JPH08116227A - パッケージｓａｗデバイスの製造方法 - Google Patents
パッケージｓａｗデバイスの製造方法Info
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- JPH08116227A JPH08116227A JP25182994A JP25182994A JPH08116227A JP H08116227 A JPH08116227 A JP H08116227A JP 25182994 A JP25182994 A JP 25182994A JP 25182994 A JP25182994 A JP 25182994A JP H08116227 A JPH08116227 A JP H08116227A
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- glass cap
- piezoelectric substrate
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- saw device
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェハー状態でＳＡＷ励振伝搬領域のパッケ
ージングが可能な小型のパッケージドＳＡＷデバイスの
提供を目的とする。 【構成】 圧電性基板５上に形成されたＳＡＷ素子の各
々に、ウェハー状態のまま少なくともそのＳＡＷ励振伝
搬領域が完全被覆されるように微小な中空ガラスキャッ
プ４をかぶせる。その上で圧電性基板ウェハー５全面に
ＳｉＯ2膜をスパッタリングして前記中空ガラスキャッ
プ４と圧電性基板５とを封止する。フォトリソグラフィ
の技術を援用して前記中空ガラスキャップ４上面の所定
位置にＳＡＷ素子の電極用ボンディングパッド２、２′
のための窓をあける。各ＳＡＷデバイスチップに切断
後、前記窓から電極用リード線を取り出した構造を有す
る。
ージングが可能な小型のパッケージドＳＡＷデバイスの
提供を目的とする。 【構成】 圧電性基板５上に形成されたＳＡＷ素子の各
々に、ウェハー状態のまま少なくともそのＳＡＷ励振伝
搬領域が完全被覆されるように微小な中空ガラスキャッ
プ４をかぶせる。その上で圧電性基板ウェハー５全面に
ＳｉＯ2膜をスパッタリングして前記中空ガラスキャッ
プ４と圧電性基板５とを封止する。フォトリソグラフィ
の技術を援用して前記中空ガラスキャップ４上面の所定
位置にＳＡＷ素子の電極用ボンディングパッド２、２′
のための窓をあける。各ＳＡＷデバイスチップに切断
後、前記窓から電極用リード線を取り出した構造を有す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳＡＷデバイスに係り、
特にウエハー上のチップ状態で励振電極をモールドした
パッケージＳＡＷデバイスの製造方法に関する。
特にウエハー上のチップ状態で励振電極をモールドした
パッケージＳＡＷデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーテレビや衛星放送の中間周波フィ
ルターとして、近年弾性表面波フィルターが多用される
ようになった。又、信号遅延回路の遅延線としても表面
弾性波デバイスが用いられている。
ルターとして、近年弾性表面波フィルターが多用される
ようになった。又、信号遅延回路の遅延線としても表面
弾性波デバイスが用いられている。
【０００３】これらは、弾性表面波の速度が電磁波より
４〜５桁遅く、固体表面で減衰定数が小さく、且つ同じ
周波数では短波長であるという物性的性質と、微細加工
技術や材料開発技術の向上が相まって実用化されたデバ
イスである。特にＳＡＷフィルターは、従来利用されて
きたＬＣフィルターに比べて振幅特性と位相特性が独立
に設計できるため、無調整化による低コストと高性能化
による画質の向上が一挙に実現された。
４〜５桁遅く、固体表面で減衰定数が小さく、且つ同じ
周波数では短波長であるという物性的性質と、微細加工
技術や材料開発技術の向上が相まって実用化されたデバ
イスである。特にＳＡＷフィルターは、従来利用されて
きたＬＣフィルターに比べて振幅特性と位相特性が独立
に設計できるため、無調整化による低コストと高性能化
による画質の向上が一挙に実現された。
【０００４】ＳＡＷデバイスは、圧電性基板上に交叉形
くし状、又はすだれ状の金属電極（ＩＤＴ：Ｉｎｄｅｒ
−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を堆積さ
せ、交叉した金属電極の端部からリード線を取り出した
形状を有する。
くし状、又はすだれ状の金属電極（ＩＤＴ：Ｉｎｄｅｒ
−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を堆積さ
せ、交叉した金属電極の端部からリード線を取り出した
形状を有する。
【０００５】ＩＤ電極間に電圧を印加すると、圧電性基
板の表面に歪が生じて基板表面を伝搬する弾性表面波
（ＳＡＷ：ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖ
ｅ）が励振される。ＳＡＷの波長は、ＩＤＴ間隔ｄの２
倍である。ＩＤＴの対数を増加させると帯域幅が狭くな
り、ＩＤ電極の重なり幅を空間的に変化させると帯域の
形状を変えることができる。
板の表面に歪が生じて基板表面を伝搬する弾性表面波
（ＳＡＷ：ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖ
ｅ）が励振される。ＳＡＷの波長は、ＩＤＴ間隔ｄの２
倍である。ＩＤＴの対数を増加させると帯域幅が狭くな
り、ＩＤ電極の重なり幅を空間的に変化させると帯域の
形状を変えることができる。
【０００６】フィルターや遅延回路には、入力用と出力
用の二組のＩＤＴを圧電性基盤に構成したものが多い。
但し、励振されるＳＡＷはＩＤＴの両側に伝搬するので
反射波による雑音やエネルギー損失の問題が生ずる。そ
こで、三組のＩＤＴを配置し、中央を入力用、両端を出
力用として損失を半分に低減すると共に、ダブル電極形
状や負荷との接続をインピーダンス不整合下で行うなど
の対策がとられている。
用の二組のＩＤＴを圧電性基盤に構成したものが多い。
但し、励振されるＳＡＷはＩＤＴの両側に伝搬するので
反射波による雑音やエネルギー損失の問題が生ずる。そ
こで、三組のＩＤＴを配置し、中央を入力用、両端を出
力用として損失を半分に低減すると共に、ダブル電極形
状や負荷との接続をインピーダンス不整合下で行うなど
の対策がとられている。
【０００７】さて、ＳＡＷは圧電体基板の表面層に集中
して（約１波長程度の深さ以内）伝搬するので、伝搬領
域の基板表面状態は極めて重要である。この領域に凹凸
があったり、不均一な状態では、ＳＡＷの伝搬損失が大
きくなる。更に、ＳＡＷの励振、伝搬領域の表面は完全
に自由表面である必要があり、局部的に異物の付着やキ
ズが発生すると所望の電気特性は得られない。
して（約１波長程度の深さ以内）伝搬するので、伝搬領
域の基板表面状態は極めて重要である。この領域に凹凸
があったり、不均一な状態では、ＳＡＷの伝搬損失が大
きくなる。更に、ＳＡＷの励振、伝搬領域の表面は完全
に自由表面である必要があり、局部的に異物の付着やキ
ズが発生すると所望の電気特性は得られない。
【０００８】このために、ＳＡＷデバイスにおいては、
圧電性基板表面の平滑度を高め、ＩＤ電極は真空蒸着等
で高品位に形成することは勿論、端末へのリード線接続
は清浄な雰囲気で行い、表面を洗乾燥滌してからＳＡＷ
励振伝搬領域を保護する目的で気密性の高いセラミクス
パッケージに溶接封止している。
圧電性基板表面の平滑度を高め、ＩＤ電極は真空蒸着等
で高品位に形成することは勿論、端末へのリード線接続
は清浄な雰囲気で行い、表面を洗乾燥滌してからＳＡＷ
励振伝搬領域を保護する目的で気密性の高いセラミクス
パッケージに溶接封止している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、ＳＡ
Ｗデバイスをセラミクスパッケージに封止したものはＳ
ＡＷの励振伝搬領域が完全に清浄な自由表面に保たれ、
又ＩＤＴも温度から保護されて安定な電気特性が得られ
る。
Ｗデバイスをセラミクスパッケージに封止したものはＳ
ＡＷの励振伝搬領域が完全に清浄な自由表面に保たれ、
又ＩＤＴも温度から保護されて安定な電気特性が得られ
る。
【００１０】しかし、セラミクスパッケージは高価であ
り、又ＳＡＷデバイスをチップ化してから封止するため
工程が増加してよりコストアップになるという問題が残
る。
り、又ＳＡＷデバイスをチップ化してから封止するため
工程が増加してよりコストアップになるという問題が残
る。
【００１１】更に、従来のセラミクスパッケージングの
場合、封止可能な最小サイズが限定されるので、装置の
小型化に支障となる。小型化のために他のＩＣ回路部品
等を同じセラミクスパッケージに封止しようとすると、
ＩＣ回路部品の封止樹脂がＳＡＷデバイスのＩＤＴ領域
に浸透するなどの問題があって、実現が困難である。
場合、封止可能な最小サイズが限定されるので、装置の
小型化に支障となる。小型化のために他のＩＣ回路部品
等を同じセラミクスパッケージに封止しようとすると、
ＩＣ回路部品の封止樹脂がＳＡＷデバイスのＩＤＴ領域
に浸透するなどの問題があって、実現が困難である。
【００１２】本発明の目的は、ウェハー状態でＳＡＷ励
振伝搬領域のパッケージングが可能な小型のパッケージ
ドＳＡＷデバイスの製造方法を提供することである。
振伝搬領域のパッケージングが可能な小型のパッケージ
ドＳＡＷデバイスの製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、微小な中空ガ
ラスキャップによって圧電基板上に形成された弾性表面
波素子（ＳＡＷデバイス）の金属電極部の弾性表面波励
振部位を被覆し、その上からＳｉＯ2膜を堆積させて前
記中空ガラスキャップと前記圧電性基板とを封止し、フ
ォトリソグラフィにより前記中空ガラスキャップ上面に
前記金属電極部用ボンディングパッドの窓をあけ、各チ
ップに切断後該窓から前記金属電極用のリード線を取り
出したパッケージドＳＡＷデバイスの製造方法を開示す
る。
ラスキャップによって圧電基板上に形成された弾性表面
波素子（ＳＡＷデバイス）の金属電極部の弾性表面波励
振部位を被覆し、その上からＳｉＯ2膜を堆積させて前
記中空ガラスキャップと前記圧電性基板とを封止し、フ
ォトリソグラフィにより前記中空ガラスキャップ上面に
前記金属電極部用ボンディングパッドの窓をあけ、各チ
ップに切断後該窓から前記金属電極用のリード線を取り
出したパッケージドＳＡＷデバイスの製造方法を開示す
る。
【００１４】
【作用】多数のＳＡＷデバイスが形成されたウェハー上
に、ＳＡＷの励振伝搬領域を完全被覆する微小な中空ガ
ラスキャップを、全てのＳＡＷデバイスに対して配置
後、キャップと主成分を同じくする。ＳｉＯ2を堆積す
ることによって、キャップと圧電性基板との封止度が高
まる。
に、ＳＡＷの励振伝搬領域を完全被覆する微小な中空ガ
ラスキャップを、全てのＳＡＷデバイスに対して配置
後、キャップと主成分を同じくする。ＳｉＯ2を堆積す
ることによって、キャップと圧電性基板との封止度が高
まる。
【００１５】キャップと圧電性基板の接触部のうちＳＡ
Ｗの非励振非伝搬領域に、予めＳｉＯ2と低融点ガラス
を形成するＰｂＯやＩｎ2Ｏ3；Ｂ2Ｏ3とＳｉＯ2との混
合薄膜をパッドとして形成しておけば、キャップ載置の
目印となり、又ＳｉＯ2膜堆積時に低温加熱することで
キャップと圧電性基板の接着性が格段に向上する。
Ｗの非励振非伝搬領域に、予めＳｉＯ2と低融点ガラス
を形成するＰｂＯやＩｎ2Ｏ3；Ｂ2Ｏ3とＳｉＯ2との混
合薄膜をパッドとして形成しておけば、キャップ載置の
目印となり、又ＳｉＯ2膜堆積時に低温加熱することで
キャップと圧電性基板の接着性が格段に向上する。
【００１６】ＳｉＯ2に対してホトリゾグラフィの技術
を暖用すれば、容易にキャップの上部に所望サイズのリ
ード線ボンディング用窓をあけることができる。
を暖用すれば、容易にキャップの上部に所望サイズのリ
ード線ボンディング用窓をあけることができる。
【００１７】１チップＳＡＷデバイスを上記のプロセス
で行えば、製造コストを低下させることができる。ガラ
スパッケージは、セラミクスパッケージより安価であ
り、且つ小型化が容易である。
で行えば、製造コストを低下させることができる。ガラ
スパッケージは、セラミクスパッケージより安価であ
り、且つ小型化が容易である。
【００１８】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて、より詳しく
述べる。図１は、圧電性基板上に形成されたＳＡＷデバ
イスパターンの上面図である。図において、１、１′は
交叉形くし状電極（ＩＤＴ）、２、２′は１、１′のボ
ンディングパッド、３、３′はガラスキャップ用パッ
ド、４はガラスキャップ、５は圧電性基板である。圧電
性基板５は、ＬｉＮｂＯ3単結晶である。
述べる。図１は、圧電性基板上に形成されたＳＡＷデバ
イスパターンの上面図である。図において、１、１′は
交叉形くし状電極（ＩＤＴ）、２、２′は１、１′のボ
ンディングパッド、３、３′はガラスキャップ用パッ
ド、４はガラスキャップ、５は圧電性基板である。圧電
性基板５は、ＬｉＮｂＯ3単結晶である。
【００１９】ＩＤ電極１、１′及びボンディングパッド
２、２′は各々厚さ５０００オングストロームの金属膜
で構成されている。ガラスキャップ用パッド３、３′は
厚さ３０００オングストロームのＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2膜である。圧電性基板の直径が３インチである場
合、図１のＳＡＷデバイスは約１３００ケが１枚のウェ
ハー内に形成される。
２、２′は各々厚さ５０００オングストロームの金属膜
で構成されている。ガラスキャップ用パッド３、３′は
厚さ３０００オングストロームのＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2膜である。圧電性基板の直径が３インチである場
合、図１のＳＡＷデバイスは約１３００ケが１枚のウェ
ハー内に形成される。
【００２０】次に、図１のガラスキャップ用パッド３、
３′上に載置する如く、予め洗滌乾燥剤の微小ガラスキ
ャップをＳＡＷデバイスに被せる。この状態を示したの
が、図２である。図２は斜視図であり、ＬｉＮｂＯ3基
板５上に形成された１ケのＳＡＷデバイスに、ＩＤ電極
１、１′を完全に被覆するようにしてガラスキャップ４
が載置されている様子を示している。ガラスキャップ４
のサイズは例えばガラス厚み０．１〜０．２ｍｍ、縦
１．５ｍｍ、横３ｍｍ、高さ２ｍｍである。ガラスキャ
ップ４の横端は、ガラスキャップ用パッド３、３′上に
ある。図示してないがウェハー上の約１３００ケのＳＡ
Ｗデバイス全てが、図２のようにキャップモールドされ
ている。作業はクリーンルームの清浄な雰囲気で行われ
る。
３′上に載置する如く、予め洗滌乾燥剤の微小ガラスキ
ャップをＳＡＷデバイスに被せる。この状態を示したの
が、図２である。図２は斜視図であり、ＬｉＮｂＯ3基
板５上に形成された１ケのＳＡＷデバイスに、ＩＤ電極
１、１′を完全に被覆するようにしてガラスキャップ４
が載置されている様子を示している。ガラスキャップ４
のサイズは例えばガラス厚み０．１〜０．２ｍｍ、縦
１．５ｍｍ、横３ｍｍ、高さ２ｍｍである。ガラスキャ
ップ４の横端は、ガラスキャップ用パッド３、３′上に
ある。図示してないがウェハー上の約１３００ケのＳＡ
Ｗデバイス全てが、図２のようにキャップモールドされ
ている。作業はクリーンルームの清浄な雰囲気で行われ
る。
【００２１】次に、ガラスキャップ４でモールドされた
ＳＡＷデバイスが形成されたＬｉＮｂＯ3基板５を真空
装置内に入れ、２００゜Ｃ、１×１０-6Ｔ0ｒｒの雰囲
気下で乾燥した後、厚さ３μｍのＳｉＯ2膜を全面にス
パッタリングした。この結果、ガラスキャップ４は低隔
点ガラスから成るガラスキャップ用パットになじみ、接
着する。また、ＳｉＯ2スパッタリング膜によってガラ
スキャップ４とＬｉＮｂＯ3基板５との隙間はふさがれ
高い封止度が得られる。
ＳＡＷデバイスが形成されたＬｉＮｂＯ3基板５を真空
装置内に入れ、２００゜Ｃ、１×１０-6Ｔ0ｒｒの雰囲
気下で乾燥した後、厚さ３μｍのＳｉＯ2膜を全面にス
パッタリングした。この結果、ガラスキャップ４は低隔
点ガラスから成るガラスキャップ用パットになじみ、接
着する。また、ＳｉＯ2スパッタリング膜によってガラ
スキャップ４とＬｉＮｂＯ3基板５との隙間はふさがれ
高い封止度が得られる。
【００２２】次に、ネガ型フォトレジスト膜を塗布して
パターン転写を行った後、７％の弗酸系水溶液（３０゜
Ｃ）に１５分間ウェハーを浸漬して、ボンディングパッ
ド２、２′の上部位置にあるガラスキャップ４の上面に
窓あけを行った。その後で充分に水洗し、レジスト膜を
剥離し、乾燥させた。
パターン転写を行った後、７％の弗酸系水溶液（３０゜
Ｃ）に１５分間ウェハーを浸漬して、ボンディングパッ
ド２、２′の上部位置にあるガラスキャップ４の上面に
窓あけを行った。その後で充分に水洗し、レジスト膜を
剥離し、乾燥させた。
【００２３】次に、３インチウェハー面内のＳＡＷデバ
イス１３００チップから１００チップを抽出してプロー
ブ検査を行った結果、図１の状態で予め行ったプローブ
検査とＳＡＷ特性が全く変化していないことを確認し
た。
イス１３００チップから１００チップを抽出してプロー
ブ検査を行った結果、図１の状態で予め行ったプローブ
検査とＳＡＷ特性が全く変化していないことを確認し
た。
【００２４】次に、従来通りの条件でダイシングを行
い、ウェハーからチップ分離を行ったが、ガラスキャッ
プ４は充分安定であり、剥離等の問題は生じなかった。
前期窓を通してＩＤ電極用のリード線をボンディングす
れば、ＳＡＷデバイスとして完成する。以上のプロセス
で製造コストの上昇を抑えて小型高性能の１チップＳＡ
Ｗデバイスが得られることがわかった。
い、ウェハーからチップ分離を行ったが、ガラスキャッ
プ４は充分安定であり、剥離等の問題は生じなかった。
前期窓を通してＩＤ電極用のリード線をボンディングす
れば、ＳＡＷデバイスとして完成する。以上のプロセス
で製造コストの上昇を抑えて小型高性能の１チップＳＡ
Ｗデバイスが得られることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ウ
ェハー単位のパッケージング処理によって小型高性能の
１チップＳＡＷデバイスを得ることが可能となり、ＳＡ
Ｗフィルターや遅延素子の低コスト化、小型化に資する
ことができると考えられる。
ェハー単位のパッケージング処理によって小型高性能の
１チップＳＡＷデバイスを得ることが可能となり、ＳＡ
Ｗフィルターや遅延素子の低コスト化、小型化に資する
ことができると考えられる。
【図１】実施例による基板上のＳＡＷデバイスパターン
を示す上面図である。
を示す上面図である。
【図２】実施例による１チップパッケージドＳＡＷデバ
イスを示す斜視図である。
イスを示す斜視図である。
１、１′ 交叉形くし状電極（ＩＤＴ） ２、２′ ボンディングパッド ３、３′ ガラスキャップ用パッド ４ ガラスキャップ ５ ＬｉＮｂＯ3基板
Claims (1)
- 【請求項１】 微小な中空ガラスキャップによって圧電
基板上に形成された弾性表面波素子（ＳＡＷデバイス）
の金属電極部の弾性表面波励振部位を被覆し、その上か
らＳｉＯ2膜を堆積させて前記中空ガラスキャップと前
記圧電性基板とを封止し、フォトリゾグラフィにより前
記中空ガラスキャップ上面に前記金属電極部用ボンディ
ングパッドの窓をあけ、各チップに切断後該窓から前記
金属電極用のリード線を取り出したパッケージドＳＡＷ
デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25182994A JPH08116227A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | パッケージｓａｗデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25182994A JPH08116227A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | パッケージｓａｗデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08116227A true JPH08116227A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17228549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25182994A Pending JPH08116227A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | パッケージｓａｗデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08116227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7042056B2 (en) | 2002-07-31 | 2006-05-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-size package piezoelectric component |
| JP2006184011A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波センサ |
| US7102272B2 (en) | 2002-07-31 | 2006-09-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric component and method for manufacturing the same |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP25182994A patent/JPH08116227A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006184011A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波センサ |
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