DE102005006833B4

DE102005006833B4 - Method for producing a BAW component and BAW component

Info

Publication number: DE102005006833B4
Application number: DE102005006833.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schmidhammer Edgar; Pasi Tikka
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: SnapTrack Inc
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: DE102005006833A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines BAW-Bauelements, – bei dem zunächst ein Schichtaufbau, umfassend ein großflächiges Substrat, eine untere Elektrode, darauf eine piezoelektrische Schicht und darauf eine obere Elektrode integriert durch Strukturieren der Elektroden so hergestellt wird, dass sich eine Mehrzahl von Bauelementbereichen mit je zumindest einer Bauelementstruktur darin ergibt, – bei dem über das Substrat ganzflächig eine Abdeckung aufgebracht wird, die über jedem Bauelementbereich eine Ausnehmung aufweist, die jeweils dem Bauelementbereich zugeordnete Bauelementstrukturen überdeckt, wobei ein Schichtverbund entsteht, – bei dem von einer der Oberflächen her zwischen jeweils zwei Bauelementbereichen erste Schnitte so in den Schichtverbund geführt werden, dass an deren Schnittkanten pro Bauelementbereich zumindest beide Elektroden angeschnitten werden, – bei dem eine Metallisierung auf der genannten Oberfläche des Schichtverbund strukturiert so aufgebracht wird, dass die jeweils in einem Schnitt angeschnittenen Elektroden mit je einem auf der Oberfläche angeordneten Anschlusskontakt elektrisch leitend verbunden sind, – wobei die untere und die obere Elektrode die jeweilige Aussenkante auf unterschiedlicher Höhe schneiden, – wobei die piezoelektrische Schicht ganzflächig aufgebracht und nicht strukturiert wird, – bei dem die untere Elektrode zwischen Substrat und piezoelektrischer Schicht angeordnet wird, – bei dem das BAW-Bauelement zusammen mit anderen Bauelementen im Verbund hergestellt wird.A method for producing a BAW device, - in which first a layer structure, comprising a large-area substrate, a lower electrode, thereon a piezoelectric layer and an upper electrode integrated thereon by structuring the electrodes is made so that a plurality of device regions with each at least one component structure results therein - in which over the substrate over the whole area a cover is applied, which has a recess over each component area, which covers the component area associated component structures, wherein a layer composite is formed - in which one of the surfaces forth between two Component sections first sections are guided in the layer composite, that at the cut edges per component area at least both electrodes are cut, - in which a metallization on the said surface of the layer composite structured so applied, the electrodes, which are each cut in a cut, are electrically conductively connected to a respective contact arranged on the surface, the upper and the lower electrode intersecting the respective outer edge at different heights, the piezoelectric layer being applied over the whole area and not structured, in which the lower electrode is arranged between substrate and piezoelectric layer, - in which the BAW component is produced together with other components in the composite.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines BAW-Bauelements und ein BAW-Bauelement, welches auf zumindest einer Oberseite eines Substrats empfindliche Bauelementstrukturen aufweist.The invention relates to a method for producing a BAW component and a BAW component, which has sensitive component structures on at least one upper side of a substrate.

Solche empfindlichen Bauelementstrukturen sind Dünnschicht-Resonatoren, die auf einem Trägersubstrat angeordnet sein können.Such sensitive device structures are thin-film resonators that can be arranged on a carrier substrate.

In allen Fällen ist es bei solchen Bauelementen für eine ungestörte und fehlerfreie Bauelementfunktion erforderlich, die Bauelementstrukturen z. B. durch ein entsprechendes Gehäuse gegen Umwelteinflüsse zu schützen.In all cases, it is necessary for such components for an undisturbed and error-free component function, the component structures z. B. by an appropriate housing to protect against environmental influences.

Es besteht die Möglichkeit, das Substrat oder Trägersubstrat mit auf seiner Oberseite ausgebildeten Bauelementstrukturen in einer Vertiefung eines Gehäuses zu platzieren und diese Vertiefung von oben dicht abzuschließen. Die elektrische Verbindung der Bauelementstrukturen mit auf der Unterseite des Gehäuses vorgesehenen Anschlussflächen des Bauelements erfolgt z. B. durch Bonddrähte und vertikale elektrische Verbindungen (Durchkontaktierungen) im Gehäuse.It is possible to place the substrate or carrier substrate with component structures formed on its upper side in a recess of a housing and to close this recess tightly from above. The electrical connection of the component structures with provided on the underside of the housing pads of the device is z. B. by bonding wires and vertical electrical connections (vias) in the housing.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Bauelement in Flip-Chip-Anordnung auf einem Träger aufzubringen und von der Rückseite des Bauelements her mit einer auf dem Bauelement aufsitzenden und mit dem Träger abschließenden Abdeckung, z. B. mit einer Laminatfolie abzudecken. Die Bauelementstrukturen sind dann in einem Hohlraum zwischen Bauelement und Träger angeordnet, der rundum von der Abdeckung abgedichtet ist. Dieses Verfahren erfordert eine getrennte Handhabung jedes Bauelementchips, der dann mit der erforderlichen Genauigkeit in einem aufwändigen Verfahren auf dem Träger aufgelötet werden muss.Another possibility is to apply the device in a flip-chip arrangement on a support and from the back of the device forth with a seated on the device and the carrier final cover, z. B. cover with a laminate film. The component structures are then arranged in a cavity between the component and the carrier, which is completely sealed off from the cover. This method requires separate handling of each device chip, which then has to be soldered on the carrier with the required accuracy in a complex process.

Eine bekannte Häusungstechnik, die bereits auf Waferebene einsetzt (Wafer Level Package), besteht darin, das Trägersubstrat mit einer Deckplatte z. B. durch ein Waferbond-Verfahren zu verbinden, wobei in der Deckplatte Ausnehmungen vorgesehen sind, die zusammen mit der Oberseite des Trägersubstrats Hohlräume bilden, in denen dann die empfindlichen Bauelementstrukturen angeordnet sind. Dabei sind die nach außen führenden vertikalen elektrischen Verbindungen bereits vorher in der Deckplatte ausgebildet, siehe z. B. die Druckschrift EP 1071126 A2 . Kontaktflächen des Trägersubstrats und Anschlussflächen der Deckplatte werden durch eine Lötverbindung elektrisch miteinander verbunden und müssen daher genau aufeinander ausgerichtet sein, was einen hohen Aufwand bedeutet, da andernfalls elektrische Eigenschaften des Bauelements beeinträchtigt werden können.A known packaging technique, which already starts at wafer level (Wafer Level Package), is to use the carrier substrate with a cover plate z. B. by a wafer bonding method, wherein recesses are provided in the cover plate, which together with the top of the carrier substrate form cavities in which then the sensitive component structures are arranged. The leading outward vertical electrical connections are previously formed in the cover plate, see, for. B. the publication EP 1071126 A2 , Contact surfaces of the carrier substrate and pads of the cover plate are electrically connected to each other by a solder joint and therefore must be precisely aligned, which means a lot of effort, otherwise electrical properties of the device can be affected.

Bei auf Trägersubstraten aufgebrachten Dünnschichtresonatoren tritt als weiteres Problem hinzu, dass ein Schichtaufbau, der zumindest aus dem Substrat, einer unteren Elektrode, einer piezoelektrischen Schicht und einer oberen Elektrode besteht, auf zwei unterschiedlichen Ebenen kontaktiert werden muss, um sowohl obere als auch untere Elektrode elektrisch mit den Außenkontakten des Bauelements zu verbinden. Da alle Schichten des Schichtaufbaus zunächst ganzflächig aufgebracht und gegebenenfalls anschließend strukturiert werden, ist insbesondere zum Anschluss der unteren Elektrode eine Strukturierung der piezoelektrischen Schicht erforderlich. Um dieses durchzuführen, sind sowohl zusätzliche Schichten wie beispielsweise Ätzstoppschichten als auch zusätzlicher Aufwand wie zum Beispiel Photomaske und Photolithographie erforderlich.Another problem associated with thin-film resonators applied to carrier substrates is that a layer structure consisting of at least the substrate, a lower electrode, a piezoelectric layer and an upper electrode must be contacted at two different levels in order to electrically electrically connect both upper and lower electrodes to connect with the external contacts of the device. Since all layers of the layer structure are first applied over the entire surface and optionally subsequently structured, structuring of the piezoelectric layer is necessary, in particular for connection of the lower electrode. To accomplish this, both additional layers such as etch stop layers and additional expense such as photomask and photolithography are required.

In bekannten Bauelementen und den entsprechenden Herstellverfahren wird der Anschluss für die untere Elektrode vorzugsweise ebenfalls auf die Oberfläche der piezoelektrischen Schicht verlegt, wobei die elektrische Verbindung zur unteren Elektrode dann mittels einer Durchkontaktierung, die ebenfalls zu ätzen beziehungsweise zu strukturieren ist, hergestellt wird.In known components and the corresponding manufacturing method, the connection for the lower electrode is preferably also laid on the surface of the piezoelectric layer, wherein the electrical connection to the lower electrode is then produced by means of a plated through hole, which is also to be etched or structured.

1 zeigt verschiedene bekannte Möglichkeiten zur Kontaktierung eines mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelements, hier speziell eines Bauelements mit Dünnschichtresonatoren. 1a zeigt das Bauelement, bestehend aus einem Substrat SU, einer piezoelektrischen Schicht PZ, einer unteren Elektrode BE, einer oberen Elektrode TE und einer Kontaktfläche KF auf der Oberseite der piezoelektrischen Schicht, die über eine Durchkontaktierung V mit der unteren Elektrode BE verbunden ist. Der Anschluss zur Außenwelt ist hier über eine Bonddrahtverbindung BO hergestellt, die jeweils an die obere Elektrode TE beziehungsweise an die Kontaktfläche KF angebondet ist. 1 shows various known possibilities for contacting a working with acoustic waves device, in this case especially a device with thin-film resonators. 1a shows the device consisting of a substrate SU, a piezoelectric layer PZ, a lower electrode BE, an upper electrode TE and a contact surface KF on top of the piezoelectric layer which is connected via a via V to the lower electrode BE. The connection to the outside world is made here via a bonding wire connection BO, which is in each case bonded to the upper electrode TE or to the contact surface KF.

1b zeigt die Möglichkeit, das oben dargestellte Bauelement in einer Flipchip-Anordnung auf einem Träger CA anzuordnen. Die Bonddrahtverbindung wird hier durch Bumps BU ersetzt, die die entsprechenden Elektroden beziehungsweise Kontaktflächen mit ebensolchen elektrischen Anschlussflächen auf der Oberseite des Trägersubstrats CA verbinden. 1b shows the possibility of arranging the device shown above in a flip-chip arrangement on a carrier CA. The bonding wire connection is here replaced by bumps BU, which connect the corresponding electrodes or contact surfaces with just such electrical pads on top of the carrier substrate CA.

1c zeigt die bereits beschriebene Gehäusetechnik, bei der das Bauelement mit einer Kappe CAP abgedeckt ist, in der entsprechende Durchkontaktierungen beziehungsweise elektrische Anschlüsse bereits vorgefertigt sind und über Kontaktflächen auf der Oberseite des Bauelements die Außenanschlüsse des Bauelements zur Verfügung stellen. 1c shows the housing technique already described, in which the device is covered with a cap CAP, in the corresponding vias or electrical connections are already prefabricated and via contact surfaces on the top of the device provide the external terminals of the device.

Aus der Veröffentlichungsschrift US 2002/0027296 A1 sind MEMS-Bauelemente bekannt, wobei Leiterstrukturen, z. B. von SAN-Bauelementen, über an einer Außenseite geführte Metallisierungen an eine Unterseite des Bauelements geführt werden.From the publication script US 2002/0027296 A1 MEMS devices are known, wherein conductor structures, for. B. SAN devices, guided on an outside metallizations to an underside of the device.

Aus der Veröffentlichungsschrift US 2004/0157367 A1 sind FBAR-Bauelemente und verschiedene Optionen zur Kontaktierung deren Elektrodenstrukturen bekannt.From the publication script US 2004/0157367 A1 FBAR components and various options for contacting their electrode structures are known.

Aus der Veröffentlichungsschrift US 2002/0093398 A1 sind BAW-Bauelemente mit einer Vielzahl von BAW-Resonatoren auf einem Trägersubstrat bekannt.From the publication script US 2002/0093398 A1 BAW devices are known with a plurality of BAW resonators on a carrier substrate.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10253163 A1 sind Bauelemente mit hermetischer Verkapselung, z. B. durch eine Metallisierung an der Oberfläche des Bauelements, bekannt.From the publication DE 10253163 A1 are components with hermetic encapsulation, z. B. by a metallization on the surface of the device known.

In allen Fällen ist die genannte Strukturierung der piezoelektrischen Schicht zur Herstellung der Durchkontaktierung erforderlich, was mit den genannten Nachteilen verbunden ist.In all cases, the said structuring of the piezoelectric layer is necessary for the production of the via, which is associated with the mentioned disadvantages.

Auch bei der Herstellung integriert zu einem Reaktanzfilter verschalteter Dünnschichtresonatoren sind Durchkontaktierungen erforderlich, obwohl Verschaltungen ”durch die Resonatoren hindurch” erfolgen kann.Also in the manufacture integrated into a reactance filter interconnected thin-film resonators via holes are required, although interconnections can be done "through the resonators".

2 zeigt ein beispielhaftes Filter im schematischen Schaltbild, bei dem fünf Resonatoren miteinander verschaltet sind. Jeweils die mit B bezeichnete Elektrode wird dabei durch die untere Elektrode, die mit T bezeichnete durch die obere Elektrode gebildet. Im dargestellten Beispiel sind dennoch zwei Durchkontaktierungen V erforderlich, um die untere Elektrode BE anzuschließen und vorzugsweise mit entsprechenden Kontaktflächen auf der oberen Seite der piezoelektrischen Schicht zu verbinden. 2 shows an exemplary filter in the schematic diagram, in which five resonators are interconnected. In each case, the electrode designated B is formed by the lower electrode, designated T by the upper electrode. In the illustrated example, two vias V are still required to connect to the lower electrode BE and preferably to connect to corresponding pads on the upper side of the piezoelectric layer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines BAW-Bauelements anzugeben, welches einen Außenanschluss aufweist.The object of the present invention is to specify a simple method for producing a BAW component, which has an external connection.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein entsprechendes Bauelement sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the method with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention and a corresponding component can be found in further claims.

Die Erfindung schlägt vor, vollständig auf die Durchkontaktierungen zu verzichten und die Anschlüsse dafür an der Außenkante des Bauelementes entlang hin zu der Oberfläche zu führen, an der die Anschlusskontakte des Bauelements angeordnet werden. Um dies zu erreichen, wird die jeweilige zu kontaktierende Elektrode bis an die Außenkante des Bauelementes geführt. Eine dort aufgebrachte Metallisierung verbindet die entsprechende Elektrode mit dem Anschlusskontakt auf einer der Hauptoberflächen des Bauelements.The invention proposes to dispense completely with the plated-through holes and to guide the terminals for them along the outer edge of the component to the surface on which the terminal contacts of the component are arranged. To achieve this, the respective electrode to be contacted is led to the outer edge of the component. A metallization applied there connects the corresponding electrode to the terminal contact on one of the main surfaces of the device.

Der Anschlusskontakt kann dabei auf der Unterseite des die Bauelementstrukturen und damit das Bauelement tragenden Substrats angeordnet sein. Möglich ist es jedoch auch, die Anschlusskontakte auf der Oberseite einer Abdeckung aufzubringen, die das Bauelement oberhalb der oberen Elektrode abdeckt. Im Ergebnis wird ein mit einer Abdeckung verkapseltes Bauelement erhalten, welches im Inneren weder Lötverbindungen noch Bondverbindungen erfordert.The connection contact can be arranged on the underside of the substrate structures and thus the component-carrying substrate. However, it is also possible to apply the terminal contacts on the top of a cover, which covers the device above the upper electrode. As a result, a encapsulated with a cover device is obtained, which requires neither solder joints nor bonds inside.

Das erfindungsgemäße Bauelement ist ein mit Volumenwellen arbeitendes Bauelement (Dünnschichtresonator). Bei einem Dünnschichtresonator ist eine obere und eine untere Elektrode vorgesehen, die die Außenkante des Bauelements auf unterschiedlicher Höhe schneidet. Dennoch ist es problemlos möglich, eine der beiden Elektroden gezielt mit der entsprechenden Metallisierung zu versehen, die die Elektroden mit der an einer Oberfläche des Bauelements angeordneten Anschlusskontakt verbindet.The component according to the invention is a component working with bulk waves (thin-film resonator). In a thin-film resonator, an upper and a lower electrode is provided which intersects the outer edge of the device at different heights. Nevertheless, it is easily possible to selectively provide one of the two electrodes with the corresponding metallization, which connects the electrodes to the terminal contact arranged on a surface of the component.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die die Metallisierung tragende Außenkante so abgeschrägt, dass sich das Bauelement in Richtung derjenigen Oberfläche verjüngt, auf der die Anschlusskontakte angeordnet sind. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sie besonders einfach herzustellen ist, da die Metallisierung auf der abgeschrägten Außenkante besonders einfach und sicher aufzubringen und zu strukturieren ist.In one embodiment of the invention, the outer edge carrying the metallization is bevelled such that the component tapers in the direction of the surface on which the connection contacts are arranged. This embodiment has the advantage that it is particularly easy to manufacture, since the metallization on the bevelled outer edge is particularly easy and safe to apply and structure.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind Substrat und Abdeckung aus dem gleichen Material gefertigt. Dies hat den Vorteil, dass zwischen Substrat und Abdeckung bei Temperaturwechseln keine thermischen Spannungen auftreten können, da beide den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Ein spannungsfreies Bauelement wiederum lässt sich einfacher abdichten und weist eine erhöhte Alterungsbeständigkeit, insbesondere unter thermischer und sonstiger Belastung auf.In an advantageous embodiment of the invention substrate and cover are made of the same material. This has the advantage that thermal stress can not occur between substrate and cover during temperature changes, since both have the same thermal expansion coefficient. In turn, a stress-free component can be sealed off more easily and has an increased resistance to aging, in particular under thermal and other stress.

Substrat und Abdeckung können bezüglich der Materialauswahl jedoch auch unabhängig voneinander optimiert sein. Als mögliche Materialien können einschichtige und damit homogene oder auch mehrschichtige Materialien eingesetzt werden. Die Materialien können ausgewählt sein aus Glas, Keramik, einem organische Schichten umfassenden Laminat, gemischten Laminaten oder Halbleitern. Bezüglich der besser optimierbaren Eigenschaften können auch Verbundmaterialien besonders bevorzugt sein, wobei eine Optimierung bezüglich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der einfachen Bearbeitbarkeit, der hermetischen Abdichtbarkeit oder des Preises vorgenommen werden können.Substrate and cover, however, can be optimized independently of each other in terms of material selection. As possible materials single-layer and therefore homogeneous or multilayer materials can be used. The materials may be selected from glass, Ceramics, a laminate comprising organic layers, mixed laminates or semiconductors. With regard to the properties which can be better optimized, composite materials may also be particularly preferred, with it being possible to carry out an optimization with regard to the thermal expansion coefficient, ease of workability, hermetic sealability or price.

Ein erfindungsgemäßes Bauelement kann ein einzelnes Bauelement sein, beispielsweise ein einzelner Resonator, der in Dünnschichttechnik ausgebildet ist. Ein erfindungsgemäßes Bauelement kann jedoch auch ein komplettes Filter darstellen, welches mehrere Resonatoren umfasst. Ein erfindungsgemäßes Bauelement kann zum Beispiel mehrere integriert auf einem Substrat erzeugte Dünnschichtresonatoren umfassen, die integriert zu einem Reaktanzfilter verschaltet sind. Dabei sind obere und untere Elektrode so in Elektrodenabschnitte strukturiert, dass sich aus zwei überlappend angeordneten Elektrodenabschnitten von oberer und unterer Elektrode mit dem dazwischen liegenden Resonatorkörper – beziehungsweise dem dazwischenliegenden Abschnitt der piezoelektrischen Schicht – ein Resonator ergibt. Elektrodenabschnitte, die sich über zwei benachbarte Resonatorkörper erstrecken, können benachbarte Resonatoren miteinander verschalten.A component according to the invention may be a single component, for example a single resonator, which is formed using thin-film technology. However, a device according to the invention may also represent a complete filter comprising a plurality of resonators. A device according to the invention may comprise, for example, a plurality of thin-film resonators integrated on a substrate, which are connected in an integrated manner to a reactance filter. In this case, upper and lower electrodes are structured in electrode sections in such a way that a resonator results from two overlapping electrode sections of the upper and lower electrodes with the resonator body therebetween, or the section of the piezoelectric layer located therebetween. Electrode sections extending over two adjacent resonator bodies may interconnect adjacent resonators.

Ein bekanntes aus Resonatoren aufgebautes Filter ist als Reaktanzfilter ausgebildet, welches zumindest einen in einem seriellen Zweig des Filters angeordneten seriellen Resonator und zumindest einen in einem parallelen Zweig des Filters angeordneten Parallelresonator umfasst. Ein funktionsfähiges Filter wird erhalten, wenn die beiden Enden des seriellen Zweigs mit Ein- und Ausgang des Filters verbunden werden. Die parallelen Zweige werden dabei auf Festpotential, vorzugsweise auf Masse gelegt. Durch das Vorsehen mehrerer serieller Resonatoren im seriellen Zweig und das Ausbilden weiterer paralleler Zweige können die Eigenschaften des Filters und insbesondere dessen Selektivität verbessert werden.A known filter constructed of resonators is designed as a reactance filter which comprises at least one series resonator arranged in a serial branch of the filter and at least one parallel resonator arranged in a parallel branch of the filter. A functioning filter is obtained by connecting the two ends of the serial branch to the input and output of the filter. The parallel branches are thereby set to fixed potential, preferably to ground. By providing a plurality of serial resonators in the serial branch and forming further parallel branches, the properties of the filter and in particular its selectivity can be improved.

Bei einem Dünnschichtresonator wird die in den Resonator eingespeiste Energie in eine stehenden Welle überführt und so einige Zeit gespeichert. Damit diese nicht den Resonatorkörper verlässt, wird zwischen unterer Elektrode und Substrat vorzugsweise ein akustischer Spiegel vorgesehen. Dieser besteht aus zumindest zwei Spiegelschichten mit unterschiedlicher akustischer Impedanz, deren Dicke jeweils etwa einer Viertelwellenlänge der in dem Material ausbreitungsfähigen akustischen Welle bei Mittenfrequenz entspricht. Möglich ist jedoch auch, den Resonator über einer Membran anzuordnen, wobei unter der Membran im Bereich eines jeden Resonators ein Luftspalt vorgesehen wird.In a thin-film resonator, the energy fed into the resonator is converted into a standing wave and thus stored for some time. So that it does not leave the resonator body, an acoustic mirror is preferably provided between the lower electrode and the substrate. This consists of at least two mirror layers with different acoustic impedance, whose thickness corresponds to about a quarter wavelength of the propagatable in the material acoustic wave at center frequency. However, it is also possible to arrange the resonator over a membrane, wherein an air gap is provided under the membrane in the region of each resonator.

Die Abdeckung kann für Dünnschichtresonatoren aus einem massiven Material ausgebildet sein, welches für die Bauelementstrukturen, insbesondere für die Resonatoren oder die Interdigitalwandler eine entsprechende Ausnehmung vorsieht, innerhalb der die Bauelementstrukturen wie in einem Hohlraum angeordnet und damit gegen Umwelteinflüsse geschützt sind. Die Kappe ist vorzugsweise auf der Oberseite der Schichtenfolge aus Substrat, piezoelektrischer Schicht und der oder den Elektroden aufgebracht, beispielsweise mittels eines Direktbondverfahrens. Möglich ist es jedoch auch, die Abdeckung aufzukleben oder anderweitig zu befestigen.The cover can be designed for thin-film resonators of a solid material, which provides for the component structures, in particular for the resonators or the interdigital transducer, a corresponding recess within which the component structures are arranged as in a cavity and thus protected against environmental influences. The cap is preferably applied on top of the layer sequence of substrate, piezoelectric layer and the electrode or electrodes, for example by means of a direct bonding process. However, it is also possible to glue the cover or otherwise secure.

Ein erfindungsgemäßes Bauelement kann inklusive Abdeckung und Außenkontaktierung komplett auf Waferebene gefertigt werden und ermöglicht daher ein echtes Wafer Level Package. Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements wird zunächst ein Schichtaufbau hergestellt, der ein großflächiges Substrat, insbesondere einen Substrat-Wafer, eine piezoelektrische Schicht und eine obere Elektrode umfasst. Durch Strukturieren zumindest der Elektrode wird eine Mehrzahl von Bauelementbereichen mit jeweils zumindest einer Bauelementstruktur darin vorgesehen.A component according to the invention, including cover and external contact, can be manufactured completely on wafer level and therefore enables a true wafer level package. To produce a component according to the invention, a layer structure is first produced which comprises a large-area substrate, in particular a substrate wafer, a piezoelectric layer and an upper electrode. By structuring at least the electrode, a plurality of component regions each having at least one component structure is provided therein.

Ganzflächig wird anschließend über dem Substrat eine ebenfalls großflächige Abdeckung aufgebracht, die den gesamten Wafer abdeckt. In der Abdeckung sind über jedem Bauelementbereich Ausnehmungen vorgesehen, die die dem jeweiligen Bauelementbereich zugeordneten Bauelementstrukturen überdecken, so dass diese in einem Hohlraum angeordnet sind. Der Schichtaufbau mit den Bauelementstrukten ergibt zusammen mit der damit verbundenen Abdeckung einen Schichtverbund.Full surface is then applied over the substrate also a large-area cover that covers the entire wafer. Recesses are provided in the cover over each component region, which cover the component structures associated with the respective component region, so that these are arranged in a cavity. The layer structure with the component structures results together with the associated cover a layer composite.

Von einer Oberfläche des Schichtverbunds her werden nun erste Schnitte jeweils entlang der Trennlinien zwischen zwei benachbarten Bauelementbereichen so in den Schichtverbund geführt, dass an den Schnittkanten pro Bauelementbereich zumindest eine Elektrode angeschnitten wird und mit ihrer Stosskante an der Schnittkante frei liegt.From a surface of the layer composite, first cuts are now made in each case along the dividing lines between two adjacent component regions in the layer composite in such a way that at least one electrode is cut at the cut edges per component region and is exposed with its abutting edge at the cutting edge.

Anschließend wird eine Metallisierung auf der Oberfläche und in die Schnitte beziehungsweise über die Schnittkanten hinweg so aufgebracht und strukturiert, dass die jeweils in einem Schnitt angeschnittenen Elektroden unabhängig voneinander mit je einem auf der Oberfläche angeordneten Anschlusskontakt elektrisch leitend verbunden werden. Die Herstellung dieser Metallisierungen kann in herkömmlicher und an sich bekannter Weise erfolgen durch ganzflächiges Aufbringen einer Metallschicht und anschließendes Strukturieren mittels einer Ätzmaske. Möglich ist es jedoch auch, die Metallisierung mit einer Abhebetechnik aufzubringen, bei der zunächst ein Abdecklack entweder bereits strukturiert aufgebracht, oder ganzflächig aufgebracht und strukturiert wird. Anschließend wird die Metallisierung ganzflächig über dem strukturierten Abdecklack erzeugt. Durch Abheben der Lackstruktur samt darüber liegenden Bereichen der aufgebrachten Metallschicht verbleibt die gewünschte Metallisierung. Dabei ist es möglich, sowohl die an den Schnittkanten angeordneten Metallisierungen als auch die auf der Oberfläche angeordneten Anschlusskontakte in einem Schritt beziehungsweise gemeinsam zu erzeugen.Subsequently, a metallization on the surface and in the cuts or across the cut edges away so applied and structured that each cut in a cut electrodes are electrically connected independently with one on the surface arranged terminal contact. The production of these metallizations can be carried out in a conventional and known manner by application of a metal layer over the entire area and subsequent structuring by means of an etching mask. However, it is also possible to apply the metallization with a lift-off technique, in which initially a cover lacquer is either already applied in a structured manner, or Applied and structured over the entire surface. Subsequently, the metallization is generated over the entire surface of the structured Abdecklack. By lifting off the paint structure including overlying areas of the deposited metal layer, the desired metallization remains. It is possible to produce both the metallizations arranged at the cut edges and the connection contacts arranged on the surface in one step or together.

Werden die obere und die untere Elektrode bei der Erzeugung des Schichtaufbaus entsprechend strukturiert, so ist es möglich, die jeweiligen Elektroden beziehungsweise Elektrodenabschnitte an unterschiedlichen Stellen in der jeweiligen Schnittkante der ersten Schnitte münden zu lassen. Damit ist es möglich, in einfacher Weise unterschiedliche Anschlüsse für jeden Bauelementbereich und das darin verwirklichte Bauelement zu schaffen, ohne diese dabei kurzzuschließen.If the upper and lower electrodes are structured accordingly when the layer structure is produced, it is possible to allow the respective electrodes or electrode sections to open at different locations in the respective cut edge of the first cuts. This makes it possible to easily create different connections for each component area and the device realized therein, without short-circuiting them.

Die ersten Schnitte werden vorzugsweise in Form zueinander paralleler gerader Linien geführt, die jeweils Reihen benachbarter Bauelementbereiche voneinander trennen. Durch quer dazu und vorzugsweise senkrecht dazu geführte erste Schnitte sind alle Begrenzungen zwischen benachbarten Bauelementbereichungen mit Schnitten versehen bzw. aufgetrennt. Die Schnitte werden dabei in ihrer Schnitttiefe kontrolliert so geführt, dass trotz der Schnitte ein ausreichend stabiler Schichtverbund verbleibt, der die Bauelementbereiche fest und sicher zusammenhält.The first cuts are preferably made in the form of mutually parallel straight lines, each of which separates rows of adjacent component areas. By transversely thereto and preferably perpendicularly guided first cuts all boundaries between adjacent component ranges are provided with cuts or separated. The cuts are controlled in their depth of cut so guided that despite the cuts remains a sufficiently stable layer composite, which holds the component areas firmly and securely.

In einem abschließenden Schritt werden die Bauelemente schließlich vereinzelt, indem zweite Schnitte vorzugsweise von der der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Schichtverbunds so geführt werden, dass die ersten Schnitte dabei „von unten” geöffnet werden und so die Bauelementbereiche benachbarter Bauelementbereiche vollständig getrennt und die Bauelemente somit vereinzelt werden.Finally, in a final step, the components are singulated by guiding second cuts, preferably from the surface of the layer composite opposite the first surface, so that the first cuts are opened "from below", thus completely separating the component regions of adjacent component regions and thus the components to be isolated.

Es werden einzelne Bauelemente erhalten, deren Bauelementstrukturen sicher unter der Abdeckung geschützt angeordnet sind. Das Bauelement weist auf nur einer Oberseite angeordnete Anschlusskontakte auf, mit deren Hilfe das Bauelement mit der Außenwelt verbunden werden kann, beispielsweise durch Auflöten auf eine Leiterplatte. Die Anschlusskontakte sind flach ausgeführt und beispielsweise für SMD-Verfahren geeignet. Bis zur Vereinzelung der fertiggestellten Bauelemente ist das Verfahren vollständig auf Waferebene durchzuführen und ist daher besonders kostengünstig. Gegenüber bekannten Verkapselungsverfahren ist das Verfahren vereinfacht und sicherer durchzuführen. Die fertigen Bauelemente sind mechanisch stabil und gegen Umwelteinflüsse sicher verkapselt.There are obtained individual components whose component structures are arranged securely protected under the cover. The device has arranged on only one top terminal contacts, with the aid of which the device can be connected to the outside world, for example by soldering to a circuit board. The connection contacts are flat and suitable, for example, for SMD methods. Until the finished components have been separated, the process must be carried out completely at the wafer level and is therefore particularly cost-effective. Compared to known encapsulation process, the process is simplified and safer to perform. The finished components are mechanically stable and safely encapsulated against environmental influences.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren dienen allein dem besseren Verständnis der Erfindung und sind daher nur schematisch und nicht maßstabsgetreu ausgeführt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the following the invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments and the associated figures. The figures are solely for the better understanding of the invention and are therefore designed only schematically and not to scale. Like parts are designated by like reference numerals.

1 zeigt verschiedene bekannte Möglichkeiten der Kontaktierung von Dünnschichtresonatoren 1 shows various known ways of contacting thin-film resonators

2 zeigt ein auf Dünnschichtresonatoren aufgebautes Reaktanzfilter im schematischen Schaltbild 2 shows a constructed on thin-film resonators reactance filter in the schematic diagram

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement mit nach unten geführter Metallisierung 3 shows a device according to the invention with guided down metallization

4 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement mit nach oben geführter Metallisierung 4 shows a device according to the invention with upwardly guided metallization

5 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement mit abgeschrägten Schnitten 5 shows a device according to the invention with bevelled cuts

6 zeigt eine erfindungsgemäße Möglichkeit, einen aus Dünnschichtresonatoren ausgebildetes Reaktanzfilter ohne Durchkontaktierungen auszugestalten 6 shows a possibility according to the invention to design a trained from thin-film resonators reactance without vias

7 zeigt eine Ausgestaltung mit verbundener oberer und unterer Elektrode 7 shows an embodiment with connected upper and lower electrode

8 zeigt verschiedenen Verfahrensstufen bei der Herstellung erfindungsgemäßer Bauelemente 8th shows various process steps in the production of inventive components

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement in schematischem Querschnitt. Dieses weist einen Schichtaufbau SA auf, bestehend aus einem Substrat SU, einer unteren Elektrode BE, einer piezoelektrischen Schicht PZ und einer oberen Elektrode TE. Mit jeweils einem Elektrodenabschnitt überlappen obere und untere Elektrode TE, BE und bilden samt dazwischenliegendem Abschnitt der piezoelektrischen Schicht, dem sogenannten Resonatorkörper, einen Resonator R aus. Auf der piezoelektrischen Schicht beziehungsweise auf Teilen der oberen Elektrode TE aufsitzend ist eine Abdeckung CAP angeordnet, die oberhalb der Bauelementstrukturen, hier oberhalb des Resonators R eine Ausnehmung AU aufweist. Die Abdeckung CAP ist mittels eines geeigneten Bondverfahrens fest mit dem Schichtaufbau SA verbunden, so dass im Bereich der Ausnehmung AU ein dichtgeschlossener Hohlraum entsteht, in den der Resonator beziehungsweise die Bauelementstruktur sicher eingebettet ist. 3 shows a device according to the invention in a schematic cross section. This has a layer structure SA consisting of a substrate SU, a lower electrode BE, a piezoelectric layer PZ and an upper electrode TE. Upper and lower electrodes TE, BE overlap each with an electrode section and form a resonator R together with an intervening section of the piezoelectric layer, the so-called resonator body. Seated on the piezoelectric layer or on parts of the upper electrode TE is a cover CAP which has a recess AU above the component structures, here above the resonator R. The cover CAP is firmly connected to the layer structure SA by means of a suitable bonding method, so that a dense cavity is formed in the region of the recess AU, in which the resonator or the component structure is securely embedded.

Sowohl obere Elektrode TE als auch untere Elektrode BE sind bis an die Außenkante des Bauelements geführt, und dort mit einer Metallisierung ME, ME' verbunden. Die Metallisierung ist hier in 3 bis auf die Unterseite des Substrats SU geführt, wobei sie die jeweilige Elektrode mit den auf der Unterseite des Substrats SU verbundenen Anschlusskontakten AK, AK' verbindet. Both upper electrode TE and lower electrode BE are led to the outer edge of the component, where they are connected to a metallization ME, ME '. The metallization is here in 3 led to the bottom of the substrate SU, where it connects the respective electrode with the connected to the underside of the substrate SU connecting contacts AK, AK '.

4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der Schichtaufbau und darauf angeordnete Abdeckung CAP in gleicher Weise ausgeführt sind. Im Unterschied zur Ausführung nach 3 sind jedoch hier die Metallisierungen ME, ME' nach oben geführt und verbinden die jeweilige Elektrode mit den Außenkontakten AK, AK', die auf der Oberseite der Abdeckung CAP angeordnet sind. 4 shows a further embodiment of the invention, in which layer structure and disposed thereon cover CAP are carried out in the same way. Unlike the execution after 3 However, here are the metallizations ME, ME 'led upwards and connect the respective electrode with the external contacts AK, AK', which are arranged on top of the cover CAP.

5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der in Abwandlung der Variante nach 4 die Außenkante so abgeschrägt ist, dass sich der Schichtaufbau beziehungsweise das dargestellte Bauelement nach oben zu den Anschlusskontakten AK hin verjüngt. Solche abgeschrägten Außenkontakte sind auch mit einer Variante gemäß 3 möglich, wobei sich das Bauelement ebenfalls Richtung Außenkontakten hin verjüngt, die jedoch dann auf der Unterseite des Substrats angeordnet wären. 5 shows a further embodiment of the invention, in the modification of the variant according to 4 the outer edge is chamfered such that the layer structure or the component shown tapers upwards towards the connection contacts AK. Such beveled external contacts are also according to a variant 3 possible, wherein the component also tapers towards the outer contacts, which would then be arranged on the underside of the substrate.

6 zeigt in schematischer Darstellung ein Reaktanzfilter, das aus fünf Resonatoren R1 bis R5 aufgebaut ist. An jedem Resonator, der hier mit seinem Schaltungssymbol dargestellt ist, ist durch entsprechende Buchstaben T beziehungsweise B verdeutlicht, ob die jeweilige Elektrode mit der oberen Elektrode (TE) oder mit der unteren Elektrode (BE) verbunden ist. Aus der Figur geht hervor, dass die beiden parallelen Resonatoren R2 und R4 bezüglich ihrer in der Schaltung endständigen Elektroden mit unterschiedlichen Elektroden verbunden sind. So ist die in der Schaltung äußerste Elektrode des Resonators R2 mit der oberen Elektrode TE und die äußerste Elektrode des Resonators R4 mit der unteren Elektrode des Bauelements verbunden. In der Figur ist als Variante dargestellt, dass die entsprechenden endständigen Elektroden über ein Verbindungsstück VS elektrisch leitend miteinander verbunden sind. 6 shows a schematic representation of a reactance filter, which is composed of five resonators R1 to R5. At each resonator, which is shown here with its circuit symbol, it is indicated by corresponding letters T and B, respectively, whether the respective electrode is connected to the upper electrode (TE) or to the lower electrode (BE). It can be seen from the figure that the two parallel resonators R2 and R4 are connected to different electrodes with respect to their electrodes terminating in the circuit. Thus, the outermost in the circuit of the resonator R2 is connected to the upper electrode TE and the outermost electrode of the resonator R4 to the lower electrode of the device. In the figure is shown as a variant that the corresponding terminal electrodes are electrically conductively connected to each other via a connector VS.

7 zeigt anhand eines schematischen Querschnitts durch einen Teilbereich eines erfindungsgemäßen Bauelements, wie ein solches Verbindungsstück VS mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Metallisierung realisiert werden kann. Im Unterschied zu den übrigen Metallisierungen wird das Verbindungsstück VS so strukturiert, dass es zwei an einer Außenkante des Bauelements mündende Abschnitte der oberen Elektrode TE und der unteren Elektrode BE miteinander verbindet und so kurzschließt. Das Verbindungsstück VS kann ausschließlich der Verbindung beider Elektroden dienen oder, wie in der 7 dargestellt, so verlängert werden, dass zusätzlich eine Verbindung zu einem Anschlusskontakt AK hergestellt ist. Dieser Anschlusskontakt kann an der Unterseite des Substrats SU oder an der Oberseite der Abdeckung CAP angeordnet sein. 7 shows a schematic cross-section through a portion of a device according to the invention how such a connector VS can be realized by means of a metallization according to the invention. In contrast to the other metallizations, the connecting piece VS is structured in such a way that it connects and thus short-circuits two sections of the upper electrode TE and the lower electrode BE which open at an outer edge of the component. The connecting piece VS can serve exclusively for the connection of both electrodes or, as in the US Pat 7 shown, are extended so that in addition a connection to a terminal contact AK is made. This terminal contact may be disposed on the underside of the substrate SU or on the top of the cap CAP.

8 zeigt anhand verschiedener, im schematischen Querschnitt dargestellter Verfahrensstufen die Herstellung erfindungsgemäßer Bauelemente und insbesondere die Herstellung der erfindungsgemäßen Kontaktierungen der Elektroden. 8th shows on the basis of various process stages shown in the schematic cross section, the production of inventive components and in particular the production of the contacts according to the invention of the electrodes.

Im ersten Schritt wird ein Schichtaufbau SA hergestellt, in dem auf einem Substrat SU eine untere Elektrodenschicht BE aufgebracht und strukturiert wird. Anschließend wird ein piezoelektrische Schicht PZ aufgebracht und nicht strukturiert. Im letzten Schritt wird eine obere Elektrode TE aufgebracht und strukturiert. Über die Strukturierung sind unterschiedliche Bauelementbereiche entstanden, die jeweils die Strukturen für ein Bauelement umfassen. In der Figur sind drei Bauelementbereiche BB1 bis BB3 dargestellt.In the first step, a layer structure SA is produced, in which a lower electrode layer BE is applied and patterned on a substrate SU. Subsequently, a piezoelectric layer PZ is applied and not structured. In the last step, an upper electrode TE is applied and patterned. About the structuring different device areas have emerged, each comprising the structures for a component. In the figure, three component areas BB1 to BB3 are shown.

Auf dem großflächigen Schichtaufbau SA ist eine ebenfalls großflächige Abdeckung CAP so aufgebracht, dass sie in jedem Bauelementbereich oberhalb der Bauelementstrukturen, hier der dargestellten Resonatoren R1 bis R3, jeweils eine Ausnehmung AU aufweist. Die Abdeckung wird fest mit dem Schichtaufbau verbunden. 8a zeigt die Anordnung auf dieser Verfahrensstufe.On the large-area layer structure SA, a likewise large-area cover CAP is applied in such a way that it has a recess AU in each component region above the component structures, here the illustrated resonators R1 to R3. The cover is firmly connected to the layer structure. 8a shows the arrangement at this stage of the process.

Mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise einer Säge SA, deren Sägeblatt hier einen solchen Querschnitt aufweist, dass es einen Einschnitt mit V-förmigem Querschnitt erzeugen kann, werden nun erste Schnitte in den Schichtverbund, bestehend aus dem Schichtaufbau SA und der Abdeckung CAP eingebracht. 8b zeigt eine Ausführung, bei der die ersten Sägeschnitte durch die Abdeckung hindurch entlang von Trennlinien TL vorgenommen sind, die die einzelnen Bauelementbereiche BB voneinander trennen. Die Einschnitte werden so tief geführt, dass sie bis in das Substrat SU hineinreichen, keinesfalls aber bis zur gegenüberliegenden Oberfläche des Substrats, so dass ein ausreichend stabiler Schichtenverbund SV verbleibt, der die Bauelementbereiche BB zusammenhält. Die Sägeschnitte werden so geführt, dass die zu kontaktierenden Elektroden TE, BE angeschnitten werden und deren Enden somit an den entsprechenden Schnittkanten der Sägeschnitte ST frei liegen. 8b zeigt die Anordnung nach der Herstellung der Sägeschnitte ST.With the aid of a suitable tool, for example a saw SA, whose saw blade here has such a cross-section that it can produce a notch with a V-shaped cross section, first cuts are now made in the layer composite consisting of the layer structure SA and the cover CAP. 8b shows an embodiment in which the first saw cuts are made through the cover along along dividing lines TL, which separate the individual component areas BB from each other. The incisions are guided so deeply that they extend into the substrate SU, but by no means up to the opposite surface of the substrate, so that a sufficiently stable layer composite SV remains, which holds the component regions BB together. The saw cuts are guided in such a way that the electrodes TE, BE to be contacted are cut and the ends thereof are thus exposed at the corresponding cut edges of the saw cuts ST. 8b shows the arrangement after the preparation of the saw cuts ST.

Anschließend wird eine Metallschicht ganzflächig aufgebracht und anschließend strukturiert, wobei sowohl die Anschlusskontakte auf der Oberfläche der Abdeckung CAP als auch Metallisierungen ME, ME' entstehen, die die jeweils eine Elektrode TE, BE, mit dem entsprechenden Anschlusskontakt AK, AK' verbinden. Dementsprechend weist die Anordnung nun pro Bauelementbereich für jede Elektrode beziehungsweise für jeden Elektrodenanschluss einen auf der Oberseite der Abdeckung CAP angeordneten Außenkontakt AK auf. Die Bauelemente sind nun voll funktionsfähig und könnten über die Außenkontakte AK angeschlossen werden. Vorzugsweise werden die Bauelemente jedoch durch zweite Schnitte vereinzelt, die vorzugsweise entlang der Trennlinien TL durch das Substrat hindurch so geführt werden, dass die ersten Schnitte getroffen und geöffnet werden.Subsequently, a metal layer is applied over the entire surface and then patterned, wherein both the terminal contacts on the surface of the cover CAP and metallizations ME, ME 'arise that connect the respective one electrode TE, BE, with the corresponding terminal contact AK, AK'. Accordingly, the arrangement now has per component region for each electrode or for each electrode connection on the top of the cover CAP arranged external contact AK. The components are now fully functional and could be connected via the external contacts AK. Preferably, however, the components are separated by second cuts, which are preferably guided along the parting lines TL through the substrate so that the first cuts are made and opened.

In Abwandlung des Verfahrens können die in 8b und 8c dargestellten Sägeschnitte, Metallisierungen und Außenkontakte jedoch auch von der Seite des Substrats her geführt werden, wobei die Außenkontakte dann natürlich auf der Unterseite des Substrats SU aufliegen. Daraus entstehende erfindungsgemäße Bauelemente sind beispielsweise in ähnlicher Form in 3 dargestellt mit dem Unterschied, dass hier die Sägeschnitte mit V-förmigem Querschnitt geführt sind, was die Herstellung der Metallisierung ME erleichtert.In a modification of the method, the in 8b and 8c Saw cuts, metallizations and external contacts, however, are also guided from the side of the substrate, the external contacts then naturally resting on the underside of the substrate SU. Resulting components according to the invention are, for example, in a similar form in FIG 3 shown with the difference that here the saw cuts are guided with V-shaped cross-section, which facilitates the production of the metallization ME.

In einfacher Weise ist es möglich, das Verfahren auch auf die Herstellung und Verkapselung von SAW-Bauelementen auszudehnen. Diese weisen im Unterschied zu den Dünnschichtresonatoren nur eine obere Elektrode beziehungsweise eine obere Elektrodenschicht auf, die in entsprechende Elektrodenabschnitte und damit realisierte Bauelementstrukturen strukturiert ist. Mittels der Sägeschnitte müssen also nur die in einer Ebene innerhalb der Schnittkanten mündenden Elektrodenabschnitte getroffen beziehungsweise geöffnet und mittels Metallisierungen kontaktiert werden.In a simple way it is possible to extend the method to the manufacture and encapsulation of SAW components. These have, in contrast to the thin-film resonators, only an upper electrode or an upper electrode layer, which is structured in corresponding electrode sections and thus implemented component structures. By means of the saw cuts, therefore, only the electrode sections opening out in a plane within the cut edges have to be hit or opened and contacted by means of metallizations.

Obwohl die Erfindung nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt ist, ist sie nicht auf diese beschränkt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die hier nur schematisch dargestellte genaue Ausgestaltung der Bauelementstrukturen, der Aufbauten für Substrat und Abdeckung sowie genauer Führungen der Metallisierungen und Anordnung der Außenkontakte. Nicht dargestellt ist es beispielsweise, das Substrat SU als Verbundsubstrat auszugestalten, beispielsweise als eine mehrschichtige Keramik, beispielsweise eine LTCC- oder HTCC-Keramik. Möglich ist es auch, ein beispielsweise aus einem Halbleiter bestehendes Substrat zum Aufbau des beispielsweise in 8a dargestellten Schichtverbunds zu nützen. Auf dieser Stufe, die mittels der mechanisch stabilen Abdeckung CAP eine erhöhte Stabilität aufweist, ist es möglich, das Substrat SU von der Unterseite her zu dünnen. Alternativ kann zusätzlich auf der Unterseite des Substrats vor oder nach dem Dünnen eine weitere Substratschicht aufgebracht werden, die durchaus auch gattungsfremd sein kann. So ist es beispielsweise möglich, ein beispielsweise als Halbleiter ausgebildetes Substrat anschließend mit einem billigeren oder mechanisch stabileren Material zu verbinden, beispielsweise durch Bonden oder Kleben. Auch die Oberseite der Abdeckung CAP kann nachträglich oder zusätzlich mit entsprechenden unterschiedlichen Materialien verstärkt werden.Although the invention is illustrated by only a few embodiments, it is not limited to these. Further embodiments of the invention relate to the here shown only schematically detailed design of the component structures, the structures for substrate and cover and more precise guides the metallization and arrangement of the external contacts. It is not shown, for example, to design the substrate SU as a composite substrate, for example as a multilayer ceramic, for example an LTCC or HTCC ceramic. It is also possible, for example, consisting of a semiconductor substrate for building the example in 8a to use the layer composite shown. At this stage, which has increased stability by means of the mechanically stable cover CAP, it is possible to thin the substrate SU from the underside. Alternatively, it is additionally possible to apply a further substrate layer on the underside of the substrate before or after thinning, which may well be generic. It is thus possible, for example, to subsequently connect a substrate, for example formed as a semiconductor, with a cheaper or more mechanically stable material, for example by bonding or gluing. Also, the top of the cover CAP can be subsequently or additionally reinforced with corresponding different materials.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

SV

Layer composite (= layer structure plus cover)

SA

Layer structure (= substrate, lower and upper electrode, piezoelectric layer)

SU

substratum

BE

lower electrode

TE

upper electrode

PZ

piezoelectric layer

CAP

Cover (= cap)

AK

First and second connection contact

ME

First and second metallization

ST

First and second cuts

BB

component region

AU

recess

R

resonator

VS

joint

CA

carrier

BO

bond

KF

contact area

V

Via (via)

SÄ

saw

Claims

A method for producing a BAW device, - in which first a layer structure, comprising a large-area substrate, a lower electrode, thereon a piezoelectric layer and an upper electrode integrated thereon by structuring the electrodes is made so that a plurality of device regions with each at least one component structure results therein - in which over the substrate over the whole area a cover is applied, which has a recess over each component area, which covers the component area associated component structures, wherein a layer composite is formed - in which one of the surfaces forth between two Component sections first sections are performed in the layer composite, that at the cut edges per component area at least both electrodes are cut, - in which a metallization on the said surface of the layer composite structured so applied, that each cut in a cut electrodes with one on the Surface arranged terminal contact are electrically connected, - the lower and the upper electrode intersect the respective outer edge at different heights, - the piezoelectric layer is applied over the entire surface and not structured, - in which the lower electrode between the substrate and the piezoelectric layer is arranged - Wherein the BAW device is produced together with other components in the composite.

Method according to claim 1, - in which the first cuts are made with a saw in such a way that the respective opposite surface is not cut and the combination of all component areas is preserved, - In which after the application of the metallization in a further process step along the first cuts from the opposite surface forth second cuts are made in the layer composite, that the first sections are opened and the layer composite are separated into components, each with a component area.

Method according to one of claims 1 to 2, wherein the first cuts are guided with a V-shaped cross-section.

Method according to one of Claims 1 to 3, in which a metal layer is applied and patterned over the whole area on the layer composite, the metallizations and the terminal contacts being formed simultaneously.

Method according to one of claims 1 to 4, wherein the substrate and cover are formed of the same material and are used as wafers, wherein the wafer for the cover is connected by means of a bonding method with the surface of the layer structure.

Method according to one of Claims 1 to 5, in which at least the electrodes integrated during the production of the layer structure are structured in such a way that a plurality of resonators integrated into a reactance filter are produced per component region.

BAW component with a layer composite A substrate, A lower electrode and an upper electrode - A whole-surface applied piezoelectric layer between the lower and the upper electrode and - a cover, in which the lower and upper electrodes each intersect an outer edge of the component and is electrically conductively connected to a first metallization arranged on the outer edge with a first and second terminal contact on one of the two outer surfaces of the layer composite, in which the lower and the upper electrode intersect the respective outer edge at different heights, in which the piezoelectric layer applied over the whole area is not structured, wherein the lower electrode is disposed between the substrate and the piezoelectric layer, - Wherein the BAW component is produced together with other components in the composite.

Component according to Claim 7, in which the outer edges carrying the metallizations are chamfered in such a way that the component tapers in the direction of the surface which carries the connecting contacts.

Component according to one of claims 7 to 8, wherein the substrate and the cover are made of the same material.

Component according to one of claims 7 to 9, wherein the substrate and the cover are formed independently of one another or multi-layered and are selected from glass, ceramic, a laminate comprising organic layers or a semiconductor.

Component according to one of Claims 7 to 10, in which the upper and lower electrodes are structured in electrode sections in such a way that a plurality of resonators each having a resonator body arranged between two electrode sections of the upper and lower electrodes are produced, the resonators being connected via electrode sections which extend extend over two adjacent resonator body, are electrically interconnected.

The device of claim 11, wherein the resonators are connected to a reactance filter comprising at least one serial resonator arranged in a serial branch of the filter and at least one parallel resonator arranged in a parallel branch of the filter.

Component according to one of claims 7 to 12, wherein between the lower electrode and the substrate, an acoustic mirror is arranged, which comprises at least two mirror layers of different acoustic impedance.

Component according to Claim 13, in which at least the mirror layer of the higher acoustic impedance is structured in accordance with the resonator bodies.

Component according to one of claims 7 to 14, in which the cover is seated so tightly on the underlying layers, that in the region of the recess, a component structures enclosing, tightly closed cavity is formed.