CN1592096A - 表面声波装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种表面声波装置，包括压电基层，叉指换能器(IDT)电极，以及与该IDT电极电连接的连接部分。所述表面声波装置还包括线路部分，该线路部分的一部分设置在该连接部分上，以及在该线路部分上设置突起。所述连接部分包括设置在设置所述线路部分的连接部分端部的梳形部分。

Description

表面声波装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种表面声波装置，包括至少一个由移去法所形成的叉指换能器电极(IDT)，以及至少一个与该IDT电极电连接的连接部分，本发明特别涉及一种包括至少一个设在连接部分的线路部分的表面声波装置及其制造方法。
背景技术
近年来，通过倒装片压焊系统组装的表面声波装置已经广泛用于减少表面声波装置的尺寸。在这种倒装片压焊系统中，在表面声波装置的至少一个焊接区域上设置至少一个突起。这种表面声波装置通过突起与至少一个设在比如插件上的焊接点区域相连接。以此，这种表面声波装置与插件电连接和机械连接。
所述倒装片压焊系统中使用的突起不仅提供了表面声波装置与插件的电连接，而且提供了表面声波装置与插件的机械连接。因此，在这种表面声波装置中，突起和焊接点区域之间需要足够的连接强度。通常，为了提高突起和焊接点区域之间的连接强度，需要增加焊接点区域的膜厚。
在这种表面声波装置中，由移去法同时形成设在压电基层上的IDT电极和与该IDT电极电连接的连接部分。因此，连接部分的膜厚与IDT电极部分的膜厚相同。为了形成一个有足够连接强度的突起，在连接部分上形成另一个具有预定图样的层。
当由移去法形成这种具有精细图样的IDT电极时，形成一个防护层图样，用以形成IDT电极，使对应精细图样的开孔区域的横截面从基层表面到防护层的上表面逐渐缩小。
此外，形成比IDT电极更粗糙的连接部分的防护层图样，使开孔区域横截面从基层表面到防护层的上表面逐渐缩小。但是由于随后的热处理，比如烘烤，使得上面所说的逐渐缩小，也即倒楔形，在具有粗糙模的连接部分内不能够被保持。因此，在通过比如移去法去除所述防护层图样和不必要的电极膜之后，在连接部分一端发生电极埋设。
此外，为了形成所述突起，在连接部分上形成另一具有预定图样的层。不利的是，比如上述电极埋设会带来诸如与其它层断接的问题。
为了解决上述问题，日本公开特许公报No.2002-261560公开了下述的表面声波装置。上述专利文献公开了一种表面声波装置及其制造方法，所述方法包括步骤：形成表面声波元件的连接部分，接着进行蚀刻，使连接部分的端表面成为阶梯形。
但是，按照上述现有技术的表面声波装置及其制造方存在下述问题。
根据上述专利文献，形成一个表面声波元件，接着进行蚀刻，使连接部分的端表面形成阶梯形。在这样的过程中，在其上具有表面连接部分的表面声波元件上形成防护层图样，在该图样中，所述连接部分的端部对应一个开孔区域。接着，通过比如将该元件浸入蚀刻液中而去除连接部分的部分端表面。接着去除该防护层图样，形成所需图样。该防护层图样的形成包括下述步骤。提供预定膜厚的防护层，以具有预定图样的光学掩膜包覆所述防护层，然后对得到的防护层进行显影。这种方法包含许多步骤，这是令人难以接受的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明一种优选实施例的表面声波装置包括：压电基层；通过移去法在所述压电基层上形成的叉指换能器(IDT)电极；与所述IDT电极电连接的连接部分；以及设在所述连接部分上的线路部分，其中，同时形成所述IDT电极和连接部分，在设置所述线路部分的连接部分一端，设置梳形部分。
梳形部分梳间距优选为5μm或更少。梳形部分的梳间距优选为与IDT的间隔宽度大致相等。
本发明另一个优选实施例的表面声波装置包括：压电基层；通过移去法在所述压电基层上形成的叉指换能器(IDT)电极，与所述IDT电极电连接的连接部分；以及设在所述连接部分上的线路部分，其中，同时形成所述IDT电极和连接部分，在设置所述线路部分的连接部分一端，设置不平整度约为5μm或小于5μm的不规则形状部分。
所述IDT电极和连接部分优选厚度至少约为200nm。
本发明一种优选实施例的表面声波装置制造方法，包括如下步骤：制备压电基层；通过移去法在所述压电基层上形成IDT电极和与所述IDT电极电连接的连接部分；以及在所述连接部分上形成线路部分，其中，形成连接部分的步骤包括：在设置所述线路部分的连接部分一端形成梳形部分的步骤。
本发明另一优选实施例的表面声波装置制造方法，包括如下步骤：形成压电基层；通过移去法在所述压电基层上形成IDT电极和与所述IDT电极电连接的连接部分；以及在所述连接部分上形成线路部分，其中，形成连接部分的步骤包括：在设置所述线路部分的连接部分一端，形成不平整度约为5μm或小于5μm之不规则形状部分的步骤。
按照本发明优选实施例的表面声波装置及其制造方法，其中在所述表面声波装置中所提供的连接部分，没有埋设在它的端部的电极。
因此，不会发生比如设在所述连接部分上的线路部分断开的问题。因此本发明提供了一种可靠性大大提高的表面声波装置。
从下面参照附图对最优选的实施例的详细描述，可使本发明的这些和各种其它特点、要素、步骤和特性将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明一种优选实施例(第一优选实施例)表面声波装置的平面示意图；
图2是表示本发明一种最优实施例表面声波装置举例的局部放大平面图(实例1)；及
图3是表示本发明另一最优实施例表面声波装置举例的局部放大平面图(第二最优实施例)。
具体实施方式
第一优选实施例
以下参照附图描述本发明的第一优选实施例。
图1是本发明第一最优实施例表面声波装置的平面示意图，图2是图1中A部分的放大平面图。
参照图1，表面声波装置50包括压电基层1，叉指换能器(IDT)电极2，以及与叉指换能器(IDT)电极2电连接的连接部分3。这种表面声波装置50还包括线路部分4，它的一部分设在所述连接部分上，并且，突起5设在所述线路部分4上。
图2中用虚线表示不是顶层的部分。
如图2所示，连接部分3设在压电基层1上。线路部分4设在连接部分3的一部分上。连接部分3包括一个梳形部分，它位于设置所述线路部分4的连接部分3一端。
下面将详细描述本发明第一优选实施例的上述声波装置50的制造方法。
首先，用比如螺旋涂布机在压电基层1，如LiTaO3基片上设置一层所需厚度的防护层。所述压电基层1并不限于所述的LiTaO3基片。根据所需的压电性，可以使用其它基片，比如石英晶体、LiNbO3和Li2B4O7基片。
接着，用一个光刻法所用的掩膜使防护层曝光，所述掩膜由IDT电极2、连接部分3和梳形部分6相应的预定图样。接着对防护层进行显影，形成具有所需开孔区域的防护层图样。鉴于移去法，形成防护层图样，使开孔区域的横截面从基层表面到防护层的上表面逐渐缩小。
接着使所述防护层图样受到后烘烤。
接着，为了形成表面声波装置的电极，在具有上述防护层图样的压电基层1上形成第一Ti层(约10nm)。此外，在它上面再形成第二Al-1(Wt)％Cu层(约400nm)。
接着在去除剂中浸渍和晃动该压电基层1，以去除所述防护层图样和一切不必要的电极膜。因此，通过这种移去法形成IDT电极2和与该IDT电极2电连接的连接部分3。在本优选实施例中，IDT电极2的线宽和间隔宽度均为约1μm。用做第一层的钛作为接触金属提供黏着性。
然后，形成线路部分4。通过移去法形成第一Ni-Cr层(约200nm)，和第二Al层(约800nm)，作为线路部分4。由于这种移去法与上述方法相同，因此下面不再进行描述。
随后在线路部分4上形成突起5。在形成各突起5的位置下面3不设置作为IDT电极2和连接部分3的Al-Cu/Ti膜。金制的突起或焊料突起都可被用作所述的突起5。
线路部分4形成在包括连接部分3一侧的连接部分3上，连接部分3与IDT电极电连接，并且，与IDT电极2的形状相比，它具有凹凸不平的形状。梳形部分6设置在连接部分3的端部，在所述的端部上形成所述的线路部分4。在本优选实施例的梳形部分6中，线宽约为1μm，间隔宽度约为1μm，长度约为5μm。梳形部分6的间隔宽度最好约为5μm或者更小，基本与IDT电极2的图样中的间隔宽度相同。梳形部分6的长度优选约为1-10μm。梳形部分6优选与IDT电极2和连接部分3同时形成。
如上所述那样制作表面声波装置。
通常，有如上述那样，比如当由所述移去法形成一个电极的图样时，根据移去法形成防护层图样的形状。在移去法中，形成防护层图样，使对应于比如电极图样的开孔区域的横截面从基层表面到防护层上表面逐渐缩小。所形成的防护层图样由于后续后烘烤而经历热缩。
其中防护层图样具有精细形状的IDT电极部分实际上不受热缩的影响。因此，精细防护层图样保持上述逐渐缩小的形状。另一方面，其中防护层图样的形状比IDT电极内防护层图样的形状粗糙的连接部分，实际上会受到由于后烘烤所致的热缩的影响。因此，在与粗糙图样相应的开孔区域，防护层图样不能够保持上述逐渐缩小的形状。
在这种移去法中，防护层图样内的开孔区域的横截面形状明显受到之后所形成的电极图样形状的影响。在一种开孔区域具有优选横截面形状的防护层图样中，不必要的电极膜和防护层都被去除。接着形成需要的电极图样形状。这是因为位于开孔区域横截面的上述逐渐缩小形状能够使形成的电极图样和不必要的电极膜不连续。相反，在不能保持上述逐渐缩小形状的区域内，形成的电极图样与不必要的电极膜连续。因此，在去除过程中，不必要的电极膜被从所述电极图样中撕下来。因此，例如在所述电极图样内会形成电极的埋设。
原因如下。在一种精细防护层图样中，由于热缩引起的应力被精细图样分散，因此应力基本不改变图样的形状。另一方面，在粗糙防护层图样中，由于热缩引起的应力不扩散，因此应力通常改变图样的形状。
当线路部分形成在具有电极埋设的连接部分上时，电极埋设引起诸如在形成线路部分处断接的问题。
但是，在上述优选实施例中，在连接部分的端部设置形状与IDT电极相同的梳形部分，在所述的连接部分形成所述线路部分。因此，形成保持上述逐渐缩小形状的防护层图样，而不受热缩影响。因此，这种结构能够形成所需的IDT电极和连接部分。
具体而言，当形成一个用于形成膜厚为200nm的IDT电极和连接部分的防护层图样时，可以获得上述优点。
根据本发明的上述优选实施例，在连接部分端部设置形状与IDT电极相同的梳形部分，在所述连接部分上形成所述线路部分。因此，如上所述，形成保持上述逐渐缩小形状的的防护层图样，不受热缩的影响。所述形状不限于上述的梳形。作为选择，可在连接部分的端部设置精细不规则形状，它的不规则度约为5μm或者更小。这种精细不规则形状部分也具有相同的优点。
在图3所示的第二优选实施例中，连接部分3设置在压电基层1上。线路部分4设置在连接部分的一部分上。连接部分3包括精细不规则形状部分7，该部分呈波形并且设置在具有线路部分4的连接部分3一端。这种精细不规则形状部分7中，所述不规则的宽度7a和高度7b约为5μm或者更小。在具有精细不规则形状部分7的精细防护层图样中，由于热缩引起的应力会被这种精细图样所分散，因此这种应力基本不改变图样的形状。
因此，在这样的精细防护层图样中，横截面保持上述逐渐缩小的形状。所形成的电极图样和不必要电极膜不连续，因此，在去除过程中，不必要的电极膜不会从电极图样中撕下。因此，在其余电极图样中，不会形成例如电极埋设。
具有图3所示约等于或小于5μm之不规则度的精细不规则部分的形状可以是任何形状，比如锯齿形、半圆形或半椭圆形，只要不规则度等于或小于5μm就行。这些形状的精细不规则形部分7也具有相同的优点。
应能理解，上述描述只是对本发明的说明。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以进行各种变化和改进。相应地，本发明旨在包罗所有那些落入本发明后附权利要求书范围内的变化、改进和改型。

Claims (22)

1.一种表面声波装置，包括：
压电基层；
在所述压电基层上由移去法形成的叉指换能器(IDT)电极；
与所述IDT电极电连接的连接部分；以及
设在所述连接部分上的线路部分；其中
所述IDT电极和连接部分同时形成，及
在设置线路部分的连接部分端部设置梳形部分。
2.如权利要求1的表面声波装置，其中，所述梳形部分的梳间间隔约5μm或更小。
3.如权利要求1的表面声波装置，其中，所述梳形部分的梳间间隔与IDT的间隔宽度相等。
4.如权利要求1的表面声波装置，其中，所述IDT电极和连接部分的厚度约为200nm或更大。
5.如权利要求1的表面声波装置，其中，所述压电基层是LiTaO3基层。
6.如权利要求1的表面声波装置，其中，所述IDT电极包括Ti层和设置在Ti层上的Cu-Al层。
7.如权利要求6的表面声波装置，其中，所述Ti层厚度约为10nm，Cu-Al层厚度约为400nm。
8.一种表面声波装置，包括：
压电基层；
在所述压电基层上由移去法形成的叉指换能器(IDT)电极；
与所述IDT电极电连接的连接部分；以及
设在所述连接部分上的线路部分；其中
所述IDT电极和连接部分同时形成；以及
精细不规则形状部分，被设在设置线路部分的连接部分端部，并且不规则度约为5μm或更小。
9.如权利要求8的表面声波装置，其中，所述IDT电极和连接部分的厚度至少约为200nm。
10.如权利要求8的表面声波装置，其中，所述压电基层是LiTaO3基层。
11.如权利要求8的表面声波装置，其中，所述IDT电极包括Ti层和设置在Ti层上的Cu-Al层。
12.如权利要求11的表面声波装置，其中，所述Ti层厚度约为10nm，Cu-Al层厚度约为400nm。
13.一种制造表面声波装置的方法，包括如下步骤：
制备压电基层；
在所述压电基层上由移去法形成IDT电极和与该IDT电极电连接的连接部分；以及
在所述连接部分上形成线路部分；其中
形成连接部分的步骤包括在设置线路部分的连接部分端部形成梳形部分的步骤。
14.如权利要求13的制造表面声波装置的方法，其中，在形成梳形部分的步骤中，所述梳形部分的梳间间隔约为5μm或更小。
15.如权利要求13的制造表面声波装置的方法，其中，在形成梳形部分的步骤中，所述梳形部分的梳间间隔与IDT的间隔宽度相同。
16、如权利要求13的制造表面声波装置的方法，其中，使所述IDT电极和连接部分形成厚度约为200nm或更大。
17.如权利要求13的制造表面声波装置的方法，其中，所述IDT电极包括Ti层和设置在Ti层上的Cu-Al层。
18.如权利要求17的制造表面声波装置的方法，其中，所述Ti层厚度约为10nm，Cu-Al层厚度约为400nm。
19.一种制造表面声波装置的方法，包括如下步骤：
制备压电基层；
在所述压电基层上由移去法形成IDT电极和与该IDT电极电连接的连接部分；以及
在所述连接部分上形成线路部分；其中
形成连接部分的步骤包括：在设置线路部分的连接部分端形成不平整度约为5μm或更小的不规则形状部分的步骤。
20.如权利要求19的制造表面声波装置的方法，其中，使所述IDT电极和连接部分形成厚度至少约为200nm。
21.如权利要求19的制造表面声波装置的方法，其中，所述IDT电极包括Ti层和设置在Ti层上的Cu-Al层。
22.如权利要求21的制造表面声波装置的方法，其中，所述Ti层厚度约为10nm，Cu-Al层厚度约为400nm。
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