JP2001211041A - 弾性表面波デバイスの製造方法 - Google Patents

弾性表面波デバイスの製造方法

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JP2001211041A
JP2001211041A JP2000015308A JP2000015308A JP2001211041A JP 2001211041 A JP2001211041 A JP 2001211041A JP 2000015308 A JP2000015308 A JP 2000015308A JP 2000015308 A JP2000015308 A JP 2000015308A JP 2001211041 A JP2001211041 A JP 2001211041A
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Japan
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acoustic wave
surface acoustic
electrode
wave device
connection electrode
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Atsushi Matsui
敦志 松井
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の焦電破壊を防止できる弾性表面波デバ
イスの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 圧電基板1上に少なくともIDT電極2
と接続電極3とを有する弾性表面波素子4を得る第1工
程と、次にこの弾性表面波素子4に軟X線を照射しなが
ら接続電極3上に金属バンプ5を形成する第2工程と、
次いでパッケージ6の外部接続用電極7と金属バンプ5
とを接合させることにより弾性表面波素子4を実装する
第3工程と、その後パッケージ6をリッド8で封止する
第4工程とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば携帯電話など
の無線機器に用いられる弾性表面波デバイスの製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は一般的な弾性表面波デバイスの断
面図である。
【0003】まず大板状の圧電基板1上に少なくともイ
ンターディジタルトランスデューサ電極2(以下IDT
電極と称する)とこのIDT電極2に接続した接続電極
3とを有する弾性表面波素子4を作製する。次に接続電
極3上に金等を用いて金属バンプ5を形成し、この金属
バンプ5とパッケージ6の外部接続用電極7とを超音波
により接合して弾性表面波素子4をパッケージ6内に実
装する。次いでパッケージ6をリッド8で封止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この方法によると、金
属バンプ5の形成時や超音波接合時に弾性表面波素子4
が加熱されて帯電することにより焦電破壊を発生する恐
れが有った。
【0005】そこで本発明は、弾性表面波素子の焦電破
壊を防止できる弾性表面波デバイスの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の弾性表面波デバイスの製造方法は、圧電基板
上に少なくともIDT電極とこのIDT電極に接続した
接続電極とを有する弾性表面波素子を得る第1工程と、
次にこの弾性表面波素子の除電を行いながら前記接続電
極上に金属バンプを形成する第2工程と、次いで外部接
続用電極を有するパッケージ内で前記外部接続用電極と
前記金属バンプとを接合させることにより前記弾性表面
波素子を実装する第3工程と、その後前記パッケージを
リッドで封止する第4工程とを備えたものであり、第2
工程において弾性表面波素子の帯電を防止できるので上
記目的を達成することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、圧電基板上に少なくともIDT電極とこのIDT電
極に接続した接続電極とを有する弾性表面波素子を得る
第1工程と、次にこの弾性表面波素子の除電を行いなが
ら前記接続電極上に金属バンプを形成する第2工程と、
次いで外部接続用電極を有するパッケージ内で前記外部
接続用電極と前記金属バンプとを接合させることにより
前記弾性表面波素子を実装する第3工程と、その後前記
パッケージをリッドで封止する第4工程とを備えた弾性
表面波デバイスの製造方法であり、第2工程において弾
性表面波素子の焦電破壊を防止できる。
【0008】請求項2に記載の発明は、第2工程におけ
る除電処理を大気中で軟X線を照射することにより行う
請求項1に記載の弾性表面波デバイスの製造方法であ
り、弾性表面波素子に悪影響を及ぼすことなく、非接触
で速やかに確実に除電することができる。
【0009】請求項3に記載の発明は、圧電基板上に少
なくともIDT電極とこのIDT電極に接続した接続電
極とを有する弾性表面波素子を得る第1工程と、次にこ
の接続電極上に金属バンプを形成する第2工程と、次い
で前記弾性表面波素子の除電処理を行う第3工程と、そ
の後外部接続用電極を有するパッケージ内で前記外部接
続用電極と前記金属バンプとを接合させることにより前
記弾性表面波素子を実装する第4工程と、その後前記パ
ッケージをリッドで封止する第5工程とを備えた弾性表
面波デバイスの製造方法であり、第4工程において弾性
表面波素子の焦電破壊を防止できる。
【0010】請求項4に記載の発明は、第3工程におけ
る除電処理を大気中で軟X線を照射することにより行う
請求項3に記載の弾性表面波デバイスの製造方法であ
り、弾性表面波素子に悪影響を及ぼすことなく、非接触
で速やかにかつ確実に除電することができる。
【0011】以下、本発明の一実施の形態について、図
面を用いて説明する。
【0012】(実施の形態1)図1〜図3は本発明の実
施の形態1における金属バンプ作製工程の説明図であ
り、1は圧電基板、5は金属バンプ、10はステージ、
11は軟X線照射装置、12は金線、13はキャピラリ
ーである。
【0013】図4は本実施の形態1における弾性表面波
デバイスの製造工程図である。
【0014】図5は一般的な弾性表面波デバイスの断面
図であり、1は圧電基板、2はIDT電極、3は接続電
極、4は弾性表面波素子、5は金属バンプ、6はパッケ
ージ、7は外部接続用端子、8はリッドである。
【0015】まず大板状の圧電基板1上に図4の21に
示すようにアルミニウムあるいはアルミニウム合金を蒸
着して金属薄膜を形成する。
【0016】次に図4の22に示すようにこの金属薄膜
上にレジストを塗布し加熱して硬化させる。次いで所定
の電極パターンを形成するように図4の23に示すよう
に露光、現像後、図4の24に示すようにエッチングを
行う。その後図4の25に示すように圧電基板1上のレ
ジストを除去し、少なくともIDT電極2及びこれに接
続した接続電極3等の電極を有する多数の弾性表面波素
子4を形成する。
【0017】次に図2に示すように、圧電基板1をステ
ージ10上で軟X線照射装置11で軟X線を照射しなが
ら150〜200℃程度に加熱し、次に図1に示すよう
に軟X線を照射しながら金線12を用いてキャピラリー
13により弾性表面波素子の接続電極3上に図4の26
に示すように金属バンプ5を形成するとともに除電処理
する。この時もステージ10は150〜200℃程度に
加熱されたままである。次いで図3に示すように軟X線
を照射しながら徐々にステージ10即ち圧電基板1を室
温まで冷却する。このように圧電基板1に電荷が発生す
ることによる電極の焦電破壊を防止するために、圧電基
板1の電極形成面に軟X線を照射しながら圧電基板1の
加熱、金属バンプ5の作製及び冷却を行う。
【0018】その後圧電基板1を個々の弾性表面波素子
4に分割する図4の27に示すダイシングを行う。次に
パッケージ6の内底面に設けた外部接続用電極7と金属
バンプ5とを超音波により接合し、パッケージ6内に弾
性表面波素子4を図4の28に示すダイボンドにより実
装する。
【0019】最後にパッケージ6の開口部をリッド8で
図4の29に示すように封止して図5に示す弾性表面波
デバイスを得る。
【0020】なお、従来の方法でも金属バンプ5の作製
時に除電処理を行わなくても圧電基板1を徐々に昇温さ
せて金属バンプ5を形成し、徐々に降温させて圧電基板
1の急激な温度変化を防止することにより電極の破壊を
防止することができるが非常に時間がかかる。しかしな
がら本発明のように除電しながら行うと金属バンプ5の
形成工程時間を大幅に短縮することができ、生産性が向
上する。
【0021】(実施の形態2)図6は本発明の実施の形
態2における除電処理工程の説明図であり、図3と同要
素については同番号を付して説明を省略する。
【0022】図7は本実施の形態2における弾性表面波
デバイスの製造工程図である。
【0023】まず図7の31に示すように圧電基板1上
にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を蒸着して金
属薄膜を形成する。
【0024】次に図7の32に示すようにこの金属薄膜
上にレジストを塗布し加熱して硬化させる。次いで所定
の電極パターンを形成するように図7の33に示すよう
に露光、現像後、図7の34に示すようにエッチングを
行う。その後図7の35に示すように圧電基板1上のレ
ジストを除去し、少なくともIDT電極2及びこれに接
続した接続電極3等の電極を有する多数の弾性表面波素
子4を形成する。
【0025】次に実施の形態1で示したように図7の3
6に示すように除電処理を行いながら接続電極3上に金
属バンプ5を作製し、圧電基板1を個々の弾性表面波素
子4に図7の37に示すダイシングにより分割する。
【0026】次いで図6に示すようにこの弾性表面波素
子4の電極形成面に軟X線を照射して図7の38に示す
除電処理を行う。この除電処理は次工程であるパッケー
ジ6の外部接続用電極7と金属バンプ5との超音波接合
により電極が焦電破壊を発生しない程度になるまで行
う。
【0027】除電後直ちにパッケージ6の内底面に設け
た外部接続用電極7と金属バンプ5とを超音波により接
合し、パッケージ6内に弾性表面波素子4を図7の39
に示すダイボンドにより実装する。
【0028】この超音波接合の時に外部接続用電極7と
金属バンプ5との摩擦熱で、弾性表面波素子4の表面に
電荷が発生することとなる。したがって超音波接合前の
弾性表面波素子4が帯電しているとさらに電荷が蓄積さ
れることとなるためIDT電極2間に大きな電位差が生
じ、破壊し易くなる。しかしながら本実施の形態2にお
いては、超音波接合前に除電処理を行っているので、例
え超音波接合により弾性表面波素子4が帯電したとして
も電極の焦電破壊を防止することができる。
【0029】最後にパッケージ6の開口部をリッド8で
図7の40に示すように封止して図5に示す弾性表面波
デバイスを得る。
【0030】なお本実施の形態2においては、除電処理
(図7の38)は、圧電基板1が帯電していないように
することが望ましいが、超音波接合(図7の39)の時
にIDT電極2や接続電極3などの電極が焦電破壊しな
い程度まで除電を行えば効果がある。また除電処理(図
7の38)のための軟X線の照射時間は、弾性表面波素
子4の帯電状況、光の強さ、光源からの距離、弾性表面
波素子4のIDT電極2や接続電極3などの電極パター
ンなどにより異なることによっても変わるが、1〜2分
で十分であった。
【0031】また、除電処理(図7の38)後、長時間
弾性表面波素子4を放置していると再び帯電する可能性
がある。従って除電処理(図7の38)後、直ちに超音
波接合(図7の39)を行うことが望ましい。
【0032】以下本発明のポイントについて説明する。
【0033】(1)圧電基板1は、LiTaO3,Li
NbO3、水晶などの圧電を有する材料で形成した単結
晶であり、本発明は特に圧電性、焦電性の強いLiTa
3,LiNbO3で形成した圧電基板1の場合に非常に
効果がある。
【0034】(2)図5に示すような弾性表面波デバイ
スを製造する際、金属バンプ5の形成時あるいは超音波
接合前のいずれかにおいて除電処理を行うことにより、
従来よりも電極の焦電破壊の発生を防止することができ
るのであるが、実施の形態2で示したように金属バンプ
5の形成時あるいは超音波接合前の両方において除電処
理を行うことが好ましい。
【0035】(3)上記各実施の形態では圧電基板1の
除電を行うために、波長が0.13nm以上の軟X線を
照射したが、これは光のエネルギーが高いため、圧電基
板1の表面の気体分子を直接イオン化し、帯電したもの
を電気的に中和することができるためである。またこの
場合コロナ放電を用いたイオナイザと違って、空間に正
負のイオンが均一に等量分布しているため、圧電基板1
の残留電位をほぼ0Vにすることができる。さらに軟X
線は圧電基板1に直接照射したとしても、弾性表面波デ
バイスの特性に悪影響を及ぼすことがないものである。
【0036】
【発明の効果】以上本発明によると、電極の焦電破壊を
防止することのできる弾性表面波デバイスの製造方法を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における金属バンプ形成
工程の説明図
【図2】本発明の実施の形態1における金属バンプ形成
工程の説明図
【図3】本発明の実施の形態1における金属バンプ形成
工程の説明図
【図4】本発明の実施の形態1における弾性表面波デバ
イスの製造工程図
【図5】一般的な弾性表面波デバイスの断面図
【図6】本発明の実施の形態2における除電処理工程の
説明図
【図7】本発明の実施の形態2における弾性表面波デバ
イスの製造工程図
【符号の説明】
1 圧電基板 2 IDT電極 3 接続電極 4 弾性表面波素子 5 金属バンプ 6 パッケージ 7 外部接続用電極 8 リッド 10 ステージ 11 軟X線照射装置 12 金線 13 キャピラリー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電基板上に少なくともインターディジ
    タルトランスデューサ電極とこのインターディジタルト
    ランスデューサ電極に接続した接続電極とを有する弾性
    表面波素子を得る第1工程と、次にこの弾性表面波素子
    の除電を行いながら前記接続電極上に金属バンプを形成
    する第2工程と、次いで外部接続用電極を有するパッケ
    ージ内で前記外部接続用電極と前記金属バンプとを接合
    させることにより前記弾性表面波素子を実装する第3工
    程と、その後前記パッケージをリッドで封止する第4工
    程とを備えた弾性表面波デバイスの製造方法。
  2. 【請求項2】 第2工程における除電処理を、大気中で
    軟X線を照射することにより行う請求項1に記載の弾性
    表面波デバイスの製造方法。
  3. 【請求項3】 圧電基板上に少なくともインターディジ
    タルトランスデューサ電極とこのインターディジタルト
    ランスデューサ電極に接続した接続電極とを有する弾性
    表面波素子を得る第1工程と、次にこの接続電極上に金
    属バンプを形成する第2工程と、次いで前記弾性表面波
    素子の除電処理を行う第3工程と、その後外部接続用電
    極を有するパッケージ内で前記外部接続用電極と前記金
    属バンプとを接合させることにより前記弾性表面波素子
    を実装する第4工程と、その後前記パッケージをリッド
    で封止する第5工程とを備えた弾性表面波デバイスの製
    造方法。
  4. 【請求項4】 第3工程における除電処理を、大気中で
    軟X線を照射することにより行う請求項3に記載の弾性
    表面波デバイスの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002009569A (ja) * 2000-06-26 2002-01-11 Toshiba Corp 弾性表面波装置の製造方法
JPWO2003096533A1 (ja) * 2002-05-14 2005-09-15 Tdk株式会社 弾性表面波素子、弾性表面波装置及び分波器

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