JP2004207998A - 電子部品およびこの電子部品を用いた電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電極上に保護膜を形成することによって温度特性および電気的特性が優れた電子部品を得ることを目的とするものである。
【解決手段】保護膜４の凸部分４ａおよび凹部分４ｂの１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、櫛型電極２の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、櫛型電極２を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、電極指２ａ間の幅をｐ２、櫛型電極２のピッチｐと電極指２ａ１本の幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとしたとき、「η’−０．３＜η≦η（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１の関係を満たす）」である。
【選択図】 図１
【解決手段】保護膜４の凸部分４ａおよび凹部分４ｂの１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、櫛型電極２の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、櫛型電極２を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、電極指２ａ間の幅をｐ２、櫛型電極２のピッチｐと電極指２ａ１本の幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとしたとき、「η’−０．３＜η≦η（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１の関係を満たす）」である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品およびこの電子部品を用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品について説明する。
【０００３】
本従来の技術では、電子部品の一例として弾性表面波デバイス（以下、「ＳＡＷデバイス」と記す。）を例にとり説明する。
【０００４】
近年、小型軽量なＳＡＷデバイスは、各種移動体通信端末機器等の電子機器に多く使用されている。特に、８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ帯における携帯電話システムの無線回路部には、タンタル酸リチウム（以下、「ＬＴ」と記す。）基板の切出角度が、Ｘ軸周りのＺ軸方向への回転角度が３６°であるＹ板から切り出された、いわゆる３６°ＹカットＸ伝播のＬＴ（以下、「３６°ＹＬＴ」と記す。）を用いて作成したＳＡＷフィルタが広く用いられてきた。しかし、携帯電話のシステムやその無線回路部におけるフィルタの使用箇所によっては、さらなる通過帯域の低挿入損失化およびフィルタのスカート特性が急峻で、かつ阻止域における抑圧度の高いフィルタ特性が要求されている。この様な要求を満たすため、ＬＴ基板の切出角度が、Ｘ軸周りのＺ軸方向への回転角度が４２°であるＹ板から切出された、いわゆる４２°ＹカットＸ伝播のＬＴ（以下、「４２°ＹＬＴ」と記す。）基板を用いることで、従来の３６°ＹＬＴ基板を用いるよりも、より低損失かつフィルタのスカート特性が急峻なＳＡＷフィルタを実現する方法が、特許文献１に示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１６７９３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、４２°ＹＬＴ基板は、従来の３６°ＹＬＴ基板同様、弾性表面波の伝播方向の基板の熱膨張係数が大きく、また弾性定数そのものも温度により変化するため、フィルタの周波数特性も温度の変化に対して約−３５ｐｐｍ／°Ｋと、大きくシフトしてしまうという、温度特性に課題を有していた。例えばアメリカのＰＣＳ用の送信フィルタを例にとって考えた場合、常温で中心周波数１．８８ＧＨｚのフィルタが、常温±５０℃で、約±３．３ＭＨｚつまり約６．６ＭＨｚも変動する。ＰＣＳの場合、送信帯域と受信帯域の間隔は２０ＭＨｚしかなく、製造上の周波数ばらつきも考慮すると、フィルタにとっての送受信間隔は実質１０ＭＨｚ程度しかない。このため、例えば送信帯域を全温度（常温±５０℃）で確保しようとすると受信側の減衰量が十分に取れなくなるという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電極上に保護膜を形成することによって温度特性および電気的特性が優れた電子部品を得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の発明は、電子部品に設けた天面に凹凸形状を有する保護膜は、保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２、前記櫛型電極のピッチｐと前記電極指1本の幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとしたとき、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１の関係を満たす）」であるもので、物理的なＳＡＷの反射面となる電極指端面とやはり物理的なＳＡＷの反射面である保護膜凹部端面での位置のずれを一定範囲に抑えることで、保護膜が電極を覆うように形成されかつその表面に凸凹状態が存在する場合においても、特性の良い電子部品を得ることができるという作用を有する。
【０００９】
また、第２の発明は、電子部品に設けた天面に凹凸形状を有する保護膜は、この保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２としたとき、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、Ｌ２＜ｐ２、かつＬ１≦ｐ１
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐの関係を満たす）」である保護膜の凹凸形状における凸の頂部から凹の底部の端部との間において、基板表面から保護膜表面までの高さで定義される保護膜の厚さが緩やかに変化することで、保護膜の凹凸の境界におけるＳＡＷの反射の影響が少なくなり、電極を覆うように保護膜が形成されかつその表面に凸凹状態が存在する場合においても、性能の良い弾性表面波素子を得ることができるという作用を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における電子部品について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では電子部品の一例としてＳＡＷデバイスを例にして説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１におけるＳＡＷデバイスの上面図、図１（ｂ）は同断面図である。
【００１２】
同図に示すように本実施の形態１のＳＡＷデバイスは、基板１の上面に櫛型電極２と、この櫛型電極２の両側に反射器３とを備え、少なくともこれら櫛型電極２および反射器３を覆う保護膜４を備えるものである。さらに櫛型電極２には、この櫛型電極２と電気的に接続された電気信号の取出しを行うパッド５を有し、ＳＡＷデバイスを構成するものである。
【００１３】
基板１は、Ｘ軸周りにＺ軸方向へ数度回転させたＹ板から切出したタンタル酸リチウムからなるもので、その回転の角度が３６°である３６°ＹＬＴ基板である。
【００１４】
櫛型電極２はアルミニウム（以下、「Ａｌ」と記する。）またはＡｌ合金からなるものである。
【００１５】
保護膜４は、好ましくは二酸化シリコン（以下、「ＳｉＯ2」と記する。）からなるもので、図１（ｂ）に示すように、その天面は凹凸形状を備えている。保護膜４の凸部分４ａは、基板１の上面の櫛型電極２を有する部分の上方およびその近傍に備えている。また、保護膜４の凹部分４ｂは、凸部分４ａ間の櫛型電極２が基板１の上面に存在しない部分に備えている。
【００１６】
ここで、保護膜４の凸部分４ａ、凹部分４ｂ各々１つを１ピッチとし、この１ピッチあたりのピッチ幅をＬとし、保護膜４の凸部分４ａの頂部の幅をＬ１とし、保護膜４の凹部分４ｂの底部の幅をＬ２とする。また、保護膜４の１ピッチと同様に、１つの櫛型電極２の電極指２ａおよび一方が隣合う電極指２ａの存在する部分までを櫛型電極２の１ピッチ幅をｐとする。さらに、電極指２ａの１本あたりの幅をｐ１とし、隣合う電極指間の幅をｐ２（ｐ＝ｐ１＋ｐ２が成り立つこと）とする。
【００１７】
さらに、保護膜４と接している基板１の表面から保護膜４の凹部分４ｂの底部までの高さを、保護膜４の厚さｔとする。
【００１８】
また、ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、櫛型電極２の１ピッチ幅ｐと電極指１本あたりの幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとする。
【００１９】
本発明の実施の形態１においては、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１）」の関係を満たすものである。
【００２０】
なお、上述した基板１には３６°ＹＬＴを用いたが、この基板１を、Ｘ軸周りにＺ軸方向へＤ°回転させたＹ板から切出したＬＴとして、その回転の角度Ｄ°が
「３８°≦Ｄ°」
であるＤ°ＹＬＴ基板を用いても同様の効果を奏する。
【００２１】
以上のように構成されるＳＡＷデバイスについて、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図２は本発明の実施の形態１におけるＳＡＷデバイスの製造方法を説明する図である。
【００２３】
まず、図２（ａ）に示すように、ＬＴ基板２１の上面にＡｌまたはＡｌ合金を蒸着またはスパッタ等の方法により櫛型電極または／および反射器となる電極膜２２を成膜する。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、電極膜２２の上面にレジスト膜２３を形成する。
【００２５】
次に、図２（ｃ）に示すように、所望の形状となるように露光・現像技術等を用いてレジスト膜２３を加工する。
【００２６】
次に、図２（ｄ）に示すように、ドライエッチング技術等を用いて電極膜２２を櫛型電極や反射器等、所望の形状に加工した後、レジスト膜２３を除去する。
【００２７】
次に、図２（ｅ）に示すように、電極膜２２を覆うようにＳｉＯ2を蒸着またはスパッタ等の方法により、保護膜２４を形成する。
【００２８】
次に、さらに図２（ｆ）に示すように、保護膜２４の表面にレジスト膜２５を形成する。
【００２９】
次に、図２（ｇ）に示すように、露光・現像技術等を用いてレジスト膜２５を所望の形状に加工する。
【００３０】
次に、図２（ｈ）に示すように、ドライエッチング技術等を用いて、電気信号取出しのためのパッド２６等、保護膜２４が不要な部分の保護膜を取り除き、その後レジスト膜２５を除去する。
【００３１】
最後にダイシングにより個々に分割した後、セラミックパッケージにダイボンド等によりマウントし、ワイヤーボンディング後、蓋を溶接し気密封止を行った。
【００３２】
以上のようにして作成されたＳＡＷデバイスについて、電気的特性（共振器特性）を調べた。その結果、発明者らは良い特性が得られることを確認した。
【００３３】
また、発明者らは温度特性に関しても調べた結果、保護膜としてＳｉＯ2を用い、基板表面から前記保護膜の凹部までの高さで定義される保護膜の厚さｔが
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
の条件を満たしている場合に良好な温度特性が得られることも合わせて確認した。
【００３４】
（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２におけるＳＡＷデバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００３５】
本実施の形態２においてＳＡＷデバイスは、実施の形態１と同様のＳＡＷデバイスを用いた。図３は本発明の実施の形態２におけるＳＡＷデバイスの断面図である。本図において、実施の形態１で用いた図１（ｂ）と同様の構成は同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３６】
図３において保護膜３４は好ましくは二酸化シリコン（以下、「ＳｉＯ2」と記する。）からなるもので、図３に示すように、その上面は凹凸形状を備えている。保護膜３４の凸部分３４ａは、基板１の上面の櫛型電極２を有する部分の上方およびその近傍に備えている。また、保護膜３４の凹部分３４ｂは、凸部分３４ａ間の櫛型電極２が基板１の上面に存在しない部分に備えている。ここで、保護膜３４の凸部分３４ａ、凹部分３４ｂ各々１つを１ピッチとし、この１ピッチあたりのピッチ幅をＬとし、保護膜３４の凸部分３４ａの頂部の幅をＬ１とし、保護膜３４の凹部分３４ｂの底部の幅をＬ２とする。
【００３７】
本実施の形態２と実施の形態１との図１（ｂ）とが相違する点は、実施の形態１の図１（ｂ）の保護膜４の凸部４ａの形状がほぼ角張っており、その角はおおむね９０°となっているのに対して、本発明の実施の形態３では、保護膜３４の凸部３４ａの形状は、その角が丸みを帯びている点が相違する。
【００３８】
本発明の実施の形態２においては、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１）」の関係を満たした上でさらに、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、かつＬ２＜ｐ２」
の関係を満たすものである。
【００３９】
なお、本実施の形態２における、ＳＡＷデバイスの作成方法は、実施の形態１で説明した方法と同様であるので、説明は省略する。
【００４０】
以上のように構成したＳＡＷデバイスについて、発明者らが電気的特性（共振器特性）について調べた結果、良い特性が得られることを確認した。また、温度特性についても調べた結果、保護膜としてＳｉＯ2を用い、基板表面から保護膜の凹部までの高さをｔとすると、
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
の条件を満たしている場合に良好な温度特性が得られることも合わせて確認した。
【００４１】
（実施の形態３）
以下に本発明の実施の形態３におけるＳＡＷデバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００４２】
本実施の形態３においてＳＡＷデバイスは、実施の形態１と同様のＳＡＷデバイスを用いた。図４は本発明の実施の形態３におけるＳＡＷデバイスの断面図である。本図において、実施の形態１で用いた図１（ｂ）と同様の構成は同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４３】
図４において保護膜４４（図１における４）は、好ましくはＳｉＯ2からなるもので、図４に示すように、その上面は凹凸形状を備えている。保護膜４４の凸部分４４ａは、基板１の上面に形成された電極指２ａを有する部分の上方およびその近傍に備えている。また、保護膜４４の凹部分４４ｂは、凸部分４４ａ間の櫛型電極２が基板１の上面に存在しない部分に備えている。ここで、保護膜４４の凸部分４４ａ、凹部分４４ｂ各々１つを１ピッチとし、この１ピッチあたりのピッチ幅をＬとし、保護膜４４の凸部分４４ａの頂部の幅をＬ１とし、保護膜４４の凹部分４４ｂの底部の幅をＬ２とする。
【００４４】
本実施の形態３と実施の形態１の図１（ｂ）とが相違する点は、実施の形態１の図１（ｂ）の保護膜４の凸部分４ａの頂部の幅Ｌ１が、電極指２ａの幅ｐ１よりも広く、保護膜４の凸部分４ａが電極指２ａの上方およびその近傍に存在するのに対し、本実施の形態３においては、保護膜４４の凸部分４４ａの頂部の幅Ｌ１は、電極指２ａの幅ｐ１よりも狭く設定した点が相違する。
【００４５】
本発明の実施の形態３においては、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、Ｌ２＜ｐ２．かつＬ１≦ｐ１
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ）」の関係を満たすことが必要である。
【００４６】
なお、本実施の形態３における、ＳＡＷデバイスの作成方法は、実施の形態１で説明した方法と同様であるので、説明は省略する。
【００４７】
以上のように構成したＳＡＷデバイスについて、発明者らが電気的特性（共振器特性）について調べた結果、良い特性が得られることを確認した。また、温度特性に関しても調べた結果は、保護膜としてＳｉＯ2を用い、基板表面から保護膜の凹部までの高さをｔとすると、
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
の条件を満たしている場合に良好な温度特性が得られることも合わせて確認した。
【００４８】
（実施の形態４）
以下に本発明の実施の形態４における電子機器について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
本実施の形態では、電子機器の一例として携帯電話を例にとり説明する。
【００５０】
図５（ａ）は本発明の実施の形態４における携帯電話の概観図、図５（ｂ）は同内部の要部電気回路図である。
【００５１】
同図に示すように本実施の形態４の携帯電話は、アンテナ５１およびこのアンテナ５１に接続されたアンテナ共用器５２を有している。このアンテナ共用器５２は、送信用ＳＡＷフィルタ５２ａ、受信用ＳＡＷフィルタ５２ｂ、および移相回路５２ｃにより構成する。
【００５２】
本実施の形態における送信用ＳＡＷフィルタ５２ａおよび受信用ＳＡＷフィルタ５２ｂは、実施の形態１〜３で説明した何れかのＳＡＷデバイスを用いるものである。
【００５３】
以上のように構成した携帯電話に対して、発明者らは、その感度を−２５℃から８５℃の環境下で測定したところ、温度変化に対して、感度の変化が少ないことを確認した。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板上に形成された電極を覆うように保護膜を形成し、かつその保護膜の形状や厚さを特定の範囲に設定することによって温度特性および電気的特性が優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における電子部品の構成を示す上面図
（ｂ）同断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を説明する図
【図３】本発明の実施の形態２における電子部品の断面図
【図４】本発明の実施の形態３における電子部品の断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態４における電子機器の概観図
（ｂ）同内部の要部電気回路図
【符号の説明】
１ 基板
２ 櫛型電極
２ａ 電極指
３ 反射器
４ 保護膜
４ａ 保護膜の凸部分
４ｂ 保護膜の凹部分
５ パッド
２１ 基板
２２ 電極膜
２３ レジスト膜
２４ 保護膜
２５ レジスト膜
２６ パッド
３４ 保護膜
３４ａ 保護膜の凸部分
３４ｂ 保護膜の凹部分
４４ 保護膜
４４ａ 保護膜の凸部分
４４ｂ 保護膜の凹部分
５１ アンテナ
５２ アンテナ共用器
５２ａ 送信用ＳＡＷフィルタ
５２ｂ 受信用ＳＡＷフィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品およびこの電子部品を用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品について説明する。
【０００３】
本従来の技術では、電子部品の一例として弾性表面波デバイス（以下、「ＳＡＷデバイス」と記す。）を例にとり説明する。
【０００４】
近年、小型軽量なＳＡＷデバイスは、各種移動体通信端末機器等の電子機器に多く使用されている。特に、８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ帯における携帯電話システムの無線回路部には、タンタル酸リチウム（以下、「ＬＴ」と記す。）基板の切出角度が、Ｘ軸周りのＺ軸方向への回転角度が３６°であるＹ板から切り出された、いわゆる３６°ＹカットＸ伝播のＬＴ（以下、「３６°ＹＬＴ」と記す。）を用いて作成したＳＡＷフィルタが広く用いられてきた。しかし、携帯電話のシステムやその無線回路部におけるフィルタの使用箇所によっては、さらなる通過帯域の低挿入損失化およびフィルタのスカート特性が急峻で、かつ阻止域における抑圧度の高いフィルタ特性が要求されている。この様な要求を満たすため、ＬＴ基板の切出角度が、Ｘ軸周りのＺ軸方向への回転角度が４２°であるＹ板から切出された、いわゆる４２°ＹカットＸ伝播のＬＴ（以下、「４２°ＹＬＴ」と記す。）基板を用いることで、従来の３６°ＹＬＴ基板を用いるよりも、より低損失かつフィルタのスカート特性が急峻なＳＡＷフィルタを実現する方法が、特許文献１に示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１６７９３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、４２°ＹＬＴ基板は、従来の３６°ＹＬＴ基板同様、弾性表面波の伝播方向の基板の熱膨張係数が大きく、また弾性定数そのものも温度により変化するため、フィルタの周波数特性も温度の変化に対して約−３５ｐｐｍ／°Ｋと、大きくシフトしてしまうという、温度特性に課題を有していた。例えばアメリカのＰＣＳ用の送信フィルタを例にとって考えた場合、常温で中心周波数１．８８ＧＨｚのフィルタが、常温±５０℃で、約±３．３ＭＨｚつまり約６．６ＭＨｚも変動する。ＰＣＳの場合、送信帯域と受信帯域の間隔は２０ＭＨｚしかなく、製造上の周波数ばらつきも考慮すると、フィルタにとっての送受信間隔は実質１０ＭＨｚ程度しかない。このため、例えば送信帯域を全温度（常温±５０℃）で確保しようとすると受信側の減衰量が十分に取れなくなるという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電極上に保護膜を形成することによって温度特性および電気的特性が優れた電子部品を得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の発明は、電子部品に設けた天面に凹凸形状を有する保護膜は、保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２、前記櫛型電極のピッチｐと前記電極指1本の幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとしたとき、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１の関係を満たす）」であるもので、物理的なＳＡＷの反射面となる電極指端面とやはり物理的なＳＡＷの反射面である保護膜凹部端面での位置のずれを一定範囲に抑えることで、保護膜が電極を覆うように形成されかつその表面に凸凹状態が存在する場合においても、特性の良い電子部品を得ることができるという作用を有する。
【０００９】
また、第２の発明は、電子部品に設けた天面に凹凸形状を有する保護膜は、この保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２としたとき、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、Ｌ２＜ｐ２、かつＬ１≦ｐ１
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐの関係を満たす）」である保護膜の凹凸形状における凸の頂部から凹の底部の端部との間において、基板表面から保護膜表面までの高さで定義される保護膜の厚さが緩やかに変化することで、保護膜の凹凸の境界におけるＳＡＷの反射の影響が少なくなり、電極を覆うように保護膜が形成されかつその表面に凸凹状態が存在する場合においても、性能の良い弾性表面波素子を得ることができるという作用を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における電子部品について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では電子部品の一例としてＳＡＷデバイスを例にして説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１におけるＳＡＷデバイスの上面図、図１（ｂ）は同断面図である。
【００１２】
同図に示すように本実施の形態１のＳＡＷデバイスは、基板１の上面に櫛型電極２と、この櫛型電極２の両側に反射器３とを備え、少なくともこれら櫛型電極２および反射器３を覆う保護膜４を備えるものである。さらに櫛型電極２には、この櫛型電極２と電気的に接続された電気信号の取出しを行うパッド５を有し、ＳＡＷデバイスを構成するものである。
【００１３】
基板１は、Ｘ軸周りにＺ軸方向へ数度回転させたＹ板から切出したタンタル酸リチウムからなるもので、その回転の角度が３６°である３６°ＹＬＴ基板である。
【００１４】
櫛型電極２はアルミニウム（以下、「Ａｌ」と記する。）またはＡｌ合金からなるものである。
【００１５】
保護膜４は、好ましくは二酸化シリコン（以下、「ＳｉＯ2」と記する。）からなるもので、図１（ｂ）に示すように、その天面は凹凸形状を備えている。保護膜４の凸部分４ａは、基板１の上面の櫛型電極２を有する部分の上方およびその近傍に備えている。また、保護膜４の凹部分４ｂは、凸部分４ａ間の櫛型電極２が基板１の上面に存在しない部分に備えている。
【００１６】
ここで、保護膜４の凸部分４ａ、凹部分４ｂ各々１つを１ピッチとし、この１ピッチあたりのピッチ幅をＬとし、保護膜４の凸部分４ａの頂部の幅をＬ１とし、保護膜４の凹部分４ｂの底部の幅をＬ２とする。また、保護膜４の１ピッチと同様に、１つの櫛型電極２の電極指２ａおよび一方が隣合う電極指２ａの存在する部分までを櫛型電極２の１ピッチ幅をｐとする。さらに、電極指２ａの１本あたりの幅をｐ１とし、隣合う電極指間の幅をｐ２（ｐ＝ｐ１＋ｐ２が成り立つこと）とする。
【００１７】
さらに、保護膜４と接している基板１の表面から保護膜４の凹部分４ｂの底部までの高さを、保護膜４の厚さｔとする。
【００１８】
また、ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、櫛型電極２の１ピッチ幅ｐと電極指１本あたりの幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとする。
【００１９】
本発明の実施の形態１においては、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１）」の関係を満たすものである。
【００２０】
なお、上述した基板１には３６°ＹＬＴを用いたが、この基板１を、Ｘ軸周りにＺ軸方向へＤ°回転させたＹ板から切出したＬＴとして、その回転の角度Ｄ°が
「３８°≦Ｄ°」
であるＤ°ＹＬＴ基板を用いても同様の効果を奏する。
【００２１】
以上のように構成されるＳＡＷデバイスについて、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図２は本発明の実施の形態１におけるＳＡＷデバイスの製造方法を説明する図である。
【００２３】
まず、図２（ａ）に示すように、ＬＴ基板２１の上面にＡｌまたはＡｌ合金を蒸着またはスパッタ等の方法により櫛型電極または／および反射器となる電極膜２２を成膜する。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、電極膜２２の上面にレジスト膜２３を形成する。
【００２５】
次に、図２（ｃ）に示すように、所望の形状となるように露光・現像技術等を用いてレジスト膜２３を加工する。
【００２６】
次に、図２（ｄ）に示すように、ドライエッチング技術等を用いて電極膜２２を櫛型電極や反射器等、所望の形状に加工した後、レジスト膜２３を除去する。
【００２７】
次に、図２（ｅ）に示すように、電極膜２２を覆うようにＳｉＯ2を蒸着またはスパッタ等の方法により、保護膜２４を形成する。
【００２８】
次に、さらに図２（ｆ）に示すように、保護膜２４の表面にレジスト膜２５を形成する。
【００２９】
次に、図２（ｇ）に示すように、露光・現像技術等を用いてレジスト膜２５を所望の形状に加工する。
【００３０】
次に、図２（ｈ）に示すように、ドライエッチング技術等を用いて、電気信号取出しのためのパッド２６等、保護膜２４が不要な部分の保護膜を取り除き、その後レジスト膜２５を除去する。
【００３１】
最後にダイシングにより個々に分割した後、セラミックパッケージにダイボンド等によりマウントし、ワイヤーボンディング後、蓋を溶接し気密封止を行った。
【００３２】
以上のようにして作成されたＳＡＷデバイスについて、電気的特性（共振器特性）を調べた。その結果、発明者らは良い特性が得られることを確認した。
【００３３】
また、発明者らは温度特性に関しても調べた結果、保護膜としてＳｉＯ2を用い、基板表面から前記保護膜の凹部までの高さで定義される保護膜の厚さｔが
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
の条件を満たしている場合に良好な温度特性が得られることも合わせて確認した。
【００３４】
（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２におけるＳＡＷデバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００３５】
本実施の形態２においてＳＡＷデバイスは、実施の形態１と同様のＳＡＷデバイスを用いた。図３は本発明の実施の形態２におけるＳＡＷデバイスの断面図である。本図において、実施の形態１で用いた図１（ｂ）と同様の構成は同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３６】
図３において保護膜３４は好ましくは二酸化シリコン（以下、「ＳｉＯ2」と記する。）からなるもので、図３に示すように、その上面は凹凸形状を備えている。保護膜３４の凸部分３４ａは、基板１の上面の櫛型電極２を有する部分の上方およびその近傍に備えている。また、保護膜３４の凹部分３４ｂは、凸部分３４ａ間の櫛型電極２が基板１の上面に存在しない部分に備えている。ここで、保護膜３４の凸部分３４ａ、凹部分３４ｂ各々１つを１ピッチとし、この１ピッチあたりのピッチ幅をＬとし、保護膜３４の凸部分３４ａの頂部の幅をＬ１とし、保護膜３４の凹部分３４ｂの底部の幅をＬ２とする。
【００３７】
本実施の形態２と実施の形態１との図１（ｂ）とが相違する点は、実施の形態１の図１（ｂ）の保護膜４の凸部４ａの形状がほぼ角張っており、その角はおおむね９０°となっているのに対して、本発明の実施の形態３では、保護膜３４の凸部３４ａの形状は、その角が丸みを帯びている点が相違する。
【００３８】
本発明の実施の形態２においては、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１）」の関係を満たした上でさらに、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、かつＬ２＜ｐ２」
の関係を満たすものである。
【００３９】
なお、本実施の形態２における、ＳＡＷデバイスの作成方法は、実施の形態１で説明した方法と同様であるので、説明は省略する。
【００４０】
以上のように構成したＳＡＷデバイスについて、発明者らが電気的特性（共振器特性）について調べた結果、良い特性が得られることを確認した。また、温度特性についても調べた結果、保護膜としてＳｉＯ2を用い、基板表面から保護膜の凹部までの高さをｔとすると、
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
の条件を満たしている場合に良好な温度特性が得られることも合わせて確認した。
【００４１】
（実施の形態３）
以下に本発明の実施の形態３におけるＳＡＷデバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００４２】
本実施の形態３においてＳＡＷデバイスは、実施の形態１と同様のＳＡＷデバイスを用いた。図４は本発明の実施の形態３におけるＳＡＷデバイスの断面図である。本図において、実施の形態１で用いた図１（ｂ）と同様の構成は同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４３】
図４において保護膜４４（図１における４）は、好ましくはＳｉＯ2からなるもので、図４に示すように、その上面は凹凸形状を備えている。保護膜４４の凸部分４４ａは、基板１の上面に形成された電極指２ａを有する部分の上方およびその近傍に備えている。また、保護膜４４の凹部分４４ｂは、凸部分４４ａ間の櫛型電極２が基板１の上面に存在しない部分に備えている。ここで、保護膜４４の凸部分４４ａ、凹部分４４ｂ各々１つを１ピッチとし、この１ピッチあたりのピッチ幅をＬとし、保護膜４４の凸部分４４ａの頂部の幅をＬ１とし、保護膜４４の凹部分４４ｂの底部の幅をＬ２とする。
【００４４】
本実施の形態３と実施の形態１の図１（ｂ）とが相違する点は、実施の形態１の図１（ｂ）の保護膜４の凸部分４ａの頂部の幅Ｌ１が、電極指２ａの幅ｐ１よりも広く、保護膜４の凸部分４ａが電極指２ａの上方およびその近傍に存在するのに対し、本実施の形態３においては、保護膜４４の凸部分４４ａの頂部の幅Ｌ１は、電極指２ａの幅ｐ１よりも狭く設定した点が相違する。
【００４５】
本発明の実施の形態３においては、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、Ｌ２＜ｐ２．かつＬ１≦ｐ１
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ）」の関係を満たすことが必要である。
【００４６】
なお、本実施の形態３における、ＳＡＷデバイスの作成方法は、実施の形態１で説明した方法と同様であるので、説明は省略する。
【００４７】
以上のように構成したＳＡＷデバイスについて、発明者らが電気的特性（共振器特性）について調べた結果、良い特性が得られることを確認した。また、温度特性に関しても調べた結果は、保護膜としてＳｉＯ2を用い、基板表面から保護膜の凹部までの高さをｔとすると、
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
の条件を満たしている場合に良好な温度特性が得られることも合わせて確認した。
【００４８】
（実施の形態４）
以下に本発明の実施の形態４における電子機器について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
本実施の形態では、電子機器の一例として携帯電話を例にとり説明する。
【００５０】
図５（ａ）は本発明の実施の形態４における携帯電話の概観図、図５（ｂ）は同内部の要部電気回路図である。
【００５１】
同図に示すように本実施の形態４の携帯電話は、アンテナ５１およびこのアンテナ５１に接続されたアンテナ共用器５２を有している。このアンテナ共用器５２は、送信用ＳＡＷフィルタ５２ａ、受信用ＳＡＷフィルタ５２ｂ、および移相回路５２ｃにより構成する。
【００５２】
本実施の形態における送信用ＳＡＷフィルタ５２ａおよび受信用ＳＡＷフィルタ５２ｂは、実施の形態１〜３で説明した何れかのＳＡＷデバイスを用いるものである。
【００５３】
以上のように構成した携帯電話に対して、発明者らは、その感度を−２５℃から８５℃の環境下で測定したところ、温度変化に対して、感度の変化が少ないことを確認した。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板上に形成された電極を覆うように保護膜を形成し、かつその保護膜の形状や厚さを特定の範囲に設定することによって温度特性および電気的特性が優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における電子部品の構成を示す上面図
（ｂ）同断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を説明する図
【図３】本発明の実施の形態２における電子部品の断面図
【図４】本発明の実施の形態３における電子部品の断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態４における電子機器の概観図
（ｂ）同内部の要部電気回路図
【符号の説明】
１ 基板
２ 櫛型電極
２ａ 電極指
３ 反射器
４ 保護膜
４ａ 保護膜の凸部分
４ｂ 保護膜の凹部分
５ パッド
２１ 基板
２２ 電極膜
２３ レジスト膜
２４ 保護膜
２５ レジスト膜
２６ パッド
３４ 保護膜
３４ａ 保護膜の凸部分
３４ｂ 保護膜の凹部分
４４ 保護膜
４４ａ 保護膜の凸部分
４４ｂ 保護膜の凹部分
５１ アンテナ
５２ アンテナ共用器
５２ａ 送信用ＳＡＷフィルタ
５２ｂ 受信用ＳＡＷフィルタ
Claims (8)
- 基板と、この基板の上面に設けた櫛型電極と、この櫛型電極を覆うとともに天面に凹凸形状を有する保護膜とを備え、この保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２、前記櫛型電極のピッチｐと前記電極指1本の幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとしたとき、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２＝ｐ、Ｌ１＞ｐ１の関係を満たす）」
である電子部品。 - １ピッチあたりの保護膜と、櫛型電極との隣合う電極指間の幅ｐ２との関係が、
「Ｌ１＋Ｌ２＜ＬかつＬ２＜ｐ２
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐの関係を満たす）」
である請求項１に記載の電子部品。 - 基板と、この基板の上面に設けた櫛型電極と、この櫛型電極を覆うとともに天面に凹凸形状を有する保護膜とを備え、この保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２としたとき、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、Ｌ２＜ｐ２、かつＬ１≦ｐ１
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐの関係を満たす）」
である電子部品。 - 基板は、タンタル酸リチウムからなる基板であって、このタンタル酸リチウム基板の切出し角度が、Ｘ軸周りにＺ軸方向への回転角度をＤ°とした場合、
「３８°≦Ｄ°」
のＹ板から切出されたものである請求項１または３のいずれかに記載の電子部品。 - 保護膜は、基板表面から前記保護膜の凹部までの高さをｔとしたとき、
「１８％≦ｔ／（２×ｐ）≦３５％」
である請求項１または３のいずれかに記載の電子部品。 - 保護膜は、二酸化シリコンである請求項１または３に記載の電子部品。
- 少なくとも１つのアンテナと、このアンテナに電気的に接続する電気回路を有する電子機器であって、前記電気回路は複数の電子部品を備え、この複数の電子部品の少なくとも一つは、基板と、この基板の上面に設けた櫛型電極と、この櫛型電極を覆うとともに天面に凹凸形状を有する保護膜とを備え、この保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記ピッチ幅Ｌと（Ｌ−Ｌ２）との比（Ｌ−Ｌ２）／Ｌをη’、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２、前記櫛型電極のピッチｐと前記電極指１本の幅ｐ１との比ｐ１／ｐをηとしたとき、
「η’−０．３＜η≦η’
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐ、Ｌ１＞ｐ１の関係を満たす）」
である電子部品で構成している電子機器。 - 少なくとも１つのアンテナと、このアンテナに電気的に接続する電気回路を有する電子機器であって、前記電気回路は複数の電子部品を備え、この複数の電子部品の少なくとも一つは、基板と、この基板の上面に設けた櫛型電極と、この櫛型電極を覆うとともに天面に凹凸形状を有する保護膜とを備え、この保護膜の凹凸形状の1ピッチあたりのピッチ幅をＬ、前記保護膜の凹凸形状の１ピッチあたりの凹凸の凸部の頂部の幅をＬ１、凹部の幅をＬ２、前記櫛型電極の１ピッチあたりのピッチ幅をｐ、前記櫛型電極を構成する電極指１本あたりの幅をｐ１、前記電極指間の幅をｐ２としたとき、
「Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ、Ｌ２＜Ｐ２、かつＬ１≦ｐ１
（ただし、Ｌ≒ｐ、ｐ１＋ｐ２≒ｐの関係を満たす）」
である電子部品で構成している電子機器。
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| WO2010016192A1 (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
-
2002
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