(57)【要約】【課題】配線電極の断線がより一層生じ難く、信頼性により一層優れる、弾性波装置を提供する。【解決手段】支持基板２上に、圧電薄膜４を含む積層膜３が積層されている弾性波装置１。ＩＤＴ電極が設けられている領域の外側の領域Ｒにおいて、積層膜３が部分的に存在していない。この積層膜３が存在していない領域Ｒの少なくとも一部から、圧電薄膜４上に至るように第１の絶縁層１２が設けられている。圧電薄膜４上から第１の絶縁層１２上に至り、領域Ｒに位置している第１の絶縁層部分上に至るように配線電極６ａが設けられている。また、支持基板２上には、中空空間を構成するための開口部を有する支持層８が設けられている。支持層８は、配線電極６ａ上において、積層膜３が存在しない領域Ｒから、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃの上方まで至っている部分を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板上に設けられており、圧電薄膜を含む複数の膜を有する積層膜と、
前記圧電薄膜の一方面に設けられたＩＤＴ電極と、
平面視において、前記ＩＤＴ電極が設けられている領域の外側の領域において、前記積層膜が部分的に存在せず、前記積層膜が存在しない領域の少なくとも一部から、前記圧電薄膜上に至るように設けられた第１の絶縁層と、
前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されており、前記圧電薄膜上から前記第１の絶縁層上に至り、前記積層膜が存在しない領域に位置している前記第１の絶縁層部分上に至っている、配線電極と、
前記支持基板上に設けられており、中空空間を構成するための開口部を有する支持層と、
を備え、
前記支持層が、前記配線電極上において、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している前記第１の絶縁層の内側端の上方まで至っている部分を有する、弾性波装置。
【請求項２】
前記支持層が、前記配線電極上において、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している前記第１の絶縁層の内側端より内側まで至っている部分を有する、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の絶縁層が、前記積層膜が存在しない領域の少なくとも一部から、前記積層膜の側面を通り、前記圧電薄膜上に至っている、請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第１の絶縁層の前記支持基板側とは反対側の面が、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している部分に近づくにつれて前記支持基板側から遠ざかるように傾斜している第１の傾斜面を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記第１の絶縁層の前記第１の傾斜面が、前記支持基板上から前記圧電薄膜上の前記第１の絶縁層に至っている、請求項４に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記第１の絶縁層が、前記第１の傾斜面から前記積層膜が存在しない領域に至っている、請求項４または５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記第１の絶縁層の厚みが、前記積層膜が存在しない領域において前記圧電薄膜上よりも厚くされている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記第１の絶縁層の前記支持基板側とは反対側の面が、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している部分に近づくにつれて前記支持基板側に近づくように傾斜している第２の傾斜面を有する、請求項７に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記配線電極と前記支持基板との間に設けられた第２の絶縁層をさらに備え、前記第２の絶縁層が、前記第１の絶縁層上に至っている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記配線電極が延びる方向に対して直交する方向を幅方向とした場合、前記配線電極の前記幅方向における一端及び他端が、前記第２の絶縁層の前記幅方向における一端及び他端よりも前記幅方向において内側にそれぞれ位置している、請求項９に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
前記積層膜が、前記圧電薄膜と、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜とを有し、前記低音速膜上に、前記圧電薄膜が積層されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１２】
前記積層膜が、前記圧電薄膜と、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である高音速膜と、前記高音速膜上に積層されており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜とを有し、前記低音速膜上に前記圧電薄膜が積層されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１３】
前記積層膜が、前記圧電薄膜と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス膜と、前記高音響インピーダンス膜に比べて音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス膜とを有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板上に、圧電薄膜を含む複数の膜を有する積層膜が設けられた、弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置は、携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。
【０００３】
このような弾性波装置の一例として、下記の特許文献１では、支持基板上に、圧電薄膜を含む複数の膜を有する積層膜が設けられた、弾性波装置が開示されている。この弾性波装置では、ＩＤＴ電極が設けられている領域の外側の領域において、積層膜が部分的に存在していない。そして、積層膜が存在していない領域の少なくとも一部から、圧電薄膜上に至るように絶縁層が設けられている。また、圧電薄膜上から絶縁層に至り、積層膜が存在しない領域に位置している絶縁層部分上に至るように配線電極が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／２０８４２８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の弾性波装置では、上記のような構成を備えているので、圧電薄膜の割れや欠けが生じ難く、かつ積層膜における界面剥離が生じ難く、さらに、配線電極の断線が生じ難いとされている。
【０００６】
しかしながら、近年、低温から高温までのサイクルを繰り返すような過酷な条件においても、配線電極の断線が生じ難い弾性波装置が求められており、弾性波装置に求められる要求性能は益々高くなっている。
【０００７】
本発明の目的は、配線電極の断線がより一層生じ難く、信頼性により一層優れる、弾性波装置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は、支持基板と、前記支持基板上に設けられており、圧電薄膜を含む複数の膜を有する積層膜と、前記圧電薄膜の一方面に設けられたＩＤＴ電極と、平面視において、前記ＩＤＴ電極が設けられている領域の外側の領域において、前記積層膜が部分的に存在せず、前記積層膜が存在しない領域の少なくとも一部から、前記圧電薄膜上に至るように設けられた第１の絶縁層と、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されており、前記圧電薄膜上から前記第１の絶縁層上に至り、前記積層膜が存在しない領域に位置している前記第１の絶縁層部分上に至っている、配線電極と、前記支持基板上に設けられており、中空空間を構成するための開口部を有する支持層と、を備え、前記支持層が、前記配線電極上において、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している前記第１の絶縁層の内側端の上方まで至っている部分を有する。
【０００９】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記支持層が、前記配線電極上において、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している前記第１の絶縁層の内側端より内側まで至っている部分を有する。
【００１０】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記第１の絶縁層が、前記積層膜が存在しない領域の少なくとも一部から、前記積層膜の側面を通り、前記圧電薄膜上に至っている。
【００１１】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の絶縁層の前記支持基板側とは反対側の面が、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している部分に近づくにつれて前記支持基板側から遠ざかるように傾斜している第１の傾斜面を有する。
【００１２】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の絶縁層の前記第１の傾斜面が、前記支持基板上から前記圧電薄膜上の前記第１の絶縁層に至っている。
【００１３】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の絶縁層が、前記第１の傾斜面から前記積層膜が存在しない領域に至っている。
【００１４】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の絶縁層の厚みが、前記積層膜が存在しない領域において前記圧電薄膜上よりも厚くされている。
【００１５】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の絶縁層の前記支持基板側とは反対側の面が、前記積層膜が存在しない領域から、前記圧電薄膜上に位置している部分に近づくにつれて前記支持基板側に近づくように傾斜している第２の傾斜面を有する。
【００１６】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記配線電極と前記支持基板との間に設けられた第２の絶縁層をさらに備え、前記第２の絶縁層が、前記第１の絶縁層上に至っている。
【００１７】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記配線電極が延びる方向に対して直交する方向を幅方向とした場合、前記配線電極の前記幅方向における一端及び他端が、前記第２の絶縁層の前記幅方向における一端及び他端よりも前記幅方向において内側にそれぞれ位置している。
【００１８】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記積層膜が、前記圧電薄膜と、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜とを有し、前記低音速膜上に、前記圧電薄膜が積層されている。
【００１９】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記積層膜が、前記圧電薄膜と、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である高音速膜と、前記高音速膜上に積層されており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜とを有し、前記低音速膜上に前記圧電薄膜が積層されている。
【００２０】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記積層膜が、前記圧電薄膜と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス膜と、前記高音響インピーダンス膜に比べて音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス膜とを有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配線電極の断線がより一層生じ難く、信頼性により一層優れる、弾性波装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置のカバー部材及び支持層を省略して示す模式的平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための略図的平面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３のＡ−Ａ線に沿う部分の部分切欠き拡大断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の要部を拡大して示す部分切欠き断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置における支持層位置と塑性ひずみとの関係を示すグラフである。
【図６】図６は、高低差と累積ひずみとの関係を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態の弾性波装置の要部を説明するための部分切欠き拡大断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）中の要部をさらに拡大して示す部分切欠き断面図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図である。
【図１２】図１２は、図１１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の要部の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第７の実施形態で用いられている積層膜を示す正面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第８の実施形態で用いられている積層膜を示す正面断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第９の実施形態に係る弾性波装置を示す模式的断面図である。
【図１６】図１６は、第１の支持層のみによりカバー部材が支持された弾性波装置の一例を示す模式的断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第９の実施形態に係る弾性波装置の支持層部分を示す模式的平面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第９の実施形態に係る弾性波装置の支持層部分を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２４】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【００２６】
弾性波装置１は、支持基板２を有する。支持基板２は、対向し合う第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。第１の主面２ａ上に、積層膜３が設けられている。積層膜３は、高音速膜３ａと、高音速膜３ａ上に積層された低音速膜３ｂと、低音速膜３ｂ上に積層された圧電薄膜４とを有する。積層膜３において、圧電薄膜４が最上部に位置している。高音速膜３ａは、伝搬するバルク波の音速が、圧電薄膜４を伝搬する弾性波の音速よりも高速である膜である。低音速膜３ｂは、伝搬するバルク波の音速が、圧電薄膜４を伝搬する弾性波の音速よりも低速である膜である。
【００２７】
なお、圧電薄膜４の材料としては、特に限定されないが、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＺｎＯ、ＡｌＮ、またはＰＺＴのいずれかを好適に用いることができる。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。圧電薄膜４は、本実施形態では、ＬｉＴａＯ３からなる。もっとも、他の圧電単結晶を用いてもよい。なお、圧電薄膜４の膜厚は、ＩＤＴ電極の電極周期で定まる弾性波の波長をλとしたときに、１．５λ以下であることが好ましい。この場合には、圧電薄膜４の膜厚を１．５λ以下の範囲内で選択することにより、電気機械結合係数をより一層容易に調整することができる。
【００２８】
高音速膜３ａは、上記音速関係を満たす適宜の材料からなる。このような材料としては、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、マグネシア、ダイヤモンドなどを挙げることができる。また、上記各材料を主成分とする材料や、上記各材料の混合物を主成分とする材料を用いてもよい。
【００２９】
低音速膜３ｂは、伝搬するバルク波音速が圧電薄膜４を伝搬する弾性波の音速よりも低い適宜の材料からなる。このような材料としては、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素、炭素もしくはホウ素などを加えた化合物などを挙げることができる。低音速膜３ｂについても、上記各材料を主成分とする材料や、上記各材料の混合物を主成分とする材料を用いてもよい。
【００３０】
なお、バルク波の音速は材料に固有の音速であり、波の進行方向すなわち縦方向に振動するＰ波と、進行方向に垂直な方向である横方向に振動するＳ波とが存在する。上記バルク波は、圧電薄膜４、高音速膜３ａ、低音速膜３ｂのいずれにおいても伝搬する。等方性材料の場合には、Ｐ波とＳ波とが存在する。異方性材料の場合、Ｐ波と、遅いＳ波と、速いＳ波とが存在する。そして、異方性材料を用いて弾性表面波を励振した場合、２つのＳ波として、ＳＨ波とＳＶ波とが生じる。本明細書において、圧電薄膜４を伝搬するメインモードの弾性波の音速とは、Ｐ波、ＳＨ波及びＳＶ波の３つのモードのうち、フィルタとしての通過帯域や、共振子としての共振特性を得るために使用しているモードをいうものとする。
【００３１】
なお、高音速膜３ａと圧電薄膜４との間に密着層が形成されていてもよい。密着層を形成すると、高音速膜３ａと圧電薄膜４との密着性をより一層向上させることができる。密着層は、樹脂や金属であればよく、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂が用いられる。
【００３２】
高音速膜３ａ及び低音速膜３ｂが圧電薄膜４に積層されているため、Ｑ値を高めることができる。
【００３３】
ところで、圧電薄膜４上には、ＩＤＴ電極５ａ〜５ｃが設けられている。図２に平面図で示すように、ＩＤＴ電極５ａ〜５ｃは、配線電極６ａ〜６ｄにより電気的に接続されている。なお、図２では、後述するカバー部材９及び支持層８を透視し、下方の電極構造が略図的に示されている。ＩＤＴ電極５ａ〜５ｃは、その設けられている領域を長方形の形状で示されている。また、図１は、図２のＩ−Ｉ線に沿う部分に相当する断面図となる。
【００３４】
本実施形態では、複数のＩＤＴ電極５ａ〜５ｃからなる弾性表面波共振子が相互に接続されており、それによって、帯域通過型フィルタが構成されている。なお、フィルタ回路は特に限定されるものではない。
【００３５】
図１に戻り、弾性波装置１では、ＩＤＴ電極５ａ〜５ｃが臨む中空空間７が設けられている。すなわち、支持基板２上に、開口部を有する支持層８が設けられている。支持層８は、合成樹脂からなる。支持層８は、無機絶縁性材料からなっていてもよい。
【００３６】
支持層８の開口部を閉成するようにカバー部材９が設けられている。カバー部材９と、支持層８により、中空空間７が封止されている。
【００３７】
他方、支持層８及びカバー部材９を貫通するようにスルーホールが形成されている。このスルーホール内にアンダーバンプメタル層１０ａ，１０ｂが設けられている。アンダーバンプメタル層１０ａ，１０ｂに、金属バンプ１１ａ，１１ｂが接合されている。
【００３８】
アンダーバンプメタル層１０ａ，１０ｂ及び金属バンプ１１ａ，１１ｂは適宜の金属もしくは合金からなる。
【００３９】
アンダーバンプメタル層１０ａの下端は、配線電極６ａに接合されている。アンダーバンプメタル層１０ｂの下端は、配線電極６ｄに接合されている。従って、配線電極６ａ，６ｄのアンダーバンプメタル層１０ａ，１０ｂが接合されている部分が、外部接続端子が接続される電極ランド部分となる。本実施形態では、外部接続端子として金属バンプ１１ａ，１１ｂが設けられている。
【００４０】
ところで、支持基板２上においては、積層膜３が積層されている構造が部分的に存在していない。すなわち、支持基板２の第１の主面２ａにおいて、上記積層膜３が設けられている領域の外側に、積層膜３が存在しない領域Ｒが設けられている。
【００４１】
弾性波装置１では、領域Ｒ内に、前述した電極ランドが設けられている。従って、外部接続端子としての金属バンプ１１ａ，１１ｂの接合の際の応力が、積層膜３の積層部分に直接加わらない。よって、圧電薄膜４の割れや欠けが生じ難い。また、積層膜３内における界面剥離も生じ難い。金属バンプ１１ａ，１１ｂの形成に際しての応力だけでなく、ダイシングにより分割する際の応力によっても、圧電薄膜の割れや欠けが生じ難く、また界面剥離も生じ難い。
【００４２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための略図的平面図である。図３では、後述するカバー部材９を透視し、支持層８が配線電極６ａを覆っている部分を示している。なお、ＩＤＴ電極５ａ，５ｂが設けられている部分を矩形に×を加えて示している。図４（ａ）は、図３のＡ−Ａ線に沿う部分の部分切欠き拡大断面図である。なお、図３のＡ−Ａ線に沿う部分は、図１のＢ１とＢ２との間の部分に相当する。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）の要部を拡大して示す部分切欠き断面図である。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、支持基板２上には、第１の絶縁層１２が設けられている。第１の絶縁層１２は、積層膜３の側面３ｄを通り、圧電薄膜４の上面に至っている。
【００４４】
第１の絶縁層１２は、合成樹脂からなる。このような合成樹脂としては、ポリイミド、エポキシなどが挙げられる。なお、第１の絶縁層１２は、無機絶縁性材料により形成されていてもよく、第１の絶縁層１２を構成する材料としては、特に限定されない。例えば、第１の絶縁層１２を構成する材料として、ＳＯＧ、ＳｉＯ２、ＴＥＯＳ、ＳｉＮなどの適宜の材料を用いることができる。
【００４５】
配線電極６ａは、圧電薄膜４上からこの第１の絶縁層１２上に至り、積層膜３が存在しない領域Ｒに位置している第１の絶縁層部分上に至っている。
【００４６】
また、支持層８は、さらにこの配線電極６ａ上において、積層膜３が存在しない領域Ｒから、圧電薄膜４上に位置している第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより内側まで至っている部分を有する。なお、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃとは、第１の絶縁層１２の内側、すなわちＩＤＴ電極５ａ〜５ｃ側の端部のことをいう。従って、支持層８は、積層膜３が存在しない領域Ｒから、ＩＤＴ電極５ａ〜５ｃ側に向かって、第１の絶縁層１２が設けられていない圧電薄膜部分の上方にまで至っている。このように、支持層８の少なくとも一部は、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃを覆うように設けられていることが好ましい。
【００４７】
本実施形態の特徴は、支持層８が、配線電極６ａ上において、領域Ｒから、圧電薄膜４上に位置している第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより内側まで至っている部分を有することにある。そのため、弾性波装置１では、配線電極６ａの断線がより一層生じ難く、信頼性により一層優れている。この理由については、図５を参照して以下のようにして説明することができる。
【００４８】
図５は、弾性波装置１における支持層位置と塑性ひずみとの関係を示すグラフである。なお、支持層位置は、支持層８の内側端８ａ、すなわち支持層８のＩＤＴ電極５ａ〜５ｃ側の端部の位置のことをいう。この支持層位置が第１の絶縁層１２の内側端１２ｃ上にあり、支持層８の内側端８ａと第１の絶縁層１２の内側端１２ｃとが平面視において同じ位置にあるとき、グラフのｘ軸は０μｍとなる。そして、支持層位置が第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより内側にあるとき、グラフのｘ軸は正の領域に位置することとなる。他方、支持層位置が第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより外側にあるとき、グラフのｘ軸は負の領域に位置することとなる。なお、塑性ひずみは、−７５℃における配線電極６ａの塑性ひずみである。具体的には、図４（ａ）に示す配線電極６ａにおける傾斜面の下端Ｐにおける塑性ひずみである。上記配線電極６ａにおける傾斜面の下端Ｐは、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃの上方における配線電極６ａの屈曲部である。上記配線電極６ａにおける傾斜面は、積層膜３の上方において、積層膜３に向かって傾斜する傾斜面である。また、塑性ひずみの結果は、ＦＥＭＴＥＴ（Ｒ）を使った、有限要素法による熱応力シミュレーション解析の結果である。
【００４９】
図５に示すように、支持層位置が０μｍ以上の場合、すなわち支持層８の内側端８ａが、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃと平面視において同じ位置にあるか、あるいは第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより内側（ＩＤＴ電極側）に設けられている場合、塑性ひずみがほぼ０に等しいことがわかる。他方、支持層位置が０μｍ未満の場合、すなわち支持層８の内側端８ａが第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより外側（領域Ｒ側）に設けられている場合、塑性ひずみが正の方向に大きくなっていることがわかる。
【００５０】
なお、一般に塑性ひずみが正の方向に大きくなると、引張応力が生じる。それによって、配線電極６ａの断線が生じる場合がある。しかしながら、本実施形態では、支持層８の内側端８ａが第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより内側（ＩＤＴ電極側）に設けられており、支持層位置が０μｍ以上である。従って、塑性ひずみがほぼ０に等しく、引張応力が生じ難い。それによって、配線電極６ａの断線がより一層生じ難くされている。
【００５１】
このように、弾性波装置１では、−７５℃の低温においても引張応力が生じ難く、熱衝撃耐性に優れている。そのため、例えば、ＪＥＤＥＣのＪＥＳＤ４７Ｊ−０１に準拠して−５５℃から１２５℃を７００サイクル繰り返した後においても、故障が生じ難く、信頼性がより一層高められている。
【００５２】
なお、本発明においては、支持層８の内側端８ａが、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃの上方まで至っていればよい。その場合においても、配線電極６ａの断線をより一層生じ難くし、信頼性をより一層高めることができる。もっとも、配線電極６ａの断線をさらに一層確実に生じ難くし、製品の良品率をさらに一層高める観点からは、弾性波装置１のように、支持層８の内側端８ａが、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより内側まで至っていることが好ましい。特に、支持層８の内側端８ａは、平面視において、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃより３μｍ以上内側まで至っていることがより好ましい。この場合、製品の良品率をさらに一層確実に高めることができる。なお、平面視における支持層８の内側端８ａ及び第１の絶縁層１２の内側端１２ｃ間の距離差の上限は、特に限定されないが、例えば、２０μｍとすることができる。
【００５３】
ところで、弾性波装置１では、図４（ｂ）に示すように、積層膜３の側面３ｄの上方において、第１の絶縁層１２の支持基板２とは反対側の面に傾斜面１２ａが位置している。この傾斜面１２ａは、領域Ｒの上方から、圧電薄膜４の上方に至るに連れて、圧電薄膜４に近づくように、すなわち支持基板２の第１の主面２ａと遠ざかるように設けられている。それによって、配線電極６ａの傾斜面６ａ１が第１の主面２ａとなす角度も小さくされる。従って、配線電極６ａの傾斜面６ａ１が設けられている部分における屈曲度を和らげることができる。言い換えれば、側面３ｄの外側の領域Ｒにおける支持基板２の第１の主面２ａと、圧電薄膜４の上面との間の段差の影響を、第１の絶縁層１２により和らげることが可能とされている。そのため、配線電極６ａの断線がさらに一層難い。
【００５４】
なお、本発明においては、このような傾斜面１２ａが設けられていなくてもよい。もっとも、配線電極６ａの断線をさらに一層生じ難くする観点から、傾斜面１２ａは設けられていることが好ましい。傾斜面１２ａを設ける場合、傾斜面１２ａの支持基板２の第１の主面２ａとのなす角度Ｃ１は、８０°以下であることが好ましい。
【００５５】
また、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃにおいても、傾斜面１２ｂを設けることが好ましい。この傾斜面１２ｂの第１の主面２ａとのなす角度Ｃ２も、８０°以下であることが好ましい。それによって、傾斜面１２ｂの上方における配線電極６ａの断線もさらに一層生じ難くすることができる。
【００５６】
なお、傾斜面１２ａと第１の主面２ａとのなす角度Ｃ１、及び、傾斜面１２ｂと第１の主面２ａとのなす角度Ｃ２は、６０°以下であることがより好ましく、４５°以下であることがさらに好ましい。
【００５７】
上記のように、配線電極６ａの屈曲度が和らげられていることが好ましい。それによって、熱が加わった際の断線や、配線電極６ａの形成工程における断線もさらに一層生じ難い。
【００５８】
また、弾性波装置１では、積層膜３の側面３ｄが第１の絶縁層１２で覆われている。そのため、積層膜３内における界面剥離もより一層生じ難い。もっとも、本発明において、積層膜３の側面３ｄは第１の絶縁層１２で覆われていなくてもよい。
【００５９】
ところで、本発明においては、図４（ａ）に示す配線電極６ａの厚みＴ０が、２μｍ以上であることが好ましい。この場合、配線電極６ａの断線などの故障がより一層生じ難い。また、配線電極６ａの厚みＴ０は、５μｍ未満であることが好ましい。この場合、製造時にレジストの形成不良がより一層生じ難く、良品率をより一層高めることができる。
【００６０】
下記の表１に、配線電極６ａの厚みを１．５μｍから４．０μｍまで変化させたときのヒートサイクル試験の結果を示す。ヒートサイクル試験は、ＪＥＤＥＣのＪＥＳＤ４７Ｊ−０１に準拠して−５５℃から１２５℃のサイクル試験を行ない、故障が生じたサイクル数（故障サイクル数）を評価した。
【００６１】
【表１】
2019179961.tif 000003
【００６２】
表１に示すように、配線電極６ａの厚みが２．０μｍ〜４．０μｍの場合、故障サイクル数が７００より大きく、弾性波装置１の故障がより一層生じ難いことを確認できた。
【００６３】
また、本発明においては、図３に示す配線電極６ａの幅Ｗが、６μｍ以上であることが好ましい。この場合、配線電極６ａの断線などの故障がより一層生じ難い。配線電極６ａの幅Ｗの上限は特に限定されないが、通常バンプパッドが約１００μｍであることから、例えば、１２０μｍとすることができる。なお、図４（ａ）において、配線電極６ａは、圧電薄膜４上から領域Ｒ側に延びている。この方向及び厚み方向と直交する方向が配線電極６ａの幅Ｗが設けられる幅方向とする。
【００６４】
本発明においては、図４（ｂ）に示すＴ１とＴ２との高低差（Ｔ１−Ｔ２）が好ましくは４μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以下である。なお、Ｔ１は、積層膜３が設けられている領域における第１の絶縁層１２の上面１２ｄと、支持基板２の第１の主面２ａとの距離である。また、Ｔ２は、第１の絶縁層１２が設けられている領域よりも内側に位置している配線電極６ａの下面６ａ２と、支持基板２の第１の主面２ａとの距離である。このＴ１とＴ２との高低差（Ｔ１−Ｔ２）を小さくすることにより、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃ上における応力を緩和することができ、配線電極６ａの断線などによる故障をさらに一層生じ難くすることができる。
【００６５】
図６は、Ｔ１とＴ２との高低差（Ｔ１−Ｔ２）と累積ひずみとの関係を示すグラフである。図６に示すように、高低差（Ｔ１−Ｔ２）が４μｍ以下のとき、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃ上における累積ひずみがより一層小さくされていることがわかる。そのため、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃ上における応力を緩和することができ、配線電極６ａの断線などによる故障をさらに一層生じ難くすることができる。
【００６６】
本発明においては、図４（ｂ）に示すＴ１とＴ３との高低差（Ｔ１−Ｔ３）が好ましくは４μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以下である。なお、Ｔ１は、積層膜３が設けられている領域における第１の絶縁層１２の上面１２ｄと、支持基板２の第１の主面２ａとの距離である。また、Ｔ３は、積層膜３が存在していない領域Ｒにおける第１の絶縁層１２の厚みである。このＴ１とＴ３との高低差（Ｔ１−Ｔ３）を小さくすることにより、第１の絶縁層１２の内側端１２ｃ上における応力を緩和することができ、配線電極６ａの断線などによる故障をさらに一層生じ難くすることができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図であり、図７（ｂ）はその要部をさらに拡大して示す部分切欠き断面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態についての図４（ａ）及び図４（ｂ）に相当する部分の断面図である。
【００６８】
第２の実施形態の弾性波装置では、第１の絶縁層２２が支持基板２の第１の主面２ａ上の前述した領域Ｒから圧電薄膜４上に至るように設けられている。もっとも、第１の実施形態の弾性波装置における第１の絶縁層１２は、領域Ｒ上において外側に延ばされていた。これに対して、第２の実施形態では、第１の絶縁層２２は、傾斜面２２ａの一端が支持基板２の第１の主面２ａに当接している。すなわち、傾斜面２２ａの外側には、第１の絶縁層２２は至っていない。他方、圧電薄膜４上においては、第１の実施形態と同様に、圧電薄膜４の上面に到達する傾斜面２２ｂが設けられている。
【００６９】
図７（ｂ）に示すように、傾斜面２２ａと第１の主面２ａとのなす角度Ｃ１及び第２の傾斜面２２ｂと第１の主面２ａとのなす角度Ｃ２は、第１の実施形態の場合と同様に８０°以下であることが好ましい。
【００７０】
なお、傾斜面２２ａと第１の主面２ａとのなす角度Ｃ１、及び、傾斜面２２ｂと第１の主面２ａとのなす角度Ｃ２は、６０°以下であることがより好ましく、４５°以下であることがさらに好ましい。
【００７１】
このように、第１の絶縁層２２は、圧電薄膜４の上方に位置している部分から、領域Ｒ側に向かう傾斜面２２ａで終了していてもよい。この場合においても、支持層８が、配線電極６ａ上において、領域Ｒから、圧電薄膜４上に位置している第１の絶縁層２２の内側端２２ｃの上方まで至っている部分を有するので、引張応力が生じ難く、配線電極６ａがより一層断線し難い。従って、低温から高温までのサイクルを繰り返すような過酷な条件においても故障が生じ難く、信頼性をより一層高めることができる。
【００７２】
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き断面図である。図８は、第１の実施形態についての図４（ａ）に相当する部分の断面図である。
【００７３】
第３の実施形態では、第１の絶縁層３２の上面３２ａが、領域Ｒにおいて圧電薄膜４よりも高くされている。すなわち、領域Ｒにおける第１の絶縁層３２の厚みは、積層膜３の厚み及び圧電薄膜４上の第１の絶縁層３２の厚みの合計よりも厚くなっている。よって、第１の絶縁層３２の第１の主面２ａとは反対側の面には、上記厚みの差に基づく段差が形成されている。この段差部分が、本実施形態では傾斜面３２ｂとされている。
【００７４】
傾斜面３２ｂは、領域Ｒの上方側から圧電薄膜４側に向かうにつれて、支持基板２の第１の主面２ａに近づくように傾斜している。言い換えると、圧電薄膜４側から領域Ｒ側に向かうにつれて、傾斜面３２ｂは、第１の主面２ａとは遠ざかる方向に傾斜している。この傾斜面３２ｂの第１の主面２ａとなす角度も、第１の実施形態及び第２の実施形態における角度Ｃ１と同様に８０°以下であることが好ましい。
【００７５】
また、圧電薄膜４上において、第１の絶縁層３２は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に傾斜面３２ｃを有する。この傾斜面３２ｃの第１の主面２ａとのなす角度も８０°以下であることが好ましい。それによって、配線電極６ａの傾斜面３２ｂ，３２ｃ上における断線がより一層生じ難い。
【００７６】
第３の実施形態の弾性波装置のように、第１の絶縁層３２の上面３２ａは、領域Ｒにおいて相対的に高くされていてもよい。
【００７７】
第３の実施形態の弾性波装置は、第１の絶縁層３２と上記第１の絶縁層３２の厚み分布及び傾斜面３２ｂの向き、配線電極６ａにおける傾斜面の向きにおいて第１の実施形態及び第２の実施形態と異なるが、その他の点については、同様に構成されている。
【００７８】
従って、第３の実施形態の弾性波装置においても、支持層８が、配線電極６ａ上において、領域Ｒから、圧電薄膜４上に位置している第１の絶縁層３２の内側端３２ｄの上方まで至っている部分を有する。そのため、引張応力が生じ難く、配線電極６ａがより一層断線し難い。従って、低温から高温までのサイクルを繰り返すような過酷な条件においても故障が生じ難く、信頼性をより一層高めることができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き断面図である。図９は、第１の実施形態についての図４（ａ）に相当する部分の断面図である。
【００８０】
第４の実施形態においても、第１の絶縁層４２の上面４２ａは、領域Ｒにおいて圧電薄膜４よりも高くされている。すなわち、領域Ｒにおける第１の絶縁層４２の厚みは、積層膜３の厚み及び圧電薄膜４上の第１の絶縁層４２の厚みの合計より厚くなっている。第１の絶縁層４２の上面４２ａは、領域Ｒの上方側から圧電薄膜４側に向かうにつれて、支持基板２の第１の主面２ａに近づくようになだらかに傾斜している。圧電薄膜４上において、第１の絶縁層４２は丸みを帯びた形状を有している。
【００８１】
第４の実施形態の弾性波装置のように、第１の絶縁層４２の上面４２ａは、領域Ｒにおいて相対的に高くされていてもよい。
【００８２】
また、第４の実施形態では、積層膜４３が、低音速膜３ｂと圧電薄膜４とを有する。積層膜４３のように、高音速膜が設けられておらずともよい。
【００８３】
第４の実施形態の弾性波装置は、第１の絶縁層４２と第１の絶縁層４２の厚み分布、配線電極６ａにおける傾斜面の向き、及び積層膜４３の構成において第１の実施形態及び第２の実施形態と異なるが、その他の点については、同様に構成されている。
【００８４】
従って、第４の実施形態の弾性波装置においても、支持層８が、配線電極６ａ上において、領域Ｒから、圧電薄膜４上に位置している第１の絶縁層４２の内側端４２ｃの上方まで至っている部分を有する。そのため、引張応力が生じ難く、配線電極６ａがより一層断線し難い。従って、低温から高温までのサイクルを繰り返すような過酷な条件においても故障が生じ難く、信頼性をより一層高めることができる。
【００８５】
（第５，第６の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図である。図１０は、第１の実施形態についての図４（ａ）に相当する部分の断面図である。
【００８６】
第５の実施形態の弾性波装置では、第１の絶縁層１２を覆うように、第２の絶縁層５２が積層されている。第２の絶縁層５２は、第１の絶縁層１２と異なる絶縁性材料からなる。第２の絶縁層５２は、無機絶縁性材料からなる。このような無機絶縁性材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００８７】
無機絶縁性材料からなる第２の絶縁層５２を設け、第２の絶縁層５２上に配線電極６ａを設ける。それによって、配線電極６ａと第２の絶縁層５２との密着性を高めることができる。よって、第１の絶縁層１２として合成樹脂を用い、第２の絶縁層５２として上記無機絶縁性材料を用いることにより、前述した電極ランド部分における剥離がより一層生じ難い。前述したように、アンダーバンプメタル層及び金属バンプが接合される電極ランド部分では、金属バンプ接合時に大きな応力が配線電極６ａの電極ランド部分に加わる。この場合、その応力により、電極ランドが剥離したりするおそれがある。しかしながら、このように、第２の絶縁層５２を設けることにより、上記剥離を効果的に抑制することができる。
【００８８】
図１１は、第６の実施形態に係る弾性波装置の要部を示す部分切欠き拡大断面図である。図１１は、第１の実施形態についての図４（ａ）に相当する部分の断面図である。
【００８９】
第６の実施形態においても、第５の実施形態と同様に第２の絶縁層５２が設けられている。第６の実施形態では、第２の実施形態の弾性波装置と同様に、領域Ｒ上において傾斜面２２ａの下端が第１の主面２ａに当接している。従って、第２の絶縁層５２は第１の絶縁層２２を覆い、さらに領域Ｒ上において、第１の絶縁層２２よりも外側の領域に至るように設けられている。好ましくは、図１１に示すように、圧電薄膜４及び第１の絶縁層２２の外側に配線電極６ａが配置された領域の全領域に第２の絶縁層５２が至っていることが望ましい。それによって、配線電極６ａの電極ランド部分における剥離をより一層効果的に抑制することができる。
【００９０】
第５の実施形態及び第６の実施形態の弾性波装置は、第２の絶縁層５２を設けたことを除いては、第１及び第２の実施形態と同様であるため、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９１】
図１２は、図１１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分に相当する部分の断面図である。配線電極６ａは、図１１において、圧電薄膜４上から領域Ｒ側に延びている。この方向と直交する方向を幅方向とする。図１２は、この幅方向に沿う断面を示す。
【００９２】
図１２に示すように、第２の絶縁層５２の幅方向一端５２ｃと、幅方向他端５２ｄに比べ、配線電極６ａの幅方向一端６ｅと幅方向他端６ｆとが幅方向において内側に位置していることが望ましい。それによって、配線電極６ａと、支持基板２との間のリーク電流を抑制することができる。
【００９３】
（第７の実施形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態に係る弾性波装置で用いられている積層膜の正面図である。第７の実施形態では、支持基板２上において、支持基板２側から低音速膜３ｂ、高音速膜３ａ、低音速膜３ｂ及び圧電薄膜４がこの順序で積層されている。これにより、利用する弾性波のエネルギーを圧電薄膜４及び低音速膜３ｂが積層されている部分により一層効果的に閉じ込めることができる。加えて、スプリアスとなる高次モードを高音速膜３ａの支持基板２側に漏洩させることができ、高次モードのスプリアスを抑制することが可能となる。よって、利用する弾性波による良好な共振特性やフィルタ特性などを得ることができ、しかも高次モードによる所望でないレスポンスを抑制することが可能となる。このように、複数の高音速膜及び複数の低音速膜が積層膜３において積層されていてもよい。さらに、積層膜３は、圧電薄膜４、高音速膜３ａ及び低音速膜３ｂ以外の他の膜、例えば誘電体膜などを有していてもよい。その他の点は、第１の実施形態と同様である。従って、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９４】
（第８の実施形態）
図１４は、本発明の第８の実施形態に係る弾性波装置で用いられる積層膜の正面断面図である。第８の実施形態では、積層膜６２が、相対的に音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス膜６２ａ上に、相対的に音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス膜６２ｂを積層した構造を有する。上記低音響インピーダンス膜６２ｂ上に圧電薄膜４が積層されている。積層膜３に代えて積層膜６２を用いてもよい。このように、本発明においては、積層膜は、前述した高音速膜及び低音速膜を有するものに限らず、高音響インピーダンス膜と低音響インピーダンス膜とが積層された構造を有していてもよい。
【００９５】
また、本発明において、圧電薄膜を含む積層膜の構成は特に限定されるものではない。
【００９６】
従って、温度特性を改善するための誘電体膜を複数積層することにより積層膜が形成されていてもよい。
【００９７】
その他の点は、第１の実施形態と同様である。従って、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９８】
（第９の実施形態）
図１５は、本発明の第９の実施形態に係る弾性波装置を示す模式的断面図である。図１５においては、積層膜３、配線電極６ａ〜６ｄ、第１の絶縁層１２、金属バンプ１１ａ，１１ｂ及びアンダーバンプメタル層１０ａ，１０ｂなどの図示を省略している。
【００９９】
図１５に示すように、第９の実施形態の弾性波装置では、支持層８を第１の支持層としたときに支持層８より内側、すなわちＩＤＴ電極５ａ側に第２の支持層７１が設けられている。本実施形態のように、支持層８とＩＤＴ電極５ａとの距離が離れている場合、支持層８より内側に第２の支持層７１が設けられていてもよい。特に、カバー部材９が感光性ポリイミド樹脂などの感光性樹脂により構成されている場合、露光後のベークによりカバー部材９がＩＤＴ電極５ａ側に垂れることがある。従って、図１６に示すように、第１の支持層８のみしか設けられていない場合、支持層８の高さを高くする必要があり、低背化を図ることが困難となることがある。
【０１００】
これに対して、第９の実施形態の弾性波装置では、支持層８より内側に第２の支持層７１が設けられているので、露光後のベークによりカバー部材９がＩＤＴ電極５ａ側に垂れ難い。そのため、より一層の低背化を図ることが可能となる。
【０１０１】
また、第２の支持層７１は、支持層８の内側に設けられている限りにおいて、設けられる位置は特に限定されない。支持層８と同様に枠状の形状を有していてもよく、支持基板２の辺や角部に沿って部分的に設けられていてもよい。
【０１０２】
もっとも、図１７に平面図で示すように、第２の支持層７１は、支持基板２の角部に沿って設けられていることが好ましい。露光後のベークにより、特にカバー部材９の角部において垂れがより一層生じ易いことから、支持基板２の角部に沿って第２の支持層７１を設けることにより、より一層の低背化を図ることができる。
【０１０３】
なお、図１８に示す変形例のように、第２の支持層７１は、支持基板２の角部において第２の支持層部分７１ａ及び第２の支持層部分７１ｂに分離して設けられていてもよく、その形状は特に限定されない。
【０１０４】
第９の実施形態の弾性波装置は、第２の支持層７１を設けたことを除いては、第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【０１０５】
１…弾性波装置
２…支持基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３…積層膜
３ａ…高音速膜
３ｂ…低音速膜
３ｄ…側面
４…圧電薄膜
５ａ〜５ｃ…ＩＤＴ電極
６ａ〜６ｄ…配線電極
６ａ１…傾斜面
６ａ２…下面
６ｅ…幅方向一端
６ｆ…幅方向他端
７…中空空間
８…支持層
８ａ…内側端
９…カバー部材
１０ａ，１０ｂ…アンダーバンプメタル層
１１ａ，１１ｂ…金属バンプ
１２…第１の絶縁層
１２ａ，１２ｂ…傾斜面
１２ｃ…内側端
１２ｄ…上面
２２…第１の絶縁層
２２ａ，２２ｂ…傾斜面
２２ｃ…内側端
３２…第１の絶縁層
３２ａ…上面
３２ｂ，３２ｃ…傾斜面
３２ｄ…内側端
４２…第１の絶縁層
４２ａ…上面
４２ｃ…内側端
４３…積層膜
５２…第２の絶縁層
５２ｃ…幅方向一端
５２ｄ…幅方向他端
６２…積層膜
６２ａ…高音響インピーダンス膜
６２ｂ…低音響インピーダンス膜
７１…第２の支持層
７１ａ…第１の支持層部分
７１ｂ…第２の支持層部分
【図１】
2019179961.tif 000004
【図２】
2019179961.tif 000005
【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】
2019179961.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019179961.tif 000013
【図１１】
2019179961.tif 000014
【図１２】
2019179961.tif 000015
【図１３】
2019179961.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2019179961.tif 000018
【図１６】
2019179961.tif 000019
【図１７】
2019179961.tif 000020
【図１８】
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