弹性波装置的制作方法

本发明涉及弹性波装置。

背景技术：

以往，弹性波装置被广泛用于便携式电话机的滤波器等。在下述的专利文献1，公开了在支承基板上设置有层叠了高声速膜、低声速膜以及压电膜的层叠体的弹性波装置。进而，在该弹性波装置中，在支承基板上设置有绝缘层，使得在俯视下包围上述层叠体，与外部电连接的凸块下金属层全部设置在绝缘层上。

在下述的专利文献2，公开了在支承基板上设置有层叠了高声速膜、低声速膜以及压电膜的层叠体的弹性波装置。在该弹性波装置中，在直接设置在支承基板上的布线，连接有凸块下金属层。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/098678号

专利文献2：国际公开第2015/098679号

技术实现要素：

发明要解决的课题

在弹性波装置的安装时、使用时等，若压电膜被加热或被冷却，则由于热电效应而产生电荷。在此，在专利文献1记载的弹性波装置中，在绝缘层上设置有凸块下金属层。因而，产生的电荷能够从压电膜释放到接地电极，但是关于移动到未与接地电极连接的支承基板的电荷，则不能释放，支承基板会带电。因此，在支承基板与压电膜之间产生电位差，产生静电电容。由于该静电电容的影响，在弹性波装置中，有时产生相对带宽、q值等特性的劣化。

关于这一点，在专利文献2记载的弹性波装置中，凸块下金属层与直接设置在支承基板上的布线连接，但是另一方面，支承基板与凸块下金属层之间的电阻低。因此，在弹性波装置经由凸块下金属层以及凸块与其它电子部件连接的情况下，该电子部件与支承基板之间的电阻低。因此，来自弹性波装置的漏电流泄漏到上述电子部件，由此有可能在上述电子部件中产生动作不良。

本发明的目的在于，提供一种能够抑制支承基板与压电膜之间的静电电容、能够抑制特性的劣化、且在与其它电子部件连接的情况下不易产生该电子部件的动作不良的弹性波装置。

用于解决课题的技术方案

本发明涉及的弹性波装置具备：层叠体，具有支承基板和设置在所述支承基板上的压电膜；天线端子，设置在所述支承基板上，并与天线连接；接地端子，设置在所述支承基板上，并与接地电位连接；信号端子，设置在所述支承基板上，并与信号电位连接；idt电极，设置在所述压电膜上；以及第一绝缘膜，设置在所述支承基板与所述信号端子之间，所述层叠体具有由高声速材料构成的层和声反射层中的一者，所述高声速材料传播的体波(bulkwave)的声速比在所述压电膜传播的弹性波的声速高，所述声反射层具有声阻抗相对低的低声阻抗层以及声阻抗相对高的高声阻抗层。

在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的方面中，还具备设置在所述支承基板与所述天线端子之间的第二绝缘膜。在该情况下，能够提高天线端子与支承基板之间的电阻。因此，不易产生从天线端子经由支承基板泄漏到信号端子的漏电流。

在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，在所述支承基板上直接设置有所述天线端子。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述层叠体具有：由所述高声速材料构成的层；以及低声速膜，设置在所述支承基板与所述压电膜之间，由传播的体波的声速比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的低声速材料构成。在该情况下，能够有效地封闭弹性波的能量。

在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，由所述高声速材料构成的层是所述支承基板。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，由所述高声速材料构成的层直接设置在所述支承基板上。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述支承基板由si构成。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，还具备：支承构件，具有开口部，设置在所述支承基板上，使得由所述开口部包围所述idt电极；覆盖构件，在所述支承构件上设置为覆盖所述开口部；多个凸块下金属层，贯通所述覆盖构件以及所述支承构件，且与所述天线端子、所述信号端子以及所述接地端子分别连接；以及多个凸块，与所述多个凸块下金属层分别接合。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，还具备：支承构件，具有开口部，设置在所述支承基板上，使得由所述开口部包围所述idt电极；覆盖构件，在所述支承构件上设置为覆盖所述开口部；以及多个布线电极，与所述天线端子、所述信号端子以及所述接地端子分别连接，且经过所述支承构件的侧面到达所述覆盖构件。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够抑制支承基板与压电膜之间的静电电容、能够抑制特性的劣化、且在与其它电子部件连接的情况下不易产生该电子部件的动作不良的弹性波装置。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的电路图。

图2是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的电极结构的简图式俯视剖视图。

图3是沿着图2中的i-i线的简图式剖视图。

图4是沿着图2中的ii-ii线的简图式剖视图。

图5是示出本发明的第一实施方式中的位于最靠信号端子侧的串联臂谐振器附近的示意性俯视图。

图6是示出本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的未设置天线端子、信号端子、接地端子以及浮置电极的部分中的支承构件附近的简图式部分放大主视剖视图。

图7是本发明的第一实施方式的变形例涉及的弹性波装置的简图式主视剖视图。

图8是本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的简图式主视剖视图。

图9是本发明的第三实施方式涉及的弹性波装置的简图式主视剖视图。

图10是用于说明在本发明涉及的弹性波装置中使用的层叠体的变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。

另外，需要指出的是，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。

图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的电路图。

本实施方式的弹性波装置1是梯型滤波器，具有串联臂谐振器s1、串联臂谐振器s2、串联臂谐振器s3、串联臂谐振器s4、串联臂谐振器s5、串联臂谐振器s6、并联臂谐振器p1、并联臂谐振器p2、并联臂谐振器p3以及并联臂谐振器p4。弹性波装置1具有与天线连接的天线端子2以及与信号电位连接的信号端子3。

图2是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的电极结构的简图式俯视剖视图。图3是沿着图2中的i-i线的简图式剖视图。另外，在图2以及图3中，通过在矩形添加了两条对角线的简图示出串联臂谐振器以及并联臂谐振器。在图3中，包含布线与串联臂谐振器以及并联臂谐振器的汇流条连接的部分在内，示意性地示出为串联臂谐振器以及并联臂谐振器。在后述的图4中也是同样的。

如图2所示，弹性波装置1具有与接地电位连接的多个接地端子4a。并联臂谐振器p1、并联臂谐振器p2、并联臂谐振器p3以及并联臂谐振器p4分别与接地端子4a连接。弹性波装置1具有浮置电极4b，浮置电极4b不与串联臂谐振器s1、串联臂谐振器s2、串联臂谐振器s3、串联臂谐振器s4、串联臂谐振器s5、串联臂谐振器s6、并联臂谐振器p1、并联臂谐振器p2、并联臂谐振器p3以及并联臂谐振器p4连接，且与接地电位连接。另外，弹性波装置1也可以不具有浮置电极4b。

如图3所示，弹性波装置1具有层叠有支承基板5、低声速膜6以及压电膜7的层叠体8。在本实施方式中，支承基板5是由高声速材料构成的层。在此，所谓高声速材料，是传播的体波的声速比在压电膜7传播的弹性波的声速高的材料。构成支承基板5的高声速材料是si。另外，构成支承基板5的材料并不限定于上述材料。

低声速膜6是由传播的体波的声速比在压电膜7传播的弹性波的声速低的低声速材料构成的膜。在本实施方式中，构成低声速膜6的低声速材料是sio2。另外，构成低声速膜6的低声速材料例如也可以是以玻璃、氮氧化硅、氧化钽或在氧化硅添加了氟、碳、硼的化合物为主成分的材料等。

压电膜7由linbo3、litao3等压电单晶、适当的压电陶瓷构成。在压电膜7上，构成有包含串联臂谐振器s1的多个串联臂谐振器以及包含并联臂谐振器p1的多个并联臂谐振器。

支承基板5在外周缘侧具有从低声速膜6以及压电膜7露出的部分。上述接地端子4a在支承基板5上设置在像上述那样露出的部分。图3所示的接地端子4a以外的多个接地端子以及浮置电极也同样地，直接设置在支承基板5上。

另一方面，在支承基板5上的在俯视下与信号端子3重叠的部分，直接设置有第一绝缘膜9a。第一绝缘膜9a设置为从支承基板5上到达压电膜7上。在本实施方式中，第一绝缘膜9a由聚酰亚胺构成。另外，第一绝缘膜9a也可以是聚酰亚胺以外的有机绝缘膜，还可以是无机绝缘膜。第一绝缘膜9a也可以不到达压电膜7上。

图4是沿着图2中的ii-ii线的简图式剖视图。

在支承基板5与天线端子2之间设置有第二绝缘膜9b。第二绝缘膜9b由与第一绝缘膜同样的材料构成。像这样，天线端子2以及信号端子分别经由第二绝缘膜9b以及第一绝缘膜间接地设置在支承基板5上，且多个接地端子4a直接设置在支承基板5上。另外，天线端子2也可以直接设置在支承基板5上。

如图2所示，在支承基板5上设置有具有开口部16a的支承构件16，开口部16a包围串联臂谐振器s1、串联臂谐振器s2、串联臂谐振器s3、串联臂谐振器s4、串联臂谐振器s5、串联臂谐振器s6、并联臂谐振器p1、并联臂谐振器p2、并联臂谐振器p3以及并联臂谐振器p4。支承构件16覆盖天线端子2、信号端子3、浮置电极4b以及多个接地端子4a。支承构件16由适当的树脂构成。

如图3所示，在支承构件16上设置有覆盖构件17，使得覆盖开口部16a。在被支承基板5、支承构件16以及覆盖构件17包围的中空空间a内，设置有包含串联臂谐振器s1的多个串联臂谐振器以及包含并联臂谐振器p1的多个并联臂谐振器。

设置有多个凸块下金属层18，使得贯通覆盖构件17以及支承构件16。各凸块下金属层18与天线端子、信号端子3、多个接地端子4a以及浮置电极分别连接。在多个凸块下金属层18中的从覆盖构件17露出的部分，分别接合有多个凸块19。包含串联臂谐振器s1的多个串联臂谐振器以及包含并联臂谐振器p1的多个并联臂谐振器经由天线端子、信号端子3或接地端子4a以及凸块下金属层18和凸块19与外部电连接。本实施方式的弹性波装置1是wlp(waferlevelpackage，晶片级封装)构造。

可是，包含串联臂谐振器s1的多个串联臂谐振器以及包含并联臂谐振器p1的多个并联臂谐振器是弹性波谐振器。以下对该结构进行说明。

图5是示出第一实施方式中的位于最靠信号端子侧的串联臂谐振器附近的示意性俯视图。另外，在图5中，省略了与串联臂谐振器连接的布线。

串联臂谐振器s1具有设置在压电膜7上的idt电极12。idt电极12具有彼此相互对置的第一汇流条13a以及第二汇流条13b。idt电极12具有一端与第一汇流条13a连接的多个第一电极指14a。进而，idt电极12具有一端与第二汇流条13b连接的多个第二电极指14b。多个第一电极指14a和多个第二电极指14b彼此相互交替插入。

通过在idt电极12施加交流电压，从而激励弹性波。在idt电极12的弹性波传播方向两侧，配置有反射器15a以及反射器15b。idt电极12、反射器15a以及反射器15b可以由层叠有多个金属层的层叠金属膜构成，或者也可以由单层的金属膜构成。

串联臂谐振器s1是具有idt电极12、反射器15a以及反射器15b的弹性波谐振器。其它多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器也同样地，分别是具有idt电极以及反射器的弹性波谐振器。

如图3所示，弹性波装置1具有层叠了由高声速材料构成的支承基板5、低声速膜6以及压电膜7的层叠体8，因此能够有效地封闭弹性波的能量。另外，层叠体8也可以不具有低声速膜6。在该情况下，也能够封闭弹性波的能量。

在此，说明弹性波装置1的电路结构。如图1所示，串联臂谐振器s1、串联臂谐振器s2、串联臂谐振器s3、串联臂谐振器s4、串联臂谐振器s5以及串联臂谐振器s6相互串联地连接在信号端子3与天线端子2之间。在信号端子3与串联臂谐振器s1之间的连接点和接地电位之间，连接有并联臂谐振器p1。在串联臂谐振器s2与串联臂谐振器s3之间的连接点和接地电位之间，连接有并联臂谐振器p2。在串联臂谐振器s3与串联臂谐振器s4之间的连接点和接地电位之间，连接有并联臂谐振器p3。在串联臂谐振器s4与串联臂谐振器s5之间的连接点和接地电位之间，连接有并联臂谐振器p4。并联臂谐振器p2以及并联臂谐振器p3共同连接于接地电位。

另外，弹性波装置1的电路结构并不限定于上述电路结构。弹性波装置1并不限定于梯型滤波器，例如，也可以是包含纵向耦合谐振器型弹性波滤波器的滤波器装置等。

本实施方式的特征在于，如图3所示，信号端子3经由第一绝缘膜9a间接地设置在支承基板5上，且多个接地端子4a以及浮置电极直接设置在支承基板5上。由此，能够抑制支承基板5与压电膜7之间的静电电容，能够抑制特性的劣化，且在与其它电子部件连接的情况下不易产生该电子部件的动作不良。以下对此进行说明。

若在弹性波装置1的使用时由于压电膜7被加热等而使压电膜7的温度变化，则由于热电效应而产生电荷。在电荷移动到支承基板5而使支承基板5带电的情况下，像上述的那样，产生支承基板5与压电膜7之间的静电电容，由于该静电电容的影响，特性容易劣化。

相对于此，在本实施方式中，在支承基板5上直接设置有多个接地端子4a。由此，移动到支承基板5的电荷将迅速地移动到外部。因而，能够抑制支承基板5与压电膜7之间的静电电容，不易产生插入损耗等特性的劣化。

进而，在支承基板5上直接设置有不与包含并联臂谐振器p1的多个并联臂谐振器连接的浮置电极，浮置电极与接地电位连接。因而，更加容易使通过热电效应产生的电荷经由浮置电极移动到外部。

除此以外，在本实施方式中，信号端子3经由第一绝缘膜9a间接地设置在支承基板5上。由此，支承基板5与连接到外部的信号端子3之间的电阻高。因此，在弹性波装置1经由信号端子3、凸块下金属层18以及凸块19与其它电子部件连接的情况下，也能够通过第一绝缘膜9a提高该电子部件与支承基板5之间的电阻。因而，即使在弹性波装置1连接有其它电子部件的情况下，来自弹性波装置1的漏电流也不易泄漏到该电子部件。因此，不易产生该电子部件的动作不良。

另外，在像本实施方式那样支承基板5由si等半导体构成的情况下，支承基板5的电阻低，因此容易产生漏电流。因此，存在来自弹性波装置1的漏电流特别容易泄漏到上述电子部件的倾向。因而，在支承基板5由si等半导体构成的情况下，本发明是特别合适的。

如图3所示，在本实施方式中，在第一绝缘膜9a上直接设置有信号端子3，并设置有连接布线10a，使得与信号端子3相连。连接布线10a设置为，与串联臂谐振器s1连接，且从第一绝缘膜9a上到达压电膜7上。因为第一绝缘膜9a到达压电膜7上，所以能够减小设置连接布线10a的部分的台阶，不易产生连接布线10a的断线。除此以外，第一绝缘膜9a的与连接布线10a相接的面从支承构件16侧向压电膜7侧相对于压电膜7的厚度方向倾斜地延伸。由此，能够缓解连接布线10a的弯曲，因此更加不易产生连接布线10a的断线。在图4所示的与天线端子2连接的连接布线10b以及第二绝缘膜9b中也是同样的。

如图2所示，在支承基板5上，在位于支承构件16的开口部16a内的部分设置有多个壁构件16a。更具体地，多个壁构件16a中的一个设置为，将串联臂谐振器s2、串联臂谐振器s3以及并联臂谐振器p2隔开。多个壁构件16a中的另一个设置为将串联臂谐振器s4和并联臂谐振器p3隔开。多个壁构件16a中的又一个设置为将串联臂谐振器s5和并联臂谐振器p4隔开。多个壁构件16a由与支承构件16同样的材料构成。

多个壁构件16a与覆盖构件接合，并对覆盖构件进行支承。因而，在对覆盖构件施加了外力的情况下，上述中空空间不易塌陷，能够提高弹性波装置1的强度。

图6是示出第一实施方式涉及的弹性波装置的、未设置天线端子、信号端子、接地端子以及浮置电极的部分中的支承构件附近的简图式部分放大主视剖视图。

在本实施方式中，支承构件16在设置有接地端子以及浮置电极的部分以外的部分经由绝缘膜9间接地设置在支承基板5上。绝缘膜9是设置在设置有天线端子以及信号端子的部分以外的绝缘膜。绝缘膜9由与第一绝缘膜以及第二绝缘膜同样的材料构成。绝缘膜9设置为与第一绝缘膜以及第二绝缘膜相连。由此，能够提高支承基板5与覆盖构件17的距离的均匀性。因而，能够提高支承构件16与覆盖构件17的密接性以及接合力，能够更加可靠地提高上述中空空间a的密闭性。另外，也可以不设置绝缘膜9。

图7是第一实施方式的变形例涉及的弹性波装置的简图式主视剖视图。

在本变形例中，天线端子2直接设置在支承基板5上。在本变形例中，也与第一实施方式同样地，信号端子经由第一绝缘膜间接地设置在支承基板5上，且多个接地端子4a直接设置在支承基板5上。由此，能够抑制支承基板5与压电膜7之间的静电电容，能够抑制特性的劣化，且在与其它电子部件连接的情况下，不易产生该电子部件的动作不良。

在本变形例中，设置有第三绝缘膜109b，使得在俯视下与连接布线10b的一部分重叠。第三绝缘膜109b从支承基板5上到达压电膜7上。第三绝缘膜109b位于连接布线10b的一部分与支承基板5以及压电膜7之间。第三绝缘膜109b与连接布线10b相接的面从支承基板5侧向压电膜7侧相对于压电膜7的厚度方向倾斜地延伸。由此，能够缓解连接布线10b中的从支承基板5上到达压电膜7上的部分的弯曲。因而，连接布线10b不易断线。另外，第三绝缘膜109b也可以设置在与接地端子连接的连接布线与支承基板5以及压电膜7之间。

图8是第二实施方式涉及的弹性波装置的简图式主视剖视图。

本实施方式与第一实施方式的不同点在于，层叠体28中的由高声速材料构成的层是设置在支承基板5与低声速膜6之间的高声速膜25。在上述以外的方面，第二实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。在本实施方式中，支承基板5也可以由高声速材料以外的材料构成。

在本实施方式中，信号端子3也经由第一绝缘膜9a间接地设置在支承基板5上，且多个接地端子4a以及浮置电极也直接设置在支承基板5上。因而，能够抑制支承基板5与压电膜7之间的静电电容，能够抑制特性的劣化，且在与其它电子部件连接的情况下，不易产生该电子部件的动作不良。

图9是本发明的第三实施方式涉及的弹性波装置的简图式主视剖视图。

在第三实施方式的弹性波装置1a中，在支承基板5上设置有由低声速膜6以及压电膜7构成的层叠体8。与第一实施方式的弹性波装置1同样地，在支承基板5上设置有第一绝缘膜9a。而且，设置有连接布线10a，使得到达第一绝缘膜9a上。此外，在图9所示的剖面中，与图3所示的剖面同样地，图示了设置有串联臂谐振器s1以及并联臂谐振器p1的部分。

弹性波装置1a与弹性波装置1的不同点在于，代替凸块下金属层18以及凸块19而设置有布线电极18a。布线电极18a与信号端子3电连接。在支承基板5上设置有支承层31。支承层31设置为包围设置有idt电极的部分。因此，在本实施方式中，也形成有中空空间a。

布线电极18a到达支承层31的外侧侧面上。此外，在弹性波装置1a中，设置有具有第一覆盖层32以及第二覆盖层33的覆盖构件34。第一覆盖层32层叠在支承层31上。而且，第一覆盖层32的外侧侧面位于比支承层31的外侧侧面靠内侧。

上述布线电极18a到达覆盖构件34。即，布线电极18a经过第一覆盖层32的侧面到达第一覆盖层32的上表面。第二覆盖层33层叠在支承基板5上，使得覆盖上述第一覆盖层32，且还覆盖布线电极18a的外侧。

另外，在图9中，在接地端子4a侧也设置有布线电极18b。布线电极18b经过支承层31的外侧侧面从第一覆盖层32的侧面到达上表面。另外，在第一覆盖层32的上表面，设置有包含布线电极18a、18b的多个布线电极。

虽然在图9中示出了构成有串联臂谐振器s1以及并联臂谐振器p1的部分的剖面，但是在剩余的剖面中，也像上述的那样，设置有经过支承层31的外侧侧面到达第一覆盖层32上的布线电极。像这样，本发明并不限于具有贯通支承构件的凸块下金属层以及凸块的弹性波装置，还能够应用于具有各种各样的方式的封装构造的弹性波装置。

图10是用于说明在本发明涉及的弹性波装置中使用的层叠体的变形例的剖视图。如图10所示，也可以使用在支承基板5与压电膜7之间层叠有声反射层43的层叠体。声反射层43具有声阻抗相对低的低声阻抗层44a～44d和声阻抗相对高的高声阻抗层45a～45c。低声阻抗层44a、44b、44c、44d和高声阻抗层45a、45b、45c在层叠方向上交替地配置。作为本发明中的弹性波装置的层叠体，也可以使用具有这样的声反射层43的构造。在该情况下，也能够有效地封闭弹性波的能量。

附图标记说明

1、1a：弹性波装置；

2：天线端子；

3：信号端子；

4a：接地端子；

4b：浮置电极；

5：支承基板；

6：低声速膜；

7：压电膜；

8：层叠体；

9：绝缘膜；

9a、9b：第一绝缘膜、第二绝缘膜；

10a、10b：连接布线；

12：idt电极；

13a、13b：第一汇流条、第二汇流条；

14a、14b：第一电极指、第二电极指；

15a、15b：反射器；

16：支承构件；

16a：壁构件；

16a：开口部；

17：覆盖构件；

18：凸块下金属层；

18a、18b：布线电极；

19：凸块；

25：高声速膜；

28：层叠体；

31：支承层；

32、33：第一覆盖层、第二覆盖层；

34：覆盖构件；

43：声反射层；

44a～44d：低声阻抗层；

45a～45c：高声阻抗层；

109b：第三绝缘膜；

p1～p4：并联臂谐振器；

s1～s6：串联臂谐振器。