KR20200030604A - 탄성파 장치 및 그것을 구비한 탄성파 모듈 - Google Patents

탄성파 장치 및 그것을 구비한 탄성파 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20200030604A
KR20200030604A KR1020207005806A KR20207005806A KR20200030604A KR 20200030604 A KR20200030604 A KR 20200030604A KR 1020207005806 A KR1020207005806 A KR 1020207005806A KR 20207005806 A KR20207005806 A KR 20207005806A KR 20200030604 A KR20200030604 A KR 20200030604A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
support layer
acoustic wave
outer circumferential
piezoelectric substrate
wave device
Prior art date
Application number
KR1020207005806A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102282201B1 (ko
Inventor
고이찌로 가와사끼
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20200030604A publication Critical patent/KR20200030604A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102282201B1 publication Critical patent/KR102282201B1/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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1064—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • H03H9/1092—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices the enclosure being defined by a cover cap mounted on an element forming part of the surface acoustic wave [SAW] device on the side of the IDT's
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02992—Details of bus bars, contact pads or other electrical connections for finger electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/058—Holders; Supports for surface acoustic wave devices
    • H03H9/059—Holders; Supports for surface acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1064—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • H03H9/1071—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the SAW device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

탄성파 장치(110)는 압전성 기판(10)과, 복수의 기능 소자(60)와, 외주 지지층(20)과, 커버부(30)와, 커버부(30)를 덮는 보호층(40)을 구비한다. 압전성 기판(10), 외주 지지층(20) 및 커버부(30)에 의해 중공 공간이 형성되고, 중공 공간 내에 복수의 기능 소자(60)가 배치된다. 탄성파 장치(110)는, 언더 메탈 범프층(66)과, 배선 패턴(62)과, 이들을 접속하는 관통 전극(64)을 추가로 구비한다. 보호층(40)에는, 땜납 볼(70)과 언더 메탈 범프층(66)을 전기적으로 접속하는 도전체(68)를 충전 가능한 관통 구멍(80)이 형성되어 있다. 외주 지지층(20)은 중공 공간으로 돌출된 돌출부(22)를 포함한다. 탄성파 장치(110)를 평면으로 본 경우에, 관통 구멍의 적어도 일부는 중공 공간과 겹쳐 있고, 돌출부(22)의 단부는 관통 구멍(80)의 내측 영역과 겹쳐 있다.

Description

탄성파 장치 및 그것을 구비한 탄성파 모듈
본 발명은 탄성파 장치 및 그것을 구비한 탄성파 모듈에 관한 것이며, 보다 특정적으로는, 탄성파 장치에 있어서의 패키지 구조에 관한 것이다.
휴대 전화 또는 스마트폰 등의 전자 기기에 있어서, 탄성 표면파(SAW:Surface Acoustic Wave) 공진자 또는 벌크파(BAW:Bulk Acoustic Wave) 공진자를 이용한 탄성파 장치가 사용되고 있다. 근년, 전자 기기의 소형화, 박형화가 진행되고 있으며, 그에 수반하여 탄성파 장치 자체에 대해서도 소형화, 높이 저감화가 요망되고 있다. 이것을 실현하기 위해서, 탄성파 장치의 칩 자체를 패키지로서 이용하는 WLP(Wafer Level Package) 구조가 제안되어 있다.
일반적인 WLP 구조를 갖는 탄성파 장치에서는, 압전성 기판과, 압전성 기판 표면의 주위에 배치된 외주 지지층과, 외주 지지층 상에 마련된 커버부로 형성되는 중공 공간(中空空間)에 있어서, 압전성 기판 상에 복수의 기능 소자가 배치된 구성을 가지고 있다. 탄성 표면파(SAW) 장치의 경우에는, 기능 소자로서 빗살 모양 전극(IDT:Inter Digital Transducer)이 배치된다.
탄성파 장치의 칩은, 일반적으로, 외부의 회로 기판(실장 기판)에 실장되어서 탄성파 모듈로 된다. 탄성파 장치를 실장 기판에 실장하는 공정에 있어서는, 탄성파 장치에 압력이 작용하여, 중공 공간을 형성하는 커버부가 압력에 의해 변형되는 경우가 있다. 커버부가 변형되면, 중공 공간 내의 IDT 전극 등의 기능 소자에 접촉하여, 파손될 우려가 있다.
커버부의 변형에 의한 접촉으로부터 압전성 기판 상의 소자를 보호하기 위해서, 예를 들어 일본 특허 공개 제2006-345075호 공보(특허문헌 1)에 있어서는, 전달되는 접속 단자(땜납 볼)를 외주 지지층 상에 배치하고, 실장 기판으로부터의 압력을 외주 지지층으로 받는 구조가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2006-345075호 공보
특허문헌 1에 개시되는 탄성파 장치에서는, 실장 기판으로부터의 압력을 받기 위해서, 외주 지지층의 폭 방향의 치수를 비교적 크게 취함으로써 강성을 높이고 있다.
한편, 외주 지지층의 폭 방향의 치수를 크게 하면, 압전성 기판의 주면 상에서의 외주 지지층이 차지하는 면적의 비율이 커지기 때문에, IDT 전극 등의 기능 소자를 배치하는 스페이스가 좁혀져, 설계의 자유도가 적어진다. 또한, 탄성파 장치의 가일층의 소형화를 실현하기 위해서, 압전성 기판 상에 있어서 IDT 전극 등의 기능 소자를 배치할 수 있는 면적(중공 공간)의 비율을 확대할 것이 요망되고 있다. 중공 공간의 확대를 위해서는, 압전성 기판 상에서의 외주 지지층의 비율을 삭감할 필요가 있지만, 그 경우에 외부 압력에 대한 강성을 저하시키지 않도록 할 필요도 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 그 목적은, WLP 구조를 갖는 탄성파 장치에 있어서, 외부 압력에 대한 강성을 확보하면서, 기능 소자를 배치 가능한 면적을 확대하는 것이다.
본 발명에 따른 탄성파 장치는, 압전성 기판과, 압전성 기판 상에 형성되는 복수의 기능 소자와, 외주 지지층과, 커버부와, 커버부를 덮는 보호층을 구비한다. 외주 지지층은, 압전성 기판 상에 있어서, 복수의 기능 소자가 형성된 영역의 주위에 배치된다. 커버부는, 외주 지지층을 개재하여 압전성 기판과 대향 배치된다. 압전성 기판, 외주 지지층 및 커버부에 의해 중공 공간이 형성되고, 중공 공간 내에 복수의 기능 소자가 배치된다. 탄성파 장치는, 제1 및 제2 도전부와, 배선 패턴을 추가로 구비한다. 제1 도전부는, 커버부와 보호층의 사이에 형성된다. 배선 패턴은, 압전성 기판 상에 배치되고, 복수의 기능 소자의 적어도 일부와 전기적으로 접속된다. 제2 도전부는, 제1 도전부와 배선 패턴을 접속한다. 보호층에는, 탄성파 장치의 외부에 마련되는 접속 단자와 제1 도전부를 전기적으로 접속하는 도전체를 충전하기 위한 관통 구멍이 형성되어 있다. 외주 지지층은, 중공 공간으로 돌출된 돌출부를 포함한다. 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 관통 구멍의 적어도 일부는 중공 공간과 겹쳐 있고, 또한 돌출부의 단부는 관통 구멍의 내측 영역과 겹쳐 있다.
바람직하게는, 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 외주 지지층은 직사각형 형상을 가지고 있다. 돌출부는, 외주 지지층의 네 코너에 형성된다.
바람직하게는, 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 외주 지지층은 직사각형 형상을 가지고 있다. 돌출부는, 외주 지지층의 각 변에 적어도 하나 형성된다.
바람직하게는, 돌출부는, 커버부에 압력이 작용한 경우의 응력을 받도록 구성되어 있다. 돌출부는, 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 제1 방향의 응력을 받는 위치와, 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 응력을 받는 위치에 형성된다.
바람직하게는, 탄성파 장치는, 중공 공간에 배치되고, 커버부를 지지하는 내부 지지층을 추가로 구비한다. 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 관통 구멍의 내측 영역에 내부 지지층의 일부가 겹쳐 있다.
바람직하게는, 복수의 기능 소자의 적어도 일부에는, IDT(Inter Digital Transducer) 전극이 포함되어 있고, 압전성 기판과 IDT 전극에 의해 탄성 표면파 공진자가 형성된다.
바람직하게는, 탄성파 장치는, 관통 구멍의 적어도 일부의 높이까지 충전된 가일층의 도전부를 추가로 구비한다.
본 발명의 다른 국면에 관한 탄성파 장치는, 압전성 기판과, 압전성 기판 상에 형성되는 복수의 기능 소자와, 외주 지지층과, 커버부와, 커버부를 덮는 보호층과, 내부 지지층을 구비한다. 외주 지지층은, 압전성 기판 상에 있어서, 복수의 기능 소자가 형성된 영역의 주위에 배치된다. 커버부는, 외주 지지층을 개재하여 압전성 기판과 대향 배치된다. 압전성 기판, 외주 지지층 및 커버부에 의해 중공 공간이 형성되고, 중공 공간 내에 복수의 기능 소자가 배치된다. 탄성파 장치는, 제1 및 제2 도전부와, 배선 패턴을 추가로 구비한다. 제1 도전부는, 커버부와 보호층의 사이에 형성된다. 배선 패턴은, 압전성 기판 상에 배치되고, 복수의 기능 소자의 적어도 일부와 전기적으로 접속된다. 제2 도전부는, 제1 도전부와 배선 패턴을 접속한다. 보호층에는, 탄성파 장치의 외부에 마련되는 접속 단자와 제1 도전부를 전기적으로 접속하는 도전체를 충전하기 위한 관통 구멍이 형성되어 있다. 내부 지지층은, 중공 공간에 배치되고, 커버부를 지지한다. 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 관통 구멍의 적어도 일부는 중공 공간과 겹쳐 있고, 또한 관통 구멍의 내측 영역에 내부 지지층의 단부가 겹쳐 있다.
본 발명에 따른 탄성파 모듈은, 상기 중 어느 것에 기재된 탄성파 장치와, 접속 단자를 개재하여 탄성파 장치가 실장되는 실장 기판을 구비한다.
본 발명에 따르면, WLP 구조를 갖는 탄성파 장치에 있어서, 중공 공간을 향해서 돌출된 돌출부를 외주 지지층이 갖고, 당해 돌출부의 단부가, 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에 관통 구멍의 내측 영역에 겹치도록 배치된다. 이에 의해, 탄성파 장치에 있어서 외부 압력에 대한 강성을 확보하면서, 기능 소자를 배치 가능한 면적을 확대하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시 형태 1을 따르는 탄성파 장치를 탑재한 탄성파 모듈의 단면도이다.
도 2는 실장 공정에 있어서 실장 기판으로부터 탄성파 장치에 가해지는 힘을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 3은 실장 공정에 있어서 실장 기판으로부터 탄성파 장치에 가해지는 힘을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 4는 도 1의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층의 돌출부 배치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층의 돌출부 배치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층의 돌출부 배치의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 보호층에 마련되는 관통 구멍의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시 형태 2를 따르는 탄성파 장치를 탑재한 탄성파 모듈의 단면도이다.
도 9는 도 8의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층 및 내부 지지층의 배치의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층 및 내부 지지층의 배치의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 8의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층 및 내부 지지층의 배치의 제3 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 8의 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 외주 지지층 및 내부 지지층의 배치의 제4 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 3을 따르는 탄성파 장치를 탑재한 탄성파 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서 그 설명은 반복하지 않는다.
[실시 형태 1]
도 1은, 실시 형태 1을 따르는 탄성파 장치(110)가 실장 기판(50) 상에 탑재된 탄성파 모듈(100)의 단면도이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 탄성파 장치는, 기능 소자로서 IDT 전극을 포함하는 탄성 표면파 장치를 예로서 설명하지만, 탄성파 장치는 벌크파를 사용하는 것이어도 된다.
도 1을 참조하여, 탄성파 장치(110)는 압전성 기판(10)과, 외주 지지층(20)과, 커버부(30)와, 보호층(40)과, 기능 소자(60)와, 접속 단자(70)를 구비한다.
압전성 기판(10)은, 예를 들어 탄탈산리튬(LiTaO3), 니오븀산리튬(LiNbO3), 알루미나, 실리콘(Si), 및 사파이어와 같은 압전 단결정 재료, 또는 LiTaO3 또는 LiNbO3로 이루어지는 압전 적층 재료에 의해 형성된다. 압전성 기판(10)의 주면에는, 복수의 기능 소자(60)가 배치되어 있다. 기능 소자(60)로서, 예를 들어 알루미늄, 구리, 은, 금, 티타늄, 텅스텐, 백금, 크롬, 니켈, 몰리브덴 중 적어도 1종으로부터 이루어지는 단체 금속, 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등의 전극재를 사용하여 형성된 한 쌍의 IDT 전극이 포함된다. 압전성 기판(10)과 IDT 전극에 의해 탄성 표면파 공진자가 형성된다.
압전성 기판(10)의 주면의 외주를 따르는 부분에는, 수지제의 외주 지지층(20)이 마련되어 있다. 이 외주 지지층(20)를 개재하여, 압전성 기판(10)에 커버부(30)를 대향 배치함으로써, IDT 전극을 포함하는 복수의 기능 소자(60)의 주위에 중공 공간이 형성된다. 이에 의해 압전성 기판(10)의 당해 중공 공간에 인접하는 부분에 있어서, 탄성 표면파가 전반되도록 되어 있다.
커버부(30)의 중공 공간과 반대측의 면은, 에폭시계 수지 등의 절연성을 갖는 수지로 이루어지는 보호층(40)으로 덮여 있다. 커버부(30)와 보호층의 사이에는, 언더 범프 메탈층(66)이 형성되어 있다. 보호층(40)에는, 관통 구멍(80)이 형성되어 있다. 관통 구멍(80)은 탄성파 장치(110)를 평면으로 본 경우에, 적어도 일부가 중공 공간과 겹치는 위치에 형성되어 있다.
압전성 기판(10)의 주면에는, 기능 소자(60) 사이를 전기적으로 접속하기 위한 배선 패턴(62)이 형성되어 있다. 이 배선 패턴(62)은 외주 지지층(20) 및 커버부(30)를 관통하는 관통 전극(비아)(64)을 개재하여 언더 범프 메탈층(66)과 전기적으로 접속된다. 언더 범프 메탈층(66)은 관통 전극(64)과의 접속 부분으로부터 탄성파 장치(110)의 내측 방향으로 연장되고, 보호층(40)에 형성된 관통 구멍(80)에 충전된 도전체(68)를 개재하여 땜납 볼 등의 접속 단자(70)와 접속된다. 당해 접속 단자(70)는 실장 기판(50) 상의 배선 패턴(52)에 전기적으로 접속된다.
실시 형태 1에 있어서의 탄성파 장치(110)에 있어서는, 외주 지지층(20)의 일부가 중공 공간 방향으로 돌출된 돌출부(22)가 마련되어 있다. 이 돌출부(22)는 탄성파 장치(110)를 평면으로 본 경우에, 그 단부가 관통 구멍(80)에 겹치도록 배치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 당해 돌출부(22)는 실장 기판(50)에 대한 실장 공정에 있어서 접속 단자(70)를 개재하여 가해지는 외부로부터의 응력을 받도록 구성되어 있으며, 그에 의하여, 커버부(30)의 변형이 억제된다.
여기서, 접속 단자(70)를 개재하여 탄성파 장치(110)에 가해지는 응력에 대해서 설명한다.
탄성파 장치(110)를 실장 기판(50)에 실장하는 공정(리플로우)에서는, 일반적으로는, 실장 기판(50)에 미리 땜납 볼(접속 단자(70))을 배치한 상태에서 탄성파 장치(110)를 밀착시켜, 그 상태로 고온의 노 내에 반입하여 땜납을 용융 후, 냉각함으로써 탄성파 장치(110)와 실장 기판(50)을 접속한다.
이때, 실장 기판(50)에 배치된 땜납 볼은, 실장 기판(50)으로부터 돌출된 상태로 되어 있으며, 탄성파 장치(110)를 실장 기판(50)에 밀착시킨 경우에, 이 돌출된 땜납 볼의 부분(돌기부)가 탄성파 장치(110)에 접촉한다. 일반적으로 땜납 볼 내에는 금속 필러가 포함되어 있고, 이 금속 필러에 의해 탄성파 장치(110)가 압박됨으로써, 탄성파 장치(110)에 국소적으로 압력이 가해지게 된다.
또한, 보호층(40)의 관통 구멍(80)에 도전체가 충전되어 있지 않고, 탄성파 장치(110)를 실장 기판(50)에 밀착시킨 경우에, 땜납 볼의 돌기부를 관통 구멍(80) 내에 수용 가능한 경우에도, 도 2와 같이 당해 돌기부와 관통 구멍(80)의 사이에 위치 어긋남이 발생하거나, 도 3과 같이 관통 구멍(80)의 치수보다도 돌기부의 치수가 커지거나 한 경우에는, 관통 구멍(80)의 테두리 부분에 국소적으로 압력이 가해지게 된다.
중공 공간을 넓게 하기 위해서 외주 지지층(20)의 폭 방향의 치수를 감소시킨 경우에, 이와 같이 땜납 볼의 돌기부에 의해 국소적으로 압력이 가해지면, 커버부(30)가 변형되어 버려, 변형된 커버부(30)가 기능 소자(60)에 접촉함으로써 특성 불량이나 파손으로 이어질 우려가 있다.
또한, 커버부(30)의 변형 및 국소적인 압력에 의한 모멘트에 의해, 관통 전극(64)과 언더 범프 메탈층(66)의 접속 부분에도 응력이 가해져, 접속 불량이나 파손으로 이어질 우려가 있다.
본 실시 형태 1에 있어서는, 외주 지지층(20)의 일부분에 돌출부를 형성하고, 그 돌출부의 단부가 관통 구멍(80)의 영역 내로 들어가도록 하고 있다. 이 외주 지지층(20)의 돌출부에 의해, 국소적으로 가해지는 압력으로 발생하는 응력을 지지할 수 있으므로, 커버부(30)의 변형을 억제할 수 있다.
도 4 내지 도 6의 각각은, 도 1의 탄성파 장치(110)를 평면으로 본 경우의 외주 지지층(20)의 돌출부의 배치예를 나타내는 도면이다. 도 4 내지 도 6에 있어서는, 탄성파 장치(110)는, 평면으로 본 경우에 직사각형 형상을 갖는 경우에 대해서 설명하지만, 탄성파 장치(110)의 평면 형상은 이에 한정되지는 않는다. 탄성파 장치(110)의 평면 형상은, 원형, 타원형 또는 다른 다각형이어도 된다. 또한, 도 4 내지 도 6 및 후술하는 도 9 내지 도 12에 있어서는, 이해가 용이해지도록, 외주 지지층(20)이 투과되어서 그려져 있으며, 관통 구멍(80)의 위치가 파선으로 나타나 있다.
도 4에 있어서는, 돌출부(22)는 직사각형 형상의 외주 지지층(20)의 네 코너의 부분에 형성되어 있다. 도 4의 구성에 있어서는, 네 코너에 형성된 돌출부(22) 각각이, 짧은 변 방향(도면 중 X축 방향) 및 긴 변 방향(Y축 방향)의 응력의 일부를 받도록 되어 있다. 그리고, 돌출부(22)가 마련되어 있지 않은 부분의 외주 지지층(20)의 폭 방향의 치수(짧은 변에 있어서는 Y축 방향의 치수, 긴 변에 있어서는 X축 방향의 치수)를 작게 함으로써, 중공 공간이 차지하는 면적을 확대하고 있다. 또한, 도 4에 있어서는, 돌출부(22)가 직사각 형상인 예가 나타나 있지만, 돌출부의 형상은 직사각 형상으로 한하지 않고, 도 5의 돌출부(22D)와 같이 만곡되어 있는 것이어도 된다.
또한, 돌출부는, 도 4 및 도 5와 같이 네 코너에 형성되어 있지 않아도, 발생하는 응력을 지지할 수 있으면 어떤 배치여도 상관없다. 도 6의 예에서는, 직사각 형상의 외주 지지층(20)의 각 변의 일부에 돌출부(22A, 22B)가 배치되는 구성으로 되어 있다.
도 6에 있어서는, X축 방향의 응력에 대해서는 긴 변에 마련된 돌출부(22A)로 지지하고, Y축 방향의 응력에 대해서는 짧은 변에 마련된 돌출부(22B)로 지지한다. 또한, 도 6에 있어서는 각 변에 하나의 돌출부가 형성된 예가 나타나 있지만, 각 변에 복수의 돌출부가 형성되어도 된다. 단, 돌출부의 수를 증가시키면, 허용할 수 있는 응력은 커지지만, 중공 공간에 있어서 지지층이 차지하는 면적이 증가되어 버리므로, 기능 소자를 배치 가능한 영역이 점차 제한되어 버린다. 그 때문에, 상정되는 응력의 크기와 하나의 돌출부의 허용 응력에 따라, 돌출부의 수를 결정하는 것이 바람직하다.
도 6과 같은 구조에 있어서도, 탄성파 장치(110)에 외부로부터 가해지는 하중의 X축 방향 성분 및 Y축 방향 성분을 돌출부(22A, 22B)에서 각각 담당하고, 또한 돌출부(22A, 22B)가 형성되지 않는 외주 지지층(20)의 부분의 폭을 저감할 수 있다. 그 때문에, 외부 압력에 대한 탄성파 장치(110)의 강성을 유지하면서, 기능 소자(60)를 형성하기 위한 중공 공간을 확대할 수 있다.
도 1에 있어서는, 도 7의 (A)에 도시된 바와 같이, 보호층(40)의 관통 구멍(80)의 전체에 도전체(68)가 충전되어, 당해 도전체(68)에 접속 단자(70)인 땜납 볼이 접속되는 구성에 대해서 설명하였지만, 관통 구멍(80)에는 도 7의 (C)와 같이 도전체가 전혀 충전되어 있지 않은 구성이어도 되고, 또는 도 7의 (B)와 같이 관통 구멍(80)의 일부 높이까지 도전체(68B)가 충전되는 구성이어도 된다. 도 7의 (B), (C)의 경우에는, 관통 구멍(80)의 공극 부분에, 용융된 땜납(70B, 70C)이 각각 충전되게 된다.
또한, 탄성파 장치의 평면 형상이 직사각형 형상이 아닌 경우에 있어서도, 당해 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 제1 방향(예를 들어 X축 방향) 및 제1 방향에 직교하는 제2 방향(예를 들어 Y축 방향)의 성분의 응력을 받도록 외주 지지층의 돌출부를 형성함으로써, 상기와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.
[실시 형태 2]
실시 형태 1에 있어서는, 모두 외주 지지층(20)에 형성되는 돌출부에서 응력을 받는 구성에 대해서 설명하였다.
실시 형태 2에서는, 외주 지지층에 더하여, 중공 공간 내에 내부 지지층이 배치되는 경우에 있어서, 일부의 응력 성분을 당해 내부 지지층에서 받는 구성에 대해서 설명한다.
도 8은, 실시 형태 2를 따르는 탄성파 장치(110A)를 탑재한 탄성파 모듈(100A)의 단면도이다. 도 8에 나타난 단면에 있어서는, 외주 지지층(20)에는 돌출부가 형성되어 있지 않지만, 중공 공간 내에 내부 지지층(25)이 형성되어 있고, 탄성파 장치(110A)를 평면으로 본 경우에, 그 단부가 관통 구멍(80)의 영역에 겹치도록 배치되어 있다. 이 내부 지지층(25)에 의해, 도 8에 있어서의 가로 방향의 응력을 받을 수 있다.
도 9는, 도 8의 탄성파 장치(110A)를 평면으로 본 경우의 외주 지지층(20) 및 내부 지지층(25)의 배치예를 나타내는 도면이다. 도 9에 있어서는, 실시 형태 1의 도 6에서 나타낸 평면도에 있어서, X축 방향의 응력을 받는 돌출부(22A)의 기능을, 내부 지지층(25)이 담당하도록 되어 있다. Y축 방향의 응력에 대해서는, 도 6과 마찬가지로 외주 지지층(20)의 짧은 변에 형성된 돌출부(22B)가 받고 있다.
또한, X축 방향의 응력 대신에 Y축 방향의 응력을 내부 지지층(25)에서 받게 해도 된다. 또는, X축 방향 및 Y축 방향의 양쪽 응력을, 내부 지지층(25)에서 받게 해도 된다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 지지층(25)의 내부에 관통 전극(27)이 마련되어도 된다.
또한, 도 9에 있어서는, 응력을 받는 목적을 위해 내부 지지층(25)이 마련되는 구성이었지만, 예를 들어 다른 목적을 위해 내부 지지층이 마련되는 구성에 있어서는, 당해 내부 지지층에 돌출부를 형성하고, 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 이 돌출부의 일부가 관통 구멍과 겹치게 해도 된다. 도 9에 있어서는, 돌출부(22B)의 단부가 관통 구멍(80)과 겹쳐 있다.
도 10에 대해서는, 도면 중의 Y축 방향으로 연장되는 내부 지지층(25A)을 중공 공간에 갖는 구성에 있어서, X축 방향의 응력을 받기 위한 돌출부(26A)가 형성된 구성예가 나타난다. 또한, 도 11은, 중공 공간에 주상의 내부 지지층(25B)을 갖는 경우의 예이며, 이 경우에 있어서는, 주상의 내부 지지층(25B)으로부터 X축 방향의 응력을 받기 위한 돌출부(26B)가 형성되어 있다. 도 12에 있어서는, 도면 중의 Y축 방향으로 연장되는 내부 지지층(25C)으로부터 외주 지지층까지 돌출부(26C)가 연장되어 있으며, 이 돌출부(26C)의 일부가 관통 구멍(80)을 겹쳐 있는 예가 나타나 있다.
도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같은 구성에 있어서도, 소정 방향의 응력을 내부 지지층의 돌출부에서 받음으로써 강성을 유지하면서, 중공 공간을 넓게 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 도 10 내지 도 12에 있어서도, X축 방향 대신에, 또는 추가하여 Y축 방향에 대한 응력을 내부 지지층의 돌출부에서 받는 구성으로 해도 된다.
[실시 형태 3]
실시 형태 1 및 실시 형태 2에 있어서는, 커버부(30)와 보호층(40)의 사이에 형성되는 언더 범프 메탈층(66)과, 압전성 기판(10) 상의 배선 패턴(62)을, 외주 지지층(20) 내에 형성되는 관통 전극(64)으로 접속하는 구성에 대해서 설명하였다. 실시 형태 3에 있어서는, 언더 범프 메탈층(66)과 배선 패턴(62)을 접속하는 도전체가, 외주 지지층(20) 및 커버부(30)의 측면에 형성되는 구성에 대해서 설명한다.
도 13은, 실시 형태 3을 따르는 탄성파 장치(110B)를 탑재한 탄성파 모듈(100B)의 단면도이다.
도 13을 참조하여, 언더 범프 메탈층(66)과 배선 패턴(62)이 외주 지지층(20)의 외주측면에 형성되는 측면 배선(64B)으로 접속되어 있다. 또한, 보호층(40B)이 커버부(30)뿐만 아니라, 외주 지지층(20)의 외주측면 전체도 덮고 있다. 즉, 측면 배선(64B)은 외주 지지층(20)과 보호층(40B)의 사이에 형성된다. 또한, 상기 이외의 요소에 대해서는 도 1과 공통되어 있기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 13에 기재된 탄성파 장치(110B)에 있어서도, 외주 지지층(20)에 돌출부(22)가 마련되어 있고, 그 단부가 관통 구멍(80)에 겹치도록 배치되어 있다. 따라서, 실시 형태 3에 있어서도, 실시 형태 1과 마찬가지로, 외부 압력에 대한 탄성파 장치(110B)의 강성을 유지하면서, 기능 소자(60)를 형성하기 위한 중공 공간을 확대하는 것이 가능해진다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 실시 형태 3과 같은 측면 배선(64B)을 사용하는 구성에 있어서도, 실시 형태 2와 같이, 내부 지지층(및 그 돌출부)에 의해 응력을 받는 구성으로 하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, WLP 구조를 갖는 탄성파 장치에 있어서, 외주 지지층으로부터 부분적으로 돌출된 돌출부, 및/또는 내부 지지층 및 그것으로부터 돌출되는 돌출부의 단부가, 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에 관통 구멍의 영역에 겹치도록 배치됨과 함께, 외주 지지층의 폭 방향의 치수를 저감하는 구성을 채용한다. 이에 의해, 외부 압력에 의한 응력을 돌출부에서 받으면서, 탄성파 장치에 있어서의 외주 지지층이 차지하는 면적의 비율을 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 외부 압력에 대한 탄성파 장치의 강성을 유지하면서, 기능 소자를 형성하기 위한 중공 공간을 확대하는 것이 가능해진다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이지 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아닌, 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함될 것이 의도된다.
10: 압전성 기판
20: 외주 지지층
22, 22A, 22B, 26A, 26B, 26C: 돌출부
25, 25A, 25B, 25C: 내부 지지층
27, 64: 관통 전극
30: 커버부
40, 40B: 보호층
50: 실장 기판
52, 62: 배선 패턴
60: 기능 소자
64B: 측면 배선
66: 언더 범프 메탈층
68, 68B: 도전체
70, 70B, 70C: 접속 단자
80: 관통 구멍
100, 100A, 100B: 탄성파 모듈
110, 110A, 110B: 탄성파 장치

Claims (9)

  1. 탄성파 장치이며,
    압전성 기판과,
    상기 압전성 기판 상에 형성되는 복수의 기능 소자와,
    상기 압전성 기판 상에 있어서, 상기 복수의 기능 소자가 형성된 영역의 주위에 배치된 외주 지지층과,
    상기 외주 지지층을 개재하여 상기 압전성 기판과 대향 배치되는 커버부와,
    상기 커버부를 덮는 보호층을 구비하고,
    상기 압전성 기판, 상기 외주 지지층 및 상기 커버부에 의해 중공 공간(中空空間)이 형성되고, 상기 중공 공간 내에 상기 복수의 기능 소자가 배치되고,
    상기 탄성파 장치는,
    상기 커버부와 상기 보호층의 사이에 형성된 제1 도전부와,
    상기 압전성 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 기능 소자의 적어도 일부와 전기적으로 접속된 배선 패턴과,
    상기 제1 도전부와 상기 배선 패턴을 접속하는 제2 도전부를 추가로 구비하고,
    상기 보호층에는, 상기 탄성파 장치의 외부에 마련되는 접속 단자와 상기 제1 도전부를 전기적으로 접속하는 도전체를 충전하기 위한 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 외주 지지층은, 상기 중공 공간을 향하여 돌출된 돌출부를 포함하고,
    상기 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 상기 관통 구멍의 적어도 일부는 상기 중공 공간과 겹쳐 있고, 또한 상기 돌출부의 단부는 상기 관통 구멍의 내측 영역과 겹쳐 있는, 탄성파 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 상기 외주 지지층은 직사각형 형상을 가지고 있으며,
    상기 돌출부는, 상기 외주 지지층의 네 코너에 형성되는, 탄성파 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 상기 외주 지지층은 직사각형 형상을 가지고 있으며,
    상기 돌출부는, 상기 외주 지지층의 각 변에 적어도 하나 형성되는, 탄성파 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는, 상기 커버부에 압력이 작용한 경우의 응력을 받도록 구성되어 있고,
    상기 돌출부는, 상기 탄성파 장치를 평면으로 본 경우의 제1 방향의 응력을 받는 위치와, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 응력을 받는 위치에 형성되는, 탄성파 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중공 공간에 배치되고, 상기 커버부를 지지하는 내부 지지층을 추가로 구비하고,
    상기 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 상기 관통 구멍의 내측 영역에 상기 내부 지지층의 일부가 겹쳐 있는, 탄성파 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 기능 소자의 적어도 일부에는, IDT(Inter Digital Transducer) 전극이 포함되어 있고, 상기 압전성 기판과 상기 IDT 전극에 의해 탄성 표면파 공진자가 형성되는, 탄성파 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통 구멍의 적어도 일부의 높이까지 충전된 가일층의 도전부를 추가로 구비하는, 탄성파 장치.
  8. 탄성파 장치이며,
    압전성 기판과,
    상기 압전성 기판 상에 형성되는 복수의 기능 소자와,
    상기 압전성 기판 상에 있어서, 상기 복수의 기능 소자가 형성된 영역의 주위에 배치된 외주 지지층과,
    상기 외주 지지층을 개재하여 상기 압전성 기판과 대향 배치되는 커버부와,
    상기 커버부를 덮는 보호층을 구비하고,
    상기 압전성 기판, 상기 외주 지지층 및 상기 커버부에 의해 중공 공간이 형성되고, 상기 중공 공간 내에 상기 복수의 기능 소자가 배치되고
    상기 탄성파 장치는, 상기 중공 공간에 배치되고, 상기 커버부를 지지하는 내부 지지층을 추가로 구비하고,
    상기 탄성파 장치는,
    상기 커버부와 상기 보호층의 사이에 형성된 제1 도전부와,
    상기 압전성 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 기능 소자의 적어도 일부와 전기적으로 접속된 배선 패턴과,
    상기 제1 도전부와 상기 배선 패턴을 접속하는 제2 도전부를 추가로 구비하고,
    상기 보호층에는, 상기 탄성파 장치의 외부에 마련되는 접속 단자와 상기 제1 도전부를 전기적으로 접속하는 도전체를 충전하기 위한 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 탄성파 장치를 평면으로 본 경우에, 상기 관통 구멍의 적어도 일부는 상기 중공 공간과 겹쳐 있고, 또한 상기 관통 구멍의 내측 영역에 상기 내부 지지층의 단부가 겹쳐 있는, 탄성파 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 탄성파 장치와,
    상기 탄성파 장치가 실장되는 실장 기판을 구비한, 탄성파 모듈.
KR1020207005806A 2017-08-31 2018-07-09 탄성파 장치 및 그것을 구비한 탄성파 모듈 KR102282201B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017166611 2017-08-31
JPJP-P-2017-166611 2017-08-31
PCT/JP2018/025823 WO2019044178A1 (ja) 2017-08-31 2018-07-09 弾性波装置およびそれを備えた弾性波モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200030604A true KR20200030604A (ko) 2020-03-20
KR102282201B1 KR102282201B1 (ko) 2021-07-26

Family

ID=65527191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207005806A KR102282201B1 (ko) 2017-08-31 2018-07-09 탄성파 장치 및 그것을 구비한 탄성파 모듈

Country Status (4)

Country Link
US (3) US11489509B2 (ko)
KR (1) KR102282201B1 (ko)
CN (1) CN111052606B (ko)
WO (1) WO2019044178A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111052606B (zh) * 2017-08-31 2023-04-14 株式会社村田制作所 弹性波装置以及具备该弹性波装置的弹性波模块
JP7397611B2 (ja) * 2019-09-26 2023-12-13 太陽誘電株式会社 電子デバイス
CN115428330B (zh) * 2020-04-29 2023-09-12 株式会社村田制作所 弹性波器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006345075A (ja) 2005-06-07 2006-12-21 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 表面弾性波デバイスおよびその製造方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4706907B2 (ja) * 2005-06-15 2011-06-22 株式会社村田製作所 圧電デバイスとその製造方法
JP2008072617A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Epson Toyocom Corp 弾性表面波デバイスおよびその製造方法
WO2009090895A1 (ja) * 2008-01-17 2009-07-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. 圧電デバイス
JP5569587B2 (ja) * 2010-12-16 2014-08-13 パナソニック株式会社 弾性波装置
CN103415995B (zh) 2011-03-09 2016-08-17 株式会社村田制作所 电子元器件
JP2012199833A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Taiyo Yuden Co Ltd 電子部品、電子デバイス、及び電子部品の製造方法
CN103460600B (zh) * 2011-04-19 2016-01-13 京瓷株式会社 电子部件和弹性波装置
US9548437B2 (en) * 2011-08-22 2017-01-17 Kyocera Corporation Acoustic wave device and electronic component
CN103444081B (zh) 2012-02-28 2015-11-18 天工松下滤波方案日本有限公司 弹性波装置及其制造方法
JP2013225749A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Kyocera Corp 圧電デバイス及びモジュール部品
TW201419596A (zh) * 2012-11-15 2014-05-16 Nihon Dempa Kogyo Co 壓電零件
WO2015199132A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法
JP6669429B2 (ja) * 2014-12-25 2020-03-18 京セラ株式会社 弾性波素子および通信装置
KR101706257B1 (ko) 2015-01-13 2017-02-13 (주)와이솔 압전소자 디바이스
JP6397352B2 (ja) * 2015-02-19 2018-09-26 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
DE102015102869B4 (de) * 2015-02-27 2017-05-11 Snaptrack, Inc. MEMS-Bauelement mit hoher Integrationsdichte und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112016002839B4 (de) * 2015-06-25 2022-01-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vorrichtung für elastische Wellen
US10778183B2 (en) * 2016-07-18 2020-09-15 Skyworks Filter Solutions Japan Co., Ltd. Saw-based electronic elements and filter devices
WO2018123447A1 (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 株式会社村田製作所 弾性波装置、高周波フロントエンドモジュールおよび通信装置
WO2018198730A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 株式会社村田製作所 電子部品およびそれを備えるモジュール
CN110663178B (zh) * 2017-05-26 2023-01-17 株式会社村田制作所 电子部件以及具备该电子部件的模块
CN111052606B (zh) * 2017-08-31 2023-04-14 株式会社村田制作所 弹性波装置以及具备该弹性波装置的弹性波模块
CN111052607B (zh) * 2017-08-31 2023-10-17 株式会社村田制作所 弹性波装置以及具备该弹性波装置的弹性波模块

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006345075A (ja) 2005-06-07 2006-12-21 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 表面弾性波デバイスおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230014847A1 (en) 2023-01-19
US20230421128A1 (en) 2023-12-28
US11489509B2 (en) 2022-11-01
CN111052606A (zh) 2020-04-21
US20200186121A1 (en) 2020-06-11
WO2019044178A1 (ja) 2019-03-07
US11764754B2 (en) 2023-09-19
CN111052606B (zh) 2023-04-14
KR102282201B1 (ko) 2021-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018098816A (ja) 弾性波装置および弾性波モジュール
US11764754B2 (en) Acoustic wave device and acoustic wave module including the same
JP4973443B2 (ja) センサ装置
JP6451898B2 (ja) 弾性波素子および弾性波装置
US11764753B2 (en) Elastic wave device and electronic component
JP2012004166A (ja) 配線基板、配線基板組立体及び半導体装置
US8536959B1 (en) Substrate with built-in electronic component
US10193528B2 (en) Acoustic wave device and acoustic wave module
US20210184650A1 (en) Electronic device and module including the same
CN111052607B (zh) 弹性波装置以及具备该弹性波装置的弹性波模块
JP3855992B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
US20210203302A1 (en) Multilayer body and method of manufacturing the same
WO2019044309A1 (ja) 弾性波装置およびそれを搭載した弾性波モジュール
JP4948930B2 (ja) 圧電発振器
US20220278007A1 (en) Electronic component
KR20190126923A (ko) 전자 부품 및 그것을 구비하는 모듈
US20050151251A1 (en) Mounting substrate and electronic component using the same
WO2021200280A1 (ja) 電子部品
CN211405985U (zh) 弹性波装置
JP5045316B2 (ja) 圧電デバイス
JP2010177984A (ja) 圧電振動子および圧電デバイス
CN114629464A (zh) 弹性波装置封装及包含弹性波装置的模块
JP2006311218A (ja) 弾性表面波デバイス及び電子機器
JP2005268342A (ja) 集積回路チップとこれを用いた水晶発振器
JP2009267972A (ja) 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法

Legal Events

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