JP6939761B2 - 弾性波装置、及び電子部品モジュール - Google Patents
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(1)電子部品モジュールの全体構成
以下、実施形態1に係る電子部品モジュール100について、図面を参照して説明する。
次に、弾性波装置1の各構成要素について、図面を参照して説明する。
支持基板11は、図1に示すように、圧電体層122とIDT電極13とを含む積層体を支持している。支持基板11は、その厚さ方向D1において互いに反対側にある第1主面111及び第2主面112を有する。第1主面111及び第2主面112は、互いに背向する。支持基板11の平面視の形状(支持基板11を厚さ方向D1から見たときの外周形状)は、長方形状であるが、長方形状に限らず、例えば正方形状であってもよい。
IDT電極13は、第1バスバーと、第2バスバーと、複数の第1電極指と、複数の第2電極指と、を含む。IDT電極13は、圧電体層122上に形成されている。
機能層12は、低音速膜121と、圧電体層122と、を含む。圧電体層122は、例えば、圧電膜(以下、「圧電膜122」ともいう)である。圧電膜122は、低音速膜121上に直接的又は間接的に形成されている。したがって、圧電膜122は、高音速支持基板を構成する支持基板11上に間接的に形成されている。低音速膜121では、圧電膜122を伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜121を伝搬するバルク波の音速が低速である。
配線電極15は、外部接続電極142とIDT電極13とを電気的に接続している。配線電極15の材料は、例えば、アルミニウム、銅、白金、金、銀、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、若しくはタングステン、又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金等の適宜の金属材料である。また、配線電極15は、これらの金属又は合金からなる複数の金属膜を積層した構造を有していてもよい。
絶縁層16は、電気絶縁性を有する。絶縁層16は、支持基板11の第1主面111上において支持基板11の外周に沿って形成されている。絶縁層16は、機能層12の側面を囲んでいる。絶縁層16の平面視の形状は、枠形状(例えば、矩形枠状)である。絶縁層16の一部は、支持基板11の厚さ方向D1において機能層12の外周部に重なっている。つまり、機能層12の側面は、絶縁層16により覆われている。
スペーサ層17は、貫通孔173を有する。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、IDT電極13の外側に形成され、IDT電極13を囲んでいる。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、支持基板11の外周に沿って形成されている。スペーサ層17の平面視の形状は、枠形状である。スペーサ層17の外周形状及び内周形状は、例えば、長方形状である。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1において絶縁層16に重なっている。スペーサ層17の外周端は、絶縁層16の外周端よりも内側に位置している。スペーサ層17の内周端は、絶縁層16の内周端よりも外側に位置している。スペーサ層17の一部は、絶縁層16上に形成されている配線電極15も覆っている。スペーサ層17は、絶縁層16の表面上に直接形成されている第1部分と、絶縁層16の表面上に配線電極15を介して間接的に形成されている第2部分と、を含む。ここにおいて、第1部分は、絶縁層16の表面の全周に亘って形成されている。
カバー部材18は、平板状である。カバー部材18の平面視の形状(支持基板11の厚さ方向D1から見たときの外周形状)は、長方形状であるが、長方形状に限らず、例えば正方形状であってもよい。カバー部材18の外周形は、支持基板11の外周形と略同じ大きさである。カバー部材18は、スペーサ層17の貫通孔173を塞ぐようにスペーサ層17上に配置されている。カバー部材18は、支持基板11の厚さ方向D1においてIDT電極13から離れている。
実施形態1に係る弾性波装置1は、複数(図1では2つ)の外部接続電極142を備えている。各外部接続電極142は、弾性波装置1において実装基板2と電気的に接続するための電極である。弾性波装置1では、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、複数の外部接続電極142の各々が圧電膜122に重なっていない。複数の外部接続電極142の各々は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、圧電膜122よりも外側に位置している。
実装基板2は、外部接続電極142を介して、弾性波装置1が実装される基板である。実施形態1に係る電子部品モジュール100では、1つの弾性波装置1が実装基板2に実装されている。実装基板2は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において弾性波装置1よりも大きい。
電子部品モジュール100では、実装基板2に実装された弾性波装置1は、保護層3により覆われている。電子部品モジュール100では、弾性波装置1の支持基板11の第2主面112及び各側面113が保護層3により覆われている。保護層3の材料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド等の合成樹脂である。保護層3は、実装基板2上の弾性波装置1を封止する封止層としての機能を有する。保護層3は、略直方体状である。保護層3の一部は、弾性波装置1のカバー部材18と実装基板2との間において外部接続電極142の周囲にも形成されている。つまり、保護層3の一部は、アンダーフィル部を構成している。
以下では、弾性波装置1、及び電子部品モジュール100の製造方法の一例について簡単に説明する。
まず、複数の弾性波装置1それぞれの支持基板11の元になるシリコンウェハを準備する。
弾性波装置1を実装基板2に実装し、実装基板2上の弾性波装置1を覆うように保護層3を形成する。これにより、電子部品モジュール100が形成される。
次に、空洞部114の成形方法の一例について簡単に説明する。
以下では、弾性波装置1、及び電子部品モジュール100の特性について説明する。
まず、弾性波装置1の特性について説明する。以下の説明では、圧電膜122の材料をリチウムタンタレートとし、圧電膜122の厚さを600nmとする。また、低音速膜121の材料を酸化ケイ素とし、低音速膜121の厚さを600nmとする。また、支持基板11の材料をケイ素とし、支持基板11の厚さを100μmとする。
次に、電子部品モジュール100の特性について説明する。
実施形態1に係る弾性波装置1は、実装基板2に実装される弾性波装置1である。弾性波装置1は、支持基板11と、圧電体層122と、IDT電極13と、外部接続電極142と、を備える。圧電体層122は、支持基板11上に直接的又は間接的に形成されている。IDT電極13は、圧電体層122上に形成されている。外部接続電極142は、実装基板2及びIDT電極13に電気的に接続されている。外部接続電極142は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、圧電体層122と重なっていない。支持基板11は、空洞部114を有している。空洞部114は、厚さ方向D1からの平面視において、支持基板11の少なくとも端部に形成されている。
以下、実施形態1の変形例について説明する。
実施形態2に係る電子部品モジュール100aは、図3に示すように、外部接続電極142aが配線電極15上に直接的に形成されている点等で、実施形態1に係る電子部品モジュール100と相違する。実施形態2に係る電子部品モジュール100aに関し、実施形態1に係る電子部品モジュール100と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3に係る電子部品モジュール100bでは、図4に示すように、弾性波装置1bにおける機能層12が、高音速膜120と、低音速膜121と、圧電膜(圧電体層)122と、を含む。高音速膜120は、支持基板11上に直接又は間接的に形成されている。高音速膜120では、圧電膜122を伝搬する弾性波の音速よりも、高音速膜120を伝搬するバルク波の音速が高速である。低音速膜121は、高音速膜120上に直接又は間接的に形成されている。低音速膜121では、圧電膜122を伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜121を伝搬するバルク波の音速が低速である。圧電膜122は、低音速膜121上に直接又は間接的に設けられている。実施形態3に係る電子部品モジュール100bに関し、実施形態1に係る電子部品モジュール100(図1参照)と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態4に係る電子部品モジュール100cでは、図5に示すように、弾性波装置1cにおける機能層12が、圧電膜122である。圧電膜122は、支持基板11上に直接的に形成されている。実施形態4に係る電子部品モジュール100cに関し、実施形態1に係る電子部品モジュール100(図1参照)と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
以上説明した実施形態等から以下の態様が開示されている。
11 支持基板
111 第1主面
112 第2主面
114 空洞部
120 高音速膜
121 低音速膜
122 圧電体層
13 IDT電極
142 外部接続電極
17 スペーサ層
18 カバー部材
2 実装基板
100,100a,100b,100c 電子部品モジュール
D1 厚さ方向
Claims (8)
- 実装基板に実装される弾性波装置であって、
支持基板と、
前記支持基板上に形成されている圧電体層と、
前記圧電体層上に形成されているIDT電極と、
前記IDT電極に電気的に接続されている外部接続電極と、を備え、
前記外部接続電極は、前記支持基板の厚さ方向からの平面視において、前記圧電体層と重なっておらず、
前記支持基板は、前記厚さ方向からの平面視において、前記支持基板の少なくとも端部に形成されている空洞部を有しており、
前記空洞部は、前記厚さ方向からの平面視において、前記IDT電極と重なる位置には延伸されていない、
弾性波装置。 - 前記空洞部は、前記厚さ方向からの平面視において、前記支持基板の前記端部から少なくとも前記外部接続電極と重なる位置まで延びている、
請求項1に記載の弾性波装置。 - 前記支持基板上に形成されているスペーサ層と、
前記スペーサ層上に形成されているカバー部材と、を更に備え、
前記外部接続電極は、前記カバー部材上に形成されており、
前記空洞部は、前記厚さ方向からの平面視において、前記支持基板の前記端部から前記スペーサ層と重なる位置まで延びている、
請求項1又は2に記載の弾性波装置。 - 前記支持基板は、シリコン基板であり、
前記支持基板における前記圧電体層側の面は、{111}面である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性波装置。 - 前記支持基板は、
前記圧電体層側の第1主面と、
前記第1主面と背向する第2主面と、を有しており、
前記空洞部は、前記厚さ方向において、前記第2主面よりも前記第1主面側に設けられている、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性波装置。 - 前記支持基板と前記圧電体層との間に設けられており、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜を更に備え、
前記支持基板は、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である高音速支持基板である、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の弾性波装置。 - 前記支持基板上に形成されており、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である高音速膜と、
前記高音速膜と前記圧電体層との間に設けられており、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜と、を更に備える、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の弾性波装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の弾性波装置と、
前記弾性波装置が実装される前記実装基板と、を備える、
電子部品モジュール。
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