特開 2024-141891 電子部品およびその製造方法

(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】P2024141891

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】電子部品およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 3/08 20060101AFI20241003BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20241003BHJP

   H03H 3/02 20060101ALI20241003BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H03H3/08

H03H9/25 A

H03H3/02 B

H01L23/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053758

(22)【出願日】2023-03-29

(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】小西 洋輔

【テーマコード（参考）】

5J097

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J097BB15

5J097CC05

5J097HA04

5J108MM02

(57)【要約】

【課題】リッドと枠体とを接合するときに、空隙内のガスを放出させることが可能な電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】電子部品の製造方法は、平面視において、基板１０上に設けられた機能素子を囲むように基板上に設けられた枠体とリッド２１との対向する面のうちいずれか一方の面にはんだ層２４が設けられ、枠体とリッドとの対向する面のうち他方の面のはんだ層と対向する領域に基板の厚さ方向に突出する凸部３２および基板の厚さ方向に凹む凹部３１を有し、凸部をはんだ層に接触させる工程と、凸部とはんだ層とを接触させ凹部とはんだ層との間の空洞３４が枠体の内側から枠体の外側までつながった状態において、はんだ層を加熱することにより、空洞内にはんだ層が流入し枠体とリッドとが接合し、機能素子を前記基板と前記枠体と前記リッドとにより囲まれた空隙に封止する工程とを含む。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視において、基板上に設けられた機能素子を囲むように前記基板上に設けられた枠体とリッドとの対向する面のうちいずれか一方の面にはんだ層が設けられ、前記枠体と前記リッドとの対向する面のうち他方の面の前記はんだ層と対向する領域に前記基板の厚さ方向に突出する凸部および前記基板の厚さ方向に凹む凹部を有し、前記凸部を前記はんだ層に接触させる工程と、
前記凸部と前記はんだ層とを接触させ前記凹部と前記はんだ層との間の空洞が前記枠体の内側から前記枠体の外側までつながった状態において、前記はんだ層を加熱することにより、前記空洞内に前記はんだ層が流入し前記枠体と前記リッドとが接合し、前記機能素子を前記基板と前記枠体と前記リッドとにより囲まれた空隙に封止する工程と、
を含む電子部品の製造方法。

【請求項2】

前記いずれか一方の面は、前記枠体の面である請求項１に記載の電子部品の製造方法。

【請求項3】

前記凸部と前記凹部との前記基板の厚さ方向における最大距離は、前記はんだ層の厚さより小さくかつ前記はんだ層の厚さの０．１倍以上である請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項4】

前記はんだ層の厚さは前記枠体の厚さの０．３倍以下である請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項5】

前記領域は、前記はんだ層に対向する面のうち１／４以上に設けられている請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項6】

前記リッドは、リッド本体と、前記リッド本体下に設けられた金属層と、を備え、
前記凹部および前記凸部は、前記リッド本体に設けられている請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項7】

前記リッドは、リッド本体と、前記リッド本体下に設けられた金属層と、を備え、
前記凹部および前記凸部は、前記リッド本体に設けられておらず、前記金属層に設けられている請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項8】

前記機能素子は、弾性波素子である請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項9】

前記枠体は、前記基板上に設けられた環状金属層である請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。

【請求項10】

基板と、
前記基板上に設けられた機能素子と、
前記基板上に平面視において前記機能素子を囲むように設けられた枠体と、
前記枠体上に設けられたはんだ層と、
前記はんだ層と接合し、前記基板と前記枠体とにより囲まれた空隙に前記機能素子を封止するリッドと、
前記枠体と前記リッドのいずれか一方の前記はんだ層と接合された面に前記基板の厚さ方向に突出する凸部および前記基板の厚さ方向に凹む凹部を有する電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上に弾性波素子等の機能素子を設け、機能素子を囲むように基板上に枠体を設け枠体上にリッドを接合することで、リッドと枠体により機能素子を空隙に封止する電子部品が知られている（例えば特許文献１～５）。リッドと枠体とをはんだを用い接合する場合、はんだに凹部を設けることが知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－２３２２８４号公報

【特許文献2】特開平６－１３２４１３号公報

【特許文献3】特開平８－２１３４９６号公報

【特許文献4】特表２００７－５１６６０２号公報

【特許文献5】特開２０１８－１４５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

はんだに凹部を設けることで、リッドと枠体とを接合するときに、凹部を介し、空隙内のガスを放出することができる。しかしながら、はんだが完全に融解する前に凹部が閉じてしまい、ガスの放出が十分でない場合がある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、リッドと枠体とを接合するときに、空隙内のガスを放出させ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、平面視において、基板上に設けられた機能素子を囲むように前記基板上に設けられた枠体とリッドとの対向する面のうちいずれか一方の面にはんだ層が設けられ、前記枠体と前記リッドとの対向する面のうち他方の面の前記はんだ層と対向する領域に前記基板の厚さ方向に突出する凸部および前記基板の厚さ方向に凹む凹部を有し、前記凸部を前記はんだ層に接触させる工程と、前記凸部と前記はんだ層とを接触させ前記凹部と前記はんだ層との間の空洞が前記枠体の内側から前記枠体の外側までつながった状態において、前記はんだ層を加熱することにより、前記空洞内に前記はんだ層が流入し前記枠体と前記リッドとが接合し、前記機能素子を前記基板と前記枠体と前記リッドとにより囲まれた空隙に封止する工程と、を含む電子部品の製造方法である。

【0007】

上記構成において、前記いずれか一方の面は、前記枠体の面である構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記凸部と前記凹部との前記基板の厚さ方向における最大距離は、前記はんだ層の厚さより小さくかつ前記はんだ層の厚さの０．１倍以上である構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記はんだ層の厚さは前記枠体の厚さの０．３倍以下である構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記領域は、前記はんだ層に対向する面のうち１／４以上に設けられている構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記リッドは、リッド本体と、前記リッド本体下に設けられた金属層と、を備え、前記凹部および前記凸部は、前記リッド本体に設けられている構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記リッドは、リッド本体と、前記リッド本体下に設けられた金属層と、を備え、前記凹部および前記凸部は、前記リッド本体に設けられておらず、前記金属層に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、前記機能素子は、弾性波素子である構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記枠体は、前記基板上に設けられた環状金属層である構成とすることができる。

【0015】

本発明は、基板と、前記基板上に設けられた機能素子と、前記基板上に平面視において前記機能素子を囲むように設けられた枠体と、前記枠体上に設けられたはんだ層と、前記はんだ層と接合し、前記基板と前記枠体とにより囲まれた空隙に前記機能素子を封止するリッドと、前記枠体と前記リッドのいずれか一方の前記はんだ層と接合された面に前記基板の厚さ方向に突出する凸部および前記基板の厚さ方向に凹む凹部を有する電子部品である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、リッドと枠体とを接合するときに、空隙内のガスを放出させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１（ａ）および図１（ｂ）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）および図２（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。

【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）から図４（ｃ）は、実施例１におけ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）および図５（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断面図である。

【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断面図である。

【図7】図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示すはんだ層付近の拡大断面図である。

【図8】図８（ａ）から図８（ｃ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示すはんだ層付近の拡大断面図である。

【図9】図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示すはんだ層付近の拡大断面図である。

【図10】図１０（ａ）は、実施例１の変形例２における弾性波デバイスの製造方法を示すリッドの下面の平面図、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図11】図１１（ａ）は、実施例１の変形例３における弾性波デバイスの製造方法を示すリッドの下面の平面図、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図12】図１２（ａ）は、実施例１の変形例４における弾性波デバイスの製造方法を拡大断面図、図１２（ｂ）は、実施例１の変形例５における弾性波デバイスの製造方法を拡大断面図である。

【図13】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例６および７における弾性波デバイスのリッドの平面図である。

【図14】図１４（ａ）は、実施例１の変形例８に係る弾性波デバイスの断面図、図１４（ｂ）は、実施例１の変形例８における弾性波素子の断面図である。

【図15】図１５（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、図１５（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】

【0018】

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0019】

実施例１は、電子部品として、弾性波素子を有する弾性波デバイスの例である。図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。図２（ａ）は、基板１０、環状金属層３０を主に示している。図２（ｂ）は、上方からリッド２１の下面を透視した図であり、リッド本体２０および金属層２２を主に示している。図１（ａ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）のＡ－Ａ断面図であり、図１（ｂ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）のＢ－Ｂ断面図である。基板１０の厚さ方向をＺ方向、基板１０の平面方向をＸ方向およびＹ方向とする。

【0020】

図１（ａ）から図２（ｂ）に示すように、基板１０は、支持基板１０ａと、支持基板１０ａ上に設けられた圧電層１０ｃと、支持基板１０ａと圧電層１０ｃとの間に設けられた絶縁層１０ｂと、を備えている。圧電層１０ｃ上に機能素子として弾性波素子１２および金属層１４が設けられている。弾性波素子１２は例えば弾性表面波素子である。金属層１４は、弾性波素子１２に電気的に接続された配線およびパッドとして機能する。基板１０の周縁部および基板１０のビア配線１６が設けられた領域において、圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂが除去されており、基板１０の上面は支持基板１０ａの上面である。ビア配線１６は、支持基板１０ａを貫通する。基板１０の下面に端子１８が設けられている。ビア配線１６は金属層１４と端子１８とを電気的に接続する。基板１０の周縁部における支持基板１０ａ上に、平面視において弾性波素子１２を囲むように環状金属層３０が設けられている。基板１０の上方にリッド２１が設けられている。リッド２１は、リッド本体２０と、リッド本体２０の－Ｚ側の面２０ａに設けられた金属層２２とを備えている。環状金属層３０と金属層２２とははんだ層２４により接合されている。リッド２１および環状金属層３０は、弾性波素子１２を空隙２６に封止する。

【0021】

基板１０の平面形状は略矩形である。環状金属層３０および金属層２２の平面形状も略矩形であり、基板１０の外周に沿って延びる。環状金属層３０および金属層２２の平面形状は、角が丸くなる角丸長方形である。リッド本体２０の面２０ａに設けられた金属層２２の－Ｚ側の面２２ａのうちはんだ層２４に対向する領域３８にＺ方向に突出する凸部３２およびＺ方向に凹む凹部３１が設けられている。

【0022】

支持基板１０ａは、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板、水晶基板、スピネル基板、ＳｉＣ基板またはシリコン基板である。絶縁層１０ｂは、例えば酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、窒化シリコン層もしくは窒化アルミニウム層の単層またはこれらの層の積層である。圧電層１０ｃは、例えば単結晶タンタル酸リチウム基板、単結晶ニオブ酸リチウム基板または単結晶水晶基板等の圧電基板である。単結晶タンタル酸リチウム基板および単結晶ニオブ酸リチウム基板は、例えば回転ＹカットＸ伝搬基板である。

【0023】

金属層１４、ビア配線１６および端子１８は、例えば銅層、金層、銀層、チタン層、ニッケル層、タングステン層等の金属層の単層またはこれらの層の積層である。環状金属層３０は、例えば銅層、金層であり、最上層または最下層にチタン層、ニッケル層、タングステン層等が設けられていてもよい。

【0024】

リッド本体２０は、例えばコバール等の金属層、または、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板、水晶基板、スピネル基板、ＳｉＣ基板またはシリコン基板等の絶縁層である。リッド本体２０の下面に別の機能素子が設けられていてもよい。この場合、別の機能素子は空隙２６に封止される。

【0025】

金属層２２は、はんだ層２４とリッド本体２０とが直接接合できない場合に設けられる層であり、はんだ層２４の濡れ性のよい層である。はんだ層２４が金錫の場合、金属層２２は例えば金層あり、金層とリッド本体２０との間にチタン層等の密着層が設けられていてもよい。はんだ層２４とリッド本体２０とが直接接合できる場合、金属層２２は設けられていなくてもよい。はんだ層２４は、例えば金錫はんだ、錫銀はんだまたは錫銀銅はんだである。環状金属層３０は、シールドとして機能するため、抵抗率の低い材料を用いることが好ましく、例えば銅層または金層である。

【0026】

図３は、実施例１における弾性波素子の平面図である。図３に示すように、弾性波素子１２は弾性表面波共振器またはＬａｍｂ波共振器である。圧電層１０ｃ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は圧電層１０ｃ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。圧電層１０ｃ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。弾性波素子１２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は空隙２６に覆われている。

【0027】

［実施例１の製造方法］
図４（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断面図である。図４（ａ）に示すように、支持基板１０ａ内にビア配線１６が設けられ、支持基板１０ａ上に絶縁層１０ｂおよび圧電層１０ｃが設けられている。圧電層１０ｃ上に弾性波素子１２が設けられている。図４（ｂ）に示すように、ビア配線１６上および基板１０の周縁領域における圧電層１０ｃおよび絶縁層１０ｂを除去する。弾性波素子１２とビア配線１６とを接続する金属層１４を形成する。

【0028】

図４（ｃ）に示すように、基板１０の周縁に開口５１を有するマスク層５０を形成する。開口５１内およびマスク層５０上にシード層２９を形成する。シード層２９は、例えば密着層と密着層上に設けられ密着層より抵抗率の低い低抵抗層を有する。シード層２９上に開口５１を有するマスク層５２を形成する。マスク層５０および５２は例えばフォトレジストである。

【0029】

図５（ａ）に示すように、シード層２９から電流を供給することで、開口内に低抵抗層３０ａ、バリア層３０ｂおよびはんだ層２４を、電界めっき法を用い形成する。低抵抗層３０ａは、例えばシード層２９の上面の低抵抗層と同じ材料であり、例えば銅層または金層である。バリア層３０ｂは、はんだ層２４と低抵抗層３０ａとの元素の相互拡散を抑制する層であり、例えばニッケル層である。バリア層３０ｂは設けられていなくてもよい。

【0030】

図５（ｂ）に示すように、マスク層５２を除去する。その後、はんだ層２４をマスクにシード層２９を除去する。その後、マスク層５０を除去する。以降、シード層２９の図示を省略する。

【0031】

図６（ａ）および図６（ｂ）では、図４（ａ）から図５（ｂ）および図６（ｃ）および図６（ｄ）と上下を逆に図示している。図６（ａ）に示すように、リッド本体２０の－Ｚ側の面２０ａにおける領域３８に凸部３２ａおよび凹部３１ａを形成する。凸部３２ａおよび凹部３１ａの形成には、ブラスト法、パンチング法またはエッチング法を用いることができる。凸部３２ａおよび凹部３１ａは、リッド本体２０の面２０ａの全面に形成してもよい。図６（ｂ）に示すように、リッド本体２０領域３８における面２０ａ上に金属層２２を形成する。金属層２２の－Ｚ側の面２２ａには、凸部３２ａおよび凹部３１ａにそれぞれ対応する凸部３２および凹部３１が形成される。これにより、リッド２１が形成される。

【0032】

図６（ｃ）に示すように、基板１０の上方にリッド２１を配置する。このとき、はんだ層２４の上方に領域３８が位置するようにする。図６（ｄ）に示すように、金属層２２の面２２ａの凸部３２をはんだ層２４に接触させた状態で、はんだ層２４を加熱して、はんだ層２４を融解させる。その後、冷却することではんだ層２４により、環状金属層３０とリッド２１とが接合する。その後、図１（ａ）のように、基板１０の下面を研磨または研削することで、基板１０の下面からビア配線１６が露出する。基板１０の下面に端子１８を形成する。以上により、実施例１の弾性波デバイスが製造される。

【0033】

図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示すはんだ層付近の拡大断面図である。図７（ａ）は図６（ｃ）のはんだ層２４付近の拡大図である。はんだ層２４に対向する領域３８において、リッド本体２０の面２０ａは凸部３２および凹部３１を有する。金属層２２の面２２ａは、凸部３２ａおよび凹部３１ａにそれぞれ対応する凸部３２および凹部３１を有する。環状金属層３０のリッド本体２０側の面３０ｃおよびはんだ層２４のリッド本体２０側の面２４ａは、面２２ａに比べ平坦であり、ほぼ平坦面（例えば算術平均高さが５００ｎｍ以下）である。はんだ層２４の厚さはＴ１、隣接する凸部３２と凹部３１とのＺ方向における距離はＨ１、隣接する凸部３２の間隔はＤ１である。

【0034】

図７（ｂ）に示すように、面２２ａの凸部３２をはんだ層２４の＋Ｚ側の面２４ａに接触させる。このとき、面２２ａの凹部３１とはんだ層２４の面２４ａとの間に空洞３４が形成される。空洞３４は、環状金属層３０の内側と外側とをつなぐように設けられる。この状態において、はんだ層２４の温度を上昇させる。はんだ層２４の加熱には、例えば基板１０下およびリッド本体２０上にヒーターを設けることにより行う。はんだ層２４が金錫の場合、錫が２０質量％において共晶点を有し、このときのはんだ層２４の融点は２８０℃である。そこで、はんだ層２４を２８０℃以上まで加熱する。このとき、はんだ層２４の温度が２８０℃を越えるまでは、空洞３４が維持される。これにより、環状金属層３０の内側の気体は環状金属層３０の外側に流出可能である。

【0035】

図７（ｃ）の温度がはんだ層２４の融点を越えると、はんだ層２４が融解して、はんだ層２４のはんだの一部が空洞３４内に流入し、空洞３４が消滅し、金属層２２の面２２ａとはんだ層２４とが接触する。その後、はんだ層２４の温度を室温まで下げることで、金属層２２の面２２ａとはんだ層２４とが接合される。これにより、環状金属層３０とリッド２１とが接合される。

【0036】

図７（ｂ）において、はんだ層２４を加熱するときに、基板１０、リッド２１および環状金属層３０内の空隙２６も加熱される。これにより、基板１０、リッド２１および環状金属層３０の表面に吸着されている水分および水素などのガスが発生する。発生したガスは温度の上昇とともに膨張し空洞３４を介し外部に放出される。

【0037】

空洞３４を設けない場合、図７（ｂ）において発生した水蒸気は、図７（ｃ）において冷却されると水滴となる。水滴が弾性波素子１２上に存在すると弾性波素子１２の電極指の振動を阻害し弾性波素子１２の特性が変化してしまう。

【0038】

実施例１では、図７（ｂ）において、水分等を含むガスの一部が空洞３４を介し外部に放出される。このため、図７（ｃ）において空隙２６内の気体が冷却されて、空隙２６内に水滴が発生することを抑制できる。これにより、弾性波素子１２の特性劣化を抑制できる。

【0039】

［比較例１］
図８（ａ）から図８（ｃ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示すはんだ層付近の拡大断面図である。図８（ａ）に示すように、比較例１では、領域３８におけるリッド本体２０の面２０ａおよび金属層２２の面２２ａは平坦面である。はんだ層２４の金属層２２側の面２４ａは凸部３２と凹部３１とを有する。

【0040】

図８（ｂ）に示すように、面２４ａの凸部３２を金属層２２の面２２ａに接触させる。このとき、面２４ａの凹部３１と金属層２２の面２２ａとの間に空洞３４が形成される。はんだ層２４の温度が上昇しても空洞３４は維持される。しかし、はんだ層２４の温度がはんだの融点より低い温度において、はんだ層２４におけるはんだが流動しやすくなる。例えば、はんだ層２４が金錫の場合、共晶点である錫を２０質量％とすることが理想であるが、製造ばらつき等に起因し、錫の組成は１０質量％～３０質量％にばらついてしまう。錫の組成が２０質量％から外れると、はんだ層２４が完全に融解する温度より低い温度においてはんだ層２４内に液相と固相とが混在する。このため、はんだ層２４におけるはんだはより流動しやすくなる。

【0041】

図８（ｃ）に示すように、はんだ層２４におけるはんだが流動しやすくなると、はんだ層２４の面２４ａが平坦となり空洞３４が消滅する。その後、はんだ層２４の温度がさらに上昇するとはんだ層２４は完全に融解する。その後、はんだ層２４の温度を室温まで下げることで、金属層２２の面２２ａとはんだ層２４とが接合される。これにより、環状金属層３０とリッド２１とが接合される。

【0042】

このように、比較例１では、はんだ層２４が融解する前にはんだ層２４の面２４ａが平坦になってしまう。実施例１より低い温度において空洞３４が消滅してしまう。これにより、空隙２６内のガスが十分に外部に放出されず、室温に冷却後に水滴が生じる可能性がある。

【0043】

一方、実施例１では、図７（ｂ）において、はんだ層２４が融解する前に、はんだ層２４におけるはんだが流動しやすくなっても、空洞３４が維持される。よって、空洞３４は、比較例１より高い温度まで維持できる。このため、比較例１に比べ、空隙２６内のガスを多く外部に放出することができ、室温に冷却後に水滴が生じる可能性を低減できる。また、金属層２２の面２２ａに凸部３２および凹部３１が設けられた状態においてはんだ層２４と面２２ａとが接合する。このため、比較例１に比べはんだ層２４と金属層２２との接合強度が高くなる。

【0044】

実施例１によれば、図７（ａ）のように、環状金属層３０（枠体）のリッド本体２０との対向する面３０ｃにはんだ層２４が設けられている。金属層２２の面２２ａは、はんだ層２４と対向する領域３８に凸部３２および凹部３１を有する。凸部３２をはんだ層２４に接触させる。図７（ｂ）および図７（ｃ）のように、凸部３２とはんだ層２４とを接触させ凹部３１とはんだ層２４との間の空洞３４が環状金属層３０の内側から外側までつながった状態において、はんだ層２４を加熱することにより、空洞３４内にはんだ層２４が流入し、環状金属層３０とリッド本体２０とを接合させる。これにより、比較例１より空隙２６内のガスを外部に放出することができる。

【0045】

［実施例１の変形例１］
図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示すはんだ層付近の拡大断面図である。図９（ａ）に示すように、実施例１の変形例１では、領域３８におけるリッド本体２０の面２０ａおよび金属層２２の面２２ａは平坦面である。はんだ層２４は金属層２２の面２０ａに設けられている。はんだ層２４の環状金属層３０側の面２４ｂは平坦である。環状金属層３０のはんだ層２４側の面３０ｃは凸部３２と凹部３１とを有する。

【0046】

図９（ｂ）に示すように、面３０ｃの凸部３２をはんだ層２４の面２４ｂに接触させる。このとき、面３０ｃの凹部３１と面２４ｂとの間に空洞３４が形成される。はんだ層２４におけるはんだが流動しやすくなっても、空洞３４は維持される。

【0047】

図９（ｃ）に示すように、はんだ層２４の温度が完全に融解すると、はんだ層２４のはんだの一部は空洞３４内に流入し、空洞３４が消滅する。環状金属層３０の面３０ｃとはんだ層２４とが接触する。その後、はんだ層２４の温度を室温まで下げることで、環状金属層３０とリッド２１とが接合される。その他の構成および製造方法は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0048】

実施例１の変形例１のように、図９（ａ）のように、金属層２２の環状金属層３０との対向する面２２ａにはんだ層２４が設けられている。環状金属層３０の面３０ｃは、はんだ層２４と対向する領域３８に凸部３２および凹部３１を有する。凸部３２をはんだ層２４に接触させる。図９（ｂ）および図９（ｃ）のように、はんだ層２４の面２４ｂと凸部３２とを接触させ凹部３１が環状金属層３０の内側から外側までつながった状態において、はんだ層２４を加熱することにより、環状金属層３０とリッド本体２０とを接合させる。

【0049】

このように、はんだ層２４は、環状金属層３０とリッド本体２０または金属層２２との対向する面３０ｃおよび２２ａのうちいずれか一方の面に設けられていればよい。面３０ｃおよび２２ａのうち他方の面ははんだ層２４と対向する領域３８に凸部３２および凹部３１を有すればよい。なお、弾性波素子１２は、機能素子であればよく、環状金属層３０は、弾性波素子１２を囲む枠体であればよい。枠体は基板１０と同じ材料または異なる材料からなる絶縁体でもよい。

【0050】

凸部３２と凹部３１とのＺ方向における最大距離Ｈ１が大きすぎると、凹部３１内がはんだで埋まらなくなる。この観点から、距離Ｈ１は、はんだ層２４の厚さＴ１より小さいことが好ましく、０．８倍以下がより好ましく、０．５倍以下がさらに好ましい。距離Ｈ１は、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。距離Ｈ１が小さすぎると、空隙２６のガスが外部に放出されにくくなる。この観点から、距離Ｈ１は、厚さＴ１の０．１倍以上が好ましく、０．２倍以上がより好ましく、０．３倍以上がさらに好ましい。距離Ｈ１は、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。

【0051】

はんだ層２４の厚さＴ１が小さいとき、比較例１のようにはんだ層２４の面２４ａに凸部３２および凹部３１を設けると、距離Ｈ１が小さくなる。このため、はんだ層２４が完全に融解する前にはんだが流動しやすくなると、面２４ａが平坦となってしまう。よって、実施例１およびその変形例１のように、面２２ａまたは面３０ｃに凸部３２および凹部３１を設けることが好ましい。この観点から、はんだ層２４の厚さＴ１は環状金属層３０の厚さの０．３倍以下であり、０．２倍以下であり、５μｍ以下であり、３μｍ以下である。はんだ層２４が薄すぎると、距離Ｈ１を大きくできない。この観点から、厚さＴ１は、環状金属層３０の厚さの０．０５倍以上であり、１μｍ以上である。

【0052】

隣接する凸部３２の間隔Ｄ１が小さすぎると、空洞３４の幅が小さくなり、空隙２６のガスが放出されにくくなる。この観点から、間隔Ｄ１は、距離Ｈ１の０．５倍以上が好ましく、１倍以上がより好ましい。間隔Ｄ１は、１μｍ以上が好ましい。間隔Ｄ１が大きすぎると、空洞３４の中央部において、はんだ層２４と凹部３１とが接触する可能性がある。この観点から、間隔Ｄ１は、距離Ｈ１の１００倍以下が好ましく、１０倍以下がより好ましい。間隔Ｄ１は、１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。

【0053】

［実施例１の変形例２］
図１０（ａ）は、実施例１の変形例２における弾性波デバイスの製造方法を示すリッドの下面の平面図、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１０（ａ）は、上方からリッド２１を透過してリッド２１の下面を図示している。図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、図７（ｂ）の状態を示している。図１０（ａ）に示すように、凸部３２の平面形状は円形状であり、島状に設けられている。

【0054】

図１０（ｂ）の例では、リッド本体２０の面２０ａに複数の凸部３２ａおよび複数の凹部３１ａが設けられており、凹部３１ａの面２０ａはほぼ平坦である。金属層２２の面２２ａに複数の凸部３２および複数の凹部３１が設けられており、凹部３１における面２２ａはほぼ平坦である。凸部３２ａおよび凸部３２は、曲線的に－Ｚ方向に突出している。

【0055】

図１０（ｃ）の例では、リッド本体２０の面２０ａに複数の凸部３２ａおよび複数の凹部３１ａが設けられており、凸部３２ａにおける面２０ａはほぼ平坦であり、凹部３１ａにおける面２０ａはほぼ平坦である。金属層２２の面２２ａに複数の凸部３２および複数の凹部３１が設けられており、凸部３２における面２２ａはほぼ平坦であり、凹部３１における面２２ａはほぼ平坦である。凹部３１とはんだ層２４との間は空洞３４である。

【0056】

図１０（ａ）から図１０（ｃ）のように、凸部３２は島状でもよい。図１０（ｂ）のように、凸部３２の先端は頂点を有するように突出していてもよく、図１０（ｃ）のように、凸部３２の先端は略平面でもよい。凸部３２の立体形状は、円柱形状等の柱形状、円錐形状等の錐推形状、お椀形状等任意である。凸部３２の平面形状は、円形状、楕円形状、四角形状等の多角形状等任意である。凸部３２を島状に設けることで、凹部３１は領域３８を横断する。これにより、空隙２６内のガスを、空洞３４を介し外側に放出することができる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0057】

［実施例１の変形例３］
図１１（ａ）は、実施例１の変形例３における弾性波デバイスの製造方法を示すリッドの下面の平面図、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１１（ａ）は、上方からリッド２１を透過してリッド２１の下面を図示している。図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、図７（ｂ）の状態を示している。図１１（ａ）に示すように、凸部３２の平面形状は細長い長方形状であり、領域３８を横断して設けられている。

【0058】

図１１（ｂ）の例では、凹部３１ａの面２０ａほぼ平坦であり、凹部３１における面２２ａはほぼ平坦である。凸部３２ａおよび凸部３２は、曲線的に－Ｚ方向に突出している。図１１（ｃ）の例では、凸部３２ａにおける面２０ａはほぼ平坦であり、凹部３１ａにおける面２０ａはほぼ平坦である。凸部３２における面２２ａはほぼ平坦であり、凹部３１における面２２ａはほぼ平坦である。

【0059】

図１１（ａ）から図１１（ｃ）のように、凸部３２および凹部３１は領域３８を横断して設けられていてもよい。これにより、空隙２６内のガスを、空洞３４を介し外側に放出することができる。凸部３２の平面形状は、直線状でなく曲線状でもよい。図１１（ｂ）のように、凸部３２の先端は頂点を有するように突出していてもよく、図１１（ｃ）のように、凸部３２の先端は略平面でもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0060】

［実施例１の変形例４］
図１２（ａ）は、実施例１の変形例４における弾性波デバイスの製造方法を拡大断面図である。図１２（ａ）に示すように、面２０ａの凸部３２ａおよび凹部３１ａ、面２２ａの凸部３２および凹部３１はランダムでもよい。図６（ａ）において、ブラスト法を用い凸部３２ａおよび凹部３１ａを形成すると、凸部３２および凹部３１はランダムとなる。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。

【0061】

［実施例１の変形例５］
図１２（ｂ）は、実施例１の変形例５における弾性波デバイスの製造方法を拡大断面図である。図１２（ｂ）に示すように、リッド本体２０の面２０ａはほぼ平坦であり、金属層２２の面２２ａは凸部３２および凹部３１を有してもよい。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２から４においても面２０ａはほぼ平坦でもよい。

【0062】

［実施例１の変形例６］
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例６および７における弾性波デバイスのリッドの平面図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）では、リッド２１を上方から透過してリッド２１の下面を図示している。図１３（ａ）に示すように、凸部３２および凹部３１は、リッド２１の下面のほぼ全域に設けられていてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0063】

［実施例１の変形例７］
図１３（ｂ）に示すように、凸部３２および凹部３１は、リッド２１の下面のうち領域３８およびその近傍に設けられ、他の領域には設けられていなくてもよい。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１～６においても、凸部３２および凹部３１はリッド２１の下面の全域に設けられていてもよいし、領域３８およびその近傍以外に設けられていなくてもよい。空隙２６のガスを放出する観点から、凸部３２および凹部３１は、少なくとも領域３８の１／４以上に設けられていることが好ましく、１／２以上に設けられていることがより好ましい。領域３８の平面形状が略矩形の場合には、矩形の全ての辺に相当する領域に凸部３２および凹部３１が設けられることが好ましい。

【0064】

［実施例１の変形例８］
図１４（ａ）は、実施例１の変形例８に係る弾性波デバイスの断面図、図１４（ｂ）は、実施例１の変形例８における弾性波素子の断面図である。図１４（ａ）に示すように、基板１０上に弾性波素子１２ａが設けられている。基板１０は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板、水晶基板、スピネル基板、ＳｉＣ基板またはシリコン基板である。その他の構成は実施例１の図１（ａ）と同じである。

【0065】

図１４（ｂ）に示すように、圧電薄膜共振器である弾性波素子１２ａでは、基板１０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１０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、厚み縦振動モードまたは厚みすべり振動モードの弾性波を励振する。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、タンタル酸リチウム膜またはニオブ酸リチウム膜である。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。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８のように、実施例１およびその変形例１から７において、弾性波素子は圧電薄膜共振器でもよい。

【0066】

実施例１およびその変形例では、機能素子として弾性波素子１２および１２ａ（弾性表面波共振器または圧電薄膜共振器）の例を説明したが、機能素子は、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能動素子、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子でもよい。

【実施例0067】

図１５（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１５（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Ｐ４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Ｐ４の少なくとも１つの共振器に実施例１およびその変形例の弾性波素子１２および１２ａを用いることができる。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もよい。

【0068】

図１５（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１５（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６０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６２が接続されている。送信フィルタ６０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６２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６０および受信フィルタ６２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。

【0069】

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。