(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性を有するマザー基板の一方主面上に、複数の機能素子部と、前記複数の機能素子部を電気的に接続する接続ラインとを形成する工程と、
前記マザー基板の一方主面上に、前記機能素子部を包囲する樹脂製の支持層を形成する工程と、
前記マザー基板、前記機能素子部及び前記支持層を有する積層体を、ダイシングラインに従って複数に分断することにより、前記機能素子部を有する弾性波装置を得る工程と、を備え、
前記接続ラインは、前記ダイシングライン上に位置するライン本体と、前記ライン本体と前記機能素子部とを電気的に接続している接続部とを有し、
前記積層体の分断に先立って、前記マザー基板上に、前記ライン本体の幅方向において前記ライン本体を跨ぐ樹脂製の保持部材を前記支持層と離間して形成する工程をさらに備え、
前記保持部材を形成する工程において、前記接続ラインにおける前記接続部以外の部分であり、かつ前記ライン本体である部分に前記保持部材を形成する、弾性波装置の製造方法。
【請求項２】
前記ダイシングラインが位置する領域において、前記保持部材が設けられていない面積が、前記保持部材が設けられた面積よりも大きくなるように前記保持部材を設ける、請求項１に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項３】
前記保持部材と前記支持層とを同じ工法で形成する、請求項１または２に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項４】
圧電基板と、
前記圧電基板の一方主面上に設けられた機能素子部と、
前記機能素子部に電気的に接続されており、前記圧電基板の端辺に至る電極部と、
前記圧電基板の一方主面上に、前記機能素子部を包囲するように設けられた支持層と、
前記支持層により支持されており、前記機能素子部を覆うカバーと、
を備え、
前記支持層は、前記圧電基板の端辺から離間して設けられており、前記機能素子部を包囲しており、
前記圧電基板上に、前記支持層と離間して設けられており、所定間隔をおいて複数の箇所で前記圧電基板の端辺にまで至る樹脂製の保持部材をさらに備え、
前記保持部材が、前記圧電基板における前記電極部以外の部分に設けられている、弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波装置の製造方法及び弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置の製造方法として、圧電体からなるマザー基板の上に、複数の素子部を形成した後に、各素子部に分断することにより、複数の弾性波装置を同じ製造工程で製造する方法が知られている。例えば、特許文献１には、その一例が記載されている。【０００３】
特許文献１に記載の製造方法では、まず、圧電体からなるマザー基板の上に、複数の素子部を形成する。素子部の形成に際しては、各素子部に電気的に接続された給電ラインを、素子部と共に形成する。次に、マザー基板の上に、各素子部を包囲するように突起部を有する支持層を形成する。次に、支持層の上に、カバー部材を配する。その後、得られた積層体を、ダイシングにより各素子部に分断することにより、複数の弾性波装置を同じ製造工程で製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／１３２１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のように、支持層に突出部を設けることで、硬化収縮による枠状の支持層の歪みを抑制することにより、封止空間のリーク不良を抑制することができる。【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の弾性波装置の製造方法では、ダイシングによる切削力によって、給電ラインがマザー基板から剥離し、給電ラインが除去できない問題が発生することがある。機能素子に電気的に接続される給電ラインの剥離により、短絡不良を有する弾性波装置が製造されやすくなるという問題がある。また、特許文献１に記載の弾性波装置の製造方法で突起部の数量を増やして給電ラインの剥離を防止しようとすると、ダイシングによる切削力で変形した突起部が支持体本体を変形させるため、リーク不良が発生しやすくなる問題がある。【０００７】
本発明の主な目的は、短絡不良とリーク不良の発生を少なくでき得る弾性波装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る弾性波装置の製造方法では、圧電性を有するマザー基板の一方主面上に、複数の機能素子部と、複数の機能素子部を電気的に接続する接続ラインとを形成する。マザー基板の一方主面上に、機能素子部を包囲する樹脂製の支持層を形成する。マザー基板、機能素子部及び支持層を有する積層体を、ダイシングラインに従って複数に分断することにより、機能素子部を有する弾性波装置を得る。接続ラインは、ダイシングライン上に位置するライン本体と、ライン本体と機能素子部とを電気的に接続している接続部とを有する。積層体の分断に先立って、マザー基板上に、ライン本体の幅方向においてライン本体を跨ぐ樹脂製の保持部材を支持層と離間して形成する。【０００９】
本発明に係る弾性波装置の製造方法のある特定の局面では、接続部のライン本体側端部を覆う保持部材を設ける。【００１０】
本発明に係る弾性波装置の製造方法の別の特定の局面では、ダイシングラインが位置する領域において、保持部材が設けられていない面積が、保持部材が設けられた面積よりも大きくなるように保持部材を設ける。【００１１】
本発明に係る弾性波装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、保持部材と支持層とを同じ工法で形成する。【００１２】
本発明に係る弾性波装置は、圧電基板と、機能素子部と、電極部と、支持層と、カバーとを備える。機能素子部は、圧電基板の一方主面上に設けられている。電極部は、機能素子部に電気的に接続されている。電極部は、圧電基板の端辺に至る。支持層は、圧電基板の一方主面上に、機能素子部を包囲するように設けられている。カバーは、支持層により支持されている。カバーは、機能素子部を覆っている。支持層は、圧電基板の端辺から離間して設けられており、機能素子部を包囲している。本発明に係る弾性波装置は、樹脂製の保持部材をさらに備える。保持部材は、圧電基板上に、支持層と離間して設けられている。保持部材は、圧電基板の端辺にまで至っている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、短絡不良とリーク不良の発生を少なくでき得る弾性波装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１の実施形態における弾性波装置の製造工程を説明するための略図的平面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における弾性波装置の製造工程を説明するための略図的平面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態における弾性波装置の製造工程を説明するための略図的平面図である。
【図４】図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。
【図５】図５は、図３の線Ｖ−Ｖにおける略図的断面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態において作製された積層体の略図的断面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態において作製された積層体の略図的平面図である。
【図８】図８は、第１の実施形態において製造された弾性波装置の略図的平面図である。
【図９】図９は、図８の線ＩＸ−ＩＸにおける略図的断面図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態における弾性波装置の製造工程を説明するための略図的平面図である。
【図１１】図１１は、図１０の線ＸＩ−ＸＩにおける略図的断面図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態において製造された弾性波装置の略図的平面図である。
【図１３】図１３は、図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図１４】図１４は、図１２の電極ランド近傍部分を拡大した略図的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１６】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１７】
（第１の実施形態）
本実施形態では、図８及び図９に示す弾性波装置１の製造方法について、図１〜図７を主として参照しながら説明する。なお、本実施形態において、弾性波装置１は、弾性表面波装置であるが、弾性境界波装置などの他の種類の弾性波装置であってもよい。
【００１８】
まず、図１に示されるように、マザー基板１０の上に、複数の機能素子部１１と、接続ライン１２とを形成する。マザー基板１０は、例えば、圧電体からなる。マザー基板１０は、圧電性を有する。マザー基板１０は、圧電基板により構成されていてもよい。また、マザー基板１０は、圧電基板と、圧電基板の一主面上に配された非圧電層とを有していてもよい。圧電基板は、例えば、ＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３、水晶などにより構成することができる。非圧電層は、例えば、酸化ケイ素などにより構成することができる。マザー基板１０の厚み（Ｈ１）は、例えば、１００〜３００μｍ程度とすることができる。
【００１９】
機能素子部１１と、接続ライン１２とは、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により形成することができる。
【００２０】
複数の機能素子部１１は、マザー基板１０上において、図１に示すようにマトリクス状に形成される。複数の機能素子部１１の行間隔Ｌ１は、５００μｍ〜１８００μｍ程度であることが好ましい。複数の機能素子部１１の列間隔Ｌ２は、５００μｍ〜１８００μｍ程度であることが好ましい。
【００２１】
複数の機能素子部１１は、それぞれ、少なくとも一つのＩＤＴ電極を有し、弾性波を励振させる。例えば、弾性波装置１が、弾性波フィルタ装置である場合は、機能素子部１１は、ラダー型フィルタ部及び縦結合共振子型弾性波フィルタ部の少なくとも一方を構成していてもよい。
【００２２】
機能素子部１１は、少なくとも一つのＩＤＴ電極が電気的に接続された複数の電極ランド１３ａ〜１３ｆを有する。複数の電極ランド１３ａ〜１３ｆは、それぞれ、接続ライン１２に電気的に接続されている。
【００２３】
図１、図４に示すように、接続ライン１２は、ライン本体１２ａと、接続部１２ｂとを有する。ライン本体１２ａの列間隔Ｌ３は、５００μｍ〜１８００μｍ程度であることが好ましい。ライン本体１２ａの行間隔Ｌ４は、５００μｍ〜１８００μｍ程度であることが好ましい。ライン本体１２ａの厚みＨ２は、０．５μｍ〜５μｍ程度であることが好ましい。接続部１２ｂは、ライン本体１２ａと機能素子部１１（詳細には、機能素子部１１の電極ランド１３ａ〜１３ｆ）とを電気的に接続している。具体的には、各電極ランド１３ａ〜１３ｆは、それぞれ、接続部１２ｂを介してライン本体１２ａに電気的に接続されている。なお、ライン本体１２ａの線幅ＷＬ１，線幅ＷＬ２，接続部１２ｂの線幅ＷＬ３は、５μｍ〜３０μｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
次に、図２に示されるように、マザー基板１０の上に、複数の機能素子部１１のそれぞれを包囲するように樹脂製の支持層２０を形成する。支持層２０の厚みＨ３は、５μｍ〜２０μｍ程度であることが好ましい。支持層２０は、例えば、スクリーン印刷法等によりマザー基板１０の全体の上に形成した樹脂層を、フォトリソグラフィー法等を用いてパターニングすることにより形成することができる。支持層２０は、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等により構成することができる。
【００２５】
保持部材２１は、ライン本体１２ａと交差するように形成される。保持部材２１は、マザー基板１０上に、ライン本体１２ａの幅方向においてライン本体１２ａを跨ぐように形成される。保持部材２１の厚みＨ４は、５μｍ〜２０μｍ程度であることが好ましい。なお、保持部材２１の厚みＨ４は支持層２０の厚みＨ３より小さく、カバーに接続されていなくてもよい。保持部材２１の幅ＷＬ４、ＷＬ５は、１０μｍ〜８０μｍ程度であることが好ましい。保持部材２１の間隔Ｄ２は、３００μｍ〜１７００μｍ程度であることが好ましい。よって、保持部材２１は、支持層２０と接続されず、ライン本体１２ａと交差する交差部を有する。交差部は、ライン本体１２ａの延びる方向に沿って、相互に間隔をおいて複数設けられている。交差部の延びる方向とライン本体１２ａの延びる方向とは傾斜していてもよいが、典型的には、交差部の延びる方向とライン本体１２ａの延びる方向とは直交している。ライン本体１２ａの上には、保持部材２１のうちの交差部のみが設けられており、保持部材２１の交差部を除いた部分は、ライン本体１２ａの上に設けられていない。すなわち、ライン本体１２ａは、交差部に覆われた部分を除いて、保持部材２１から露出している。また、支持層２０は、ライン本体１２ａ上に設けられず、電極ランド１３ａ〜１３ｆを覆っている。第１の実施形態では、保持部材２１を、支持層２０と同じ材料を使用して、支持層２０と同時にフォトリソグラフィー法を用いてパターニングして形成する例について説明した。すなわち、保持部材２１と支持層２０とを一体に形成する例について説明した。もっとも、保持部材２１と支持層２０とは、異なる材料、形成方法によって形成してもよい。
【００２６】
次に、図３〜図５に示されるように、支持層２０の上に、複数の機能素子部１１を覆うように板状のカバー３０を設けることにより、機能素子部１１を、マザー基板１０、支持層２０及びカバー３０によって構成される空間内部に封止する。カバー３０の厚みＨ５は、１０μｍ〜６０μｍ程度であることが好ましい。カバー３０は、例えば、樹脂、ガラス、セラミック等の材料により構成することができる。なお、板状の表面形状は、平面だけでなく、曲面が含まれる。カバー３０は単一の材料で形成される構成に限定されず、異なる材料からなる複数の層の積層体であってもよい。
【００２７】
次に、図６に示されるように、支持層２０及びカバー３０に電極ランド１３ａ〜１３ｆに臨むビアホール３１を形成する。その後、電極ランド１３ａ〜１３ｆの露出部の上に複数のアンダーバンプメタル３２とバンプ電極３３とを順次形成し、図６及び図７に示す積層体３５を完成させる。なお、複数のアンダーバンプメタル３２は、例えば、接続ライン１２を介して電極ランド１３ａ〜１３ｆに通電し、メッキにより同時に形成することができる。従って、本発明では、接続ライン１２は、給電ラインと呼ぶこともある。
【００２８】
次に、図７に示される列間隔Ｌ３と行間隔Ｌ４とがライン本体１２ａと同じ格子状であるダイシングラインＬに沿って、積層体３５をダイシングすることにより複数に分断する。これにより、図８及び図９に示される弾性波装置１を完成させることができる。なお、ダイシングラインＬの幅ＷＤは、１０μｍ〜５０μｍ程度であることが好ましい。
【００２９】
弾性波装置１は、マザー基板１０から形成された圧電基板４０（図９を参照）を備える。圧電基板４０の上には、機能素子部１１が設けられている。機能素子部１１は、少なくとも一つのＩＤＴ電極と、少なくとも一つのＩＤＴ電極が電気的に接続された複数の電極ランド１３ａ〜１３ｆとを有する。電極ランド１３ａ〜１３ｆには、それぞれ、接続ライン１２の接続部１２ｂから構成された電極部４１（図８を参照）が電気的に接続されている。電極部４１は、圧電基板４０の端辺に至っている。圧電基板４０の上には、機能素子部１１を包囲する支持層２０が設けられている。圧電基板４０の上には、支持層２０によって支持されたカバー４２が設けられている。このカバー４２は、カバー３０から形成されたものである。
【００３０】
本実施形態では、ライン本体１２ａがダイシングラインＬ上に位置するようにダイシングラインＬを設定する。マザー基板１０がダイシングソーにより切削される幅ＷＤは、ライン本体１２ａの幅ＷＬ１，ＷＬ２よりも大きい。このため、ダイシングにより、ライン本体１２ａは、除去され、電極ランド１３ａ〜１３ｆが、互いに電気的に絶縁される。
【００３１】
ところで、ダイシングライン上に樹脂からなる部材があると、ダイシングソーの目詰まりが生じやすくなる。この観点からは、ダイシングライン上には、樹脂からなる支持層を配さないことが好ましい。
【００３２】
しかしながら、本発明者が鋭意研究した結果、ダイシングライン上に支持層に接続する突出部が設けられている場合は、製造される弾性波装置の支持層の変形により、リーク不良が生じやすいことが見出された。また、短絡不良が生じやすい原因が、接続ラインがダイシング時に剥離することにあることが見出された。
【００３３】
そこで、本実施形態では、図２に示されるように、接続ライン１２のライン本体１２ａと交差し、支持層と接続しないように（典型的には直交するように）保持部材２１を形成する。さらに、ダイシングラインＬ上において、保持部材２１が配置される面積より保持部材２１が配置されない面積を大きくすることが望ましい。実施例で具体的に説明する。ＷＤ・ＷＬ４で算出できる面積に交差部の数量を乗じたダイシング領域内における交差部の面積値をＡ１とする。ＷＤ・Ｌ４で算出できるダイシング領域の面積値をＡ２とする。このとき、ダイシングによって除去される交差部の面積がダイシングによって圧電基板面に露出する領域の面積より大きくなるには交差部の面積値Ａ１がダイシング領域の面積値Ａ２の半分以下であれば好ましいため、比Ａ２／Ａ１の値は、２以上であることが好ましい。具体的には、Ｄ２：５００μｍ、ＷＤ：１０μｍ、ＷＬ４：８０μｍ、Ｌ４：１０００μｍ、交差部の数量：２とした実施例ではＡ２／Ａ１＝３．１２と算出される。同様に、ＷＤ・ＷＬ３で算出できる面積に交差部の数量を乗じたダイシング領域内における交差部の面積値をＡ３とする。ＷＤ・Ｌ３で算出できるダイシング領域の面積値をＡ４とする。４：３００、ＷＤ：１０μｍ、ＷＬ５：５０μｍ、Ｌ５：５００μｍ、交差部の数量：２である実施例ではＡ４／Ａ３＝６．２５と算出される。Ａ１／Ａ２及びＡ４／Ａ３は３より大きいことが好ましい。また、ライン本体１２ａの剥離の発生を抑制するため、保持部材２１を所定の間隔でライン本体１２ａの延びる方向に複数配置して、ライン本体１２ａを複数の箇所で保持することが好ましいが、保持部材２１の配置箇所を増加させるとダイシングソーの目詰まりが増加する。そこで、文献１に開示された弾性波装置の製造方法において、保持部材２１の幅ＷＬ４、ＷＬ５を支持層２０の幅より狭い幅で形成すると、保持部材２１がダイシングの切削力によって変形しやすくなる。そのため、支持層２０に接続された保持部材２１によって支持層２０が変形し、リーク不良を有する弾性波装置が製造されてしまう。
【００３４】
しかしながら、支持層２０と接続されていない保持部材２１を形成してダイシングを実施することにより、保持部材２１の変形によるリーク不良を抑制できる。さらに、ダイシング時における接続ライン１２の剥離が抑制され、かつダイシンソーの目詰まりが抑制できる。その結果、リーク不良及び短絡不良を有する弾性波装置の発生を抑制できる。従って、高い良品率で弾性波装置を製造することができる。さらに、支持層２０の幅より狭い保持部材２１が形成できるため、ダイシンソーの目詰まりが抑制できるので、ダイシングソーの目詰まりを回復するドレッシング工程を実施する間隔が長くなる、または、ダイシングソーの交換期間が長くなる効果が、短絡不良の発生を抑制できる効果と同時に得ることができる。具体的には、第１の実施形態の実施例と、第１の実施形態において保持部材２１を設けない比較例１とで、短絡不良の発生率を１万２千個の試料を使って比較すると、第１の実施形態の実施例おいて短絡不良の発生数０個で０ｐｐｍであり、比較例１において短絡不良の発生数８個で６６７ｐｐｍであった。また、リーク不良の発生率を比較すると、比較例１においてリーク不良が1万個の試料に数個程度、すなわち１００ｐｐｍ〜９００ｐｐｍで発生するが、第１の実施形態において１万個の試料に対してリーク不良が０個であった。さらに、第１の実施形態と、第１の実施形態においてダイシングラインの全部を支持層２０で覆った比較例２とで、ダイシングソーのドレス工程の実施間隔を比較すると、第１の実施形態ではダイシングライン５本毎にダイシングソーのドレス工程の実施が必要であり、比較例２ではダイシングライン１本毎にドレス工程の実施が必要であった。目詰まりしたダイシングソーでマザー基板を切断すると、マザー基板の欠け、割れなどの問題が発生する。
【００３５】
また、交差部を除いて、支持層２０は、ダイシングラインＬ上に位置していない。このため、例えば、樹脂層をダイシングラインＬ上全体にわたって設ける場合などと比較して、積層体３５のダイシングに用いるダイシングソーの目詰まりも生じ難い。
【００３６】
このように、本実施形態では、接続ライン１２のライン本体１２ａと交差するように保持部材２１を形成するため、弾性波装置１においては、支持層２０は、圧電基板４０の端辺から離間して設けられており、機能素子部１１を包囲する支持層２０と、支持層２０に接続されておらず、圧電基板４０の端辺にまで至る保持部材２１とを有する。
【００３７】
接続ライン１２の剥離をより効果的に抑制する観点からは、積層体３５の弾性波装置１を構成する各領域の各辺において、交差部が間隔をおいて複数設けられていることが好ましい。
【００３８】
また、図１０及び図１１に示されるように、交差部が接続部１２ｂのライン本体１２ａ側の端部を覆うように支持層２０を設けることが好ましい。なお、図１４に示されるように、保持部材２１は、支持層２０と接続されておらず、電極部４１の一部を覆っており、電極部４１の一部が保持部材２１から露出していてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…弾性波装置
１０…マザー基板
１１…機能素子部
１２…接続ライン
１２ａ…ライン本体
１２ｂ…接続部
１３ａ〜１３ｆ…電極ランド
２０…支持層
２１…保持部材
３０…カバー
３１…ビアホール
３２…アンダーバンプメタル
３３…バンプ電極
３５…積層体
４０…圧電基板
４１…電極部
４２…カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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