(57)【要約】小型で信頼性に優れた弾性波装置およびその製造方法を提供する。圧電基板１と、圧電基板１の一主面に形成されるＳＡＷ素子２と、圧電基板１の一主面に形成され、ＳＡＷ素子２と電気的に接続される外部接続用導体３と、外部接続用導体上に形成される柱状電極１０と、ＳＡＷ素子２が振動するための振動空間７の内壁を規定し、且つ柱状電極１０の側面を平面的に取り囲む保護カバー６と、を備えた構成とする。
2009096563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一主面に形成される弾性波素子と、
前記基板の前記一主面に形成され、前記弾性波素子と電気的に接続される外部接続用導体と、
前記外部接続用導体上に形成される柱状電極と、
前記弾性波素子が振動するための振動空間の内壁を規定し、且つ前記柱状電極の側面を平面的に取り囲む保護カバーと、を備える弾性波装置。
【請求項２】
前記保護カバーは、前記振動空間の側壁を規定する枠体と、前記振動空間の天井を規定する蓋体と、を備えている請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記枠体は、前記柱状電極の側面を平面的に取り囲んでいる請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記蓋体は、該蓋体を厚み方向に貫通する貫通穴を有し、
前記貫通孔に充填され、該充填部で前記振動空間の天井の一部を規定する封止樹脂をさらに備える、請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記封止樹脂は、前記柱状電極の側面を平面的に取り囲んでいる、請求項４に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記弾性波素子を被覆する保護膜をさらに備える、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記保護膜が前記保護カバーと前記接続用導体との間に介在されている、請求項６に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記基板の外周縁と前記枠体の外周縁とが平面的に一致する、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記振動空間が略直方体状をなし、その角部が丸みを帯びている請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
基板と、前記基板の一主面に形成される弾性波素子と、前記基板の前記一主面に形成され、且つ前記弾性波素子と電気的に接続される外部接続用導体と、を備える素子形成基板を用意する工程と、
前記弾性波素子上に形成される振動空間の内壁を規定し、且つ前記外部接続用導体の上面を露出させる電極形成用貫通孔を有する保護カバーを形成する工程と、
前記電極形成用貫通孔に柱状電極を形成する工程と、を含む弾性波装置の製造方法。
【請求項１１】
前記素子形成基板は、前記弾性波素子を被覆する保護膜をさらに備える、請求項１０に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１２】
前記保護膜は前記外部接続用導体の外周縁に沿った上面を被覆する、請求項１１に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１３】
前記素子形成基板を用意する工程は、
前記素子形成基板に対応する基板領域を有する母基板を用意する工程と、
前記素子形成基板を得るために、前記母基板を前記基板領域の外周に沿って分割する工程と、
を有する請求項１０に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１４】
基板と、前記基板の一主面に形成される弾性波素子と、前記基板の前記一主面に形成され、且つ前記弾性波素子と電気的に接続される外部接続用導体と、を備える素子形成基板に対応する基板領域を複数個有する母基板を用意する母基板準備工程と、
前記弾性波素子の振動空間となる開口部および前記外部接続用導体の上面を露出させる電極形成用貫通孔を有する第１の層を前記母基板上に形成し、前記開口部を塞ぐように前記第１の層上に積層された第２の層を形成する保護カバー部材形成工程と、
前記電極形成用貫通孔に柱状電極を形成する柱状電極工程と、
前記母基板を前記基板領域ごとに分割して、前記第１の層により複数の枠体を形成し、前記第２の層により前記開口部を塞ぐ複数の蓋体を形成する分割工程と、を含む弾性波装置の製造方法。
【請求項１５】
前記母基板の隣接する基板領域間には捨代領域が設けられており、
前記保護カバー部材形成工程において、前記基板領域の直上に配置された第１の層は、その外周縁が前記基板領域と前記捨代領域の境界に一致するように形成される請求項１４に記載の弾性波装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信機器等の無線通信回路に主に用いられる弾性波装置およびその製造方法に関する。弾性波装置は、例えば、弾性表面波（以下、「ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）」と略すことがある。）装置や圧電薄膜共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信に用いられる携帯端末装置は小型化、軽量化が進むとともに、複数の通信システムに対応するためのマルチバンド化及び多機能化のため、内蔵する回路が増加してきている。そのため、使用される電子部品に対して、実装密度向上のための表面実装可能化や小型化が強く要望されている。【０００３】
携帯端末装置のキーパーツとしてＳＡＷ装置が知られている。ＳＡＷ装置は、通常、ＳＡＷが励振される電極面近傍に、振動空間となる封止された中空部を確保した構成を有する。このようなＳＡＷ装置に対しても、表面実装可能かつ小型であることが要求されている。【０００４】
係る要求に対して、図９に示すような表面実装タイプのＳＡＷ装置が提案されている。図９に示すＳＡＷ装置は、圧電基板３０上に形成されたＳＡＷ素子３１を囲む枠体３２aを有する保護カバー３２を形成することによってＳＡＷ素子３１の振動空間３３を確保している。【０００５】
また圧電基板３０の主面で保護カバー３２の枠体３２ａの近傍にはＳＡＷ素子３１と電気的に接続された柱状電極３４が設けられている。この柱状電極３４は、ＳＡＷ素子３１の電気信号を外部の回路に導出するため、あるいは、ＳＡＷ素子３１に外部から電気信号を導入するために設けられるものである。柱状電極３４は封止樹脂３５により樹脂モールドされており、この封止樹脂３５によりＳＡＷ装置の実装時や使用時に外部から衝撃が加わった際に柱状電極３４が破損するのを防止している（例えば、特許文献１の図２２〜図２４参照）。
しかしながら、図９に示すＳＡＷ装置は、保護カバー３２と柱状電極３４との隙間に樹脂が十分に充填されないといった理由により柱状電極３４の周囲に気泡などの空隙３６が出来やすい。このため、柱状電極３４の支持強度が低下し、ＳＡＷ装置の実装時などに柱状電極３４が破損しやすくなる。その結果、柱状電極３４が破損すると接続不良などが起こりやすくなりＳＡＷ装置の信頼性低下を招くこととなる。
また、図９に示すＳＡＷ装置の場合、枠体３２ａと圧電基板３０との接触面積が小さく、保護カバー３２と圧電基板３０との接着力が比較的弱い。そのため、封止樹脂３５と保護カバー３２との熱膨張率の違いなどに起因する応力が保護カバー３２に加わった際、保護カバー３２が圧電基板３０から剥がれやすい。その結果、ＳＡＷ装置の信頼性低下を招くこととなる。
以上、弾性波装置としてＳＡＷ装置を例示したが、その他の弾性波装置、たとえば、圧電薄膜共振器についても、上記同様の問題に遭遇する。
【特許文献１】特開２００７−３２５０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、信頼性に優れた弾性波装置およびその製造方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる弾性波装置は、基板と、前記基板の一主面に形成される弾性波素子と、前記基板の前記一主面に形成され、前記弾性波素子と電気的に接続される外部接続用導体と、前記外部接続用導体上に形成される柱状電極と、前記弾性波素子が振動するための振動空間の内壁を規定し、且つ前記柱状電極の側面を平面的に取り囲む保護カバーと、を備える。【０００８】
また、本発明の一実施形態にかかる弾性波装置の製造方法は、基板と、前記基板の一主面に形成される弾性波素子と、前記基板の前記一主面に形成され、且つ前記弾性波素子と電気的に接続される外部接続用導体と、を備える素子形成基板を用意する工程と、前記弾性波素子上に形成される振動空間の内壁を規定し、且つ前記外部接続用導体の上面を露出させる電極形成用貫通孔を有する保護カバーを形成する工程と、前記電極形成用貫通孔に柱状電極を形成する工程と、を含む。
また、本発明の一実施形態にかかる弾性波装置の製造方法は、基板と、前記基板の一主面に形成される弾性波素子と、前記基板の前記一主面に形成され、且つ前記弾性波素子と電気的に接続される外部接続用導体と、を備える素子形成基板に対応する基板領域を複数個有する母基板を用意する母基板準備工程と、前記弾性波素子の振動空間となる開口部および前記外部接続用導体の上面を露出させる電極形成用貫通孔を有する第１の層を前記母基板上に形成し、前記開口部を塞ぐように前記第１の層上に積層された第２の層を形成する保護カバー部材形成工程と、前記電極形成用貫通孔に柱状電極を形成する柱状電極工程と、前記母基板を前記基板領域ごとに分割して、前記第１の層により複数の枠体を形成し、前記第２の層により前記開口部を塞ぐ複数の蓋体を形成する分割工程と、を含む。【０００９】
上記の弾性波装置および弾性波装置の製造方法によれば、弾性波素子を振動しやすくするための振動空間の内壁を構成する保護カバーの枠体で柱状電極の側面を被覆するようにしたことから、柱状電極の周囲に形成され得る空隙を少なくすることができる。これにより柱状電極の破損が起こりにくくなり、小型で信頼性の高い弾性波装置を実現することができる。また、柱状電極の周囲にまで枠体が広がっていることから、基板を大型化することなく、基板と枠体との接触面積を増加させることができ、基板と保護カバーとの接着力を向上させることができる。これにより振動空間が気密性を安定して維持することができ、小型で信頼性の高い弾性波装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＳＡＷ装置を概略的に示す図であり、図１（ａ）は、ＳＡＷ装置の断面図、図１（ｂ）はＳＡＷ装置の各部の平面的な配置関係を示す図である。
【図２】図１に示すＳＡＷ装置の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図３】図１に示すＳＡＷ装置の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図４】図１に示すＳＡＷ装置の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図５】図１に示すＳＡＷ装置の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るＳＡＷ装置を示す図である。
【図７】図１に示すＳＡＷ装置の製造方法の他の例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るＳＡＷ装置を示す図である。
【図９】ＳＡＷ装置を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１・・・圧電基板
２・・・ＳＡＷ素子
３・・・接続用導体
４・・・配線導体
５・・・電極形成下地層
６・・・保護カバー
６ａ・・・枠体
６ｂ・・・蓋体
７・・・振動空間
８・・・保護膜
９・・・電極端子部
１０・・・柱状電極
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、本発明にかかる弾性波装置及び弾性波装置の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率は現実のものとは必ずしも一致していない。また、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。【００１３】
＜ＳＡＷ装置＞
本実施の形態に係るＳＡＷ装置は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、圧電基板１、ＳＡＷ素子２、接続用導体３、保護カバー６、および柱状電極１０から主に構成されている。なお、図示の都合上、櫛歯状電極の本数は、図１（ａ）と図１（ｂ）とで一致していない。なお図１（ｂ）は配置関係の理解を助けるための図であって、ＳＡＷ装置を上面視した場合に、必ずしも図１（ｂ）のように視認されるわけではない。【００１４】
圧電基板１は、例えばタンタル酸リチウム単結晶，ニオブ酸リチウム単結晶等の圧電性を有する単結晶基板である。単結晶基板は、たとえば、平板状、直方体状等の種々の形状に形成される。【００１５】
ＳＡＷ素子２は、圧電基板１の一方の主面（以下、単に上面と称する）に形成され、圧電基板１のＳＡＷ伝搬方向と直交する方向に伸びる複数の電極指からなる複数対の櫛歯状（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ）電極を含んで構成されている。該櫛歯状電極は、それぞれの電極指が互いに噛み合うように形成されている。
ＳＡＷ素子２は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金によって形成される。図１（ａ）および図１（ｂ）では１個のＳＡＷ素子を設けた場合を示しているが、複数のＳＡＷ素子２を直列接続や並列接続等の方式で接続することによってラダー型ＳＡＷフィルタを構成する態様、あるいは２重モードＳＡＷ共振器フィルタを構成する態様等であってもよい。なお、ＳＡＷ素子２の両端には、圧電基板１のＳＡＷ伝搬方向と直交する方向に伸びる複数の電極指から構成される櫛歯状電極を有する図示しない反射器が設けられるが、以下では、反射器も含めてＳＡＷ素子と称する。【００１６】
ＳＡＷ素子２は、保護膜８により被覆されている。保護膜８は、絶縁性を有するとともに、伝搬するＳＡＷ素子２に影響を与えない程度に質量の軽い材料、例えば、酸化珪素、窒化珪素、シリコンなどからなる。このようにＳＡＷ素子２を保護膜８で被覆しておくことにより、ＳＡＷ素子２を構成する櫛歯状電極の酸化等を防止することができる。【００１７】
外部接続用導体３は、圧電基板１の上に形成される配線導体４を介してＳＡＷ素子２と接続されている。外部接続用導体３は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金によって略矩形状に形成される。本実施形態では、２個の外部接続用導体３が設けられており、一方は入力信号用の外部接続用導体、他方は出力信号用の外部接続用導体である。【００１８】
外部接続用導体３の上面には柱状電極１０が立設されている。この柱状電極１０は、ＳＡＷ素子２の電気信号を外部の回路に導出するため、あるいは、ＳＡＷ素子２に外部から電気信号を導入するために設けられるものである。【００１９】
柱状電極１０は、例えば四角柱の柱状に形成され、その上面が後述する保護カバー６の上面よりも高くなるように形成される。具体的には、柱状電極１０の高さ（外部接続用導体３の上面からの高さ）は、例えば、１０μｍ〜１５０μｍに設定される。なお、柱状電極１０は、はんだ，Ｃｕ，ＡｕまたはＮｉなどの導電材料を用いて、電気めっき法、無電解めっき法、またはスタッドバンプ法などにより形成される。柱状電極１０の断面形状は、四角柱に限らず円柱や三角柱など、柱状であれば、断面形状はどのような形状であっても良い。【００２０】
かかる柱状電極１０の側面は、保護カバー６の枠体６ａにより被覆されている。
保護カバー６は、平面視においてＳＡＷ素子２を囲繞する枠体６ａと、枠体６ａの開口面を塞ぐようにして枠体６ａの上に配置される蓋体６ｂとから構成されている。
保護カバー６は、ＳＡＷ素子２を構成する櫛歯状電極の振動空間７を確保するために設けられるものであり、具体的には、枠体６ａと蓋体６ｂと圧電基板１の上面とで囲まれた空間が振動空間７となる。
枠体６ａは、振動空間７の内壁を構成し、蓋体６ｂは、振動空間７の天井を構成する。枠体６ａは、ＳＡＷ素子２を囲繞する部分と柱状電極１０の側面を覆う部分とが一体形成されている。【００２１】
本実施形態にかかるＳＡＷ装置は、上述したように柱状電極１０の側面を保護カバー６の枠体６ａで被覆している。すなわち、振動空間７を確保するための部材と柱状電極１０を保護する部材とが同一部材からなり、柱状電極１０の周囲に気泡などの空隙が形成されにくい構造となっている。これにより柱状電極１０が良好な状態で被覆され、柱状電極１０の破損が少ない信頼性の高いＳＡＷ装置とすることができる。
また、本実施形態のＳＡＷ装置は、柱状電極１０の周囲にまで枠体６ａが広がっていることから、圧電基板１を小型化に維持したまま圧電基板１と枠体６ａとの接触面積を増加させることができ、圧電基板１と保護カバー６との接着力を向上させることができる。これにより振動空間７の気密性を安定して維持することができ、小型で信頼性の高いＳＡＷ装置とすることができる。
特に、枠体６ａの外周に沿った端面と圧電基板１の外周に沿った端面とが同一面に位置するように、換言すれば、枠体６ａの外周縁と圧電基板１の外周縁とが平面視において一致するように枠体６ａを形成すれば、枠体６ａと圧電基板（本実施形態の場合は、保護膜８）との接触面積をより一層増加させることができ、枠体６ａを圧電基板１に対して強固に被着させておくことが可能となる。
振動空間７は、図１（ｂ）に示すように、平面視したときの形状が概ね矩形状に形成され、各角部が丸みを帯びている。さらに図１（ａ）に示すように、振動空間７を縦断面で見たときには、蓋体６ｂ側の角部および圧電基板１側の角部も丸みを帯びている。このように振動空間７の角部となる部分が丸みを帯びるようにすることで、応力が集中しやすい部分が少なくなるため保護カバー６にクラックなどが発生するのを抑えることができ、振動空間７の気密性を長期にわたり良好な状態に保持することができる。【００２２】
保護カバー６を構成する枠体６ａ及び蓋体６ｂは、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、あるいはアクリル系樹脂などのネガ型の光硬化性レジストなどの材料から形成される。【００２３】
保護カバー６を光硬化性の樹脂材料で形成する場合、感光性を発現させるために光硬化性の樹脂材料には、一般的にフッ素を含む酸発生材が含有されている。しかしながら、保護カバー６の作製プロセスにおいて、保護カバー６となる光硬化性樹脂材料に光を照射した際、酸発生材に付与されたフッ素が放出されることがある。放出されたフッ素が振動空間７に残留すると、残留したフッ素ガスによってＳＡＷ素子２を構成する櫛歯状電極がダメージを受け、ＳＡＷ装置の電気的な特性劣化を招くおそれがある。このような残留フッ素ガスによるＳＡＷ装置の特性劣化を防止するために保護カバー６には貫通孔１４を設けておくことが好ましい。貫通孔１４を設けておくことによって、光硬化性樹脂から放出されたフッ素が抜ける経路ができるため、振動空間７に残留し得るフッ素ガスの量を少なくすることができ、ＳＡＷ装置の電気的な特性が良好な状態に維持される。また貫通孔１４を設けておくことで保護カバー６を形成した後でも振動空間７の内部を洗浄することができるようになるという利点もある。なお、貫通孔１４は２個以上設けておくことが好ましい。貫通孔１４を２個以上設けておくことにより、フッ素ガスが抜けやすくなるとともに保護カバー内部の洗浄がしやすくなるためである。【００２４】
なお、酸発生材とは、光照射または加熱に感応してプロトン（Ｈ+）を発生させる物質のことである。酸発生材としては、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンゾイントシレート、ベンゾインメシレート、ピロガロールトリトシレート、ピロガロールトリメシレート、トリ（ニトロベンジル）フォスフェート、トリアニソインフォスフェート、ジアリールヨードニウム塩、またはトリアリールスルホニウム塩などを例に挙げることができる。【００２５】
また保護カバー６が酸発生材を含有する光硬化性の樹脂材料からなる場合、保護カバー６と外部接続用導体３とが互いに離間するようにしておくことが好ましい。例えば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、櫛歯状電極を被覆するために設けた保護膜８を、櫛歯状電極の形成領域から外部接続用導体３の形成領域まで延在させ、該延在部で外部接続用導体３の中央領域（図１（ｂ）の点線で囲まれた領域）を除く部分を被覆することにより、保護カバー６の下面と外部接続用導体３の上面との間に保護膜８が介在されるようにしている。
このため、保護カバー６を形成する際、露光時に酸発生材から発生するプロトンが外部接続用導体３を構成する金属中に侵入しようとしても、かかる侵入が保護膜８によって良好に低減され、保護カバー６を形成するための樹脂材料中における分子の架橋反応が良好に生じることとなる。その結果、前記樹脂材料が良好に硬化し、保護カバー６が保護膜８に対して良好に密着することとなる。これにより、振動空間７の気密性が確保され、ＳＡＷ装置の電気的な特性を良好な状態に維持することができる。【００２６】
また、本実施形態にかかるＳＡＷ装置には、保護カバー６を覆い、且つ、貫通孔１４を塞ぐ封止樹脂１１が設けられている。また封止樹脂１１は、柱状電極１０の枠体６ａから突出する部分の側面も被覆している。封止樹脂１１は、フィラーを混入させることにより熱膨張係数を圧電基板１とほぼ等しくなるように調整でき、耐薬品性にも優れたエポキシ系樹脂や、あるいはその他の弾性率が低い材料を用いて形成するのが好適である。これは、圧電基板１に加わる応力をできるだけ抑制するためである。【００２７】
さらに本実施形態にかかるＳＡＷ装置には、圧電基板１の主面の裏側に位置する主面（以下、単に下面と称する）には、裏面電極１２が設けられる。裏面電極１２は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金からなる。裏面電極１２を備えることにより、温度変化に起因して圧電基板１の表面にチャージした電荷を接地することできるので、スパーク等によって圧電基板１に割れが生じることや、ＳＡＷ素子２を構成する櫛歯状電極の電極指間においてスパークが生じることなどを防ぐことができる。なお、裏面電極１２は、本実施形態のように、圧電基板１の下面全面に設けられることが好ましい。【００２８】
以上、説明したように、本実施の形態に係るＳＡＷ装置においては、平面視においてＳＡＷ素子２を囲繞する保護カバー６の枠体６ａで柱状電極１０の側面を被覆するようにしたことから、柱状電極１０の周囲に形成され得る空隙を少なくすることができる。これにより柱状電極１０の破損が起こりにくくなり、小型で信頼性の高いＳＡＷ装置を実現することができる。【００２９】
＜ＳＡＷ装置の製造方法＞
次に、本実施の形態に係るＳＡＷ装置の製造行程について図２〜図７を用いて説明する。【００３０】
（工程Ａ）
まず圧電基板１と、圧電基板１の一方主面に形成されるＳＡＷ素子２と、圧電基板１の一方主面に形成され、且つＳＡＷ素子２と電気的に接続される外部接続用導体３とを備える素子形成基板２０を用意する（図２）。【００３１】
素子形成基板２０を作製するには、まず、図２（ａ）に示すように、圧電基板１の上面にＳＡＷ素子２と外部接続用導体３と配線導体４とを形成する。具体的には、タンタル酸リチウム単結晶，ニオブ酸リチウム単結晶等の圧電性を有する単結晶基板を圧電基板１とし、その一主面上に、Ａｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金によって、ＳＡＷ素子２を構成する櫛歯状電極と外部接続用導体３と配線導体４とを形成する。櫛歯状電極，外部接続用導体３及び配線導体４の形成は、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の薄膜形成法により形成されたＡｌ合金薄膜を、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置とを用いたフォトリソグラフィ法等により所望の形状にパターニングすることによって行われる。【００３２】
続いて、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の薄膜形成法により、圧電基板１の裏面にＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金からなる裏面電極１２を形成する。【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように、酸化珪素，窒化珪素，シリコンなどからなる保護膜８を形成する。具体的には、少なくとも櫛歯状電極、配線導体４および外部接続用導体３の上を覆うように酸化珪素，窒化珪素，あるいはシリコンからなる薄膜をＣＶＤ法または蒸着法等の薄膜形成法により形成した上で、外部接続用導体３の上面が露出するようにフォトリソグラフィ法によってその一部を除去することで保護膜８を形成する。【００３４】
（工程Ｂ）
次に、外部接続用導体３の上面を露出させる電極形成用貫通孔２１を有し、ＳＡＷ素子２を囲繞する枠体６ａを形成する（図３（ａ）、図３（ｂ）および図３（ｃ））。【００３５】
枠体６ａを作製するには、図３（ａ）に示すように、圧電基板１上に光硬化性の樹脂材料からなるフィルムを保護膜８に貼り付けた上で、露光処理および現像処理を行い、所定箇所を除去することにより行われる。なお、光硬化性樹脂材料には酸発生材が含有されている。フィルムは、ＳＡＷ素子２の形成領域に対応する部分に開口部を有するように除去される。すなわち、平面視においてＳＡＷ素子２を囲繞するようにして枠体６ａが形成される。
また枠体６ａには電極形成用貫通孔２１が設けられている。電極形成用貫通孔２１は、枠体６ａとなるフィルムのうち外部接続用導体３の直上領域に位置する部分を除去することにより形成され、これにより外部接続用導体３の上面が露出した状態となる。【００３６】
枠体６ａを形成した後、図３（ｂ）に示すように枠体６ａの開口面を塞ぐ蓋体６ｂを形成する。蓋体６ｂを作製するには、蓋体６ｂとなるフィルムを枠体６ａの上面に貼り付けた上で、加熱することによって両者を接合させる。加熱の条件は、両者の材料などに応じて適宜に定められる。なお、枠体６aと蓋体６ｂの材料としてエポキシ系樹脂を用いる場合であれば、１００℃から２００℃の範囲で加熱接合を行うことが好ましい。これにより、エポキシ樹脂の重合が促進され、密着強度、および気密性がより向上する。【００３７】
その後、蓋体６ｂとなるフィルムに露光処理及び現像処理を施し、電極形成用貫通孔２１と対応する部分などを除去することによって、枠体６ａと蓋体６ｂが接合されてなる保護カバー６が形成される。また、蓋体６ｂを設けることによって、枠体６ａと蓋体６ｂと圧電基板１の上面とで囲まれた空間が形成され、その空間がＳＡＷ素子２の振動空間７となる。
蓋体６ｂとなるフィルムの材料がフッ素を含む酸発生材を含有した光硬化性樹脂からなる場合は、上述のように、蓋体６ｂに貫通孔１４を設けることが好ましい。貫通孔１４は、電極形成用貫通孔２１と対応する部分を除去する工程において、貫通孔１４が形成される位置に露光処理および現像処理を行うことにより電極形成用貫通孔２１と同時に形成される。なお、貫通孔１４を設けた場合、図３（ｃ）に示すように、貫通孔１４を塞ぎ、且つ電極形成用貫通孔２１に対応する開口部を有する封止樹脂１１が設けられ、これにより振動空間７が気密封止されることとなる。封止樹脂１１内に気泡が混入すると安定して保護カバー６を含む構造体を封止することができないため、気泡の混入を防ぐ観点から封止樹脂１１は、真空印刷法により形成することが好ましい。【００３８】
蓋体６ｂを、フィルムを用いて形成する場合、枠体６ａの外周端面が圧電基板１の外周端面と同一面に位置するようにして枠体６ａを形成することによって、圧電ウエハを用いてＳＡＷ装置を多数個取りする際に蓋体６ｂの歪みを抑えることができる。この原理を図４に基づいて説明する。
図４（ａ）は、多数個取り用の母基板である圧電ウエハ１’を用いて本実施形態にかかるＳＡＷ装置を作製する途中の段階を示す図であり、蓋体６ｂとなる第２の層（フィルム６ｂ’）を第１の層である枠体６ａに載置した状態を示している。図４（ｂ）は比較例のＳＡＷ装置を多数個取り用の圧電ウエハ１’を用いて作製する途中の段階を示す図である。なお図中の「基板領域」は、一つのＳＡＷ装置に対応する領域であり、「捨代領域」は圧電ウエハ１’を切断する際、除去される領域である。基板領域と捨代領域との境界面が圧電基板１の外周縁と略一致する。
図４（ｂ）に示すように比較例のＳＡＷ装置の構造の場合、枠体６ａが外部接続用電極３よりも内側に位置するように形成されるため、枠体６ａの外周端面が圧電基板１の外周端面より大幅に内側に位置することとなる。したがって、隣接する基板領域に形成された枠体６ａ間の距離Ｘ２は大きくなる。このような状態で枠体６ａに蓋体６ｂとなるフィルム６ｂ’を載置した場合、隣接する枠体６ａの間の領域においてフィルム６ｂ’に撓みが生じやすくなる。フィルム６ｂ’に撓みが生じるとフィルム６ｂ’の枠体６ａの開口部上に位置する部分が山なりとなって、枠体６ａとフィルム６ｂ’との間で密着されない部分ができやすくなり、振動空間７の気密性の低下を招く。【００３９】
これに対し、図４（ａ）に示すように枠体６ａの外周端面を圧電基板１の外周端面と同一面に位置させるようにしておけば、隣接する枠体６ａ間の距離Ｘ１を小さくすることができる。この場合、隣接する枠体６ａの間の領域においてフィルム６ｂ’に撓みが生じるのを抑えることができる。これによってフィルム６ｂ’の平坦性が維持され、枠体６ａとフィルム６ｂ’との密着性が良くなり、振動空間７の気密性を高く維持することができる。より好ましくは、隣接する枠体６ａ同士を少なくともフィルム６ｂ’を載置する段階において連結した状態にしておくことである。これによりフィルム６ｂ’の撓みをより少なくすることができる。この場合、蓋体６ｂとなるフィルムの不要部分を除去する工程において隣接する枠体６ａの連結部分も除去される。【００４０】
（工程Ｃ）
次に電極形成用貫通孔２１に柱状電極１０を形成する（図５（ａ）〜（ｃ）を参照）。【００４１】
まず図５（ａ）に示すように、圧電基板１の上面全体を覆うメッキ用下地層５’を形成する。メッキ用下地層５’は、その一部が後段の工程で電極形成下地層５として用いられる金属層である。メッキ用下地層５’は、例えば、フラッシュメッキ法により、Ｔｉ−Ｃｕ合金等で形成するのが好適な一例である。フラッシュメッキ法によりメッキ用下地層５’を形成する場合、メッキ形成部位に電流を流すための配線パターンを形成する必要がない。このことは、ＳＡＷ装置の小型化に資するものである。【００４２】
なお、保護カバー６を含む圧電基板１の上面全体にメッキ用下地層５’を形成する場合、少なくとも電極形成下地層５となる部分において、その上に外部接続用電極の柱状部１０を確実に形成することができる程度にメッキ用下地層５’が形成されていればよい。【００４３】
メッキ用下地層５’を形成した後、図５（ｂ）に示すように、メッキ用下地層５’を形成した領域に電極層１０’を形成する。電極層１０’は後段の工程において柱状電極１０となるものである。電極層１０’は、電気メッキ法，無電解メッキ法，スタッドバンプ法等により形成することができるが、なかでも電気メッキ法で形成するのが好適である。電気メッキ法は、成長速度が速く厚膜形成が容易な手法であることから、柱状電極１０の高さの自由度を高めることができる。特にメッキの厚さはメッキ処理時間に依存することから、３０μｍを超える厚みを形成する場合には、成長速度が速い電気メッキ法が好ましい。電極層１０’の形成材料としては、例えば、はんだ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉなどの導電材料を用いることができる。【００４４】
つづいて、図５（ｃ）に示すように、電極層１０’上面部分を除去することにより柱状電極１０を形成する。電極層１０’の除去方法としては、例えば、グラインダーを用い、少なくとも封止樹脂１１の上面が露出するまで電極層１０’の上面を研磨する方法が考えられる。また、電極層１０’の上面を研磨した後、後述する電極端子部９と柱状電極１０との接続を良好なものとするために、バフ研磨等による仕上げ加工を行ってもよい。【００４５】
柱状電極１０を形成した後、裏面保護層１７を形成する。裏面保護層１７は、製造時および製造後におけるＳＡＷ装置の耐衝撃性を向上させる目的で設けられる。すなわち、裏面保護層１７を備えることで、ＳＡＷ装置における割れ、カケ等の不良の発生が抑制され、製造歩留まりの向上や、信頼性の向上が実現される。【００４６】
この裏面保護層１７を圧電基板１の下面から側面にかけて形成した場合には、圧電基板１の下面のみならず側面も保護された構造となる。この場合、圧電基板１と封止樹脂１１との界面から水分が浸入することが抑制され、気密性，耐湿性がさらに向上したＳＡＷ装置が実現される。【００４７】
裏面保護層１７を封止樹脂層１１と熱膨張係数が略同一の材料（両者の熱膨張係数の差が以内）で形成しておけば、封止樹脂層１１による応力が緩和されることから、該応力に起因する圧電基板１の反りの発生を抑制することができる。特に、エポキシ系樹脂材料を用いれば、ＳｉＯ2等のフィラーを添加させることにより熱膨張係数をコントロールできるとともに、透湿性が低く、且つ吸水性が高いため、圧電基板１にかかる応力を上下面で相殺することができる。【００４８】
また、裏面保護層１７の形成は、裏面電極１２の形成後であればどのタイミングにおいて行うことも可能であるが、上述のように、圧電基板１の上面に封止樹脂１１を形成した後に行えば、圧電基板１と封止樹脂１１との間の熱膨張係数の違いにより圧電基板１に加わる応力を打ち消すことができ、より信頼性の高いＳＡＷ装置を実現することができるので好ましい。【００４９】
次に、露出した柱状電極１０の上面に、電極端子部９を形成する。電極端子部９は、図１（ａ）に示すようなはんだバンプとして設ける態様であってもよいし、導電性材料の薄膜を形成することによりフラットなパッドとして設ける態様であってもよい。前者の場合、例えば、ＰｂＳｎはんだ，鉛フリーはんだ，ＡｕＳｎはんだ，あるいはＡｕＧｅはんだ等からなるクリームはんだを柱状電極１０の上部にスクリーン印刷しリフローすることにより、電極端子部９を形成することができる。【００５０】
以上のような工程で、本実施の形態に係るＳＡＷ装置を製造することが出来る。しかもこれらの工程は、いわゆるウエハプロセスにおいて実現できるものであり、分割によって圧電基板１となる母基板を対象に、上述の工程を、多数個分のＳＡＷ装置について同時に行うことが出来るものである。すなわち、後工程における複雑な処理を経ることなくＳＡＷ装置を提供することができる。また、保護カバーを圧電基板１上に設けることより、ＳＡＷ装置を収容するセラミックパッケージ等が不要となり、小型なＳＡＷ装置を提供することができる。【００５１】
（他の実施形態）
次に、本発明の他の実施の形態にかかるＳＡＷ装置について説明する（図６、図７（ａ）〜（ｃ）、図８）。【００５２】
図６は、本発明の他の実施形態にかかるＳＡＷ装置を示す断面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すＳＡＷ装置では貫通孔１４を設けるとともに貫通孔１４を塞ぐ封止樹脂１１を設けた構造について説明したが、図６に示すように、貫通孔１４及び封止樹脂１１を設けない構造であってもよい。図６に示すＳＡＷ装置の場合、封止樹脂１１を設けない分、低背化され、ＳＡＷ装置をさらに小型化することができる。また封止樹脂１１と保護カバー６との熱膨張率の差に起因する応力によって保護カバー６が剥がれことが少なくなるという利点もある。さらに封止樹脂１１の作製プロセスを省くことができるためＳＡＷ装置の生産性を向上させることもできる。【００５３】
図７（ａ）〜（ｃ）は、上述したＳＡＷ装置の製造方法とは別の方法により振動空間７を形成するプロセスを示す図である。上述した製造方法では、ＳＡＷ素子２を囲繞する枠体６ａを設けておき、枠体６ａの開口部を塞ぐフィルムを枠体６ａに載置することにより振動空間７を形成するようにしたが、図７に示す製造方法では、犠牲層２２を用いて振動空間７を形成するようにしている。犠牲層２２を用いて振動空間７を形成するには、まず、図７（ａ）に示すようにＳＡＷ素子２及び外部接続用導体３が形成された圧電基板１上に保護膜８を形成した後、犠牲層２２を形成する。犠牲層２２は、一旦は形成されるものの後段の工程においてエッチングあるいは溶解等の処理によって除去される層である。犠牲層２２は、例えば二酸化珪素等の酸化珪素，アモルファスシリコン，フォトレジスト，あるいはその他ポリマー材料等によって形成することができる。ここでは、二酸化珪素にて犠牲層２２を形成する場合について説明する。かかる場合、犠牲層２２は、ＴＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート），ＴＥＢ（テトラエチルボートレート），ＴＭＯＰ（テトラメチルオキシフォスレート）等の原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により形成する方法や、スパッタリング法等の真空プロセスを用いる等の方法で形成することができる。【００５４】
犠牲層２２は、ポリシランの感光性を利用して形成することも可能である。ポリシランは珪素（Ｓｉ）原子が鎖状につながった珪素系高分子であり、これに紫外光を照射することにより−Ｓｉ−Ｓｉ−結合が光分解し、珪素結合間に酸素原子が配置されたシロキサン結合部位や、酸サイトとして作用するシラノール基が生成される。これをアルカリ性現像液に浸漬すると、シラノール基が生成された部位は現像液に溶解する。すなわち、紫外線露光部分を選択的に形成することにより該露光部分のみを溶解除去することができ、任意の平面形状の加工が可能である。現像後、再び十分な強度の紫外線を照射して全面を露光した後に、再び酸素雰囲気中で加熱することで、紫外線に反応して珪素間の結合が切れた部位に酸素原子が入り込むことによって酸化珪素膜が形成される。なお、ポリシランの側鎖に修飾される修飾基としては、プロピル基，ヘキシル基，フェニルメチル基，トリフルオロプロピル基，ノナフルオロヘキシル基，トリル基，ビフェニル基，フェニル基，シクロヘキシル基等の種々のものが適宜選択可能である。【００５５】
また、アモルファスシリコンにて犠牲層２２を形成する場合であれば、Ｈ2やＳｉＨ4等の原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により形成する方法や、スパッタリング法等の真空プロセスを用いる等の方法で形成することができる。【００５６】
犠牲層２２を形成した後、エポキシ系樹脂やポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、あるいはアクリル系樹脂等のネガ型の感光性レジストによってスピンコート法などの手法で図７（ｂ）に示すように犠牲層２２を覆う保護カバー用レジスト層６’を形成する。【００５７】
次に、図７（ｃ）に示すように、保護カバー用レジスト層６’に露光処理および現像処理を行うことによって、保護カバー用レジスト層６’の所定箇所を除去することにより保護カバー６を形成する。このとき蓋体６ｂには貫通孔１４が設けられる。そして貫通孔１４を介して犠牲層２２を除去することによって振動空間７が形成される。【００５８】
貫通孔１４を介して犠牲層２２を除去する方法としては、犠牲層２２をアモルファスシリコンで形成する場合、ドライエッチングあるいはウェットエッチングによる選択的エッチングの手法を適用することが出来る。例えば、ＸｅＦ2（フッ化キセノンガス）を用いたドライエッチングやフッ硝酸を用いたウェットエッチング等によって犠牲層２２を除去することが出来る。また、犠牲層２２を二酸化珪素で形成する場合、フッ酸蒸気によるドライエッチングやバッファフッ酸内に浸漬することによるウェットエッチングなどの手法が利用できる。【００５９】
犠牲層２２を除去することによって振動空間７を形成した後は、上述した実施の形態と同様のプロセスを経ることによって図１に示すようなＳＡＷ装置を作製することができる。【００６０】
図８は、ＳＡＷ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。図８に示すＳＡＷ装置は、図６に示すＳＡＷ装置から保護膜８を省略した構造となっている。なお、図８に示すＳＡＷ装置は、図１に示すＳＡＷ装置から保護膜８を省略した構造であってもよい。図８に示すＳＡＷ装置では、保護膜８を省略していることから、構造及び製造工程が簡略化される。なお、枠体６ａが接続導体３に直接的に接していることから、枠体６ａの材料は、接続導体３に対して接着性のよいものとされることが好ましい。このような材料としては、例えば、アクリル基やメタクリル基などのラジカル重合により硬化する樹脂、より具体的には、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系の樹脂を例示できる。【００６１】
なお、本発明は、ＳＡＷ装置だけでなく、圧電薄膜共振器等の、他の弾性波装置に適用されてもよい。
【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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【国際調査報告】
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