DE10233649B4

DE10233649B4 - Oberflächenwellenelement, Oberflächenwellenbauelement, das dasselbe verwendet, und ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenelements und des Oberflächenwellenbauelements

Info

Publication number: DE10233649B4
Application number: DE10233649A
Authority: DE
Inventors: Kenji Sakaguchi; Masanobu Watanabe; Mitsushi Takatori
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: US6911762B2; DE10233649A1; CN1400734A; US20030020376A1; JP2003110403A; CN1211922C

Abstract

Oberflächenwellenelement (10), das folgende Merkmale umfaßt:
ein piezoelektrisches Substrat (1);
einen Interdigitalwandler (5), der auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats (1) angeordnet ist;
eine Elektrodenkontaktanschlußfläche, die auf der Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats (1) angeordnet ist;
eine Zwischenelektrode (7), die auf der Elektrodenkontaktanschlußfläche angeordnet ist;
eine obere Elektrode (8), die auf der Zwischenelektrode (7) angeordnet ist; und
eine Bumpelektrode (9), die auf der oberen Elektrode (8) angeordnet ist,
wobei die Zwischenelektrode (7) eine Metalldünnschicht mit einer Zugspannung ist, die geringer ist als 10⁶ Pa, und mit einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode (8), die höher ist als 10⁷ Pa, und
wobei die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 35 Gewichtsprozent Cr enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Region, wo Bumpelektroden eines Oberflächenwellenelements vorgesehen sind, und insbesondere auf ein Oberflächenwellenelement mit Bumpelektroden zum Ermöglichen des Befestigens des Oberflächenwellenelements an einem Oberflächenwellenbauelement, das das Oberflächenwellenelement verwendet, das mit einer Ultraschallwelle, die an dasselbe angelegt wird, durchgeführt wird, und auf ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenelements und des Oberflächenwellenbauelements.
In jüngster Zeit wurden elektronische Komponenten miniaturisiert und mit einem niedrigen Profil versehen, und dementsprechend wurden Face-Down-Verfahren (mit der Chipkontaktseite nach unten) entwickelt, bei denen ein Oberflächenwellenelement direkt auf einem Substrat befestigt wird, so daß die funktionale Oberfläche des Oberflächenwellenelements der Befestigungsoberfläche des Substrats gegenüberliegt. Bei Face-Down-Verfahren werden Elektrodenkontaktanschlußflächen des Oberflächenwellenelements mit den Bumpelektroden mit einer Gehäuseelektrode eines Gehäuses verbunden.
8 zeigt ein bekanntes Oberflächenwellenelement 100. Das bekannte Oberflächenwellenelement 100 weist ein piezoelektrisches Substrat 110, eine Eingangselektrode 120, eine Ausgangselektrode 130, Masseelektroden 140, einen Interdigitalwandler 150, Reflektorelektroden 160, Basiselektroden 170, Zwischenelektroden 180 und Bumpelektroden 190 auf.
Das piezoelektrische Substrat 110 ist aus Lithiumtantalat gebildet. Die Eingangselektrode 120, die Ausgangselektrode 130, die Masseelektroden 140, der Interdigitalwandler 150 und die Reflektorelektroden 160 sind aus einer Metallschicht mit einer Dicke von 100 bis 200 nm gebildet, die hauptsächlich Aluminium (Al) enthält. Die Eingangselektrode 120, die Ausgangselektrode 130, die Masseelektroden 140, der Interdigitalwandler 150 und die Reflektorelektroden 160 werden gleichzeitig auf der gleichen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats 100 gebildet, und weisen somit die gleiche Dicke auf. Die Eingangselektrode 120, die Ausgangselektrode 130 und die Masseelektroden 140 dienen als Elektrodenkontaktanschlußflächen zum Zuführen einer Hochfrequenzspannung zu dem Interdigitalwandler 150.
Die Basiselektroden 170, die Zwischenelektroden 180 und die Bumpelektroden 190 sind auf der Eingangselektrode 120, der Ausgangselektrode 130 und den Masseelektroden 140 gebildet. Die Struktur bei einer Schnittansicht einer Region, wo die Basiselektroden 170, die Zwischenelektroden 180 und die Bumpelektroden 190 gebildet sind, werden nun beschrieben. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-D in 8. In 9 sind die Basiselektroden 170, die Zwischenelektroden 180 und die Bumpelektroden 190 in dieser Reihenfolge auf der Ausgangselektrode 130 und der Masseelektrode 140 angeordnet. Die Basiselektroden 170 sind aus NiCr mit einer Dicke von etwa 200 nm gebildet. Die Zwischenelektroden 180 sind aus Al mit einer Dicke von etwa 1000 nm gebildet. Die Bumpelektroden 190 sind aus Au gebildet.
Das Oberflächenwellenelement 100, das den Interdigitalwandler 150 auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats 110 gebildet aufweist, ist mit Gehäuseelektroden eines Gehäuses verbunden, so daß sich die funktionale Oberfläche desselben nach unten richtet. Insbesondere um das Oberflächenwellenelement 100 zu befestigen, wird eine Ultraschallwelle an die Bumpelektroden 190 angelegt, um mit einer Gehäuseelektrode 210 eines Keramikgehäuses 200 verbunden zu werden, wie es in 10 gezeigt ist.
Wenn das Oberflächenwellenelement 100 in dem Gehäuse 200 befestigt ist, können die Eingangselektrode 120, die Ausgangselektrode 130 und die Masseelektroden 140, die als Elektrodenkontaktanschlußflächen dienen, unter Verwendung der Bumpelektrode 190 direkt mit der Gehäuseelektrode 210 verbunden sein. In diesem Fall ist jedoch die Dicke der Eingangselektrode 120, der Ausgangselektrode 130 und der Masseelektroden 140 in dem Bereich von etwa 100 bis 500 nm und zu klein, um eine Haftung zwischen den Elektrodenkontaktanschlußflächen und der Gehäuseelektrode 210 sicherzustellen, und daher neigen die Elektrodenkontaktanschlußflächen dazu, sich abzulösen.
Dementsprechend weisen bei dem bekannten Oberflächenwellenelement 100 die Eingangselektrode 120, die Ausgangselektrode 130 und die Masseelektroden 140 teilweise die Zwischenelektroden 180 mit einer Dicke von etwa 1000 nm auf, um die Haftung zwischen den Elektrodenkontaktanschlußflächen und der Gehäuseelektrode 210 sicherzustellen.
Falls die Zwischenelektroden 180 direkt auf den Elektrodenkontaktanschlußflächen, wie z. B. der Eingangselektrode 120, gebildet sind, sind außerdem die Zwischenelektroden 180 auf der Al-Oberfläche angeordnet, die die Elektrodenkontaktanschlußflächen bildet, und die oxidiert wurde. Daher ist die Haftung zwischen den Elektrodenkontaktanschlußflächen und den Zwischenelektroden 180 nicht sichergestellt. Dementsprechend sind die Basiselektroden 170, die in der Lage sind, an den Al-Elektrodenkontaktanschlußflächen und den Zwischenelektroden 180 zu haften, zwischen den Elektrodenkontaktanschlußflächen und den Zwischenelektroden 180 angeordnet. Die Basiselektroden 170 sind aus NiCr gebildet. Ti, das ebenfalls in der Lage ist, an Al zu haften, kann für die Basiselektroden 170 verwendet werden. Leider bewirken Ti-Basiselektroden, daß in dem piezoelektrischen Substrat 110 Risse auftreten, wenn zum Verbinden der Elektrodenkontaktanschlußflächen mit den Gehäuseelektroden 210 eine Ultraschallwelle an die Bumpelektroden 190 angelegt wird. Um zu verhindern, daß in dem piezoelektrischen Substrat 110 Risse auftreten, sind die Basiselektroden 170 daher aus NiCr gebildet.
Das bekannte Oberflächenwellenelement 100 neigt jedoch während einem Falltest, bei dem das Oberflächenwellenelement von einer Höhe von 1 bis 1,5 m fallen gelassen wird, mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit dazu, sich von dem Gehäuse 200 zu lösen 100. Das Ablösen tritt zwischen den Elektrodenkontaktanschlußflächen auf, wie z. B. der Eingangselektrode 120 und den Basiselektroden 170.
Außerdem sind die Basiselektroden 170 und die Zwischenelektroden 180 auf den Elektrodenkontaktanschlußflächen durch Abheben gebildet, wobei die Region, wo weder die Basiselektrode 170 noch die Zwischenelektrode 180 nicht gebildet werden sollen, mit einem Resist bedeckt ist, das als eine Maske dient, die nach der Bildung der Basiselektroden 170 und der Zwischenelektroden 180 entfernt werden soll. Da das NiCr, das die Basiselektroden 170 bildet, eine hohe Zugspannung aufweist, ist in diesem Fall das Al, das die Zwischenelektroden 180 bildet, auf dem Interdigitalwandler 150 und auch auf den Elektrodenkontaktanschlußflächen aufgebracht.
Insbesondere wenn NiCr auf den Elektrodenkontaktanschlußflächen aufgebracht ist, um die Basiselektroden 170 zu bilden, wie es in 11 gezeigt ist, ist eine NiCr-Schicht 171 auf dem Resist 220 gebildet. Die hohe Zugspannung der NiCr-Schicht 171 ermöglicht es, daß sich die Enden des Resist 220 neu krümmen, und somit ist ein Teil des Interdigitalwandlers 150 freigelegt. Wenn danach die Zwischenelektroden 180 gebildet werden, wird eine Al-Schicht 230 folglich nicht nur auf den Elektrodenkontaktanschlußflächen gebildet, sondern auch auf einem Teil des Interdigitalwand lers 150. Somit ist das Oberflächenwellenelement 100 beschädigt.
Aus der EP 1049253 A2 ist ein Oberflächenwellenelement bekannt, bei dem auf Elektrodenanschlussflächen eine Basiselektrode aus NiCr mit einer Dicke von 10 nm, eine Zwischenelektrode und ein Bump gebildet sind, um über den Bump eine Verbindung zu einer Gehäuseelektrode herzustellen.
Aus der DE 3825671 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Scheiben mit hohem Transmissionsverhalten bekannt, bei dem eine Glasscheibe mit einem Schichtenverbund, der NiCr-Schichten einer Dicke von 2 nm und eines Cr-Anteils von 20% aufweist, beschichtet wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächenwellenbauelement mit hervorragenden Charakteristika, das sich nicht während einem Falltest von dem Gehäuse löst, und ein Oberflächenwellenelement, das für das Oberflächenwellenbauelement verwendet wird, und ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenelements und des Oberflächenwellenbauelements zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Element gemäß Anspruch 1, ein Bauelement gemäß Anspruch 6 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 15 gelöst.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Oberflächenwellenelement vorgesehen. Das Oberflächenwellenelement umfaßt ein piezoelektrisches Substrat, einen Interdigitalwandler, der auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, eine Elektrodenkontaktanschlußfläche, die auf der Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, eine Zwischenelektrode, die auf der Elektrodenkontaktanschlußfläche angeordnet ist, eine obere Elektrode, die auf der Zwischenelektrode angeordnet ist, und eine Bumpelektrode, die auf der oberen Elektrode angeordnet ist. Die Zwischenelektrode Metalldünnschicht, die NiCr mit einem Cr-Anteil von 15 bis 35 enthält, mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert.
Durch Anordnen der Zwischenelektrode mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, zwischen der Elektrodenkontaktanschlußfläche und der oberen Elektrode, wird die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler verhindert, obwohl die Zwischenelektrode und die obere Elektrode zusammen durch Abheben auf der Elektrodenkontaktanschlußfläche gebildet sind. Außerdem tritt während einem Fallversuch des Oberflächenwellenelements auch kein Ablösen zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode auf.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
Durch Verwenden des NiCr, das 15 Gewichtsprozent oder mehr Cr enthält, um die Zwischenelektrode zu bilden, kann ein Oberflächenwellenelement erreicht werden, bei dem zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode keine Ablösung auftritt. Durch Verwenden des NiCr, das 30 Gewichtsprozent oder weniger Cr enthält, um die Zwischenelektrode zu bilden, kann ein Oberflächenwellenelement erhalten werden, bei dem die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler nicht auftritt, während die Zwischenelektrode und die obere Elektrode aufeinanderfolgend gebildet werden. Durch Verwenden des NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent an Cr enthält, um die Zwischenelektrode zu bilden, zeigt das resultierende Oberflächenwellenelement daher weder die Ablösung zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, noch die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Durch Einstellen des Cr-Inhalts in der Zwischenelektrode in dem Bereich von 18 bis 28 Gewichtsprozent kann die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler weiter verhindert werden. Außerdem kann das Ablösen des Oberflächenwellenelements von einem Gehäuse während einem Fallversuch weiter verhindert werden.
Vorzugsweise wird das NiCr durch Verdampfung aufgebracht.
Durch Aufbringen des NiCr durch Verdampfung, um die Zwischenelektrode zu bilden, kann die Haftung der Zwischenelektrode an der Elektrodenkontaktanschlußfläche und der oberen Elektrode weiter verbessert werden.
Vorzugsweise umfaßt die obere Elektrode Al oder eine Legierung, die Al enthält.
Folglich ist die Haftung zwischen der Zwischenelektrode und der oberen Elektrode bei dem Oberflächenwellenelement weiter verbessert.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Oberflächenwellenbauelement vorgesehen. Das Oberflächenwellenbauelement umfaßt ein Gehäuse mit einer Gehäuseelektrode, eine Abdeckung zum hermetischen Abdichten des Gehäuses, und ein Oberflächenwellenelement. Das Oberflächenwellenelement umfaßt ein piezoelektrisches Substrat, einen Interdigitalwandler, der auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, eine Elektrodenkontaktanschlußfläche, die auf der Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist, eine Zwi schenelektrode, die auf der Elektrodenkontaktanschlußfläche angeordnet ist, eine obere Elektrode, die auf der Zwischenelektrode angeordnet ist, und eine Bumpelektrode, die auf der oberen Elektrode angeordnet ist und mit der Gehäuseelektrode verbunden ist. Die Zwischenelektrode ist eine Metalldünnschicht, die NiCr mit einem Cr-Anteil von 15 bis 35 enthält, mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert.
Durch Verwenden des Oberflächenwellenelements mit der Zwischenelektrode, die aus einer Metallschicht mit einer Zugspannung gebildet ist, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, kann ein Oberflächenwellenelement erreicht werden, das weder ein Charakteristisches Versagen noch ein Ablösen des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse während einem Fallversuch zeigt.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
Durch Verwenden des NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent an Cr enthält, um die Zwischenelektrode zu bilden, zeigt das resultierende Oberflächenwellenelement weder ein Ablösen zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode noch eine Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler. Durch Verwenden dieses Oberflächenwellenelements für das Oberflächenwellenbauelement zeigt das resultierende Oberflächenwellenbauelement weder ein charakteristisches Versagen noch ein Ablösen des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse während einem Fallversuch.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Das Oberflächenwellenelement des Oberflächenwellenbauelements löst sich während einem Fallversuch nicht ab, und daher sind die Charakteristika des Oberflächenwellenbauelements beibehalten.
Das NiCr wird vorzugsweise durch Verdampfung aufgebracht.
Durch Aufbringen des NiCr durch Verdampfung, um die Zwischenelektrode zu bilden, kann die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler weiter verhindert werden. Außerdem kann das Ablösen des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse während einem Fallversuch weiter verhindert werden.
Die obere Elektrode umfaßt vorzugsweise Al oder eine Legierung, die Al enthält.
Als Folge ist die Ablösung des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse weiter verhindert.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenelements vorgesehen. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Strukturieren eines Interdigitalwandlers und einer Elektrodenkontaktanschlußfläche auf einer Hauptoberfläche eines piezoelektrischen Substrats, Auftragen eines Resists, um die Elektrodenkontaktanschlußfläche mit Ausnahme eines Abschnitt derselben und den Interdigitalwandler abzudecken, Bilden einer Zwischenelektrode aus einer Metalldünnschicht auf dem Abschnitt der Elektrodenkontaktanschlußfläche, unter Verwendung des Resists als eine Maske, Bilden einer oberen Elektrode auf der Zwischenelektrode unter Verwendung des Resists als eine Maske, Entfernen des Resists und Bilden einer Bumpelektrode auf der oberen Elektrode. Die Metalldünnschicht, die NiCr mit einem Cr-Anteil von 15 bis 35% enthält, mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, wird in dem Schritt des Bildens der Zwischenelektrode als die Zwischenelektrode gebildet.
Durch Bilden der Zwischenelektrode aus einer Metallschicht mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, kann das Neukrummen des Materials das Neukrummen des Resists verhindert werden, und folglich kann die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler verhindert werden. Außerdem tritt die Ablösung zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode während einem Fallversuch des Oberflächenwellenelements nicht auf.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
NiCr, das 30 Gewichtsprozent oder weniger Cr enthält, führt zu einer Zwischenelektrode mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Außerdem fuhrt NiCr, das zumindest 15 Gewichtsprozent oder mehr Cr enthält, zu einer Zwischenelektrode mit einer Haftungsstärke zu der Elektrodenkontaktanschlußfläche und der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert. Durch Verwenden des NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält, um die Zwischenelektrode zu bilden, zeigt das resultierende Oberflächenwellenelement daher weder eine Ablösung zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode noch die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Folglich ist die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler weiter verhindert. Außerdem ist die Haftung zwischen der Zwischenelektrode und der oberen Elektrode verbessert.
Vorzugsweise wird das NiCr durch Verdampfung aufgebracht.
Durch Aufbringen des NiCr durch Verdampfung, um die Zwischenelektrode zu bilden, kann die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler weiter verhindert werden, wenn die Zwischenelektrode und die obere Elektrode nacheinander gebildet werden. Außerdem kann die Haftung zwischen der Zwischenelektrode und der Elektrodenkontaktanschlußfläche und der oberen Elektrode weiter verbessert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vorgesehen. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Strukturierens eines Interdigitalwandlers und einer Elektrodenkontaktanschlußfläche auf einer Hauptoberfläche eines piezoelektrischen Substrats, Aufbringen eines Resists, um die Elektrodenkontaktanschlußfläche mit Ausnahme eines Abschnitts derselben und den Interdigitalwandler abzudecken, Bilden einer Zwischenelektrode aus einer Metalldünnschicht auf dem Abschnitt der Elektrodenkontaktanschlußfläche, unter Verwendung des Resists als eine Maske, Bilden einer oberen Elektrode auf der Zwischenelektrode unter Verwendung des Resists als eine Maske, Entfernen des Resists, Bilden einer Bumpelektrode auf der oberen Elektrode und Drücken der Bumpelektrode auf eine Gehäuseelektrode eines Gehäuses, während dem Anlegen einer Ultraschallwelle oder von Wärme, so daß die Bumpelektrode mit der Gehäuseelektrode verbunden wird. Die Metalldünnschicht, die NiCr mit einem Cr-Anteil von 15 bis 35% enthält, mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, wird in dem Schritt des Bildens der Zwischenelektrode als die Zwischenelektrode gebildet.
Durch Verwenden der Zwischenelektrode für das Oberflächenwellenelement, die aus einer Metalldünnschicht mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, gebildet ist kann die Neukrümmung des Resists verhindert werden, und folglich kann die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler verhindert werden. Außerdem kann die Ablösung des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse während einem Fallversuch des Oberflächenwellenbauelements verhindert werden.
Vorzugsweise umfaßt die Zwischenelektrode NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
NiCr, das 30 Gewichtsprozent oder weniger Cr enthält, führt zu einer Zwischenelektrode mit einer Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Außerdem führt NiCr, das zumindest 15 Gewichtsprozent oder mehr Cr enthält, zu einer Zwischenelektrode mit einer Haftungsstärke zu der Elektrodenkontaktanschlußfläche und der oberen Elektrode, die höher ist als ein vorbestimmter Wert. Daher kann durch Verwenden der Zwischenelektrode, die aus NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr gebildet ist, als Oberflächenwellenelement, ein Oberflächenwellenbauelement erreicht werden, das weder charakteristisches Versagen noch das Ablösen des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse zeigt.
Die Zwischenelektrode umfaßt vorzugsweise NiCr, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler wird ferner verhindert. Außerdem kann ferner das Ablösen des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse während einem Fallversuch des Oberflächenwellenbauelements verhindert werden.
Das NiCr wird vorzugsweise durch Verdampfung aufgebracht.
Durch Aufbringen des NiCr durch Verdampfung, um die Zwischenelektrode zu bilden, kann ferner die Aufbringung des Materials der oberen Elektrode auf dem Interdigitalwandler verhindert werden. Außerdem kann ferner das Ablösen des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse während einem Fallversuch des Oberflächenwellenbauelements verhindert werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht eines Oberflächenwellenelements der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-B in 1;
3 eine Schnittansicht eines Oberflächenwellenbauelements der vorliegenden Erfindung;
4 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer Bumpelektrode in 3;
5A bis 5F Prozeßansichten, die ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenelements und des Oberflächenwellenbauelements in 3 zeigen;
6A bis 6D Prozeßansichten, die ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenelements und des Oberflächenwellenbauelements in 3 zeigen;
7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Cr-Inhalt in einer NiCr-Schicht und dem Cr-Inhalt in einem NiCr-Rohling zeigt;
8 eine Draufsicht eines bekannten Oberflächenwellenelements;
9 eine Schnittansicht entlang der Linie C-D in 8;
10 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer Bumpelektrode in 9; und
11 eine teilweise Schnittansicht des bekannten Oberflächenwellenelements, das ein Problem bei einem Prozeß zeigt, der zum Herstellen des Oberflächenwellenelements verwendet wird.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Teile in den Zeichnungen werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung wird nicht wiederholt.
1 zeigt ein Oberflächenwellenelement 10. Das Oberflächenwellenelement 10 weist ein piezoelektrisches Substrat 1, eine Eingangselektrode 2, eine Ausgangselektrode 3, Masseelektroden 4, einen Interdigitalwandler 5, Reflektorelektroden 6, Zwischenelektroden 7, obere Elektroden 8 und Bumpelektroden 9 auf.
Das piezoelektrische Substrat 1 ist aus Lithiumtantalat gebildet. Die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, der Interdigitalwandler 5 und die Reflektorelektroden 6 sind aus einer Al-Schicht mit einer Dicke von 100 bis 400 nm gebildet. Der Interdigitalwandler 5 und die Reflektorelektroden 6 sind funktionale Elemente, die es dem Oberflächenwellenelement 10 ermöglichen, zu funktionieren. Die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3 und die Masseelektroden 4 dienen als Elektrodenkontaktanschlußflächen zum Zuführen von Hochfrequenzspannung zu dem Interdigitalwandler 5 und zum elektrischen und physikalischen Verbindern des Oberflächenwellenelements 10 mit einem Gehäuse. Die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, der Interdigitalwandler 5 und die Reflektorelektroden 6 werden gleichzeitig auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats 1 durch Vakuumaufbringung oder Sputtering bzw. Zerstäuben gebildet, und werden nachfolgend in einer Ebene durch Photolithographie oder Ätzen strukturiert, wie es in 1 gezeigt ist. Somit weisen die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, der Interdigitalwandler 5 und die Reflektorelektroden 6 die gleiche Dicke auf.
Die Zwischenelektroden 7, die oberen Elektroden 8 und die Bumpelektroden 9 sind auf einem Teil der Eingangselektrode 2, der Ausgangselektrode 3 und der Masseelektroden 4 gebildet. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-B in 1. In 2 sind die Ausgangselektrode und eine der Masseelektroden 4 auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats 1 gebildet, und die Zwischenelektroden 7 sind auf einem Teil der Ausgangselektrode 3 und der Masseelektrode 4 gebildet. Die oberen Elektroden 8 sind auf den Zwischenelektroden 7 gebildet, und die Bumpelektroden 9 sind auf den oberen Elektroden 8 gebildet.
Die Zwischenelektroden 7 weisen eine Dicke von 200 nm auf und sind aus NiCr mit einem Cr-Inhalt in der Größenordnung von 15 bis 35 Gewichtsprozent gebildet. Die oberen Elektroden 8 sind aus Al mit einer Dicke von etwa 1000 nm gebildet. Die Bumpelektroden 9 sind aus Au gebildet. Die Zwischenelektroden 7 sind durch Vakuumaufbringung gebildet, und die oberen Elektroden 8 sind durch Vakuumaufbringung oder Sputtering gebildet. Um die Bumpelektroden 9 zu bilden, wird eine Kugel, die am Ende eines Au-Drahts gebildet ist, auf jeder oberen Elektrode durch Druck verbunden, und dann wird die Kugel von dem Au-Draht ausgeschnitten.
Obwohl 2 die Eingangselektrode 2 und die andere Masseelektrode 4 nicht zeigt, weisen dieselben die Zwischenelektroden 7, die oberen Elektroden 8 und die Bumpelektroden 9 auf, wie bei der Ausgangselektrode 3 und einer Masseelektrode 4.
Mit Bezugnahme auf 3 weist ein Oberflächenwellenbauelement 50 der vorliegenden Erfindung das Oberflächenwellenelement 10, ein Gehäuse 20, Gehäuseelektroden 21 und 22, eine Abdeckung 30 und externe Elektroden 31 und 32 auf. Das Gehäuse 20 ist aus Keramik gebildet. Die Gehäuseelektroden 21 und 22 sind strukturiert, um in dem Gehäuse 20 angeordnet zu sein. Um das Oberflächenwellenelement 10 zu befestigen, werden die Bumpelektroden mit den Gehäuseelektroden 21 und 22 verbunden, so daß die funktionale Oberfläche des Oberflächenwellenelements 10, auf dem der Interdigitalwandler 5 angeordnet ist, nach unten gerichtet ist. Eine Befestigungstechnik zum Richten einer funktionalen Oberfläche nach unten wird als Face-Down-Befestigung bezeichnet. Durch Befestigen des Oberflächenwellenelements 10 mit der Vorderseite nach unten sind die Ausgangselektrode 3 und die Masseelektrode 4 mit den jeweiligen Gehäuseelektroden 22 bzw. 21 über die jeweiligen Bumpelektroden 9 verbunden. Die externen Elektroden 31 und 32 sind mit den Gehäuseelektroden 21 bzw. 22 verbunden. Die Abdeckung 30 ist angeordnet, um das Oberflächenwellenelement 10 hermetisch abzudichten.
Obwohl 3 die Eingangselektrode 2 und die andere Masseelektrode 4 nicht zeigt, sind dieselben jeweils über eine Bumpelektrode 9 mit einer Gehäuseelektrode verbunden.
4 stellt die Verbindung zwischen dem Oberflächenwellenelement 10 und der Gehäuseelektrode 21 unter Verwendung der Bumpelektroden 9 dar. Die Bumpelektrode 9 in 4 ist mit der Gehäuseelektrode 21 verbunden, so daß das Oberflächenwellenelement 10 nach unten gerichtet ist. Während dasselbe einer Ultraschallwelle oder Wärme ausgesetzt wird, wird die Bumpelektrode 9 gedrückt, um die Masseelektrode 4 mit der Gehäuseelektrode 21 zu verbinden.
Ein Verfahren zum Herstellen des Oberflächenwellenelements 10 und des Oberflächenwellenbauelements 50 wird nun mit Bezugnahme auf 5A bis 6D beschrieben. Ein piezoelektrisches Substrat 1 aus Lithiumtantalat wird in 5A gereinigt. Eine Metallschicht 11, die hauptsächlich Al enthält, wird auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats 1 gebildet, mit einer Dicke von etwa 300 nm, wie es in 5B gezeigt ist. Die Metallschicht 11 wird durch Photolithographie oder Ätzen strukturiert, um die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, den Interdigitalwandler 5 und die Reflektorelektroden 6 zu bilden, wie es in 5C gezeigt ist. 5C zeigt hier nicht die Eingangselektrode 2 und die andere Masseelektrode 4.
Dann wird durch Schleuderbeschichtung ein Resist aufgebracht, um die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, den Interdigitalwandler 5 und die Reflektorelektroden 6 zu bedecken und danach wird das Resist 12 Vortrocknen unterworfen, um getrocknet zu werden, wie es in 5D gezeigt ist. Das Resist 12 ist strukturiert, um Resiststrukturen 121 bis 123 durch Photolithographie oder Ätzen zu bilden, so daß die Zwischenelektroden 7 und die obere Elektrode 8 auf einem Teil der Eingangselektrode 2, der Ausgangselektrode 3 und der Masseelektroden 4 gebildet sind, wie es in 5E gezeigt ist.
Unter Verwendung der Resiststrukturen 121 bis 123 als Masken, wird NiCr, das 25 Gewichtsprozent Cr enthält, in einem Vakuum aufgebracht, um die Zwischenelektroden 7 mit einer Dicke von 200 nm zu bilden, und Al wird nachfolgend auf die Zwischenelektroden 7 aufgebracht, um die oberen Elektroden 8 mit einer Dicke von 1000 nm zu bilden, wie es in 5F gezeigt ist. Insbesondere sind Ni, Cr, Al getrennt in jedem Tiegel enthalten. Tiegel, die Ni und Cr enthalten, werden erwärmt, so daß das Ni und das Cr aufgebracht werden. Dann wird ein anderer Tiegel, der Al enthält, erwärmt, so daß das Al auf die NiCr-Zwischenelektroden 7 aufgebracht wird. Der Cr-Tiegel enthält 25% Cr bezüglich des Gesamtgewichts des Ni und des Cr, so daß der Cr-Inhalt in den NiCr-Zwischenelektroden 7 bei 25 Gewichtsprozent eingestellt ist. Somit sind NiCr-Schichten 131 bis 133 und Al-Schichten 141 bis 143 auf den Resiststrukturen 121 bis 123 aufgebracht.
Mit Bezugnahme auf 6A bis 6C werden die Resiststrukturen 121 bis 123 nach der Aufbringung entfernt, um die Zwischenelektroden 7 und die oberen Elektroden 8 zu vervollständigen, damit dieselben ein Teil der Eingangselektrode 2, der Ausgangselektrode 3 und der Masseelektroden 4 über lagern, wie es in 6A gezeigt ist. Eine Technik, durch die die Zwischenelektroden 7 und nachfolgend die oberen Elektroden 8 unter Verwendung der Resiststrukturen 121 bis 123 aufgebracht werden, die entfernt werden sollen, um gleichzeitig auf der Eingangselektrode 2, der Ausgangselektrode 3 und der Masseelektrode 4 gebildet zu werden, wird als Abheben bezeichnet.
Danach werden Kugeln, die auf Enden von Au-Drähten gebildet sind, mit einer Ultraschallwelle, die an die Kugel angelegt wird, durch Druck mit den oberen Elektroden 8 verbunden. Danach werden die Kugeln von den Drähten ausgeschnitten, um die Bumpelektroden 9 zu bilden, wie es in 6B gezeigt ist. Somit ist das Oberflächenwellenelement 10 vollständig.
Mit der funktionalen Oberfläche des Oberflächenwellenbauelements nach unten gerichtet werden dann die Bumpelektroden 9 gedrückt, so daß die Elektrodenkontaktanschlußflächen, wie z. B. die Ausgangselektrode 3 und die Masseelektroden 4, mit den Gehäuseelektroden 21 und 22 verbunden werden, wie es in 6C gezeigt ist. Die Abdeckung 30 ist angeordnet, um das Oberflächenwellenelement 10 hermetisch abzudichten, und schließlich werden die externen Elektroden 31 und 32 gebildet. Somit ist das Oberflächenwellenbauelement 50 vollständig, wie es in 6D gezeigt ist.
Bei der obigen Beschreibung werden die NiCr-Zwischenelektroden 7, unter Verwendung von zwei Tiegeln, die Ni und Cr getrennt enthalten, in einem Vakuum aufgebracht. Die Zwischenelektroden 7 können jedoch unter Verwendung eines einzelnen Tiegels gebildet werden, der einen NiCr-Legierungsrohling enthält.
In diesem Fall unterscheidet sich der Cr-Inhalt in dem Rohling von dem Cr-Inhalt in der resultierenden NiCr-Schicht. Dies liegt daran, daß sich der Dampfdruck von Ni und von Cr abhängig von der Temperatur des Tiegels des NiCr-Rohlings, von dem Abstand zwischen dem Rohling und dem Wafer (dem piezoelektrischen Substrat 1) und der Aufbringungsrate unterscheidet.
7 zeigt die Beziehung zwischen dem Cr-Inhalt in einem NiCr-Rohling und den Cr-Inhalt in der resultierenden NiCr-Schicht, die, unter Verwendung eines einzelnen Tiegels, der den NiCr-Rohling enthält, in einem Vakuum aufgebracht wird. Die vertikale Achse stellt den Cr-Inhalt (Gewichtsprozent) in der NiCr-Schicht dar, und die horizontale Achse stellt den Cr-Inhalt (Gewichtsprozent) in dem NiCr-Rohling dar. Der Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht erhöht sich proportional zu dem Cr-Inhalt in dem NiCr-Rohling. Der Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht unterscheidet sich jedoch von dem Cr-Inhalt in dem NiCr-Rohling. Beispielsweise führt ein NiCr-Rohling, der 20 Gewichtsprozent Cr enthält, durch Vakuumaufbringung zu einer NiCr-Schicht, die 34 Gewichtsprozent Cr enthält. Wenn eine NiCr-Schicht durch Vakuumaufbringung unter Verwendung eines NiCr-Rohlings gebildet wird, kann durch Ändern des Cr-Inhalts in dem NiCr-Rohling in dem Bereich von 3 bis 30 Gewichtsprozent der Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht in dem Bereich von 5 bis 50 Gewichtsprozent eingestellt werden.
7 schlägt vor, daß die Cr-Inhalte in dem NiCr-Rohling und der NiCr-Schicht den folgenden Vergleichsausdruck erfüllen. y = 1,7117x + 0,1276 (1)
x stellt den Cr-Inhalt in dem NiCr-Rohling dar, und y stellt den Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht dar.
Die Zwischenelektroden 7 werden vorzugsweise durch Vakuumaufbringung gebildet, bei der die Cr-Inhalte in der NiCr-Schicht und dem NiCr-Rohling den Vergleichsausdruck (1) erfüllen.
Falls der NiCr-Rohling verwendet wird, um die Zwischenelektroden 7 zu bilden, wird der in 5F gezeigte Schritt wie nachfolgend durchgeführt. Nachdem das Resist 12 Photolithographie oder Ätzen unterworfen wurde, um die Resiststrukturen 121 bis 123, die als Masken wirken, zu bilden, wie es in 5D gezeigt ist, wird eine NiCr-Schicht, die 25 Gewichtsprozent Cr enthält, unter Verwendung eines NiCr-Rohlings, der 7,2 Gewichtsprozent Cr enthält, aufgebracht, um die Zwischenelektroden 7 mit einer Dicke von 200 nm zu bilden. Danach werden die oberen Elektroden 8 aus Al auf den Zwischenelektroden 7 aufgebracht, bis zu einer Dicke von 1000 nm. Die anderen Schritte sind gleich wie oben beschrieben.

Die Erfinder haben untersucht, ob Al auf dem Interdigitalwandler 5 der Oberflächenwellenelemente aufgebracht wird, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren gebildet wurden, bei denen der Cr-Inhalt in den NiCr-Zwischenelektroden 7 in dem Bereich von 5 bis 50 Gewichtsprozent geändert wird. Außerdem führten die Erfinder einen Fallversuch mit Oberflächenwellenbauelementen durch, die das Oberflächenwellenelement in dem Gehäuse befestigt aufweisen, um die Ablösungsrate des Oberflächenwellenelements von dem Gehäuse herauszufinden. In diesem Fall wird der Cr-Inhalt in den NiCr-Zwischenelektroden 7 durch Ändern des Verhältnisses des Cr-Gewichts zu dem Ni-Gewicht, oder durch Ändern des Cr-Inhalts in dem NiCr-Rohling in dem Bereich von 5 bis 50 Gewichtsprozent eingestellt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Der Fallversuch wurde von einer Höhe von 1 bis 1,5 m durchgeführt. Tabelle 1

Cr-Inhalt (Gewichtsprozent)	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Häufigkeit (%) von NG bei Fallversuch	31,5	5,26	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine
Häufigkeit (%) eines fehlerhaften Resist	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine	1,30	16,3	56,3

Bezüglich des Oberflächenwellenelements mit den NiCr-Zwischenelektroden 7, die 5 Gewichtsprozent Cr enthalten, wurden 31,5% der Oberflächenwellenelemente von dem Gehäuse abgelöst. Bezüglich der Oberflächenwellenelemente mit den NiCr-Zwischenelektroden 7, die 10 Gewichtsprozent Cr enthalten, wurden 5,26% der Oberflächenwellenelemente von dem Gehäuse abgelöst. Oberflächenwellenelemente mit den Zwischenelektroden 7, die zumindest 15 Gewichtsprozent Cr enthalten, zeigten keinerlei Ablösung von dem Gehäuse. Es hat sich gezeigt, daß das Auftreten des Ablösens der Oberflächenwellenelemente von dem Gehäuse von dem Cr-Inhalt in den NiCr-Zwischenelektroden 7 abhängt, und daß ein Cr-Inhalt von zumindest 15% bewirkt, daß sich das Oberflächenwellenelement nicht von dem Gehäuse ablöst.
Die Erfinder ziehen in Betracht, daß dies daran liegt, daß die Haftung zwischen den NiCr-Zwischenelektroden 7 und den oberen Al-Elektroden 8 und Elektrodenkontaktanschlußflächen, wie z. B. der Eingangselektrode 2 verbessert ist, wenn sich der Cr-Inhalt in den Zwischenelektroden 7 erhöht.
Anderseits zeigten bei der Untersuchung der Aufbringung von Al auf dem Interdigitalwandler 5 Oberflächenwellenelemente mit den Zwischenelektroden 7, deren Cr-Inhalt in dem Be reich von 5 bis 35 Gewichtsprozent liegt, kein Al, das auf dem Interdigitalwandler 5 aufgebracht ist. Im Gegensatz dazu zeigten 1,30% der Oberflächenwellenelemente die Aufbringung von Al auf dem Interdigitalwandler 5, bezüglich Oberflächenwellenelementen mit den Zwischenelektroden 7, die 40 Gewichtsprozent Cr enthalten. Bezüglich Oberflächenwellenelementen mit den Elektroden 7, die 45 Gewichtsprozent Cr enthalten, zeigten 16,3% der Oberflächenwellenelemente die Aufbringung von Al auf dem Interdigitalwandler 5, und bezüglich Oberflächenwellenelementen mit den Zwischenelektroden 7, die 50 Gewichtsprozent Cr enthalten, zeigen 56,3% der Oberflächenwellenelemente die Al-Aufbringung. Da ein Cr-Inhalt in dem Bereich von 5 bis 35 Gewichtsprozent zu einer Zwischenelektrode 7 mit einer Zugspannung von NiCr führt, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, wird davon ausgegangen, daß sich die Resiststrukturen 121 bis 123, die als Masken wirken, nicht neu krümmen und daß daher die Aufbringung von Al auf dem Interdigitalwandler 5 nicht gezeigt wird.
Wie es oben beschrieben ist, wird die Aufbringung von Al auf dem Interdigitalwandler 5 durch Einstellen des Cr-Inhalts in den NiCr-Zwischenelektroden 7, die zwischen den Elektrodenkontaktanschlußflächen und den oberen Elektroden 8 aufgebracht sind, in dem Bereich von 15 bis 35 Gewichtsprozent verhindert. Außerdem kann das Oberflächenwellenelement daran gehindert werden, sich während einem Fallversuch von dem Gehäuse abzulösen.
Wie es oben beschrieben wurde, wird der Cr-Inhalt in den Zwischenelektroden 7 in dem Bereich von 15 bis 35 Gewichtsprozent und vorzugsweise in dem Bereich von 15 bis 30 Gewichtsprozent eingestellt, um die Aufbringung von Al auf dem Interdigitalwandler 5 zu verhindern, und um zu verhindern, daß sich das Oberflächenwellenelement von dem Gehäuse ablöst. Um den Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht in dem Bereich von 15 bis 30 Gewichtsprozent einzustellen, wird ein NiCr- Rohling, der 8 bis 18 Gewichtsprozent Cr enthält, verwendet.
Bei dem Oberflächenwellenelement und dem Oberflächenwellenbauelement, das das Oberflächenwellenelement der vorliegenden Erfindung verwendet, ist der Cr-Inhalt in den NiCr-Zwischenelektroden 7 in dem Bereich von 15 bis 30 Gewichtsprozent eingestellt.
Um sicherzustellen, daß kein Versagen in dem Oberflächenwellenelement und dem Oberflächenwellenbauelement auftritt, ist der Cr-Inhalt in den NiCr-Zwischenelektroden 7 vorzugsweise in dem Bereich von 18 bis 28 Gewichtsprozent. Um den Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht in diesem Bereich einzustellen wird ein NiCr-Rohling verwendet, der 10 bis 17 Gewichtsprozent Cr enthält.
Die Verwendung von NiCr, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält, für die Zwischenelektroden 7, bedeutet, daß die Zwischenelektroden 7 eine verbesserte Haftung an den Elektrodenkontaktanschlußflächen und den oberen Elektroden 8 und eine Zugspannung, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert, aufweisen. Anders ausgedrückt, NiCr, das zumindest 15 Gewichtsprozent oder mehr Cr enthält, führt zu einer Metallschicht, bei der die Haftungsstärke derselben an den Al-Elektrodenkontaktanschlußflächen und den oberen Elektroden mehr als 10⁷ Pa beträgt. Außerdem führt NiCr, das 30 Gewichtsprozent oder weniger Cr enthält, zu einer Metallschicht mit einer Zugspannung von weniger als 10⁶ Pa.
Bei der Beschreibung mit Bezugnahme auf 5A bis 6D sind die NiCr-Zwischenelektroden 7 durch Vakuumaufbringung gebildet, aber sie können auch durch Sputtern aufgebracht sein. Anders ausgedrückt, eine NiCr-Schicht kann durch Sputtern aufgebracht werden, um die Zwischenelektroden 7 zu bilden, so lange der Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht in dem Bereich von 15 bis 30 Gewichtsprozent und vorzugsweise in dem Bereich von 18 bis 28 Gewichtsprozent liegt. In diesem Fall sind ein Ni-Target und ein Cr-Target in einer Kammer eingestellt, und Hochfrequenzleistungen werden getrennt an das Ni- und das Cr-Target geliefert. Ar wird als Sputtergas verwendet. Der Cr-Inhalt in der NiCr-Schicht wird durch Variieren der Hochfrequenzleistung in dem Bereich von 5 bis 50 Gewichtsprozent eingestellt. Genauer gesagt, wenn der Cr-Inhalt erhöht wird, ist die Hochfrequenzleistung, die zu dem Cr-Target geliefert wird, größer eingestellt, und wenn der Cr-Inhalt reduziert wird, ist die Hochfrequenzleistung, die zu dem Cr-Target geliefert wird, kleiner eingestellt.
Bei den Ausführungsbeispielen ist das piezoelektrische Substrat 1 aus Lithiumtantalat gebildet, aber das piezoelektrische Substrat 1 kann aus irgendeinem isolierenden Substrat gebildet sein, das eine Lithiumniobatschicht oder eine Zinkoxidschicht, ein Quarzkristall und Langasit aufweist.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, der Interdigitalwandler 5, die Reflektorelektroden 6 und die oberen Elektroden 8 aus Al gebildet, aber das Material dieser Elektroden ist nicht auf Al beschränkt. Die Eingangselektrode 2, die Ausgangselektrode 3, die Masseelektroden 4, der Interdigitalwandler 5, die Reflektorelektroden 6 und die oberen Elektroden 8 können aus Au oder einer AlCu-Legierung, die 5% Cu enthält, gebildet sein.
Außerdem sind die Bumpelektroden 9 bei den Ausführungsbeispielen aus Au gebildet, aber sie sind nicht darauf be schränkt, aus Au gebildet zu sein. Die Bumpelektroden 9 können Lötmittelbumps sein, die durch Plattieren oder Dampfaufbringung gebildet sind.

Claims

Oberflächenwellenelement (10), das folgende Merkmale umfaßt: ein piezoelektrisches Substrat (1); einen Interdigitalwandler (5), der auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats (1) angeordnet ist; eine Elektrodenkontaktanschlußfläche, die auf der Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats (1) angeordnet ist; eine Zwischenelektrode (7), die auf der Elektrodenkontaktanschlußfläche angeordnet ist; eine obere Elektrode (8), die auf der Zwischenelektrode (7) angeordnet ist; und eine Bumpelektrode (9), die auf der oberen Elektrode (8) angeordnet ist, wobei die Zwischenelektrode (7) eine Metalldünnschicht mit einer Zugspannung ist, die geringer ist als 10⁶ Pa, und mit einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode (8), die höher ist als 10⁷ Pa, und wobei die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 35 Gewichtsprozent Cr enthält.
Oberflächenwellenelement (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
Oberflächenwellenelement (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Oberflächenwellenelement (10) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem das NiCr durch Verdampfung aufgebracht wird.
Oberflächenwellenelement (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die obere Elektrode (8) Al oder eine Legierung, die Al enthält, umfaßt.
Oberflächenwellenbauelement (50), das folgende Merkmale umfaßt: ein Gehäuse (20), das eine Gehäuseelektrode (21, 22) umfaßt; eine Abdeckung (30) zum hermetischen Abdichten des Gehäuses (20); und ein Oberflächenwellenelement (10), das folgende Merkmale umfaßt: ein piezoelektrisches Substrat (1), einen Interdigitalwandler (5), der auf einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats (1) angeordnet ist; eine Elektrodenkontaktanschlußfläche, die auf der Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats (1) angeordnet ist; eine Zwischenelektrode (7), die auf der Elektrodenkontaktanschlußfläche angeordnet ist; und eine obere Elektrode (8), die auf der Zwischenelektrode (7) angeordnet ist; eine Bumpelektrode (9), die auf der oberen Elektrode (8) angeordnet ist und mit der Gehäuseelektrode (21, 22) verbunden ist, wobei die Zwischenelektrode (7) eine Metalldünnschicht mit einer Zugspannung ist, die geringer ist als ein 10⁶ Pa, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode (8), die höher ist als 10⁷ Pa, und wobei die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 35 Gewichtsprozent Cr enthält.
Oberflächenwellenbauelement (50) gemäß Anspruch 6, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
Oberflächenwellenbauelement (50) gemäß Anspruch 6, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Oberflächenwellenbauelement (50) gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem das NiCr durch Verdampfung aufgebracht wird.
Oberflächenwellenbauelement (50) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die obere Elektrode (8) Al oder eine Legierung, die Al enthält, umfaßt.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenelements (10), das folgende Schritte umfaßt: Strukturieren eines Interdigitalwandlers (5) und einer Elektrodenkontaktanschlußfläche auf einer Hauptoberfläche eines piezoelektrischen Substrats (1); Aufbringen eines Resists (12), um die Elektrodenkontaktanschlußfläche außer einem Abschnitt derselben und den Interdigitalwandler (5) abzudecken; Bilden einer Zwischenelektrode (7) aus einer Metalldünnschicht auf dem Abschnitt der Elektrodenkontaktanschlußfläche, unter Verwendung des Resists (12) als eine Maske; Bilden einer oberen Elektrode auf der Zwischenelektrode (7) unter Verwendung des Resists (12) als eine Maske; Entfernen des Resists (12); und Bilden einer Bumpelektrode (9) auf der oberen Elektrode (8), wobei die Metalldünnschicht mit einer Zugspannung, die geringer ist als 10⁶ Pa, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode (8), die höher ist als 10 Pa, als die Zwischenelektrode (7) gebildet wird, und wobei die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 35 Gewichtsprozent Cr enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenelements (10) gemäß Anspruch 11, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenelements (10) gemäß Anspruch 11, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr enthält, das 18 bis 28 Gewichtsprozent Cr enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenelements (10) gemäß Anspruch 12 oder 13, bei dem das NiCr durch Verdampfung aufgebracht wird.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements (50), das folgende Schritte umfaßt: Strukturieren eines Interdigitalwandlers (5) und einer Elektrodenkontaktanschlußfläche auf einer Hauptoberfläche eines piezoelektrischen Substrats (1); Aufbringen eines Resists (12), um die Elektrodenkontaktanschlußfläche außer einem Abschnitt derselben und den Interdigitalwandler (5) abzudecken; Bilden einer Zwischenelektrode (7) aus einer Metalldünnschicht auf dem Abschnitt der Elektrodenkontaktanschlußfläche, unter Verwendung des Resists (12) als eine Maske; Bilden einer oberen Elektrode (8) auf der Zwischenelektrode (7) unter Verwendung des Resists (12) als eine Maske; Entfernen des Resists (12); Bilden einer Bumpelektrode (9) auf der oberen Elektrode (8), und Drücken der Bumpelektrode (9) auf eine Gehäuseelektrode (21, 22) eines Gehäuses (20), während eine Ultraschallwelle oder Wärme angelegt wird, so daß die Bumpelektrode (9) mit der Gehäuseelektrode (21, 22) verbunden wird, wobei die Metalldünnschicht mit einer Zugspannung, die geringer ist als 10⁶ Pa, und einer Haftungsstärke zu entweder der Elektrodenkontaktanschlußfläche oder der oberen Elektrode (8), die höher ist als 10⁷ Pa, als die Zwischenelektrode (7) gebildet wird, und wobei die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 35 Gewichtsprozent Cr enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements (50) gemäß Anspruch 15, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 15 bis 30 Gewichtsprozent Cr enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements (50) gemäß Anspruch 15, bei dem die Zwischenelektrode (7) NiCr umfaßt, das 18 bis 20 Gewichtsprozent Cr enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements (50) gemäß Anspruch 16 oder 17, bei dem das NiCr durch Verdampfung aufgebracht wird.