JP2000278090A - 弾性表面波素子とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、周波数特性の良い弾性表面波
素子とその製造方法を提供する。 【解決手段】 圧電性の基板１２上に、互いに対向した
櫛形電極１４を有する。基板１２の裏面は、櫛型電極１
４のピッチよりも深い溝１６からなる粗面に形成されて
いる。基板１２の裏面の溝１６は、櫛型電極１４の延出
方向と平行に形成されている。溝１６は、基板１２の裏
面にレーザ光を照射して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特定の周波数帯
域の電磁波を抽出する周波数フィルタであって、弾性表
面波を利用した弾性表面波素子とその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、弾性表面波素子は、図８に示すよ
うに、水晶などの圧電性の基板１上に縦続接続する接続
部２を介して接続した二対の櫛形電極３が設けられ、こ
の各櫛形電極３の両側方には、等ピッチに格子状のパタ
ーンが形成された反射器４が４ヶ所に各々配置されてい
る。

【０００３】基板１の側縁部には、各々櫛形電極３とそ
れぞれ接続する入力電極５と、出力電極６が各々形成さ
れている。また４ケ所にアース電極７が設けられ、さら
に各反射器４間の基板１上にもアース電極８が反射器４
に接続して設けられている。さらに、図８に示すよう
に、反射器４の外側の基板１端縁部及び縦続接続してい
る接続部２には、樹脂層からなる吸音剤９が塗布により
形成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、弾性表面波は、図７に示すように、櫛型電極３の表
面を伝播するものの他、基板１の裏面側に伝播して表面
側に反射してくるものがある。この裏面からの反射波
は、スプリアスの原因となり、周波数フィルタとしての
性能を低下させていた。

【０００５】また、吸音剤９の塗布は、液状の樹脂を塗
布する装置や印刷機を用いて所定の位置に塗布していた
が、これらの工程は櫛形電極３の形成工程とは異なる装
置及び工程がさらに必要となるもので、製造工数及びコ
ストの削減の妨げとなっていた。

【０００６】この発明は上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、簡単な構造で基板裏面からの反射波等
を防止し、特性の良い弾性表面波素子とその製造方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の弾性表面波素
子は、圧電性の基板上に、互いに対向した櫛形電極とを
有し、上記基板裏面は、上記櫛型電極のピッチよりも深
い溝からなる粗面に形成されたものである。上記基板裏
面の溝は、上記櫛型電極の延出方向と平行に形成されて
いる。また、この櫛形電極の両側方に各々反射器を設け
たものも含む。

【０００８】またこの発明は、圧電性を有し光を吸収す
る材料の基板の裏面にレーザ光を照射し、上記基板表面
に形成上に形成する櫛型電極のピッチよりも深い溝を形
成する弾性表面波素子の製造方法である。また、上記溝
は、上記基板裏面に、光を吸収する金属やその他材料の
皮膜を形成した後、この皮膜にレーザ光を照射して形成
するものである。

【０００９】上記レーザ光の照射は、複数回繰り返して
上記櫛型電極のピッチよりも深い溝を形成するものであ
る。また、上記基板裏面を、予めサンドブラストにより
粗面に形成した後、上記レーザ光の照射により、上記溝
を形成するものでも良い。

【００１０】またこの発明は、圧電性の基板上に、互い
に対向した櫛形電極を有し、上記櫛形電極よりも上記基
板端縁部側に、フォトリソグラフィにより形成されたフ
ォトレジストの吸音剤層が設けられた弾性表面波素子で
ある。

【００１１】さらにこの発明は、圧電性の基板上に、互
いに対向した櫛形電極を形成し、上記櫛形電極よりも上
記基板端縁部側に、フォトリソグラフィにより吸音剤層
を形成する弾性表面波素子の製造方法である。上記吸音
剤層は、上記櫛型電極の形成後に、上記櫛形電極の形成
と同様の工程を繰り返すことにより、上記基板にフォト
レジストを塗布して所定形状を露光し、上記フォトレジ
ストからなる吸音剤を残して形成するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面に基づいて説明する。図１、図２はこの発明の第
一実施形態の弾性表面波素子１０を示し、水晶やリチウ
ムタンタレート等の圧電性を有し、且つ光を吸収する材
料の基板１２の表面に、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金等の金属薄膜により一対の櫛形電極１４が各々交
互に対向して設けられている。さらに共振子型の弾性表
面波素子の場合、この櫛形電極１４の両側方には、等ピ
ッチにアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属薄
膜による格子状のパターンが形成された図示しない反射
器が各々設けられている。そして櫛形電極１４のピッチ
ｐこの弾性表面波素子によるフィルタの通過中心周波数
の波長と等しい。

【００１３】またこの基板１２の裏面には、櫛型電極１
４のピッチｐよりも深い深さｄ（ｄ＞ｐ）の溝１６が多
数設けられた粗面に形成されている。また、この基板１
２の裏面の溝１６は、櫛型電極１４の延出方向と平行な
方向に形成されている。

【００１４】この弾性表面波素子１０の製造方法は、圧
電性を有した基板１２の表面に上記金属薄膜を形成し、
この薄膜上にフォトレジストを塗布した後、所望の電極
形状等のフォトマスクを介して露光し、現像して櫛形電
極等の形状のレジストパターンを形成する。そして、ド
ライエッチング等により、櫛形電極１４と一対の反射器
からなる共振器パターンを形成する。

【００１５】また、この櫛型電極１４等の形成の前、ま
たは後に、基板１２の裏面にレーザ光を照射し、基板１
２の表面に形成する櫛型電極１４のピッチｐよりも深い
溝１６を形成する。この溝１６の形成は、レーザ光を基
板１２上で走査して行う。基板１２上の走査方法は、レ
ーザ光を光学的または機械的に所定ピッチで移動させれ
ば良く、その方法は適宜設定し得る。

【００１６】ここで、レーザ光により加工可能な圧電性
基板１２の材料としては、遷移金属元素を微量含有した
紫水晶等の着色水晶が好ましい。たとえば、紫水晶は、
水晶に鉄が１００ｐｐｍ程度含まれているものであり、
この場合、レーザ光の吸収が良く、確実な加工が可能と
なる。その他の、リチウム化合物やチタン酸塩等の圧電
材料の結晶に遷移金属元素を添加したものでも良い。こ
のように、遷移金属元素を添加すると、レーザ加工が可
能になるのは、遷移金属により、光の吸収波長が長波長
側にシフトし且つ光吸収領域が生じ、光エネルギーが基
板１２に伝達されるからである。

【００１７】また、レーザ光の焦点を、溝１６を形成す
る基板裏面に合わせたものであれば、基板１２の透過率
によってはレーザ光を基板表面側から照射して、基板裏
面に溝１６を形成することもできる。

【００１８】また、基板１２をレーザ加工する他の方法
としては、基板１２の裏面に、光吸収性良い金属等の皮
膜を形成しておき、この皮膜にレーザ光を照射して、レ
ーザエネルギーを基板表面に伝達し、その皮膜材料を介
して基板１２の表面に溝１６を形成する方法でも良い。
この場合も、レーザ光の焦点を基板１２の裏面に合わせ
て基板１２の表面側からレーザ光を照射しても良い。

【００１９】また、基板１２の裏面を予めサンドブラス
トにより粗面に形成した後、レーザ光の照射により溝１
６を形成するものでも良い。これにより、レーザ光のエ
ネルギーがより効果的に基板１２の裏面与えられ、より
効率的な溝１６の形成が可能となる。

【００２０】この実施形態の弾性表面波素子１０によれ
ば、基板１２の裏面に伝播した弾性波は基板裏面の溝１
６により反射が遮られたり散乱したりするため、反射波
が基板１２の表面に到達しない。従って、櫛型電極１４
よりスプリアスの少ない優れたフィルタ特性を得ること
ができる。また、レーザにより基板１２の裏面を粗面に
することにより、機械的な力をかけずに溝１６を形成す
ることができ、基板が割れたりするのを防止する。ま
た、この実施形態の製造方法によれば、レーザ光の強さ
や焦点等を適宜調整することにより、溝１６の深さや形
状を変えることも容易に可能であり、スプリアス等の発
生が少ない基板１２を、より効果的に製造することがで
きる。

【００２１】次にこの発明の弾性表面波素子の第二実施
形態について図３〜図６を基にして説明する。ここで上
記実施形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略
する。この実施形態の弾性表面波素子２０は、トランス
バーサル型のものであり、圧電性の基板１２上に互いに
対向した櫛形電極１４を有する。そして、櫛形電極１４
よりも基板１２の端縁部側に、フォトリソグラフィによ
り形成されたフォトレジスト材料からなる吸音剤２２の
層が設けられたものである。

【００２２】この実施形態の弾性表面波素子２０の製造
方法は、先ず、圧電性の基板１２上に、互いに対向した
櫛形電極１４を、フォトリソグラフィにより形成する。
次に、櫛形電極１４よりも基板１２の端縁部側に、フォ
トリソグラフィにより吸音剤２２の層を形成するため、
先ず基板１２の表面一面にフォトレジスト材料を塗布す
る。そして、所定形状の吸音剤２２の層が形成されるよ
うに、フォトレジスト材料を露光し、余分なフォトレジ
スト材料を除去して吸音剤２２としてのフォトレジスト
を残す。この後、基板１２の洗浄及び乾燥を行い、次の
工程に送られる。

【００２３】この実施形態の弾性表面波素子によれば、
従来の図９に示すような樹脂層の塗布による吸音剤９が
形成された弾性表面波素子の周波数特性（図５）と同様
の周波数特性（図６）が得られた。なお、吸音剤を設け
ない場合は、図４に示すような周波数特性となり、著し
く周波数特性が悪くなる。この実施形態の弾性表面波素
子によれば、従来の吸音剤を塗布したものと同様の性能
を、簡単な構造及び製造工程で得ることができ、コスト
ダウンに寄与するものである。さらに、フォトリソグラ
フィにより、吸音剤２２の位置及び形状をより精密に設
定可能であり、弾性表面波素子の性能向上にも寄与す
る。

【００２４】なお、この発明の弾性表面波素子は、上記
実施形態に限定されるものではなく、大型の基板に予め
上記の方法で溝１６を有した粗面を形成しておき、その
基板の表面に櫛型電極等を形成して基板分割を行っても
良い。また溝の深さや形状は適宜設定可能なものであ
る。

【００２５】

【発明の効果】この発明の基板裏面を粗面にした弾性表
面波素子とその製造方法によれば、基板裏面での反射波
を抑えることができ、スプリアスの小さい良好な周波数
特性を得ることができる。

【００２６】また、基板に設ける吸音剤を、フォトリソ
グラフィにより形成することにより、櫛形電極の形成と
同様に吸音剤の層を形成することができ、製造工数及び
設備の削減に寄与するとともに、周波数特性を向上させ
ることができる。また、精密で複雑な形状の吸音剤層も
容易に形成可能であり、弾性表面波素子の性能の向上に
も寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態の弾性表面波素子の断
面図である。

【図２】この発明の第一実施形態の弾性表面波素子の部
分拡大平面図である。

【図３】この発明の第二実施形態の弾性表面波素子の概
略斜視図である。

【図４】弾性表面波素子の基板に吸音剤を設けない場合
の周波数特性を示すグラフである。

【図５】従来の吸音剤を設けた弾性表面波素子の周波数
特性を示すグラフである。

【図６】この発明の第二実施形態の弾性表面波素子の周
波数特性を示すグラフである。

【図７】従来の弾性表面波素子の拡大断面である。

【図８】従来の弾性表面波素子を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ 弾性表面波素子 １２ 基板 １４ 櫛形電極 １６ 溝

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性の基板上に互いに対向した櫛形電
   極を有し、上記基板裏面は、上記櫛型電極のピッチより
   も深い多数の細かい凹部からなる粗面に形成された弾性
   表面波素子。
2. 【請求項２】 上記基板裏面は、上記櫛型電極の延出方
   向と平行に溝が形成された粗面からなる請求項１記載の
   弾性表面波素子。
3. 【請求項３】 圧電性を有し光を吸収する材料の基板の
   裏面にレーザ光を照射し、上記基板表面に形成する櫛型
   電極のピッチよりも深い溝を形成する弾性表面波素子の
   製造方法。
4. 【請求項４】 圧電性を有する材料の基板の裏面に、光
   を吸収する材料の皮膜を形成した後、この皮膜にレーザ
   光を照射し、上記基板表面に形成する櫛型電極のピッチ
   よりも深い多数の溝を形成する弾性表面波素子の製造方
   法。
5. 【請求項５】 上記レーザ光の照射を複数回繰り返し
   て、上記櫛型電極のピッチよりも深い溝を形成する請求
   項３または４記載の弾性表面波素子の製造方法。
6. 【請求項６】 圧電性の基板上に、互いに対向した櫛形
   電極を有し、上記櫛形電極よりも上記基板端縁部側に、
   フォトリソグラフィにより形成されたフォトレジストか
   らなる吸音剤層が設けられた弾性表面波素子。
7. 【請求項７】 圧電性の基板上に、互いに対向した櫛形
   電極を有し、この櫛形電極の両側方の上記基板端縁部側
   に、フォトリソグラフィによりフォトレジストの吸音剤
   層を形成する弾性表面波素子の製造方法。