特開 2022-167077 電子部品

(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】P2022167077

(43)【公開日】2022-11-04

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20221027BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20221027BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20221027BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20221027BHJP

   H03H 9/17 20060101ALI20221027BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20221027BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20221027BHJP

【ＦＩ】

H03H9/25 A

H03H3/08

H03H9/72

H03H9/64 Z

H03H9/17 F

H03H9/70

H01L23/02 B

H01L23/02 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021072613

(22)【出願日】2021-04-22

(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】菊地 努

【テーマコード（参考）】

5J097

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J097AA25

5J097BB15

5J097DD14

5J097HA04

5J097KK10

5J108AA07

5J108EE03

5J108GG03

(57)【要約】

【課題】空隙の気密性の低下を抑制することが可能な電子部品を提供する。
【解決手段】弾性波デバイス１００は、支持基板１０と、支持基板１０上に設けられる弾性波素子３０と、平面視して弾性波素子３０を囲んで支持基板１０上に設けられる金属製の枠体４０と、枠体４０上に設けられ、支持基板１０とで空隙２０を挟むリッド６０と、枠体４０とリッド６０とを接合して弾性波素子３０を空隙２０内に封止し、断面視して枠体４０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしたはんだ接合層４４と、空隙２０内において支持基板１０とリッド６０との間に設けられ、枠体４０よりも支持基板１０からの高さが高い金属製の柱状体５０と、柱状体５０とリッド６０とを接合し、断面視して柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしたはんだ接合層５４とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に設けられる機能素子と、
平面視して前記機能素子を囲んで前記基板上に設けられる金属製の枠体と、
前記枠体上に設けられ、前記基板とで空隙を挟むリッドと、
前記枠体と前記リッドとを接合して前記機能素子を前記空隙内に封止し、断面視して前記枠体から前記リッドに向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をした第１はんだ接合層と、
前記空隙内において前記基板と前記リッドとの間に設けられ、前記枠体よりも前記基板からの高さが高い金属製の柱状体と、
前記柱状体と前記リッドとを接合し、断面視して前記柱状体から前記リッドに向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をした第２はんだ接合層と、を備える電子部品。

【請求項2】

前記リッドおよび前記基板の少なくとも一方は、前記柱状体直下の前記基板から前記柱状体直上の前記リッドまでの距離が前記枠体直下の前記基板から前記枠体直上の前記リッドまでの距離より長くなる段差を有する、請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記リッドおよび前記基板の少なくとも一方は、前記柱状体直下の前記基板から前記柱状体直上の前記リッドまでの距離と前記枠体直下の前記基板から前記枠体直上の前記リッドまでの距離との差が前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差の０．５倍以上１．５倍以下となる段差を有する、請求項１に記載の電子部品。

【請求項4】

前記リッドおよび前記基板の少なくとも一方が有する前記段差の高さの合計は、前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差と略同じである、請求項２または３に記載の電子部品。

【請求項5】

前記リッドは、前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差と略同じ高さの前記段差を有する、請求項２または３に記載の電子部品。

【請求項6】

前記基板は、前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差と略同じ高さの前記段差を有する、請求項２または３に記載の電子部品。

【請求項7】

前記枠体と前記柱状体はめっき層であり、
断面視して前記柱状体の幅は前記枠体の幅よりも大きい、請求項１から６のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項8】

前記柱状体直下に位置して前記基板に設けられ、前記柱状体に電気的に接続されるビア配線と、
前記機能素子から前記柱状体と前記ビア配線の間を接続する配線と、を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項9】

前記機能素子は弾性波素子である、請求項１から８のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項10】

前記弾性波素子によりフィルタが形成されている、請求項９に記載の電子部品。

【請求項11】

前記フィルタによりマルチプレクサが形成されている、請求項１０に記載の電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品に関する。

【背景技術】

【0002】

機能素子を囲む枠体上にリッド（蓋）を設け、リッドと支持基板との間の空隙内に機能素子を封止する電子部品が知られている（例えば特許文献１から４）。リッドに圧力が加わった場合でも、リッドが撓むことを抑制するために、空隙内で支持基板とリッドとの間に柱状体を設けることが知られている（例えば特許文献５）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２０５５００号公報

【特許文献2】特開２０１６－１５２６１２号公報

【特許文献3】特開２０１４－１４３６４０号公報

【特許文献4】特開２０１３－１１５６６４号公報

【特許文献5】特開２０２１－５２３５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、支持基板とリッドとの間に柱状体を設けた場合、枠体とリッドとの間に接合不良が生じて、空隙の気密性が低下してしまうことがある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、空隙の気密性の低下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、基板と、前記基板上に設けられる機能素子と、平面視して前記機能素子を囲んで前記基板上に設けられる金属製の枠体と、前記枠体上に設けられ、前記基板とで空隙を挟むリッドと、前記枠体と前記リッドとを接合して前記機能素子を前記空隙内に封止し、断面視して前記枠体から前記リッドに向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をした第１はんだ接合層と、前記空隙内において前記基板と前記リッドとの間に設けられ、前記枠体よりも前記基板からの高が高い金属製の柱状体と、前記柱状体と前記リッドとを接合し、断面視して前記柱状体から前記リッドに向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をした第２はんだ接合層と、を備える電子部品である。

【0007】

上記構成において、前記リッドおよび前記基板の少なくとも一方は、前記柱状体直下の前記基板から前記柱状体直上の前記リッドまでの距離が前記枠体直下の前記基板から前記枠体直上の前記リッドまでの距離より長くなる段差を有する構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記リッドおよび前記基板の少なくとも一方は、前記柱状体直下の前記基板から前記柱状体直上の前記リッドまでの距離と前記枠体直下の前記基板から前記枠体直上の前記リッドまでの距離との差が前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差の０．５倍以上１．５倍以下となる段差を有する構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記リッドおよび前記基板の少なくとも一方が有する前記段差の高さの合計は、前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差と略同じである構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記リッドは、前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差と略同じ高さの前記段差を有する構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記基板は、前記柱状体の高さと前記枠体の高さとの差と略同じ高さの前記段差を有する構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記枠体と前記柱状体はめっき層であり、断面視して前記柱状体の幅は前記枠体の幅よりも大きい構成とすることができる。

【0013】

上記構成において、前記柱状体直下に位置して前記基板に設けられ、前記柱状体に電気的に接続されるビア配線と、前記機能素子から前記柱状体と前記ビア配線の間を接続する配線と、を備える構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記機能素子は弾性波素子である構成とすることができる。

【0015】

上記構成において、前記弾性波素子によりフィルタが形成されている構成とすることができる。

【0016】

上記構成において、前記フィルタによりマルチプレクサが形成されている構成とすることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、空隙の気密性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図2】図２（ａ）は、実施例１におけるリッドの下面図、図２（ｂ）は、実施例１の変形例におけるリッドの下面図である。

【図3】図３は、実施例１における弾性波素子の平面図である。

【図4】図４（ａ）はフィルタの回路図、図４（ｂ）はディプレクサのブロック図である。

【図5】図５（ａ）から図５（ｃ）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（その１）である。

【図6】図６（ａ）から図６（ｃ）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（その２）である。

【図7】図７は、比較例に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図8】図８は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図9】図９（ａ）は、実施例２における支持基板の上面図、図９（ｂ）は、実施例２の変形例における支持基板の上面図である。

【図10】図１０は、実施例３に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図11】図１１（ａ）は、実施例４に係る弾性波デバイスの断面図、図１１（ｂ）は、実施例４における弾性波素子の断面図である。

【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、電子部品として弾性波デバイスの場合を例に説明する。

【実施例0020】

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１（ａ）は、リッド６０を透視して、支持基板１０、圧電層１２、ビア配線１６、枠体４０、および柱状体５０を主に示している。なお、図１（ａ）では、図の明瞭化のために、圧電層１２および枠体４０にハッチングを付している。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、弾性波デバイス１００は、支持基板１０の上面に圧電層１２が接合されている。

【0021】

支持基板１０は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、またはシリコン基板であり、その厚さは５０μｍ～３００μｍである。サファイア基板は単結晶のＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする基板である。アルミナ基板は多結晶のＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする基板である。スピネル基板は単結晶または多結晶のＭｇＡｌ_２Ｏ_４を主成分とする基板である。石英基板はアモルファスのＳｉＯ_２を主成分とする基板である。水晶基板は単結晶のＳｉＯ_２を主成分とする基板である。

【0022】

圧電層１２は、例えば単結晶タンタル酸リチウム層または単結晶ニオブ酸リチウム層であり、その厚さは０．５μｍ～３０μｍである。圧電層１２の厚さは、例えば弾性波素子３０が励振する主モードの弾性波の波長より小さい。支持基板１０の線膨張係数は圧電層１２の線膨張係数より小さい。これにより、弾性波デバイス１００の周波数温度係数を低減できる。圧電層１２と支持基板１０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層を設けてもよい。このように、圧電層１２は支持基板１０に直接または間接的に接合されている。

【0023】

圧電層１２の上面に１または複数の弾性波素子３０が設けられている。支持基板１０の下面に端子１４が設けられている。端子１４は、弾性波素子３０を外部と電気的に接続するためのフットパッドである。支持基板１０を貫通するビア配線１６が設けられている。ビア配線１６の一端は端子１４に接続されている。ビア配線１６の他端は圧電層１２の上面から支持基板１０の上面に延在する配線１８に接続されている。これにより、弾性波素子３０は配線１８およびビア配線１６を介して端子１４に電気的に接続されている。端子１４、ビア配線１６、および配線１８は、例えばチタン層、銅層、アルミニウム層、白金層、ニッケル層、および／または金層等を含む金属層である。端子１４、ビア配線１６、および配線１８は、単層の金属層の場合でもよいし、複数層が積層された積層金属層の場合でもよい。

【0024】

支持基板１０の周縁領域には圧電層１２は設けられていない。平面視において、圧電層１２および弾性波素子３０を囲むように支持基板１０上に枠体４０が設けられている。枠体４０は圧電層１２から離れて支持基板１０上に設けられている。環状の枠体４０上に、環状のはんだ接合層４４が設けられている。

【0025】

枠体４０は、例えばシード層（不図示）と、第１金属元素を主成分とする金属層４０ａと、第２金属元素を主成分とする金属層４０ｂと、の積層膜である。第１金属元素は例えば銅またはアルミニウムである。第２金属元素は例えばニッケルまたは白金である。金属層４０ａ、４０ｂは電解めっき法で形成されためっき層である。

【0026】

金属層４０ａは、シード層および金属層４０ｂよりも厚く、枠体４０を構成する金属層のうち最も厚い金属層である。シード層の厚さは例えば０．５μｍ以下である。金属層４０ａの厚さは例えば１５μｍ～２５μｍ程度である。金属層４０ｂの厚さは２μｍ～５μｍ程度である。金属層４０ａの最大幅は例えば２０μｍ～２５μｍ程度である。

【0027】

枠体４０上に、支持基板１０との間に空隙２０が形成されるようにリッド６０が設けられている。リッド６０は、金属層６２と本体６４を含む。リッド６０は、概ね平板であり、平面視にて矩形状をしている。リッド６０の上面は平坦となっている。金属層６２がはんだ接合層４４と反応して合金化することで、リッド６０は枠体４０に接合されている。弾性波素子３０は、リッド６０、枠体４０、およびはんだ接合層４４により空隙２０内に封止される。リッド６０の金属層６２の一部は、はんだ接合層４４と反応して合金層となっている。はんだ接合層４４は、枠体４０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。はんだ接合層４４がこのような裾広がりの形状をしていることで、枠体４０とリッド６０の間の接合信頼性が向上し、空隙２０内の気密性の低下を抑制することができる。はんだ接合層４４の裾広がり形状の起点は枠体４０の端部である。

【0028】

リッド６０の本体６４は、金属層６２より厚く、リッド６０が潰れ難くなるように金属層６２より硬い金属材料で形成される。金属層６２は、はんだ接合層４４および後述のはんだ接合層５４と接合する金属層であり、例えばニッケル層と金層の積層金属層である。本体６４は、線膨張係数の小さい金属層であり、例えばコバール層であり、その厚さは２０μｍ～１００μｍである。なお、本体６４は、シリコン層またはサファイア層でもよい。

【0029】

枠体４０は、支持基板１０の下面に設けられたグランド端子に支持基板１０を貫通するビア配線を介して電気的に接続されてもよい。枠体４０、はんだ接合層４４、およびリッド６０は金属であるため、グランド電位を供給することにより、枠体４０、はんだ接合層４４、およびリッド６０にシールド効果を付与することができる。また、枠体４０、はんだ接合層４４、およびリッド６０が金属であることで、弾性波素子３０を空隙２０内に気密性良く封止することができる。なお、枠体４０、はんだ接合層４４、およびリッド６０は支持基板１０上では弾性波素子３０に電気的に接続されていない。

【0030】

圧電層１２は、支持基板１０の中央付近に、上面から下面にかけて貫通する開口２２を有する。開口２２では例えば支持基板１０の上面が露出している。開口２２において、支持基板１０とリッド６０との間に柱状体５０が設けられている。柱状体５０は、空隙２０内に位置し、圧電層１２から離れて設けられ、例えば支持基板１０の上面に接している。柱状体５０は、支持基板１０から計測した高さが枠体４０より高くなっている。柱状体５０上にはんだ接合層５４が設けられている。柱状体５０は、リッド６０の金属層６２がはんだ接合層５４と反応して合金化することで、リッド６０に接合されている。

【0031】

支持基板１０とリッド６０との間に柱状体５０が設けられることで、リッド６０に上方から圧力が加わった場合でも、リッド６０に生じる撓みを抑制することができる。このため、リッド６０が弾性波素子３０等に接触して特性が劣化することを抑制できる。

【0032】

柱状体５０は、例えばシード層（不図示）と、第１金属元素を主成分とする金属層５０ａと、第２金属元素を主成分とする金属層５０ｂと、の積層膜である。枠体４０において説明したように、第１金属元素は例えば銅またはアルミニウムであり、第２金属元素は例えばニッケルまたは白金である。柱状体５０は、枠体４０と同じ材料からなる同じ層構造をしている。金属層５０ａ、５０ｂは電解めっき法で形成されためっき層である。

【0033】

リッド６０の金属層６２の一部は、はんだ接合層５４と反応して合金層となっている。はんだ接合層５４は、柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。はんだ接合層５４がこのような裾広がりの形状をしていることで、柱状体５０とリッド６０の間の接合信頼性が向上し、リッド６０の撓みを効果的に低減できる。はんだ接合層５４の裾広がり形状の起点は柱状体５０の端部である。

【0034】

金属層５０ａは、シード層および金属層５０ｂよりも厚く、柱状体５０を構成する金属層のうち最も厚い金属層である。また、金属層５０ａは、枠体４０の金属層４０ａよりも厚い。シード層の厚さは例えば０．５μｍ以下である。金属層５０ａの厚さは例えば２０μｍ～３０μｍ程度である。金属層５０ｂの厚さは２μｍ～５μｍ程度である。金属層５０ａの最大幅は例えば４０μｍ～５０μｍ程度である。このように、金属層５０ａの幅は、枠体４０の金属層４０ａの幅よりも大きく、例えば１．５倍以上大きく、例えば２倍以上大きい。

【0035】

柱状体５０の幅が枠体４０の幅よりも大きいのは以下の理由のためである。すなわち、柱状体５０はリッド６０の撓みを抑制する点から幅が広いことが好ましく、枠体４０はデバイスの小型化および弾性波素子３０の形成領域の確保の点から幅が狭いことが好ましいためである。

【0036】

柱状体５０の支持基板１０からの高さが枠体４０の支持基板１０からの高さよりも高いのは以下の理由のためである。すなわち、柱状体５０は枠体４０よりも幅が広いことから、電解めっき法を用いて柱状体５０と枠体４０を同時に形成すると、電流密度の点から、柱状体５０は枠体４０よりも高くなるためである。

【0037】

リッド６０の下面には、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離が枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離よりも長くなる段差６６が設けられている。例えば、柱状体５０直上に位置する箇所が掘り込まれることで段差６６が形成されている。リッド６０に段差６６が形成されていることで、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差が吸収されるようになる。柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差を吸収する点から、段差６６の高さは、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の２倍より小さい場合が好ましく、０．５倍以上１．５倍以下である場合がより好ましく、０．７倍以上１．３倍以下である場合が更に好ましく、略同じである場合がより更に好ましい。

【0038】

図２（ａ）は、実施例１におけるリッド６０の下面図、図２（ｂ）は、実施例１の変形例におけるリッド６０ａの下面図である。図２（ａ）に示すように、実施例１におけるリッド６０では、複数の柱状体５０に対して１つの凹部６８が段差６６により形成されている。図２（ｂ）に示すように、実施例１の変形例におけるリッド６０ａでは、複数の柱状体５０それぞれに対して１つの凹部６８が段差６６により形成されている。図２（ａ）のリッド６０では、凹部６８の位置精度の緩和等により製造が容易となる。図２（ｂ）のリッド６０ａでは、凹部６８の形成面積が小さくなるため、リッド６０の強度が向上する。

【0039】

例えば、支持基板１０は厚さが７５ｍのサファイア基板である。圧電層１２は厚さが０．６μｍの４２°回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である。枠体４０のシード層は支持基板１０側から厚さが０．０５μｍのチタン層と厚さが０．３２５μｍの銅層の積層であり、金属層４０ａは厚さが２１μｍの銅層であり、金属層４０ｂは厚さが２．５μｍのニッケル層である。はんだ接合層４４は厚さが４μｍの金錫はんだ層である。金属層４０ａの最大幅は２３μｍである。柱状体５０のシード層は支持基板１０側から厚さが０．０５μｍのチタン層と厚さが０．３２５μｍの銅層の積層であり、金属層５０ａは厚さが２３μｍ～２５μｍの銅層であり、金属層５０ｂは厚さが２．５μｍのニッケル層である。はんだ接合層５４は厚さが４μｍの金錫はんだ層である。金属層５０ａの最大幅は４６μｍである。リッド６０の金属層６２は本体６４側から厚さが１μｍのニッケル層と厚さが１μｍの金層の積層である。本体６４は厚さが３０μｍのコバール板である。ビア配線１６は直径が４０μｍの銅層である。端子１４は支持基板１０側から厚さが２μｍの銅層と厚さが５μｍのニッケル層と厚さが０．３μｍの金層との積層である。

【0040】

図３は、実施例１における弾性波素子３０の平面図である。図３に示すように、弾性波素子３０は弾性表面波共振子である。圧電層１２の上面にＩＤＴ（Interdigital Transducer）３１と反射器３２が設けられている。ＩＤＴ３１は、対向する一対の櫛型電極３３を有する。櫛型電極３３は、複数の電極指３４と、複数の電極指３４が接続するバスバー３５と、を有する。反射器３２は、ＩＤＴ３１の両側に設けられている。ＩＤＴ３１が圧電層１２に弾性表面波を励振する。一対の櫛型電極３３のうち一方の櫛型電極の電極指３４のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。すなわち、弾性波の波長λは、一対の櫛型電極３３の電極指３４のピッチの２倍にほぼ等しい。ＩＤＴ３１および反射器３２は、例えばアルミニウム、銅、またはモリブデン等の金属膜により形成される。圧電層１２の上面にＩＤＴ３１および反射器３２を覆う保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。櫛型電極３３はダミー電極指を有していてもよい。

【0041】

圧電層１２の上面に形成された複数の弾性波素子３０によってフィルタが形成されてもよいし、デュプレクサが形成されてもよい。図４（ａ）はフィルタの回路図、図４（ｂ）はディプレクサのブロック図である。

【0042】

図４（ａ）に示すように、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔ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Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ３が並列に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３が弾性波素子３０である。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あってもよい。

【0043】

図４（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９０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９２が接続されている。送信フィルタ９０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９２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。なお、マルチプレクサとしてデュプレクサを例に示したがトリプレクサまたはクワッドプレクサであってもよい。

【0044】

［製造方法］
図５（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、支持基板１０の上面に例えばレーザ光を照射してビアホールを形成し、ビアホール内に銅等の金属層を例えば電解めっき法を用い形成する。その後、支持基板１０の上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、支持基板１０にビア配線１６が形成される。次いで、支持基板１０の上面に圧電基板を例えば表面活性化法を用い常温接合する。支持基板１０と圧電基板とは数ｎｍのアモルファス層を介し直接接合されてもよいし、絶縁層を介し間接的に接合されてもよい。その後、圧電基板の上面を例えばＣＭＰ法を用い研磨する。これにより、支持基板１０の上面に直接または間接的に接合された圧電層１２が形成される。

【0045】

図５（ｂ）に示すように、圧電層１２の一部を例えばエッチング法を用いて除去する。これにより、支持基板１０の周縁領域の圧電層１２が除去され、ビア配線１６が露出する。また、圧電層１２に開口２２が形成される。開口２２では例えば支持基板１０の上面が露出している。次いで、圧電層１２の上面に弾性波素子３０を形成する。圧電層１２の上面からビア配線１６まで延在し、弾性波素子３０とビア配線１６とを電気的に接続する配線１８を形成する。

【0046】

図５（ｃ）に示すように、支持基板１０の上面に、枠体４０および柱状体５０を形成する領域に開口９６を有するマスク層９４を形成する。マスク層９４は、例えばフォトレジストにより形成される。

【0047】

図６（ａ）に示すように、マスク層９４の開口９６内に金属層を例えば電解めっき法を用い形成する。これにより、シード層（不図示）と金属層４０ａと金属層４０ｂを含む枠体４０と、枠体４０上のはんだ接合層４４と、が形成される。また、シード層（不図示）と金属層５０ａと金属層５０ｂを含む柱状体５０と、柱状体５０上のはんだ接合層５４と、が形成される。このように、枠体４０と柱状体５０とは電解めっき法により同時に形成される。柱状体５０は枠体４０よりも幅が大きいことから、電解めっき法での電流密度の点から、柱状体５０は枠体４０よりも支持基板１０からの高さが高く形成される。特に、柱状体５０の金属層のうち最も厚い金属層５０ａが枠体４０の金属層のうち最も厚い金属層４０ａよりも厚く形成される。

【0048】

図６（ｂ）に示すように、マスク層９４を除去した後、枠体４０上のはんだ接合層４４および柱状体５０上のはんだ接合層５４にリッド６０を接合する。リッド６０の金属層６２とはんだ接合層４４、５４とは反応して合金化する。リッド６０、枠体４０、およびはんだ接合層４４により弾性波素子３０は空隙２０内に封止される。リッド６０には予め段差６６が形成されている。段差６６により窪んだ面７０に柱状体５０をはんだ接合層５４により接合させ、面７０よりも突出した面７２に枠体４０をはんだ接合層４４により接合させる。これにより、柱状体５０と枠体４０の高さの差が段差６６の高さによって吸収される。このため、はんだ接合層４４は枠体４０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状となり、かつ、はんだ接合層５４は柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状となる。

【0049】

図６（ｃ）に示すように、支持基板１０の下面を例えばＣＭＰ法を用い研磨する。これにより、ビア配線１６が支持基板１０の下面から露出する。次いで、支持基板１０の下面にビア配線１６に接続する端子１４を形成する。以上により、実施例１に係る弾性波デバイス１００が製造される。

【0050】

［比較例］
図７は、比較例に係る弾性波デバイス５００の断面図である。図７に示すように、弾性波デバイス５００では、段差が形成されていないリッド６０ｂを用いている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0051】

比較例の弾性波デバイス５００では、柱状体５０とリッド６０ｂとを接合するはんだ接合層５４は、柱状体５０からリッド６０ｂに向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。これに対し、枠体４０とリッド６０ｂとを接合するはんだ接合層４４は、枠体４０とリッド６０ｂの間で幅が狭くなるくびれを有したくびれ形状となっている。

【0052】

はんだ接合層４４がくびれ形状となるのは以下の理由によるものと考えられる。柱状体５０は枠体４０に比べて高いことから、段差が形成されていないリッド６０ｂを用いると、柱状体５０とリッド６０ｂの間隔がはんだ接合層５４の厚さ程度となったとき、枠体４０とリッド６０ｂの間隔ははんだ接合層４４の厚さよりも大きくなる。このため、柱状体５０とリッド６０ｂははんだ接合層５４に適切な荷重が掛かった状態で接合されるが、枠体４０とリッド６０ｂははんだ接合層４４に適切な荷重が掛かっていない状態で接合される。このため、はんだ接合層５４は柱状体５０からリッド６０ｂに向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの適正な形状になるのに対し、はんだ接合層４４は枠体４０とリッド６０ｂの間で幅が狭くなったくびれ形状になると考えられる。

【0053】

はんだ接合層４４がくびれ形状になると、狭幅部分ができることで、空隙２０の気密性が低下してしまう。また、狭幅部分ができることで、機械的強度の低下が生じてしまい、例えば落下等に対する信頼性が低下してしまう。

【0054】

一方、実施例１によれば、図１（ｂ）のように、はんだ接合層５４（第２はんだ接合層）は断面視して柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。これにより、柱状体５０とリッド６０の接合性が向上し、リッド６０の撓みを効果的に抑制できる。更に、はんだ接合層４４（第１はんだ接合層）は断面視して枠体４０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。これにより、柱状体５０が枠体４０よりも支持基板１０からの高さが高い場合でも、枠体４０とリッド６０の接合性が向上し、空隙２０の気密性の低下を抑制できる。また、枠体４０とリッド６０の接合性が向上するため、枠体４０の幅を狭くしても空隙２０の気密性の低下が抑えられるため、デバイスの小型化および弾性波素子３０の形成領域の拡大を図ることができる。更に、はんだ接合層４４、５４が裾広がりの形状となって接合性が向上しているため、機械的強度の低下も抑制できる。

【0055】

また、実施例１では、リッド６０は、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離が枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離より長くなる段差６６を有する。これにより、柱状体５０と枠体４０の高さの差をリッド６０に設けられた段差６６の高さで吸収することができ、はんだ接合層４４、５４を枠体４０または柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状とすることができる。

【0056】

柱状体５０と枠体４０の高さの差を吸収してはんだ接合層４４、５４を共に裾広がりの形状にする観点から、リッド６０は、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離と枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離との差が柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の０．５倍以上１．５倍以下となる段差６６を有する場合が好ましい。リッド６０は、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差と略同じ高さの段差６６を有する場合が更に好ましい。略同じとは、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の５％以内、つまり柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差を１００％としたときに９５％～１０５％のことである。

【0057】

また、実施例１では、枠体４０と柱状体５０はめっき層であり、断面視して柱状体５０の幅は枠体４０の幅よりも大きい。枠体４０と柱状体５０を電解めっき法により同時に形成すると、柱状体５０の幅が枠体４０の幅よりも大きいため、柱状体５０は枠体４０よりも高くなる。したがって、このような場合に、リッド６０は、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離が枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離より長くなる段差６６を有することが好ましい。

【0058】

また、実施例１では、枠体４０と柱状体５０は、最も厚い金属層４０ａ、５０ａは銅めっき層である。銅めっき層は、幅が異なると高さが異なって形成され易い。したがって、最も厚い金属層４０ａ、５０ａが銅めっき層である場合、リッド６０は、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離が枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離より長くなる段差６６を有することが好ましい。

【実施例0059】

図８は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の断面図である。図８に示すように、弾性波デバイス２００では、段差が形成されていないリッド６０ｂを用いているが、支持基板１０ａの上面に、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離が枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離よりも長くなる段差１１が形成されている。例えば、支持基板１０ａの柱状体５０直下に位置する箇所が掘り込まれることで段差１１が形成されている。支持基板１０ａに段差１１が形成されていることで、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差が吸収される。したがって、はんだ接合層４４は枠体４０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をし、はんだ接合層５４は柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状となる。柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差を吸収する点から、段差１１の高さは、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の２倍より小さい場合が好ましく、０．５倍以上１．５倍以下である場合がより好ましく、０．７倍以上１．３倍以下である場合が更に好ましく、略同じである場合がより更に好ましい。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0060】

図９（ａ）は、実施例２における支持基板１０ａの上面図、図９（ｂ）は、実施例２の変形例における支持基板１０ｂの上面図である。図９（ａ）に示すように、実施例２における支持基板１０ａでは、複数の柱状体５０それぞれに対して１つの凹部１３が段差１１により形成されている。図９（ｂ）に示すように、実施例２の変形例における支持基板１０ｂでは、複数の柱状体５０に対して１つの凹部１３が段差１１により形成されている。図９（ａ）の支持基板１０ａでは、圧電層１２および配線１８が段差６６に形成されなくて済むため、圧電層１２および配線１８が段差に設けられることによる損傷を受けなくて済む。図９（ｂ）の支持基板１０ｂでは、凹部１３の位置精度の緩和等により製造が容易となる。

【0061】

実施例２に係る弾性波デバイス２００は、圧電層１２に開口２２を形成した後に支持基板１０の一部を例えばエッチング法を用いて除去して段差１１による凹部１３を形成する点、および、段差が形成されていないリッド６０ｂを用いる点以外は、図５（ａ）から図６（ｃ）で説明した方法と同じ方法により製造される。

【0062】

実施例２によれば、図８のように、はんだ接合層５４（第２はんだ接合層）は断面視して柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。はんだ接合層４４（第１はんだ接合層）は断面視して枠体４０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状をしている。これにより、実施例１と同様に、柱状体５０とリッド６０の接合性が向上するとともに、枠体４０とリッド６０の接合性が向上して空隙２０の気密性の低下を抑制できる。

【0063】

また、実施例２では、支持基板１０ａは、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離が枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離より長くなる段差１１を有する。これにより、柱状体５０と枠体４０の高さの差を支持基板１０ａに設けられた段差１１の高さで吸収することができ、はんだ接合層４４、５４を枠体４０または柱状体５０からリッド６０に向かうにつれて幅が漸増する裾広がりの形状とすることができる。

【0064】

柱状体５０と枠体４０の高さの差を吸収してはんだ接合層４４、５４を共に裾広がりの形状にする観点から、支持基板１０ａは、柱状体５０直下の支持基板１０から柱状体５０直上のリッド６０までの距離と枠体４０直下の支持基板１０から枠体４０直上のリッド６０までの距離との差が柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の０．５倍以上１．５倍以下となる段差１１を有する場合が好ましい。支持基板１０ａは、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差と略同じ高さの段差１１を有する場合が更に好ましい。略同じとは、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の５％以内、つまり柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差を１００％としたときに９５％～１０５％のことである。

【0065】

実施例１では段差６６が設けられたリッド６０を用い、実施例２では段差１１が設けられた支持基板１０ａを用いた場合を例に示したが、リッド６０と支持基板１０ａの両方を用いる場合でもよい。この場合、段差６６と段差１１の合計の高さが、柱状体５０の高さと枠体４０の高さとの差の２倍より小さい場合が好ましく、０．５倍以上１．５倍以下である場合がより好ましく、０．７倍以上１．３倍以下である場合が更に好ましく、略同じである場合がより更に好ましい。