專利名稱：聲表面波裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信設(shè)備等使用的聲表面波裝置，以及該聲表面波 裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
15 傳統(tǒng)上，聲表面波裝置已經(jīng)廣泛用作移動(dòng)通信設(shè)備等使用的雙工器和濾波器。作為現(xiàn)有技術(shù)，圖1顯示了在專利文獻(xiàn)1中記載的聲表面波裝置的 示例性構(gòu)成。圖1中，顯示了被單獨(dú)切開的聲表面波裝置的剖面的示意性構(gòu)成。 20將聲表面波(SAW)裝置芯片1配置在電路基板2上，并在其上側(cè)配置各聲 表面波形成用電極。配置在SAW裝置芯片1上的聲表面波形成用電極包括用于激發(fā)聲波 的叉指換能器(IDT) 10和各自配置在IDT 10兩側(cè)的一對(duì)反射電極11。所 述電極通過接合線12經(jīng)金屬柱與電路基板2側(cè)的電極3連接。 25 此外，在圖1的構(gòu)成中，SAW裝置芯片1由絕緣性邊緣部4和蓋部5覆蓋，從而在聲表面波傳播路徑上形成中空部13。此時(shí)，在專利文獻(xiàn)1中，作為用絕緣性邊緣部4和蓋部5覆蓋SAW 裝置芯片1的效果，描述了 "因?yàn)樵诠δ懿康谋砻嫔暇S持中空部9時(shí)可 以獲得保護(hù)，所以可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的制造，而不會(huì)由于處理芯片1時(shí)的失誤而損壞功能部la。而且，因?yàn)楣δ懿縧a由第一和第二絕緣性薄膜2a、 2b簡(jiǎn)單密封，因此不一定需要如傳統(tǒng)的聲表面波設(shè)備中那樣緊密密封。 因而，可以得到低成本的聲表面波設(shè)備"(專利文獻(xiàn)1的0017段)。不過，因?yàn)镮DT和反射電極的形成材料是鋁合金，己知當(dāng)電極長(zhǎng)期 5暴露于高濕環(huán)境中時(shí)由于鋁的腐蝕會(huì)導(dǎo)致電極劣化(例如，專利文獻(xiàn)2中 第1頁(yè)的第17 19行)。具體而言，圖2是描述具有專利文獻(xiàn)2所示結(jié)構(gòu)的SAW裝置的結(jié)構(gòu) 的視圖。SAW裝置芯片1的連接電極通過金屬球14與電路基板2側(cè)的 電極3連接。因此，利用金屬球14，在SAW裝置芯片1和電路基板2 io之間形成中空部13。此外，在SAW裝置芯片1的上面和側(cè)面形成有樹脂被覆6。為防止 電極的腐蝕，關(guān)于上述的樹脂被覆6，記載了所述樹脂被覆6必須由氯離 子含量較少的樹脂形成。[專利文獻(xiàn)1]日本特開2000-114918號(hào)公報(bào) 15 [專利文獻(xiàn)2] WIPO國(guó)際公開WO02/061943號(hào)公報(bào)在上述的專利文獻(xiàn)1中，已示出感光膜用于絕緣性邊緣部4和蓋部 5(參考專利文獻(xiàn)1的圖3)。此外，根據(jù)感光膜的特性，顯而易見的是， 感光膜包含鹵素化合物，在SAW裝置的制造過程中，在諸如回流等加熱 時(shí)，鹵素氣體的一部分會(huì)從感光膜散發(fā)至中空部9。 20 因此，與專利文獻(xiàn)2中描述的例子類似，存在諸如IDT(配置在中空部?jī)?nèi)的聲表面波形成用電極)和反射電極上產(chǎn)生腐蝕等有害影響的危險(xiǎn)。 不過，在專利文獻(xiàn)1中，沒有披露或示出有關(guān)鹵素氣體對(duì)電極造成的影 響，也沒有提及如何避免對(duì)所述電極的影響。同時(shí)，如上所述，專利文獻(xiàn)2中示出了電極腐蝕的問題。作為解決 25該問題的方法，披露了可通過預(yù)定的環(huán)境處理(加熱和加壓處理)，將氯離 子含量較少的樹脂材料用作被覆材料。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上觀點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種聲表面波裝置，和所述裝置的制造方法，該裝置不需要如專利文獻(xiàn)2中描述的預(yù)定環(huán)境處理來得 到氯離子含量低的樹脂材料即可防止電極腐蝕。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種聲表面波裝置， 所述聲表面波裝置包括壓電基板、在所述壓電基板上形成的聲表面波形 5成用電極、在所述壓電基板上圍繞所述聲表面波形成用電極的框狀層和 在所述框狀層上通過接合而形成的蓋體，從而在所述蓋體與所述聲表面 波形成用電極之間形成中空部，其中，所述框狀層和所述蓋體包含感光 性樹脂，所述蓋體包括貫通孔，并且所述貫通孔用不含鹵素的熱固性樹 脂密封。10 如上所述，所述框狀層和所述蓋體包含感光性樹脂，所述蓋體具有貫通孔。此外，所述貫通孔用不含鹵素的熱固性樹脂密封。用此方法，感光性樹脂中包含的由SAW裝置的制造過程中必需的加熱過程生成的 鹵素化合物可經(jīng)貫通孔以鹵素氣體的形式散發(fā)。因此，在利用不含鹵素 的熱固性樹脂密封的中空部?jī)?nèi)沒有鹵素氣體殘留，由此能夠防止IDT電 15極因鹵素氣體而導(dǎo)致的腐蝕。本發(fā)明的聲表面波裝置的制造方法包括下列步驟在壓電基板上形成聲表面波形成用電極，圍繞著在所述壓電基板上形成的該聲表面波形 成用電極而形成框狀層，在所述框狀層上通過接合而形成具有貫通孔的 蓋體，從而在所述蓋體與所述聲表面波形成用電極之間形成中空部，通20過在所述框狀層與所述蓋體接合的狀態(tài)下于真空中加熱，使所述框狀層 和所述蓋體所生成的鹵素氣體通過所述貫通孔除去，和在除去所述卣素 氣體之后，用不含鹵素的熱固性樹脂密封所述貫通孔。因此，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，因?yàn)樵诶貌缓u素的熱固性樹脂密封的中空部?jī)?nèi)沒有鹵素氣體殘留，所以可以得到可防止IDT電極被鹵25素氣體腐蝕的可靠性高的SAW裝置。


圖1顯示了專利文獻(xiàn)1中描述的聲表面波裝置的示例性構(gòu)成；圖2是顯示具有專利文獻(xiàn)2所示結(jié)構(gòu)的SAW裝置的結(jié)構(gòu)的視圖；圖3顯示了本發(fā)明的聲表面波裝置(SAW)的第一實(shí)施方式的剖面示意圖；圖4A是從焊球14側(cè)觀看的平面圖； 圖4B是沿圖4A中的A-A線的剖面； 5 圖5是說明本發(fā)明的聲表面波裝置的第一實(shí)施方式的制造過程的工序圖；圖6是描述本發(fā)明的SAW裝置的第二實(shí)施方式的剖面的示意圖；圖7是說明根據(jù)第二實(shí)施方式的制造過程的工序圖；圖8是顯示在進(jìn)行真空焙燒后除去生成的鹵素氣體的效果的例子；io禾口圖9是顯示在進(jìn)行H20灰化后除去生成的鹵素氣體的效果的例子。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。 is [第一實(shí)施方式]圖3顯示了本發(fā)明的聲表面波裝置(SAW)的第一實(shí)施方式的剖面示 意圖。圖5是說明本發(fā)明的聲表面波裝置的第一實(shí)施方式的制造過程的工序圖。此處，附圖中所示的SAW裝置僅表示一個(gè)SAW裝置，條件是假定 20在完成制造時(shí)通過切割將同時(shí)形成于晶片上的多個(gè)SAW裝置分割為各 單獨(dú)片而形成每一個(gè)SAW裝置。圖3中，制備由LiTa03等形成的壓電基板l(處理步驟Pl)。作為聲 表面波形成用電極，在壓電基板l上形成由鋁合金Al-Cu構(gòu)成的IDT10(激 發(fā)聲表面波的驅(qū)動(dòng)電極部)和反射電極11。此外，形成用于外部連接的配 25線電極15。此外，在壓電基板l、驅(qū)動(dòng)電極部和配線電極15上形成由硅 化合物(例如Si02和SiN)構(gòu)成的保護(hù)膜18(處理步驟P2)。此時(shí)，為確保與金屬柱17的連接，在配線電極15上形成由Ti/Au 構(gòu)成的阻擋金屬16(處理步驟P2)。接著，在壓電基板1上，旋涂環(huán)氧類負(fù)型抗蝕劑至厚度為30 pm。然后，通過圖案化曝光和顯影，除去驅(qū)動(dòng)電極部的區(qū)域A和金屬柱形成部B(參見圖5)的抗蝕劑(處理步驟P3)。通過上述處理，形成了框狀層20，其中僅有驅(qū)動(dòng)電極部A和金屬柱 形成部B沒有被覆抗蝕劑。 5 接著，利用隆起法(tentingmethod)在框狀層20上接合用于形成厚度為30 pm的蓋體21的感光膜負(fù)型抗蝕劑21 。與處理步驟P3的情況類 似，通過圖案化曝光和顯影，除去金屬柱形成部B和貫通孔部30A的抗 蝕劑(處理步驟P4)。由此，驅(qū)動(dòng)電極部A將具有包括貫通孔30A的中空 結(jié)構(gòu)。io 之后，在真空(大約為1Torr)中于20(rC 25(TC進(jìn)行加熱。這樣，盡管在加熱時(shí)由框狀層20和蓋體21(均具有感光性負(fù)型抗蝕劑)生成鹵素氣體，不過生成的鹵素氣體可經(jīng)貫通孔30A除去。因此，為有效除去由框狀層20和蓋體21產(chǎn)生的鹵素氣體，優(yōu)選在高濕環(huán)境(85 % 100 % RH)和高溫環(huán)境(10(TC 120°C)中維持預(yù)定時(shí)間 15后在真空下加熱。作為選擇，也可以在H20等離子體中加熱(10(TC 25(TC)壓電基板1。接著，可以通過印刷法使用液態(tài)的不含鹵素的熱固性樹脂30密封貫通孔30A。由此，可以形成不包含鹵素氣體的驅(qū)動(dòng)電極部A的中空部13(處理步驟P5)。20 之后，在金屬柱形成部B上形成鎳金屬柱17，并在金屬柱17上形成SnAgCu合金的焊球14(處理步驟P6)。此處，圖4A、 4B是說明作為實(shí)施方式的能夠有效排出鹵素氣體的 貫通孔30A的大小相對(duì)于中空部13的大小的比例的視圖。圖4A是從焊球14側(cè)觀看的平面圖，圖4B是沿圖4A中的A-A線 25的剖面。在圖4A中，中空部13的平面的面積大小以透視的方式由虛線 顯示?？梢岳斫獾氖?，形成了兩個(gè)聲表面波裝置區(qū)域。作為一個(gè)實(shí)施方式，貫通孔30A與中空部13的平面面積的面積比約 為0.1。[第二實(shí)施方式]圖6是描述本發(fā)明的SAW裝置的第二實(shí)施方式的剖面的示意圖。圖7是說明根據(jù)第二實(shí)施方式的制造過程的工序圖。圖7中，處理 步驟Pl至P4與圖5中所示的第一實(shí)施方式的各步驟相同。接著，在處理步驟P4中，在驅(qū)動(dòng)電極部A上形成有中空結(jié)構(gòu)的狀 5態(tài)下，于真空(大約為1Torr)中進(jìn)行加熱至20(TC 25(rC。由此，框狀層 20和蓋體21的感光性抗蝕劑中包含的、通過加熱產(chǎn)生的鹵素氣體可以經(jīng) 貫通孔30A除去。為更有效地除去鹵素氣體，優(yōu)選在高濕環(huán)境(85% 100% RH)和高 溫環(huán)境(10(TC 12(TC)中維持預(yù)定時(shí)間后在真空下加熱。作為選擇，也可 io 以在H20等離子體中加熱(10(TC 25(TC)基板。之后，利用隆起法在蓋體21上接合不含鹵素的熱固性膜抗蝕劑31 (處 理步驟P7)。由此，可以形成不包含鹵素氣體的驅(qū)動(dòng)電極部A的中空部在對(duì)應(yīng)于金屬柱形成部B的部分中，利用激光將熱固性膜抗蝕劑31 15開孔(處理步驟P8)。作為選擇，也可以使用其上已預(yù)先形成有對(duì)應(yīng)于金 屬柱形成部B的孔的熱固性膜抗蝕劑。之后，在金屬柱形成部B上形成鎳金屬柱17，并在金屬柱17上形 成SnAgCu合金的焊球14(處理步驟P9)。圖8和9是本發(fā)明的效果的說明圖。特別是，在以上的實(shí)施方式的 20說明中，顯示了用來有效除去框狀層20和蓋體21所生成的鹵素氣體的 真空加熱處理(真空焙燒)的效果的說明圖(部分1和部分2)。在圖8所示的例子中，在第一實(shí)施方式中形成蓋體21之后進(jìn)行真空 焙燒l小時(shí)(lTorr， 2(XTC)。此外，在用不含鹵素的樹脂密封貫通孔30A 之后，將樣品浸漬在煮沸的去離子水(10(TC)中，從而確認(rèn)抗腐蝕的效果， 25并確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電極(IDT)是否腐蝕。對(duì)于未進(jìn)行真空焙燒的樣品，在浸漬60分鐘后全部IDT均發(fā)生腐蝕。 相反，對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行了真空焙燒的樣品，確認(rèn)在浸漬1小時(shí)后僅有7.5% 發(fā)生腐蝕。此外，在圖9所示的樣品中，形成蓋體之后進(jìn)行H20灰化(在250°C)。此外，在用不含鹵素的樹脂密封貫通孔30A之后，根據(jù)壓力鍋試驗(yàn)(PCT) 檢測(cè)樣品以確認(rèn)抗腐蝕效果。樣品在121'C、 2atm和95X RH的環(huán)境中 保持12小時(shí)后，確認(rèn)樣品的特性。結(jié)果，從圖9可知H20灰化時(shí)間設(shè)定得越長(zhǎng)，PCT之后的插入損耗 5的變化越小，而且驅(qū)動(dòng)電極的腐蝕越少。
權(quán)利要求
1.一種聲表面波裝置，所述聲表面波裝置包括壓電基板；在所述壓電基板上形成的聲表面波形成用電極；在所述壓電基板上圍繞所述聲表面波形成用電極的框狀層；和在所述框狀層上通過接合而形成的蓋體，從而在所述蓋體與所述聲表面波形成用電極之間形成中空部，其中，所述框狀層和所述蓋體包含感光性樹脂，并且所述蓋體具有貫通孔，所述貫通孔用不含鹵素的熱固性樹脂密封。
2. 如權(quán)利要求1所述的聲表面波裝置，其中，所述感光性樹脂包含鹵素化合物，并在加熱時(shí)產(chǎn)生鹵素氣體。
3. 如權(quán)利要求2所述的聲表面波裝置， 其中，所述感光性樹脂是環(huán)氧類負(fù)型抗蝕劑。
4. —種聲表面波裝置，所述聲表面波裝置包括壓電基板；在所述壓電基板上形成的聲表面波形成用電極； 在所述壓電基板上圍繞所述聲表面波形成用電極的框狀層； 在所述框狀層上通過接合而形成的具有貫通孔的由感光性樹脂構(gòu)成 20的蓋體，在所述蓋體與所述聲表面波形成用電極之間具有空隙；和在所述蓋體上形成以至少覆蓋所述貫通孔的不含鹵素的熱固性膜。
5. 如權(quán)利要求4所述的聲表面波裝置，其中，所述感光性樹脂包含鹵素化合物，并在加熱時(shí)產(chǎn)生鹵素氣體。
6. 如權(quán)利要求5所述的聲表面波裝置， 其中，所述感光性樹脂是環(huán)氧類負(fù)型抗蝕劑。
7. —種聲表面波裝置的制造方法，所述制造方法包括下列步驟 在壓電基板上形成聲表面波形成用電極；圍繞著在所述壓電基板上形成的所述聲表面波形成用電極而形成框狀層；在所述框狀層上通過接合而形成具有貫通孔的蓋體，從而在所述蓋體與所述聲表面波形成用電極之間形成中空部；通過在所述框狀層與所述蓋體接合的狀態(tài)下于真空中加熱，使由所 述框狀層和所述蓋體所生成的鹵素氣體通過所述貫通孔除去；和 5 在除去所述鹵素氣體之后，用不含鹵素的熱固性樹脂密封所述貫通L。
8.如權(quán)利要求7所述的聲表面波裝置的制造方法，其中，所述的使鹵素氣體通過貫通孔除去的步驟包括在高濕和高溫環(huán)境下保持預(yù)定時(shí)間后在真空中加熱。 io
9.如權(quán)利要求7所述的聲表面波裝置的制造方法，其中，所述的使鹵素氣體通過貫通孔除去的步驟包括在H20等離子體中進(jìn)行處理。
10.如權(quán)利要求7所述的聲表面波裝置的制造方法， 其中，所述的形成框狀層的步驟包括旋涂感光性負(fù)型抗蝕劑的步驟。 15 11.如權(quán)利要求7所述的聲表面波裝置的制造方法，其中，所述的通過接合而形成蓋體從而形成中空部的步驟包括在所述框狀層上形成膜狀感光性負(fù)型抗蝕劑的步驟。
11. 如權(quán)利要求7所述的聲表面波裝置的制造方法，其中，所述的密封貫通孔的步驟包括在所述貫通孔的內(nèi)部印刷糊狀 20的不含鹵素的熱固性樹脂的步驟。
12. 如權(quán)利要求7所述的聲表面波裝置的制造方法，其中，所述的密封貫通孔的步驟包括在所述蓋體上形成膜狀的不含 鹵素的熱固性樹脂的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聲表面波裝置，所述裝置能夠在不需要任何特定的環(huán)境處理的情況下防止電極腐蝕。所述聲表面波裝置包括壓電基板、在所述壓電基板上形成的聲表面波形成用電極、在所述壓電基板上圍繞所述聲表面波形成用電極的框狀層和在所述框狀層上通過接合而形成的蓋體，從而在所述蓋體與所述聲表面波形成用電極之間形成中空部。所述框狀層和所述蓋體包含感光性樹脂，所述蓋體包括貫通孔，并且所述貫通孔用不含鹵素的熱固性樹脂密封。
文檔編號(hào)H03H9/00GK101409537SQ20081016858
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者木村丈兒, 相川俊一, 郡池圣 申請(qǐng)人:富士通媒體部品株式會(huì)社