特開 2020-184652 電子デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-184652(P2020-184652A)

(43)【公開日】2020年11月12日

(54)【発明の名称】電子デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20201016BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20201016BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20201016BHJP

   H03H 9/17 20060101ALI20201016BHJP

   H03H 9/54 20060101ALI20201016BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20201016BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/25 A

   H03H9/64 Z

   H03H9/72

   H03H9/17 F

   H03H9/54 Z

   H03H9/70

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-86551(P2019-86551)

(22)【出願日】2019年4月26日

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 耕平

【テーマコード（参考）】

5J097

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J097AA25

5J097BB02

5J097BB15

5J097BB17

5J097HA04

5J097JJ06

5J097JJ09

5J097KK09

5J097KK10

5J097LL02

5J108AA07

5J108BB08

5J108CC11

5J108DD01

5J108EE03

5J108EE07

5J108EE14

5J108JJ01

5J108KK04

(57)【要約】

【課題】基板の劣化を抑制すること。
【解決手段】支持基板と前記支持基板上に直接的または間接的に接合された基板とを備える第１基板と、前記支持基板上の前記基板が設けられていない領域に設けられ、前記基板の側面に接する第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、前記第１金属層よりヤング率の小さい緩衝層と、前記緩衝層上に設けられた第２金属層と、前記基板上に空隙を介して設けられた第２基板と、前記第２基板と前記第２金属層とを接続し、平面視において前記第１金属層および前記緩衝層と重なる接続層と、前記基板上および前記第２基板下の少なくとも一方に設けられた機能部と、を備える電子デバイス。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持基板と前記支持基板上に直接的または間接的に接合された基板とを備える第１基板と、
前記支持基板上の前記基板が設けられていない領域に設けられ、前記基板の側面に接する第１金属層と、
前記第１金属層上に設けられ、前記第１金属層よりヤング率の小さい緩衝層と、
前記緩衝層上に設けられた第２金属層と、
前記基板上に空隙を介して設けられた第２基板と、
前記第２基板と前記第２金属層とを接続し、平面視において前記第１金属層および前記緩衝層と重なる接続層と、
前記基板上および前記第２基板下の少なくとも一方に設けられた機能部と、
を備える電子デバイス。

【請求項2】

前記緩衝層は樹脂からなる絶縁体である請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記接続層は、金または銅を主成分とする請求項１または２に記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記第１金属層上に接触し、平面視において前記緩衝層の外まで延伸する第３金属層を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の電子デバイス。

【請求項5】

前記第２金属層と前記第３金属層とは、平面視において前記緩衝層と重ならない領域で接触する請求項４に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記第２金属層と前記第３金属層とは接触せず、異なる電位が加わる請求項４に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記支持基板を貫通し、前記第１金属層に接触するビア配線を備え、
前記接続層はバンプであり、
前記第１金属層は、平面視において前記基板に囲まれて設けられている請求項１から６のいずれか一項に記載の電子デバイス。

【請求項8】

前記接続層は、前記機能部を囲み前記機能部を前記空隙内に封止する封止部であり、
前記第１金属層は、前記機能部を囲む環状金属層である請求項１から６のいずれか一項に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記基板は、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板であり、
前記機能部は、前記基板上に設けられた弾性波素子を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の電子デバイス。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の電子デバイスを含むフィルタ。

【請求項11】

請求項１０に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子デバイス、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば支持基板上に接合された基板を有する電子デバイス、フィルタおよびマルチプレクサに関する。

【背景技術】

【0002】

支持基板上に圧電基板等の基板が接合され、基板上に別の基板をバンプ等の接続層を用い搭載する弾性波デバイスが知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−１５７９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バンプ等の接続層を用い別の基板を基板上に搭載するときに、基板にクラックが生じる等の劣化が生じることがある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の劣化を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、支持基板と前記支持基板上に直接的または間接的に接合された基板とを備える第１基板と、前記支持基板上の前記基板が設けられていない領域に設けられ、前記基板の側面に接する第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、前記第１金属層よりヤング率の小さい緩衝層と、前記緩衝層上に設けられた第２金属層と、前記基板上に空隙を介して設けられた第２基板と、前記第２基板と前記第２金属層とを接続し、平面視において前記第１金属層および前記緩衝層と重なる接続層と、前記基板上および前記第２基板下の少なくとも一方に設けられた機能部と、を備える電子デバイスである。

【0007】

上記構成において、前記緩衝層は樹脂からなる絶縁体である構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記接続層は、金または銅を主成分とする構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記第１金属層上に接触し、平面視において前記緩衝層の外まで延伸する第３金属層を備える構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記第２金属層と前記第３金属層とは、平面視において前記緩衝層と重ならない領域で接触する構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記第２金属層と前記第３金属層とは接触せず、異なる電位が加わる構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記支持基板を貫通し、前記第１金属層に接触するビア配線を備え、前記接続層はバンプであり、前記第１金属層は、平面視において前記基板に囲まれて設けられている構成とすることができる。

【0013】

上記構成において、前記接続層は、前記機能部を囲み前記機能部を前記空隙内に封止する封止部であり、前記第１金属層は、前記機能部を囲む環状金属層である構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記基板は、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板であり、前記機能部は、前記基板上に設けられた弾性波素子を含む構成とすることができる。

【0015】

本発明は、上記弾性波デバイスを含むフィルタである。

【0016】

本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、基板の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図2】図２（ａ）は、実施例１における弾性波素子１２の平面図、図２（ｂ）は弾性波素子２２の断面図である。

【図3】図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１におけるバンプ付近の平面図および断面図である。

【図4】図４（ａ）から図４（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。

【図5】図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す緩衝層付近の断面図（その１）である。

【図6】図６（ａ）から図６（ｄ）は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す緩衝層付近の断面図（その２）である。

【図7】図７（ａ）および図７（ｂ）は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す緩衝層付近の断面図（その３）である。

【図8】図８は、比較例１に係る弾性波デバイスのバンプ付近の断面図である。

【図9】図９（ａ）は、実施例１の変形例１におけるバンプ付近の断面図、図９（ｂ）および図９（ｃ）は、平面図である。

【図10】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイスのバンプ付近の平面図である。

【図11】図１１は、実施例１の変形例３に係る弾性波デバイスの基板の平面図である。

【図12】図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。

【図13】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例１の変形例４に係る弾性波デバイスの断面図および平面図である。

【図14】図１４（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、図１４（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。

【実施例1】

【0020】

図１は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図１に示すように、基板１０は支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとを有する。支持基板１０ａは例えばサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、水晶基板またはシリコン基板である。圧電基板１０ｂは、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。圧電基板１０ｂは支持基板１０ａの上面に接合されている。支持基板１０ａの線膨張係数は圧電基板１０ｂより小さい。圧電基板１０ｂと支持基板１０ａとの間に酸化シリコンまたは窒化アルミニウム等の絶縁体層を設けてもよい。このように、圧電基板１０ｂは支持基板１０ａ上に直接的または間接的に接合されている。

【0021】

基板１０の上面に弾性波素子１２および配線１４が設けられている。基板１０の下面に端子１８が設けられている。端子１８は、弾性波素子１２および２２を外部と接続するためのフットパッドである。圧電基板１０ｂを貫通する金属層１７が設けられている。支持基板１０ａを貫通するビア配線１６が設けられている。ビア配線１６はそれぞれ金属層１７に接続されている。ビア配線１６と金属層１７とは端子１８と配線１４とを電気的に接続する。配線１４上に緩衝層６０を介し配線１５が設けられている。

【0022】

基板１０の外縁において圧電基板１０ｂが除去されている。弾性波素子１２を囲むように支持基板１０ａ上に環状金属層３２が設けられている。配線１４、配線１５、ビア配線１６、金属層１７、端子１８および環状金属層３２は、例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。緩衝層６０は例えばポリイミド樹脂等の樹脂絶縁層である。環状金属層３２上に環状金属層３４が設けられている。環状金属層３４は例えばニッケル層である。

【0023】

基板１０上に基板２０が搭載されている。基板２０の下面に弾性波素子２２および配線２４が設けられている。基板２０は、例えばシリコン基板、ガラス基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板または水晶基板等の絶縁基板または半導体基板である。配線２４は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。

【0024】

基板２０はバンプ２８を介し基板１０にフリップチップ実装（フェースダウン実装）されている。バンプ２８は、例えば金バンプ、半田バンプまたは銅バンプである。バンプ２８は、配線１４および２４と接合する。バンプ２８は平面視においてビア配線１６および金属層１７と重なっている。

【0025】

基板１０上に基板２０を囲むように封止部３０が設けられている。封止部３０は、例えば半田等の金属層または樹脂等の絶縁層である。封止部３０は、環状金属層３４に接合されている。基板２０の上面および封止部３０の上面に平板状のリッド３６が設けられている。リッド３６は例えばコバール板等の金属板または絶縁板である。リッド３６および封止部３０を覆うように保護膜３８が設けられている。保護膜３８はニッケル膜等の金属膜または絶縁膜である。

【0026】

弾性波素子１２は空隙２６を介し基板２０に対向している。弾性波素子２２は空隙２６を介し圧電基板１０ｂに対向している。弾性波素子１２および２２は、封止部３０、基板１０、基板２０およびリッド３６により封止される。バンプ２８は空隙２６に囲まれている。端子１８はビア配線１６、金属層１７および配線１４を介し弾性波素子１２と電気的に接続され、さらに、バンプ２８および配線２４を介し弾性波素子２２に電気的に接続されている。

【0027】

支持基板１０ａの厚さは例えば５０μｍから２００μｍである。圧電基板１０ｂの厚さは例えば０．５μｍから２０μｍであり、例えば弾性波の波長以下である。金属層１７および環状金属層３２の厚さは圧電基板１０ｂの厚さと略等しい。金属層１７の幅は例えば５０μｍから１００μｍである。ビア配線１６の幅は例えば２０μｍから５０μｍである。バンプ２８の厚さは例えば１０μｍから２０μｍである。バンプ２８の幅は例えば５０μｍから１００μｍである。基板２０の厚さは例えば５０μｍから２００μｍである。

【0028】

図２（ａ）は、実施例１における弾性波素子１２の平面図、図２（ｂ）は弾性波素子２２の断面図である。図２（ａ）に示すように、弾性波素子１２は弾性表面波共振器である。基板１０の圧電基板１０ｂ上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）４０と反射器４２が形成されている。ＩＤＴ４０は、互いに対向する１対の櫛型電極４０ａを有する。櫛型電極４０ａは、複数の電極指４０ｂと複数の電極指４０ｂを接続するバスバー４０ｃとを有する。反射器４２は、ＩＤＴ４０の両側に設けられている。ＩＤＴ４０が圧電基板１０ｂに弾性表面波を励振する。弾性波の波長は一対の櫛型電極４０ａの一方の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂのピッチにほぼ等しい。すなわち、弾性波の波長は一対の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂのピッチの２倍にほぼ等しい。ＩＤＴ４０および反射器４２は例えばアルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜により形成される。圧電基板１０ｂ上にＩＤＴ４０および反射器４２を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。

【0029】

図２（ｂ）に示すように、弾性波素子２２は圧電薄膜共振器である。基板２０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４４および上部電極４８が設けられている。下部電極４４と基板２０との間に空隙４５が形成されている。圧電膜４６の少なくとも一部を挟み下部電極４４と上部電極４８とが対向する領域が共振領域４７である。共振領域４７において、下部電極４４および上部電極４８は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。基板２０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板またはシリコン基板である。下部電極４４および上部電極４８は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜である。空隙４５の代わりに弾性波を反射する音響反射膜が設けられていてもよい。

【0030】

弾性波素子１２および２２は、弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波を制限しないように、弾性波素子１２および２２は空隙２６に覆われている。

【0031】

図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１におけるバンプ付近の平面図および断面図である。図３（ａ）では、基板１０、配線１４、配線１５、金属層１７、バンプ２８、緩衝層６０および絶縁層６２（図１（ａ）および図１（ｂ）では不図示）を図示している。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【0032】

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、支持基板１０ａを貫通するビア配線１６および圧電基板１０ｂを貫通する金属層１７が設けられている。ビア配線１６の上面は金属層１７の下面に接触する。ビア配線１６および金属層１７は例えば銅を主成分とする。支持基板１０ａは例えば厚さが７５μｍのサファイア基板であり、圧電基板１０ｂは例えば厚さが１０μｍのタンタル酸リチウム基板である。圧電基板１０ｂの上面と金属層１７の上面は平坦である。金属層１７上に配線１４が設けられている。配線１４は例えば厚さが１５０ｎｍのアルミニウム膜である。配線１４上に絶縁層６２が設けられている。

【0033】

絶縁層６２は、例えば厚さが２０ｎｍの酸化シリコン膜であり、緩衝層６０と配線１４との密着性を向上させる密着膜である。絶縁層６２上に緩衝層６０が設けられている。緩衝層６０は例えば厚さが９００ｎｍのポリイミド樹脂である。緩衝層６０上に配線１５が設けられている。配線１５は基板１０側から密着層１５ａおよび接合層１５ｂを備えている。密着層１５ａは例えば厚さが２００ｎｍのチタン膜であり、接合層１５ｂと緩衝層６０および配線１４との密着性を向上させる。接合層１５ｂは例えば厚さが１０００ｎｍの金層であり、バンプ２８が接合する層である。バンプ２８は例えば厚さが１０μｍの金バンプである。バンプ２８と接合層１５ｂは同じ材料を主成分とすることで接合性を向上できる。

【0034】

平面視において、配線１４および１５は金属層１７およびバンプ２８と重なり金属層１７およびバンプ２８より大きい。金属層１７の径は例えば７４μｍであり、バンプ２８の径は例えば８０μｍである。緩衝層６０は金属層１７より片側につき例えば５μｍ程度大きい。絶縁層６２は緩衝層６０より片側につき例えば１０μｍ大きい。配線１４と１５は緩衝層６０および絶縁層６２の外側において接触し電気的に接続されている。

【0035】

［実施例１の製造方法］
図４（ａ）から図４（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、支持基板１０ａの上面に圧電基板１０ｂの下面を例えば表面活性化法を用い常温接合する。支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとは数ｎｍのアモルファス層等を介し直接接合されていてもよいし、接着剤等により接合されていてもよい。支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとの間に絶縁層が設けられていてもよい。圧電基板１０ｂに開口１９ａおよび１９ｂを例えばエッチング法を用い形成する。開口１９ａ内の支持基板１０ａの上面に例えばレーザ光を照射しビア１９ｃを形成する。

【0036】

図４（ｂ）に示すように、ビア１９ｃおよび開口１９ａおよび１９ｂを埋め込むように基板１０上に金属層を例えばめっき法を用い形成する。圧電基板１０ｂの表面が露出するように金属層の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。これにより、金属層１７、環状金属層３２およびビア配線１６が形成される。

【0037】

図４（ｃ）に示すように、圧電基板１０ｂ上に弾性波素子１２を形成する。圧電基板１０ｂおよび金属層１７上に配線１４、絶縁層６２（不図示）、緩衝層６０および配線１５を形成する。環状金属層３２上に環状金属層３４を形成する。

【0038】

図４（ｄ）に示すように、基板１０上にバンプ２８を介し基板２０をフリップチップ実装する。バンプ２８は例えば金スタッドバンプである。基板１０および２０を加熱し、基板２０に超音波を印加しつつ、基板１０と２０とを互いに近づく方向に押圧する。これにより、バンプ２８と配線１４とが接合する。弾性波素子１２と２２とは空隙２６を挟み対向する。

【0039】

その後、基板２０を囲むように、例えば錫銀半田からなる封止部３０を形成する。封止部３０は環状金属層３４と接合する。封止部３０および基板２０上にリッド３６を設ける。リッド３６は設けられてなくてもよい。支持基板１０ａの下面をＣＭＰ法等を用い研磨する。これにより、ビア配線１６が支持基板１０ａの下面に露出する。ビア配線１６に接触する端子１８を形成する。基板１０を切断する。これにより、弾性波デバイスが個片化される。封止部３０およびリッド３６を囲む保護膜３８を形成する。これにより、図１の弾性波デバイスが製造される。

【0040】

図５（ａ）から図７（ｂ）は、実施例１における弾性波デバイスの製造方法を示す緩衝層付近の断面図であり、図４（ｃ）における配線１４、１５および緩衝層６０の形成方法を説明する図である。図５（ａ）に示すように、圧電基板１０ｂおよび金属層１７上に配線１４として例えばアルミニウム膜をスパッタリング法を用い形成する。図５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い配線１４を所望の形状にパターニングする。図５（ｃ）に示すように、圧電基板１０ｂ上に配線１４を覆うように絶縁層６２として例えば酸化シリコン膜をスパッタリング法を用い形成する。図５（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い絶縁層６２を所望の形状にパターニングする。

【0041】

図６（ａ）に示すように、圧電基板１０ｂ上に絶縁層６２および配線１４を覆うように緩衝層６０として感光性ポリイミド層を塗布する。露光および現像することで緩衝層６０を所望の形状にパターニングする。図６（ｂ）に示すように、緩衝層６０をポストベークすることで、緩衝層６０の側面は傾斜する。図６（ｃ）に示すように、感光性レジストを塗布、露光および現像することで配線１４以外の領域にレジスト層６４を形成する。図６（ｄ）に示すように、レジスト層６４、配線１４、絶縁層６２および緩衝層６０上に密着層１５ａとして例えばチタン膜を真空蒸着法を用い形成する。

【0042】

図７（ａ）に示すように、密着層１５ａ上に接合層１５ｂとして例えば金膜を真空蒸着法を用い形成する。図７（ｂ）に示すように、レジスト層６４を除去することで、レジスト層６４上の密着層１５ａおよび接合層１５ｂが除去され、配線１５が所望の形状に形成される。緩衝層６０の側面が傾斜しているため、配線１５の断線等を抑制できる。

【0043】

［比較例１］
図８は、比較例１に係る弾性波デバイスのバンプ付近の断面図である。比較例１では、絶縁層６２および緩衝層６０が設けられていない。矢印５６のように、バンプ２８に荷重が加わると、バンプ２８直下の金属層１７が変形し、圧電基板１０ｂに応力が加わる。圧電基板１０ｂは脆いため圧電基板１０ｂにクラック５４が形成される。バンプ２８に加わる荷重は例えば図４（ｄ）において、基板２０を基板１０上にフリップチップ実装するときに加わる。

【0044】

タンタル酸リチウム、サファイア、銅、チタン、アルミニウムおよび金のヤング率（引張はそれぞれ２５４ＧＰａ、４７０ＧＰａ、７７ＧＰａ、１０７ＧＰａ、７０ＧＰａおよび７８ＧＰａである。これに対し、樹脂は応力−歪曲線に線形の領域が少ないため、一定のヤング率を定義することは難しいものの、応力−歪曲線の最大傾きにおけるヤング率であっても１０ＧＰａ以下である。ヤング率が小さい部材は柔らかくなる。実施例１では、他の部材より柔らかい緩衝層６０により金属層１７に加わる応力を緩和できる。これにより、圧電基板１０ｂに加わる応力が抑制され、圧電基板１０ｂのクラック５４等の劣化を抑制できる。

【0045】

［実施例１の変形例１］
図９（ａ）は、実施例１の変形例１におけるバンプ付近の断面図、図９（ｂ）および図９（ｃ）は、平面図である。図９（ｂ）は、主に配線１５ｃおよび１５ｄを図示し、図９（ｃ）は、主に配線１４ｃおよび１４ｄを図示している。

【0046】

図９（ａ）から図９（ｃ）に示すように、金属層１７が接触する配線１４は配線１４ｄである。配線１４ｄは絶縁層６２および緩衝層６０の外側で配線１５ｄと接触している。バンプ２８が接触する配線１５は配線１５ｃである。配線１５ｃは絶縁層６２および緩衝層６０の外側で配線１４ｃと接触している。金属層１７とバンプ２８との間の配線１４ｄと配線１５ｃとは電気的に接続されておらず、絶縁層６２および緩衝層６０により電気的に絶縁されている。実施例１の変形例１では、バンプ２８と金属層１７とに異なる電位を印加することができる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0047】

［実施例１の変形例２］
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイスのバンプ付近の平面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、緩衝層６０の平面形状は円形である。その他の構成は実施例１およびその変形例１と同じであり説明を省略する。緩衝層６０の平面形状は実施例１およびその変形例１のように四角形状等の多角形状でもよし、実施例１の変形例２のように円形状でもよい。

【0048】

［実施例１の変形例３］
図１１は、実施例１の変形例３に係る弾性波デバイスの基板１０の平面図である。図１１に示すように、基板１０上に弾性波素子１２および配線１４が設けられている。弾性波素子１２は弾性表面波共振器でありＩＤＴ４０および反射器４２を備えている。弾性波素子１２は直列共振器Ｓ１からＳ５および並列共振器Ｐ１からＰ３を含む。配線１４はパッドＰｉｎ、Ｐｏｕｔ、ＰｇおよびＰrを含む。パッドＰｉｎ、ＰｏｕｔおよびＰｇはそれぞれ入力端子、出力端子およびグランド端子に接続されている。Ｐｒは基板２０に接続されるパッドである。直列共振器Ｓ１からＳ５はパッドＰｉｎとＰｏｕｔとの間に直列に接続され、並列共振器Ｐ１からＰ３はパッドＰｉｎとＰｏｕｔとの間に並列に接続されている。

【0049】

図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。図１２に示すように、パッドＰｉｎおよびＰｒでは配線１４と１５とは接触しており、バンプ２８と金属層１７は同じ電位である。配線１５は、配線１４、金属層１７、ビア配線１６を介し端子１８に電気的に接続されている。パッドＰｇでは、配線１５は配線１４に電気的に接続されていない。パッドＰｇにおける配線１４上の配線１５はパッドＰｒに電気的に接続されている。このように、実施例１の変形例１のパッドを用いれば、パッドＰｇのように、バンプ２８と金属層１７とを異なる電位とすることができる。

【0050】

［実施例１の変形例４］
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例１の変形例４に係る弾性波デバイスの断面図および平面図である。図１３（ｂ）は、基板１０、２０、環状金属層３４、３５、緩衝層６０ａおよび封止部３０ａを図示している。

【0051】

図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、環状金属層３２上に環状金属層３４、緩衝層６０ａ、環状金属層３５が設けられている。環状金属層３４と３５は緩衝層６０ａの外で接触されている。封止部３０ａは環状金属層３５と基板２０とに接合されている。封止部３０ａは例えば金層または銅層であり、空隙２６に弾性波素子１２および２２を封止する。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例４のように、封止部３０ａ下に緩衝層６０ａを設けてもよい。これにより、例えば封止部３０ａを用い基板１０と２０とを接合するときに、環状金属層３２に応力が加わり圧電基板１０ｂにクラック等が形成されることを抑制できる。

【0052】

実施例１およびその変形例によれば、基板１０（第１基板）は、支持基板１０ａと支持基板１０ａ上に直接的または間接的に接合された圧電基板１０ｂ（基板）とを備える。弾性波素子１２は、圧電基板１０ｂ上に設けられている。金属層１７および環状金属層３２（第１金属層）は、支持基板１０ａ上の圧電基板１０ｂが設けられていない領域に設けられ、圧電基板１０ｂの側面に接する。緩衝層６０および６０ａは、金属層１７および環状金属層３２上に設けられ、金属層１７および環状金属層３２よりヤング率が小さい。配線１５および環状金属層３５（第２金属層）は、緩衝層６０および６０ａ上に設けられている。基板２０（第２基板）は、圧電基板１０ｂ上に空隙２６を介して設けられている。バンプ２８および封止部３０ａ（接続層）は、基板２０と配線１５および環状金属層３５とを接続し、平面視において金属層１７および環状金属層３２並びに緩衝層６０および６０ａと重なる。

【0053】

これにより、バンプ２８および封止部３０ａに荷重が加わっても、柔らかい緩衝層６０および６０ａより金属層１７および環状金属層３２に加わる応力を抑制できる。よって、クラック等の圧電基板１０ｂの劣化を抑制できる。緩衝層６０および６０ａのヤング率は配線１４および１５のヤング率より小さいことが好ましい。これにより、金属層１７および環状金属層３２に加わる応力をより抑制できる。また、緩衝層６０および６０ａのヤング率は、金属層１７および環状金属層３２、配線１４および１５のヤング率の１／２以下が好ましく、１／５以下がより好ましい。

【0054】

緩衝層６０および６０ａは配線１４および１５の少なくとも一方より厚いことが好ましい。これにより、金属層１７および環状金属層３２に加わる応力を緩和することができる。緩衝層６０および６０ａの厚さは配線１４および１５の少なくとも一方の厚さの２倍以上がより好ましい。緩衝層６０および６０ａの厚さは配線１４および１５の合計の厚さの２倍以下がより好ましい。これにより、低背化が可能とする。絶縁層６２は、緩衝層６０と配線１４との密着層であり、緩衝層６０より薄くてもよい。

【0055】

緩衝層６０および６０ａは樹脂からなる絶縁体である。樹脂は柔らかく、バンプ２８等からの荷重を緩和させることができる。バンプ２８および封止部３０ａが金または銅を主成分とするとき、基板１０に２０を搭載するときにバンプ２８および封止部３０ａに荷重をかける。よって、緩衝層６０および６０ａを設けることが好ましい。圧電基板１０ｂがタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板の場合、圧電基板１０ｂが脆くクラック等が形成されやすい。よって、緩衝層６０および６０ａを設けることが好ましい。

【0056】

配線１４（第３金属層）は、金属層１７上に接触し、平面視において緩衝層６０の外まで延伸する。これにより、金属層１７と基板１０上の弾性波素子等とを電気的に接続できる。

【0057】

配線１４と１５とは、平面視において緩衝層６０と重ならない領域で接触する。これにより、バンプ２８と金属層１７とを電気的に接続できる。

【0058】

配線１４と１５とは接触せず、異なる電位が加わる。これにより、平面視において重なるバンプ２８と金属層１７とを異なる電位とすることができる。よって、設計の自由度が向上する。

【0059】

金属層１７は、平面視において圧電基板１０ｂに囲まれた島状に設けられ、ビア配線１６は金属層１７に接触する。このように、金属層１７およびビア配線１６により端子１８と配線１４とを接続する場合、ビア配線１６とバンプ２８とを重ねると、圧電基板１０ｂが劣化しやすい。よって、緩衝層６０を設けることが好ましい。

【0060】

実施例１の変形例４のように、接続層は、弾性波素子１２を囲み弾性波素子１２を空隙２６に封止する封止部３０ａでもよい。

【0061】

実施例１およびその変形例では、圧電基板１０ｂ上および基板２０下の少なくとも一方に設けられた機能部として弾性波素子１２および弾性波素子２２を例に説明したが、機能部は弾性波素子１２および２２以外の素子でもよい。例えば、圧電基板１０ｂの上面および／または基板２０の下面に設けられる機能部は、インダクタまたはキャパシタ等の受動素子、トランジスタを含む半導体素子、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子でもよい。これらの機能部が設けられた電子デバイスにおいても、支持基板１０ａ上に接合された基板の劣化を抑制できる。弾性波素子１２として弾性表面波共振器、弾性波素子２２として圧電薄膜共振器を例に説明したが、弾性波素子１２は圧電薄膜共振器でもよく、弾性波素子２２は弾性表面波共振器でもよい。

【実施例2】

【0062】

実施例２は、フィルタおよびデュプレクサの例である。図１４（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１４（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。実施例２のフィルタを弾性波素子１２および／または２２で形成してもよい。直列共振器および並列共振器の個数等は適宜設定できる。フィルタとしてラダー型フィルタを例に説明したが、フィルタは多重モード型フィルタでもよい。

【0063】

図１４（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１４（ｂ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ５０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ５２が接続されている。送信フィルタ５０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ５２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ５０および受信フィルタ５２の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。また、送信フィルタ５０を弾性波素子１２で形成し、受信フィルタ５２を弾性波素子２２で形成してもよい。

【0064】

マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。

【0065】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0066】

１０ａ 支持基板
１０ｂ 圧電基板
１２、２２ 弾性波素子
１４、１５、２４ 配線
１６ ビア配線
１７ 金属層
１８ 端子
２０ 基板
２６ 空隙
２８ バンプ
３０、３０ａ 封止部
３２、３４，３５ 環状金属層
３６ リッド
５０ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
６０、６０ａ 緩衝層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】