(57)【要約】      （修正有）【課題】製造工数を削減し、シールリングと突起電極の高さが同等な弾性波デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】第１基板１０上に弾性波素子１２を形成する工程と、前記弾性波素子１２に電気的に接続する突起電極３０と前記突起電極３０を囲む環状シールリング３２とをめっき法を用いて前記第１基板１０上に同時に形成する工程と、実装基板６０上のパッド電極６４及び環状シールリング６２に前記突起電極３０及び突起電極３０を囲む環状シールリング３２を接合させる工程を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。【選択図】図３
2011228359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に弾性波素子を形成する工程と、
前記弾性波素子に電気的に接続する突起電極と前記突起電極を囲む環状シールリングとをめっき法を用いて前記第１基板上に同時に形成する工程と、を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項２】
第２基板上に、前記弾性波素子に電気的に接続するパッド電極と、前記環状シールリングに対向する位置に前記弾性波素子と前記パッド電極を囲む環状電極と、を形成する工程と
前記弾性波素子上に封止空間が形成されるように前記環状シールリングと前記環状電極とを接合させ、前記突起電極と前記パッド電極とを接合させる工程と、を含むことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記突起電極と前記環状シールリングとは同じ材料からなることを特徴とする請求項１または２記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記めっき法は電解めっき法であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記突起電極および前記環状シールリングを形成する工程は、前記突起電極と前記環状シールリングとを接続する接続配線に電流を流すことにより、前記突起電極および前記環状シールリングを形成する工程と、
前記接続配線を電気的に切断する工程と、を含むことを特徴とする請求項４記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項６】
複数の前記突起電極にそれぞれ複数の前記接続配線が接続され、前記接続配線を切断する工程は、前記複数の接続配線のうち少なくとも１つを電気的に切断する工程であることを特徴とする請求項５記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記接続配線を切断する工程は、レーザ光を用い前記接続配線を切断する工程であることを特徴とする請求項５または６記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記接続配線を切断する工程は、エッチング法を用い前記接続配線を切断する工程であることを特徴とする請求項５または６記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記突起電極および前記環状シールリングはＮｉ、Ｃｕまたは半田からなることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスの製造方法に関し、例えばベアチップ実装タイプの弾性波デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波デバイスは、例えば携帯電話端末等の無線端末のフィルタ等に用いられている。弾性波デバイスは、圧電基板の弾性波を利用するために弾性波が振動する機能領域を有している。機能領域としては、例えば、弾性表面波フィルタのＩＤＴ（Interdigital Transducer）、または圧電薄膜共振子の下部電極と上部電極で圧電薄膜を挟んだ領域である。機能領域は弾性波が振動するため、その上は空間となっている。
【０００３】
特許文献１の図３にはフィルタや共振子などの弾性波素子がパターニングされた圧電基板と、前記圧電基板から成る弾性波デバイスが実装される実装基板とをシールリングを用い接合する方法が開示されている。ここで、実装基板とは弾性波デバイスを用いることで機能する製品（例えば携帯電話のＲＦモジュール等）を構成する回路基板を指し、例えばガラスエポキシやセラミックなどの材料から成る。弾性波素子が形成されている圧電基板もしくは実装基板のいずれかに突起電極を例えばＡｕバンプで形成し、圧電基板もしくは実装基板のいずれかにシールリングを例えば半田を用い形成する。その後、圧電基板と実装基板とを接合する。これにより、圧電基板とシールリングで囲まれた空間が気密封止される。また、突起電極により弾性波素子と実装基板の配線パターンとが電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、圧電基板または実装基板上のシールリングと突起電極を別々の製造工程で形成する。このため、製造工数が多くなってしまう。また、シールリングと突起電極の高さを合わせることが難しい。もしシールリングよりも突起電極の高さが低い場合は、実装基板と突起電極の電気的接続が成されずに、電気的特性不良が発生する。あるいはシールリングよりも突起電極の高さが高い場合は、実装基板とシールリングの接合が成されずに、気密不良が発生する。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、製造工数を削減し、シールリングと突起電極の高さが同等な弾性波デバイスの製造方法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】
本発明は、第１基板上に弾性波素子を形成する工程と、前記弾性波素子に電気的に接続する突起電極と前記突起電極を囲む環状シールリングとをめっき法を用いて前記第１基板上に同時に形成する工程と、を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。本発明によれば、製造工数を削減し、シールリングと突起電極の高さが同等なベアチップ実装タイプの弾性波デバイスを製造することができる。
【０００８】
上記構成において、第２基板上に、前記弾性波素子に電気的に接続するパッド電極と、前記環状シールリングに対向する位置に前記弾性波素子と前記パッド電極を囲む環状電極と、を形成する工程と前記弾性波素子上に封止空間が形成されるように前記環状シールリングと前記環状電極とを接合させ、前記突起電極と前記パッド電極とを接合させる工程と、を含む構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記突起電極と前記環状シールリングとは同じ材料からなる構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記めっき法は電解めっき法である構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記突起電極および前記環状シールリングを形成する工程は、前記突起電極と前記環状シールリングとを接続する接続配線に電流を流すことにより、前記突起電極および前記環状シールリングを形成する工程と、前記接続配線を電気的に切断する工程と、を含む構成とすることができる。この構成によれば、突起電極および環状シールリングを形成する際に、電解めっき法を用いることができる。また、接続配線を切断するため、突起電極と環状シールリングとを電気的に分離することができる。
【００１２】
上記構成において、複数の前記突起電極にそれぞれ複数の前記接続配線が接続され、前記接続配線を切断する工程は、前記複数の接続配線のうち少なくとも１つを電気的に切断する工程である構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記接続配線を切断する工程は、レーザ光を用い前記接続配線を切断する工程である構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記接続配線を切断する工程は、エッチング法を用い前記接続配線を切断する工程である構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記突起電極および前記環状シールリングはＮｉ、Ｃｕまたは半田からなる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、製造工数を削減することが可能な弾性波デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（ａ）から図１（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの実装方法を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの実装方法を示す断面図（その２）である。
【図３】図３は、実施例１に係る弾性波デバイスの実装方法を示す断面図（その３）である。
【図４】図４は、実施例１に係る弾性波デバイスの実装方法を示す平面図（その１）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実装方法を示す平面図（その２）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実装方法を示す平面図（その３）である。
【図７】図７は、実施例１の別の例を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｄ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの実装方法を示す図である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例３に係る弾性波デバイスの実装方法を示す断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１（ａ）から図２（ｄ）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、図４から図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平面図である。図１（ａ）から図２（ｄ）は、図５（ａ）から図６（ｂ）の平面図の模式的な断面図である。
【００２０】
図１（ａ）のように、例えばＬｉＮｂＯ３およびＬｉＴａＯ３等の圧電材料からなる圧電基板１０（第１基板）上に、ＩＤＴおよび反射器等の電極および配線等の金属層１３を形成する。これにより、圧電基板１０上にパターニングされる弾性波素子１２として例えば弾性表面波素子が形成される。金属層１３は、例えばＡｌ等を含む。金属層１３は、例えば蒸着法およびリフトオフ法を用い形成する。または、金属層１３は、例えばスパッタリング法およびエッチング法を用い形成する。
【００２１】
図５（ａ）は、圧電基板１０上の金属層１３を示す図である。ＩＤＴ１〜３、反射器Ｒ１、Ｒ２は金属層１３により形成される。白抜き四角がＩＤＴを示し、×付き四角が反射器を表している。ＩＤＴ１の両側に反射器Ｒ１が配置されている。ＩＤＴ１と反射器Ｒ１とは弾性表面波共振子の機能を有する弾性波素子を形成する。ＩＤＴ２の両側にＩＤＴ３が配置され、ＩＤＴ３の外側に反射器Ｒ２が配置されている。ＩＤＴ２、ＩＤＴ３および反射器Ｒ２は、平衡出力型の多重モード型弾性表面波フィルタの機能を有する弾性波素子を形成する。ＩＤＴ１とＩＤＴ３とは接続配線２１により接続されている。反射器Ｒ１とＲ２とは接続配線２３により接続されている。ＩＤＴ１に入力信号が入力する。ＩＤＴ１の出力信号は接続配線２１を介しＩＤＴ３に入力する。ＩＤＴ２から平衡信号が出力する。
【００２２】
また、パッド電極が形成される領域４０、環状電極が形成される領域４２、切断領域４４に金属層１３が形成される。さらに、ＩＤＴ１、ＩＤＴ２もしくはＩＤＴ３または反射器Ｒ１もしくはＲ２と領域４０とを接続する接続配線１５、領域４０と領域４２とを接続する接続配線１７および領域４２と領域４４とを接続する接続配線１９は金属層１３により形成される。ここで、接続配線１９は線状ではなく、領域４２と領域４４との間を埋めるような面状であってもよい。
【００２３】
図４は、圧電基板１０であるウエハ９０の切断領域４４を示している。図４のように、ウエハ９０の表面には、金属層１３が形成された領域４４が網目状に形成されている。
【００２４】
金属層１３を形成後、図１（ｂ）のように、弾性波素子１２を覆うように、圧電基板１０上に保護膜１４を形成する。保護膜１４は、例えばスパッタ法により形成された酸化シリコン膜である。図１（ｃ）および図５（ｂ）のように、領域４０、領域４２および接続配線１７上の保護膜１３を除去した後、領域４０上に例えばＴｉ膜１６およびＡｕ膜１８からなるパッド電極２０を形成する。領域４２上に例えばＴｉ膜１６およびＡｕ膜１８からなる環状電極２２を形成する。これにより、圧電基板１０上に、弾性波素子１２に電気的に接続するパッド電極２０と、弾性波素子１２およびパッド電極２０を囲む環状電極２２とが形成される。図５（ｂ）のように、環状電極２２は、弾性波素子１２およびパッド電極２０を囲むように設けられる。パッド電極２０と環状電極２２とは例えば同時に形成されてもよい。パッド電極２０と環状電極２２は、例えば、スパッタ法およびエッチング法を用い形成される。
【００２５】
パッド電極２０と環状電極２２を形成した後に、図１（ｄ）のように、圧電基板１０上にフォトレジスト５０を塗布する。図２（ａ）のように、フォトレジスト５０のパッド電極２０および環状電極２２上に開口５２を形成する。
【００２６】
形成された開口５２内に、図２（ｂ）および図６（ａ）のように、パッド電極２０上に突起電極３０および環状電極２２上に環状シールリング３２をめっき法により同時に形成する。めっき法としては例えば電解めっき法を用いる。図４のように、ウエハ９０の領域４４に金属層１３が形成されている。図６（ａ）のように、領域４４の金属層１３は環状電極２２と接続配線１９を介し電気的に接続されている。パッド電極２０は環状電極２２と接続配線１７を介し電気的に接続されている。これにより、ウエハ９０の外周部の電解めっき用の電極を接続することで領域４４を介し、ウエハ９０の全面に渡って、パッド電極２０および環状電極２２に電流を流すことできる。よって、電解めっき法を用い、突起電極３０および環状シールリング３２を形成することができる。ここで、ＩＤＴおよび反射器はパッド電極２０と接続配線１５を介し電気的に接続されているが、フォトレジスト５０により保護されているので、めっきが形成されることはない。突起電極３０および環状シールリング３２としては、Ｎｉ、Ｃｕまたは半田を用いることができる。突起電極３０および環状シールリング３２は同時に形成されるため同じ材料を用い形成されている。さらに、同じ高さに形成されている。なお、電解めっき法によれば、例えば析出面が円形であれば円柱形状となり、突起電極は柱状に形成される。
【００２７】
めっきにより、突起電極３０および環状シールリング３２を形成後、図２（ｃ）のように、フォトレジスト５０を除去する。図２（ｄ）および図７のように、レーザ光５６を接続配線１７に照射する。このように、レーザ光５６を用い接続配線１７を電気的に切断する。このとき、図６（ｂ）のように、グランドに接続されるパッド電極２０と環状電極２２との間の接続配線１７は切断しなくてもよい。その後、領域４４においてウエハを切断し、個片化することでベアチップ実装タイプの弾性波デバイスが得られる。
【００２８】
図３のように、セラミック等の絶縁性の実装基板６０（第２基板）上に、弾性波素子と電気的に接続することとなるパッド電極６４と、環状シールリング３２に対向する位置に環状電極６２を形成する。環状電極６２は、弾性波素子１２とパッド電極６４とを囲むこととなる。個片化されたベアチップ実装タイプの弾性波デバイスを、実装基板６０にフリップチップ実装する。実装基板６０上に設けられたパッド電極６４および環状電極６２がそれぞれ突起電極３０および環状シールリング３２と接合する。これにより、実装基板６０と弾性波デバイスとが電気的に接続される。突起電極３０および環状シールリング３２が弾性波素子１２より高く形成されているため、実装基板６０と環状シールリング３２とにより弾性波素子１２上に封止空間６６が形成される。以上により、弾性波デバイスの実装が完成する。
【００２９】
実施例１によれば、図２（ｂ）のように、弾性波素子１２に電気的に接続する突起電極３０と突起電極３０を囲む環状シールリング３２とをめっき法を用いて圧電基板１０上に同時に形成する。これにより、突起電極３０と環状シールリング３２とをほぼ同じ高さに形成することができる。よって、図３のように、弾性波素子１２上に封止空間が形成されるように環状シールリング３２と環状電極６２とを接合させ、突起電極３０とパッド電極６４とを接合させる際に、気密不良（環状シールリング３２よりも突起電極３０の高さが高い場合に発生）や、電気的接続不良（突起電極３０よりも環状シールリング３２の高さが高い場合に発生）を抑制できる。さらに、突起電極３０および環状シールリング３２の両方を実装基板６０に同時に接合することができる。さらに、突起電極３０と環状シールリング３２とを同一工法で同時に形成することで、従来、別工法で形成していたのに比して、簡単に製造工数を削減することができる。
【００３０】
また、突起電極３０と環状シールリング３２とが同じ材料からなる。これにより、突起電極３０と実装基板６０との接合と、環状シールリング３２と実装基板６０との接合と、を同じ条件で行なうことができる。突起電極３０と環状シールリング３２としては、Ｎｉ、Ｃｕまたは半田（例えばＳｎ、Ｓｎ・ＡｇまたはＡｕ・Ｓｎ等）を用いることができる。Ｎｉを用いることにより耐腐食性が向上する。Ｃｕを用いることにより抵抗率を改善できる。半田を用いることによりリフローによる半田実装が可能となる。
【００３１】
さらに、図２（ｂ）において、突起電極３０および環状シールリング３２の形成は無電解めっき法を用いてもよいが、電解めっき法であることが好ましい。これにより、高速に突起電極３０および環状シールリング３２の高さを稼ぐことができ、図３における封止空間６６を容易に形成することができる。
【００３２】
電解めっき法を用いるには、図１（ａ）のように、パッド電極２０と環状電極２２とを接続する接続配線１７を形成する。図２（ｂ）のように、接続配線１７を介しパッド電極２０および環状電極２２の少なくとも一方に電流を流すことにより、電解めっき法を用い突起電極３０および環状シールリング３２を形成する。図３のように、実装基板６０と突起電極３０および環状シールリング３２とを接合させる前に、図２（ｄ）のように、接続配線１７を電気的に切断する。
【００３３】
以上により、突起電極３０および環状シールリング３２を形成する際に、電解めっき法を用いることができる。かつ、その後、接続配線１７を切断するため、突起電極３０と環状シールリング３２とを電気的に分離することができる。
【００３４】
図６（ｂ）のように、一部の領域３８の接続配線１７を除去し、例えばグランドに接続される特定の突起電極３０と環状シールリング３２との間の接続配線１７は切断しないこともできる。これにより、環状シールリング３２をグランド電位とすることができる。
【００３５】
図７は、実施例１の別の例を示す平面図である。図７においては、図６（ｂ）と比較し、全ての突起電極３０と環状シールリング３２とを接続する接続配線１７が切断されている。このように、突起電極３０と環状シールリング３２とを接続する接続配線１７の少なくとも一部が切断されていればよい。
【実施例２】
【００３６】
実施例２はエッチング法を用い接続配線を切断する例である。図８（ａ）から図８（ｄ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図である。図８（ａ）のように、実施例１の図２（ｃ）の後に、圧電基板１０上にフォトレジスト５８を塗布する。接続配線１７上のフォトレジスト５８を除去し、開口５９を形成する。図８（ｃ）のように、フォトレジスト５８をマスクに接続配線１７の領域３８をエッチングする。接続配線１７がＡｌの場合、エッチャントとしては、例えばリン酸、硝酸等を用いる。図８（ｄ）のように、フォトレジスト５８を除去する。その後、実施例１の図３のように圧電基板１０と実装基板６０とを接合する。以上により、弾性波デバイスの実装が完成する。実施例２のように、エッチング法を用い接続配線１７を切断してもよい。
【実施例３】
【００３７】
実施例３は、チップ部品を実装したモジュールの例である。図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例３に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図９（ａ）は、弾性波素子１２が形成されたベアチップ実装タイプの弾性波デバイスを示している。圧電基板１０、突起電極３０および環状シールリング３２以外の部材は図示を省略している。図９（ｂ）のように、絶縁性の実装基板６０上にチップ抵抗、チップコンデンサおよびチップインダクタ等のチップ部品８３を半田８４を用い実装する。実装基板６０上にパッド電極８０および環状電極８２を例えば半田等で形成する。図９（ｃ）のように、圧電基板１０の突起電極３０をパッド電極８０に、環状シールリング３２を環状電極８２にそれぞれ接合する。必要に応じて、図９（ｄ）のように、圧電基板１０およびチップ部品８３を覆うように樹脂部８６を形成する。
【００３８】
また、圧電基板１０を樹脂により封止してもよい。圧電基板１０を樹脂により封止した場合においても、環状シールリング３２により、弾性波素子１２の機能領域上の封止空間６６を保持することができる。
【００３９】
実施例１から実施例３は、弾性波素子として弾性表面波素子を例に説明したが、弾性波素子は圧電薄膜共振子を用いた素子でもよい。弾性波素子が圧電薄膜共振子を用いた場合、圧電基板１０は例えばシリコンなど圧電性を有さない基板にすることもできる。また、弾性波素子の機能領域は、圧電薄膜を挟み下部電極と上部電極が重なる領域である。第１基板として圧電基板１０を例に説明したが、上記のようにシリコン等の基板とすることもできる。第２基板として実装基板を例に説明したが、第１基板を接合する基板であればよい。
【００４０】
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。
【符号の説明】
【００４１】
１０        圧電基板
１２        弾性波素子
１７        接続配線
３０        突起電極
３２        環状シールリング
６０        実装基板
６４、８０  パッド電極
６２、８２  環状シールリング
【図１】
2011228359.tif 000003
【図２】
2011228359.tif 000004
【図３】
2011228359.tif 000005
【図４】
2011228359.tif 000006
【図５】
2011228359.tif 000007
【図６】
2011228359.tif 000008
【図７】
2011228359.tif 000009
【図８】
2011228359.tif 000010
【図９】
2011228359.tif 000011