KR20170032149A - 음향파 디바이스 및 그 제조방법 - Google Patents

음향파 디바이스 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 음향파 디바이스는 일면에 음향파 발생부와 적어도 하나의 접지 패드를 구비하는 기판, 절연성 재질로 형성되고 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 배치되는 지지부, 및 상기 접지 패드와 전기적으로 연결되며 상기 음향파 발생부에 전자기파가 유입되거나 유출되는 것을 차폐하는 차폐 부재를 포함할 수 있다.

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 대역의 신호만 선별하여 송수신하는 통신용 기기의 핵심부품이다.
이러한, 대역 통과 필터의 대표적인 예로 표면 음향파(Surface Acoustic Wave, SAW) 필터 및 벌크 음향파(Bulk Acoustic Wave, BAW) 필터 등이 있다.
음향파 디바이스는 일반적으로 반도체 기판인 실리콘 웨이퍼 상에 압전 유전체 물질을 증착하여 그 압전특성을 이용함으로써 공진을 유발시키는 박막형태의 소자를 필터로 구현한다.
이용분야로는 이동통신기기, 화학 및 바이오 기기 등의 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등이 있다.
본 발명의 목적은 전자기파를 효과적으로 차폐할 수 있는 음향파 디바이스 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스는, 일면에 음향파 발생부와 적어도 하나의 접지 패드를 구비하는 기판, 절연성 재질로 형성되고 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 배치되는 지지부, 및 상기 접지 패드와 전기적으로 연결되며 상기 음향파 발생부에 전자기파가 유입되거나 유출되는 것을 차폐하는 차폐 부재를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스 제조방법은, 일면에 음향파 발생부와 적어도 하나의 접지 패드를 구비하는 기판을 마련하는 단계 및 상기 기판 상에 상기 음향파 발생부를 둘러 싸는 차폐 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음향파 디바이스는 음향파 발생부를 보호하는 보호 부재나, 실링부가 전자기파를 차폐하는 차폐 부재로 기능한다. 따라서 별도의 차폐 부재를 부가할 필요가 없으므로, 크기를 최소화하면서 동시에 전자기파에 대한 차폐 효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 평면도.
도 7은 도 6의 II-II′에 따른 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 실시예들에 따른 음향파 디바이스 패키지를 개략적으로 도시한 단면도.
도 11 내지 도 13은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 음향파 디바이스의 개략 단면도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 개략 단면도.
도 15 내지 도 17은 도 2에 도시된 음향파 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 18a 및 도 18b는 도 14에 도시된 음향파 디바이스 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 사시도.
도 20은 도 19에 도시된 음향파 디바이스의 분해 사시도.
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 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향파 디바이스(10a)는 기판(100), 지지부(200), 보호 부재(300), 및 실링부(400)를 포함한다. 여기서 음향파 디바이스(10a)는 표면 음향파(Surface Acoustic Wave, SAW) 필터, 벌크 음향파 (Bulk Acoustic Wave, BAW) 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 디바이스(10a)에 사용되는 기판은 본 실시예에 제한되지 않으며, 당업계에서 통용되는 다양한 기판으로 대체될 수 있다.
기판(100)의 일면에는 음향파 발생부(110)가 구비될 수 있다.
음향파 디바이스(10)가 벌크 음향파(BAW) 필터로 구비되는 경우 음향파 발생부(110)는 별도의 구조체를 형성하여 구비될 수 있다. 예를 들어 음향파 발생부(110)는 전기적 신호를 기계적 신호로 변환하거나 기계적 신호를 전기적 신호로 변환하는 압전 박막 공진자(PIEZOELECTRIC THIN FILM RESONATOR)가 구비될 수 있다.
이 경우, 음향파 발생부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 아래에서부터 제1 전극(116), 압전층(114), 및 제2 전극(112)이 순서대로 적층되어 공진부를 형성한다.
한편, 음향파 디바이스(10a)가 표면 음향파(SAW) 필터로 구비되는 경우 음향파 발생부(110)는 도 14에 도시된 바와 같이 금속 전극의 형태로 구비될 수 있다. 음향파 발생부(110)는 알루미늄 또는 구리로 구비될 수 있으며, 빗살형태로 다수의 전극을 교대로 교차시킨 인터디지털 트랜스듀서(InterDigital Transducer, IDT) 전극을 포함할 수 있다.
이 경우, 음향파 발생부(110)는 기판(100)상에 금속층을 형성하고, 이를 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 통해 소정의 전극형태로 가공하여 구비될 수 있다.
기판(100)의 일면에는 지지부(200)가 배치된다. 지지부(200)는 음향파 발생부(110)와 연결된 전극(118)을 덮는 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 전극(118)이 노출되도록 배치될 수도 있다.
지지부(200)는 음향파 발생부(110)의 둘레를 감싸는 형태로 연속적으로 형성될 수 있다.
지지부(200)는 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 지지부(200)를 음향파 발생부(110)와 충분히 이격 배치하거나 상호 간에 절연이 확보되는 경우, 지지부(200)를 금속 재질로 형성할 수도 있다.
또한 지지부(200)는 기판의(100)의 일면에서 소정 거리 돌출된다. 이때, 지지부(200)의 돌출 거리는 음향파 발생부(110)의 두께보다 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) 상에는 보호 부재(300)가 배치된다. 지지부(200)는 음향파 발생부(110)가 공진하며 변형될 때 보호 부재(300)와 접촉하지 않도록 음향파 발생부(110)와 보호 부재(300)를 이격시킨다.
따라서, 지지부(200)에 의해 음향파 발생부(110)와 보호 부재(300) 사이에는 공간부(d)가 형성되며, 공간부(d)는 음향파 디바이스(10) 구동 시 음향파 발생부(110)의 변형 공간으로 이용된다.
보호 부재(300)는 음향파 발생부(110)의 상부를 전체적으로 덮도록 구비될 수 있다.
보호 부재(300)는 외력에 의해 후술되는 실링부(400)가 공간부(d) 측으로 변형되어 음향파 발생부(110)와 접촉하는 것을 억제하기 위해 구비된다. 따라서, 보호 부재(300)는 편평한 판 형태로 형성될 수 있으며, 강성을 제공하기 위해 도전성의 금속 플레이트(예컨대 동판)로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 후술되는 실시예와 같이 금속과 동등한 강성을 제공할 수 있다면 기타 다른 재질로 형성될 수도 있다.
보호 부재(300)는 지지부(200) 상부면의 전체 또는 일부와 접촉하며 지지부(200) 상에 안착된다. 보호 부재(300)가 지지부(200) 상부면의 일부와 접촉하도록 구성되는 경우, 보호 부재(300)의 외측과 지지부(200)에는 단차가 구비될 수 있다.
단차가 형성된 경우, 후술할 실링부(400)와의 접촉 면적이 증가된다. 따라서 공간부(d)를 외부 환경으로부터 보다 견고하게 밀폐시킬 수 있다.
보호 부재(300)와 지지부(200)의 외부는 실링부(400)에 의해 밀봉될 수 있다.
실링부(400)는 보호 부재(300)와 지지부(200)의 외부를 밀봉함으로써, 보호 부재(300)와 지지부(200) 사이의 공간부(d)에 습기 및 이물질의 침입을 방지할 수 있다.
실링부(400)는 보호 부재(300)의 외부면과 지지부(200)의 외부면, 그리고 기판(100)의 외부면을 따라 배치된다. 그러나 이에 한정되지 않으며 보호 부재(300)의 외부면과 지지부(200)의 외부면에만 형성하는 등 필요에 따라 부분적으로 형성될 수 있다.
실링부(400)는 silicon nitride (SixNy), silicon dioxide (SiO2), silicon oxy-nitride (SiOxNy), silicon carbide (SiC)로 이루어지는 군 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 박막층으로 형성될 수 있다.
그러나 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 Au, Ni, Pt, Cu, Al 등과 같은 금속 재질로 실링부(400)를 형성하는 것도 가능하다.
실링부(400)는 기상 증착법을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어 실링부(400)는 PVD(Physical Vapor Deposition) 방법이나, CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법을 통해 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 스퍼터링(Sputtering), 전자빔증착법(E-beam evaporation), 열증착법(Thermal evaporation), 레이저분자빔증착법(L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저증착법(PLD, Pulsed Laser Deposition), MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
접속 단자(500)는 기판(100)의 타면에 배치되며, 도전성 비아(600)에 의해 음향파 발생부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.
접속 단자(500)는 음향파 디바이스(10a)가 실장되는 메인 기판(또는 패키지 기판)과 음향파 디바이스(10a)를 전기적, 물리적으로 연결한다. 접속 단자(500)는 솔더 볼이나 솔더 범프 등의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
접속 단자(500)는 전극 패드(120)를 매개로 하여 기판(100)에 접합된다.
전극 패드(120)는 기판(100)의 일면이나 타면에 다수 개가 배치될 수 있으며, 적어도 하나의 접지 패드(120a)를 포함할 수 있다.
각 전극 패드(120)에는 접속 단자(500)가 접합된다. 그리고 접지 패드(120a)에는 후술되는 접속 도체(220)가 연결되며, 동시에 기판(100)의 접지와 전기적으로 연결된다. 또한 접속 단자들(500) 중 접지 패드(120a)와 전기적으로 연결되는 접속 단자(500)는 접지 단자로 기능하게 된다.
전극 패드(120)는 기판(100)을 관통하여 구비되는 도전성 비아(600)를 통해 음향파 발생부(110)와 전기적으로 연결된다.
도전성 비아(600)는 접속 단자(500)와 음향파 발생부(110)의 전기적 연결을 위해 구비되며, 기판(100)을 관통하여 구비될 수 있다.
도전성 비아(600)는 기판(100)을 관통하도록 형성된 구멍 내에 도전성 재료를 이용하여 메우거나 구멍의 내면에 도전성 재료를 도포함으로써 형성될 수 있다. 도전성 비아(600)를 형성하는 도전성 재료는 Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd 또는 이들의 합금으로 구비될 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10a)는 지지부(200) 내에 형성되는 적어도 하나의 접속 도체(220)를 포함한다.
접속 도체(220)는 도전성을 가지며, 지지부(200)를 관통하여 보호 부재(300)와 기판(100)의 접지 패드(220)를 전기적으로 연결한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10a)는 보호 부재(300)와 접속 도체(220)가 차폐 부재로 기능한다.
한편, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10b)는 실링부(400)가 절연성 재질이 아닌, 도전성 재질로 형성된다. 따라서 보호 부재(300)뿐만 아니라, 실링부(400)도 전자기파를 차폐하는 차폐 부재로 기능한다.
또한 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10b)는 접속 도체(220)가 지지부(200) 뿐만 아니라 보호 부재(300)도 관통하여 실링부(400)에 연결된다.
이를 위한 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10b)의 제조 방법은, 실링부(400)를 형성하는 과정에 앞서 보호 부재(300)와 지지부(200)를 관통하는 구멍을 형성한다. 그리고 실링부(400)를 형성하는 도전성 물질을 보호 부재(300)의 표면 등에 도포하는 과정에서 상기한 구멍 내에도 채움으로써 실링부(400)와 접속 도체(220)를 일괄적으로 형성한다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10a)는 보호 부재(300)뿐만 아니라 실링부(400) 전체가 차폐 부재로 기능하므로, 보다 넓은 면적에 대해 전자기파를 차폐할 수 있다. 또한 제조도 용이하다는 이점이 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10c)는 보호 부재(300)가 금속 재질이 아닌 절연성 재질로 형성된다. 예를 들어 보호 부재(300)는 웨이퍼나 폴리머, 수지 재질로 형성될 수 있다.
그리고 전술한 실시예와 유사하게 실링부(400)가 도전성 재질로 형성된다.
본 실시예에 있어서 보호 부재(300)는 절연성 재질이므로 전자기파를 차폐할 수 없으나, 도전성인 실링부(400)에 의해 전자기파의 차폐가 가능하다. 다시 말해 본 실시예의 경우, 보호 부재(300)는 강성을 보강하는 기능만 수행하며, 실링부(400)와 접속 도체(220)만이 차폐 부재로 기능한다.
또한 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10c)는 지지부(200)의 외측에도 적어도 하나의 접지 패드(120b)가 배치된다. 그리고 실링부(400)는 상기한 접지 패드(120b)에 직접 연결된다.
이는 상기 접지 패드(120b)를 외부로 노출시킨 후 기판(100)의 외부면에 실링부(400)를 형성함에 따라 구현될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10c)는 접속 전극(220)이 생략되더라도 차폐 부재인 실링부(400)가 기판(100)의 접지 패드(120b)에 직접 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10d)는 음향파 발생부(110)가 배치된 기판(100)의 일면에 접속 단자들(500)이 배치된다.
접속 단자들(500)은 지지부(200)의 외측에 배치되며, 기판(100)의 표면이나 내부에 형성된 배선 패턴(119, 119a)을 통해 음향파 발생부(110)나 접지 패드(120a)와 전기적으로 연결된다.
접속 단자들(500)은 전극 패드(120)를 통해 기판(100)에 접합되며, 패키지 기판(도 10의 2)과 음향파 디바이스(10d)를 전기적으로 연결하기 위해 구비된다.
또한 지지부(200)의 외측에 배치되는 접지 패드(120b)는 필요에 따라 배선 패턴(119a)과 접속 도체(220)를 통하지 않고, 도전성 실링부(400)에 직접 연결될 수 있다.
더하여 도 10에 도시된 바와 같이, 음향파 디바이스(10d)가 패키지 기판(2)에 실장될 때, 실링부(400)가 패키지 기판(2)과 접촉하지 않고 이격되도록, 기판(100)의 일면에서 접속 단자(500) 끝단까지의 수직길이는 기판(100)의 일면에서 실링부(400)까지의 수직길이보다 크게 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6의 II-II′에 따른 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10e)는 지지부(200) 상부에 접속 단자들(500)이 배치되며, 보호 부재(300)는 도전성 재질로 형성된다.
도전성인 보호 부재(300) 상에 접속 단자들(500)이 직접 형성되는 경우, 보호 부재(300)와 접속 단자들(500) 간에 단락이 발생될 수 있다. 이에 본 실시예에 따른 보호 부재(300)는 접속 단자(500)가 배치되는 위치에 다수의 관통부(301)를 구비하며, 관통부(301) 내에는 절연 재질의 지지부(200)가 삽입 배치된다.
그리고 접속 단자들(500)은 도전성 재질의 보호 부재(300)가 아닌 절연 재질의 지지부(200) 표면에 배치된다.
관통부(301) 내에 배치된 지지부(200)에는 각각 접속 도체(220)가 배치될 수 있다. 접속 도체(220)는 접속 단자(500)와 음향파 발생부(110)를 전기적으로 연결하거나, 접속 단자(500)와 기판(100)의 접지 패드(120a)를 전기적으로 연결한다. 따라서 접속 단자들(500) 중 적어도 하나는 접지 단자로 이용될 수 있다.
또한 보호 부재(300)의 주변에는 도전막(310)이 형성될 수 있다. 그리고 도전막(310)과 보호 부재(300), 기판(100)이 형성하는 표면을 따라 절연성 재질의 실링부(400)가 형성된다.
도전막(310)은 보호 부재(300)의 측면이나 둘레 부분에 접하고, 지지부(200)와 기판(100)의 표면을 따라 형성되어 기판(100)의 접지 패드(120a)에 연결된다.
따라서 보호 부재(300)는 도전막(310)을 통해서 접지 패드(120a)와 전기적으로 연결된다. 그러나, 도전막(310)을 생략하고 보호 부재(300)가 접지 단자와 직접 전기적으로 연결되도록 구성하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.
한편, 접속 단자(500)가 지지부(200) 상에 견고하게 접합되도록, 관통부(301)를 통해 노출된 지지부(200)와 접속 단자(500) 사이에는 패드 형태의 접합부(550)가 개재될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10f)는 지지부(200) 상부에 접속 단자들(500)이 배치되며, 보호 부재(300)는 절연성 재질로 형성된다.
보호 부재(300)가 절연성 재질로 형성됨에 따라, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스(10f)는 보호 부재(300) 상에 전극 패드 형태의 접합부(450)와 차폐막(460)을 포함하는 제1 실링부(450, 460)가 배치된다.
접합부(450) 상에는 접속 단자들(500)이 접합된다. 따라서 접합부(450)는 전술한 전극 패드와 유사한 기능을 수행하나 기판(100)이 아닌 보호 부재(300) 상에 형성된다. 또한, 접속 단자(500)가 접합부(450) 상에 견고하게 접합되도록, 접합부(450)와 접속 단자(500) 사이에는 금속 기저층(560, Under Barrier Metal layer)이 개재될 수 있다.
차폐막(460)은 보호 부재(300)의 표면 중, 접합부(450)가 형성되지 않은 부분에 배치되며, 이에 더하여 지지부(200)나 기판(100)의 표면에도 배치되어 전자기파 차폐 기능을 수행한다. 또한 차폐막(460)은 기판(100)의 표면에 형성된 기판(100)의 접지 패드(120b)를 덮으며 접지 패드(120b)와 전기적으로 연결될 수 있다.
접합부(450)와 차폐막(460) 사이에는 이격 공간(s)이 형성된다. 이격 공간(s)은 접합부(450)와 차폐막(460)이 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위해 구비되며, 접합부(450)의 둘레를 따라 고리 형태의 홈으로 형성될 수 있다.
접합부(450)와 차폐막(460)은 하나의 도전막에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어 보호 부재(300)와 지지부(200) 및 기판(100)의 표면 전체를 덮는 도전막을 형성한 후, 상기 도전막을 부분적으로 제거하여 이격 공간(s)을 형성함으로써 접합부(450)와 차폐막(460)을 서로 전기적으로 분리할 수 있다.
한편 본 실시예에서는 이격 공간(s)을 빈 공간으로 형성하고 있으나, 별도의 절연성 부재로 이격 공간(s) 내부를 충진하는 등 다양한 변형이 가능하다.
지지부(200)와 보호 부재(300) 내에는 다수의 접속 도체(220)가 배치된다. 접속 도체(220)는 지지부(200)와 보호 부재(300)를 관통하는 형태로 배치되어 접속 단자(220)와 음향파 발생부(110)를 전기적으로 연결하거나, 접속 단자(500)와 접지 패드(120a)를 전기적으로 연결한다.
또한 도전성인 제1 실링부(450, 460)의 표면에는 절연성의 제2 실링부(400)가 형성될 수 있다. 제2 실링부(400)는 제1 실링부(450, 460) 전체를 덮으며 외부와 제1 실링부(450, 460) 간의 절연을 확보한다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 실시예들에 따른 음향파 디바이스 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 음향파 디바이스 패키지는 패키지 기판(2)과, 패키지 기판(2) 상에 실장되는 다수의 전자 소자들(1), 및 밀봉부(3)를 포함한다.
전자 소자(1)는 패키지 기판(2) 상에 실장될 수 있는 전자 부품들이라면 모두 전자 소자(1)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 전자 소자(1)는 능동 소자 또는 수동 소자일 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 전자 소자들(1)은 적어도 하나의 음향파 디바이스를 포함한다. 도 9는 도 2에 도시된 음향파 디바이스(10a)를 이용하는 경우를 도시하고 있으며, 도 10은 도 5에 도시된 음향파 디바이스(10d)를 이용하는 경우를 도시하고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
패키지 기판(2)은 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 기판(예를 들어, 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, 유리 기판, 연성 기판 등)이 이용될 수 있으며 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 전자 소자가 실장될 수 있다. 또한 패키지 기판(2)의 타면에는 다수의 외부 접속용 단자들(2a)이 배치될 수 있다.
밀봉부(3)는 패키지 기판(2)에 실장된 전자 소자들(1)을 밀봉한다. 또한 패키지 기판(2)에 실장된 전자 소자들(1) 사이에 충진됨으로써, 전자 소자들(1) 상호 간의 전기적인 단락이 발생되는 것을 방지하고, 전자 소자들(1)의 외부를 둘러싸며 전자 소자(1)를 패키지 기판(2) 상에 고정시켜 외부의 충격으로부터 전자 소자들(1)을 안전하게 보호한다.
밀봉부(3)는 사출 형성이나 몰딩(molding) 방식에 의해 형성될 수 있으며, 예를 들어, 에폭시 몰드 컴파운드(EMC: Epoxy Mold Compound)가 밀봉부(3)의 재질로 사용될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 밀봉부(3)를 형성하기 위해 필요에 따라 반경화 상태의 수지를 압착하는 방법을 이용하는 등 다양한 방법이 이용될 수 있다.
도 9을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스 패키지는 패키지 기판(2)과 평행하게 이격 배치되는 금속 플레이트(300), 그리고 금속 플레이트(300)와 패키지 기판(2) 사이에 배치되는 음향파 발생부(110)와 음향파 디바이스 기판(100)를 포함한다. 여기서 금속 플레이트(300)는 보호 부재의 구체적인 예이다. 따라서 보호 부재와 동일한 도면 부호를 이용한다.
금속 플레이트(300)는 지지부(200)를 관통하는 접속 도체(220)와 음향파 디바이스 기판(100)을 관통하는 도전성 비아(600)에 의해 패키지 기판(2)의 접지 패드(2b)와 연결된다.
또한 음향파 발생부(110)는 금속 플레이트(300)와 음향파 디바이스 기판(100) 사이에 배치된다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스 패키지는 서로 평행하게 배치되는 음향파 디바이스 기판(100)과 패키지 기판(2), 그리고 상기한 두 기판(100, 2) 사이에 배치되며 음향파 디바이스 기판(100)의 접지 패드(120b)와 연결되는 금속 플레이트(300)를 포함한다.
이때, 금속 플레이트(300)는 도전성 재질인 실링부(400)나, 접속 도체(220)를 통해 접지 패드(120b) 및 접지 단자(500)와 전기적으로 연결된다. 또한 음향파 디바이스(10d)는 접지 패드(120b)에 접합된 접지 단자(500)를 통해 패키지 기판(2)의 접지 패드(2b)와 전기적으로 연결된다.
금속 플레이트(300)와 음향파 디바이스 기판(100) 사이에는 음향파 발생부가(110) 배치된다. 또한 도시되어 있지 않지만, 음향파 발생부(110)와 대면하는 금속 플레이트(300)의 일면에는 절연막(미도시)이 형성될 수 있다.
여기서 절연막은 산화막으로 형성될 수 있다. 그러나 필요에 따라 silicon nitride (SixNy), silicon dioxide (SiO2), silicon oxy-nitride (SiOxNy), silicon carbide (SiC)로 이루어지는 군 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 박막층으로 형성될 수도 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 음향파 디바이스 패키지는 음향파 디바이스가 자체적으로 차폐 부재를 구비한다. 따라서 종래와 같이 밀봉부(3) 외부면에 전체적으로 차폐층을 형성할 필요가 없으므로, 패키지 제조가 용이하다. 또한 차폐층을 생략할 수 있으므로 패키지의 전체적인 부피도 줄일 수 있다.
도 11 내지 도 13은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 음향파 디바이스의 개략 단면도이다.
먼저 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 도 2에 도시된 음향파 디바이스와 유사하게 구성되며, 듀플렉서(duplexer)로 이용된다.
이를 위해 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 적어도 하나의 안테나(190)를 더 구비한다.
안테나(190)는 기판(100) 상에 배선 패턴의 형태로 배치될 수 있으며, 음향파 발생부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 안테나(190)는 음향파 발생부(110)로부터 일정 거리 이격 배치되며, 음향파 발생부(110)와 함께 공간부(d) 내에 배치된다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 도 12에 도시된 바와 같이, 차폐 부재로 이용되는 실링부(400)의 내부가 아닌, 실링부(400) 외부에 안테나(190)를 배치하는 것도 가능하다.
또한 도 13에 도시된 바와 같이 안테나(190)가 기판(100)과 지지부(200) 사이에 개재되도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 음향파 디바이스는 기판(100) 상에 안테나(190)를 형성한 후, 그 위에 지지부(200)를 형성함으로써 제조될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 음향파 디바이스를 듀플렉서로 변형하여 이용하는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 다른 실시예들에 개시된 음향파 디바이스에도 안테나를 부가하여 듀플렉서로 이용할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스의 개략 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 표면 음향파(SAW) 필터로 이용된다. 따라서, 음향파 발생부(110)가 금속 전극의 형태로 형성된다.
음향파 발생부(110)가 인터디지털 전극(Interdigital　Electrode) 전극으로 형성되는 경우, 전극은 알루미늄 또는 구리 재질로 형성되고 빗살형태로 다수의 전극을 교대로 교차시킨 구조로 형성될 수 있다.
이 경우, 음향파 발생부(110)는 기판(100)상에 금속층을 형성하고, 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 통해 금속층을 소정의 전극형태로 가공하여 형성할 수 있다.
본 실시예에서 보호 부재(300)와 실링부(400)는 모두 금속 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 전술한 도 8의 실시예와 같이 보호 부재(300)를 절연성 재질로 형성하거나, 도 7의 실시예와 같이 실링부(400)를 절연성 재질로 형성하는 것도 가능하다.
실링부(400)는 지지부(200) 내에 형성된 관통 구멍을 통해 기판(100)에 형성된 접지 패드(129)에 전기적으로 연결된다.
따라서 음향파 발생부(110)로 유입되거나, 음향파 발생부(110)에서 발생되는 전자기파를 용이하게 차폐할 수 있다.
실링부(400)의 표면에는 절연막(300a)이 형성될 수 있다. 절연막(300a)은 산화막으로 형성될 수 있다. 그러나 필요에 따라 silicon nitride (SixNy), silicon dioxide (SiO2), silicon oxy-nitride (SiOxNy), silicon carbide (SiC)로 이루어지는 군 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 박막층으로 형성될 수도 있다.
절연막(300a)은 도전성 재질의 실링부(400)가 접속 단자(500)와 접촉하여 단락이 발생되는 것을 방지하기 위해 구비된다. 따라서, 실링부(400)가 절연성 재질로 형성되는 경우, 절연막(300a)은 생략될 수 있다.
이어서, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스의 제조 방법을 설명한다.
도 15 내지 도 17은 도 2에 도시된 음향파 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스 제조방법은 보호 부재(300)를 음향파 발생부(110)와 별도로 제조한 후 결합한다.
먼저 보호 부재(300)의 제조 방법을 설명한다.
베이스 기판(310)의 일면에 접착층(320)을 형성하는 단계(S1)가 수행된다.
베이스 기판(310)으로는 웨이퍼가 이용될 수 있다. 또한, 접착층(320)은 접착 테이프를 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예의 접착층(320)은 열박리형 양면 점착 테이프가 이용될 수 있다.
이어서, 접착층(320) 상에 금속층(350)을 형성하는 단계(S2)가 수행된다.
금속층(350)은 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있으며, 접착층(320) 상면 전체에 형성된다.
이어서, 금속층(350) 상에 마스크층(330)을 형성하고 마스크층(330)을 이용하여 금속층(350)을 패터닝하는 단계(S3)가 수행된다.
여기서, 마스크층(330)은 감광성 필름(DFR; Dry Film Photoresist)을 이용하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
금속층(350)의 패터닝이 완료되면, 마스크층(330)을 제거하는 단계(S5)가 수행된다. 이에 남겨진 금속층(350)은 보호 부재(300)로 기능하게 된다.
이어서, 음향파 디바이스에 사용되는 기판(100)에 음향파 발생부(110)를 형성하는 단계(S5)가 수행된다.
기판(100)은 Si 기판이나 압전기판이 이용될 수 있다. 예를 들어, 음향파 디바이스가 SAW 필터일 경우 압전기판으로 구비될 수 있으며, BAW 필터일 경우 Si 기판이 구비될 수 있다.
다만, 음향파 디바이스에 사용되는 기판(100)은 상기 실시예에 제한 되는 것은 아니며, 당업계에서 통용되는 다양한 기판으로 대체될 수 있다.
본 실시예의 경우, BAW 필터로 이용되는 음향파 디바이스에 대해 설명한다. 따라서 음향파 발생부(110)는 압전 박막 공진자를 포함하며, 제1 전극, 압전층, 제2 전극이 순차적으로 적층된 별도의 구조체로 기판(100)의 일면에 구비된다.
그러나 이에 한정되지 않으며, 음향파 디바이스가 SAW 필터로 이용되는 경우, 음향파 발생부(110)는 알루미늄 또는 구리로 구비될 수 있으며, 빗살형태로 다수의 전극을 교대로 교차시킨 인터디지털 트랜스듀서(InterDigital Transducer, IDT) 전극 구조로 형성될 수 있다.
이 경우, 음향파 발생부(110)는 기판(100) 상에 도체층을 형성하고, 이를 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 통해 소정의 전극형태로 가공하여 구비될 수 있다.
이처럼 음향파 발생부(110)는 음향파 디바이스의 종류에 따라 구조 및 제작 방식이 변경될 수 있다.
음향파 발생부(110)를 형성한 후에 기판(100)의 일면에 음향파 발생부(110)와 전기적으로 연결된 배선 패턴(미도시)과 접지 패드(120a)를 형성한다.
이어서, 음향파 발생부(110)의 둘레를 따라 지지부(200)를 형성하는 단계(S6)가 수행된다.
지지부(200)는 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 필요에 따라 금속 재질로 형성할 수도 있다. 지지부(200)는 포토리소그래피 방식을 통해 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 지지부(200) 내에 접속 도체(220)를 형성하는 단계(S8)가 수행된다. 이때 접속 도체(220)는 기판(100)의 접지 패드(120a)와 전기적으로 연결되도록 배치된다.
본 단계는 지지부(200)에 접지 패드(120a)가 노출되도록 관통 구멍(205)을 형성하는 공정과, 관통 구멍(205) 내부에 도전성 물질을 충진하는 공정을 포함할 수 있다. 이때 도전성 물질은 도금 방식이나 스크린 프린팅 방식을 통해 관통 구멍 내(205)에 충진될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 지지부(200)를 기판(100) 상에 형성하는 방법을 예로 들고 있으나 본 발명의 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 S4 단계에서 제조된 보호 부재(300) 상에 지지부(200)를 형성하고, 지지부(200) 내에 접속 도체(220)를 형성한 후, 이를 뒤집어 기판(100) 상에 접합하는 방법을 이용할 수도 있다.
이어서, 지지부(200)에 보호 부재(300)를 전사하는 단계(S8)가 수행된다. 이때, 보호 부재(300)는 음향파 발생부(110)와 소정간격 이격되며 지지부(200) 상에 안착된다.
보호 부재(300)는 음향파 발생부(110)의 상부를 전체적으로 덮도록 배치된다.
여기서, 보호 부재(300)는 지지부(200) 상부면의 일부분과 접촉되도록 구비될 수 있으며, 이때, 보호 부재(300)의 외측과 지지부(200)에는 단차가 형성될 수 있다.
또한, 보호 부재(300)는 접속 도체(220)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 보호 부재(300)는 접속 도체(220)를 통해 접지 패드(120a)와 전기적으로 연결된다.
보호 부재(300)가 지지부(200)에 전사되면, 접착층(320)을 매개로 보호 부재(300)에 부착되어 있는 베이스 기판(310)을 제거하는 단계(S9)가 수행된다. 전술한 바와 같이 접착층(320)은 열박리형 점착 테이프가 이용될 수 있다. 따라서 접착층(320)에 열을 가하여 베이스 기판(310)을 보호 부재로부터 박리한다. 한편, 접착층(320)을 UV 테이프로 형성하는 경우, 접착층(320)에 자외선을 조사하여 베이스 기판(310)을 보호 부재(300)로부터 박리할 수 있다.
이어서, 보호 부재(300)와 지지부(200)을 밀봉하는 실링부(400)를 형성하는 단계(S10)가 수행된다.
실링부(400)는 도전성 재질 또는 절연성 재질로 형성된다. 실링부(400)는 PVD(Physical Vapor Deposition) 방법이나, CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법, 또는 도금 방식으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 스퍼터링(Sputtering), 전자빔증착법(E-beam evaporation), 열증착법(Thermal evaporation), 레이저분자빔증착법(L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저증착법(PLD, Pulsed Laser Deposition), MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다.
이어서, 기판(100)의 하부면에 마스크층(130)을 형성하는 단계(S11)와, 상기 마스크층(130)을 이용하여 기판(100)에 비아 홀(150)을 형성하는 단계(S12), 그리고 비아 홀(150) 내에 도전성 물질을 도포하거나 충진하여 도전성 비아(600)를 형성하는 단계(S13)가 순차적으로 수행된다.
도전성 비아(600)는 도금 방식으로 비아 홀(150) 내부에 형성될 수 있다. 또한 도전성 비아(600)를 형성하는 과정에서 기판(100)의 하부면에 도 도금층(122)이 형성된다.
도전성 비아(600)와 도금층(122)은 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도전성 비아(600)들 중 적어도 하나는 접지 패드(120a)를 통해 보호 부재(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이어서, 기판(100)의 하부면에 전극 패드(120)를 형성한다.
전극 패드(120)를 형성하는 단계는 먼저 도금층(122)을 전극 패드(120)의 형태로 패터닝하는 단계(S14)가 수행된다.
본 단계는 도금층(122) 상에 마스크(미도시)를 형성한 후, 포토리소그래피 공정을 통해 전극 패드(120)가 형성될 영역 외의 불필요한 부분을 제거한다. 마스크는 감광성 필름을 이용하여 형성할 수 있다.
이어서, 마스크를 제거한 후 남은 도금층(122) 상에 도전성의 전극층(123)을 형성하여 전극 패드(120)를 완성하는 단계(S15)가 수행된다.
전극층(123)은 도금 방식을 통해 형성될 수 있다. 또한 다수의 금속층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전극층(123)은 니켈(Ni) 층과 금(Au) 층이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있으며, 전해 도금 또는 무전해 도금을 통해 수행될 수 있다.
이후 전극 패드(120)에 접속 단자(500)를 형성하여 도 2에 도시된 음향파 디바이스(10)를 완성한다.
다만, 솔더 범프(500)가 구비되는 위치는 기판(100)의 하부면에 한정되지 않으며, 전술한 실시예들과 같이 다양한 위치에 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 제조 방법은 지지부(200)에 접속 도체(220)를 형성한 후, 지지부(200) 상에 보호 부재(300)를 배치한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 후술되는 지지부(200) 상에 보호 부재(300)를 배치한 후, 도전성 물질로 실링부(400)를 형성하는 과정에서 보호 부재(300)와 지지부(200) 내에 상기 도전성 물질을 채워 접속 도체(220)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 도 3이나 도 4에 도시된 음향파 디바이스를 제조할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스 제조 방법은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다.
도 18a 및 도 18b는 도 14에 도시된 음향파 디바이스 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스 제조 방법은 먼저 기판(100)에 음향파 발생부(110)를 형성하는 단계(S1)가 수행된다.
이러한 음향파 발생부(110)는 기판(100)상에 도체층을 형성하고, 이를 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 통해 소정의 전극형태로 가공하여 구비될 수 있다.
또한, 음향파 발생부(110)의 주변에는 음향파 발생부(110)와 전기적으로 연결되는 배선 패턴(미도시)이 함께 형성된다.
음향파 발생부(110)와 배선 패턴의 표면에는 SiO2막과 같은 절연 보호막(미도시)이 형성될 수 있다. 그리고 배선 패턴의 일부분인 배선층(121)은 절연 보호막의 외부로 노출된다. 노출된 배선층(121, 128)은 후에 접지 패드용(129)와 전극 패드(120)로 형성된다.
한편, 본 실시예는 음향파 발생부(110)가 금속 전극의 형태로 형성되는 SAW 필터를 제조하는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 음향파 발생부(110)를 압전 박막 공진자의 형태로 형성하여 BAW 필터로 제조하는 것도 가능하다.
이어서, 음향파 발생부(110)와 배선층(121, 128) 상에 시드층(122)을 형성하는 단계(S2)가 수행된다. 시드층(122)은 전해 도금을 실시하기 위해 구비되며, 스퍼터링 방식을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
음향파 발생부(110) 상에는 절연막이 형성되어 있다. 따라서 시드층(122)은 절연막의 외부로 노출된 배선층(121, 128)에만 직접적으로 접합된다.
이어서, 시드층(122) 상에 마스크층(125)을 형성한 후, 시드층(122)의 일부가 노출되도록 마스크층(125)을 제거하는 단계(S3)가 수행된다. 여기서, 시드층(122)은 상기한 배선층(121, 128)과 대응하는 영역이 노출된다.
이어서, 노출된 시드층(122) 상에 도금층(123)을 형성하는 전극 패드(120)의 형상을 형성하는 단계(S4)가 수행된다. 도금층(123)은 시드층(122)을 이용한 전해 도금을 통해 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 무전해 도금을 이용할 수도 있다.
본 실시예에 따른 도금층(123)은 니켈(Ni) 층과 금(Au) 층을 시드층(122) 상에 차례로 적층하여 형성할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 마스크층(125)과 시드층(122)을 제거하는 단계(S5)가 수행된다. 시드층(122)은 전극 패드(120)와 접지 패드(129) 이외의 영역에 형성된 부분들이 제거된다. 이에 기판(100) 상에 전극 패드(120), 접지 패드(129), 및 음향파 발생부(110)가 완성된다.
여기서, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스가 SAW 필터 구조로 제조되는 경우, 배선층(121)은 알루미늄(Al) 재질로 형성될 수 있다. 이 경우 추후에 진행되는 에칭 과정에서 외부로 노출된 배선층(121)이 함께 제거될 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 배리어 층(barrier layer)으로 도금층(123)을 노출된 배선층(121) 상에 형성한다.
그러나 본 실시예에 따른 음향파 디바이스가 BAW 필터 구조로 제조되는 경우, 배선층(121)은 에칭 과정에서 쉽게 제거되지 않는 몰리브덴(Mo) 또는 금(Au) 재질로 형성되므로, 상기한 도금층(123)이나 시드층(122), 그리고 이들을 형성하는 단계는 생략될 수 있다.
이어서, 기판(100)의 일면에 지지층(201)을 형성하는 단계(S6)와, 지지층(201)을 부분적으로 제거하여 음향파 발생부(110)의 둘레를 따라 지지부(200)를 형성하는 단계(S7)가 순차적으로 수행된다.
지지부(200)는 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 필요에 따라 금속 재질로 형성할 수도 있다. 또한 지지부(200)는 포토리소그래피 방식을 통해 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
지지부(200) 중 일부는 접지 패드(129) 상에 형성된다. 따라서 접지 패드(129)는 지지부(200)와 기판(100) 사이에 배치된다.
지지부(200)를 형성하는 과정에서 지지부(200) 내부에는 적어도 하나의 관통 구멍(205)이 형성될 수 있다. 관통 구멍(205)은 접지 패드(129)의 상부에 형성되며, 이에 접지 패드(129)는 일부가 관통 구멍(205)을 통해 외부로 노출된다.
이어서, 지지부(200)에 보호 부재(300)를 적층하는 단계(S8)가 수행된다. 이때, 보호 부재(200)는 음향파 발생부(110)와 소정간격 이격되며 지지부(200) 상에 안착된다.
보호 부재(300)는 한 장의 금속 시트로 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호 부재는 구리(Cu) 시트가 이용될 수 있다.
또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 보호 부재(300)는 넓은 면적의 금속 시트로 형성되며, 다수의 음향파 발생부(110)를 덮는 형태로 형성될 수 있다. 따라서 지지부(200)와 접촉하며 지지되는 면적이 공간부(도 2의 d)를 형성하는 면적과 유사하거나 더 크게 형성되므로, 편평한 시트 형상이 유지될 수 있다.
이어서, 보호 부재(300) 상에 마스크층(303)을 형성하여 보호 부재(300)를 패터닝하는 단계(S9)가 수행된다. 본 단계도 포토리소그래피 공정을 통해 수행될 수 있다.
또한 이 과정에서 보호 부재(300)에 적어도 하나의 관통 구멍(305)이 형성되며, 보호 부재(300)의 관통 구멍(305)은 지지부(200)의 관통 구멍(205)을 연장하는 형태로 형성된다. 따라서 관통 구멍들(205, 305)을 통해 기판(100) 상에 형성된 접지 패드(129)가 외부로 노출된다.
이어서, 보호 부재(300)와 지지부(200)을 밀봉하는 실링부(400)를 형성하는 단계(S10)가 수행된다.
여기서, 실링부(400)는 Au, Ni, Pt, Cu, Al 등과 같은 금속 재질로 형성된다.
또한 실링부(400)는 관통 구멍들(205, 305)의 내부에 충진되어 접지 패드(129)와 전기적으로 연결된다.
실링부(400)는 전술한 바와 같이 기상 증착법을 통해 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 도금 방식을 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.
이어서, 전극 패드(120) 상에 접속 단자(500)를 형성하여 도 14에 도시된 통해 음향파 디바이스를 완성한다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 20은 도 19에 도시된 음향파 디바이스의 분해 사시도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 하나의 기판(110) 상에 다수의 음향파 발생부(110)가 배치된다.
지지부(200)는 한 층의 시트 형태로 형성되며 내부에는 음향파 발생부(110)가 배치되는 다수의 구멍(H)을 구비한다.
보호 부재(300)는 한 층의 시트 형태로 형성되어 지지부(200) 상에 적층되며 지지부(200)에 형성된 구멍들(H)을 마감한다.
보호 부재(300) 상에는 실링부(400)가 배치된다.
전술한 실시예와 같이 보호 부재(300)와 실링부(400) 중 적어도 하나는 도전성 부재로 형성된다. 따라서 음향파 발생부(110)로 유입되거나, 음향파 발생부(110)에서 발생되는 전자기파를 용이하게 차폐할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 한 층의 지지부(200)와 한 층의 보호 부재(300)를 적층함으로써, 음향파 발생부(110)가 수용되는 다수의 공간부(도 2의 d)를 일괄적으로 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 음향파 디바이스는 음향파 발생부를 보호하는 보호 부재가 전자기파를 차폐하는 차폐 부재로 기능한다. 따라서 별도의 차폐 부재를 부가할 필요가 없으므로, 크기를 최소화하면서 동시에 전자기파에 대한 차폐 효과를 높일 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.
10a ~ 10g: 음향파 디바이스 100: 기판
110: 음향파 발생부 120: 전극 패드
200: 지지부 220: 접속 전극
300: 보호 부재
400: 실링부
500: 접속 단자

Claims (17)

  1. 일면에 음향파 발생부와 적어도 하나의 접지 패드를 구비하는 기판;
    절연성 재질로 형성되고, 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 상기 기판에 배치되는 지지부; 및
    상기 접지 패드와 전기적으로 연결되며 상기 음향파 발생부에 전자기파가 유입되거나 유출되는 것을 차폐하는 차폐 부재;
    를 포함하는 음향파 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 차폐 부재는,
    상기 음향파 발생부와 일정거리 이격되도록 상기 지지부에 접합되는 도전성 재질의 보호 부재; 및
    상기 지지부를 관통하며 상기 접지 패드와 상기 보호 부재를 전기적으로 연결하는 접속 도체;
    를 포함하는 음향파 디바이스.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 접지 패드는 상기 기판의 일면에 형성되되 상기 지지부의 외측에 배치되고, 상기 기판에 형성된 배선 패턴을 통해 상기 접속 도체와 전기적으로 연결되는 음향파 디바이스.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 보호 부재에는 다수의 관통부가 형성되고,
    각각의 상기 관통부 내에는 상기 지지부가 배치되며,
    상기 관통부 내에 배치된 상기 지지부의 표면에는 상기 음향파 발생부와 전기적으로 연결되는 접속 단자가 배치되는 음향파 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음향파 발생부와 일정거리 이격되도록 상기 지지부에 접합되는 보호 부재; 및
    상기 보호 부재, 상기 지지부 및 상기 기판의 표면을 따라 형성되어 상기 차폐 부재로 기능하는 실링부;
    을 더 포함하는 음향파 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접지 패드는 상기 기판의 일면에 형성되되 상기 지지부의 외측에 배치되어 상기 실링부와 연결되는 음향파 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 음향파 발생부와 일정거리 이격되도록 상기 지지부에 접합되는 절연성 재질의 보호 부재를 더 포함하고,
    상기 차폐 부재는,
    상기 보호 부재, 상기 지지부, 및 상기 기판의 표면을 따라 형성되는 도전성 재질의 실링부; 및
    상기 보호 부재와 상기 지지부를 관통하며 상기 접지 패드와 상기 실링부를 전기적으로 연결하는 접속 도체;
    를 포함하는 음향파 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 지지부의 상부에 배치되는 다수의 접합부와, 상기 접합부를 제외한 영역에 배치되는 차폐막을 포함하며,
    상기 접합부에는 상기 음향파 발생부와 전기적으로 연결되는 접속 단자가 배치되는 음향파 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차폐막의 외부에 배치되는 절연성 재질의 실링부를 더 포함하는 음향파 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 적어도 어느 한 면에 배치되며, 상기 음향파 발생부와 전기적으로 연결되는 다수의 접속 단자를 더 포함하는 음향파 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배선 패턴의 형태로 형성되는 안테나를 더 포함하며 듀플렉서(duplexer)로 이용되는 음향파 디바이스.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 기판과 상기 지지부 사이에 개재되는 음향파 디바이스.
  13. 일면에 음향파 발생부와 적어도 하나의 접지 패드를 구비하는 기판을 마련하는 단계; 및
    상기 기판 상에 상기 음향파 발생부를 둘러 싸는 차폐 부재를 형성하는 단계;
    를 포함하는 음향파 디바이스 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 차폐 부재를 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 상기 음향파 발생부의 둘레를 따라 배치되는 절연성 재질의 지지부와, 상기 음향파 발생부와 소정간격 이격도록 상기 지지부 상에 배치되는 보호 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 지지부와 상기 보호 부재, 및 상기 기판의 표면을 따라 실링부를 형성하는 단계;
    를 포함하는 음향파 디바이스 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지지부와 상기 보호 부재를 형성하는 단계는,
    도전성 재질로 형성되는 상기 보호 부재와 상기 접지 패드를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 접속 도체를 상기 지지부 내에 형성하는 단계를 더 포함하는 음향파 디바이스 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 실링부를 형성하는 단계는,
    도전성 재질로 형성되는 상기 실링부를 상기 접지 패드에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 음향파 디바이스 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 실링부를 형성하는 단계는,
    절연성 재질로 형성되는 상기 실링부와 상기 지지부를 관통하는 구멍을 형성하여 상기 접지 패드를 노출시키는 단계; 및
    도전성 재료로 상기 구멍 내에 접속 도체를 형성하는 단계를 더 포함하는 음향파 디바이스 제조방법.
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