Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2014146891A - Piezoelectric device and method of manufacturing the same - Google Patents

Piezoelectric device and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2014146891A
JP2014146891A JP2013013090A JP2013013090A JP2014146891A JP 2014146891 A JP2014146891 A JP 2014146891A JP 2013013090 A JP2013013090 A JP 2013013090A JP 2013013090 A JP2013013090 A JP 2013013090A JP 2014146891 A JP2014146891 A JP 2014146891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating member
groove
conductor line
substrate
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013013090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kikuchi
拓 菊知
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2013013090A priority Critical patent/JP2014146891A/en
Publication of JP2014146891A publication Critical patent/JP2014146891A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress peeling of a conductor line provided on an insulating member constituting a piezoelectric device from the insulating member.SOLUTION: A piezoelectric device 1 includes: a substrate 11 having a piezoelectric element 11A; a substrate-side line 13 and a supporting part 15 which are provided on the substrate 11; an insulating member 16 provided on the substrate 11 via the supporting part 15; a conductor line 14 provided on a surface 16Fb of the insulating member 16; and a via conductor V electrically connecting the substrate-side line 13 and the conductor line 14. The conductor line 14 is at least partially embedded in the insulating member 16 in the thickness direction thereof. Thus, an adhesion area between the conductor line 14 and the insulating member 16 is increased to improve adhesion strength.

Description

本発明は、圧電デバイスおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a piezoelectric device and a manufacturing method thereof.

圧電素子を有する圧電デバイスは、携帯電話などの通信機器において、フィルタや共振器として用いられる。この圧電デバイスから必要な電気的特性を得るため、または、外部回路との整合をとるために、圧電デバイスには圧電素子の他にインダクタやキャパシタなどの回路素子が設けられる。   A piezoelectric device having a piezoelectric element is used as a filter or a resonator in communication equipment such as a mobile phone. In order to obtain necessary electrical characteristics from the piezoelectric device or to match with an external circuit, the piezoelectric device is provided with a circuit element such as an inductor or a capacitor in addition to the piezoelectric element.

特許文献1(WO2006/134928号公報)には、圧電デバイスの構造として、図12に示したような圧電デバイス101が記載されている。この圧電デバイス101は、圧電素子111Aおよび基板側線路113を有する基板111と、基板111の主面111M上に設けられた枠状の支持部115と、支持部115を介して基板111上に設けられた絶縁部材116と、絶縁部材116上に設けられた導体線路114と、を備えている。基板側線路113と導体線路114は、ビア導体VZにより電気的に接続されている。導体線路114は、金属膜114aと接続部材114bの2層構造になっており、絶縁部材116の表面に形成されている。特許文献1には、導体線路114がインダクタなどの回路素子としての役割を有することも記載されている。   Patent Document 1 (WO 2006/134828) describes a piezoelectric device 101 as shown in FIG. 12 as the structure of the piezoelectric device. The piezoelectric device 101 is provided on the substrate 111 via the substrate 111 having the piezoelectric element 111A and the substrate-side line 113, a frame-shaped support portion 115 provided on the main surface 111M of the substrate 111, and the support portion 115. And an insulating member 116 provided on the insulating member 116 and a conductor line 114 provided on the insulating member 116. The substrate side line 113 and the conductor line 114 are electrically connected by the via conductor VZ. The conductor line 114 has a two-layer structure of a metal film 114 a and a connection member 114 b and is formed on the surface of the insulating member 116. Patent Document 1 also describes that the conductor line 114 has a role as a circuit element such as an inductor.

WO2006/134928号公報WO2006 / 134928

通信機器の小型化、高集積化により、圧電デバイス101の小型化が要求されている。小型化の要求に対応するために、たとえば、圧電デバイス101の導体線路114を微細化すると、導体線路と絶縁部材116の密着面積が小さくなる。その場合、導体線路114と絶縁部材116の密着力が小さくなり、導体線路114が絶縁部材116から剥離しやすくなる。   Due to the miniaturization and high integration of communication equipment, miniaturization of the piezoelectric device 101 is required. For example, if the conductor line 114 of the piezoelectric device 101 is miniaturized in order to meet the demand for downsizing, the contact area between the conductor line and the insulating member 116 is reduced. In that case, the adhesion between the conductor line 114 and the insulating member 116 is reduced, and the conductor line 114 is easily peeled off from the insulating member 116.

また、導体線路114の材質が金属であり、絶縁材料116の材質が樹脂あるいはガラスである場合は、材料的な観点からこれらの密着性を高めることに限界がある。また、通信機器は、温度変化の繰り返される環境下において使用されることが多いので、導体線路114と絶縁部材116の線膨張係数が異なると、導体線路114の剥離がさらに起きやすくなる。   Moreover, when the material of the conductor line 114 is a metal and the material of the insulating material 116 is a resin or glass, there exists a limit in improving these adhesiveness from a material viewpoint. In addition, since communication devices are often used in an environment where temperature changes are repeated, if the linear expansion coefficients of the conductor line 114 and the insulating member 116 are different, the conductor line 114 is more easily peeled off.

本発明の目的は、前述した課題を解決し得る圧電デバイスおよびその製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the piezoelectric device which can solve the subject mentioned above, and its manufacturing method.

本発明に係る圧電デバイスは、圧電素子を有する基板と、圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、圧電素子を覆うように、基板上に設けられる絶縁部材と、絶縁部材の表面に設けられ、絶縁部材の厚み方向に少なくとも一部が埋め込まれる導体線路と、を備える。   A piezoelectric device according to the present invention is provided on a substrate having a piezoelectric element, an insulating member provided on the substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element, and a surface of the insulating member. And a conductor line that is at least partially embedded in the thickness direction of the insulating member.

好ましくは、圧電デバイスは、圧電素子の周囲を囲むように設けられた支持部を備える。   Preferably, the piezoelectric device includes a support portion provided so as to surround the periphery of the piezoelectric element.

また、導体線路の断面が、円弧状の形状または鈍角形状を有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the cross section of the conductor line has an arc shape or an obtuse angle shape.

また、導体線路は、面取り加工されていることが好ましい。   The conductor line is preferably chamfered.

また、導体線路の断面が多角形であり、多角形をした断面の角部が円弧状であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the cross section of a conductor track is a polygon and the corner | angular part of the polygon-shaped cross section is circular arc shape.

さらに好ましくは、導体線路には、インダクタが含まれる。   More preferably, the conductor line includes an inductor.

本発明の第1の局面における圧電デバイスの製造方法は、圧電素子を有する基板を準備する基板準備工程と、圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、圧電素子を覆うように、基板上に感光性の絶縁部材を設ける絶縁部材設置工程と、絶縁部材を感光および現像することにより、絶縁部材の表面に所定パターンを有する溝を形成する溝形成工程と、溝に導電材料を埋め込むことにより、絶縁部材の表面に導体線路を形成する導体線路形成工程と、を備える。   A method for manufacturing a piezoelectric device according to a first aspect of the present invention includes: a substrate preparing step of preparing a substrate having a piezoelectric element; and a substrate on a substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element. An insulating member installation step for providing a photosensitive insulating member, a groove forming step for forming a groove having a predetermined pattern on the surface of the insulating member by exposing and developing the insulating member, and embedding a conductive material in the groove, A conductor line forming step of forming a conductor line on the surface of the insulating member.

本発明の第2の局面における圧電デバイスの製造方法は、圧電素子を有する基板を準備する基板準備工程と、圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、圧電素子を覆うように、基板上に絶縁部材を設ける絶縁部材設置工程と、絶縁部材に感光性の下型部材を配置する下型部材配置工程と、下型部材を感光および現像することにより、下型部材に所定パターンを有する溝型を形成する溝型形成工程と、下型部材に形成された溝型側から、下型部材および絶縁部材を均等速度で除去することにより、絶縁部材の表面に溝を形成する溝形成工程と、溝に導電材料を埋め込むことにより、絶縁部材の表面に導体線路を形成する導体線路形成工程と、を備える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric device comprising: a substrate preparing step for preparing a substrate having a piezoelectric element; and a substrate on a substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element. Insulating member installation process for providing an insulating member, lower mold member arranging process for arranging a photosensitive lower mold member on the insulating member, and a groove mold having a predetermined pattern on the lower mold member by exposing and developing the lower mold member Forming a groove on the surface of the insulating member by removing the lower mold member and the insulating member at a uniform speed from the groove mold side formed on the lower mold member; A conductor line forming step of forming a conductor line on the surface of the insulating member by embedding a conductive material in the groove.

本発明の第3の局面における圧電デバイスの製造方法は、圧電素子を有する基板を準備する基板準備工程と、感光性の絶縁部材を準備する絶縁部材準備工程と、絶縁部材を感光および現像することにより、絶縁部材の表面に所定パターンを有する溝を形成する溝形成工程と、溝に導電材料を埋め込むことにより、絶縁部材の表面に導体線路を形成する導体線路形成工程と記導体線路が形成された絶縁部材を、圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、圧電素子を覆うように、基板上に設ける絶縁部材設置工程と、を備える。   A method for manufacturing a piezoelectric device according to a third aspect of the present invention includes a substrate preparation step of preparing a substrate having a piezoelectric element, an insulating member preparation step of preparing a photosensitive insulating member, and exposing and developing the insulating member. Thus, a groove forming step for forming a groove having a predetermined pattern on the surface of the insulating member, and a conductor line forming step for forming a conductor line on the surface of the insulating member by embedding a conductive material in the groove, and a conductor line are formed. And an insulating member installation step in which the insulating member is provided on the substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance from the piezoelectric element.

好ましくは、本発明の第1〜第3の局面における圧電デバイスの製造方法は、溝形成工程と導体線路形成工程との間に、絶縁部材の溝を有する面に、感光性の上型部材を配置する上型部材配置工程と、上型部材を感光および現像することにより、溝と対応する位置において、上型部材に貫通溝を形成する貫通溝形成工程と、をさらに備え、導体線路形成工程は、溝および貫通溝に導電材料を埋め込む工程と、絶縁部材に配置された上型部材を除去する工程と、を有する。   Preferably, in the piezoelectric device manufacturing method according to the first to third aspects of the present invention, the photosensitive upper mold member is provided on the surface having the groove of the insulating member between the groove forming step and the conductor line forming step. A conductor line forming step, further comprising: an upper die member arranging step to be arranged; and a through groove forming step of forming a through groove in the upper die member at a position corresponding to the groove by exposing and developing the upper die member Includes a step of embedding a conductive material in the groove and the through groove, and a step of removing the upper mold member disposed on the insulating member.

本発明に係る圧電デバイスでは、導体線路が基板上に設けられている絶縁部材に埋め込まれているので、互いの密着面積が増え、密着力が向上する。これにより、圧電デバイスの導体線路が絶縁部材から剥離することを抑制できる。   In the piezoelectric device according to the present invention, since the conductor line is embedded in the insulating member provided on the substrate, the close contact area is increased and the close contact force is improved. Thereby, it can suppress that the conductor line of a piezoelectric device peels from an insulating member.

本発明の第1〜第3の局面における圧電デバイスの製造方法では、絶縁部材に溝を形成した後、その溝に導電材料を埋め込む。これにより、絶縁部材に埋め込まれた状態の導体線路を好適に形成でき、導体線路と絶縁部材の密着力を向上させることができる。   In the piezoelectric device manufacturing method according to the first to third aspects of the present invention, after forming a groove in the insulating member, a conductive material is embedded in the groove. Thereby, the conductor line of the state embedded in the insulating member can be formed suitably, and the adhesive force of a conductor line and an insulating member can be improved.

図1(A)は、本発明の第1実施形態に係る圧電デバイス1の断面を模式的に示した図であり、図1(B)は、圧電デバイス1における導体線路14Aの拡大断面図である。1A is a diagram schematically showing a cross section of the piezoelectric device 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a conductor line 14A in the piezoelectric device 1. FIG. is there. 図1(B)に示した導体線路14Aに関する変形例であって、変形例である導体線路54Aの拡大断面図である。It is a modification regarding conductor line 14A shown in Drawing 1 (B), and is an expanded sectional view of conductor line 54A which is a modification. 図1に示した圧電デバイス1の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the piezoelectric device 1 shown in FIG. 図2に示した導体線路54Aを形成するための工程であって、その工程のうちの溝形成工程を説明するための図である。It is a process for forming the conductor track | line 54A shown in FIG. 2, Comprising: It is a figure for demonstrating the groove | channel formation process among the processes. 図4に示した溝形成工程に関する他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example regarding the groove | channel formation process shown in FIG. 図2に示した導体線路54Aを形成するための工程であって、その工程のうちの導体線路形成工程を説明するための図である。It is a process for forming conductor line 54A shown in FIG. 2, Comprising: It is a figure for demonstrating the conductor line formation process of the process. 本発明の第2実施形態に係る圧電デバイス2の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the piezoelectric device 2 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図7に示した圧電デバイス2の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the piezoelectric device 2 shown in FIG. 本発明の第3実施形態に係る圧電デバイス3の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the piezoelectric device 3 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図9に示した圧電デバイス3の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the piezoelectric device 3 shown in FIG. 図10に示した圧電デバイス3の製造方法に関する溝形成工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the groove | channel formation process regarding the manufacturing method of the piezoelectric device 3 shown in FIG. 特許文献1に示した圧電デバイス101の断面図である。2 is a cross-sectional view of a piezoelectric device 101 shown in Patent Document 1. FIG.

[第1実施形態]
第1実施形態に係る圧電デバイスは、圧電素子と、インダクタまたはキャパシタなどの回路素子と、により構成される。圧電素子は、機械的振動と電気的信号を相互に変換するために用いられ、インダクタまたはキャパシタは、圧電素子から必要な電気的特性を得るため、または、外部回路と整合を取るために用いられる。圧電素子としては、たとえばSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ、SAW共振子、境界波フィルタ、BAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタなどが挙げられる。圧電デバイスは、携帯電話などの通信機器において、たとえば、周波数700MHz〜3GHzの周波数帯域にて使用される。
[First Embodiment]
The piezoelectric device according to the first embodiment includes a piezoelectric element and a circuit element such as an inductor or a capacitor. Piezoelectric elements are used to mutually convert mechanical vibrations and electrical signals, and inductors or capacitors are used to obtain the necessary electrical properties from the piezoelectric elements or to match external circuitry. . Examples of the piezoelectric element include a SAW (Surface Acoustic Wave) filter, a SAW resonator, a boundary wave filter, and a BAW (Bulk Acoustic Wave) filter. Piezoelectric devices are used in communication devices such as mobile phones, for example, in the frequency band of 700 MHz to 3 GHz.

図1(A)に示すように、圧電デバイス1は、圧電素子11Aを有する基板11と、インダクタなどの回路素子を有する絶縁部材16と、を備える。模式図である図1(A)には、1つの圧電素子11Aが示されているが、実際は複数の圧電素子11Aが基板11に設けられている。第1実施形態では、圧電素子11AとしてSAWフィルタを例に挙げて説明する。   As shown in FIG. 1A, the piezoelectric device 1 includes a substrate 11 having a piezoelectric element 11A and an insulating member 16 having a circuit element such as an inductor. In FIG. 1A, which is a schematic diagram, one piezoelectric element 11A is shown, but actually, a plurality of piezoelectric elements 11A are provided on the substrate 11. In the first embodiment, a SAW filter will be described as an example of the piezoelectric element 11A.

基板11の主面11Mには、IDT(Inter Digital Transducer)電極12A、パッド電極12Bおよびリフレクタ(図示省略)などの圧電素子電極12が設けられる。圧電素子電極12の高さは、たとえば0.2μmである。ただし、この高さ寸法は、圧電デバイス1を使用する周波数帯域に応じて適宜設計される。   Piezoelectric element electrodes 12 such as IDT (Inter Digital Transducer) electrodes 12A, pad electrodes 12B, and reflectors (not shown) are provided on the main surface 11M of the substrate 11. The height of the piezoelectric element electrode 12 is, for example, 0.2 μm. However, this height dimension is appropriately designed according to the frequency band in which the piezoelectric device 1 is used.

同じく基板11の主面11Mであって、圧電素子11Aの周囲には、引きまわし線路としての基板側線路13が設けられる。基板側線路13の断面の寸法は、たとえば高さ(厚み)が10μmである。基板側線路13のうちの基板側線路13A、13Cは、パッド電極12Bを介して、圧電素子11Aにそれぞれ電気的に接続される。   Similarly, on the main surface 11M of the substrate 11 and around the piezoelectric element 11A, a substrate-side line 13 as a drawing line is provided. The dimension of the cross section of the board | substrate side track | line 13 is 10 micrometers in height (thickness), for example. Of the substrate side lines 13, the substrate side lines 13A and 13C are electrically connected to the piezoelectric element 11A via the pad electrode 12B.

基板11は圧電基板であり、材質としては、たとえばニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、水晶、ランガサイト、ZnO、PZT、4ホウ酸リチウムなどが挙げられる。圧電素子電極12および基板側線路13の材質としては、たとえばAl、Pt、Cu、Au、Ti、Ni、Cr、W、Pd、Co、Mnなどの金属が挙げられる。圧電素子電極12および基板側線路13は、単層であってもよいし、異なる金属が積層されたものであってもよいし、異なる金属が合金化されたものであってもよい。基板側線路13を複数層により形成する場合は、めっき膜との密着性が得やすいという理由から、最上層をCu、Ni、Au、Pt、Pdの中から選択するのが好ましい。   The substrate 11 is a piezoelectric substrate, and examples of the material include lithium niobate, potassium niobate, lithium tantalate, crystal, langasite, ZnO, PZT, and lithium borate. Examples of the material of the piezoelectric element electrode 12 and the substrate side line 13 include metals such as Al, Pt, Cu, Au, Ti, Ni, Cr, W, Pd, Co, and Mn. The piezoelectric element electrode 12 and the substrate side line 13 may be a single layer, may be a laminate of different metals, or may be an alloy of different metals. When the substrate-side line 13 is formed of a plurality of layers, the uppermost layer is preferably selected from Cu, Ni, Au, Pt, and Pd because it is easy to obtain adhesion with the plating film.

さらに、基板11には、圧電素子11Aが振動可能となる空間Sを確保するため、所定の厚みを有する支持部15が設けられる。支持部15の厚み(高さ寸法)は、たとえば15μmである。支持部15は、圧電素子11Aに対して重ならないように、基板11の主面11Mに設けられる。支持部15には、圧電素子電極12や基板側線路13A、13Bの周囲を囲むように基板11の外周に設けられる外周支持部15Aと、基板11の外周より内側に点在して設けられる複数の点在支持部15B、15Cと、がある。支持部15は感光性絶縁材からなり、材質としては、たとえばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などが挙げられる。   Further, the substrate 11 is provided with a support portion 15 having a predetermined thickness in order to secure a space S in which the piezoelectric element 11A can vibrate. The thickness (height dimension) of the support portion 15 is, for example, 15 μm. The support portion 15 is provided on the main surface 11M of the substrate 11 so as not to overlap the piezoelectric element 11A. The support portion 15 includes an outer periphery support portion 15A provided on the outer periphery of the substrate 11 so as to surround the piezoelectric element electrode 12 and the substrate-side lines 13A and 13B, and a plurality of the support portions 15 provided on the inner side from the outer periphery of the substrate 11. And dotted support portions 15B and 15C. The support 15 is made of a photosensitive insulating material, and examples of the material include polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, silicon resin, and benzocyclobutene resin.

支持部15の内部には、支持部15を厚み方向に貫通するように第1のビア導体V1が設けられる。第1のビア導体V1には、外周支持部15Aの両側にそれぞれ設けられる第1のビア導体V1a、V1bと、点在支持部15B、15Cにそれぞれ設けられる第1のビア導体V1c、V1dと、がある。第1のビア導体V1a、V1bは、圧電デバイス1の電気的特性を外部へ引き出すための構成要素である。第1のビア導体V1c、V1dは、基板側線路13B、13Cと、後述する導体線路14と、をそれぞれ電気的に接続するための構成要素である。   Inside the support portion 15, a first via conductor V <b> 1 is provided so as to penetrate the support portion 15 in the thickness direction. The first via conductor V1 includes first via conductors V1a and V1b provided on both sides of the outer peripheral support portion 15A, and first via conductors V1c and V1d provided on the dotted support portions 15B and 15C, respectively. There is. The first via conductors V1a and V1b are components for extracting the electrical characteristics of the piezoelectric device 1 to the outside. The first via conductors V1c and V1d are components for electrically connecting the substrate-side lines 13B and 13C and a conductor line 14 described later.

絶縁部材16は、圧電素子11Aに対して距離を設けながら、かつ、圧電素子11Aを覆うように、支持部15を介して基板11上に設けられる。具体的には、絶縁部材16は、支持部15に当接した状態で、基板11の主面11Mと平行に配置される。これにより、圧電デバイス1において、基板11と支持部15と絶縁部材16とにより閉じられた空間Sが形成され、弾性表面波が励振可能となる。したがって、基板11の主面11Mにおいて弾性表面波が伝播する。なお、圧電素子11Aは、実際には、基板側線路13Cを基準として紙面と直交する方向にも複数設けられており(図示省略)、それらの圧電素子11Aの上方においても空間Sが形成される。絶縁部材16はフィルム状であり、その厚みは、たとえば20μmである。絶縁部材16の材質としては、たとえばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などが挙げられる。絶縁部材16の中に、フィラーとして、たとえばシリカ、アルミナなどを予め内包させると、絶縁部材16の強度を高めることができる。なお、絶縁部材16と支持部15は一体化されていてもよい。この場合、支持部15を有する絶縁部材16が、基板11に対して距離を設けながら、圧電素子11Aを覆うようにして設けられる。   The insulating member 16 is provided on the substrate 11 via the support portion 15 so as to cover the piezoelectric element 11A while providing a distance from the piezoelectric element 11A. Specifically, the insulating member 16 is disposed in parallel with the main surface 11 </ b> M of the substrate 11 while being in contact with the support portion 15. Thereby, in the piezoelectric device 1, the space S closed by the board | substrate 11, the support part 15, and the insulating member 16 is formed, and a surface acoustic wave can be excited. Accordingly, surface acoustic waves propagate on the main surface 11M of the substrate 11. In practice, a plurality of piezoelectric elements 11A are also provided in a direction perpendicular to the paper surface with reference to the board-side line 13C (not shown), and a space S is also formed above these piezoelectric elements 11A. . The insulating member 16 is in the form of a film and has a thickness of 20 μm, for example. Examples of the material of the insulating member 16 include polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, silicon resin, and benzocyclobutene resin. If the insulating member 16 includes silica, alumina, or the like as a filler in advance, the strength of the insulating member 16 can be increased. The insulating member 16 and the support portion 15 may be integrated. In this case, the insulating member 16 having the support portion 15 is provided so as to cover the piezoelectric element 11 </ b> A while providing a distance from the substrate 11.

絶縁部材16の内部には、絶縁部材16を厚み方向に貫通するように第2のビア導体V2が設けられる。第2のビア導体V2a、V2b、V2c、V2dは、第1のビア導体V1a、V1b、V1c、V1dと電気的に接続するように絶縁部材16にそれぞれ設けられる。第2のビア導体V2のうち、第2のビア導体V2c、V2dは、基板側線路13B、13Cと、後述する導体線路14と、をそれぞれ電気的に接続するための構成要素である。第2のビア導体V2a、V2bは、圧電デバイス1の電気的特性を外部へ引き出すための構成要素である。   A second via conductor V2 is provided inside the insulating member 16 so as to penetrate the insulating member 16 in the thickness direction. The second via conductors V2a, V2b, V2c, and V2d are provided on the insulating member 16 so as to be electrically connected to the first via conductors V1a, V1b, V1c, and V1d, respectively. Of the second via conductor V2, the second via conductors V2c and V2d are components for electrically connecting the substrate-side lines 13B and 13C and a conductor line 14 described later, respectively. The second via conductors V2a and V2b are components for extracting the electrical characteristics of the piezoelectric device 1 to the outside.

図1(A)において、第2のビア導体V2a、V2bの端部Ea、Ebはそれぞれ絶縁部材16の表面に露出しているが、この端部Ea、Ebに外部回路と接続するための外部端子(図示省略)をそれぞれ設けてもよい。なお、以下において、単に、ビア導体Vと呼んだときは、第1のビア導体V1および第2のビア導体V2のどちらか一方、あるいは両方を指すものとする。   In FIG. 1A, the end portions Ea and Eb of the second via conductors V2a and V2b are exposed on the surface of the insulating member 16, respectively, and the ends Ea and Eb are connected to an external circuit. Terminals (not shown) may be provided. In the following, when the via conductor V is simply called, it means one or both of the first via conductor V1 and the second via conductor V2.

絶縁部材16の外側の表面16Fbには、ビア導体Vを介して基板側線路13と電気的に接続される導体線路14が設けられる。すなわち、絶縁部材16は、閉じられた空間Sを形成するためのカバーであるとともに、インダクタやキャパシタなどの導体線路14を形成するための再配線用の基板でもある。導体線路14A〜14Cは、インダクタとして機能し、圧電素子11Aに対して接続される。導体線路14Aは渦巻状インダクタの本体である。導体線路14Bは渦巻状インダクタの外周端であり、第2のビア導体V2c、第1のビア導体V1cを順に経由して基板側線路13Bに電気的に接続される。導体線路14Cは渦巻状インダクタの中心であり、第2のビア導体V2d、第1のビア導体V1dを順に経由して基板側線路13Cに電気的に接続される。   On the outer surface 16Fb of the insulating member 16, a conductor line 14 that is electrically connected to the substrate side line 13 through the via conductor V is provided. That is, the insulating member 16 is a cover for forming the closed space S, and is also a rewiring substrate for forming the conductor line 14 such as an inductor or a capacitor. The conductor lines 14A to 14C function as inductors and are connected to the piezoelectric element 11A. The conductor line 14A is a main body of a spiral inductor. The conductor line 14B is an outer peripheral end of the spiral inductor, and is electrically connected to the substrate side line 13B through the second via conductor V2c and the first via conductor V1c in this order. The conductor line 14C is the center of the spiral inductor and is electrically connected to the substrate side line 13C via the second via conductor V2d and the first via conductor V1d in this order.

図1(B)に示すように、導体線路14Aの断面は四角形であり、断面の角部CAは円弧状である。導体線路14Aの断面の寸法は、たとえば幅wが15μm、厚さtが10μmであり、角部CAにおける円弧状の半径rは2μmである。ここで、導体線路14は、絶縁部材16の厚み方向(高さ方向)に埋め込まれている。導体線路14の埋め込まれる寸法は、導体線路14の厚み方向の約半分である。ただし、導体線路14は、絶縁部材16の厚み方向に対して少なくとも一部が埋め込まれていればよい。また、導体線路14の全部が絶縁部材16に埋め込まれていてもよい。   As shown in FIG. 1B, the cross section of the conductor line 14A is a quadrangle, and the corner CA of the cross section is an arc. The cross-sectional dimensions of the conductor line 14A are, for example, a width w of 15 μm and a thickness t of 10 μm, and an arcuate radius r at the corner CA is 2 μm. Here, the conductor line 14 is embedded in the thickness direction (height direction) of the insulating member 16. The dimension in which the conductor line 14 is embedded is about half of the thickness direction of the conductor line 14. However, the conductor line 14 should just be embedded at least partially with respect to the thickness direction of the insulating member 16. Further, the entire conductor line 14 may be embedded in the insulating member 16.

すなわち、導体線路14が絶縁部材16に埋め込まれているので、導体線路14と絶縁部材16との密着面積が増え、絶縁部材16に対する密着力が向上する。また、導体線路14Aの断面が、円弧状の形状を有しているため、圧電デバイス1を高周波帯域で使用する場合であっても、導体断面の角部CAへの電流集中が抑制され、導体線路の低損失化を図ることができる。   That is, since the conductor line 14 is embedded in the insulating member 16, the contact area between the conductor line 14 and the insulating member 16 is increased, and the adhesion force to the insulating member 16 is improved. Further, since the cross section of the conductor line 14A has an arc shape, current concentration at the corner CA of the conductor cross section is suppressed even when the piezoelectric device 1 is used in a high frequency band, and the conductor The loss of the line can be reduced.

導体線路14の材質としては、たとえばAl、Pt、Cu、Au、Ti、Ni、Cr、W、Pd、Co、Mnなどが挙げられる。導体線路14は、単層であってもよいし、異なる金属が積層されたものであってもよいし、異なる金属が合金化されたものであってもよい。導体線路14を複数層により形成する場合は、めっき膜との密着性が得やすいという理由から、最上層をCu、Ni、Au、Pt、Pdの中から選択するのが好ましい。   Examples of the material of the conductor line 14 include Al, Pt, Cu, Au, Ti, Ni, Cr, W, Pd, Co, and Mn. The conductor line 14 may be a single layer, may be a laminate of different metals, or may be an alloy of different metals. When the conductor line 14 is formed of a plurality of layers, the uppermost layer is preferably selected from Cu, Ni, Au, Pt, and Pd because it is easy to obtain adhesion with the plating film.

図2は、導体線路14Aに関する変形例である導体線路54Aを示す図である。図2においても、導体線路54Aの厚みの約半分が絶縁部材16に埋め込まれている。導体線路54Aのうち、絶縁部材16に埋め込まれている埋め込み部54Aaは、円弧状の曲線形状を有する。導体線路54Aのうち、埋め込まれずに突出している突出部54Abは、台形状である。突出部54Abの角部CB1、および突出部54Abと埋め込み部54Aaとをつなぐ角部CB2は、鈍角形状を有する。また、突出部54Abの角部CB1は円弧状となるように面取り加工されている。導体線路54Aの断面が、円弧状の形状または鈍角形状を有しているため、圧電デバイス1を高周波帯域で使用する場合であっても、導体内部での電流集中が抑制される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a conductor line 54A that is a modification of the conductor line 14A. Also in FIG. 2, about half of the thickness of the conductor line 54 </ b> A is embedded in the insulating member 16. Of the conductor line 54A, the embedded portion 54Aa embedded in the insulating member 16 has an arcuate curved shape. Of the conductor line 54A, the protruding portion 54Ab protruding without being embedded is trapezoidal. The corner portion CB1 of the protruding portion 54Ab and the corner portion CB2 connecting the protruding portion 54Ab and the embedded portion 54Aa have an obtuse angle shape. Further, the corner portion CB1 of the protruding portion 54Ab is chamfered so as to have an arc shape. Since the cross section of the conductor line 54A has an arc shape or an obtuse angle shape, current concentration in the conductor is suppressed even when the piezoelectric device 1 is used in a high frequency band.

導体線路14の断面の形状は、図1(B)あるいは図2に示した形状に限られず種々の変形が可能である。たとえば、導体線路の断面は、三角形あるいは五角形以上の多角形であり、角部が円弧状となるように面取り加工されていてもよい。また、導体線路は、テーパ状に面取り加工されていてもよい。また、導体線路は、面取り加工が施されずに、単なる円、楕円あるいは五角形以上の多角形であってもよい。   The shape of the cross section of the conductor line 14 is not limited to the shape shown in FIG. 1B or FIG. 2, and various modifications are possible. For example, the cross section of the conductor line may be a triangle or a polygon that is a pentagon or more, and the corners may be chamfered so as to have an arc shape. Further, the conductor line may be chamfered into a tapered shape. The conductor line may be a simple circle, an ellipse, or a pentagon or more polygon without being chamfered.

第1実施形態に係る圧電デバイス1では、導体線路14が絶縁部材16に埋め込まれているので、互いの密着面積が増え、密着力が向上する。これにより、圧電デバイス1が、温度変化の起きる環境下におかれたとしても、導体線路14が絶縁部材16から剥離することを抑制できる。なお、ここでいう温度条件としては、たとえばJEDEC(Solid State Technology Association)のJEDJESD22−A104Cに記載されているヒートサイクル試験が挙げられる。   In the piezoelectric device 1 according to the first embodiment, since the conductor line 14 is embedded in the insulating member 16, the close contact area increases and the close contact force is improved. Thereby, even if the piezoelectric device 1 is placed in an environment in which a temperature change occurs, it is possible to suppress the conductor line 14 from being separated from the insulating member 16. In addition, as temperature conditions here, the heat cycle test described in JEDJESD22-A104C of JEDEC (Solid State Technology Association) is mentioned, for example.

また、導体線路14は絶縁部材16に埋め込まれるので、その埋め込まれる寸法だけ、圧電デバイス1を低背化できる。特に、絶縁部材16がフィルム状である場合は、絶縁部材16自体の厚みを薄くすることに限界があるので、導体線路16を埋め込むことにより、より効果的に低背化できる。   Further, since the conductor line 14 is embedded in the insulating member 16, the height of the piezoelectric device 1 can be reduced by the embedded dimension. In particular, when the insulating member 16 is in the form of a film, there is a limit to reducing the thickness of the insulating member 16 itself. Therefore, by embedding the conductor line 16, the height can be reduced more effectively.

好ましくは、導体線路14の断面は、円弧状の形状または鈍角形状を有する。または、導体線路14は、面取り加工されているのが好ましい。または、導体線路14の断面は多角形であり、多角形をした断面の角部CAは円弧状であるのが好ましい。これにより、圧電デバイス1を高周波帯域で使用しても、導体内部での電流集中を抑制し、導体線路の低損失化を図ることができる。仮に、これらの形状をした導体線路14を絶縁部材16の表面に単に配置しただけでは互いの密着面積が小さくなり、剥離しやすくなるが、第1実施形態のように、導体線路14を絶縁部材16の表面16Fbに埋め込めば、導体線路14の剥離を抑制するとともに、導体内部における電流集中を抑制できる。   Preferably, the cross section of the conductor line 14 has an arc shape or an obtuse angle shape. Alternatively, the conductor line 14 is preferably chamfered. Alternatively, the conductor line 14 has a polygonal cross section, and the corner CA of the polygonal cross section is preferably an arc. Thereby, even if the piezoelectric device 1 is used in a high frequency band, current concentration inside the conductor can be suppressed, and the loss of the conductor line can be reduced. If the conductor lines 14 having these shapes are simply arranged on the surface of the insulating member 16, the contact area between the conductor lines 14 is reduced and the peeling is easy. However, as in the first embodiment, the conductor lines 14 are separated from the insulating member. If embedded in the surface 16Fb of 16, the peeling of the conductor line 14 can be suppressed and the current concentration in the conductor can be suppressed.

また、これらの導体線路14は、インダクタを含む場合に、より効果が発揮される。インダクタは、導体断面の角部CAに電流集中が起きるとQ値が低下するが、第1実施形態で示した構造をとることにより、電流集中を抑制するとともに、導体線路14の剥離も抑制できる。   These conductor lines 14 are more effective when including an inductor. When the current concentration occurs at the corner CA of the conductor cross section, the Q value decreases. However, by adopting the structure shown in the first embodiment, the current concentration can be suppressed and the conductor line 14 can be prevented from peeling. .

次に、図3(A)〜図3(E)を参照しながら、圧電デバイス1の製造方法について説明する。圧電デバイス1の製造方法は、基板準備工程と、支持部設置工程と、絶縁部材設置工程と、溝形成工程と、導体線路形成工程と、ビア導体形成工程と、を備える。   Next, a method for manufacturing the piezoelectric device 1 will be described with reference to FIGS. 3 (A) to 3 (E). The method for manufacturing the piezoelectric device 1 includes a substrate preparation step, a support portion installation step, an insulating member installation step, a groove formation step, a conductor line formation step, and a via conductor formation step.

図3(A)に示す工程は、基板11準備する基板準備工程である。基板11の主面11Mには、圧電素子11の構成要素である圧電素子電極12と、圧電素子電極12に電気的に接続される基板側線路13と、が予め形成されている。圧電素子電極12および基板側線路13は、たとえば蒸着やスパッタなどにより形成される。   The step shown in FIG. 3A is a substrate preparation step for preparing the substrate 11. On the main surface 11M of the substrate 11, a piezoelectric element electrode 12 that is a component of the piezoelectric element 11 and a substrate side line 13 that is electrically connected to the piezoelectric element electrode 12 are formed in advance. The piezoelectric element electrode 12 and the substrate side line 13 are formed by, for example, vapor deposition or sputtering.

図3(B)は、基板11に支持部15を設ける支持部設置工程、および支持部15に第1のビア導体V1を設けるビア導体形成工程を説明するための図である。支持部15は、フォトリソグラフィー法により基板11の主面11Mに設けられる。具体的には、基板11の主面11Mに感光性絶縁材を塗布し、その上から所定パターンを有するフォトマスクを用いて感光し、さらに所定の薬液を用いて感光性絶縁材を現像することにより形成される。支持部15には、外周支持部15Aと点在支持部15B、15Cとがあるが、これらは同時に形成される。   FIG. 3B is a view for explaining a support portion installation step for providing the support portion 15 on the substrate 11 and a via conductor formation step for providing the first via conductor V1 on the support portion 15. The support portion 15 is provided on the main surface 11M of the substrate 11 by a photolithography method. Specifically, a photosensitive insulating material is applied to the main surface 11M of the substrate 11, and is exposed to light using a photomask having a predetermined pattern, and further developed using a predetermined chemical solution. It is formed by. The support portion 15 includes an outer peripheral support portion 15A and interspersed support portions 15B and 15C, which are formed at the same time.

支持部15には、第1のビア導体V1を設けるためのビア孔VH1が形成される。ビア孔VH1は、基板側線路13上の位置において、支持部15を厚み方向に貫通するように形成される。このビア孔VH1は、支持部15をフォトリソグラフィー法により形成するときと同時に形成される。その後、ビア孔VH1にめっきを施すことにより第1のビア導体V1が設けられ、第1のビア導体V1と基板側線路13とが電気的に接続される。   The support portion 15 is formed with a via hole VH1 for providing the first via conductor V1. The via hole VH1 is formed at a position on the substrate side line 13 so as to penetrate the support portion 15 in the thickness direction. The via hole VH1 is formed at the same time when the support portion 15 is formed by photolithography. Then, the first via conductor V1 is provided by plating the via hole VH1, and the first via conductor V1 and the substrate side line 13 are electrically connected.

図3(C)に示す工程は、基板11上に絶縁部材16を設ける絶縁部材設置工程である。この工程では、支持部15に当接するように、基板11の主面11Mと平行に絶縁部材16が設置される。絶縁部材16は感光性絶縁材であり、具体的には感光性ポリイミドフィルムである。この絶縁部材16を100℃に加熱したローラーで押圧しながら支持部15に接着させる。これにより、圧電素子11Aを囲む閉じた空間Sが形成される。   The process shown in FIG. 3C is an insulating member installation process in which the insulating member 16 is provided on the substrate 11. In this step, the insulating member 16 is installed in parallel with the main surface 11M of the substrate 11 so as to come into contact with the support portion 15. The insulating member 16 is a photosensitive insulating material, specifically a photosensitive polyimide film. The insulating member 16 is bonded to the support portion 15 while being pressed by a roller heated to 100 ° C. Thereby, a closed space S surrounding the piezoelectric element 11A is formed.

図3(D)に示す工程は、絶縁部材16の表面16Fbに所定パターンを有する溝61を形成する溝形成工程である。所定パターンを有する溝61は、たとえばフォトリソグラフィー法により形成される。具体的には、感光性の絶縁部材16に対し、所定パターンを有するフォトマスクを介して紫外線を露光することにより、絶縁部材16を感光させる。そして、所定の薬液を用いて絶縁部材16を現像することにより、溝61を形成する。溝61の角部における円弧状の形状は、露光する紫外線の焦点を適度にデフォーカスすることにより形成される。円弧状の形状を形成する方法については、後述する図4(A)に示す工程を参考とすることができる。   The process shown in FIG. 3D is a groove forming process for forming the groove 61 having a predetermined pattern on the surface 16Fb of the insulating member 16. The groove 61 having a predetermined pattern is formed by, for example, a photolithography method. Specifically, the insulating member 16 is exposed to light by exposing the photosensitive insulating member 16 to ultraviolet rays through a photomask having a predetermined pattern. And the groove | channel 61 is formed by developing the insulating member 16 using a predetermined chemical | medical solution. The arc shape at the corner of the groove 61 is formed by appropriately defocusing the focus of the ultraviolet rays to be exposed. For the method of forming the arc shape, the process shown in FIG. 4A described later can be referred to.

絶縁部材16には、第2のビア導体V2を設けるためのビア孔VH2が形成される。ビア孔VH2は、第1のビア導体V1上の位置において、絶縁部材16を厚み方向に貫通するように形成される。このビア孔VH2は、溝61と同時にフォトリソグラフィー法により形成してもよいし、レーザ加工により形成してもよい。   The insulating member 16 is provided with a via hole VH2 for providing the second via conductor V2. The via hole VH2 is formed so as to penetrate the insulating member 16 in the thickness direction at a position on the first via conductor V1. The via hole VH2 may be formed by the photolithography method simultaneously with the groove 61, or may be formed by laser processing.

図3(E)は、導体線路14を形成する導体線路形成工程、および絶縁部材16に第2のビア導体V2を設けるビア導体形成工程を説明するための図である。導体線路形成工程では、溝形成工程により形成した溝61に導電材料が埋め込まれることにより、絶縁部材16の表面16Fbに導体線路14が形成される。導電材料は、たとえばめっき、蒸着、スパッタなどの方法により、溝61に埋め込まれる。導電材料は、溝61内に埋め込まれるだけでなく、溝61の開口部分から外側に向けて盛り上がるように形成される。これにより導体線路14は、一部が絶縁部材16の厚み方向に埋め込まれ、その他の部分が溝61から突出した構造となる。突出した部分のうちの円弧状の形状は、面取り加工することにより形成される。   FIG. 3E is a diagram for explaining a conductor line forming step for forming the conductor line 14 and a via conductor forming step for providing the second via conductor V <b> 2 in the insulating member 16. In the conductor line forming step, the conductor line 14 is formed on the surface 16Fb of the insulating member 16 by embedding a conductive material in the groove 61 formed in the groove forming step. The conductive material is embedded in the groove 61 by a method such as plating, vapor deposition, or sputtering. The conductive material is not only embedded in the groove 61 but also formed so as to rise outward from the opening portion of the groove 61. Thus, the conductor line 14 has a structure in which a part is embedded in the thickness direction of the insulating member 16 and the other part protrudes from the groove 61. The arcuate shape of the protruding portion is formed by chamfering.

また、ビア孔VH2にも導電材料を充填することにより第2のビア導体V2が設けられ、第2のビア導体V2と第1のビア導体V1とが電気的に接続される。これら図3(A)〜図3(E)で示した工程により、圧電デバイス1が製造される。なお、第1のビア導体V1と第2のビア導体V2は、めっきなどの方法を用いて一括で形成してもよい。   The via hole VH2 is also filled with a conductive material to provide a second via conductor V2, and the second via conductor V2 and the first via conductor V1 are electrically connected. The piezoelectric device 1 is manufactured through the steps shown in FIGS. 3 (A) to 3 (E). Note that the first via conductor V1 and the second via conductor V2 may be collectively formed using a method such as plating.

第1実施形態に係る圧電デバイス1の製造方法では、絶縁部材16に溝61を形成した後、その溝61に導電材料を埋め込む。これにより、絶縁部材16に埋め込まれた状態の導体線路14を形成できる。その結果、導体線路14と絶縁部材16の密着力を向上させることができる。   In the method for manufacturing the piezoelectric device 1 according to the first embodiment, after the groove 61 is formed in the insulating member 16, a conductive material is embedded in the groove 61. Thereby, the conductor line 14 embedded in the insulating member 16 can be formed. As a result, the adhesion between the conductor line 14 and the insulating member 16 can be improved.

ここで、図4(A)および図4(B)を参照しながら、変形例である導体線路54Aを形成するための溝形成工程について説明する。図4(A)に示す工程は、絶縁部材16を感光する工程であり、図4(B)に示す工程は、絶縁部材16を現像する工程である。   Here, with reference to FIGS. 4A and 4B, a groove forming step for forming a conductor line 54A as a modification will be described. The process shown in FIG. 4A is a process for exposing the insulating member 16, and the process shown in FIG. 4B is a process for developing the insulating member 16.

まず、図4(A)に示すように、絶縁部材16の上に所定パターンを有するフォトマスク64を配置する。そして、フォトマスク64の上から紫外線(Ultraviolet rays)を露光することにより、絶縁部材16を感光(Exposure)させる。このとき、紫外線の焦点をデフォーカスすることにより、絶縁部材16において深く感光する部分と浅く感光する部分を連続的に作り出す(図4(A)の破線参照)。その後、絶縁部材16を所定の薬液により現像(Development)することにより、感光させた部分を除去する。これにより、図4(B)に示すように、曲線状に窪んだ溝62が絶縁部材16の表面16Fbに形成される。溝62は、具体的には円弧状の形状をしている。溝62が曲線状であることにより、後に形成される導体線路54Aの断面も曲線を有することになる。なお、紫外線をデフォーカスする代わりに、フォトマスク64の開口率を段階的に変化させることにより、曲線状に窪んだ溝62を形成することもできる。   First, as shown in FIG. 4A, a photomask 64 having a predetermined pattern is disposed on the insulating member 16. Then, the insulating member 16 is exposed (exposure) by exposing the photomask 64 to ultraviolet rays (ultraviolet rays). At this time, by defocusing the focus of the ultraviolet rays, a deeply exposed portion and a shallowly exposed portion in the insulating member 16 are continuously created (see the broken line in FIG. 4A). Thereafter, the exposed portion is removed by developing the insulating member 16 with a predetermined chemical solution (development). As a result, as shown in FIG. 4B, a groove 62 that is recessed in a curved shape is formed on the surface 16 </ b> Fb of the insulating member 16. Specifically, the groove 62 has an arc shape. Since the groove 62 is curved, the cross section of the conductor line 54A formed later also has a curve. Instead of defocusing the ultraviolet rays, the groove 62 recessed in a curved shape can be formed by changing the aperture ratio of the photomask 64 stepwise.

図5(A)〜図5(C)に示す工程は、図4(A)および図4(B)で示した溝形成工程に関する他の例を示した図である。これによれば、絶縁部材16が感光性材料であるかないかにかかわらず、溝62を形成することができる。   The process shown in FIGS. 5A to 5C is a diagram showing another example of the groove forming process shown in FIGS. 4A and 4B. According to this, the groove 62 can be formed regardless of whether the insulating member 16 is a photosensitive material.

図5(A)に示す工程は、絶縁部材16に下型部材66を配置する下型部材配置工程であり、図5(B)に示す工程は、下型部材66に所定パターンを有する溝型68を形成する溝型形成工程である。まず、絶縁部材16上に感光性の下型部材66および所定パターンを有するフォトマスク64を順に配置する。そして、フォトマスク64の上から紫外線を露光することにより、下型部材66を感光(Exposure)させる。このとき、図4(A)で示した工程と同様に、紫外線をデフォーカスすることにより、下型部材66を深く感光する部分と浅く感光する部分を連続的に作り出す(図5(A)の破線参照)。その後、下型部材66を所定の薬液により現像(Development)し、感光させた部分を除去する。これにより、図5(B)に示すように、曲線状に窪んだ溝型68が下型部材66に形成される。   The process shown in FIG. 5A is a lower mold member arranging process for arranging the lower mold member 66 on the insulating member 16, and the process shown in FIG. 5B is a groove mold having a predetermined pattern on the lower mold member 66. 68 is a groove forming process for forming 68. First, a photosensitive lower mold member 66 and a photomask 64 having a predetermined pattern are sequentially arranged on the insulating member 16. Then, the lower mold member 66 is exposed by exposing the photomask 64 to ultraviolet rays. At this time, similarly to the process shown in FIG. 4A, by defocusing the ultraviolet rays, a portion that deeply exposes the lower mold member 66 and a portion that shallowly exposes the lower mold member 66 are continuously created (in FIG. 5A). (See dashed line). Thereafter, the lower mold member 66 is developed with a predetermined chemical solution, and the exposed portion is removed. Thereby, as shown in FIG. 5B, a groove mold 68 that is recessed in a curved shape is formed in the lower mold member 66.

図5(C)に示す工程は、溝型68を用いて絶縁部材16の表面16Fbに溝62を形成する溝形成工程である。この工程では、下型部材66に形成された溝型62側から、下型部材66および絶縁部材16を均等速度で除去(Removal processing)することにより、絶縁部材16の表面16Fbに溝62を形成する。均等速度で除去するための手段としては、たとえばドライエッチング、ウエットエッチング、サンドブラストなどが挙げられる。除去されてできた溝62の形状は、溝型68の形状が転写された形状となる。これにより、図5(C)に示すような、曲線状に窪んだ溝62が形成される。なお、本変形例では、絶縁部材16として、感光性ポリイミドに替えて、シリコン、サファイア、ガラス、LiTaO3、LiNbO3などを用いることができる。これらの材料は剛性が高いため、カバーや再配線用基板として適している。 The process shown in FIG. 5C is a groove forming process for forming the groove 62 on the surface 16Fb of the insulating member 16 using the groove mold 68. In this step, the groove 62 is formed on the surface 16Fb of the insulating member 16 by removing the lower mold member 66 and the insulating member 16 at a uniform speed from the groove mold 62 side formed in the lower mold member 66 (Removal processing). To do. Examples of means for removing at a uniform rate include dry etching, wet etching, and sand blasting. The shape of the groove 62 formed by the removal is a shape obtained by transferring the shape of the groove mold 68. As a result, a groove 62 recessed in a curved shape is formed as shown in FIG. In this modification, silicon, sapphire, glass, LiTaO 3 , LiNbO 3, or the like can be used as the insulating member 16 in place of the photosensitive polyimide. Since these materials have high rigidity, they are suitable as covers and rewiring boards.

引き続き、図6(A)〜図6(D)を参照しながら、変形例である導体線路54Aを形成するための工程について説明する。先述したとおり、圧電デバイス1を高周波帯域で使用する場合、導体線路の導体断面の角部には、電流集中が起きないことが好ましい。そこで、図6(A)〜図6(D)に示す工程により、導体断面の角部においてさらに電流集中が起きにくい導体線路54Aの形成方法を説明する。   Next, a process for forming a conductor line 54A as a modification will be described with reference to FIGS. 6 (A) to 6 (D). As described above, when the piezoelectric device 1 is used in a high frequency band, it is preferable that current concentration does not occur at the corners of the conductor cross section of the conductor line. Therefore, a method of forming the conductor line 54A in which current concentration is less likely to occur at the corners of the conductor cross-section by the steps shown in FIGS. 6A to 6D will be described.

図6(A)に示す工程は、絶縁部材16に上型部材76を配置する上型部材配置工程である。まず、絶縁部材16の表面16Fbに沿ってシード層71をスパッタなどにより形成する。これにより、図4(B)あるいは図5(C)で示した工程により形成された溝62にもシード層71が形成される。シード層71は、導体線路54Aをめっきにより形成するときの給電経路となる層である。シード層71の材質としては、たとえばCu、または、TiとCuとの積層膜などが挙げられる。次に、絶縁部材16の溝62を有する面に、感光性の上型部材76を配置する。上型部材76は、図2で示した埋め込み部54Aaの上にある突出部54Abを形成するための型である。ここで、上型部材76の型を形成する方法として、ネガ型フォトレジストを用いた場合を例に挙げて説明する。まず、上型部材76の上に、所定パターンを有するフォトマスク78を配置する。フォトマスク78は、平面方向から見て、溝62の有る領域において紫外線を遮蔽し、溝62の無い領域において紫外線を通過するように設計されている。次に、上型部材76を紫外線により露光することにより、上型部材76を感光(Exposure)させる。このとき紫外線は上型部材76の厚み方向に進むにつれて減衰するので、上型部材76が感光される領域は、上型部材76の上面76b側の面積より下面76a側の面積が小さくなる(図6(A)の破線参照)。   The process shown in FIG. 6A is an upper mold member arranging process for arranging the upper mold member 76 on the insulating member 16. First, the seed layer 71 is formed along the surface 16Fb of the insulating member 16 by sputtering or the like. Thereby, the seed layer 71 is also formed in the groove 62 formed by the process shown in FIG. 4B or 5C. The seed layer 71 is a layer that serves as a power feeding path when the conductor line 54A is formed by plating. Examples of the material of the seed layer 71 include Cu or a laminated film of Ti and Cu. Next, the photosensitive upper mold member 76 is disposed on the surface of the insulating member 16 having the groove 62. The upper mold member 76 is a mold for forming the protrusion 54Ab on the embedded portion 54Aa shown in FIG. Here, as a method for forming the mold of the upper mold member 76, a case where a negative photoresist is used will be described as an example. First, a photomask 78 having a predetermined pattern is disposed on the upper mold member 76. The photomask 78 is designed so as to shield ultraviolet rays in a region where the groove 62 is present and to pass ultraviolet rays in a region where the groove 62 is not present when viewed from the plane direction. Next, the upper mold member 76 is exposed to ultraviolet rays, thereby exposing the upper mold member 76 to exposure. At this time, since the ultraviolet light attenuates as it proceeds in the thickness direction of the upper mold member 76, the area where the upper mold member 76 is exposed has a smaller area on the lower surface 76a side than the area on the upper surface 76b side of the upper mold member 76 (FIG. 6 (A) (see broken line).

図6(B)に示す工程は、上型部材76に貫通溝72を形成する貫通溝形成工程である。この工程では、上型部材76を現像(Development)することにより、上型部材76のうちの感光されなかった領域が除去される。これにより、上型部材76において、溝62と対応する位置に貫通溝72が形成される。貫通溝72は、上型部材76の上面76b側の面積より下面76a側の面積が大きく、逆テーパ状になる。これにより、突出部54Abを形成するための貫通溝72が形成される。貫通溝72が逆テーパ状であるので、後に形成される導体線路54Aの突出部54Abの角部CB1、CB2は鈍角となる。   The process shown in FIG. 6B is a through groove forming process for forming the through groove 72 in the upper mold member 76. In this step, the upper die member 76 is developed to remove the unexposed areas of the upper die member 76. Thereby, in the upper mold member 76, the through groove 72 is formed at a position corresponding to the groove 62. The through-groove 72 has a larger area on the lower surface 76a side than the area on the upper surface 76b side of the upper mold member 76, and has a reverse taper shape. Thereby, the through-groove 72 for forming protrusion part 54Ab is formed. Since the through groove 72 has a reverse taper shape, the corners CB1 and CB2 of the protrusion 54Ab of the conductor line 54A to be formed later have an obtuse angle.

図6(C)に示す工程は、溝62および貫通溝72に導電材料74を埋め込む導体埋め込み工程である。図6(C)に示すような導電材料74の埋め込まれた状態は、上型部材76の上方から導体を成膜(Deposition)することにより形成される。成膜方法としては、たとえばめっき、蒸着、スパッタなどが挙げられる。導電材料74をCuやNiとし、導体を電解めっきにより形成すれば、成膜レートが高くなり、導電材料74を効率的に埋め込むことができる。   The process shown in FIG. 6C is a conductor embedding process in which the conductive material 74 is embedded in the groove 62 and the through groove 72. The state where the conductive material 74 is embedded as shown in FIG. 6C is formed by depositing a conductor from above the upper mold member 76. Examples of the film forming method include plating, vapor deposition, and sputtering. If the conductive material 74 is made of Cu or Ni and the conductor is formed by electrolytic plating, the film forming rate is increased and the conductive material 74 can be embedded efficiently.

図6(D)に示す工程は、絶縁部材16に配置された上型部材76を除去する上型部材除去工程である。この工程において、上型部材76は、溝62以外の領域にあるシード層71と共に除去される。これにより、導体線路54Aが所定のパターンを有するように形成される。また、上型部材76を除去すると同時に、導体線路54Aの断面の角部CB1が面取り加工される。上型部材76および導体線路54Aの断面の角部CB1を削るための手段としては、たとえばドライエッチング、ウエットエッチング、サンドブラストなどが挙げられる。   The process shown in FIG. 6D is an upper mold member removing process for removing the upper mold member 76 arranged on the insulating member 16. In this step, the upper mold member 76 is removed together with the seed layer 71 in a region other than the groove 62. Thereby, the conductor line 54A is formed to have a predetermined pattern. At the same time as removing the upper mold member 76, the corner portion CB1 of the cross section of the conductor line 54A is chamfered. Examples of means for cutting the corner portion CB1 of the cross section of the upper mold member 76 and the conductor line 54A include dry etching, wet etching, and sand blasting.

図6(A)〜図6(D)で示した工程により形成された導体線路54Aの断面は、円弧状の形状および鈍角形状を有する。また、断面の角部CB1は面取り加工されている。これにより、圧電デバイス1を高周波帯域で使用する場合であっても、導体内部での電流集中が抑制される。   The cross section of the conductor line 54A formed by the steps shown in FIGS. 6A to 6D has an arc shape and an obtuse angle shape. Further, the corner portion CB1 of the cross section is chamfered. Thereby, even if it is a case where the piezoelectric device 1 is used in a high frequency band, the electric current concentration inside a conductor is suppressed.

なお、上型部材76を除去する工程において、導体線路54Aは高温状態におかれ、かつ、物理的な剥離力を付加されるが、導体線路54Aが絶縁部材16に埋め込まれているので、剥離することを抑制できる。   In the step of removing the upper mold member 76, the conductor line 54A is placed in a high temperature state and a physical peeling force is applied. However, since the conductor line 54A is embedded in the insulating member 16, peeling is performed. Can be suppressed.

[第2実施形態]
図7は、第2実施形態に係る圧電デバイス2の断面を模式的に示した図である。圧電デバイス2は、導体線路24が、絶縁部材26の内側の表面26Faにも設けられた実施形態である。第1実施形態と共通する構成については、図中に同じ番号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of the piezoelectric device 2 according to the second embodiment. The piezoelectric device 2 is an embodiment in which the conductor line 24 is also provided on the inner surface 26Fa of the insulating member 26. About the structure which is common in 1st Embodiment, the same number is attached | subjected in a figure and description is abbreviate | omitted.

圧電デバイス2の基板21には、2つの圧電素子11Aが設けられる。ただし、実際は、紙面に対して直交する方向にも他の圧電素子11A(図示省略)を有している。基板21の主面21Mには、基板側線路23A〜23Cが設けられ、基板側線路23A〜23Cは、2つの圧電素子11Aと電気的に接続される。支持部25は、圧電素子11Aを囲うようにして、基板21の主面21M上に設けられる。図7では外周の支持部25のみ示されているが、必要に応じて外周の支持部25の内側に点在する別の支持部(図示省略)を設けても構わない。絶縁部材26は、圧電素子11Aに対して距離を設けながら、かつ、圧電素子11Aを覆うように、支持部25を介して基板21上に設けられる。これにより、基板21と支持部25と絶縁部材26とにより囲まれる閉じられた空間Sが形成される。   Two piezoelectric elements 11 </ b> A are provided on the substrate 21 of the piezoelectric device 2. However, actually, the piezoelectric element 11A (not shown) is also provided in a direction orthogonal to the paper surface. Substrate side lines 23A to 23C are provided on the main surface 21M of the substrate 21, and the substrate side lines 23A to 23C are electrically connected to the two piezoelectric elements 11A. The support portion 25 is provided on the main surface 21M of the substrate 21 so as to surround the piezoelectric element 11A. Although only the outer peripheral support portion 25 is shown in FIG. 7, other support portions (not shown) scattered inside the outer peripheral support portion 25 may be provided as necessary. The insulating member 26 is provided on the substrate 21 via the support portion 25 so as to cover the piezoelectric element 11A while providing a distance from the piezoelectric element 11A. As a result, a closed space S surrounded by the substrate 21, the support portion 25, and the insulating member 26 is formed.

絶縁部材26の表面26Fには、基板側線路23に電気的に接続する導体線路24が設けられる。導体線路24には、絶縁部材26の外側の表面26Fbに形成される導体線路24Eと、基板21の主面21Mと向かい合う内側の表面26Faに形成される導体線路24A〜24Dと、がある。第2実施形態においても、導体線路24は、絶縁部材26に対して厚み方向(高さ方向)に埋め込まれている。   A conductor line 24 electrically connected to the substrate side line 23 is provided on the surface 26F of the insulating member 26. The conductor line 24 includes a conductor line 24E formed on the outer surface 26Fb of the insulating member 26 and conductor lines 24A to 24D formed on the inner surface 26Fa facing the main surface 21M of the substrate 21. Also in the second embodiment, the conductor line 24 is embedded in the thickness direction (height direction) with respect to the insulating member 26.

導体線路24A〜24Cは、インダクタとして機能し、圧電素子11Aに対して並列接続される。導体線路24Aは、渦巻状インダクタの本体である。導体線路24Bは渦巻状インダクタの外周端であり、導体線路24D、第1のビア導体V1aを順に経由して、基板側線路23Aに電気的に接続される。導体線路24Cは渦巻状インダクタの中心であり、第2のビア導体V2c、導体線路24E、第2のビア導体V2b、第1のビア導体V1bを順に経由して、基板側線路23Cに電気的に接続される。なお、導体線路24Dは、第2のビア導体V2aを介して外部端子29Aに電気的に接続され、導体線路24Eは、第2のビア導体V2bを介して外部端子29Bに電気的に接続される。   The conductor lines 24A to 24C function as inductors and are connected in parallel to the piezoelectric element 11A. The conductor line 24A is a main body of a spiral inductor. The conductor line 24B is an outer peripheral end of the spiral inductor, and is electrically connected to the board side line 23A through the conductor line 24D and the first via conductor V1a in this order. The conductor line 24C is the center of the spiral inductor, and is electrically connected to the board side line 23C through the second via conductor V2c, the conductor line 24E, the second via conductor V2b, and the first via conductor V1b in this order. Connected. The conductor line 24D is electrically connected to the external terminal 29A via the second via conductor V2a, and the conductor line 24E is electrically connected to the external terminal 29B via the second via conductor V2b. .

外部端子29A、29Bは、圧電デバイス2を外部回路(図示省略)に電気的に接続するためのものであり、絶縁部材26の表面26Fbに露出する第2のビア導体V2a、V2bの端部Ea、Ebにそれぞれ設けられる。外部端子29の材質としては、たとえば、Cu、Ni、Au、Pd、Sn−Agなどが挙げられる。外部端子29は、単層であってもよいし、異なる金属が積層されたものであってもよいし、異なる金属が合金化されたものであってもよい。   The external terminals 29A and 29B are for electrically connecting the piezoelectric device 2 to an external circuit (not shown), and are end portions Ea of the second via conductors V2a and V2b exposed on the surface 26Fb of the insulating member 26. , Eb, respectively. Examples of the material of the external terminal 29 include Cu, Ni, Au, Pd, and Sn—Ag. The external terminal 29 may be a single layer, a laminate of different metals, or an alloy of different metals.

第2実施形態は、第1実施形態にて述べた発明の効果に加え、以下に示す効果を有する。第2実施形態によれば、絶縁部材26の外側と内側の両方の表面に導体線路24を設けるので、圧電デバイス2にインダクタなどの回路素子を形成する面積を増やすことができる。また、第1実施形態に比べて、基板21に形成する圧電素子11Aの個数を増やすことができる。   The second embodiment has the following effects in addition to the effects of the invention described in the first embodiment. According to the second embodiment, since the conductor lines 24 are provided on both the outer and inner surfaces of the insulating member 26, the area for forming circuit elements such as inductors in the piezoelectric device 2 can be increased. Further, compared to the first embodiment, the number of piezoelectric elements 11A formed on the substrate 21 can be increased.

図8(A)〜図8(E)を参照しながら、圧電デバイス2の製造方法について説明する。圧電デバイス2の製造方法は、予め準備した絶縁部材26に溝61aを形成し、その溝61aに導電材料を埋め込んだ後、絶縁部材26を基板21に設置する点に特徴がある。   The manufacturing method of the piezoelectric device 2 will be described with reference to FIGS. The manufacturing method of the piezoelectric device 2 is characterized in that a groove 61a is formed in an insulating member 26 prepared in advance, and a conductive material is embedded in the groove 61a, and then the insulating member 26 is installed on the substrate 21.

図8(A)は、基板準備工程、支持部設置工程、およびビア導体形成工程を説明するための図である。これらの工程では、予め準備した基板21に支持部25が設けられるとともに、支持部25に第1のビア導体V1が形成される。これらの工程は、第1実施形態で示した図3(A)および図3(B)と同様の方法により実行される。   FIG. 8A is a diagram for explaining a substrate preparation step, a support portion installation step, and a via conductor formation step. In these steps, the support portion 25 is provided on the substrate 21 prepared in advance, and the first via conductor V <b> 1 is formed in the support portion 25. These steps are executed by the same method as in FIGS. 3A and 3B shown in the first embodiment.

図8(B)は、絶縁部材準備工程、および導体線路形成工程を説明するための図である。予め準備する絶縁部材26は感光性である。まず、絶縁部材26の表面26Faに、所定パターンを有する溝61aが、フォトリソグラフィー法により形成される。その後、導電材料が溝61aに埋め込まれ、導体線路24A〜24Dが絶縁部材26の表面26Faに形成される。   FIG. 8B is a diagram for explaining the insulating member preparing step and the conductor line forming step. The insulating member 26 prepared in advance is photosensitive. First, a groove 61a having a predetermined pattern is formed on the surface 26Fa of the insulating member 26 by a photolithography method. Thereafter, the conductive material is embedded in the groove 61a, and the conductor lines 24A to 24D are formed on the surface 26Fa of the insulating member 26.

図8(C)に示す工程は、基板21上に絶縁部材26を設ける絶縁部材設置工程である。絶縁部材26は、先に形成した導体線路24A〜24Dが基板21の主面21Mと向かい合うように、支持部25に当接して配置される。このとき、導体線路24Dが第1のビア導体V1aと電気的に接続されるように、絶縁部材26が位置決めされた状態で支持部25に接着される。   The process shown in FIG. 8C is an insulating member installation process in which the insulating member 26 is provided on the substrate 21. The insulating member 26 is disposed in contact with the support portion 25 so that the previously formed conductor lines 24 </ b> A to 24 </ b> D face the main surface 21 </ b> M of the substrate 21. At this time, the insulating member 26 is bonded to the support portion 25 in a positioned state so that the conductor line 24D is electrically connected to the first via conductor V1a.

図8(D)は、導体線路24Eを形成する導体線路形成工程、およびビア導体形成工程を説明するための図である。導体線路形成工程では、絶縁部材26の表面26Fbに所定パターンを有する溝61bが、フォトリソグラフィー法により形成さる。その後、導電材料が溝61bに埋め込まれ、導体線路24Eが絶縁部材26の表面26Fbに形成される。なお、導体線路24Eを形成するのに先立ち、第2のビア導体V2cが絶縁部材26に形成される。また、第2のビア導体V2a、V2bも第1実施形態と同様の方法により形成される。   FIG. 8D is a view for explaining a conductor line forming step for forming the conductor line 24E and a via conductor forming step. In the conductor line forming step, the groove 61b having a predetermined pattern is formed on the surface 26Fb of the insulating member 26 by a photolithography method. Thereafter, the conductive material is embedded in the groove 61b, and the conductor line 24E is formed on the surface 26Fb of the insulating member 26. Prior to forming the conductor line 24E, the second via conductor V2c is formed in the insulating member 26. The second via conductors V2a and V2b are also formed by the same method as in the first embodiment.

図8(E)に示す工程は、外部端子29を形成する外部端子形成工程である。外部端子29A、29Bは、たとえばめっきなどにより第2のビア導体V2a、V2bの端部Ea、Ebにそれぞれ形成される。これら図8(A)〜図8(E)に示す工程により、圧電デバイス2が製造される。   The process shown in FIG. 8E is an external terminal formation process for forming the external terminals 29. The external terminals 29A and 29B are formed at the end portions Ea and Eb of the second via conductors V2a and V2b, for example, by plating. The piezoelectric device 2 is manufactured by the steps shown in FIGS. 8A to 8E.

[第3実施形態]
図9は、第3実施形態に係る圧電デバイス3の断面を模式的に示した図である。第1実施形態または第2実施形態と共通する構成については、図中に同じ符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross section of the piezoelectric device 3 according to the third embodiment. About the structure which is common in 1st Embodiment or 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected in a figure and description is abbreviate | omitted.

圧電デバイス3は、弾性表面波ではなく弾性境界波を利用したものである。したがって、図9に示すように、基板31、支持部25、絶縁部材36で囲まれる領域には誘電体38が設けられる。誘電体38の材質としては、たとえば、SiO2などが挙げられる。 The piezoelectric device 3 uses boundary acoustic waves instead of surface acoustic waves. Therefore, as shown in FIG. 9, a dielectric 38 is provided in a region surrounded by the substrate 31, the support portion 25, and the insulating member 36. Examples of the material of the dielectric 38 include SiO 2 .

圧電デバイス3の絶縁部材36は、2層の絶縁部材36A、36Bにより構成される。絶縁部材36は感光性であり、材質としてはたとえば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、Siなどが挙げられる。絶縁部材36Aの内部には、絶縁部材36Aの厚みと等しい厚みを有する導体線路34A〜34Cが設けられる。絶縁部材36Aには、第2のビア導体V2a、V2bがそれぞれ設けられる。絶縁部材36Bは、絶縁部材36Aのさらに外側に設けられる。そして、絶縁部材36Bの外側の表面36Fbには導体線路34D、34Eが設けられる。導体線路34D、34Eは、絶縁部材36Bの表面36Fbに形成された引きまわし線路である。絶縁部材36Bには、第3のビア導体V3a、V3bがそれぞれ設けられる。なお、第3のビア導体V3a、V3bは第2のビア導体V2a、V2bにそれぞれ電気的に接続され、第2のビア導体V2a、V2bは第1のビア導体V1a、V1bにそれぞれ電気的に接続される。   The insulating member 36 of the piezoelectric device 3 includes two layers of insulating members 36A and 36B. The insulating member 36 is photosensitive, and examples of the material include silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, DLC (diamond-like carbon), and Si. Conductor lines 34A to 34C having a thickness equal to the thickness of the insulating member 36A are provided inside the insulating member 36A. The insulating member 36A is provided with second via conductors V2a and V2b, respectively. The insulating member 36B is provided further outside the insulating member 36A. Conductor lines 34D and 34E are provided on the outer surface 36Fb of the insulating member 36B. The conductor lines 34D and 34E are lead lines formed on the surface 36Fb of the insulating member 36B. The insulating member 36B is provided with third via conductors V3a and V3b. The third via conductors V3a and V3b are electrically connected to the second via conductors V2a and V2b, respectively, and the second via conductors V2a and V2b are electrically connected to the first via conductors V1a and V1b, respectively. Is done.

導体線路34A〜34Cは、インダクタとして機能し、圧電素子11Aに並列接続される。導体線路34Aは、渦巻状インダクタの本体である。導体線路34Bは渦巻状インダクタの外周端であり、第3のビア導体V3c、導体線路34Dを順に経由して第3のビア導体V3aに電気的に接続される。導体線路34Cは渦巻状インダクタの中心であり、第3のビア導体V3d、導体線路34Eを経由して第3のビア導体V3bに電気的に接続される。   The conductor lines 34A to 34C function as inductors and are connected in parallel to the piezoelectric element 11A. The conductor line 34A is the main body of the spiral inductor. The conductor line 34B is an outer peripheral end of the spiral inductor, and is electrically connected to the third via conductor V3a through the third via conductor V3c and the conductor line 34D in this order. The conductor line 34C is the center of the spiral inductor, and is electrically connected to the third via conductor V3b via the third via conductor V3d and the conductor line 34E.

さらに、保護部材37が、導体線路34D、34E、絶縁部材36、および基板31を覆うように設けられる。保護部材37は感光性絶縁材であり、材質としては、たとえばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などが挙げられる。保護部材37は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。絶縁部材36の外側に保護部材37をさらに備えることにより、圧電デバイス3の強度が向上するとともに、耐環境性も向上する。なお、保護部材37には、第4のビア導体V4a、V4bが、第3のビア導体V3a、V3bとそれぞれ電気的に接続するように設けられる。   Further, a protective member 37 is provided so as to cover the conductor lines 34D and 34E, the insulating member 36, and the substrate 31. The protective member 37 is a photosensitive insulating material, and examples of the material include polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, silicon resin, and benzocyclobutene resin. The protective member 37 may be a single layer or a plurality of layers. By further providing the protective member 37 outside the insulating member 36, the strength of the piezoelectric device 3 is improved and the environmental resistance is also improved. Note that the fourth via conductors V4a and V4b are provided in the protective member 37 so as to be electrically connected to the third via conductors V3a and V3b, respectively.

また、外部端子29A、29Bが、保護部材37の外側の表面に露出する第4のビア導体V4a、V4bの端部Ea、Ebにそれぞれ設けられる。外部端子29には、バンプ39がそれぞれ形成される。   The external terminals 29A and 29B are provided at the end portions Ea and Eb of the fourth via conductors V4a and V4b exposed on the outer surface of the protective member 37, respectively. Bumps 39 are formed on the external terminals 29, respectively.

図10(A)〜図10(E)を参照しながら、圧電デバイス3の製造方法について説明する。   A method for manufacturing the piezoelectric device 3 will be described with reference to FIGS. 10 (A) to 10 (E).

図10(A)は、基板準備工程、支持部設置工程、およびビア導体形成工程を説明するための図である。これらの工程では、予め準備した基板31に支持部25が設けられるとともに、基板31に誘電体38が設けられる。支持部25は、第1実施形態で示した図3(A)および図3(B)と同様の方法により形成される。誘電体38は、支持部25より内周側にある基板31上に誘電体材料を充填した後、誘電体材料を硬化することにより形成される。なお、第1のビア導体V1もこの工程で形成される。   FIG. 10A is a diagram for explaining a substrate preparation step, a support portion installation step, and a via conductor formation step. In these steps, the support portion 25 is provided on the substrate 31 prepared in advance, and the dielectric 38 is provided on the substrate 31. The support portion 25 is formed by a method similar to that shown in FIGS. 3A and 3B shown in the first embodiment. The dielectric 38 is formed by filling the dielectric material on the substrate 31 located on the inner peripheral side of the support portion 25 and then curing the dielectric material. The first via conductor V1 is also formed in this step.

図10(B)は、絶縁部材設置工程、導体線路形成工程、およびビア導体形成工程を説明するための図である。これらの工程では、支持部25上に絶縁部材36Aが設置されるとともに、導体線路34A〜34Cおよび第2のビア導体V2a、V2bが形成される。   FIG. 10B is a diagram for explaining an insulating member installation step, a conductor line formation step, and a via conductor formation step. In these steps, the insulating member 36A is installed on the support portion 25, and the conductor lines 34A to 34C and the second via conductors V2a and V2b are formed.

絶縁部材36Aは、液状のガラス材料を支持部25および誘電体38に塗布した後、ガラス材料を硬化することにより形成される。第2のビア導体V2は、第2実施形態と同様の方法により形成される。導体線路34A〜34Cは、絶縁部材36Aの厚み方向に貫通するように形成された溝82に、導電材料を埋め込むことにより形成される。これにより、導体線路34A〜34Cの厚みを、絶縁部材36Aの厚みと等しくなる程度まで厚くでき、導体断面の面積を大きくできる。   The insulating member 36A is formed by applying a liquid glass material to the support portion 25 and the dielectric 38 and then curing the glass material. The second via conductor V2 is formed by the same method as in the second embodiment. The conductor lines 34A to 34C are formed by embedding a conductive material in a groove 82 formed so as to penetrate the insulating member 36A in the thickness direction. Thereby, the thickness of the conductor lines 34A to 34C can be increased to an extent equal to the thickness of the insulating member 36A, and the area of the conductor cross section can be increased.

この溝82は、たとえば、図11(A)および図11(B)に示す溝形成工程により形成される。まず、図11(A)に示すように、絶縁部材36Aの上に所定パターンを有するフォトマスク88を配置し、フォトマスク88の上から紫外線を露光して絶縁部材36Aを感光させる。その後、図11(B)に示すように、絶縁部材36Aを所定の薬液により現像することにより、感光された箇所を除去する。所定の薬液としては、誘電体38が溶融されず、感光された絶縁部材36Aが溶融される薬液を選ぶ。これにより、絶縁部材36Aの表面36Faに到達する深さを有する溝82を形成できる。   The groove 82 is formed by, for example, a groove forming process shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B). First, as shown in FIG. 11A, a photomask 88 having a predetermined pattern is placed on the insulating member 36A, and ultraviolet rays are exposed from above the photomask 88 to expose the insulating member 36A. Thereafter, as shown in FIG. 11B, the exposed portion is removed by developing the insulating member 36A with a predetermined chemical solution. As the predetermined chemical solution, a chemical solution in which the dielectric 38 is not melted and the exposed insulating member 36A is melted is selected. Thereby, the groove | channel 82 which has the depth which reaches | attains the surface 36Fa of 36 A of insulating members can be formed.

図10(C)は、絶縁部材設置工程、導体線路形成工程、およびビア導体形成工程を説明するための図である。これらの工程では、絶縁部材36Aの外側に絶縁部材36Bが設置されるとともに、導体線路34D、34Eおよび第3のビア導体V3a、V3b、V3c、V3dが形成される。絶縁部材36Bは、液状のガラス材料を絶縁部材36Aに塗布した後、ガラス材料を硬化することにより形成される。導体線路34D、34Eは、第2実施形態と同様の方法により形成される。第3のビア導体V3は、第2のビア導体V2と同様の方法により形成される。   FIG. 10C is a diagram for explaining an insulating member installation step, a conductor line formation step, and a via conductor formation step. In these steps, the insulating member 36B is installed outside the insulating member 36A, and the conductor lines 34D and 34E and the third via conductors V3a, V3b, V3c, and V3d are formed. The insulating member 36B is formed by applying a liquid glass material to the insulating member 36A and then curing the glass material. The conductor lines 34D and 34E are formed by the same method as in the second embodiment. The third via conductor V3 is formed by the same method as the second via conductor V2.

図10(D)は、保護部材形成工程、およびビア導体形成工程を説明するための図である。これらの工程では、絶縁部材36Bの外側に保護部材37が形成された後、保護部材37の内部に第4のビア導体V4a、V4bが形成される。保護部材37は、絶縁部材36Bの外側に液状のエポキシ系樹脂を塗布した後、エポキシ系樹脂をオーブンで硬化することにより形成される。第4のビア導体V4a、V4bは、レーザによって保護部材37にビア孔を形成した後、ビア孔に導電材料を充填することにより形成される。保護部材37が感光性である場合は、フォトリソグラフィー法によりビア孔を形成してもよい。   FIG. 10D is a diagram for explaining the protective member forming step and the via conductor forming step. In these steps, after the protective member 37 is formed outside the insulating member 36B, the fourth via conductors V4a and V4b are formed inside the protective member 37. The protective member 37 is formed by applying a liquid epoxy resin on the outside of the insulating member 36B and then curing the epoxy resin in an oven. The fourth via conductors V4a and V4b are formed by forming a via hole in the protective member 37 with a laser and then filling the via hole with a conductive material. When the protective member 37 is photosensitive, a via hole may be formed by a photolithography method.

図10(E)に示す工程は、外部端子形成工程である。この工程では、外部端子29A、29Bが、第4のビア導体V4a、V4bの端部Ea、Ebにそれぞれ形成される。バンプ39は、図示しないバンプボンダーなどにより、外部端子29に当接して形成される。これら図10(A)〜図10(E)に示す工程により、圧電デバイス3が製造される。   The step shown in FIG. 10E is an external terminal formation step. In this step, the external terminals 29A and 29B are formed at the end portions Ea and Eb of the fourth via conductors V4a and V4b, respectively. The bump 39 is formed in contact with the external terminal 29 by a bump bonder (not shown). The piezoelectric device 3 is manufactured by the steps shown in FIGS. 10 (A) to 10 (E).

前述したそれぞれの実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、技術的思想の同一性が認められる範囲で種々の変形が可能である。たとえば、導体線路としては、キャパシタや抵抗などの回路素子であってもよい。また、支持部と絶縁部材とが、別々の構成でなく一体となった状態で基板に設けられてもよい。また、圧電デバイスは、親基板に複数の圧電デバイスを形成した後、その親基板を個片化することにより作製してもよい。   Each of the embodiments described above is not intended to limit the invention described in the claims, and various modifications are possible within the scope where the same technical idea is recognized. For example, the conductor line may be a circuit element such as a capacitor or a resistor. Further, the support portion and the insulating member may be provided on the substrate in an integrated state instead of separate configurations. In addition, the piezoelectric device may be manufactured by forming a plurality of piezoelectric devices on the parent substrate and then dividing the parent substrate into pieces.

1:圧電デバイス
11:基板
11A:圧電素子
11M:基板11の主面
12:圧電素子電極
12A:IDT電極
12B:パッド電極
13、13A、13B、13C:基板側線路
14、14A、14B、14C、54A:導体線路
15、15A、15B、15C:支持部
16:絶縁部材
16F、16Fa、16Fb:絶縁部材16の表面
54Aa:導体線路54Aの埋め込み部
54Ab:導体線路54Aの突出部
61、62:溝
64、78:フォトマスク
66:下型部材
68:溝型
71:シード層
72:貫通溝
74:導電材料
76:上型部材
CA、CB1、CB2:導体線路の角部
V:ビア導体
V1、V1a、V1b、V1c、V1d:第1のビア導体
V2、V2a、V2b、V2c、V2d:第2のビア導体
VH1、VH2:ビアホール
1: Piezoelectric device 11: Substrate 11A: Piezoelectric element 11M: Main surface 12 of substrate 11: Piezoelectric element electrode 12A: IDT electrode 12B: Pad electrodes 13, 13A, 13B, 13C: Substrate side lines 14, 14A, 14B, 14C, 54A: Conductor lines 15, 15A, 15B, 15C: Support part 16: Insulating members 16F, 16Fa, 16Fb: Surface 54Aa of insulating member 16: Buried part 54Ab of conductor line 54A: Protruding parts 61, 62 of conductor line 54A 64, 78: Photomask 66: Lower mold member 68: Groove mold 71: Seed layer 72: Through groove 74: Conductive material 76: Upper mold member CA, CB1, CB2: Corner portion of conductor line V: Via conductor V1, V1a , V1b, V1c, V1d: first via conductors V2, V2a, V2b, V2c, V2d: second via conductors VH1, VH2: via holes

Claims (10)

圧電素子を有する基板と、
前記圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、前記圧電素子を覆うように、前記基板上に設けられる絶縁部材と、
前記絶縁部材の表面に設けられ、前記絶縁部材の厚み方向に少なくとも一部が埋め込まれる導体線路と、
を備える圧電デバイス。
A substrate having a piezoelectric element;
An insulating member provided on the substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element;
A conductor line provided on the surface of the insulating member and at least partially embedded in the thickness direction of the insulating member;
A piezoelectric device comprising:
前記圧電素子の周囲を囲むように設けられた支持部を備える、請求項1に記載された圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, further comprising a support portion provided so as to surround the periphery of the piezoelectric element. 前記導体線路の断面が、円弧状の形状または鈍角形状を有することを特徴とする請求項1または2に記載された圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein a cross section of the conductor line has an arc shape or an obtuse angle shape. 前記導体線路が面取り加工されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載された圧電デバイス。   The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor line is chamfered. 前記導体線路の断面が多角形であり、多角形をした前記断面の角部が円弧状であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載された圧電デバイス。   5. The piezoelectric device according to claim 1, wherein a cross section of the conductor line is a polygon, and a corner portion of the polygonal cross section is an arc shape. 前記導体線路には、インダクタが含まれることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載された圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein the conductor line includes an inductor. 圧電素子を有する基板を準備する基板準備工程と、
前記圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、前記圧電素子を覆うように、前記基板上に感光性の絶縁部材を設ける絶縁部材設置工程と、
前記絶縁部材を感光および現像することにより、前記絶縁部材の表面に所定パターンを有する溝を形成する溝形成工程と、
前記溝に導電材料を埋め込むことにより、前記絶縁部材の表面に導体線路を形成する導体線路形成工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
A substrate preparation step of preparing a substrate having a piezoelectric element;
An insulating member installation step of providing a photosensitive insulating member on the substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element;
Forming a groove having a predetermined pattern on the surface of the insulating member by exposing and developing the insulating member; and
A conductor line forming step of forming a conductor line on the surface of the insulating member by embedding a conductive material in the groove;
A method for manufacturing a piezoelectric device comprising:
圧電素子を有する基板を準備する基板準備工程と、
前記圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、前記圧電素子を覆うように、前記基板上に絶縁部材を設ける絶縁部材設置工程と、
前記絶縁部材に感光性の下型部材を配置する下型部材配置工程と、
前記下型部材を感光および現像することにより、前記下型部材に所定パターンを有する溝型を形成する溝型形成工程と、
前記下型部材に形成された溝型側から、前記下型部材および前記絶縁部材を均等速度で除去することにより、前記絶縁部材の表面に溝を形成する溝形成工程と、
前記溝に導電材料を埋め込むことにより、前記絶縁部材の表面に前記導体線路を形成する導体線路形成工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
A substrate preparation step of preparing a substrate having a piezoelectric element;
An insulating member installation step of providing an insulating member on the substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element;
A lower mold member arranging step of arranging a photosensitive lower mold member on the insulating member;
A groove mold forming step of forming a groove mold having a predetermined pattern on the lower mold member by exposing and developing the lower mold member;
A groove forming step of forming a groove on the surface of the insulating member by removing the lower mold member and the insulating member at a uniform rate from the groove mold side formed in the lower mold member;
A conductor line forming step of forming the conductor line on the surface of the insulating member by embedding a conductive material in the groove;
A method for manufacturing a piezoelectric device comprising:
圧電素子を有する基板を準備する基板準備工程と、
感光性の絶縁部材を準備する絶縁部材準備工程と、
前記絶縁部材を感光および現像することにより、前記絶縁部材の表面に所定パターンを有する溝を形成する溝形成工程と、
前記溝に導電材料を埋め込むことにより、前記絶縁部材の表面に導体線路を形成する導体線路形成工程と、
前記導体線路が形成された前記絶縁部材を、前記圧電素子に対して距離を設けながら、かつ、前記圧電素子を覆うように、前記基板上に設ける絶縁部材設置工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
A substrate preparation step of preparing a substrate having a piezoelectric element;
An insulating member preparation step of preparing a photosensitive insulating member;
Forming a groove having a predetermined pattern on the surface of the insulating member by exposing and developing the insulating member; and
A conductor line forming step of forming a conductor line on the surface of the insulating member by embedding a conductive material in the groove;
An insulating member installation step in which the insulating member on which the conductor line is formed is provided on the substrate so as to cover the piezoelectric element while providing a distance to the piezoelectric element;
A method for manufacturing a piezoelectric device comprising:
前記溝形成工程と前記導体線路形成工程との間に、
前記絶縁部材の前記溝を有する面に、感光性の上型部材を配置する上型部材配置工程と、
前記上型部材を感光および現像することにより、前記溝と対応する位置において、前記上型部材に貫通溝を形成する貫通溝形成工程と、
をさらに備え、
前記導体線路形成工程は、
前記溝および前記貫通溝に導電材料を埋め込む工程と、
前記絶縁部材に配置された前記上型部材を除去する工程と、
を有することを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載された圧電デバイスの製造方法。
Between the groove forming step and the conductor line forming step,
An upper mold member arranging step of arranging a photosensitive upper mold member on the surface of the insulating member having the groove;
A through groove forming step of forming a through groove in the upper mold member at a position corresponding to the groove by exposing and developing the upper mold member;
Further comprising
The conductor line forming step includes
Embedding a conductive material in the groove and the through groove;
Removing the upper mold member disposed on the insulating member;
The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 7, comprising:
JP2013013090A 2013-01-28 2013-01-28 Piezoelectric device and method of manufacturing the same Pending JP2014146891A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013013090A JP2014146891A (en) 2013-01-28 2013-01-28 Piezoelectric device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013013090A JP2014146891A (en) 2013-01-28 2013-01-28 Piezoelectric device and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014146891A true JP2014146891A (en) 2014-08-14

Family

ID=51426823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013013090A Pending JP2014146891A (en) 2013-01-28 2013-01-28 Piezoelectric device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014146891A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016123020A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 京セラ株式会社 Acoustic wave element and communication device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016123020A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 京セラ株式会社 Acoustic wave element and communication device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6823711B2 (en) Elastic wave device, duplexer and communication device
JP4952781B2 (en) Demultiplexer and manufacturing method thereof
US10840879B2 (en) Surface acoustic wave device
JP4468436B2 (en) Elastic wave device and manufacturing method thereof
JP2012182604A (en) Elastic wave filter component
JP2007318058A (en) Electronic component and manufacturing method thereof
JP2009188844A (en) Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof
US20160301386A1 (en) Elastic wave filter device
JP2012070098A (en) Electronic component, manufacturing method therefor, and electronic device including electronic component
JP2012217136A (en) Manufacturing method of piezoelectric device and the piezoelectric device manufactured by the manufacturing method
JP2015156626A (en) Acoustic wave element, demultiplexer, and communication device
JP2008135971A (en) Elastic wave device
JP2008028713A (en) Surface acoustic wave device
JP5873311B2 (en) Elastic wave device and multilayer substrate
JP2008135998A (en) Surface acoustic wave device and its manufacturing method
JP5721500B2 (en) Elastic wave device and manufacturing method thereof
JP2013070347A (en) Acoustic wave device and method of manufacturing the same
JP2014146891A (en) Piezoelectric device and method of manufacturing the same
US20210297057A1 (en) Method for manufacturing electronic component module and electronic component module
JP4986540B2 (en) Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof
JP2015012428A (en) Acoustic wave device, electronic component module, and mobile terminal
JP2011055315A (en) Elastic wave element and electronic apparatus employing the same
JP2011182153A (en) Acoustic wave device
JP5569473B2 (en) Electronic components, circuit boards and electronic equipment
JP5317912B2 (en) Elastic wave device and method of manufacturing elastic wave device