KR20180101524A - 탄성파 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
배선 전극의 손상이 생기기 어려운 탄성파 장치를 제공한다.
압전 기판(2)의 제1 주면(2a)이 IDT 전극(3) 및 금속으로 이루어지는 배선 전극(4)이 마련되어 있다. 압전 기판(2)을 관통하도록, 비아 홀 전극(6, 6)이 마련되어 있다. 비아 홀 전극(6)은, 외부 접속 단자에 접속되어 있다. 압전 기판(2)의 제1 주면(2a)과 IDT 전극(3)을 밀봉하는 중공 공간(13)을 구성하도록 커버 부재(8)가 배치되어 있다. 배선 전극(4) 상에 마련되어 있으며, 배선 전극(4)으로부터 커버 부재(8)를 향해서 연장되어, 커버 부재(8)를 관통하고 있는 방열 부재(14)가 포함되어 있다.
압전 기판(2)의 제1 주면(2a)이 IDT 전극(3) 및 금속으로 이루어지는 배선 전극(4)이 마련되어 있다. 압전 기판(2)을 관통하도록, 비아 홀 전극(6, 6)이 마련되어 있다. 비아 홀 전극(6)은, 외부 접속 단자에 접속되어 있다. 압전 기판(2)의 제1 주면(2a)과 IDT 전극(3)을 밀봉하는 중공 공간(13)을 구성하도록 커버 부재(8)가 배치되어 있다. 배선 전극(4) 상에 마련되어 있으며, 배선 전극(4)으로부터 커버 부재(8)를 향해서 연장되어, 커버 부재(8)를 관통하고 있는 방열 부재(14)가 포함되어 있다.
Description
본 발명은 압전 기판을 관통하는 비아 홀(via hole) 전극을 가지는 탄성파 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 압전 기판에 비아 홀 전극을 형성해서 이루어지는 탄성파 장치가 알려져 있다. 하기의 특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는, LiNbO3 등의 압전 단결정으로 이루어지는 압전 기판 상에, IDT 전극 및 배선 전극이 마련되어 있다. IDT 전극 및 배선 전극을 둘러싸도록 지지층이 마련되어 있다. 지지층 상에 커버 부재가 마련되어 있다. 그로써 IDT 전극이 중공(中空) 공간 내에 밀봉되어 있다. 다른 한편으로, 외부와의 접속을 위해, 압전 기판에 비아 홀 전극이 마련되어 있다. 비아 홀 전극의 일단(一端)은 배선 전극에 접속되어 있다. 압전 기판에서 배선 전극이 마련되어 있는 측과는 반대 측의 주면(主面)에, 외부 접속 단자가 마련되어 있다. 비아 홀 전극의 타단은 외부 접속 단자에 접합되어 있다.
상기 비아 홀 전극의 형성 시에는, LiNbO3 등으로 이루어지는 압전 기판에 레이저광을 조사(照射)하여, 관통 구멍을 형성하고 있었다. 이 관통 구멍에 금속을 부여함으로써, 비아 홀 전극이 마련되어 있었다.
특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는 IDT 전극 및 배선 전극을 마련한 후에, 압전 기판의 IDT 전극이 마련되어 있는 측의 주면과는 반대 측의 주면으로부터 레이저광을 조사한다. 그로써 상기 관통 구멍을 형성하고 있었다. 이 경우, 레이저광의 조사에 의해 배선 전극이 가열되어, 그 결과 배선 전극이 손상될 우려가 있었다.
본 발명의 목적은 압전 기판에 마련된 비아 홀 전극의 일단이 배선 전극에 접속되어 있는 구조에 있어서, 상기 배선 전극의 손상이 생기기 어려운 탄성파 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치는, 서로 마주보는 제1 및 제2 주면을 가지는 압전 기판과, 상기 제1 주면에 마련되어 있는 IDT 전극과, 상기 제1 주면에 마련되어 있으며, 상기 IDT 전극에 전기적으로 접속되어 있는 배선 전극과, 상기 압전 기판을 관통하고 있으며, 상기 배선 전극에 전기적으로 접속되어 있는 비아 홀 전극과, 상기 압전 기판의 상기 제2 주면에 마련되어 있으며, 상기 비아 홀 전극에 전기적으로 접속되어 있는 외부 접속 단자와, 상기 압전 기판의 상기 제1 주면과의 사이에 상기 IDT 전극을 밀봉하는 중공 공간을 구성하도록 배치된 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재보다도 열전도성이 높으며, 상기 배선 전극 상에 마련되어 있고, 상기 배선 전극으로부터 상기 커버 부재를 향해서 연장되면서, 상기 커버 부재를 관통하고 있는 방열 부재를 더 포함하고 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 어느 특정한 국면에서는, 상기 압전 기판에 마련되어 있으며, 상기 중공 공간을 구성하는 개구부를 가지는 지지층을 더 포함하고, 상기 지지층 상에 상기 커버 부재가 접합되어 있다. 이 경우에는, 본 발명에 따라 WLP형의 패키지 구조를 가지는 탄성파 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정한 국면에서는, 상기 지지층 및 상기 커버 부재를 관통하는 상기 방열 부재가 마련되어 있다. 이 경우에는, 지지층 내에 방열 부재가 마련되어 있기 때문에, 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정한 국면에서는, 평면에서 본 경우, 상기 비아 홀 전극에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 부분이, 상기 방열 부재에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 단면(端面)과 중복되는 위치에 상기 방열 부재 및 상기 비아 홀 전극이 마련되어 있다. 이 경우에는, 열에 의한 배선 전극의 손상을 보다 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 별도의 특정한 국면에서는, 평면에서 본 경우, 상기 방열 부재에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 부분이, 상기 비아 홀 전극에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 부분을 포함한다. 이 경우에는, 방열 부재에 의한 방열에 의해, 배선 전극의 열에 의한 손상이 보다 한층 생기기 어렵다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 방열 부재가 노출되어 있는 부분을 덮고 있고, 상기 커버 부재에서의 상기 중공 공간 측의 주면과는 반대 측의 외측 주면에 마련되어 있으면서, 상기 커버 부재보다도 열전도성이 높은 고열전도성 재료부를 포함한다. 이 경우에는, 방열성이 보다 한층 높아져, 배선 전극의 열에 의한 손상이 보다 한층 생기기 어렵다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 별도의 특정한 국면에서는, 상기 고열전도성 재료부가 외장 수지로 이루어진다. 이 경우에는 외장 수지를 이용하여 방열성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 외장 수지의 외측에 금속으로 이루어지는 실드층이 마련되어 있다. 이 경우에는 보다 한층 방열성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 별도의 특정한 국면에서는, 상기 커버 부재에서의 상기 외측 주면에 적층된 다른 전자부품 소자가 더 포함되어 있다. 이 경우에는 탄성파 장치를 포함하는 복합 전자부품 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 탄성파 장치가 탑재되는 실장 기판에서의 실장 스페이스를 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 다른 전자부품 소자가, 상기 방열 부재에 접합되는 외부 접속 단자를 가진다. 이 경우에는 상기 방열 부재로부터의 열이, 다른 전자부품 소자의 외부 접속 단자 측에 흐른다. 따라서, 탄성파 장치에 있어서의 방열성을 보다 한층 높일 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 제조 방법은, 본 발명에 따라 구성되어 있는 탄성파 장치를 얻는 것으로서, 상기 압전 기판과, 상기 압전 기판의 상기 제1 주면에 마련되어 있는 IDT 전극과, 상기 제1 주면에 마련되어 있으며, 상기 IDT 전극에 전기적으로 접속되어 있는 배선 전극과, 상기 압전 기판의 상기 제1 주면과의 사이에 상기 IDT 전극을 밀봉하는 중공 공간을 구성하도록 배치된 커버 부재와, 상기 커버 부재보다도 열전도성이 높으며, 상기 배선 전극 상에 마련되어 있고, 상기 배선 전극으로부터 상기 커버 부재를 향해서 연장되면서, 상기 커버 부재를 관통하고 있는 방열 부재를 포함하는 구조를 준비하는 공정과, 상기 압전 기판의 상기 제2 주면으로부터 레이저광을 조사하여, 상기 제1 주면으로부터 상기 제2 주면을 향해서 관통하고 있는 복수개의 관통 구멍을 형성하는 공정과, 상기 복수개의 관통 구멍 안에 전극재료를 배치함으로써 상기 비아 홀 전극을 형성하는 공정과, 상기 압전 기판의 상기 제2 주면에, 상기 비아 홀 전극에 전기적으로 접속되어 있는 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명에 따른 탄성파 장치 및 그 제조 방법에서는, 배선 전극의 손상이 생기기 어렵다.
도 1(a) 및 도 1(b)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도 및 비아 홀 전극과, 방열 부재와, 배선 전극의 위치 관계를 나타내는 모식적 부분 절결 확대 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예를 설명하기 위한 정면단면도이다.
도 6은 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예를 나타내는 정면단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예를 설명하기 위한 정면단면도이다.
도 6은 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예를 나타내는 정면단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 분명히 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태 사이에서 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1(a)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다. 압전 기판(2)은, 서로 마주보는 제1, 제2 주면(2a, 2b)을 가진다. 제1 주면(2a) 상에 IDT 전극(3)이 마련되어 있다. 제1 주면(2a) 상에는 배선 전극(4)도 마련되어 있다. 배선 전극(4)은 IDT 전극(3)에 전기적으로 접속되어 있다.
압전 기판(2)은 적당한 압전 재료로 이루어진다. 이러한 압전 재료로서는, 압전 단결정이나 압전 세라믹스를 들 수 있다. 압전 단결정으로서는, LiNbO3, K2NbO3, LiTaO3, 수정 또는 랑가사이트(langasite) 등을 들 수 있다. 압전 세라믹스로서는, PZT 등을 들 수 있다.
압전 단결정으로 이루어지는 압전 기판(2)에 레이저 장치에 의해 관통 구멍을 마련하는 경우, 큰 출력의 레이저 장치가 필요해진다. 따라서, 압전 단결정으로 이루어지는 압전 기판(2)의 경우, 본 발명이 효과적이다.
상기 IDT 전극(3) 및 배선 전극(4)은, 적당한 금속으로 이루어진다. 이러한 금속으로서는 특별히 한정되지 않고, Al, Pt, Cu, Au, Ti, Mo, Ni, Cr, Ag 등을 들 수 있다. 또한, 이들 금속의 합금을 이용해도 된다. 또한, 단일의 금속층을 이용해도 되고, 복수개의 금속층을 적층해서 이루어지는 적층금속막을 이용해도 된다.
또한, IDT 전극(3)은, 본 실시형태에서는 탄성파 공진자를 구성하기 위해 마련되어 있다. 단, 목적으로 하는 기능에 따라, 복수개의 IDT 전극(3)이 마련되어도 되고, 특별히 한정되는 것이 아니다.
제1 주면(2a) 상에는 지지층(7)이 마련되어 있다. 지지층(7)은, IDT 전극(3)이 마련되어 있는 부분을 둘러싸도록 마련되어 있다. 지지층(7)을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 합성 수지로 이루어진다. 상기 합성 수지로서는, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다.
지지층(7)의 상방의 개구를 닫고 이루어지도록, 지지층(7) 상에 커버 부재(8)가 접합되어 있다. 커버 부재(8)는, 중공 공간(13) 측의 내측 주면(8c)과 내측 주면(8c)과는 반대 측의 외측 주면(8d)을 가진다. 커버 부재(8)는, 제1, 제2 커버 부재층(8a, 8b)을 가진다. 단, 커버 부재(8)는 단층이어도 된다. 커버 부재(8)에 대해서도, 적당한 합성 수지를 이용해서 구성할 수 있다.
상기 지지층(7) 및 커버 부재(8)와, 압전 기판(2)의 제1 주면(2a)에 의해 밀봉된 중공 공간(13)이 형성되어 있다. IDT 전극(3)은, 이 중공 공간(13) 내에 위치하고 있다. 다른 한편, 압전 기판(2)에는, 관통 구멍(2c, 2c)이 마련되어 있다. 관통 구멍(2c)은, 압전 기판(2)의 제2 주면(2b) 측으로부터 레이저광을 조사함으로써 마련되어 있다. 관통 구멍(2c)은, 제1 주면(2a)로부터 제2 주면(2b)에 이르도록 압전 기판(2)을 관통하고 있다. 관통 구멍(2c)의 형성은, 압전 기판(2)의 제1 주면(2a) 상에 IDT 전극(3) 및 배선 전극(4)을 마련한 후에 행하여진다. 따라서, 제2 주면(2b)으로부터 레이저광을 조사하면, 레이저광이 배선 전극(4)에 도달하게 된다.
관통 구멍(2c)을 형성한 후에, 금속을 관통 구멍(2c) 안에 부여함으로써 비아 홀 전극(6, 6)이 마련되어 있다. 비아 홀 전극(6)의 일단은, 배선 전극(4)에 접합되어 있다.
비아 홀 전극(6)의 타단은, 제2 주면(2b) 측에 노출되어 있다. 이 비아 홀 전극(6, 6)에 접속되도록, 전극 패드(10, 11)가 마련되어 있다. 전극 패드(10, 11)는, 제2 주면(2b) 상에 마련되어 있다. 전극 패드(10, 11)는 금속막으로 이루어진다.
상기 비아 홀 전극(6) 및 전극 패드(10, 11)에 대해서도, 배선 전극(4)과 마찬가지로 적당한 금속 혹은 합금으로 이루어진다.
상기 전극 패드(10, 11)에 금속 범프(12, 12)가 각각 접속되어 있다. 금속 범프(12, 12)는, 솔더나 Au 등으로 이루어진다.
상기 전극 패드(10)와 금속 범프(12), 및 전극 패드(11)와 금속 범프(12)가, 각각 탄성파 장치(1)를 외부에 접속하기 위한 외부 접속 단자를 구성하고 있다.
탄성파 장치(1)는, 상기 금속 범프(12, 12) 측으로부터, 실장 기판 등에 탑재되며, 외부와 전기적으로 접속된다.
본 실시형태의 탄성파 장치(1)의 특징은, 방열 부재(14, 14)가 마련되어 있는 것에 있다.
즉, 지지층(7) 및 커버 부재(8)를 관통하도록 관통 구멍(15, 15)이 마련되어 있다. 이 관통 구멍(15, 15)은, 커버 부재(8)의 외측 주면(8d) 측으로부터 레이저광을 조사함으로써 형성할 수 있다. 또한, 지지층(7) 및 커버 부재(8)는 합성 수지로 이루어진다. 따라서, 커버 부재(8)의 외측 주면(8d)으로부터 낮은 출력의 레이저를 이용하여, 관통 구멍(15)을 용이하게 형성할 수 있다. 이 경우, 레이저의 출력이 낮으면서, 관통 구멍(15) 아래에 열적으로 안정되며 기계적 강도가 높은 압전 기판(2)이 존재하기 때문에, 배선 전극(4)에서 열에 의한 손상은 생기기 어렵다.
상기 관통 구멍(15) 안에 방열 부재(14, 14)가 마련되어 있다. 방열 부재(14)는, 커버 부재(8)보다도 열전도성이 뛰어난 재료로 이루어진다. 방열 부재(14, 14)는, 바람직하게는 도전성을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 재료로서는, 바람직하게는 금속이 이용된다. 이 금속으로서는 특별히 한정되지 않고, Cu, Al이나 적당한 합금을 이용할 수 있다. 금속으로 이루어지는 방열 부재(14, 14)는, 열전도성이 상당히 높다. 또한, 도전성도 가진다. 단, 방열 부재(14)는, 커버 부재(8)보다도 열전도성이 높은 세라믹스나 합성 수지에 의해 구성되어도 된다.
방열 부재(14)는, 일단이 배선 전극(4)에 접속되어 있고, 배선 전극(4) 상으로부터 커버 부재(8) 측을 향해 연장되어 커버 부재(8)를 관통하고, 외측 주면(8d)에 노출되어 있다.
상술한 바와 같이, 특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는, 압전 기판에 레이저광을 조사하여 관통 구멍을 형성한 경우, 배선 전극이 열에 의해 손상될 우려가 있었다.
이에 대하여, 탄성파 장치(1)에서는, 배선 전극(4) 상에 방열 부재(14)가 마련되어 있기 때문에, 방열 부재(14)를 마련한 후에, 압전 기판(2)의 제2 주면(2b)으로부터 레이저광을 조사하면 된다. 그 경우, 관통 구멍(2c)의 형성 시에, 레이저광에 의해 배선 전극(4)이 가열되었다 해도, 열이 방열 부재(14)를 통하여 신속하게 발산된다. 따라서, 배선 전극(4)의 열에 의한 손상이 생기기 어렵다.
본 실시형태의 탄성파 장치(1)의 제조 시에는, 압전 기판(2)의 제1 주면(2a)에 IDT 전극(3) 및 배선 전극(4)이 마련되어 있고, 지지층(7), 커버 부재(8) 및 방열 부재(14)가 더 마련되어 있는 구조를 준비한다. 다음으로, 상술한 바와 같이, 압전 기판(2)의 제2 주면(2b)으로부터 레이저광을 조사하여, 복수개의 관통 구멍(2c)을 형성한다. 그리고, 관통 구멍(2c) 안에 금속을 마련함으로써, 비아 홀 전극(6)을 형성한다. 또한, 비아 홀 전극(6)에 전기적으로 접속되도록 외부 접속 단자로서의 전극 패드(10, 11) 및 금속 범프(12, 12)를 형성한다.
바람직하게는, 금속 등으로 이루어지는 스테이지에 방열 부재(14)가 접촉하도록, 관통 구멍(2c) 형성 전의 구조를 스테이지 상에 올려 놓는다. 그 상태에서 압전 기판(2)의 제2 주면(2b)으로부터 레이저광을 조사하면 된다. 방열 부재(14)가 금속 등으로 이루어지는 스테이지에 접촉되어 있기 때문에, 배선 전극의 열을, 방열 부재(14)를 개재한 스테이지로부터, 보다 한층 신속하게 방출할 수 있다.
특히, 본 실시형태에서는, 방열 부재(14)에서의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분이, 배선 전극(4)을 개재하여 비아 홀 전극(6)과 마주하고 있다. 그 때문에, 관통 구멍(2c)의 형성 시에 발생한 열이, 방열 부재(14)로부터 신속하게 방출된다.
또한, 제조시 뿐만 아니라 실장 시에 배선 전극(4)에 열이 전해졌다고 해도, 예를 들면 IDT 전극(3) 측으로부터의 열이 배선 전극(4)에 전해졌다고 해도, 열을 외부로 신속하게 배출할 수 있다. 따라서, 방열성을 효과적으로 높일 수 있다.
도 1(b)는 방열 부재(14)와, 비아 홀 전극(6)과, 배선 전극(4)의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 모식적 부분 절결 확대 평면도이다. 일점쇄선은, 방열 부재(14)에서의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분의 바깥 가장자리를 나타낸다. 파선은, 비아 홀 전극(6)의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분의 바깥 가장자리를 나타낸다.
도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 방열 부재(14)에서의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분은 평면에서 보아, 비아 홀 전극(6)에서의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분을 포함하는 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그로써 방열 효과를 보다 한층 높일 수 있다.
단, 비아 홀 전극(6)에서의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분은, 방열 부재(14)에서의 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분과 부분적으로 중복되어 있어도 되고, 전혀 중복되어 있지 않아도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 레이저광의 조사에 의해 관통 구멍(2c)을 마련했지만, 레이저광의 조사를 대신하여, 초음파 가공 등을 이용해도 되고, 혹은 복수개의 가공 방법을 병용해도 된다. 또한, 샌드 블라스트 등의 물리적 가공 방법을 이용해도 된다. 어느 경우에서도 배선 전극(4)이 마련되어 있으면서, 배선 전극(4)의 관통 구멍(2c)과는 반대 측이 방열 부재(14)에 의해 보강되어 있기 때문에, 배선 전극(4)의 열이나 그 외의 원인에 의한 손상을 효과적으로 억제할 수 있다.
따라서, 탄성파 장치(1)에서는, 배선 전극(4)의 손상이 생기기 어렵기 때문에, IDT 전극(3)과 외부 접속 단자인 전극 패드(10, 11) 및 금속 범프(12, 12) 사이의 전기적 접속의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 밀봉성의 열화(劣化)도 생기기 어렵고, 따라서 수율을 개선하면서, 내습성의 신뢰성도 높일 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다. 탄성파 장치(21)는, 제1 실시형태와 동일하게 구성된 탄성파 장치(1)가 모듈 기판(22) 상에 실장되어 있다. 모듈 기판(22) 상에는, 도 2에서는 도시하지 않고 있지만, 탄성파 장치(1) 이외의 다른 전자부품도 탑재되어 있다. 모듈 기판(22) 상에 전극 랜드(23a, 23b)가 마련되어 있다. 전극 랜드(23a, 23b)에 탄성파 장치(1)의 금속 범프(12, 12)가 접합되어 있다. 그리고, 탄성파 장치(1)를 덮도록, 외장 수지층(24)이 마련되어 있다. 외장 수지층(24)은 합성 수지로 이루어진다. 외장 수지층(24)은 커버 부재(8)보다도 열전도성이 높은 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 그로써 방열 부재(14)의 열을 외장 수지층(24) 측에 효과적으로 배출할 수 있다. 따라서, 금속으로 이루어지는 배선 전극(4)의 손상을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 모듈 기판(22) 내에는, 내부전극(25a, 25b), 비아 홀 전극(26a, 26b)이 마련되어 있다. 비아 홀 전극(26a, 26b)은, 상단이 내부전극(25a, 25b)에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 비아 홀 전극(26a, 26b)의 하단은, 단자 전극(27a, 27b)에 접속되어 있다. 단자 전극(27a, 27b)은, 모듈 기판(22)의 하면에 마련되어 있다. 상기 내부전극(25a, 25b)은, 전극 랜드(23a, 23b)와 도시하지 않는 부분에서 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 전극 랜드(23a, 23b)는, 모듈 기판(22)에 탑재된 다른 전자부품과도 적절히 전기적으로 접속되어 있다.
탄성파 장치(21)와 같이, 커버 부재(8)의 외측 주면(8d)을 덮도록 외장 수지층(24)이 마련되어 있어도 된다. 그리고, 커버 부재(8)보다도 열전도성이 높은 외장 수지층(24)에 의해 방열성이 높아진다. 따라서, 이러한 열전도성이 높은 외장 수지층(24)을 마련하는 것이 바람직하다.
탄성파 장치(21)는, 그 외의 점에서는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일하기 때문에, 동일 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙임으로써 설명을 생략한다. 본 실시형태에서도, 방열 부재(14)가 마련되어 있기 때문에, 관통 구멍(2c)의 형성 시에 배선 전극(4)이 손상되기 어렵다. 또한, 방열 부재(14)에 의해 열이 신속하게 외장 수지층(24) 측으로 배출된다.
도 3은 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다. 탄성파 장치(31)에서는, 금속으로 이루어지는 실드층(32)이 외장 수지층(24)의 외표면을 덮도록 마련되어 있다. 실드층(32)은 모듈 기판(22)의 측면도 덮고 있지만, 모듈 기판(22)의 측면을 덮지 않아도 된다.
바람직하게는, 전자 실드성을 높이기 위해, 도시한 바와 같이 실드층(32)은 모듈 기판(22)의 측면도 덮고 있는 것이 바람직하다.
또한, 탄성파 장치(31)에서는, 방열 부재(14) 상에, 금속 범프(33a, 33b)가 마련되어 있다. 금속 범프(33a, 33b)가 상기 실드층(32)에 접합되어 있다. 상기 금속 범프(33a, 33b) 및 실드층(32)은 금속으로 이루어지기 때문에, 커버 부재(8)보다도 열전도성이 높다. 따라서, 방열 부재(14)에 배출된 열을, 금속 범프(33a, 33b)를 개재하여 실드층(32)에 신속하게 배출할 수 있다. 따라서, 탄성파 장치(31)에서는 방열성을 보다 한층 높일 수 있다.
탄성파 장치(31)에서는, 외장 수지층(24)은 커버 부재(8)보다도 열전도성이 높은 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 단, 금속 범프(33a, 33b) 및 실드층(32)을 개재하여 방열이 신속하게 행하여지기 때문에, 외장 수지층(24)은 커버 부재(8)보다도 열전도성이 낮은 재료에 의해 구성되어 있어도 된다. 탄성파 장치(31)는, 그 외의 점에서는 탄성파 장치(21)와 동일하기 때문에, 동일 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙임으로써, 설명을 생략한다. 본 실시형태에서도 방열 부재(14)가 마련되어 있기 때문에, 배선 전극(4)의 손상을 확실하게 억제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다. 탄성파 장치(41)에서는, 제2 실시형태의 탄성파 장치(21)에서의 제1 실시형태의 탄성파 장치(1) 상에 또 하나의 탄성파 장치(1A)가 적층되어 있다. 그 외의 점에 대해서는, 탄성파 장치(41)는 제2 탄성파 장치(21)와 동일하다.
탄성파 장치(1A)의 금속 범프(12, 12)가, 하방의 탄성파 장치(1)의 방열 부재(14, 14)에 접합되어 있다. 따라서, 하방의 탄성파 장치(1)의 배선 전극(4)에서 발생한 열이, 방열 부재(14)를 개재하여 금속 범프(12)에 배출되어 방열된다. 또한, 본 실시형태에서도 외장 수지층(24)이, 커버 부재(8)보다도 열전도성이 높은 수지로 이루어진다. 따라서, 배출된 열이 신속하게 발산된다. 따라서, 사용 시에 IDT 전극(3)이 열을 가졌다고 해도, 그 열이 외부에 신속하게 발산된다.
따라서, 탄성파 장치(41)에서는, 탄성파 장치(1, 1A)의 어느 것에서도, 방열성을 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 제조 시에서도, 상기 외장 수지층(24)을 마련하기 전에 관통 구멍(2c)의 형성에 레이저광의 조사 등을 이용했다고 해도, 방열 부재(14)에 의해 열이 방출되기 때문에, 금속으로 이루어지는 배선 전극(4)의 열에 의한 손상이 생기기 어렵다. 이것은, 예를 들면, 탄성파 장치(1)에 탄성파 장치(1A)를 적층하는데 앞서, 관통 구멍(2c)을 형성한다. 이 경우, 방열 부재(14)가 마련되어 있는 커버 부재(8) 측을 커버 부재(8)보다도 열전도성이 뛰어난 금속 등으로 이루어지는 스테이지 상에 올려 놓는다. 그 상태에서, 압전 기판(2)에 레이저광의 조사 등에 의해 관통 구멍(2c)을 형성한다. 이 경우, 방열 부재(14)가 금속으로 이루어지는 배선 전극(4)에 발생한 열을 방출할 수 있다. 그리고, 이 열이, 금속으로 이루어지는 스테이지에 방출되기 때문에, 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 마찬가지로, 배선 전극(4)의 열에 의한 손상이 생기기 어렵다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예를 설명하기 위한 정면단면도이다. 탄성파 장치(51)에서는, 방열 부재(14)의 배선 전극(4)과 접합되어 있는 부분이, 비아 홀 전극(6)과 평면에서 보아 서로 중복되어 있지 않다. 즉, 방열 부재(14)가, 비아 홀 전극(6)보다도 중공 공간(13)으로부터 보다 외측에 위치하고 있다. 이와 같이, 방열 부재(14)가 배선 전극(4)과 접합되어 있는 부분은, 비아 홀 전극(6)이 배선 전극(4)에 접합되어 있는 부분과 평면에서 보아 서로 중복되어 있지 않아도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 커버 부재(8)는 지지층(7) 상에 적층되어 있었지만, 커버 부재(8)의 구조는 이것에 한정되는 것이 아니다. 즉, 압전 기판(2)의 제1 주면(2a)과 마주하고 있는 부분을 가지고, 중공 공간(13)을 형성하기 위한 적당한 형상의 커버 부재를 이용할 수 있다. 이러한 커버 부재로서는, 예를 들면, 평판 형상의 것에 한정되지 않고, 외주 부분이 압전 기판(2) 측을 향해서 연장된 캡 형상의 커버 부재를 이용해도 된다.
도 6은 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예를 나타내는 정면단면도이다. 이 변형예의 탄성파 장치(61)에서는, 배선 전극(4, 4)이 IDT 전극(3)의 단부(端部)를 덮도록 마련되어 있다. 이와 같이 하여, IDT 전극(3)보다도 두께가 두꺼운 배선 전극(4)을 마련하는 것이 바람직하다. 그 경우에는, 레이저광의 조사에 의해 관통 구멍(2c)을 형성할 때에, 배선 전극(4)의 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 방열 부재(14)에 대해서도, 지지층(7)에 마련된 관통 구멍(2c)을 관통하고 있지 않아도 되고, 배선 전극(4) 상으로부터 중공 공간(13)을 통과하여, 커버 부재(8)에 이르는 것이어도 된다. 또한, 방열 부재(14)가 배선 전극(4) 상으로부터, 커버 부재의 외측 주면에 이르는 임의의 형상으로 할 수 있다. 어느 경우에서도, 배선 전극(4)에서 발생한 열이 방열 부재(14)에 의해 신속하게 방출된다. 따라서, 제1∼제4 실시형태와 마찬가지로, 관통 구멍(2c)의 형성 시에 금속으로 이루어지는 배선 전극(4)의 손상이 생기기 어렵다. 또한, 사용 시에서도 방열성을 효과적으로 높일 수 있다.
1, 1A: 탄성파 장치 2: 압전 기판
2a: 제1 주면 2b: 제2 주면
2c: 관통 구멍 3: IDT 전극
4: 배선 전극 6: 비아 홀 전극
7: 지지층 8: 커버 부재
8a, 8b: 제1, 제2 커버 부재층 8c: 내측 주면
8d: 외측 주면 10, 11: 전극 패드
12: 금속 범프 13: 중공 공간
14: 방열 부재 15: 관통 구멍
21, 31, 41, 51, 61: 탄성파 장치 22: 모듈 기판
23a, 23b: 전극 랜드 24: 외장 수지층
25a, 25b: 내부전극 26a, 26b: 비아 홀 전극
27a, 27b: 단자 전극 32: 실드층
33a, 33b: 금속 범프
2a: 제1 주면 2b: 제2 주면
2c: 관통 구멍 3: IDT 전극
4: 배선 전극 6: 비아 홀 전극
7: 지지층 8: 커버 부재
8a, 8b: 제1, 제2 커버 부재층 8c: 내측 주면
8d: 외측 주면 10, 11: 전극 패드
12: 금속 범프 13: 중공 공간
14: 방열 부재 15: 관통 구멍
21, 31, 41, 51, 61: 탄성파 장치 22: 모듈 기판
23a, 23b: 전극 랜드 24: 외장 수지층
25a, 25b: 내부전극 26a, 26b: 비아 홀 전극
27a, 27b: 단자 전극 32: 실드층
33a, 33b: 금속 범프
Claims (11)
- 서로 마주보는 제1 및 제2 주면(主面)을 가지는 압전 기판과,
상기 제1 주면에 마련되어 있는 IDT 전극과,
상기 제1 주면에 마련되어 있으며, 상기 IDT 전극에 전기적으로 접속되어 있는 배선 전극과,
상기 압전 기판을 관통하고 있으며, 상기 배선 전극에 전기적으로 접속되어 있는 비아 홀(via hole) 전극과,
상기 압전 기판의 상기 제2 주면에 마련되어 있으며, 상기 비아 홀 전극에 전기적으로 접속되어 있는 외부 접속 단자와,
상기 압전 기판의 상기 제1 주면과의 사이에 상기 IDT 전극을 밀봉하는 중공(中空) 공간을 구성하도록 배치된 커버 부재를 포함하고,
상기 커버 부재보다도 열전도성이 높으며, 상기 배선 전극 상에 마련되어 있고, 상기 배선 전극으로부터 상기 커버 부재를 향해서 연장되면서, 상기 커버 부재를 관통하고 있는 방열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항에 있어서,
상기 압전 기판에 마련되어 있으며, 상기 중공 공간을 구성하는 개구부를 가지는 지지층을 더 포함하고, 상기 지지층 상에 상기 커버 부재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제2항에 있어서,
상기 지지층 및 상기 커버 부재를 관통하는 상기 방열 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
평면에서 본 경우, 상기 비아 홀 전극에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 부분이, 상기 방열 부재에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 단면(端面)과 중복되는 위치에 상기 방열 부재 및 상기 비아 홀 전극이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제4항에 있어서,
평면에서 본 경우, 상기 방열 부재에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 부분이, 상기 비아 홀 전극에서의 상기 배선 전극에 접합되어 있는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방열 부재가 노출되어 있는 부분을 덮고 있고, 상기 커버 부재에서의 상기 중공 공간측의 주면과는 반대 측의 외측 주면에 마련되어 있으면서, 상기 커버 부재보다도 열전도성이 높은 고열전도성 재료부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제6항에 있어서,
상기 고열전도성 재료부가 외장 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제7항에 있어서,
상기 외장 수지의 외측에 금속으로 이루어지는 실드층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 부재에서의 상기 외측 주면에 적층된 다른 전자부품 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제9항에 있어서,
상기 다른 전자부품 소자가, 상기 방열 부재에 접합되는 외부 접속 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 탄성파 장치의 제조 방법으로서,
상기 압전 기판과, 상기 압전 기판의 상기 제1 주면에 마련되어 있는 IDT 전극과, 상기 제1 주면에 마련되어 있으며, 상기 IDT 전극에 전기적으로 접속되어 있는 배선 전극과, 상기 압전 기판의 상기 제1 주면과의 사이에 상기 IDT 전극을 밀봉하는 중공 공간을 구성하도록 배치된 커버 부재와,
상기 커버 부재보다도 열전도성이 높으며, 상기 배선 전극 상에 마련되어 있고, 상기 배선 전극으로부터 상기 커버 부재를 향해서 연장되면서, 상기 커버 부재를 관통하고 있는 방열 부재를 포함하는 구조를 준비하는 공정과,
상기 압전 기판의 상기 제2 주면으로부터 레이저광을 조사(照射)하여, 상기 제1 주면으로부터 상기 제2 주면을 향해서 관통하고 있는 복수개의 관통 구멍을 형성하는 공정과,
상기 복수개의 관통 구멍 안에 전극재료를 배치함으로써 상기 비아 홀 전극을 형성하는 공정과,
상기 압전 기판의 상기 제2 주면에, 상기 비아 홀 전극에 전기적으로 접속되어 있는 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치의 제조 방법.
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