(57)【要約】【課題】封止材の対向空間への流入を好適に抑制できる圧電デバイスを提供する。【解決手段】圧電デバイス１は、支持部材５と、ＳＡＷ素子７と、支持部材５とＳＡＷ素子７との間に介在してこれらを接続するバンプ８と、支持部材５上においてＳＡＷ素子７の外周に設けられた封止部９とを有している。支持部材５は、絶縁基体１１を有している。ＳＡＷ素子７は、支持部材５の上面１１ａに下面１９ａを対向させた圧電基板１９と、該圧電基板１９の下面１９ａ側に設けられ、対向空間Ｓを介して支持部材５と対向する励振電極２１とを有する。そして、絶縁基体１１の上面１１ａにはキャビティ１１ｖが設けられており、バンプ８はキャビティ１１ｖ内に収納されている。【選択図】図３
2013225749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基体を有する支持部材と、
前記絶縁基体の上面に下面を対向させた圧電基板と、該圧電基板の下面側に設けられ、対向空間を介して前記支持部材と対向する励振電極とを有する圧電素子と、
前記支持部材と前記圧電素子との間に介在してこれらを接続する接合部材と、
前記支持部材上において前記圧電素子の外周に設けられた封止材と、
を有し、
前記絶縁基体の上面及び前記圧電基板の下面の少なくとも一方にはキャビティが設けられており、
前記接合部材は前記キャビティ内に少なくとも一部が収納されている
圧電デバイス。
【請求項２】
前記キャビティは、前記絶縁基体の上面に設けられ、
前記励振電極は、前記キャビティに対向する位置に設けられている
請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記キャビティは、前記圧電基板の下面に設けられ、
前記励振電極は、前記キャビティ内に設けられている
請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記絶縁基体の上面と前記圧電基板の下面とが前記キャビティの周囲において当接している
請求項２又は３に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記絶縁基体及び前記圧電基板の少なくとも一方は、前記キャビティ内に位置して他方に当接する突部を有する
請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記支持部材は、前記絶縁基体の上面側に環状に配列され、前記接合部材が接合された複数の基板パッドを有し、
前記圧電素子は、前記圧電基板の下面側に環状に配列され、前記接合部材が接合された複数の素子パッドを有し、
前記基板パッドは、前記素子パッドに対して環の外側へずれて配置されている
請求項４又は５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
絶縁基体を有する回路基板と、
前記絶縁基体の上面に下面を対向させた圧電基板と、該圧電基板の下面側に設けられ、対向空間を介して前記回路基板と対向する励振電極とを有する圧電素子と、
前記回路基板と前記圧電素子との間に介在してこれらを接続する接合部材と、
前記回路基板上において前記圧電素子の外周に設けられた封止材と、
前記回路基板上に実装され、前記封止材に覆われた電子素子と、
を有し、
前記絶縁基体の上面及び前記圧電基板の下面の少なくとも一方にはキャビティが設けられており、
前記接合部材は前記キャビティ内に少なくとも一部が収納されている
モジュール部品。
【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）素子、圧電薄膜共振器（ＦＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）等の圧電素子を含む圧電デバイス及びモージュール部品に関する。
【０００２】
支持部材と、該支持部材に実装された圧電素子と、該圧電素子を覆う封止樹脂とを備えた圧電デバイスが知られている。例えば、特許文献１のＳＡＷデバイスは、実装基板（支持部材）と、実装基板にバンプによって表面実装されたＳＡＷチップ（圧電素子）と、ＳＡＷチップを覆う封止樹脂とを有している。ＳＡＷチップは、ＩＤＴ（InterDigital Transducer）が設けられた面（機能面）を実装基板に向けている。ＳＡＷチップと実装基板との間には、バンプの厚みに相当する隙間（内部空間、対向空間）が形成されており、当該隙間には封止樹脂は充填されていない（機能面は封止樹脂によって覆われていない。）。これにより、機能面におけるＳＡＷの伝搬（機能面の振動）が容易化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術においては、封止樹脂が対向空間に流れ込むことを防止するための堰等は設けられていない。従って、封止樹脂が対向空間に流れ込むおそれがある。また、支持部材若しくは圧電素子に堰となる部材を設けると部品点数が増加する。
【０００５】
本発明の目的は、封止材の対向空間への流入を好適に抑制できる圧電デバイス及びモジュール部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る圧電デバイスは、絶縁基体を有する支持部材と、前記絶縁基体の上面に下面を対向させた圧電基板と、該圧電基板の下面側に設けられ、対向空間を介して前記支持部材と対向する励振電極とを有する圧電素子と、前記支持部材と前記圧電素子との間に介在してこれらを接続する接合部材と、前記支持部材上において前記圧電素子の外周に設けられた封止材と、を有し、前記絶縁基体の上面及び前記圧電基板の下面の少なくとも一方にはキャビティが設けられており、前記接合部材は前記キャビティ内に少なくとも一部が収納されている。
【０００７】
好適には、前記キャビティは、前記絶縁基体の上面に設けられ、前記励振電極は、前記キャビティに対向する位置に設けられている。
【０００８】
好適には、前記キャビティは、前記圧電基板の下面に設けられ、前記励振電極は、前記キャビティ内に設けられている。
【０００９】
好適には、前記絶縁基体の上面と前記圧電基板の下面とが前記キャビティの周囲において当接している。
【００１０】
好適には、前記絶縁基体及び前記圧電基板の少なくとも一方は、前記キャビティ内に位置して他方に当接する突部を有する。
【００１１】
好適には、前記支持部材は、前記絶縁基体の上面側に環状に配列され、前記接合部材が接合された複数の基板パッドを有し、前記圧電素子は、前記圧電基板の下面側に環状に配列され、前記接合部材が接合された複数の素子パッドを有し、前記基板パッドは、前記素子パッドに対して環の外側へずれて配置されている。
【００１２】
本発明の一態様に係るモジュール部品は、絶縁基体を有する回路基板と、前記絶縁基体の上面に下面を対向させた圧電基板と、該圧電基板の下面側に設けられ、対向空間を介して前記回路基板と対向する励振電極とを有する圧電素子と、前記回路基板と前記圧電素子との間に介在してこれらを接続する接合部材と、前記回路基板上において前記圧電素子の外周に設けられた封止材と、前記回路基板上に実装され、前記封止材に覆われた電子素子と、を有し、前記絶縁基体の上面及び前記圧電基板の下面の少なくとも一方にはキャビティが設けられており、前記接合部材は前記キャビティ内に少なくとも一部が収納されている。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成によれば、封止材の対向空間への流入を好適に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は本発明の実施形態に係る圧電デバイスの外観を示す斜視図。
【図２】図１の圧電デバイスの分解斜視図。
【図３】図２のIII−III線に対応する圧電デバイスの断面図。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は図１の圧電デバイスの製造方法を説明する断面図。
【図５】第２の実施形態に係る圧電デバイスを示す断面図。
【図６】第３の実施形態に係る圧電デバイスを示す断面図。
【図７】第４の実施形態に係る圧電デバイスの支持部材を示す斜視図。
【図８】第５の実施形態に係る圧電デバイスのＳＡＷ素子を示す斜視図。
【図９】第６の実施形態に係るモジュール部品の構成を示す断面図。
【図１０】第７の実施形態に係るモジュール部品の構成を示す断面図。
【図１１】図１１（ａ）〜図１１（ｃ）はパッド位置の好適な例を示す断面図。
【図１２】図１２はキャビティ周囲の突部の好適な形状の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る圧電デバイスについて、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。また、第２の実施形態以降の説明においては、既に説明された実施形態の構成と同様若しくは類似の構成について、既に説明された実施形態の符号を付すことがあり、また、説明を省略することがある。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１の外観を示す上面１ａ側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、圧電デバイス１の外観を示す下面１ｂ側から見た斜視図である。
【００１７】
なお、圧電デバイス１は、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面若しくは下面の語を用いるものとする。
【００１８】
圧電デバイス１は、例えば、概ね直方体状に形成されており、その下面１ｂには、複数の外部端子３が適宜な形状及び適宜な数で露出している。圧電デバイス１の大きさは適宜な大きさとされてよいが、例えば、１辺の長さが１ｍｍ〜数ｍｍである。
【００１９】
圧電デバイス１は、不図示の実装基板に対して下面１ｂを対向させて配置され、実装基板に設けられたパッドと複数の外部端子３とがバンプ等を介して接合されることにより実装基板に実装される。そして、圧電デバイス１は、例えば、複数の外部端子３のいずれかを介して信号が入力され、入力された信号に所定の処理を施して複数の外部端子３のいずれかから出力する。
【００２０】
なお、複数の外部端子３の数、位置及び役割は、圧電デバイス１内部の構成等に応じて適宜に設定されてよい。本実施形態では、４つの外部端子３が下面１ｂの４隅に設けられている場合を例示している。
【００２１】
図２は、圧電デバイス１の分解斜視図である。図３は、図２のIII−III線に対応する圧電デバイス１の断面図である。
【００２２】
圧電デバイス１は、図２に示すように、大きくは３つの部材を含んでいる。すなわち、圧電デバイス１は、支持部材５と、当該支持部材５上に実装されたＳＡＷ素子７と、ＳＡＷ素子７を封止する封止部９とを有している。また、圧電デバイス１は、図３に示すように、支持部材５とＳＡＷ素子７との間に、これらの電気的接続を行うためのバンプ８を有している。
【００２３】
支持部材５は、例えば、リジッド式のプリント配線板によって構成されており、絶縁基体１１と、絶縁基体１１のＳＡＷ素子７側の面に形成された上面導電層１３Ａ（図３）と、絶縁基体１１の内部に該絶縁基体１１に平行に形成された内部導電層１３Ｂ（図３）と、絶縁基体１１の全部又は一部を上下方向に貫通するビア導体１５（図３）と、絶縁基体１１の下面１１ｂに形成された既述の外部端子３とを有している。なお、支持部材５は、内部導電層１３Ｂが設けられないものであってもよい。
【００２４】
絶縁基体１１は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。ただし、絶縁基体１１の上面１１ａには、ＳＡＷ素子７と対向する領域のうち中央側部分に、キャビティ１１ｖ（凹部、図３）が設けられている。キャビティ１１ｖの平面形状は、円形、矩形若しくは多角形など、適宜な形状とされてよく、また、寸法も適宜に設定されてよい。
【００２５】
また、絶縁基体１１は、例えば、樹脂、セラミック及び／又はアモルファス状態の無機材料を含んで形成されている。絶縁基体１１は、単一の材料からなるものであってもよいし、基材に樹脂を含浸させた基板のように複合材料からなるものであってもよい。
【００２６】
上面導電層１３Ａは、キャビティ１１ｖの底面に設けられ、バンプ８が接合される基板パッド１７（図３）を含んでいる。ビア導体１５及び内部導電層１３Ｂは、基板パッド１７と外部端子３とを接続する配線を含んでいる。なお、上面導電層１３Ａ、内部導電層１３Ｂ及びビア導体１５は、インダクタ、コンデンサ若しくは適宜な処理を実行する回路を含んでいてもよい。これら導電層等は、例えば、Ｃｕ等の金属により構成されている。基板パッド１７においては、バンプ８との接合性向上のために、Ｎｉ，Ａｕ等のめっきが施されていてもよい。
【００２７】
ＳＡＷ素子７は、圧電基板１９と、圧電基板１９の下面１９ａに設けられた素子導電層２０とを有している。なお、ＳＡＷ素子７は、この他、圧電基板１９の上面１９ｂを覆う電極及び／又は保護層等の適宜な部材を有していてよい。
【００２８】
圧電基板１９は、例えば、概ね薄型の直方体状に形成されている。その寸法は適宜に設定されてよいが、例えば、平面視における１辺は０．６〜０．８ｍｍである。圧電基板１９の平面視における大きさは、支持部材５の平面視における大きさよりも小さい。圧電基板１９の表面は、側面１９ｃにおける粗さが、下面１９ａにおける粗さよりも大きくなっている。圧電基板１９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の基板により構成されている。
【００２９】
素子導電層２０は、ＳＡＷを励起するための励振電極２１と、バンプ８が接合される素子パッド２５と、これらを接続する不図示の配線とを有している。素子導電層２０は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金等の金属により構成されている。素子パッド２５においては、バンプ８との接合性向上のために、Ｎｉ，Ａｕ等のめっきが施されていてもよい。
【００３０】
励振電極２１は、いわゆるＩＤＴ（InterDigital transducer）であり、図２に示すように、一対の櫛歯電極２３を含んでいる。各櫛歯電極２３は、バスバー２３ａと、バスバー２３ａから延びる複数の電極指２３ｂとを有しており、一対の櫛歯電極２３は、互いに噛み合うように（複数の電極指２３ｂが互いに交差するように）配置されている。なお、図２等は模式図であることから、複数本の電極指２３ｂを有する櫛歯電極２３が１対のみ図示されているが、実際には、これよりも多くの電極指２３ｂを有する複数対の櫛歯電極２３が設けられていてよい。励振電極２１は、例えば、ＳＡＷフィルタ、ＳＡＷ共振器及び／又はデュプレクサを構成している。
【００３１】
一対の櫛歯電極２３の一方に信号が入力されると、当該信号はＳＡＷに変換されて下面１９ａを電極指２３ｂに直交する方向（ｘ方向）に伝搬し、再度信号に変換されて一対の櫛歯電極２３の他方から出力される。その過程において、信号はフィルタリング等がなされる。
【００３２】
素子パッド２５は、例えば、励振電極２１を囲むように圧電基板１９の外周側に環状に配列されており、下面１９ａに形成された不図示の配線を介して励振電極２１に接続されている。一対の櫛歯電極２３の一方は、複数の素子パッド２５のいずれかを介して信号が入力され、一対の櫛歯電極２３の他方は、複数の素子パッド２５のいずれかを介して信号を出力する。
【００３３】
バンプ８は、素子パッド２５と基板パッド１７との間に介在して、これらパッドを接合している。バンプ８は、例えばはんだにより構成されている。はんだは、Ｐｂ−Ｓｎ合金はんだ等の鉛を用いたはんだであってもよいし、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ、Ａｕ−Ｇｅ合金はんだ、Ｓｎ−Ａｇ合金はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ合金はんだ等の鉛フリーはんだであってもよい。なお、バンプ８は、導電性樹脂によって構成されていてもよい。
【００３４】
封止部９は、ＳＡＷ素子７を覆っている。具体的には、封止部９は、ＳＡＷ素子７の上面１９ｂ上に位置するとともに支持部材５の上面１１ａ上においてＳＡＷ素子７の外周に位置している。封止部９の外形は、例えば、概ね直方体状になるように形成されている。その平面視における形状及び大きさは、例えば、支持部材５の平面形状と同様であり、封止部９の側面９ｃは支持部材５（絶縁基体１１）の側面１１ｃと面一になっている。封止部９の厚みは、ＳＡＷ素子７の保護の観点等の種々の観点から適宜な大きさとされてよい。
【００３５】
封止部９は、例えば、樹脂を含んで構成されている。当該樹脂は、好ましくは熱硬化性樹脂であり、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂若しくはフェノール樹脂である。樹脂には、当該樹脂よりも熱膨張係数が低い材料により形成された絶縁性粒子からなるフィラーが混入されていてもよい。絶縁性粒子の材料は、例えば、シリカ、アルミナ、フェノール、ポリエチレン、グラスファイバー、グラファイトフィラーである。なお、封止部９は、樹脂以外の材料、例えば、アモルファス状態の無機材料によって構成されていてもよい。
【００３６】
図３に示すように、支持部材５（絶縁基体１１）のキャビティ１１ｖは、ｘｙ平面において、ＳＡＷ素子７の励振電極２１及び素子パッド２５が設けられている範囲よりも広く、且つ、ＳＡＷ素子７の下面１９ａよりも狭く形成されている。そして、ＳＡＷ素子７は、励振電極２１及び素子パッド２５をキャビティ１１ｖに対向させるように支持部材５に対して配置されている。
【００３７】
従って、支持部材５の上面１１ａのうち、キャビティ１１ｖの周囲部分は、圧電基板１９の下面１９ａに当接し、キャビティ１１ｖの底面と圧電基板１９の下面１９ａとの間には、キャビティ１１ｖの深さで、励振電極２１及び素子パッド２５を収容する隙間が形成されている。すなわち、励振電極２１の下方（ｚ方向の負側）には、ＳＡＷの伝搬（下面１９ａの振動）を容易化させる対向空間Ｓが構成されている。また、バンプ８も、キャビティ１１ｖに収容されており、その厚みは、キャビティ１１ｖの深さと同等となっている。
【００３８】
対向空間Ｓの高さ（キャビティ１１ｖの深さ）は、例えば、２０μｍ程度である。キャビティ１１ｖの周囲における、支持部材５の上面１１ａとＳＡＷ素子７の下面１９ａとの重複部分の幅は、例えば、５０μｍ程度である。
【００３９】
対向空間Ｓは、封止部９によって密閉されている。対向空間Ｓ内は、真空となっていてもよいし、空気等の気体が封入されていてもよい。気体が封入されている場合、その圧力は、対向空間Ｓ内の温度が大気の温度と同等のときに、大気圧よりも高くてもよいし、同等でもよいし、大気圧よりも低くてもよい。
【００４０】
図４（ａ）〜図４（ｅ）は、圧電デバイス１の製造方法を説明する、図３に対応する断面図である。製造工程は、図４（ａ）から図４（ｅ）へ順に進んでいく。
【００４１】
まず、図４（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子７が用意されるとともに、図４（ｂ）に示すように、支持部材５が用意される。
【００４２】
ＳＡＷ素子７は、例えば、分割されることによって圧電基板１９となる母基板を対象に素子導電層２０が形成され、その後、ダイシングが行われることによって作製される。素子導電層２０は、例えば、スパッタリング法若しくはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の薄膜形成法により、下面１９ａ上に金属層を形成し、次に、金属層に対してフォトリソグラフィー法等によりパターニングを行うことによって形成される。ダイシングの前において、母基板の主面は研磨されている。従って、当該主面によって構成される下面１９ａは、ダイシングによって形成された側面１９ｃに比較して、表面粗さが小さくなる。
【００４３】
支持部材５は、例えば、一般的なプリント配線板と概ね同様に作製される。なお、図４（ｂ）〜図４（ｅ）に示す工程において、支持部材５は、分割されることによって支持部材５となる母基板の状態であるが、図４（ｂ）〜図４（ｅ）では、一の圧電デバイス１に対応する部分のみを示している。
【００４４】
支持部材５のキャビティ１１ｖは、適宜に形成されてよい。例えば、キャビティ１１ｖは、多層基板において特定の層にビア（穴）を形成する方法と同様の方法で形成されてよい。例えば、支持部材５が、導電ペーストが配置された複数のセラミックグリーンシートが積層されて焼成されることによって形成されるものである場合、積層される前において、上面１１ａを構成するセラミックグリーンシートに対して打ち抜き加工等によってキャビティ１１ｖとなる空所を形成すればよい。
【００４５】
支持部材５が用意されると、図４（ｃ）に示すように、バンプ８が形成される。具体的には、例えば、スクリーン印刷法若しくはディスペンサ法等の適宜な方法により、バンプ８となるはんだペーストを基板パッド１７上に塗布する。なお、その後、溶剤を蒸発させるとともに形状を整えるための加熱処理など、適宜な処理が行われてもよい。
【００４６】
バンプ８が形成されると、図４（ｄ）に示すように、ＳＡＷ素子７を支持部材５に実装する。具体的には、ＳＡＷ素子７を支持部材５上に載置し、リフロー炉等によってバンプ８を溶融し、その後、冷却によって溶融したバンプ８を固化させる。
【００４７】
この際、溶融したはんだは、その濡れ性によって基板パッド１７及び素子パッド２５に広がり、ＳＡＷ素子７を支持部材５に引きつける。これにより、キャビティ１１ｖの周囲において、ＳＡＷ素子７の下面１９ａは、支持部材５の上面１１ａに当接する。なお、適宜な方法によって、ＳＡＷ素子７を支持部材５側へ押圧してもよい。
【００４８】
ＳＡＷ素子７が支持部材５に実装されると、図４（ｅ）に示すように、封止部９となる液状の樹脂４７が供給される。樹脂４７の供給は、例えば、スクリーン印刷によって行われる。樹脂４７の供給は、大気圧下で行われてもよいし、真空雰囲気下で行われてもよい。供給された樹脂４７は、キャビティ１１ｖの周囲において上面１１ａと下面１９ａとが当接していることによって、対向空間Ｓ（キャビティ１１ｖ）への流入が抑制される。
【００４９】
その後、樹脂４７は、加熱されて硬化する。そして、硬化した樹脂４７及び複数の支持部材５からなる母基板はダイシングされ、個片化された圧電デバイス１が作製される。
【００５０】
以上のとおり、本実施形態では、圧電デバイス１は、支持部材５と、ＳＡＷ素子７と、支持部材５とＳＡＷ素子７との間に介在してこれらを接続するバンプ８と、支持部材５上においてＳＡＷ素子７の外周に設けられた封止部９とを有している。支持部材５は、絶縁基体１１を有している。ＳＡＷ素子７は、支持部材５の上面１１ａに下面１９ａを対向させた圧電基板１９と、該圧電基板１９の下面１９ａ側に設けられ、対向空間Ｓを介して支持部材５と対向する励振電極２１とを有する。そして、絶縁基体１１の上面１１ａにはキャビティ１１ｖが設けられており、バンプ８はキャビティ１１ｖ内に収納されている。
【００５１】
従って、従来のように、バンプ８の厚みに相当する距離で上面１１ａと下面１９ａとが対向するのではなく、バンプ８の厚みよりも小さい距離で上面１１ａと下面１９ａとを対向させることができる。その結果、例えば、圧電デバイス１の薄型化を図ることができる。また、製造工程においては、液状の樹脂４７が上面１１ａと下面１９ａとの隙間（対向空間Ｓ）へ流入することが抑制される。しかも、絶縁基体１１自体が堰として機能することから、堰となる部材を設ける必要が無い。
【００５２】
また、キャビティ１１ｖは、支持部材５の上面１１ａに設けられており、励振電極２１はキャビティ１１ｖに対向する位置に設けられている。従って、励振電極２１によるＳＡＷの伝搬（圧電基板１９の下面１９ａにおける振動）を容易化するための対向空間Ｓの高さを確保しつつ、その周囲における下面１９ａと上面１１ａとの距離を極力小さくすることができる。その結果、上述した薄型化及び樹脂４７の流入抑制の効果が向上する。また、支持部材５にキャビティ１１ｖが設けられることによって、基板パッド１７と外部端子３との距離が短くなり、配線長さを短くすることができる。
【００５３】
また、支持部材５の上面１１ａと圧電基板１９の下面１９ａとはキャビティ１１ｖの周囲において当接している。従って、より確実に樹脂４７の流入が抑制される。また、圧電基板１９の全周に圧電基板１９を支持する力が分散されるから、ＳＡＷが伝搬する下面１９ａの撓みが抑制され、ひいては、圧電デバイス１の電気特性の安定が期待される。
【００５４】
また、圧電基板１９の側面１９ｃは、下面１９ａに比較して表面粗さが大きい。従って、樹脂４７は、側面１９ｃに留まり易く、且つ、下面１９ａと支持部材５の上面１１ａとの間に染み込みにくい。
【００５５】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る圧電デバイス２０１を示す図３と同様の断面図である。
【００５６】
第１の実施形態においては、支持部材５にキャビティ１１ｖが形成された。一方、第２の実施形態においては、支持部材２０５にはキャビティは形成されておらず、ＳＡＷ素子２０７にキャビティ２１９ｖが形成されている。それ以外は、第１の実施形態と概ね同様である。
【００５７】
ＳＡＷ素子２０７の励振電極２１、素子パッド２５並びに不図示の配線は、キャビティ２１９ｖの底面に設けられている。そして、第１の実施形態と同様に、バンプ８はキャビティ２１９ｖに収容され、また、圧電基板２１９の下面２１９ａと絶縁基体２１１の上面２１１ａとは、キャビティ２１９ｖの周囲において当接している。これにより、励振電極２１の下方に対向空間Ｓが形成されている。
【００５８】
キャビティ２１９ｖの大きさ及び形状は、第１の実施形態のキャビティ１１ｖと同様でよい。例えば、対向空間Ｓの高さ（キャビティ２１９ｖの深さ）は、２０μｍ程度である。キャビティ２１９ｖの外周における、支持部材２０５の上面２１１ａとＳＡＷ素子２０７の下面２１９ａとの重複部分の幅は、例えば、５０μｍ程度である（圧電基板２１９の１辺は０．６〜０．８ｍｍ）。
【００５９】
圧電デバイス２０１の製造方法は、第１の実施形態と概ね同様でよい。ただし、ＳＡＷ素子２０７を作製する工程においては、圧電基板２１９にキャビティ２１９ｖが形成され、支持部材２０５を作製する工程においては、絶縁基体２１１にキャビティは形成されない。圧電基板２１９にキャビティ２１９ｖを形成する方法は、ドライエッチング、イオンエッチング、切削加工、レーザ加工など、適宜な方法とされてよい。
【００６０】
第２の実施形態においても、キャビティ２１９ｖが設けられ、バンプ８がキャビティ２１９ｖに収容されていることによって、第１の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、支持部材２０５の上面２１１ａとＳＡＷ素子２０７の下面２１９ａとの距離をバンプ８の厚みよりも小さくすることができ、その結果、圧電デバイス１の薄型化、液状の樹脂４７の対向空間Ｓへの流入抑制等の効果が奏される。
【００６１】
また、第２の実施形態では、キャビティ２１９ｖは、圧電基板２１９の下面２１９ａに設けられており、励振電極２１はキャビティ２１９ｖ内に設けられている。従って、第１の実施形態と同様に、対向空間Ｓの高さを確保しつつ、その周囲における下面２１９ａと上面２１１ａとの距離を極力小さくすることができる。
【００６２】
さらに、キャビティ２１９ｖが支持部材５ではなく圧電基板２１９に設けられることによって、第１の実施形態では奏されない効果も奏される。具体的には、以下のとおりである。
【００６３】
圧電基板２１９は、従来の直方体状の圧電基板において、その外周部に支持部材２０５側へ突出する突部２１９ｗ（突条）が設けられたと捉えることもできる。この場合、従来に比較して、支持部材２０５の上面２１１ａから圧電基板２１９の上面２１９ｂまでの距離を変えずに、圧電基板２１９の断面２次モーメントを大きくし、キャビティ２１９ｖの底面（機能面）の撓みを抑制することができたことになる。そして、機能面の撓みが抑制されることにより、当該撓みがＳＡＷの伝搬に及ぼす影響も縮小され、圧電デバイス２０１の電気特性が安定する。
【００６４】
また、圧電基板２１９にキャビティ２１９ｖが形成されると、圧電基板２１９の下面２１９ａの縁部（側面２１９ｃとの角部）から励振電極２１までの圧電基板２１９の表面に沿う経路は、第１の実施形態に比較して長くなり、また、下方から上方への方向となる部分（キャビティ２１９ｖの側面）を含むことになる。従って、樹脂４７が圧電基板２１９の上面を伝って励振電極２１へ到達する蓋然性が低くなる。
【００６５】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る圧電デバイス３０１を示す図３と同様の断面図である。
【００６６】
第１の実施形態においては、キャビティ１１ｖは、バンプ８及び励振電極２１の配置範囲に亘って形成された。一方、第３の実施形態においては、キャビティ３１１ｖは、励振電極２１の配置範囲においては形成されておらず、バンプ８の配置範囲のみにおいて形成されている。
【００６７】
また、キャビティ３１１ｖは、バンプ８、基板パッド１７及び素子パッド２５の合計の厚みよりも小さい。従って、支持部材３０５（絶縁基体３１１）の上面３１１ａと、ＳＡＷ素子７の下面１９ａとは所定の間隔で離間しており、これにより、励振電極２１の下方に対向空間Ｓが構成されている。対向空間Ｓの高さは、第１及び第２の実施形態における対向空間Ｓの高さよりも小さく、例えば、７〜８μｍである。
【００６８】
封止部９は、第１の実施形態と同様に、液状の樹脂４７が支持部材３０５に実装されたＳＡＷ素子７の周囲に供給されることによって形成される。ただし、樹脂４７としては、ある程度の粘度（例えば１２０Ｐａ・ｓ）を有するものが用いられ、これにより、樹脂４７は、比較的狭く形成された上面３１１ａと下面１９ａとの隙間に流入することが抑制される。なお、樹脂４７の粘度は、樹脂４７の組成、効果促進剤の含有量、硬化温度によって調整される。
【００６９】
第３の実施形態においても、キャビティ３１１ｖが設けられ、バンプ８の一部がキャビティ３１１ｖに収容されていることによって、第１の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、支持部材３０５の上面３１１ａとＳＡＷ素子７の下面１９ａとの距離をバンプ８の厚みよりも小さくすることができ、その結果、圧電デバイス１の薄型化及び液状の樹脂４７の対向空間Ｓへの流入抑制が期待される。
【００７０】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係る圧電デバイスの支持部材４０５を示す斜視図である。
【００７１】
第４の実施形態の圧電デバイスは、支持部材４０５の絶縁基体４１１の形状のみが第１の実施形態と相違する。なお、それ以外の部材については、第１の実施形態と同様であり、以下の説明では、図１〜図４の符号を参照することがある。
【００７２】
支持部材４０５は、第１の実施形態と同様に、平面透視において励振電極２１及び基板パッド１７に亘る範囲にキャビティ４１１ｖが形成されている。ただし、キャビティ４１１ｖ内には、その底面から上方（ＳＡＷ素子７側）に突出する突部４１１ｐが形成されている。
【００７３】
突部４１１ｐの高さは、例えば、キャビティ４１１ｖの深さと同等である。従って、特に図示しないが、ＳＡＷ素子７の下面１９ａは、支持部材４０５の上面４１１ａに対して、キャビティ４１１ｖの周囲において当接するとともに、突部４１１ｐにおいても当接する。
【００７４】
突部４１１ｐの位置はキャビティ４１１ｖ内の適宜な位置とされてよく、好ましくは、複数の基板パッド１７よりもキャビティ４１１ｖの中央側（励振電極２１側）に位置している。突部４１１ｐの平面形状は、柱状若しくは壁状等、適宜な形状とされてよい。図７においては、基板パッド１７よりも内側において、励振電極２１に対向する領域を囲む壁状に形成された突部４１１ｐを例示している。
【００７５】
第４の実施形態においても、キャビティ４１１ｖが設けられ、バンプ８がキャビティ４１１ｖに収納されることによって、第１の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、圧電デバイス１の薄型化及び液状の樹脂４７の対向空間Ｓへの流入抑制等が期待される。
【００７６】
さらに、キャビティ４１１ｖ内に設けられた突部４１１ｐがＳＡＷ素子７の下面１９ａに当接することによって、下面１９ａ（機能面）の撓みが抑制される。その結果、ＳＡＷ素子７の特性が安定する。また、図７に例示したように、突部４１１ｐが励振電極２１を囲むように設けられることによって、液状の樹脂４７が励振電極２１へ到達することがより確実に抑制される。
【００７７】
（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係る圧電デバイスのＳＡＷ素子５０７を示す斜視図である。
【００７８】
第５の実施形態の圧電デバイスは、ＳＡＷ素子５０７の圧電基板５１９の形状のみが第２の実施形態と相違する。なお、それ以外の部材については、第２の実施形態と同様であり、以下の説明では、図５の符号を参照することがある。
【００７９】
圧電基板５１９は、第２の実施形態と同様に、励振電極２１及び素子パッド２５に亘る範囲にキャビティ５１９ｖが形成されている。ただし、キャビティ５１９ｖ内には、第４の実施形態と同様に、その底面から下方（支持部材２０５側）に突出する突部５１９ｐが形成されている。
【００８０】
突部５１９ｐの高さは、例えば、キャビティ５１９ｖの深さと同等である。従って、特に図示しないが、支持部材２０５の上面２１１ａは、圧電基板５１９の下面５１９ａに対して、キャビティ５１９ｖの周囲において当接するとともに、突部５１９ｐにおいても当接する。
【００８１】
突部５１９ｐの位置及び平面形状は、第４の実施形態の突部４１１ｐと同様に、適宜に設定されてよい。ただし、励振電極２１と素子パッド２５とを接続する不図示の配線は、突部４１１ｐ（段差）を跨がないことが好ましいから、突部５１９ｐは、当該配線の配置位置を避けて形成されることが好ましい（図７に例示したような、素子パッド２５の内側において励振電極２１を囲む環状の壁は避けることが好ましい。）。
【００８２】
第５の実施形態においても、キャビティ５１９ｖが設けられ、バンプ８がキャビティ５１９ｖに収納されることによって、第１及び第２の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、圧電デバイス１の薄型化及び液状の樹脂４７の対向空間Ｓへの流入抑制等が期待される。さらに、突部５１９ｐが設けられることによって、第４の実施形態と同様に、圧電基板５１９の機能面の撓みが抑制され、また、液状の樹脂４７が励振電極２１へ到達することがより確実に抑制される。
【００８３】
（第６の実施形態）
図９は、第６の実施形態に係るモジュール部品６００を示す断面図である。
【００８４】
第６の実施形態は、ＳＡＷ素子７の他に、電子部品３１が支持部材６０５（回路基板）に実装され、ＳＡＷ素子７及び電子部品３１が封止部６０９によって共に封止されている点のみが第１の実施形態と相違する。
【００８５】
電子部品３１は、例えば、ＩＣ、抵抗、コンデンサ若しくはインダクタであり、支持部材６０５に表面実装されている。電子部品３１は、支持部材６０５を介してＳＡＷ素子７若しくは他の電子部品３１と接続されていてもよいし、第１の実施形態のＳＡＷ素子７と同様に、単に外部端子に接続されているだけでもよい。
【００８６】
ＳＡＷ素子７及び支持部材６０５の基本的な構成は第１の実施形態と概ね同様である。すなわち、支持部材６０５（絶縁基体６１１）にはキャビティ６１１ｖが形成され、バンプ８はキャビティ６１１ｖに収納されている。
【００８７】
なお、モジュール部品６００及び後述するモジュール部品７００は、その全体が圧電デバイスと捉えられてもよいし、圧電デバイスを一部に含むものと捉えられてもよい。
【００８８】
第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、モジュール部品６００の薄型化、圧電基板１９の機能面の撓み抑制、液状の樹脂４７の対向空間Ｓへの流入抑制、支持部材６０５内部を貫通する配線の短小化等が期待される。
【００８９】
（第７の実施形態）
図１０は、第７の実施形態に係るモジュール部品７００を示す断面図である。
【００９０】
第７の実施形態は、ＳＡＷ素子７の他に、電子部品３１が支持部材７０５に実装され、ＳＡＷ素子２０７及び電子部品３１が封止部７０９によって共に封止されている点のみが第２の実施形態と相違する。
【００９１】
ＳＡＷ素子２０７及び支持部材７０５の基本的な構成は第２の実施形態と概ね同様である。すなわち、ＳＡＷ素子２０７（圧電基板２１９）にはキャビティ２１９ｖが形成され、バンプ８はキャビティ２１９ｖに収納されている。
【００９２】
第７の実施形態においても、第２の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、モジュール部品７００の薄型化、圧電基板２１９の機能面の撓み抑制、液状の樹脂４７の対向空間Ｓへの流入抑制等が期待される。
【００９３】
（細部の位置、大きさ若しくは形状等）
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、基板パッド１７及び素子パッド２５の位置及び大きさ等について好適な例を示す断面図である。なお、これらの図においては、紙面左側がキャビティ（１１ｖ等）の外側であるものとする。また、これらの図においては、第１の実施形態の符号を用いるが、他の実施形態においても同様である。
【００９４】
図１１（ａ）の例では、基板パッド１７は、素子パッド２５よりも広く、且つ、全体として（例えば平面視における図心の位置同士を比較したときに）素子パッド２５に対してキャビティ１１ｖの外側へずれている。
【００９５】
従って、バンプ８となる溶融したはんだは、基板パッド１７及び素子パッド２５を濡らすためにキャビティ１１ｖの内外の方向に延び、その一方で、表面積を小さくするために収縮しようとするから、基板パッド１７と素子パッド２５とを近づける引張力を生じる。
【００９６】
ここで、図２に示したように、基板パッド１７及び素子パッド２５は、複数設けられ、圧電基板１９の外周側に環状に配列されている。従って、上記の引張力は、ｘｙ平面に沿う方向においては複数の基板パッド１７及び素子パッド２５間において相殺される一方で、ｚ方向においては、ＳＡＷ素子７を支持部材５側へ引きつける力として作用する。
【００９７】
このように、環状に配列された複数の基板パッド１７及び素子パッド２５において、基板パッド１７を素子パッド２５に対して環の外側にずらして配置することによって、ＳＡＷ素子７と支持部材５との隙間を小さくしたり、これらを互いに当接させたりすることが容易化される。なお、素子パッド２５を基板パッド１７に対して環の外側にずらすことによって上記の効果を得ることも可能である。
【００９８】
図１１（ｂ）の例では、基板パッド１７は、素子パッド２５と同等の面積であるが、図１１（ａ）と同様に、全体として素子パッド２５に対してキャビティ１１ｖの外側へずれている。従って、図１１（ａ）と同様に、ＳＡＷ素子７は、バンプ８によって支持部材５に引きつけられやすくなる。
【００９９】
図１１（ｃ）の例では、基板パッド１７は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）と同様に、全体として素子パッド２５に対してキャビティ１１ｖの外側へずれ、且つ、キャビティ１１ｖの内壁にまで設けられている。従って、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）と同様の効果がより一層期待される。
【０１００】
図１２は、第２の実施形態のように、圧電基板にキャビティが形成される場合におけるキャビティ（キャビティ周囲の突部）の好適な形状の例を示す断面図である。なお、当該図においては、第２の実施形態の符号を用いるが、圧電基板にキャビティが形成される他の実施形態においても同様である。
【０１０１】
キャビティ２１９ｖの内壁は、突部２１９ｗが先端ほど細くなるように傾斜して形成されている。このような傾斜面は、例えば、反応性イオンエッチング等のエッチングによってキャビティ２１９ｖを形成するときにおいて、エッチングガスの組成比や印加電圧等のエッチングの条件を適宜に設定することによって形成される。
【０１０２】
このように突部２１９ｗが先端ほど細くなると、圧電基板２１９に上方から下方への荷重が加えられたときに、その荷重を突部２１９ｗの変形によって吸収しやすくなり、圧電基板２１９の機能面の撓みが抑制される。その結果、ＳＡＷ素子の特性が安定する。
【０１０３】
本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１０４】
圧電素子は、ＳＡＷ素子に限定されない。圧電素子は、弾性波を利用しないものであってもよいし、圧電薄膜共振器等のＳＡＷ以外の弾性波を利用するものであってもよい。ＳＡＷ素子の具体的な構成は、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、ＳＡＷ素子は、励振電極を覆うＳｉＯ２等からなる保護層を有していてもよい。
【０１０５】
キャビティは、支持部材及び圧電素子のいずれか一方のみにではなく、支持部材及び圧電素子の双方に設けられていてもよい。この場合において、支持部材に設けられたキャビティと圧電素子に設けられたキャビティとは、一部若しくは全部が重なってもよいし、重ならなくてもよい。
【０１０６】
キャビティ内に位置する突部は、支持部材及び圧電素子のうちキャビティが形成された側の部材に設けられるものに限定されず、他方の部材に設けられ、キャビティに挿入されて荷重を支持するものであってもよい。
【０１０７】
キャビティによって対向空間が形成される場合（第１及び第２の実施形態等）において、キャビティの周囲において、支持部材の上面と圧電素子の下面とは当接していなくてもよい。すなわち、キャビティが設けられる場合においても、第３の実施形態のように、上面と下面との間に隙間が形成され、樹脂の粘性によって流入が抑制されてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１…圧電デバイス、５…支持部材、１１…絶縁基体、１１ａ…上面、７…ＳＡＷ素子（圧電素子）、８…バンプ（接合部材）、９…封止部（封止材）、１１ｖ…キャビティ、１９…圧電基板、１９ａ…下面、２１…励振電極。
【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】
2013225749.tif 000012
【図１１】
2013225749.tif 000013
【図１２】
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