JP2001094383A - 弾性表面波装置およびその製造方法 - Google Patents
弾性表面波装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した特性で長寿命の弾性表面波装置およ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 励振電極３の櫛歯状電極部４の電極指５
の圧電基板２側に位置する第１の金属層６の線幅Ｗ１
は、弾性表面波装置１の電気特性で決定する値で、所定
の圧電基板２上で要求される周波数特性を得るためには
ほぼ一意的に決まる固有の値である。圧電基板２から遠
い側に位置する第２の金属層７の線幅Ｗ２は弾性表面波
装置１の周波数特性などの電気特性には依存しないため
任意に設定可能である。第２の金属層７の線幅Ｗ２を第
１の金属層６の線幅Ｗ１より広くして、弾性表面波装置
１の放熱効果を向上させる。
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 励振電極３の櫛歯状電極部４の電極指５
の圧電基板２側に位置する第１の金属層６の線幅Ｗ１
は、弾性表面波装置１の電気特性で決定する値で、所定
の圧電基板２上で要求される周波数特性を得るためには
ほぼ一意的に決まる固有の値である。圧電基板２から遠
い側に位置する第２の金属層７の線幅Ｗ２は弾性表面波
装置１の周波数特性などの電気特性には依存しないため
任意に設定可能である。第２の金属層７の線幅Ｗ２を第
１の金属層６の線幅Ｗ１より広くして、弾性表面波装置
１の放熱効果を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い耐電力性を必
要とする弾性表面波装置およびその製造方法に関する。
要とする弾性表面波装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、弾性表面波装置の利用分野が広ま
り、その中でも特に移動体通信分野において弾性表面波
装置を用いたフィルタや分波器が利用されており、特に
弾性表面波装置を用いた分波器は小型であるため、大い
に利用されている。
り、その中でも特に移動体通信分野において弾性表面波
装置を用いたフィルタや分波器が利用されており、特に
弾性表面波装置を用いた分波器は小型であるため、大い
に利用されている。
【０００３】また、弾性表面波装置は、対向する櫛歯電
極部により励振電極を形成しており、櫛歯電極部は他の
部分と比較して線幅が微細な電極指を有している。
極部により励振電極を形成しており、櫛歯電極部は他の
部分と比較して線幅が微細な電極指を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に、携
帯電話の構成は送信側増幅器の後段に分波器が配置され
るため、増幅された電力がそのまま分波器を通過するこ
とになり、分波器に大きな電力を注入される。
帯電話の構成は送信側増幅器の後段に分波器が配置され
るため、増幅された電力がそのまま分波器を通過するこ
とになり、分波器に大きな電力を注入される。
【０００５】このため、弾性表面波装置を用いた分波器
では、大きな電力が入力されることにより、弾性表面波
の振動エネルギと、電極抵抗による発熱とから、温度が
上昇して電極劣化いわゆるマイグレーションが発生す
る。
では、大きな電力が入力されることにより、弾性表面波
の振動エネルギと、電極抵抗による発熱とから、温度が
上昇して電極劣化いわゆるマイグレーションが発生す
る。
【０００６】特に、励振電極の櫛歯電極部の電極指は、
弾性表面波の励振の影響を受けるため、温度上昇が激し
く、また、電極指は他の部分と比較して線幅が微細であ
るため、わずかなマイグレーションの発生でも、特性不
良が生じ、短寿命化するおそれがある問題を有してい
る。
弾性表面波の励振の影響を受けるため、温度上昇が激し
く、また、電極指は他の部分と比較して線幅が微細であ
るため、わずかなマイグレーションの発生でも、特性不
良が生じ、短寿命化するおそれがある問題を有してい
る。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、安定した特性で長寿命の弾性表面波装置およびその
製造方法を提供することを目的とする。
で、安定した特性で長寿命の弾性表面波装置およびその
製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電基板と、
この圧電基板上に配設した複数の金属層で形成され、圧
電基板から最も遠い金属層の幅は他の金属層の幅より広
い電極指を有する櫛歯型電極部を備えた励振電極とこと
を具備したもので、圧電基板から最も遠い金属層で放熱
効果が高くなり、電極指の温度が上昇することを抑制し
て、耐電力性を高くなりマイグレーションが発生しな
い。
この圧電基板上に配設した複数の金属層で形成され、圧
電基板から最も遠い金属層の幅は他の金属層の幅より広
い電極指を有する櫛歯型電極部を備えた励振電極とこと
を具備したもので、圧電基板から最も遠い金属層で放熱
効果が高くなり、電極指の温度が上昇することを抑制し
て、耐電力性を高くなりマイグレーションが発生しな
い。
【０００９】また、圧電基板に最も近い金属層以外の金
属層は、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン
（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、
ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびスカンジ
ウム（Ｓｃ）の少なくともいずれか一つが主成分として
含まれたもので、圧電基板に最も近い金属層以外の金属
層は非晶質となるため、耐電力性が高くなりマイグレー
ションが発生しない。
属層は、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン
（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、
ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびスカンジ
ウム（Ｓｃ）の少なくともいずれか一つが主成分として
含まれたもので、圧電基板に最も近い金属層以外の金属
層は非晶質となるため、耐電力性が高くなりマイグレー
ションが発生しない。
【００１０】さらに、圧電基板から最も遠い金属層を除
く他の金属層の少なくとも一つの金属層は、アルミニウ
ム（Ａｌ）およびアルミニウム（Ａｌ）を主成分として
一以上の金属が添加されているもののいずれかであるも
ので、アルミニウムが（１１１）方向に強い結晶方位を
持ち、耐電力性が、高くなりマイグレーションが発生し
ない。
く他の金属層の少なくとも一つの金属層は、アルミニウ
ム（Ａｌ）およびアルミニウム（Ａｌ）を主成分として
一以上の金属が添加されているもののいずれかであるも
ので、アルミニウムが（１１１）方向に強い結晶方位を
持ち、耐電力性が、高くなりマイグレーションが発生し
ない。
【００１１】また、本発明は、圧電基板に複数の金属層
の電極指を有する櫛歯型電極部を形成する際に、少なく
ともＣｌ2 、ＢＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 のいずれか一つを使
用したドライエッチング法を用いるもので、圧電基板か
ら遠い金属層の幅を他の金属層の幅より広い電極指に容
易に形成する。
の電極指を有する櫛歯型電極部を形成する際に、少なく
ともＣｌ2 、ＢＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 のいずれか一つを使
用したドライエッチング法を用いるもので、圧電基板か
ら遠い金属層の幅を他の金属層の幅より広い電極指に容
易に形成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の弾性表面波装置の
一実施の形態を図面を参照して説明する。
一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】図２に示すように、１は弾性表面波装置
で、この弾性表面波装置１は分波器としての機能を有
し、ＬｉＴａＯ3 の圧電基板２上に励振電極３が一対形
成されている。そして、これら励振電極３は、それぞれ
櫛歯状電極部４が対向して形成され、これら櫛歯状電極
部４は線幅が微細な電極指５を有しており、図１に示す
ように、この電極指５は圧電基板２上に、アルミニウム
（Ａｌ）を主成分とし銅（Ｃｕ）などを添加させた第１
の金属層６が形成され、この第１の金属層６上にはタン
タル（Ｔａ）を主成分とし、第１の金属層６より幅広の
第２の金属層７が形成されている。また、この電極指５
の圧電基板２側に位置する第１の金属層６の線幅Ｗ１
は、弾性表面波装置１の電気特性から決定される値であ
り、所定の圧電基板２上で要求される周波数特性を得る
ためにはほぼ一意的に決まる固有の値であるのに対し、
圧電基板２から遠い側に位置する第２の金属層７の線幅
Ｗ２は弾性表面波装置１の周波数特性などの電気特性に
は依存しないため任意に設定可能である。
で、この弾性表面波装置１は分波器としての機能を有
し、ＬｉＴａＯ3 の圧電基板２上に励振電極３が一対形
成されている。そして、これら励振電極３は、それぞれ
櫛歯状電極部４が対向して形成され、これら櫛歯状電極
部４は線幅が微細な電極指５を有しており、図１に示す
ように、この電極指５は圧電基板２上に、アルミニウム
（Ａｌ）を主成分とし銅（Ｃｕ）などを添加させた第１
の金属層６が形成され、この第１の金属層６上にはタン
タル（Ｔａ）を主成分とし、第１の金属層６より幅広の
第２の金属層７が形成されている。また、この電極指５
の圧電基板２側に位置する第１の金属層６の線幅Ｗ１
は、弾性表面波装置１の電気特性から決定される値であ
り、所定の圧電基板２上で要求される周波数特性を得る
ためにはほぼ一意的に決まる固有の値であるのに対し、
圧電基板２から遠い側に位置する第２の金属層７の線幅
Ｗ２は弾性表面波装置１の周波数特性などの電気特性に
は依存しないため任意に設定可能である。
【００１４】また、櫛歯状電極部４の電極指５と反対側
になる基板側には、電極パッド８がそれぞれ形成され、
励振電極３に隣り合って反射電極９が形成されている。
になる基板側には、電極パッド８がそれぞれ形成され、
励振電極３に隣り合って反射電極９が形成されている。
【００１５】次に、この弾性表面波装置１の製造方法を
図３ないし図５を参照して説明する。
図３ないし図５を参照して説明する。
【００１６】まず、図３に示すように、圧電基板２上に
アルミニウム（Ａｌ）を主成分とし銅（Ｃｕ）などを添
加させた第１の金属層６、および、タンタル（Ｔａ）を
主成分とした第２の金属層７をスパッタ法により順次積
層形成する。
アルミニウム（Ａｌ）を主成分とし銅（Ｃｕ）などを添
加させた第１の金属層６、および、タンタル（Ｔａ）を
主成分とした第２の金属層７をスパッタ法により順次積
層形成する。
【００１７】次に、図４に示すように、第２の金属膜12
上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法に
よりフォトレジストを所望する第２の金属層７の電極線
幅Ｗ２の形状のフォトレジスト部14に加工する。
上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法に
よりフォトレジストを所望する第２の金属層７の電極線
幅Ｗ２の形状のフォトレジスト部14に加工する。
【００１８】そして、エッチングガスたとえばＢＣ
ｌ3 、Ｃｌ2 の混合ガスを使用して、第２の金属膜12、
第１の金属膜11をドライエッチングし、第２の金属層
７、第１の金属層６を形成する。すなわち、図５に示す
ように、アルミニウムを主成分とした第１の金属層６と
比較して、タンタルなどを主成分とした第２の金属層７
は塩素（Ｃｌ）のラジカルやイオンに対する化学的な反
応の速度が遅いため、フォトレジスト部14の線幅に忠実
な線幅に加工できる。また、アルミニウムを主成分とし
た第１の金属層６は塩素との反応により横方向のエッチ
ングいわゆる等方的なエッチングも発生するため、フォ
トレジスト部14の形状と比較して、線幅の狭い形状にで
きる。
ｌ3 、Ｃｌ2 の混合ガスを使用して、第２の金属膜12、
第１の金属膜11をドライエッチングし、第２の金属層
７、第１の金属層６を形成する。すなわち、図５に示す
ように、アルミニウムを主成分とした第１の金属層６と
比較して、タンタルなどを主成分とした第２の金属層７
は塩素（Ｃｌ）のラジカルやイオンに対する化学的な反
応の速度が遅いため、フォトレジスト部14の線幅に忠実
な線幅に加工できる。また、アルミニウムを主成分とし
た第１の金属層６は塩素との反応により横方向のエッチ
ングいわゆる等方的なエッチングも発生するため、フォ
トレジスト部14の形状と比較して、線幅の狭い形状にで
きる。
【００１９】最後に、第２の金属層７上のフォトレジス
ト部14を剥離して、励振電極３の櫛歯状電極部４の電極
指５が完成する。
ト部14を剥離して、励振電極３の櫛歯状電極部４の電極
指５が完成する。
【００２０】そして、図１に示すように、電極指５の圧
電基板２から遠い側に位置する第２の金属層７の線幅Ｗ
２は、圧電基板２側に位置する第１の金属層６の線幅Ｗ
１よりも広い構造となる。
電基板２から遠い側に位置する第２の金属層７の線幅Ｗ
２は、圧電基板２側に位置する第１の金属層６の線幅Ｗ
１よりも広い構造となる。
【００２１】なお、弾性表面波装置１としての周波数特
性などの電気的特性は、上述のように、圧電基板２に接
する第１の金属層６の線幅Ｗ１で決まるため、第２の金
属層７の電極指５の線幅Ｗ２は広くても特性不良とはな
らない。
性などの電気的特性は、上述のように、圧電基板２に接
する第１の金属層６の線幅Ｗ１で決まるため、第２の金
属層７の電極指５の線幅Ｗ２は広くても特性不良とはな
らない。
【００２２】そして、この弾性表面波装置１に電力を入
力し、寿命試験、いわゆる耐電力試験を行なった。な
お、試験条件は、入力電力２Ｗ、環境温度８５℃とし
て、試験前の初期特性での中心周波数での挿入損失に対
して、１ｄＢ劣化した時点を寿命として測定した。ま
た、対照の弾性表面波装置１として、第１の金属層６の
線幅Ｗ１と第２の金属層７の線幅Ｗ２が等しいものを用
いた。
力し、寿命試験、いわゆる耐電力試験を行なった。な
お、試験条件は、入力電力２Ｗ、環境温度８５℃とし
て、試験前の初期特性での中心周波数での挿入損失に対
して、１ｄＢ劣化した時点を寿命として測定した。ま
た、対照の弾性表面波装置１として、第１の金属層６の
線幅Ｗ１と第２の金属層７の線幅Ｗ２が等しいものを用
いた。
【００２３】実験によれば、図６に示すように、対照の
弾性表面波装置に比べ、上記実施の形態の弾性表面波装
置１の温度は約８５℃低くなるのでマイグレーションを
抑制でき、寿命が１０倍ないし１００倍長くなり高い耐
電力性が得られた。なお、第２の金属層７の線幅Ｗ２を
第１の金属層６の線幅Ｗ１より広くしたため、放熱効果
が上昇したためと考えられる。
弾性表面波装置に比べ、上記実施の形態の弾性表面波装
置１の温度は約８５℃低くなるのでマイグレーションを
抑制でき、寿命が１０倍ないし１００倍長くなり高い耐
電力性が得られた。なお、第２の金属層７の線幅Ｗ２を
第１の金属層６の線幅Ｗ１より広くしたため、放熱効果
が上昇したためと考えられる。
【００２４】さらに、他の実施の形態の弾性表面波装置
１を図７を参照して説明する。
１を図７を参照して説明する。
【００２５】この図７に示す弾性表面波装置１は、図１
に示す弾性表面波装置１において、第２の金属層７上に
さらに線幅の広い第３の金属層15を積層形成したもので
ある。
に示す弾性表面波装置１において、第２の金属層７上に
さらに線幅の広い第３の金属層15を積層形成したもので
ある。
【００２６】このように、層の数を増加させても同様の
効果を得ることができ、積層数には関わらず同様の効果
を得ることができる。
効果を得ることができ、積層数には関わらず同様の効果
を得ることができる。
【００２７】また、圧電基板２については、ＬｉＴａＯ
3 に限らず、他の圧電性のものを用いても同様の効果を
得ることができる。
3 に限らず、他の圧電性のものを用いても同様の効果を
得ることができる。
【００２８】さらに、第１の金属層６は、アルミニウム
を主成分とし銅を加えたものに限らず、アルミニウムお
よびアルミニウムを主成分とした金属のいずれかを有す
るものを用いても同様の効果を得ることができ、第２の
金属層７は、タンタル（Ｔａ）に限らず、ニオブ（Ｎ
ｂ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）お
よびスカンジウム（Ｓｃ）の少なくともいずれか一つが
主成分としたものを用いても同様の効果を得ることがで
きる。
を主成分とし銅を加えたものに限らず、アルミニウムお
よびアルミニウムを主成分とした金属のいずれかを有す
るものを用いても同様の効果を得ることができ、第２の
金属層７は、タンタル（Ｔａ）に限らず、ニオブ（Ｎ
ｂ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）お
よびスカンジウム（Ｓｃ）の少なくともいずれか一つが
主成分としたものを用いても同様の効果を得ることがで
きる。
【００２９】またさらに、成膜方法として高周波スパッ
タ法を用いたが、真空蒸着法や化学気層成長法（Chemic
al Vapor Deposition ）など他の成膜方法を用いても同
様の効果を得ることができる。
タ法を用いたが、真空蒸着法や化学気層成長法（Chemic
al Vapor Deposition ）など他の成膜方法を用いても同
様の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、圧電基板から最も遠い
金属層で放熱効果が高くなり、電極指の温度が上昇する
ことを抑制して、耐電力性を高くなりマイグレーション
が発生することを防止して、長寿命化を図ることができ
る。
金属層で放熱効果が高くなり、電極指の温度が上昇する
ことを抑制して、耐電力性を高くなりマイグレーション
が発生することを防止して、長寿命化を図ることができ
る。
【図１】本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】同上平面図である。
【図３】同上弾性表面波装置の一製造工程を示す断面図
である。
である。
【図４】同上弾性表面波装置の図３の次の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】同上弾性表面波装置の図４の次の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】同上実験結果の故障時間を示すグラフである。
【図７】同上さらに他の実施の形態の弾性表面波装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 弾性表面波装置 ２ 圧電基板 ３ 励振電極 ５ 電極指 ６ 第１の金属層 ７ 第２の金属層
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電基板と、 この圧電基板上に配設した複数の金属層で形成され、圧
電基板から最も遠い金属層の幅は他の金属層の幅より広
い電極指を有する櫛歯型電極部を備えた励振電極とを具
備したことを特徴とする弾性表面波装置。 - 【請求項２】 圧電基板に最も近い金属層以外の金属層
は、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔ
ｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッ
ケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびスカンジウム
（Ｓｃ）の少なくともいずれか一つが主成分として含ま
れたことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。 - 【請求項３】 圧電基板から最も遠い金属層を除く他の
金属層の少なくとも一つの金属層は、アルミニウム（Ａ
ｌ）およびアルミニウム（Ａｌ）を主成分として一以上
の金属が添加されているもののいずれかであることを特
徴とする請求項１または２記載の弾性表面波装置。 - 【請求項４】 圧電基板に複数の金属層の電極指を有す
る櫛歯型電極部を形成する際に、少なくともＣｌ2 、Ｂ
Ｃｌ3 、ＳｉＣｌ4 のいずれか一つを使用したドライエ
ッチング法を用いることを特徴とする弾性表面波装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26636999A JP2001094383A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26636999A JP2001094383A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001094383A true JP2001094383A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17429997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26636999A Pending JP2001094383A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001094383A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003058813A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface, composant electronique utilisant ce dispositif et module composite |
| JP2007267117A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
| CN102208906A (zh) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | 新科实业有限公司 | 声表面波装置 |
| US11533040B2 (en) | 2017-12-25 | 2022-12-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26636999A patent/JP2001094383A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| WO2003058813A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface, composant electronique utilisant ce dispositif et module composite |
| US6937114B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device, electronic component using the device, and composite module |
| EP2161836A1 (en) | 2001-12-28 | 2010-03-10 | Panasonic Corporation | Surface acoustic wave device, electronic component using the device, and composite module |
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| JP2011211460A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Sae Magnetics (Hk) Ltd | 弾性表面波装置 |
| CN102208906B (zh) * | 2010-03-30 | 2014-08-20 | 新科实业有限公司 | 声表面波装置 |
| US8829762B2 (en) | 2010-03-30 | 2014-09-09 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US11533040B2 (en) | 2017-12-25 | 2022-12-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device |
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