特許 6026829 弾性表面波デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6026829

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】弾性表面波デバイス

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20161107BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/25 A

   H03H3/08

【請求項の数】16

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-199152(P2012-199152)

(22)【出願日】2012年9月11日

(65)【公開番号】特開2014-57124(P2014-57124A)

(43)【公開日】2014年3月27日

【審査請求日】2015年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】514250975

【氏名又は名称】スカイワークスフィルターソリューションズジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(72)【発明者】

【氏名】藤井 邦博

(72)【発明者】

【氏名】柏木 隆文

【審査官】 石川 雄太郎

(56)【参考文献】

【文献】 再公表特許第２００９／０９６５６３（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−２６１５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２４１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１２７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１９９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／００１６５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３５２６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４５０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５４２０４７２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ ９／２５

Ｈ０３Ｈ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単結晶からなる圧電基板と、
それぞれが前記圧電基板の素子面に設けられた素子及び配線電極と、
前記素子面において空間を介して前記素子を覆うカバー体と、
前記圧電基板の背面と側面及び前記カバー体の側面を覆う第１の絶縁体と、
前記カバー体の上面と前記第１の絶縁体の上面を覆う第２の絶縁体と、
前記第２の絶縁体を貫通して前記配線電極に接続された接続電極と、
前記接続電極に接続された端子電極と
を備え、
前記第１及び第２の絶縁体はそれぞれ、無機フィラー及び熱硬化性の樹脂成分を含有し、
前記無機フィラーの含有率は、前記第２の絶縁体の方が前記第１の絶縁体よりも低い弾性表面波デバイス。

【請求項2】

単結晶からなる圧電基板と、
それぞれが前記圧電基板の素子面に設けられた素子及び配線電極と、
前記素子面において空間を介して前記素子を覆うカバー体と、
前記圧電基板の背面と側面及び前記カバー体の側面を覆う第１の絶縁体と、
前記カバー体の上面と前記第１の絶縁体の上面を覆う第２の絶縁体と、
前記第２の絶縁体を貫通して前記配線電極に接続された接続電極と、
前記接続電極に接続された端子電極と
を備え、
前記第１の絶縁体の熱膨張係数を前記第２の絶縁体の熱膨張係数よりも前記圧電基板の熱膨張係数に近づけた弾性表面波デバイス。

【請求項3】

単結晶からなる圧電基板と、
それぞれが前記圧電基板の素子面に設けられた素子及び配線電極と、
前記素子面において空間を介して前記素子を覆うカバー体と、
前記圧電基板の背面と側面及び前記カバー体の側面を覆う第１の絶縁体と、
前記カバー体の上面と前記第１の絶縁体の上面を覆う第２の絶縁体と、
前記第２の絶縁体を貫通して前記配線電極に接続された接続電極と、
前記接続電極に接続された端子電極と
を備え、
前記第１の絶縁体を前記カバー体の側面よりも上方に突出させた弾性表面波デバイス。

【請求項4】

単結晶からなる圧電基板と、
それぞれが前記圧電基板の素子面に設けられた素子及び配線電極と、
前記素子面において空間を介して前記素子を覆うカバー体と、
前記圧電基板の背面と側面及び前記カバー体の側面を覆う第１の絶縁体と、
前記カバー体の上面と前記第１の絶縁体の上面を覆う第２の絶縁体と、
前記第２の絶縁体を貫通して前記配線電極に接続された接続電極と、
前記接続電極に接続された端子電極と
を備え、
前記第１の絶縁体は前記カバー体の上面の一部を覆った弾性表面波デバイス。

【請求項5】

前記カバー体は、前記配線電極に電気的に接続された金属層を含む請求項１から４のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。

【請求項6】

前記接続電極は前記金属層を介して前記配線電極に接続される請求項５記載の弾性表面波デバイス。

【請求項7】

前記第１及び第２の絶縁体はそれぞれ、無機フィラー及び熱硬化性の樹脂成分を含有する請求項２から４のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。

【請求項8】

前記無機フィラーの含有率は、前記第２の絶縁体の方が前記第１の絶縁体よりも低い請求項７記載の弾性表面波デバイス。

【請求項9】

前記第１の絶縁体の熱膨張係数を前記第２の絶縁体の熱膨張係数よりも前記圧電基板の熱膨張係数に近づけた請求項１記載の弾性表面波デバイス。

【請求項10】

前記第１の絶縁体を前記カバー体の側面よりも上方に突出させた請求項１記載の弾性表面波デバイス。

【請求項11】

前記第１の絶縁体は前記カバー体の上面の一部を覆った請求項１記載の弾性表面波デバイス。

【請求項12】

前記カバー体は、
第１面が前記空間に面しかつ第２面が前記金属層に接する箔体と、
前記素子を囲む枠体と
をさらに含む請求項５に記載の弾性表面波デバイス。

【請求項13】

前記枠体は、
前記箔体に接する第１上面部分と、
前記第２の絶縁体に接する第２上面部分と、
前記金属層に接する第１側面部分と、
前記第１の絶縁体に接する第２側面部分と
を含む請求項１２に記載の弾性表面波デバイス。

【請求項14】

前記枠体は、前記配線電極に接する第１下面部分をさらに含む請求項１３に記載の弾性表面波デバイス。

【請求項15】

前記枠体は、前記圧電基板に接する第２下面部分をさらに含む請求項１４に記載の弾性表面波デバイス。

【請求項16】

前記枠体は、前記第１の絶縁体に接する第３上面部分をさらに含む請求項１３に記載の弾性表面波デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波フィルタ等に用いられる弾性表面波デバイスおよびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

携帯電話機に代表される小型の通信機器に使用される部品は、より一層の小型化、薄型化が要求されており、高周波フィルタとして使用される弾性表面波デバイスにも同様な要求が強い。

【0003】

この弾性表面波デバイスを小型化するための手段として、ウエハレベルパッケージと呼ばれる製造方法が知られている。

【0004】

これは、単結晶からなる圧電基板のウエハ上にＩＤＴからなる弾性表面波素子と配線電極の組を複数個形成し、ウエハ状態で弾性表面波素子上に封止構造及び外部電極を形成し、最後にダイシングを行って個片化するものである。

【0005】

先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−２５２３３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、弾性表面波デバイスを構成する圧電基板は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の単結晶からなるため、劈開面に沿って割れ易く、機械的ストレスによる微小なクラックが発生し、圧電体ウエハ全体の割れに拡大する場合がある。また、圧電基板は熱膨張率に異方性があるために、弾性表面波素子を封止する封止体の熱膨張率との違いにより、温度変化によって反りや層間の剥離が生じる場合がある。

【0008】

特許文献１に開示される従来の弾性表面波デバイスは、ダイシングされた圧電基板の切断面が露出しているので、回路基板への実装時の取り扱いによる機械的あるいは熱的ストレスによって圧電基板の切断面から欠けが発生し、場合によっては圧電基板の破壊が生じるという課題を有する。

【0009】

また、従来の弾性表面波デバイスは、圧電基板上に、封止構造を層状に積み重ねた構造であるため、各層間の接着は単に平面的な接合であり、応力が加わった場合に、接着界面での剥離や破壊が生じ易いという課題を有する。

【0010】

本発明は、前記課題を解決し、小型形状を実現しながら機械的あるいは熱的ストレスに強い弾性表面波デバイスおよびその製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本願発明の弾性表面波デバイスは、単結晶からなる圧電基板と、前記圧電基板の素子面に設けられた素子および配線電極と、前記素子面において空間を介して前記素子を覆うカバー体と、前記圧電基板の背面と側面および前記カバー体の側面を覆う第１の絶縁体と、前記カバー体の上面と前記第１の絶縁体の上面を覆う第２の絶縁体と、前記第２の絶縁体を貫通して前記配線電極に接続された接続導体と、前記接続導体に接続された端子電極とを備えたものである。

【発明の効果】

【0012】

上述のように、本願発明は、圧電基板のダイシングされた側面を第１の絶縁体で覆ったことにより、機械的あるいは熱的ストレスによる圧電基板の破損を防止でき、弾性表面波デバイスの信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態１の弾性表面波デバイスの断面図

【図2】同弾性表面波デバイスの製造工程を説明する断面図

【図3】同弾性表面波デバイスの製造工程を説明する断面図

【図4】同弾性表面波デバイスの製造工程を説明する断面図

【図5】本発明の実施の形態２の弾性表面波デバイスの断面図

【図6】同弾性表面波デバイスの製造工程を説明する断面図

【図7】同弾性表面波デバイスの製造工程を説明する断面図

【図8】同弾性表面波デバイスの製造工程を説明する断面図

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００の断面図である。

【0015】

図１に示すように、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００は、圧電基板１０１と素子１０２と配線電極１０３と空間１０４とカバー体１０８と第１の絶縁体１１２と、第２の絶縁体１１３と、接続電極１１０と、端子電極１１１とを有する。

【0016】

圧電基板１０１は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電性単結晶からなり、熱膨張率に異方性がある。素子１０２と配線電極１０３は、圧電基板１０１の素子面上に形成した金属薄膜をパターニングすることにより設けたものである。素子１０２は、ＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）からなる弾性表面波素子であり、圧電基板１０１の素子面に弾性表面波を励振する。カバー体１０８は、圧電基板１０１の素子面上で空間１０４を介して素子１０２を覆うものであり、枠体１０５と箔体１０６と金属層１０７とからなる。枠体１０５は、圧電基板１０１の素子面上において素子１０２を囲むように設けた絶縁体であり、光硬化性樹脂をフォトリソグラフによりパターニングすることにより形成したものである。箔体１０６は、銅の金属箔からなり、枠体１０５の上面にこの金属箔を接着してパターニングすることにより形成したものであり、素子１０２が励振するための空間１０４を上方から封止する部分と、枠体１０５の上面に導体パターンを形成する部分とを有する。金属層１０７は、素子面上の配線電極１０３から箔体１０６の銅箔にかけて電気銅メッキにより形成したものであり、配線電極１０３に接続された導電回路を構成するとともに、空間１０４を封止する箔体１０６を機械的に補強強化する。

【0017】

第１の絶縁体１１２は、圧電基板１０１の背面および側面と枠体１０５の側面を覆う絶縁体であり、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを含有し、枠体１０５の側面を覆う部分は、枠体１０５の高さよりも高く突出する突出部１１４を有する。第２の絶縁体１１３は、第１の絶縁体１１２の突出部１１４とカバー体１０８を上から覆う絶縁体であり、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを含有する。接続電極１１０は、第２の絶縁体１１３を貫通して金属層１０７と端子電極１１１とを接続する導体であり、レーザーにより第２の絶縁体１１３を貫通する貫通穴を形成し、電気銅メッキにより導体を形成したものである。端子電極１１１は、この弾性表面波デバイス１００を外部の回路に接続する導体である。

【0018】

以上のように構成した本発明の弾性表面波デバイス１００は、第１の絶縁体１１２を用いて圧電基板１０１の背面と側面およびカバー体１０８の側面を覆い、第２の絶縁体１１３を用いてカバー体１０８の上面と第１の絶縁体１１２の上面を覆うことにより、カバー体１０８を形成した圧電基板１０１の全面を絶縁体で覆うことができ、弾性表面波デバイス１００の外面に加わる衝撃を緩和するとともに圧電基板１０１の特定の一点に集中することを防止することができるため、圧電基板１０１の破壊を防止することができ、弾性表面波デバイス１００の信頼性を向上することができるものである。

【0019】

また、本発明の弾性表面波デバイス１００は、カバー体１０８と圧電基板１０１との間の接合面の周囲を第１の絶縁体１１２により覆ったことにより、圧電基板１０１とカバー体１０８との間の層間破壊を抑制することができるものである。

【0020】

また、本発明の弾性表面波デバイス１００は、カバー体１０８に配線電極１０３に電気的に接続された金属層１０７を有し、接続電極１１０は金属層１０７を介して配線電極１０３に接続したことにより、接続電極１１０の接続距離をカバー体１０８の金属層１０７から端子電極１１１までに短縮することができるとともに、端子電極１１１にかかる応力をカバー体１０８の屈曲部で吸収することができるため、弾性表面波デバイス１００の信頼性を向上することができるものである。

【0021】

また、本発明の弾性表面波デバイス１００は、第１および第２の絶縁体１１２、１１３に、無機フィラーと熱硬化性の樹脂成分を含有させ、第２の絶縁体１１３を第１の絶縁体１１２よりも無機フィラーの含有率を低くしたことにより、第２の絶縁体１１３を貫通する貫通穴を容易に形成することが可能になり生産性を向上することができるものである。

【0022】

また、本発明の弾性表面波デバイス１００は、第１の絶縁体１１２の熱膨張係数を第２の絶縁体１１３の熱膨張係数よりも圧電基板１０１の熱膨張係数に近づけることにより、圧電基板１０１の背面と側面を覆う第１の絶縁体１１２と圧電基板１０１の熱膨張・熱収縮による内部応力の発生を小さくすることができ、弾性表面波デバイス１００の熱膨張・熱収縮に対する信頼性を向上することができる。また、端子電極１１１と接続電極１１０が設けられた第２の絶縁体１１３の熱膨張係数を圧電基板１０１よりも弾性表面波デバイス１００を実装する実装基板（図示せず）の熱膨張係数に近づけることができるため、実装基板と圧電基板１０１の熱膨張係数の違いを吸収することができ、端子電極１１１および接続電極１１０にかかる応力を低減できるため、弾性表面波デバイス１００の熱膨張・熱収縮に対する信頼性を向上することができるものである。

【0023】

また、本発明の弾性表面波デバイス１００は、第１の絶縁体１１２をカバー体１０８の側面よりも上方に突出させた突出部１１４を設けたことにより、カバー体１０８と第２の絶縁体１１３との間の接合面の周囲を第１の絶縁体１１２により保護することができ、カバー体１０８と第２の絶縁体１１３との間の層間破壊を抑制することができるものである。そして、この突出部１１４を有することにより、第１の絶縁体１１２と第２の絶縁体１１３の接合面積を大きくすることができ、これによって接合強度を増すことができる。

【0024】

なお、本発明の弾性表面波デバイス１００において、箔体１０６は、銅の金属箔からなるものを用いたが、銅箔と樹脂製の接着層からなる箔体１０６を用いてもよい。接着層を有する箔体１０６を用いた場合、枠体１０５の上面に箔体１０６の接着層を接着すればよい。

【0025】

次に、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。図２（ａ）〜図４（ｄ）は、本発明の弾性表面波デバイスの製造方法を説明する図である。

【0026】

まず、図２（ａ）に示すように、タンタル酸リチウム等の単結晶からなるウエハ状の圧電基板１０１上に、ＩＤＴからなる素子１０２と配線電極１０３の複数個の組を縦横碁盤目状に形成し、素子１０２を囲む枠体１０５を形成する。枠体１０５は、例えば感光性ポリイミド等の感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法で形成する。また、枠体１０５は現像してパターン形成後、完全に硬化させず、半硬化の状態で次工程に供する。

【0027】

次に、図２（ｂ）に示すように、素子１０２を囲む枠体１０５の上面に、補強材１１６に支持された箔体１０６を押し当てた状態で枠体１０５の本硬化を行い、箔体１０６と枠体１０５の接合を行う。これにより、補強材付きウエハ１１８が得られる。補強材１１６は、薄い箔体１０６の形状保持および後述するダイシング時の切り込みのために箔体１０６に接着されているもので、箔体１０６より厚い金属箔や樹脂フィルム等が使用できる。特に、箔体１０６に薄い銅箔を用い、補強材１１６として厚い銅箔を用いると、箔体１０６と補強材１１６が同材質であるため反りが防止でき、後工程において箔体１０６のパターニングが一般的なフォトリソ法で実施できる。

【0028】

次に、図２（ｃ）に示すように、補強材付きウエハ１１８を圧電基板１０１の側からダイシングを行って、圧電基板１０１を数ミリ角以下の個片に切断する。この時、ダイシングブレードの切り込み量は、補強材１１６に支持された箔体１０６を切断し、補強材１１６に達するダイシング溝１１７を形成するように行う。また、枠体１０５を、圧電基板１０１の切断部の真下に設け、ダイシング溝１１７の内面に枠体１０５が露出するようにダイシングする。これにより、ダイシング時における圧電基板１０１の欠けおよび切断粉の滞留を防止することができる。補強材１１６の厚みは、ダイシング時の切り込みによって貫通して切断されるのを防止するために、１０μｍ以上が望ましい。

【0029】

次に、図２（ｄ）に示すように、圧電基板１０１の背面の側からダイシング溝１１７を充填するように、無機フィラーを含有させた熱硬化性樹脂を塗布し硬化して第１の絶縁体１１２を形成する。そして、圧電基板１０１の背面側の第１の絶縁体１１２の表面を平坦にするために、第１の絶縁体１１２の形成後に研磨処理を行う。また、金型を用いて樹脂成型を行うことによっても圧電基板１０１の背面の側の第１の絶縁体１１２の表面を平坦化できる。後工程を流す上で、このように圧電基板１０１の背面の側の第１の絶縁体１１２の表面を平坦にすることが必要である。

【0030】

次に、図３（ａ）に示すように、補強材付きウエハ１１８から補強材１１６を剥離し、箔体１０６を露出させる。この時、補強材１１６の一部と第１の絶縁体１１２の一部とが強固に接着している可能性があるが、補強材１１６として銅箔を用いることにより次工程で除去可能である。また、補強材１１６にフッ素系樹脂等の他の物質との接着力が低いものを使用すれば、第１の絶縁体１１２の側に補強材１１６の残渣が付着することが防止できる。

【0031】

次に、図３（ｂ）に示すように、箔体１０６にパターンを形成する。このパターン形成により、箔体１０６は、空間１０４を封止する部分と枠体１０５の上面に回路をなす部分とを形成することができる。箔体１０６に銅箔を用いれば、パターン形成はフォトレジストを用いたエッチング法が容易である。また、補強材１１６の剥離残渣が第１の絶縁体１１２の表面に残存していても、補強材１１６が箔体１０６と同じ銅であれば、箔体１０６の除去と同時に補強材１１６の残渣の除去が可能である。

【0032】

次に、図３（ｃ）に示すように、圧電基板１０１の素子面の配線電極１０３から箔体１０６の上面に至る金属層１０７を電気銅メッキにより形成する。枠体１０５と箔体１０６と金属層１０７とにより、素子１０２と空間１０４を封止するカバー体１０８を構成する。この金属層１０７により、空間１０４を封止する箔体１０６を補強して、カバー体１０８の機械的強度を確保するとともに、枠体１０５の上面に形成した箔体１０６の配線パターンを補強するものである。また、金属層１０７は、圧電基板１０１上の配線電極１０３と枠体１０５の上面の箔体１０６の配線パターンを電気的に接続するものである。箔体１０６と金属層１０７とから構成する導体のうち、空間１０４を封止する面積の大きい部分がグランド電極であり、枠体１０５の上面に形成する面積の小さい部分が信号電極である。

【0033】

金属層１０７の形成方法は、まず、電気銅めっきのためのシード層形成を無電解銅めっきまたはスパッタ等の薄膜製膜法で行い、次に、フォトレジストを用いてめっきを形成しない部分をマスクし、次に、箔体１０６上の金属層１０７の厚みが１５μｍから５０μｍ程度になるまで電気銅めっきを行い、次に、フォトレジストの剥離と、電気銅メッキの無い箇所のシード層を除去することにより行う。この時、箔体１０６上の金属層１０７の厚みは素子１０２上の空間１０４を保護する蓋としての機能から決定することができ、実験からは厚みが３０μｍの時に、約１０ＭＰａの圧力に耐えられることができた。金属層１０７の厚みを必要以上大きくすることは電気銅めっきの製造時間が大きくなるので好ましくない。

【0034】

次に、図３（ｄ）に示すように、金属層１０７の上面が露出した側を第２の絶縁体１１３を用いて覆う。第２の絶縁体１１３は、無機フィラーを含有させた熱硬化性樹脂を硬化して形成したものであり、箔体１０６と金属層１０７からなる配線の間隙を充填し、第１の絶縁体１１２と接着する。第２の絶縁体１１３は、第１の絶縁体１１２と同じ材料であってもよい。第２の絶縁体１１３を第１の絶縁体１１２と同じ材料で構成した場合には、反りを低減する効果を有する。また、第２の絶縁体１１３の無機フィラーの添加量を第１の絶縁体１１２より少なくすると、後工程においてビア孔の形成が容易である。

【0035】

次に、図４（ａ）に示すように、第２の絶縁体１１３の表面から、金属層１０７の上面に達するビア孔１２１を形成する。ビア孔１２１の形成方法は、レーザー加工法を用いると容易であり、特に二酸化炭素レーザーを用いると銅は加工されにくいため、樹脂部のみに穿孔し、底に銅めっき部が露出したビア孔が容易に得られる。

【0036】

レーザーによる穿孔加工に適した樹脂材料として、無機フィラーの含有量が少ないことが挙げられる。無機フィラーは樹脂に比べて耐熱性が高いために、含有量が多いとレーザーのエネルギーをより大きくする必要がある。レーザーエネルギーは樹脂および無機フィラーを分解し穿孔した後、金属層１０７で加工は止まるが、金属層１０７の温度上昇は避けられない。この温度上昇で金属層１０７を通じて圧電基板１０１が加熱される。ところが、タンタル酸リチウム等からなる圧電基板１０１は焦電効果を有するので、熱エネルギーによって電圧が生じ、素子１０２や配線電極１０３で放電や絶縁破壊が生じる場合があり、製品不良となる。このため、より低いレーザーエネルギーで穿孔できることが好ましい。

【0037】

この他にこのレーザーエネルギーによる素子１０２や配線電極１０３へのダメージの低減方法としては、金属層１０７の厚みを厚くして、熱容量を大きく、圧電基板１０１の温度上昇を低減させる方法や、ビア孔１２１の径や数を調整して伝熱量を低減させ、圧電基板１０１の温度上昇を低減させる方法がある。

【0038】

また、第２の絶縁体１１３中の無機フィラーが加工後のビア孔１２１周辺に残存し、後工程での障害にならないように除去する工程が必要であるが、第２の絶縁体１１３中の無機フィラー含有量を減らすことにより、加工後のビア孔周辺に残存する無機フィラーを減少させることが可能で、このフィラー除去工程を簡略化できる。第１の絶縁体１１２は圧電基板１０１の背面と側面を囲むため、無機フィラーを多く含有させて熱膨張係数を圧電基板１０１に近似させることにより信頼性の向上が図れるが、第２の絶縁体１１３は、圧電基板１０１に接することがなく、無機フィラーを減少させることにより圧電基板１０１の熱膨張係数との差が大きくなっても、信頼性への影響は少ない。

【0039】

また、図３（ａ）に示すように、第１の絶縁体１１２は、第１のダイシング時に形成される箔体の補強材１１６の切り込みに充填された結果、箔体１０６の表面より突出した形状になっており、図３（ｄ）に示すように第２の絶縁体１１３を封止した後に第２の絶縁体１１３中に第１の絶縁体１１２の突出部１１４が入り込んでいる。その結果、第１の絶縁体１１２と第２の絶縁体１１３の接合界面が入り組んで、両者の接合強度が増大する効果があり、さらに第２の絶縁体１１３と圧電基板１０１の距離が遠くなり、第２の絶縁体１１３と圧電基板１０１との熱膨張係数差による熱ストレス発生が低減する効果もある。

【0040】

次に、図４（ｂ）に示すように、めっきシード層１１９を形成し、めっきレジスト１２０を形成する。めっきシード層１１９の形成は、ビア孔１２１周辺の無機フィラー残渣の除去や、ビア孔底の銅めっき表面の酸化膜を除去後に行い、スパッタ成膜法や無電解めっき法で形成できる。めっきレジスト１２０は、感光性のドライフィルムや液状レジストを塗布後に、露光、現像を行って形成できる。

【0041】

次に、図４（ｃ）に示すように、ビア孔１２１を埋める、いわゆるビアフィリングを電気銅めっきにより行い、さらに、第２の絶縁体１１３の上面から２〜１０μｍほどの高さになるまで電気銅めっきを続ける。その後めっきレジスト１２０の剥離を行い、さらに、電気銅めっきを形成しない箇所のめっきシード層１１９を除去する。その結果、金属層１０７から電気的に接続された接続電極１１０と端子電極１１１が形成される。

【0042】

次に、図４（ｄ）に示すように、２回目のダイシングを行う。２回目のダイシングは、１回目のダイシングと同じ切断線に沿って切断し、２回目のダイシング幅は、１回目のダイシング幅より狭くする。これにより、第１の絶縁体１１２と第２の絶縁体１１３が、圧電基板１０１およびカバー体１０８の側面を覆う構造とすることができる。

【0043】

従来のウエハレベルパッケージを用いた弾性表面波デバイスの製造方法は、圧電基板のウエハ状態のままで大部分の工程を流れるので、機械的ストレスや熱的ストレスによりウエハの割れが生じた場合、そのウエハは以後の工程に供することができないため、ウエハ上の全ての個片が不良となり、工程歩留りが大きく低下するという課題がある。

【0044】

本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００の製造方法は、個片に切断された圧電基板１０１にかかる機械的ストレスや熱ストレスが小さくなるため、圧電基板１０１の割れを低減することができる。

【0045】

また、ウエハ内の１個片の圧電基板１０１が破損しても、他の個片とは分離されているため、クラックが伝播しないため、割れ不良の損失は拡大しない。また、ウエハとしては以降の製造プロセスを実施できるため、工程歩留りを大きく改善できるものである。

【0046】

また、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法は、第２の絶縁体１１３を第１の絶縁体１１２より無機フィラーの含有率を低くするとともに、金属層１０７に達するビア孔１２１を第２の絶縁体１１３に形成する工程においてレーザー加工法を用いるものである。これにより、ビア孔１２１を形成するエネルギーを低減することができ、容易にビア孔１２１を形成することができるとともに、無機フィラーの残渣を容易に除去することができるものである。

【0047】

また、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法は、箔体１０６を枠体１０５の上面に接着する工程において、他の接着部材を用いることなく、枠体１０５自体の接着性を用いるものであり、別途接着部材が不要であり、工程短縮や使用材料の削減が可能であると共に、余分な接着部材が箔体１０６や圧電基板１０１の表面に付着することを防止できるものである。

【0048】

また、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法は、補強材１１６で補強した状態で個片に切断した圧電基板１０１の背面と側面およびダイシング溝を第１の絶縁体１１２で覆う工程の後、第１の絶縁体１１２を、元のウエハと同様の平坦な平面形状に整形し、その後の工程に供するものであり、通常のウエハと同等のプロセス装置を使用し、搬送や処理が可能となるものである。

【0049】

この、ウエハ形状の構造体は、数ミリ角以下の小チップの個片に切断した圧電基板１０１を、第１の絶縁体１１２と箔体１０６によって支持してウエハ形状にしたものであり、背面を通常のウエハと同等レベルの平坦な形状にすることにより、ウエハレベルパッケージの工程に供することができる。

【0050】

また、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイスの製造方法は、補強材１１６で補強した箔体１０６を使用することにより、箔体１０６としてきわめて薄い金属箔を使用することが可能になり、補強材１１６を剥離した後の箔体１０６のパターニングを容易にすることができるものである。さらに、補強材１１６は、箔体１０６と同じ組成である銅を用い、厚み１０μｍ以上の銅箔により構成することにより、補強材１１６付き箔体１０６の反りを防止することができ、また、第１のダイシング時には、容易に非貫通のダイシング溝１１７を形成できるものである。

【0051】

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイス２００の断面図である。本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイス２００において、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００と同じ構成要素については同一番号を付し、その説明は省略する。

【0052】

本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイス２００が、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００と異なる点は、カバー体１０８の外周部の上面を全周にわたって第１の絶縁体２１２の突出部２１４で覆い、その上から第２の絶縁体２１３で覆った点である。

【0053】

このように、本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイス２００は、圧電基板１０１とカバー体１０８の外周部を全周にわたって一体物の第１の絶縁体２１２により上下から挟み込む構造にしたことにより、外部からの衝撃に対して圧電基板１０１とカバー体１０８との間の層間剥離を抑制することができ、さらに信頼性の高い弾性表面波デバイス２００が得られるものである。

【0054】

以下、本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイス２００の製造方法について、図６（ａ）〜図８（ｃ）を用いて説明する。実施の形態２における弾性表面波デバイス２００の製造方法において、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００の製造方法と同じ工程については説明を省略する。

【0055】

図６（ａ）は、本発明の実施の形態１における弾性表面波デバイス１００の製造方法と同様に、補強材付きウエハ１１８を圧電基板１０１の側からダイシングを行って、圧電基板１０１を個片に切断するとともに補強材１１６に達するダイシング溝１１７を形成したものである。補強材付きウエハ１１８は、素子１０２と配線電極１０３と枠体１０５を形成したウエハ状の圧電基板１０１に、補強材１１６に支持された箔体１０６を接合して形成したものである。ここで、箔体１０６および補強材１１６として銅箔を用いた。

【0056】

次に、図６（ｂ）に示すように、補強材付きウエハ１１８の箔体１０６と補強材１１６を圧電基板の側からエッチングを行うことにより、ダイシング溝１１７の先部を拡大し、枠体１０５の外周の上面を露出させる。箔体１０６および補強材１１６は銅箔を用いることにより、エッチングにより容易にパターニング可能であり、同じ素材を用いることで温度変化時の反りを抑制でき、また、同じエッチング液を使用できるため使用薬品の種類を低減できる。

【0057】

次に、図６（ｃ）に示すように、圧電基板１０１の背面の側からダイシング溝１１７を充填するように無機フィラーを含有させた樹脂を塗布・硬化し、第１の絶縁体２１２を形成する。その後に、圧電基板１０１の背面側の第１の絶縁体２１２の表面を研磨して平坦にする。第１の絶縁体２１２は、シリカ等の無機フィラーを多量に含有させ、熱膨張係数を圧電基板１０１に近似させると、熱応力の発生を低減でき、高信頼性が得られる。

【0058】

次に、図６（ｄ）に示すように、補強材付きウエハ１１８から補強材１１６を剥離し、箔体１０６を露出させる。

【0059】

次に、図７（ａ）に示すように、フォトレジストを用いて箔体１０６にパターンを形成する。

【0060】

次に、図７（ｂ）に示すように、圧電基板１０１の素子面の配線電極１０３から箔体１０６の上面に至る金属層１０７を電気銅メッキにより形成する。

【0061】

次に、図７（ｃ）に示すように、金属層１０７の上面が露出した側から第２の絶縁体２１３を用いて覆う。

【0062】

次に、図７（ｄ）に示すように、第２の絶縁体２１３の表面から、金属層１０７の上面に達するビア孔１２１を形成する。

【0063】

次に、図８（ａ）に示すように、めっきシード層１１９を形成し、めっきレジスト１２０を形成する。

【0064】

次に、図８（ｂ）に示すように、ビア孔１２１を埋めるビアフィリングめっきを行い、さらに、第２の絶縁体２１３の上面から２〜１０μｍほどの高さになるまでめっきを続ける、その後めっきレジスト１２０の剥離を行い、さらに、めっきシード層１１９を除去する。その結果、金属層１０７から電気的に接続された接続電極１１０と端子電極１１１が形成される。

【0065】

次に、図８（ｃ）に示すように、２回目のダイシングを行い、弾性表面波デバイス２００を得る。２回目のダイシングは、１回目のダイシングと同じ切断線に沿って切断する。２回目のダイシング幅は、１回目のダイシング幅より狭くすることにより、第１の絶縁体２１２と第２の絶縁体２１３が、圧電基板１０１およびカバー体１０８の側面を覆う構造とすることができる。

【0066】

以上のように本発明の実施の形態２における弾性表面波デバイス２００の製造方法は、カバー体１０８の外周部の上面を全周にわたって第１の絶縁体２１２の突出部２１４で覆い、その上から第２の絶縁体２１３で覆うことができる。このように、圧電基板１０１とカバー体１０８の外周部を全周にわたって一体物の第１の絶縁体２１２により上下から挟み込む構造にしたことにより、外部からの衝撃に対して圧電基板１０１とカバー体１０８との間の層間剥離を抑制することができ、信頼性の高い弾性表面波デバイス２００が得られる。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明にかかる弾性表面波デバイスは、通信機器の高周波フィルタとして有用である。

【符号の説明】

【0068】

１００、２００ 弾性表面波デバイス
１０１ 圧電基板
１０２ 素子
１０３ 配線電極
１０４ 空間
１０５ 枠体
１０６ 箔体
１０７ 金属層
１０８ カバー体
１１０ 接続電極
１１１ 端子電極
１１２、２１２ 第１の絶縁体
１１３、２１３ 第２の絶縁体
１１４、２１４ 突出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】