(57)【要約】【課題】信頼性の高い弾性波装置を提供する。【解決手段】ＳＡＷ装置１は、圧電基板２と、圧電基板２の上面２Ａに位置する励振電極３と、主面２Ａに位置する中間層６と、前記中間層６の上面に位置する保護層１１と、励振電極３を囲むとともに中間層６および保護層１１と重なる枠部７と、枠部７の開口７ａを塞ぐ蓋部８とを備えるカバー９と、を備えるものである。中間層６は、保護層１１がＳｉＯｘからなる場合には、その屈折率は０．９未満または２．３を超える値であり、前記保護層１１がＳｉＮＸからなる場合には、その屈折率は１．９未満または２．３を超える値である。【選択図】図３
2018196090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の上面に位置する励振電極と、
前記圧電基板の前記上面に位置する、中間層と、
前記中間層の上面に位置するＳｉＯｘもしくはＳｉＮｘからなる保護層と、
前記励振電極を囲むとともに前記中間層および前記保護層と重なる枠部と、前記枠部の開口を塞ぐ蓋部とを備えるカバーと、を備え、
前記中間層は、
前記保護層がＳｉＯｘからなる場合には、その屈折率は０．９未満または２．３を超える値であり、
前記保護層がＳｉＮＸからなる場合には、その屈折率は１．９未満または２．３を超える値である、
弾性波装置。
【請求項２】
前記中間層は、上面透視で、前記枠部の外縁形状に応じた枠状である請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記中間層の幅は５μｍ以上である、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記圧電基板上に設けられた、外部との信号の出入力を行なう端子部とをさらに有し、
前記中間層は、前記端子部の少なくとも一部を除く領域および前記励振電極の配置された領域を除く領域を覆う、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記中間層は、上面透視で、外縁が前記枠部の外縁よりも外側に位置している、請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性波装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の弾性波装置と、前記弾性波装置が実装される回路基板と、を備える通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）等の弾性波を利用する弾性波装置および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体端末等の通信装置において、アンテナから送信・受信される信号をフィルタリングする分波器として弾性波装置が用いられている。弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板の主面に形成された励振電極によって構成されている。弾性波装置は、励振電極と圧電基板との関係で電気信号と弾性表面波とを相互に変換することができる特性を利用して信号をフィルタリングするものである。
【０００３】
近年、移動体端末の小型化が進むにつれて、弾性波装置の低背化が必須となっている。弾性波装置を低背化する構造として、例えばウェハーレベルパッケージ（Wafer Level Package：以下、単にＷＬＰという）構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＷＬＰ構造の弾性波装置は、弾性波装置を圧電基板のウエハー状態で形成できるように、圧電基板に形成された励振電極に電気的に接続された導体が、励振電極を封止するカバー体内またはカバー体外に配置された構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の弾性波装置において、厳しい使用環境に耐えることのできる高信頼性が求められている。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、信頼性の高い弾性波装置または通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る弾性波装置は、圧電基板と、前記圧電基板の上面に位置する励振電極と、前記圧電基板の前記上面に位置する、中間層と、前記中間層の上面に位置するＳｉＯｘもしくはＳｉＮｘからなる保護層と、前記励振電極を囲むとともに前記中間層および前記保護層と重なる枠部と、前記枠部の開口を塞ぐ蓋部とを備えるカバーと、を備える。前記中間層は、前記保護層がＳｉＯｘからなる場合には、その屈折率は０．９未満または２．３を超える値であり、前記保護層がＳｉＮＸからなる場合には、その屈折率は１．９未満または２．３を超える値である。
【０００８】
本開示の一態様に係る通信措置は、上述の弾性波装置と、前記弾性波装置が実装される回路基板と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、信頼性の高い弾性波装置および通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態にかかる弾性波装置を上方からみたときの平面図である。
【図２】図１の弾性波装置において、蓋部を取り外したときの平面図である。
【図３】図１の弾性波装置において、（ａ）は蓋部および枠部を取り外した平面図であり、（ｂ）はその一部を拡大した拡大平面図である。
【図４】図１の弾性波装置において、図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【図５】枠部の下方に位置する部材の屈折率を変化させたときの、枠部の下面における光の反射率を計算した線図である。
【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれシェア強度の測定結果を示す線図である。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本開示の第２の実施形態にかかる弾性波装置においてカバーを取り外したときに上方からみたときの平面図である。
【図８】本開示の第３の実施形態にかかる弾性波装置においてカバーを取り外したときに上方からみたときの平面図である。
【図９】本開示の一実施形態の変形例にかかる弾性波装置の断面図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る分波器の回路図を示すものである。
【図１１】本開示の一実施形態に係る分波器を含む通信装置の構成を模式的に示す図である。
【図１２】図１の弾性波装置を回路基板に実装したものを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態に係る弾性波装置（以下、ＳＡＷ装置という）について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１２】
第２の実施形態以降において、既に説明された実施形態と同一または類似する構成については、既に説明された実施形態の構成に付された符号と同一の符号を用い、また、図示および説明を省略することがある。また、第２の実施形態以降において、既に説明された実施形態の構成と対応（類似）する構成について、既に説明された実施形態の構成に付した符号とは異なる符号を付した場合において、特に断りがない事項については、既に説明された実施形態の構成と同様である。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るＳＡＷ装置１の上面図である。
【００１４】
ＳＡＷ装置１は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下の実施形態では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側（図１の紙面から向かう側）を上方として、上面、下面等の語を用いることがあるものとする。なお、直交座標系ｘｙｚは、ＳＡＷ装置１の形状に基づいて定義されているものであり、圧電基板の結晶軸を指すものではない。
【００１５】
ＳＡＷ装置１は、例えば、比較的小型の概略直方体状の電子部品である。その寸法は適宜に設定されてよいが、例えば、厚さは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、平面視における長辺および短辺の長さは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００１６】
ＳＡＷ装置１は、図１〜４に示すように、圧電基板２、励振電極３、カバー９（枠部７および蓋部８）および中間層６を有している。
【００１７】
ＳＡＷ装置１は、それぞれの構成をウェハーレベルで形成することができる。ＳＡＷ装置１は、移動体端末等において、アンテナと信号演算回路（例えば、ＩＣなど）がやり取りする電気信号をフィルタリングする機能を有する。
【００１８】
圧電基板２は、タンタル酸リチウム単結晶（以下ＬＴという）、二オブ酸リチウム単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶など圧電性を有する結晶の基板によって構成されている。圧電基板２は、例えば、直方体状に形成されており、平面視形状が矩形状または正方形状となっている。圧電基板２は、例えば、平坦な上面２Ａを有している。圧電基板２は、厚みが、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に設定されている。圧電基板２は、一辺の長さが、例えば、０．６ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。
【００１９】
圧電基板２の上面２Ａには、図３に示すように励振電極３，端子部４，配線５が設けられている。図３（ａ）においてカバー９が配置される領域を点線で示している。図３（ｂ）は、図３（ａ）において破線で囲う領域を拡大した図である。励振電極３は、図３（ｂ）に示すように、櫛歯状電極で構成されている。励振電極３は、少なくとも２本のバスバー電極３ｂが対向するように配置されている。電極指３ｃは、互いのバスバー電極３ｂの方向に延びるとともに、両者が交差するように配置されている。
【００２０】
複数の励振電極３は、直接接続または並列接続などにより接続されたラダー型ＳＡＷフィルタを構成していてもよい。また、励振電極３は、複数の励振電極３が一方向に配列された２重モードＳＡＷ共振器フィルタであってもよい。さらに、励振電極３は、図３に示すように、反射器３ｄを有していてもよい。
【００２１】
端子部４は、図３等に示すように、圧電基板２上に配置されている。端子部４の平面視形状は適宜設定すればよい。本実施形態では、端子部４は円形状の場合である。端子部４の数および配置位置は、複数の励振電極３によって構成されるフィルタの構成に応じて適宜設定すればよい。端子部４の幅は、例えば６０μｍ以上１００μｍ以下となるように設定することができる。
【００２２】
ＳＡＷ装置１は、端子部４を複数有しており、そのうちのいずれかの端子部４を介して信号の入力がなされる。入力された信号は、励振電極３等によってフィルタリングされる。そして、ＳＡＷ装置１は、フィルタリングした信号を、複数の端子部４のうち入力信号が入った端子部４以外の端子部４を介して出力する。なお、信号の入出力に使用されない端子部４は、例えば浮き電極であってもよいし、基準電位に接続されていてもよい。
【００２３】
端子部４は、図３に示すように、配線５を介して励振電極３と電気的に接続されている。配線５は、上面２Ａの上に層状に形成され、励振電極３のバスバー電極３ｂと端子部４を電気的に接続している。また、複数の励振電極３のバスバー電極３ｂ同士を接続させてもよい。なお、配線５は全てが上面２Ａに形成されている必要はなく、例えば絶縁体を介して立体交差させている部分があってもよい。
【００２４】
励振電極３、端子部４および配線５（上面２Ａに形成された部分）は、同じ製造プロセスで形成することができる。そのため、励振電極３、端子部４および配線５は、例えば同じ導電材料によって構成されている。導電材料としては、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等を用いることができる。また、励振電極３、端子部４および配線５は、例えば、同じ膜厚に設定される。これらの厚さとしては、例えば５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定することができる。なお、端子部４や配線５は、電気抵抗を抑制するために励振電極３の電極厚みに比べて厚くしてもよい。
【００２５】
このような励振電極３、端子部４および配線５は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法により金属膜を圧電基板２の主面に形成する。その後、その金属膜を微小投影露光機（ステッパー）またはＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を用いたフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、励振電極３、端子部４および配線５を形成することができる。
【００２６】
励振電極３、端子部４および配線５上には、保護層１１が形成されている。保護層１１は、絶縁性材料によって構成されており、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ、ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ，Ｓｉ３Ｎ４）を用いることができる。なお、両材料共に化学量論比から若干ずれた組成となっていてもよい。保護層１１の厚みは、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定することができる。このような保護層１１を形成することにより、励振電極３および配線５を保護することができる。具体的には、励振電極３等を酸化されにくくすることができたり、後の工程中のダメージを防止したりすることができる。なお、保護層１１は、端子部４の上面が露出するように設けられる。保護層１１を形成する場合は、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の薄膜形成法により形成した膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで形成することができる。
【００２７】
なお、図２、図３等においては、保護層１１の下に位置する励振電極３等の配置を示すために、保護層１１の図示を省略しているが、実際には、圧電基板２の上面２Ａのうち、端子部４を除くほぼ全面に保護層１１を配置している。言い換えると、保護層１１は、圧電基板２の上面２Ａの略全面を被覆しており、各端子部４において、その少なくとも一部を露出させる開口部を有するものである。
【００２８】
端子部４上には、後述する外部接続端子１０との密着性または電気特性を向上させるために、金属材料を積層させた接続電極（図示せず）を配置してもよい。接続電極の厚みは、例えば１μｍ以上２μｍ以下となるように設定することができる。このような接続電極は、リフトオフ法により形成することができる。接続電極の材料は、適宜を選択すればよい。
【００２９】
端子部４としてアルミニウムと銅の合金を用いるとともに、外部接続端子１０として銅を用いる場合には、接続電極として端子部４側からクロム、ニッケルおよび金やクロム、アルミニウムを積層したものを用いることができる。本実施形態のＳＡＷ装置１は、図４に示すように、外部接続端子１０として、圧電基板２側に配置された第１柱状電極１０ａと、蓋部５側に配置された第２柱状電極１０ｂによって構成されている。
【００３０】
カバー９は、枠部７および蓋部８によって概ね構成されている。蓋部８は枠部７上に配置されることにより、圧電基板２とカバー９との間に振動空間Ｓｐ（図２、図４参照）が形成される。枠部７は複数の励振電極３のそれぞれの周りを囲むような開口７ａ（図２）を有しており、枠部７の厚みによって振動空間Ｓｐの高さが概ね決定される。なお、カバー９は本実施形態に限定されるものではなく、枠部７と蓋部８が一体的に形成されていてもよい。
【００３１】
ＳＡＷ装置１は、図１および図２に示すように、励振電極３を複数有していて、それぞれの励振電極３の周りを囲むように枠部７を設けている。各励振電極３を枠部７で囲むことにより、複数の振動空間Ｓｐを形成し、枠部７の面積を増やすことができる。その結果、枠部７および蓋部８の接触面積を増やすことができるので、ＳＡＷ装置１に圧力または衝撃が加わったときにでもカバー９の変形を低減することができる。また、枠部７の面積を増やすことができるので、後述する中間層６を形成しやすくすることができる。なお、枠部７は各励振電極３を囲むことに限定されず、例えば全部ではない複数の励振電極３を囲んでもよいし、全部の励振電極３が内側に位置するように囲んでもよい。
【００３２】
そして、枠部７の開口７ａを塞ぐように蓋部８が配置される。蓋部８の外縁は枠部７の外縁と一致さえてもよいし、内側に位置させても外側に位置させてもよい。
【００３３】
カバー９の枠部７または蓋部８は、それぞれの厚みが、例えば５μｍ以上６０μｍ以下となるように設定することができる。カバー９の全体厚みは、例えば１０μｍ以上３００μｍ以下となるように設定することができる。カバー９の平面方向の幅は、例えば０．６ｍｍ以上３ｍｍ以下となるように設定することができる。
【００３４】
カバー９は、例えば光硬化性樹脂などを用いることができる。光硬化性樹脂としては、例えば、ネガ型またはポジ型のフォトレジストを用いることができる。ただし、後述するが、枠部７についてはネガ型のフォトレジストを用いるものとする。光硬化性樹脂は、例えば、アクリル基またはメタクリル基などのラジカル重合する樹脂を用いることができる。より具体的には、光硬化性樹脂として、エポキシ系、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またはポリイミド系の樹脂を用いることができる。
【００３５】
カバー９を光硬化性樹脂で形成する場合、液状の樹脂またはフィルム状の樹脂を用いることができる。具体的には、フィルム状の樹脂を用いてカバー９を形成する場合、圧電基板２上にフィルム状の樹脂を貼り付けた後、特定波長の光によるパターニング、加熱等の方法を用いたフォトリソグラフィ法により枠部７を形成する。そして、枠部７上に、蓋部５となるフィルム状の樹脂を配置した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行なうことで蓋部８を形成する。これにより、枠部７および蓋部８構成されたカバー９を圧電基板２上に形成することができる。なお、液状の樹脂を用いる場合はスピンコート法により圧電基板２上に形成することができる。また、枠部７を液状の樹脂を用いて形成し、蓋部８をフィルム状の樹脂を用いて形成してもよい。
【００３６】
また、カバー９は、樹脂だけでなく、板部材を用いることもできる。板部材としては、例えば圧電性を有する基板、セラミックからなる基板、シリコンからなる基板、または有機基板などを用いることができる。このように、樹脂よりもヤング率が高い材料をカバー９に用いることで、耐衝撃性または耐トランスファーモールドによる耐圧力性などを向上させることができる。カバー９の一部に板部材を用いる場合は、例えば、枠部７に樹脂を用いるとともに蓋部８に板部材を用いる。
【００３７】
このようにカバー９は枠部７と蓋部８とで材料を異ならせてもよいし同一としてもよいが、枠部７はネガ型の樹脂材料を用いて形成される。ネガ型の樹脂材料としてはエポキシ系、アクリル系等適宜自由に選択できるが、ポジ型のとの区別は、その樹脂材料中に含まれる架橋剤等の種類等により判別可能である。
【００３８】
ここで、圧電基板２の上面２Ａには枠部７と重なる領域に中間層６を備える。より具体的には、保護層１１と圧電基板２との間に中間層６が挿入されている。中間層６の材料としては、波長３６０ｎｍの光に対して、保護層１１がＳｉＯｘからなる場合には、その屈折率が０．９未満または２．３を超える値となるような材料を選定する。
【００３９】
同様に、保護層１１がＳｉＮｘからなる場合には、中間層６として、その屈折率が１．９未満または２．３を超える値となるような材料を選定する。
【００４０】
このような材料として、以下のような材料を例示できる。
【００４１】
まず、屈折率が０．９未満の材料として、ＡｌやＡｌ−Ｃｕ合金、Ａｇ等を例示できる。これらの材料は、スパッタリング法、蒸着法、メッキ等、一般的な薄膜形成方法において成膜可能である。
【００４２】
屈折率が０．９以上であり１．９未満の材料としては、Ａｕ、Ｐｔ，Ｃｕ等の金属材料や、ＡｌＯｘ、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等、一般的な樹脂材料等が例示できる。金属材料からなる中間層６は、スパッタリング法、蒸着法、メッキ等、一般的な薄膜形成方法において成膜可能である。樹脂材料からなる中間層６は、スピンコーター等で形成してもよいし、未硬化のフィルム膜を配置した後に露光現像して形成してもよいし、蒸着法、スパッタリング法等により形成してもよい。
【００４３】
屈折率が２．３を超える材料としては、ＴｉＯｘ、Ｓｉ等を例示できる。これらの材料はいずれも通常の薄膜形成方法で作成可能である。
【００４４】
中間層６の材料は上述の屈折率を満たしていれば、特に材料の限定はないが、金属材料からなる場合には機械的強度を高めることができるとともに、界面からの水分等の侵入を抑制することができる。また、中間層６を金属材料で構成し、これをグランド電位に接続する場合には、圧電基板２の上面２Ａの面内における電位の安定化に寄与するとともに、シールド効果を奏することができる。
【００４５】
また、中間層６をＳｉ等の線膨張係数の小さい材料で構成した場合には、温度変化による特性変化を抑制することができる。
【００４６】
さらに、中間層６を樹脂やＡｌＯｘ，ＴｉＯｘ等の酸化物材料からなる場合には、圧電基板２，保護層１１等の接合強度を高めることができるので、カバー９と圧電基板２との接合強度を高めることができるので、信頼性の高いＳＡＷ装置１を提供することができる。仮に中間層６と枠部７とが直接接触する領域がある場合にも、同様に水素結合により接合強度を高めることができるものとなる。
【００４７】
このような中間層６は、上面透視で枠部７と重なる領域であれば適宜配置可能だが、この例では、枠部７の外縁形状に応じて閉空間を形成するような枠状としている。
【００４８】
近年、ＳＡＷ素子は従来に比べ過酷な使用環境に耐えうる高い信頼性を求められるようになっている。従来までのＳＡＷ素子は、中間層６を備えていなかった。このような構成のＳＡＷ素子は、枠部７と圧電基板２との接合界面からの剥離や水分の侵入等が発生する虞があることから、枠部７と圧電基板２との接合強度を高める必要性があった。
【００４９】
これに対して、本発明者が鋭意遂行を重ねた結果、中間層６を挿入することでカバー９の剥離を抑制できることを見出した。すなわち、従来のＳＡＷ素子において枠部７をフォトリソグラフィによりパターニングして形成する際に、露光光源からの光が枠部７の厚み方向を進行するにつれて減少していく。これにより、圧電基板２の上面２Ａ近傍において露光量がパターニングには充分であるが強度を保つためには不足している可能性があることを見出した。すなわち枠部７の下面において硬化が不十分であることを見出した。そこで、中間層６を枠部７より下方に挿入することで、圧電基板２の上面２Ａ近傍において、到達した露光光源からの光を上方に反射させて光量を増加させ、下側からも露光することができる。その結果、枠部７の厚み方向における露光量の分布を抑制することができる。これにより、枠部７のうち圧電基板２の上面２Ａ近傍における強度が増すとともに、圧電基板２側への接合強度も高めることができる。
【００５０】
以下、上述の原理を検証するために、モデルを作成し枠部７の下面における露光に用いる光の反射率を計算した。ここで、露光光源の波長は３６０ｎｍのものを用いた具体的には、モデル１〜４として以下のモデルを作成した。以下の説明において下側に位置する構成から順に記載している。
モデル１：圧電基板／中間層／枠部７
モデル２：圧電基板／中間層／保護層１１／枠部７
モデル３：圧電基板／中間層／保護層１１／枠部７
モデル１〜３において圧電基板としてはＬＴを用い、枠部７としてはエポキシ樹脂を用い、モデル２の保護層はＳｉＯ２を、モデル３の保護層はＳｉ３Ｎ４を用いた。ここで、波長３６０ｎｍの光に対するＬＴの屈折率は２．２３７、エポキシ樹脂の屈折率は１．６５０、ＳｉＯ２の屈折率は１．４７５、Ｓｉ３Ｎ４の屈折率は２．０９６とした。
【００５１】
また、モデル１〜３において、中間層の厚みは０．１６μｍであり、モデル２において保護層の厚みは１２ｎｍ、モデル３において保護層の厚みは４０ｎｍである。
【００５２】
このような条件で枠部７の上方側から光を照射したときの、モデル１においては中間層と枠部との界面における反射率を、モデル２、３においては保護層１１と中間層との界面における反射率を、それぞれ中間層の屈折率を変化させて計算した。その結果を図５に示す。
【００５３】
図５において、横軸は中間層の屈折率（単位：−）を示し、縦軸は指定界面における光の反射率（単位：−）を示す。
【００５４】
図５に示す通り、各モデル共に反射率は、中間層の屈折率が高くなるにつれて極小値に向けて小さくなり、さらに屈折率を高めるにつれて極小値から大きくなっていく。すなわち、中間層がない場合の反射率よりも高い反射率を実現するように中間層の屈折率を設定することで、枠部７の下面側において光を反射させて光量を増加させることができる。具体的には、保護層１１と圧電基板２とが接触している場合の反射率よりも反射率が高まるように、保護層１１としてＳｉＯ２を用いる場合には中間層６の屈折率を０．９未満または２．３を超える値とし、保護層１１としてＳｉ３Ｎ４を用いる場合には中間層６の屈折率を１．９未満または２．３を超える値とすればよい。
【００５５】
このような材料として、例えば、屈折率の小さい側で条件を満たす材料として、励振電極３と同様の材料であるＡｌ−Ｃｕ合金を用いてもよい。この場合には、該当波長における屈折率は０．３００であることから、保護層１１としてＳｉＯ２を用いる場合には４．２％であった反射率を４４％まで高めることができる。同様に、保護層１１としてＳｉ３Ｎ４を用いる場合には０．１％であった反射率を５６％まで高めることができる。
【００５６】
このような構成のＳＡＷ素子について、シェア強度を測定した結果、上述の条件を満たす中間層６を設けることによりシェア強度を高めることができることを確認した。
【００５７】
以上より、中間層６の屈折率を上述の範囲とすることにより枠部７の強度および圧電基板２側への接合強度を高めることができることが分かった。
【００５８】
中間層６の厚みは、特に限定されないが、例えば１０ｎｍ以上１μｍ以下としてもよい。このような厚みとすることで、中間層６自体を安定して均一な厚みの膜に形成できるとともに、構成する材料の原子配列等が安定し、その材料特有の屈折率を実現できる。膜の連続性等を考慮して、０．１μｍ以上０．５μｍとしてもよい。
【００５９】
また、枠部７は、端子部４に電気的に接続される配線５等も跨ぐ。そこで、枠部７の下側に位置する構成により段差が発生することを抑制するために、中間層６の厚みを配線５と同程度の厚みとしてもよい。即ち、５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度としてもよい。
【００６０】
同様に保護層１１の厚みは、励振電極３を被覆する部分の厚みと枠部７と重なる部分とで厚みを同一としてもよいし異ならせてもよい。枠部７と重なる部分において材料本来が有する屈折率を実現することがきればその厚みに限定はない。このため、励振電極３を被覆する部分の厚みと同一とし、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下としてもよい。また、膜の連続性等を考慮して８ｎｍ以上２００ｎｍ以下としてもよい。なお、中間層６の膜質や組成のずれにより屈折率が変化することがあるが、両者を勘案し、所望の屈折率を実現できるよう製膜条件を適宜決定すればよい。
【００６１】
中間層６と保護層１１との厚みは上述の通り適宜設計することができるが、露光量の確保のために保護層１１は薄い方がよい。例えば、枠部７や中間層６よりも薄くしてもよい。
【００６２】
ここで、枠部７の材質が変更した場合であっても、中間層６に求められる屈折率等の条件に影響はない。中間層６の屈折率は、保護層１１と中間層６との界面における反射率が、保護層１１と圧電基板２との積層構造の界面における反射率よりも大きくなるように設定したものであり、保護層１１の上に位置する枠部７の材質には影響しないためである。
【００６３】
なお、枠部７と保護層１１との界面における反射率よりも、保護層１１と中間層６との界面における反射率を高くしてもよい。この場合には、露光による光を、保護層１１により反射する量よりも中間層６により反射する量を高め、枠部７を下側から露光する効果を高めることができるからである。
【００６４】
また、上述の中間層６の屈折率については、波長３６０ｎｍにおける値を用いているが、露光波長が多少変化しても枠部７の下側からの露光効果を発現することができる。なぜならば、各材料の波長による屈折率変化を確認したところ、上述の屈折率の閾値近傍値をとる材料は、周辺波長においてその屈折率は緩やかに単調減少もしくは単調増加しており、波長が多少変わっても屈折率の関係性は変化しないことが予想されるからである。一方で、周辺波長においてピーク値を示すような屈折率変動を有する材料は、上述の屈折率の閾値から大きく離れた上で条件を満たすものであるため、こちらも同様に波長が多少変わっても反射率は確保でき、屈折率の関係性は変化しないことが予想されるからである。
【００６５】
なお、保護層１１の厚みが変わっても、露光光源（波長：３６０ｎｍ，エネルギー：約３．４ｅＶ)に対して保護層１１のバンドギャップ（ＳｉＯｘ：約９ｅＶ，ＳｉＮｘ：約５ｅＶ）は大きく、光源光はほとんど吸収されない（光強度へ影響しない）ため大きな影響はない。
【００６６】
次に、中間層６の有無および中間層６の大きさによる接合強度を測定した。具体的には、以下の形状のモデルを製造し、高温高湿度試験の前後によるシェア強度を測定した。
まず、ＬＴからなる圧電基板上に、中間層６としてＡｌ−Ｃｕ合金を形成し、その上面に保護層１１、枠部７を形成した。ここで、保護層１１をＳｉＯ２とした場合およびＳｉ３Ｎ４とした場合のそれぞれについて、中間層６から枠部７までの積層構造体の単辺長さを８０μｍ〜１２０μｍまで変化させたモデルを作成した。同様のモデルで中間層がないモデルも作成した。
【００６７】
これらについて高温高湿度試験を行なった。具体的には高度加速寿命試験装置（エスペック社製：型番ＥＨＳ−２１１）を用い１３０℃、湿度８５％の雰囲気で９６時間保持し、この試験を行なう前後でシェア強度を測定した。
【００６８】
シェア強度は、接合強度試験機（ノードソン社製：型番ＤＡＧＥ−ＳＥＲＩＥＳ−４０００）を用いて、接合界面から３．０μｍ上方の高さ位置において、せん断方向に２５μｍ／ｓで荷重をかけ、破壊時の荷重を測定した。なお、荷重が最大荷重の３０％となった時に破壊したものと認定した。
【００６９】
その結果を図６に示す。図６において、横軸は圧電基板上の積層体の単辺長さ（単位：μｍ）を示し、縦軸はシェア強度（単位：Ｎ）を示している。また、高温高湿度試験の前後について、図中でテスト前、テスト後と表記している。
【００７０】
図６からも明らかなように、中間層の存在により、高温高湿度試験の前後共に接合強度が高まっていることが分かった。さらに、中間層の単辺長さを大きくするにつれて接合強度は高まり、その単辺長さが１２０μｍを超える場合には高温高湿度試験の前後で強度が変化することがなく、信頼性を高めることができることを確認した。
【００７１】
以上より、中間層６の幅を５μｍ〜１０μｍ以上とすることで、外部からの水分の浸透を抑制してＳＡＷ装置１の信頼性を高めることができることを確認した。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
上述の例では、中間層６として枠部７の外縁形状に沿った一定幅の枠状のものを例示したが、図７（ａ）に示すように枠部７と重なるほぼ全領域において配置してもよい。すなわち、励振電極３が形成された領域を露出させるような開口と、端子部４の少なくとも一部を露出させるような開口を備える形状であってもよい。また、図７（ｂ）に示すように、閉空間を形成していなくてもよい。
【００７３】
図７は、図３に相当する図面である。すなわち、枠部７を取り除いた状態の上面図である。図７（ａ）に示す場合には、中間層６の面積を大きくとることができるので、カバー９全体の接合強度を高めることができる。
【００７４】
図７（ｂ）に示す場合には、特に接合強度を高めたい部分についてのみ中間層６を設けることで、ＳＡＷ装置１を小型化することができる。この例では、端子部４を取り囲むように中間層６を設けた場合について例示しているがこの限りではない。例えば、枠部７の外縁から開口部７ａまでの距離が短い部分についてのみ設けてもよいし、逆に長い部分についてのみ設けてもよいし、ＳＡＷ装置１を実装したときに特に応力が加わる部分に設けてもよい。枠部７から開口部７ａまでの距離が短い部分について設ける場合には、枠部７の下面の面積、すなわち圧電基板２側への接合面積が小さくなる部位において接合強度を高めることができる。枠部７から開口部７ａまでの距離が長い部分について設ける場合には、端子部４等が存在しても、中間層６を設けることで高さを揃えることができる。すなわち、枠部７の下面と重なる領域における凹凸を少なくすることができるので、段差の影響を抑制し、接合強度を高めることができる。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
上述の例では、中間層６として枠部７の外縁の内側に位置する場合について説明したが、図８に示すように、枠部７の外縁と圧電基板２の外縁との間に外縁が位置するようにしてもよい。その場合には、枠部７の外縁においてより強度を高めることができるので、信頼性を高めることができる。
【００７６】
＜変形例＞
上述の例においては、中間層６として屈折率のみを基準としているが、中間層６は外部環境に近い位置に配置されるため、耐湿性や安定性に優れた材料とするとよい。さらに、圧電基板２の面内における露光光源からの光の反射率のばらつきを低減するために、励振電極３等を構成する材料と同程度の反射率を実現する材料としてもよい。励振電極３がＡｌ−Ｃｕ合金からなる場合には、例えば屈折率が６を超える材料であるＳｉを例示できる。また、配線５よりも中間層６の反射率が高くなるような材料および表面状態としてもよい。その場合には、密着強度を高める必要のあるカバーの外縁に近い部分で露光を確実に進行させることができるからである。
【００７７】
さらに、中間層６の上面を加工して表面粗さを異ならせることで屈折率を調整してもよい。具体的には、異方性エッチング等を行ない細かい凹凸を作成してもよい。
【００７８】
また、中間層６の厚み方向における断面形状を圧電基板２に近づくにつれて広がるテーパー状としてもよい。これにより、光の反射角を広げ、より枠部７の下面側からの露光を進めることができる。
【００７９】
また上述の例によれば、中間層６は励振電極３等に接触していない。このことから、中間層６が導電性材料からなる場合には浮電極となる。これにより、ＳＡＷ装置１のフィルタ特性への影響を抑制することができる。また、端子部４のうち基準電位に接続される端子部４に導電性材料からなる中間層６を接続する場合には、外部からのノイズのＩＤＴ電極３への混入を抑制するものとなる。
【００８０】
また、上述の例では、中間層６は、枠部７の下側のみに設けた例を説明したが、蓋部８も同様のネガ型の樹脂材料で構成する場合には、蓋部８の下側にも設けてもよい。すなわち、枠部７と蓋部８との接合界面に配置してもよい。その場合には、蓋部の下面側の強度を高めることができるので、カバー９本体の強度を高めることができる。
【００８１】
さらに、上述の例では、枠部７を圧電基板２に直接形成する場合よりも枠部７との接合強度を高めるために保護層１１を備えた構成を基本構成とし、保護層１１の下側に中間層６を配置した例を示したが、図５のモデル１の結果からも、中間層６を枠部７の直下に配置してもよい。モデル１の結果から、保護層１１を備えない場合には、枠部７と圧電基板２とが直接接合する場合よりも反射率を高めることのできる中間層６の材料としては、屈折率が１．２以下または２．３以上のものを例示できる。
【００８２】
さらに、モデル１が、圧電基板２と枠部７とが直接積層された場合の反射率よりも高い反射率を備え、かつ、モデル２，３よりも高い反射率を実現できる領域においては、保護層１１を省略し、枠部６と水素結合可能な中間層６のみを挿入してもよい。例えば、保護層１１をＳｉＮｘとする場合には、例えば屈折率が極小値よりも大きい値をとる材料（例えば、ＴｉＯｘ等）からなる中間層６を直接枠部７の直下に設けてもよい。この場合には、励振電極３を覆う部分には保護層１１を設け、枠部７と重なる部分については中間層６を設ける構成となる。
【００８３】
上述した実施形態は、適宜に組み合わされてよい。
【００８４】
弾性波装置は、ＳＡＷ装置に限定されない。例えば、弾性波装置は、圧電薄膜共振器であってもよいし、弾性境界波装置（ただし、広義のＳＡＷ装置に含まれる）であってもよい。なお、弾性境界波装置においては、励振電極上に空隙（振動空間）は不要である。
【００８５】
また、弾性波装置において、保護層は必須の要件ではなく、省略されてもよい。逆に、弾性波装置は、蓋部の上に設けられた金属からなる補強層、補強層を覆う絶縁層、枠部と蓋部との間に位置する導電層、カバーの上面および側面を覆う絶縁膜など、適宜な層が追加されてもよい。
【００８６】
また、上述の実施形態では、単体の圧電基板を用いたが、圧電基板を薄層化しその裏面に支持基板を備えた複合基板を用いてもよい。その場合には、圧電基板の厚さは、例えば、一定であり、その大きさは、ＳＡＷ装置１が適用される技術分野やＳＡＷ装置１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板の厚さは、１〜３０μｍである。支持基板は、例えば、圧電基板の材料よりも熱膨張係数が小さい材料によって形成されている。従って、温度変化が生じると圧電基板に熱応力が生じ、この際、弾性定数の温度依存性と応力依存性とが打ち消し合い、ひいては、ＳＡＷ装置１の電気特性の温度変化が補償される。このような材料としては、例えば、サファイア等の単結晶、シリコン等の半導体および酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックを挙げることができる。なお、支持基板は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。支持基板の厚さは、例えば、一定であり、その大きさは、圧電基板の厚さと同様に適宜に設定されてよい。ただし、支持基板の厚さは、温度補償が好適に行われるように、圧電基板の厚さを考慮して設定される。一例として、圧電基板の厚さ１〜３０μｍに対して、支持基板の厚さは１００〜３００μｍである。圧電基板および支持基板は、例えば、接着層を介して互いに貼り合わされたり、接着面をプラズマなどで活性化処理した後に接着層無しに貼り合わせる、いわゆる直接接合によって貼り合わされていたりしても良い。
【００８７】
さらに、上述の例では、端子部４はカバー９の外縁よりも内側に位置していたが、図９に示すように、端子電極４をカバー９の外縁よりも外側に引き出し、枠部７，蓋部８の外側を伝うように外部接続電極１０を設けてもよい。その場合には、カバー９を覆う絶縁層１２を備えていてもよい。そして、絶縁層１２の上面に外部接続電極１０と電気的に接続されたパッド１０ｃを設けてもよい。
【００８８】
＜分波器＞
ＳＡＷ装置１は、図１０に示すように、アンテナ端子１３、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５を有する分波器１００に適用してもよい。アンテナ端子１３は、移動体端末等の通信装置において、アンテナに接続される端子である。送信フィルタ１４は送信端子１４ａから入力された送信信号ＴＳをフィルタリングしてアンテナ端子１３に出力するフィルタである。受信フィルタ１５はアンテナ端子１３から入力された受信信号ＲＳをフィルタリングするフィルタである。フィルタリングされた受信信号ＲＳは出力端子１５ａから出力される。送信フィルタ１４および受信フィルタ１５はアンテナ端子１３に電気的に接続されている。なお、図１０において、Ｇはグランドを示しており、Ｌはインダクタを示すものである。また、受信フィルタ１５は、ダブルモードＳＡＷフィルタＤを示すものである。
【００８９】
送信フィルタ１４は、アンテナ端子１３および送信端子１４ａに直列的に接続した直列共振子Ｓ１〜Ｓ３と、アンテナ端子１３および送信端子１４ａに並列的に接続した並列共振子Ｐ１〜Ｐ３とを有するラダー型フィルタで構成されている。本実施形態の分波器１００では、３段のラダー型フィルタの例を用いているがこれに限定されず、何段のラダー型フィルタであってもよい。
【００９０】
（通信装置）
図１１に示すように、アンテナ１６と、アンテナ１６に電気的に接続された分波器１００と、分波器１００に電気的に接続されたＲＦ−ＩＣ１７とを備える通信装置２００であってもよい。通信装置２００によれば、図１２に示すように、ＳＡＷ装置１（または分波器１００）を回路基板に実装した場合でも、カバー体９と圧電基板２との接合強度が確保された信頼性の高いものとすることができる。
【００９１】
図１２は、ＳＡＷ装置１（または分波器１００）を回路基板２０に実装した状態を示している。回路基板２０には、回路電極２０ａが形成されている。ＳＡＷ装置１は、例えば半田等からなるバンプ１８を介して回路基板２０に実装される。ＳＡＷ装置１の外部接続端子１０は、バンプ１８を介して回路電極２０ａに電気的に接続される。
【００９２】
本変形例のＳＡＷ装置１は、枠部７、蓋部８および第２蓋部８ａを貫通する貫通孔において、第１柱状電極１０ａが枠部７の貫通孔に、第２柱状電極１０ｂが蓋部８の貫通孔にそれぞれ配置されている。本変形例において、第２蓋部８ａの貫通孔には、外部接続端子１０は設けられていないが、第３柱状電極を設けてもよい。本変形例のように第２蓋部８ａの貫通孔に外部接続端子１０を設けずに、バンプ１８の一部を入りこませることにすることで、ＳＡＷ装置１が回路基板２０へ実装する際に位置ずれすることを低減することができる。また、バンプ１８が第２蓋部８ａと接触することで密着強度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１      ＳＡＷ装置（弾性波装置）
２      圧電基板
２Ａ    上面
３      励振電極
３ｂ    バスバー電極
３ｃ    電極指
３ｄ    反射器
４      端子部
５      配線
６      中間層
７      枠部
７ａ    開口部
８      蓋部
９      カバー
１１    第２導体パターン
２０    回路基板
【図１】
2018196090.tif 000003
【図２】
2018196090.tif 000004
【図３】
2018196090.tif 000005
【図４】
2018196090.tif 000006
【図５】
2018196090.tif 000007
【図６】
2018196090.tif 000008
【図７】
2018196090.tif 000009
【図８】
2018196090.tif 000010
【図９】
2018196090.tif 000011
【図１０】
2018196090.tif 000012
【図１１】
2018196090.tif 000013
【図１２】
2018196090.tif 000014