專利名稱：壓電元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如用于諸如延遲線、濾波器等中的表面聲波裝置、壓電薄膜濾波器之類的壓電元件，以及用于制造該壓電元件的方法，特別是涉及一種芯片尺寸封裝的壓電元件和用于制造該芯片尺寸封裝的壓電元件的方法。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)今電子裝置中小型化和輕型化設(shè)計(jì)的使用，要求電子元件具有多功能性能。在這種情況下，壓電元件也同樣要求小型化和輕型化設(shè)計(jì)，該壓電元件利用表面聲波濾波器(下稱SAW濾波器)和壓電薄膜諧振器作為用于通信裝置例如蜂窩電話中所使用的表面聲波裝置。
壓電濾波器包括梯形結(jié)構(gòu)或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的壓電諧振器。該壓電諧振器包括Si基底，該基底具有開孔和凹槽中的一種；和置于Si基底的該開孔和凹槽其中之一的振蕩器，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層(ZnO或AlN制成)的薄膜部分夾在至少一對(duì)彼此相對(duì)的上電極和下電極之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)該上電極和下電極?；蛘撸搲弘娭C振器包括Si基底和振蕩器，該Si基底不具有開孔部分也不具有凹槽，且下電極和該Si基底之間設(shè)置間隔。由于這種壓電濾波器使用振蕩器中產(chǎn)生的厚度-長(zhǎng)度模式的振蕩，因此必須具有振蕩間隔，且該振蕩器必須防潮和防灰塵。
該表面聲波濾波器包括一對(duì)梳形電極(交叉指形變換器，下稱為IDF)，它們由金屬例如Al制成，并位于由晶體、LiTaO3或LiNbO3制成的壓電基底上。在該表面聲波濾波器中，必須安排振蕩間隔，例如該IDT或壓電基底的表面聲波傳播路徑，同時(shí)該IDT必須防止潮濕和灰塵。
在上述壓電濾波器和表面聲波濾波器中，要向由例如氧化鋁之類的陶瓷制成的封裝件的底表面提供小片粘合劑，將壓電濾波器和表面聲波濾波器的元件小片地接合到該封裝件上，將該封裝件內(nèi)側(cè)的端子與這些元件的電極線接合。然后利用蓋子將該封裝件封裝。為了使該壓電濾波器和表面聲波濾波器小型化，在由氧化鋁制成的封裝件的底表面上布置電極焊接區(qū)，例如利用倒裝接合法將壓電濾波器和表面聲波濾波器安裝在該封裝件上，然后利用蓋子對(duì)該封裝件封裝。
即使按照上述方案將壓電濾波器和表面聲波濾波器最小化，除非該封裝件也被最小化，否則也不能實(shí)現(xiàn)小型和低成本設(shè)計(jì)。另外，最小化后的殼體非常昂貴。特別是在壓電濾波器中，振蕩器置于基底的開孔部分或凹槽中。由于在安裝該元件過程中的元件切割步驟或挑選和接合步驟中的碰撞，該振蕩器易于被損壞。
相反，在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3中公開利用隆起安裝這些元件。根據(jù)這些文獻(xiàn)，利用倒裝接合使SAW元件與該基底上的隆起接合，從而消除了引線接合所需要的空間。從而可以最小化該SAW濾波器。但是，必須在該SAW元件上布置用于隆起的導(dǎo)電墊，并減小該SAW元件的有效面積。最小化非常難。而且制造該隆起也需要成本。
根據(jù)專利文獻(xiàn)4，在具有通孔的基底上，安裝SAW元件，該通孔面向該SAW元件的延伸電極。利用導(dǎo)電介質(zhì)填充該通孔，從而形成外部電路連接部分。從而可以最小化該SAW濾波器。
日本未審查專利申請(qǐng)公開No.2001-94390[專利文獻(xiàn)2]日本未審查專利申請(qǐng)公開No11-150441. 日本未審查專利申請(qǐng)公開No.2001-60642[專利文獻(xiàn)4]日本未審查專利申請(qǐng)公開No.2001-244785在專利文獻(xiàn)4所公開的方案中，利用樹脂密封劑將SAW元件和基底接合在一起。包含在該樹脂中的腐蝕性元件和滲透在樹脂中的濕氣可以腐蝕該SAW元件的IDT等。由于被腐蝕的IDT，該SAW濾波器的原始希望的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述缺點(diǎn)，本發(fā)明將對(duì)他們改進(jìn)。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種壓電元件，它可以實(shí)現(xiàn)最小化并控制性能下降，本發(fā)明還提供一種制造該壓電部件的方法。
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明所述的壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，該連接基底與該振蕩器接合從而形成用于該振蕩器的保護(hù)空間，其中該連接基底具有通孔和外部端子，該外部端子通過置于通孔中的外部連接端子部件與該元件連接，其中壓電元件通過包括焊料層的結(jié)合層與連接基底接合。
在上述方案中，壓電元件利用焊料與連接基底接合，且該振蕩器被封裝。這種方案可以防止外部(空氣中)濕氣進(jìn)入振蕩器，從而使該振蕩器避免被腐蝕。該焊料不會(huì)發(fā)出腐蝕氣體等。因此，可以控制壓電元件的性能下降。
為了克服上述問題，本發(fā)明的壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，該連接基底與該振蕩器接合從而形成用于該振蕩器的保護(hù)空間，其中該壓電元件通過包括焊料層的接合層與該連接基底接合，其中壓電部件包括樹脂層和第一配線，該樹脂層位于壓電元件和連接基底之間，具有可以形成用于振蕩器的保護(hù)空間所需的厚度且具有開口部分，第一配線位于該樹脂層上的開口部分中并與該元件配線相連接，其中該連接基底具有通孔且第一配線通過布置在該通孔中的外部連接端子部件與外部端子連接。
在上述方案中，壓電元件利用焊料與連接基底接合，且該振蕩器被封裝。這種方案可以防止外部(空氣中)濕氣進(jìn)入振蕩器，從而使該振蕩器避免被腐蝕。該焊料不會(huì)發(fā)出腐蝕氣體等。因此，可以控制壓電元件的性能下降。該樹脂層可保持用于振蕩器的保護(hù)空間。因此可以改進(jìn)用于保持保護(hù)空間的可靠性，從而可以控制壓電元件的性能下降。上述方案中使用外部端子連接元件可以減少配線的數(shù)目。從而將該壓電部件最小化。
在本發(fā)明所述的壓電部件中，第一配線最好包括電容和電感中中的一個(gè)。這種方案可以消除布置分立電容或分立電感的需要，從而最小化該壓電部件。
為了克服上述問題，本發(fā)明的壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，該連接基底與該振蕩器接合從而形成用于該振蕩器的保護(hù)空間，其中該連接基底通過包括焊料層的接合層與該連接基底接合，其中壓電元件具有通孔和第二配線，該第二配線通過該通孔與該元件配線連接，其中該壓電部件包括具有開口部分的上部絕緣層，該開口部分可以使第二配線局部暴露出來，其中該第二配線通過置于開口部分中的外部端子連接件與外部端子連接。
在上述方案中，壓電元件利用焊料與連接基底接合，且該振蕩器被封裝。這種方案可以防止外部(空氣中)濕氣進(jìn)入振蕩器，從而使該振蕩器避免被腐蝕。該焊料不會(huì)發(fā)出腐蝕氣體等。因此，可以控制壓電元件的性能下降。在上述方案中使用外部端子連接件可以減少配線的數(shù)目。從而將該壓電部件最小化。
在本發(fā)明的壓電部件中，第二配線最好包括電容和電感中中的一個(gè)。這種方案可以消除布置分立電容或分立電感的需要，從而將該壓電部件最小化。
本發(fā)明的壓電部件最好包括樹脂層，該樹脂層位于壓電元件和連接基底之間，并具有可以形成振蕩器的保護(hù)空間所需的厚度。
在本發(fā)明的壓電部件中，該樹脂層最好包括開口部分，該開口部分至少對(duì)應(yīng)該振蕩器和、與該振蕩器連接的元件配線的一部分。
上述方案可防止熔化的焊料擴(kuò)散，從而避免接觸振蕩器的電極并防止短路。
在本發(fā)明的壓電部件中，在至少沿壓電元件和連接基底的配線延伸的輪廓中布置包括焊料層的接合層。
在本發(fā)明的壓電部件中，可以利用接合層的厚度來保持保護(hù)空間。
在本發(fā)明的壓電部件中，可以利用在面對(duì)該壓電元件振蕩器的位置上的連接基底中形成的凹槽，來最佳的保持該保護(hù)空間。在該方案中，可以更可靠地保持該振蕩器的保護(hù)空間。
在本發(fā)明的壓電部件中，最好在該凹槽中布置金屬層。該金屬層可以避免外部電磁波的影響。
該焊料層最好包括多個(gè)子層，這些子層最少包括Sn子層、和由Au、Ag、Cu、和Ni中的一個(gè)制成的子層。
壓電部件最好包括連接層，該連接層位于壓電元件的元件布線和接合層的焊料層之間。該連接層最好包括多個(gè)子層，最上面的子層最好是由Au和Ag中的一個(gè)制成的。該連接層最好包括多個(gè)子層，最底部的子層最好是由Ti和NiCr中的一個(gè)制成的。
連接層最好包括位于連接基底和焊料層之間的墊層，其中該墊層是由Ni、Cu、Pt和Pd中的一個(gè)制成的層和由Ti和NiCr中的一個(gè)制成的層的疊層。
該壓電元件最好是表面聲波元件，該表面聲波元件包括至少一個(gè)位于作為基底的壓電基底上的交叉指形傳感器。
該壓電元件可以是置于基底凹槽或開口部分中的薄膜壓電元件中，其中該薄膜壓電元件包括至少一個(gè)具有振蕩器的壓電諧振器，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一對(duì)彼此相對(duì)的上電極和下電極對(duì)之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極。
該壓電元件可以是具有振蕩器的薄膜壓電元件，其中該振蕩器位于基底上且具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一對(duì)彼此相對(duì)的上電極和下電極對(duì)之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極，而且其中壓電薄膜元件包括位于基底和該振蕩器下電極之間的空間。
優(yōu)選地，該壓電元件的基底是由Si制成，而連接基底是由硬玻璃制成。由于Si和硬玻璃彼此的線性溫度膨脹系數(shù)接近，因此可以控制由該線性溫度膨脹系數(shù)中的差別所引起的壓力、偏差、和變形。從而提高了該壓電部件的可靠性。
一種用于制造本發(fā)明所述的壓電部件的方法，其中該壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，利用包括焊料層的接合層將該連接基底與該振蕩器接合，從而使該連接基底面對(duì)該振蕩器，該方法包括用于通過在基底上布置至少一個(gè)振蕩器和與該振蕩器連接的元件配線來制造壓電元件的步驟；用于在連接基底中形成通孔的步驟；用于利用包括焊料層的接合層將壓電元件與連接基底接合，從而保持振蕩器的保護(hù)空間的步驟；用于布置通過通孔與元件配線連接的外部端子連接件的步驟；和用于布置與外部端子連接件連接的外部端子的步驟。
在用于利用焊料層將壓電元件與連接基底接合，從而保持振蕩器的保護(hù)空間的步驟中，該元件配線最好與通孔對(duì)準(zhǔn)。
一種用于制造本發(fā)明的壓電部件的方法，其中該壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，利用包括焊料層的接合層將該連接基底與該振蕩器接合，從而使該連接基底面對(duì)該振蕩器，該方法包括用于通過在基底上布置至少一個(gè)振蕩器和與該振蕩器連接的元件配線來制造壓電元件的步驟；用于利用包括焊料層的接合層將壓電元件與連接基底接合從而保持用于振蕩器的保護(hù)空間的步驟；用于在連接基底中形成通孔的步驟；用于布置通過通孔與元件配線連接的外部端子連接件的步驟；和用于布置與外部端子連接件連接的外部端子的步驟。
在上述方案中，壓電元件利用焊料與連接基底接合，且振蕩器被封裝。這種方案可以防止外部(空氣中)濕氣進(jìn)入振蕩器，從而使該振蕩器避免被腐蝕。該焊料不會(huì)發(fā)出腐蝕氣體等。因此，可以控制壓電元件的性能下降。用于擴(kuò)大部件面積的、將要與外部端子連接的元件，例如隆起和線也被消除了。從而使該壓電部件最小化。外部端子可以被安裝在任何適當(dāng)?shù)奈恢?，其可選的位置有很多?？梢院苋菀走B接外部電路。
在制造本發(fā)明所述的壓電部件的方法中，作為該方法的一種替換方法，在用于利用包括焊料層的接合層使壓電元件與連接基底接合，從而保持用于振蕩器的保護(hù)空間的步驟中，最好在壓電元件和連接基底中的一個(gè)上布置樹脂層之后，通過利用印刷方法布置該焊料層，來使該壓電元件與連接基底接合在一起。
上述的方案可以防止熔化的焊料擴(kuò)散，從而避免了接觸振蕩器電極，并避免了短路。提高了壓電部件的制造合格率。
在用于制造本發(fā)明所述壓電部件的方法中，作為上述方法的替換方法，在用于利用包括焊料層的接合層使壓電元件與連接基底接合，從而保持用于振蕩器的保護(hù)空間的步驟中，可以通過使布置在壓電部件上的第一金屬層和布置在連接基底上的第二金屬層熔合成合金，實(shí)現(xiàn)將壓電元件與連接基底接合。
根據(jù)上述方法，通過將第一金屬與第二金屬熔合成合金來使壓電元件與連接基底接合，該振蕩器被封裝。這種方案可以防止外部(空氣中)濕氣進(jìn)入振蕩器，從而使該振蕩器避免被腐蝕。該焊料不會(huì)發(fā)出腐蝕氣體等。因此，可以控制壓電元件的性能下降。
最好通過在連接基底中形成凹槽來保持該振蕩器的保護(hù)空間。這樣，就可以很容易實(shí)現(xiàn)最小化的壓電部件。
在用于制造本發(fā)明所述的壓電部件的方法中，最好利用抗蝕圖案或噴砂處理工藝采用濕蝕刻來形成通孔。
在用于制造本發(fā)明所述壓電部件的方法中，作為上述方法的替換方法，也可以利用激光蝕刻處理來形成該通孔。
在用于制造本發(fā)明所述壓電部件的方法中，作為上述方法的替換方法，最好采用金屬汽相淀積來產(chǎn)生外部端子連接件和/或外部端子。
在用于制造本發(fā)明所述壓電部件的方法中，作為上述方法的替換方法，最好在印刷導(dǎo)電性膠體之后，利用燒結(jié)處理工藝來產(chǎn)生該外部端子連接件和/或外部端子。最好在通孔中印刷導(dǎo)電性膠之后通過布置導(dǎo)電性膠的配線來制成該外部端子。
在用于制造本發(fā)明所述壓電部件的方法中，作為上述方法的替換方法，最好制成具有多個(gè)壓電元件的母基底，并在將連接基底與母基底接合后，切割該母基底。
上述方案基本上排除了連接基底和壓電元件之間未對(duì)準(zhǔn)的可能性。從而可以大量的制造高質(zhì)量的壓電部件。
連接基底最好小于母基底。這種方案基本上減小了在接合期間由于壓電元件和連接基底之間的線性熱膨脹系數(shù)的差別而引起的偏差。從而可制造出高質(zhì)量的壓電部件。
該壓電部件最好是具有振蕩器的表面聲波元件，該振蕩器包括置于基底上的交叉指形傳感器。
該壓電元件最好是置于基底凹槽或開口部分中的薄膜壓電元件，其中該薄膜壓電元件包括振蕩器，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一對(duì)上電極和下電極之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極。
該壓電元件最好是置于基底上、且具有振蕩器的薄膜壓電元件，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一個(gè)彼此相對(duì)的上電極和下電極對(duì)之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極，而且其中壓電薄膜元件包括基底和振蕩器的下電極之間的空間。
在本發(fā)明所述的壓電部件中，壓電元件，例如表面聲波元件或壓電薄膜元件利用焊料與連接基底接合，從而封裝表面聲波元件的振蕩器或該壓電薄膜振蕩器。從而使本發(fā)明提供了可防止腐蝕氣體腐蝕振蕩器的壓電部件，該腐蝕氣體是由濕氣或樹脂產(chǎn)生的，如果該樹脂用于接合的話。本發(fā)明的壓電部件還可避免性能下降。


圖1以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的表面聲波裝置加工步驟；圖2以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的表面聲波裝置的加工步驟；圖3以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的表面聲波裝置的加工步驟；圖4以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的表面聲波裝置的加工步驟；圖5以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的表面聲波裝置的加工步驟；
圖6以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的表面聲波裝置加工步驟；圖7以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的表面聲波裝置加工步驟；圖8以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例所述的表面聲波裝置的加工步驟；圖9示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的變化的表面聲波裝置的電路圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的變化的表面聲波裝置的表面聲波元件的平面圖；圖11示出在圖10所示的表面聲波元件上布置連接基底以形成外部端子的平面圖；圖12示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的變化的表面聲波裝置的剖視圖；圖13示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的另一變化的表面聲波裝置的剖視圖；圖14示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例所述的表面聲波裝置的電路圖；圖15示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例所述的表面聲波裝置的表面聲波元件的平面圖；圖16示出在圖15所示的表面聲波元件上布置連接基底以形成外部端子的平面圖；圖17示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例所述的表面聲波裝置的剖視圖；圖18示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的變化所述的表面聲波裝置的剖視圖；圖19示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例所述的表面聲波裝置的電路圖；圖20示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例所述的表面聲波裝置的表面聲波元件的平面圖；圖21示出在圖20所示的表面聲波元件上布置樹脂層以形成第一配線的平面圖；圖22示出在圖21所示的樹脂層上布置連接基底以形成外部端子的平面圖；圖23示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例所述的表面聲波裝置的剖視圖；圖24示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例所述的表面聲波裝置的電路圖；圖25示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例所述的表面聲波裝置的表面聲波元件的平面圖；圖26示出在圖25所示的表面聲波元件上布置連接基底以形成第二配線的平面圖；圖27示出在圖26所示的連接基底上布置上樹脂層以形成外部端子的平面圖；圖28示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例所述的表面聲波裝置的剖視圖；圖29示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的變化所述的表面聲波裝置的剖視圖；圖30示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的另一變化所述的表面聲波裝置的電路圖；圖31示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的另一變化所述的表面聲波裝置的表面聲波元件的平面圖；圖32示出在圖31所示的表面聲波元件上布置連接基底以形成第二配線的平面圖；圖33示出在圖32所示的連接基底上布置上樹脂層以形成外部端子的平面圖；圖34示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的另一變化所述的表面聲波裝置的平面圖；圖35示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的另一變化所述的表面聲波裝置的平面圖；圖36示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例所述的表面聲波裝置的電路圖；圖37示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例所述的表面聲波裝置的表面聲波元件的平面圖；圖38示出在圖所示37的表面聲波元件上布置連接基底以形成第二配線的平面圖；圖39示出在圖所示38的連接基底上布置上樹脂層以形成外部端子的平面圖；圖40示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例所述的表面聲波裝置的剖視圖；圖41以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例所述的壓電薄膜濾波器的加工步驟；圖42以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例所述的壓電薄膜濾波器的加工步驟；圖43以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例所述的壓電薄膜濾波器的加工步驟；圖44以剖視圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例所述的壓電薄靜濾波器的加工步驟；圖45示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例所述的壓電薄膜濾波器的電路圖；圖46示出圖45所示的壓電薄膜濾波器的平面圖。
最佳實(shí)施方式[第一實(shí)施例]下面將參照?qǐng)D1-3和圖9-13來描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
參照?qǐng)D3，本發(fā)明所述的表面聲波濾波器是芯片尺寸封裝的SAW濾波器(壓電部件)61，其中利用包含焊料層的接合層21將SAW元件(壓電元件)6和連接基底20彼此接合起來。
該SAW元件6包括至少一個(gè)IDF(振蕩器)2和位于其表面上并面對(duì)連接基底20的導(dǎo)電墊(元件配線)3。當(dāng)該連接基底20與該SAW元件6接合時(shí)，在該連接基底20中面向該SAW元件6的表面上產(chǎn)生激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)(凹槽)16，該結(jié)構(gòu)用于保護(hù)IDT2的表面聲波激勵(lì)部分(以保持該IDT不與連接基底接觸)。該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16和該接合層21的厚度保持一定空間，以保護(hù)該SAW元件6的IDT2等的表面聲波的激勵(lì)部分。使用該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16可以實(shí)現(xiàn)SAW濾波器的小型面高度設(shè)計(jì)。如果沒有產(chǎn)生該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)，則只能利用接合層21的厚度來形成保護(hù)IDT2的表面聲波激勵(lì)部分的空間?？梢岳每煽刂苾蓚€(gè)平行金屬板的高度的工具來調(diào)節(jié)該接合層21的厚度。這兩個(gè)具有高平整度的金屬板具有高精度制成的隔板，該隔板夾在兩個(gè)金屬板之間。
該連接基底20具有通孔18，從而將SAW元件6的導(dǎo)電墊3與外界連接起來。外部端子連接部件22a和外部端子22b沿該通孔18排列。該外部端子連接部件22a和外部端子22b沿不同于具有凹槽的連接基底表面的表面上的通孔18延伸?？梢詫⒃撏獠慷俗舆B接部件22a和外部端子22b的位置平移，使其與將要連結(jié)的外部電路對(duì)齊。從而使外部端子的安裝位置的自由度更大。
金屬層26最好位于該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)。該金屬層26可以控制外部的電磁波的影響。
下面參照?qǐng)D1-3詳細(xì)說明用于制造該SAW濾波器的方法。
參照?qǐng)D1，在加工步驟1-2中制造SAW元件。
在加工步驟1中，將IDT2、導(dǎo)電墊3、反射器(未示出)、布線后的配線(元件配線)(未示出)等布置在壓電基底1上，該基底1由LiTaO3制成，厚度為0.35mm且直徑為100mm。換句話說，該IDT 2、導(dǎo)電墊3、反射器(未示出)、布線后的配線(元件配線)(未示出)等都是用Al利用沉積頂出方法在例如由LiTaO3制成的壓電基底1上制成的。利用這種方法，制成SAW元件6。在沉積頂出過程期間，沿SAW芯片的輪廓線(切割線)布置輪廓框架。當(dāng)該SAW芯片后來與該連接基底接合時(shí)，該輪廓框架最好用作可密封輪廓框架4的底層?？梢詫⒃撉懈罹€加粗以作為該密封輪廓框架的底層?？梢栽O(shè)置對(duì)齊標(biāo)記。當(dāng)將該SAW元件與連接基底接合時(shí)，該對(duì)齊標(biāo)記5用于將SAW元件6與連接基底對(duì)齊。該對(duì)齊標(biāo)記5并不局限于任何特定的尺寸。這里的對(duì)齊標(biāo)記5是一個(gè)直徑為10.m的圓圈。
在加工步驟2中，將要與連接基底接合的連接層7布置在除IDT2和反射器(未示出)之外的預(yù)定位置。該連接層7是由具有高焊料可濕性的材料制成的，例如Au、Ag、Cu或Pt。該連接層7是利用例如頂出方法布置的?？梢猿恋硪粋€(gè)以上的單獨(dú)連接層7來減少導(dǎo)電墊3和布線后的配線(未示出)的阻抗。例如，可以將Ti(100nm)/Pd(100nm)/Au(200nm)層按照該順序依次層疊在導(dǎo)電墊3和布線后的配線(未示出)上。該P(yáng)d層的沉淀是為了防止焊料的擴(kuò)散，有些情況下可以省略。可以沉積Ni層來替換該P(yáng)d層。該Ti層是用于使Au層或Pd層與SAW元件6接合在一起的接合層?？梢猿练eNiCr層來替換該Ti層。
由于當(dāng)焊料層的Sn擴(kuò)散時(shí)形成了連接，因此連接層7中的Au層也被認(rèn)為是焊料層。在該連接層7中，可以使用Ag或Cu來替換Au。
當(dāng)連接層7沉積后，如果該SAW元件的特性沒有受到影響，則可以在該壓電基底1的表面上同時(shí)布置用于加強(qiáng)該SAW元件6的強(qiáng)度的層。參照?qǐng)D1，只使用了一個(gè)SAW元件6，但是壓電基底1可作為母基底，上面排列多個(gè)SAW元件。
如圖2所示，在加工步驟3-6中制造該連接基底。
在加工步驟3中，在厚度為0.10mm且直徑為100mm的玻璃基底10的表面(玻璃基底10面向支撐IDT2的LiTaO3壓電基底1的表面(下稱表面A)的表面)上布置具有開孔部分13的抗蝕圖案。該開孔部分13形成空腔部分來保護(hù)該IDT2。
在該玻璃基底10的另一個(gè)表面(下稱表面B)上布置具有開孔部分14和用于對(duì)齊標(biāo)記的開孔部分15的抗蝕圖案12。該開孔部分14形成建立與導(dǎo)電墊連結(jié)的通孔。用于對(duì)齊標(biāo)記的開孔部分15也是與對(duì)齊標(biāo)記一樣的圓形并與該對(duì)齊標(biāo)記同心。
在加工步驟4中，利用氫氟酸將玻璃基底10的兩個(gè)表面半蝕刻30.m的深度。這樣，就產(chǎn)生了激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16。
在加工步驟5中，在玻璃基底10的整個(gè)表面A上提供抗蝕圖案17，以保護(hù)該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16。根據(jù)玻璃基底10的表面B的抗蝕圖案12，利用氫氟酸等對(duì)玻璃基底10進(jìn)行全蝕刻，以形成通孔18和19。由于蝕刻是從一個(gè)表面進(jìn)行的，因此通孔18和19呈錐形。然后剝離該抗蝕圖案11、12和17。從而制成連接基底20。參照?qǐng)D2，其中示出了一單獨(dú)的連接基底20。在該玻璃基底10上可以形成有多個(gè)連接基底20。
在加工步驟6中，在連接基底(玻璃基底10)20的表面A上布置接合層21。該接合層21的布置是通過面向連接層7沉淀具有開口的抗蝕圖案并對(duì)該開口使用頂出方法而實(shí)現(xiàn)的。該接合層21包括利用汽相淀積而沉淀在接合層20上的Ti(100nm)/Ni(1.m)底層和利用汽相淀積而沉淀在該底層上的焊料層。焊料層的厚度應(yīng)當(dāng)滿足可使焊料難以擴(kuò)散。例如該焊料層為5.m厚。由于下面的原因，該焊料最好由Sn-Ag制成。當(dāng)該焊料熔化時(shí)，Ni擴(kuò)散，產(chǎn)生具有高熔點(diǎn)的Sn-Ag-Ni合金。該焊料可以是Sn-Au焊料、或Sn-Zn焊料?？紤]到環(huán)境因素，最好采用Pb作為焊料。
在加工步驟6中，可以在該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16中沉淀金屬層26，該金屬層由與該底層相同的金屬制成。該金屬層26可以提供屏蔽效果，控制外界電磁波的影響。在加工步驟6中，焊料應(yīng)當(dāng)避免與激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16、通孔18和19的區(qū)域粘接。該沉淀在連接基底20上的接合層21可以防止焊料與IDT2等粘接。
如圖3所示，在加工步驟7中，在回流爐等中，使加工步驟1-2中產(chǎn)生的SAW元件6靠近并與加工步驟3-6中產(chǎn)生的接合層21接合。這樣，該IDT2就被連接層7和接合層21封裝起來。這種結(jié)構(gòu)可以使IDT與潮氣、腐蝕性氣體等隔離，從而使IDT2避免受到腐蝕。該完成后的SAW濾波器的特性下降是可控制的。在布置過程中，該SAW元件6的對(duì)齊標(biāo)記5與連接基底20的定位通孔19對(duì)準(zhǔn)。這樣，SAW元件6的導(dǎo)電墊3也將與連接基底20的通孔18對(duì)準(zhǔn)。由于玻璃基底和LiTaO3壓電基底具有很高的平整度，因此很容易在布置過程中實(shí)現(xiàn)暫時(shí)固定。由于使用了透明的玻璃基底，因此可以高精度的實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。該對(duì)齊標(biāo)記尺寸減小時(shí)，就可以增加LiTaO3壓電基底中的元件有效面積，從而可實(shí)現(xiàn)多功能。LiTaO3壓電基底的所需面積減小時(shí)，就可以使元件自身實(shí)現(xiàn)最小化。參照?qǐng)D3，示出了一SAW元件6和連接基底20對(duì)，但在實(shí)際中可以形成多個(gè)對(duì)。
在加工步驟8中，在連接基底20的表面B上布置頂出抗蝕層(未示出)，該抗蝕層具有與預(yù)定的配線圖案相匹配的開口。形成該抗蝕層開口，從而可在連接基底20(玻璃基底10)的通孔18中形成將要與SAW元件6的導(dǎo)電墊3連接的外部端子連接件。產(chǎn)生配線圖案，從而向連接基底20的表面B提供L部件或C部件。利用汽相淀積在頂出抗蝕層上沉淀多個(gè)金屬層Au(200nm)/Pd(100nm)/Ti(100nm)的疊層，并將其作為配線。這樣，就可以將外部端子連接件22a和外部端子22b設(shè)置在連接基底20上。從而同時(shí)制成了與該SAW元件6的導(dǎo)電墊3連接的多個(gè)外部端子。
在加工步驟9中，在該SAW元件6的整個(gè)表面上形成緩沖樹脂層23，用于緩沖在安裝過程中的預(yù)期的碰撞。該緩沖樹脂層23可以省略。最后，通過沿預(yù)定線切割該疊層制品就完成了該SAW濾波器。
在上述方法中，玻璃基底用作連接基底20。本發(fā)明并不局限于玻璃基底。例如，也可使用單晶SiO2(水晶)基底或熔融石英基底。由于這些基底可以防止潮濕侵蝕，因此可以很容易以低成本形成通孔、激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)等。特別是，該連接板20最好是透明的，以便于對(duì)齊加工過程。
該連接基底20最好被分段為較小的尺寸(小片)。這樣，就可以減少由于在接合期間兩個(gè)元件之間的線性溫度膨脹系數(shù)不同而出現(xiàn)的SAW元件和連接基底之間的偏離。該切割操作將疊層制品切割為單獨(dú)的SAW濾波器。
當(dāng)利用印刷使焊料層沉積時(shí)，可以預(yù)先用由抗熱樹脂例如感光性聚酰亞胺、苯并環(huán)丁稀、環(huán)烯烴樹脂或環(huán)氧樹脂制成的抗熱樹脂圖案(樹脂層)包圍該焊料層，從而使該焊料層保持預(yù)定厚度。如果熔化的焊料擴(kuò)散接觸到IDT，這種結(jié)構(gòu)可以防止可能出現(xiàn)的短路。在利用印刷形成焊料層之前，在該SAW元件6的壓電基底1或連接基底上，按照所需的圖案提供抗熱樹脂，從而在IDT2和導(dǎo)電墊3的一部分上形成開口。該抗熱樹脂圖案會(huì)在高溫下固化。如果該抗熱樹脂圖案在高溫下固化，它就不會(huì)釋放任何腐蝕性氣體。特別是，該抗熱樹脂圖案最好預(yù)先包圍IDT等的表面聲波激勵(lì)部分。這種結(jié)構(gòu)可以可靠地防止熔化后的焊料接觸該IDT等。使用抗熱樹脂圖案可以提高SAW濾波器的制造合格率。
例如，可以在不具有任何IDT2的SAW元件6的LiTaO3壓電基底1的表面上布置金屬層，例如Ti層。該Ti金屬層控制外部電磁層的影響。
緩沖樹脂層23可由導(dǎo)電性樹脂或非導(dǎo)電性樹脂制成。最好是導(dǎo)電性的緩沖樹脂層23。例如，該緩沖樹脂層23可以是包含Ag粒子的環(huán)氧樹脂。通過使緩沖樹脂層23具有導(dǎo)電性，可以控制外部的電磁波的影響。
在連接基底20中形成外部端子的方法并不局限于上述方法。例如，連接基底20的通孔18中填充有導(dǎo)電膠劑，或者可以在通孔18上印刷足夠厚度的導(dǎo)電膠劑。然后將該導(dǎo)電膠劑燒結(jié)以產(chǎn)生外部端子連接件22a和外部端子22b。該導(dǎo)電膠劑可以是樹脂基Ag膠劑、焊料膠劑、以及都會(huì)在低溫下燒結(jié)的Sn膠劑和Zn膠劑。由于連接基底20上的配線被同時(shí)布置，因此SAW濾波器的制造過程得以簡(jiǎn)化。
在將金屬沉積在連接基底20的整個(gè)表面B之后，可以通過蝕刻形成配線。
在上述討論中，利用焊料使SAW元件6的連接層7與連接基底10的接合層21接合在一起?；蛘?，可以利用Zn層(第一金屬層)(具有420℃的熔點(diǎn))制造該連接層7，利用Sn層(第二金屬層)(具有232℃的熔點(diǎn))制造該接合層21，可以在大約300℃的溫度下處理這兩個(gè)層以產(chǎn)生用于接合的Sn-Zn合金。該Zn層和Sn層可以分別被置于連接層和接合層上，或者可分別被置于接合層和連階層上。任何金屬都可用于該連接層和接合層，只要這些金屬具有相對(duì)較低的熔點(diǎn)、可以形成合金就行。
使用導(dǎo)電材料用作接合層可以實(shí)現(xiàn)屏蔽效果，從而加強(qiáng)了濾波器的性能。
下面將參照?qǐng)D9-12來說明本實(shí)施例所述的表面聲波濾波器的一個(gè)變化例。在該變化例中，置于SAW元件上的樹脂層保持有可保護(hù)該SAW元件中的IDT等的表面聲波激勵(lì)部分的空間。
圖9示出根據(jù)本實(shí)施例所述的變化例的表面聲波濾波器100的電路圖。該表面聲波濾波器100包括以梯形結(jié)構(gòu)排列的表面聲波諧振器101-105，每個(gè)諧振器都具有IDT(振蕩器)。該表面聲波諧振器101-103為串行諧振器，而表面聲波諧振器104和105為并行諧振器。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10和圖11說明表面聲波濾波器100。
參照?qǐng)D10，表面聲波諧振器101-105、電極墊(元件配線)114a-117a以及布線后的配線(元件配線)106-111都被布置在壓電基底1上，從而形成SAW元件112。樹脂層113按照該樹脂層113包圍該表面聲波諧振器101-105、電極墊114a-117a、和布線后的配線106-111的方式被置于該壓電基底1上。在電極墊114a-117a上布置由導(dǎo)電材料例如焊料制成的接合層114-117，并在包圍樹脂層113的壓電基底1上布置由焊料制成的接合層118?？梢酝瑫r(shí)布置該接合層114-117以及接合層118。
參照?qǐng)D11，連接基底123具有可以暴露接合層114-117的通孔119-122，該連接基底123與SAW元件112對(duì)準(zhǔn)并放置在一起，該SAW元件112與該連接基底123接合。制造穿過連接基底123的通孔119-122的外部端子124-127，從而完成該表面聲波濾波器的制造。該外部端子124-127與接合層114-117連接，這些接合層又順序與電極墊114a-117a電連接。外部端子124-127處于通孔119-122區(qū)域內(nèi)的部分形成外部端子連接件。外部端子124-127中的每一個(gè)的外部端子連接件與該外部端子都是一個(gè)整體。該外部端子連接件和外部端子124-127是通過例如利用印刷技術(shù)使用Au-Sn焊料填充通孔119-122，然后對(duì)該焊料進(jìn)行熱處理而制成的。該外部端子可以是利用頂出處理產(chǎn)生的薄膜。利用不同的方法也可以將該外部端子連接件和外部端子制成分離部件。
圖12示出所制成的表面聲波濾波器100沿圖10和11中的A-A’線剖開的剖視圖。
在圖12所示的表面聲波濾波器100中，外部端子126和127與外部端子連接件126a和127a分開示出。
在該表面聲波濾波器100中，將樹脂層113布置為可以保持用于各表面聲波諧振器中IDT的保護(hù)空間?？梢灾焕迷摻雍蠈拥暮穸榷皇褂脴渲瑢泳涂梢员３衷摫Ｗo(hù)空間。
在圖13所示的其它變化例中的表面聲波濾波器150中，表面聲波濾波器100中的連接基底123被連接基底123a替換，該連接基底123a在面向各表面聲波諧振器的IDT的位置上具有凹槽123b。從而得以保持各表面聲波諧振器的IDT的保護(hù)空間。
參照?qǐng)D4，現(xiàn)在說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為了便于說明，與第一實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
在本實(shí)施例中，利用激光產(chǎn)生的第一實(shí)施例中用于連接基底20的導(dǎo)電墊的通孔18和用于對(duì)齊標(biāo)記的通孔19。
利用圖4中的加工步驟1-3來替換第一實(shí)施例中的加工步驟3-5。與第一實(shí)施例不同，本實(shí)施例所述的連接基底30不具有激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)。只有第一實(shí)施例所述的連接層7和接合層21保持有IDT2等的表面聲波激勵(lì)部分。
特別是，在第一實(shí)施例所述的加工步驟3中，不需要光刻制作布線圖案的過程(加工步驟1)，就可以在整個(gè)表面上設(shè)置抗蝕層12和31。利用激光來執(zhí)行加工步驟4和加工步驟5中的蝕刻過程，并形成通孔18和19(加工步驟2)。由于如上所述省略了光刻步驟，因此濾波器的制造成本得以降低。通過控制激光的輸出，可以使通孔18和19呈前向錐形。當(dāng)使用激光時(shí)，稱為碎屑的熔融的材料將粘在通孔18和19的外圍。由于在加工步驟3中很容易將該碎屑40與抗蝕層12一起去除，因此不許增加其它處理過程。使用氫氟酸利用半蝕刻技術(shù)也可以去除碎屑40。該抗蝕層31的沉淀是為了在半蝕刻處理過程中利用氫氟酸來控制侵蝕。也去除該抗蝕層31。
然后根據(jù)第一實(shí)施例中的加工步驟6和后面的加工步驟來制造該SAW。
當(dāng)執(zhí)行激光蝕刻時(shí)，可以使用藍(lán)寶石(單晶Al2O3)基底、MgF基底、MgO基底、LiF基底、CaF2基底、BaF基底等來替換該玻璃基底10。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5-7來說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為了便于說明，與第一和第二實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
本實(shí)施例與第一實(shí)施例之間的區(qū)別在于在將連接基底20與SAW元件6接合后，利用濕蝕刻形成通孔18。
更詳細(xì)的說，按照與第一實(shí)施例相似的方式，在圖5中所示的加工步驟1-2中制造SAW元件6。該SAW元件6包括IDT2、導(dǎo)電墊3、反射器(未示出)、對(duì)齊標(biāo)記5、布線后的配線(未示出)、密封的外形框架4等，且他們都設(shè)置在LiTaO3壓電基底1上。但是，在本實(shí)施例中，保護(hù)層8例如Au/Ti層可以布置在其上不具有IDT2的LiTaO3壓電基底1的表面上。然后，在不是IDT2和反射器的預(yù)定位置布置將與連接基底接合的連接層7。
參照?qǐng)D6，在加工步驟3-6中制造由玻璃基底制成的連接基底20，該玻璃基底具有激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)。
在加工步驟3中，在玻璃基底10的一個(gè)表面上沉淀具有開口部分13的抗蝕圖案11，該抗蝕圖案11變?yōu)檫B接基底且其厚度為0.20mm、直徑為100mm，并面對(duì)SAW元件6。開口部分13形成用于保護(hù)IDT的空腔結(jié)構(gòu)(激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu))。在該玻璃基底10的其它整個(gè)表面上沉淀抗蝕層24在加工步驟4中，利用氫氟酸可以將玻璃基底10半侵蝕30.m的深度。這樣，就產(chǎn)生了激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16。
在加工步驟5中，利用汽相淀積在激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16上沉淀Al/Ti層25，并執(zhí)行頂出處理。剝離該抗蝕圖案11和抗蝕層24。該Al/Ti層25最好比30.m的侵蝕深度薄，以保持用于保護(hù)該IDT表面聲波激勵(lì)部分的空間。該Al/Ti層25可以使該激勵(lì)部分保護(hù)空腔結(jié)構(gòu)16很容易被識(shí)別，并有利于在與SAW元件6接合中的定位處理過程。
在加工步驟6中，按照與第一實(shí)施例相似的方式，在連接基底(玻璃基底10)20的表面A上設(shè)置接合層21。
如果僅是連接層7和接合層21的厚度就可以保持用于保護(hù)IDT2的表面聲波的激勵(lì)部分的空間，則可以不執(zhí)行上述加工步驟3-5。開口部分是簡(jiǎn)單的在接合層21中形成的，從而保護(hù)IDT2等的表面聲波的激勵(lì)部分。可以布置由焊料層形成的金屬層，而不是布置Al/Ti層25。
在加工步驟7中，對(duì)齊標(biāo)記5用于使SAW元件6與具有接合層21的接合基底20對(duì)準(zhǔn)，且該SAW元件6和接合基底20在回流爐中接合等。
在加工步驟8中，在玻璃基底10(連接基底20)上沉淀用于形成通孔的抗蝕圖案52。該通孔至少可以暴露與SAW元件6的導(dǎo)電層3連結(jié)的接合層21。在將要被穿孔的通孔位置處形成開口38。
在加工步驟9中，利用氫氟酸可以根據(jù)抗蝕圖52對(duì)該玻璃基底10進(jìn)行全蝕刻。從而形成通孔18，并至少暴露與導(dǎo)電墊3電連結(jié)的接合層21。利用氫氟酸溶化該接合層21的Ti、Ni、和Sn-Ag。但是如果接合層7包含Au層或Pt層，則由于Au和Pt不能被氫氟酸溶解，而不能執(zhí)行蝕刻處理。如果至少該接合層21被暴露，則當(dāng)后來制造外部端子連接件22a和外部端子22b時(shí)，可以有效的建立與導(dǎo)電墊3的連接。該保護(hù)層8例如Au/Ti層可以被布置在其上不具有IDT2的SAW元件6的LiTaO3壓電基底1的表面上。利用該保護(hù)層8，LiTaO3壓電基底1可以避免被氫氟酸侵蝕。如果LiTaO3壓電基底1被侵蝕，則在某些情況下，最終得到的SAW濾波器不能達(dá)到所需的技術(shù)要求。在蝕刻操作后，剝離該抗蝕圖52。
在加工步驟10中，按照與前面實(shí)施例相似的方式，沿用于導(dǎo)電墊的通孔18制造外部端子連接件22a和外部端子22b，然后進(jìn)行切割操作，完成該SAW濾波器62的制造。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D8說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。
為了便于說明，與第一到第三實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
在本實(shí)施例中，利用加工步驟1-3來替換第三實(shí)施例中的加工步驟8和9，在該加工步驟1-3中，如圖8所示利用激光在連接基底20中形成通孔18。
在加工步驟1中，在已經(jīng)與SAW元件6接合的連接基底20的玻璃基底10的整個(gè)表面上提供抗蝕層53，該SAW元件6已經(jīng)在第三實(shí)施例中的加工步驟1-7中被制造出來。
在加工步驟2中，利用激光在玻璃基底10中形成通孔18。執(zhí)行蝕刻處理過程，從而至少將連接基底20的接合層21暴露出來。這種結(jié)構(gòu)可以消除對(duì)形成抗蝕圖案的要求，從而減少了加工步驟。利用氫氟酸處理將激光蝕刻過程中產(chǎn)生的碎屑40去除。通過調(diào)節(jié)激光蝕刻過程中的激光輸出功率，玻璃與金屬支撐一起被去除。
在加工步驟3中，從玻璃基底10中去除抗蝕圖53。
執(zhí)行第三實(shí)施例中的加工步驟10以及以后的加工步驟。在預(yù)定的位置切割該層疊體，完成SAW濾波器的制造。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D14-18說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為了便于說明，與第一到第四實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
圖14示出本實(shí)施例所述的表面聲波濾波器200。該表面聲波濾波器200包括以梯形結(jié)構(gòu)排列的表面聲波諧振器201-205，每個(gè)諧振器具有IDT(諧振器)。表面聲波諧振器201-203為串行諧振器，表面聲波諧振器204和205為并行諧振器。
現(xiàn)在參照?qǐng)D15-17說明制造該表面聲波濾波器200的方法。
參照?qǐng)D15，在壓電基底1上布置表面聲波諧振器201-205以及布線后配線(元件配線)206-211以產(chǎn)生SAW元件212。在壓電基底1上布置樹脂層213，從而使該樹脂層213包圍表面聲波諧振器201-205以及布線后配線206-211。在布線后配線206-211上局部布置由導(dǎo)電材料例如焊料制成的接合層214-217，在壓電基底1上布置由焊料等制成的接合層218，使其包圍壓電基底1上的樹脂層213?？梢酝瑫r(shí)布置該接合層214-217和接合層218。
參照?qǐng)D16，將具有可暴露接合層214-217的通孔219-222的連接基底223與SAW元件212對(duì)準(zhǔn)并放在一起。然后將該SAW元件212與連接基底223接合。通過沿連接基底223的通孔219-222產(chǎn)生外部端子224-227，完成表面聲波濾波器的制造。外部端子224-227與接合層214-217連接，該接合層214-217又與配線206、209、210和211電連接。外部端子224-227處于通孔219-222區(qū)域內(nèi)的部分被認(rèn)為是外部端子連接件。換句話說，每個(gè)外部端子224-227都具有一體的外部端子連接件和外部端子。通過例如利用印刷技術(shù)使用Au-Sn焊料填充通孔219-222，然后對(duì)該焊料進(jìn)行熱處理，可以制成該外部端子連接件和外部端子224-227。該外部端子可以是利用頂出處理產(chǎn)生的薄膜。利用不同的方法也可以將該外部端子連接件和外部端子制成分離部件。
圖17示出所制成的表面聲波濾波器200沿圖15和16中的A-A’線剖開的剖視圖。
在圖17所示的表面聲波濾波器200中，外部端子226和227分別與外部端子連接件226a和227a分開示出。配線210和211通過接合層216和217以及外部端子連接件226a和227a與外部端子226和227連接。
在表面聲波濾波器200中，將樹脂層213布置為可以保持用于各表面聲波諧振器中IDT的保護(hù)空間?？梢灾焕迷摻雍蠈拥暮穸榷皇褂脴渲瑢泳涂梢员３衷摫Ｗo(hù)空間。
在圖18所示的表面聲波濾波器250中，表面聲波濾波器200中的連接基底223被連接基底223a替換，該連接基底223a在面向各表面聲波諧振器的IDT的位置上具有凹槽223b。從而得以保持各表面聲波諧振器的IDT的保護(hù)空間。
本實(shí)施例所述的表面聲波濾波器不需要隆起，也不需要用于隆起的電極墊。因此表面聲波濾波器相應(yīng)的被最小化，成本也得以降低。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D19-23說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為了便于說明，與第一到第五實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
圖19示出本實(shí)施例所述的表面聲波濾波器300。該表面聲波濾波器300包括以梯形結(jié)構(gòu)排列的表面聲波諧振器301-305，每個(gè)諧振器具有IDT(諧振器)。表面聲波諧振器301-303為串行諧振器，表面聲波諧振器304和305為并行諧振器。電感351和352分別與表面聲波諧振器304和305串聯(lián)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D20-23說明制造該表面聲波濾波器300的方法。
參照?qǐng)D20，在壓電基底1上布置表面聲波諧振器301-305以及布線后配線(元件配線)306-313以產(chǎn)生SAW元件314。在壓電基底1上布置樹脂層326，該樹脂層326具有暴露表面聲波諧振器301-305的樹脂開口部分315-317以及局部暴露布線后配線306-313的樹脂開口部分318-325。在壓電基底1上布置由導(dǎo)電材料例如焊料制成的接合層327，使其包圍樹脂層326。
參照?qǐng)D21，布置第一配線328-331，這些配線通過樹脂開口部分318、321、322和325與配線306、309、310和313連接。第一配線330和331中的每一個(gè)都與電感L一體形成。第一配線330和331的電感L對(duì)應(yīng)于電感306和307。這里在第一配線中引入了電感L，但也可以在第一配線中引入電容C。然后布置通過樹脂開口部分319和323與布線后配線307和311連接的連接配線(第一配線)332和通過樹脂開口部分320和324與布線后配線308和312連接的連接配線(第一配線)333。
參照?qǐng)D22，將具有可暴露第一配線328-331的末端的通孔334-337的連接基底338與接合層327對(duì)準(zhǔn)并放在一起。從而使該SAW通過接合層327與連接基底338接合。通過布置外部端子339-342，其中外部端子339-342通過通孔334-337與第一配線328-331連接，完成表面聲波濾波器300的制造。外部端子339-342處于通孔334-337區(qū)域內(nèi)的部分被認(rèn)為是外部端子連接件。換句話說，每個(gè)外部端子339-342都具有一體的外部端子連接件和外部端子。通過例如利用印刷技術(shù)使用Au-Sn焊料填充通孔334-337，然后對(duì)該焊料進(jìn)行熱處理，就可以制成該外部端子連接件和外部端子339-342。該外部端子可以是利用頂出處理產(chǎn)生的薄膜。利用不同的方法也可以將該外部端子連接件和外部端子制成分離部件。
圖23示出所制成的表面聲波濾波器300沿圖20和22中的A-A’線剖開的剖視圖。
在圖23所示的表面聲波濾波器300中，樹脂層213可以保持用于各表面聲波諧振器中IDT的保護(hù)空間。
本實(shí)施例所述的表面聲波濾波器不需要隆起，也不需要用于隆起的電極墊。因此表面聲波濾波器相應(yīng)的被最小化，成本也得以降低。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D24-35說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為了便于說明，與第一到第六實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
圖24示出本實(shí)施例表面聲波濾波器400的電路圖。該表面聲波濾波器400包括以梯形結(jié)構(gòu)排列的表面聲波諧振器401-405，每個(gè)諧振器具有IDT(諧振器)。表面聲波諧振器401-403為串行諧振器，而表面聲波諧振器404和405為并行諧振器。電感451和452分別與表面聲波諧振器404和405串聯(lián)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D25-29說明該表面聲波濾波器400。
參照?qǐng)D25，在壓電基底1上布置表面聲波諧振器401-405、電極墊(元件配線)414a-417a、以及布線后配線(元件配線)406-411，從而產(chǎn)生SAW元件412。在壓電基底1上布置樹脂層413，從而使該樹脂層413包圍表面聲波諧振器401-405、電極墊(元件配線)414a-417a、以及布線后配線406-411。在電極墊414a-417a上布置由導(dǎo)電材料例如焊料制成的接合層414-417，在壓電基底1上布置由焊料等制成的接合層418，使其包圍樹脂層413。可以同時(shí)布置接合層414-417和接合層418。
參照?qǐng)D26，將具有可暴露接合層414-417的通孔419-422的連接基底423與SAW元件412對(duì)準(zhǔn)并放在一起。從而將該SAW元件412與連接基底423接合。布置將通過連接基底423的通孔419-422與接合層414-417連接的第二配線423-426。配線425和426中的每一個(gè)都與電感L整體形成。第二配線425和426的電感L對(duì)應(yīng)于電感406和407。這里將電感L引入了第二配線中，也可以將電容C引入第二配線中。
參照?qǐng)D27，在連接基底423上布置上部樹脂層431，該上部樹脂層431具有上部樹脂層開口部分427-430，以暴露第二配線423-426的末端。通過將外部端子432-435經(jīng)過上部樹脂層開口部分427-430與第二配線423-426連接，完成表面聲波濾波器400的制造。外部端子432-435處于上部樹脂層開口部分427-430區(qū)域內(nèi)的部分被認(rèn)為是外部端子連接件。換句話說，外部端子432-435中的每一個(gè)都具有一體的外部端子連接件和外部端子。通過例如利用印刷技術(shù)使用Au-Sn焊料填充上部樹脂層開口部分427-430，然后對(duì)該焊料進(jìn)行熱處理，就可以制成該外部端子連接件和外部端子432-435。該外部端子可以是利用頂出處理產(chǎn)生的薄膜。利用不同的方法也可以將該外部端子連接件和外部端子制成分離部件。
圖28示出所制成的表面聲波濾波器400沿圖25-27中的A-A’線剖開的剖視圖。
在圖28所示的表面聲波濾波器400中，樹脂層417可以保持用于各表面聲波諧振器的IDT的保護(hù)空間?？梢灾焕迷摻雍蠈?18的厚度而不使用樹脂層就可以保持該保護(hù)空間。
在根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)變化例的圖29所示的表面聲波濾波器450中，可以使用連接基底423a來替換表面聲波濾波器400的連接基底423，來保持每一表面聲波諧振器的IDT的保護(hù)空間，該連接基底223a在面向各表面聲波諧振器的IDT的位置上具有一凹槽423b。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D30-34說明本實(shí)施例所述的表面聲波諧振器的另一個(gè)變化例。
圖30示出本實(shí)施例所述的表面聲波濾波器500的電路圖。該表面聲波濾波器500包括以梯形結(jié)構(gòu)排列的表面聲波諧振器501-505，每個(gè)諧振器具有IDT(諧振器)。表面聲波諧振器501-503為串行諧振器，表面聲波諧振器504和505為并行諧振器。電感506和507分別與表面聲波諧振器504和505串聯(lián)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D30-34說明該表面聲波濾波器500。
參照?qǐng)D31，在壓電基底1上布置表面聲波諧振器501-505以及布線后配線(元件配線)506-513，從而產(chǎn)生SAW元件514。在壓電基底1上布置樹脂層524，從而使該樹脂層524包圍表面聲波諧振器501-505以及布線后配線506-513。在布線后配線506-513上布置由導(dǎo)電材料例如焊料制成的接合層515-522，在壓電基底1上布置由焊料等制成的接合層523，使其包圍樹脂層524?？梢酝瑫r(shí)布置接合層515-522和接合層523。
參照?qǐng)D32，將具有可暴露接合層515-522的通孔524-531的連接基底532與SAW元件514對(duì)準(zhǔn)并放在其上。從而將該SAW元件514與連接基底532接合。布置將通過連接基底532的通孔524-531與接合層515-522連接的第二配線533和534。第一配線535和536中的每一個(gè)都與電感L整體形成。第一配線535和536的電感L對(duì)應(yīng)于電感506和507。這里將電感L引入了第二配線中，也可以將電容C引入第二配線中。布置用于經(jīng)過通孔525和529連接配線507和511的配線546，并布置用于經(jīng)過通孔526和530連接配線508和512的配線547。
參照?qǐng)D33，在連接基底532上布置上部樹脂層541，該上部樹脂層541具有上部樹脂層開口部分537-540，以暴露第二配線533-536的末端。通過將外部端子542-545經(jīng)過上部樹脂層開口部分537-540與第二配線533-536連接，完成表面聲波濾波器500的制造。外部端子542-545處于上部樹脂層開口部分537-540區(qū)域內(nèi)的部分被認(rèn)為是外部端子連接件。換句話說，外部端子542-545中的每一個(gè)都具有一體的外部端子連接件和外部端子。
圖34示出所制成的表面聲波濾波器500沿圖31-33中的A-A’線剖開的剖視圖。
在圖34所示的表面聲波濾波器500中，樹脂層514可以保持用于各表面聲波諧振器的IDT的保護(hù)空間?？梢灾焕迷摻雍蠈?23的厚度而不使用樹脂層就可以保持該保護(hù)空間。如圖34中所示，第二配線535、536、546、和547處于表面聲波濾波器500內(nèi)的通孔528-531內(nèi)的部分被指定為第二配線535a、536a、546a、和547a。通過例如利用印刷技術(shù)使用Au-Sn焊料填充通孔528-531，然后對(duì)該焊料進(jìn)行熱處理，就可以制成第二配線535、536、546、和547以及第二配線535a、536a、546a、和547a。第二配線535、536、546、和547以及第二配線535a、536a、546a、和547a可以是利用頂出處理產(chǎn)生的薄膜。第二配線535、536、546、547和第二配線535a、536a、546a、547a可以彼此分離，并利用不同于第二配線535a、536a、546a、547a的方法的其他方法來制造。
在根據(jù)本實(shí)施例的另一個(gè)變化例的圖35所示的表面聲波濾波器550中，可以使用連接基底532a來替換表面聲波濾波器500的連接基底532，來保持每一表面聲波諧振器的IDT的保護(hù)空間，該連接基底532a在面向各表面聲波諧振器的IDT的位置上具有一凹槽532b。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D36-40說明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為了便于說明，與第一到第七實(shí)施例中已經(jīng)描述過的功能相同的元件將使用相同的附圖標(biāo)記，而且他們的說明也將省略。
圖36示出本實(shí)施例表面聲波濾波器600的電路圖。該表面聲波濾波器600包括以梯形結(jié)構(gòu)排列的表面聲波諧振器601-605，每個(gè)諧振器具有IDT(諧振器)。表面聲波諧振器601-603為串行諧振器，而表面聲波諧振器604和605為并行諧振器。電感606和607分別與表面聲波諧振器604和605串聯(lián)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D37-40說明該表面聲波濾波器600。
參照?qǐng)D37，在壓電基底1上布置表面聲波諧振器601-605、以及布線后配線(元件配線)609-618，從而產(chǎn)生SAW元件606。在壓電基底1上布置樹脂層607，從而使該樹脂層607包圍表面聲波諧振器601-605以及布線后配線609-618。在壓電基底1上布置由焊料等制成的接合層608，使其包圍樹脂層607。
參照?qǐng)D38，將具有可暴露布線后配線609-618的通孔619-628的連接基底629與SAW元件606對(duì)準(zhǔn)并置于其上。從而將該SAW元件606與連接基底629接合。布置通過連接基底629的通孔619、624、625和628與布線后配線609、614、615和618連接的第二配線630-633。第二配線632和633中的每一個(gè)都與電感L整體形成。第二配線632和633的電感L對(duì)應(yīng)于上述電感606和607。這里將電感L引入了第二配線中，也可以將電容C引入第二配線中。布置用于經(jīng)過通孔620、621和626連接布線后配線610、611和616的連接配線(第二配線)634，布置用于經(jīng)過通孔622、623和627連接布線后配線612、613和617的連接配線(第二配線)635。表面聲波諧振器601-605的母線可能局部被加厚。這樣，就可以改進(jìn)母線與第二配線630-633或連接配線634和635的連接性。由于連接配線634和635被布置在連接基底629上，因此在SAW元件606上的表面聲波諧振器601-605之間被設(shè)置成具有很窄的間距。這樣可將表面聲波濾波器最小化。
如圖39所示，在連接基底629上布置上部樹脂層(上部絕緣層)640，該上部樹脂層640具有上部樹脂層開口部分636-639，以暴露第二配線630-633的末端。通過將外部端子641-644經(jīng)過上部樹脂層開口部分636-639與第二配線630-633連接，完成表面聲波濾波器600的制造。外部端子641-644處于上部樹脂層開口部分636-639區(qū)域內(nèi)的部分被認(rèn)為是外部端子連接件。換句話說，外部端子641-644中的每一個(gè)都具有一體的外部端子連接件和外部端子。通過例如利用印刷技術(shù)使用Au-Sn焊料填充上部樹脂層開口部分636-639，然后對(duì)該焊料進(jìn)行熱處理，就可以制成該外部端子連接件和外部端子。該外部端子可以是利用頂出處理產(chǎn)生的薄膜。該外部端子連接件和外部端子也可以是利用不同的方法制成的分離部件。
圖40示出所制成的表面聲波濾波器600沿圖37-39中的A-A’線剖開的剖視圖。
在圖40所示的表面聲波濾波器600中，樹脂層607的厚度可以保持SAW元件606的表面聲波諧振器604和605中每一個(gè)的IDT的保護(hù)空間。相似的，樹脂層607的厚度可以保持表面聲波諧振器601-603中每一個(gè)的IDT的保護(hù)空間。當(dāng)在連接基底629中形成通孔619-628時(shí)，將同時(shí)形成凹槽。
在第一到第八實(shí)施例中，樹脂開口部分、通孔、上部樹脂開口部分的位置可以彼此偏移?？晒┻x擇地，樹脂開口部分、通孔、上部樹脂開口部分可以彼此對(duì)準(zhǔn)。在這種結(jié)構(gòu)下，可以去除導(dǎo)電墊和配線的一部分，從而將表面聲波濾波器最小化。由于導(dǎo)電墊和部分配線被去除，因此寄生電容減小。
表面聲波元件使用該壓電基底。如果在平面圖中壓電基底上的配線彼此電勢(shì)不同，則將根據(jù)該壓電基底的介電常數(shù)值產(chǎn)生寄生電容，介入損失增加。本發(fā)明的表面聲波濾波器減少了布置在壓電基底上的配線的數(shù)目。同時(shí)，使用了樹脂層，該樹脂層是由介電常數(shù)小于壓電基底的材料制成，因此所需的配線可以被布置在連接基底上。這樣即使平面圖中配線電勢(shì)存在不同，也可以控制寄生電容的產(chǎn)生。
上述表面聲波濾波器允許將L元件或C元件引入樹脂層或連接基底上排列的配線中。換句話說，可以在不增加表面聲波濾波器面積的情況下，增加L部件元件或C部件元件。
上面已經(jīng)利用第一到第八實(shí)施例對(duì)SAW元件用作壓電元件進(jìn)行了說明。在第一到第八實(shí)施例中，也仍然可以使用壓電薄膜元件來用作壓電元件，同樣可以實(shí)現(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D41-45來說明利用壓電薄膜元件來制造壓電薄膜濾波器(壓電部件)的方法。本實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上基本上與第一實(shí)施例相同，只是利用壓電薄膜元件替換了SAW元件。
參照?qǐng)D44，將說明本實(shí)施例所述的一集成電路尺寸封裝后的SAW濾波器(壓電部件)61。壓電薄膜濾波器700包括壓電薄膜元件730(壓電元件)和利用接合層與該壓電薄膜元件730接合的連接基底710，該接合層是利用導(dǎo)電材料例如焊料制成的。本實(shí)施例所述的壓電薄膜元件730包括面對(duì)連接基底720的壓電薄膜諧振器(振蕩器)。該壓電薄膜諧振器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在一對(duì)下電極和上電極對(duì)之間夾著薄膜部分，該薄膜部分的隔膜(diaphragm)上包括至少一個(gè)壓電薄膜層，且該薄膜部分的上表面和下表面分別面對(duì)著上電極和下電極。根據(jù)本實(shí)施例，作為覆蓋部件的覆蓋基底720與壓電薄膜元件730的一表面相接合，其中該表面遠(yuǎn)離壓電薄膜元件730與連接基底710相接合的表面。
參照?qǐng)D41，在加工步驟1到加工步驟3中制造連接基底710。
在加工步驟1中，在由玻璃、硬玻璃等制成的基底701的預(yù)定位置處形成通孔702。在面向壓電薄膜諧振器的基底701上形成凹槽。在該基底701上布置用于沉積接合層的抗蝕圖案703。
在加工步驟2中，根據(jù)抗蝕圖案703沉積接合層704，該接合層704具有由例如Sn(4.m)/Au(2.m)/Ni(1.m)/Ti(0.3.m)組成的多層結(jié)構(gòu)。在接合層704具有由Sn(4.m)/Au(2.m)/Ni(1.m)/Ti(0.3.m)組成的多層結(jié)構(gòu)的情況下，從Ti層開始在基底701上連續(xù)層疊這些層。接合層704是利用薄膜形成工藝，例如電子束汽相淀積、電鍍、陰極濺鍍或其他技術(shù)沉淀而成的。
在加工步驟3中，剝離抗蝕圖案703，從而產(chǎn)生連接基底710。
參照?qǐng)D42，在加工步驟4到加工步驟6中制造覆蓋基底720。
在加工步驟4中，在由玻璃、硬玻璃等制成的基底711上排列用于形成接合層的抗蝕圖712。
在加工步驟5中，根據(jù)該抗蝕圖712沉淀接合層713，該接合層713包括焊料層和連接層。該接合層713具有由例如Sn(4.m)/Au(2.m)/Ni(1.m)/Ti(0.3.m)組成的多層結(jié)構(gòu)。Sn(4.m)/Au(2.m)的疊層對(duì)應(yīng)于焊料層，Ni(1.m)/Ti(0.3.m)的疊層對(duì)應(yīng)于連接層。該Ti層作為與基底711的接合層，Ni層起到接合層和焊料層之間的防擴(kuò)散作用。利用薄膜形成處理，例如電子束汽相淀積、電鍍、陰極濺鍍將連接層置于基底711上。
在加工步驟6中，剝離抗蝕圖712，從而產(chǎn)生連接基底720。
參照?qǐng)D43，在加工步驟7到加工步驟9中制造壓電薄膜元件730。
在加工步驟7中，在由硅制成的基底731上布置多個(gè)壓電諧振器732。壓電諧振器732包括由硅制成的基底731和置于該底部基底731上的絕緣層733，且該絕緣層733包括SiO2層以及SiO2和Al2O3層，或者Al2O3層和SiO2層。該壓電薄膜諧振器732是在開口(空腔)734中產(chǎn)生的，該開口734在基底731的厚度方向上將其貫穿，并到達(dá)絕緣層733。絕緣層733的開口735形成735形成隔膜結(jié)構(gòu)。該壓電薄膜諧振器732包括從絕緣層733開始，由Al、Al/Ti等制成的下電極(電極)735，由Al、Al/Ti等制成的上電極(電極)737。該壓電薄膜諧振器732包括振蕩器，該振蕩器的結(jié)構(gòu)是在下電極和上電極對(duì)之間夾著薄膜部分，且該薄膜部分的上表面和下表面面對(duì)著下電極和上電極，且該薄膜部分包括至少一個(gè)壓電薄膜層。在基底731的表面上布置絕緣層738，基底731的該表面與基底731支持絕緣層733的表面相對(duì)。
在壓電諧振器732上提供用于布置接合層的抗蝕圖案740。在位于基底底部731表面上的絕緣層738上布置接合層741，該表面與支持絕緣層733的底部基底731表面相對(duì)。該接合層741具有由Au(1.m)/Ni(1.m)/Ti(0.3m)組成的多層結(jié)構(gòu)。這些層在功能上與底部基底713一致。
在加工步驟8中，根據(jù)抗蝕圖案740來布置在結(jié)構(gòu)上與接合層741一致的接合層742。
在加工步驟9中，剝離該抗蝕圖案740，從而制成該壓電薄膜元件730。
參照?qǐng)D44，通過在加工步驟10-11中將連接基底710、壓電薄膜元件730、和覆蓋基底720接合在一起可以制成該壓電薄膜濾波器。
在加工步驟10中，將連接基底710、壓電薄膜元件730和覆蓋基底720對(duì)準(zhǔn)，然后執(zhí)行加熱處理從而使壓電薄膜元件730的接合層742與連接基底710的接合層704接合，并使壓電薄膜元件730的接合層741與覆蓋基底720的接合層713接合。沿通孔702制造外部端子連接件751和外部端子752。
在加工步驟11中，通過在預(yù)定位置執(zhí)行切割操作即完成了該壓電薄膜濾波器700。當(dāng)切割該壓電薄膜元件時(shí)，刀具的旋轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給速度必須非常緩慢，以便于避免在切割過程中出現(xiàn)的薄膜損壞。由于本實(shí)施例中可以保護(hù)薄膜，因此可以以標(biāo)準(zhǔn)切割速度來執(zhí)行切割操作。從而可以高效的制造該表面聲波濾波器。
上述的表面聲波濾波器都可以保持壓電薄膜元件730和連接基底710之間的壓電諧振器732的振動(dòng)空間。
抗蝕圖案703、712、740使接合層704和742彼此相對(duì)，并由此使接合層713和741彼此相對(duì)。由于接合層是利用抗蝕圖案制成的，因此各接合層的圖案精確度和對(duì)準(zhǔn)精確級(jí)別也變得很高。從而使制造時(shí)留的空白減少，使濾波器得以最小化?？刮g圖案的使用可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)處理各基底的特征。從而簡(jiǎn)化了濾波器的制造步驟并減小了成本。該抗蝕圖案是利用顯影劑和剝離液體處理得到的。與蝕刻相比，使用抗蝕圖案可以在不損環(huán)壓電薄膜元件的情況下形成接合層。
圖45示出作為表面聲波濾波器700，以梯形結(jié)構(gòu)排列的壓電薄膜諧振器(振蕩器)771-774。在該壓電薄膜濾波器700中，壓電薄膜諧振器771和773為并行諧振器，壓電薄膜諧振器772和774為串行諧振器。
在如圖46所示的結(jié)構(gòu)中，串行諧振器772和并行諧振器771的上電極結(jié)合為上電極775。并行諧振器771的下電極變?yōu)镚ND 776。串行諧振器772和774以及并行諧振器773的下電極接合成為下電極777。并行諧振器773的上電極變?yōu)镚ND 778。串行諧振器774的上電極變?yōu)樯想姌O779。圖46中的虛線780和780表示濾波器770的隔膜，該壓電薄膜諧振器包括兩個(gè)隔膜。該壓電薄膜未在圖46中示出。
使用Sn/Au/Ni/Ti層作為連接基底710的接合層704、覆蓋基底的結(jié)合層713，而且該Au/Ni/Ti層用作壓電薄膜元件730的接合層741和742。在280℃-330℃的低溫范圍內(nèi)，接合層704與接合層742接合，而且接合層713與接合層741接合。在組分比為Sn∶Au＝2∶3的情況下，接合操作最好在300℃時(shí)執(zhí)行60秒。使用壓力最好為0.5Pa或更高。根據(jù)該組分比的不同可以修改該條件?？梢岳肅u層或Ag層來替換該Au層。
在上述溫度范圍內(nèi)，壓電薄膜諧振器上幾乎不會(huì)出現(xiàn)任何損壞。由于連接基底、覆蓋基底以及這些基底上形成的薄膜之間具有不同的線性溫度膨脹系數(shù)，因此可以控制壓力、偏差和變形。從而加強(qiáng)了該濾波器的可靠性。在上述討論中，Sn層沉淀在將要接合的基底的接合層上?？晒┻x擇地，Sn層可以沉淀在兩個(gè)基底的接合層上。但是，如果Sn層沉淀在兩個(gè)基底的接合層上，則Sn很容易擴(kuò)散，從而可以加強(qiáng)接合強(qiáng)度和密封性，并提高濾波器的可靠性。
用于其柔軟度的接合層可調(diào)節(jié)連接基底、壓電薄膜元件和覆蓋基底的偏差。在接合操作后，連接基底、壓電薄膜元件和覆蓋基底的熔點(diǎn)很高，從而可提高濾波器的可靠性。從而使例如回流操作的處理變得可能。
優(yōu)選地，連接基底和覆蓋基底高度透明且具有高絕緣度，且它們的線性熱膨脹系數(shù)與基底接近。硬玻璃就滿足這些要求。如果基底是透明的，則很容易執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)，也很容易在浸漬試驗(yàn)中驗(yàn)證封裝。即使濾波器用于高頻裝置，高度絕緣也可以控制反作用，例如寄生電容。使用線性熱膨脹系數(shù)與基底相近的基底可以控制由于該線性熱膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致的壓力、偏差和變形，并提高了濾波器的可靠性。硬玻璃滿足這種需要。硬玻璃并不昂貴，因此可以制成低成本的濾波器。硬玻璃化學(xué)上穩(wěn)定，即使在例如電鍍或真空薄膜形成處理過程中使用了該硬玻璃，也可控制所形成的薄膜的接合強(qiáng)度中的老化和下降。
這些方案都可以應(yīng)用于第一到第八實(shí)施例中的表面聲波濾波器。
接合層的厚度可保持壓電薄膜諧振器的保護(hù)空間。如第一到第八實(shí)施例中已經(jīng)描述的，置于面向壓電薄膜諧振器的接合層的表面上的樹脂層可以保持該保護(hù)空間。如第一到第八實(shí)施例中已經(jīng)描述的，可以在樹脂層上布置布線后配線、L圖案和C圖案。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，還可以在不脫離權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種修改變化，將不同實(shí)施例的技術(shù)手段適當(dāng)結(jié)合所獲得的實(shí)施例也將落入本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
實(shí)用性可以將用于延遲線、濾波器等中的壓電部件，例如表面聲波裝置和壓電濾波器最小化。該壓電部件可用于如蜂窩電話等通信裝置中，且該通信裝置可被最小化。
權(quán)利要求
1.一種壓電部件，包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，該連接基底與該振蕩器接合從而形成用于該振蕩器的保護(hù)空間，其中該連接基底具有通孔和外部端子，該外部端子通過置于通孔中的外部連接端子部件與該元件連接，其中壓電元件通過包括焊料層的結(jié)合層與連接基底接合。
2.一種壓電部件，包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，該連接基底與該振蕩器接合從而形成用于該振蕩器的保護(hù)空間，其中該壓電元件通過包括焊料層的接合層與該連接基底接合，其中壓電部件包括樹脂層和第一配線，該樹脂層位于壓電元件和連接基底之間，具有可以形成用于振蕩器的保護(hù)空間所需的厚度和開口部分，第一配線位于該樹脂層上的開口部分中并與該元件配線相連接，其中該連接基底具有通孔、且第一配線通過布置在該通孔中的外部連接端子部件與外部端子連接。
3.如權(quán)利要求2所述的壓電部件，其中第一配線包括電容和電感中的一個(gè)。
4.一種壓電部件，包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，該連接基底與該振蕩器接合從而形成用于該振蕩器的保護(hù)空間，其中該壓電元件通過包括焊料層的接合層與該連接基底接合，其中連接基底具有通孔和第二配線，該第二配線通過該通孔與該元件配線連接，其中該壓電部件包括具有開口部分的上部絕緣層，該開口部分設(shè)置成可以使第二配線局部暴露出來，其中該第二配線通過置于開口部分中的外部端子連接件與外部端子連接。
5.如權(quán)利要求4所述的壓電部件，其中第二配線包括電容和電感中的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中包括樹脂層，該樹脂層位于壓電元件和連接基底之間，并具有可以形成用于振蕩器的保護(hù)空間所需的厚度。
7.如權(quán)利要求2所述的壓電部件，其中樹脂層包括開口部分，該開口部分至少對(duì)應(yīng)于該振蕩器和與該振蕩器連接的元件配線的一部分。
8.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中在至少沿壓電元件和連接基底的外周延伸的輪廓中布置包括焊料層的接合層。
9.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中利用接合層的厚度來保持保護(hù)空間。
10.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中利用形成在面對(duì)該壓電元件的振蕩器的位置上的連接基底中形成的凹槽，來保持該保護(hù)空間。
11.如權(quán)利要求10所述的壓電部件，在該凹槽中布置金屬層。
12.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中該焊料層包括多個(gè)子層，這些子層至少包括Sn子層、和由Au、Ag、Cu、和Ni中的一個(gè)制成的子層。
13.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中還包括連接層，該連接層位于壓電元件的元件配線和接合層的焊料層之間。
14.如權(quán)利要求13所述的壓電部件，其中該連接層包括多個(gè)子層，而且最底部的子層是由Ti和NiCr中的一個(gè)制成的。
15.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中連接層包括位于連接基底和焊料層之間的墊層，其中該墊層是由Ni、Cu、Pt和Pd中的一個(gè)制成的層、和由Ti和NiCr中的一個(gè)制成的層的疊層。
16.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中該壓電元件是表面聲波元件，該表面聲波元件包括至少一個(gè)位于作為基底的壓電基底上的交叉指形傳感器。
17.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中該壓電元件是置于基底凹槽或開口部分中的薄膜壓電元件，其中該薄膜壓電元件包括至少一個(gè)具有振蕩器的壓電諧振器，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一對(duì)上電極和下電極之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極。
18.如權(quán)利要求1所述的壓電部件，其中該壓電元件是具有振蕩器的薄膜壓電元件，其中該振蕩器位于基底上、且具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少對(duì)個(gè)彼此相對(duì)的上電極和下電極對(duì)之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極，而且其中壓電薄膜元件包括位于基底和該振蕩器下電極之間的空間。
19.如權(quán)利要求17所述的壓電部件，其中壓電元件的基底是由Si制成，連接基底是由硬玻璃制成。
20.一種用于制造壓電部件的方法，其中該壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，利用包括焊料層的接合層將該連接基底與該振蕩器接合，從而使該連接基底面對(duì)該振蕩器，該方法包括用于通過在基底上布置至少一個(gè)振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線來制造壓電元件的步驟；用于在連接基底中形成通孔的步驟；用于利用包括焊料層的接合層將壓電元件與連接基底接合，從而保持振蕩器的保護(hù)空間的步驟；用于布置用于通過通孔與元件配線連接的外部端子連接件的步驟；和用于布置用于與外部端子連接件連接的外部端子的步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中在用于利用焊料層將壓電元件與連接基底接合，從而保持振蕩器的保護(hù)空間的步驟中，該元件配線與通孔對(duì)準(zhǔn)。
22.一種用于制造壓電部件的方法，其中該壓電部件包括壓電元件和連接基底，該壓電元件具有至少一個(gè)置于基底上的振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線，利用包括焊料層的接合層將該連接基底與該振蕩器接合，從而使該連接基底面對(duì)該振蕩器，該方法包括用于通過在基底上布置至少一個(gè)振蕩器、和與該振蕩器連接的元件配線來制造壓電元件的步驟；用于利用包括焊料層的接合層將壓電元件與連接基底接合從而保持用于振蕩器的保護(hù)空間的步驟；用于在連接基底中形成通孔的步驟；用于布置用于通過通孔與元件配線連接的外部端子連接件的步驟；和用于布置用于與外部端子連接件連接的外部端子的步驟。
23.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中在用于利用包括焊料層的接合層使壓電元件與連接基底接合，從而保持用于振蕩器的保護(hù)空間的步驟中，在壓電元件和連接基底中的一個(gè)上布置樹脂層之后，通過利用印刷布置該焊料層，來使該壓電元件與連接基底接合在一起。
24.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中在用于利用包括焊料層的接合層使壓電元件與連接基底接合，從而保持用于振蕩器的保護(hù)空間的步驟中，通過使布置在壓電部件上的第一金屬層和布置在連接基底上的第二金屬層熔合成合金，實(shí)現(xiàn)將壓電元件與連接基底接合。
25.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中通過在連接基底中形成凹槽來保持該振蕩器的保護(hù)空間。
26.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中利用抗蝕圖案通過濕蝕刻來形成通孔。
27.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中利用激光蝕刻或噴砂處理工藝中的一種來形成該通孔。
28.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中采用金屬汽相淀積來產(chǎn)生外部端子連接件和/或外部端子。
29.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中在印刷導(dǎo)電性膠之后，利用燒結(jié)處理來產(chǎn)生該外部端子連接件和/或外部端子。
30.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中在通孔中印刷導(dǎo)電性膠之后，通過布置導(dǎo)電性膠的配線來產(chǎn)生外部端子。
31.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中制成具有多個(gè)壓電元件的母基底，并在將連接基底與母基底接合后切割該母基底。
32.如權(quán)利要求31所述的制造壓電部件的方法，其中連接基底小于母基底。
33.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中壓電部件是具有振蕩器的表面聲波元件，該振蕩器包括置于基底上的交叉指形傳感器。
34.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中該壓電元件是置于基底凹槽或開口部分中的薄膜壓電元件，其中該薄膜壓電元件包括振蕩器，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一對(duì)相對(duì)的上電極和下電極之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極。
35.如權(quán)利要求20所述的制造壓電部件的方法，其中該壓電元件是置于基底上、且具有振蕩器的薄膜壓電元件，該振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包括至少一個(gè)壓電薄膜層的薄膜部分被夾在至少一個(gè)彼此相對(duì)的上電極和下電極對(duì)之間，且該薄膜部分的頂表面和底表面分別面對(duì)上電極和下電極，而且其中壓電薄膜元件包括基底和振蕩器的下電極之間的空間。
全文摘要
提出了一種壓電部件，例如表面聲波裝置和壓電薄膜濾波器，每個(gè)壓電部件都可以實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)并控制它的性能下降，以及一種用于制造該壓電部件的方法。表面聲波裝置(61)包括SAW(6)和連接基底(20)，該SAW(6)具有置于壓電基底(1)上的IDT2和與該IDT(2)連接的導(dǎo)電墊(3)，其中該SAW(6)與該連接基底(20)接合，從而提供了IDT(2)的保護(hù)空間。該連接基底(20)具有通孔(18)，該通孔中具有與該導(dǎo)電墊(3)連接的外部端子連接件(22a)和外部端子(22b)。該SAW(6)通過包括焊料層的接合層(21)與連接基底(20)接合。
文檔編號(hào)H03H9/10GK1568570SQ03801270
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者越戶義弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所