CN100571032C - 声表面波元件、声表面波装置以及通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种倒装构造的声表面波元件，特别是一种改善了通频带外衰减量的声表面波元件、声表面波装置以及使用该声表面波装置的通信装置。该装置在压电基板(2)的滤波器区域中，分别形成有IDT电极(3)，以及与该IDT电极(3)相连接的输入电极部(5)与输出电极部(6)；在上述压电基板(2)的相反的另一方主面中形成有半导体层(22)。通过该半导体层(22)，能够防止元件制造工序的热电破坏，并且还能够防止通频带外衰减量特性的恶化。

Description

声表面波元件、声表面波装置以及通信装置

技术领域

本发明涉及一种倒装构造的声表面波元件(Surface Acoustic WaveDevice)，特别是一种改善了通频带外衰减量的声表面波元件、声表面波装置以及使用该声表面波装置的通信装置。

背景技术

近年来，声表面波滤波器用于各种通信装置。

伴随着通信装置的高频化、高功能化的发展，提高声表面波滤波器的带域外的衰减量(attenuation)的要求日益增大。

以前的声表面波装置的倒装构造的模式剖视图如图25所示。

图25中，51为压电基板，52为接地焊盘，53为形成在压电基板51上的梳形IDT(Inter Digital Transducer)电极、54为形成在封装(安装用基板)57上的导电图案，55为连接用凸块(bump)，59为形成在压电基板51的背面(与IDT电极的形成面相反的面)的导体层。

该图的构成中，接地焊盘52以及IDT电极53例如由Al-Cu膜形成，导电图案54与接地焊盘52通过例如由Au所制成的凸块55电连接。并且经接合层58，对盖体56进行缝焊等，通过这样，将封装57密封起来，从而保持了存放声表面波元件的内部的气密性。

这样的以前的倒装构造的声表面波装置中的带域外衰减量的恶化的主要原因是，例如因声表面波元件的接地焊盘52或IDT电极53以及封装57的导电图案54等电极的电阻的增加、寄生电感或杂散电容所引起的输入输出之间的电磁耦合。

下面对杂散电容所引起的输入输出之间的电磁耦合进行说明。

声表面波元件是使用在压电基板上所制作的梳齿状IDT电极的元件。通常压电体因急剧的温度变化而显示出热电性，因此，如果在制作压电基板中具有IDT电极的元件时经过了具有急剧的温度变化的某个工序，则IDT电极的电极之间会产生火花，从而破坏元件。因此，为了让压电基板尽量不积蓄电荷，一般在压电基板的背面整体形成导体层59。

该导体层59在元件制作工序中可有效防止热电破坏，但本发明人发现，该导体层59与IDT电极53的输入输出电极部之间产生了电容耦合，从而导致带域外衰减量恶化。

下面特别对声表面波装置中，将发送侧频带(例如低频侧频带)的信号，与接收侧频带(例如高频侧频带)的信号分离的分波器(双工器)，进行详细说明。

该分波器称作声表面波分波器(以下标记为SAW-DPX)。

SAW-DPX中，通过将发送侧频带的滤波器(以下记作发送侧滤波器)，与接收侧频带的滤波器(以下记作接收侧滤波器)，形成在同一个压电基板的同一个面上，来实现小型化。

但是，实际上如果在同一个压电基板上形成发送侧滤波器与接收侧滤波器，则存在两个滤波器之间的绝缘特性，无法满足通信机器终端中的要求规格的问题。

该绝缘特性是指，从一方滤波器向另一方滤波器泄漏的信号的水平，需要将这样的信号的泄漏抑制地尽可能低。

特别在分波器中，如果发送侧所放大的功率大的发送信号，从发送侧滤波器向接收侧滤波器泄漏，从而泄漏到接收侧之后，就无法接收原来的功率小的接收信号。

因此，分波器中所要求的绝缘特性的规格中，要求将信号的泄漏抑制地非常小，该要求与区段间所使用的Dual-SAW滤波器所要求的规格相比，非常严格。

该滤波器间的绝缘特性恶化的原因之一是声波的泄漏。特别是SAW-DPX中，由形成发送侧滤波器的IDT电极所激励的声波，无法充分限制在该IDT电极中，从发送侧滤波器的IDT电极所泄漏的声波，传输到压电基板的表面，被形成接收侧滤波器的IDT电极所接收，因此，信号从发送侧滤波器向接收侧滤波器泄漏，使得绝缘特性恶化(Akinori Miyamoto，Shin-ichi Wakana，and Akio Ito，Fujitsu Laboratories Limited，“Novel opticalobservation technique for shear horizontal wave in SA W resonators on 42°YX-cut lithium tantalate”2002IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM-89)。

具体地说，由于发送侧滤波器的IDT电极的声表面波的传输线路，与接收侧滤波器的IDT电极的声表面波的传输线路，被配置为在同一条直线上重叠，因此，产生了从发送侧滤波器的IDT电极向接收侧滤波器的IDT电极的声表面波的泄漏，因而导致绝缘特性恶化。

因此，有人尝试通过将形成在同一个压电基板上的发送侧滤波器与接收侧滤波器，分别形成在不同的压电基板上并切断，从而断开声表面波的泄漏的传输并改善绝缘特性。

但是，虽然这样的尝试确实改善了绝缘特性，但由于原来一体形成的发送侧滤波器与接收侧滤波器切断形成在不同的压电基板上，因此，在将发送侧滤波器与接收侧滤波器安装在安装用基板的情况下，发挥分波器功能的区域所占据的面积，与发送侧滤波器和接收侧滤波器一体形成在同一个压电基板上的情况相比变大，因此无法对应小型化的要求。

因此，有人考虑将发送侧滤波器以及接收侧滤波器的IDT电极、例如两个IDT电极的声表面波的传输路径设置为平行，以使声表面波的传输线路不会重叠。不将发送侧滤波器与接收侧滤波器，截断在不同的压电基板上，而是形成在同一个压电基板上，一定能够得到一种实现了小型化，且改善了绝缘特性的小型的SAW-DPX。

但是，本发明人进行了详细的实验，但并没有改善绝缘特性。这表明绝缘特性恶化的原因并不仅是声表面波的泄漏。

本发明人发现，上述导体层59，虽然在元件制作工序中能够有效防止热电破坏，但有害于声表面波元件的绝缘特性。

因此，如果使该导体层59与封装57的接地电极通过布线导通，则虽然能够将各个滤波器的输入输出电极部之间的电容耦合缩小到某种程度，但该解决方法并不能够充分改善绝缘特性。

并且，使压电基板的IDT电极的形成面与封装57的主面相面对，在此之间确保振动空间并进行安装(倒装安装)的情况下，小型化虽然是有利的，但由于压电基板的背面的导体层59，与处于接地电位的封装57的主面之间空间上分离，因此，为了实现从导体层59到封装57的主面上的接地电极之间的接地，还需要额外的工序，因此存在制造成本增高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高滤波器的带域外衰减量，成品率较好且可靠性优良的声表面波元件、声表面波装置，以及使用该声表面波装置的通信装置。

本发明的目的特别在于提供一种在同一个压电基板中形成发送侧滤波器与接收侧滤波器，具有优良的绝缘特性，成品率高，小型且可靠性优良的声表面波元件、声表面波装置，以及使用该声表面波装置的通信装置。

本发明的声表面波元件包括：压电基板；和在压电基板的一方主面的滤波器区域中形成的IDT电极以及与IDT电极相连接的输入电极部和与IDT电极相连接的输出电极部；以及在上述压电基板的与上述一方主面相反的另一方主面上通过成膜半导体材料来形成比上述压电基板薄的半导体(semiconductor)层。

该声表面波元件中，在压电基板的另一方主面中所形成的半导体层，是具有在直流区域为导体(低电阻)，但在滤波器的通频带附近的频率中电阻足够高的频率特性的层。

这样的频率特性，主要是半导体层中的载体移动度(mobility)所引起的。通过调整半导体层的结晶性、结晶粒径、杂质密度等，能够将载体移动度设为所期望的值。

通过本发明的声表面波元件，在压电基板的另一方主面中形成半导体层，在滤波器的通频带附近的频率中，半导体层中的载体变得很难追踪高频电场，因此，输入电极部与输出电极部之间，很难经压电基板的另一方主面产生电容耦合。因此，能够改善以前因寄生电容而引起恶化的通频带外衰减量特性或绝缘特性。

另外，由于上述半导体层在直流中是导体，因此，能够通过制造工序中的急剧温度变化而在压电基板中所产生的电荷有效地逃逸，因此能够得到防止因压电基板的热电性所导致的热电破坏等对电极的损害的效果。

因此，通过本发明的声表面波元件，既能够得到良好地防止热电破坏的效果，又能够得到防止通频带外衰减量特性或绝缘特性恶化的两方面效果。

上述半导体层，例如由从硅、锗、氧化钛、氧化锌、氮化铝中所选择出的至少1种材料，或以从硅、锗、氧化钛、氧化锌、氮化铝中所选择出的至少一种材料为主要成分的材料所构成。

这些材料，通过溅射法或蒸镀法等简易的成膜方法，通过适当调整成膜压力、成膜速度、成膜温度等成膜条件，能够形成具有最佳载体移动度的半导体层。另外，通过添加杂质元素，调整组成比，能够调整为使其在直流区域中具有最适当的导电率。

另外，根据本发明的声表面波元件，上述半导体层，可以由氧元素的含有量比化学计量比组成少的钽酸锂单晶体、铌酸锂单晶体或四硼酸锂单晶体构成。

这些单晶体，可以在压电基板的一方主面上制作电极等之前，对压电基板的表面实施还原处理来进行制作。与上述硅相同，具有在直流中看作导体，而在声表面波装置所使用的频带中几乎看作绝缘体的性质。因此，能够防止滤波器的带通特性的恶化，且能够防止电荷在IDT电极中积蓄，防止声表面波元件的热电破坏。并且不会增加声表面波装置的制造工序中的工序数。

上述压电基板，是由设置在上述一方主面侧的压电材料，与介电常数比该压电材料小的另一材料所构成的复合基板。

这种情况下，由于能够减小滤波器的输入电极部与输出电极部之间的实效介电常数，通过这样，能够降低寄生电容。因此，能够进一步改善滤波器的通频带外衰减特性以及绝缘特性。特别是，在即使调整半导体层的形成条件，也无法让半导体层的载体移动度足够小的情况下，该构成非常有效。

另外，根据本发明的声表面波元件，可以让上述半导体层，将上述压电基板的另一方主面的整个面覆盖起来。在半导体层将上述另一方主面的整个面覆盖起来时，能够让制造工序中的急剧温度变化所产生的电荷有效地逃逸，从而能够得到更可靠地防止压电基板的热电性所引起的热电破坏等对电极的损害的效果。

也可以让上述半导体层，在上述压电基板的另一方主面中部分地被形成。在半导体层，在另一方主面中部分地被形成时，与将整个面覆盖起来的情况相比，半导体层的形成面积变小。特别是，在即使调整半导体层的形成条件，也无法让半导体层的载体移动度足够小的情况下，该构成非常有效。因此，能够大幅改善以前因寄生电容所引起恶化的通频带外衰减量特性以及绝缘特性的恶化。

期望上述压电基板的另一方主面的、没有形成上述半导体层的区域的表面粗糙度变大。被IDT电极所激励的声表面波，一部分被变换成体(bulk)波，在压电基板中传输，被压电基板的背面所反射，再次到达压电基板的表面。因此，通过增大上述压电基板的另一方主面的、没有形成上述半导体层的区域的表面粗糙度，能够可靠的抑制压电基板内部的体波的传输。所以，能够有效地降低通频带外衰减特性的恶化要因中、因体波的传送所引起恶化的那一部分。

另外，本发明的声表面波元件，还能够适用于滤波器区域由发送侧滤波器区域以及接收侧滤波器区域构成的元件，也即将发送侧频带的信号与接收侧频带的信号分离的分波器(双工器)等。

分波器中的绝缘特性的恶化的原因是：形成在压电基板的一方主面中的发送侧滤波器(例如低频侧滤波器)的输入电极与接收侧滤波器(例如高频侧滤波器)的输出电极之间，经通常形成在压电基板的另一方主面的整个面中的导体层而电容耦合。

使用仿真结果以及仿真中所使用的电路的示意图，对将本发明用作分波器的情况下的效果进行说明。

图17(a)为说明没有寄生电容的情况下的通信装置的电路图，图17(b)为说明其绝缘特性的例子的曲线图，图17(c)为有导体层所产生的寄生电容C的情况下的通信装置的电路图，图17(d)为说明其绝缘特性的例子的曲线图。

图17(c)所示的寄生电容C，为发送侧滤波器的输入电极部与接收侧滤波器的输出电极部之间所存在的寄生电容，为50fF左右(飞＝10^-15)左右的非常微小的寄生电容。

通过图17(b)与图17(d)的比较可以得知，869MHz到894MHz之间的信号强度，在存在这样的寄生电容C的情况下如图17(d)所示，为-30dB～-40dB，在没有寄生电容的情况下，如图17(b)所示，为-50dB以下，可以得出结论，通过没有寄生电容能够大幅改善绝缘特性。

这样的50fF左右的寄生电容，例如在压电基板使用厚度为250μm的钽酸锂单晶体基板的情况下，将介电常数作为42.7进行计算，相当于在压电基板的表面与背面中，一边约为180μm的正方形的电极相面对的情况下所形成的电容。通常，由于声表面波滤波器的输入输出电极部的面积处于这个程度，因此可以说仿真中作为寄生电容C所插入的值是恰当地反映了现实的值。

另外，对绝缘特性影响最大的是，这里所说明的发送侧滤波器的输入电极部与接收侧滤波器的输出电极部之间的寄生电容C，但连接各个滤波器的IDT电极的连接电极与各个滤波器的输入输出电极部之间也存在寄生电容，连接一方的滤波器的IDT电极的连接电极与连接另一方的滤波器的IDT电极的连接电极之间也存在寄生电容。这些寄生电容也同样让绝缘特性恶化。

这里，根据本发明，通过在压电基板的背面形成半导体层，能够改善发送侧滤波器与接收侧滤波器之间的绝缘特性，从而能够在同一个压电基板上一体地形成发送侧滤波器与接收侧滤波器。

通过这样，与发送侧滤波器以及接收侧滤波器在不同的压电基板中制作的情况相比，能够制作出更小型的SAW-DPX。由于发送侧滤波器的输入电极与接收侧滤波器的输出电极之间，经另一面的导体层的电容耦合变少，因此，能够得到一种作为小型的SAW-DPX而绝缘特性不会恶化的声表面波元件，并且，还能够防止制作工序中的声表面波元件的热电破坏。

最好让上述压电基板的另一方主面的、没有形成上述半导体层的区域的表面粗糙度，比形成有上述半导体层的区域的表面粗糙度大。通过这样，根据在发送侧被放大了的功率较大的发送信号，而在发送侧滤波器中所产生的体波，很难泄漏到接收侧滤波器中，从而能够改善声表面波元件的绝缘特性。

本发明的声表面波装置，具有上述声表面波元件与安装用基板，让形成有上述滤波器区域的压电基板的一方主面(IDT电极形成面)，与安装用基板相面对进行安装(倒装)而形成。

由于近年来对部件的小型化·低高度化的要求，对于声表面波装置也要求压电基板的厚度变薄，但如果压电基板的厚度变薄，则压电基板的一方主面的电极与另一方主面的导体层之间的电容就变大，因此，因经由寄生电容的电容耦合所引起的绝缘特性的恶化会进一步加重，与此相对，通过在另一方主面中形成半导体层，能够得到一种较薄且具有良好的绝缘特性的声表面波装置。

另外，如果上述声表面波装置，采用在上述压电基板的上述一方主面中，形成有包围上述滤波器区域的环状导体，该环状导体与上述安装用基板上对应形成的基板侧环状导体相接合的构造，通过将这些环状导体与基板侧环状导体接合起来，能够将声表面波元件牢固地、且在将IDT电极与输入电极部以及输出电极部气密封起来的状态下，安装在安装用基板上。因此，在安装用基板上安装了声表面波元件之后，对压电基板的另一方主面的半导体层进行加工时，能够不给形成在压电基板的一方主面中的IDT电极等带来损害而进行加工。另外，该环状导体的形状，既可以将发送侧滤波器区域以及接收侧滤波器区域分别包围起来，又可以一起包围起来。

另外，在上述IDT电极经电阻器与上述环状导体电连接，该环状导体处于接地电位的情况下，能够让IDT电极变为直流接地电位，而在声表面波装置所使用的频带中，可以看作几乎与接地电位绝缘的状态，因此，能够防止在IDT电极中积蓄电荷，而不会给滤波器的带通特性带来影响。因此，即使压电基板的另一面主面的整个面内没有半导体层，也能够可靠地防止声表面波装置的热电破坏。

另外，本发明的声表面波装置，小型且具有良好的通频带外衰减量特性或绝缘特性，从而能够适当地将该声表面波装置，用作通信装置的接收电路或发送电路的电路部件。

另外，通过将如上所述的本发明的声表面波装置，用作通信电路的分波器，能够满足对分波器的严格的绝缘特性要求，另外，由于声表面波装置是小型的，因此，其他部件的安装面积可以较大，从而能够扩展部件的选择范围，实现高功能的通信装置。

本发明的上述的以及其他的优点、特征以及效果，通过以下对照附图所进行的实施方式的说明，能够更加明确。

附图说明

以下的图中，对各个电极的大小与电极间的距离等，或电极指的根数与间隔等，为了进行说明而模式地图示，并不能够通过附图来限定本发明。

图1为表示形成有本发明的声表面波元件的压电基板的一方主面的俯视图。

图2(a)为表示本发明的声表面波元件的模式剖视图。

图2(b)为表示图2(a)的声表面波元件的另一方主面侧的俯视图。

图3为形成有1个滤波器的本发明的声表面波装置的剖视图。

图4为表示形成有发送用滤波器与接收用滤波器的声表面波元件的一方主面的俯视图。

图5为表示形成有1个滤波器的另一个声表面波元件的压电基板的一方主面的俯视图。

图6为表示形成有发送用滤波器与接收用滤波器的再一个声表面波元件的压电基板的一方主面的俯视图。

图7为表示压电基板的另一方主面中的半导体层的形成图案的俯视图。

图8为表示压电基板的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图9为表示压电基板的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图10为表示压电基板的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图11为表示压电基板的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图12为表示压电基板中形成有发送用滤波器与接收用滤波器的声表面波元件的另一方主面中的半导体层的形成图案的俯视图。

图13为表示压电基板中形成有发送用滤波器与接收用滤波器的声表面波元件的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图14为表示压电基板中形成有发送用滤波器与接收用滤波器的声表面波元件的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图15为表示压电基板中形成有发送用滤波器与接收用滤波器的声表面波元件的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图16为表示压电基板中形成有发送用滤波器与接收用滤波器的声表面波元件的另一方主面中的半导体层的另一个形成图案的俯视图。

图17(a)为没有寄生电容的情况下的通信装置的电路图。

图17(b)为表示没有寄生电容的情况下的绝缘特性的例子的曲线图。

图17(c)为有寄生电容C的情况下的通信装置的电路图。

图17(d)为表示有寄生电容C的情况下的绝缘特性的例子的曲线图。

图18为表示将本发明的声表面波装置，用于将区段间Rx滤波器与具有让本地信号的频带通过的特性的Lo滤波器集成起来所得到的分波器的一例电路图。

图19为表示使用WLP(Wafer-Level-Packaging)技术所制作的声表面波元件的一例的剖视图。

图20为表示本发明的实施例中所制作的声表面波装置的带通特性的曲线图。

图21为本发明的声表面波元件的实施例的剖视图。

图22为本发明的声表面波元件的另一个实施例的剖视图。

图23(a)以及图23(b)分别为说明通过本发明的实施例所制作的声表面波装置及其比较例的绝缘特性的曲线图。

图24为表示本发明的声表面波元件的实施例的剖视图。

图25为表示以前的声表面波装置的安装构造的剖视图。

具体实施方式

<声表面波元件以及装置>

图1为表示形成有本发明的声表面波元件的压电基板的一方主面的俯视图。

图2(a)为该声表面波元件的剖视图。图2(b)为该声表面波元件的形成有IDT电极等的面相反的面(称作另一方主面)的仰视图。

另外，安装有该声表面波元件的声表面波装置的剖视图如图3所示。

如图1所示，压电基板2的IDT电极形成面(称作一方主面)上，形成有滤波器区域9。滤波器区域9中，形成有构成梯子式滤波器的多个IDT电极3、将它们连接起来的连接电极4、和为了连接声表面波元件1与安装用基板31而与IDT电极3电连接的输入电极部5与输出电极部6。

7为将上述IDT电极3、连接电极4、输入电极部5、输出电极部6以及接地电极8(以下称作“IDT电极等”)包围起来而形成的四边框状的环状导体。8表示接地电极。接地电极8与环状导体7相连接。

环状导体7使用焊锡等与安装用基板31的基板侧环状导体相连接，具有作为声表面波滤波器的接地电极的功能，同时还具有将压电基板2与安装用基板31之间的空间密封起来的作用。

该声表面波元件1中，另一方主面中，形成有图2(a)、图2(b)、图3中所示的半导体层22。

通过该半导体层22，能够降低滤波器区域9的输入电极部5以及滤波器区域9的输出电极部6经寄生电容而电容耦合，因此能够改善声表面波元件1的通频带外衰减特性。

本例中，将环状导体7用作声表面波元件1的接地电极，但也可以不将环状导体7用作接地电极，让声表面波元件1的接地电极8与安装用基板的接地电极直接连接。

通过将以上所说明的压电基板2的一方主面，如图3所示，与安装用基板31的上面相面对而进行安装，构成声表面波装置。

图3中，安装用基板31是用来安装声表面波元件1的电路基板。该安装用基板31的上面中，形成有与声表面波元件的输入电极部5以及输出电极部6对应的输入端子以及输出端子以及接地端子(均未图示)，以及对应于环状导体7的基板侧环状导体32。33为用来接合环状导体7与基板侧环状导体32的焊锡等蜡材料33。

图4为表示通过本发明所制作的另一个声表面波元件的一方主面的俯视图。

该声表面波元件，是使用两个梯子式声表面波元件构成双工器的例子。滤波器区域形成有两个，分别构成发送用滤波器与接收用滤波器。

如图4所示，压电基板2上形成有发送侧滤波器区域12以及接收侧滤波器区域13。发送侧滤波器区域12中，形成有多个IDT电极3以及将它们连接起来的连接电极4，与为了连接声表面波元件1与安装用基板(图中未表示)而与IDT电极3电连接的输入电极部5i及输出电极部6i。

同样，接收侧滤波器区域13中，形成有多个IDT电极3以及将它们连接起来的连接电极4，和为了连接声表面波元件1与安装用基板而与IDT电极3电连接的输入电极部5j及输出电极部6j。

之后，形成将发送侧滤波器区域12与接收侧滤波器区域13分别单独包围起来的环状导体7。环状导体7使用焊锡等与在安装用基板的上面对应于该环状导体而形成的基板侧环状导体相连接。

本例中，环状导体7一体形成为将发送侧滤波器区域12与接收侧滤波器区域13分别包围起来，具有作为接收侧滤波器区域13的接收侧滤波器的接地电极的功能，同时还具有在压电基板2与安装用基板之间，将发送侧滤波器区域12与接收侧滤波器区域13分别密封起来的作用。

该声表面波元件1中，压电基板2另一方主面中，形成有半导体层。通过这样，能够降低发送侧滤波器区域12的输入电极部5i以及接收侧滤波器区域13的输出电极部6j经寄生电容而电容耦合，因此能够改善声表面波元件1的通频带外衰减特性。

另外，本例中，发送侧滤波器的接地电极11，不在压电基板2上与环状导体7相连接。发送侧滤波器的接地，是通过使用焊锡凸块等将接地电极11与安装用基板的接地电极连接起来而进行的。特别是，在发送侧滤波器的通频带，位于比接收侧滤波器的通频带低频侧时，如图4所示，发送侧滤波器的接地电极11不与环状导体7相连接的构成，在发送侧滤波器的通频带中的与高频侧的接收侧滤波器的通频带相当的频率下，能够得到高衰减量，是很理想的。

但是，反之，也可以将环状导体7用作发送侧滤波器的接地电极，接收侧滤波器与安装用基板的接地电极直接连接。另外，接收侧滤波器中也可以与发送侧滤波器一样，也可以不将环状导体7用作接地电极，而将接收侧滤波器的接地电极与安装用基板的接地电极直接连接。

图5为表示声表面波元件另一个例子中的压电基板的一方主面的俯视图。

本例中，压电基板2的一方主面侧，经电阻器15将IDT电极3和环状导体7连接起来，让IDT电极3与环状导体7处于高频不导通状态，而直流地导通。环状导体7与基板侧环状导体连接处于接地电位。

另外，图6为表示形成有两个滤波器区域的声表面波元件的压电基板的一方主面的俯视图。

本例中也一样，压电基板2的一方主面侧的两个滤波器区域中，IDT电极3与环状导体7经电阻器15相连接。另外，环状导体7与基板侧环状导体相连接，处于接地电位。

这样，IDT电极3经电阻器15与环状导体7电连接，该环状导体7变为接地电位。通过这样，由于电荷能够从压电基板2的一方主面逃逸到安装用基板的接地电极中，因此，能够有效地防止声表面波元件1的热电破坏。

另外，这些电阻器15，选择在滤波器所使用的频带中足够的高阻抗，几乎具有看作绝缘体的阻抗值的电阻器。使用硅或氧化钛等高阻抗半导体作为电阻器15的材料是很理想的。通过在这些材料中添加微量的硼等元素，调整组成比，能够控制阻抗值为适当的值。

<制造方法>

这里对声表面波装置的制作方法进行说明。

压电基板2可以使用钽酸锂单晶体、铌酸锂单晶体或四硼酸锂单晶体等。

另外，压电基板2的一方主面上的IDT电极3，可以使用铝、铝合金、铜、铜合金、金、金合金、钽、钽合金等单层膜。此外，也可使用这些材料所形成的层的层叠膜，以及这些材料与钛、铬等材料所形成的层的层叠膜。这些导体层的成膜方法可以使用溅射法或电子束蒸镀法。

作为构图(patterning)该IDT电极3的方法，有在导体层的成膜之后进行光刻，接下来进行RIE(Reactive Ion Etching)或湿蚀刻的方法。另外，还可以在IDT电极3的成膜之前，在压电基板2的一方主面上形成抗蚀剂，进行光刻法并开口了所期望的图案之后，再成膜层叠膜，之后，进行将成膜在不需要抗蚀剂的部分的层叠膜去除的剥离处理。

接下来，在压电基板2的另一方主面中形成半导体层22。半导体层22可以使用硅、锗、氧化钛、氧化锌、氮化铝中的至少一种材料，或以这些中的至少1种材料为主要成分的材料。这些材料可以包括添加物或杂质(impurities)。其成膜方法可以使用溅射法或电子束蒸镀法。

接下来，形成用来保护(protect)IDT电极3的保护膜30(如图3所示)。保护膜30的材料可以使用硅、硅石等。保护膜30的成膜方法可以使用溅射法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、电子束蒸镀法等。该保护膜成膜工序中，在为了得到良好的膜质以及密合性而加热压电基板进行成膜的情况下，或者在不积极进行加热的情况下，由于通过等离子照射压电基板的表面，因此变为50℃～300℃左右的温度，这种情况下，压电基板2的另一方主面中所形成的半导体层22发挥有效地防止热电破坏的功能。

接下来，在输入电极部5、5i、5j、输出电极部6、6i、6j、接地电极8、11以及环状导体7上层叠新的导体层，形成输入焊盘、输出焊盘、接地电极用焊盘及环状电极用焊盘。该新的导体层，是用来让声表面波元件1与安装用基板31之间通过高可靠性电连接及/或构造连接的层，例如在连接中使用焊锡的情况下，具有确保焊锡的可湿性，防止扩散的功能，另外，在连接中使用金属凸起的情况下，像能够使用超声波等粘接金属那样，具有调整焊盘的硬度的功能。这样的新导体层的材料·构造，可以使用铬/镍/金或铬/银/金的层叠膜，或金、铝的厚膜。成膜方法可以使用溅射法或电子束蒸镀法。另外，该新导体层成膜工序中，在为了得到良好的膜质以及密合性而加热压电基板进行成膜的情况下，或者在不积极进行加热的情况下，由于通过等离子照射压电基板的表面，因此压电基板的温度变为50℃～300℃左右，这种情况下，压电基板2的另一方主面中所形成的半导体层22发挥有效地防止热电破坏的作用。

接下来，在通过在至此所得到的1张压电基板中形成多个声表面波元件区域的所谓多个处理的方法，来进行制作的情况下，将压电基板分离(divide or separate)成每一个声表面波元件区域，得到多个声表面波元件1。分离方法可以采用例如使用切割刀(dicing blade)的切割法，或通过激光加工所进行的激光切断法等。

接下来，如图3所示，将声表面波元件1在安装用基板31上，与压电基板2的一方主面相面对进行安装。

之后，如图3所示，对安装在安装用基板31上的声表面波元件1，使用外装树脂34进行树脂铸模，通过切割等将安装用基板31与每一个声表面波元件1以及外装树脂34一起切断，得到本发明的声表面波装置。

上述外装树脂34，可以包含有氮化铝、银、镍等所构成的填充(filler)材料。通过包含有这样的填充材料，提高了外装树脂34的热传导率，通过这样，改善了声表面波元件1的散热性，因此改善了IDT电极3的耐电力性。

根据具备这样的声表面波元件1以及安装用基板31的声表面波装置，在声表面波元件1的压电基板2的一方主面中，将滤波器区域9，或发送侧滤波器区域12以及接收侧滤波器区域13包围起来，形成有环状导体7，声表面波元件1的各个焊盘经导体凸台与安装用基板31的各个端子相连接，同时，使用例如焊锡等蜡材料33，将该环状导体7与在安装用基板31的上面与其相对应形成的基板侧环状导体32，按照环状密封内侧那样相连接。

通过该构造，由于能够确保声表面波元件1的动作面侧的气密性，所以能够让声表面波元件1不受外装保护材料等的影响而稳定工作，同时，能够长期稳定地进行该动作，从而能够得到高可靠性的声表面波装置。

另外，在通过上述环状导体7与基板侧环状导体32环状气密封的内部，进一步封入例如惰性气体的氮气等，能够有效地防止IDT电极等以及各个焊盘、各个端子的氧化等所引起的恶化，从而能够实现更高的可靠性。

如上所述，本发明的声表面波装置中的声表面波元件1，在压电基板2的一方主面中，形成了分别具备IDT电极3与输入电极部5或5i、5j以及输出电极部6或6i、6j的滤波器区域9，或发送侧滤波器区域12以及接收侧滤波器区域13，同时，在压电基板2的另一方主面中形成了半导体层22。

因此，与以前的压电基板的另一方主面中形成有导体层的情况相比，由于能够在声表面波元件1所形成的滤波器的通频带附近让半导体层22的载波很难追踪高频电场，因此，能够缩小滤波器区域9的输入电极部5与输出电极部6之间所形成的寄生电容，以及发送侧滤波器区域12的输入电极部5i与接收侧滤波器区域13的输出电极部6j之间所形成的寄生电容。因此，能够抑制该寄生电容所引起的通频带外衰减量特性、绝缘特性的恶化，改善绝缘特性。

另外，该构造中，通过在压电基板2的另一方主面中形成半导体层22，能够让制造工序中的急剧温度变化所产生的电荷有效地逃逸，从而能够得到防止压电基板2的热电性所引起的热电破坏等对电极的损害的效果。

图2中所示的实施方式中，在压电基板2的另一方主面中通过成膜形成了半导体层22，还可以对钽酸锂单晶体、铌酸锂单晶体或四硼酸锂单晶体的压电基板2的另一方主面进行还原处理，通过这样，让氧元素含有量处于比化学计量比组成少的状态。

这样的状态下，压电体具有在直流中具有导电性，而在通频带附近几乎可以看作绝缘体的性质。因此，具有与通过成膜所形成的半导体层22相同的效果的层，能够对压电基板2的另一方主面预先实施还原处理来形成。

本例中由于压电基板2自身具有半导体层，因此不需要添加形成新半导体层22的工序。

通过本构成，由于能够防止在IDT电极3中积蓄电荷，而不会给滤波器的带通特性带来影响，因此，即使压电基板2的另一方主面的整个面中没有半导体层22，也能够良好地防止声表面波元件1的热电破坏。并且，不需要为了防止热电破坏，而在声表面波装置的制造工序中增加工序数，这一点也非常有利。

上述例子中，显示了在压电基板2的另一方主面的整个面中形成有半导体层22的情况，在无法充分降低半导体层22的载体移动度的情况下，可以构图半导体层22，只在压电基板2的另一方主面的一部分中设置半导体层22，这是非常有效的。

将压电基板2的另一方主面中，没有形成半导体层22的区域称作半导体层未形成区域(以下称作“未形成区域”)。

为了在半导体层22中设置未形成区域而进行构图的方法，有例如在半导体层22成膜之后进行光刻，接下来进行RIE(Reactive Ion Etching)、湿蚀刻、喷砂等的方法。

或者，在半导体层22的成膜前，在压电基板2的另一方主面上形成抗蚀膜，进行光刻来开口所希望的图案之后，成膜半导体层22，之后，进行将成膜在不需要抗蚀剂的部分中的半导体层22去除的剥离处理。

另外，也可以不进行光刻，而使用打磨机(leutor)等，在所期望的图案中去除半导体层22，直接形成未形成区域。

以上的各个方法中，如果使用主要通过化学作用来蚀刻去除半导体层22的方法，就能够可靠地将另一方主面的半导体层22部分地去除，而不会给压电基板2带来很大的损害。

另外，如果使用主要通过物理作用来研磨去除半导体层22的方法，则在去除半导体层22的同时，还能够让该部分的压电基板2的另一方主面比原来的状态粗糙。通过这样，从滤波器区域9、12、13向压电基板2的内部传输，被压电基板2的另一方主面所反射，与滤波器区域9、12、13中所形成的IDT电极等相结合，使得通频带外衰减量特性或绝缘特性恶化的体波，能够被压电基板2的另一方主面的该部分所散射，从而能够进一步改善通频带外衰减量特性或绝缘特性。

作为改善通频带外衰减量特性或绝缘特性，且对于防止热电破坏有效的未形成区域的图案，列举出了例如以下的(1)至(10)的图案。

(1)如图7所示，将压电基板2的另一方主面中，与输入电极部5以及输出电极部6相面对的区域5a以及6a作为未形成区域，从而没有形成半导体层22的图案。

半导体层22除去与压电基板2的一方主面的滤波器区域9的输入电极部5相面对的区域5a、以及与滤波器区域9的输出电极部6相面对的区域6a。这些区域5a、6a为未形成区域而被形成。另外，图7中，9a表示面对图1的滤波器区域9的区域。

如上所述通过除去区域5a、6a而形成半导体层22，能够防止滤波器区域9的输入电极部5以及输出电极部6，经它们与半导体层22之间所产生的寄生电容而发生电容耦合。因此可以改善通频带外衰减特性。

另外，本例中表示了压电基板2的另一方主面的、与滤波器区域9的输入电极部5相面对的区域5a，以及与输出电极部6相面对的区域6a双方都没有半导体层22的图案，但也可以在这些区域5a、6a中的至少任一区域中任一单方区域没有半导体层22。

(2)声表面波元件的另一方主面的俯视图如图8所示。

压电基板2的半导体层22被形成为将与压电基板2的滤波器区域9的输入电极部5相面对的区域5a，以及与滤波器区域9的输出电极部6相面对的区域6a与其他区域分离(isolate)。这些分离区域与半导体层22的其他部分电绝缘。

通过这样，能够防止输入电极部5以及输出电极部6，经它们与半导体层22之间所产生的寄生电容而发生电容耦合。因此，能够改善通频带外衰减特性。

另外，本例中表示了上述区域5a、区域6a双方都与半导体层22的其他区域分离的图案，但也可以让这些区域5a、6a中的至少一方的区域与半导体层22的其他区域分离。

(3)如图9所示，可以是压电基板2的一方主面中，除了与包含有滤波器区域9的输入电极部5的部分的全体相面对的区域5b，以及与包含有滤波器区域9的输出电极部6的部分的全体相面对的区域6b的简单的图案。

像这样，即使通过简单的矩形图案来构成未形成区域，也能够降低经寄生电容所产生的电容耦合，得到更高的效果。

(4)如图10所示，可以是为了更加可靠地抑制经寄生电容所产生的电容耦合，而除了与压电基板2的一方主面的滤波器区域9相面对的区域9a，在压电基板2的另一方主面中形成半导体层22的图案。

另外，如该图10的例子所示，将半导体层22中与压电基板2的滤波器区域9相面对的区域9a除去的情况下，可以让压电基板2的另一方主面的半导体层22被除去了的区域9a的表面粗糙度，比形成有半导体层22的区域的表面粗糙度大(粗糙)。

通过这样，能够在相当大的面积中，更加可靠地抑制压电基板2的内部的体波的传送。因此，能够有效地降低通频带外衰减特性的恶化要因中、因体波的传送所引起恶化的那一部分，从而能够期待进一步改善通频带外衰减特性。

另外，通过像这样让半导体层22被除去了的区域的表面粗糙度，比形成有半导体层22的区域的表面粗糙度大，而得到的因体波的传输所引起那一部分恶化的通频带外衰减特性的改善的效果，在图7至图9的例子中也是一样的。

(5)如图11所示，可以是让半导体层22的未形成区域分散有多个，从而将能够形成寄生电容的面积缩小了的图案。本例中，半导体层22形成为格子状。

通过让半导体层22形成为这样的形状，与在压电基板2的另一方主面的整个面形成半导体层22相比，能够减小半导体层22的面积，降低滤波器区域9的输入电极部5与滤波器区域9的输出电极部6之间所产生的寄生电容。因此，能够改善通频带外衰减特性。

另外，本例中表示了包括与压电基板2的滤波器区域9的输入电极部5相面对的区域5a，以及与输出电极部6相面对的区域6a，而在压电基板2的另一方主面中分散有多个未形成区域的图案，但如果在包括这些区域5a、6a中的至少任一个单方的区域中分散有未形成区域，也能够得到某种程度的通频带外衰减特性改善的效果。

另外，由于半导体层22的图案自身连续形成在压电基板2的另一方主面上，因此能够防止电荷在另一方主面的一部分区域中积蓄，从而能够可靠地防止热电破坏。

图11中，作为未形成区域的例子，表示了将四边形纵横排列而形成的单纯的格子状图案，但除此之外，也可以将圆形作为未形成区域纵横排列形成图案，这种情况下效果也相同。另外，格子状图案，也可以形成为例如具有30度或45度的角度的倾斜。

接下来的(6)～(10)，是对图4以及图6中所示的形成有两个滤波器区域的双工器型声表面波元件，设置半导体层22的未形成区域的例子。

(6)图12为表示未形成区域的一例的俯视图。

本例中，半导体层22除了与压电基板2的一方主面的发送侧滤波器区域12的输入电极部5i相面对的区域5d，以及与接收侧滤波器区域13的输出电极部6j相面对的区域6d外而被形成。

通过像这样除去区域5d、6d而形成半导体层22，能够防止发送侧滤波器的输入电极部5i以及接收侧滤波器的输出电极部6j，经与半导体层22之间所产生的寄生电容而发生电容耦合。因此能够改善两个滤波器之间的绝缘特性。

另外，本例中表示了压电基板2的另一方主面的区域5d，以及区域6d双方都没有半导体层22的图案，但如果在这些区域5d、6d中的至少任一区域中单方没有半导体层22，则也能够得到某种程度的绝缘特性改善的效果。

(7)图13为表示未形成区域的另一例的声表面波元件的俯视图。

如图13所示，压电基板2的另一方主面中所形成的半导体层22，被形成为与压电基板2的发送侧滤波器区域12的输入电极部5i相面对的区域5e，以及与接收侧滤波器区域13的输出电极部6j相面对的区域6e，分别与其他区域分离。

通过像这样形成区域5e、6e与其他区域分离的图案，能够防止发送侧滤波器的输入电极部5i以及接收侧滤波器的输出电极部6j，经它们与半导体层22之间所产生的寄生电容而发生电容耦合。因此能够改善绝缘特性。

另外，本例中表示了区域5e、6e双方都与半导体层22的其他区域分离的图案，但如果让这些区域5e、6e中的至少任一单方区域与半导体层22的其他区域分离，也能够得到某种程度的绝缘特性改善的效果。

(8)半导体层22的另一个图案的例子如图14所示。

该例子中，为了进一步可靠地抑制经寄生电容所产生的电容耦合，将与压电基板2的一方主面的发送侧滤波器区域12相面对的区域12a，和与接收侧滤波器区域13相面对的区域13a互相分离，在压电基板2的另一方主面中，形成具有两个图案的半导体层22。

通过这样，半导体层22的各个图案以大电气面积形成。由于各个图案不具有与周围相比面积非常小的分离区域，因此能够更有效地防止成为热电破坏的原因之一的对压电基板2的不均匀的场所的电荷积蓄。

(9)另外，如图15所示，可以将压电基板2的另一方主面的与发送侧滤波器区域12以及接收侧滤波器区域13相面对的区域12a以及13a双方除去，形成半导体层22的图案。

通过像这样，将与压电基板2的发送侧滤波器区域12相面对的区域12a，或与接收侧滤波器区域13相面对的区域13a除去，在压电基板2的另一方主面中形成半导体层22，能够可靠地抑制发送侧滤波器以及接收侧滤波器与半导体层22之间产生不需要的寄生电容，因此，能够更加可靠地抑制经寄生电容所产生的电容耦合所引起的绝缘特性的恶化。

因此，能够得到一种绝缘特性非常好，且能够有效地抑制制作时的热电破坏的产生的声表面波装置。

另外，这种情况下，如果让除去了压电基板2的另一方主面的半导体层22的区域12a、13a的表面粗糙度，比形成有半导体层22的区域的表面粗糙度大，就能够可靠地抑制体波的传送。还能够有效地降低绝缘特性的恶化中、因体波的传输所引起恶化的那一部分，从而有利于进一步改善绝缘特性。通过像这样让半导体层22被除去了的区域12a、13a的表面粗糙度，比形成有半导体层22的区域的表面粗糙度大，而得到的绝缘特性的改善的效果，在图12至图14的例子中也是一样的。

(10)具有另一个图案的声表面波元件的另一方主面的俯视图如图16所示。

压电基板2的另一方主面中，分散多个未形成区域而形成半导体层22。本例中，未形成区域为正方形，半导体层22形成为格子状。

通过让半导体层22形成为这样的形状，能够减小半导体层22的面积。从而可减小该半导体层22与输入电极部5i、5j以及输出电极部6i、6j之间所产生的寄生电容。

另外，由于半导体层22的图案连续形成在压电基板2的另一方主面的宽阔区域上，因此能够防止电荷在压电基板2的另一方主面中局部积蓄，从而能够可靠地防止热电破坏。

另外，图16中作为半导体层22的例子，显示了未形成区域为四边形，纵横排列而形成的单纯的格子状图案，但除此之外，也可以将圆形作为未形成区域纵横排列形成图案，这种情况下效果也相同。另外，格子状图案，也可以形成为例如具有45度、60度的角度的倾斜。

以上的例子中，通过让能够形成寄生电容的半导体层22的形成面积较小，来改善通频带外衰减量特性或绝缘特性，压电基板2，如果使用一方主面侧为钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体等压电材料制成，另一方主面侧使用介电常数比该压电材料小的其他电介质材料所形成的复合基板，则由于能够让半导体层22与压电基板2的一方主面中所形成的电极部5、6之间的实效介电常数较小，从而能够降低寄生电容。

这样的两种材料所构成的压电基板2，可以通过将这些压电材料所制成的基板，与电介质材料所制成的基板贴合起来而得到。

作为介电常数比压电基板2的压电材料小的其他材料，可以使用(a)硅(介电常数3.4)、碳化硅、蓝宝石(介电常数9.4)、石英(介电常数3.8)、水晶(介电常数3.8)、玻璃基板(介电常数3.8左右)；(b)氧化铝(介电常数8.5左右)等陶瓷基板；(c)聚酰亚胺或液晶聚合体(任一个都存在介电常数为10以下者)等树脂基板等。

另外，在将压电基板2作为复合基板，该复合基板通过在由压电材料所制成的第1基板上接合热膨胀率比硅、玻璃、蓝宝石、石英、水晶、树脂等的压电材料小的其他材料所构成的第2基板而构成的情况下，还能够改善因温度变化导致压电基板2的变形等所引起的声表面波元件1的频率温度特性。

另外，在将压电基板2作为复合基板，该复合基板通过将由蓝宝石、石英、水晶、陶瓷等的、热传导率比压电材料所制成的第1基板高的其他材料所制成的第2基板，接合到第1基板上而构成的情况下，由于滤波器区域9、12、13中所产生的热，能够高效地逃逸，因此能够抑制压电基板2自身的升温，通过这样，能够改善频率温度特性，同时还能够抑制因温度所加速的IDT电极3的恶化。

第1基板可以使用声表面波元件中所使用的各种压电材料，但如果使用上述的氧元素的含有量比化学计量比组成少的钽酸锂单晶体、铌酸锂单晶体或四硼酸锂单晶体，则能够得到良好地防止热电破坏的效果，以及缩小实效介电常数的效果。

本发明的声表面波装置，在至少具备接收电路或发送电路的一方的通信装置中，可以用作这些电路中所包括的带通滤波器。

例如，能够适用于具备能够通过混频器将发送信号加载到载波频率上，通过带通滤波器来衰减不需要的信号，之后，通过功率放大器来放大发送信号，通过双工器从天线进行发送的发送电路的通信装置。

以及，能够适用于具备通过天线接收接收信号，通过双工器，由低噪声放大器来放大接收信号，之后，通过带通滤波器来衰减不需要的信号，通过混频器从载波频率中分离信号，并取出该信号的接收电路的通信装置。

如果在这些接收电路以及发送电路的至少一方中采用本发明的声表面波装置，就能够提供一种提高了传送特性的优良的本发明的通信装置。

另外，通过本发明的声表面波装置所构成的双工器，如图17(a)中所示的电路图所示，可以用于通信装置的前端的SAW-DPX。

另外，如图18的电路图所示，还可以适用于在将接收信号变换成中间频率时，防止通往混频器的本地信号泄漏到天线侧，同时只让接收信号透过的接收侧滤波器，与具有让本地信号的频带通过的特性的滤波器集成化所得到的分波器。

另外，图18为表示通信装置的混频器周边部构成的电路图，图18中，一并表示了由以前的声表面波装置中的压电基板的另一方主面的导体层所产生的寄生电容C。

另外，本发明并不仅限于以上例子，在不脱离本发明的要点的范围内，可以追加各种变更。

例如，图1、图4～6中表示了使用梯子式滤波器的情况，但本发明并没有限定滤波器的构造，还可以使用DMS式或IIDT(Interdigitated IDT)式滤波器。

另外，输入输出端子的设置也不限于图1、图4～6中所示。例如，输入输出端子还可以位于压电基板的对角上。

另外，也可以将两组以上的分波器设置在同一个压电基板上，甚至还可以将不影响分波器的绝缘特性的另一个滤波器也设置在同一个压电基板上。这种情况下，与分别制作多个声表面波元件的情况相比，能够让整体所占面积小型化。

另外，图7至图16中表示了压电基板2的外周部中残留有半导体层22的图案，但也可以不在压电基板2的外周部残留半导体层22。

另外，以上的例子中关于在半导体层中设置未形成区域的情况，主要对在压电基板的另一方主面中形成半导体层之后，就将所期望的区域的半导体层去除的情况进行了说明，但也可以预先设定不形成半导体层的区域，在该区域以外形成半导体层，来设置所期望的未形成区域。

另外，以上对低频侧滤波器作为发送侧滤波器，高频侧滤波器作为接收侧滤波器进行了说明，但也可以将低频侧滤波器作为接收侧滤波器，将高频侧滤波器作为发送侧滤波器。

另外，图3等中表示了将本发明的声表面波元件，倒装(flip chip)在安装用基板31上的例子，但也可以在陶瓷或树脂所构成的封装中进行倒装。

另外，将使用在压电基板的表面形成确保振动空间而密封的构造体的、所谓的晶片级封装(Wafer-Level-Packaging，以下称作WLP)技术所制作的元件，直接倒装到便携式通信机器等的PCB(Printed Circuit Board，即印刷电路板)中时，通过导入在本发明的压电基板的背面，形成具有未形成区域的半导体层的工序，也很有效。这种情况下，PCB相当于安装用基板31。

使用WLP技术所制作的声表面波元件的一例如图19所示。压电基板20的一方主面中形成有IDT电极23、输入输出电极24等，通过空腔构造体28a、28b来确保振动空间S。输入输出电极24上形成有焊盘电极26，该电极成为镀覆的片层。29为通过电镀所制作的柱(post)电极。还可以根据需要，形成端子电极31、保护膜25、外装树脂21等。在这样的声表面波元件的情况下，能够实现非常小型的声表面波装置。

<实施例>

<第1实施例>

首先，在38.7°Y切X传输钽酸锂单晶体基板所形成的压电基板2(基板厚度为250μm)的一方主面，通过溅射法从压电基板2侧成膜由Ti/Al-1质量％Cu/Ti/Al-1质量％Cu所形成的4层导体层。层厚分别为6nm/209nm/6nm/209nm。

接下来，通过光刻法与RIE如图1所示那样构图该导体层，形成多个声表面波元件区域，其分别形成有具备IDT电极3、输入电极部5以及输出电极部6的滤波器区域9。此时的蚀刻气体使用BCl₃与Cl₂的混合气体。

形成IDT电极3的梳齿形电极的电极指线宽以及相邻的电极指之间的距离，都约为1μm。

接下来，通过溅射法在压电基板2的另一方主面的整个面上形成添加有微量的硼的硅所制成的半导体层22。该半导体层22的厚度为200nm。

接下来，在输入电极部5、输出电极部6、接地电极8以及环状导体7上层叠新的Cr/Ni/Au所形成的导体层，形成输入焊盘、输出焊盘、接地电极用焊盘及环状电极用焊盘。该新导体层的厚度分别为6nm/1000nm/100nm。

接下来，将压电基板2切割成各个声表面波元件区域来进行分离，得到多个声表面波元件1。

接下来，将声表面波元件1在LTCC(Low Temperature Co-firedCeramics)基板所制成的安装用基板31上，与一方主面相面对进行安装。这里，LTCC基板具有连接形成在压电基板2的一方主面中的环状导体7相对应的基板侧环状导体32以及声表面波元件1的输入输出焊盘与接地焊盘的焊盘电极，预先在这些基板侧环状导体32与焊盘电极中印刷焊锡。

在其中安装声表面波元件1时，配置声表面波元件1并通过施加超声波来暂时固定，使其与这些焊锡图案相一致，之后，通过加热来熔化焊锡，将环状导体7与基板侧环状导体32，以及输入输出焊盘与焊盘电极连接起来。

通过这样，声表面波元件1的滤波器区域9，被LTCC基板的基板侧环状导体32以及与其相连接的环状导体7完全气密封起来。另外，声表面波元件1的安装工序在氮气气氛下进行。

接下来，进行树脂铸模，通过外装树脂34来保护声表面波元件1的另一方主面(背面)，最后，通过在各个声表面波元件之间切割安装用基板31，得到本发明的声表面波装置。

另外，作为比较例，像以前一样，制作将压电基板的一方主面中形成有如图1所示的具备IDT电极与输入电极部以及输出电极部的滤波器区域，另一方主面的整个面上形成有导体层的声表面波元件，一方主面与安装用基板31相面对进行安装所得到的声表面波装置。

对于这样所制作的本发明的实施例与比较例，图20中通过曲线图表示了其频率特性。

图20的曲线图中，横轴表示频率(单位：MHz)，纵轴表示衰减量(单位：dB)，虚线的特性曲线表示压电基板2的另一方主面的整个面上形成有导体层的比较例的结果，实线的特性曲线表示压电基板2的另一方主面的整个面上形成有半导体层的实施例的结果。

从图20所示的结果可以得知，本实施例的声表面波装置，与比较例的声表面波装置相比，具有非常好的通频带外衰减量。特别是，与比较例的声表面波装置相比，改善了通频带附近的通频带外衰减特性。

另外，对于实施例，也制作出构图有如图7～图11所示的半导体层22的声表面波装置，同样对频率特性进行评价，同样能够确认改善了通频带附近的通频带外衰减特性。

<第2实施例>

本实施例中，除了在声表面波元件1中没有设置环状导体7之外，其他均与图1相同，但密封构造不同。

本实施例中，如图21中通过剖视图所示，代替使用环状导体7，使用用来对IDT电极3进行局部保护的环状绝缘体41以及覆盖部件42所制成的密封构造，来保护IDT电极3，其周围通过外装树脂34进行保护，设有从外装树脂34的上面到达输入电极部5、输出电极部6以及接地电极部(图中未显示)的贯通孔，通过在其中填充导体柱43来作为连接电极。通过采用这样的构造，能够得到比使用环状导体7的情况更小型的声表面波装置40。

这里，环状绝缘体41使用感光性聚酰亚胺和通常的光刻工序来形成。另外，覆盖部件42使用玻璃，使用热可塑性树脂与环状绝缘体41粘接。外装树脂34是感光性聚酰亚胺，在通过光刻工序形成贯通孔之后，通过电镀来形成导体柱43，作为端子电极(连接电极)。

另外，作为比较例，具有与本实施例相同的密封构造，制造出使用背面没有设置半导体层22的声表面波元件的声表面波装置。

这样所制造的本发明的实施例及比较例的成品率比较结果，比较例中，在密封工序中因热电效应所引起的火花产生了对全体的约2％的不良，而本发明的实施例中，不会产生火花所引起的不良，从而在密封工序的前后，不会发生成品率的降低。

另外，图21中，将导体柱43设置在声表面波元件1的一方主面上，作为端子电极，但也可以如图22所示，在压电基板2中设置贯通孔，通过在该贯通孔的壁面设置导体层，或在该贯通孔中填充导体44，来形成端子电极。这种情况下，在电路基板46中的安装变为正装安装，由于声表面波元件自身的尺寸非常小，因此，端子电极之间的距离变得非常小。该端子电极的连接中使用焊锡45，安装在电路基板46上。

在声表面波元件的背面(另一方主面)中，形成有能够得到充分防止热电破坏的效果的面积的接地电极的情况下，会发生端子电极与该接地电极短路的问题，但通过象本发明这样，代替接地电极，形成半导体层22，由于端子电极之间不会短路，因此能够同时解决热电破坏与短路的问题。

<第3实施例>

首先，在38.7°Y切X传输钽酸锂单晶体基板所形成的压电基板2(基板厚度为250μm)的一方主面，通过溅射法从压电基板侧成膜由Ti/Al-1质量％Cu/Ti/Al-1质量％Cu所形成的4层导体层。膜厚分别为6nm/209nm/6nm/209nm。

接下来，通过光刻法与RIE如图4所示那样构图该导体层，形成多个声表面波元件区域，其分别形成有具有IDT电极3、输入电极部5i、5j以及输出电极部6i、6j的发送侧滤波器区域12与接收侧滤波器区域13。此时的蚀刻气体使用BCl₃与Cl₂的混合气体。形成IDT电极3的梳齿形电极的线宽以及相邻的梳齿形电极之间的距离，都约为1μm。

接下来，通过溅射法在压电基板2的另一方主面中形成添加有微量硼元素的硅所制成的半导体层22。该半导体层22的厚度为200nm。

接下来，由光刻法和RIE去除保护膜30的一部分，在输入电极部5i、5j、输出电极部6i、6j、接地电极11以及环状导体7上层叠新的Cr/Ni/Au所形成的导体层，形成输入焊盘、输出焊盘、接地电极用焊盘及环状电极用焊盘。该新导体层的厚度分别为6nm/1000nm/100nm。

接下来，将压电基板2切割成各个声表面波元件区域来进行分离，得到多个声表面波元件1。

接下来，将声表面波元件1在LTCC(Low Temperature Co-firedCeramics)基板所制成的安装用基板31上，与一方主面相面对进行安装。这里，LTCC基板具有连接形成在压电基板2的一方主面中的环状导体7相对应的基板侧环状导体以及声表面波元件1的输入输出焊盘的焊盘电极，预先在这些基板侧环状导体与焊盘电极中印刷焊锡。在其中安装声表面波元件1时，配置声表面波元件1并通过施加超声波来暂时固定，使其与这些焊锡图案相一致，之后，通过加热来熔化焊锡，将环状导体7与基板侧环状导体，以及输入输出焊盘与焊盘电极连接起来。通过这样，声表面波元件1的IDT电极3以及输入输出焊盘，被LTCC基板的基板侧环状导体以及与其相连接的环状导体7完全气密封起来。另外，声表面波元件1的安装工序在氮气气氛下进行。

接下来，进行树脂铸模，通过外装树脂来保护声表面波元件1的另一方主面(背面)，最后，通过在各个声表面波元件之间切割安装用基板31，得到本发明的声表面波装置。

对于这样所制作的实施例的声表面波装置，图23(a)中通过曲线图表示了其绝缘特性。

另外，作为比较例，代替半导体层22，成膜作为导体层的Al层，制作出声表面波元件，最后通过湿蚀刻来去除该Al层，且在另一方主面中没有设置任何可能形成寄生电容的层，通过这样制作出声表面波元件。另外，之所以进行先成膜Al膜之后，再进行去除的工序，是因为在声表面波元件制作工序中，没有采用电荷从另一方主面逃逸的构造的情况下，会因热电破坏损害IDT电极，或压电基板被静电吸附到成膜装置等基板平台，在进行自动传送等时，通过顶销等从基板平台中拆卸压电基板时，有可能损伤压电基板自身等原因。对于该比较例的声表面波元件，与上述第3实施例一样，安装在LTCC基板中，制作声表面波装置，图23(b)中显示了其绝缘特性。

该绝缘特性，通过对Tx滤波器的输入端施加RF信号，测定来自Rx滤波器的输出端的信号而求出(另外，通常，在用作分波器时，在没有组装Tx滤波器与Rx滤波器之间所插入的匹配网络的状态下进行测定。)。图23的曲线图中，横轴为频率(单位：MHz)，纵轴为绝缘性(单位：dB)，特性曲线表示出绝缘性的频率特性。

从图23(a)、(b)中所示的结果可以得知，安装有本实施例的声表面波元件1的声表面波装置，与安装有另一方主面中没有设置任何可能形成寄生电容的层的比较例的声表面波元件的声表面波装置相比，显示出几乎相同的波形，具有非常良好的绝缘特性。

这样所制作的本发明的第3实施例的声表面波装置，小型且具有良好的绝缘特性，非常适用于分波器。

<第4实施例>

首先，通过光致抗蚀剂来保护38.7°Y切X传输钽酸锂单晶体基板所形成的压电基板2(基板厚度为250μm)的一方主面，之后，在另一方主面中也涂布光致抗蚀剂，形成对应于在后继的工序中不形成声表面波元件区域的区域的开口，通过溅射法从其上形成添加有微量硼元素的硅所制成的半导体层22。膜厚为200nm。

之后，将成膜在不需要抗蚀剂的部分中的半导体层去除，只在与在后继的工序中不形成声表面波元件区域相对应的区域中形成半导体层22。该压电基板2的另一方主面的半导体层22的图案，与图15中所示的相同。

接下来，在压电基板2的一方主面，通过溅射法从基板侧成膜由Ti/Al-1质量％Cu/Ti/Al-1质量％Cu所形成的4层导体层。膜厚分别为6nm/209nm/6nm/209nm。

接下来，通过光刻法与RIE来构图压电基板2的一方主面上的导体层，形成多个声表面波元件区域，其分别形成有具有IDT电极3、输入电极部5i、5j以及输出电极部6i、6j的发送侧滤波器区域12与接收侧滤波器区域13。该RIE中的蚀刻气体使用BCl₃与Cl₂。形成IDT电极3的梳齿形电极的线宽以及相邻的梳齿形电极之间的距离，都约为1μm。

接下来，通过等离子CVD法在压电基板2的一方主面上成膜硅石所形成的保护膜30。该成膜温度为300℃，膜厚为20nm。

接下来，通过光刻与RIE去除该保护膜30的一部分，在该部分中，通过溅射法成膜添加有微量硼元素的硅所制成的电阻器15，IDT电极3经该电阻器15与环状导体7相连接。

接下来，在输入电极部5i、5j、输出电极部6i、6j、接地电极11以及环状导体7上层叠新的Cr/Ni/Au所形成的导体层，形成输入焊盘以及输出焊盘。该新导体层的厚度分别为6nm/1000nm/100nm。

接下来，将压电基板2切割成各个声表面波元件区域来进行分离，得到多个声表面波元件1。之后的安装工序与上述实施例相同。

第3实施例中，安装工序中有时会产生因火花所引起的破坏，而该第4实施例中，通过经电阻器15将IDT电极3直流地与接地电位相连接，不会产生因火花所引起的破坏。

由此，这样所制作的本发明的第4实施例的声表面波装置，小型且具有良好的绝缘特性，也非常适用于分波器。

<第5实施例>

本实施例的声表面波装置中的声表面波元件1的剖视图如图24所示。

本实施例中，压电基板2，使用将钽酸锂单晶体2a与水晶基板47接合起来的复合基板。

这里，将水晶基板47的一方主面作为粗面，另一方主面作为镜面，在该另一方主面中预先通过溅射法在其整个面上形成ZnO层22。该ZnO层22的膜厚为200nm。

另一方面，将钽酸锂单晶体2a的一方主面作为镜面(在后继的工序中为形成IDT电极3以及环状导体7的面)，另一方主面作为粗面，使用粘合剂层48将钽酸锂单晶体2a的另一方主面，与水晶基板47的一方主面接合起来。其他工序与第1以及第2实施例相同。

通过像这样将粗面之间接合起来，能够对从一方滤波器区域12(13)向压电基板2的内部传输，被接合界面所反射，与形成在另一方滤波区域13(12)中的IDT电极3耦合，而使得绝缘特性恶化的体波可靠地进行散射。另外，由于粗面的表面积较大，因此能够通过粘合剂层48可靠地进行接合，从而能够制作出具有高可靠性的声表面波元件1。另外，ZnO层22为了得到结晶性良好的状态的膜，而增大了载体的移动度，但与单独使用钽酸锂单晶体基板的情况相比，由于减小了复合基板的实效介电常数，因此，绝缘特性与以往相比，能够大幅改善。

Claims (17)

1.一种声表面波元件，其特征在于，具备：

压电基板；和

在压电基板的一方主面的滤波器区域中形成的、IDT电极以及与IDT电极相连接的输入电极部和与IDT电极相连接的输出电极部，

在所述压电基板的与所述一方主面相反的另一方主面上通过成膜半导体材料来形成比所述压电基板薄的半导体层。

2.如权利要求1所述的声表面波元件，其特征在于：

所述半导体层，由从硅、锗、氧化钛、氧化锌、氮化铝中所选择出的至少1种材料，或以从硅、锗、氧化钛、氧化锌、氮化铝中所选择出的至少1种材料为主要成分的材料所构成。

3.一种声表面波元件，其特征在于，具备：

压电基板；和

在压电基板的一方主面的滤波器区域中形成的、IDT电极以及与IDT电极相连接的输入电极部和与IDT电极相连接的输出电极部，

在所述压电基板的与上述一方主面相反的另一方主面上，通过还原处理制造且氧元素的含有量比化学计量比组成少的由钽酸锂单晶体、铌酸锂单晶体或四硼酸锂单晶体构成的层形成得比所述压电基板薄。

4.如权利要求1所述的声表面波元件，其特征在于：

所述压电基板，是由设置在所述一方主面侧的压电材料，与设置在所述另一方主面侧且介电常数比该压电材料小的其他材料所构成的复合基板。

5.如权利要求1所述的声表面波元件，其特征在于：

所述半导体层，将所述压电基板的所述另一方主面的整个面覆盖起来。

6.如权利要求1所述的声表面波元件，其特征在于：

所述半导体层，在所述压电基板的所述另一方主面中部分地被形成。

7.如权利要求6所述的声表面波元件，其特征在于：

所述压电基板的所述另一方主面的、没有形成所述半导体层的区域的表面粗糙度，比形成有所述半导体层的区域的表面粗糙度大。

8.如权利要求1所述的声表面波元件，其特征在于：

所述滤波器区域由发送侧滤波器区域以及接收侧滤波器区域构成。

9.如权利要求8所述的声表面波元件，其特征在于：

所述半导体层，将所述压电基板的所述另一方主面的整个面覆盖起来。

10.如权利要求8所述的声表面波元件，其特征在于：

所述半导体层，在所述压电基板的所述另一方主面中部分地被形成。

11.如权利要求10所述的声表面波元件，其特征在于：

所述压电基板的所述另一方主面的、没有形成所述半导体层的区域的表面粗糙度，比形成有所述半导体层的区域的表面粗糙度大。

12.一种声表面波装置，其特征在于：

具有权利要求1所述的声表面波元件和安装用基板，将形成有所述滤波器区域的所述压电基板的所述一方主面，与安装用基板相面对进行安装。

13.如权利要求12所述的声表面波装置，其特征在于：

所述压电基板的所述一方主面中，形成有包围所述滤波器区域的环状导体，该环状导体与所述安装用基板上对应形成的基板侧环状导体相接合。

14.如权利要求13所述的声表面波装置，其特征在于：

所述IDT电极经电阻器与所述环状导体电连接，该环状导体处于接地电位。

15.一种通信装置，其特征在于：

包含有权利要求1所述的声表面波元件，作为接收电路的电路部件。

16.一种通信装置，其特征在于：

包含有权利要求1所述的声表面波元件，作为发送电路的电路部件。

17.一种通信装置，其特征在于：

将权利要求1所述的声表面波元件用作分波器。

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