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WO2017179300A1 - 弾性波装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2017179300A1
WO2017179300A1 PCT/JP2017/006316 JP2017006316W WO2017179300A1 WO 2017179300 A1 WO2017179300 A1 WO 2017179300A1 JP 2017006316 W JP2017006316 W JP 2017006316W WO 2017179300 A1 WO2017179300 A1 WO 2017179300A1
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WO
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electrode
main surface
wave device
cover member
wiring electrode
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PCT/JP2017/006316
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English (en)
French (fr)
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拓 菊知
大輔 関家
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave device having a via-hole electrode that penetrates a piezoelectric substrate and a method for manufacturing the same.
  • an acoustic wave device in which a via hole electrode is formed on a piezoelectric substrate is known.
  • an IDT electrode and a wiring electrode are provided on a piezoelectric substrate made of a piezoelectric single crystal such as LiNbO 3 .
  • a support layer is provided so as to surround the IDT electrode and the wiring electrode.
  • a cover member is provided on the support layer. Thereby, the IDT electrode is sealed in the hollow space.
  • a via hole electrode is provided on the piezoelectric substrate for connection to the outside. One end of the via hole electrode is connected to the wiring electrode. External connection terminals are provided on the main surface of the piezoelectric substrate opposite to the side on which the wiring electrodes are provided. The other end of the via hole electrode is joined to the external connection terminal.
  • a piezoelectric substrate made of LiNbO 3 or the like was irradiated with laser light to form a through hole.
  • a via hole electrode was provided.
  • An object of the present invention is to provide an acoustic wave device and a method of manufacturing the same, in which one end of a via-hole electrode provided on a piezoelectric substrate is connected to a wiring electrode, and the wiring electrode is hardly damaged.
  • An elastic wave device is provided on a piezoelectric substrate having first and second main surfaces facing each other, an IDT electrode provided on the first main surface, and the first main surface.
  • a wiring electrode electrically connected to the IDT electrode, a via hole electrode passing through the piezoelectric substrate and electrically connected to the wiring electrode, and the second electrode of the piezoelectric substrate.
  • a hollow space for sealing the IDT electrode is formed between an external connection terminal provided on the main surface and electrically connected to the via-hole electrode and the first main surface of the piezoelectric substrate.
  • a cover member disposed so as to have thermal conductivity higher than that of the cover member, provided on the wiring electrode, and extending from the wiring electrode toward the cover member. Remove the penetrating heat dissipation member. It is provided.
  • the acoustic wave device further includes a support layer provided on the piezoelectric substrate and having an opening that forms the hollow space, and the cover member is bonded onto the support layer. ing.
  • a support layer provided on the piezoelectric substrate and having an opening that forms the hollow space
  • the cover member is bonded onto the support layer.
  • the heat dissipation member penetrating the support layer and the cover member is provided.
  • the size can be reduced.
  • a portion of the via-hole electrode that is bonded to the wiring electrode is connected to the wiring electrode of the heat dissipation member.
  • the heat radiating member and the via hole electrode are provided at overlapping positions. In this case, damage to the wiring electrode due to heat can be further effectively suppressed.
  • a portion joined to the wiring electrode in the heat dissipation member when seen in a plan view, includes a portion joined to the wiring electrode in the via-hole electrode. . In this case, damage to the wiring electrode due to heat is less likely to occur due to heat dissipation by the heat dissipation member.
  • the heat radiation member is exposed and the outer main surface of the cover member opposite to the main surface on the hollow space side is covered.
  • a high thermal conductivity material portion that is provided and has higher thermal conductivity than the cover member is provided. In this case, heat dissipation is further enhanced, and damage to the wiring electrode due to heat is less likely to occur.
  • the high thermal conductivity material portion is made of an exterior resin.
  • heat dissipation can be enhanced by using an exterior resin.
  • a shield layer made of metal is provided outside the exterior resin. In this case, heat dissipation can be further enhanced.
  • the composite electronic component device including the elastic wave device can be downsized. Moreover, the mounting space in the mounting substrate on which the acoustic wave device is mounted can be reduced.
  • the other electronic component element has an external connection terminal joined to the heat dissipation member.
  • the heat from the heat radiating member flows to the external connection terminal side of the other electronic component element. Therefore, the heat dissipation in the acoustic wave device can be further enhanced.
  • a method of manufacturing an acoustic wave device according to the present invention is to obtain an acoustic wave device configured according to the present invention, and includes the piezoelectric substrate and the IDT provided on the first main surface of the piezoelectric substrate.
  • the IDT electrode is sealed between an electrode, a wiring electrode provided on the first main surface and electrically connected to the IDT electrode, and the first main surface of the piezoelectric substrate.
  • a cover member disposed so as to constitute a hollow space to be stopped, heat conductivity higher than that of the cover member, provided on the wiring electrode, extending from the wiring electrode toward the cover member, and A step of preparing a structure including a heat dissipation member penetrating the cover member, and irradiating a laser beam from the second main surface of the piezoelectric substrate, and from the first main surface to the second main surface
  • a plurality of through holes penetrating toward Forming the via hole electrode by disposing an electrode material in the plurality of through holes, and electrically connecting the via hole electrode to the second main surface of the piezoelectric substrate. Forming a connected external connection terminal.
  • the wiring electrode is hardly damaged.
  • FIGS. 1A and 1B are schematic cross-sectional views of the acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention, and a schematic portion showing the positional relationship between the via-hole electrode, the heat radiating member, and the wiring electrode. It is a notch enlarged plan view.
  • FIG. 2 is a front sectional view of the acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front sectional view of an acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front sectional view of an acoustic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front sectional view for explaining a modification of the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a front sectional view showing a modification of the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a front sectional view of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • the piezoelectric substrate 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other.
  • An IDT electrode 3 is provided on the first main surface 2a.
  • a wiring electrode 4 is also provided on the first main surface 2a. The wiring electrode 4 is electrically connected to the IDT electrode 3.
  • the piezoelectric substrate 2 is made of an appropriate piezoelectric material.
  • piezoelectric materials include piezoelectric single crystals and piezoelectric ceramics.
  • Examples of the piezoelectric single crystal include LiNbO 3 , K 2 NbO 3 , LiTaO 3 , quartz, or langasite.
  • Examples of the piezoelectric ceramic include PZT.
  • the present invention is effective.
  • the IDT electrode 3 and the wiring electrode 4 are made of an appropriate metal.
  • a metal is not particularly limited, and examples thereof include Al, Pt, Cu, Au, Ti, Mo, Ni, Cr, and Ag. Moreover, you may use the alloy of these metals. Furthermore, a single metal layer may be used, or a laminated metal film formed by laminating a plurality of metal layers may be used.
  • the IDT electrode 3 is provided to constitute an elastic wave resonator.
  • a plurality of IDT electrodes 3 may be provided according to the intended function, and is not particularly limited.
  • the support layer 7 is provided on the first main surface 2a.
  • the support layer 7 is provided so as to surround a portion where the IDT electrode 3 is provided.
  • the material which comprises the support layer 7 is not specifically limited, In this embodiment, it consists of a synthetic resin.
  • the synthetic resin polyimide or the like can be used.
  • the cover member 8 is joined on the support layer 7 so as to close the opening above the support layer 7.
  • the cover member 8 has an inner main surface 8c on the hollow space 13 side and an outer main surface 8d opposite to the inner main surface 8c.
  • the cover member 8 has first and second cover member layers 8a and 8b. However, the cover member 8 may be a single layer.
  • the cover member 8 can also be configured using an appropriate synthetic resin.
  • a sealed hollow space 13 is formed by the support layer 7 and the cover member 8 and the first main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2.
  • the IDT electrode 3 is located in the hollow space 13.
  • the piezoelectric substrate 2 is provided with through holes 2c and 2c.
  • the through hole 2c is provided by irradiating laser light from the second main surface 2b side of the piezoelectric substrate 2.
  • the through hole 2c penetrates the piezoelectric substrate 2 so as to reach from the first main surface 2a to the second main surface 2b.
  • the through-hole 2c is formed after the IDT electrode 3 and the wiring electrode 4 are provided on the first main surface 2a of the piezoelectric substrate 2. Therefore, when the laser beam is irradiated from the second main surface 2b, the laser beam reaches the wiring electrode 4.
  • via holes 6 and 6 are provided by applying metal into the through hole 2c.
  • One end of the via hole electrode 6 is joined to the wiring electrode 4.
  • Electrode pads 10 and 11 are provided so as to be connected to the via-hole electrodes 6 and 6.
  • the electrode pads 10 and 11 are provided on the second main surface 2b.
  • the electrode pads 10 and 11 are made of a metal film.
  • the via-hole electrode 6 and the electrode pads 10 and 11 are also made of an appropriate metal or alloy in the same manner as the wiring electrode 4.
  • Metal bumps 12 and 12 are connected to the electrode pads 10 and 11, respectively.
  • the metal bumps 12 and 12 are made of solder, Au, or the like.
  • the electrode pad 10 and the metal bump 12, and the electrode pad 11 and the metal bump 12 constitute an external connection terminal for connecting the acoustic wave device 1 to the outside.
  • the acoustic wave device 1 is mounted on a mounting substrate or the like from the metal bumps 12 and 12 side and is electrically connected to the outside.
  • the feature of the elastic wave device 1 of the present embodiment is that the heat dissipating members 14 and 14 are provided.
  • the through holes 15 and 15 are provided so as to penetrate the support layer 7 and the cover member 8.
  • the through holes 15 and 15 can be formed by irradiating laser light from the outer main surface 8 d side of the cover member 8.
  • the support layer 7 and the cover member 8 are made of synthetic resin. Therefore, the through hole 15 can be easily formed from the outer main surface 8d of the cover member 8 using a low-power laser. In this case, since the piezoelectric substrate 2 having a low laser output and thermally stable and high mechanical strength exists under the through-hole 15, the wiring electrode 4 is hardly damaged by heat.
  • the heat radiating members 14 and 14 are provided in the through hole 15.
  • the heat dissipating member 14 is made of a material having better thermal conductivity than the cover member 8.
  • the heat radiating members 14 and 14 are preferably conductive.
  • a metal is preferably used.
  • the metal is not particularly limited, and Cu, Al, or an appropriate alloy can be used.
  • the heat dissipation members 14 and 14 made of metal have very high thermal conductivity. It also has electrical conductivity. But the heat radiating member 14 may be comprised with ceramics or synthetic resin whose heat conductivity is higher than the cover member 8. FIG.
  • One end of the heat radiation member 14 is connected to the wiring electrode 4, extends from the wiring electrode 4 toward the cover member 8, penetrates the cover member 8, and is exposed to the outer main surface 8 d.
  • the wiring electrode when a piezoelectric substrate is irradiated with laser light to form a through hole, the wiring electrode may be damaged by heat.
  • the heat radiating member 14 is provided on the wiring electrode 4, after the heat radiating member 14 is provided, the laser beam is irradiated from the second main surface 2 b of the piezoelectric substrate 2. That's fine. In that case, even when the wiring electrode 4 is heated by the laser beam when forming the through hole 2c, the heat passes through the heat radiating member 14 and is quickly dissipated. Therefore, the wiring electrode 4 is hardly damaged by heat.
  • the IDT electrode 3 and the wiring electrode 4 are provided on the first main surface 2a of the piezoelectric substrate 2, and the support layer 7, the cover member 8, and the heat dissipation member 14 are further provided.
  • a structure provided with is prepared.
  • laser light is irradiated from the second main surface 2b of the piezoelectric substrate 2 to form a plurality of through holes 2c.
  • the via-hole electrode 6 is formed by providing a metal in the through-hole 2c. Further, electrode pads 10 and 11 and metal bumps 12 and 12 as external connection terminals are formed so as to be electrically connected to the via hole electrode 6.
  • the structure before the formation of the through-hole 2c is placed on the stage so that the heat dissipation member 14 comes into contact with a stage made of metal or the like.
  • laser light may be irradiated from the second main surface 2b of the piezoelectric substrate 2. Since the heat radiating member 14 is in contact with a stage made of metal or the like, the heat of the wiring electrode can be released from the stage via the heat radiating member 14 more quickly.
  • the portion of the heat dissipation member 14 joined to the wiring electrode 4 is opposed to the via-hole electrode 6 through the wiring electrode 4. Therefore, the heat generated during the formation of the through hole 2 c is quickly released from the heat radiating member 14.
  • FIG. 1B is a schematic partial cutout enlarged plan view schematically showing the positional relationship among the heat dissipation member 14, the via-hole electrode 6, and the wiring electrode 4.
  • An alternate long and short dash line indicates an outer edge of a portion of the heat dissipation member 14 that is joined to the wiring electrode 4.
  • the broken line indicates the outer edge of the portion of the via hole electrode 6 that is joined to the wiring electrode 4.
  • the portion joined to the wiring electrode 4 in the heat dissipation member 14 is formed at a position including the portion joined to the wiring electrode 4 in the via hole electrode 6 in plan view. It is desirable. Thereby, the heat dissipation effect can be further enhanced.
  • the portion of the via hole electrode 6 joined to the wiring electrode 4 may partially overlap the portion of the heat dissipation member 14 joined to the wiring electrode 4 or may not overlap at all.
  • the through-hole 2c is provided by laser light irradiation.
  • laser light irradiation instead of laser light irradiation, ultrasonic processing or the like may be used, or a plurality of processing methods may be used in combination. . Further, a physical processing method such as sand blasting may be used.
  • a physical processing method such as sand blasting may be used.
  • the wiring electrode 4 since the wiring electrode 4 is hardly damaged, the reliability of the electrical connection between the IDT electrode 3 and the electrode pads 10 and 11 and the metal bumps 12 and 12 that are external connection terminals is improved. be able to. Further, the sealing performance is hardly deteriorated, so that the yield can be improved and the reliability of moisture resistance can be enhanced.
  • FIG. 2 is a front sectional view of an acoustic wave device according to a second embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 21 has the elastic wave device 1 configured in the same manner as in the first embodiment mounted on a module substrate 22. Although not shown in FIG. 2, other electronic components other than the acoustic wave device 1 are also mounted on the module substrate 22. Electrode lands 23 a and 23 b are provided on the module substrate 22. Metal bumps 12 and 12 of elastic wave device 1 are joined to electrode lands 23a and 23b. And the exterior resin layer 24 is provided so that the elastic wave apparatus 1 may be covered.
  • the exterior resin layer 24 is made of a synthetic resin.
  • the exterior resin layer 24 is preferably made of a resin having higher thermal conductivity than the cover member 8.
  • the heat of the heat dissipation member 14 can be effectively guided to the exterior resin layer 24 side. Therefore, damage to the wiring electrode 4 made of metal can be more effectively suppressed.
  • internal electrodes 25a and 25b and via hole electrodes 26a and 26b are provided in the module substrate 22.
  • the upper ends of the via-hole electrodes 26a and 26b are electrically connected to the internal electrodes 25a and 25b, respectively.
  • the lower ends of the via-hole electrodes 26a and 26b are connected to the terminal electrodes 27a and 27b.
  • the terminal electrodes 27 a and 27 b are provided on the lower surface of the module substrate 22.
  • the internal electrodes 25a and 25b are electrically connected to the electrode lands 23a and 23b at portions not shown.
  • the electrode lands 23a and 23b are also appropriately electrically connected to other electronic components mounted on the module substrate 22.
  • an exterior resin layer 24 may be provided so as to cover the outer main surface 8 d of the cover member 8. And heat dissipation is improved by the exterior resin layer 24 having higher thermal conductivity than the cover member 8. Therefore, it is desirable to provide the exterior resin layer 24 having such a high thermal conductivity.
  • the elastic wave device 21 is otherwise the same as the elastic wave device 1 of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Also in this embodiment, since the heat radiating member 14 is provided, the wiring electrode 4 is not easily damaged when the through hole 2c is formed. Further, the heat radiating member 14 quickly guides heat to the exterior resin layer 24 side.
  • FIG. 3 is a front sectional view of the acoustic wave device according to the third embodiment.
  • a shield layer 32 made of metal is provided so as to cover the outer surface of the exterior resin layer 24.
  • the shield layer 32 also covers the side surface of the module substrate 22, the shield layer 32 may not cover the side surface of the module substrate 22.
  • the shield layer 32 also covers the side surface of the module substrate 22 as shown in the drawing in order to improve the electromagnetic shielding property.
  • metal bumps 33 a and 33 b are provided on the heat dissipation member 14.
  • Metal bumps 33 a and 33 b are bonded to the shield layer 32. Since the metal bumps 33 a and 33 b and the shield layer 32 are made of metal, they have higher thermal conductivity than the cover member 8. Therefore, the heat guided to the heat radiating member 14 can be quickly guided to the shield layer 32 via the metal bumps 33a and 33b. Therefore, in the acoustic wave device 31, heat dissipation can be further enhanced.
  • the exterior resin layer 24 is preferably made of a material having higher thermal conductivity than the cover member 8. However, since heat is quickly released through the metal bumps 33 a and 33 b and the shield layer 32, the exterior resin layer 24 may be made of a material having lower thermal conductivity than the cover member 8. Since the elastic wave device 31 is the same as the elastic wave device 21 in other points, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Also in this embodiment, since the heat radiating member 14 is provided, damage to the wiring electrode 4 can be reliably suppressed.
  • FIG. 4 is a front sectional view of an acoustic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 41 another elastic wave device 1A is further laminated on the elastic wave device 1 of the first embodiment in the elastic wave device 21 of the second embodiment.
  • the elastic wave device 41 is the same as the second elastic wave device 21.
  • the metal bumps 12 and 12 of the elastic wave device 1A are joined to the heat radiating members 14 and 14 of the lower elastic wave device 1. Therefore, the heat generated in the wiring electrode 4 of the lower acoustic wave device 1 is guided to the metal bump 12 through the heat radiating member 14 and is radiated.
  • the exterior resin layer 24 is made of a resin having higher thermal conductivity than the cover member 8. Therefore, the conducted heat is quickly dissipated. Therefore, even when the IDT electrode 3 has heat during use, the heat is quickly dissipated to the outside.
  • the through hole 2c is formed prior to laminating the elastic wave device 1A on the elastic wave device 1, the through hole 2c is formed.
  • the cover member 8 side on which the heat radiating member 14 is provided is placed on a stage made of a metal or the like having a higher thermal conductivity than the cover member 8. In this state, the through hole 2c is formed in the piezoelectric substrate 2 by laser light irradiation or the like.
  • FIG. 5 is a front cross-sectional view for explaining a modification of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the portion of the heat radiating member 14 joined to the wiring electrode 4 does not overlap with the via hole electrode 6 in plan view. That is, the heat radiating member 14 is located more outward from the hollow space 13 than the via-hole electrode 6.
  • the portion where the heat dissipation member 14 is bonded to the wiring electrode 4 may not overlap with the portion where the via-hole electrode 6 is bonded to the wiring electrode 4 in plan view.
  • the cover member 8 is laminated on the support layer 7, but the structure of the cover member 8 is not limited to this. That is, a cover member having a portion facing the first main surface 2a of the piezoelectric substrate 2 and having an appropriate shape for forming the hollow space 13 can be used. Such a cover member is not limited to a flat plate, for example, and a cap-shaped cover member whose outer peripheral portion extends toward the piezoelectric substrate 2 may be used.
  • FIG. 6 is a front sectional view showing a modification of the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the wiring electrodes 4 and 4 are provided so as to cover the end portion of the IDT electrode 3. In this way, it is preferable to provide the wiring electrode 4 that is thicker than the IDT electrode 3. In that case, deterioration of the wiring electrode 4 can be effectively suppressed when the through-hole 2c is formed by laser light irradiation.
  • the heat radiating member 14 may not pass through the through hole 2 c provided in the support layer 7, and may extend from the wiring electrode 4 through the hollow space 13 to the cover member 8. .
  • the heat radiating member 14 can be in any shape from the top of the wiring electrode 4 to the outer main surface of the cover member. In either case, the heat generated in the wiring electrode 4 is quickly released by the heat radiating member 14. Therefore, similarly to the first to fourth embodiments, the wiring electrode 4 made of metal is hardly damaged when the through hole 2c is formed. Moreover, the heat dissipation can be effectively enhanced even during use.

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Abstract

配線電極の損傷が生じ難い、弾性波装置を提供する。 圧電基板2の第1の主面2aにIDT電極3及び金属からなる配線電極4が設けられている。圧電基板2を貫通するように、ビアホール電極6,6が設けられている。ビアホール電極6は、外部接続端子に接続されている。圧電基板2の第1の主面2aとIDT電極3を封止する中空空間13を構成するようにカバー部材8が配置されている。配線電極4上に設けられており、配線電極4からカバー部材8に向かって延び、カバー部材8を貫通している放熱部材14が備えられている。

Description

弾性波装置及びその製造方法
 本発明は、圧電基板を貫通するビアホール電極を有する弾性波装置及びその製造方法に関する。
 従来、圧電基板にビアホール電極を形成してなる、弾性波装置が知られている。下記の特許文献1に記載の弾性波装置では、LiNbOなどの圧電単結晶からなる圧電基板上に、IDT電極及び配線電極が設けられている。IDT電極及び配線電極を囲むように支持層が設けられている。支持層上に、カバー部材が設けられている。それによって、IDT電極が中空空間内に封止されている。他方、外部との接続のために、圧電基板にビアホール電極が設けられている。ビアホール電極の一端は配線電極に接続されている。圧電基板において配線電極が設けられている側とは反対側の主面に、外部接続端子が設けられている。ビアホール電極の他端は、外部接続端子に接合されている。
 上記ビアホール電極の形成に際しては、LiNbOなどからなる圧電基板にレーザー光を照射し、貫通孔を形成していた。この貫通孔に金属を付与することにより、ビアホール電極が設けられていた。
特開2009-159195号公報
 特許文献1に記載の弾性波装置では、IDT電極及び配線電極を設けたのちに、圧電基板のIDT電極が設けられている側の主面とは反対側の主面からレーザー光を照射する。それによって、上記貫通孔を形成していた。この場合、レーザー光の照射により、配線電極が加熱され、その結果、配線電極が損傷するおそれがあった。
 本発明の目的は、圧電基板に設けられたビアホール電極の一端が配線電極に接続されている構造において、該配線電極の損傷が生じ難い、弾性波装置及びその製造方法を提供することにある。
 本発明に係る弾性波装置は、対向し合う第1及び第2の主面を有する圧電基板と、前記第1の主面に設けられているIDT電極と、前記第1の主面に設けられており、前記IDT電極に電気的に接続されている配線電極と、前記圧電基板を貫通しており、前記配線電極に電気的に接続されているビアホール電極と、前記圧電基板の前記第2の主面に設けられており、前記ビアホール電極に電気的に接続されている外部接続端子と、前記圧電基板の前記第1の主面との間に、前記IDT電極を封止する中空空間を構成するように配置されたカバー部材とを備え、前記カバー部材よりも熱伝導性が高く、前記配線電極上に設けられており、前記配線電極から前記カバー部材に向かって延び、かつ前記カバー部材を貫通している放熱部材を、さらに備えている。
 本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記圧電基板に設けられており、前記中空空間を構成する開口部を有する支持層をさらに備え、前記支持層上に前記カバー部材が接合されている。この場合には、本発明に従って、WLP型のパッケージ構造を有する弾性波装置を提供することができる。
 本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記支持層及び前記カバー部材を貫通する前記放熱部材が設けられている。この場合には、支持層内に放熱部材が設けられているため、小型化を図ることができる。
 本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、平面視した場合、前記ビアホール電極における前記配線電極に接合されている部分が、前記放熱部材における前記配線電極に接合されている端面と重なる位置に前記放熱部材及び前記ビアホール電極が設けられている。この場合には、熱による配線電極の損傷をより一層効果的に抑制することができる。
 本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、平面視した場合、前記放熱部材における前記配線電極に接合されている部分が、前記ビアホール電極における前記配線電極に接合されている部分を含む。この場合には、放熱部材による放熱により、配線電極の熱による損傷がより一層生じ難い。
 本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記放熱部材が露出している部分を覆っており、前記カバー部材における前記中空空間側の主面とは反対側の外側主面に設けられており、かつ前記カバー部材よりも熱伝導性が高い高熱伝導性材料部を備える。この場合には、放熱性がより一層高められ、配線電極の熱による損傷がより一層生じ難い。
 本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記高熱伝導性材料部が、外装樹脂からなる。この場合には、外装樹脂を利用して、放熱性を高めることができる。
 本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記外装樹脂の外側に、金属からなるシールド層が設けられている。この場合には、より一層放熱性を高めることができる。
 本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記カバー部材における前記外側主面に積層された他の電子部品素子がさらに備えられている。この場合には、弾性波装置を含む複合電子部品装置の小型化を図ることができる。また、弾性波装置が搭載される実装基板における実装スペースを小さくすることができる。
 本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記他の電子部品素子が、前記放熱部材に接合される外部接続端子を有する。この場合には、上記放熱部材からの熱が、他の電子部品素子の外部接続端子側に流れる。従って、弾性波装置における放熱性をより一層高めることができる。
 本発明に係る弾性波装置の製造方法は、本発明に従って構成されている弾性波装置を得るものであって、前記圧電基板と、前記圧電基板の前記第1の主面に設けられているIDT電極と、前記第1の主面に設けられており、前記IDT電極に電気的に接続されている配線電極と、前記圧電基板の前記第1の主面との間に、前記IDT電極を封止する中空空間を構成するように配置されたカバー部材と、前記カバー部材よりも熱伝導性が高く、前記配線電極上に設けられており、前記配線電極から前記カバー部材に向かって延び、かつ、前記カバー部材を貫通している放熱部材を備える構造を用意する工程と、前記圧電基板の前記第2の主面からレーザー光を照射し、前記第1の主面から前記第2の主面に向かって貫通している複数の貫通孔を形成する工程と、前記複数の貫通孔内に、電極材料を配置することにより、前記ビアホール電極を形成する工程と、前記圧電基板の前記第2の主面に、前記ビアホール電極に電気的に接続されている外部接続端子を形成する工程とを備える。
 本発明に係る弾性波装置及びその製造方法では、配線電極の損傷が生じ難い。
図1(a)及び図1(b)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及びビアホール電極と、放熱部材と、配線電極との位置関係を示す模式的部分切欠き拡大平面図である。 図2は、本発明の第2の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図3は、本発明の第3の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図4は、本発明の第4の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図5は、第1の実施形態の弾性波装置の変形例を説明するための正面断面図である。 図6は、第1の実施形態の弾性波装置の変形例を示す正面断面図である。
 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。
 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。
 図1(a)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。圧電基板2は、対向し合う第1,第2の主面2a,2bを有する。第1の主面2a上に、IDT電極3が設けられている。第1の主面2a上には、配線電極4も設けられている。配線電極4は、IDT電極3に電気的に接続されている。
 圧電基板2は、適宜の圧電材料からなる。このような圧電材料としては、圧電単結晶や圧電セラミックスが挙げられる。圧電単結晶としては、LiNbO、KNbO、LiTaO、水晶またはランガサイトなどが挙げられる。圧電セラミックスとしては、PZTなどが挙げられる。
 圧電単結晶からなる圧電基板2にレーザー装置により貫通孔を設ける場合、大きな出力のレーザー装置が必要となる。従って、圧電単結晶からなる圧電基板2の場合、本発明が効果的である。
 上記IDT電極3及び配線電極4は、適宜の金属からなる。このような金属としては、特に限定されず、Al、Pt、Cu、Au、Ti、Mo、Ni、Cr、Agなどが挙げられる。また、これらの金属の合金を用いてもよい。さらに、単一の金属層を用いてもよく、複数の金属層を積層してなる積層金属膜を用いてもよい。
 また、IDT電極3は、本実施形態では、弾性波共振子を構成するために設けられている。もっとも、目的とする機能に応じて、複数のIDT電極3が設けられてもよく、特に限定されるものではない。
 第1の主面2a上には、支持層7が設けられている。支持層7は、IDT電極3が設けられている部分を囲むように設けられている。支持層7を構成する材料は特に限定されないが、本実施形態では、合成樹脂からなる。上記合成樹脂としては、ポリイミドなどを用いることができる。
 支持層7の上方の開口を閉成するように、支持層7上に、カバー部材8が接合されている。カバー部材8は、中空空間13側の内側主面8cと、内側主面8cとは反対側の外側主面8dとを有する。カバー部材8は、第1,第2のカバー部材層8a,8bを有する。もっとも、カバー部材8は単層であってもよい。カバー部材8についても、適宜の合成樹脂を用いて構成することができる。
 上記支持層7及びカバー部材8と、圧電基板2の第1の主面2aとにより、封止された中空空間13が形成されている。IDT電極3は、この中空空間13内に位置している。他方、圧電基板2には、貫通孔2c,2cが設けられている。貫通孔2cは、圧電基板2の第2の主面2b側からレーザー光を照射することにより設けられている。貫通孔2cは、第1の主面2aから第2の主面2bに至るように、圧電基板2を貫通している。貫通孔2cの形成は、圧電基板2の第1の主面2a上にIDT電極3及び配線電極4を設けた後に行われる。従って、第2の主面2bからレーザー光を照射すると、レーザー光が、配線電極4に到達することになる。
 貫通孔2cを形成した後に、金属を貫通孔2c内に付与することにより、ビアホール電極6,6が設けられている。ビアホール電極6の一端は、配線電極4に接合されている。
 ビアホール電極6の他端は、第2の主面2b側に露出している。このビアホール電極6,6に接続されるように、電極パッド10,11が設けられている。電極パッド10,11は、第2の主面2b上に設けられている。電極パッド10,11は、金属膜からなる。
 上記ビアホール電極6及び電極パッド10,11についても、配線電極4と同様に適宜の金属もしくは合金からなる。
 上記電極パッド10,11に金属バンプ12,12がそれぞれ接続されている。金属バンプ12,12は、半田やAuなどからなる。
 上記電極パッド10及び金属バンプ12、並びに電極パッド11及び金属バンプ12が、それぞれ、弾性波装置1を外部に接続するための外部接続端子を構成している。
 弾性波装置1は、上記金属バンプ12,12側から、実装基板などに搭載され、かつ外部と電気的に接続される。
 本実施形態の弾性波装置1の特徴は、放熱部材14,14が設けられていることにある。
 すなわち、支持層7及びカバー部材8を貫通するように貫通孔15,15が設けられている。この貫通孔15,15は、カバー部材8の外側主面8d側からレーザー光を照射することにより形成することができる。なお、支持層7及びカバー部材8は合成樹脂からなる。従って、カバー部材8の外側主面8dから、低い出力のレーザーを用いて、貫通孔15を容易に形成することができる。この場合、レーザーの出力が低く、かつ、貫通孔15の下に熱的に安定で機械的強度の高い圧電基板2が存在するため、配線電極4において、熱による損傷は生じ難い。
 上記貫通孔15内に、放熱部材14,14が設けられている。放熱部材14は、カバー部材8よりも熱伝導性に優れた材料からなる。放熱部材14,14は、好ましくは、導電性を有することが望ましい。このような材料としては、好ましくは、金属が用いられる。この金属としては特に限定されず、Cu、Alや適宜の合金を用いることができる。金属からなる放熱部材14,14は、熱伝導性が非常に高い。また、導電性も有する。もっとも、放熱部材14は、カバー部材8よりも熱伝導性が高いセラミックスや合成樹脂により構成されてもよい。
 放熱部材14は、一端が配線電極4に接続されており、配線電極4上からカバー部材8側に向かって延び、カバー部材8を貫通し、外側主面8dに露出している。
 前述したように、特許文献1に記載の弾性波装置では、圧電基板にレーザー光を照射し、貫通孔を形成した場合、配線電極が熱により損傷するおそれがあった。
 これに対して、弾性波装置1では、配線電極4上に放熱部材14が設けられているため、放熱部材14を設けた後に、圧電基板2の第2の主面2bからレーザー光を照射すればよい。その場合、貫通孔2cの形成に際し、レーザー光により配線電極4が加熱されたとしても、熱が放熱部材14を通り、速やかに放散される。従って、配線電極4の熱による損傷が生じ難い。
 本実施形態の弾性波装置1の製造に際しては、圧電基板2の第1の主面2aに、IDT電極3及び配線電極4が設けられており、さらに支持層7、カバー部材8及び放熱部材14が設けられている構造を用意する。次に、前述したように、圧電基板2の第2の主面2bからレーザー光を照射し、複数の貫通孔2cを形成する。そして、貫通孔2c内に、金属を設けることにより、ビアホール電極6を形成する。さらに、ビアホール電極6に電気的に接続されるように、外部接続端子としての電極パッド10,11及び金属バンプ12,12を形成する。
 好ましくは、金属などからなるステージに放熱部材14が接触するように、貫通孔2c形成前の構造をステージ上に載置する。その状態で、圧電基板2の第2の主面2bからレーザー光を照射すればよい。放熱部材14が、金属などからなるステージに接触されているため、配線電極の熱を、放熱部材14を介したステージから、より一層速やかに逃がすことができる。
 特に、本実施形態では、放熱部材14における配線電極4に接合されている部分が、配線電極4を介して、ビアホール電極6と対向している。そのため、貫通孔2cの形成に際し生じた熱が、放熱部材14から速やかに逃がされる。
 また、製造時だけでなく、実装時において、配線電極4に熱が伝わったとしても、例えばIDT電極3側からの熱が配線電極4に伝わったとしても、熱を外部に速やかに導くことができる。従って、放熱性を効果的に高めることができる。
 図1(b)は、放熱部材14と、ビアホール電極6と、配線電極4との位置関係を模式的に示す模式的部分切欠き拡大平面図である。一点鎖線は、放熱部材14における、配線電極4に接合されている部分の外縁を示す。破線は、ビアホール電極6の配線電極4に接合されている部分の外縁を示す。
 図1(b)に示すように、放熱部材14における配線電極4に接合されている部分は、平面視において、ビアホール電極6における配線電極4に接合されている部分を含む位置に形成されていることが望ましい。それによって、放熱効果をより一層高めることができる。
 もっとも、ビアホール電極6における配線電極4に接合されている部分は、放熱部材14における配線電極4に接合されている部分と部分的に重なり合っていてもよく、全く重なり合っておらずともよい。
 なお、上記実施形態では、レーザー光の照射により、貫通孔2cを設けたが、レーザー光の照射に代えて、超音波加工などを用いてもよく、あるいは複数の加工方法を併用してもよい。さらに、サンドブラストなどの物理的加工方法を用いてもよい。いずれの場合においても、配線電極4が設けられており、かつ配線電極4の貫通孔2cとは反対側が放熱部材14により補強されているため、配線電極4の熱やその他の原因による損傷を効果的に抑制することができる。
 よって、弾性波装置1では、配線電極4の損傷が生じ難いため、IDT電極3と外部接続端子である電極パッド10,11及び金属バンプ12,12との間の電気的接続の信頼性を高めることができる。また、封止性の劣化も生じ難く、従って、歩留まりを改善し、かつ耐湿性の信頼性も高めることができる。
 図2は、本発明の第2の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置21は、第1の実施形態と同様に構成された弾性波装置1がモジュール基板22上に実装されている。モジュール基板22上には、図2では図示していないが、弾性波装置1以外の他の電子部品も搭載されている。モジュール基板22上に電極ランド23a,23bが設けられている。電極ランド23a,23bに、弾性波装置1の金属バンプ12,12が接合されている。そして、弾性波装置1を覆うように、外装樹脂層24が設けられている。外装樹脂層24は、合成樹脂からなる。外装樹脂層24は、カバー部材8よりも熱伝導性が高い樹脂からなることが好ましい。それによって、放熱部材14の熱を外装樹脂層24側に効果的に導くことができる。従って、金属からなる配線電極4の損傷をより効果的に抑制することができる。なお、モジュール基板22内には、内部電極25a,25b、ビアホール電極26a,26bが設けられている。ビアホール電極26a,26bは、上端が内部電極25a,25bにそれぞれ電気的に接続されている。ビアホール電極26a,26bの下端は、端子電極27a,27bに接続されている。端子電極27a,27bは、モジュール基板22の下面に設けられている。上記内部電極25a,25bは、電極ランド23a,23bと図示しない部分において電気的に接続されている。
 また、電極ランド23a,23bは、モジュール基板22に搭載された他の電子部品とも適宜電気的に接続されている。
 弾性波装置21のように、カバー部材8の外側主面8dを覆うように外装樹脂層24が設けられていてもよい。そして、カバー部材8よりも熱伝導性が高い外装樹脂層24により、放熱性が高められる。従って、このような熱伝導性の高い外装樹脂層24を設けることが望ましい。
 弾性波装置21は、その他の点においては第1の実施形態の弾性波装置1と同様であるため、同一部分については同一の参照番号を付することにより、説明を省略する。本実施形態においても、放熱部材14が設けられているため、貫通孔2cの形成に際し、配線電極4が損傷し難い。また、放熱部材14により、熱が速やかに外装樹脂層24側に導かれる。
 図3は、第3の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置31では、金属からなるシールド層32が、外装樹脂層24の外表面を覆うように設けられている。シールド層32は、モジュール基板22の側面をも覆っているが、モジュール基板22の側面を覆わずともよい。
 好ましくは、電磁シールド性を高めるために、図示のように、シールド層32は、モジュール基板22の側面をも覆っていることが望ましい。
 また、弾性波装置31では、放熱部材14上に、金属バンプ33a,33bが設けられている。金属バンプ33a,33bが上記シールド層32に接合されている。上記金属バンプ33a,33b及びシールド層32は金属からなるため、カバー部材8よりも熱伝導性が高い。従って、放熱部材14に導かれた熱を、金属バンプ33a,33bを介して、シールド層32に速やかに導くことができる。よって、弾性波装置31では、放熱性をより一層高めることができる。
 弾性波装置31においては、外装樹脂層24は、カバー部材8よりも熱伝導性が高い材料からなることが望ましい。もっとも、金属バンプ33a,33b及びシールド層32を介して放熱が速やかに行われるため、外装樹脂層24は、カバー部材8よりも熱伝導性が低い材料により構成されていてもよい。弾性波装置31は、その他の点においては、弾性波装置21と同様であるため、同一部分については同一の参照番号を付することにより、説明を省略する。本実施形態においても、放熱部材14が設けられているため、配線電極4の損傷を確実に抑制することができる。
 図4は、本発明の第4の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置41では、第2の実施形態の弾性波装置21における第1の実施形態の弾性波装置1上にさらにもう1つの弾性波装置1Aが積層されている。その他の点については、弾性波装置41は、第2の弾性波装置21と同様である。
 弾性波装置1Aの金属バンプ12,12が、下方の弾性波装置1の放熱部材14,14に接合されている。従って、下方の弾性波装置1の配線電極4で生じた熱が、放熱部材14を介して、金属バンプ12に導かれ、放熱される。また、本実施形態においても、外装樹脂層24が、カバー部材8よりも熱伝導性が高い樹脂からなる。従って、導かれた熱が、速やかに放散される。従って、使用時に、IDT電極3が熱を持ったとしても、その熱が外部に速やかに放散される。
 よって、弾性波装置41では、弾性波装置1,1Aのいずれにおいても、放熱性を効果的に高めることができる。
 また、製造時においても、上記外装樹脂層24を設ける前に、貫通孔2cの形成に、レーザー光の照射等を用いたとしても、放熱部材14により熱が逃がされるため、金属からなる配線電極4の熱による損傷が生じ難い。これは、例えば、弾性波装置1に弾性波装置1Aを積層するに先立ち、貫通孔2cを形成する。この場合、放熱部材14が設けられているカバー部材8側をカバー部材8よりも熱伝導性に優れた金属などからなるステージ上に載置する。その状態で、圧電基板2にレーザー光の照射等により貫通孔2cを形成する。この場合、放熱部材14に金属からなる配線電極4に生じた熱を逃がすことができる。そして、この熱が、金属からなるステージに逃がされるため、第1の実施形態の弾性波装置1と同様に、配線電極4の熱による損傷が生じ難い。
 図5は、第1の実施形態の弾性波装置の変形例を説明するための正面断面図である。弾性波装置51では、放熱部材14の配線電極4と接合されている部分が、ビアホール電極6と平面視において重なり合っていない。すなわち、放熱部材14が、ビアホール電極6よりも、中空空間13からより外側に位置している。このように、放熱部材14が配線電極4と接合されている部分は、ビアホール電極6が配線電極4に接合されている部分と平面視において重なり合っておらずともよい。
 なお、上記実施形態では、カバー部材8は、支持層7上に積層されていたが、カバー部材8の構造はこれに限定されるものではない。すなわち、圧電基板2の第1の主面2aと対向している部分を有し、中空空間13を形成するための適宜の形状のカバー部材を用いることができる。このようなカバー部材としては、例えば、平板状のものに限られず、外周部分が、圧電基板2側に向かって延ばされたキャップ状のカバー部材を用いてもよい。
 図6は、第1の実施形態の弾性波装置の変形例を示す正面断面図である。この変形例の弾性波装置61では、配線電極4,4が、IDT電極3の端部を覆うように設けられている。このようにして、IDT電極3よりも厚みの厚い配線電極4を設けることが好ましい。その場合には、レーザー光の照射により貫通孔2cを形成する際に、配線電極4の劣化を効果的に抑制することができる。
 また、放熱部材14についても、支持層7に設けられた貫通孔2cを貫通しておらずともよく、配線電極4上から、中空空間13を通り、カバー部材8に至るものであってもよい。さらに、放熱部材14が、配線電極4上から、カバー部材の外側主面に至る任意の形状とすることができる。いずれの場合においても、配線電極4において生じた熱が放熱部材14により速やかに逃がされる。従って、第1~第4の実施形態と同様に、貫通孔2cの形成に際しての金属からなる配線電極4の損傷が生じ難い。また、使用時においても放熱性を効果的に高めることができる。
1,1A…弾性波装置
2…圧電基板
2a…第1の主面
2b…第2の主面
2c…貫通孔
3…IDT電極
4…配線電極
6…ビアホール電極
7…支持層
8…カバー部材
8a,8b…第1,第2のカバー部材層
8c…内側主面
8d…外側主面
10,11…電極パッド
12…金属バンプ
13…中空空間
14…放熱部材
15…貫通孔
21,31,41,51,61…弾性波装置
22…モジュール基板
23a,23b…電極ランド
24…外装樹脂層
25a,25b…内部電極
26a,26b…ビアホール電極
27a,27b…端子電極
32…シールド層
33a,33b…金属バンプ

Claims (11)

  1.  対向し合う第1及び第2の主面を有する圧電基板と、
     前記第1の主面に設けられているIDT電極と、
     前記第1の主面に設けられており、前記IDT電極に電気的に接続されている配線電極と、
     前記圧電基板を貫通しており、前記配線電極に電気的に接続されているビアホール電極と、
     前記圧電基板の前記第2の主面に設けられており、前記ビアホール電極に電気的に接続されている外部接続端子と、
     前記圧電基板の前記第1の主面との間に、前記IDT電極を封止する中空空間を構成するように配置されたカバー部材とを備え、
     前記カバー部材よりも熱伝導性が高く、前記配線電極上に設けられており、前記配線電極から前記カバー部材に向かって延び、かつ前記カバー部材を貫通している放熱部材を、さらに備える、弾性波装置。
  2.  前記圧電基板に設けられており、前記中空空間を構成する開口部を有する支持層をさらに備え、前記支持層上に前記カバー部材が接合されている、請求項1に記載の弾性波装置。
  3.  前記支持層及び前記カバー部材を貫通する前記放熱部材が設けられている、請求項2に記載の弾性波装置。
  4.  平面視した場合、前記ビアホール電極における前記配線電極に接合されている部分が、前記放熱部材における前記配線電極に接合されている端面と重なる位置に前記放熱部材及び前記ビアホール電極が設けられている、請求項1~3のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  5.  平面視した場合、前記放熱部材における前記配線電極に接合されている部分が、前記ビアホール電極における前記配線電極に接合されている部分を含む、請求項4に記載の弾性波装置。
  6.  前記放熱部材が露出している部分を覆っており、前記カバー部材における前記中空空間側の主面とは反対側の外側主面に設けられており、かつ前記カバー部材よりも熱伝導性が高い高熱伝導性材料部を備える、請求項1~5のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  7.  前記高熱伝導性材料部が、外装樹脂からなる、請求項6に記載の弾性波装置。
  8.  前記外装樹脂の外側に、金属からなるシールド層が設けられている、請求項7に記載の弾性波装置。
  9.  前記カバー部材における前記外側主面に積層された他の電子部品素子をさらに備える、請求項1~8のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  10.  前記他の電子部品素子が、前記放熱部材に接合される外部接続端子を有する、請求項9に記載の弾性波装置。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法であって、
     前記圧電基板と、前記圧電基板の前記第1の主面に設けられているIDT電極と、前記第1の主面に設けられており、前記IDT電極に電気的に接続されている配線電極と、前記圧電基板の前記第1の主面との間に、前記IDT電極を封止する中空空間を構成するように配置されたカバー部材と、
     前記カバー部材よりも熱伝導性が高く、前記配線電極上に設けられており、前記配線電極から前記カバー部材に向かって延び、かつ、前記カバー部材を貫通している放熱部材を備える構造を用意する工程と、
     前記圧電基板の前記第2の主面からレーザー光を照射し、前記第1の主面から前記第2の主面に向かって貫通している複数の貫通孔を形成する工程と、
     前記複数の貫通孔内に、電極材料を配置することにより、前記ビアホール電極を形成する工程と、
     前記圧電基板の前記第2の主面に、前記ビアホール電極に電気的に接続されている外部接続端子を形成する工程とを備える、弾性波装置の製造方法。
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