JP2000295060A - 弾性表面波装置及びその周波数調整方法 - Google Patents
弾性表面波装置及びその周波数調整方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数調整中には周波数のモニタができず、
しかも調整後の周波数にバラツキが多く生じていた。 【解決手段】 圧電基板７上に、弾性表面波を発生させ
る励振電極２、半導電性又は絶縁性の保護膜１２、及び
保護膜１２より熱伝導率が高い光不透過膜１３を順次積
層して成る弾性表面波装置Ｓ１とする。
しかも調整後の周波数にバラツキが多く生じていた。 【解決手段】 圧電基板７上に、弾性表面波を発生させ
る励振電極２、半導電性又は絶縁性の保護膜１２、及び
保護膜１２より熱伝導率が高い光不透過膜１３を順次積
層して成る弾性表面波装置Ｓ１とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気通信分野にお
ける携帯電話やセルラ電話等の移動体用通信機器に、高
周波素子として使用される弾性表面波装置及びその周波
数調整方法に関する。
ける携帯電話やセルラ電話等の移動体用通信機器に、高
周波素子として使用される弾性表面波装置及びその周波
数調整方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】移動体通信用の弾性表面波装置
は、激化する高周波化・高密度化により割り当て周波数
帯域幅が不足し、その結果、搬送周波数の高周波化に反
して送受信帯域の間隔は広がらず、例えばフィルタの減
衰傾度の向上及び周波数の製造偏差の圧縮が要求されて
いる。
は、激化する高周波化・高密度化により割り当て周波数
帯域幅が不足し、その結果、搬送周波数の高周波化に反
して送受信帯域の間隔は広がらず、例えばフィルタの減
衰傾度の向上及び周波数の製造偏差の圧縮が要求されて
いる。
【０００３】弾性表面波装置の周波数を制御する要因と
して、電極膜厚，電極間ピッチ，及び電極線幅と線間の
デューティ比などがあげられ、従来はこれら要因の工程
内管理を行い周波数制御を行っていた。通常、製造工程
内の製造管理値として上記特性要求にあわせた偏差が許
容されている。従来の作製工程ではこの製造管理値で許
容された範囲内で電気的にも偏差を持ったデバイスが出
来上がり、電気的特性の偏差は主として弾性表面波デバ
イスの周波数特性の偏差として、ウエハ内及びウエハ
間、バッチ間の夫々に現れる。
して、電極膜厚，電極間ピッチ，及び電極線幅と線間の
デューティ比などがあげられ、従来はこれら要因の工程
内管理を行い周波数制御を行っていた。通常、製造工程
内の製造管理値として上記特性要求にあわせた偏差が許
容されている。従来の作製工程ではこの製造管理値で許
容された範囲内で電気的にも偏差を持ったデバイスが出
来上がり、電気的特性の偏差は主として弾性表面波デバ
イスの周波数特性の偏差として、ウエハ内及びウエハ
間、バッチ間の夫々に現れる。
【０００４】上記工程管理による消極的な周波数制御方
法では、工程内管理値を狭隘にする方法しか選択肢がな
く、工程不良の手直し若しくは不良率の増大を発生させ
ていた。その他の方法としては、工程内の製造偏差に応
じて管理値を組み合わせる方法などが提案され実施され
てきたが、複雑な工程管理が必要になり大量生産には適
用が困難であった。
法では、工程内管理値を狭隘にする方法しか選択肢がな
く、工程不良の手直し若しくは不良率の増大を発生させ
ていた。その他の方法としては、工程内の製造偏差に応
じて管理値を組み合わせる方法などが提案され実施され
てきたが、複雑な工程管理が必要になり大量生産には適
用が困難であった。
【０００５】上述の間接的な周波数調整方法に対し直接
的な方法としては、励振電極をエッチングなどによりト
リミングする方法や、励振電極をマスクとして使用し圧
電基板をエッチングしグルーブ加工する方法がある。
的な方法としては、励振電極をエッチングなどによりト
リミングする方法や、励振電極をマスクとして使用し圧
電基板をエッチングしグルーブ加工する方法がある。
【０００６】励振電極に施すエッチングなどの方法で
は、ドライエッチングやウエットエッチングを用いてい
るため、周波数調整中に周波数特性を把握するための測
定ができないという問題点がある。また、エッチングの
経過時間と周波数の相関関係に合わせ、エッチング時間
を制御しウエハ毎またはバッチ毎に調整を行うため、電
極エッチングの周波数調整方法でも製造偏差が大きいこ
とがあった。
は、ドライエッチングやウエットエッチングを用いてい
るため、周波数調整中に周波数特性を把握するための測
定ができないという問題点がある。また、エッチングの
経過時間と周波数の相関関係に合わせ、エッチング時間
を制御しウエハ毎またはバッチ毎に調整を行うため、電
極エッチングの周波数調整方法でも製造偏差が大きいこ
とがあった。
【０００７】また、励振電極をマスクとして使用し圧電
基板をエッチングしグルーブ加工する方法では、主とし
て用いられる電極材質のアルミニウムもしくはアルミニ
ウム合金によって作製した励振電極であるため、この金
属と圧電材料の選択比（マスク材料に対する被エッチン
グ材料のエッチングされ易さ）が充分に取れるエッチン
グガスの組み合わせが必要で、もっぱら水晶基板にのみ
応用されているのが現状である。
基板をエッチングしグルーブ加工する方法では、主とし
て用いられる電極材質のアルミニウムもしくはアルミニ
ウム合金によって作製した励振電極であるため、この金
属と圧電材料の選択比（マスク材料に対する被エッチン
グ材料のエッチングされ易さ）が充分に取れるエッチン
グガスの組み合わせが必要で、もっぱら水晶基板にのみ
応用されているのが現状である。
【０００８】そして、ＬｉＴａＯ3 またはＬｉＮｂＯ3
単結晶などの電気機械結合係数の高い有用な圧電基板で
は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金によって作
製された励振電極との選択比が充分に取れるエッチング
ガスが発見されておらず、適用できなかった。また、こ
のような高電気機械結合係数基板を用いる必要のある広
帯域フィルタの厳しい周波数制御は、これまで必要がな
かった。
単結晶などの電気機械結合係数の高い有用な圧電基板で
は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金によって作
製された励振電極との選択比が充分に取れるエッチング
ガスが発見されておらず、適用できなかった。また、こ
のような高電気機械結合係数基板を用いる必要のある広
帯域フィルタの厳しい周波数制御は、これまで必要がな
かった。
【０００９】図４〜図６にフリップチップ実装による弾
性表面波装置Ｊの構造を模式的に示す。図示されている
ように、弾性表面波素子Ｋは圧電基板１上にアルミニウ
ム若しくはアルミニウム合金より成り、すだれ状電極指
を有する励振電極２から構成される。また、この励振電
極２から成る弾性表面波フィルタ若しくは共振子の入出
力パッド部に、ワイヤーボンドを施してパッケージとの
電気的接続を取る代わりに、励振電極２に共通電極３を
介して接続された入出力パッド部４に金属製のバンプ１
１を施し、主面を下側に向けてパッケージ電極部８に対
して実装し、バンプ１１とパッケージ電極部８を導電性
接着剤等の接着材１０により接続する構造を有してい
る。なお図中５は蓋体であり、１６はシールリング、６
は枠状の基体、１７は外部電極である。
性表面波装置Ｊの構造を模式的に示す。図示されている
ように、弾性表面波素子Ｋは圧電基板１上にアルミニウ
ム若しくはアルミニウム合金より成り、すだれ状電極指
を有する励振電極２から構成される。また、この励振電
極２から成る弾性表面波フィルタ若しくは共振子の入出
力パッド部に、ワイヤーボンドを施してパッケージとの
電気的接続を取る代わりに、励振電極２に共通電極３を
介して接続された入出力パッド部４に金属製のバンプ１
１を施し、主面を下側に向けてパッケージ電極部８に対
して実装し、バンプ１１とパッケージ電極部８を導電性
接着剤等の接着材１０により接続する構造を有してい
る。なお図中５は蓋体であり、１６はシールリング、６
は枠状の基体、１７は外部電極である。
【００１０】弾性表面波装置Ｊの気密封止には、４２ア
ロイまたはコバール材を成形した後、Ｎｉ及びＡｕメッ
キを施し通電溶接を行う方法や、ＡｕＳｎ等のロウ材接
着剤を使用して接着する方法、または樹脂製の接着剤を
用いる方法が一般的である。
ロイまたはコバール材を成形した後、Ｎｉ及びＡｕメッ
キを施し通電溶接を行う方法や、ＡｕＳｎ等のロウ材接
着剤を使用して接着する方法、または樹脂製の接着剤を
用いる方法が一般的である。
【００１１】高い電気機械結合係数を有する基板、例え
ばＬｉＴａＯ3 単結晶やＬｉＮｂＯ3 単結晶から成る基
板を用いた場合、有効な周波数調整構造及び方法が無
く、上述の励振電極をエッチングする方法を用いウエハ
単位で周波数調整する方法が主に採用されていた。この
場合、ウエハ内またはバッチ内の周波数偏差を解消する
ことができない上に、電極の規格化膜厚（電極膜厚と弾
性表面波の波長の比）がウエハごとに変化するため、周
波数以外の電気特性、例えば減衰量や通過帯域内損失の
バラツキの原因になるという問題を有していた。
ばＬｉＴａＯ3 単結晶やＬｉＮｂＯ3 単結晶から成る基
板を用いた場合、有効な周波数調整構造及び方法が無
く、上述の励振電極をエッチングする方法を用いウエハ
単位で周波数調整する方法が主に採用されていた。この
場合、ウエハ内またはバッチ内の周波数偏差を解消する
ことができない上に、電極の規格化膜厚（電極膜厚と弾
性表面波の波長の比）がウエハごとに変化するため、周
波数以外の電気特性、例えば減衰量や通過帯域内損失の
バラツキの原因になるという問題を有していた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の弾性表面波装置は、圧電基板上に、弾性表面波を発
生させる励振電極、半導電性又は絶縁性の保護膜、及び
該保護膜より熱伝導率が高い光不透過膜を順次積層して
成る。特に、光不透過膜がＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ
の少なくとも１種から成る。
明の弾性表面波装置は、圧電基板上に、弾性表面波を発
生させる励振電極、半導電性又は絶縁性の保護膜、及び
該保護膜より熱伝導率が高い光不透過膜を順次積層して
成る。特に、光不透過膜がＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ
の少なくとも１種から成る。
【００１３】また、本発明の周波数調整方法は、光不透
過膜をレーザ光により一部を除去することにより中心周
波数を調整するようにしたことを特徴とする。
過膜をレーザ光により一部を除去することにより中心周
波数を調整するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に弾性表面波装置Ｓ１の励振
電極部の断面構造例を模式的に示す。例えばタンタル酸
リチウム単結晶等から成る圧電基板７上に、リフトオフ
工程を用い励振電極２をパターニングしてラダー型回路
に接続された弾性表面波装置Ｓ１を作製する。
電極部の断面構造例を模式的に示す。例えばタンタル酸
リチウム単結晶等から成る圧電基板７上に、リフトオフ
工程を用い励振電極２をパターニングしてラダー型回路
に接続された弾性表面波装置Ｓ１を作製する。
【００１５】励振電極２上に保護膜１２を成膜するが、
この保護膜１２はスパッタ法またはＣＶＤ法もしくは蒸
着法等の薄膜形成法を用い、半導電性または絶縁性の材
料を成膜して得られる。好ましくは励振電極２の側面に
も均一の膜厚に成膜可能なＣＶＤ法を用いる。これは、
保護膜１２は励振電極２の上面、側面及び圧電基板７の
表面に均一な厚みで成長することが望ましいため、最も
膜の回り込み効果が大きい方法が好適だからである。Ｃ
ＶＤ法以外では保護膜１２の厚みを均一に制御する工夫
が必要になる。
この保護膜１２はスパッタ法またはＣＶＤ法もしくは蒸
着法等の薄膜形成法を用い、半導電性または絶縁性の材
料を成膜して得られる。好ましくは励振電極２の側面に
も均一の膜厚に成膜可能なＣＶＤ法を用いる。これは、
保護膜１２は励振電極２の上面、側面及び圧電基板７の
表面に均一な厚みで成長することが望ましいため、最も
膜の回り込み効果が大きい方法が好適だからである。Ｃ
ＶＤ法以外では保護膜１２の厚みを均一に制御する工夫
が必要になる。
【００１６】具体的な保護膜１２の材質としては、各種
の有機材料、またはＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ等の
酸化物もしくはＳｉなどの半導電性材料が望ましい。ま
た、保護膜１２の比抵抗値の範囲は１０5 Ωｃｍ〜１０
8 Ωｃｍ程度が好適であるが、１０3 Ωｃｍ以上の材料
であれば絶縁性が確保できるため適用可能である。ま
た、励振電極の周期長（＝弾性表面波の波長λ）で規格
化した膜厚比の好適な範囲は、０．５％〜３％であり、
この範囲以下では保護膜として電極全体をカバーでき
ず、後記する光不透過膜１３と励振電極２が電気的に短
絡する。また、この範囲以上では質量効果により弾性表
面波の励振が抑制され電気的特性が劣化する。この保護
膜１２の選択条件としては、弾性表面波の伝搬減衰が小
さく且つ可能な限り密度が小さく、弾性表面波の質量効
果が小さいことが挙げられる。
の有機材料、またはＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ等の
酸化物もしくはＳｉなどの半導電性材料が望ましい。ま
た、保護膜１２の比抵抗値の範囲は１０5 Ωｃｍ〜１０
8 Ωｃｍ程度が好適であるが、１０3 Ωｃｍ以上の材料
であれば絶縁性が確保できるため適用可能である。ま
た、励振電極の周期長（＝弾性表面波の波長λ）で規格
化した膜厚比の好適な範囲は、０．５％〜３％であり、
この範囲以下では保護膜として電極全体をカバーでき
ず、後記する光不透過膜１３と励振電極２が電気的に短
絡する。また、この範囲以上では質量効果により弾性表
面波の励振が抑制され電気的特性が劣化する。この保護
膜１２の選択条件としては、弾性表面波の伝搬減衰が小
さく且つ可能な限り密度が小さく、弾性表面波の質量効
果が小さいことが挙げられる。
【００１７】保護膜１２の上面には光不透過膜１３を成
膜する。好ましくは導電性の膜をスパッタ法または蒸着
法を用いて連続且つ均一な厚みの光不透過層として成膜
することである。膜１３を光不透過層とする理由は、光
不透過膜１３の一部をレーザ光により除去することで周
波数調整するためであり、その下層側にある励振電極２
に照射するレーザ光の影響が無いようにするためであ
る。
膜する。好ましくは導電性の膜をスパッタ法または蒸着
法を用いて連続且つ均一な厚みの光不透過層として成膜
することである。膜１３を光不透過層とする理由は、光
不透過膜１３の一部をレーザ光により除去することで周
波数調整するためであり、その下層側にある励振電極２
に照射するレーザ光の影響が無いようにするためであ
る。
【００１８】光不透過膜１３の励振電極の周期長で規格
化した膜厚比の好適な範囲は０．００１％〜２％程度と
する。上記厚み範囲以下では、均一に該保護膜１２上に
成膜するのが困難であり、レーザ光の下層電極への影響
が無視できなくなり、また、周波数調整幅が少なくなり
調整の効果が期待できない。また、上記厚み範囲以上で
は自らの質量効果により、伝搬している弾性表面波を大
きく減衰させることになる。好適な材質はレーザ光の吸
収率が良好でレーザ光による熱伝導が大きく、レーザ光
により昇華する性質を有することである。具体的な材料
は金属のＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃ
またはこれらの合金または酸化物である。これら材料の
熱伝導率は２１〜４００Ｗ／ｍ・Ｋであり、いずれも形
成させる保護膜よりも大きな値の材料を用いるものとす
る。これにより、レーザ光による除去を好適に行わせる
ことが可能となる。また、上記材料のうち特に昇華性を
有するものはＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｓｉである
ので、これら材料は最適であるといえる。
化した膜厚比の好適な範囲は０．００１％〜２％程度と
する。上記厚み範囲以下では、均一に該保護膜１２上に
成膜するのが困難であり、レーザ光の下層電極への影響
が無視できなくなり、また、周波数調整幅が少なくなり
調整の効果が期待できない。また、上記厚み範囲以上で
は自らの質量効果により、伝搬している弾性表面波を大
きく減衰させることになる。好適な材質はレーザ光の吸
収率が良好でレーザ光による熱伝導が大きく、レーザ光
により昇華する性質を有することである。具体的な材料
は金属のＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃ
またはこれらの合金または酸化物である。これら材料の
熱伝導率は２１〜４００Ｗ／ｍ・Ｋであり、いずれも形
成させる保護膜よりも大きな値の材料を用いるものとす
る。これにより、レーザ光による除去を好適に行わせる
ことが可能となる。また、上記材料のうち特に昇華性を
有するものはＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｓｉである
ので、これら材料は最適であるといえる。
【００１９】図３は弾性表面波素子１の中心周波数の調
整を、レーザ光１５を用い光不透過膜１３をトリミング
して行うことを説明する図である。保護膜１２をトリミ
ングすることによっても弾性表面波励振電極２への質量
効果を軽減可能であるが、保護膜１２はレーザ光に吸収
特性を持たないためレーザによるトリミングはできな
い。
整を、レーザ光１５を用い光不透過膜１３をトリミング
して行うことを説明する図である。保護膜１２をトリミ
ングすることによっても弾性表面波励振電極２への質量
効果を軽減可能であるが、保護膜１２はレーザ光に吸収
特性を持たないためレーザによるトリミングはできな
い。
【００２０】レーザとしてはＡｒＦエキシマレーザ、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ、ＸｅＣｌエキシマレーザ、ＹＡＧ
レーザまたは炭酸ガスレーザを用いる方法がある。好ま
しくはＡｒＦエキシマレーザを用いる方法であり、理由
は短時間で大きなパワーを与えられ容易に光不透過膜を
昇華させることが可能であるためである。
ｒＦエキシマレーザ、ＸｅＣｌエキシマレーザ、ＹＡＧ
レーザまたは炭酸ガスレーザを用いる方法がある。好ま
しくはＡｒＦエキシマレーザを用いる方法であり、理由
は短時間で大きなパワーを与えられ容易に光不透過膜を
昇華させることが可能であるためである。
【００２１】前述のトリミング方法としては、レーザビ
ーム面積を広げ大面積でショットする方式と必要な面積
をレーザ・スキャンする方式がある。前者のレーザビー
ム面積を広げ大面積でショットする方式においては、レ
ーザ照射し、レーザアブレーションする適切な部位とし
て、弾性表面波素子１の弾性表面波伝搬路、即ち励振電
極２及びその反射器を含む共振子の部位全てが有効であ
る。
ーム面積を広げ大面積でショットする方式と必要な面積
をレーザ・スキャンする方式がある。前者のレーザビー
ム面積を広げ大面積でショットする方式においては、レ
ーザ照射し、レーザアブレーションする適切な部位とし
て、弾性表面波素子１の弾性表面波伝搬路、即ち励振電
極２及びその反射器を含む共振子の部位全てが有効であ
る。
【００２２】本発明の方法は、レーザアブレーションす
ることにより電極上の層厚み変化の質量効果でもって伝
搬速度を変えて、周波数調整を行うものであるから、素
子全面の伝搬速度を変化させ周波数を変化させられるレ
ーザビーム面積を広げ大面積でショットする方式が簡便
である。
ることにより電極上の層厚み変化の質量効果でもって伝
搬速度を変えて、周波数調整を行うものであるから、素
子全面の伝搬速度を変化させ周波数を変化させられるレ
ーザビーム面積を広げ大面積でショットする方式が簡便
である。
【００２３】また、局部照射により周波数を変化させる
前記レーザ・スキャントリミング方式においては、例え
ば、励振電極と反射電極の間、励振電極のブスバー近傍
端、励振電極の反射器近傍部位の伝搬速度を変化させ、
共振子の電気特性を変化させることにより、周波数を調
整することが可能である。
前記レーザ・スキャントリミング方式においては、例え
ば、励振電極と反射電極の間、励振電極のブスバー近傍
端、励振電極の反射器近傍部位の伝搬速度を変化させ、
共振子の電気特性を変化させることにより、周波数を調
整することが可能である。
【００２４】後者の方式の場合、無調整で出来上がった
製品特性との差異が顕著で無いようにするため、前者方
式に比べ、調整範囲が狭くなる。また、従来のウエット
エッチングやドライエッチング調整法ではウエット状態
若しくはＲＦ電界が調整時に掛かっているため調整時に
測定不可能であったのに対して、本発明の方法では電気
特性プローブを用いて測定しつつ、該弾性表面波素子１
をウエハ形状のまま、弾性表面波励振電極部分２を対象
に１対１対応で周波数調整を行う事が可能である。
製品特性との差異が顕著で無いようにするため、前者方
式に比べ、調整範囲が狭くなる。また、従来のウエット
エッチングやドライエッチング調整法ではウエット状態
若しくはＲＦ電界が調整時に掛かっているため調整時に
測定不可能であったのに対して、本発明の方法では電気
特性プローブを用いて測定しつつ、該弾性表面波素子１
をウエハ形状のまま、弾性表面波励振電極部分２を対象
に１対１対応で周波数調整を行う事が可能である。
【００２５】なお、本発明では、ラダー型構造の弾性表
面波装置について説明したが、トランスバーサル型及び
共振器型等の弾性表面波装置にも適用可能なことはいう
までもない。
面波装置について説明したが、トランスバーサル型及び
共振器型等の弾性表面波装置にも適用可能なことはいう
までもない。
【００２６】
【実施例】次に図１に示した弾性表面波装置の基本的な
構造を有するラダー型弾性表面波フィルタの実施例につ
いて説明する。
構造を有するラダー型弾性表面波フィルタの実施例につ
いて説明する。
【００２７】４２度回転ＹカットＸ伝搬のリチウム・タ
ンタレートからなる圧電基板上に、リフトオフ工程を用
いて励振電極を作製して弾性表面波フィルタを作製し
た。作製したラダー型弾性表面波フィルタは、９００Ｍ
Ｈｚ帯において比帯域幅２．６％の受信用弾性表面波フ
ィルタで、すだれ状電極幅及び電極スペースはそれぞれ
約１μｍである。
ンタレートからなる圧電基板上に、リフトオフ工程を用
いて励振電極を作製して弾性表面波フィルタを作製し
た。作製したラダー型弾性表面波フィルタは、９００Ｍ
Ｈｚ帯において比帯域幅２．６％の受信用弾性表面波フ
ィルタで、すだれ状電極幅及び電極スペースはそれぞれ
約１μｍである。
【００２８】図２のフィルタの構成は該弾性表面波励振
電極２を配した弾性表面波共振子を5 個使用したＴ型の
ラダー型弾性表面波フィルタであり、夫々の弾性表面波
共振子の構成は低損失と高帯域外減衰量を得るため直列
側と並列側の容量比を最大限大きくとってある。
電極２を配した弾性表面波共振子を5 個使用したＴ型の
ラダー型弾性表面波フィルタであり、夫々の弾性表面波
共振子の構成は低損失と高帯域外減衰量を得るため直列
側と並列側の容量比を最大限大きくとってある。
【００２９】弾性表面波共振子の構成は、弾性表面波励
振電極２の対数が直列側にて約６０対並列側で約１００
対、交差幅は直列側１５λ、並列側３０λ（但し、λ：
弾性表面波素子の平均波長と一致）、電極の材質はＥＢ
蒸着によって成膜した厚み４０００Åのアルミニウム膜
を使用した。
振電極２の対数が直列側にて約６０対並列側で約１００
対、交差幅は直列側１５λ、並列側３０λ（但し、λ：
弾性表面波素子の平均波長と一致）、電極の材質はＥＢ
蒸着によって成膜した厚み４０００Åのアルミニウム膜
を使用した。
【００３０】該保護膜１２はＣＶＤ法を用いＳｉＯ2 膜
を３００Å成膜した。ＣＶＤ法を用いた理由は、前述の
通り弾性表面波励振電極２の側面への被覆性を考慮した
結果である。該保護膜上面に光不透過膜１３を、Ｃｒを
材質として選択しスパッタ法を用いて１００Åの厚みで
成膜した。スパッタ法を用いた理由は該保護膜１２と同
理由で被覆性及び不透過性膜の膜厚みの均一性を考慮し
たものである。
を３００Å成膜した。ＣＶＤ法を用いた理由は、前述の
通り弾性表面波励振電極２の側面への被覆性を考慮した
結果である。該保護膜上面に光不透過膜１３を、Ｃｒを
材質として選択しスパッタ法を用いて１００Åの厚みで
成膜した。スパッタ法を用いた理由は該保護膜１２と同
理由で被覆性及び不透過性膜の膜厚みの均一性を考慮し
たものである。
【００３１】光不透過膜１３を形成後、バンプ用電極部
４上にＡｕバンプ１１を形成するため、該保護膜１２及
び光不透過膜１３をバンプ用電極上から選択的に除去す
る必要がある。このためウエハ上にフォトレジストを再
塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてバンプ用電極部
分のみを選択的に露出させた後、ＲＩＥ（リアクティブ
・イオン・エッチング）装置を利用してバンプ用電極部
４上のＣｒ層を除去した。エッチングの際使用した反応
性ガスは塩素、アルゴンを主成分として選択した。この
理由は導体膜として成長させたＣｒ膜が大気中にて表面
酸化膜を発生するためである。この後、反応性ガスをＣ
Ｆ4 、Ｏ2 ガスに切り替え連続的にＳｉＯ2 からなる保
護膜をエッチング除去した。ＲＩＥは方向選択性が強い
ためフォトリソグラフィ工程で得られたフォトレジスト
寸法どおりのバンプ用電極を露出することができる。
４上にＡｕバンプ１１を形成するため、該保護膜１２及
び光不透過膜１３をバンプ用電極上から選択的に除去す
る必要がある。このためウエハ上にフォトレジストを再
塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてバンプ用電極部
分のみを選択的に露出させた後、ＲＩＥ（リアクティブ
・イオン・エッチング）装置を利用してバンプ用電極部
４上のＣｒ層を除去した。エッチングの際使用した反応
性ガスは塩素、アルゴンを主成分として選択した。この
理由は導体膜として成長させたＣｒ膜が大気中にて表面
酸化膜を発生するためである。この後、反応性ガスをＣ
Ｆ4 、Ｏ2 ガスに切り替え連続的にＳｉＯ2 からなる保
護膜をエッチング除去した。ＲＩＥは方向選択性が強い
ためフォトリソグラフィ工程で得られたフォトレジスト
寸法どおりのバンプ用電極を露出することができる。
【００３２】弾性表面波素子の中心周波数の調整にはＡ
ｒＦエキシマレーザ（パワー密度：１０8 Ｗ／cm2 以
上）を用いた。使用したレーザはレーザトリマのスポッ
ト系を直径約５００μｍまで拡大させ、短パルスによる
ショットにより影響度を調整した。パルス間隔は１０ナ
ノ秒であり、合計で１０ミリ秒の照射につき周波数調整
は約１．５ＭＨｚの変化を実現できた。周波数調整は前
記レーザを利用し、ウエハプローブを実施しつつ、弾性
表面波装置の励振電極部分の各共振子を対象に行った。
ｒＦエキシマレーザ（パワー密度：１０8 Ｗ／cm2 以
上）を用いた。使用したレーザはレーザトリマのスポッ
ト系を直径約５００μｍまで拡大させ、短パルスによる
ショットにより影響度を調整した。パルス間隔は１０ナ
ノ秒であり、合計で１０ミリ秒の照射につき周波数調整
は約１．５ＭＨｚの変化を実現できた。周波数調整は前
記レーザを利用し、ウエハプローブを実施しつつ、弾性
表面波装置の励振電極部分の各共振子を対象に行った。
【００３３】周波数調整を行ったウエハ状態においてＡ
ｕバンプを形成する、バンプボンダを使用してバンプ直
径約９０μｍ、高さ約６０μｍを目標に調整した。
ｕバンプを形成する、バンプボンダを使用してバンプ直
径約９０μｍ、高さ約６０μｍを目標に調整した。
【００３４】弾性表面波素子を作製したリチウム・タン
タレート圧電基板は０．３５ｍｍの厚みのものを使用し
た。圧電基板の厚みの範囲は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍが
好適であり、０．５ｍｍより厚くなると、装置の総厚み
に影響与え装置低背化の妨げになり、０．１ｍｍ以下の
厚みになると電極加工プロセス中にウエハが破損しやす
くなり、歩留まりが著しく低下するためである。
タレート圧電基板は０．３５ｍｍの厚みのものを使用し
た。圧電基板の厚みの範囲は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍが
好適であり、０．５ｍｍより厚くなると、装置の総厚み
に影響与え装置低背化の妨げになり、０．１ｍｍ以下の
厚みになると電極加工プロセス中にウエハが破損しやす
くなり、歩留まりが著しく低下するためである。
【００３５】ウエハの分割はダイシングソーを用い、ダ
イヤモンド砥粒＃６００を用いて約１ｍｍ×１ｍｍのピ
ッチで切断した。この条件はダイシング時に発生するチ
ッピング寸法を約２０μｍに抑える事を条件に選定し
た。
イヤモンド砥粒＃６００を用いて約１ｍｍ×１ｍｍのピ
ッチで切断した。この条件はダイシング時に発生するチ
ッピング寸法を約２０μｍに抑える事を条件に選定し
た。
【００３６】フリップ実装前に形成するアンダーフィル
はショート防止のため形成することが望ましい。アンダ
ーフィル以外ではインナーカバーまたは保護カバーなど
の方法もある。
はショート防止のため形成することが望ましい。アンダ
ーフィル以外ではインナーカバーまたは保護カバーなど
の方法もある。
【００３７】フリップチップ実装はバンプ部分をエポキ
シ系導電性接着剤を用いて、パッケージ電極上に固定す
る方法を選択した。まずディスペンサを用いてパッケー
ジ電極８上に該導電性接着剤を塗布し、次に弾性表面波
素子チップ１をフェイスダウンにて載置した。導電性接
着剤の硬化にはオーブンを使用した。硬化条件は窒素雰
囲気にて１５０℃、１時間加熱硬化した。
シ系導電性接着剤を用いて、パッケージ電極上に固定す
る方法を選択した。まずディスペンサを用いてパッケー
ジ電極８上に該導電性接着剤を塗布し、次に弾性表面波
素子チップ１をフェイスダウンにて載置した。導電性接
着剤の硬化にはオーブンを使用した。硬化条件は窒素雰
囲気にて１５０℃、１時間加熱硬化した。
【００３８】蓋体は厚さ１００μｍのコバール平板をプ
レス加工にて外形加工し、表面のエッチング加工を施し
た後に無電界Niメッキを施した。蓋体とパッケージ・シ
ールリングの接合はシーム溶接を行った。
レス加工にて外形加工し、表面のエッチング加工を施し
た後に無電界Niメッキを施した。蓋体とパッケージ・シ
ールリングの接合はシーム溶接を行った。
【００３９】素子の電気的特性の測定にはヒューレット
・パッカード社のネットワークアナライザを使用し、９
００ＭＨｚにおいて良好な電気的特性を確認できた。
・パッカード社のネットワークアナライザを使用し、９
００ＭＨｚにおいて良好な電気的特性を確認できた。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の弾性表面
波装置及び周波数調整方法によれば、圧電基板上に、弾
性表面波を発生させる励振電極、半導電性又は絶縁性の
保護膜、及び該保護膜より熱伝導性が良好な光不透過膜
を順次積層し、光不透過膜をレーザ光で一部を除去する
ことにより中心周波数を調整するようにしたので、周波
数を測定しながら正確に調整を行うことができる。
波装置及び周波数調整方法によれば、圧電基板上に、弾
性表面波を発生させる励振電極、半導電性又は絶縁性の
保護膜、及び該保護膜より熱伝導性が良好な光不透過膜
を順次積層し、光不透過膜をレーザ光で一部を除去する
ことにより中心周波数を調整するようにしたので、周波
数を測定しながら正確に調整を行うことができる。
【００４１】これにより、弾性表面波装置の量産時にお
ける歩留りを向上させることができる上に、信頼性の高
い弾性表面波装置を提供できる。
ける歩留りを向上させることができる上に、信頼性の高
い弾性表面波装置を提供できる。
【図１】本発明に係わる弾性表面波装置の励振電極部を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図２】本発明に係わる弾性表面波装置の上面図であ
る。
る。
【図３】レーザ光による弾性表面波装置の周波数調整法
を説明する部分断面図である。
を説明する部分断面図である。
【図４】従来の弾性表面波装置の励振電極部を示す断面
図である。
図である。
【図５】従来の弾性表面波装置の上面図である。
【図６】従来の弾性表面波装置の断面図である。
１：弾性表面波素子 ２：励振電極 ３：共通電極 ４：バンプ用電極 ５：蓋体 ７：圧電基板 ８：パッケージ電極部 １０：導電性接着剤 １１：バンプ １２：保護膜 １３：光不透過膜 １５：レーザ光 Ｓ１：弾性表面波装置
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電基板上に、弾性表面波を発生させる
励振電極、半導電性又は絶縁性の保護膜、及び該保護膜
より熱伝導率が高い光不透過膜を順次積層して成る弾性
表面波装置。 - 【請求項２】 前記光不透過膜がＣｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｃの少なくとも１種から成ることを特徴とする請求
項１に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の弾性表面波装置の周波
数調整方法であって、前記光不透過膜をレーザ光により
一部を除去することにより中心周波数を調整するように
したことを特徴とする弾性表面波装置の周波数調整方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095526A JP2000295060A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 弾性表面波装置及びその周波数調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095526A JP2000295060A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 弾性表面波装置及びその周波数調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295060A true JP2000295060A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14140009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11095526A Pending JP2000295060A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 弾性表面波装置及びその周波数調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000295060A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028645A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 音叉型角速度センサ素子の製造方法 |
| JP2010028517A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性波装置の製造方法及び弾性波装置 |
| US8074341B2 (en) | 2006-11-24 | 2011-12-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave device manufacturing method |
| JP2012209841A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Kyocera Corp | 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置 |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11095526A patent/JP2000295060A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028645A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 音叉型角速度センサ素子の製造方法 |
| JP4554118B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2010-09-29 | 日本電波工業株式会社 | 音叉型角速度センサ素子の製造方法 |
| US8074341B2 (en) | 2006-11-24 | 2011-12-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave device manufacturing method |
| US20120056506A1 (en) * | 2006-11-24 | 2012-03-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave device |
| US8248186B2 (en) * | 2006-11-24 | 2012-08-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave device |
| JP2010028517A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性波装置の製造方法及び弾性波装置 |
| JP2012209841A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Kyocera Corp | 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置 |
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