特開 2022-189428 電子部品および電子部品の製造方法

(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】P2022189428

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】電子部品および電子部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20221215BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 9/02 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 9/17 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 9/54 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20221215BHJP

   H03H 3/02 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

H03H9/25 A

H01L23/02 C

H03H3/08

H03H9/64 Z

H03H9/72

H03H9/02 A

H03H9/17 F

H03H9/54 Z

H03H9/70

H03H3/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097994

(22)【出願日】2021-06-11

(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】吉竹 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】栗原 倫之

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 篤志

【テーマコード（参考）】

5J097

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J097AA25

5J097BB02

5J097BB14

5J097BB15

5J097BB17

5J097DD10

5J097EE05

5J097EE08

5J097EE09

5J097FF04

5J097GG03

5J097GG04

5J097HA03

5J097HA04

5J097JJ06

5J097JJ07

5J097JJ09

5J097KK09

5J097KK10

5J108AA07

5J108BB07

5J108BB08

5J108CC01

5J108DD06

5J108EE03

5J108KK04

5J108MM01

(57)【要約】

【課題】気密性の低下を抑制することが可能な電子部品および電子部品の製造方法を提供すること。
【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７０と、平面視して弾性波素子７０を囲んで支持基板１０上に設けられる枠体４０と、支持基板１０とで空隙２０を挟んで枠体４０上に設けられ、空隙２０内に弾性波素子７０を封止するリッド３０と、枠体４０の空隙２０とは反対側の側面４５を覆って設けられ、支持基板１０を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層６０とを備える。
【選択図】図２

【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枠体と、
前記基板とで空隙を挟んで前記枠体上に設けられ、前記空隙内に前記機能素子を封止するリッドと、
前記枠体の前記空隙とは反対側の側面を覆って設けられ、前記基板を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層と、を備える電子部品。

【請求項2】

前記枠体は、金属製であり、
前記保護層は、前記枠体を構成する金属元素を含む、請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記保護層は、前記枠体の前記側面に接して前記側面を覆っている、請求項１または２に記載の電子部品。

【請求項4】

前記枠体は、前記基板に接合するはんだ層を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項5】

前記基板の側面は、凹凸形状をしていて、非晶質となっている、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項6】

前記基板を平面視したとき前記枠体は前記基板の外形の内側に納まる、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項7】

前記機能素子は弾性波素子である、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】

前記弾性波素子によりフィルタが形成されている、請求項７に記載の電子部品。

【請求項9】

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８に記載の電子部品。

【請求項10】

機能素子が形成された基板上に平面視して前記機能素子を囲む枠体を形成する工程と、
前記基板との間に空隙が形成され、前記空隙内に前記機能素子が封止されるように、前記枠体上にリッドを形成する工程と、
前記基板にレーザ光を照射して前記レーザ光が照射された領域の前記基板を飛散させることで、前記枠体の前記空隙とは反対側の側面を覆うように、前記基板を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層を形成する工程と、を備える電子部品の製造方法。

【請求項11】

前記基板を切断して個片化する工程を備え、
前記保護層を形成する工程と前記個片化する工程は、前記基板に前記レーザ光を照射することで同時に行われる、請求項１０に記載の電子部品の製造方法。

【請求項12】

前記枠体を形成する工程は、シード層上に電解めっき法により金属層を形成することで、前記枠体を形成し、
前記保護層を形成する工程は、前記基板と前記シード層に前記レーザ光を照射して前記レーザ光が照射された領域の前記基板および前記シード層を飛散させることで、前記枠体の前記側面に前記基板を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素と前記シード層を構成する金属元素とを含む前記保護層を形成する、請求項１０または１１に記載の電子部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品および電子部品の製造方法に関する。

【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３）。

【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、基板上に枠体を設け、基板と枠体上に設けたリッドとの間の空隙内に機能素子を封止する構造の場合、空隙の気密性が低下する恐れがある。

【0005】

本発明は、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枠体と、前記基板とで空隙を挟んで前記枠体上に設けられ、前記空隙内に前記機能素子を封止するリッドと、前記枠体の前記空隙とは反対側の側面を覆って設けられ、前記基板を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層と、を備える電子部品である。

【0007】

上記構成において、前記枠体は、金属製であり、前記保護層は、前記枠体を構成する金属元素を含む構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記保護層は、前記枠体の前記側面に接して前記側面を覆っている構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記枠体は、前記基板に接合するはんだ層を有する構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記基板の側面は、凹凸形状をしていて、非晶質となっている構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記基板を平面視したとき前記枠体は前記基板の外形の内側に納まる構成とすることができる。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

本発明は、機能素子が形成された基板上に平面視して前記機能素子を囲む枠体を形成する工程と、前記基板との間に空隙が形成され、前記空隙内に前記機能素子が封止されるように、前記枠体上にリッドを形成する工程と、前記基板にレーザ光を照射して前記レーザ光が照射された領域の前記基板を飛散させることで、前記枠体の前記空隙とは反対側の側面を覆うように、前記基板を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層を形成する工程と、を備える電子部品の製造方法である。

【0016】

上記構成において、前記基板を切断して個片化する工程を備え、前記保護層を形成する工程と前記個片化する工程は、前記基板に前記レーザ光を照射することで同時に行われる構成とすることができる。

【0017】

上記構成において、前記枠体を形成する工程は、シード層上に電解めっき法により金属層を形成することで、前記枠体を形成し、前記保護層を形成する工程は、前記基板と前記シード層に前記レーザ光を照射して前記レーザ光が照射された領域の前記基板および前記シード層を飛散させることで、前記枠体の前記側面に前記基板を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素と前記シード層を構成する金属元素とを含む前記保護層を形成する構成とすることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、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】

【0019】

【図1】図１は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。

【図2】図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図、図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの側面図である。

【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）はデュプレクサのブロック図である。

【図5】図５（ａ）および図５（ｂ）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）および図６（ｂ）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（ａ）および図７（ｂ）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３）である。

【図8】図８は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図9】図９は、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図10】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例２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３に係る弾性波デバイスの断面図、図１１（ｂ）は、実施例３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】

【0020】

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0021】

図１は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の平面図である。図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図、図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の側面図である。図１は、リッド３０を透視して、支持基板１０、圧電層１２、ビア配線１６ａ、配線１８、枠体４０、柱状体５０、保護層６０、および弾性波素子７０を主に示している。図１では、図の明瞭化のために、配線１８および枠体４０にハッチングを付している。図２（ｃ）では、図の明瞭化のために、凹部１３、３３および凸部１７、３７にハッチングを付している。図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、および図２（ｃ）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。支持基板１０は、例えばサファイア基板であり、その厚さは５０μｍ～３００μｍ程度である。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。圧電層１２は、例えば単結晶タンタル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７０が励振する主モードの弾性波の波長より小さい。

【0022】

圧電層１２の上面に、１または複数の弾性波素子７０が設けられている。弾性波素子７０は、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）と反射器を備える。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７０および柱状体５０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１６ａ、１６ｂが設けられている。ビア配線１６ａの一端は端子１４に接続されている。ビア配線１６ａ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７０は配線１８およびビア配線１６ａを介して端子１４に電気的に接続される。ビア配線１６ｂの一端は端子１４に接続され、他端は柱状体５０に接続されている。端子１４、ビア配線１６ａ、１６ｂ、および配線１８は、例えばチタン、銅、アルミニウム、白金、ニッケル、および／または金等を含む金属層である。端子１４、ビア配線１６ａ、１６ｂ、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。

【0023】

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７０を囲むように支持基板１０上に枠体４０が設けられている。環状の枠体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。

【0024】

枠体４０は、シード層４２と金属層４４とバリア層４６とはんだ層４８とを含む。シード層４２は例えばチタン層とその上の銅層との積層金属層である。金属層４４は例えば銅めっき層である。バリア層４６は例えばニッケル層である。はんだ層４８は例えば金錫はんだ層である。シード層４２、金属層４４、バリア層４６、およびはんだ層４８のうち金属層４４が最も厚い。このように、枠体４０は例えば金属により形成されている。枠体４０の高さは例えば１５μｍ～３０μｍ程度であり、幅は例えば１０μｍ～４０μｍ程度である。

【0025】

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３０が設けられている。リッド３０は、金属層３２と本体３４を含む。金属層３２は、はんだ層４８と接合する金属層であり、例えば空隙２０側から順に金層とニッケル層が積層された積層金属層である。本体３４は、例えばコバール層であり、その厚さは２０μｍ～１００μｍ程度である。コバールは、鉄にニッケルとコバルトを配合した合金である。リッド３０は、概ね平板であり、平面視にて略矩形状をしている。リッド３０は、金属層３２がはんだ層４８と反応して合金化することで、枠体４０に接合されている。弾性波素子７０は、支持基板１０、リッド３０、および枠体４０により空隙２０内に封止される。

【0026】

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およびリッド３０が金属であるため、グランド電位を供給することにより、枠体４０およびリッド３０にシールド効果を付与することができる。また、枠体４０およびリッド３０が金属であることで、弾性波素子７０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およびリッド３０は支持基板１０上では弾性波素子７０に電気的に接続されていない。

【0027】

圧電層１２は、リッド３０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３０との間に、支持基板１０に対してリッド３０を支持する柱状体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。

【0028】

柱状体５０は、シード層５２と金属層５４とバリア層５６とはんだ層５８とを含む。シード層５２は例えばチタン層とその上の銅層との積層金属層である。金属層５４は例えば銅めっき層である。バリア層５６は例えばニッケル層である。はんだ層５８は例えば金錫はんだ層である。シード層５２、金属層５４、バリア層５６、およびはんだ層５８のうち金属層５４が最も厚い。このように、柱状体５０は例えば金属により形成されている。柱状体５０の高さは、例えば枠体４０と略同じか枠体４０よりも高く、例えば１５μｍ～４０μｍ程度である。柱状体５０の幅は、例えば枠体４０と略同じか枠体４０よりも大きく、例えば１０μｍ～５０μｍ程度である。柱状体５０は、支持基板１０とリッド３０との間に２つ設けられる場合に限られず、１つの場合でもよいし、３つ以上の場合でもよい。

【0029】

リッド３０は、金属層３２がはんだ層５８と反応して合金化することで、柱状体５０に接合されている。支持基板１０とリッド３０との間に柱状体５０が設けられることで、リッド３０に上方から圧力が加わった場合でも、リッド３０に撓みが生じることを抑制できる。このため、リッド３０が弾性波素子７０および配線１８等に接触または接近して特性が劣化することを抑制できる。

【0030】

支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５は、凹凸形状をしている。支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５の凹凸は、後述するように、レーザ光が照射されて溶融した後に硬化することにより形成される。支持基板１０の側面１５の凹凸は、支持基板１０の上面から下面にかけて延びた凹部１３と凸部１７が交互に設けられている（図２（ｃ）参照）。同様に、リッド３０の側面３５の凹凸は、リッド３０の上面から下面にかけて延びた凹部３３と凸部３７が交互に設けられている（図２（ｃ）参照）。凹部１３、３３の幅Ｗ１は例えば０．２５μｍ～０．５０μｍであり、凸部１７、３７の幅Ｗ２は例えば０．２５μｍ～０．５０μｍである。支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５は、支持基板１０およびリッド３０の上面と下面との間で凹凸が繰り返されていてもよい（図２（ａ）および図２（ｂ）参照）。

【0031】

支持基板１０がサファイア基板である場合、支持基板１０の内側は単結晶であるのに対し、支持基板１０の側面１５はレーザ光が照射されることにより改質された非晶質な領域１９となっている。なお、リッド３０の側面３５もリッド３０の材料によっては非晶質な領域が形成されていてもよい。

【0032】

枠体４０の空隙２０とは反対側の側面４５を覆って保護層６０が設けられている。保護層６０は、例えば枠体４０の側面４５に密着して側面４５を覆っている。枠体４０の側面４５上における保護層６０の厚さは例えば０．５μｍ～３．０μｍである。保護層６０は、枠体４０の側面４５の略全体を覆っている場合が好ましい。略全体を覆うとは、枠体４０の側面４５の総面積の９０％以上を覆うことであり、９５％以上を覆う場合でもよく、１００％覆う場合でもよい。保護層６０は、例えば支持基板１０側における幅がリッド３０側における幅よりも大きい。

【0033】

保護層６０は、支持基板１０を構成する元素のうち酸素および炭素以外の元素を少なくとも含んで形成されている。例えば、支持基板１０がサファイア基板である場合、保護層６０はアルミニウムを少なくとも含んで形成されている。また、保護層６０は、枠体４０を構成する金属元素を含んで形成されている場合が好ましい。例えば、枠体４０のシード層４２がチタン層と銅層の積層金属層で、金属層４４が銅めっき層である場合、保護層６０は銅を含んで形成されている場合が好ましい。保護層６０は、支持基板１０の上面およびリッド３０の下面に密着していてもよい。保護層６０が支持基板１０を構成する元素を含むことで、保護層６０と支持基板１０との間の密着性が向上する。

【0034】

支持基板１０は、サファイア基板の他に、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を用いてもよい。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。

【0035】

圧電層１２は、単結晶タンタル酸リチウム層の他に、単結晶ニオブ酸リチウム層を用いてもよい。支持基板１０の線膨張係数は、圧電層１２の線膨張係数に比べて小さい場合が好ましい。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。

【0036】

枠体４０のシード層４２は、チタン層の代わりに、クロム層等の密着層として使用可能な金属層を含んでもよい。金属層４４は、銅、コバール、金、アルミニウム、および／またはタングステン等の単層または積層の場合でもよい。バリア層４６は、ニッケル層の代わりに、白金層等のはんだの拡散を抑制するバリア層として使用可能な金属層を用いてもよい。なお、枠体４０は、シリコン層、サファイア層、または樹脂層により形成されてもよい。

【0037】

リッド３０の本体３４は、コバール、銅、金、アルミニウム、および／またはタングステンの単層または積層でもよい。本体３４は、リッド３０が潰れ難くなるように金属層３２より硬い金属材料で形成される場合が好ましい。また、本体３４は、線膨張係数の小さい金属材料で形成される場合が好ましい。なお、本体３４は、サファイア、シリコン、水晶、スピネル、アルミナ、または石英により形成されている場合でもよい。

【0038】

柱状体５０のシード層５２は、チタン層の代わりに、クロム層等の密着層として使用可能な金属層を含んでもよい。金属層５４は、銅、コバール、金、アルミニウム、および／またはタングステン等の単層または積層の場合でもよい。バリア層５６は、ニッケル層の代わりに、白金層等のはんだの拡散を抑制するバリア層として使用可能な金属層を用いてもよい。なお、柱状体５０は、シリコン層、サファイア層、または樹脂層により形成されてもよい。

【0039】

図３は、実施例１における弾性波素子７０の平面図である。図３に示すように、弾性波素子７０は弾性表面波共振子である。圧電層１２の上面にＩＤＴ（Interdigital Transducer）７１と反射器７２が設けられている。ＩＤＴ７１は、対向する一対の櫛型電極７３を有する。櫛型電極７３は、複数の電極指７４と、複数の電極指７４が接続するバスバー７５と、を有する。反射器７２は、ＩＤＴ７１の両側に設けられている。ＩＤＴ７１が圧電層１２に弾性表面波を励振する。一対の櫛型電極７３のうち一方の櫛型電極７３の電極指７４のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。複数の電極指７４のピッチＤの２倍が、ほぼ一方の櫛型電極７３の電極指７４のピッチとなる。ＩＤＴ７１および反射器７２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ＩＤＴ７１および反射器７２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７３はダミー電極指を有していてもよい。

【0040】

圧電層１２の上面に形成された複数の弾性波素子７０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）はデュプレクサのブロック図である。

【0041】

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７０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。

【0042】

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８６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８７が接続されている。送信フィルタ８６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８７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。

【0043】

図１においては、複数の弾性波素子７０により直列共振器Ｓ１～Ｓ４および並列共振器Ｐ１～Ｐ３が形成されたラダー型フィルタ８８の場合を示している。

【0044】

［製造方法］
図５（ａ）から図７（ｂ）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）から図７（ｂ）で説明する製造方法は多面取りプロセスによる製造方法である。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１６ａ、１６ｂ（図５（ａ）から図７（ｂ）ではビア配線１６ａのみを図示）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。次いで、圧電層１２の上面に例えばリフトオフ法を用いて弾性波素子７０を形成する。

【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、弾性波デバイス１００の周囲となる領域の圧電層１２が除去されて、ビア配線１６ａが露出する。また、圧電層１２に開口２２（図５（ｂ）から図７（ｂ）では不図示）が形成され、開口２２においてビア配線１６ｂが露出する。次いで、圧電層１２の上面からビア配線１６ａまで延在し、弾性波素子７０とビア配線１６ａとを電気的に接続させる配線１８を形成する。

【0046】

図６（ａ）に示すように、支持基板１０上に、枠体４０および柱状体５０（図５（ｃ）から図６（ｃ）では枠体４０のみを図示）を形成する。枠体４０のシード層４２と柱状体５０のシード層５２は例えばスパッタリング法により同時に形成される。枠体４０の金属層４４、バリア層４６、およびはんだ層４８と、柱状体５０の金属層５４、バリア層５６、およびはんだ層５８とは、例えば電解めっき法により同時に形成される。例えば、シード層４２、５２はチタン層と銅層の積層金属層であり、金属層４４、５４は銅層であり、バリア層４６、５６はニッケル層であり、はんだ層４８、５８は金錫はんだ層である。このとき、隣接する弾性波デバイス１００の間であって弾性波デバイス１００を個片化するときの切断領域９０にシード層４２を残存させておく。

【0047】

図６（ｂ）に示すように、枠体４０のはんだ層４８および柱状体５０のはんだ層５８にリッド３０を接合する。リッド３０は、金属層３２がはんだ層４８、５８と反応して合金化することで、枠体４０および柱状体５０に接合する。これにより、支持基板１０とリッド３０の間に形成された空隙２０内に弾性波素子７０が封止される。

【0048】

図７（ａ）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１６ａ、１６ｂ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１６ａ、１６ｂに接続する端子１４を形成する。

【0049】

図７（ｂ）に示すように、隣接する弾性波デバイス１００の間の切断領域９０にレーザ光９２を照射することで、支持基板１０およびリッド３０を切断して弾性波デバイス１００を個片化する。例えば、パルスＵＶレーザを用い、パルスＵＶレーザから出射される波長３５５ｎｍのレーザ光９２をリッド３０および支持基板１０に照射することで弾性波デバイス１００を個片化する。リッド３０、シード層４２、および支持基板１０は、レーザ光９２が照射されることで溶融する。このとき、レーザ光９２の照射条件を適切にすることで、支持基板１０およびシード層４２の溶融物が飛散して枠体４０の側面４５に堆積するようになる。これにより、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、枠体４０の側面４５に、支持基板１０を構成する元素およびシード層４２を構成する金属元素を含む保護層６０が形成される。

【0050】

また、レーザ光９２の照射によりリッド３０および支持基板１０は溶融するために、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５には溶融した後に再び硬化することで凹凸形状が形成される。また、レーザ光９２が照射されることで支持基板１０の側面１５は改質されて非晶質な領域１９が形成される。なお、リッド３０の側面３５もリッド３０の材料によっては改質されて非晶質な領域が形成されてもよい。以上により、実施例１に係る弾性波デバイス１００が形成される。

【0051】

［保護層の成分分析］
図５（ａ）から図７（ｂ）に示した製造方法を用いて弾性波デバイス１００を製造し、枠体４０の側面４５に形成された保護層６０の成分分析をＳＥＭ－ＥＤＸ法を用いて行った。成分分析を行った弾性波デバイス１００は以下の材料を用いて製造した。
支持基板１０：厚さ７５μｍのサファイア基板
圧電層１２：厚さ０．６μｍの単結晶タンタル酸リチウム層
シード層４２、５２：厚さ０．１μｍのチタン層と厚さ０．３μｍの銅層の積層金属層
金属層４４、５４：厚さ２０μｍの銅層
バリア層４６、５６：厚さ３μｍのニッケル層
はんだ層４８、５８：厚さ４μｍの金錫はんだ層
金属層３２：厚さ１μｍの金層と厚さ１μｍのニッケル層の積層金属層
本体３４：厚さ３０μｍのコバール層

【0052】

枠体４０の側面４５に形成された保護層６０のうち支持基板１０に近い箇所（以下、第１分析箇所と称す）と、リッド３０に近い箇所（以下、第２分析箇所と称す）との２箇所について成分分析を行った。第１分析箇所における保護層６０の厚さは１μｍで、第２分析箇所における保護層６０の厚さは１μｍであった。成分分析の結果は以下であった。
第１分析箇所：
金２７．７ｗｔ％（質量パーセント）、錫１０．４ｗｔ％、銅１７．２ｗｔ％、アルミニウム１７．９ｗｔ％、酸素２３．１ｗｔ％、炭素３．７ｗｔ％
第２分析箇所：
金２９．０ｗｔ％、錫２．１ｗｔ％、銅１４．８ｗｔ％、アルミニウム１９．９ｗｔ％、酸素２９．５ｗｔ％、炭素４．７ｗｔ％

【0053】

このように、保護層６０は、支持基板１０を構成する元素のうち酸素および炭素以外の元素であるアルミニウムを含んで形成されていることが確認された。保護層６０は、支持基板１０を構成するアルミニウムを１５ｗｔ％以上含んでいるが、１０ｗｔ％以上含んでいる場合でもよいし、２０ｗｔ％以上含んでいる場合でもよいし、２５ｗｔ％以上含んでいる場合でもよい。また、保護層６０は、シード層４２を構成する金属元素である銅を含んで形成されていることが確認された。保護層６０は、銅を１０ｗｔ％以上含んでいるが、８ｗｔ％以上含んでいる場合でもよいし、１５ｗｔ％以上含んでいる場合でもよいし、２０ｗｔ％以上含んでいる場合でもよい。保護層６０は、銅よりもアルミニウムの方が多く含んでいる結果であった。なお、保護層６０に含まれる金および錫は、はんだ層４８によるものと考えられる。このように、保護層６０は枠体４０を構成する金属材料を含んでいてもよい。

【0054】

実施例１によれば、図１、図２（ａ）、および図２（ｂ）のように、枠体４０の側面４５を覆って保護層６０が設けられている。保護層６０は支持基板１０を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含んで形成されている。枠体４０の側面４５が保護層６０で覆われていない場合、枠体４０を介して外気が空隙２０に侵入し、空隙２０の気密性が低下することがある。例えば、枠体４０が外気に曝されることで酸化および／または腐食等が促進され、外気が枠体４０を介して空隙２０に侵入して空隙２０の気密性が低下することがある。空隙２０の気密性が低下すると、弾性波素子７０の特性が劣化することがある。これに対し、実施例１のように、支持基板１０を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層６０が枠体４０の側面４５を覆って設けられていることで、枠体４０を介して外気が空隙２０に侵入することが抑制され、空隙２０の気密性の低下を抑制できる。例えば、枠体４０が外気に曝されることが抑制されるため、枠体４０の酸化および／または腐食等が抑制される。これにより、枠体４０を介して外気が空隙２０に侵入することが抑制され、空隙２０の気密性の低下を抑制できる。また、保護層６０が支持基板１０を構成する元素を含むことで、保護層６０と支持基板１０との間の密着性が向上する。

【0055】

空隙２０の気密性の低下を抑制する観点から、保護層６０は、枠体４０の側面４５の総面積のうち８０％以上を覆っている場合が好ましく、８５％以上を覆っている場合がより好ましく、９０％以上の略全体を覆っている場合が更に好ましい。また、空隙２０の気密性の低下を抑制する観点から、保護層６０は、枠体４０の側面４５を高さ方向において８０％以上を覆っている場合が好ましく、８５％以上を覆っている場合がより好ましく、９０％以上を覆っている場合が更に好ましく、１００％覆っている場合が最も好ましい。

【0056】

また、実施例１では、保護層６０は枠体４０を構成する金属元素を含んで形成されている。このように、保護層６０が枠体４０を構成する金属元素を含むことで、保護層６０と枠体４０の密着性が向上し、保護層６０と枠体４０の間に空隙が形成されることが抑制される。すなわち、保護層６０は枠体４０の側面４５に接して枠体４０を覆うようになる。これにより、枠体４０が外気に曝されて酸化および／または腐食等が起こることを効果的に抑制でき、空隙２０の気密性の低下を抑制できる。また、保護層６０が枠体４０の側面４５に接していることで、枠体４０の側面４５からの放熱性が向上する。

【0057】

また、実施例１では、図１、図２（ａ）、および図２（ｂ）のように、支持基板１０を平面視したとき、枠体４０は支持基板１０およびリッド３０の外形の内側に納まっている。言い換えると、枠体４０の側面４５は、支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５に対して凹んでいる。保護層６０は、支持基板１０とリッド３０との間に挟まれて枠体４０の側面４５を覆っている。これにより、枠体４０の側面４５を覆って設けられた保護層６０が、外的な影響により枠体４０の側面４５から剥がれることを抑制できる。

【0058】

実施例１によれば、図７（ｂ）のように、支持基板１０にレーザ光９２を照射してレーザ光９２が照射された領域の支持基板１０を飛散させることで、支持基板１０を構成する元素であり酸素および炭素以外である元素を含む保護層６０を枠体４０の側面４５を覆うように形成する。これにより、枠体４０を介して外気が空隙２０に侵入することが抑制され、空隙２０の気密性の低下を抑制できる。レーザ光９２を照射して支持基板１０を飛散させることで保護層６０を形成する場合、枠体４０の側面４５が支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５に対して凹んでいることで、枠体４０の側面４５に支持基板１０の飛散物が堆積され易くなり、保護層６０が形成され易くなる。

【0059】

また、実施例１では、支持基板１０にレーザ光９２を照射することで支持基板１０を溶融して飛散させて保護層６０を形成していることから、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、支持基板１０の側面１５は、凹凸形状をしていて、非晶質となっている。

【0060】

また、実施例１では、図７（ｂ）のように、保護層６０を形成することと、支持基板１０を個片化することとを、支持基板１０にレーザ光９２を照射することで同時に行っている。これにより、保護層６０を形成するためだけの製造工程を追加することなく、保護層６０を形成することができる。よって、製造コストの増大を抑制できる。

【0061】

また、実施例１では、図７（ｂ）のように、支持基板１０とシード層４２にレーザ光９２を照射してレーザ光９２が照射された領域の支持基板１０およびシード層４２を飛散させることで、枠体４０の側面４５に支持基板１０を構成する元素とシード層４２を構成する金属元素とを含む保護層６０を形成している。これにより、保護層６０と枠体４０の密着性が向上し、保護層６０と枠体４０の間に空隙が形成されることが抑制される。よって、枠体４０が外気に曝されて酸化および／または腐食等が起こることを抑制でき、空隙２０の気密性の低下を抑制することができる。

【0062】

図８は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイス１１０の断面図である。図８は、図１のＡ－Ａ間に相当する箇所の断面図である。図８に示すように、弾性波デバイス１１０では、保護層６０は、枠体４０の側面４５を覆うことに加え、支持基板１０の側面１５およびリッド３０の側面３５にも設けられている。保護層６０は、例えば枠体４０の側面４５からリッド３０の側面３５に連続して設けられ、かつ、リッド３０の側面３５から上面３６に連続して設けられている。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。

【0063】

実施例１の変形例１のように、保護層６０は、枠体４０の側面４５を覆うことに加え、支持基板１０の側面１５および／またはリッド３０の側面３５に設けられていてもよい。保護層６０は、枠体４０の側面４５を覆う箇所と支持基板１０の側面１５を覆う箇所とが分離していてもよいし、枠体４０の側面４５から支持基板１０の側面１５に連続して設けられていてもよい。保護層６０は、支持基板１０の側面１５の略全面を覆っていてもよいし、側面１５の一部のみを覆っていてもよい。同様に、保護層６０は、枠体４０の側面４５からリッド３０の側面３５に連続して設けられていてもよいし、枠体４０の側面４５に設けられた箇所とリッド３０の側面３５に設けられた箇所とが分離していてもよい。保護層６０は、リッド３０の側面３５の略全面を覆っていてもよいし、側面３５の一部のみを覆っていてもよい。

【0064】

図９は、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイス１２０の断面図である。図９は、図１のＡ－Ａ間に相当する箇所の断面図である。図９に示すように、弾性波デバイス１２０では、枠体４０のはんだ層４８は、幅が狭くなるくびれを有するくびれ形状となっている。はんだ層４８がくびれ形状となるのは以下の理由のためである。枠体４０が柱状体５０より支持基板１０からの高さが低い場合、はんだ層４８、５８にリッド３０を接合させる際に、リッド３０がはんだ層５８に接したときに、はんだ層４８とは十分には接してない状態になることがある。この場合、リッド３０とはんだ層５８は適切な荷重が掛かった状態で接合されるが、リッド３０とはんだ層４８は適切な荷重が掛かっていない状態で接合されるため、はんだ層４８がくびれ形状になることがある。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。

【0065】

実施例１の変形例２のように、枠体４０のはんだ層４８がくびれ形状になると、狭幅部分ができるため、保護層６０が設けられていない場合では空隙２０の気密性が低下する恐れがある。しかしながら、枠体４０の側面４５を覆って保護層６０が設けられることで、はんだ層４８の狭幅部分が保護層６０で補填されるため、空隙２０の気密性の低下を抑制することができる。また、はんだ層４８に狭幅部分が形成されると、弾性波デバイス１２０の機械的強度が低下し、例えば落下等に対する信頼性が低下してしまうことがある。しかしながら、枠体４０の側面４５を覆って保護層６０が形成されることで、機械的強度の低下も抑制することができる。

【実施例0066】

図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の断面図である。図１０（ａ）は、図１のＡ－Ａ間に相当する箇所の断面図、図１０（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ間に相当する箇所の断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、弾性波デバイス２００では、枠体４０のはんだ層４８および柱状体５０のはんだ層５８は、支持基板１０側に位置し、支持基板１０上に設けられた金属層２８に接合されている。すなわち、枠体４０は、リッド３０側から順にシード層４２、金属層４４、バリア層４６、およびはんだ層４８が設けられている。同様に、柱状体５０は、リッド３０側から順にシード層５２、金属層５４、バリア層５６、およびはんだ層５８が設けられている。金属層２８は例えば金層である。金属層２８の下にはバリア層２６が設けられ、バリア層２６の下には密着層２４が設けられている。バリア層２６は例えばニッケル層であり、密着層２４は例えばチタン層である。枠体４０のはんだ層４８は、実施例１の変形例２と同様に、狭幅部分を有するくびれ形状をしている。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。

【0067】

弾性波デバイス２００は、枠体４０および柱状体５０をリッド３０に形成し、リッド３０に形成された枠体４０および柱状体５０を支持基板１０上に形成された金属層２８に接合する点以外は、実施例１と同じ方法により製造される。

【0068】

実施例２によれば、枠体４０は、支持基板１０に接合するはんだ層４８を有する。保護層６０は、実施例１で説明したように、支持基板１０にレーザ光９２を照射することで支持基板１０を溶融させて飛散させることで形成されるため、枠体４０の側面４５を覆う厚さが支持基板１０側ではリッド３０側に比べて厚くなり易い。はんだ層４８はくびれ形状となる場合があるが、はんだ層４８が支持基板１０側に設けられることで、はんだ層４８の側面は保護層６０の比較的厚い部分で覆われることとなる。このため、空隙２０の気密性の低下を効果的に抑制することができる。

【0069】

実施例１および実施例２では、支持基板１０上に圧電層１２が設けられている場合を例に示したが、支持基板１０が設けられずに、圧電層１２が厚い圧電基板となっている場合でもよい。