DE10241981B4

DE10241981B4 - Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp und Verfahren zum Herstellen desselben

Info

Publication number: DE10241981B4
Application number: DE10241981A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kuratani; Takao Mukai; Tomoyasu Miyata; Hideharu Yoshikawa
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: DE10241981A1; US6791238B2; KR100443665B1; JP2003087073A; US6848155B2; JP3760378B2; US20030071539A1; US20040207289A1; KR20030023549A

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp (1), das ein piezoelektrisches Substrat (2), das zwei gegenüberliegende Endflächen (2a, 2b) aufweist, und zumindest einen IDT (3, 4) aufweist, der auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist und bei dem eine akustische Oberflächenwelle von SH-Typ zwischen den beiden gegenüberliegenden Endflächen reflektiert wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (2);
Bilden zumindest eines IDT (3, 4) auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates;
Durchführen eines ersten Teilschnittes unter Verwendung einer ersten Schneide (21), um zwei gegenüberliegende Endflächen als Reflexionsendflächen zu bilden, bei dem das piezoelektrische Substrat halb von der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (2) bis zu einer Tiefe geschnitten wird, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht, derart, daß erste Endflächenabschnitte (2a₁, 2b₁) mit einer glatten Oberfläche als Reflexionsendflächen gebildet werden;
Durchführen eines zweiten Teilschnittes unter Verwendung einer zweiten Schneide (22), bei dem...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Oberflächenwellenbauelement, das für Resonatoren und Bandpaßfilter verwendet wird, und insbesondere auf ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, das einen Aufbau aufweist, bei dem eine akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ zwischen zwei gegenüberliegenden Endflächen reflektiert wird, und auf ein Verfahren zum Herstellen desselben.
Bisher wurden verschiedene Oberflächenwellenbauelemente vom Reflexionstyp vorgeschlagen, die die SH-Welle verwenden, wie z. B. eine BGS-Welle, eine Lobe-Welle usw., die zwischen gegenüberliegenden Endflächen reflektiert wird.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp wird die SH-Welle zwischen den beiden gegenüberliegenden Endflächen reflektiert, wobei es in diesem Fall ein Problem gibt, daß, wenn unnötige Wellen außer der SH-Welle an den Endflächen reflektiert werden, unerwünschte Welligkeiten in den Charakteristika auftreten und die Abweichung der GDT (group delay time characteristics = Gruppenverzögerungszeitcharakteristika) zunimmt.
In der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 4-82315 ist ein Aufbau, bei dem eine Volumenwelle unterdrückt wird, die ein unnötiges Störrauschen erzeugt, in einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gezeigt. Hier sind Stufenabschnitte an einer Höhe, die ein Dickenabschnitt des piezoelektrischen Substrates ist, an dem 80% der Energie der SH-Welle konzentriert ist oder weiter entfernt von der Oberfläche des piezoelektrischen Substrates, an den beiden gegenüberliegenden Endflächen vorgesehen, die als Reflexionsendflächen verwendet werden. Die Energie ei ner Volumenwelle breitet sich über den gesamten Dickenbereich des piezoelektrischen Substrates aus, wobei andererseits die Energie der SH-Welle in einer Schicht nahe der Oberfläche des piezoelektrischen Substrates konzentriert ist. Deshalb wird bei diesem Stand der Technik der obige Unterschied der Abweichung der Energie zwischen der SH-Welle und einer Volumenwelle genutzt, wobei die Resonanz der SH-Welle effektiv in der Schicht des piezoelektrischen Substrates auf der Oberflächenseite des piezoelektrischen Substrates über den Stufenabschnitt hinaus genutzt wird. Andererseits hat die Resonanz einer Volumenwelle keine Auswirkung in der Schicht des piezoelektrischen Substrates, die niedriger als die Stufe ist, wobei folglich das Störrauschen, das durch eine Volumenwelle erzeugt wird, unterdrückt wird.
Ferner ist bei diesem Stand der Technik außerdem gezeigt, daß eine unregelmäßige Reflexion einer Volumenwelle dadurch erzeugt wird, daß die Endflächenabschnitte, die niedriger als die obige Stufe sind, zu einer rauhen Oberfläche gemacht werden, wobei als ein Ergebnis die Resonanzenergie einer Volumenwelle reduziert wird.
Bei diesem Stand der Technik ist jedoch außerdem gezeigt, daß es nicht notwendigerweise erforderlich ist, die Endflächenabschnitte, die niedriger als die obige Stufe sind, zu einer rauhen Oberfläche zu machen.
Ferner ist in 5 der 4-82315-Anmeldung ein Aufbau gezeigt, bei dem ein zweiter und ein dritter Endflächenabschnitt zwei Stufen weg von Endflächenabschnitten gebildet sind, die auf der Seite der Oberfläche vorgesehen sind, auf der die Elektroden des piezoelektrischen Substrates gebildet sind, sowie unter den Endflächenabschnitten, wobei hierin außerdem gezeigt ist, daß unter jeder Stufe der zweite und der dritte Endflächenabschnitt geeigneterweise zu einer rauhen Oberfläche gemacht werden können.
Wie in der Vergangenheit in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 4-82315 offenbart ist, ist ein Verfahren gezeigt, bei dem in einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp die Endflächen zu einer rauhen Oberfläche gemacht sind, um die Reflexion unnötiger Wellen, wie z. B. einer Volumenwelle usw., an den Endflächen zu unterdrücken. Wenn jedoch zwei gegenüberliegende Endflächen eines piezoelektrischen Substrates durch die Verwendung einer Schneide unter der Bedingung geschnitten werden, daß die Endflächen eine rauhe Oberfläche werden, gibt es ein Problem, daß Risse an den Endflächen erzeugt werden, und daß wahrscheinlich ein Splittern in dem Kantenabschnitt zwischen der Endfläche und der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrats auftritt.
Dies bedeutet, daß es sehr schwierig ist, ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp zu erhalten, bei dem Welligkeiten und Störrauschen vollständig unterdrückt und Risse, Splitter usw. kaum erzeugt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp oder ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp zu schaffen, bei dem die Verschlechterung der Charakteristika aufgrund der Reflexion unnötiger Wellen an den Endflächen kaum auftritt und Risse und Splitter nur unwahrscheinlich bewirkt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder ein Bauelement gemäß Anspruch 9, 10, 13 oder 14 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erste Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp, das ein piezoelektrisches Substrat, das zwei gegenüberliegende Endflächen aufweist, und zumindest einen IDT aufweist, der auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist, und bei dem eine akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ zwischen den beiden gegenüberliegenden Endflächen reflektiert wird, wobei das Verfahren die Schritte des Bereitstellens eines piezoelektrischen Substrates; des Bildens zumindest eines IDT auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates; des Durchführens eines ersten Teilschnittes unter Verwendung einer ersten Schneide, um zwei gegenüberliegende Endflächen als Reflexionsendflächen zu bilden, bei dem das piezoelektrische Substrat halb von der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates bis zu einer Tiefe geschnitten wird, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht, derart, daß die ersten Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche als Reflexionsendflächen gebildet werden; des Durchführens eines zweiten Teilschnittes unter Verwendung einer zweiten Schneide, bei dem nach dem ersten halben Schnitt das piezoelektrische Substrat bis zu einer Tiefe geschnitten wird, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht, um zweite Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche zu bilden, derart, daß die zweiten Endflächenabschnitte mit der rauhen Oberfläche unterhalb der ersten Endflächenabschnitte außerhalb der ersten Endflächenabschnitte in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle angeordnet sind; und des Durchführens eines vollen Schnittes, bei dem das piezoelektrische Substrat unter Verwendung einer dritten Schneide geschnitten wird, um die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates außerhalb des zweiten Endflächenabschnittes in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle zu erreichen, aufweist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden der erste Teilschnitt, der zweite Teilschnitt und der volle Schnitt in dem Zustand eines piezoelektrischen Wafers durchgeführt, wobei der piezoelektrische Wafer unterteilt wird, um durch den Schnitt des vollen Schnittes separate einzelne Oberflächenwellenbauelemente zu erhalten. Folglich kann ein Ober flächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp effektiv gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem piezoelektrischen Wafer massenproduziert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der zweite Teilschnitt vor oder nach dem Schritt des vollen Schnittes durchgeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Dicke einer zweiten Schneide, die bei dem Schritt des zweiten Teilschnittes verwendet wird, größer als die Dicke einer dritten Schneide, die bei dem Schritt des vollen Schnittes verwendet wird. Folglich wird der zweite Teilschnitt in einem piezoelektrischen Wafer unter Verwendung der zweiten Schneide ausgeführt, um eine Rille zu bilden. Dann wird ein voller Schnitt in der Rille unter Verwendung der dritten Schneide durchgeführt, deren Dicke kleiner als die zweite Schneide ist, wobei als ein Ergebnis die benachbarten Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp sicher unter den zweiten Endflächenabschnitten geschnitten werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der zweite Teilschnitt zweimal durchgeführt, indem die zweite Schneide in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle verschoben wird, wobei der volle Schnitt unter Verwendung der dritten Schneide durchgeführt wird, deren Breite kleiner als die Breite in der Mitte der Rille ist. In diesem Fall kann, da eine Rille, deren Breite größer als die Dicke der zweiten Schneide in dem Schritt des zweiten Teilschnittes ist, ein voller Schnitt ohne weiteres unter Verwendung einer dritten Schneide durchgeführt werden, die dünner als die Breite der Rille ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der volle Schnitt durchgeführt, nachdem der Schritt des ersten Teilschnittes und dann der zweite Teilschnitt ausgeführt sind. So muß bei einem Verfahren zum Herstellen gemäß der ersten Erfindung der volle Schnitt nicht notwendigerweise nach dem Schritt des zweiten Teilschnittes durchgeführt werden. Selbst wenn der volle Schnitt vor dem Schritt des zweiten Teilschnittes durchgeführt wird, kann der zweite Teilschnitt ausgeführt werden, um den zweiten Endflächenabschnitt bei dem Schritt des zweiten Teilschnittes sicher zu einer rauhen Oberfläche zu machen. Ferner wird in diesem Fall bei dem Schritt des zweiten Teilschnittes der zweite Endflächenabschnitt, der unter dem ersten Endflächenabschnitt verbunden ist, über dem letzten Endflächenabschnitt gebildet, der bei dem vollen Schnitt gebildet wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt das Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelementes vom Kantenreflexionstyp ferner einen Schritt des Durchführens eines zweiten vollen Schnittes, bei dem ein piezoelektrischer Wafer geschnitten wird, um separate einzelne Oberflächenwellenbauelemente aus dem piezoelektrischen Wafer zu erhalten, wobei der zweite volle Schnitt vor den Schritten des ersten Teilschnittes, des zweiten Teilschnittes und des vollen Schnittes durchgeführt wird. In diesem Fall wird der zweite volle Schnitt derart durchgeführt, daß jedes der Oberflächenwellenbauelemente auf der Seite der zwei gegenüberliegenden Endflächen verbunden ist, wobei dann der erste Teilschnitt, der zweite Teilschnitt und der volle Schnitt gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Deshalb ist es wünschenswert, den ersten halben Schnitt, den zweiten halben Schnitt und den vollen Schnitt in dem streifenförmigen Abschnitt des piezoelektrischen Wafers auszuführen. Dies ist aufgrund der Tatsache so, daß die Auswirkung des Druckes, der an einen piezoelektrischen Wafer angelegt wird, reduziert werden kann, wenn der Wafer an einem Dicer bzw. einer Vereinzelungsvorrichtung befestigt oder aus demselben entfernt wird.
Ferner kann der zweite volle Schnitt zwischen dem Schritt des ersten Schnittes und dem Schritt des zweiten Teil schnittes durchgeführt werden. Auch in diesem Fall ist es wünschenswert, den ersten Schnitt, den zweiten Schnitt und den vollen Schnitt in dem streifenförmigen Abschnitt des piezoelektrischen Wafers auszuführen. Dies ist aufgrund der Tatsache so, daß die Auswirkung des Druckes, der an einen piezoelektrischen Wafer angelegt wird, reduziert werden kann, wenn der Wafer an einem Dicer befestigt oder aus demselben entfernt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, bei dem ein erster Endflächenabschnitt und ein letzter Endflächenabschnitt, die eine glatte Oberfläche aufweisen, und ein zweiter Endflächenabschnitt, der eine rauhe Oberfläche aufweist, enthalten sind, gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Eine zweite Erfindung der betreffenden Anmeldung weist ein piezoelektrisches Substrat, das zwei gegenüberliegende Endflächen aufweist, die als Reflexionsendflächen fungieren; sowie zumindest einen IDT, der auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist; erste Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche, die als die beiden gegenüberliegenden Endflächen fungieren, die von der oberen Oberfläche bis zu einer Höhe vorgesehen sind, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht; letzte Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche, die sich von der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nach oben erstrecken und außerhalb der ersten Endflächenabschnitte angeordnet sind; und zweite Endflächenabschnitte, die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,006 λ oder größer aufweisen und zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten angeordnet sind, auf.
Bei einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß der zweiten Erfindung werden, da die glatten ers ten Endflächenabschnitten und letzten Endflächenabschnitte und die zweiten Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche, die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,006 λ oder mehr aufweisen und zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten vorgesehen ist, als zwei gegenüberliegende Endflächen vorgesehen sind, unerwünschte Reflexionen unnötiget Wellen effektiv an den zweiten Endflächenabschnitten unterdrückt. Folglich fungieren die ersten Endflächenabschnitte als Reflexionsendoberflächen, wobei die SH-Welle gut reflektiert wird und die Verschlechterung von Charakteristika aufgrund der Reflexion unnötiger Wellen an den beiden gegenüberliegenden Endflächen sicher unterdrückt werden kann.
Bei einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp der zweiten Erfindung kann, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der ersten Endflächenabschnitte durch d1 dargestellt ist, 1,8 λ ≤ d1 ≤ 3,5 λ gelten, wobei in diesem Fall, wie in dem später beschriebenen Ausführungsbeispiel klar verständlich ist, die Reflexion unnötiger Wellen effektiv unterdrückt wird.
Ferner kann bei einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp der zweiten Erfindung, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der zweite Endflächenabschnitte durch d2 dargestellt wird, d2 ≥ 0,5 λ gelten, wobei in diesem Fall die Verschlechterung von Charakteristika aufgrund der Reflexion unnötiger Wellen an den beiden gegenüberliegenden Endflächen effektiver unterdrückt wird.
Ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp einer dritten Erfindung weist ein piezoelektrisches Substrat, das zwei gegenüberliegende Endflächen aufweist, die als Reflexionsendflächen fungieren; zumindest einen IDT, der auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist; erste Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche, die als die Reflexionsendflächen fungieren und von der oberen Oberfläche bis zu einer Höhe vorgesehen sind, die die untere Ober fläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht; letzte Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche, die sich nach oben von der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrates erstrecken und außerhalb der ersten Endflächenabschnitte angeordnet sind; und zweite Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche, die zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten angeordnet sind, wobei, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der ersten Endflächenabschnitte durch d1 dargestellt wird, 1,8 λ ≤ d1 ≤ 3,5 λ gilt, auf.
Ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp einer vierten Erfindung weist ein piezoelektrisches Substrat, das zwei gegenüberliegende Endflächen aufweist, die als Reflexionsendflächen fungieren; zumindest einen IDT, der auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist; erste Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche, die als die Reflexionsendflächen fungieren und von der oberen Oberfläche bis zu einer Höhe vorgesehen sind, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht; letzte Endflächenabschnitte mit einer glatten Oberfläche, die sich nach oben von der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrates erstrecken und außerhalb der ersten Endflächenabschnitte in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle angeordnet sind; und zweite Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche, die zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten angeordnet sind, wobei, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächenabschnitte durch d2 dargestellt wird, d2 ≥ 0,5 λ gilt, auf.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1A eine Draufsicht eines Oberflächenwellenbauelementes vom Kantenreflexionstyp gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei
1B eine Teilschnittvorderansicht ist, die von einer Linie A-A aus 1A genommen ist;
2 die Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit Ra von zweiten Endflächenabschnitten und der Abweichung der GDT in dem Durchlaßband;
3 die Beziehung zwischen der Abmessung d1 in der Richtung der Tiefe von ersten Endflächenabschnitten und dem Einfügungsverlust;
4 die Beziehung zwischen der Abmessung d1 in der Richtung der Tiefe von ersten Endflächenabschnitten und der Abweichung der GDT in dem Durchlaßband;
5 die Beziehung zwischen der Abmessung d2 in der Richtung der Tiefe von zweiten Endflächenabschnitten und der Abweichung der GDT in dem Durchlaßband;
6A bis 6D Teilschnittansichten zum Beschreiben eines ersten Verfahrens zum Herstellen als einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen der vorliegenden Erfindung;
7A bis 7E Teilschnittansichten zum Beschreiben eines zweiten Verfahrens zum Herstellen als einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen der vorliegenden Erfindung;
8A bis 8D Teilschnittansichten zum Beschreiben eines dritten Verfahrens zum Herstellen als einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen der vorliegenden Erfindung;
9A bis 9D Teilschnittansichten zum Beschreiben eines vierten Verfahrens zum Herstellen als einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen der vorliegenden Erfindung; und
10 eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Prozesses zum Ausschneiden von Oberflächenwellenbauelementen vom Kantenreflexionstyp aus einem piezoelektrischen Wafer.
Im folgenden werden konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung klar zu machen.
1A ist eine Draufsicht eines Oberflächenwellenbauelementes vom Kantenreflexionstyp, das durch ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, wobei 1B eine teilweise vergrößerte Vorderschnittansicht ist, die von einer Linie A-A in 1A genommen ist.
Ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp 1 enthält ein piezoelektrisches Substrat 2. Das piezoelektrische Substrat 2 in der Form einer rechtwinkligen Platte hat Endflächen 2a und 2b, die einander gegenüberliegen.
Das piezoelektrische Substrat 2 ist aus einem piezoelektrischen Einkristall, wie z. B. LiTaO₃, LiNbO₃, Quarz usw., oder piezoelektrischen Keramiken, wie z. B. Titanat-Zirkonat-Blei-Keramiken, hergestellt. IDT 3 und 4 sind auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates 2 gebildet. Die IDT 3 und 4 enthalten eine Mehrzahl von Elektrodenfingern, die durch Einfügung zwischen denselben ineinander passen. Die IDT 3 und 4 sind in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle getrennt, wobei sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die SH-Welle (Scher-Horizontal-Welle) als eine akustische Oberflä chenwelle in der Richtung mit einem rechten Winkel zu der Richtung ausbreitet, in der sich die Elektrodenfinger der IDT 3 und 4 erstrecken. Folglich wird die SH-Welle durch die Endflächen 2a und 2b reflektiert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Oberflächenwellenfilter vom Longitudinalkopplungsresonatortyp aufgebaut, bei dem die SH-Welle zwischen den beiden gegenüberliegenden Endflächen 2a und 2b reflektiert wird.
Das Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist durch den Aufbau der Endflächen 2a und 2b charakterisiert. Wie in 1B gezeigt ist, sind in den Endflächen 2a ein glatter Endflächenabschnitt 2a₁ , der sich von der oberen Oberfläche 2c des piezoelektrischen Substrates 2 nach unten erstreckt, ein zweiter Endflächenabschnitt 2a₂ , der angeordnet ist, um sich eine Stufe 5a nach unten weg von der Unterseite des ersten Endflächenabschnittes 2a₁ zu erstrecken, und ein dritter Endflächenabschnitt 2a₃ , der eine Stufe 5b weg von der Unterseite des zweiten Endflächenabschnittes 2a₂ bildet, enthalten. Der dritte Endflächenabschnitt 2a₃ ist als ein glatter Endflächenabschnitt hergestellt, wobei der zweite Endflächenabschnitt 2a₂ zu einer rauhen Oberfläche gemacht ist. Konkreter ist bei dem zweiten Endflächenabschnitt 2a₂ die Oberflächenrauheit Ra, die in JIS B0601 spezifiziert ist, 0,006 λ (λ stellt eine Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle dar) oder größer gemacht, wobei deshalb, wie durch ein später beschriebenes Ausführungsbeispiel klar wird, der Einfluß einer Reflexion unnötiger Wellen auf Charakteristika effektiv unterdrückt werden kann.
Auf diese Weise wird basierend auf konkreten Experimentalbeispielen eine Beschreibung vorgelegt, um in der Lage zu sein, die Verschlechterung der Charakteristika aufgrund der Reflexion unnötiger Wellen zu unterdrücken, indem der zweite Endflächenabschnitt 2a₂ , der in der Mitte angeordnet ist, eine Oberflächenrauheit in dem spezifizierten Bereich aufweist.
Als ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp 1 des obigen Ausführungsbeispiels sind die IDT 3 und 4 auf einem piezoelektrischen Substrat mit 1,5 × 2,5 × 0,4 Dicke (mm) gebildet, wobei die Abmessung d1 in der Richtung der Tiefe des ersten Endflächenabschnittes 2a₁ zu 3 λ gemacht wird, wobei die Abmessung in der Richtung der Tiefe des zweiten Endflächenabschnittes 2a₂ zu 3 λ gemacht wird, und dann, wenn die Oberflächenrauheit Ra des zweiten Endflächenabschnittes 2a₂ verschieden verändert wird, die Veränderung der Charakteristika untersucht wurde. Das Ergebnis ist in 2 gezeigt. Ferner wurden an der anderen Endfläche 2b der erste und der zweite Endflächenabschnitt 2b₁ und 2b₂ und der dritte Endflächenabschnitt 2b₃ auf die gleiche Weise aufgebaut wie auf der Seite der Endfläche 2a.
Die horizontale Achse in 2 stellt eine Oberflächenrauheit der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ dar, wobei die vertikale Achse die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband darstellt.
Wie aus 2 klar ersichtlich ist, wird, wenn die Oberflächenrauheit Ra der zweiten Endflächenabschnitte 0,006 λ oder mehr wird, die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband sehr klein.
Deshalb wird darauf verwiesen, daß ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp 1, das gute Charakteristika aufweist, erzielt werden kann, indem die Oberflächenrauheit Ra der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ auf 0,006 λ oder mehr eingestellt wird.
Als nächstes wurden, wenn das gleiche piezoelektrische Substrat wie bei dem obigen experimentellen Beispiel verwendet wird und verschiedene Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp durch ein Verändern der Abmessung d1 in der Tiefenrichtung der ersten Endflächenabschnitte 2a₁ und 2b₁ hergestellt wurden, während die Abmessung in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ zu 3 λ gemacht wurde, der Einfügungsverlust und die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband gemessen. Das Ergebnis ist in den 3 und 4 gezeigt. Wie in den 3 und 4 klar ersichtlich ist, wird darauf verwiesen, daß, wenn die Abmessung d1 in der Tiefenrichtung der ersten Endflächenabschnitte kleiner als 1,8 λ ist, der Einfügungsverlust ansteigt. Folglich ist es, um den Einfügungsverlust zu senken, wünschenswert, die Abmessung d1 zu 1,8 λ oder mehr zu machen.
Ferner ist, wie aus 4 klar ersichtlich ist, die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband nicht größer als 200 Nanosekunden, wenn die Abmessung d1 in dem Bereich von 1,8 λ bis 3,5 λ ist. Deshalb wird der niedrige Verlust vorzugsweise durch ein Herstellen der Abmessung d1 auf 1,8 λ ≤ d1 ≤ 3,5 λ realisiert, wobei gute Charakteristika, die eine geringe Abweichung der GDT aufweisen, erzielt werden können.
Als nächstes wurde die Abweichung der GDT-Charakteristika in dem Durchlaßband untersucht, wenn die Abmessung d2 in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ verändert wird, während die Abmessung der ersten Endflächenabschnitte 2a₁ und 2b₁ auf 3 λ eingestellt wird. Das Ergebnis ist in 5 gezeigt.
Wie aus 5 klar ersichtlich ist, nimmt, wenn die Abmessung d2 in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ kleiner als 0,5 λ ist, die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband zu. Deshalb kann, wenn die Abweichung d2 auf 0,5 λ oder mehr eingestellt wird, die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband reduziert werden. Folglich kann in einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß der vorliegenden Erfindung zuerst, wie durch das Ergebnis in 2 klar gemacht ist, die Ab weichung der GDT im Inneren des Durchlaßbandes reduziert werden, indem die Oberflächenrauheit Ra der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ zu 0,006 λ oder mehr gemacht wird.
Ferner können, wenn die zweite Endfläche 2a₂ eine rauhe Oberfläche ist, der Verlust und die Abweichung der GDT reduziert werden, indem die Tiefe d1 der ersten Endflächenabschnitte 2a₁ und 2b₁ in den Bereich von 1,8 λ bis 3,5 λ eingestellt wird. In diesem Fall ist experimentell durch den Erfinder der betreffenden Anmeldung bestätigt, daß die Oberflächenrauheit Ra der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ nicht notwendigerweise 0,006 λ oder mehr sein muß.
Ferner ist bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp 1, wie in 5 klar ersichtlich ist, die Abmessung d2 in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächen 2a₂ und 2b₂ vorzugsweise 0,5 λ oder mehr, wobei als ein Ergebnis die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband reduziert werden kann. In diesem Fall wird durch den Erfinder der vorliegenden Anmeldung bestätigt, daß die Oberflächenrauheit Ra der zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ nicht notwendigerweise 0,006 λ oder mehr sein muß, um die Abweichung der GDT in dem Durchlaßband zu reduzieren.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp 1 Bezug nehmend auf die 6 bis 10 beschrieben.
In den 6A bis 6D sind Teilschnittansichten, die ein erstes Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der vorliegenden Erfindung zeigen, dargestellt.
Bei dem ersten Verfahren zum Herstellen sind die IDT 3 und 4 zum Bilden einer Mehrzahl von Oberflächenwellenbauelementen vom Kantenreflexionstyp 1 in der Form einer Matrix auf einem piezoelektrischen Musterwafer gebildet. In 6A ist der Abschnitt, an dem benachbarte Oberflächenwellenbau elemente vom Kantenreflexionstyp 1 und 1 einander gegenüberliegen, üblicherweise gezeigt. Eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie zeigt die Grenze zwischen den benachbarten Oberflächenwellenbauelementen vom Kantenreflexionstyp 1 und 1.
Auf der oberen Oberfläche des oben erwähnten piezoelektrischen Wafers 11 wird zu allererst der piezoelektrische Wafer 11 unter Verwendung erster Schneiden 21 und 21, die durch imaginäre Linien (6A) gezeigt sind, halb geschnitten. Bei dem Schritt des Teilschnittes wird der obere Teilschnitt durchgeführt, um die Reflexionsendflächen benachbarter Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp 1 und 1 zu bilden, d. h. um die ersten Endflächenabschnitte zu bilden. Als ein Ergebnis werden, wie in 6B gezeigt ist, erste Rillen 11a und 11b gebildet. Die einen Seitenoberflächen dieser ersten Rillen 11a und 11b bilden die oben beschriebenen ersten Endflächenabschnitte 2a₁ und 2b₁ . Folglich wird bei dem Schritt des ersten halben Schneidens unter Verwendung der ersten Schneide der erste Schnitt unter der Bedingung durchgeführt, daß die Seitenflächen der Rillen 11a und 11b glatt werden.
Ferner wird natürlich bei dem Schritt des ersten halben Schneidens der Schnitt unter Verwendung einer Schneide 21 so durchgeführt, um die untere Oberfläche des piezoelektrischen Wafers 11 nicht zu erreichen.
Als nächstes wird ein zweiter Teilschnitt unter Verwendung einer zweiten Schneide 22 durchgeführt, die in 6B durch eine imaginäre Linie gezeigt ist. Bei diesem zweiten halben Schnitt wird eine zweite Rille 11c durch die Schneide 22 gebildet. Die zweite Rille 11c ist so gebildet, um rauhe zweite Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ zu haben. Deshalb wird der zweite Teilschnitt unter Verwendung der zweiten Schneide 22 unter der Bedingung durchgeführt, daß die unteren und Seitenoberflächen der Rille 11c eine rauhe Oberfläche werden. Ferner wird, um die zweiten Endflächen abschnitte 2a₂ und 2b₂ zu bilden, die zweite Schneide 22 dicker gemacht als ein Abschnitt 11d des piezoelektrischen Wafers zwischen den obigen ersten Rillen 11a und 11b.
Wie oben beschrieben ist, wird die zweite Rille 11c gebildet und die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ werden gebildet.
Dann wird ein voller Schnitt unter Verwendung einer dritten Schneide 23 durchgeführt, die dünner ist als die Abmessung in der Breitenrichtung der zweiten Rille 11c. Bei dem Schritt dieses vollen Schnitts werden die benachbarten Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp 1 und 1 im Inneren der zweiten Rille 11c getrennt. Die glatten dritten Endflächenabschnitte 2a₃ und 2b₃ werden durch den Schnitt gebildet.
Bei dem vorliegenden Verfahren zum Herstellen werden bei dem Schritt des ersten halben Schneidens zum Bilden der ersten Rillen 11a und 11b und dem Schritt des letzten vollen Schneidens ein Teilschnitt und ein voller Schnitt so durchgeführt, daß die Schnittoberflächen eine glatte Oberfläche werden. Derartige glatte Oberflächen können ohne weiteres unter Verwendung von z. B. der ersten und dritten Schneide 21 und 23 mit feinen Teilchen gebildet werden. Ferner kann die zweite Schneide mit groben Teilchen verwendet werden, um die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ zu bilden.
Bei den Teilschnittschritten tritt ein Reißen oder Splittern selbst dann in dem piezoelektrischen Wafer kaum auf, wenn verglichen mit denen bei dem vollen Schnittschritt die gleichen Schneiden und die gleiche Verarbeitungsgeschwindigkeit angenommen werden. Deshalb können die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ , die rauhe Oberflächen aufweisen, ohne Fehler gebildet werden, ohne daß ein Splittern oder Brechen in dem Wafer bewirkt werden. Dann wird, nachdem die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ mit einer derartigen rauhen Oberflächen gebildet wurden, der Schritt eines vollen Schneidens durchgeführt, um die Oberflächenwellenbauelemente 1 und 1 zu trennen. Bei dem Schritt des vollen Schneidens werden, da die Schnittoberfläche zu keiner rauhen Oberfläche gemacht werden muß, kaum Splitter und Bruchstücke des Wafers erzeugt. Deshalb können ohne Fehler, wie oben beschrieben wurde, wenn ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp 1, das gute Charakteristika aufweist, aus einem piezoelektrischen Wafer erzeugt wird, Splitter- und Bruchstücke des Wafers unterdrückt werden.
In den 7A bis 7E sind Teilschnittansichten zum Beschreiben eines zweiten Verfahrens als einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Bei dem zweiten Verfahren werden zuallererst die ersten Rillen 11a und 11b in dem piezoelektrischen Wafer 11 durch die Verwendung der ersten Schneide 21 auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Verfahren gebildet (siehe 7A und 7B).
Als nächstes wird ein zweiter Teilschnitt unter Verwendung einer zweiten Schneide 22A durchgeführt, wie in 7B gezeigt ist. Bei diesem Verfahren wird, wie in den 7A und 7B gezeigt ist, der Teilschnitt zweimal unter Verwendung der gleichen zweiten Schneide 22A durchgeführt, wobei jedoch die Halbschnittposition verschoben ist. In diesem Fall wird der Teilschnitt zweimal ausgeführt, um eine zweite Rille 11c, die in 7D gezeigt ist, zu bilden. In 7D kann, obwohl eine Rille 11c, deren Breite größer als die Dicke der Schneide 22A ist, als die zweite Rille 11c gebildet wird, eine zweite Rille, deren Breite gleich der Dicke der zweiten Schneide 22A ist, unabhängig gebildet werden.
Als nächstes wird ein voller Schnitt in der Mitte der zweiten Rille 11c unter Verwendung einer dritten Schneide 23 durchgeführt, deren Breite schmaler als die Breite der zweiten Rille 11c ist. Auch in diesem Fall können, wenn der zweite Teilschnitt durchgeführt wird, um die zweite Rille 11c zu bilden, die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ gebildet werden, ohne daß Splitter und Risse erzeugt werden, indem die Schnittoberfläche auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Verfahren zum Herstellen, das Bezug nehmend auf die 6A bis 6D beschrieben wurde, zu einer rauhen Oberfläche gemacht wird.
Ferner kann, wie oben beschrieben wurde, wenn zwei der zweiten Rillen 11c bei dem zweiten halben Schneiden gebildet werden, eine dritte Schneide 23, die dicker als der Raum zwischen den beiden zweiten Rillen und dünner als der Abstand zwischen den Seitenflächen ist, die die ersten Endflächenabschnitten 2a₁ und 2b₁ der ersten Rillen 11a und 11b bilden, verwendet werden.
Bei dem zweiten Verfahren zum Herstellen kann die gleiche Schneide wie die zweite und dritte Schneide 22A und 23 verwendet werden. Dies bedeutet, daß, wenn ein Teilschnitt, um eine rauhe Oberfläche zu bilden, unter Verwendung der zweiten Schneide 22A durchgeführt wird, die Schnittgeschwindigkeit erhöht wird und die Anzahl von Umdrehungen der Schneide reduziert werden kann. Ferner wird bei dem Schritt des vollen Schneidens die Schnittgeschwindigkeit gesenkt und die Anzahl von Umdrehungen der Schneide kann erhöht werden, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Folglich kann bei dem zweiten Verfahren zum Herstellen der Vorgang des Veränderns der Schneiden durch die Verwendung der gleichen Schneide für die zweite und dritte Schneide erleichtert werden.
In den 8A bis 8D sind Teilschnittansichten zum Beschreiben eines dritten Verfahrens zum Herstellen als einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Bei dem dritten Verfahren zum Herstellen wird, wie in 8A gezeigt ist, ein erster Teilschnitt auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Verfahren zum Herstellen durchgeführt, wobei die ersten Rillen 11a und 11b, die in 8B gezeigt sind, gebildet werden. Dann wird ein voller Schnitt unter Verwendung einer dritten Schneide 23 durchgeführt, die in 8B durch eine imaginäre Linie gezeigt ist. Dies bedeutet, daß das Schneiden unter Verwendung der dritten Schneide 23 durchgeführt wird, um die untere Oberfläche des piezoelektrischen Wafers 11 zu erreichen. Bei dem Schnitt treten, da die Schnittoberfläche zu einer glatten Oberfläche gemacht wird, Splitter und Abblätterungen des Wafers verglichen mit dem Fall, in dem eine rauhe Oberfläche gebildet wird, kaum auf.
Wie oben beschrieben wurde, wird, nachdem der volle Schnitt durchgeführt wurde, ein zweiter Teilschnitt unter Verwendung einer zweiten Schneide 22, wie in 8C gezeigt ist, durchgeführt. Ferner wird in 8C, obwohl die benachbarten Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp 1 und 1 getrennt sind, in einer Serie von Schnitten, die in den 8A bis 8D gezeigt sind, der piezoelektrische Wafer 11 zeitweilig an einer Schnittstufe (nicht gezeigt) durch die Verwendung eines Klebebandes usw. befestigt. Deshalb wird, obwohl die benachbarten Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp 1 und 1 in 8C getrennt sind, der Raum zwischen den beiden nicht verändert. Folglich kann ein nächster zweiter Teilschnitt stabil und sicher durchgeführt werden.
Der zweite Teilschnitt wird unter Verwendung einer zweiten Schneide 22, die in 8C durch eine imaginäre Linie gezeigt ist, durchgeführt. In diesem Fall ist die Dicke der zweiten Schneide 22 größer als die Breite 11e des Zwischenraums, der durch den Schritt des obigen vollen Schnitts gebildet wird, und kleiner als der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Endflächenabschnitt 2a₁ und 2b₁ . So wird der zweite Teilschnitt durchgeführt, um die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ zu bilden, wobei die Oberfläche, die durch den obigen Schnitt des vollen Schnitts geschnitten ist, die niedriger als die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ ist, die dritten Endflächenabschnitte 2a₃ und 2b₃ bildet.
Auch bei dem dritten Verfahren zum Herstellen können die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ , die eine rauhe Oberfläche aufweisen, ohne weiteres auf die gleiche Weise wie bei dem ersten und zweiten Verfahren zum Herstellen durch ein Durchführen des zweiten Teilschnittes unter der Bedingung durchgeführt werden, daß die Schnittoberfläche eine rauhe Oberfläche wird. Ferner treten, da keine rauhe Oberfläche bei dem Schritt des vollen Schnittes gebildet wird, Splitter und Abblätterungen des Wafers bei dem zweiten vollen Schnitt kaum auf.
Ferner können bei dem dritten Verfahren zum Herstellen, da der volle Schnitt durchgeführt wird, bevor die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ gebildet werden, Risse entlang der Halbschnittrillen, die bei dem Schritt des zweiten Teilschnittes und der Entfernung des Wafers erzeugt werden können, verglichen mit dem ersten und dem zweiten Verfahren zum Herstellen unterdrückt werden.
Ferner ist bei dem oben beschriebenen ersten bis dritten Verfahren zum Herstellen hinsichtlich der benachbarten Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp 1 und 1 der Schritt, bei dem die Seite der Reflexionsendfläche jedes Oberflächenwellenbauelementes vom Kantenreflexionstyp 1 getrennt wird, beschrieben, wobei jedoch bei dem piezoelektrischen Wafer, der oben beschrieben ist, die IDT 3 und 4 jedes Oberflächenwellenbauelementes in der Form einer Matrix gebildet sind. Dies bedeutet, wie in 10 gezeigt ist, daß der piezoelektrische Wafer 11 entlang unterbrochener Linien X und Y mit dem Zweck geschnitten wird, separate Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp 1 zu erhalten. Bei dem oben beschriebenen ers ten bis dritten Verfahren zum Herstellen werden die Vorrichtungen entlang dieser unterbrochenen Linie X geschnitten. Im Gegensatz dazu tritt der Schnitt auf der Seite der Seitenflächen 2d und 2e in der Richtung bei einem rechten Winkel zu den beiden Endflächen gegenüber einander entlang der obigen unterbrochenen Linie Y auf. Dies bedeutet, daß der piezoelektrische Wafer 11 entlang der unterbrochenen Linie Y in Schritt 10 voll geschnitten wird. Der Schritt dieses vollen Schnittes wird zweiter voller Schnitt genannt.
Der zweite volle Schnitt kann durchgeführt werden, nachdem der erste und der zweite Halbschnittschritt und der Vollschnittschritt abgeschlossen sind.
Ferner ist es nicht notwendigerweise erforderlich, daß der zweite volle Schritt durchgeführt wird, nachdem der Dreistufenaufbau auf der Seite der Reflexionsendfläche fertiggestellt ist. Dies bedeutet, daß insbesondere nach dem Schritt des zweiten Teilschnittes, da die ersten und die zweiten Rillen gebildet sind, der piezoelektrische Wafer anfällig gegenüber Rissen wird. Deshalb ist es wünschenswert, daß der Schritt des zweiten vollen Schneidens zwischen dem ersten halben Schnitt und dem zweiten halben Schnitt stattfindet, wobei in diesem Fall Risse und Abblätterungen des piezoelektrischen Wafers bei dem Schritt des zweiten vollen Schneidens sicher unterdrückt werden können.
Nach dem ersten und dem zweiten Halbschnittschritt und insbesondere nach dem zweiten Halbschnittschritt jedoch weist der piezoelektrische Wafer mehrere Rillen auf und ist folglich leicht zerbrechlich. Deshalb ist es sehr vorzuziehen, den ersten und den zweiten halben Schnitt und den vollen Schnitt gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen, nachdem der zweite volle Schnitt vorher durchgeführt wurde. Dies bedeutet, daß bei dem Schritt des zweiten vollen Schnitts ein streifenartiger Abschnitt des piezoelektrischen Wafers, bei dem eine Mehrzahl von Oberflächenwellen bauelementen vom Kantenreflexionstyp in der Richtung mit einem rechten Winkel zu den Reflexionsendflächen verbunden ist, erhalten wird, wobei es wünschenswert ist, den ersten und den zweiten Halbschnittschritt und den Vollschnittschritt bei dem streifenartigen Abschnitt des piezoelektrischen Wafers durchzuführen. Dies ist aufgrund der Tatsache so, daß die Auswirkung eines Druckes, der angewendet wird, wenn der piezoelektrische Wafer an dem Dicer befestigt und aus demselben entfernt wird, reduziert werden kann.
Ferner können bei der vorliegenden Erfindung ein erster Endflächenabschnitt, ein zweiter Endflächenabschnitt und ein letzter Endflächenabschnitt gebildet sein, wobei außerdem eine Mehrzahl von zweiten Endflächenabschnitten zwischen einem ersten Endflächenabschnitt und einem letzten Endflächenabschnitt gebildet sein kann. In diesem Fall kann der Schritt eines zweiten Teilschnittes wiederholt werden, um eine Mehrzahl zweiter Endflächenabschnitte zu bilden.
Ferner kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf das oben beschriebene Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp eines Longitudinalkopplungsresonator-Typs angewendet werden, sondern auch auf allgemeine Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp, wie z. B. einen Oberflächenwellenresonator vom Kantenreflexionstyp, ein Oberflächenwellenfilter vom Kantenreflexionstyp, das den anderen Aufbau aufweist, usw.
Ferner sind bei den Verfahren zum Herstellen, die in den 6A bis 8D gezeigt sind, die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ in der Richtung mit einem rechten Winkel zu der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Wafers erweitert, wobei die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ jedoch geneigt sein können. Dies bedeutet, wie in den 9A bis 9D gezeigt ist, daß auf die gleiche Weise wie das erste Verfahren zum Herstellen, nachdem der erste Halbschnitt durchgeführt wurde, ein zweiter Halbschnitt unter Verwendung einer Schneide 22B durchgeführt wird, je näher an der Spitze, desto dünner, wobei die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ gebildet sein können, um geneigt zu sein. Auf diese Weise können die zweiten Endflächenabschnitte 2a₂ und 2b₂ , die eine rauhe Oberfläche aufweisen, in einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp der vorliegenden Erfindung geneigt sein, um in einer anderen Richtung als bei einem rechten Winkel zu der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates erweitert zu sein.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp gemäß einer ersten Erfindung werden erste Endflächenabschnitte, die als eine Reflexionsendfläche mit einer glatten Oberfläche fungieren, bei dem Schritt eines ersten Schnittes gebildet. Nach dem Schritt des ersten Teilschnittes wird der Schritt eines zweiten Teilschnittes durchgeführt, wobei zweite Endflächenabschnitte, die eine rauhe Oberfläche aufweisen, gebildet werden, wobei jedoch, da die rauhe Oberfläche durch den Schritt des Teilschnittes gebildet ist, das Auftreten von Splittern und Rissen des piezoelektrischen Substrates verglichen mit dem Fall, in dem eine rauhe Oberfläche durch den Schritt eines vollen Schnittes gebildet wird, sicher unterdrückt wird.
Folglich wird gemäß der ersten Erfindung, da die zweiten Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche gemacht werden, die Verschlechterung der Charakteristika aufgrund der Reflexion unnötiger Wellen unterdrückt, wobei es möglich wird, ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp zu schaffen, das gute Charakteristika aufweist, ohne daß Splitter und Risse in dem piezoelektrischen Substrat erzeugt werden.
Gemäß einer zweiten Erfindung kann, da zweite Endflächenabschnitte, die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,006 λ oder mehr aufweisen, zwischen ersten Endflächenabschnitten und letzten Endflächenabschnitten gebildet sind, ein Oberflä chenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, das gute Charakteristika aufweist, bei dem die Abweichung von Gruppenverzögerungszeitcharakteristika klein ist, geschaffen werden.
Bei einem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß einer dritten Erfindung kann, da erste Endflächenabschnitte, zweite Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche und letzte Endflächenabschnitte enthalten sind und die Abmessung d1 in der Richtung der Tiefe der ersten Endflächenabschnitte in dem Bereich von 1,8 λ bis 3,8 λ ist, ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, das gute Charakteristika aufweist und bei dem die Abweichung von Gruppenverzögerungszeitcharakteristika klein ist, geschaffen werden.
Bei einer vierten Erfindung kann, da die Abmessung d2 in der Richtung der Tiefe der zweiten Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche, die zwischen ersten Endflächenabschnitten und letzten Endflächenabschnitten angeordnet ist, zu 0,5 λ oder mehr gemacht wird, ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, das gute Charakteristika aufweist und bei dem die Abweichung von Gruppenverzögerungszeitcharakteristika klein ist, geschaffen werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp (1), das ein piezoelektrisches Substrat (2), das zwei gegenüberliegende Endflächen (2a, 2b) aufweist, und zumindest einen IDT (3, 4) aufweist, der auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist und bei dem eine akustische Oberflächenwelle von SH-Typ zwischen den beiden gegenüberliegenden Endflächen reflektiert wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (2); Bilden zumindest eines IDT (3, 4) auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates; Durchführen eines ersten Teilschnittes unter Verwendung einer ersten Schneide (21), um zwei gegenüberliegende Endflächen als Reflexionsendflächen zu bilden, bei dem das piezoelektrische Substrat halb von der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (2) bis zu einer Tiefe geschnitten wird, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht, derart, daß erste Endflächenabschnitte (2a₁ , 2b₁ ) mit einer glatten Oberfläche als Reflexionsendflächen gebildet werden; Durchführen eines zweiten Teilschnittes unter Verwendung einer zweiten Schneide (22), bei dem nach dem ersten Teilschnitt das piezoelektrische Substrat (2) bis zu einer Tiefe geschnitten wird, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht, um zweite Endflächenabschnitte (2a₂ , 2b₂ ) mit einer rauhen Oberfläche zu bilden, die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,0006 λ oder größer aufweist, derart, daß die zweiten Endflächenabschnitte mit einer rauhen Oberfläche unter den ersten Endflächenabschnitten außerhalb der ersten Endflächenabschnitte in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle angeordnet sind; und Durchführen eines vollen Schnittes, bei dem das piezoelektrische Substrat (2) unter Verwendung einer dritten Schneide (23) geschnitten wird, um die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates außerhalb der zweiten Endflächenabschnitte (2a₂ , 2b₂ ) in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle zu erreichen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der volle Schnitt nach dem Schritt des zweiten Teilschnittes durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der volle Schnitt vor dem Schritt des zweiten Teilschnittes durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Dicke einer zweiten Schneide (22), die bei dem Schritt des zweiten Teilschnittes verwendet wird, größer ist als die Dicke einer dritten Schneide (23), die bei dem Schritt des vollen Schnittes verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der zweite Teilschnitt zweimal durch ein Verschieben der zweiten Schneide (22) in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der zweite Teilschnitt eine Vielzahl von Malen durchgeführt wird und mehrere Stufen von zweiten Endflächenabschnitten (2a₂ , 2b₂ ) in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle gebildet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner einen Schritt des Durchführens eines zweiten vollen Schnittes aufweist, bei dem ein piezoelektrischer Wafer in der Richtung senkrecht zu der Reflexionsendfläche geschnitten wird, um separate einzelne Oberflächenwellenbauelemente (1) aus dem piezoelektrischen Wafer zu erhalten, und bei dem der zweite volle Schnitt vor den Schritten des ersten Teilschnittes, des zweiten Teilschnittes und des vollen Schnittes durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner einen Schritt des Durchführens eines zweiten vollen Schnittes aufweist, bei dem ein piezoelektrischer Wafer in der Richtung senkrecht zu der Reflexionsendfläche geschnitten wird, um separate einzelne Oberflächenwellenbauelemente aus dem piezoelektrischen Wafer zu erhalten, und bei dem der zweite volle Schnitt zwischen dem Schritt des ersten Teilschnittes und dem Schritt des zweiten Teilschnittes durchgeführt wird.
Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp (1), das durch ein Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 erhalten wird.
Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp (1) mit folgenden Merkmalen: einem piezoelektrischen Substrat (2), das zwei gegenüberliegende Endflächen (2a, 2b) aufweist, die als Reflexionsendflächen fungieren; zumindest einem IDT (3, 4), der an dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist; ersten Endflächenabschnitten (2a₁ , 2b₁ ) mit einer glatten Oberfläche, die als die beiden gegenüberliegenden Endflächen fungieren und von der oberen Oberfläche bis zu einer Höhe vorgesehen sind, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (2) nicht erreicht; letzten Endflächenabschnitten mit einer glatten Oberfläche, die sich von der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (2) nach oben erstrecken und außerhalb der ersten Endflächenabschnitte in der Ausbreitungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle angeordnet sind; und zweiten Endflächenabschnitten (2a₂ , 2b₂ ), die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,006 λ oder größer aufweisen und zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten angeordnet sind.
Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 10, bei dem, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der ersten Endflächenabschnitte (2a₁ , 2b₁ ) durch d1 dargestellt wird, 1,8 λ ≤ d1 ≤ 3,5 λ gilt.
Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächenabschnitte (2a₂ , 2b₂ ) durch d2 dargestellt wird, d2 ≥ 0,5 λ gilt.
Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp (1) mit folgenden Merkmalen: einem piezoelektrischen Substrat (2), das zwei gegenüberliegende Endflächen aufweist, die als Reflexionsendflächen fungieren; zumindest einem IDT (3, 4), der an dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist; ersten Endflächenabschnitten (2a₁ , 2b₁ ) mit einer glatten Oberfläche, die als die Reflexionsendflächen fungieren und von der oberen Oberfläche bis zu einer Höhe vorgesehen sind, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (2) nicht erreicht; letzten Endflächenabschnitten mit einer glatten Oberfläche, die sich von der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nach oben erstrecken und außerhalb der ersten Endflächenabschnitte angeordnet sind; und zweiten Endflächenabschnitten (2a₂ , 2b₂ ) mit einer rauhen Oberfläche, die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,0006 λ oder größer aufweist, die zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten angeordnet sind, wobei, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der ersten Endflächenabschnitte durch d1 dargestellt wird, 1,8 λ ≤ d1 ≤ 3,5 λ gilt.
Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp (1) mit folgenden Merkmalen: einem piezoelektrischen Substrat (2), das zwei gegenüberliegende Endflächen aufweist, die als Reflexionsendflächen fungieren; zumindest einem IDT (3, 4), der an dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist; ersten Endflächenabschnitten (2a₁ , 2b₁ ) mit einer glatten Oberfläche, die als die Reflexionsendflächen fungieren und von der oberen Oberfläche bis zu einer Höhe vorgesehen sind, die die untere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates nicht erreicht; letzten Endflächenabschnitten mit einer glatten Oberfläche, die sich von der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (2) nach oben erstrecken und außerhalb der ersten Endflächenabschnitte angeordnet sind; und zweiten Endflächenabschnitten (2a₂ , 2b₂ ) mit einer rauhen Oberfläche, die eine Oberflächenrauheit Ra von 0,0006 λ oder größer aufweist, die zwischen den ersten Endflächenabschnitten und den letzten Endflächenabschnitten angeordnet sind, wobei, wenn die Abmessung in der Tiefenrichtung der zweiten Endflächenabschnitte durch d2 dargestellt ist, d2 ≥ 0,5 λ gilt.