DE10205726A1 - Oberflächenwellenbauelement und Frequenzeinstellungsverfahren für dasselbe - Google Patents

Abstract

Ein Oberflächenwellenbauelement umfaßt ein Oberflächenwellenelement, das in einem Hauptkörper eines Gehäuses untergebracht ist. Das Oberflächenwellenelement ist über Verbindungsdrähte mit Elektrodenanschlußflächen des Gehäuses elektrisch verbunden, und die Verbindungsdrähte sind so angeordnet, daß dieselben weder über die IDTs noch die Reflektoren des Oberflächenwellenbauelements verlaufen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Oberflächen­ wellenbauelement für die Verwendung beispielsweise als ein Resonator und ein Bandpaßfilter, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Oberflächenwellen­ bauelement mit einem Aufbau, bei dem ein Oberflächenwellen­ bauelement in einem Gehäuse befestigt ist und das Oberflä­ chenwellenbauelement über Verbindungsdrähte mit dem Gehäuse verbunden ist, und auf ein Frequenzeinstellungsverfahren des Oberflächenwellenbauelements.

Herkömmlicherweise werden Oberflächenwellenbauelemente häu­ fig als Resonatoren und Bandpaßfilter verwendet. Bei Ober­ flächenwellenbauelementen wird im allgemeinen ein Elektro­ denaufbau aus Interdigitalelektrodenwandlern (hierin nach­ folgend als IDT bezeichnet) und Reflektoren im allgemeinen aus einem Elektrodenmaterial, wie z. B. Aluminium oder ei­ ner Aluminiumlegierung, gebildet.

Bei der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffent­ lichung Nr. 8-65092 ist ein Beispiel eines herkömmlichen Oberflächenwellenbauelements offenbart. Das Oberflächenwel­ lenbauelement, das bei diesem Stand der Technik beschrieben ist, ist mit Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.

Das Oberflächenwellenbauelement 101 umfaßt einen Hauptkör­ per 102 eines Gehäuses. Bei dem Hauptkörper 102 des Gehäu­ ses ist eine Öffnung 102a vorgesehen, und ein Oberflächen­ wellenbauelement 103 ist in der Öffnung 102a angeordnet. Um das Oberflächenwellenbauelement 103 abzudichten, ist ein Abdeckungsmaterial auf der oberen Oberfläche des Hauptkör­ pers 102 des Gehäuses befestigt, um die Öffnung 102a des Hauptkörpers 102 des Pakets zu befestigen.

Das Oberflächenwellenbauelement 103 umfaßt ein piezoelek­ trisches Substrat 104, IDTs 105 und 106, Reflektoren 107 und 108, IDTs 109 und 110 und Reflektoren 111 und 112, die auf dem piezoelektrischen Substrat 104 angeordnet sind. Das heißt, zwei longitudinal gekoppelte Resonatorfilter 113 und 114 sind aufgebaut, so daß die Reflektoren 107 und 108 an beiden Seiten in der Oberflächenwellenausbreitungsrichtung eines Bereichs angeordnet sind, bei dem die IDT 105 und 106 vorgesehen sind, und so, daß die Reflektoren 111 und 112 an beiden Seiten in der Oberflächenwellenausbreitungsrichtung eines Bereichs angeordnet sind, in dem die IDTs 109 und 110 vorgesehen sind.

Andererseits sind bei dem Hauptkörper 102 des Gehäuses Elektrodenanschlußflächen 115 bis 117 und 118 bis 120 neben dem Abschnitt angeordnet, in dem das Oberflächenwellenbau­ element 103 untergebracht ist, und das Oberflächenwellen­ bauelement 103 ist über Verbindungsdrähte 121 bis 126 mit den Elektrodenanschlußflächen 115 bis 117 und 118 bis 120 verbunden.

Bei diesem Oberflächenwellenbauelement 101 sind die Verbin­ dungsdrähte 121 bis 126 so angeordnet, daß dieselben nicht über die IDTs 105, 106, 109 und 110 verlaufen. Durch Anord­ nen der Verbindungsdrähte 121 bis 126, so daß dieselben nicht über die IDTs 105, 106, 109 und 110 verlaufen, kann auf diese Weise die Verschlechterung der Dämpfung außerhalb des Durchlaßbandes, die durch induktive Kopplung zwischen den IDTs 105, 106, 109 und 110 und den Verbindungsdrähten 121 bis 126 bewirkt wird, reduziert werden.

Da die Verbindungsdrähte 121 bis 126 bei diesem Oberflä­ chenwellenbauelement 101 nicht über die IDTs 105, 106, 109 und 110 verlaufen, wie es oben beschrieben ist, ist die Verschlechterung der Dämpfung außerhalb des Durchlaßbandes reduziert.

Weil jedoch bei dem Oberflächenwellenbauelement 101 bezüg­ lich der Elektrode des Oberflächenbauelements 103 der Me­ tallfilm durch Filmbildungsverfahren gebildet wird, wie z. B. ein Verfahren, bei dem ein Metallfilm durch Sputtern ge­ bildet wird und unnötige Abschnitte entfernt werden, oder ein Verfahren, bei dem ein Resistfilm gebildet wird, ein Metallfilm auf dem Resistfilm durch Sputtern gebildet wird und unnötige Abschnitte zusammen mit dem Widerstandsfilm entfernt werden, und andere Verfahren, gibt es das Problem, daß die Filmdicke, Form und Abmessungen der Elektrode des Oberflächenwellenbauelements 103 variieren, und aufgrund solcher Schwankungen der Elektrode des Oberflächenwellen­ bauelements 103 gibt es das Problem, daß die Resonanzfre­ quenzen schwanken. Insbesondere, wenn die Elektroden der IDTs 105 und 106, der Reflektoren 107 und 108, der IDTs 109 und 110 und der Reflektoren 111 und 112 aus einem Metall aus Tantal oder Wolfram hergestellt sind, das eine schwere­ re Masse aufweist als Aluminium, werden die Schwankungen der Mittelfrequenz breiter. Folglich tritt ein Problem auf, daß der Ertrag reduziert ist.

In den vergangenen Jahren wurde ein Oberflächenwellenbau­ element entwickelt, das eine Oberflächenwelle vom Sher- Horizontal-Typ ("SH") verwendet, so daß eine Elektrode aus einem Metall mit einer großen Masse, wie z. B. Ta oder W, auf der Oberfläche eines Quarzsubstrats gebildet ist. Die Schallgeschwindigkeit der Oberflächenwelle, d. h. die Be­ triebsmittenfrequenz, wird stark durch die Filmdicke der Elektrode beeinflußt. Wenn ein Metall, wie z. B. Ta oder W, mit einer schweren Masse als Elektrodenmaterial verwendet wird, schwankt die Mittenfrequenz wesentlich als Folge so­ gar einer auch kleinen Schwankung bei der Filmdicke der Elektrode.

Daher ist der Ertrag reduziert und es ist äußerst schwie­ rig, das Oberflächenwellenbauelement herzustellen. Dement­ sprechend wurde es schließlich notwendig, eine Frequenzein­ stellung jedes Oberflächenwellenbauelements durchzuführen.

Während dem Herstellungsprozeß wird ein Oberflächenwellen­ bauelement 103 von einem Wafer ausgeschnitten, das Oberflä­ chenwellenbauelement 103 wird in einem Hauptkörper 102 ei­ nes Gehäuses befestigt und eine elektrische Verbindung wird durch Verwenden der Verbindungsdrähte 121 bis 126 erreicht, und danach wird durch physikalisches oder chemisches Ätzen der Oberfläche des Oberflächenwellenbauelements 103 durch einen Ionenstrahl eine Frequenzeinstellung versucht. Es tritt jedoch häufig unregelmäßiges Ätzen auf und somit konnte die Frequenzeinstellung nicht mit einem hohen Grad an Genauigkeit durchgeführt werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflä­ chenwellenbauelement, eine Kommunikationsvorrichtung und ein Frequenzeinstellungsverfahren mit verbesserten Charak­ teristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, eine Kommunikationsvorrichtung gemäß An­ spruch 7 und ein Frequenzeinstellungsverfahren gemäß An­ spruch 13 gelöst.

Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, liefern bevor­ zugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein Oberflächenwellenbauelement mit Elektrodenanschlußflächen, die in einem Gehäuse angeordnet sind, und durch Verbin­ dungsdrähte mit einem Oberflächenwellenelement verbunden sind, und derart aufgebaut sind, daß eine Frequenzeinstel­ lung mit einem hohen Grad an Genauigkeit durchgeführt wer­ den kann, und ein Frequenzeinstellungsverfahren für das Oberflächenwellenbauelement.

Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Oberflächenwellenelement mit einem piezoelektrischen Sub­ strat, zumindest einen Interdigitalelektrodenwandler, der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, und ei­ nen Reflektor, ein Gehäuse, in dem das Oberflächenwellen­ element befestigt ist, und Elektrodenanschlußflächen, die elektrisch mit dem Oberflächenwellenelement verbunden sind, und eine Mehrzahl von Verbindungsdrähten, die das Oberflä­ chenwellenelement elektrisch mit den Elektrodenanschlußflä­ chen des Gehäuses verbinden. Bei dem Oberflächenwellenbau­ element sind die Verbindungsdrähte so angeordnet, daß die­ selben nicht über den Interdigitalelektrodenwandler und den Reflektor des Oberflächenwellenelements verlaufen.

Bei einem Oberflächenwellenbauelement gemäß einem bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrodenmaterial, das den IDT und den Reflektor bildet, vorzugsweise ein Metall mit einer schwereren Masse als die­ jenige von Aluminium oder einer Verbindung, die das Metall enthält.

Bei einem Oberflächenwellenbauelement gemäß einem bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das piezoelektrische Substrat vorzugsweise ein Quarzsubstrat.

Gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Kommunikationsvor­ richtung ein Oberflächenwellenbauelement gemäß den oben be­ schriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorlie­ genden Erfindung, wobei das Oberflächenwellenbauelement ein Bandpaßfilter definiert.

Bei einem Frequenzeinstellungsverfahren eines Oberflächen­ wellenbauelements gemäß einem weiteren bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Fre­ quenzeinstellung durchgeführt, so daß der Interdigitalelek­ trodenwandler und der Reflektor des Oberflächenwellenele­ ments, die in dem Gehäuse befestigt sind, durch Bestrahlen mit einem Energiestrahl von oben geätzt werden. Bei einem Frequenzeinstellungsverfahren des Oberflächenwellenbauele­ ments gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung wird eine Ionenkanone als Gerät zum Be­ strahlen mit einem Energiestrahl verwendet.

Andere Merkmale, Elemente, Schritte, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgen­ den detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungs­ beispiele mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels eines Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 die Frequenzcharakteristika der Dämpfung und die Charakteristika der Gruppenlaufzeit, nachdem das Oberflächenwellenbauelement der vorliegenden Er­ findung von Fig. 1 durch Bestrahlen mit einem Io- nenstrahl eingestellt wurde;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht zum Beschreiben eines Beispiels von herkömmlichen Oberflächenwellenbauelementen; und

Fig. 5 die Frequenzcharakteristika der Dämpfung und die Charakteristika der Gruppenlaufzeit, wenn die Frequenz des herkömmlichen Oberflächenwellenbau­ elements eingestellt ist.

Hierin nachfolgend werden spezifische bevorzugte Ausfüh­ rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfin­ dung deutlich zu machen.

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel eines Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dem Oberflächenwellenbau­ element 1 wird vorzugsweise ein Hauptkörper 2 eines Gehäu­ ses verwendet. Der Hauptkörper 2 des Gehäuses weist eine Öffnung 2a auf. Die Öffnung 2a weist vorzugsweise eine im wesentlichen rechteckige Form auf, ein Stufenabschnitt 2b, der höher ist als die Bodenoberfläche der Öffnung 2a, ist außerhalb einer Seite der Öffnung 2a positioniert, und ein Stufenabschnitt 2c ist außerhalb der anderen Seite der Öff­ nung 2a positioniert. Ferner weist der Hauptkörper 2 des Gehäuses eine Seitenwand 2d mit Kantenabschnitten auf. Die Seitenwand 2d ist vorzugsweise höher als die Stufenab­ schnitte 2b und 2c, und, obwohl dies nicht dargestellt ist, ist ein Abdeckungsmaterial in einem festen Zustand auf der oberen Oberfläche der Seitenwand 2d befestigt, um die Öff­ nung 2a zu schließen.

Andererseits ist ein Oberflächenwellenelement 3 in der Öff­ nung 2a untergebracht. Das Oberflächenwellenelement 3 um­ faßt ein piezoelektrisches Substrat 4, das vorzugsweise bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein Quarzsubstrat ist. Das piezoelektrische Substrat 4 weist vorzugsweise eine rechteckige Plattenkonfiguration auf, und ein Elektrodenaufbau, der vorzugsweise aus Tantal hergestellt ist, ist auf der oberen Oberfläche angeordnet. Bei diesem Elektrodenaufbau sind die IDTs 5 und 6 entlang der Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet, die Reflektoren 7 und 8 sind auf beiden Seiten in der Oberflä­ chenwellenausbreitungsrichtung eines Bereichs angeordnet, in dem die IDTs 5 und 6 vorgesehen sind, die IDTs 9 und 10 sind entlang der Oberflächenwellenausbreitungsrichtung an­ geordnet, an einer Position, die in der Richtung in etwa einem rechten Winkel zu der Oberflächenwellenausbreitungs­ richtung der IDTs 5 und 6 getrennt ist, und Reflektoren 11 und 12 sind auf beiden Seiten in der Oberflächenwellenaus­ breitungsrichtung, des Bereichs angeordnet, in dem die IDTs 9 und 10 vorgesehen sind.

Ein erstes longitudinal gekoppeltes Resonatortyp- Oberflächenwellenfilter 13 umfaßt die IDTs 5 und 6 und die Reflektoren 7 und 8, und ein zweites longitudinal gekoppel­ tes Resonatortyp-Oberflächenwellenfilter 14 umfaßt die IDT 9 und 10 und die Reflektoren 11 und 12. Bei dem vorliegen­ den bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der IDT 6 und der IDT 9 des ersten und zweiten longitudinal gekoppelten Reso­ natortyp-Oberflächenwellenfilters 13 und 14 durch eine Ver­ bindungselektrode 27 verbunden, um ein Oberflächenwellen­ filter mit einem Zweistufenaufbau zu liefern.

Andererseits sind die Elektrodenanschlußflächen 15 bis 17 auf dem Stufenabschnitt 2b des Hauptkörpers 2 eines Gehäu­ ses angeordnet, und die Elektrodenanschlußflächen 18 bis 20 sind auf dem Stufenabschnitt 2c angeordnet. Obwohl dies nicht speziell dargestellt ist, verlaufen die Elektrodenan­ schlußflächen 15 bis 17 und 18 bis 20 durch das Innere des Hauptkörpers 2 des Gehäuses und erstrecken sich außerhalb des Hauptkörpers 2 des Gehäuses. Die Elektrodenanschlußflä­ chen 15 bis 17 und 18 bis 20 verbinden das Oberflächenwel­ lenelement 3 elektrisch mit außen.

Felder 28 und 29 zum Verbinden von Verbindungsdrähten sind in dem IDT 5 des ersten longitudinal gekoppelten Resonator­ typ-Oberflächenwellenfilters 13 des Oberflächenwellenele­ ments 3 angeordnet, und ein Feld 30 zum Verbinden eines Verbindungsdrahts ist in dem IDT 6 angeordnet. Auf gleiche Weise ist ein Feld 31 zum Verbinden eines Verbindungsdrahts in dem IDT 9 des zweiten longitudinal gekoppelten Resona­ tortyp-Oberflächenwellenfilters 14 angeordnet, und Felder 32 und 33 zum Verbinden von Verbindungsdrähten sind in dem IDT 10 angeordnet. Hier sind die Felder 28 und 33, mit de­ nen Verbindungsdrähte verbunden sind, zwischen dem ersten und dem zweiten longitudinal gekoppelten Resonatortyp- Oberflächenwellenfilter 13 und 14 positioniert und sind au­ ßerhalb eines Bereichs positioniert, in dem die IDT 5, 6, 9 und 10 und die Reflektoren 7, 8, 11 und 12 eingeschlossen sind. Dann sind die Felder 28 bis 30 und 31 bis 33 der lon­ gitudinal gekoppelten Resonatortyp-Oberflächenwellenfilter 13 und 14 des Oberflächenwellenelements 3 unter Verwendung von Verbindungsdrähten 21 bis 26 jeweils mit den Elektro­ denanschlußflächen 15 bis 17 und 18 bis 20 verbunden.

Wie es aus Fig. 1 klar ist, sind die Verbindungsdrähte 21 bis 26 angeordnet, daß dieselben nicht über die IDTs 5 und 6, die Reflektoren 7 und 8, die IDTs 9 und 10 und die Re­ flektoren 11 und 12 verlaufen.

Wenn das Oberflächenwellenbauelement des vorliegenden be­ vorzugten Ausführungsbeispiels hergestellt wird, werden ei­ ne Mehrzahl von Elektrodenaufbauten von Oberflächenwellen­ bauelementen, 1 in einer Matrixkonfiguration auf einem Wa­ fer (nicht gezeigt) gebildet, und dann wird jedes Oberflä­ chenwellenelement 3 von dem Wafer ausgeschnitten. Danach wird das Oberflächenwellenelement 3 in dem Hauptkörper 2 eines Gehäuses untergebracht und eine elektrische Verbin­ dung wird durch Verwenden der Verbindungsdrähte 21 bis 26 durchgeführt. Wenn dann das Oberflächenwellenbauelement 1 hergestellt ist, werden die Frequenzcharakteristika jedes Oberflächenwellenelements 3 gemessen. Das Oberflächenwel­ lenelement 3, das als annehmbar beurteilt wird, wird in dem Hauptkörper 2 eines Gehäuses untergebracht, und ein elek­ trische Verdrahtung wird durch Verwenden der Verbindungs­ drähte 21 bis 26, wie oben beschrieben, durchgeführt.

Wenn dann die Elektrode aus Tantal hergestellt ist und sich die Masse erhöht, selbst wenn die Schwankungen bei der Elektrodenfilmdicke auf dem Wafer gering sind, ist es wahr­ scheinlich, daß die Frequenzcharakteristika der schließlich erhaltenen Oberflächenwellenbauelemente 1 von den gewünsch­ ten abweichen.

Dementsprechend werden bei der Stufe, bei der das Oberflä­ chenwellenelement 3 in dem Hauptkörper 2 eines Gehäuses un­ tergebracht wird, und eine elektrische Verdrahtung durch Verwendung der Verbindungsdrähte 21 bis 26 durchgeführt wird, die Frequenzcharakteristika erneut gemessen, und falls sich die Frequenzcharakteristika von der angestrebten Frequenz unterscheiden, wird das Oberflächenwellenelement 3 durch eine Tonenkanone geätzt.

Das heißt, ein Ionenstrahl wird von der Oberseite des pie­ zoelektrischen Substrats 3 durch Verwenden einer Ionenkano­ ne ausgestrahlt, und die IDTs 5, 6, 9 und 10 und die Re­ flektoren 7, 8, 11 und 12 werden geätzt, um die Frequenz einzustellen. Da es bei dem vorliegenden bevorzugten Aus­ führungsbeispiel nicht nur oberhalb der IDTs 5, 6, 9 und 10, sondern auch oberhalb der Reflektoren 7, 8, 11 und 12 keinen Verbindungsdraht gibt, kann das oben beschriebene Ätzen durchgeführt werden, so daß die Ionenteilchen, die durch die Tonenkanone ausgestrahlt werden, nicht durch die Verbindungsdrähte 21 bis 26 gestört werden.

Daher kann eine Frequenzeinstellung mit einem hohen Grad an Genauigkeit und sehr leicht durchgeführt werden. Diese Tat­ sache wird auf der Basis eines spezifischen experimentellen Beispiels beschrieben.

Ein Quarzsubstrat mit einem Eulerschen Winkel (0°, 127° und 90°) wurde als ein piezoelektrisches Substrat 4 verwendet, und gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ beispiel wird ein Oberflächenwellenbauelement 1 unter Ver­ wendung einer Oberflächenwelle vom Sher-Horizontal-Typ her­ gestellt. Zum Vergleich wird ein Oberflächenwellenbauele­ ment, das auf die gleiche Weise aufgebaut ist wie das oben beschriebene Beispiel von bevorzugten Ausführungsbeispie­ len, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, hergestellt, abgesehen davon, daß die Verbindungsdrähte 121 und 126 über die Re­ flektoren 107 und 112 verlaufen. Bezüglich dieser beiden Arten von Oberflächenwellenbauelementen wurde eine Fre­ quenzeinstellung durch Bestrahlen mit einem Ionenstrahl von einer Ionenkanone durchgeführt. Die Frequenzcharakteristika der Dämpfung und die Charakteristika der Gruppenlaufzeit von jedem der somit frequenzeingestellten Oberflächenwel­ lenbauelemente sind in Fig. 2 bzw. Fig. 5 gezeigt. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, liegen die durch die Pfeile A und B gezeigten Welligkeiten bei dem Oberflächenwellenbauelement als herkömmliches Beispiel in der Bandbreite, aber bei dem Beispiel von bevorzugten Ausführungsbeispielen, das in Fig. 2 gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß solche Welligkei­ ten minimiert sind.

Das heißt, wenn die Drähte oberhalb der IDT und der Reflek­ toren vorliegen, werden die auftreffenden Ionenteilchen ge­ stört und die Einheitlichkeit der Teilchendichte ist ver­ schlechtert, auch wenn der Bereich der Verbindungsdrähte von oben betrachtet klein ist. Aufgrund dessen ist die Chipoberfläche bei dem herkömmlichen Beispiel ungleichmäßig geätzt und es wird in Betracht gezogen, daß die oben be­ schriebenen Welligkeiten aufgrund der Schwankungen bei der Geschwindigkeit der Oberflächenwelle auftreten, die durch das ungleiche Ätzen bewirkt werden.

Obwohl darüber hinaus bei dem vorliegenden bevorzugten Aus­ führungsbeispiel Tantal vorzugsweise als Elektrodenmaterial verwendet wird und ein Quarzsubstrat mit dem oben beschrie­ benen spezifischen Eulerschen Winkel verwendet wird, ist das Elektrodenmaterial, das die IDTs und die Reflektoren bildet, bei einem Oberflächenwellenbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung nicht speziell begrenzt. Aber in dem Fall einer Elektrode, bei der ein Metall, wie z. B. Tantal, oder eine Legierung mit einer schwereren Masse als Alumini­ um verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung vorzugs­ weise auf ein Oberflächenwellenbauelement angewendet wer­ den, bei dem eine Elektrode aus einem Metall oder eine Le­ gierung mit einer schwereren Masse als Aluminium herge­ stellt ist, verwendet wird, weil der Effekt der Schwankun­ gen der wachsenden Filmdicke ansteigt.

Als ein Metall mit einer schwereren Masse als diejenige von Aluminium können statt Tantal die Metalle aus Au, W, Mo, Ni, Cu, Co, Cr, Zn, Fe, Mn oder anderem geeigneten Material verwendet werden. Ferner können die Elektroden bei einem Oberflächenwellenbauelement gemäß verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung aufgebaut werden, indem nur ein Metall oder eine Legierung mit einer schwereren Masse als Aluminium verwendet wird, und außerdem kann die Elektrode aus einem laminierten Aufbau hergestellt sein, der diese Metall- oder Legierungsschichten enthält.

Ferner kann das piezoelektrische Substrat unter Verwendung von anderen Einzelquarzsubstraten und piezoelektrischen Ke­ ramiksubstraten außer einem Quarzsubstrat aufgebaut werden.

Darüber hinaus wird bei den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen ein Ionenstrahl vorzugsweise als ein Energiestrahl ausgestrahlt, wenn geätzt wird, aber andere geeignete Energiestrahlen, wie z. B. ein Elektronenstrahl statt einem Ionenstrahl, können für eine Frequenzeinstel­ lung ausgestrahlt werden.

Darüber hinaus wird bei den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen ein Oberflächenwellenfilter mit einem Zweistufenaufbau, bei dem ein erstes und zweites longitudi­ nal gekoppeltes Resonatortyp-Oberflächenwellenfilter longi­ tudinal verbunden sind, beschrieben, aber ein Oberflächen­ wellenbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und es kann auf Leiter-Typ-Filter mit einem Leiter-Typ-Schaltungsaufbau angewendet werden, auf geeignete Oberflächenwellenfilter mit einem Gittertyp- Schaltungsaufbau, bei denen eine Mehrzahl von Oberflächen­ wellenresonatoren in einer Gitterkonfiguration verbunden sind, oder andere Oberflächenwellenbauelemente, die Ober­ flächenwellenresonatoren umfassen.

Ferner sind zu verwendende Oberflächenwellen nicht auf die Oberflächenwelle des Sher-Horizontal-Typs begrenzt, und an­ dere Oberflächenwellen, wie z. B. Rayleigh-Wellen, Love- Wellen und andere geeignete Wellen, können verwendet wer­ den.

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Beschreiben einer Kommunikationsvorrichtung 116, die ein Oberflächen­ wellenbauelement gemäß den oben beschriebenen Ausführungs­ beispielen der vorliegenden Erfindung umfaßt.

In Fig. 3 ist ein Duplexer 162 mit einer Antenne 161 ver­ bunden. Ein Oberflächenwellenfilter 164 und ein Verstärker 165, die eine HF-Stufe bilden, sind zwischen den Duplexer 162 und einen empfangsseitigen Mischer 162 geschaltet. Fer­ ner ist ein Oberflächenwellenfilter 169 in einer HF-Stufe mit dem Mischer 163 verbunden. Ferner sind ein Verstärker 167 und ein Oberflächenwellenfilter 168, die eine HF-Stufe bilden, zwischen den Duplexer 162 und einen Übertragungs­ seitenmischer 166 geschaltet.

Ein Oberflächenwellenbauelement, das gemäß den oben be­ schriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorlie­ genden Erfindung aufgebaut ist, kann vorzugsweise als ein Oberflächenwellenfilter 169 in der Kommunikationsvorrich­ tung 160 verwendet werden.

Da bei einem Oberflächenwellenbauelement gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Ver­ bindungsdrähte so angeordnet sind, daß die Verbindungsdräh­ te weder über die IDTs noch die Reflektoren des Oberflä­ chenwellenelements verlaufen, kann die Oberfläche des Ober­ flächenwellenelements mit einem hohen Grad an Genauigkeit geätzt werden, wenn eine Frequenzeinstellung durch Bestrah­ len mit einem Energiestrahl durchgeführt wird, und deswegen kann eine Frequenzeinstellung sehr genau durchgeführt wer­ den und es wird möglich, ein Oberflächenwellenbauelement mit gewünschten Filter- und Resonanzcharakteristika zu lie­ fern.

Wenn das Elektrodenmaterial, das die IDTs und die Reflekto­ ren bildet, ein Metall oder eine Legierung mit einer schwe­ reren Masse als derjenigen von Aluminium ist, ist es wahr­ scheinlich, daß die Frequenz aufgrund der Schwankungen bei der Elektrodenfilmdicke stark schwankt, aber da bei der vorliegenden Erfindung eine Frequenzeinstellung mit einem hohen Grad an Genauigkeit und mit Leichtigkeit durchgeführt werden kann, wie es oben beschrieben ist, kann die vorlie­ gende Erfindung vorzugsweise bei einem Oberflächenwellen­ bauelement verwendet werden, das aus einem Metall mit einer schweren Masse hergestellt ist.

Wenn das piezoelektrische Substrat aus einem Quarzsubstrat hergestellt ist, kann ein Oberflächenwellenbauelement, das eine Oberflächenwelle vom Sher-Horizontal-Typ verwendet, aufgebaut werden durch Aufbauen einer Elektrode auf dem Quarzsubstrat, die aus einem Metall oder einer Legierung mit einer schwereren Masse als Aluminium hergestellt ist, und in diesem Fall kann eine Frequenzeinstellung leicht ge­ mäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, und ein Oberflächenwellenbauelement mit minimalen Schwankungen bei den Frequenzcharakteristika, und das eine Oberflächenwelle vom Sher-Horizontal-Typ verwendet, kann geliefert werden.

Wenn bei einem Frequenzeinstellungsverfahren eines Oberflä­ chenwellenbauelements gemäß einem weiteren bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Frequenz des Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Er­ findung eingestellt wird, wird die Frequenzeinstellung so durchgeführt, daß die IDTs und die Reflektoren des Oberflä­ chenelements, die in einem Gehäuse befestigt sind, durch Bestrahlen mit einem Energiestrahl von oben geätzt werden, und da es bei diesem Fall keinen Verbindungsdraht über den IDT und den Reflektoren gibt, kann die Frequenzeinstellung mit Leichtigkeit und mit einem hohen Grad an Genauigkeit durchgeführt werden.

Die IDTs und Reflektoren des Oberflächenwellenelements kön­ nen durch Bestrahlen mit einem Ionenstrahl geätzt werden, so daß eine Tonenkanone als ein Gerät zum Bestrahlen mit dem obigen Energiestrahl verwendet wird, und die Frequenz­ einstellung kann mit einem hohen Grad an Genauigkeit und mit Leichtigkeit durchgeführt werden.

Claims (15)

1. Oberflächenwellenbauelement (1), das folgende Merkmale umfaßt:
ein Oberflächenwellenelement (3) mit einem piezoelek­ trischen Substrat (4), zumindest einem Interdigital­ elektrodenwandler (5, 6, 9, 10), der auf dem piezo­ elektrischen Substrat (4) angeordnet ist, und zumin­ dest einem Reflektor (7, 8, 11, 12), der auf dem pie­ zoelektrischen Substrat (4) angeordnet ist;
ein Gehäuse, in dem das Oberflächenwellenelement (3) angebracht ist, und mit Elektrodenanschlußflächen (15-17, 18-20), die elektrisch mit dem Oberflächenwel­ lenelement (3) verbunden sind; und
eine Mehrzahl von Verbindungsdrähten (21-26), die das Oberflächenwellenelement (3) elektrisch mit den Elektrodenanschlußflächen (15-17, 18-20) des Ge­ häuses verbinden, wobei die Verbindungsdrähte (21-26) angeordnet sind, um weder über den zumindest einen Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) noch über den zumindest einen Reflektor (7, 8, 11, 12) des Ober­ flächenwellenelements (3) zu verlaufen.

2. Oberflächenwellenbauelement (1) gemäß Anspruch 1, bei dem der zumindest eine Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) und der zumindest eine Reflektor (7, 8, 11, 12) aus einem Metall hergestellt sind mit einer schwereren Masse als derjenigen von Aluminium oder ei­ ner Legierung, die das Metall enthält.

3. Oberflächenwellenbauelement (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das piezoelektrische Substrat (4) ein Quarzsubstrat ist.

4. Oberflächenwellenbauelement (1) gemäß Anspruch 1, bei dem der zumindest eine Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) entweder aus Tantal, Au, W, Mo, Ni, Cu, Co, Cr, Zn, Fe oder Mn besteht.

5. Oberflächenwellenbauelement (1) gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 4, bei dem
eine erste Mehrzahl der Interdigitalelektrodenwandler (5, 6) auf dem piezoelektrischen Substrat (4) entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet ist, und
eine erste Mehrzahl der Reflektoren (7, 8) auf beiden Seiten in der Oberflächenausbreitungsrichtung eines Bereichs angeordnet ist, in dem die erste Mehrzahl der Interdigitalelektrodenwandler (5, 6) angeordnet ist, und
eine zweite Mehrzahl von Interdigitalelektrodenwand­ lern (9, 10) entlang der Oberflächenwellenausbrei­ tungsrichtung an einer Position angeordnet ist, die in der Richtung in etwa einem rechten Winkel zu der Ober­ flächenwellenausbreitungsrichtung getrennt ist, und
eine zweite Mehrzahl von Reflektoren (11, 12) auf bei­ den Seiten in der Oberflächenwellenausbreitungsrich­ tung des Bereichs angeordnet ist, in dem die zweite Mehrzahl von Interdigitalelektrodenwandlern (9, 10) vorgesehen ist.

6. Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner ein erstes und zweites longitudi­ nal gekoppeltes Resonatortyp-Oberflächenwellenfilter (13, 14) umfaßt, die miteinander verbunden sind.

7. Kommunikationsvorrichtung, die zumindest ein Oberflä­ chenwellenbauelement umfaßt, wobei das zumindest eine Oberflächenwellenbauelement folgende Merkmale umfaßt:
ein Oberflächenwellenelement (3) mit einem piezoelek­ trischen Substrat (4), zumindest einem Interdigital­ elektrodenwandler (5, 6, 9, 10), der auf dem piezo­ elektrischen Substrat (4) angeordnet ist, und zumin­ dest einem Reflektor (7, 8, 11, 12), der auf dem pie­ zoelektrischen Substrat (4) angeordnet ist;
ein Gehäuse, in dem das Oberflächenwellenelement (3) angebracht ist, und mit Elektrodenanschlußflächen (15-17, 18-20), die elektrisch mit dem Oberflächenwel­ lenelement (3) verbunden sind; und
eine Mehrzahl von Verbindungsdrähten (21-26), die das Oberflächenwellenelement (3) elektrisch mit den Elektrodenanschlußflächen (15-17, 18-20) des Ge­ häuses verbinden, wobei die Verbindungsdrähte (21-26) angeordnet sind, um weder über den zumindest einen Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) noch über den zumindest einen Reflektor (7, 8, 11, 12) des Ober­ flächenwellenelements (3) zu verlaufen.

8. Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der der zumindest eine Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) und der zumindest eine Reflektor (7, 8, 11, 12) aus einem Metall hergestellt sind mit einer schwe­ reren Masse als derjenigen von Aluminium oder einer Legierung, die das Metall enthält.

9. Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der das piezoelektrische Substrat (4) ein Quarzsub­ strat ist.

10. Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der der zumindest eine Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) entweder aus Tantal, Au, W, Mo, Ni, Cu, Co, Cr, Zn, Fe oder Mn besteht.

11. Kommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der
eine erste Mehrzahl der Interdigitalelektrodenwandler (5, 6) auf dem piezoelektrischen Substrat (4) entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet ist, und
eine erste Mehrzahl der Reflektoren (7, 8) auf beiden Seiten in der Oberflächenausbreitungsrichtung eines Bereichs angeordnet ist, in dem die erste Mehrzahl der Interdigitalelektrodenwandler (5, 6) angeordnet ist, und
eine zweite Mehrzahl von Interdigitalelektrodenwand­ lern (9, 10) entlang der Oberflächenwellenausbrei­ tungsrichtung an einer Position angeordnet ist, die in der Richtung in etwa einem rechten Winkel zu der Ober­ flächenwellenausbreitungsrichtung getrennt ist, und
eine zweite Mehrzahl von Reflektoren (11, 12) auf bei­ den Seiten in der Oberflächenwellenausbreitungsrich­ tung des Bereichs angeordnet ist, in dem die zweite Mehrzahl von Interdigitalelektrodenwandlern (9, 10) vorgesehen ist.

12. Kommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, die ferner ein erstes und zweites longitudinal gekoppeltes Resonatortyp-Oberflächenwellenfilter (13, 14) umfaßt, die miteinander verbunden sind.

13. Frequenzeinstellungsverfahren für ein Oberflächenwel­ lenbauelement, das folgende Schritte umfaßt:
Bereitstellen eines Oberflächenwellenbauelements (1), das ein Oberflächenwellenelement (3) mit zumindest ei­ nem Interdigitalelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) und zumindest einem Reflektor (7, 8, 11, 12) aufweist, die auf einem piezoelektrischen Substrat (4) angeordnet sind, eines Gehäuses, in dem das Oberflächenwellenele­ ment (3) angebracht ist, und von Elektrodenanschluß­ flächen (15-17, 18-20), die elektrisch mit dem Oberflächenwellenelement (3) verbunden sind;
Anordnen einer Mehrzahl von Verbindungsdrähten (21-26), um das Oberflächenwellenelement (3) elektrisch mit den Elektrodenanschlußflächen (15-17, 18-20) des Gehäuses zu verbinden, so daß die Verbindungsdräh­ te (21-26) weder über den zumindest einen Interdigi­ talelektrodenwandler (5, 6, 9, 10) noch über den zu­ mindest einen Reflektor (7, 8, 11, 12) des Oberflä­ chenwellenelements (3) verlaufen;
Einstellen der Frequenz des Oberflächenwellenbauele­ ments (1) durch Ätzen des zumindest einen Interdigi­ talelektrodenwandlers (5, 6, 9, 10) und des zumindest einen Reflektors (7, 8, 11, 12) durch Bestrahlen mit einem Energiestrahl von oben.

14. Frequenzeinstellungsverfahren für ein Oberflächenwel­ lenbauelement (1) gemäß Anspruch 13, bei dem bei dem Schritt des Bestrahlens mit einem Energiestrahl eine Ionenkanone verwendet wird.

15. Frequenzeinstellungsverfahren für ein Oberflächenwel­ lenbauelement (1) gemäß Anspruch 13, bei dem bei dem Schritt des Bestrahlens mit einem Energiestrahl eine Elektronenkanone verwendet wird.