CN100338873C - 弹性表面波元件、使用它的弹性表面波装置和电子仪器 - Google Patents

Abstract

一种弹性表面波元件，在压电基板6的一方主面上形成由一对公共电极(32)和从它延伸出来的多个电极指构成的至少2列IDT电极(8g)、输入输出焊盘电极(40a)，在所述压电基板(6)的一方主面外周部形成接地用环状电极(7)，构成所述任意列的IDT电极(8g)的一方的公共电极(32a)和所述接地用环状电极(7)一体形成。根据本发明的弹性表面波元件，能把所述焊盘电极(40a)的至少一个配置在2列所述IDT电极(8g)之间，所以能提供能实现小型化和良好的电特性的弹性表面波装置。

Description

弹性表面波元件、使用它的弹性表面波装置和电子仪器

技术领域

本发明涉及形成在压电基板一方主面上的具有IDT电极的弹性表面波元件。

此外，本发明涉及在电路基板上搭载了该弹性表面波元件的弹性表面波装置。

此外，本发明涉及搭载了弹性表面波装置的携带电话等的移动通信仪器或车载用仪器、医疗仪器等电子仪器。

背景技术

弹性表面波共振器或弹性表面波滤波器等弹性表面波元件广泛应用于利用微波频带的各种移动通信仪器或车载用仪器、医疗仪器等中，但是伴随着各仪器的小型化，要求进一步的小型化。

作为以往的小型化弹性表面波装置，已知例如在弹性表面波元件的下表面的外周部形成包围IDT电极的接地用环状电极并安装在电路基板上的构造(例如，参照专利文献1)。

图14表示以往例子的弹性表面波装置的一个例子。图14(a)是表示以往的弹性表面波装置的截面构造的模式图，图14(b)是表示弹性表面波装置的电极构造的模式图。

在图14(a)、图14(b)中，弹性表面波元件110是在由钽酸锂单晶、铌酸锂单晶、四硼酸锂单晶等压电性单晶构成的压电基板120上，沿着弹性表面波的传输方向形成一对反射器电极130a，在其间形成多个交叉指型变换器(IDT)电极130b，构成纵耦合型二重模式滤波器131a和131b。两滤波器131a和131b由级间连接电极130c串联，在输入输出焊盘电极140a和接地用环状电极140b以外的部分形成硅或氧化硅等半导体性或绝缘性的保护膜150，构成弹性表面波滤波器。

这里，纵耦合型二重模式滤波器131a和131b的应该接地的电极通过GND连接用电极130d连接在接地用环状电极140b上。

把采用了上述结构的弹性表面波元件110通过接合输入输出焊盘电极140a以及接地用环状电极140b、形成在电路基板160上的由金属等构成的连接电极170，安装在电路基板160上，与电连接同时，由接地用环状电极140b进行密封。

在上述的以往的弹性表面波装置中，在弹性表面波元件的下表面一侧的外周部形成包围IDT电极的接地用环状电极，进行密封，所以不用象此前的弹性表面波装置那样，需要用于密封的封装，能把弹性表面波装置小型化到与弹性表面波元件同程度的尺寸。

可是，上述图14的弹性表面波装置存在以下两个课题。

第一课题是很难进行进一步的小型化。存在于接地用环状电极140b的内侧的主要是IDT电极130b、反射器电极130a、输入输出焊盘电极140a，但是IDT电极130b和反射器电极130a的数量以及大小直接决定电特性，所以不可能在不使电特性改变的前提下变更，为了确保弹性表面波元件110和电路基板160的连接强度和可靠性，焊盘电极140a的大小需要为一定的大小，所以大幅度的小型化是不可能的。关于接地用环状电极140b的电极宽度，由于要确保密封性，大幅度的减少也是不可能的。此外，从防止短路的观点出发，接地用环状电极140b和IDT电极130b以及焊盘电极140a的间隔也不可能大幅度削减。

由于以上的理由，在以往弹性表面波装置中，很难进行进一步的小型化。

第二课题是电特性上的问题。连接在接地电位上的接地用环状电极140b、IDT电极130b以GND连接电极130d连接，但是在该GND连接电极130d中具有与导体长度对应的电感成分，据此，GND变为浮置状态。因此，例如在弹性表面波滤波器中，存在特性上的基准水平提高，通带外衰减量不足的问题。

此外，在以往的弹性表面波装置中，由于压电基板具有的热电特性，如果发生急剧的温度变化，就有在IDT电极发生放电破坏，电特性恶化的问题。为了防止这样的IDT电极的放电破坏，至今为止进行了各种改良。

作为以往的实施了放电破坏的防止措施的弹性表面波装置，例如已知通过电阻连接形成IDT电极的一对梳齿状电极的构造(例如，参照专利文献2)。

可是，上述以往的弹性表面波装置存在以下的第三、第四问题。

第三问题是难以实现小型化和高可靠性化。

作为为了防止放电破坏而形成的电阻线路的电阻值，如果根据专利文献3，为1kΩ～1000GΩ。可是，为了防止电阻线路引起的电特性的恶化，在通常的动作时，有必要把通过电阻线路而流动的电流抑制在很低，尽可能使电阻值大。

在专利文献2中，描述了作为薄膜电阻材料，混合烧结Ta-SiO₂或Nb-SiO₂等，但是它们的电阻率值为小到200mΩ·cm左右以下，所以为了取得大电阻值，需要某种程度的长度。例如，为了取得1MΩ的电阻，如果厚度为0.15μm，宽度为100μm，则需要7.5mm的长度。在近年的GHz频带中使用的弹性表面波滤波器等中使用的弹性表面波元件的大小中，长宽都为1mm左右，不可能在弹性表面波元件上形成7.5mm的电阻。

为了使电阻小型化，最大限度地减小厚度和宽度，例如，如果厚度为0.05μm，宽度为1μm，则长度变为25μm，实现了小型化。可是，在这样的细长形状的电阻中，由于电流流过时的发热引起的温度上升，容易发生断线。当回流时，加热到300℃左右时，由于热电效应，激励出电荷，大电流流过电阻，就发热，温度进一步上升，断线的可能性变高。如果发生电阻的断线，则因为没有避免基于热电效应而激励的电荷的部件，所以无法防止由于此后的温度变化，IDT电极发生放电破坏。此外，专利文献2中表示了薄膜电阻材料自身的耐热性中也存在问题，如果温度上升，则氧化急速发展，在可靠性上存在问题。

第四问题是IDT电极的放电破坏的防治效果不充分。在弹性表面波元件的压电基板上常常与IDT电极接近形成屏蔽电极或使弹性表面波反射的反射器，但是与IDT电极同样，这些电极也由于热电效应而带电。而且，在接近IDT电极而配置的屏蔽电极、反射器电极和IDT电极之间引起放电，有时IDT电极破损。因此，为了完全防止IDT电极的放电破坏，有必要迅速除去在接近压电基板的IDT电极上配置的全部电极上激励的电荷。

此外，在专利文献3中，描述了在与共振子电极依次串并联的阶梯型弹性表面波滤波器的外周部形成成为接地电位的环状电极的弹性表面波装置。在具有这样的环状电极的弹性表面波滤波器中，能使设置在外周部的环状电极和与它连接的共振子电极的一部分连接在接地电位上。

可是，如果与不具有环状电极的构造比较，则热电发生的部位减小，但是在占压电基板的大部分的其它非接地电位的电极和无电极部分中，成为发生热电的构造，与各电极中的电荷量对应的电位在超过电极间的静电耐压时发生静电破坏。

弹性表面波装置中，输入信号的输入焊盘电极和输出信号的输出焊盘电极必须独立形成，为了与电路基板在机械上进行稳定的连接，变为非常大的电极。因此，在输入输出电极焊盘上激励的热电大，无法忽略。此外，在这样的阶梯型滤波器中，用共振子电极构成1端口共振子，连接输入焊盘电极和输出焊盘电极的信号线的共振子电极间的电极无法形成接地电位。即，在输入焊盘电极和输出焊盘电极之间无法夹着接地电极。因此，在弹性表面波元件的共振子电极所在的中央部分，成为热电自由激励的状态。输入焊盘电极和输出焊盘电极相对于共振子电极占大面积，变为更容易激励热电的状态。

[专利文献1]

特开2000-196400号公报(图1和图2)

[专利文献2]

特开平9-260994号公报(图15)

[专利文献3]

特开2000-196400号公报(图16、图17)

[专利文献4]

特公平5-59609号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于：提供具有用于即使小型化也实现高可靠性的构造的优异的弹性表面波元件和使用了它的弹性表面波装置以及电子仪器。

用于实现所述目的的本发明的弹性表面波元件在压电基板的一方主面上形成由一对公共电极和从它延伸出来的多个电极指构成的至少2列IDT电极、输入输出焊盘电极，在所述压电基板的一方主面外周部形成接地用环状电极，构成所述任意列的IDT电极的一方的公共电极和所述接地用环状电极一体形成。

根据本结构，因为一体形成构成所述任意列的IDT电极的一方的所述公共电极和所述接地用环状电极，所以能排除象以往那样在GND连接电极上发生的不需要的电感。

能在2列的所述IDT电极间配置所述焊盘电极的至少一个。根据该配置，一体形成IDT电极的一方的公共电极和所述接地用环状电极，省略了配置该部分的焊盘电极的空间，所以能把弹性表面波元件减小焊盘电极以及焊盘电极和接地用环状电极之间形成的间隙部分。

此外，本发明的弹性表面波装置的特征在于：把在压电基板的一方主面上形成由一对公共电极和从它延伸出来的多个电极指构成的至少2列IDT电极、输入输出焊盘电极，在所述压电基板的一方主面外周部形成接地用环状电极，一体形成构成所述任一IDT电极的一方的公共电极和所述接地用环状电极的弹性表面波元件隔开规定间隔安装在电路基板上。

此外，如果采用所述焊盘电极以及接地用环状电极与所述电路基板的连接通过该焊盘电极和该接地用环状电极进行，并且所述接地用环状电极连接在接地电位上的结构，则不会发生由于电连接接地用环状电极和IDT电极的GND连接电极具有的电感，GND浮置，在弹性表面波滤波器中，防止滤波器特性的基准水平提高，能改善通带外衰减量。

所述压电基板的一方主面和所述电路基板的安装面之间的间隙希望由所述接地用环状电极密封。这样，能在电路基板的安装的同时进行密封接合，能省略以往用于密封的封装，能使弹性表面波装置大幅度小型化。

如果用保护膜覆盖所述IDT电极的表面，则能防止由于导电性密封材料或导电性异物引起的IDT电极短路、或进行焊锡密封时的焊剂而引起IDT电极蒙受损害。此外，通过调整该保护膜的膜厚，能进行弹性表面波元件的频率调整。

所述保护膜可以是氧化硅膜。

用于实现所述目的的本发明的弹性表面波元件的特征在于：在压电基板的一方主面上至少形成一个2重模式共振子电极、连接在该2重模式共振子电极上的输入焊盘电极以及输出焊盘电极、包围所述2重模式共振子电极、所述输入焊盘电极以及所述输出焊盘电极的环状电极，形成连接在所述环状电极上的截断所述输入焊盘电极和所述输出焊盘电极的截断电极图案。据此，把发生热电的部位分割为小的区域，使热电分散，能防止热电引起的放电破坏。

所述弹性表面波元件是构成所述2重模式共振子电极的输入共振子电极、输出共振子电极的至少一方成为平衡型的电极，可以是在该成为平衡型的电极上形成所述截断电极图案的构造。如果在成为平衡型的焊盘电极间形成所述截断电极图案，则能抑制该部分发生的热电。

此外，本发明的弹性表面波装置的特征在于：把在压电基板的一方主面上形成至少一个2重模式共振子电极、连接在该2重模式共振子电极上的输入焊盘电极以及输出焊盘电极、包围所述2重模式共振子电极、所述输入焊盘电极以及所述输出焊盘电极的环状电极，并且形成连接在所述环状电极上的截断所述输入焊盘电极和所述输出焊盘电极的截断电极图案的弹性表面波元件隔开规定间隔，安装在电路基板上。

希望在所述压电基板的另一方主面上形成电极膜，通过连接部件把该电极膜连接在所述外部电路基板上的接地电极上。根据本构造，能抵销压电基板的一方主面和另一方主面上发生的电荷，能削减热电，从而能防止放电破坏。

如果所述连接部件为导电性树脂，则不经过复杂的步骤，就能导通连接压电基板的一方主面和另一方主面。

希望是所述环状电极与外部电路基板上的接地电极连接的构造。能把环状电极与电路基板上的接地电极连接，能使环状电极为接地电位，能使发生的热电释放。

此外，希望通过所述环状电极密封所述压电基板的一方主面和所述外部电路基板的安装面之间的间隙。通过密封，能以电阻更小的状态把环状电极全体连接在电路基板的接地电极上，能快速释放产生的热电。

如上所述，根据本发明，能不经过多余的步骤实现抗热电破坏的弹性表面波装置。

以上说明的弹性表面波装置能应用于电子仪器中。即，在具有接收电路和/或发送电路的电子仪器中，能作为设置在所述接收电路和/或发送电路中的滤波装置使用。

例如，在具有用混频器把从发送电路输出的发送信号调制为载波频率，用带通滤波器使不要的信号衰减，然后用功率放大器把发送信号放大，通过双工器，由天线发送的发送机的电子仪器，或具有用天线把接收信号接收，通过双工器，用低噪声放大器把接收信号放大，然后，用带通滤波器使不要的信号衰减，用混频器从载波频率把信号分离，把该信号向解调电路传输的接收机的电子仪器中，适用于带通滤波器中。这样，如果在电子仪器中使用防止放电破坏的弹性表面波装置，就能实现可靠性高的电子仪器。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的弹性表面波装置的模式图。图1(a)表示截面构造，图1(b)表示弹性表面波元件1的电极平面构造。

图2是表示本发明的弹性表面波元件1的其它电极构造的模式图。

图3是模式表示本发明的弹性表面波元件1的其它电极构造的俯视图。

图4是模式表示本发明的弹性表面波元件1的其它电极构造的俯视图。

图5是模式表示本发明的其它实施方式的弹性表面波元件2的电极构造的俯视图。

图6是本发明的弹性表面波元件2的2重模式共振子的放大图。

图7是本发明的弹性表面波装置的剖视图。

图8是本发明的其它弹性表面波元件2的俯视图。

图9是说明本发明的弹性表面波元件的其它截断电极图案的俯视图。

图10是说明本发明的弹性表面波元件的其它截断电极图案的俯视图。

图11是说明本发明的弹性表面波元件的其它截断电极图案的俯视图。

图12(a)～(k)是分别模式表示本发明的弹性表面波元件的制造步骤的剖视图。

图13是说明使用了本发明的弹性表面波元件的弹性表面波滤波器的电特性的特性图，实线表示本发明制品，虚线表示以往制品。

图14是说明以往的弹性表面波装置的图，(a)是模式表示构造的剖视图，(b)是模式表示弹性表面波元件的电极构造的俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。

-第一电极形状-

图1是表示本发明一个实施方式的弹性表面波装置的模式图。图1(a)表示截面构造，图1(b)表示弹性表面波元件1的电极构造。

本发明的弹性表面波装置中，与电路基板3的一方主面相对，通过连接电极70安装、配置了弹性表面波元件1。而且，由树脂90覆盖该弹性表面波元件1之上。

弹性表面波元件1在由钽酸锂单晶、铌酸锂单晶、四硼酸锂单晶等压电性单晶构成的压电基板6的一方主面上形成利用弹性表面波发挥作用的各种电极8。

作为各种电极8的种类，如图1(b)所示，能例示出从一对公共电极32延伸出来的由多个电极指构成的IDT电极8g、沿着弹性表面波的传输方向(在图1(b)中，用“A”表示)配置的反射器电极8d、连接在IDT电极8g上的输入输出焊盘电极40a、连接在接地电位上的接地用环状电极7、根据弹性表面波装置的构造而变为必要的例如级间连接电极8h等。须指出的是，IDT电极8g的多个电极指配置为彼此啮合。

此外，如图1(a)所示，输入输出焊盘电极40a和接地用环状电极7露出。在IDT电极8g的表面覆盖形成硅等的半导体性或氧化硅等绝缘性的保护膜50。

在这样的配置中，通过沿着弹性表面波的传输方向配置的反射器电极8d和配置在其间的多个IDT电极8g，形成纵耦合型2重模式滤波器31a、31b。输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a和输出侧纵耦合型2重模式滤波器31b由上述的级间连接电极8h串联。

此外，在图1(b)中，在输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a的IDT电极8g中，构成IDT电极8g的一对公共电极32中，成为接地电位的一方的公共电极32a与最接近的接地用环状电极7一体形成。此外，关于反射器电极8d，其一部分也可以与接地用环状电极7一体形成。

电路基板3在其表面具有与弹性表面波元件1的输入输出焊盘电极40a以及接地用环状电极7对应形成的由金属等构成的连接电极70。须指出的是，在图1中省略了各连接电极70，但是通过电路基板3的表面和电路基板3的内部布线图案，连接在电路基板3底面上形成的外部端子电极上。

通过该输入输出焊盘电极40a和连接电极70的连接，实现向弹性表面波装置的电信号的输入输出，通过接地用环状电极7和连接电极70的连接，进行接地电位的连接和密封。而且，用树脂90覆盖弹性表面波元件1，防止弹性表面波元件1的损伤。须指出的是，电路基板3的表面和IDT电极8g表面的间隔设定为在弹性表面波元件1中产生的弹性表面波的1个波长以上的间隔。

输入输出焊盘电极40a和连接电极70由同一工艺形成，所以这些电极的平整度优异。此外，输入输出焊盘电极40a和接地用环状电极7比保护膜50还突出，所以能保持用于弹性表面波的自由振动的空间，能以面朝下直接将弹性表面波元件1安装在电路基板3上。此外，接地用环状电极7形成在压电基板6的整个周围，所以能确保密封性。

本发明的特征在于：如图1(b)的输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a侧所示，在输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a的IDT电极8g中，构成该IDT电极8g的一对公共电极32中成为接地电位的一方的公共电极32a与最接近的接地用环状电极7一体形成。即，与以往的弹性表面波装置相比，能省略成为接地电位的焊盘电极(在图14(b)中最左侧的焊盘电极140a)，所以能使为了形成该焊盘电极而设置的IDT电极18g和接地用环状电极140b之间的间隙消失，能使弹性表面波元件小型化，变为小型的弹性表面波装置。

此外，能排除以往的GND连接电极130d引起的不要的电感成分，例如在弹性表面波滤波器的滤波器特性中，能大幅度改善基准水平，能充分确保通带外衰减量。

此外，因为IDT电极8g由保护膜50覆盖，所以能防止导电性密封材料或导电性异物引起的IDT电极8g的短路、或进行焊锡密封时的焊剂而引起IDT电极蒙受损害，也能进行输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a和输出侧纵耦合型2重模式滤波器31b的频率调整。

图2是表示本发明其它实施方式的弹性表面波元件1的电极构造的模式图。

在该弹性表面波元件中，构成输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a和输出侧纵耦合型2重模式滤波器31b的各IDT电极8g的公共电极32中成为接地电位的公共电极32a分别与接地用环状电极7一体形成。

当为图1(b)时，只有输入侧纵耦合型2重模式滤波器31a的公共电极32a与接地用环状电极7一体形成，但是当为图2时，不同之处在于：输入侧和输出侧纵耦合型2重模式滤波器31a、31b的公共电极32a分别与接地用环状电极7一体形成。

据此，与图1(b)相比，能实现更小型化的弹性表面波元件1。此外，通过连接在接地电位上的耦合防止用电极8i，防止输入输出焊盘电极40a之间的不要的电磁耦合。

图3是表示本发明其它实施方式的弹性表面波元件1的电极构造的模式图。

在该弹性表面波元件中，构成横向型滤波器。构成输入用的IDT电极8g和输出用的IDT电极8g的公共电极32中，成为接地电位的一方的公共电极32a分别与接地用环状电极7一体形成。

这里，在弹性表面波传播方向A的两端，为了防止弹性表面波的不要的反射，设置有减振材料91。此外，通过连接在接地电位上的耦合防止用电极8i，防止输入用IDT电极8g和输出用IDT电极8g间的电磁耦合。因为耦合防止用电极8i的两端连接在接地用环状电极7上，耦合防止用电极8i的电位变为接近接地电位，能有效抑制输入输出IDT电极8g彼此的电耦合。

图4是表示本发明其它实施方式的弹性表面波元件1的电极构造的模式图。

在该弹性表面波元件中，构成由一个端子对组成的弹性表面波共振子。构成IDT电极8g的公共电极中变为接地电位的一方的公共电极32a与接地用环状电极7一体形成，通过省略单侧的焊盘电极，实现小型化。

须指出的是，在上述的弹性表面波装置中，从弹性表面波元件1的上表面到电路基板3的安装面，用树脂90覆盖。该树脂90主要为了防止弹性表面波元件1的损伤，但是，可以只用从弹性表面波元件1的上表面到电路基板3的安装面覆盖的树脂90进行密封。这时，接地用环状电极7防止树脂90的流入，确保振动空间。

这时，因为接地用环状电极7不需要具有完全的密封性，所以没必要是连续的环状。形成狭缝，使与公共电极32a连接的部分为接地电位，把应该为接地电位的电极分别与连接电极70连接。

此外，相反，可以不设置树脂90，使弹性表面波元件1露出。在所述实施方式以外，关于阶梯型滤波器等其它种类的弹性表面波滤波器或双工器等弹性表面波装置，如果具有IDT电极8g，就能应用本发明。

-第二电极形状-

图5是模式表示本发明的一个实施方式的弹性表面波元件2的电极构造的俯视图，图6是说明截断电极图案的俯视图。

本发明的弹性表面波元件2在压电基板6的一方主面上形成至少一个2重模式共振子电极8、连接在该2重模式共振子电极8上的输入和输出焊盘电极41、42(42a、42b)，在压电基板6的一方主面的外周部形成包围2重模式共振子电极8、输入焊盘电极41和输出焊盘电极42的环状电极7。而且，形成从环状电极7延伸出来并且截断输入焊盘电极41和输出焊盘电极42的截断电极图案(后面描述)。

这里，2重模式共振子电极是至少具有2个交叉指型共振子的电极。虽然未限制交叉指型共振子的数量，但是，如果考虑形状和取得的电特性，则交叉指型共振子数量为2～5的结构在实用上是有益的。

图5中的阶梯型共振子电极9a～9c构成串并联的阶梯型滤波部。须指出的是，在本发明中，并不一定必须阶梯型滤波部。

图6是表示该2重模式共振子的部分的放大图。2重模式共振子具有输入IDT电极8a、8a和输出IDT电极8b、8c。即，是四个IDT电极构造的共振子。在输入IDT8a、8a的外侧形成反射器8d、8d，反射器8d、8d连接在焊盘电极12b上。此外，在输出IDT电极8b、8c的外侧也形成反射器8e、8f。输入IDT电极8a、8a彼此直接连接，该连接点连接在阶梯型共振子电极9(9a、9b、9c)上。另一方面，而输出IDT电极8b、8c分别连接在输出焊盘电极42a、42b上。

在图6所示的构造中，从输入焊盘电极41输入的信号通过由阶梯型共振子电极9构成的滤波器，同时以同相输入到2重模式共振子电极8的输入IDT电极8a、8a中。当输入的信号为在2重模式共振子容易激励(激励频率高)的频率时，在反射器8d、8d之间产生驻波，能以损失比较小的状态从输出IDT电极8b、8c取出该输入信号。

反射器8e、8f控制该驻波的状态，控制向输出电极8b、8c输出的信号振幅和相位。

一般激励的模式和频率的波长相当于IDT电极的2间隔部分，所以在本例子中，输出电极8b、8c以IDT电极的一个间隔部分相邻，变为反相。即，图5中的2重模式共振子是不平衡输入-平衡输出型的共振子。

在图6所示的构造中，如粗线所示那样，能形成从接地电极焊盘12b开始按顺序与反射器8d、输入IDT电极8a的接地电极、反射器8e、输出IDT电极8b的接地电极、输出IDT电极8c的接地电极、反射器8f、输入IDT电极8a的接地电极、反射器8d、接地电极焊盘12b连接的截断电极图案13。这样，通过截断电极图案13，能以几乎把环状电极7的内部2分的形式截断中央部分。

如上所述，进行配置，依次连接接地电极图案，成为截断电极图案13，所以不存在大幅度的电极设计变更或电特性的恶化。

通过该截断电极图案13，能有效截断热电容易集中的输入焊盘电极41和输出焊盘电极42。

图5所示的弹性表面波元件2为不平衡输入-平衡输出，但是也可以是平衡输入-平衡输出。此外，无论是平衡输入-不平衡输出，还是不平衡输入-不平衡输出，都能期待同样的效果。

此外，在图5中，环状电极7没必要为完全闭合的形状，如果是能把输入焊盘电极41和输出焊盘电极42分离，分散热电的形状，则环状的一部分可以打开。

这样的弹性表面波装置也能原封不动地安装在电子仪器的电路基板上。这时，希望把环状电极7连接在接地电位的电极上，但是也可以把连接在环状电极7上的接地电极焊盘连接在接地电位的电极上。

通过形成环状电极7和截断电极图案13，能实现不发生热电引起的放电破坏的弹性表面波装置。此外，如果把整个环状电极7向电子仪器的电路基板上的接地电极导通安装，则能用比输入输出焊盘电极宽的部分取得电和机械接合，能实现电和机械上更稳定的弹性表面波装置。

以下，详细说明把本发明更具体化的实施例。图7是本发明的弹性表面波装置的剖视图，2是弹性表面波元件，3是电路基板，4是导电性树脂。

压电基板6能使用钽酸锂单晶、铌酸锂单晶、四硼酸锂单晶等压电性单晶。

本发明的弹性表面波装置如图7所示，其特征在于：在电路基板3上隔开规定间隔5安装弹性表面波元件2，环状电极7与电路基板3上的接地电极连接。

这时，希望把环状电极7与接地电位的电极连接，但是也可以把连接在环状电极7上的接地电极焊盘与接地电位的电路基板3上的电极连接。这样，不直接把弹性表面波元件2安装在电子仪器的电路基板上，通过采用把弹性表面波元件2安装在电路基板3上的构造，能实现减少了安装在电子仪器的电路基板上时的特性偏移的弹性表面波装置。这时，如果整个环状电极7与电路基板3上的接地电极导通安装，就能实现在电学和机械学上稳定的弹性表面波装置。

本发明的弹性表面波装置如图7所示，其特征在于：压电基板6的一方主面和电路基板3的安装面间的间隙5由环状电极7密封。

这时的环状电极7为了具有密封性，有必要是完全封闭的形状。通过密封环状电极7的内部，能防止来自外部的水分的浸入，能使水分的迁移引起的电极间短路或电极腐蚀不发生。

在弹性表面波元件2的共振子电极部分，为了防止异物引起的电极间短路和调整频率，通常形成保护膜，但是如果采用基于环状电极7的密封构造，即使不形成保护膜，也能防止这些问题。当不形成弹性表面波元件2的保护膜时，能使保护膜的质量效应引起的振动阻尼消失，能实现损失小的弹性表面波装置。

图7的弹性表面波装置在弹性表面波元件2的另一方主面上形成背面电极膜14，把背面电极膜14通过连接部件与电路基板3的接地电极连接。如果在压电基板6的一方主面产生热电引起的电荷，则与此对应，在压电基板6的另一方主面上产生相反的电荷。因此，通过任意的连接部件导通连接两主面，能缓和热电引起的电荷的发生。

这样，导通连接压电基板6的两主面，能实现更抗放电破坏的弹性表面波装置。作为连接部件，列举出电极的蒸镀或来自斜上方的溅射。这时，使另一方主面的背面电极膜14和形成在电路基板3上的接地电极导通，可以间接与压电基板6的环状电极7连接，也可以把形成在环状电极7的周围的接地电极焊盘12a和背面电极膜14导通连接。

所述连接部件可以是导电性树脂4。作为连接方法，包含刚才列举的方法，存在各种，但是以覆盖整个弹性表面波元件2方式形成导电性树脂4，在步骤上被简化是理想的。

下面，说明本发明的弹性表面波元件的变形例。

图8是表示其它弹性表面波元件的一个实施方式的俯视图。

如图8所示，输入输出的至少一方是平衡型，在输出IDT电极8b和输出IDT电极8c之间插入两个接地电位的电极13。该电极13成为形成在构成平衡型的焊盘电极(42a、42b)之间的截断电极图案13。

输入IDT电极8a和输出IDT电极8b分开3个电极间隔，所以为反相。当为反相时，在弹性表面波装置工作的状态下，总产生相反的电荷，当由于急剧的温度变化而发生热电时，放电破坏的危险性进一步提高。因此，在图8中，通过截断电极图案把输出电极焊盘截断，所以有效。

根据本实施方式，能形成截断产生电位差的输出电极焊盘42a、42b间的截断电极图案。据此，能使热电分散，能实现抗放电破坏的弹性表面波装置。

图9～图11是说明其它截断电极图案的图。

图9表示IDT电极为2个时的情形，图10表示IDT电极为3个时的情形，图11表示IDT电极为5个时的情形。

在图9中，在输入IDT电极8a和输出IDT电极8b的外侧形成反射器8d、8d，反射器8d、8d连接在接地电极焊盘12b上。如粗线所示，能形成从接地电极焊盘12b开始按顺序连接反射器8d、输入IDT电极8a的接地电极、输出IDT电极8b的接地电极、反射器8d、接地电极焊盘12b的截断电极图案13。这样，通过设置截断电极图案13，能把输入电极焊盘-输出电极焊盘截断。

图10中，在输出IDT电极8b、8c的外侧形成反射器8d、8d，反射器8d、8d连接在接地电极焊盘12b上。此外，在输入IDT电极8a和输出IDT电极8c之间形成反射器8e。如粗线所示，能形成从图的上部开始按顺序连接接地电极焊盘12b、反射器8d、输出IDT电极8b的接地电极、输入IDT电极8a的接地电极、反射器8e、输出IDT电极8c的接地电极、反射器8d、接地电极焊盘12b的顺序连接的截断电极图案13。这样，通过设置截断电极图案13，能把输入电极焊盘-输出电极焊盘截断。

图11表示设置3个输入IDT电极8a，在其间配置输出IDT电极8b、8c，穿行于这些IDT电极之间，设置了弯曲状的截断电极图案13的例子。

图9是不平衡-不平衡型的2重模式共振子，图10、图11是不平衡-平衡型的2重模式共振子，形成截断电极图案13，使其截断输入电极焊盘和输出电极焊盘。在这些共振子结构中，能实现与所述同样的效果。

如上所述，说明了输出为平衡型的，但是输入为平衡型时也能应用本发明。

此外，模式地描述了此前说明的图中的IDT电极等，但并不限制数量、线宽。

-基板的材料-

本发明的弹性表面波元件，以倒装方式把形成了IDT电极等的压电基板6安装在与该压电基板6的热膨胀系数大致相等并且由热塑性树脂构成的电路基板3上，并且用由树脂90构成的保护构件覆盖、固定压电基板6和电路基板3。

这里，压电基板6由钽酸锂单晶或铌酸锂单晶构成，电路基板3是与压电基板6的热膨胀系数大致相等的树脂基板。即电路基板3由热膨胀系数12～18ppm/℃的热塑性环氧树脂(热膨胀系数：13～16ppm/℃，玻化温度：123～162℃)或聚亚胺树脂(热膨胀系数：12～15ppm/℃，230～250℃)构成，与压电基板6的热膨胀系数在±10％的范围内大致一致。此外，构成保护构件的树脂材料与电路基板3为同一材料时，不但能使热膨胀系数一致，而且能提高密接性，所以最好。

这样，因为电路基板3是树脂，所以在陶瓷基板中不具有固有的脆性，即使基板的厚度薄，也不会发生破裂。此外，因为与压电基板6的热膨胀系数相同，所以不会由于热处理引起的膨胀而产生破裂。据此，即使牢固地连接压电基板6和电路基板3，也不会产生破裂，所以可以由上用树脂覆盖压电基板6，也可以用包围输入输出电极的接地电极连接两个基板。

此外，使电路基板3为树脂基板，所以不发生由此引起的安装性的下降或破裂引起的可靠性的下降、电极的摆动引起的切片加工时的位置偏移。此外，介电常数减小，寄生电容减小，高频特性优异。因为使树脂基板的热膨胀系数与压电基板大致一致，所以不发生热膨胀的差引起的破裂。

当压电基板为钽酸锂或铌酸锂时，可以采用电路基板的热膨胀系数为12～18ppm/℃的树脂。

使电路基板3为树脂，使它的热膨胀系数与压电基板6一致，所以能用树脂牢固地固定压电基板6和电路基板3，能实现抗来自外部冲击的弹性表面波滤波器。并且，树脂的介电常数小，所以能提供寄生电容减小、高频特性优异的弹性表面波装置。

此外，通过输入输出焊盘电极和包围输入输出焊盘电极的接地电极牢固地把压电基板6和电路基板3导通连接，能取得抗来自外部冲击的弹性表面波滤波器。这时，能用该接地电极密封。

因为电路基板3由热塑性树脂构成，所以设置在基板上的布线转接电极和树脂的密接变好，在转接电极和树脂之间不形成空间，能实现密封性良好的弹性表面波滤波器。

此外，通过使用电路基板3的玻化温度为230℃以上的树脂材料，即使在倒装法安装时，或搭载在移动电话等模块基板上时的无铅焊锡的熔化温度以上时，也不变质，能取得可靠性良好的弹性表面波滤波器。

此外，电路基板3可以用液晶聚合物等树脂构成，无论是何种树脂，如果具有所需的玻化温度，就能应用本发明。

-制造方法-

下面，说明制作本发明的弹性表面波元件1的实施例。

图12表示弹性表面波元件的制造工艺。须指出的是，在制造中进行使用逐次移动式曝光装置(缩小投影曝光机)和RIE(Reactive Ion Etching)装置的光刻。

(1)使用丙酮和IPA，把压电基板6(钽酸锂单晶的38.7oY切割)进行超声波清洗，除去有机成分。接着，通过清洁炉充分进行基板干燥后，进行电极(最终成为各种电极的导体，为了方便，称作电极8)的成膜。在电极8的成膜中使用溅射装置，形成由Al-Cu(Cu1重量％)合金构成的电极8。该电极膜厚约为2000(参照图12(a))。

(2)进行旋转涂敷，使抗蚀剂80约为0.6μm的厚度(参照图12(b))。

(3)通过逐次移动式曝光装置，图形化为所需形状，用碱性显影液使显影装置中不要的部分的抗蚀剂80溶解，形成所需抗蚀图(参照图12(c))。

(4)通过RIE装置，进行Al-Cu电极8的蚀刻(参照图12(d))。

(5)剥离抗蚀剂80，结束图形化(参照图12(e))。

(6)用CVD装置把由SiO₂构成的保护膜50形成200的厚度(参照图12(f))。

(7)再度全面涂敷约8μm的抗蚀剂80(参照图12(g))。

(8)使形成输入输出焊盘电极40a和接地用环状电极7的部分的抗蚀剂80感光，消除(参照图12(h))。

(9)通过CDE除去形成输入输出焊盘电极40a和接地用环状电极7的部分的SiO₂保护膜50(参照图12(i))。

(10)通过溅射把Cr、Ni、Au按顺序分别成膜为100、10000、2000的厚度，形成由输入输出焊盘电极40a和接地用环状电极7构成的导体膜40(参照图12(j))。

(11)通过剥离，除去抗蚀剂80和电极抗蚀剂上的电极40，形成输入输出焊盘电极40a和接地用环状电极7(参照图12(k))。

(12)沿着切割线切断晶片，分割为各芯片，完成弹性表面波元件。芯片尺寸为1.1～1.3mm。

下面，说明安装。

(13)把完成的弹性表面波元件1面朝下安装到由玻璃陶瓷构成的电路基板3上(参照图1)。首先，在电路基板3的与输入输出焊盘电极40a以及接地用环状电极7对应的部分形成成为连接电极70的焊锡凸台，在其上面朝下搭载弹性表面波元件1，外加超声波，进行热压接，然后，在240℃进行回流，进行密封。然后使用真空印刷机印刷环氧类树脂，在100℃×1小时+150℃×3小时的条件下固化。最后，把基板切割为各装置的形状，分割为各装置，完成弹性表面波装置。

根据上述弹性表面波滤波器，在压电基板6和电路基板3之间确保了由接地用环状电极7包围的密封空间，空间的高度为30μm。该高度比弹性表面波滤波器的中心频率的波长2μm大，如果是大于它的空间高度，就不会妨碍弹性表面波的振动。

图13表示了这样取得的弹性表面波滤波器的电特性。在图13中，实线表示本发明的弹性表面波滤波器的电特性，虚线表示为了比较而制作的图14所示的以往弹性表面波滤波器的电特性。

从图13可知，与以往的实施例相比，能取得良好的衰减特性，即，整体上能使衰减量增大，能使基准水平向特性图的下方移动，能增大通带以外的衰减量。通过把IDT电极8g的为接地电位的公共电极与接地用环状电极7一体形成，能排除象以往那样连接IDT电极18g和接地用环状电极140b的GND连接电极130d引起的不需要的电感，防止了GND浮置。

须指出的是，在本实施例中，电路基板3为玻璃陶瓷基板，但是也可以是氧化铝等其它陶瓷基板、或玻璃环氧基板等树脂基板。此外，电极为Al-Cu合金构成的电极，但是当然可以使用Ni或Ti等其它材料。此外，保护膜50除了氧化硅等材料以外，也可以使用氮化硅等材料，此外，也可以使用硅等半导体材料。此外，用真空印刷机印刷环氧树脂，但是也可以在大气压中进行印刷，然后进行真空脱泡。

Claims (10)

1.一种弹性表面波元件，其特征在于：

具有：压电基板；在所述压电基板的一方主面上形成的、由一对公共电极和从它延伸出来的多个电极指构成的至少2列IDT电极；在所述压电基板的一方主面上形成的输入输出焊盘电极，在所述压电基板的所述一方主面外周部形成的接地用环状电极，

构成任意列的所述IDT电极的一方公共电极和所述接地用环状电极一体形成。

2.根据权利要求1所述的弹性表面波元件，其中：

在2列的所述IDT电极间配置所述焊盘电极的至少一个。

3.根据权利要求1或2所述的弹性表面波元件，其中：

用保护膜覆盖所述IDT电极的表面。

4.根据权利要求3所述的弹性表面波元件，其中：

所述保护膜是氧化硅膜。

5.一种弹性表面波装置，特征在于：

把弹性表面波元件隔开规定间隔安装在电路基板上，所述弹性表面波元件是在压电基板的一方主面上形成由一对公共电极和从它延伸出来的多个电极指构成的至少2列IDT电极、与所述IDT电极连接的输入输出焊盘电极，在所述压电基板的一方主面外周部形成接地用环状电极，构成任意列的所述IDT电极的一方公共电极和所述接地用环状电极一体形成的弹性表面波元件。

6.根据权利要求5所述的弹性表面波装置，其中：

所述焊盘电极以及接地用环状电极与所述电路基板的连接是借助该焊盘电极和该接地用环状电极进行的，并且所述接地用环状电极连接在接地电位上。

7.根据权利要求5所述的弹性表面波装置，其中：

所述压电基板的一方主面和所述电路基板的安装面之间的间隙由所述接地用环状电极密封。

8、根据权利要求5所述的弹性表面波装置，其中：

用保护膜覆盖所述IDT电极的表面。

9.根据权利要求8所述的弹性表面波装置，其中：

所述保护膜是氧化硅膜。

10、一种电子仪器，其特征在于：

具有接收电路和/或发送电路，并且把权利要求5～9中的任意一项所述的弹性表面波装置作为所述接收电路和/或所述发送电路中设置的滤波装置使用。

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