表面声波装置及其制造方法

技术领域

本发明关于一种表面声波装置，特别是一种可提升频率响应性能的表面声波装置。

背景技术

请参阅图21，一种现有习知的表面声波元件200包含压电基板210、墙体220、盖体230、凸块240及接合件250，该压电基板210具有底板211、导接垫212及交叉指状(Interdigital Transducer,IDT)电极213，该导接垫212及该IDT电极213设置于该底板211的表面，该墙体220环绕该IDT电极213，该盖体230罩盖该墙体220，该IDT电极213位于该盖体230及该压电基板210之间的空间，该凸块240设置于贯穿该墙体220及该盖体230的通孔中，且该接合件250借由该凸块240与该导接垫212电性连接。

该凸块240是设置于该墙体220及该盖体230内部的通孔中，因此该表面声波元件200封装后的整体面积明显大于容纳该IDT电极213的空间面积，容易产生杂散电容而影响表面声波元件的性能。

表面声波元件激发/接收表面声波及频率响应的能力与IDT电极的对数(pair)呈正比，若要增加IDT电极的数目以提升表面声波元件激发/接收表面声波及频率响应的能力，需要增加表面声波元件的面积以形成较大的空间容纳IDT电极，但增加面积并不符合微型化的发展趋势，此外，在增加IDT电极对数以提升表面声波元件性能的同时，IDT电极所产生的热能不易快速排除，因此会影响到表面声波元件的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面声波装置，可缩小电极容纳空间与封装体之间的面积差异，以避免产生杂散电容而影响性能。

本发明的一种表面声波装置，其包含压电基板、支撑层、罩盖层及柱状凸块，该压电基板具有底板、导接垫及电极单元，该导接垫及该电极单元设置于该底板，该导接垫电性连接该电极单元，该支撑层设置于该压电基板并围绕该电极单元，下成形孔及开孔形成于该支撑层，下成形孔位于该开孔的外侧，该下成形孔显露该导接垫，该开孔位于该电极单元上方，该罩盖层设置于该支撑层并罩盖该开孔，上成形孔形成于该罩盖层，该上成形孔位于该下成形孔上方并连通该下成形孔，其中该上成形孔具有第一上开口、第一下开口及第一侧开口，该第一上开口位于该罩盖层的上表面，该第一下开口位于该罩盖层的下表面，该第一侧开口位于该罩盖层的侧面，该第一侧开口的两端分别连接该第一上开口及该第一下开口，该柱状凸块设置于该下成形孔及该上成形孔，该柱状凸块连接该导接垫，其中位于该罩盖层的该柱状凸块具有第一部及第二部，该第一部位于该上成形孔内，该第二部由该上成形孔的该第一侧开口凸出于该罩盖层的该侧面。

前述的表面声波装置，其中位于该支撑层的该柱状凸块具有第三部及第四部，该第三部连接该第一部，该第四部连接该第二部，该第三部及该第四部位于该下成形孔内。

前述的表面声波装置，其中该下成形孔具有第二上开口、第二下开口及第二侧开口，该第二上开口位于该支撑层的上表面，该第二下开口位于该支撑层的下表面，该第二侧开口位于该支撑层的侧面，且该第二侧开口的两端分别连接该第二上开口及该第二下开口。

前述的表面声波装置，其中位于该支撑层的该柱状凸块具有第三部及第四部，该第三部连接该第一部并位于该下成形孔内，该第四部连接该第二部并由该下成形孔的该第二侧开口凸出于该支撑层的该侧面。

前述的表面声波装置，其另包含接合件，该接合件设置于该柱状凸块的顶面，该接合件借由该柱状凸块电性连接该导接垫。

前述的表面声波装置，其中该压电基板另具有保护层，该保护层覆盖该电极单元并显露该导接垫。

前述的表面声波装置，其中该支撑层的高度大于该电极单元的高度。

本发明的一种表面声波装置的制造方法，包含下列步骤：提供压电基板，该压电基板具有底板、导接垫及电极单元，该导接垫及该电极单元设置于该底板，该导接垫电性连接该电极单元；形成支撑层于该压电基板；图案化该支撑层，使下成形孔及开孔形成于该支撑层，该下成形孔位于该开孔的外侧且并显露该导接垫，该开孔位于该电极单元上方，其中图案化后的该支撑层围绕该电极单元；形成罩盖层于该支撑层，该罩盖层罩盖该开孔；图案化该罩盖层，使上成形孔形成于该罩盖层，该上成形孔位于该下成形孔上方并连通该下成形孔，其中该上成形孔具有第一上开口、第一下开口及第一侧开口，该第一上开口位于该罩盖层的上表面，该第一下开口位于该罩盖层的下表面，该第一侧开口位于该罩盖层的侧面，该第一侧开口的两端分别连通该第一上开口及该第一下开口；形成光阻层于该罩盖层；图案化该光阻层，使开口形成于该光阻层，该开口连通该上成形孔；形成柱状凸块，该柱状凸块形成于该下成形孔及该上成形孔且连接该导接垫；以及移除该光阻层。其中位于该罩盖层的该柱状凸块具有第一部及第二部，该第一部位于该上成形孔内，该第二部由该上成形孔的该第一侧开口凸出于该罩盖层的该侧面。

前述的表面声波装置的制造方法，其中位于该支撑层的该柱状凸块具有第三部及第四部，该第三部连接该第一部，该第四部连接该第二部，该第三部及该第四部位于该下成形孔内。

前述的表面声波装置的制造方法，其中该下成形孔具有第二上开口、第二下开口及第二侧开口，该第二上开口位于该支撑层的上表面，该第二下开口位于该支撑层的下表面，该第二侧开口位于该支撑层的侧面，该第二侧开口的两端分别连接该第二上开口及该第二下开口。

前述的表面声波装置的制造方法，其中位于该支撑层的该柱状凸块具有第三部及第四部，该第三部连接该第一部并位于该下成形孔内，该第四部连接该第二部并由该下成形孔的该第二侧开口凸出于该支撑层的该侧面。

前述的表面声波装置的制造方法，其中形成该柱状凸块后，形成接合件于该柱状凸块的顶面，该接合件借由该柱状凸块电性连接该导接垫。

前述的表面声波装置的制造方法，其中移除该光阻层后，回焊该接合件。

前述的表面声波装置的制造方法，其中该压电基板另具有保护层，该保护层覆盖该电极单元并显露该导接垫。

前述的表面声波装置的制造方法，其中该支撑层的高度大于该电极单元的高度。

相较于现有习知表面声波元件，本发明的该表面声波装置封装后与该电极单元的容纳空间之间的面积差异可缩小至相近范围，有助于降低高频杂散电容，因此高频效应相近，可提升表面声波装置的性能。

在相同面积的前提下，本发明的该表面声波装置可形成比现有习知表面声波元件更大的空间容纳该电极单元，以提升该表面声波装置激发/接收表面声波的能力及频率响应的速度，因此具有提升性能的功效。另一方面，相较于现有习知表面声波元件，本发明的该表面声波装置能以较小的面积容纳相同对数的电极，因此具有缩小面积的功效。此外，凸出于该罩盖层侧面的该柱状凸块有利于散热，可避免该电极单元产生的高温影响该表面声波装置的稳定性。

附图说明

图1：依据本发明的一实施例，一种表面声波装置制造方法的流程图。

图2：依据本发明的一实施例，一压电基板的剖视图。

图3-图4：依据本发明的一实施例，该表面声波装置制造方法的剖视示意图。

图5：依据本发明的一实施例，该表面声波装置制造方法的俯视示意图。

图6-图7：依据本发明的一实施例，该表面声波装置制造方法的剖视示意图。

图8：依据本发明的一实施例，该表面声波装置制造方法的立体示意图。

图9-图14：依据本发明的一实施例，该表面声波装置制造方法的剖视示意图。

图15：依据本发明的一实施例，一表面声波装置的剖视图。

图16：依据本发明的一实施例，该表面声波装置的立体图。

图17：依据本发明的另一实施例，一表面声波装置制造方法的俯视示意图。

图18：依据本发明的另一实施例，该表面声波装置制造方法的立体示意图。

图19：依据本发明的另一实施例，一表面声波装置的剖视图。

图20：依据本发明的另一实施例，该表面声波装置的立体图。

图21：现有习知表面声波装置的剖视图。

【主要元件符号说明】

10：表面声波装置的制造方法 11：提供压电基板

12：形成支撑层于压电基板 13：图案化支撑层

14：形成罩盖层于支撑层 15：图案化罩盖层

16：形成光阻层于罩盖层 17：图案化光阻层

18：形成柱状凸块 19：移除光阻层

100：表面声波装置 110：压电基板

111：底板 112：导接垫

113：电极单元 114：保护层

120：支撑层 121：下成形孔

121a：第二上开口 121b：第二下开口

121c：第二侧开口 122：开孔

123：上表面 124：下表面

125：侧面 130：罩盖层

131：上成形孔 131a：第一上开口

131b：第一下开口 131c：第一侧开口

132：上表面 133：下表面

134：侧面 140：光阻层

141：开口 150：柱状凸块

151：第一部 152：第二部

153：第三部 154：第四部

155：顶面 160：接合件

200：表面声波元件 210：压电基板

211：底板 212：导接垫

213：交叉指状电极 220：墙体

230：盖体 240：凸块

250：接合件 H1：高度

H2：高度 S：空间

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明的一较佳实施例，一种表面声波装置的制造方法10包含下列步骤：「提供压电基板」11、「形成支撑层于压电基板」12、「图案化支撑层」13、「形成罩盖层于支撑层」14、「图案化罩盖层」15、「形成光阻层于罩盖层」16、「图案化光阻层」17、「形成柱状凸块」18及「移除光阻层」19。

请参阅图2，压电基板110具有底板111、导接垫112及电极单元113，该导接垫112及该电极单元113设置于该底板111的表面，且该导接垫112电性连接该电极单元113，该底板111由压电材料所制成，例如石英(Quartz)、钽酸锂(LiTaO

请参阅图3、图4及图5(图5为图4的俯视图)，接着在该压电基板110上形成支撑层120，该支撑层120为高分子材料，例如环氧树脂(epoxy)或聚酰亚胺(polyimide，PI)，但本发明不以此为限，接着借由曝光显影制程图案化该支撑层120，使下成形孔121及开孔122形成于该支撑层120，该下成形孔121位于该开孔122的外侧，该下成形孔121显露该导接垫112，该开孔122位于该电极单元113上方，较佳地，多个下成形孔121形成于该支撑层120，例如4个或6个，但本发明不以此为限。在本实施例中，该开孔122显露覆盖该电极单元113的该保护层114，而图案化后的该支撑层120变成围绕该电极单元113的墙体，较佳地，该支撑层120的高度H2大于该电极元件113的高度H1。

请参阅图6、图7及图8(图8为图7的立体图)，图案化该支撑层120后，形成罩盖层130于该支撑层120上，该罩盖层130罩盖该下成形孔121及该开孔122，该罩盖层130为高分子材料，在一些实施例中，该罩盖层130及该支撑层120为相同材料，接着图案化该罩盖层130，使上成形孔131形成于该罩盖层130，该上成形孔131位于该下成形孔121上方且连通该下成形孔121，因此该上成形孔131亦显露该导接垫112，其中图案化后的该罩盖层130为罩盖该开孔122的盖体，且该罩盖层130与该压电基板110之间定义有空间S，该电极单元113位于该空间S中。

请参阅图8，不同于完全位于该支撑层120内的该下成形孔121，该上成形孔131具有第一上开口131a、第一下开口131b及第一侧开口131c，该第一上开口131a位于该罩盖层130的上表面132，该第一下开口131b位于该罩盖层130的下表面133，该第一侧开口131c位于该罩盖层130的侧面134，且该第一侧开口131c的两端分别连接该第一上开口131a及第一下开口131b，因此该上成形孔131显露于该罩盖层130的该侧面134，在本实施例中，形成于该支撑层120内的该下成形孔121为圆形通孔，而形成于该罩盖层130的该侧面134的该上成形孔131为半圆形通孔，在其他实施例中，该下成形孔121及该上成形孔131可为其他几何形状。

请参阅图9及图10，图案化该罩盖层130后，形成光阻层140于该罩盖层130上，接着图案化该光阻层140，使开口141形成于该光阻层140，该开口141连通该上成形孔131并显露该导接垫112，在本实施例中，该开口141为直径与该下成形孔121相同的圆形开口。

请参阅图11，图案化该光阻层140后，形成状柱凸块150于该下成形孔121及该上成形孔131中，该柱状凸块150连接该导接垫112，在本实施例中，借由现有习知的铜电镀制程形成该柱状凸块150。

请参阅图12至图15，较佳地，形成该柱状凸块150后，形成接合件160于该柱状凸块150的顶面155，在本实施例中，是借由现有习知的锡电镀制程形成该接合件160，该接合件160借由该柱状凸块150电性连接该导接垫112，形成该接合件160后，移除该光阻层140，最后回焊该接合件160，以形成表面声波装置100。

请参阅图15及图16(图16为图15的立体图)，借由该制造方法10所制成的该表面声波装置100具有该压电基板110、设置于该压电基板110的该支撑层120、设置于该支撑层120的该罩盖层130及设置于该下成形孔121及该上成形孔131中的该柱状凸块150，较佳地，该表面声波装置100另具有设置于该柱状凸块150的该接合件160。

在本实施例中，形成于该罩盖层130的该柱状凸块150具有第一部151及第二部152，该第一部151位于该上成形孔131内，该第二部152由该上成形孔131的该第一侧开口131c凸出于该罩盖层130的该侧面134，而形成于该支撑层120的该柱状凸块150具有第三部153及第四部154，该第三部153连接该第一部151，该第四部154连接该第二部152，该第三部153及该第四部154皆位于该支撑层120的该下成形孔121内，因此，该柱状凸块150凸出于该罩盖层130，但未凸出于该支撑层120。

不同于现有习知表面声波元件，本发明的该表面声波装置100封装后的面积与该电极单元113所在的该空间S的面积大小相近，可避免产生高频杂散电容而影响该表面声波装置100的性能。此外，在与现有习知表面声波装置具有相同面积的前提下，本发明的该表面声波装置100可形成更大的空间容纳该电极单元113，因此可增加该电极单元113的电极对数以提升性能，且凸出于该罩盖层130的该柱状凸块150可协助排除该电极单元113所产生的热能，以提高该表面声波装置100的稳定性。

请参阅图17至图20，其为本发明的另一实施例，在本实施例中，与该上成形孔131相同，该下成形孔121为显露于该支撑层120外侧的半圆形通孔，该下成形孔121具有第二上开口121a、第二下开口121b及第二侧开口121c，该第二上开口121a位于该支撑层120的上表面123，该第二下开口121b位于该支撑层120的下表面124，该第二侧开口121c位于该支撑层120的侧面125，且该第二侧开口121c的两端分别连接该第二上开口121a及该第二下开口121b。

形成于该支撑层120的该柱状凸块150具有第三部153及第四部154，该第三部153连接该第一部151且位于该下成形孔121内，该第四部154连接该第二部152，并由该下成形孔121的该第二侧开口121c凸出于该支撑层120的该侧面125，因此，在本实施例中，该柱状凸块150同时凸出于该支撑层120及该罩盖层130的侧面。

在本实施例中，该柱状凸块150同时显露于该罩盖层130的该侧面134及该支撑层120的该侧面125，因此更有利于排除该电极单元113所造成的高温，可有效降低温度变化对于该表面声波装置100稳定性的影响，且该表面声波装置100封装后的面积与该电极单元113所在的该空间S的面积大小更为相近，有助于提升性能。

本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准，任何熟知此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作的任何变化与修改，均属于本发明的保护范围。