CN101669285B - 弹性波元件 - Google Patents
弹性波元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101669285B CN101669285B CN2008800139924A CN200880013992A CN101669285B CN 101669285 B CN101669285 B CN 101669285B CN 2008800139924 A CN2008800139924 A CN 2008800139924A CN 200880013992 A CN200880013992 A CN 200880013992A CN 101669285 B CN101669285 B CN 101669285B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- elastic wave
- oxide film
- silicon oxide
- wave device
- piezoelectric substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/0222—Details of interface-acoustic, boundary, pseudo-acoustic or Stonely wave devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
本发明的弹性波元件，具备：压电基板、设置于压电基板上的梳形电极、覆盖梳形电极的氧化硅膜、设置于氧化硅膜上的氮氧化硅膜。氧化硅膜的膜厚H和在压电基板传播的弹性波的波长λ满足H/λ≥0.15的关系。该弹性波元件抑制弹性波的传播特性的变动，具有高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及使用压电基板的弹性波元件。
背景技术
专利文献1记载的弹性波元件具备：压电基板、配置于压电基板上的梳形电极、设置于梳形电极上的氧化硅膜。为了使压电基板的温度特性提高，氧化硅膜具有比压电基板小的热膨胀率，并限制压电基板的伴随温度变化的热膨胀。
氧化硅膜通过化学气相成长(CVD)法和溅射法形成于梳形电极上。利用CVD法形成的氧化硅膜的密度低。氧化硅膜的低密度对于数十MHz左右频率的长的波长的弹性波的传播不会有影响，但是，对于数百MHz～数GHz频率的短的波长的弹性波，传播损失会增大。在这种高频带的弹性波传播的弹性波元件中，氧化硅膜通过溅射法形成。
具有通过溅射法形成的氧化硅膜的弹性波元件有时伴随温度变化等环境的变化，其弹性波的传播特性会变动。
专利文献1：(日本)特开2003-209458号公报
发明内容
本发明提供一种弹性波元件，其具备：压电基板、设置于压电基板上的梳形电极、覆盖梳形电极的氧化硅膜、设置于氧化硅膜上的氮氧化硅膜。氧化硅膜的膜厚H和在压电基板传播的弹性波的波长λ满足H/λ≥0.15的关系。
该弹性波元件抑制弹性波的传播特性的变动，具有高可靠性。
附图说明
图1是本发明实施方式的弹性波元件的剖面图；
图2表示实施方式的弹性波元件中的氧化硅膜和氮氧化硅膜的氩的组成比率的变化。
符号说明：
1、压电基板
2、梳形电极
3、氧化硅膜
4、氮氧化硅膜
22、梳形电极
1001、弹性波元件
具体实施方式
图1是本发明实施方式的弹性波元件1001的剖面图。弹性波元件1001是利用弹性波的一种即弹性表面波的弹性表面波元件。弹性波元件1001具备：压电基板1；设置于压电基板1的上表面1A上的梳形电极2、22；设置于梳形电极2、22上的由氧化硅构成的氧化硅膜3；设置于氧化硅膜3上的由氮氧化硅(氮氧化硅)构成的氮氧化硅膜(氮氧化硅膜)4。氧化硅膜3覆盖梳形电极2、22。压电基板1为以旋转Y(轴)切断X(轴)的传播并将旋转角设定为5度的铌酸锂基板。梳形电极2、22以铝为主要成分。梳形电极2具有多个电极爪102，梳形电极22具有多个电极爪112。多个电极爪102和多个电极爪102交替配置。另外，实施方式的弹性波元件1001是中心频率为约2GHz的滤波器。在压电基板1中传播的弹性波(弹性表面波)的波长约为2μm，与梳形电极2的电极爪102的间距相等，且与梳形电极22的电极爪122的间距相等。梳形电极2、22的厚度约为150nm。
氧化硅膜3抑制压电基板1的热膨胀率等温度变化引起的频率变动等特性变化。氧化硅膜3防止梳形电极2、22的短路。另外，为了缓解由压电基板1的温度引起的特性变动，使氧化硅膜3的膜厚H和弹性波的波长λ满足H/λ≥0.15的关系。在此，膜厚H为自梳形电极2、22的上表面2A、22A开始的氧化硅膜3的厚度，即从梳形电极2、22的上表面2A、22A到氧化硅膜3的上表面3A的距离。在实施方式中，在弹性波的波长为2μm时，氧化硅膜3的膜厚H设定为H/λ的值为0.15时的比300nm厚的400nm。氧化硅膜3的上表面3A为凹凸面时，氧化硅膜3的膜厚H为从梳形电极2、22的上表面2A、22A到上表面2A、22A的正上方的氧化硅膜3的上表面3A的距离。在此，H/λ比值的上限通过例如收纳弹性波元件1001的壳体的尺寸或搭载弹性波元件1001的部分的大小而被限定，以使弹性波元件1001作为产品具有合理的尺寸。
用弹性波元件1001制作不具有氮氧化硅膜4的比较例的弹性波元件，将比较例的弹性波元件封入气密的封装内，进行温度为85℃放置1000小时的高温放置试验后，中心频率约变化-1000ppm。
比较例的弹性波元件的氧化硅膜3为将氧化硅基板作为标板(タ一ゲツト)，使用氩气以溅射法形成。在以该方法形成的氧化硅膜3中混入有氩气，混入的氩气伴随温度变化等环境的变化而从氧化硅膜3向外部释放。由此，被认为氧化硅膜3的弹性率及密度等物理特性发生变化，随之，引起比较例的弹性波元件的温度变化，导致中心频率的变动之类的特性变动。
在实施方式的弹性波元件1001中，在氧化硅膜3的上表面3A上设置有氮氧化硅膜4。氮氧化硅膜4如下形成，将氧化硅基板作为标板，使用氩气和氮气的混合气体，以溅射法将氮氧化硅蒸镀于氧化硅膜3的上表面3A。氮氧化硅膜4抑制混入氧化硅膜3的氩气从氧化硅膜3向外部释放，从而抑制因温度而导致的弹性波元件1001的特性变动，因此，弹性波元件1001具有高可靠性。
制作比较例的弹性波元件和本实施方式的弹性波元件1001后，实施升温到300℃并放置12小时的老化处理。图2表示弹性波元件的氧化硅膜3的氩组成比率。比较例的弹性波元件的老化处理前的氧化硅膜3的氩组成比率约为1.3％，老化处理后的氩组成比率为0.1％以下，大量的氩被释放。
在比较例的弹性波元件中，通过老化处理，包含氧化硅膜3的上表面3A的表面附近的氩从氧化硅膜3被释放，附近的氩向因该释放而形成的间隙移动，移动后的氩也会被释放，且反复进行。由此，氧化硅膜3的弹性率及密度等物理特性发生变化，随之引发弹性波元件的特性变动。
图2表示本实施方式的实施例的弹性波元件1001的氮氧化硅膜4和氧化硅膜3的氩的组成比率。氮氧化硅膜4的老化处理前后的氩组成比率都为约0.4％，看不到变化，氩并没有因老化处理而释放。实施方式的弹性波元件的氧化硅膜3老化处理前后的氩的组成比率都为约1.3％，几乎看不到变化。这样，弹性波元件1001中的温度导致氧化硅膜3的氩的组成比率的变化被抑制，氧化硅膜3的弹性率及密度等物理特性的温度导致的变化被抑制。
将具有氮氧化硅膜4的弹性波元件封入气密封装内，进行温度为85℃放置1000小时的高温放置试验后，能够将中心频率的变化抑制为-250ppm左右。
在比较例的弹性波元件中，在氧化硅膜3中混入的氩通过老化处理被释放，在氧化硅膜3中抽去氩的路径中形成空隙。通过该路径湿气容易进入，比较例的弹性波元件的耐湿性恶化。通过将比较例的弹性波元件封入气密封装内，能够提高耐湿性，但是，这种的气密封装价格高。在实施例的弹性波元件1001中，混入的氩几乎不从氧化硅膜3中释放出，因此，在氧化硅膜3中不形成侵入湿气的空隙。因此，实施例的弹性波元件1001可以用廉价的树脂进行密封，且能够以高生产率制造。
在梳形电极2、22上的氧化硅膜3较厚的情况下，弹性波不仅在压电基板1的上表面1A，而且还在含有氧化硅膜3的区域传播。该情况下，在比较例的弹性波元件中，由于在氧化硅膜3中有空隙，因此，在该空隙产生弹性波的传播损耗，弹性波元件的插入损失大。在实施方式的弹性波元件中，能够防止在氧化硅膜3中产生空隙，且能够防止这种插入损失的增加。
在压电基板1和设置于压电基板1的上表面1A的绝缘膜的边界传播弹性波的弹性边界波元件中，该绝缘膜中的传播损耗容易对弹性边界波元件的插入损失产生影响，因此，优选是将实施方式的氮氧化硅膜4用于弹性边界波元件。
如上所述，通过覆盖氮氧化硅膜4，维持氧化硅膜3中混入氩的状态，由此，能够长期地提高弹性波元件1001的频率稳定性，并且能够提高耐湿性及电气性能。
为了抑制氩自氧化硅膜3的释放，氮氧化硅膜4优选具有较厚的厚度。在伴随成膜的氮氧化硅膜4中产生的应力比在氧化硅膜3中产生的应力大。在氮氧化硅膜4中产生过大的应力时，该应力经由氧化硅膜3传递至压电基板1，传递的应力的影响导致梳形电极2、22的交互调制(IM)特性恶化。
通过改变氮氧化硅膜4和氧化硅膜3的膜厚的比率而确认IM特性恶化的实验，判明氮氧化硅膜4的膜厚超过氧化硅膜3膜厚的3％时，IM特性恶化大到在实际使用上构成问题的程度。
另外，为了通过氮氧化硅膜4防止氩的释放，需要氮氧化硅膜4的厚度为3nm以上。氮氧化硅膜4的厚度不足3nm时有时不能防止氩的释放。即，理想的是设置于氧化硅膜3上的氮氧化硅膜4的膜厚设定为3nm以上，且为氧化硅膜3的膜厚的3％以下。
弹性波元件1001具有如下比较简单的结构，即具备设置于压电基板1上的梳形电极2、22。本实施方式的弹性波元件对于具备多组梳形电极2、22的滤波器、适当组装了该滤波器的分波器、通用设备等各种弹性波装置中起到同样的作用效果。本实施方式的弹性波元件对于因特大功率导致IM特性的恶化显著出现的发送系统的滤波器、具有发送系统的滤波器的通用设备中特别有用。
另外，在实施方式中，表示“上表面”“正上方”等方向的用语不过是表示依据压电基板1、梳形电极2、22、氧化硅膜3、氮氧化硅膜4等构成部件的位置的相对的方向，不是表示上下方向等绝对的方向。绝对的方向因构成部件的位置而改变。
工业上的可利用性
本发明的弹性波元件抑制弹性波的传播特性的变动，具有高可靠性，对于用于通信设备等的高频电路有用。
Claims (3)
1.一种弹性波元件，其具备：
压电基板、
设置于所述压电基板上的梳形电极、
覆盖所述梳形电极且含有氩的氧化硅膜、
设置于所述氧化硅膜上的氮氧化硅膜，
所述氧化硅膜的膜厚H和在所述压电基板传播的弹性波的波长λ满足H/λ≥0.15的关系，
所述氮氧化硅膜的膜厚为3nm以上，且为所述氧化硅膜的所述膜厚H的3％以下。
2.如权利要求1所述的弹性波元件，所述氮氧化硅膜抑制所述氧化硅膜中含有的氩向所述氧化硅膜的外部释放。
3.如权利要求2所述的弹性波元件，所述弹性波元件用于通用设备的发送滤波器。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007138591 | 2007-05-25 | ||
| JP138591/2007 | 2007-05-25 | ||
| JP082801/2008 | 2008-03-27 | ||
| JP2008082801 | 2008-03-27 | ||
| PCT/JP2008/001165 WO2008146449A1 (ja) | 2007-05-25 | 2008-05-09 | 弾性波素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101669285A CN101669285A (zh) | 2010-03-10 |
| CN101669285B true CN101669285B (zh) | 2013-01-02 |
Family
ID=40074727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008800139924A Active CN101669285B (zh) | 2007-05-25 | 2008-05-09 | 弹性波元件 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7928633B2 (zh) |
| EP (1) | EP2109218A4 (zh) |
| JP (2) | JP4868063B2 (zh) |
| CN (1) | CN101669285B (zh) |
| WO (1) | WO2008146449A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010116995A1 (ja) * | 2009-04-07 | 2010-10-14 | 株式会社村田製作所 | 弾性境界波共振子及びラダー型フィルタ |
| JP5625648B2 (ja) * | 2010-09-08 | 2014-11-19 | 株式会社村田製作所 | 酸窒化シリコン膜の成膜方法及び弾性境界波装置の製造方法 |
| US9065424B2 (en) | 2011-03-25 | 2015-06-23 | Skyworks Panasonic Filter Solutions Japan Co., Ltd | Acoustic wave device with reduced higher order transverse modes |
| EP2744107B1 (en) * | 2011-08-08 | 2020-01-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device |
| US11522515B2 (en) | 2017-03-16 | 2022-12-06 | Skyworks Solutions, Inc. | Acoustic wave device including interdigital electrodes covered by silicon oxynitride film |
| JP2018182354A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003198321A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-07-11 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
| CN1617311A (zh) * | 2003-11-12 | 2005-05-18 | 松下电器产业株式会社 | 半导体器件的制造方法 |
| JP2005348139A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性波装置及びその製造方法 |
| CN1764335A (zh) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | 精工爱普生株式会社 | 有机电致发光装置的制造方法和有机电致发光装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3293408B2 (ja) * | 1995-06-01 | 2002-06-17 | 松下電器産業株式会社 | Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 |
| JP2914282B2 (ja) * | 1996-03-25 | 1999-06-28 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3445971B2 (ja) * | 2000-12-14 | 2003-09-16 | 富士通株式会社 | 弾性表面波素子 |
| JP4109877B2 (ja) | 2001-03-04 | 2008-07-02 | 和彦 山之内 | 弾性表面波機能素子 |
| EP1239588A2 (en) * | 2001-03-04 | 2002-09-11 | Kazuhiko Yamanouchi | Surface acoustic wave substrate and surface acoustic wave functional element |
| WO2002082644A1 (fr) * | 2001-03-30 | 2002-10-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif d'onde acoustique et procede de fabrication correspondant |
| CN100563100C (zh) * | 2004-03-02 | 2009-11-25 | 株式会社村田制作所 | 表面声波装置 |
| JP2007028297A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Seiko Epson Corp | Ｓａｗデバイスの製造方法 |
| JP5125729B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2013-01-23 | パナソニック株式会社 | 弾性波素子と、これを用いたフィルタ及び電子機器 |
-
2008
- 2008-05-09 WO PCT/JP2008/001165 patent/WO2008146449A1/ja active Application Filing
- 2008-05-09 EP EP08751689A patent/EP2109218A4/en not_active Withdrawn
- 2008-05-09 US US12/532,426 patent/US7928633B2/en active Active
- 2008-05-09 CN CN2008800139924A patent/CN101669285B/zh active Active
- 2008-05-09 JP JP2009516166A patent/JP4868063B2/ja active Active
-
2011
- 2011-09-07 JP JP2011194510A patent/JP5278513B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003198321A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-07-11 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
| CN1617311A (zh) * | 2003-11-12 | 2005-05-18 | 松下电器产业株式会社 | 半导体器件的制造方法 |
| JP2005348139A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性波装置及びその製造方法 |
| CN1764335A (zh) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | 精工爱普生株式会社 | 有机电致发光装置的制造方法和有机电致发光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2008146449A1 (ja) | 2010-08-19 |
| JP5278513B2 (ja) | 2013-09-04 |
| JP4868063B2 (ja) | 2012-02-01 |
| CN101669285A (zh) | 2010-03-10 |
| US7928633B2 (en) | 2011-04-19 |
| WO2008146449A1 (ja) | 2008-12-04 |
| EP2109218A4 (en) | 2012-11-28 |
| US20100060101A1 (en) | 2010-03-11 |
| EP2109218A1 (en) | 2009-10-14 |
| JP2011254549A (ja) | 2011-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101669285B (zh) | 弹性波元件 | |
| US10084428B2 (en) | Elastic wave device and method for manufacturing the same | |
| JP5686943B2 (ja) | 弾性波デバイス及びその製造方法 | |
| CN106533384A (zh) | 声波装置及其制造方法 | |
| KR101082079B1 (ko) | 정전방전 보호 기능을 갖는 이엠아이 엘씨 필터 | |
| WO2007094368A1 (ja) | 弾性表面波デバイス、およびこれを用いた弾性表面波フィルタとアンテナ共用器、並びにこれを用いた電子機器 | |
| US20060234476A1 (en) | Electronic component and method for its production | |
| US6831340B2 (en) | Surface acoustic wave device and method of producing the same | |
| JP5325729B2 (ja) | 弾性波フィルタ | |
| JP6323609B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2008093294A1 (en) | A casing for an electrical component | |
| JP2006020285A (ja) | 弾性波装置 | |
| CN106169916A (zh) | 谐振器封装件及其制造方法 | |
| JP2004222267A (ja) | 電子部品およびこの電子部品を用いた電子機器 | |
| CN108933577B (zh) | 声波装置及制造声波装置的方法 | |
| JP2006014097A (ja) | 弾性表面波装置およびその製造方法ならびに通信装置 | |
| US20220345828A1 (en) | Etch stop and protection layer for capacitor processing in electroacoustic devices | |
| WO2008065834A1 (fr) | Résonateur à ondes élastiques de surface et dispositif à ondes élastiques de surface | |
| CN117978123A (zh) | 一种全晶体谐振器及其制造方法 | |
| JPH0746077A (ja) | 表面弾性波フィルタとその製造方法 | |
| CN115529018A (zh) | 谐振器、滤波器、电子设备及谐振器的制造方法 | |
| CN116072555A (zh) | 一种芯片封装方法、封装结构及射频前端模块 | |
| JP2006033311A (ja) | 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 | |
| KR20160137309A (ko) | 공진기 패키지 및 이의 제조방법 | |
| JP2001148618A (ja) | 弾性表面波装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SKYWORKS PANASONIC FILTRATE SOLUTIONS JAPAN CO., L Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO, LTD. Effective date: 20150126 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150126 Address after: Osaka Japan Patentee after: PANASONIC CORPORATION Address before: Osaka Japan Patentee before: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Osaka Japan Patentee after: Japan Industrial Co., Ltd. Address before: Osaka Japan Patentee before: PANASONIC CORPORATION |