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彈性表面波裝置的制造方法

文檔序號:6888350閱讀:103來源:國知局
專利名稱:彈性表面波裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及主要用于移動通信設(shè)備等無線通信電路的彈性表面波裝置的制造方法,尤其是涉及能夠使可表面安裝的彈性表面波裝置小型化,并且可用晶片工藝進(jìn)行到封裝的彈性表面波裝置的制造方法。
背景技術(shù)
近年來,用于移動通信的便攜終端裝置,為了進(jìn)一步的小型化、輕量化,并且與多個(gè)通信系統(tǒng)對應(yīng)的多頻帶化及便攜終端裝置的多功能化,內(nèi)置的電路增加。因此,使用的電子部件為了提高其安裝密度,而迫切希望制成可表面安裝的小型部件。
另一方面,作為便攜終端裝置的鍵部件有彈性表面波裝置。在彈性表面波裝置中,在彈性表面波激勵(lì)的電極面附近設(shè)置中空部,且在確保振動空間的同時(shí),需要?dú)饷苊芊庠撜駝涌臻g。因此,例如,彈性表面波裝置收容于陶瓷封裝內(nèi)。這種彈性表面波裝置也要求具有低損失且優(yōu)異的通過帶域外的遮蔽特性,并且是可表面安裝的小型的彈性表面波裝置。
對于該小型化的要求,提案有WLP (Wafer Level Package)類型的表面安裝構(gòu)造的彈性表面波裝置(例如,參照特開平9一 172339號公報(bào)、特表2005 — 537661號公報(bào))。
圖9是說明現(xiàn)有的彈性表面波裝置的制造方法的圖。在現(xiàn)有的彈性表面波裝置的制造方法中,首先,如圖9(a)所示,以覆蓋在壓電基板961上形成的彈性表面波元件的電極圖案962的表面、且使與電極圖案962連接的電極焊盤968的至少一部分露出的方式,形成由多晶硅、非晶硅等構(gòu)成的犧牲層963。接著,如圖9 (b)所示,以覆蓋犧牲層963的方式形成保護(hù)罩964后,在保護(hù)罩964上形成使內(nèi)部犧牲層963露出的貫通孔965。接著,如圖9 (c)所示,利用干式蝕刻法等通過貫通孔965除去犧牲層963,在電極圖案962上形成中空部966,從而得到彈性表面波裝置。
5但是,如圖9所示,在應(yīng)用犧牲層963形成保護(hù)罩964的情況,在除 去犧牲層963的工序中,存在的問題為,因在中空部966殘留的蝕刻液及 蝕刻生成物的影響,而劣化彈性表面波裝置的電氣特性。
另外,在用于形成中空部966的制造工序中存在的問題為工數(shù)多、制 造工序復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而開發(fā)的,其目的在于提供一種彈性表面波 裝置的制造方法,不使用犧牲層設(shè)置中空部,由此能夠降低電氣特性的劣 化。另外,提供的彈性表面波裝置的制造方法,能夠減少用于制造中空部 的制造工序的工數(shù)。
為解決本發(fā)明的上述課題,第一方面提供一種彈性表面波裝置的制造 方法,其具有(a)在壓電基板的上表面形成IDT電極的工序;(b)形成 框體的工序,所述框體包圍在所述壓電基板的上表面形成IDT電極的形成 區(qū)域;(c)形成保護(hù)罩的工序,該保護(hù)罩由所述框體和所述蓋體構(gòu)成,其 用于通過在所述框體的上表面載置薄膜狀的蓋體并和所述框體接合,覆蓋 所述形成區(qū)域,并且在和所述形成區(qū)域之間設(shè)置密閉空間。
根據(jù)第一方面,不應(yīng)用犧牲層而能夠在形成區(qū)域和保護(hù)罩間形成密閉 空間,因此能夠制造降低了電氣特性劣化的彈性表面波裝置。
另外,不應(yīng)用犧牲層而能夠在第一區(qū)域和保護(hù)罩間形成密閉空間,因 此,能夠減少用于形成密閉空間的工數(shù),能夠提高生產(chǎn)性。
第二方面在第一方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,所述工序(b)具有(b—l)將第一薄膜載置于所述壓電基板之上的 工序;(b — 2)利用光刻法在對所述第一薄膜構(gòu)圖后進(jìn)行固化而形成所述 框體的工序。
根據(jù)第二方面,只載置第一薄膜就能夠形成均勻厚度的框體,因此, 可將蓋體無間隙地載置于框體的上表面。因此,能夠用簡易的工序可靠地 密封彈性表面波元件區(qū)域上的密閉空間。
第三方面在第二方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,所述框體和所述蓋體是同一材質(zhì)。根據(jù)第三方面,在接合框體和蓋體的情況下,能夠?qū)烧咦鳛橛赏?材料構(gòu)成的保護(hù)罩進(jìn)行一體化。由此,能夠提高兩者的密接強(qiáng)度及保護(hù)罩 的氣密性,能夠制造高可靠性的彈性表面波裝置。
第四方面在第一方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,所述工序(C)具有(C一l)將包括樹脂層和楊氏模量比所述樹脂層 高的保持層的第二薄膜以使所述保持層為上側(cè)的方式載置于所述框體的 上表面的工序;(C一2)利用光刻法在對所述第二薄膜構(gòu)圖后進(jìn)行固化而
形成所述蓋體的工序;(c一3)在將所述框體和所述蓋體接合后,除去所
述第二薄膜的所述保持層的工序。
根據(jù)第四方面,由于保持層保持樹脂層,因此能夠抑制第二薄膜的整 體變形,能夠可靠地形成密閉空間。
第五方面在第一方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其
還具有(d)工序,在所述工序(a)之后且所述工序(b)之前,形成由 覆蓋所述IDT電極的絕緣材料構(gòu)成的保護(hù)膜的工序,在所述工序(b)中, 在所述保護(hù)膜的上表面形成所述框體。
根據(jù)第五方面,能夠提高向框體的被形成面的密接性,能夠提高彈性 表面波裝置的可靠性。
第六方面在第一方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,彈性表面波裝置還具有用于連接所述IDT電極和外部電路的連接線, 所述連接線的一部分延伸向所述框體的外側(cè)。
根據(jù)第六方面,在密封密閉空間的狀態(tài),能夠自由決定與外部電路接 合的連接線的位置。因此,能夠制造通用性高的彈性表面波裝置。
第七方面在第六方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,還具有(e)形成鍍敷用基底層的工序,該鍍敷用基底層覆蓋形成所 述保護(hù)罩的一張晶片狀的所述壓電基板;(f)在所述鍍敷用基底層上形成 鍍敷用抗蝕膜的工序,所述鍍敷用抗蝕膜在位于所述保護(hù)罩的外側(cè)的所述 連接線上具有開口部;(g)在所述開口部的底部露出的所述鍍敷用基底層 上,通過鍍敷法形成柱狀電極的工序;(h)殘留所述柱狀電極,除去所述 鍍敷用抗蝕膜和所述鍍敷用基底層的工序;(i)在所述壓電基板上,形成 覆蓋所述保護(hù)罩和所述柱狀電極的密封樹脂膜的工序;(j)研磨所述密封樹脂膜的上表面,露出所述柱狀電極的工序。此外,在工序(j)之后,還 包括(k)在所述柱狀電極的上表面形成外部連接電極的工序。
根據(jù)第七方面,能夠提供可表面安裝的彈性表面波裝置。另外,能夠 晶片水平地制造彈性表面波裝置,因此能夠不經(jīng)由復(fù)雜的工序而提供彈性 表面波裝置。
第八方面在第七方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,還具有(1)在所述壓電基板的下表面,形成由熱膨脹系數(shù)和所述密 封樹脂膜大致同樣的材料構(gòu)成的保護(hù)層的工序。
根據(jù)第八方面,能夠提高制造時(shí)及制造后的彈性表面波裝置的耐沖擊 性。因此,能夠抑制彈性表面波裝置的破裂、缺口等不良現(xiàn)象的發(fā)生,提 高成品率,提高彈性表面波裝置的可靠性。
第九方面在第七方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,經(jīng)過所述工序(j)后,所述柱狀電極的最上部的高度比所述保護(hù)罩的 最上部的高度更高。
根據(jù)第九方面,能夠充分確保保護(hù)罩的氣密性。
第十方面在第七方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,其 中,在所述工序(f)中,通過多次重復(fù)操作抗蝕材料的涂敷及固化而形成 所述鍍敷用抗蝕膜。
根據(jù)第十方面,可使用考慮被覆蓋性及操作性等而調(diào)整了的抗蝕材料 來形成所希望的厚度的鍍敷用抗蝕膜,因此,能夠提高生產(chǎn)率。另外,能 夠形成所希望的厚度的鍍敷用抗蝕膜,其結(jié)果是能夠形成所希望的高度的 柱狀電極。
第十一方面在第六方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,
其中,彈性表面波裝置具有多個(gè)所述IDT電極,并且,還具有與所述IDT 電極連接的多個(gè)導(dǎo)體圖案,所述多個(gè)導(dǎo)體圖案具有第一導(dǎo)體圖案、絕緣
層、隔著所述絕緣層與第一導(dǎo)體圖案交差的第二導(dǎo)體圖案。
根據(jù)第十一方面,能夠提供使在壓電基板上形成的IDT形成區(qū)域本身 小型化,并且在安裝形態(tài)也進(jìn)一步小型化的彈性表面波裝置。
第十二方面在第十一方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方 法,其中,所述絕緣層的材質(zhì)是氧化硅或聚酰亞胺類樹脂。
8根據(jù)第十二方面,作為絕緣層能夠容易地形成數(shù)Pm厚度的膜,并且, 能夠高精度地進(jìn)行加工。
第十三方面在第一方面的基礎(chǔ)上,提供彈性表面波裝置的制造方法,
其中,在一張晶片狀的所述壓電基板上形成多個(gè)含有所述IDT電極的彈性 表面波元件區(qū)域,且還具有,(m)將所述壓電基板分離成各所述彈性表面 波元件區(qū)域且形成多個(gè)彈性表面波裝置的工序。
根據(jù)第十三方面,能夠同時(shí)制造多個(gè)WLP彈性表面波裝置,且實(shí)現(xiàn) 大幅簡化制造工序,能夠提高批量生產(chǎn)性。


圖1是說明第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法的圖2是彈性表面波裝置的平面透視圖3是說明第二實(shí)施方式的框體形成工序的圖4是說明第三實(shí)施方式的蓋體形成工序的圖5是說明第四實(shí)施方式的電極形成方法的圖6是第五實(shí)施方式的彈性表面波裝置的平面圖7是說明導(dǎo)體圖案的形成方法的圖8是說明第六實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法的圖; 圖9是說明現(xiàn)有的彈性表面波裝置的制造方法的圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施方式涉及彈性表面波裝置的制造方法。
圖1是說明第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法的圖。圖l(a) ~圖1 (d)是彈性表面波裝置1的半成品的剖面圖,圖1 (e)是彈性表面 波裝置1的剖面圖。圖1 (a) ~圖1 (e)是用于輔助彈性表面波裝置1的 半成品或彈性表面波裝置1的各部的位置關(guān)系的理解的示意圖。
如圖1 (e)所示,利用第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法制 造的彈性表面波裝置1具備壓電基板101、形成于壓電基板101的一個(gè) 主面的上表面的IDT (Inter Digital Transducer:叉指換能器)電極102及
9連接線103、形成于壓電基板101的另一個(gè)主要面的下表面的背面電極
104、形成于壓電基板101的上表面且覆蓋IDT電極102的保護(hù)膜105、 形成于保護(hù)膜105的上表面且包圍形成有IDT電極102的區(qū)域191的框體 106、載置于框體106的上表面且覆蓋區(qū)域191的蓋體107??蝮w106和蓋 體107接合,成為保護(hù)罩117。
彈性表面波裝置1可以是濾波器、共振器、延遲線、收集器等的任一 個(gè)。另外,IDT電極102激勵(lì)的彈性波也可以是瑞利波、SH波的任一種。 另外,彈性表面波裝置1是濾波器的情況下,彈性波表面裝置1可以是共 振型濾波器、橫向型濾波器的任一種。
接著,按照順序說明第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法。 UDT電極形成工序)
在彈性表面波裝置的制造中,首先,如圖1 (a)所示,在壓電基板 101的上表面的彈性表面波元件區(qū)域192形成IDT電極102及連接線103, 在壓電基板101的下表面的整個(gè)面上形成背面電極104。在此,所謂"彈 性表面波元件區(qū)域",意思是包括構(gòu)成一個(gè)彈性表面波裝置1所需要的IDT 電極102及連接線103的區(qū)域。
壓電基板101是壓電材料的基板。作為壓電材料,例如,可以使用鉭 酸鋰(LiTa03)、鈮酸鋰(LiNb03)、水晶(Si02)、四硼酸鋰(Li2B407)、 氧化鋅(ZnO)、鈮酸鉀(KNb03)、硅酸鎵鑭(La3Ga3Si014)等單結(jié)晶。
IDT電極102是導(dǎo)電材料的膜。作為導(dǎo)電材料,例如,可以使用以鋁 一銅合金(Al—Cu)為代表的鋁(Al)合金,鋁(Al)單體金屬等。另外, IDT電極102也可以是將由不同種類的導(dǎo)電材料構(gòu)成的多個(gè)層進(jìn)行層疊而 形成的膜。
IDT電極102的平面形狀為使至少一對梳齒狀電極121、 122 (參照圖 2)以電極指交互排列的方式相互嚙合的平面形狀。IDT電極102將與向 一對梳狀電極121、 122施加的激勵(lì)信號對應(yīng)的彈性表面波作為在壓電基 板101的上表面激勵(lì)的激勵(lì)電極發(fā)揮功能。
另夕卜,不必用單個(gè)IDT電極102構(gòu)成彈性表面波裝置1,也可以用串 聯(lián)連接和并聯(lián)連接等的連接方式連接多個(gè)IDT電極102而構(gòu)成彈性表面波 裝置。若連接這種多個(gè)IDT電極102,則能夠構(gòu)成梯形彈性表面波濾波器、晶格型彈性表面波濾波器、雙層模式彈性表面波濾波器等。
連接線103也是導(dǎo)電材料的膜。作為導(dǎo)電材料,例如,可以使用以鋁 銅合金為代表的鋁合金,鋁單體金屬等。另外,連接線103也可以是將由 不同種類的導(dǎo)電材料構(gòu)成的多層進(jìn)行層疊而形成的膜。
連接線103與IDT電極102連接。連接線103是用于連接IDT電極 102和外部電路而設(shè)置。
連接線103的線寬度沒有特別的限定,但是,理想的是將未與IDT電 極102連接的側(cè)的端部制成寬幅。只要制成寬幅就容易和外部電路連接。
IDT電極102及連接線103可以通過如下方法得到,所述方法為將利 用濺射法、蒸鍍法、CVD (Chemical Vapor Deposition:化學(xué)蒸鍍)法等薄 膜形成法形成的膜通過應(yīng)用縮小投影曝光機(jī)(逐次移動式曝光裝置)和 RIE (Reactive Ion Etching)裝置的光刻法等進(jìn)行構(gòu)圖而加工成所希望的形 狀。另外,利用該方法形成IDT電極102及連接線103的情況下,理想的 是用同一種材料構(gòu)成IDT電極102及連接線103并且在同一工序中形成。
背面電極104也是導(dǎo)電材料的膜。作為導(dǎo)電材料,例如,可以使用以 鋁銅合金為代表的鋁合金,鋁單體金屬等。另外,背面電極104也可以是 將由不同種類的導(dǎo)電材料構(gòu)成的多層進(jìn)行層疊而形成的膜。
背面電極104也可以利用濺射法、蒸鍍法、CVD法等薄膜形成法形 成。背面電極104不一定是必須的。但是,若設(shè)置背面電極104,則通過 接地能夠消除由于溫度變化而在壓電基板101的表面引起的焦電電荷,因 此,能夠降低電火花等引起的壓電基板101的破裂和IDT電極102的電極 指間及多個(gè)IDT電極102間的電火花的問題。
另外,為了關(guān)閉彈性表面波,也可以在壓電基板101的上表面形成反 射器電極。這種反射器電極從IDT電極102看在彈性表面波的兩個(gè)傳播方 向形成。形成反射器電極的情況下,理想的是用同一種材料構(gòu)成反射器電 極及IDT電極102,并且在同一工序中形成。 (保護(hù)膜形成工序)
下面,如圖1 (b)所示,形成覆蓋IDT電極102的全部及連接線103 的一部分的保護(hù)膜105。
保護(hù)膜105是絕緣材料的膜。作為絕緣材料,例如,可以使用氧化硅
ii(Si02)、氮化硅(Si3N4)、硅(Si)等。
保護(hù)膜105可以通過利用光刻法除去利用CVD法、濺射法等薄膜形 成法形成的膜的一部分而得到。在此,之所以除去一部分,是為了露出連 接線103的一部分,能夠使彈性表面波裝置1與外部電路連接。
保護(hù)膜105保護(hù)IDT電極102及連接線103,降低IDT電極102及連 接線的103的氧化。 (框體形成工序)
下面,如圖1 (c)所示,在彈性表面波元件區(qū)域192上形成包圍形成 有IDT電極102的區(qū)域191的框體106??蝮w106只要以至少包圍IDT電 極102的方式形成即可,但是,也可以形成為包圍IDT電極102之外的含 有連接線103及反射器電極等的區(qū)域。
框體106也可以通過對利用通常的膜形成方法在壓電基板101上形成 的膜進(jìn)行構(gòu)圖而形成,也可以通過在壓電基板101上貼合另一個(gè)框狀體而 形成。
通過前者方法形成框體106的情況下,例如,將由第一抗蝕劑構(gòu)成的 第一抗蝕膜利用光刻法在構(gòu)圖后固化,由此,可形成框體106。該情況下, 作為第一抗蝕劑,例如,可以使用環(huán)氧類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、BCB (苯 環(huán)丁烷)類樹脂、丙烯類樹脂等樹脂。由第一抗蝕劑構(gòu)成的膜例如可以通 過在彈性表面波元件區(qū)域192上利用旋涂法、印刷法等涂敷抗蝕液而形成。 其中,理想的是通過旋涂法形成由第一抗蝕劑構(gòu)成的膜。通過旋涂法形成 由第一抗蝕劑構(gòu)成的膜的情況下,即使在成為基底的構(gòu)造上多少有臺階, 也可以在成為基底的構(gòu)造間沒有間隙地形成由第一抗蝕劑構(gòu)成的膜,可以 形成密接性優(yōu)異的框體106。由這樣形成的第一抗蝕劑構(gòu)成的膜經(jīng)由曝光 工序及顯影工序,被加工成包圍形成有該IDT電極102的區(qū)域191的框體 106。
{蓋體形成工序}
下面,在框體106的上表面載置薄膜狀的蓋體107,且將框體106和 蓋體107接合。由此,能夠形成在與形成有IDT電極102的區(qū)域191間設(shè) 置密閉的振動空間(密閉空間)193的保護(hù)罩117。
蓋體107也可以通過將薄膜狀的膜載置于框體106上后利用通常的光刻技術(shù)進(jìn)行構(gòu)圖而形成,也可以通過在框體106的上表面載置分體的構(gòu)圖 加工后的蓋狀體而形成。在此,所謂薄膜狀是指,在包括具有感光性材料 的情況下,減薄至相對于來自膜的厚度方向的光照射在厚度方向全體反應(yīng) 行進(jìn)的程度。另外,下面,對在載置由第二抗蝕劑構(gòu)成的薄膜狀的成形體 即第二薄膜115后通過構(gòu)圖而形成蓋體107的例進(jìn)行了說明。
用第二薄膜115形成蓋體107時(shí),首先,如圖1 (d)所示,將第二薄 膜115載置于框體106的上表面且覆蓋形成有IDT電極102的區(qū)域191。 作為第二抗蝕劑,例如,可以使用環(huán)氧類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、BCB類 樹脂、丙烯類樹脂等樹脂。第二薄膜115預(yù)先形成薄膜狀,因此,能夠只 載置在框體106的上表面并在和壓電基板101之間形成振動空間193。為 在框體106的上表面載置第二薄膜115,只要一邊進(jìn)行溫度管理, 一邊使 用可用軋輥對薄膜加壓且進(jìn)行粘貼的粘貼機(jī),適當(dāng)?shù)卦O(shè)定溫度及壓力,將 第二薄膜115粘貼于框體106的上表面即可。
下面,如圖1 (e)所示,經(jīng)過曝光工序及顯影工序,除去載置的第二 薄膜115的框體106更外側(cè)的部分,加工成覆蓋形成有IDT電極102區(qū)域 191的蓋體107。之后,接合框體106及蓋體107,形成保護(hù)罩117。為了 接合框體106和蓋體107,只要根據(jù)抗蝕層材料,加熱框體106及蓋體107, 或?qū)蝮w106及蓋體107照射光即可。例如,作為框體106及蓋體107的 材料使用環(huán)氧樹脂時(shí),只要將框體106及蓋體107加熱到IO(TC即可。根 據(jù)這樣形成的保護(hù)罩117,能夠設(shè)置振動空間193,并且能夠密封IDT電 極102,因此,能夠降低IDT電極102等的氧化等。
另外,這樣在框體106形成后形成蓋體107,在接合兩者的情況下, 框體106的剖面形狀多成梯形狀。這是因?yàn)樵趯蝮w106構(gòu)圖之后,即使 剖面形狀為長方形,由于在其上設(shè)置蓋體107且將兩者接合,從而因暫時(shí) 施加熱等而變形。
{彈性表面波裝置的可靠性}
經(jīng)過這些IDT電極形成工序、保護(hù)膜形成工序、框體形成工序及蓋體 形成工序,能夠制造圖l (e)所示的彈性表面波裝置l。根據(jù)第一實(shí)施方 式的彈性表面波裝置的制造方法,為形成振動空間193而不需要使用犧牲 層,因此,不會發(fā)生如應(yīng)用犧牲層的場合那樣,在除去犧牲層時(shí),在形成
13的中空構(gòu)造的內(nèi)部(振動空間193)殘留腐蝕劑和蝕刻造成的殘留生成物。 因此,根據(jù)第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法,能夠降低制造的 彈性表面波裝置1的電特性的劣化。即,可提高制造的彈性表面波裝置1 的可靠性。
(和外部電路的連接) 如圖1 (e)所示,為了將彈性表面波裝置1和外部電路連接,將連接
線103引出向保護(hù)罩117的外側(cè),在保護(hù)罩117的外側(cè),只要在連接線103 上形成外部連接用電極,或在連接線103上接合外部連接用電線即可。
這樣,在使連接線103的一部分延長以引出向保護(hù)罩117即框體106 的外側(cè)的情況下,在密封振動空間193的狀態(tài)下,能夠?qū)?zhǔn)外部電路而自 由決定連接線103的位置。因此,能夠制造通用性高的彈性表面波裝置1。 但是,不是一定要將連接線103向保護(hù)罩117的外側(cè)引出。例如,也可以 在用保護(hù)罩117覆蓋的內(nèi)側(cè),在壓電基板101上形成通孔,且在壓電基板 101的下表面和外部電路連接,也可以在保護(hù)罩117的框體106的部分和 位于其上的蓋體107的一部分設(shè)置貫通孔,并在保護(hù)罩117的上表面和外
部電路連接。
(框體向保護(hù)膜的上表面的形成)
圖2是彈性表面波裝置1的平面透視圖。上述的圖1 (e)為圖2中A 一A截面的彈性表面波裝置1的剖面圖。圖2中,為了容易理解框體106 的配置,在框體106的局部標(biāo)注陰影線。如圖2所示,保護(hù)膜105在形成 有IDT電極102及連接線103的區(qū)域的一部分形成。
理想的是框體106在覆蓋IDT102的保護(hù)膜105的上表面形成。雖然 理由不清楚,但是,在保護(hù)膜105的上表面形成框體106時(shí),能夠提高與 框體106的被形成面(在此是保護(hù)膜105的上表面)的密接性。例如,作 為保護(hù)膜105的材料應(yīng)用氧化硅,且作為第一抗蝕劑應(yīng)用環(huán)氧樹脂類時(shí), 能夠提高與框體106的被形成面的密接性。這被認(rèn)為是由于氧化硅和環(huán)氧 樹脂間的氫結(jié)合所導(dǎo)致的。
另外,將連接線103引出到保護(hù)罩117的外側(cè)的情況下,框體106跨 過連接線103,但是,若在保護(hù)膜105的上表面形成框體106,則保護(hù)膜 105緩解連接線103產(chǎn)生的臺階差,因此,能夠在大致平坦的被形成面形
14成框體106。因此,將連接線103引出到保護(hù)罩117的外側(cè)的情況下,與 在保護(hù)膜105的上表面以外形成框體106相比,在保護(hù)膜105的上表面形 成框體106 —方更能夠在被形成面牢固地連接框體106。
但是,這不妨礙在保護(hù)膜105的上表面以外形成框體106。 {第一抗蝕劑及第二抗蝕劑的選擇}
在框體形成工序及蓋體形成工序中,若將第一抗蝕劑及第二抗蝕劑設(shè) 定為同一材料,則在接合框體106和蓋體107時(shí)可將兩者一體化。另外, 若將第一抗蝕劑和第二抗蝕劑設(shè)定為同一材料,則兩者的接合面成為同一 材料彼此的界面,因此,能夠提高兩者的密接強(qiáng)度及保護(hù)罩117的氣密性。 因此,能夠制造高可靠性的彈性表面波裝置1。尤其是,作為第一抗蝕劑 及第二抗蝕劑使用環(huán)氧樹脂,且在10(TC 20(TC的范圍加熱框體106和蓋 體107的情況下,能夠促進(jìn)進(jìn)一步的重合,因此,能夠提高兩者的密接強(qiáng) 度及保護(hù)罩117的氣密性。
另外,若將第一抗蝕劑及第二抗蝕劑設(shè)定為同一材料時(shí),則由此形成 的框體106和蓋體107成為同一材質(zhì),其結(jié)果能夠一體化保護(hù)罩117。
第二實(shí)施方式是關(guān)于可代替第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造 方法的框體形成工序而采用的框體形成工序。
圖3是說明第二實(shí)施方式的框體形成工序的圖。圖3 (a)及圖3 (b) 為彈性表面波裝置1的半成品的剖面圖。圖3 (a)及圖3 (b)是用于幫 助理解彈性表面波裝置1的半成品的各部的位置關(guān)系的示意圖。
在第二實(shí)施方式的框體形成工序中,作為由第一抗蝕膜構(gòu)成的膜應(yīng)用 薄膜狀的成形體。即,首先,如圖3 (a)所示,在壓電基板101上載置由 第一抗蝕膜構(gòu)成的第一薄膜219。之后,如圖3 (b)所示,通過光刻法對 第一薄膜219進(jìn)行構(gòu)圖后使其固化。
根據(jù)第二實(shí)施方式的框體形成工序,能夠形成均勻厚度的框體106, 因此,能夠在框體106的上表面無間隙地載置第二薄膜115。因此,能夠 用簡易的工序可靠地密封彈性表面波元件區(qū)域192上的振動空間193。
另外,根據(jù)第二實(shí)施方式的框體形成工序,可利用光刻法對第一薄膜 219進(jìn)行構(gòu)圖,因此,能夠在所希望的部位高精度地形成數(shù)微米范圍的微細(xì)圖案。因此,能夠?qū)⒖蝮w106高精度地形成所希望的圖形。 [第三實(shí)施方式]
第三實(shí)施方式是關(guān)于可代替第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造 方法的蓋體形成工序而采用的蓋體形成工序。
圖4 (a) ~圖4 (d)是說明第三實(shí)施方式的蓋體形成工序的圖。圖4 (a) ~圖4 (c)為彈性表面波裝置1的半成品的剖面圖。圖4 (d)是彈 性表面波裝置的剖面圖。圖4 (a) ~圖4 (d)是用于幫助理解彈性表面波 裝置1的半成品或彈性表面波裝置1的各部的位置關(guān)系的示意圖。
如圖4 (a)所示,在第三實(shí)施方式的蓋體形成工序中使用的第二薄膜 315是對樹脂層315a和楊氏模量比樹脂層315a的高的保持層315b這兩層 進(jìn)行層疊而構(gòu)成是。
具體而言,作為樹脂層315a,優(yōu)選具有感光性,且通過熱而固化且機(jī) 械強(qiáng)度及耐藥性優(yōu)異的樹脂。例如,可以使用由環(huán)氧類樹脂、聚酰亞胺類 樹脂、BCB類樹脂、丙烯類樹脂等構(gòu)成的層。作為保持層315b應(yīng)用PET (PolyEthylene Terephthalate)薄膜等、楊氏模量比樹脂層315a的高、并 且從樹脂層315a的剝離性良好且熱穩(wěn)定的材料。另外,保持層315b設(shè)定 為具有透光性的材料。用于通過保持層315b對樹脂層315a進(jìn)行曝光。另 外,保持層315b要求具有即使在使樹脂層315a固化的溫度也不會變質(zhì)的 耐熱性。
另外,例如,樹脂層315a及保持層315b的楊氏模量只要以ISO規(guī)格 (例如IS014577)為基準(zhǔn)的條件用如納米壓痕法那樣用測定薄膜的楊氏 模量的方法測定即可。
在該工序中形成的保護(hù)罩117的上表面即蓋體107的上表面與下表面 相比表面粗糙度增大。這是為了在固化樹脂層315a后剝離保持層315b。
在第三實(shí)施方式的蓋體形成工序中,首先,如圖4 (a)所示,按照保 持層315b成為上側(cè)的方式即樹脂層315a和框體106接觸的方式在框體106 的上表面載置第二薄膜315。
接著,如圖4 (b)所示,將第二薄膜315通過光刻法進(jìn)行構(gòu)圖。艮口, 從保持層315b之上用掩膜(未圖示)對第二薄膜315曝光后進(jìn)行加熱, 將樹脂層315a制成曝光部315c和未曝光部315d。在此,曝光部315c通
16過曝光后的加熱固化而成為蓋體107,且與此同時(shí)和框體106接合。
接著,如圖4 (c)所示,除去第二薄膜315的保持層315b。 接著,如圖4(d)所示,通過顯影工序除去位于框體106的外側(cè)的樹 脂層315a (在該例中是未曝光部315d)且制成分離的蓋體107后,再進(jìn) 行加熱。由此,蓋體107完全固化,并且框體106和蓋體107完全一體化, 得到保護(hù)罩117。
另外,也可以在顯影后除去保持層315b。
根據(jù)第三實(shí)施方式的蓋體形成方法,能夠在框體106的上表面均勻地 粘貼接合第二薄膜315。另外,在第二薄膜315固化前,由于楊氏模量率 高的保持層315b抑制第二薄膜315的整體變形,因此,也能夠與IDT電 極102之間保持振動空間193。因此,在第二薄膜315的載置、曝光、加 熱期間振動空間193不破碎,而能夠可靠地形成振動空間193。另外,通 過保持層315b保持樹脂層315a,容易進(jìn)行第二薄膜315的操作。
另外,根據(jù)第三實(shí)施方式的蓋體形成工序,能夠利用光刻法對第二薄 膜315進(jìn)行構(gòu)圖,因此,能夠在所希望的部位高精度地形成數(shù)微米范圍的 微細(xì)圖形。因此,能夠?qū)⑸w體307高精度地形成所希望的圖形。
第四實(shí)施方式是關(guān)于接著第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方 法的IDT電極形成工序、保護(hù)膜形成工序、框體形成工序及蓋體形成工序 進(jìn)行的電極形成方法。
圖5 (a) 圖5 (h)是說明第四實(shí)施方式的電極形成方法的圖。圖5 (a) ~圖5 (g)為彈性表面波裝置4的半成品的剖面圖,圖5 (h)是彈 性表面波裝置4的剖面圖。另外,在圖5 (a) ~圖5 (h)中,和圖l (a) 圖1 (e)圖示的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的參照符號。
如圖5 (h)所示,通過第四實(shí)施方式的電極形成方法形成用于和外部 電路連接的電極的彈性表面波裝置4,除一張晶片狀的壓電基板101、 IDT 電極102、連接線103、背面電極104、保護(hù)膜105、框體106及蓋體107 之外,還具備鍍敷用基底層408的殘存部408a、柱狀電極410、密封樹脂 膜411、保護(hù)層412及外部連接電極413。
下面,對第四實(shí)施方式的電極形成方法按順序進(jìn)行說明。(鍍敷用基底層形成工序)
在形成用于和外部電路連接的電極時(shí),首先,如圖5 (a)所示,從圖 1 (e)所示的狀態(tài)形成覆蓋形成有保護(hù)罩117的壓電基板101上的彈性表 面波元件區(qū)域192的鍍敷用基底層408。
鍍敷用基底層408是為了用電學(xué)或化學(xué)方法析出構(gòu)成后述的柱狀電極 410的金屬而形成的。因此,鍍敷用基底層408理想的是使用和柱狀電極 41同樣的材料。另外, 一般而言,可以使用銅(Cu)。在鍍敷用基底層408 上使用銅的情況下,考慮和形成連接線103的鋁一銅(Al—Cu)合金的密 接性時(shí),理想的是將由鉻(Cr)和鈦(Ti)構(gòu)成的密接層插入由鋁一銅合 金構(gòu)成的連接線103和鍍敷用基底層408之間。
鍍敷用基底層408理想是形成100nm以上的厚度。這是在用電鍍法形 成柱狀電極410時(shí),用于穩(wěn)定地流過電流所必要的厚度。
鍍敷用基底層408在包括形成柱狀電極410區(qū)域的壓電基板101的整 個(gè)面上,例如用鈦一銅(Ti一Cu)形成。通過形成這種鍍敷用基底層408, 可經(jīng)由鍍敷用基底層408,利用電鍍法厚地形成銅等金屬。
形成鍍敷用基底層408的方法沒有限制,但是,在利用薄鍍法形成鍍 敷用基底層408的情況下,不必在用于形成鍍層的部分形成用于流過電流 的配線圖案,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)彈性表面波裝置的小型化。另一方面,在通 過薄鍍法在含有保護(hù)罩117的構(gòu)造體的整個(gè)面上形成鍍敷用基底層408的 情況下時(shí),未形成鍍層的部分可能在臺階部分產(chǎn)生。這是因?yàn)橥ㄟ^薄鍍法 形成的鍍敷用基底層408非常薄,因此在大臺階部分階梯覆蓋不充分。因 此,如圖5 (a)所示,理想的是在除去保護(hù)罩117的部分沒有未形成鍍敷 底層408的部分產(chǎn)生的那種的階梯差。具體而言,除去保護(hù)罩117部分的 階梯差優(yōu)選設(shè)定為鍍敷用基底層408的厚度的一半以下的階梯差。例如, 鍍敷用基底層408的厚度為0.7 u m時(shí)將階梯差設(shè)定為0.35 u m以下即可。 由此,即使,在保護(hù)罩117的部分的臺階(例如,保護(hù)罩117的側(cè)面部195) 上有未形成鍍層的部分,且未進(jìn)行蓋體107的上表面和形成有連接線103 的面的導(dǎo)通,形成有形成柱上電極410的連接線103的面上的鍍敷用基底 層408也能夠可靠地電連接。因此,在用電鍍法形成柱狀電極410時(shí),在 鍍敷用基底層408上能夠可靠地流過電流。
18(鍍敷用抗蝕膜形成工序) 接著,如圖5 (b)所示,在鍍敷用基底層408上形成在位于保護(hù)罩
117的外側(cè)的連接線103上具有開口部416的鍍敷用抗蝕膜409。
例如,鍍敷用抗蝕膜409通過旋涂等方法在鍍敷用基底層408上形成。 另外,通過使用的抗蝕液的粘度及旋涂的涂敷次數(shù),能夠?qū)㈠兎笥每刮g膜 409的厚度控制在數(shù)um 數(shù)100ym之間。另外,鍍敷用抗蝕膜409的開 口部416理想的是通過一般的光刻法形成。 (柱狀電極形成工序)
接著,如圖5 (c)所示,在開口部416的底露出的鍍敷用基底層408 上,通過鍍敷法形成柱狀電極410。
柱狀電極410可以通過電鍍法、無電解鍍敷法、柱形球法等形成,但 是,適于通過電鍍法形成。根據(jù)電鍍法,鍍膜的成長速度快且容易厚地形 成鍍敷膜,因此,能夠提高柱狀電極410的高度的自由度。另外,根據(jù)電 鍍法,和鍍敷用基底層408的密接性良好。另外,鍍敷膜的厚度由鍍敷處 理時(shí)間決定,但是,在形成超過30um厚度的鍍敷膜時(shí),優(yōu)選通過成長速 度快的電鍍法形成。
作為柱狀電極410的材料,例如,可以使用焊錫、銅(Cu)、金(Au)、 鎳(Ni)。尤其是,在作為柱狀電極410的材料使用焊錫及銅的情況下, 可降低鍍敷的材料費(fèi),因此能夠降低彈性表面波裝置4的價(jià)格。 {除去工序}
接著,如圖5 (d)所示,留下柱狀電極410,除去鍍敷用抗蝕膜409 和鍍敷用基底層408。
鍍敷用抗蝕膜409能夠用丙酮和異丙基乙醇(IPA)等有機(jī)溶劑及二 甲基亞砜等的堿性有機(jī)溶劑除去。
鍍敷用基底層408例如在由銅構(gòu)成的情況下,可以用氯化鐵的水溶液 及磷酸和過氧化氫水的混合液除去。另一方面,鍍敷用基底層408例如在 由鈦構(gòu)成的情況下,可以用稀氟酸的水溶液及氨和過氧化氫水的混合液除 去。其中,為了減少對在鍍敷用基底層408下形成的氧化硅(Si02)膜及 由鋁一銅合金等構(gòu)成的連接線103的損害,理想的是用氨和過氧化氫水的 混合液除去。另外,如上所述,即使在除去鍍敷用抗蝕膜409而露出柱狀電極410
后除去鍍敷用基底層408,因?yàn)殄兎笥没讓?08薄,因此,位于柱狀電 極410下的鍍敷用基底層408除去外緣部的一部分,但除此以外的殘存部 408a殘留。因此,能夠殘留柱狀電極410。 (密封樹脂膜形成工序)
接著,如圖5 (e)所示,在壓電基板1的彈性表面波元件區(qū)域192上, 形成覆蓋保護(hù)罩117和柱狀電極410的密封樹脂膜411 。
作為密封樹脂膜411的材料,適于可通過混入填充劑將熱膨脹系數(shù)調(diào) 整成和壓電基板101大致相等,且耐藥性也優(yōu)異的環(huán)氧類樹脂。尤其是, 理想使用線膨脹系數(shù)與壓電基板101接近的環(huán)氧類樹脂,或使用彈性率低 的環(huán)氧類樹脂,減少在壓電基板101上施加的應(yīng)力。
另外,在密封樹脂膜411中混入氣泡時(shí)不能穩(wěn)定地密封含有保護(hù)罩117 的構(gòu)造體,因此,也優(yōu)選通過真空印刷法印刷密封樹脂膜411。
另外,密封樹脂膜411的厚度理想的是覆蓋柱狀電極410的范圍。 {柱狀電極露出工序}
接著,如圖5 (f)所示,研磨密封樹脂膜411的上表面,露出柱狀電 極410。
具體而言,利用研磨機(jī)用研磨刃研磨密封樹脂膜411的上表面,直至 柱狀電極410露出。為了良好地連接后述的外部連接電極413和柱狀電極 410,也可以另外通過拋光研磨等進(jìn)行最終加工。 {外部連接電極形成工序}
接著,如圖5 (h)所示,在柱狀電極410的上表面形成外部連接電極
413。
外部連接電極413也可以是用鉛錫(PbSn)焊錫、無鉛(Pb)焊錫、 金錫(AuSn)焊錫、金鍺(AuGe)焊錫等焊錫形成的突塊,也可以是通 過用導(dǎo)電材料形成薄膜而形成的扁平的小塊。例如,在柱狀電極410的上 部絲網(wǎng)印刷膏狀焊錫并通過軟熔而能夠形成外部連接電極413。 {彈性表面波裝置的安裝}
經(jīng)由這種鍍敷用基底層形成工序、鍍敷用抗蝕膜形成工序、柱狀電極 形成工序、除去工序、密封樹脂膜形成工序、柱狀電極露出工序、外部連接電極形成工序,能夠提供表面可安裝的彈性表面波裝置4。另外,通過
在密封樹脂411的上表面露出的柱狀電極410上形成外部連接電極413,
能夠進(jìn)一步容易地安裝彈性表面波裝置。
根據(jù)第四實(shí)施方式的電極形成方法,能夠晶片水平地制造彈性表面波
裝置4,因此,不經(jīng)過復(fù)雜的工序就能夠提供彈性表面波裝置4。另外, 根據(jù)第四實(shí)施方式的電極形成方法,能夠根據(jù)安裝彈性表面波裝置4的安 裝基板選擇形成外部連接電極413的材料,因此,能夠提高彈性表面波裝 置4和安裝基板的接合可靠性。
另外,將應(yīng)用第四實(shí)施方式的電極形成方法制造的彈性表面波裝置4 使用于分波器的情況下,也可以將柱狀電極410作為放熱用電極使用。因 此,通過在IDT電極102的發(fā)熱部位的附近配置柱狀電極410,能夠提供 放熱性優(yōu)異的彈性表面波裝置4。 IDT電極102的發(fā)熱部位在使用頻率、 IDT電極102有多個(gè)的情況下,因其連接方法而不同,但是,彈性表面波 裝置4在為共振器的情況下在IDT電極102的中心部位附近。另外,通過 設(shè)計(jì)該柱狀電極410的配置、根數(shù)、直徑,能夠提高放熱性。 (保護(hù)層形成工序)
在彈性表面波裝置4的制造中,在壓電基板IOI的下表面,也可以進(jìn) 一步設(shè)計(jì)形成保護(hù)層412的工序,該保護(hù)層412由和密封樹脂膜411的熱 膨脹系數(shù)大致同樣的材料構(gòu)成。另外,圖5 (a) 圖5 (h)表示在柱狀電 極露出工序和外部連接用電極形成工序之間設(shè)置了這種保護(hù)層形成工序 情況下的電極形成方法。
通過這種保護(hù)層形成工序,未形成有IDT電極102的壓電基板101的 下表面成為用保護(hù)層412保護(hù)的構(gòu)造,因此,能夠提高制造時(shí)及制造后的 彈性表面波裝置4的耐沖擊性。因此,能夠抑制彈性表面波裝置4的破裂、 缺口等不良現(xiàn)象的發(fā)生,可提高成品率,且可提高彈性表面波裝置4的可 靠性。
另外,在從壓電基板101的下表面向側(cè)面形成保護(hù)層412的情況下, 壓電基板IOI的下表面及側(cè)面成為被保護(hù)的構(gòu)造,因此,能夠抑制從壓電 基板101和密封樹脂411的界面浸入水分,能夠?qū)崿F(xiàn)提高了氣密性、耐濕 性的彈性表面波裝置4。
21另外,將和密封樹脂膜411的熱膨脹系數(shù)大致同樣的材料用于壓電基 板101的下表面的保護(hù)層412,因此,可緩和制造工序的密封樹脂膜411 引起的應(yīng)力,且可在壓電基板101上不會發(fā)生彎曲地提高彈性表面波裝置
4的可靠性。
另外,這種保護(hù)層形成工序只要適當(dāng)?shù)丶釉谧陨鲜龅腎DT電極形成工 序之前至外部連接電極形成工序后之間即可,但是,若設(shè)置于在壓電基板 101的上表面形成密封樹脂膜411的密封樹脂膜形成工序以后,則就能夠 在壓電基板101的上表面和下表面消除因壓電基板101和密封樹脂膜411 間的熱膨脹系數(shù)的不同而對壓電基板101施加的應(yīng)力。尤其是,如圖5(g) 所示,將保護(hù)層形成工序設(shè)置于柱狀電極露出工序和外部連接電極形成工 序之間時(shí),能夠降低由壓電基板101的彎曲導(dǎo)致的程序的不合格或壓電基 板101的應(yīng)力(應(yīng)力),能夠提高彈性表面波裝置4的可靠性。
保護(hù)層412的材料只要是和密封樹脂膜411熱膨脹系數(shù)大致相同就沒 有限定,但是,環(huán)氧類樹脂適合。如果是環(huán)氧類樹脂,就可以通過添加氧 化硅(Si02)等填充劑控制熱膨脹系數(shù),因此能夠在壓電基板101的上表 面和下表面消除對壓電基板101施加的應(yīng)力。另外,若是環(huán)氧類樹脂,則 透濕性低,且吸水性高,因此能夠控制向彈性表面波裝置4的水分的浸入。 (柱狀電極的高度)
在柱狀電極形成工序中,如圖5 (d)所示,以比保護(hù)罩117更高的 方式形成柱狀電極410,在柱狀電極露出工序中,如圖5 (f)所示,理想 的是在保護(hù)罩117被密封樹脂膜411覆蓋的狀態(tài)下,在密封樹脂膜411的 上表面露出柱狀電極410。這樣一來,在經(jīng)過柱狀電極露出工序后,柱狀 電極410最上部的高度能夠比保護(hù)罩117的最上部的高度更高。在此,所 謂柱狀電極410及保護(hù)罩117的高度,叫做距離彈性表面波元件區(qū)域192 的高度。由此,即使在柱狀電極露出工序研磨密封樹脂膜411,保護(hù)罩117 的蓋體107的部分也不會露出并被研磨,因此,能夠充分確保用于確保彈 性表面波裝置4激勵(lì)的彈性表面波的振動空間193的保護(hù)罩117的氣密性。
(鍍敷用抗蝕膜的形成) 在鍍敷用抗蝕膜形成工序中,理想的是通過多次重復(fù)操作抗蝕材料的 涂敷及固化來形成鍍敷用抗蝕膜409。通過分成多次而形成鍍敷用抗蝕膜
22409,使用考慮被覆蓋性及操作性等而調(diào)整了的抗蝕材料,能夠形成所希 望的厚度的鍍敷用抗蝕膜409。另外,能夠形成所希望的厚度的鍍敷用抗
蝕膜409,其結(jié)果是能夠形成所希望的高度的柱狀電極410。尤其是,優(yōu) 選在進(jìn)行抗蝕材料的涂敷及固化直到和保護(hù)罩117的最上部大致同樣的高 度,填埋保護(hù)罩117的大臺階而得到平坦面后,如果以得到所希望的厚度 的方式再重復(fù)抗蝕材料的涂敷及固化,就能夠?qū)㈠兎笥每刮g膜409的上表 面制成平坦面。
第五實(shí)施方式涉及可利用第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方 法及第二實(shí)施方式的電極形成方法制造的彈性表面波裝置5。
圖6是表示彈性表面波裝置5的多個(gè)IDT電極520 525、 530、多個(gè) 導(dǎo)體圖案522 538等配置的平面圖。圖6是用于幫助理解彈性表面波裝置 5的各部的位置關(guān)系的示意圖。另外,圖6中,在框體506的部分標(biāo)注陰 影。
如圖6所示,彈性表面波裝置5具備:壓電基板501 、IDT電極520~525、 530、反射器電極526 529、第一導(dǎo)體圖案533、538、第二導(dǎo)體圖案534-537、 絕緣層539~542、輸入端子550、輸出端子551、 552、接地端子553、 554、 連接線571~575。
(彈性表面波元件)
在彈性表面波元件區(qū)域592形成有多個(gè)IDT電極520~525、 530。
三個(gè)IDT電極520-522及配置于其兩側(cè)的兩個(gè)反射器電極526、 527 構(gòu)成彈性表面波元件531 ,三個(gè)IDT電極523~525及配置于其兩側(cè)的兩個(gè) 反射器電極528、 529構(gòu)成彈性表面波元件532。
在彈性表面波裝置5中,在壓電基板601上配置與IDT電極530并聯(lián) 連接的彈性表面波元件531、 532。這些彈性表面波元件53K 532成為縱 結(jié)合共振器。
彈性表面波元件531、 532經(jīng)由IDT電極530與輸入不平衡信號的輸 入端子550并聯(lián)連接。與輸入端子550連接的左右IDT電極520、 522及 左右IDT電極523、 525在相互對向的一對梳狀電極間施加電場,激勵(lì)彈 性表面波。這樣激勵(lì)的彈性表面波傳播到中央的IDT電極521、 524。另外,中央的IDT電極521的信號的相位相對于中央的IDT電極524的信號 的相位為180。不同的相反相。因此,在彈性表面波裝置5中,最終從中 央的IDT電極521、 524的各自一方的梳狀電極向輸出端子551、 552傳遞 信號,該信號成為平衡信號輸出。在彈性表面波裝置5中,根據(jù)這種構(gòu)成 實(shí)現(xiàn)平衡一不平衡轉(zhuǎn)換功能。 {端子}
在輸入端子550、輸出端子551、 552及接地端子553、 554上,形成 和彈性表面波裝置4的柱狀電極410同樣的柱狀電極(未圖示),且和外 部電路連接。 {框體}
框體506以包圍IDT電極520 525、 530及導(dǎo)體圖案533~538的方式 配置。和彈性表面波裝置4同樣,在框體506的上表面載置有蓋體(未圖 示),且該蓋體與框體506接合??蝮w506及該蓋體形成密封用的保護(hù)罩。 {連接線}
連接線571 575被引出到框體506的外側(cè),分別與輸入端子550、輸 出端子551、 552及接地端子553、 554連接。連接線571~573分別連接輸 入端子550及輸出端子551、 552和IDT電極530、 521、 524。連接線574、 575經(jīng)由第一導(dǎo)體圖案533、 538將IDT電極520-525接地。
連接線571~575為使IDT電極520~525、530和外部電路連接而與IDT 電極520~525、 530連接。在連接線571-575中,不僅包括(0如連接 成為向外部電路的連接端子的輸入端子550或輸出端子551、 552和IDT 電極530、 521、 524的連接線571 573,與IDT電極530、 521、 524直接 地連接的一組;而且還包括(ii)如經(jīng)由第一導(dǎo)體圖案533、 538連接成 為向外部電路的連接端子的接地端子553、 554和IDT電極520-525的連 接線574、 575,間接地連接IDT電極520 525和外部電路的一組。 {導(dǎo)體圖案}
如圖6所示,在彈性表面波元件區(qū)域592形成有與IDT電極520~525、 530連接的多個(gè)導(dǎo)體圖案533~538。多個(gè)導(dǎo)體圖案533~538包括第一導(dǎo) 體圖案533、 538和第二導(dǎo)體圖案534-537,第二導(dǎo)體圖案534~537隔著絕 緣層539 542與第一導(dǎo)體圖案533、 538交差。這樣,通過使第一導(dǎo)體圖案533、 538和第二導(dǎo)體圖案534 537交差, 能夠提高導(dǎo)體圖案533~538的配線的自由度,因此,能夠縮小IDT電極 530和IDT電極520 525的間距(間隔),將兩者近接配置。由此,能夠 使形成IDT電極520~525、 530的區(qū)域所占據(jù)的面積最小化,且能夠?qū)崿F(xiàn) 小型的彈性表面波裝置5。
另外,第一導(dǎo)體圖案533、 538和第二導(dǎo)體圖案534 547交差的導(dǎo)體 圖案交差部經(jīng)由絕緣層539-542在導(dǎo)體即第一導(dǎo)體圖案533、 538和第二 導(dǎo)體圖案534 547之間構(gòu)成。因此,在導(dǎo)體圖案交差部可以設(shè)置在第一導(dǎo) 體圖案533、 538和第二導(dǎo)體圖案534 547之間保持電容的電容形成部 543-546。電容形成部543 546考慮在因IDT電極520 525、 530和導(dǎo)體圖 案534-538的配置而發(fā)生寄生電容時(shí),有產(chǎn)生向輸出平衡信號的輸出端子 551、 552傳遞的信號的振幅相互不同,或相位偏離逆相而使平衡度劣化的 現(xiàn)象而設(shè)計(jì)。即,通過形成于IDT電極530和第一及第二彈性表面波元件 531、 532之間的電容形成部543~546,以消除寄生電容帶來的影響的方式, 在彈性表面波元件531、 532中能夠調(diào)整等價(jià)電路上導(dǎo)入的容量,且能夠 提高振幅平衡度及相位平衡度。因此,通過電容形成部543 546能夠提高 彈性表面波裝置5的電氣特性。另外,通過適當(dāng)選擇電容形成部543 546 的電容和柱狀電極及導(dǎo)體圖案533 538的電感,能夠增加彈性表面波裝置 5的通帶外衰減量,或能夠提高彈性表面波裝置5的電氣特性。
另外,通過將連接IDT電極520-525、 530彼此的導(dǎo)體圖案533-538 的配線形成如圖6所示的那樣,即使在將構(gòu)成IDT電極520-525的梳狀電 極中位于間隔側(cè)一方接地的情況下,也能夠可靠地將該梳狀電極與用于和 外部電路連接的連接線574、 575連接,并將其可靠地引出到保護(hù)罩的外 側(cè)。因此,即使用一個(gè)保護(hù)罩密封多個(gè)IDT電極520~525、 530,也能夠 確保和外部電路的連接,因此,與分別用保護(hù)罩覆蓋各IDT電極520~525、 530的情況相比,能夠大幅減少彈性表面波元件區(qū)域592的面積。另外, 在密封振動空間的狀態(tài)下能夠確保和外部電路的連接,因此,能夠提供不 劣化電氣特性的彈性表面波裝置5。 {導(dǎo)體圖案的形成}
圖7是說明導(dǎo)體圖案533-538的形成方法的圖。圖7 (a)及圖7 (b)為形成中的導(dǎo)體圖案交差部的剖面圖,圖7 (C)為形成后的導(dǎo)體圖案交差
部的剖面圖。圖7 (a) ~圖7 (c)是用于幫助理解導(dǎo)體圖案交差部的各部
的位置關(guān)系的示意圖。
在導(dǎo)體圖案形成時(shí),首先,如圖7 (a)所示,在IDT電極形成工序 中,在形成連接線571-575時(shí)的同時(shí),形成位于下部的第二導(dǎo)體圖案 534~537。接著,如圖7 (b)所示,在彈性表面波元件區(qū)域592上,作為 絕緣材料使用氧化硅、聚酰亞胺類樹脂、BCB樹脂、SOG (Spin On Grass) 等,通過旋涂法形成膜,用通常的蝕刻處理進(jìn)行構(gòu)圖,形成絕緣層539 542。 接著,如圖7(c)所示,以跨過絕緣層539-542上的方式形成第一導(dǎo)體圖 案533、 538。另外,第一導(dǎo)體圖案533、 538及第二導(dǎo)體圖案534-537如 果用和上述連接線103同樣的材料、同樣的工序形成即可。在上述的絕緣 層539~542材料中,氧化硅及聚酰亞胺類樹脂即使在30(TC以上的溫度也 是穩(wěn)定的。因此,在用絕緣層539 542材質(zhì)制造它們時(shí),在安裝彈性表面 波裝置5時(shí)即使成為高熱狀態(tài),也能夠穩(wěn)定地確保第一導(dǎo)體圖案533、 538 和第二導(dǎo)體圖案534-537的電絕緣狀態(tài),因此,理想的是能夠提供可靠性 高的彈性表面波裝置5。
第六實(shí)施方式涉及彈性表面波裝置的制造方法。
圖8是說明第六實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法的圖。圖8(a) 為彈性表面波裝置4的半成品的剖面圖,圖8 (b)是彈性表面波裝置4 的剖面圖。圖8 (a)及圖8 (b)是用于幫助理解彈性表面波裝置4的半 成品或彈性表面波裝置4的各部的位置關(guān)系的示意圖。
在第六實(shí)施方式的的彈性表面波裝置的制造方法中,首先如圖8 (a) 所示,經(jīng)由和第一實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法的各工序及第四 實(shí)施方式的電極形成方法的各工序同樣的工序,在一張晶片狀的壓電基板 101上形成多個(gè)彈性表面波元件區(qū)域192。接著,如圖8 (b)所示,將壓 電基板101分離成各彈性表面波元件區(qū)域192并且形成多個(gè)彈性表面波裝 置l。由此,能夠同時(shí)制造多個(gè)WLP類型的彈性表面波裝置4,不需要如 目前那樣對每個(gè)彈性表面波裝置準(zhǔn)備封裝(保護(hù)框體),經(jīng)由切割工序個(gè) 別地組裝片狀化的彈性表面波元件。因此,不需要處理能力小的芯片焊接
26機(jī)、接縫焊接機(jī)等組裝裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的大幅的簡化,能夠提高 批量生產(chǎn)性。
另外,分離成這種各個(gè)彈性表面波元件區(qū)域191的工序,優(yōu)選設(shè)置于
形成彈性表面波裝置4的最后。由此,在對每個(gè)各彈性表面波元件區(qū)域192 進(jìn)行分離的時(shí)刻,能夠制造多個(gè)表面可安裝的彈性表面波裝置4。
另外,在壓電基板101上形成多個(gè)彈性表面波元件區(qū)域192時(shí),在經(jīng) 由形成蓋體107的工序的時(shí)刻,成為臺階部的保護(hù)罩117是孤立的,除此 以外的面大致成為沒有臺階的面。因此,在形成鍍敷用基底層408的工序 中,形成柱狀電極410位置的鍍敷用基底層408能夠在形成于壓電基板101 的多個(gè)彈性表面波元件區(qū)域192的每一個(gè)上聯(lián)系起來。其結(jié)果是,在多個(gè) 彈性表面波元件區(qū)域192的整個(gè)面上能夠可靠地層疊柱狀電極410,能夠 提高生產(chǎn)性。
根據(jù)該第六實(shí)施方式的彈性表面波裝置的制造方法,能夠?qū)崿F(xiàn)小型并 且薄型化了的彈性表面波裝置4,且能夠?qū)崿F(xiàn)耐沖擊性也優(yōu)異的可靠性高 的彈性表面波裝置4。
另外,本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式,可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范 圍內(nèi)進(jìn)行種種的變更。
例如,在實(shí)施方式中,對在一個(gè)彈性表面波裝置內(nèi)設(shè)置一個(gè)保護(hù)罩的 例進(jìn)行了說明,但是,也可以在一個(gè)彈性表面波裝置內(nèi)設(shè)置多個(gè)保護(hù)罩。 若以圖6所示的彈性表面波元件區(qū)域592為例,則也可以用IDT電極530 和彈性表面波元件31、 32另外制成保護(hù)罩。
權(quán)利要求
1、一種彈性表面波裝置的制造方法,其包括(a)在壓電基板的上表面形成IDT電極的工序;(b)形成框體的工序,所述框體包圍在所述壓電基板上形成有所述IDT電極的形成區(qū)域;(c)通過在所述框體的上表面載置薄膜狀的蓋體并與所述框體接合而形成由所述框體和所述蓋體構(gòu)成的保護(hù)罩的工序,該保護(hù)罩用于覆蓋所述形成區(qū)域,并且在所述保護(hù)罩和所述形成區(qū)域之間設(shè)置密閉空間。
2、 如權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,所述工 序(b)包括(b—l)將第一薄膜載置于所述壓電基板之上的工序;(b—2)利用光刻法對所述第一薄膜進(jìn)行構(gòu)圖之后,使所述第一薄膜固化而形成所述框體的工序。
3、 如權(quán)利要求2所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,所述框體和所述蓋體是同一材質(zhì)。
4、 如權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,所述工序(C)包括(c一l)將包括樹脂層和楊氏模量比所述樹脂層高的保持層的第二薄膜以使所述保持層為上側(cè)的方式載置于所述框體的上表面的工序;(c一2)利用光刻法對所述第二薄膜進(jìn)行構(gòu)圖之后,使所述第二薄膜固化而形成所述蓋體的工序;(c_3)在使所述框體和所述蓋體接合后,除去所述第二薄膜的所述保持層的工序。
5、 如權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,還包括:(d) 在所述工序(a)之后且在所述工序(b)之前,形成由覆蓋所 述IDT電極的絕緣材料構(gòu)成的保護(hù)膜的工序,在所述工序(b)中,在所述保護(hù)膜的上表面形成所述框體。
6、 如權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中, 彈性表面波裝置還具有用于連接所述IDT電極和外部電路的連接線,所述連接線的一部分向所述框體的外側(cè)延伸。
7、 如權(quán)利要求6所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,還包括:(e) 形成鍍敷用基底層的工序,該鍍敷用基底層覆蓋形成有所述保 護(hù)罩的一張晶片狀的所述壓電基板;(f) 在所述鍍敷用基底層上形成鍍敷用抗蝕膜的工序,所述鍍敷用抗蝕膜在位于所述保護(hù)罩的外側(cè)的所述連接線上具有開口部;(g) 在所述開口部的底部露出的所述鍍敷用基底層上,通過鍍敷法 形成柱狀電極的工序;(h) 殘留所述柱狀電極,除去所述鍍敷用抗蝕膜和所述鍍敷用基底 層的工序;(i) 在所述壓電基板上,形成覆蓋所述保護(hù)罩和所述柱狀電極的密封 樹脂膜的工序;(j )研磨所述密封樹脂膜的上表面而使所述柱狀電極露出的工序。
8、 如權(quán)利要求7所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,還包括 (1)在所述壓電基板的下表面,形成由熱膨脹系數(shù)與所述密封樹脂膜大致同樣的材料構(gòu)成的保護(hù)層的工序。
9、 如權(quán)利要求7所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中, 經(jīng)過所述工序(j)后,所述柱狀電極的最上部的高度比所述保護(hù)罩的最上部的高度更高。
10、 如權(quán)利要求7所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中, 在所述工序(f)中,通過多次重復(fù)操作抗蝕材料的涂敷及固化而形成所述鍍敷用抗蝕膜。
11、 如權(quán)利要求6所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中, 彈性表面波裝置具有多個(gè)所述IDT電極,并且, 還具有與所述IDT電極連接的多個(gè)導(dǎo)體圖案, 所述多個(gè)導(dǎo)體圖案具有第一導(dǎo)體圖案、 絕緣層、隔著所述絕緣層與所述第一導(dǎo)體圖案交差的第二導(dǎo)體圖案。
12、 如權(quán)利要求ll所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中,所述絕緣層的材質(zhì)是氧化硅或聚酰亞胺類樹脂。
13、如權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置的制造方法,其中, 在一張晶片狀的所述壓電基板上形成多個(gè)包含所述IDT電極的彈性 表面波元件區(qū)域,且還包括,(m)將所述壓電基板分離成各個(gè)所述彈性表面波元件區(qū)域且形成多個(gè)彈性表面波裝置的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性表面波裝置的制造方法,能夠降低電氣特性的劣化,減少制造工序的工數(shù)。彈性表面波裝置的制造方法具有在壓電基板的上表面形成IDT電極的工序;形成框體的工序,所述框體包圍在所述壓電基板上形成有所述IDT電極的形成區(qū)域;形成保護(hù)罩的工序,在所述框體的上表面載置薄膜狀的蓋體并和所述框體接合,由此覆蓋所述形成區(qū)域并且在和所述形成區(qū)域之間設(shè)置密閉空間。
文檔編號H01L41/09GK101501989SQ20078002942
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者深野徹 申請人:京瓷株式會社
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