KR20230083874A - 음향파 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 음향 디바이스는, 기판의 일면에 음향파 발생부가 마련된 음향 공진기, 상기 음향파 발생부와 마주보도록 배치되는 커버, 상기 기판과 상기 커버 사이에 배치되어 상기 기판과 상기 커버를 상호 접합하는 접합 부재, 및 상기 커버의 표면을 따라 배치되며 상기 음향 공진기와 전기적으로 연결되는 배선층을 포함하며, 상기 커버의 표면은, 상기 접합 부재와 상기 배선층이 접합되는 접합면 중 적어도 일부의 거칠기(Rz)가 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성될 수 있다.

Description

음향파 디바이스{ACOUSTIC WAVE RESONATOR PACKAGE}
본 발명은 음향파 디바이스에 관한 것이다.
무선 통신 기기의 소형화 추세에 따라 고주파 부품기술의 소형화가 적극적으로 요구되고 있으며, 일례로 반도체 박막 웨이퍼 제조기술을 이용하는 체적 음향 공진기(BAW, Bulk Acoustic Wave resonator), 표면 음향 공진기 (SAW, Surface Acoustic Wave resonator) 형태의 필터를 들 수 있다.
체적 음향 공진기(BAW)란 반도체 기판인 실리콘 웨이퍼 상에 압전 유전체 물질을 증착하여 그 압전특성을 이용함으로써 공진을 유발시키는 박막형태의 소자를 필터로 구현한 것이다. 또한 표면 음향 공진기(SAW)란 압전 기판인 LT 웨이퍼와 LN 웨이퍼 상에 IDT 전극을 증착하여 발생되는 탄성 표면파 특성을 이용함으로써 공진을 유발시키는 박막형태의 소자를 필터로 구현한 것이다.
최근 5G 통신에 기술 관심도가 증가하고 있으며, 후보 대역대에서의 구현 가능한 음향 공진기 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그리고 이와 더불어 제조가 용이하고 제조 비용을 줄일 수 있는 음향파 디바이스가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 제조가 용이한 음향파 디바이스 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 음향 디바이스는, 기판의 일면에 음향파 발생부가 마련된 음향 공진기, 상기 음향파 발생부와 마주보도록 배치되는 커버, 상기 기판과 상기 커버 사이에 배치되어 상기 기판과 상기 커버를 상호 접합하는 접합 부재, 및 상기 커버의 표면을 따라 배치되며 상기 음향 공진기와 전기적으로 연결되는 배선층을 포함하며, 상기 커버의 표면은, 상기 접합 부재와 상기 배선층이 접합되는 접합면 중 적어도 일부의 거칠기(Rz)가 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 음향 디바이스 제조 방법은, 코어층의 양면에 수지층이 배치되고, 수지층의 표면에 금속층이 적층된 패널 부재를 마련하는 단계, 상기 패널 부재에서 상기 금속층을 적어도 일부 제거하여 상기 패널 부재의 표면 거칠기를 증가시키는 단계, 접합 부재를 매개로 상기 패널 부재와 음향 공진기를 접합하는 단계, 및 상기 패널 부재의 표면에 배선층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 음향파 디바이스는 커버를 제조하는 과정에서 커버의 표면 거칠기를 증가시키므로, 커버의 표면에 접합되는 배선층과 접합 부재와의 결합력을 높일 수 있다. 이에 접합 신뢰도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기의 평면도.
도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 3은 도 1의 II-II′에 따른 단면도.
도 4는 도 1의 III-III′에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 음향파 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기의 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 II-II′에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 III-III′에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기(100)는 체적 음향 공진기(BAW, Bulk Acoustic Wave Resonator) 일 수 있으며, 기판(110), 절연층(115), 공진부(120)를 포함할 수 있다.
기판(110)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.
기판(110)의 상면에는 절연층(115)이 마련되어 기판(110)과 공진부(120)를 전기적으로 격리시킬 수 있다. 또한 절연층(115)은 음향 공진기 제조 과정에서 캐비티(C)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(110)이 식각되는 것을 방지한다.
이 경우, 절연층(115)은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 음향 공진기(100)가 표면 음향 공진기(SAW, Surface Acoustic Wave resonator)인 경우, 기판(110)은 LT 웨이퍼, LN 웨이퍼, 또는 SOI(Silicon On Insulator)에 접합되어 있는 압전 기판일 수 있다.
지지층(140)은 절연층(115) 상에 형성되며, 지지층(140)의 내부에는 캐비티(C)와 식각 방지부(145)를 둘러싸는 형태로 캐비티(C)와 식각 방지부(145)의 주변에 배치될 수 있다.
캐비티(C)는 빈 공간으로 형성될 수 있다. 캐비티(C)는 지지층(140)을 마련하는 과정에서 형성한 희생층의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있으며, 지지층(140)은 희생층의 남겨진 부분으로 형성될 수 있다.
지지층(140)은 식각에 용이한 폴리실리콘(Poly-silicon) 또는 폴리머 등의 재질이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
식각 방지부(145)는 캐비티(C)의 경계를 따라 배치된다. 식각 방지부(145)는 캐비티(C) 형성 과정에서 캐비티 영역 이상으로 식각이 진행되는 것을 방지하기 위해 구비될 수 있다.
멤브레인층(150)은 지지층(140) 상에 형성되며 캐비티(C)의 상부면을 형성할 수 있다. 따라서 멤브레인층(150)도 캐비티(C)를 형성하는 과정에서 쉽게 제거되지 않는 재질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 지지층(140)의 일부(예컨대, 캐비티 영역)을 제거하기 위해 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계 에칭가스를 이용하는 경우, 멤브레인층(150)은 상기한 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 멤브레인층(150)은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 멤브레인층(150)은 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer)으로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
공진부(120)는 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)을 포함한다. 공진부(120)는 아래에서부터 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)이 순서대로 적층된다. 따라서 공진부(120)에서 압전층(123)은 제1 전극(121)과 제2 전극(125) 사이에 배치된다.
공진부(120)는 멤브레인층(150) 상에 형성되므로, 결국 기판(110)의 상부에는 멤브레인층(150), 제1 전극(121), 압전층(123) 및 제2 전극(125)이 순차적으로 적층되어 공진부(120)를 형성한다.
공진부(120)는 제1 전극(121)과 제2 전극(125)에 인가되는 신호에 따라 압전층(123)을 공진시켜 공진 주파수 및 반공진 주파수를 발생시킬 수 있다.
공진부(120)는 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)이 대략 편평하게 적층된 중앙부(S), 그리고 제1 전극(121)과 압전층(123) 사이에 삽입층(170)이 개재되는 확장부(E)로 구분될 수 있다.
중앙부(S)는 공진부(120)의 중심에 배치되는 영역이고 확장부(E)는 중앙부(S)의 둘레를 따라 배치되는 영역이다. 따라서 확장부(E)는 중앙부(S)에서 외측으로 연장되는 영역으로, 중앙부(S)의 둘레를 따라 연속적인 고리 형상으로 형성되는 영역을 의미할 수 있다. 그러나 필요에 따라 일부 영역이 단절된 불연속적인 고리 형상으로 구성될 수도 있다.
이에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙부(S)를 가로지르도록 공진부(120)를 절단한 단면에서, 중앙부(S)의 양단에는 각각 확장부(E)가 배치될 수 있다. 그리고, 중앙부(S)의 양단에 배치되는 확장부(E) 양쪽에 모두 삽입층(170)이 배치될 수 있다.
삽입층(170)은 중앙부(S)에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 경사면(L)을 구비할 수 있다.
확장부(E)에서 압전층(123)과 제2 전극(125)은 삽입층(170) 상에 배치돌 수 있다. 따라서 확장부(E)에 위치한 압전층(123)과 제2 전극(125)은 삽입층(170)의 형상을 따라 경사면을 구비할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 확장부(E)가 공진부(120)에 포함되는 것으로 정의하고 있으며, 이에 따라 확장부(E)에서도 공진이 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 확장부(E)의 구조에 따라 확장부(E)에서는 공진이 이루어지지 않고 중앙부(S)에서만 공진이 이루어질 수도 있다.
제1 전극(121) 및 제2 전극(125)은 도전체로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금, 몰리브덴, 루테늄, 이리듐, 알루미늄, 백금, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 탄탈륨, 크롬, 니켈 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
공진부(120)에서 제1 전극(121)은 제2 전극(125)보다 넓은 면적으로 형성되며, 제1 전극(121) 상에는 제1 전극(121)의 외곽을 따라 제1 금속층(180)이 배치될 수 있다. 따라서 제1 금속층(180)은 제2 전극(125)과 일정 거리 이격 배치되며, 공진부(120)를 둘러 싸는 형태로 배치될 수 있다.
제1 전극(121)은 멤브레인층(150) 상에 배치되므로 전체적으로 편평하게 형성된다. 반면에 제2 전극(125)은 압전층(123) 상에 배치되므로, 압전층(123)의 형상에 대응하여 굴곡지게 형성될 수 있다.
제1 전극(121)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 입출력하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다.
제2 전극(125)은 중앙부(S) 내에 전체적으로 배치되며, 확장부(E)에 부분적으로 배치될 수 있다. 이에, 제2 전극(125)은 후술되는 압전층(123)의 압전부(123a) 상에 배치되는 부분과, 압전층(123)의 굴곡부(123b) 상에 배치되는 부분으로 구분될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서 제2 전극(125)은 압전부(123a) 전체와, 압전층(123)의 경사부(1231) 중 일부분을 덮는 형태로 배치된다. 따라서 확장부(E) 내에 배치되는 제2 전극(도 4의 125a)은, 경사부(1231)의 경사면보다 작은 면적으로 형성되며, 공진부(120) 내에서 제2 전극(125)은 압전층(123)보다 작은 면적으로 형성된다.
이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙부(S)를 가로지르도록 공진부(120)를 절단한 단면에서, 제2 전극(125)의 끝단은 확장부(E) 내에 배치될 수 있다. 또한, 확장부(E) 내에 배치되는 제2 전극(125)의 끝단은 적어도 일부가 삽입층(170)과 겹치도록 배치될 수 있다. 여기서 겹친다는 의미는 삽입층(170)이 배치된 평면에 제2 전극(125)을 투영했을 때, 상기 평면에 투영된 제2 전극(125)의 형상이 삽입층(170)과 겹치는 것을 의미한다.
제2 전극(125)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 입출력하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다. 즉, 제1 전극(121)이 입력 전극으로 이용되는 경우 제2 전극(125)은 출력 전극으로 이용되며, 제1 전극(121)이 출력 전극으로 이용되는 경우 제2 전극(125)은 입력 전극으로 이용될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 전극(125)의 끝단이 후술되는 압전층(123)의 경사부(1231) 상에 위치할 경우 공진부(120)의 음향 임피던스(acoustic impedance)은 국부적인 구조가 중앙부(S)로부터 소/밀/소/밀 구조로 형성되므로 수평파를 공진부(120) 안쪽으로 반사시키는 반사 계면이 증가된다. 따라서 대부분의 수평파(lateral wave)가 공진부(120)의 외부로 빠져나가지 못하고 공진부(120) 내부로 반사되어 들어오므로, 음향 공진기의 성능이 향상될 수 있다.
압전층(123)은 전기적 에너지를 탄성파 형태의 기계적 에너지로 변환하는 압전 효과를 일으키는 부분으로, 제1 전극(121)과 후술되는 삽입층(170) 상에 형성된다.
압전층(123)의 재료로는 산화 아연(ZnO), 질화 알루미늄(AlN), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate), 쿼츠(Quartz) 등이 선택적으로 이용될 수 있다. 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride) 경우 희토류 금속(Rare earth metal), 전이 금속, 또는 알칼리 토금속(alkaline earth metal)을 더 포함할 수 있다. 상기 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전이 금속은 하프늄(Hf), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈륨(Ta), 및 니오븀(Nb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 알칼리 토금속은 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 압전층(123)은 중앙부(S)에 배치되는 압전부(123a), 그리고 확장부(E)에 배치되는 굴곡부(123b)를 포함한다.
압전부(123a)는 제1 전극(121)의 상부면에 직접 적층되는 부분이다. 따라서 압전부(123a)는 제1 전극(121)과 제2 전극(125) 사이에 개재되어 제1 전극(121), 제2 전극(125)과 함께 편평한 형태로 형성된다.
굴곡부(123b)는 압전부(123a)에서 외측으로 연장되어 확장부(E) 내에 위치하는 영역으로 정의될 수 있다.
굴곡부(123b)는 후술되는 삽입층(170) 상에 배치되며, 삽입층(170)의 형상을 따라 상부면이 융기되는 형태로 형성된다. 이에 압전층(123)은 압전부(123a)와 굴곡부(123b)의 경계에서 굴곡되며, 굴곡부(123b)는 삽입층(170)의 두께와 형상에 대응하여 융기된다.
굴곡부(123b)는 경사부(1231)와 연장부(1232)로 구분될 수 있다.
경사부(1231)는 후술되는 삽입층(170)의 경사면(L)을 따라 경사지게 형성되는 부분을 의미한다. 그리고 연장부(1232)는 경사부(1231)에서 외측으로 연장되는 부분을 의미한다.
경사부(1231)는 삽입층(170) 경사면(L)과 평행하게 형성되며, 경사부(1231)의 경사각은 삽입층(170) 경사면(L)의 경사각과 동일하게 형성될 수 있다.
삽입층(170)은 멤브레인층(150)과 제1 전극(121), 그리고 식각 방지부(145)에 의해 형성되는 표면을 따라 배치될 수 있다. 삽입층(170)은 공진부(120) 내에 부분적으로 배치되며, 제1 전극(121)과 압전층(123) 사이에 배치될 수 있다.
삽입층(170)은 중앙부(S)의 주변에 배치되어 압전층(123)의 굴곡부(123b)를 지지한다. 따라서 압전층(123)의 굴곡부(123b)는 삽입층(170)의 형상을 따라 경사부(1231)와 연장부(1232)로 구분될 수 있다.
본 실시예에서 삽입층(170)은 중앙부(S)를 제외한 영역에 배치된다. 예를 들어 삽입층(170)은 기판(110) 상에서 중앙부(S)를 제외한 영역 전체에 배치되거나, 일부 영역(예컨대 확장부 내)에만 배치될 수 있다.
삽입층(170)은 중앙부(S)에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 형태로 형성될 수 있다. 이로 인해 삽입층(170)은 중앙부(S)와 인접하게 배치되는 측면이 일정한 경사각(θ)을 갖는 경사면(L)으로 형성될 수 있다.
삽입층(170) 측면의 경사각(θ)이 5°보다 작게 형성되면, 이를 제조하기 위해서는 삽입층(170)의 두께를 매우 얇게 형성하거나 경사면(L)의 면적을 과도하게 크게 형성해야 하므로, 실질적으로 구현이 어렵다.
또한 삽입층(170) 측면의 경사각(θ)이 70°보다 크게 형성되면, 삽입층(170) 상에 적층되는 압전층(123)이나 제2 전극(125)의 경사각도 70°보다 크게 형성된다. 이 경우 경사면(L)에 적층되는 압전층(123)이나 제2 전극(125)이 과도하게 굴곡되므로, 굴곡 부분에서 크랙(crack)이 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 상기 경사면(L)의 경사각(θ)은 5°이상, 70°이하의 범위로 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 압전층(123)의 경사부(1231)는 삽입층(170)의 경사면(L)을 따라 형성되며 이에 삽입층(170)의 경사면(L)과 동일한 경사각으로 형성된다. 따라서 경사부(1231)의 경사각도 삽입층(170)의 경사면(L)과 마찬가지로 5°이상, 70°이하의 범위로 형성된다. 이러한 구성은 삽입층(170)의 경사면(L)에 적층되는 제2 전극(125)에도 동일하게 적용됨은 물론이다.
삽입층(170)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 등의 유전체로 형성될 수 있으며, 압전층(123)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.
또한 삽입층(170)은 금속 재료로 구현 가능하다. 본 실시예의 음향 공진기가 5G 통신에 이용되는 경우, 공진부에서 열이 많이 발생하므로 공진부(120)에서 발생되는 열이 원활하게 방출할 필요가 있다. 이를 위해 본 실시예의 삽입층(170)은 스칸듐(Sc)을 함유하는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
공진부(120)는 빈 공간으로 형성되는 캐비티(C)를 통해 기판(110)과 이격 배치된다.
캐비티(C)는 음향 공진기 제조 과정에서 에칭 가스(또는 에칭 용액)을 유입 홀(도 1의 H)로 공급하여 지지층(140)의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다.
이에 캐비티(C)는 멤브레인층(150)에 의해 상부면(천정면)과 측면(벽면)이 구성되고, 기판(110) 또는 절연층(115)에 의해 바닥면이 형성되는 공간으로 구성될 수 있다. 한편, 제조 방법에 따라 멤브레인층(150)은 캐비티(C)의 상부면(천정면)에만 형성될 수도 있다.
보호층(160)은 음향 공진기(100)의 표면을 따라 배치되어 음향 공진기(100)를 외부로부터 보호할 수 있다. 보호층(160)은 제2 전극(125), 압전층(123)의 굴곡부(123b)가 형성하는 표면을 따라 배치될 수 있다.
보호층(160)은 제조 공정 중 최종 공정에서 주파수 조절을 위해 부분적으로 제거될 수 있다. 예컨대, 보호층(160)은 제조 과정에서 주파수 트리밍(trimming)을 통해 두께가 조절될 수 있다.
이를 위해 보호층(160)은 주파수 트리밍에 적합한 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 비정질 실리콘(a-Si, Amorphous silicon), 다결정 실리콘 (p-Si, Poly-silicon) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 방열 효과를 높이기 위해 다이아몬드 박막으로 보호층(160)을 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
제1 전극(121)과 제2 전극(125)은 공진부(120)의 외측으로 연장될 수 있다. 그리고 연장 형성된 부분의 상부면에는 각각 제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)이 배치될 수 있다.
제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금, 및 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 알루미늄 합금은 알루미늄-게르마늄(Al-Ge) 합금 또는 알루미늄-스칸듐(Al-Sc) 합금일 수 있다.
제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 기판(110) 상에서 본 실시예에 따른 음향 공진기의 전극(121, 125)과, 인접하게 배치된 다른 음향 공진기의 전극을 전기적으로 연결하는 연결 배선으로 기능할 수 있다.
제1 금속층(180)은 적어도 일부가 보호층(160)과 접촉하며 제1 전극(121)에 접합될 수 있다.
또한 공진부(120)에서 제1 전극(121)은 제2 전극(125)보다 넓은 면적으로 형성되며, 제1 전극(121)의 둘레 부분에는 제1 금속층(180)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 금속층(180)은 공진부(120)의 둘레를 따라 배치되며, 이에 제2 전극(125)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스를 설명한다. 본 실시예의 음향파 디바이스는 전술한 음향 공진기를 패키징한 소자를 의미할 수 있다. 따라서 전술한 음향 공진기를 포함하며, 이에 더하여 음향 공진기를 보호하기 위한 커버를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 전술한 음향 공진기(100)에서 음향파가 발생되는 공진부(120, 또는 음향파 발생부)를 외부 환경으로부터 보호하기 위해, 커버(60)를 구비할 수 있다.
본 실시예에 따른 커버(60)는 코어층(62)과 코어층(62)의 적어도 한 면에 배치되는 수지층(64)을 포함할 수 있으며, 접합 부재(80)를 통해 음향 공진기(100)에 접합될 수 있다.
코어층(62)은 섬유 기재를 수지 조성물에 함침하여 형성할 수 있다. 섬유 기재는 유리 섬유, 유리 페이퍼, 유리 섬유 부직포(glass web), 유리 직물(glass cloth), 아라미드 섬유, 아라미드 페이퍼(aramid paper), 폴리에스테르 섬유, 탄소 섬 유, 무기섬유 및 유기섬유로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
코어층(62)은 25Gpa 이상의 높은 모듈러스(Modulus)와 10 ppm/K 정도의 낮은 열팽창계수(CTE)를 가질 수 있다. 따라서 높은 강성을 제공할 수 있다.
수지층(64)은 코어층(62)의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다.
수지층(64)은 섬유 기재를 수지 조성물에 함침하고 경화시키는 과정에서 코어층(62)과 함께 형성될 수 있다. 따라서 수지층(64)은 코어층(62)에 함유된 수지와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 코어층(62)을 제조한 후, 코어층(62)에 별도로 제조된 수지층(64)을 적층하여 커버를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 수지층(64)은 코어층(62)에 함유된 수지와 다른 재질로 형성될 수 있다.
수지층(64)은 에폭시 수지나 폴리이미드 수지, 불소 수지와 같은 열경화성 수지로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 코어층(62) 없이, 커버(60)를 폴리머 재질로만 형성하는 것도 고려해 볼 수 있으나, 이 경우 커버(60)의 강성이 약해지므로, 메인 기판에 음향파 디바이스(1)를 실장한 후 이를 밀봉하는 과정에서 밀봉재를 통해 가해지는 몰딩 내압에 의해 커버(60)가 파손되기 쉽다.
그러나 본 실시예에서는 커버(60)가 높은 강성을 갖는 코어층(62)을 구비하므로, 커버(60)가 몰딩 내압으로 인해 커버(60)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
수지층(64)의 내부에는 필러(65)가 함유될 수 있다. 필러(65)는 입자나 박편 형태로 형성될 수 있으며, 수지층(64)의 열팽창율을 낮추기 위해 구비될 수 있다. 따라서 필러(65)는 수지층(64)보다 열팽창율이 낮은 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 알루미나(alumina) 또는 실리카(silica) 재질로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 커버(60)는 측면이 경사면으로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 5를 기준으로, 커버(60)의 측면은 커버(60)의 하면과 예각을 이루는 경사면으로 형성될 수 있다. 여기서 커버(60)의 하면은 음향 공진기(100)와 대면하는 면을 의미한다. 이에 따라, 본 실시예의 커버(60)는 하면이 상면보다 넓은 면적을 가질 수 있다.
이와 같은 커버(60)의 형상은 후술되는 음향파 디바이스(1)의 제조 방법에 의해 형성된다. 따라서 이에 대해서는 후술되는 제조 방법에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 한편, 본 실시예에서는 커버(60)의 측면이 편평한 경사면으로 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 곡면이나 불규칙한 다수의 면들로 상기 측면을 형성하는 것도 가능하다.
커버(60)의 표면에는 배선층(70)과 외부 전극(75)이 형성될 수 있다.
배선층(70)은 음향 공진기(100)의 전극(121, 125)이나 금속층(180, 190)과 연결될 수 있으며, 경사면으로 형성되는 커버(60)의 측면과 상면을 따라 도전성 박막의 형태로 배치될 수 있다.
또한 커버(60)의 상면에 배치된 배선층(70) 중 적어도 일부는 외부 전극(75)으로 형성될 수 있다. 외부 전극(75)은 배선층(70) 상에 적어도 하나의 도금층(74)을 적층하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
외부 전극(75) 상에는 솔더 볼이나 솔더 범프가 접합될 수 있다. 솔더 볼이나 솔더 범프는 음향파 디바이스(1)가 실장되는 메인 기판과 음향 공진기(100)를 상호 접합하는 도전성 접합 부재로 기능할 수 있다.
외부 전극(75)은 커버(60)의 상면에 다수 개가 배치될 수 있으며, 커버(60)의 측면을 따라 배치되는 배선층(70)을 통해 음향 공진기(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.
배선층(70)을 보호하기 위해, 배선층(70)의 표면에는 절연 보호층(78)이 배치될 수 있다. 절연 보호층(78)은 외부 전극(75)을 제외한 배선층(70) 전체를 덮는 형태로 형성될 수 있다. 또한 배선층(70)이 형성되지 않은 커버(60)의 표면에도 배치될 수 있다.
절연 보호층(78)은 포토 레지스트(photo resist)와 같은 절연성 수지로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
커버(60)는 접합 부재(80)를 매개로 음향 공진기(100)에 접합될 수 있다.
접합 부재(80)는 음향파 발생부를 연속적으로 둘러 싸도록 배치될 수 있다. 이에 접합 부재(80)와 커버(60)에 의해 규정되는 내부 공간(P)은 밀폐된 공간으로 형성될 수 있다.
접합 부재(80)에 의해 커버(60)는 음향 공진기(100)와 일정 거리 이격 배치될 수 있다.
접합 부재(80)는 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 금속 재질로 형성하는 것도 가능하다.
한편, 커버(60)의 표면 중 적어도 일부는 표면 거칠기(Rz)가 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성될 수 있다. 예컨대, 커버(60)의 표면 중 접합 부재(80)와 배선층(70)이 접합되는 접합면은 일부가 상기한 거칠기를 가질 수 있으며, 이에 따라 본 실시예의 커버(60)는 접합 부재(80), 배선층(70)과의 높은 접합 신뢰성을 제공할 수 있다. 이에 대해서는 후술되는 제조 방법을 통해 보다 상세히 설명한다.
이어서, 전술한 음향파 디바이스(1)의 제조 방법을 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 음향파 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 음향파 디바이스(1) 제조 방법은, 먼저 커버(60)로 이용되는 부재(60a, 이하 패널 부재)를 마련하는 단계(S1)가 진행될 수 있다.
패널 부재(60a)는 코어층(62)의 양면에 수지층(64)이 배치되고, 수지층(64)의 표면에는 금속층(63)이 적층될 수 있다. 예컨대 패널 부재(60a)는, 유리 섬유에 수지를 함침하여 코어층(62)과 수지층(64)을 형성하고, 수지층(64)의 표면에 금속층(63)을 적층하여 형성할 수 있다. 여기서 수지층(64)은 에폭시 수지나 폴리이미드 수지, 불소 수지와 같은 열경화성 수지로 형성될 수 있으며, 금속층(63)은 구리(Cu)로 형성될 수 있다. 금속층(63)은 열압착되어 수지층(64)에 견고하게 접합될 수 있다.
이어서, 금속층(63) 중 적어도 일부를 제거하는 단계(S2)가 진행될 수 있다. 본 단계는 습식 식각 또는 건식 식각을 통해 진행될 수 있다.
금속층(63)은 수지층(64)에 견고하게 결합되어 있으므로, 본 단계에서 금속층(63)이 제거되면, 금속층(63)이 결합되어 있던 수지층(64)의 표면은 거칠기가 크게 증가될 수 있다.
본 실시예에서 수지층(64)의 표면 거칠기는 수지층(64)의 재질이나 식각 방식에 따라 차이가 있을 수 있으나, 다양한 실험을 통해 상기한 방법에 따른 수지층(64)의 표면 거칠기(Rz)는 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성되는 것을 확인하였다.
따라서 본 실시예에서 수지층(64)의 표면 거칠기(Rz)는 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성될 수 있다.
수지층(64)의 표면 거칠기가 증가됨에 따라, 후술되는 커버(60)의 표면에 접합 부재(80)를 부착하거나 배선층(70)을 형성하는 과정에서 접합 부재(80)나 배선층(70)과 커버(60) 간의 결합력을 높일 수 있다.
일반적으로 특정 부재의 표면 거칠기를 증가시키기 위해서는 해당 부재의 표면에 추가적인 표면 처리 공정을 진행할 필요가 있다. 표면 처리 공정의 예로는 플라즈마 처리 공정을 들 수 있다. 그러나 금속층(63)을 적층하지 않은 수지층(64)에 플라즈마 처리 공정을 10분 동안 진행한 결과, 수지층(64)의 표면 거칠기(Rz)는 50nm ~ 60nm 정도만 증가되는 것을 확인하였다. 이 경우, 수지층(64)의 표면 거칠기가 매우 작아 접합 부재(80)나 배선층(70)과의 접합 신뢰성을 확보하기 어렵다.
반면에 본 실시예와 같이 패널 부재(60a)를 제조하는 과정에서 금속층(63)을 수지층(64) 상에 적층하고 추후 이를 제거하는 경우, 수지층(64)의 표면 거칠기(Rz)는 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성되어 거칠기가 크게 증가하는 것을 확인하였으며, 이로 인해 상기한 결합력을 크게 증가되는 것을 확인하였다.
이에 본 실시예에서는 패널 부재(60a)를 제조하는 과정에서 금속층(63)을 수지층(64) 상에 적층한 후 이를 제거하는 방법을 통해 수지층(64)의 표면 거칠기를 상기한 범위로 확보한다.
이어서, 접합 부재(80)를 패널 부재(60a)에 접합하는 단계(S3)가 진행될 수 있다.
접합 부재(80)는 패널 부재(60a)의 일면에 결합될 수 있으며, 연속적인 고리 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 접합 부재(80)는, 패널 부재(60a)가 음향 공진기(100)에 접합될 때, 공진부(120)의 주변을 연속적으로 둘러싸는 위치에 부착될 수 있다. 또한 전술한 단계에서 금속층(63)이 제거되며 노출된 수지층(64)의 표면에 부착될 수 있다.
전술한 바와 같이, 수지층(64)은 표면 거칠기가 증가되어 있으므로, 수지층(64)에 접합 부재(80)를 부착하는 경우, 수지층(64)의 거칠기로 인해 접속 부재가 수지층(64)과의 기계적 앵커링(Mechancal Anchoring) 효과를 통해 접합 부재(80)와 수지층(64) 간의 결합력을 높일 수 있다. 이에 접합 계면이 쉽게 박리되는 것을 방지할 수 있어 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.
접합 부재(80)는 액상이나 겔 형태로 마련되어 커버(60)에 도포된 후 경화될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 본 실시예에서는 접합 부재(80)를 패널 부재(60a)에 접합하는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 음향 공진기(100)에 먼저 접합 부재(80)를 접합하는 것도 가능하다.
이어서, 패널 부재(60a)와 음향 공진기(100)를 결합하는 단계(S4)가 진행될 수 있다. 음향 공진기(100)는 패널 부재(60a)와 별도로 제조되어 마련될 수 있다.
본 단계에서 패널 부재(60a)는 접합 부재(80)를 매개로 하여 음향 공진기(100)에 접합될 수 있다. 이때 패널 부재(60a)와 음향 공진기(100)는 상호 접촉하지 않고 접합 부재(80)에 의해 일정 거리 이격 배치될 수 있다.
패널 부재(60a)가 음향 공진기(100)와 결합됨에 따라, 전술한 바와 같이 접합 부재(80)와 패널 부재(60a)에 의해 규정되는 내부 공간(P)은 밀폐된 공간으로 형성될 수 있다.
이어서, 쏘잉(sawing) 장치와 같은 절삭 장치(B)를 이용하여 패널 부재(60a)의 측면을 부분적으로 제거하는 단계(S5)가 진행될 수 있다. 본 단계를 통해 패널 부재(60a)는 측면이 경사면인 커버(60)로 완성될 수 있다.
커버(60)의 경사면은 절삭 장치(B)의 칼날 형상이나, 칼날의 절단 방향에 대응하는 경사각으로 형성될 수 있다.
또한 본 단계에서 음향 공진기(100)도 일부분이 패널 부재(60a)와 함께 절삭 장치(B)에 의해 제거될 수 있다. 이에 음향 공진기(100)의 측면은 커버(60)의 측면과 동일한 경사각을 갖는 경사면으로 형성될 수 있다. 또한 음향 공진기(100)의 측면은 커버(60)의 측면과 동일한 평면상에 배치될 수 있다.
이어서, 커버(60)의 표면에 배선층(70)을 형성하는 단계(S6)가 진행될 수 있다. 본 단계는 커버(60)의 표면에 마스크 패턴(M)을 형성하는 공정과, 마스크 패턴(M)이 형성되지 않은 영역에 배선층(70)을 형성하는 공정, 그리고 마스크 패턴(M)을 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 따라서 마스크 패턴(M)이 형성된 영역에는 배선층(70)이 형성되지 않을 수 있다.
배선층(70)은 도금 공정을 통해 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 배선층(70)은 음향 공진기(100)의 측면에도 형성될 수 있다. 이에 따라 배선층(70)은 음향 공진기(100)의 측면으로 노출된 제1 전극(121), 제2 전극(125), 제1 금속층(180), 제2 금속층(190)과 전기적, 물리적으로 연결될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 수지층(64)은 표면 거칠기가 증가되어 있으므로, 수지층(64)에 배선층(70)을 형성하는 경우, 수지층(64)의 거칠기로 인해 배선층(70)과 수지층(64)과의 기계적 앵커링(Mechancal Anchoring) 효과가 증가될 수 있다. 이에 배선층(70)과 수지층(64) 간의 결합력을 높일 수 있어 접합 계면이 쉽게 박리되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 배선층(70) 중 외부 전극(75)으로 이용되는 영역에 도금층(74)을 적층하고, 그 외의 영역에는 절연 보호층(78)을 형성하여 도 5에 도시된 음향파 디바이스(1)를 완성한다.
한편, 본 실시예의 패널 부재(60a)는 넓은 면적으로 제조될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 음향파 디바이스(1) 제조 방법은, 웨이퍼 상에 다수의 음향 공진기(100)를 제조하고, 웨이퍼의 일면 전체를 덮는 패널 부재(60a)를 상기 웨이퍼에 접합한 후, 이를 절단하여 다수의 음향파 디바이스(1)를 일괄적으로 제조할 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예의 음향파 디바이스(1)는, 커버(60)를 형성하기 위해 고가의 반도체 웨이퍼를 사용하지 않으므로, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한 각 요소들을 순차적으로 적층하는 빌드업(Build up) 방식이 아닌, 별로도 제조된 커버(60)를 음향 공진기(100)에 결합하는 방식으로 음향파 디바이스(1)를 제조할 수 있으므로 제조가 매우 용이하다.
더하여, 커버(60)를 제조하는 과정에서 커버(60)의 표면 거칠기를 증가시키므로, 커버(60)의 표면에 접합되는 배선층(70)과 접합 부재(80)와의 결합력을 높일 수 있다. 이에 접합 신뢰도를 높일 수 있다.
또한 커버(60)가 코어층(62)을 포함하므로, 폴리머 재료가 갖는 강성이 취약한 문제를 해결 할 수 있어 트랜스퍼 몰딩에 용이하게 사용될 수 있다.
본 발명의 구성은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 음향파 디바이스는, 접합 부재(80)와 커버(60)에 의해 규정되는 내부 공간(P)에 적어도 2개의 공진부(120a, 120b)가 배치될 수 있다. 또한 커버(60)를 관통하는 관통 비아(66)를 구비할 수 있다.
관통 비아(66)는 커버(60)의 두께 방향을 따라 커버(60)를 관통하는 형태로 형성될 수 있으며, 음향 공진기(100) 측으로 연장되어 두 개의 공진부(120a, 120b) 사이에 연결될 수 있다. 이때, 관통 비아(66)는 일단이 2개의 공진부(120a, 120b) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 예컨대 공진부(120a, 120b)의 제1 금속층(180)이나 제2 금속층(190)에 전기적으로 연결될 수 있다.
관통 비아(66)를 형성하기 위해, 커버(60)와 음향 공진기(100) 사이에는 지지 부재(85)가 배치될 수 있다. 지지 부재(85)는 일면이 음향 공진기(100)에 부착되고 타면이 커버(60)에 부착될 수 있다. 그리고 관통 비아(66)는 커버(60)와 지지 부재(85)를 관통하여 음향 공진기(100)에 연결될 수 있다.
지지 부재(85)는 전술한 접합 부재(80)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 지지 부재(85)는 접합 부재(80)를 패널 부재(60a)에 부착하는 과정에서 접합 부재(80)와 함께 패널 부재(60a)에 부착될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 접합 부재(80)와 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.
이와 같이 구성되는 본 실시예의 음향파 디바이스 제조 방법은, 패널 부재(60a)를 음향 공진기(100)에 결합하는 단계(도 6의 S4) 이후, 커버(60)와 지지 부재(85)를 관통하는 관통홀(H)을 형성하는 단계와, 관통홀(H)의 내부에 도전성 물질을 충진하여 관통 비아(66)를 형성하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
여기서 관통홀(H)에 도전성 물질을 충진하는 단계는 전술한 배선층(70)을 형성하는 단계(S6)에서 함께 수행될 수 있다.
한편, 본 실시예의 음향파 디바이스는, 상기한 제조 방법 외에 다른 방법을 통해서도 제조될 수 있다.
예컨대, 일 실시예에 따른 음향파 디바이스의 제조 방법은, 패널 부재(60a)를 음향 공진기(100)에 접합하기 전에 패널 부재(60a)에 관통홀(H1)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 패널 부재(60a)의 금속층(63)을 제거하는 단계(도 6의 S2) 이후, 패널 부재(60a)에 관통홀(H1)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다. 따라서 지지 부재(85)와 접합 부재(80)는 패널 부재(60a)에 관통홀(H1)이 형성된 후 패널 부재(60a)에 부착될 수 있다.
이어서, 패널 부재(60a)와 음향 공진기(100)를 결합하는 단계(S4)가 진행된 후, 지지 부재(85)에 추가적으로 관통홀(H2)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.
이 경우, 패널 부재(60a)의 관통홀(H1)과 지지 부재(85)의 관통홀(H2)은 직경이 서로 다르게 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 패널 부재(60a)의 관통홀(H1)과 지지 부재(85)의 관통홀(H2)에 도전성 물질을 충진하여 관통 비아(66)를 완성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 배선층(70)을 형성하는 단계(S6)는 상기한 관통홀들(H1, H2)에 도전성 물질을 충진하는 단계를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향파 디바이스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향파 디바이스는 커버(60)의 표면에 적어도 하나의 수동 소자(67)가 배치될 수 있다. 또한 배선층(70)은 커버(60)의 외부면에 배치되는 외부 배선층(70a)과 커버(60)의 내부면(예컨대, 하면)에 배치되는 내부 배선층(70b)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 커버(60)의 상면에 수동 소자(67)가 배치되며, 수동 소자(67)는 관통 비아(66)를 통해 커버(60)의 하면에 형성된 내부 배선층(70b)에 연결될 수 있다.
수동 소자(67)는 배선층(70)에 의해 형성되는 인덕터를 포함할 수 있다. 예컨대, 수동 소자(67)는 나선형의 패턴으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 헬리컬(helical) 형상, 미앤더(meander) 형상 등 인덕턴스를 제공할 수만 있다면 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한 수동 소자(67)는 다수개가 구비될 수 있으며, 이 경우, 다수의 수동 소자 들(67)을 서로 병렬로 연결되거나 직렬로 연결될 수 있다.
수동 소자(67)는 음향 공진기(100)와 연결될 수 있다. 예컨대, 수동 소자(67)는 관통 비아(66)와 내부 배선층(70b)을 통해 음향 공진기(100)와 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 관통 비아(66)를 생략하고 외부 배선층(70a)만을 이용하여 음향 공진기(100)와 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 내부 배선층(70b)은 전술한 패널 부재(60a)를 제조하는 과정에서 마련되는 금속층(도 6의 63)으로 형성될 수 있다. 예컨대, 금속층(63)을 제거하는 과정에서 금속층(63)을 모두 제거하지 않고 일부를 남겨 내부 배선층(70b)으로 이용할 수 있다.
한편 본 실시예에서는 수동 소자(67)로 인덕터를 구비하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 인덕터 외에 커패시터나 저항을 구비하는 것도 가능하다. 또한 수동 소자(67)는 금속층(63)이나 배선층(70)을 패터닝(patterning)하여 형성할 수 있다. 따라서 제조 과정 중 금속층(63)을 제거하는 과정에서 일부를 남겨 수동 소자(67)로 형성하거나, 배선층(70)을 형성하는 과정에서 수동 소자(67)를 함께 형성할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 수동 소자(67)가 커버(60)의 상면에 배치되는 경우를 예로 들고 있으나, 필요에 따라 커버(60)의 하면에도 배치될 수 있다. 이 경우, 수동 소자(67)는 전술한 금속층(63)을 제거하는 단계(S2)에서 형성될 수 있다.
더하여, 본 실시예는 전술한 지지 부재(85)를 포함하지 않으므로, 관통 비아(66)는 커버(60)의 내부에만 형성된다. 따라서 패널 부재(60a)를 음향 공진기(100)에 결합하는 단계(S4) 이후에는 커버(60)에 관통 비아(66)를 형성하기 어렵다.
이에 본 실시예의 관통 비아(66)는 패널 부재(60a)의 제조 과정에서 형성될 수 있다. 구체적으로, 금속층(63)을 제거하는 단계(도 6의 S2) 이후, 패널 부재(60a)를 관통하는 관통홀(H)을 형성하는 단계와, 관통홀(H) 내에 도전성 물질을 충진하여 관통 비아(66)를 형성하는 단계가 추가적으로 진행될 수 있다. 이후, 접합 부재(80)를 패널 부재(60a)에 접합하는 단계(S3)가 진행될 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. 또한 각 실시예들은 서로 조합되어 실시될 수 있다.
예를 들어, 전술한 실시예들은 체적 음향 공진기를 예로 들어 설명하였으나 표면 탄성파 공진기(SAWR)에 적용하는 것도 가능하다.
1: 음향파 디바이스
60: 커버
70: 배선층
80: 접합 부재
100: 음향 공진기
110: 기판
120: 공진부
121: 제1 전극
123: 압전층
125: 제2 전극
170: 삽입층

Claims (16)

  1. 기판의 일면에 음향파 발생부가 마련된 음향 공진기;
    상기 음향파 발생부와 마주보도록 배치되는 커버;
    상기 기판과 상기 커버 사이에 배치되어 상기 기판과 상기 커버를 상호 접합하는 접합 부재; 및
    상기 커버의 표면을 따라 배치되며, 상기 음향 공진기와 전기적으로 연결되는 배선층;
    을 포함하며,
    상기 커버의 표면은, 상기 접합 부재와 상기 배선층이 접합되는 접합면 중 적어도 일부의 거칠기(Rz)가 70nm ~ 3.5um의 범위로 형성되는 음향파 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버는,
    유리 섬유를 포함하는 코어층과, 상기 코어층의 양면 중 적어도 한 면에 배치되는 수지층을 포함하는 음향파 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 커버는,
    상기 수지층에 함유되는 필러를 포함하며,
    상기 필러는 상기 수지층보다 낮은 열팽창율을 갖는 음향파 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 필러는,
    알루미나 또는 실리카 재질로 형성되는 음향파 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 커버의 측면은,
    상기 커버의 하면과 예각을 이루는 경사면으로 형성되는 음향파 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 배선층은,
    상기 커버의 측면과 상기 커버의 상면을 따라 배치되는 음향파 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버의 상면에 배치된 상기 배선층 상에 형성되는 외부 전극을 더 포함하는 음향파 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커버를 관통하는 관통 비아를 더 포함하며,
    상기 관통 비아는 일단이 상기 음향 공진기와 전기적으로 연결되는 음향파 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버의 표면에 배치되며 상기 관통 비아와 연결되는 수동 소자를 더 포함하는 음향파 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 수동 소자는,
    상기 배선층의 일부를 패터닝(patterning)하여 형성하는 음향파 디바이스.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 커버와 상기 음향 공진기 사이에 배치되는 지지 부재를 더 포함하며,
    상기 관통 비아는 상기 지지 부재를 관통하며 상기 음향 공진기에 연결되는 음향파 디바이스.
  12. 코어층의 양면에 수지층이 배치되고, 수지층의 표면에 금속층이 적층된 패널 부재를 마련하는 단계;
    상기 패널 부재에서 상기 금속층을 적어도 일부 제거하여 상기 패널 부재의 표면 거칠기를 증가시키는 단계;
    접합 부재를 매개로 상기 패널 부재와 음향 공진기를 접합하는 단계; 및
    상기 패널 부재의 표면에 배선층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 음향파 디바이스 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 금속층은 식각 공정을 통해 제거되는 음향파 디바이스 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    접합 부재를 매개로 상기 패널 부재와 음향 공진기를 접합하는 단계 이후,
    상기 패널 부재를 절단하여 커버를 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 패널 부재를 절단하는 과정에서 상기 커버는 측면이 경사면으로 형성되는 음향파 디바이스 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 배선층을 형성하는 단계 이전에, 상기 패널 부재에 관통홀을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 배선층을 형성하는 단계는 상기 관통홀에 도전성 물질을 충진하는 단계를 포함하는 음향파 디바이스 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 배선층을 형성하는 단계는,
    상기 배선층의 일부를 패터닝하여 수동 소자를 형성하는 단계를 더 포함하는 음향파 디바이스 제조 방법.
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