专利名称：声波器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及声波器件和该声波器件的制造方法，更具体地讲，本发 明涉及一种声波器件和该声波器件的制造方法，所述声波器件具有密封 部，该密封部在声波元件的功能区域上方具有中空区域。
背景技术：
声波器件被广泛地用作利用电磁波的电学器件和电子器件的信号滤 波器。声波器件被用作无线通信器件(例如，移动电话)的发送和接收 滤波器或者诸如电视或磁带录像机的视觉用频率滤波器。在声波器件中， 用由树脂等制成的密封部来密封诸如声波元件的芯片。表面声波元件是
声波器件中的一种类型，并且具有如下结构在由LiNb03、 LiTa03等制 成的压电基板上设置有激发表面声波的电极，诸如梳状电极。因为表面 声波在压电基板的表面上传播，所以必须在压电基板和电极上形成空间。 因为没有在压电基板和电极上提供保护膜，所以为了增加信赖性必须将 声波元件密封。
第9-232卯0号日本专利申请公报、第2002-261582号日本专利申请 公报和第2003-37471号日本专利申请公报公开了这样一种技术，其中， 为了降低声波器件的成本，在具有声波元件的基板上形成密封部，并且 形成晶片级封装(WLP)。
将给出对在切断区域中没有第一密封部22和第二密封部24的根据 第一传统实施方式的声波器件制造方法的描述。图1A至图21示出了根 据第一传统实施方式的声波器件制造方法。如图1A所示，在基板10上 形成梳状电极12、连接到梳状电极12的配线14、(用于使晶片个体化的) 切断区域42中的金属图案18。在基板10、梳状电极12和配线14上形 成保护膜20。去除保护膜20的给定区域。在穿透区域44 (要形成穿透
电极的区域)中的配线14上形成阻挡层16。如图1B所示，形成第一密 封部22，从而使功能区域40 (声波振荡的区域)、切断区域42和穿透区 域44 (要形成穿透电极的区域)分别用作第一非覆盖部50、第二非覆盖 部52和第三非覆盖部54 (没有被密封树脂覆盖的部分)。
如图1C所示，将感光树脂膜粘附到第一密封部22上，从而形成第 二密封部24。如图1D所示，利用掩模32向第二密封部24照射紫外(UV) 线。如图1E所示，在显影之后，第二密封部24的照射了紫外(UV)线 的区域被留下。从而形成第二非覆盖部52、第三非覆盖部54和空洞60。
如图2F所示，在第三非覆盖部54中形成穿透电极28。如图2G所 示，在穿透电极28上形成焊球30。如图2H所示，刀片36沿着切断区 域42切断基板10。如图21所示，制造了根据第一传统实施方式的声波 器件。
接下来，将给出对在切断区域42中形成第一密封部22和第二密封 部24的根据第二传统实施方式的声波器件制造方法的描述。图3A至图 4H示出了根据第二传统实施方式的声波器件制造方法。如图3A所示， 形成第一密封部22，使从而功能区域40和穿透区域44分别用作第一非 覆盖部50和第三非覆盖部54。与图1B中所示的第一传统实施方式不同， 在切断区域42中留有第一密封部22。
如图3B所示，将感光膜粘附到第一密封部22上，从而形成第二密 封部24。如图3C所示，利用掩模32向第二密封部24照射紫外(UV) 线。如图3D所示，在显影之后，第二密封部24的照射了紫外(UV)线 的区域被留下。从而形成第三非覆盖部54和空洞60。与图1E中所示的 第一传统实施方式不同，在切断区域42中留有第二密封部24。
如图4E所示，在第三非覆盖部54中形成穿透电极28。如图4F所 示，在穿透电极28上形成焊球30。如图4G所示，刀片36沿着切断区 域42切断基板10、第一密封部22和第二密封部24。如图4H所示，于 是制造了根据第二传统实施方式的声波器件。
根据第一传统实施方式和第二传统实施方式，第一密封部22在功能 区域40上方具有中空区域，第二密封部24覆盖该中空区域。因此，密
封了声波元件。焊球30经由穿透电极28连接到声波元件。声波元件是
利用焊球30安装的倒装芯片。因此，声波元件的电信号被输出到外部。 在第一传统实施方式中，因为如图2H所示去除了切断区域42中的 第一密封部22和第二密封部24，所以当将晶片切割成芯片时，切割负荷 小。然而，如果未在切断区域42上设置密封部，则在图1E中示出的对 基板IO进行密封和图2H中示出的切断基板之间的工序中，存在外来颗 粒粘附到切断区域42的情况。例如，用于图2F中的穿透电极28的金属 和用于图2G中的焊球30的焊料落入切断区域42中的第二非覆盖部52 中。如果为了解决该问题而将切断区域42和穿透电极28之间的间隔加 大，则会增加芯片尺寸。
另一方面，在第二传统实施方式中，在如图3A至图4E所示在切断 区域42中留有第一密封部22和第二密封部24的情况下，当如图4E和 图4F所示地形成穿透电极28和焊球30时，金属、焊料等不会落入切断 区域42中。然而，由于在使第一密封部22和第二密封部24硬化的加热 工序中或者在焊料的回流工序中第一密封部22和第二密封部24的收縮 压力，从而使晶片翘曲。
发明内容
考虑到了上述情况而作出本发明，本发明在制造过程中抑制外来颗 粒粘附到切断区域以及晶片的翘曲。
根据本发明的一个方面，提供了一种声波器件的制造方法，该方法 包括以下步骤在其上具有声波元件的基板上形成第一密封部，从而使 得所述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部，并且使 得用于进行个体化的切断区域用作第二非覆盖部；在所述第一密封部上 形成第二密封部，从而覆盖所述第一非覆盖部和所述第二非覆盖部；以 及切断所述基板和所述第二密封部，从而分开所述第二非覆盖部。
采用这种方法，因为在制造过程中第二密封部覆盖了切断区域，所 以在制造过程中可以抑制外来颗粒粘附到切断区域。因为切断区域中的 第二非覆盖部减小了应力，所以可以抑制晶片的翘曲。
根据本发明的另一方面，提供了一种声波器件的制造方法，该方法 包括以下步骤在其上具有声波元件的基板上形成第一密封部，从而使 得所述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部；在所述 第一密封部上形成第二密封部，从而使得所述第二密封部覆盖所述第一 非覆盖部分，并且使得用于进行个体化的切断区域中的所述第一密封部 上的区域用作第二非覆盖部；在所述第二密封部上形成第三密封部，从 而覆盖所述第二非覆盖部；以及切断所述基板、所述第一密封部和所述 第三密封部，从而分开所述第二非覆盖部。
采用这种方法，因为在制造过程中第三密封部覆盖了切断区域，所 以在制造过程中可以抑制外来颗粒粘附到切断区域。因为切断区域中的 第二非覆盖部减小了应力，所以可以抑制晶片的翘曲。
根据本发明的又一方面，提供了一种声波器件，该声波器件包括 基板，其上具有声波元件；第一密封部，其设置在所述基板上，使得所 述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部；以及第二密 封部，其设置在所述第一密封部上，使得所述第一非覆盖部具有中空形 状。所述第一密封部的侧面在所述基板和所述第二密封部的侧面的内侧。 采用这种结构，因为在制造过程中第二密封部覆盖了切断区域，所 以在该声波器件的制造过程中可以抑制外来颗粒粘附到切断区域。因为 切断区域中的非覆盖部减小了应力，所以可以抑制晶片的翘曲。
根据本发明的再一方面，提供了一种声波器件，该声波器件包括 基板，其上具有声波元件；第一密封部，其设置在所述基板上，使得所 述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部；第二密封部， 其设置在所述第一密封部上，使得所述第一非覆盖部具有中空形状；以 及第三密封部，其设置在所述第二密封部上。所述第二密封部的侧面在 所述基板、所述第一密封部和所述第三密封部的侧面的内侧。
采用这种结构，因为在制造过程中第三密封部覆盖了切断区域，所 以在该声波器件的制造过程中可以抑制外来颗粒粘附到切断区域。因为 切断区域中的非覆盖部减小了应力，所以可以抑制晶片的翘曲。
将参照附图来详细描述本发明的优选实施方式，在附图中
图1A至图1E示出了根据第一传统实施方式的声波器件制造工艺；
图2F至图21示出了根据第一传统实施方式的声波器件制造工艺；
图3A至图3D示出了根据第二传统实施方式的声波器件制造工艺；
图4E至图4H示出了根据第二传统实施方式的声波器件制造工艺；
图5A至图5D示出了根据第一实施方式的声波器件制造工艺；
图6E至图6H示出了根据第一实施方式的声波器件制造工艺；
图7A至图7D示出了根据第二实施方式的声波器件制造工艺；
图8E至图8H示出了根据第二实施方式的声波器件制造工艺；以及
图91和图9J示出了根据第二实施方式的声波器件制造工艺。
具体实施例方式
现在，将参照附图给出对本发明实施方式的描述。 (第一实施方式)
图5A至图6H示出了根据第一实施方式的声波器件制造工艺的截面 图。如图5A所示，在由LiTa03 (钽酸锂)制成的压电基板10上用Al (铝)-Cu (铜)形成梳状电极12、连接到梳状电极12的配线14和切断 区域42中的金属图案18。梳状电极12是激发压电基板10的表面声波的 电极，并且形成声波元件。在基板IO、梳状电极12和配线14上形成由 Si02 (二氧化硅)膜制成的保护膜20。去除保护膜20的给定区域。在要 形成穿透电极的穿透区域44中的配线14上形成由Ti (钛)/Au (金)制 成的阻挡层16。在基板10上旋涂30um的由环氧树脂制成的永久负性 抗蚀剂。在曝光和显影之后，去除了功能区域40、切断区域42和穿透区 域44中的第一密封部22。因此，形成了第一非覆盖部50、第二非覆盖 部52和第三非覆盖部54。形成第一密封部22，使得功能区域40用作第 一非覆盖部50，使切断区域42用作第二非覆盖部52，并使穿透区域44 用作第三非覆盖部54。
如图5B所示，将厚度为30 y m并且用作第二密封部24的环氧树脂
永久负性抗蚀剂用隆起法(tentingmethod)粘附到第一密封部22上。如 图5C所示，利用掩模32向第二密封部24照射紫外线34。如图5D所示， 在穿透区域44中形成第一密封部22和第二密封部24中的第三非覆盖部 54，在功能区域40和切断区域42上形成覆盖有第二密封部24的空洞60 和空洞62。为了对第二密封部24进行热硬化，在250摄氏度的温度下进 行后烘烤(postbake) —小时。后烘烤使4英寸的晶片翘曲约200ym。
如图6E所示，用电镀法在第三非覆盖部54中形成厚度为大约50 ix m 的Ni (镍)。使Ni的表面经历Au (金)的闪镀，从而形成由Ni制成的 穿透电极28。如图6F所示，在穿透电极28上掩模印刷和回流SnAgCu (锡银铜)焊膏，从而形成焊球30。在形成焊球30的回流工序之后，晶 片翘曲约200um。回流之后晶片的翘曲与回流之前晶片的翘曲基本相 同。
如图6G所示，采用切割法，刀片36沿着切断区域42切断第二密封 部24和基板10。在这种情况下，观察不到第一密封部22和第二密封部 24的剥落。采用这种工艺，制造了图6H中示出的声波器件。如图6H所 示，在该声波器件中，第一密封部22的侧面T1在基板10和第二密封部 24的侧面T2的内侦l」。在第一实施方式中，切断区域42具有约为100y m 的宽度。侧面T1和侧面T2之间的距离Wl为大约5^m到10ym。
在根据第一实施方式的制造方法中，如图5A所示，在形成声波元件 的基板10上，形成第一密封部22，使功能区域40用作第一非覆盖部50， 并使切断区域42用作第二非覆盖部52。如图5D所示，在第一密封部22 上形成第二密封部24，从而覆盖第一非覆盖部50和第二非覆盖部分2并 形成空洞60。如图6G所示，切断基板10和第二密封部24，从而分开第 二非覆盖部52。采用这种工艺，如图6E和图6F所示，当形成穿透电极 28和焊球30时，用第二密封部24覆盖了切断区域42。因此，可以抑制 (如第一传统实施方式所示的)外来颗粒粘附到切断区域42。因为在图 5D中示出的后烘烤中或者在图6F中示出的焊料回流工序中产生的第一 密封部22和第二密封部24的收缩压力由于切断区域42中的空洞62而 减小，所以可以减小晶片的翘曲。
如图5A至图5G所示，在形成第一密封部22的工序和形成第二密 封部24的工序中，形成第一密封部22和第二密封部24，使穿透区域44 用作第三非覆盖部54。如图6E所示，穿透电极28形成在第三非覆盖部 分54中，并且电连接到声波元件。因此，可以形成贯通第一密封部22 和第二密封部24并且经由配线14而电连接到声波元件的穿透电极28。 可以从第二密封部24的上表面得到电信号。当形成了穿透电极28时， 可以抑制外来颗粒粘附到切断区域42。 (第二实施方式)
图7A至图9J示出了根据第二实施方式的声波器件制造方法的截面 图。如图7A所示，在基板10上形成厚度为大约30 y m的第一密封部22。 与图5A中示出的第一实施方式不同，在切断区域42中不形成第二非覆 盖部。而是留下第一密封部22。其它工序与图5A中示出的第一实施方 式的工序相同。
如图7B所示，在第一密封部22上形成厚度为大约30 U m的第二密 封部24。如图7C所示，利用掩模32向第二密封部24照射紫外线(UV 线)。如图7D所示，在第二密封部24中形成第二非覆盖部52和第三非 覆盖部54。与图5D中示出的第一实施方式不同，在切断区域42中形成 第二非覆盖部52。其它工序与图5D中示出的第一实施方式的工序相同。
如图8E所示，将厚度为30 u m并且用作第三密封部26的环氧树脂 永久负性抗蚀剂用隆起法粘附到第二密封部24上。如图8F所示，在曝 光和显影之后，在穿透区域44中形成第一密封部22、第二密封部24和 第三密封部26中的第三非覆盖部54。用第三密封部26覆盖切断区域42。 从而形成空洞62。
如图8G所示，与在图6E中示出的第一实施方式的情况相同，在第 三非覆盖部54中形成穿透电极28。如图8H所示，与在图6F中所示的 第一实施方式的情况相同，在穿透电极28上形成焊球。
如图9I所示，与在图6G中示出的第一实施方式的情况相同，采用 切割法，刀片36沿着切断区域42切断第三密封部26、第一密封部22和 基板IO。在这种情况下，观察不到第一密封部22和第二密封部24的剥
落。如图9J所示，在该声波器件中，第二密封部24的侧面Tl在基板10、 第一密封部22和第三密封部26的侧面T2的内侧。
在根据第二实施方式的制造方法中，如图7A所示，形成第一密封部 22，使功能区域40用作第一非覆盖部50。如图7D所示，在第一密封部 22上形成第二密封部24，使得第二密封部24覆盖第一非覆盖部50，在 第一非覆盖部50中形成空洞，并且切断区域42的位于第一密封部22上 方的区域用作第二非覆盖部52。如图8F所示，在第二密封部24上形成 第三密封部26，从而覆盖第二非覆盖部52。如图9I所示，切断基板IO、 第一密封部22和第三密封部26，从而分开第二非覆盖部52。采用这种 工艺，如图9G和图9H所示，当形成穿透电极28和焊球30时，用第三 密封部26覆盖了切断区域42。因此，可以抑制(如第一实施方式中所示 的)外来颗粒粘附到切断区域42上。因为在图7D和图8F中示出的后烘 烤中或者在图8H中示出的焊料回流工序中产生的第一密封部22、第二 密封部24和第三密封部26的收縮压力由于切断区域42中的空洞62而 减小，所以可以减小晶片的翘曲。
如图8F所示，在第二实施方式中，除了根据第一实施方式的形成第 一密封部22和第二密封部24的工序之外，还形成第三密封部26，使得 要形成穿透电极的穿透区域44用作第三非覆盖部54。如图8G所示，穿 透电极28形成在第三非覆盖部54中，并且电连接到声波器件。因此， 可以形成贯通第一密封部22至第三密封部26并且经由配线14电连接到 声波器件的穿透电极28。可以从第三密封部26的上表面得到电信号。并 且在形成了穿透电极28时，可以抑制外来颗粒粘附到切断区域42上。
在第一实施方式和第二实施方式中，当形成第一密封部22时形成感 光树脂，如图5B和图7B所示。采用图5C和图7C所示的曝光来形成第 一非覆盖部50。采用这种工艺，可以容易地在第一密封部22中形成第一 非覆盖部50。
如图5B和图7B所示，可以通过涂敷环氧树脂负性抗蚀剂来形成感 光树脂。因此可以容易地形成用作第一密封部22的感光树脂。
当形成第二密封部24时，可以如图5B和图7B所示地在第一密封
部22上形成膜状感光树脂片。因此可以在使树脂不粘附到第一非覆盖部
50内部的情况下用第二密封部24来覆盖第一非覆盖部50。从而可以形 成空洞60。
图6E和图8G示出了作为形成穿透电极28的工序的、采用电镀法 在第三非覆盖部54中形成Ni的工序。穿透电极28可以是包括Ag (银)、 Cu (铜)、SnAg (锡银)和SnAgCu (锡银铜)中的至少一种的导电材料。 穿透电极28可以采用除了电镀法之外的方法(例如印刷工艺)来形成。
根据第一实施方式和第二实施方式，如图6F和图8H所示，当在穿 透电极28上形成焊球30时，可以抑制外来颗粒粘附到切断区域42上。 焊球30可以由诸如SnAg (锡银)焊料或者SnAgCu (锡银铜)焊料的焊 料制成。
在第一实施方式和第二实施方式中，声波元件具有由LiTa03 (钽酸 锂)制成的基板10。声波元件可以具有压电基板，诸如LiNb03 (铌酸锂) 基板。声波元件不限于表面声波元件。例如，FBAR (薄膜腔声谐振器) 在发生声波振荡的功能区域上方应该具有空洞，这是必要的。因此，该 声波元件可以是FBAR。
尽管上面的描述构成了本发明的优选实施方式，但是应该理解，在 不脱离权利要求的适当范围和清楚意思的情况下，可以对本发明进行修 改、变型和改变。
本申请基于在2006年11月28日提交的第2006-320891号日本专利 申请，通过引用将其全部内容包含于此。
权利要求
1、一种声波器件的制造方法，该方法包括以下步骤在其上具有声波元件的基板上形成第一密封部，从而使得所述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部，并且使得用于进行个体化的切断区域用作第二非覆盖部；在所述第一密封部上形成第二密封部，从而覆盖所述第一非覆盖部和所述第二非覆盖部；以及切断所述基板和所述第二密封部，从而分开所述第二非覆盖部。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中形成所述第一密封部的步骤是如下的步骤形成所述第一密封部使 得要形成穿透电极的给定区域用作第三非覆盖部；形成所述第二密封部的步骤是如下的步骤形成所述第二密封部使 得要形成所述穿透电极的区域用作所述第三非覆盖部；并且所述方法还包括如下的步骤在所述第三非覆盖部中形成所述穿透 电极。
3、 一种声波器件的制造方法，该方法包括以下步骤 在其上具有声波元件的基板上形成第一密封部，从而使得所述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部；在所述第一密封部上形成第二密封部，从而使得所述第二密封部覆 盖所述第一非覆盖部分，并且使得用于进行个体化的切断区域中的所述第一密封部上的区域用作第二非覆盖部；在所述第二密封部上形成第三密封部，从而覆盖所述第二非覆盖部；以及切断所述基板、所述第一密封部和所述第三密封部，从而分开所述 第二非覆盖部。
4、 根据权利要求3所述的方法，其中形成所述第一密封部的步骤是如下的步骤形成所述第一密封部使得要形成穿透电极的区域用作第三非覆盖部； 形成所述第二密封部的步骤是如下的步骤形成所述第二密封部使 得要形成所述穿透电极的区域用作所述第三非覆盖部；形成所述第三密封部的步骤是如下的步骤形成所述第三密封部使 得要形成所述穿透电极的区域用作所述第三非覆盖部；并且所述方法还包括如下的步骤在所述第三非覆盖部中形成所述穿透 电极。
5、 根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一密封部的步骤 包括形成感光树脂，并且通过对所述感光树脂进行曝光而形成所述第 一非覆盖部。
6、 根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述第一感光树脂的步 骤包括涂敷环氧树脂负性抗蚀剂。
7、 根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第二密封部的步骤 包括在所述第一密封部上形成膜状感光树脂片。
8、 根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述穿透电极的步骤包 括用电镀法在所述第三非覆盖部中形成所述穿透电极。
9、 根据权利要求2所述的方法，该方法还包括如下的步骤在所述 穿透电极上形成焊球。
10、 一种声波器件，该声波器件包括 基板，其上具有声波元件；第一密封部，其设置在所述基板上，使得所述声波元件的发生声波 振荡的功能区域用作第一非覆盖部；以及第二密封部，其设置在所述第一密封部上，使得所述第一非覆盖部 具有中空形状，其中，所述第一密封部的侧面在所述基板和所述第二密封部的侧面 的内侧。
11、 根据权利要求io所述的声波器件，该声波器件还包括穿透电极，该穿透电极穿透所述第一密封部和所述第二密封部并且连接到所述声波 元件。
12、 一种声波器件，该声波器件包括基板，其上具有声波元件；第一密封部，其设置在所述基板上，使得所述声波元件的发生声波 振荡的功能区域用作第一非覆盖部；第二密封部，其设置在所述第一密封部上，使得所述第一非覆盖部 具有中空形状；以及第三密封部，其设置在所述第二密封部上， 其中，所述第二密封部的侧面在所述基板、所述第一密封部和所述 第三密封部的侧面的内侧。
13、 根据权利要求12所述的声波器件，该声波器件还包括穿透电极， 该穿透电极穿透所述第一密封部、所述第二密封部和所述第三密封部并 且连接到所述声波元件。 —
14、 根据权利要求10所述的声波器件，其中，所述第一密封部和所 述第二密封部由树脂制成。
15、 根据权利要求10所述的声波器件，其中，所述穿透电极包括含 有Ag、 Cu、 Ni、 SnAg和SnAgCu中的至少一种的导电材料。
16、 根据权利要求ll所述的声波器件，该声波器件还包括所述穿透 电极上的焊球。
全文摘要
本发明提供了声波器件及其制造方法。该声波器件的制造方法包括以下步骤在其上具有声波元件的基板上形成第一密封部，从而使得所述声波元件的发生声波振荡的功能区域用作第一非覆盖部，并且使得用于进行个体化的切断区域用作第二非覆盖部；在所述第一密封部上形成第二密封部，从而覆盖所述第一非覆盖部和所述第二非覆盖部；以及切断所述基板和所述第二密封部，从而分开所述第二非覆盖部。
文档编号H03H3/00GK101192815SQ200710194629
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月27日 优先权日2006年11月28日
发明者井上和则, 北岛正幸, 木村丈儿, 松田隆志, 津田庆三, 相川俊一, 郡池圣 申请人:富士通媒体部品株式会社;富士通株式会社