을 형성하는 공정이 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 노출된 접속 도체(220)에 접속 단자(500)를 형성하여 도 1에 도시된 음향파 디바이스를 완성한다.
한편 본 실시예에서는 캐리어 기판(10)에 지지부(200)까지 형성한 후 이를 기판(100)에 전사하는 방법을 예로 들었으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 지지부(200)를 캐리어 기판(10)에 형성하지 않고 기판(100) 상에 직접 형성한 후, 캐리어 기판(10)에 형성된 구조물을 기판(100)의 지지부(200) 상에 전사하는 등 다양한 변형이 가능하다.
또한 본 실시예에서는 제1 인덕터 패턴(321)을 캐리어 기판(10) 상에서 형성하고 제2 인덕터 패턴(322)은 기판(100) 상에서 형성하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 인덕터 패턴(321)과 제2 인덕터 패턴(322)을 모두 캐리어 기판(10) 상에서 형성하거나 후술되는 실시예와 같이 모두 기판(100) 상에서 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스 제조 방법은 먼저 음향파 발생부(110)와 전극(118)이 형성된 기판(100)을 마련한다(S001).
이어서, 기판(100) 상에 지지부(200)를 배치한다(S002). 이때, 지지부(200) 내에는 전극(118)을 노출시키는 개구(OP)가 적어도 하나 형성된다.
이어서, 포토리소그래피 방식으로 절연층 상에 제1 인덕터 패턴(321)과 제2 인덕터 패턴(322)을 순차적으로 형성한다.
먼저 지지부(200) 상에 제1 절연층(314)을 배치한 후, 제1 절연층(314)을 부분적으로 제거하여 개구(OP)를 개방한다(S003).
제1 절연층(314)은 편평한 절연판의 형태로 별도로 제조된 후 지지부(200) 상에 적층될 수 있다. 이에 따라 제1 절연층(314)은 음향파 발생부(110)의 상부에서 음향파 발생부(110)를 완전히 덮는 형태로 지지부(200)에 결합된다.
이어서, 제1 절연층(314) 위에 제1 인덕터 패턴(321)을 형성한다(S004). 이 과정에서 개구(OP) 내에 도전성 물질을 충진하여 접속 도체(220)도 함께 형성한다. 본 단계는 마스크층(미도시)을 이용하여 패턴을 형성한 후, 패턴 내에 도전성 물질을 배치함으로써 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 제1 인덕터 패턴(321) 상에 제2 절연층(315)을 적층하여 제1 인덕터 패턴(321)을 매립한다(S005).
이어서, 제2 절연층(315) 상에 제2 인덕터 패턴(322)을 형성한다(S006).
제2 인덕터 패턴(322)을 형성하는 과정에서, 제2 절연층(315)의 개구(OP)에 도전성 물질을 충진하여 접속 도체(220)를 형성하는 공정도 함께 진행된다. 본 단계는 마스크층(미도시)을 이용하여 패턴을 형성한 후, 패턴 내에 도전성 물질을 배치함으로써 수행될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 제2 인덕터 패턴(322) 상에 제3 절연층(316)을 적층하여 제2 인덕터 패턴(322)을 완전히 매립한다(S007). 그리고 제3 절연층(316)을 부분적으로 제거하여 접속 도체(220)를 부분적으로 노출시킨다.
이후, 노출된 접속 도체(220)의 표면에 표면 처리를 수행하여 도금층(360)을 형성하고(S008), 도금층(360) 상에 접속 단자(500)를 형성하여 음향파 디바이스를 완성한다(S009).
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 적어도 하나의 지지 단자(510)를 구비한다.
지지 단자(510)는 접속 단자들(500)과 마찬가지로, 보호 부재(300) 상에 배치되나, 접속 도체(220)나 기판(100)과는 전기적으로 연결되지 않으며 더미 단자의 형태로 형성된다. 그러나 필요에 따라 기판(100)의 접지와 전기적으로 연결될 수도 있다.
지지 단자(510)는 접속 단자와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 단자(510)는 솔더 볼이나 솔더 범프 등의 형태로 형성될 수 있으며 경우에 따라 구리 기둥(Cu Pillar), 주석 기둥(Sn Pillar) 등을 이용할 수도 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 음향파 디바이스는 보호 부재(300)가 수지 재질로 형성되므로, 보호 부재(300)의 강성이 부족할 수 있다. 예를 들어 메인 기판(또는 패키지 기판)에 음향파 디바이스를 실장한 후 음향파 디바이스를 밀봉하는 경우, 밀봉재에 의해 가해지는 압력에 의해 보호 부재(300)가 파손될 수 있다.
따라서 본 실시예에서 음향파 디바이스는 보호 부재(300)의 부족한 강성을 보완하기 위해 지지 단자(510)를 구비한다.
또한 지지 단자(510)가 없는 경우, 보호 부재(300)는 중심으로 갈수록 압력에 의한 변형이 증가된다. 따라서 본 실시예에 따른 지지 단자(510)는 음향파 발생부(110)가 형성된 영역과 대응하는 영역에 배치된다.
이러한 지지 단자(510)는 음향파 디바이스가 메인 기판(미도시)에 실장될 때, 메인 기판과 보호 부재(300) 사이에 배치되며 메인 기판에 접합되므로, 보호 부재(300)는 지지 단자(510)에 의해 지지됨과 동시에 움직임이 고정된다.
따라서, 지지 단자(510)에 의해 보호 부재(300)가 몰딩 내압으로 인해 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 기밀막(400)을 포함한다.
보호 부재(300)와 지지부(200)의 외부는 기밀막(400)에 의해 밀봉될 수 있다.
기밀막(400)은 보호 부재(300)와 지지부(200)의 표면을 따라 배치되며 보호 부재(300)와 지지부(200) 사이의 공간에 습기 및 이물질이 침입하는 것을 방지한다.
본 실시예에서는 기밀막(400)이 보호 부재(300)의 외부면과 지지부(200)의 외부면에만 배치된다. 그러나 이에 한정되지 않으며 기판(100)의 외부면에도 연장되도록 형성하는 등 필요에 따라 변형될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 기밀막(400)이 보호 부재(300)의 외부면을 따라 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 필요에 따라 기밀막(400)을 보호 부재(300)의 절연 부재(310) 내부에 형성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 기밀막(400)은 제1 인덕터 패턴(321)과 제2 인덕터 패턴(322)의 사이(즉 제2 절연층)에 형성되거나, 음향파 발생부와 마주보는 면에 형성하는 것도 가능하다.
이러한 기밀막(400)은 무기 절연막이나 박막 필름으로 구비될 수 있다. 예를 들어 본 실시예에 따른 기밀막(400)은 silicon nitride (SixNy), silicon dioxide (SiO2), silicon oxy-nitride (SiOxNy), silicon carbide (SiC), Aluminum Nitride(AlN), Alumina(Al2O3) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있으며 일층 혹은 다층으로 이루어질 수 있다. 그러나 기밀막(400)의 재질이 상기한 재질로 한정되는 것은 아니다.
기밀막(400)은 화학 증착법에 의해 구비될 수 있으며, 예를 들어 플라즈마 강화 화학 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 구비될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 실시예에서는 음향파 디바이스는 지지 단자(510)와 기밀막(400)을 모두 포함하도록 구성되나, 이에 한정되지 않으며 지지 단자(510)와 기밀막(400) 중 어느 하나만 구비하도록 구성하는 것도 가능하다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 인덕터와 같은 수동 소자가 기판이 아닌 보호 부재 내에 배치된다. 종래의 경우 음향파 디바이스들은 수동 소자들을 기판의 내부에 형성하거나, 별도의 부품으로 마련하여 기판 상에 실장하고 있다. 이 경우 기판의 두께가 두꺼워지거나 음향파 디바이스의 전체 면적이 증가하는 문제가 있다.
그러나 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 인덕터가 보호 부재 내에 배치되므로 기판의 두께를 최소화할 수 있으며, 음향파 디바이스의 면적이나 크기도 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
예를 들어, 본 발명은 음향파 디바이스의 절연 부재 내에 매립되는 소자가 인덕터 패턴으로 한정되지 않는다. 절연 부재 내에 매립되는 소자는 다양한 수동 소자 중 어느 하나일 수 있으며, 예컨대, 커패시터나 레지스터를 포함할 수 있다. 또한 인덕터, 커패시터, 레지스터를 서로 조합하여 절연 부재 내에 복합적으로 배치하는 등 다양한 변형이 가능하다.
100: 기판
110: 음향파 발생부
200: 지지부 220: 접속 도체
300: 보호 부재 310: 절연 부재
320: 인덕터 400: 기밀막
500: 접속 단자

Claims (16)

  1. 일면에 음향파 발생부가 형성된 기판;
    상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 배치되는 지지부;
    상기 지지부에 결합되며, 상기 음향파 발생부와 소정간격 이격 배치되는 보호 부재;
    상기 보호 부재 내에 내장되는 적어도 하나의 소자;
    상기 보호 부재의 외부면에 배치되며 상기 기판과 메인 기판을 전기적으로 연결하는 다수의 접속 단자; 및
    상기 메인 기판과 상기 보호 부재 사이에 배치되어 상기 보호 부재를 지지하는 적어도 하나의 지지 단자;
    를 포함하고,
    상기 지지 단자는,
    상기 음향파 발생부가 형성된 영역과 대응하는 영역에 배치되는 음향파 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호 부재는,
    기판 형태로 형성되어 상기 음향파 발생부 상부를 덮도록 구비되는 음향파 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보호 부재는,
    절연 부재와, 상기 절연 부재 내에 내장되는 적어도 하나의 인덕터 패턴을 포함하는 음향파 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 보호 부재를 관통하며 배치되는 접속 도체를 더 포함하며,
    상기 인덕터 패턴은 상기 접속 도체를 통해 상기 음향파 발생부와 전기적으로 연결되는 음향파 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 접속 도체는,
    일단이 상기 기판과 연결되고 타단에는 접속 단자가 결합되는 음향파 디바이스.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지 단자는,
    상기 접속 단자와 동일한 재질로 형성되어 상기 접속 단자와 함께 상기 메인 기판에 접합되는 음향파 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 지지 단자는,
    상기 기판과 전기적으로 연결되지 않는 더미 단자인 음향파 디바이스.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    보호 부재와 상기 지지부의 표면을 따라 배치되어 상기 음향파 발생부로 습기나 이물질이 침입하는 것을 방지하는 기밀막을 더 포함하는 음향파 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기밀막은,
    무기 절연막 또는 박막 필름으로 형성되는 음향파 디바이스.
  12. 일면에 음향파 발생부가 형성된 기판을 마련하는 단계;
    상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 지지부를 배치하는 단계;
    상기 지지부에 결합되며 상기 음향파 발생부와 소정간격 이격 배치되는 보호 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 보호 부재 외부면에 접속 단자와 지지 단자를 형성하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 보호 부재를 형성하는 단계는 절연 부재 내에 적어도 하나의 소자를 내장하는 단계를 포함하고,
    상기 지지 단자는 상기 음향파 발생부가 형성된 영역과 대응하는 영역에 배치되는 음향파 디바이스 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보호 부재를 형성하는 단계 단계는,
    캐리어 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에 패턴으로 상기 소자를 형성하는 단계;
    상기 소자 상에 제2 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판 상에 형성한 구조물을 상기 기판 상에 전사하는 단계;
    를 포함하는 음향파 디바이스 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 보호 부재를 형성하는 단계는,
    상기 지지부 상에 제1 절연층을 배치하는 단계;
    상기 절연층 상에 인덕터 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 인덕터 패턴 상에 제2 절연층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 음향파 디바이스 제조 방법.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 보호 부재와 상기 지지부의 표면을 따라 기밀막을 형성하는 단계를 더 포함하는 음향파 디바이스 제조 방법.
KR1020170110130A 2017-07-17 2017-08-30 음향파 디바이스 및 그 제조방법 KR102449356B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/972,499 US11437563B2 (en) 2017-07-17 2018-05-07 Acoustic wave device and method of manufacturing the same
CN201810784431.XA CN109274349B (zh) 2017-07-17 2018-07-17 声波装置及制造该声波装置的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170090196 2017-07-17
KR1020170090196 2017-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190008789A KR20190008789A (ko) 2019-01-25
KR102449356B1 true KR102449356B1 (ko) 2022-10-04

Family

ID=65280581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170110130A KR102449356B1 (ko) 2017-07-17 2017-08-30 음향파 디바이스 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102449356B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102469103B1 (ko) 2020-07-30 2022-11-21 (주)와이솔 박막 밀봉 구조를 갖는 박막형 체적 탄성 공진기 패키지 및 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007055080A1 (ja) * 2005-11-11 2007-05-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性境界波装置の製造方法及び弾性境界波装置
WO2008105199A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. 分波器及びその製造方法
US20170163243A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Skyworks Solutions, Inc. Method of providing protective cavity and integrated passive components in wafer level chip scale package using a carrier wafer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495219B1 (ko) 2003-06-25 2005-06-14 삼성전기주식회사 Ｉｃ칩 내장형 파워 엠프 모듈
KR102611168B1 (ko) * 2015-09-14 2023-12-08 삼성전기주식회사 음향파 디바이스 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007055080A1 (ja) * 2005-11-11 2007-05-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性境界波装置の製造方法及び弾性境界波装置
WO2008105199A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. 分波器及びその製造方法
US20170163243A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Skyworks Solutions, Inc. Method of providing protective cavity and integrated passive components in wafer level chip scale package using a carrier wafer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190008789A (ko) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106533384B (zh) 声波装置及其制造方法
CN109274349B (zh) 声波装置及制造该声波装置的方法
US10790798B2 (en) Acoustic resonator and method for manufacturing the same
KR102653201B1 (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
JP6669429B2 (ja) 弾性波素子および通信装置
KR102117468B1 (ko) 음향 공진기 및 이를 포함하는 필터
CN106487350B (zh) 声波装置及其制造方法
US11171096B2 (en) Semiconductor package
KR102611168B1 (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
KR102550176B1 (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
KR101709885B1 (ko) 소형화된 다부품 소자 및 그 제조 방법
CN108282157B (zh) 声波谐振器及制造声波谐振器的方法
KR102449356B1 (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
KR20170024520A (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
KR102414843B1 (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
KR102449357B1 (ko) 음향파 디바이스 모듈 및 그 제조 방법
KR102117464B1 (ko) 체적 음향 공진기 및 이의 제조 방법
KR20170105279A (ko) 음향파 디바이스 및 그 제조방법
JP2011222686A (ja) スパイラル型のインダクタ及び半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant