(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２パターン形成領域と、第１パターン領域と第２パターン形成領域とを区画するとともに切断線を有するパターン区画領域とを具える主表面を有する圧電基板と、前記第１及び第２パターン形成領域上にそれぞれ形成された第１及び第２櫛形電極と、前記第１パターン形成領域上に形成された第１パッドと、前記第２パターン形成領域上に形成された第２及び第３パッドであって、前記第１パッドと前記切断線を基準にしてジグザグ状に配置された前記第２及び第３パッドと、前記第１パッドから前記第２パッドに延在する第１延長部分と、前記第１延長部分と離間して形成され、前記第１パッドから前記第３パッドに延在する第２延長部分と、を有するＳＡＷ素子用圧電ウエハを準備する工程と、
前記切断線に沿って前記圧電ウエハを切断することにより、ＳＡＷ素子を個々に切り離す工程と、を有することを特徴とするＳＡＷ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のＳＡＷ素子の製造方法において、前記ＳＡＷ素子を個々に切り離す工程の前に、前記第１パッド上にバンプを形成する工程をさらに有することを特徴とするＳＡＷ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＳＡＷ素子の製造方法において、前記第１及び第２延長部分は、前記切断線に対して直角の方向にそれぞれ形成されていることを特徴とするＳＡＷ素子の製造方法。
【請求項４】
第１及び第２パターン形成領域と、第１パターン形成領域と第２パターン形成領域とを区画するとともに切断線を有する区画領域とを具える主表面を具備する圧電基板と、
前記第１及び第２パターン形成領域上にそれぞれ形成された第１及び第２櫛形電極と、
前記第１パターン形成領域上に形成された第１パッドと、
前記第２パターン形成領域上に形成された第２及び第３パッドであって、前記第１パッドと前記切断線を基準にしてジグザグ状に配置された前記第２及び第３パッドと、
前記第１パッドから前記第２パッドに延在する第１延長部分と、
前記第１延長部分と離間して形成され、前記第１パッドから前記第３パッドに延在する第２延長部分と、を有することを特徴とするＳＡＷ素子用圧電ウエハ。
【請求項５】
請求項４記載のＳＡＷ素子用圧電ウエハにおいて、前記第１パッド上に形成されたバンプをさらに有することを特徴とするＳＡＷ素子用圧電ウエハ。
【請求項６】
請求項４又は５記載のＳＡＷ素子用圧電ウエハにおいて、前記第１及び第２延長部分は、前記切断線に対して直角の方向にそれぞれ形成されていることを特徴とするＳＡＷ素子用圧電ウエハ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電基板上素子のパッド構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の先行技術としては、例えば、特開平３−２９３８０８号公報に開示されるものがあった。
【０００３】
図６はかかる従来の弾性表面波素子（以下、ＳＡＷ素子）の圧電基板上の配置を示す平面図、図７はそのＳＡＷ素子上のパッドを示す平面図である。
【０００４】
従来のＳＡＷ素子３０２は、図６に示すように、パターン形成のプロセスを経て、圧電基板３０１上に多数個形成された形となっている。このときの圧電基板３０１上のＳＡＷ素子３０２は、例えば、図７に示すように、個々のＳＡＷ素子３０２が独立して配置されており、各ＳＡＷ素子３０２上には、櫛形電極３０３、入力用パッド３０４、出力用パッド３０５、ＧＮＤ用パッド３０６があり、入力用パッド３０４と出力用パッド３０５とＧＮＤ用パッド３０６とは、互いに電気的に独立した状態となっている。
【０００５】
ここで、図中の点線は、各ＳＡＷ素子３０２のパターン形成領域、また、一点鎖線は、ＳＡＷ素子３０２を個々に切り離す際の中心線となる位置を示している。
【０００６】
そして、ＳＡＷ素子３０２の入力用パッド３０４、出力用パッド３０５、ＧＮＤ用パッド３０６それぞれに、例えば金ワイヤを用いる超音波熱圧着ボンディングによって、金バンプ３０７を形成する。これは圧電基板３０１を加熱し、かつ接合する際のエネルギーの一部に超音波を用いることによって、ＳＡＷ素子３０２の各パッド上に金バンプ３０７を形成するというものである。
【０００７】
しかしながら、圧電基板３０１を加熱することにより、ＳＡＷ素子３０２に代表されるような圧電基板３０１に特有の焦電効果のため、互いに電気的に独立して、かつ近接しているパターン３０８間、または櫛形電極３０３等で放電し、電極破壊に至るという問題があった。
【０００８】
また、圧電基板３０１の加熱温度を低くして金バンプ３０７を形成した場合には、金バンプ３０７と各パッドとの接続強度が低いものとなるため、その接続信頼性が著しく低下する。一方、焦電効果による電荷蓄積の程度を低減させるために、金バンプ３０７形成時の圧電基板３０１の面積を小さく（すなわち、ＳＡＷ素子３０２の個数を少なく）することが考えられるが、一連の金バンプ３０７形成工程で得られるＳＡＷ素子３０２数が著しく減少するため、その結果、コスト高となるという問題があった。
【０００９】
そこで、上記文献に開示される先行技術として、図８（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子を個々に切り離す（以下ダイシング工程）際のダイシングライン３０９を、ある幅ｄを得るように形成しておき、かつＳＡＷ素子上のパッド３１０からの延長線３１１を、前記ダイシングライン３０９へと接続する形態とすることにより、前述した金バンプ形成工程の電極破壊の防止のみならず、ダイシング工程において切断時の切り代幅Ｄを前述のダイシングライン３０９の幅ｄよりも大きくすることにより、焦電効果による電極破壊を防ぎながら、各パッドを電気的に独立させるようにＳＡＷ素子を切り離すことが可能である〔図８（ｂ）参照〕。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ダイシングライン３０９はダイシング工程の切断刃の進行方向と平行に形成されているため、ダイシング工程における切断刃の進行方向に対して直角方向への位置的な誤差や、圧電基板３０１上に配列された各ＳＡＷ素子３０２の配列ピッチとダイシング装置の切断刃の移動ピッチが等しくないために起こる累積された位置ずれ等により、ダイシングライン３０９が完全に除去されない部位３０９′が生じる〔図８（ｃ）参照〕。
【００１１】
この場合、ＳＡＷ素子３０２内の互いに電気的に独立していなければならないパッド間が導通することになるため、不良が増大するという問題があった。さらにダイシングライン３０９はＳＡＷ素子３０２上の電極と同様に金属膜で形成されており、ダイシング工程では特に金属膜を切断する場合に切断刃の目詰まりが顕著となるため、素子の切断部分が不必要な幅で欠けたりするなどして、結果的に歩留まりが低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記問題点を除去し、電極破壊の発生を防ぐことができるとともに、ダイシング工程における素子の歩留まりの向上を図ることができる圧電基板上素子のパッド構造及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕ＳＡＷ素子の製造方法において、第１及び第２パターン形成領域と、第１パターン領域と第２パターン形成領域とを区画するとともに切断線を有するパターン区画領域とを具える主表面を有する圧電基板と、前記第１及び第２パターン形成領域上にそれぞれ形成された第１及び第２櫛形電極と、前記第１パターン形成領域上に形成された第１パッドと、前記第２パターン形成領域上に形成された第２及び第３パッドであって、前記第１パッドと前記切断線を基準にしてジグザグ状に配置された前記第２及び第３パッドと、前記第１パッドから前記第２パッドに延在する第１延長部分と、前記第１延長部分と離間して形成され、前記第１パッドから前記第３パッドに延在する第２延長部分と、を有するＳＡＷ素子用圧電ウエハを準備する工程と、前記切断線に沿って前記圧電ウエハを切断することにより、ＳＡＷ素子を個々に切り離す工程と、を有するようにしたものである。
【００１４】
〔２〕上記〔１〕記載のＳＡＷ素子の製造方法において、前記ＳＡＷ素子を個々に切り離す工程の前に、前記第１パッド上にバンプを形成する工程をさらに有するようにしたものである。
【００１５】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載のＳＡＷ素子の製造方法において、前記第１及び第２延長部分は、前記切断線に対して直角の方向にそれぞれ形成されるようにしたものである。
【００１６】
〔４〕ＳＡＷ素子用圧電ウエハにおいて、第１及び第２パターン形成領域と、第１パターン形成領域と第２パターン形成領域とを区画するとともに切断線を有する区画領域とを具える主表面を具備する圧電基板と、前記第１及び第２パターン形成領域上にそれぞれ形成された第１及び第２櫛形電極と、前記第１パターン形成領域上に形成された第１パッドと、前記第２パターン形成領域上に形成された第２及び第３パッドであって、前記第１パッドと前記切断線を基準にしてジグザグ状に配置された前記第２及び第３パッドと、前記第１パッドから前記第２パッドに延在する第１延長部分と、前記第１延長部分と離間して形成され、前記第１パッドから前記第３パッドに延在する第２延長部分と、を有するようにしたものである。
【００１７】
〔５〕上記〔４〕記載のＳＡＷ素子用圧電ウエハにおいて、前記第１パッド上に形成されたバンプをさらに有することを特徴とする。
【００１８】
〔６〕上記〔４〕又は〔５〕記載のＳＡＷ素子用圧電ウエハにおいて、前記第１及び第２延長部分は、前記切断線に対して直角の方向にそれぞれ形成されるようにしたものである。
【００１９】
〔７〕ＳＡＷ素子において、主表面を具備する圧電基板と、前記主表面上に形成された櫛形電極と、前記主表面上に形成されたパッドと、前記パッドから前記圧電基板の一辺に向かって延在する第１延長部分と、前記第１延長部分と離間して形成され、前記第１パッドから前記一辺に向かって延在する第２延長部分と、を有し、前記第１及び第２延長部分は、前記一辺の辺方向に対して直角の方向にそれぞれ形成されるようにしたものである。
【００２０】
〔８〕上記〔７〕記載のＳＡＷ素子であって、前記パッド上に形成されたバンプをさらに有するようにしたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１実施例の圧電基板上素子のパッド構造を示す平面図、図２はその圧電基板上素子のパッドの要部拡大平面図である。
【００２３】
これらの図に示すように、圧電基板１０１上のＳＡＷ素子１０２には、櫛形電極１０３、入力用パッド１０４、出力用パッド１０５、ＧＮＤ用パッド１０６が形成されている。
【００２４】
このとき、ＳＡＷ素子Ａ（１０２）の入力用パッドＡIN（１０４）はＳＡＷ素子Ｂ（１０２）のＧＮＤ用パッドＢGND （１０６）に、また、ＳＡＷ素子Ｂ（１０２）の出力用パッドＢOUT （１０５）はＳＡＷ素子Ａ（１０２）のＧＮＤ用パッドＡGND （１０６）に、図中、斜線で示したパッドの延長部分１１１によって接続された形態となっている。
【００２５】
また、その他のＧＮＤ用パッドは隣り合うその他のＳＡＷ素子１０２のＧＮＤ用パッド１０６に接続されている。つまり、あるＳＡＷ素子１０２のパッドとその隣り合うＳＡＷ素子１０２のパッドとが各素子の切断線を基準にしてジグザグ状に配置され、それらのパッドの一部の延長部分によって互いに電気的に接続されるように構成している。
【００２６】
この状態で各パッド上にバンプ形成を行った後、図１及び図２中の一点鎖線で示した線をダイシング工程により切断し、各ＳＡＷ素子１０２を個々に切り離す。なお、図１中の点線は各ＳＡＷ素子１０２のパターン形成領域を示すものである。
【００２７】
このように、第１実施例によれば、ＳＡＷ素子上の入力用パッド、出力用パッド及びＧＮＤ用パッドが、隣り合う他のＳＡＷ素子の入力用パッド、出力用パッド及びＧＮＤ用パッドへパッドの延長部分によって接続されるようにし、圧電基板上の電位差を平均化するようにしたので、例えば、ＳＡＷ素子上のパッドにバンプ形成するために、超音波熱圧着ボンディングを行うときに、圧電基板が加熱され、圧電基板特有の焦電効果によって電荷が生じた場合でも、直ちに、この電荷は圧電基板上の他のＳＡＷ素子へと分散されることになる。すなわち、従来の超音波熱圧着ボンディングの加熱条件でバンプ形成を行っても、近接しているパターン間や櫛形電極などで放電することはなくなり、電極破壊の発生を防ぐことができ、歩留まりの高いＳＡＷ素子を得ることができる。
【００２８】
また、前記したパッドの延長部分は、ダイシング工程においてＳＡＷ素子が切り離される時の切断刃の進行方向に対して直角に形成されているため、ダイシング工程における切断刃の位置的なずれが生じた場合においても、配列された隣り合う各ＳＡＷ素子を個々に切り離すとともに、ＳＡＷ素子内の各パッドの電気的独立を確実に行うことが可能となり、ダイシング工程におけるＳＡＷ素子の歩留まりが向上する。
【００２９】
さらに、切断刃の目詰まりを起こす金属膜は前記パッドの延長部分のみとなり、切断刃の目詰まりの程度が減少し、ＳＡＷ素子の切断部分の不必要な欠けなどを低減することができるので、このことによっても歩留まりの高いＳＡＷ素子を得ることが可能となる。
【００３０】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００３１】
図３は本発明の第２実施例の圧電基板上素子のパッド構造を示す平面図、図４はその圧電基板上素子のパッドの要部拡大平面図である。
【００３２】
これらの図に示すように、この実施例の圧電基板上素子のパッド構造は、圧電基板２０１、ＳＡＷ素子２０２、櫛形電極２０３、入力用パッド２０４、出力用パッド２０５、ＧＮＤ用パッド２０６、ＳＡＷ素子Ａ（２０２）の入力用パッドＡIN（２０４）、ＳＡＷ素子Ａ（２０２）のＧＮＤ用パッドＡGND （２０６）、ＳＡＷ素子Ｂ（２０２）の出力用パッドＢOUT （２０５）、ＳＡＷ素子Ｂ（２０２）のＧＮＤ１用パッドＢGND1（２０６）、ＳＡＷ素子Ｂ（２０２）のＧＮＤ２用パッドＢGND2（２０６）、ＳＡＷ素子Ｃ（２０２）のＧＮＤ用パッドＣGND （２０６）からなる。
【００３３】
この第２実施例におけるＳＡＷ素子２０２のパッド延長部分２１１は、図３に斜線で示すように、パッド幅をそのまま延長した形状となっており、ＳＡＷ素子Ａの入力用パッドＡINは、ＳＡＷ素子ＢのＧＮＤ１用パッドＢGND1に、またＳＡＷ素子Ｂの出力用パッドＢOUT は、ＳＡＷ素子ＡのＧＮＤ用パッドＡGND に電気的に接続された状態となっている。
【００３４】
このとき、一例として隣り合うＳＡＷ素子ＡとＢにおいては、図４（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子Ａの入力用パッドＡINの最もＳＡＷ素子Ｂ側のパッド外側線は、ＳＡＷ素子ＢのＧＮＤ１用パッドＢGND1の最もＳＡＷ素子Ａ側にあるパッド外側線と一直線上に並んでおり、これは後のダイシング工程において切断される時の切断刃の中心線と同一直線上に位置している。
【００３５】
また、図４（ｂ）に示すように、ＳＡＷ素子ＢのＧＮＤ２用パッドＢGND2のＳＡＷ素子Ｃ側への延長部分２１１のように、このパッドＢGND2の最もＳＡＷ素子Ｃ側にはパッドＢGND2の外側線がなく、ＳＡＷ素子ＣのＧＮＤ用パッドＣGND にＢGND2のパッド幅のまま接続されている部分も存在している。
【００３６】
この状態で、各パッド上にバンプ形成を行った後、図３中の一点鎖線で示した線を中心とした切り代幅Ｄ〔図４（ｂ）〕でダイシング工程により切断し、各々のＳＡＷ素子を個々に切り離す。このとき、ダイシング工程にて切断される領域内に、一点鎖線と平行で、かつ一点鎖線の直角方向に幅を有し、いずれかのパッドに接続されるような線は存在していない。なお、図３中の点線は各ＳＡＷ素子２０２のパターン形成領域を示すものである。
【００３７】
このように、第２実施例によれば、ＳＡＷ素子上の各パッドは、互いにそのパッドの幅のまま延長され、隣り合うＳＡＷ素子の各パッドへと電気的に接続される。さらに隣り合うＳＡＷ素子側に最も近いパッド延長部分に、そのパッドの外側線がある場合は、それらがダイシング工程で切断される時の切断刃の中心線となる一直線上に位置しており、パッド延長部分にそのパッドの外側線がなく、パッド幅のまま隣り合うＳＡＷ素子のパッドへ接続された形状となっているので、図３、図４（ａ）中の一点鎖線で示した線を中心とした切り代幅Ｄでのダイシング工程時において、ダイシングの位置が若干ずれたとしても、切り代幅Ｄ中に一点鎖線で示した中心線を含むことができるため、隣り合うＳＡＷ素子の各パッドを確実に切り離すことができ、第１実施例にて得られる全ての効果を具現化することができる。
【００３８】
さらには、ＳＡＷ素子のパッド延長部分がそのパッド幅のまま延長されて形成されており、すなわちパッド面積が大きくなっているため、これらのパッド上へのバンプ形成時の位置ずれの許容範囲が増大することになり、バンプ形成時のバンプ位置ずれの不良を低減することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明におけるパッドとパッドとの接続を行う延長部分は、第１実施例で示したように、ダイシング工程における切断刃の進行方向に対して直角であることには限定されず、切断刃の進行方向に対して平行に形成されていなければ良い。例えば、図５に示すようなパッドの斜めの延長部分２５１によって、隣り合うＳＡＷ素子のパッド同士を接続しても良い。
【００４０】
また、隣り合うＳＡＷ素子間のパッド同士の接続は、必ずしも入力用パッドとＧＮＤパッド、出力用パッドとＧＮＤパッドでなければならないわけではなく、パッド配置によっては入力用パッドとその隣り合うＳＡＷ素子の出力用パッド、あるいはＧＮＤ用パッドとその隣り合うＳＡＷ素子のＧＮＤ用パッドを接続する等の方法も可能である。
【００４１】
さらに、本発明では、パッド上にバンプを形成した後にダイシング工程にてＳＡＷ素子を個々に切り離すものについて説明したが、先にダイシング工程によりＳＡＷ素子を個々に切り離し、ＳＡＷ素子を基板やケースへ搭載した後、ワイヤボンディングによりＳＡＷ素子のパッドと基板やケースへの所定位置とを接続する方法にも適用が可能である。
【００４２】
また、本発明は上記実施例に示したような圧電基板上に形成されたＳＡＷ素子のパッドに対するバンプ形成時に生じる焦電効果による不具合を除去することに制限されず、その他のプロセス上必要な熱処理によっても生じる焦電効果による電極破壊を防ぐことも可能である。
【００４３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４５】
（Ａ）本発明によれば、電極破壊の発生を防ぐことができるとともに、ダイシング工程における素子の歩留まりの向上を図ることができる。
【００４６】
（Ｂ）本発明によれば、ダイシングの位置が若干ずれたとしても、切り代幅中に中心線を含むことができるため、隣り合う素子の各パッドを確実に切り離すことができる。
【００４７】
さらに、素子のパッド延長部分がそのパッド幅のまま延長されて形成されており、すなわちパッド面積が大きくなっているため、これらのパッド上へのバンプ形成時の位置ずれの許容範囲が増大することになり、バンプ形成時のバンプ位置ずれの不良を低減することが可能となる。
【００４８】
（Ｃ）本発明によれば、ＳＡＷ素子上のパッドにバンプ形成するため、例えば、超音波熱圧着ボンディングを行うときに、加熱され圧電基板特有の焦電効果によって電荷が生じた場合でも、直ちにこの電荷は圧電基板上の他のＳＡＷ素子へと分散されることになる。すなわち、従来の超音波熱圧着ボンディングの加熱条件でバンプ形成を行っても、近接しているパターン間や櫛形電極などで放電することはなくなり、電極破壊の発生を防ぐことができ、歩留まりの高いＳＡＷ素子を得ることができる。
【００４９】
また、ダイシング工程における切断刃の位置的なずれが生じた場合においても、配列された隣り合う各ＳＡＷ素子を個々に切り離すとともに、ＳＡＷ素子内の各パッドの電気的独立を確実に行うことが可能となり、ダイシング工程におけるＳＡＷ素子の歩留まりが向上する。
【００５０】
さらに、切断刃の目詰まりを起こす金属膜は前記パッドの延長部分のみとなり、切断刃の目詰まりの程度が減少し、ＳＡＷ素子の切断部分の不必要な欠けなどを低減することができるので、歩留まりの高いＳＡＷ素子を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例の圧電基板上素子のパッド構造を示す平面図である。
【図２】  本発明の第１実施例を示す圧電基板上素子のパッドの要部拡大平面図である。
【図３】  本発明の第２実施例の圧電基板上素子のパッド構造を示す平面図である。
【図４】  本発明の第２実施例を示す圧電基板上素子のパッドの要部拡大平面図である。
【図５】  本発明の第３実施例を示す圧電基板上素子のパッドの要部拡大平面図である。
【図６】  従来の弾性表面波素子（以下、ＳＡＷ素子）の圧電基板上の配置を示す平面図である。
【図７】  従来のＳＡＷ素子上のパッドを示す平面図である。
【図８】  従来のＳＡＷ素子のダイシング時の問題点の説明図である。
【符号の説明】
１０１，２０１    圧電基板
１０２，２０２    ＳＡＷ素子
１０３，２０３    櫛形電極
１０４，２０４    入力用パッド
１０５，２０５    出力用パッド
１０６，２０６    ＧＮＤ用パッド
１１１，２１１，２５１    パッドの延長部分
ＡIN    ＳＡＷ素子Ａの入力用パッド
ＡGND     ＳＡＷ素子ＡのＧＮＤ用パッド
ＢGND     ＳＡＷ素子ＢのＧＮＤ用パッド
ＢOUT     ＳＡＷ素子Ｂの出力用パッド
ＢGND1    ＳＡＷ素子ＢのＧＮＤ１用パッド
ＢGND2    ＳＡＷ素子ＢのＧＮＤ２用パッド
ＣGND     ＳＡＷ素子ＣのＧＮＤ用パッド
【図１】
0003973739.tif 000002
【図２】
0003973739.tif 000003
【図３】
0003973739.tif 000004
【図４】
0003973739.tif 000005
【図５】
0003973739.tif 000006
【図６】
0003973739.tif 000007
【図７】
0003973739.tif 000008
【図８】
0003973739.tif 000009