CN100474768C - 表面声波器件及其制造方法、ic卡、便携用电子设备 - Google Patents

Abstract

使SAW器件更薄，通过简单的结构确保IDT电极和外部电极的电导通性并进行可靠的气密密封。SAW器件(1)具有：SAW芯片(2)，其在压电基板(4)上设置有IDT电极(5)、从该电极引出的引出电极(8)、沿着压电基板的整个周边设置的金属接合部(9)；以及盖(3)，其在玻璃基板(10)上设置有与引出电极(8)对应的贯通孔(11)、沿着玻璃基板下面的整个周边设置的金属接合部(13)、在贯通孔的开口周边设置的连接电极(12)。将SAW芯片的金属接合部和引出电极与盖的金属接合部和连接电极分别通过热压接来接合，在SAW芯片和盖之间的间隙内将IDT电极气密密封。通过形成在贯通孔内的金属膜(14)和密封部件(16)使玻璃基板上面的外部电极(15)和IDT电极电连接。在盖上面与外部电极重合的位置处形成凹部(18)。

Description

表面声波器件及其制造方法、IC卡、便携用电子设备

技术领域

本发明涉及利用表面声波(Surface Acoustic Wave：SAW)的谐振器、滤波器、振荡器等的SAW器件及其制造方法。并且，本发明涉及具有该SAW器件的IC卡和便携用电子设备。

背景技术

以往，使用SAW元件的谐振器、滤波器、振荡器等的SAW器件在各种电子设备中广泛使用，该SAW元件具有形成在压电基板的表面上的由叉指电极构成的IDT(梳状换能器)和反射器，并利用了由IDT所激励的表面声波。特别是最近，除了与信息通信的高速化对应的SAW器件的高频化和高精度化以外，还要求进一步的薄型化，以便在IC卡那样的小型/薄型的信息设备中使用。

以往的SAW器件一般在将金属盖通过缝焊与由陶瓷材料构成的基部接合而成的封装中气密地密封SAW元件。SAW元件一般通过接合线使形成在压电基板表面上的IDT的焊盘与封装侧的连接端子电连接(例如，参照专利文献1、2)。这种以往结构不仅部件数量多且结构复杂，而且在封装内需要大的空间用于配设接合线，在使SAW器件薄型化和小型化方面有限制。

因此，提出了以下的电子部件，该电子部件把SAW器件收纳在形成于上下壳体间的空间内，通过设置在上壳体的贯通孔内的第1连接单元，使SAW器件的输入输出电极与壳体外表面的第2连接单元电连接，而且通过第1或第2连接单元将贯通孔封住(例如，参照专利文献3)。这样使贯通孔的密封结构简化，由此使结构简单且实现小型化。

并且，以下2层结构的表面声波器件是公知的，该器件具有：表面声波元件，其在基板表面上具有IDT电极、引出电极以及阳极接合部；以及玻璃板的盖基板，其具有设置了外部电极的贯通孔；使引出电极和外部电极电连接并使盖基板和阳极接合部接合，以将IDT电极密封(例如，参照专利文献4)。通过该结构，省略了安装SAW元件的基部和接合线，使器件整体的结构简单而且小型/薄型，并使制造成本低廉，使频率特性稳定。

并且，当要实现SAW器件的高频化时，构成IDT的叉指电极的间隔变窄。因此，担心在制造过程中所产生的电极材料的屑等异物残留在叉指电极间而发生短路。为了消除该问题，已知有以下的SAW器件，该器件对IDT的表面进行阳极氧化处理而形成由氧化膜(氧化铝)构成的保护膜，从而防止电极间的短路而不使Q值下降(例如，参照专利文献5)。

【专利文献1】日本特开2002-16476号公报

【专利文献2】日本特开2003-87072号公报

【专利文献3】日本特开平7-86867号公报

【专利文献4】日本特开平8-213874号公报

【专利文献5】日本特开平8-130433号公报

然而，上述专利文献4所述的2层结构的SAW器件通过引出电极和贯通孔使SAW元件和盖基板位置一致来进行紧密结合，在通过阳极接合部进行接合后，在真空中通过溅镀在贯通孔及其周边部形成外部电极，与引出电极电连接。由于引出电极由铝形成，因而通常其表面会与空气接触而发生自然氧化。因此，即使在SAW元件和盖基板之间的阳极接合后在真空中形成外部电极，也难以总是保证与引出电极之间充分的电导通。

并且，通过使引出电极和阳极接合部的电极膜厚相同而在引出电极和贯通孔之间几乎不产生间隙，而且通过在贯通孔的内侧形成外部电极，来进行贯通孔的密封。然而，实际上使用由溅镀获得的电极膜将贯通孔内侧开口和引出电极之间的间隙可靠地气密密封是很困难的。

并且，该2层结构的SAW器件是表面安装型，使用焊料、粘接剂等将形成在盖基板表面上的外部电极直接粘接在印刷基板等的表面上，然而越是小型化，安装面积就越小。因此，将SAW器件在良好状态下安装，或者在安装后获得充分的粘接强度变得困难，担心不能对挠曲等的外力确保充分的机械强度。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述以往问题而提出的，其目的在于，在使SAW芯片和盖直接接合，将形成在SAW芯片的基板表面上的IDT电极等密封，并且通过形成在盖上的贯通孔使IDT电极和盖表面的外部电极电连接的2层结构的SAW器件中，除了实现进一步的薄型化以外，还在确保IDT电极和外部电极的电导通性的同时，将贯通孔可靠地气密密封。

并且，本发明的目的是在该2层结构的SAW器件中，在防止IDT电极的短路以提高可靠性并确保其谐振特性的同时，实现进一步的薄型化。

并且，本发明的目的是提供即使小型化/薄型化，也能获得良好的安装状态，并可在安装后对于挠曲等确保充分的机械强度的2层结构的SAW器件。

并且，本发明的目的是提供该2层结构的SAW器件的制造方法，特别是可实现其量产性提高的方法。

根据本发明的某方面，为了达到上述目的，提供了一种SAW器件，具有：SAW芯片，其具有设置在压电基板的主面上的IDT电极、从IDT电极引出的引出电极、沿着压电基板主面的整个周边设置的金属接合部；以及盖，其具有设置在绝缘性基板上与SAW芯片的引出电极对应的位置处的贯通孔、在绝缘性基板的下面沿着其整个周边设置的金属接合部、设置在绝缘性基板下面的贯通孔的开口周边的连接电极、设置在绝缘性基板的上面的贯通孔的开口周边的外部电极；通过使SAW芯片的金属接合部和盖的金属接合部接合，并使SAW芯片的引出电极和盖的连接电极接合，由此使SAW芯片和盖接合为一体，使得在SAW芯片和盖之间所限定的空间内将IDT电极气密性地密封；IDT电极和外部电极通过形成在贯通孔内的导电材料电连接。

在这种2层结构的SAW器件中，通过不仅使SAW芯片和盖的设置在其周边的金属接合部之间接合，而且使设置在盖上的电极引出用贯通孔的开口周边所形成的连接电极和SAW芯片的引出电极接合，从而能可靠地进行IDT电极和外部电极的电导通，并能将SAW器件内部可靠地气密密封。这样，可在实现SAW器件的薄型化/小型化的同时，使其动作和频率特性的稳定性提高。

在某实施例中，决定成使接合状态下的SAW芯片的金属接合部和盖的金属接合部的厚度以及SAW芯片的引出电极和盖的连接电极的厚度大于IDT电极的厚度，这样，使接合后的SAW芯片和盖之间的间隙大于IDT电极的厚度，可在IDT电极和盖之间确保空隙。这样，由于IDT电极被密封在SAW器件内，使其不与盖接触，因而可确保其预定的动作。

在另一实施例中，通过使接合后的SAW芯片和盖之间的间隙等于IDT电极的厚度，可使IDT电极的上端与盖的下面接触，消除与盖下面的空隙，因而可使SAW器件的厚度薄到最小限度。并且，由于构成IDT的叉指电极之间的间隙被盖下面封闭，不用担心金属屑等异物侵入，因而可防止叉指电极间的短路。因此，可在实现动作和频率的稳定性、可靠性提高的同时，使叉指电极的间隔更窄，以实现SAW器件的高频化。

并且，在另一实施例中，在盖的上面还具有凹部，该凹部设置在至少部分地与外部电极重合的位置上，这样，在该凹部内流入在把SAW器件安装到印刷基板等上时使用的焊膏等的导电性粘接剂，粘接面积增大。因此，即使使SAW器件小型化、薄型化，也能确保良好的粘接状态和安装后的充足的机械强度。

在某实施例中，凹部设置在盖的外周缘，从而可在安装时使用导电性粘接剂从侧面支撑SAW器件，可使其粘接状态和机械强度进一步提高。并且，该凹部可由金属膜覆盖，从而使凹部的可湿性提高，因而容易在其中流入例如焊膏等的导电性粘接剂，并实质上增大外部电极的表面积，因而提高了与所安装的印刷基板等的电连接性。

并且，在另一实施例中，盖的贯通孔的内周面由导电材料的金属膜覆盖，从而可使IDT电极和外部电极电连接。

并且，在某实施例中，SAW芯片的金属接合部和引出电极由Cr/Au膜形成，而且盖的金属接合部和连接电极由Cr/Au膜形成，这样可使它们通过热压接来接合。在另一实施例中，盖的金属接合部和连接电极还具有设置在Cr/Au膜上的AuSn合金膜，这样可使SAW芯片和盖通过热压接或共晶接合来接合。在任意一种情况下，由于引出电极的Cr/Au膜不会使其表面像Al膜那样与空气接触而被氧化，因而可确保与连接电极的电导通性。

根据本发明的另一方面，提供了一种表面声波器件的制造方法，具有：形成SAW芯片的工序，该SAW芯片具有设置在压电基板的主面上的IDT电极、从IDT电极引出的引出电极、沿着压电基板主面的整个周边设置的金属接合部；形成盖的工序，该盖具有设置在绝缘性基板上与SAW芯片的引出电极对应的位置处的贯通孔、在绝缘性基板的下面沿着其整个周边设置的金属接合部、在绝缘性基板的下面沿着贯通孔的开口周边设置的连接电极；通过使SAW芯片的金属接合部和盖的金属接合部接合，并使SAW芯片的引出电极和盖的连接电极接合，从而使SAW芯片和盖接合为一体，以在SAW芯片和盖之间所限定的空间内将IDT电极气密性地密封的工序；在盖的上面在贯通孔的开口周边形成外部电极的工序；以及在贯通孔内形成导电材料，使IDT电极和外部电极电连接的工序。

这样，可以制造能实现薄型化/小型化，能可靠实现IDT电极和外部电极的电导通，并可将SAW器件内部气密性地密封，从而可使动作和频率特性的稳定性提高的2层结构的SAW器件。

在某实施例中，还具有：在盖的上面至少部分地与外部电极重合的位置处设置凹部的工序。优选的是，该盖上面的凹部在与盖的贯通孔相同的工序中形成，从而直接利用以往的制造工艺，不增加工数，便可制造粘接状态良好且安装后具有高机械强度的SAW器件。

在某实施例中，通过在贯通孔的内周面形成导电材料的金属膜，可使IDT电极和外部电极电连接。并且，贯通孔内面由于形成了金属膜而使可湿性得以提高，因而可容易地在其中填充导电材料，从而能可靠性更高地进行IDT电极和外部电极的导通以及贯通孔的气密密封。

在另一实施例中，还具有：在使SAW芯片和盖接合为一体后，对SAW芯片和/或盖的表面进行研磨的工序，这样，即使在很难预先形成薄的SAW芯片或盖的情况下，也能使SAW器件薄型化。

并且，在某实施例中，SAW芯片的金属接合部和引出电极可由Cr/Au膜形成，盖的金属接合部和连接电极可由Cr/Au膜形成，SAW芯片的金属接合部和引出电极与盖的金属接合部和连接电极分别通过热压接来接合。在另一实施例中，SAW芯片的金属接合部和引出电极可由Cr/Au膜形成，盖的金属接合部和连接电极可由Cr/Au膜和其上的AuSn合金膜形成，SAW芯片的金属接合部和引出电极与盖的金属接合部和连接电极可各自通过热压接或共晶接合来接合。在任意一种情况下，Cr/Au膜都不会像Al膜那样与空气接触而在其表面自然形成氧化膜，而且Al膜在Cr/Au膜之后成膜，因而即使其表面与空气接触而氧化，也不用担心有损于引出电极和连接电极的电导通性。

在另一实施例中，在形成SAW芯片的工序中，形成连续配置了多个SAW芯片的SAW芯片用晶片，在形成盖的工序中，形成连续配置了多个盖的盖用晶片，在使SAW芯片和盖接合为一体的工序中，通过使SAW芯片用晶片的各SAW芯片的金属接合部和盖用晶片的各盖的金属接合部接合，并使各SAW芯片的引出电极和各盖的连接电极接合，使SAW芯片用晶片和盖用晶片接合为一体来形成晶片层叠体，还具有：将晶片层叠体切断成各个SAW器件的工序。这样，可同时制造多个SAW器件，量产性提高。

根据本发明的另一方面，通过搭载上述本发明的表面声波器件，提供了所期望的薄型IC卡。

并且，根据本发明的另一方面，通过搭载上述本发明的表面声波器件，提供了进一步薄型化的便携用电子设备。

附图说明

图1(A)是示出根据本发明的SAW谐振器的第1实施例的俯视图，(B)是其I-I线的剖面图。

图2是示出图1的SAW芯片的俯视图。

图3是示出图1的盖的接合面的仰视图。

图4(A)～(D)是分别依次示出制造图1的SAW谐振器的工序的石英晶片和玻璃晶片的部分剖面图。

图5(A)是示出根据本发明的SAW谐振器的第2实施例的俯视图，(B)是其V-V线的剖面图。

图6是示出图5的SAW芯片的俯视图。

图7是示出图5的盖的接合面的仰视图。

图8是示出根据第2实施例的变形例的SAW谐振器的部分放大剖面图。

图9(A)～(D)是分别依次示出制造图5的SAW谐振器的工序的石英晶片和玻璃晶片的部分剖面图。

图10(A)是示出第1实施例的变形例的SAW谐振器的俯视图，(B)是其侧视图。

图11是与图10不同的具有底脚图形(foot pattern)的SAW谐振器的俯视图。

图12是与图10不同的设置有图形凹部的SAW谐振器的俯视图。

图13是与图10更加不同的设置有图形凹部的SAW谐振器的俯视图。

图14是与图10更加不同的设置有图形凹部的SAW谐振器的俯视图。

图15(A)是示出在图10的SAW谐振器的制造工序中在玻璃晶片上形成有凹部的状态的俯视图，(B)是进一步示出形成有外部电极的电极膜的状态的俯视图。

图16(A)是示出在图12的SAW谐振器的制造工序中在玻璃晶片上形成有凹部的状态的俯视图，(B)是进一步示出形成有外部电极的电极膜的状态的俯视图。

图17是示出在图12的SAW谐振器的制造工序中通过切割实现的单片化过程的石英晶片和玻璃晶片的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。而且，在附图中，给类似的构成要素附上相同的标号来示出。

图1(A)、(B)示出了应用本发明的SAW谐振器的第1实施例的结构。该SAW谐振器1具有使SAW芯片2和盖3直接接合的结构。SAW芯片2如图1(B)和图2所示，由矩形的压电基板4构成，在其上面中央形成有由1对叉指电极构成的IDT 5，在其长度方向两侧形成有反射器6、6。前述叉指电极从其母线开始沿着压电基板4的长度方向边缘各自反向引出引线7、7，与形成在该压电基板的对角方向的角部附近的引出电极8、8连接。在压电基板4的周边部全周设置有金属接合部9。

在本实施例中，压电基板4由石英形成，然而也可以使用钽酸锂、铌酸锂等的其他压电材料。前述叉指电极、反射器以及引线从其特性、加工性以及成本的观点来看由Al膜形成，然而也可以使用除此以外一般使用的铝合金等的导电性金属材料。引出电极8、8和金属接合部9由Cr/Au膜或Cr/Ni/Au膜形成为相同高度。

盖3由矩形的玻璃基板10构成，从其上面向下面形成有锥状的贯通孔11、11。贯通孔11、11各自与SAW芯片2的引出电极8、8对应配置在对角方向，从而容易在减小外形尺寸的同时，确保前述贯通孔的间距尺寸。在玻璃基板10的下面，如图3所示，各自在前述各贯通孔的开口周缘的全周形成有与SAW芯片2的引出电极8、8对应的形状的连接电极12、12。并且，在玻璃基板10的下面，在其周边部的全周设置有金属接合部13。各贯通孔11、11和与其连接的连接电极12、12的内周面由采用导电材料构成的金属膜14、14覆盖。并且，在玻璃基板10的上面，在前述各贯通孔的开口周缘各自形成有外部电极15、15。各外部电极15、15各自通过邻接的前述贯通孔的金属膜14、14，与对应的连接电极12、12电连接。

在本实施例中，玻璃基板10由具有与压电基板4的石英近似的热膨胀率的钠玻璃形成。连接电极12、12和金属接合部13由Cr/Au膜或Cr/Ni/Au膜形成为相同高度。金属膜14、14和外部电极15、15同样由Cr/Au膜或Cr/Ni/Au膜形成。

在另一实施例中，盖3可以由具有与石英相同程度或近似的热膨胀率的其它玻璃材料或绝缘性材料形成，或者当然可以由与压电基板4相同的石英形成。并且，在压电基板4由石英以外的压电材料形成的情况下，可使用具有与其相同程度或近似的热膨胀率的绝缘性材料的薄板形成盖3。

SAW芯片2和盖3使金属接合部9和金属接合部13以及引出电极8、8和连接电极12、12通过热压接接合为一体，在SAW芯片2和盖3之间所限定的空间内将IDT 5和反射器6、6气密性地密封。在本实施例中，把前述引出电极和连接电极以及金属接合部9、13的厚度选择成在对它们进行了接合的状态下比前述Al膜厚。这样，由于在前述IDT和反射器的上端与盖3下面之间限定有空隙，IDT和反射器不与盖3接触，因而可确保预先期待的SAW的激励/接收动作。

IDT 5的各前述叉指电极各自通过引出电极8、8和与其接合的连接电极12、12，与对应的外部电极15、15电连接。在各贯通孔11、11内各自填充有由导电材料构成的密封部件16，从而可靠性更高地进行在前述引出电极和连接电极与前述外部电极之间的导通、以及前述贯通孔内的气密密封。密封部件16的导电材料可使用例如AuSn、AuGe、焊料、高温焊料等。

在另一实施例中，可在连接电极12、12和金属接合部13的Cr/Au膜上形成AuSn合金膜，通过热压接或共晶接合同样地使SAW芯片2和盖3接合。

然后，参照图4，对使用本发明的方法制造图1的SAW谐振器的工序进行说明。首先，准备在纵和横方向上连续设置多个图2的SAW芯片2的大型SAW芯片用石英晶片21。石英晶片21在石英晶片素板的表面上成膜预定厚度的Cr/Au膜，利用光刻技术把各SAW芯片的引出电极8和金属接合部9形成为期望的图形。然后，在前述石英晶片素板的表面上成膜预定厚度的Al膜，同样利用光刻技术把各SAW芯片的IDT 5、反射器6以及引线7形成为期望的图形，而且使前述各引线与引出电极8电连接。并且，前述IDT、反射器以及引线可通过蒸镀铝来形成期望的图形。在本实施例中，通过后成膜Al膜，即使在其表面上与空气接触而形成氧化膜，也不用担心有损于与先前由Cr/Au膜形成的引出电极8的电导通性。

并且，准备在纵和横方向上连续设置多个图3的盖3的大型盖用玻璃晶片22。玻璃晶片22在玻璃素板上通过例如喷砂加工或蚀刻形成各盖的贯通孔11。特别是喷砂可容易地将前述贯通孔形成为期望的锥状。然后，在前述玻璃素板的下面，即与SAW芯片的接合面上成膜预定厚度的Cr/Au膜，利用光刻技术把各盖的连接电极12和金属接合部13形成为期望的图形。

石英晶片21和玻璃晶片22如图4(A)所示上下位置一致，如图4(B)所示，使金属接合部9和金属接合部13、以及引出电极8和连接电极12接触而重合。在该状态下，使用市场销售的接合装置，采用边加压边加热的热压接法，使两晶片21、22接合为一体。这样，在SAW芯片2和盖3之间的空间内将IDT 5、反射器6等气密性地密封。在另一实施例中，在形成玻璃晶片22的工序中，在其连接电极12和金属接合部13的Cr/Au膜上加工AuSn合金膜，可以在同样使其位置一致而重合的状态下，通过热压接法或共晶接合将其接合为一体。

然后，在本实施例中，将这样接合的晶片层叠体的上面即盖3侧的表面一样地研磨到图4(B)的想象线23所示的高度(图4(C))。研磨加工可使用磨削、研磨等公知方法进行。由于前述晶片层叠体不仅在沿着各SAW谐振器的外周的金属接合部9、13之间，而且在引出电极8和连接电极12之间也牢固地接合，因而在研磨加工中具有足够的刚性。这样，可减小最终的SAW谐振器的高度，实现期望的薄型化。这在从前述玻璃素板的加工上考虑难以形成具有期望的盖3的厚度的玻璃晶片22的情况下是有利的。在能够准备期望厚度的玻璃晶片的情况下，当然可以省略该研磨加工。

进行了研磨加工的前述晶片层叠体在洗净后，通过在各贯通孔11和连接电极12的内周面通过例如溅镀成膜Cr膜和Au膜(或者，Cr膜、Ni膜和Au膜)，形成金属膜14。由于贯通孔11如上所述形成为锥状，因而可比较容易地从前述晶片层叠体的上面侧对金属膜14进行溅镀。并且，在前述晶片层叠体上，在其上面即盖3的上面，同样把由Cr/Au膜(或者，Cr/Ni/Au膜)构成的外部电极15形成为期望的图形(图4(D))。金属膜14和外部电极15也可以通过溅镀同时形成。

然后，在各贯通孔11内填充前述导电材料来形成密封部件16。贯通孔11内周面由于预先设置的金属膜14而提高了前述导电材料的可湿性，因而容易进行密封部件16的填充。这样，通过前述连接电极和引出电极更准确且可靠性更高地进行IDT 5的各前述叉指电极和对应的外部电极15之间的导通、以及前述贯通孔内的气密密封。最后，通过将前述晶片层叠体沿着纵横垂直的SAW谐振器的外廓线24进行切割而使其单片化。这样，完成了图1所示的石英振荡器1。

在另一实施例中，可把玻璃晶片22形成为使盖3具有其它的频率调节用的贯通孔(未作图示)。通过该频率调节用贯通孔，从外部对单片化的SAW谐振器的SAW芯片石英面进行干式蚀刻，从而可调节其频率。把频率调节后的各SAW谐振器设置在真空气氛内，熔化并附着例如低熔点金属材料而气密性地封闭频率调节用贯通孔。在该情况下，优选的是，频率调节用贯通孔的内面预先形成导电材料等的金属膜，以便提高可湿性。

图5(A)、(B)示出了根据本发明的SAW谐振器的第2实施例。本实施例的SAW谐振器1与图1的第1实施例一样，具有使SAW芯片2和盖3直接接合的结构。SAW芯片2如图5(B)和图6所示，具有：IDT 5，其由形成在采用石英等构成的压电基板4的上面中央的1对叉指电极构成；反射器6、6，其配置在该IDT 5的长度方向两侧；引线7、7，其从前述叉指电极的各母线引出；压电基板的对角方向角部附近的引出电极8、8；以及金属接合部9，其设置在压电基板4的全周边部。

在由矩形的玻璃基板10构成的盖3上，在对角方向上与SAW芯片2的引出电极8、8对应地配置有从上面向下面为锥状的贯通孔11、11。在盖3的下面，如图7所示，在前述各贯通孔的开口周缘形成有与前述引出电极对应的连接电极12、12，在全周边部设置有金属接合部13，而且前述各贯通孔和连接电极12、12的内周面由导电材料的金属膜14、14覆盖。在盖3的上面，在前述各贯通孔的开口周缘形成有外部电极15、15，而且各自通过邻接的前述贯通孔的金属膜14、14与连接电极12、12连接。

SAW芯片2和盖3与第1实施例一样，使金属接合部9和金属接合部13以及引出电极8、8和连接电极12、12通过例如热压接来接合为一体。在另一实施例中，可在连接电极12、12和金属接合部13的Cr/Au膜上形成AuSn合金膜，通过热压接或共晶接合使SAW芯片2和盖3接合。在各贯通孔11、11内填充有由例如AuSn、AuGe、焊料、高温焊料等导电材料构成的密封部件16，从而可靠性更高地进行前述引出电极和连接电极与前述外部电极之间的导通、以及前述贯通孔内的气密密封。

在本实施例中，在SAW芯片2和盖3之间所限定的空间内，使IDT5、反射器6、6以及引线7、7的上端与盖3的下面接触而气密地密封。因此，金属接合部9和引出电极8的厚度t1、以及金属接合部13和连接电极12的厚度t2被设定成，使它们接合后的状态下的厚度t1+t2等于形成IDT 5、反射器6、6等的Al膜的厚度T1。

这样，由于没有SAW芯片的IDT 5等和盖3下面的空隙，因而可使SAW谐振器1的厚度薄到最小限度。并且，由于构成前述IDT的叉指电极之间的间隙被盖3的下表面封闭，因而不用担心金属屑等的异物侵入，可防止叉指电极间的短路。并且，本发明的发明人确认：即使这样使IDT5和盖3接触，也不认为其谐振频率和CI值有实质变动，至少实际应用上对SAW谐振器1的特性没有影响。

图8示出了第2实施例的变形例的SAW谐振器。该变形例的SAW谐振器1使用Al膜和由覆盖在其上的氧化铝构成的保护膜17形成设置在SAW芯片2上面的IDT 5的叉指电极。在该情况下，IDT5的厚度即Al膜的厚度T1和保护膜17的厚度T2之和T1+T2被设定成与在使金属接合部9和引出电极8与金属接合部13和连接电极12各自接合的状态下的厚度t1+t2相等。保护膜17可通过例如使形成在SAW芯片2上的Al膜的表面阳极氧化来形成。

这样，与图5的实施例一样，在使IDT 5的上端与盖3的下面接触的状态下，在SAW芯片2和盖3之间所限定的空间内将IDT 5、反射器6、6以及引线7、7气密性地密封。通过这样由保护膜17覆盖IDT 5的叉指电极，即使从盖3向IDT 5作用稍许压力，也可以更可靠地消除或减轻其对SAW谐振器1的动作产生的影响。

然后，与图4的实施例一样，参照图9对图5的SAW谐振器的制造工序进行说明。首先，准备在纵和横方向上连续配置多个图6的SAW芯片2的大型SAW芯片用石英晶片21。石英晶片21在石英晶片素板的表面上成膜预定厚度t1’的Cr/Au膜，利用光刻技术把各SAW芯片的引出电极8和金属接合部9形成为期望的图形。然后，在前述石英晶片素板的表面上成膜预定厚度T1的Al膜，同样利用光刻技术把各SAW芯片的IDT 5、反射器6以及引线7形成为期望的图形，而且使前述各引线与引出电极8电连接。通过后成膜Al膜，即使在其表面与空气接触而形成氧化膜，也不用担心有损于与先前由Cr/Au膜形成的引出电极8的电导通性。

在另一实施例中，前述IDT、反射器以及引线可通过蒸镀铝来成膜为期望的图形和厚度。并且，在制造图8所示的变形例的SAW谐振器的情况下，制造石英晶片21，以使各SAW芯片的IDT 5被保护膜17覆盖。保护膜17可通过例如对在前述石英晶片素板上所成膜的前述Al膜进行阳极氧化来形成。在该情况下，可以通过调节阳极氧化的处理条件，把保护膜17的厚度T2控制为期望的厚度。

并且，准备在纵和横方向上连续配置多个图7的盖3的大型盖用玻璃晶片22。玻璃晶片22在玻璃素板上通过例如喷砂加工或蚀刻形成各盖的贯通孔11。特别是喷砂可容易地把前述贯通孔形成为期望的锥状。然后，在前述玻璃素板的下面，即与SAW芯片的接合面上成膜预定厚度t2’的Cr/Au膜，利用光刻技术把各盖的连接电极12和金属接合部13形成为期望的图形。

石英晶片21和玻璃晶片22如图9(A)所示上下位置一致，如图9(B)所示，使金属接合部9和金属接合部13、以及引出电极8和连接电极12接触而重合。考虑到在接合时各金属膜的厚度会减小，优选的是把石英晶片21的引出电极8和金属接合部9的厚度t1’与玻璃晶片22的连接电极12和金属接合部13的厚度t2’之和t1’+t2’设定为比接合后的厚度t1+t2＝T1稍厚。

在这样使两个晶片21、22重合的状态下，使用市场销售的接合装置，采用边加压边加热的热压接法，使两个晶片21、22接合为一体。加压是从玻璃晶片22的上面向整个面作用相同的压力，使IDT 5、反射器6、6以及引线7、7的上端与盖3的下面接触。这样，在SAW芯片2和盖3之间的空间内将IDT 5、反射器6等气密性地密封。在另一实施例中，可以在形成玻璃晶片22的工序中，在其连接电极12和金属接合部13的Cr/Au膜上加工AuSn合金膜，在同样使其位置一致而重合的状态下，通过热压接法或共晶接合将其接合为一体。

根据本实施例，由于在SAW芯片的IDT 5等和盖3的下表面之间没有空隙，因而可使SAW谐振器1的厚度薄到最小限度。而且，由于构成前述IDT的叉指电极之间的间隙被盖3的下表面封闭，因而不用担心在此以后的工序中金属屑等异物侵入，可防止叉指电极间的短路。

然后，通过对这样接合的晶片层叠体的上面即盖3侧的面进行磨削、研磨等，同样研磨到图9(B)的想象线23所示的高度(图9(C))，可减小最终的SAW谐振器的高度而实现期望的薄型化。在可以准备预期厚度的玻璃晶片的情况下，可以省略该研磨加工。研磨加工后的前述晶片层叠体在洗净后，在各贯通孔11和连接电极12的内周面通过例如溅镀成膜Cr膜和Au膜(或者，Cr膜、Ni膜和Au膜)以形成金属膜14。并且，在前述晶片层叠体的上面即盖3上面，把由Cr/Au膜(或者，Cr/Ni/Au膜)构成的外部电极15形成为预期的图形(图9(D))。

然后，在各贯通孔11内填充前述导电材料来形成密封部件16。这样，通过前述连接电极和引出电极更准确且可靠性更高地进行IDT 5的各前述叉指电极和对应的外部电极15之间的导通、以及前述贯通孔内的气密密封。最后，通过将前述晶片层叠体沿着纵横垂直的SAW谐振器的外廓线24进行切割而进行单片化。这样，完成了图5所示的石英振荡器1。

在另一实施例中，同样，把玻璃晶片22形成为使盖3具有其它的频率调节用的贯通孔(未作图示)，通过该频率调节用贯通孔，从外部对单片化的SAW谐振器的SAW芯片石英面进行干式蚀刻，可调节频率。在频率调节后，在真空气氛中使例如低熔点金属材料熔化并附着，从而气密地封闭频率调节用贯通孔。

图10示出了图1的SAW谐振器1的变形例，在贯通孔11及其开口周缘形成有外部电极15的盖3的上面，在各角部设置有大致四分之一圆形的凹部18。在本实施例中，外部电极15形成在玻璃基板10的除长度方向中央部分以外的整个上面，凹部18设置成与外部电极15重合。这样，当把SAW谐振器1表面安装在印刷基板等上时，所使用的焊膏等的导电性粘接剂进入凹部18内，粘接面积增大，并且可从侧面支撑SAW谐振器1。因此，可获得良好的粘接状态，而且对于安装后的挠曲等的机械强度提高。并且，在盖3的各角部设置凹部18，可以防止因不经意使本实施例的由玻璃那样的脆性材料形成的盖3的角部产生缺口，提高处理性。

在本实施例中，在凹部18的内面覆盖有金属膜19，从而构成与外部电极15连接的侧面电极。这样，当把SAW谐振器1安装在未作图示的印刷基板等上时，与所使用的导电性粘接剂的可湿性提高，可提高粘接性。同时，由于实质上扩大了外部电极15的面积，因而电连接性也提高。并且，由于该侧面电极被限定在凹部18内，而不是设置在玻璃基板10的全部厚度上，因而不用担心与SAW芯片2和盖3的接合膜9、13电短路，因此是合适的。而且，如果接合膜使用树脂材料，则可避免该电短路问题，然而担心发生耐湿性不足等的可靠性问题。

外部电极15的形状和配置即底脚图形可根据引出电极数量等的需要形成为各种各样。图11例示出通过使SAW器件1采用滤波器结构等，使外部电极15的数量从图10的2个增至4个的情况，图10的各外部电极15进一步在宽度方向上进行2分割。并且在该实施例中，凹部18形成为从盖3的各角部沿着长度方向的端缘延长的较长的大槽状。使用该凹部18，同样能增大粘接面积，获得良好的粘接状态，提高对于安装后的挠曲等的机械强度。并且，防止盖3的角部产生缺口，并且在其内部由金属膜覆盖的情况下，可提高与导电性粘接剂的可湿性和电连接性。

图12～图14示出了与图10相同的SAW谐振器1中各种形状和配置图形的凹部18。在图12中，凹部18沿着盖3上面的全周缘形成为一定宽度的阶梯状。在图13中，凹部18由在盖3上面倾斜地平行延长的多个直线状槽形成。在该图的实施例中，凹部18的槽配置成横穿贯通孔11。在图14中，凹部18由比较随机地配置的多个矩形凹坑形成。然而，凹部18不限于上述形状，可形成为圆形或椭圆形等各种形状，其断面形状可选择V字形、

字形状、U字形等各种形状。

根据该变形例的SAW谐振器1可按照以上参照图4和图9所述的制造工艺来制造。图15(A)、(B)示出了用于制造图10的SAW谐振器1的玻璃晶片22。在玻璃晶片22上面，如图15(A)所示，在形成贯通孔11的工序中，同样通过喷砂加工或蚀刻加工等形成与四分之一圆形的凹部18对应的圆形凹部20。在使该玻璃晶片22与形成了IDT 5等的石英晶片21接合为一体后，如图15(B)所示，在玻璃晶片22上面形成外部电极15。与此同时，在贯通孔11的内周面和凹部20的内面形成金属膜。

最后，如图16所示，通过将该晶片层叠体沿着纵横垂直的SAW谐振器的外廓线24进行切割而进行单片化。当然，凹部20必须形成为比切割时使用的刀片的刃宽大。

在另一实施例中，可以通过对玻璃晶片22的表面进行切割，形成凹部20。该方法特别适合于制造图12所示的具有直线状凹部18的SAW谐振器1。图17(A)、(B)示出了用于制造图12的SAW谐振器1的玻璃晶片22。在玻璃晶片22上面，如图17(A)所示，在通过喷砂加工或蚀刻加工等形成贯通孔11的工序之后或之前，对与直线状槽的凹部18对应的宽度大的直线状槽的凹部20进行加工。在凹部20的槽加工时使用的刀片比在单片化时使用的刀片的刃宽大。

在使该玻璃晶片22与形成有IDT 5等的石英晶片21接合为一体后，如图17(B)所示，在玻璃晶片22上面形成外部电极15。与此同时，在贯通孔11的内周面和凹部20的内面形成金属膜。最后，通过将该晶片层叠体沿着纵横垂直的SAW谐振器的外廓线24进行切割来进行单片化。由于单片化的切割是对凹部20的较薄的进行过槽加工的部分进行的，因而切割时的阻力小，可更高速地进行切断。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，然而本发明可对上述实施例施加各种变形和变更来实施。例如，也可以同样应用于使用SAW元件的滤波器、振荡器等其它SAW器件。并且，在上述实施例中，为了使SAW器件更加薄型化，仅对玻璃晶片进行研磨，然而在另一实施例中，可对石英晶片或者两种晶片进行研磨。并且，可把本发明的SAW器件安装在IC卡和便携用电子设备上。

Claims (14)

1.一种表面声波器件，其特征在于，具有：表面声波SAW芯片和盖；

前述表面声波SAW芯片具有：IDT电极，其设置在压电基板的主面上；引出电极，其从前述IDT电极引出；以及金属接合部，其沿着前述压电基板主面的整个周边设置；

前述盖具有：贯通孔，其设置在绝缘性基板上的与前述SAW芯片的前述引出电极对应的位置上；金属接合部，其在前述绝缘性基板的下面沿着其整个周边设置；连接电极，其设置在前述绝缘性基板下面的前述贯通孔的开口周边；以及外部电极，其设置在前述绝缘性基板的上面的前述贯通孔的开口周边；

其中，前述盖在其上面还具有凹部，该凹部设置在至少部分地与前述外部电极重合的位置上；

前述SAW芯片和前述盖通过使前述SAW芯片的前述金属接合部和前述盖的前述金属接合部接合，并使前述SAW芯片的前述引出电极和前述盖的前述连接电极接合，由此接合为一体，使得在前述SAW芯片和前述盖之间所限定的空间内将前述IDT电极气密性地密封；

前述IDT电极和前述外部电极使用形成在前述贯通孔内的导电材料电连接。

2.根据权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于，前述凹部设置在前述盖的外周缘。

3.根据权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于，前述凹部被金属膜覆盖。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的表面声波器件，其特征在于，前述贯通孔的内周面被前述导电材料的金属膜覆盖，从而使前述IDT电极和前述外部电极电连接。

5.根据权利要求1至3中的任何一项所述的表面声波器件，其特征在于，前述SAW芯片的前述金属接合部和前述引出电极由Cr/Au膜形成，而且前述盖的前述金属接合部和前述连接电极由Cr/Au膜形成。

6.根据权利要求5所述的表面声波器件，其特征在于，前述盖的前述金属接合部和前述连接电极具有设置在前述Cr/Au膜上的AuSn合金膜。

7.一种表面声波器件的制造方法，其特征在于，具有：

形成SAW芯片的工序，该SAW芯片具有：IDT电极，其设置在压电基板的主面上；引出电极，其从前述IDT电极引出；以及金属接合部，其沿着前述压电基板主面的整个周边设置；

形成盖的工序，该盖具有：贯通孔，其设置在绝缘性基板上的与前述SAW芯片的前述引出电极对应的位置上；金属接合部，其在前述绝缘性基板的下面沿着其整个周边设置；以及连接电极，其设置在前述绝缘性基板下面的前述贯通孔的开口周边；

通过使前述SAW芯片的前述金属接合部和前述盖的前述金属接合部接合，并使前述SAW芯片的前述引出电极和前述盖的前述连接电极接合，使前述SAW芯片和前述盖接合为一体，使得在前述SAW芯片和前述盖之间所限定的空间内将前述IDT电极气密性地密封的工序；

在前述盖的上面的前述贯通孔的开口周边形成外部电极的工序；以及

在前述贯通孔内形成导电材料，使前述IDT电极和前述外部电极电连接的工序；和

在前述盖的上面的至少部分地与前述外部电极重合的位置处设置凹部的工序。

8.根据权利要求7所述的表面声波器件的制造方法，其特征在于，通过在前述贯通孔的内周面形成前述导电材料的金属膜，使前述IDT电极和前述外部电极电连接。

9.根据权利要求7所述的表面声波器件的制造方法，其特征在于，还具有：在使前述SAW芯片和前述盖接合为一体之后，对前述SAW芯片和/或前述盖的表面进行研磨的工序。

10.根据权利要求7至9中的任何一项所述的表面声波器件的制造方法，其特征在于，由Cr/Au膜形成前述SAW芯片的前述金属接合部和前述引出电极，由Cr/Au膜形成前述盖的前述金属接合部和前述连接电极，将前述SAW芯片的前述金属接合部和前述引出电极与前述盖的前述金属接合部和前述连接电极分别通过热压接来接合。

11.根据权利要求7至9中的任何一项所述的表面声波器件的制造方法，其特征在于，由Cr/Au膜形成前述SAW芯片的前述金属接合部和前述引出电极，由Cr/Au膜和其上的AuSn合金膜形成前述盖的前述金属接合部和前述连接电极，将前述SAW芯片的前述金属接合部和前述引出电极与前述盖的前述金属接合部和前述连接电极分别通过热压接或共晶接合来接合。

12.根据权利要求7至9中的任何一项所述的表面声波器件的制造方法，其特征在于，在形成前述SAW芯片的工序中形成连续配置了多个前述SAW芯片的SAW芯片用晶片，在形成前述盖的工序中形成连续配置了多个前述盖的盖用晶片，在使前述SAW芯片和前述盖接合为一体的工序中使前述SAW芯片用晶片的前述各SAW芯片的前述金属接合部和前述盖用晶片的前述各盖的前述金属接合部接合，并使前述各SAW芯片的前述引出电极和前述各盖的前述连接电极接合，从而使前述SAW芯片用晶片和前述盖用晶片接合为一体而形成晶片层叠体，还具有将前述晶片层叠体切断成各个SAW装置的工序。

13.一种IC卡，其特征在于，安装有权利要求1至3中的任何一项所述的表面声波器件。

14.一种便携用电子设备，其特征在于，安装有权利要求1至3中的任何一项所述的表面声波器件。

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