JP2024154027A - Acoustic wave device and manufacturing method thereof - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】ＷＬＰ構造の弾性波デバイスにおいて、これを構成するデバイスチップの放熱性を合理的に向上可能な新しい構造、製法を提供する。【解決手段】支持層３は、デバイスチップ２の一面２ａに接する下層部３ａと、カバー層４と下層部３ａとの間にあって両者に接する上層部３ｂとから構成されている。下層部３ａを、上層部３ｂを構成する樹脂より熱伝導率が高く、かつ、非感光性の樹脂から構成する。上層部３ｂを、感光性の樹脂から構成させる。【選択図】図２[Problem] To provide a new structure and manufacturing method capable of rationally improving the heat dissipation of a device chip constituting an acoustic wave device with a WLP structure. [Solution] A support layer 3 is composed of a lower layer 3a that contacts one surface 2a of a device chip 2, and an upper layer 3b that is between a cover layer 4 and the lower layer 3a and contacts both. The lower layer 3a is composed of a resin that has a higher thermal conductivity than the resin constituting the upper layer 3b and is non-photosensitive. The upper layer 3b is composed of a photosensitive resin. [Selected Figure] Figure 2

Description

Translated fromJapanese

この発明は、モバイル通信機器などにおいて周波数フィルタなどとして使用するのに適した弾性波デバイス、およびその製造方法の改良に関する。This invention relates to an acoustic wave device suitable for use as a frequency filter in mobile communication devices and the like, and to an improved method for manufacturing the same.

ＷＬＰ（Wafer Level Package）構造を有する弾性波(Surface Acoustic Wave/SAW)デバイスは、特許文献１に示される構造を持つ。
この特許文献１のものは、デバイスチップの一面上にカバーを設けると共に、このカバーにより形成された内部空間内に前記一面に形成させたＩＤＴ電極が位置されるようになっている。
ここで、弾性波デバイスへの信号の入力によりデバイスチップには熱が生じるが、デバイスチップを構成する圧電体は熱伝導率が低く放熱性が悪い。圧電体として利用されるタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムの熱伝導率は約４から６Ｗ／ｍＫ程度である。 A surface acoustic wave (SAW) device having a wafer level package (WLP) structure has a structure shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-233996.
In the device disclosed inPatent Document 1, a cover is provided on one surface of a device chip, and an IDT electrode formed on the one surface is positioned in an internal space formed by the cover.
Here, heat is generated in the device chip due to the input of a signal to the acoustic wave device, but the piezoelectric material constituting the device chip has low thermal conductivity and poor heat dissipation. The thermal conductivity of lithium tantalate and lithium niobate used as piezoelectric materials is about 4 to 6 W/mK.

特開２００２－２１７６７３号公報JP 2002-217673 A

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のＷＬＰ構造の弾性波デバイスにおいて、これを構成するデバイスチップの放熱性を合理的に向上可能な新しい構造、および、その製法を提供する点にある。The main problem that this invention aims to solve is to provide a new structure and manufacturing method that can rationally improve the heat dissipation of the device chip that constitutes this type of WLP structure acoustic wave device.

前記課題を達成するために、この発明にあっては、第一の観点から、弾性波デバイスを、
一面にＩＤＴ電極を含んだ機能素子を形成させたデバイスチップの前記一面上に樹脂製の支持層を介して樹脂製のカバー層を支持させてこれら三者間に形成された内部空間に前記機能素子を位置させるようにしてなる弾性波デバイスであって、
前記支持層は、前記デバイスチップの前記一面に接する下層部と、前記カバー層と前記下層部との間にあって両者に接する上層部とから構成されていると共に、
前記下層部を、前記上層部を構成する樹脂より熱伝導率が高く、かつ、非感光性の樹脂から構成し、
前記上層部を、感光性の樹脂から構成させてなる、ものとした。 In order to achieve the above object, from a first aspect, the present invention provides an acoustic wave device comprising:
An acoustic wave device comprising a device chip having a functional element including an IDT electrode formed on one surface thereof, a resin cover layer supported on the one surface thereof via a resin support layer, and the functional element being positioned in an internal space formed between these three elements,
the support layer is composed of a lower layer portion in contact with the one surface of the device chip, and an upper layer portion located between the cover layer and the lower layer portion in contact with both of them,
The lower layer is made of a resin having a higher thermal conductivity than a resin constituting the upper layer and being non-photosensitive;
The upper layer is made of a photosensitive resin.

前記カバー層及び前記支持層を貫通すると共に穴底に前記デバイスチップの前記一面に形成されて前記機能素子に接続されたバンプパッドを位置させる通過穴内にバンプを形成させるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。One aspect of the invention is to form a bump in a through hole that penetrates the cover layer and the support layer and has a bump pad formed on the surface of the device chip at the bottom of the hole and connected to the functional element.

また、前記デバイスチップの前記一面に沿う向きの断面において、前記内部空間の断面積が、前記上層部の形成レベルに比し前記下層部の形成レベルにおいて大きくなるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。In addition, one aspect of the invention is that the cross-sectional area of the internal space in a cross section along the one surface of the device chip is larger at the formation level of the lower layer than at the formation level of the upper layer.

また、前記課題を達成するために、この発明にあっては、第二の観点から、弾性波デバイスの製造方法を、
前記弾性波デバイスの製造方法であって、
前記デバイスチップとなるウエハの一面に前記機能素子、配線及び前記バンプパッドを形成する第１ステップと、
前記第１ステップを経た前記ウエハの前記一面に前記下層部となる第一樹脂層を形成させる第２ステップと、
前記第２ステップにより形成された前記第一樹脂層上に前記上層部となる第二樹脂層を形成させる第３ステップと、
前記第３ステップにより形成された第二樹脂層における前記機能素子の形成領域上に位置される領域以外の領域を露光させる第４ステップと、
前記第二樹脂層における前記露光された領域以外の領域を現像により取り除く第５ステップと、
前記第５ステップ後に前記第二樹脂層の前記露光された領域をマスクとして前記第一樹脂層をエッチングして前記下層部の形成レベルにおいて前記内部空間となる空間を形成させる第６ステップとを備えてなる、ものとした。 In order to achieve the above object, from a second standpoint, the present invention provides a method for manufacturing an acoustic wave device, comprising the steps of:
A method for manufacturing the acoustic wave device, comprising the steps of:
a first step of forming the functional elements, wiring, and bump pads on one surface of a wafer that will become the device chip;
a second step of forming a first resin layer that becomes the lower layer portion on the one surface of the wafer that has been subjected to the first step;
a third step of forming a second resin layer to be the upper layer portion on the first resin layer formed in the second step;
a fourth step of exposing a region of the second resin layer formed in the third step other than a region located on a formation region of the functional element;
a fifth step of removing an area of the second resin layer other than the exposed area by development;
and a sixth step of etching the first resin layer using the exposed area of the second resin layer as a mask after the fifth step to form a space that becomes the internal space at the formation level of the lower layer portion.

この発明にあっては、前記支持層の下層部を利用して、前記デバイスチップの放熱性を合理的に向上させることができる。また、かかる支持層の下層部を備えた弾性波デバイスを容易且つ適切に製造することができる。In this invention, the lower layer of the support layer can be used to rationally improve the heat dissipation of the device chip. In addition, an acoustic wave device including such a lower layer of the support layer can be easily and appropriately manufactured.

図１は、この発明の一実施の形態にかかる弾性波デバイス（第一例）の平面構成図であり、バンプの記載を省略している。FIG. 1 is a plan view of an acoustic wave device (first example) according to an embodiment of the present invention, in which bumps are omitted.図２は、図１におけるＡ－Ａ線位置での断面構成図であり、バンプを破線で示している。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, with the bumps indicated by dashed lines.図３は、前記第一例を構成するデバイスチップ上に形成される機能素子の一例を示した構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a functional element formed on a device chip constituting the first example.図４は、前記第一例のデバイスチップ上に形成される回路の一例を示した構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a circuit formed on the device chip of the first example.図５は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図６は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図７は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図８は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図９は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図１０は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図１１は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図１２は、前記第一例の製造工程の要部を示した断面構成図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing process of the first example.図１３は、支持層の構成を前記第一例と異ならせる弾性波デバイスの第二例の断面構成図であり、バンプを破線で示している。FIG. 13 is a cross-sectional view of a second example of an acoustic wave device having a support layer with a different structure from that of the first example, in which bumps are indicated by dashed lines.

以下、図１～図１３に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかる弾性波デバイス１は、モバイル通信機器などにおいて周波数フィルタなどとして使用するのに適したものである。A typical embodiment of the present invention will be described below with reference to Figs. 1 to 13. Theacoustic wave device 1 according to this embodiment is suitable for use as a frequency filter in mobile communication devices and the like.

かかる弾性波デバイス１は、
デバイスチップ２と、
前記デバイスチップ２の一面２ａに形成されたＩＤＴ電極６ｂなどの機能素子６と、
前記一面２ａにおいて前記機能素子６を囲うように形成された支持層３（ウォール／Wall）と、
前記支持層３上に形成されて前記デバイスチップ２と前記支持層３と共働して前記機能素子６を気密封止する内部空間５（キャビティ、中空構造部）を形成するカバー層４（ルーフ／Roof）とを備えたものとなっている。 Theacoustic wave device 1 has:
Adevice chip 2;
Afunctional element 6 such as anIDT electrode 6b formed on onesurface 2a of thedevice chip 2;
A support layer 3 (wall) formed on thesurface 2 a so as to surround thefunctional element 6;
Thedevice chip 2 is formed on thesupport layer 3, and the cover layer 4 (roof) cooperates with thesupport layer 3 to form an internal space 5 (cavity, hollow structure) that hermetically seals thefunctional element 6.

典型的には、前記デバイスチップ２は、一辺を０．５ないし１ｍｍとし、厚さを０．１５ないし０．２ｍｍとする四角形（図示の例では長方形）の板状をなすように構成される。
また、典型的には、支持層３は、前記デバイスチップ２の一面２ａに直交する向きの厚さ（デバイスチップ２の一面２ａを基準とした支持層３の高さ）を１０ないし３０μｍとするように構成される。
また、典型的には、カバー層４は、厚さを１５ないし３５μｍとするように構成される。
これらから構成される弾性波デバイス１は、典型的には、厚さを０．２５ないし０．３５ｍｍ程度とする。 Typically, thedevice chip 2 is configured in the shape of a square (rectangular in the illustrated example) plate with a side of 0.5 to 1 mm and a thickness of 0.15 to 0.2 mm.
Typically, thesupport layer 3 is configured to have a thickness in a direction perpendicular to onesurface 2a of the device chip 2 (the height of thesupport layer 3 based on onesurface 2a of the device chip 2) of 10 to 30 μm.
Typically, thecover layer 4 is configured to have a thickness of 15 to 35 μm.
Theacoustic wave device 1 constructed from these components typically has a thickness of about 0.25 to 0.35 mm.

図１に示されるように、かかる弾性波デバイス１は、前記デバイスチップ２の前記一面２ａに直交する向きから見た状態において正方形又は長方形の四角形状の輪郭を持つようなっている。
すなわち、かかる弾性波デバイス１は、前記四角形状の二つの面１ａ、１ｂと、この二つの面１ａ、１ｂ間に亘る四つの側面１ｃとを備えた扁平の六面体状を呈している。
なお、各図においては、弾性波デバイス１の構成を理解しやすいように、その構成要素の厚さは誇張して表している。 As shown in FIG. 1, theacoustic wave device 1 has a square or rectangular outline when viewed in a direction perpendicular to thesurface 2 a of thedevice chip 2 .
That is, theacoustic wave device 1 has a flat hexahedral shape having tworectangular faces 1a, 1b and fourside faces 1c extending between the twofaces 1a, 1b.
In each drawing, the thicknesses of the components of theacoustic wave device 1 are exaggerated to make the configuration of the device easier to understand.

弾性波デバイス１の断面構造を図２に示す。図中符号６は機能素子、符号５は内部空間、符号３は支持層、符号４はカバー層、符号７は機能素子６を配線９（図４参照）とバンプパッド１０とを介して外部に接続するためのバンプである。The cross-sectional structure of theacoustic wave device 1 is shown in Figure 2. In the figure,reference numeral 6 denotes a functional element,reference numeral 5 denotes an internal space,reference numeral 3 denotes a support layer,reference numeral 4 denotes a cover layer, andreference numeral 7 denotes a bump for connecting thefunctional element 6 to the outside via wiring 9 (see Figure 4) andbump pads 10.

デバイスチップ２の一面２ａ上には複数の機能素子６が形成されている。デバイスチップ２の一面２ａにおける各機能素子６の形成領域はそれぞれ、支持層３で囲繞されると共に、この支持層３上に形成されるカバー層４で蓋がされた形態となっており、これにより弾性波デバイス１は複数の前記内部空間５を備えたものとなっている。
支持層３及びカバー層４は、絶縁性を備えた合成樹脂から構成される。 A plurality offunctional elements 6 are formed on onesurface 2a of thedevice chip 2. The formation area of eachfunctional element 6 on onesurface 2a of thedevice chip 2 is surrounded by asupport layer 3 and is covered with acover layer 4 formed on thesupport layer 3, so that theacoustic wave device 1 has a plurality ofinternal spaces 5.
Thesupport layer 3 and thecover layer 4 are made of an insulating synthetic resin.

デバイスチップ２は、弾性波を伝搬させる機能を持つ。デバイスチップ２には、典型的には、圧電体としてタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムが用いられ、また、デバイスチップ２は、これらにサファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスなどを積層させて、構成される場合もある。Thedevice chip 2 has the function of propagating elastic waves. Typically, lithium tantalate or lithium niobate is used as a piezoelectric material in thedevice chip 2, and thedevice chip 2 may also be constructed by laminating sapphire, silicon, alumina, spinel, quartz, glass, or the like on top of these.

図３に機能素子６の一例としての共振器６ａを示す。共振器６ａはＩＤＴ電極６ｂと、ＩＤＴ電極６ｂを挟むようにして形成される反射器６ｅとを有する。ＩＤＴ電極６ｂは、電極対からなり、各電極対は弾性波の伝搬方向ｘに長さ方向を交叉させるように平行配列された複数の電極指６ｃ同士をこれらの一端側においてバスバー６ｄで接続させてなる。反射器６ｅは、弾性波の伝搬方向ｘに長さ方向を交叉させるように平行配列された複数の電極指６ｆの端部間をバスバー６ｇで接続させてなる。
かかる機能素子６は、典型的には、フォトリソグラフィ技術により形成された導電性金属膜によって構成される。 3 shows a resonator 6a as an example of thefunctional element 6. The resonator 6a has anIDT electrode 6b and areflector 6e formed to sandwich theIDT electrode 6b. TheIDT electrode 6b is composed of an electrode pair, and each electrode pair is formed by connecting a plurality ofelectrode fingers 6c arranged in parallel so that their length direction crosses the propagation direction x of the elastic wave with one end side of the electrode fingers by abus bar 6d. Thereflector 6e is formed by connecting ends of a plurality ofelectrode fingers 6f arranged in parallel so that their length direction crosses the propagation direction x of the elastic wave with abus bar 6g.
Such afunctional element 6 is typically made of a conductive metal film formed by photolithography.

図４に一つのデバイスチップ２上に備えられる回路の一例の概念を示す。符号６ａａは入出力ポート間に直列に接続された共振器６ａ、符号６ａｂは入出力ポート間に並列に接続された共振器６ａ、符号８はグランドを示す。機能素子６の数や配置は必要に応じて変更される。すなわち、図４の回路によってラダー型フィルタが構成されるようになっている。
前記バンプパッド１０は前記回路を構成する配線９に接続される。かかる配線９、及び、前記バンプパッド１０も、典型的には、フォトリソグラフィ技術により形成された導電性金属膜によって、前記デバイスチップ２の一面２ａ上に形成される。 4 shows the concept of an example of a circuit provided on onedevice chip 2. Reference numeral 6aa denotes a resonator 6a connected in series between input and output ports, reference numeral 6ab denotes a resonator 6a connected in parallel between input and output ports, andreference numeral 8 denotes a ground. The number and arrangement offunctional elements 6 are changed as necessary. In other words, a ladder-type filter is configured by the circuit in FIG. 4.
Thebump pads 10 are connected to thewiring 9 that constitutes the circuit. Thewiring 9 and thebump pads 10 are also typically formed on onesurface 2a of thedevice chip 2 by a conductive metal film formed by photolithography technology.

この実施の形態にかかる弾性波デバイスにあっては、前記支持層３は、前記デバイスチップ２の前記一面２ａに接する下層部３ａと、前記カバー層４と前記下層部３ａとの間にあって両者に接する上層部３ｂとから構成されている。
それと共に、前記下層部３ａを、前記上層部３ｂを構成する樹脂より熱伝導率が高く、かつ、非感光性の樹脂から構成している。
一方、前記上層部３ｂを、感光性の樹脂から構成させている。 In the elastic wave device of this embodiment, thesupport layer 3 is composed of alower layer 3a that contacts the onesurface 2a of thedevice chip 2, and anupper layer 3b that is located between thecover layer 4 and thelower layer 3a and contacts both of them.
In addition, thelower layer 3a is made of a resin that has a higher thermal conductivity than the resin that constitutes theupper layer 3b and is non-photosensitive.
On the other hand, theupper layer 3b is made of a photosensitive resin.

弾性波デバイスへの信号の入力によりデバイスチップ２には熱が生じるが、デバイスチップ２を構成する圧電体は熱伝導率が低く放熱性が悪い。
前記支持層３の全体を熱伝導率の高い樹脂から構成すれば、デバイスチップ２の放熱性を向上させることができる。
こうした熱伝導率の高い樹脂としては、熱伝導率の高い物質からなるフィラーを、基材となる樹脂に対して７０ｗｔ％ないし９０ｗｔ％の範囲で含ませるようにしたものが用いられる。かかるフィラーは典型的には直径１０μｍ前後の粒状体として構成される。
しかるに、このように熱伝導率を高められた樹脂は感光性が低下する。このため、前記支持層３の全体を熱伝導率の高い樹脂から構成させた場合、デバイスチップ２における機能素子の形成領域上に前記内部空間５をフォトリソグラフィ技術を利用して形成し難くなる。
この実施の形態にかかる弾性波デバイスにあっては、デバイスチップ２の一面２ａ上に前記下層部３ａとなる後述の第一樹脂層１２を形成し、次いで、上層部３ｂとなる後述の第二樹脂層１３を形成させた後、この第二樹脂層１３を露光と現像とによりパターニングし、この後、パターニングされた第二樹脂層１３をいわばマスクとして第一樹脂層１２をエッチングすることで、前記内部空間５をフォトリソグラフィ技術を利用して形成可能としながら、デバイスチップ２の一面２ａに直接的に接する支持層３の下層部３ａの熱伝導率を高めてデバイスチップ２の放熱性を向上させることができる。 When a signal is input to the acoustic wave device, heat is generated in thedevice chip 2. However, the piezoelectric material constituting thedevice chip 2 has low thermal conductivity and poor heat dissipation properties.
If theentire support layer 3 is made of a resin having high thermal conductivity, the heat dissipation properties of thedevice chip 2 can be improved.
Such a resin with high thermal conductivity is made by mixing 70 wt % to 90 wt % of a filler made of a substance with high thermal conductivity with respect to the base resin. Such a filler is typically formed as a granular material with a diameter of about 10 μm.
However, the resin with increased thermal conductivity has reduced photosensitivity, so that if theentire support layer 3 is made of a resin with high thermal conductivity, it becomes difficult to form theinternal space 5 above the formation region of the functional element in thedevice chip 2 by using photolithography technology.
In the acoustic wave device of this embodiment, a first resin layer 12 (described later) which becomes thelower layer 3a is formed on onesurface 2a of thedevice chip 2, and then a second resin layer 13 (described later) which becomes theupper layer 3b is formed. Thesecond resin layer 13 is then patterned by exposure and development, and thefirst resin layer 12 is then etched using the patternedsecond resin layer 13 as a mask, so that theinternal space 5 can be formed using photolithography technology, while increasing the thermal conductivity of thelower layer 3a of thesupport layer 3 which is in direct contact with onesurface 2a of thedevice chip 2, thereby improving the heat dissipation properties of thedevice chip 2.

前記下層部３ａを構成する樹脂としては、典型的には、フィラーを含有するエポキシ系樹脂や、フィラーを含有するフェノール系樹脂を用いることができる。フィラーとしては、典型的には、アルミナ、窒化アルミ、粉末ダイヤモンドを用いることができる。
一方、前記上層部３ｂを構成する樹脂としては、典型的には、感光性を持ったエポキシ系樹脂や、感光性を持ったフェノール系樹脂を用いることができる。 The resin constituting thelower layer 3a can typically be an epoxy resin containing a filler or a phenolic resin containing a filler. The filler can typically be alumina, aluminum nitride, or diamond powder.
On the other hand, the resin constituting theupper layer portion 3b can typically be a photosensitive epoxy resin or a photosensitive phenol resin.

また、この実施の形態にあっては、弾性波デバイス１は、前記カバー層４及び前記支持層３を貫通すると共に穴底に前記デバイスチップ２の前記一面２ａに形成されて前記機能素子６に接続されたバンプパッド１０を位置させる通過穴１１を備えている。そして、この通過穴１１内に金属製のバンプ７が形成されている。
図示の例では、通過穴１１は、弾性波デバイス１の四隅にそれぞれ形成されている。各通過穴１１はそれぞれ、その上側穴部１１ａは前記パターニングにより上層部３ｂの一部を取り除くことにより形成され、その下側穴部１１ｂは前記上側穴部１１ａを利用してなされたエッチングによって下層部３ａの一部を取り除くことで形成されている。
このように形成された通過穴１１内に形成されるバンプ７と、通過穴１１内でこのバンプ７に接する前記支持層３の下層部３ａにより、デバイスチップ２からの放熱経路が形成される。 In this embodiment, theacoustic wave device 1 is provided with a throughhole 11 that penetrates thecover layer 4 and thesupport layer 3 and that positions at the bottom of the through hole abump pad 10 that is formed on thesurface 2a of thedevice chip 2 and connected to thefunctional element 6. Ametallic bump 7 is formed in the throughhole 11.
In the illustrated example, the throughholes 11 are formed at the four corners of theacoustic wave device 1. Theupper hole portion 11a of each of the throughholes 11 is formed by removing a part of theupper layer portion 3b by the patterning, and thelower hole portion 11b is formed by removing a part of thelower layer portion 3a by etching using theupper hole portion 11a.
A heat dissipation path from thedevice chip 2 is formed by thebumps 7 formed in the passing holes 11 thus formed and thelower layer portion 3 a of thesupport layer 3 that contacts thebumps 7 in the passing holes 11 .

図１ないし図１２に示される第一例では、デバイスチップ２の一面２ａに直交する向きにおいて、いずれの位置で断面にしても、前記内部空間５の断面積は実質的に等しくなるようにしてある。
すなわち、第一例では、支持層３におけるデバイスチップ２の一面２ａに固着された下面３ｃとルーフ層に固着された上面３ｄとの間に亘る前記内部空間５に臨んだ側面３ｅは、デバイスチップ２の一面２ａに直交する仮想の一つの面ｙ（図２参照）上に位置するようになっている。 In the first example shown in FIGS. 1 to 12, the cross-sectional area of theinternal space 5 is made substantially equal in any position in the cross section in the direction perpendicular to onesurface 2a of thedevice chip 2.
That is, in the first example, theside surface 3e facing theinternal space 5 extending between the lower surface 3c fixed to onesurface 2a of thedevice chip 2 in thesupport layer 3 and theupper surface 3d fixed to the roof layer is located on a virtual surface y (see Figure 2) perpendicular to onesurface 2a of thedevice chip 2.

対し、図１３に示される第二例では、前記デバイスチップ２の前記一面２ａに沿う向きの断面において、前記内部空間５の断面積が、前記上層部３ｂの形成レベルＬ１（図１３参照）に比し前記下層部３ａの形成レベルＬ２（図１３参照）において大きくなるようにしてある。
すなわち、第二例では、前記内部空間５の中心ｚ（図１３参照）を巡るいずれの位置においても、支持層３の上面３ｄと上層部３ｂにおける下層部３ａに対する固着部３ｆとの間に亘る上層側面３ｇが、支持層３の下面３ｃと前記固着部３ｆとの間に亘る下層側面３ｈよりも前記内部空間５の中心ｚ側に位置し、この上層側面３ｇと下層側面３ｈとの間にデバイスチップ２の一面２ａに向き合った段差面３ｉが形成されるようになっている。
この第二例のようにすることは、前記のようにパターニングされた第二樹脂層１３をいわばマスクとして第一樹脂層１２を時間や温度などのコンディションを調整してエッチングすることで可能となる。
この第二例のようにした場合、支持層３とカバー層４との固着面積を可及的に広く確保して両者の機械的一体性を高めつつ、その下方においては前記内部空間５の断面積、つまり、前記機能素子６の形成領域の面積を可及的に広く確保させることができる。 In contrast, in the second example shown in Figure 13, in a cross section oriented along the onesurface 2a of thedevice chip 2, the cross-sectional area of theinternal space 5 is larger at the formation level L2 of thelower layer 3a (see Figure 13) than at the formation level L1 of theupper layer 3b (see Figure 13).
That is, in the second example, at any position around the center z of the internal space 5 (see Figure 13), the upperlayer side surface 3g extending between theupper surface 3d of thesupport layer 3 and the fixing portion 3f of theupper layer portion 3b to thelower layer portion 3a is located closer to the center z of theinternal space 5 than the lowerlayer side surface 3h extending between the lower surface 3c of thesupport layer 3 and the fixing portion 3f, and a step surface 3i facing onesurface 2a of thedevice chip 2 is formed between this upperlayer side surface 3g and the lowerlayer side surface 3h.
This second example can be achieved by using thesecond resin layer 13 patterned as described above as a mask, so to speak, to etch thefirst resin layer 12 while adjusting conditions such as time and temperature.
In the case of using the second example, the bonding area between thesupport layer 3 and thecover layer 4 can be secured as wide as possible to enhance the mechanical integrity of the two, while the cross-sectional area of theinternal space 5 below, i.e., the area of the formation region of thefunctional element 6, can be secured as wide as possible.

以上に説明した弾性波デバイス１は、以下の各ステップを含む製造方法によって、適切且つ合理的に製造することができる。Theacoustic wave device 1 described above can be appropriately and efficiently manufactured by a manufacturing method including the following steps.

先ず、前記デバイスチップ２となるウエハ１４の一面に、前記機能素子６、配線９（図示は省略する。）及び前記バンプパッド１０を形成する（図５／第１ステップ）。First, thefunctional element 6, wiring 9 (not shown), and bumppads 10 are formed on one surface of thewafer 14 that will become the device chip 2 (FIG. 5/first step).

次いで、前記第１ステップを経た前記ウエハ１４の前記一面に前記下層部３ａとなる第一樹脂層１２を形成させる（図６／第２ステップ）。
第一樹脂層１２は、前記ウエハ１４の一面上に、熱伝導率が高く、かつ、非感光性の樹脂よりなる面状体（フィルム）を積層し、両者を一体化させることで、形成させることができる。
あるいはまた、第一樹脂層１２は、前記ウエハ１４の一面に、熱伝導率が高く、かつ、非感光性で、しかも塗布可能な性状の樹脂を塗布することで、形成させることができる。 Next, afirst resin layer 12 that will become thelower layer portion 3a is formed on the one surface of thewafer 14 that has been subjected to the first step (FIG. 6/second step).
Thefirst resin layer 12 can be formed by laminating a sheet (film) made of a resin that has high thermal conductivity and is non-photosensitive on one surface of thewafer 14 and integrating the two.
Alternatively, thefirst resin layer 12 can be formed by applying a resin having high thermal conductivity, being non-photosensitive, and having coatable properties to one surface of thewafer 14 .

次いで、前記第２ステップにより形成された前記第一樹脂層１２上に前記上層部３ｂとなる第二樹脂層１３を形成させる（図７／第３ステップ）。
第二樹脂層１３は、感光性の樹脂よりなる面状体（フィルム）を第一樹脂層１２上に積層し、両者を一体化させることで、形成させることができる。
あるいはまた、第二樹脂層１３は、前記第一樹脂層１２上に、感光性で、しかも塗布可能な性状の樹脂を塗布することで、形成させることができる。 Next, asecond resin layer 13 which becomes theupper layer 3b is formed on thefirst resin layer 12 formed in the second step (FIG. 7/third step).
Thesecond resin layer 13 can be formed by laminating a sheet (film) made of a photosensitive resin on thefirst resin layer 12 and integrating the two.
Alternatively, thesecond resin layer 13 can be formed by applying a photosensitive resin having coatable properties onto thefirst resin layer 12 .

次いで、前記第３ステップにより形成された第二樹脂層１３における前記機能素子６の形成領域上に位置される領域以外の領域１６を露光させる（図８／第４ステップ）。図８中、符号１５は前記形成領域上に位置される領域を覆うマスクを示している。このとき、前記バンプ７の通過穴１１の形成箇所も露光対象から除外する。Next, thearea 16 of thesecond resin layer 13 formed in the third step other than the area located above the formation area of thefunctional element 6 is exposed (FIG. 8/fourth step). In FIG. 8,reference numeral 15 denotes a mask that covers the area located above the formation area. At this time, the area where the throughhole 11 of thebump 7 is formed is also excluded from the exposure target.

次いで、前記第二樹脂層１３における前記露光された領域１６以外の領域を現像により取り除く（図９／第５ステップ）。
すなわち、前記機能素子６の形成領域上にある第二樹脂層１３及び前記バンプパッド１０の直上（通過穴１１の形成箇所）にある第二樹脂層１３を現像液に溶解させて取り除く。 Next, the areas of thesecond resin layer 13 other than the exposedareas 16 are removed by development (FIG. 9/fifth step).
That is, thesecond resin layer 13 on the region where thefunctional element 6 is formed and thesecond resin layer 13 directly above the bump pad 10 (the portion where the throughhole 11 is formed) are dissolved in a developer and removed.

次いで、前記第５ステップ後に前記第二樹脂層１３の前記露光された領域１６をマスクとして前記第一樹脂層１２をエッチングして前記下層部３ａの形成レベルにおいて前記内部空間５となる空間５ａを形成させる（図１０／第６ステップ）。Then, after the fifth step, thefirst resin layer 12 is etched using the exposedarea 16 of thesecond resin layer 13 as a mask to form aspace 5a that will become theinternal space 5 at the formation level of thelower layer portion 3a (FIG. 10/sixth step).

第６ステップ後、リフロー処理などにより第一樹脂層１２及び第二樹脂層１３を硬化させて支持層３の形成が完了する。After the sixth step, thefirst resin layer 12 and thesecond resin layer 13 are hardened by a reflow process or the like to complete the formation of thesupport layer 3.

この後、支持層３上にカバー層４を形成させて前記内部空間５が形成される（図１１）。カバー層４は典型的には感光性の樹脂よりなる面状体（フィルム）を支持層３上に積層し、支持層３と一体化させることで、形成される。前記バンプ７の通過穴１１の形成箇所においてはフォトリソグラフィ技術によりカバー層４の一部が除去される。Then, thecover layer 4 is formed on thesupport layer 3 to form the internal space 5 (Figure 11). Thecover layer 4 is typically formed by laminating a sheet (film) made of a photosensitive resin on thesupport layer 3 and integrating it with thesupport layer 3. At the location where the throughhole 11 for thebump 7 is to be formed, a part of thecover layer 4 is removed by photolithography.

このように形成される通過穴１１内に、典型的には印刷機によりクリーム半田が塗布・充填され、その後のリフロー処理によりカバー層４の外面から突き出す高さの柱状のバンプ７が形成される（図１２）。Cream solder is typically applied and filled into the throughholes 11 thus formed using a printer, and acolumnar bump 7 is formed by a subsequent reflow process, protruding from the outer surface of the cover layer 4 (Figure 12).

この後、前記ウエハ１４に対しダイシングを施すことで、前記ウエハ１４から複数の前記の構造を備えた弾性波デバイス１が生成される。Then, thewafer 14 is diced to produce anacoustic wave device 1 having a plurality of the above structures from thewafer 14.

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。Naturally, the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes all embodiments that can achieve the object of the present invention.

１ 弾性波デバイス
１ａ、１ｂ 面
１ｃ 側面
２ デバイスチップ
２ａ 一面
３ 支持層
３ａ 下層部
３ｂ 上層部
３ｃ 下面
３ｄ 上面
３ｅ 側面
３ｆ 固着部
３ｇ 上層側面
３ｈ 下層側面
３ｉ 段差面
４ カバー層
４ａ 外面
４ｂ 内面
５ 内部空間
５ａ 空間
６ 機能素子
６ａ、６ａａ、６ａｂ 共振器
６ｂ ＩＤＴ電極
６ｃ 電極指
６ｄ バスバー
６ｅ 反射器
６ｆ 電極指
６ｇ バスバー
７ バンプ
８ グランド
９ 配線
１０ バンプパッド
１１ 通過穴
１１ａ 上側穴部
１１ｂ 下側穴部
１２ 第一樹脂層
１３ 第二樹脂層
１４ ウエハ
１５ マスク
１６ 領域
ｘ 伝搬方向
ｙ 仮想の一つの面
ｚ 内部空間の中心
Ｌ１、Ｌ２ 形成レベル REFERENCE SIGNSLIST 1Acoustic wave device 1a,1b Surface1c Side surface 2Device chip 2a Onesurface 3Support layer 3aLower layer portion 3b Upper layer portion3c Lower surface3d Upper surface 3e Side surface 3f Fixingportion 3g Upperlayer side surface 3h Lower layer side surface3i Step surface 4 Cover layer 4a Outer surface4b Inner surface 5Internalspace 5a Space 6 Functional element 6a, 6aa,6ab Resonator6b IDT electrode6c Electrode finger6d Bus bar 6e Reflector 6fElectrode finger6g Bus bar 7Bump 8Ground 9Wiring 10Bump pad 11 Pass-throughhole 11aUpper hole portion 11bLower hole portion 12First resin layer 13Second resin layer 14Wafer 15Mask 16 Area x Propagation direction y One imaginary surface z Center of internal space L1, L2 Formation level

Claims (4)

Translated fromJapanese

一面にＩＤＴ電極を含んだ機能素子を形成させたデバイスチップの前記一面上に樹脂製の支持層を介して樹脂製のカバー層を支持させてこれら三者間に形成された内部空間に前記機能素子を位置させるようにしてなる弾性波デバイスであって、
前記支持層は、前記デバイスチップの前記一面に接する下層部と、前記カバー層と前記下層部との間にあって両者に接する上層部とから構成されていると共に、
前記下層部を、前記上層部を構成する樹脂より熱伝導率が高く、かつ、非感光性の樹脂から構成し、
前記上層部を、感光性の樹脂から構成させてなる、弾性波デバイス。 An acoustic wave device comprising a device chip having a functional element including an IDT electrode formed on one surface thereof, a resin cover layer supported on the one surface thereof via a resin support layer, and the functional element being positioned in an internal space formed between these three elements,
the support layer is composed of a lower layer portion in contact with the one surface of the device chip, and an upper layer portion located between the cover layer and the lower layer portion in contact with both of them,
The lower layer is made of a resin having a higher thermal conductivity than a resin constituting the upper layer and being non-photosensitive;
The upper layer of the acoustic wave device is made of a photosensitive resin. 前記カバー層及び前記支持層を貫通すると共に穴底に前記デバイスチップの前記一面に形成されて前記機能素子に接続されたバンプパッドを位置させる通過穴内にバンプを形成させてなる、請求項１に記載の弾性波デバイス。The acoustic wave device according to claim 1, in which a bump is formed in a through hole that penetrates the cover layer and the support layer and positions a bump pad formed on the one surface of the device chip at the bottom of the hole and connected to the functional element. 前記デバイスチップの前記一面に沿う向きの断面において、前記内部空間の断面積が、前記上層部の形成レベルに比し前記下層部の形成レベルにおいて大きくなるようにしてなる、請求項１に記載の弾性波デバイス。The acoustic wave device according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the internal space is larger at the formation level of the lower layer than at the formation level of the upper layer in a cross section along the one surface of the device chip. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の弾性波デバイスの製造方法であって、
前記デバイスチップとなるウエハの一面に前記機能素子、配線及び前記バンプパッドを形成する第１ステップと、
前記第１ステップを経た前記ウエハの前記一面に前記下層部となる第一樹脂層を形成させる第２ステップと、
前記第２ステップにより形成された前記第一樹脂層上に前記上層部となる第二樹脂層を形成させる第３ステップと、
前記第３ステップにより形成された第二樹脂層における前記機能素子の形成領域上に位置される領域以外の領域を露光させる第４ステップと、
前記第二樹脂層における前記露光された領域以外の領域を現像により取り除く第５ステップと、
前記第５ステップ後に前記第二樹脂層の前記露光された領域をマスクとして前記第一樹脂層をエッチングして前記下層部の形成レベルにおいて前記内部空間となる空間を形成させる第６ステップとを備えてなる、弾性波デバイスの製造方法。 A method for manufacturing the acoustic wave device according to any one of claims 1 to 3, comprising the steps of:
a first step of forming the functional elements, wiring, and bump pads on one surface of a wafer that will become the device chip;
a second step of forming a first resin layer that becomes the lower layer portion on the one surface of the wafer that has been subjected to the first step;
a third step of forming a second resin layer to be the upper layer portion on the first resin layer formed in the second step;
a fourth step of exposing a region of the second resin layer formed in the third step other than a region located on a formation region of the functional element;
a fifth step of removing an area of the second resin layer other than the exposed area by development;
A method for manufacturing an acoustic wave device, comprising: a sixth step of etching the first resin layer using the exposed area of the second resin layer as a mask after the fifth step to form a space that becomes the internal space at the formation level of the lower layer.

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