JP2005229183A - 弾性表面波装置および弾性表面波装置の製造方法ならびに弾性表面波装置を利用した携帯電話装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 全体を小型化できるとともに、周波数の変動を防止することができる弾性表面波装置とその製造方法、ならびに弾性表面波装置を利用した携帯電話装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】 圧電基板３２の一面にすだれ状電極３３が形成された弾性表面波チップ３１と、この弾性表面波チップを気密に収容するパッケージ４０とを備えた弾性表面波装置であって、前記弾性表面波チップが、前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極３６と、前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部３８とを有しており、前記パッケージの内面に設けた電極部４３と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所６１にて接合されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気信号と弾性表面波との間の変換を行うすだれ状電極を有する弾性表面波装置とその製造方法の改良ならびに携帯電話装置および電子機器に関するものである。

近年、携帯電話やテレビ受像機等の電子部品や通信部品において、共振子や帯域フィルタ等として弾性表面波装置（以下、「ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイスという」）が使用されている。

図１０は、従来のＳＡＷデバイス１を示す概略平面図であり、図１１は、図１０のＡ−Ａ概略断面図である。
これらの図において、ＳＡＷデバイス１は、箱状のパッケージ２に、弾性表面波チップ３を収容し、窒素を封入して蓋体１０で気密に封止した構成である。
ＳＡＷデバイス１の弾性表面波チップ３は、水晶などの圧電材料で形成した基板４の一面に、すだれ状電極である櫛形電極（ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ））５，５及びすだれ状電極と同様の材料で形成された電極でなる反射器６，６が形成されている。ここで、ＩＤＴ５及び反射器６は、基板４の表面に、アルミニウム等の導体金属により形成されている。

ＩＤＴ５は、櫛歯状とされた複数の電極指が所定のピッチで並設されて長手方向の各端部が交互に短絡されるように形成されている。即ち、２つの櫛形状の電極の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。
このＩＤＴ５は、電気的に接続されている外部端子を介して電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ）との間の変換を行う機能を有する。

反射器６は、複数の導体ストリップが所定のピッチで並設されて長手方向の各両端部が短絡されるように形成されている。そして、例えば、同一構成の２つの反射器６，６が、その導体ストリップについてＩＤＴ５の電極指と平行になるように、かつＩＤＴ５を弾性表面波の伝搬方向、即ちＩＤＴ５の電極指の長手方向に直交する矢印Ｘ方向に所定距離隔てて挟み込むように形成されている。この反射器６は、ＩＤＴ５から伝搬してくる弾性表面波を反射して、弾性表面波のエネルギーを内部に閉じこめる機能を有する。

このような構成でなる弾性表面波チップ３は、箱状のパッケージ２内に収容されている。
図１１に示すように、弾性表面波チップ３は、パッケージ２内に収容されており、弾性表面波チップ３のＩＤＴ５が形成されている面と反対の他の面の中央付近は、例えば接着剤１１により、パッケージ２の内側底面に対して固着されている。
パッケージ２の開口周辺には、上向き段部２ａが形成されており、パッケージ２の底面に形成された外部端子と接続された電極部８が設けられている。

これに対して、弾性表面波チップ３の能動面には、ＩＤＴ５と接続された端子部７が設けられており、この端子部７とパッケージ２側の電極部８とは、ボンディングワイヤ９によりワイヤボンディングされている。この状態で蓋体１０がパッケージ２を気密に封止している。
したがって、パッケージ２の底面の外部端子を実装基板（図示せず）などに実装することにより、電気信号が、弾性表面波チップ３のＩＤＴ５に入力されると、圧電効果により弾性表面波に変換される。この弾性表面波は、ＩＤＴ５の電極指の長手方向に対して直交方向（図１０のＸ方向）に伝搬され、ＩＤＴ５の両側から反射器６，６に放射される。この弾性表面波は、反射器６，６により多段反射されてＩＤＴ５に戻され、共振周波数付近の周波数（動作周波数）の電気信号に変換されてＩＤＴ５から端子部７を介して出力される。

特願平１１−２７０９０号

ところで、上述した従来の構造では、パッケージ２に対して、弾性表面波チップ３を実装するにあたり、ワイヤボンディングにより行っている。そのため、ボンディングワイヤ９が突出する分だけ、パッケージ２の高さが必要となり、小型化の障害となる。
これに加えて、ボンディングワイヤ９の接合を確実にするために接合箇所に印加される超音波が逃げないようにするために、ボンディング部の直下には接着剤１１を塗布して固く硬化させる必要がある。
ところが、図示されているように、接着剤１１が塗布される箇所が、基板４の中央付近で、ＩＤＴ５の直下になることから、接着剤１１の硬化の過程で、基板４の接着剤１１の塗布領域に応力が作用するため、基板４が変形し、歪みが生じる。すなわち、基板４が図１０の矢印Ｘの方向に変形する。このためＩＤＴ５の電極指の間隔が接近・離間することから、周波数が変動してしまうという問題がある。

これに対して、本出願人は、基板４について、ＩＤＴと接続された導通部を基板４の側面から上記他の面まで引き回し、基板４の他の面、すなわち、図１１の底面にて、導電性接着剤やバンプによりパッケージ側と接合する手法を提案している。
しかしながら、この場合には、ワイヤボンディングによらない実装方法であることから、パッケージの小型化を阻害しない利点はあるものの、なお、上述した基板４の変形による周波数の変動を防止することができない。

本発明の目的は、上記課題を解消して、全体を小型化できるとともに、周波数の変動を防止することができる弾性表面波装置とその製造方法、ならびに弾性表面波装置を利用した携帯電話装置および電子機器を提供することである。

上述の目的は、第１の発明にあっては、圧電基板の一面にすだれ状電極が形成された弾性表面波チップと、この弾性表面波チップを気密に収容するパッケージとを備えた弾性表面波装置であって、前記弾性表面波チップが、前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極と、前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部とを有しており、前記パッケージの内面に設けた電極部と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所にて接合されている弾性表面波装置により、達成される。

第１の発明の構成によれば、弾性表面波チップのすだれ状電極は、引出し電極を介して導通部と接続され、この導通部は圧電基板の側面を引き回されて、圧電基板の他面まで延長されているので、この延長された導通部とパッケージの内面の電極を対向させた位置で、例えば、導電性接着剤やバンプなどを介して弾性表面波チップとパッケージ側とを電気的に接続させることができる。これにより、ワイヤボンディングによらずに、電気的接続が可能となる。このため、弾性表面波装置の小型化の支障となるワイヤの引き回しが不要となるので、装置全体を小型に作る上で有利である。
しかも、この電気的接続のための前記接合箇所は、圧電基板の前記他面の前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けられるので、導電性接着剤を用いた場合における硬化時の応力が、すだれ状電極を形成した領域に作用して、この部分を変形させることがないから、周波数の変動を効果的に抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記接合箇所が、前記圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に沿って応力を作用させない位置に設けられていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、前記接合箇所として、特に前記圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に沿って応力を作用させない位置に設けられているので、複数の箇所について、接合した場合などにおいても、圧電基板のすだれ状電極を形成した領域に対応する箇所に変形をもたらすことがなく、周波数の変動を効果的に抑制することができる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、前記接合箇所が、矩形とした前記圧電基板の角隅部に設けられていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、前記接合箇所を前記角隅部に設ければ、すだれ状電極が形成された領域を効果的に避けることができ、周波数変動に関与する領域への応力集中をより確実に回避することができる。

第４の発明は、第２の発明の構成において、前記接合箇所が、矩形とした前記圧電基板の長辺に近接した縁部に設けられていることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、前記接合箇所を矩形の圧電基板の長辺に近接した縁部、すなわち辺縁部に設けることにより、すだれ状電極が形成された領域を効果的に避けることができ、周波数変動に関与する領域への応力集中をより確実に回避することができる。

第５の発明は、第４の発明の構成において、前記接合箇所が、矩形とした前記圧電基板の長辺に近接した中央縁部に設けられていることを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、前記接合箇所が圧電基板の長辺に近接した中央縁部に設けるようにされているので、各長辺の中央縁部にそれぞれ接合箇所を設けて、複数の接合箇所とした場合にも、すだれ状電極の電極指と交叉する方向に応力が作用することがなく、周波数の変動を効果的に抑制することができる。

また、上記目的は、第６の発明にあっては、パッケージの内面に形成した電極部に対して、このパッケージに収容される弾性表面波チップを接合するようにした弾性表面波装置の製造方法であって、前記弾性表面波チップが、圧電ウエハの一面に、複数の前記弾性表面波チップに対応したすだれ状電極および引出し電極が、Ａｌによりフォトリソグラフィの手法を用いて形成される電極形成工程と、前記圧電ウエハを個々の前記弾性表面波チップに対応する大きさに切断することにより側面を露出させる切断工程と、前記露出した側面および、前記一面と反対面に位置する他面の、少なくとも前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域を含むように、自然酸化膜が形成されにくい金属により導通部を形成する導通部形成工程とを含む製造工程により形成され、さらに、前記パッケージの前記弾性表面波チップを収容する空間の内側底面に設けた電極部に対して、前記弾性表面波チップの前記一面と反対面に位置する他面の、少なくとも前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域を接合する接合工程を有する弾性表面波装置の製造方法により、達成される。

第６の発明の構成によれば、すだれ状電極および引出し電極が、Ａｌにより形成されることから、金などを用いる場合と比べて、周波数温度特性が良好であり、しかもフォトリソグラフィにより形成することから、蒸着などにより形成する場合と比べて、精密なパターンとすることができる。
しかも、前記接合工程では、その接合箇所が、前記圧電基板の前記他面の前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けられるので、導電性接着剤を用いた場合における硬化時の応力が、すだれ状電極を形成した領域に作用して、圧電基板のこの部分を変形させることがないから、周波数の変動を効果的に抑制することができる。

さらに、上述の目的は、第７の発明にあっては、パッケージ内に弾性表面波チップが収容された弾性表面波装置を利用した携帯電話装置であって、前記弾性表面波チップが、前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極と、前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部とを有しており、前記パッケージの内面に設けた電極部と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所にて接合されている弾性表面波装置により、制御用のクロック信号を得るようにした携帯電話装置により、達成される。

さらに、上述の目的は、第８の発明にあっては、パッケージ内に弾性表面波チップが収容された弾性表面波装置を利用した電子機器であって、前記弾性表面波チップが、前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極と、前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部とを有しており、前記パッケージの内面に設けた電極部と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所にて接合されている弾性表面波装置により、制御用のクロック信号を得るようにした電子機器により、達成される。

図１は、本発明のＳＡＷデバイスの第１の実施形態を示す概略断面図で、図２は図１のＳＡＷデバイスの弾性表面波チップを示す概略平面図、図３は図２の弾性表面波チップの概略底面図である。
これらの図を参照しながら、第１の実施形態に係るＳＡＷデバイス３０の詳しい構成について説明する。
ＳＡＷデバイス３０は、パッケージ４０内に収容された弾性表面波チップ３１を備えている。弾性表面波チップ３１は、図２に示されているように、圧電基板３２と、すだれ状電極であるＩＤＴ（櫛形電極）３３及び反射器３４，３４を備えている。
圧電基板３２は、圧電材料として、例えば、水晶，リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ₃ ），リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ₃ ）等の単結晶基板やＳｉ基板へＺｎＯ成膜した基板等の多層膜基板等を使用することができる。この実施形態では、例えば、レイリー波を伝搬する結晶構造となるように、圧電基板のカット角方位（φ、θ、ψ）が、（０，１２３，０）の水晶ウエハを用いることができる。

ＩＤＴ３３及び反射器３４は、圧電基板３２の表面に、アルミニウムやチタン等の導体金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に形成した上で、後述するように、フォトリソグラフィ等により、すだれ状となるように形成されている。後述する製造工程では、アルミニウムの導電層を形成するようにしている。
具体的には、ＩＤＴ３３，３３は、それぞれ複数の電極指３３ａが所定のピッチで並設されて長手方向の各端部が短絡するように形成されている。即ち、２つの櫛形状のＩＤＴ３３，３３の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。このＩＤＴ３３は、電気的に接続されている外部端子（後述）を介して電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ）との間の変換を行う機能を有する。

ＩＤＴ３３の両側には、それぞれ所定のギャップを隔てて、反射器３４，３４が設けられている。反射器３４は、複数の導体ストリップ３４ａが、ＩＤＴ３３と同じように、所定のピッチで並設されて長手方向の各両端部が短絡されるように形成されている。
そして、例えば、同一構成の２つの反射器３４，３４は、その導体ストリップ３４ａがＩＤＴ３３の電極指３３ａと平行になるように、かつＩＤＴ３３を弾性表面波の伝搬方向、即ち矢印Ｔで示すＩＤＴ３３の電極指３３ａの長手方向に直交する方向に所定距離隔てて挟み込むように形成されている。この反射器３４，３４は、ＩＤＴ３３から伝搬してくる弾性表面波を反射して、弾性表面波のエネルギーを内部に閉じこめる機能を有する。

このような構成において、電気信号が、上記外部端子を介してＩＤＴ３３に入力されると、圧電効果により弾性表面波に変換される。この弾性表面波は、矢印Ｔ方向、すなわち、ＩＤＴ３３の電極指３３ａの長手方向に対して直交方向に伝搬され、ＩＤＴ３３の両側から反射器３４，３４に放射される。このとき、圧電基板３２の材質、電極の厚みや電極の幅等で決定される伝搬速度とＩＤＴ３３の電極指３３ａの電極周期ｄ₀ に等しい波長を持つ弾性表面波が、最も強く励振される。この弾性表面波は、反射器３４，３４により多段反射されてＩＤＴ３３に戻され、共振周波数付近の周波数（動作周波数）の電気信号に変換されてＩＤＴ３３から外部端子を介して出力される。

このように、外部端子を介して、ＩＤＴ３３に外部から電気信号を入力するために、パッケージ４０および弾性表面波チップ３１は、以下のように構成されている。
図２に示すように、弾性表面波チップ３１の表面には、各ＩＤＴ３３の外部端子３３ｂ，３３ｂは、引出し電極３６，３６と一体にされて、矩形の圧電基板３２の各長辺５２，５３の辺縁部を通り、ひとつの短辺５１に近接する位置で、導通部３８，３８と接続されている。各導通部３８，３８は、図１に示されているように、上記短辺側の側面５１ａに部分３８ａとして一体に引き回され、図３に示すように、圧電基板３２の底面に回り込んで、少なくとも圧電基板３２の能動面である表面側に形成されているＩＤＴ３３が設けられた領域に対応した底面側の領域を避けた箇所、すなわち、ＩＤＴ３３の直下の箇所を避けた領域に延長されている。
具体的には、この実施形態では、導通部３８，３８が、図３に示されているように、圧電基板３２の底面において、短辺５１の両端付近の角隅部に接合箇所を設けるための接合部６１，６１となるように延長されている。

さらに、図１に示されているように、引出し電極３６と導通部３８との接合箇所には、これらの下層であって、圧電基板３２の表面に導電パターン３９が形成されている。この導電パターン３９は、圧電基板３２を構成する材料と密着性のよい下地層と、導電性に優れた金属であって、ＩＤＴ３３を構成する金属と比較して自然酸化膜を形成しにくい金属層を積層形成することにより設けられている。この場合の下地層としては、たとえば、クロム（Ｃｒ）またはニッケル（Ｎｉ）が使用でき、その上の金属層としては金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）を使用することができる。そして、上述した導通部３８も、この導電パターン３９と同じ金属により形成することができるので、導通部全体にわたって自然酸化膜を形成しにくい。

かくして、圧電基板３２の能動面すなわち表面側においては、先ず導電パターン３９が形成されており、その一部を露出するようにして、ＩＤＴ３３と同じ材料でなる引出し電極３６が形成され、さらに、導電パターン３９の上記露出した箇所に重ねるようにして、導通部３８が形成されている。
これにより、ＩＤＴ３３の表面に自然酸化膜が形成されて導通抵抗が高くなっても、導電パターン３９を介して、引出し電極３６と導通部３８との導通が図られるので、ＩＤＴ３３と導通部３８との電気的接続が確実になる。

次に、パッケージ４０側の構造を説明する。
パッケージ４０は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される第１の基板４１と第２の基板４２とを積層した後、焼結して形成されている。第２の基板４２は、焼結前の成形の際に、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓを形成するようにされている。この内部空間Ｓが弾性表面波チップ３１を収容するための収容空間である。パッケージ４０の上端には、ロウ材４４を介して、蓋体４５が接合されて気密に封止されている。
パッケージ４０の内側底面４６の図１において右側端部付近には、電極部４３が形成されており、この電極部４３は、例えば、第１の基板４１に形成した図示しない導電スルーホールなどにより、パッケージ４０の底面に露出させて形成した図示しない実装電極と接続されている。ここで、パッケージ４０は、強度や気密性の向上をはかるために、金属により形成してもよく、この場合には、パッケージ４０の内側底面４６を絶縁した上で電極部４３が形成される。

図１に示されているように、パッケージ４０の電極部４３には、例えば、導電性接着剤３５が塗布され、その上に弾性表面波チップ３１が載置されて接合される。つまり、図３を参照して理解されるように、弾性表面波チップ３１の端部の角隅部の接合部６１，６１に対応して導電性接着剤３５，３５が塗布されることで、弾性表面波チップ３１は、パッケージ４０内で片持ち式に接合され支持される。
以上のような構造により、ＳＡＷ共振子やＳＡＷフィルタが構成され、さらには、パッケージ４０内に弾性表面波チップと接続される発振回路素子である集積回路が収容されることにより、ＳＡＷ発振器を構成することができる。ＳＡＷデバイスとはこれらを含み、名称のいかんを問わず、弾性表面波チップをパッケージ内に収容するデバイスを全て含むものである。

本実施形態は以上のように構成されており、弾性表面波チップ３１のＩＤＴ３３は、引出し電極３６を介して導通部３８と接続され、この導通部３８は圧電基板３２の側面５１ａを引き回されて、圧電基板３２の他面まで延長されているので、この延長された導通部でなる接合部６１とパッケージ４０の内面の電極部４３を対向させた位置で、例えば、導電性接着剤３５やバンプなどを介して弾性表面波チップ３１とパッケージ側とを電気的に接続させることができる。これにより、ワイヤボンディングによらずに、接続が可能となる。このため、ＳＡＷデバイス３０の小型化の支障となるワイヤの引き回しが不要となるので、小型化に有利である。

ちなみに、ワイヤボンディングのボンディングワイヤのループ高さは０．１ないし０．３ｍｍであり、その分だけ確実にパッケージ４０の高さを小さくして、低背化をはかることができる。
具体的には、従来のＳＡＷデバイスの高さは最小のものでも、０．９８ｍｍ程度あるが、本実施形態のＳＡＷデバイス３０の高さは０．６５ｍｍ程度である。
また、パッケージ４０内では、ワイヤボンディングしていないので、セカンド電極を形成する必要がない。従来のパッケージでは、セカンド電極（図１１の符号８参照）を必要として、その結果、パッケージの平面方向の大きさが３．２×２．５ｍｍ程度であったのに比べて、本実施形態のパッケージ４０では、セカンド電極分として、平面方向の寸法を０．２ないし０．４ｍｍ程度小さくすることができる。
しかも、この電気的接続のための接合部６１による接合箇所は、圧電基板３２のＩＤＴ３３の直下の位置を除く領域に設けられるので、導電性接着剤３５を用いた場合における硬化時の応力が、ＩＤＴ３３を形成した領域に作用して、圧電基板３２を変形させることがないから、周波数の変動を効果的に抑制することができる。

ここで、上述した実施形態では、接合部６１を、圧電基板３２の図２に示した弾性表面波の伝搬方向Ｔに沿って応力を作用させない位置、すなわち、図３に示すように、方向Ｔと直交する方向に並ぶように設けたので、図示のように２箇所において接合した場合などにおいても、圧電基板３２のＩＤＴ３３を形成した領域に対応する箇所に変形をもたらすことがなく、周波数の変動を効果的に抑制することができる。
特に、接合箇所として機能する接合部６１，６１が、矩形に形成されている圧電基板３２の角隅部に設けられているので、ＩＤＴ３３が形成された領域を確実に避けることができ、周波数変動に関与する領域への応力集中をより確実に回避することができる。
また、この実施形態では、導電性接着剤３５を用いて接合を行っているが、例えば金属バンプなどを用いて電気的、機械的な接合をおこなってもよい。この場合には、接合面積が小さくて済む利点があり、固定箇所をＩＤＴ３３の直下の位置から避ける上では、位置の選択に自由度が大きくなる。しかしながら、十分な量の導電性接着剤を塗布した場合と比べると、接合強度が劣る。

（ＳＡＷデバイスの製造方法）
図４は、ＳＡＷデバイス３０の製造方法に関する実施形態について、製造工程の概略を順次示した工程図である。図４（ａ）ないし図４（ｃ）では、弾性表面波チップを形成する工程において、左側に圧電基板３２の平面図を示し、右側にそのＢ−Ｂ線切断端面図を示している。
図４（ａ）において、所定の圧電材料で形成された圧電ウエハ（製品単位の圧電基板３２が切断される前の材料）３２―１について、図２で説明した短辺５１に近接した角隅部近傍となる箇所に、それぞれ導電パターン３９，３９を形成する。すなわち、メタルマスクやレジストパターンを用いて、導電パターン３９，３９を形成する箇所だけが露出され、スパッタリングまたは蒸着により、下地層として、たとえば、クロム（Ｃｒ）またはニッケル（Ｎｉ）を成膜し、その上の金属層として金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）を成膜して、これに導電パターン３９，３９を形成する。なお、これらの金属膜を圧電基板３２の全面に成膜し、フォトリソグラフィの手法によりエッチングで、導電パターン３９，３９を形成するようにしてもよい。

（電極形成工程）
次に、図４（ｂ）に示すように、ＩＤＴ３３，３３、反射器３４，３４、引出し電極３６，３６を形成する。この実施形態では、先ず、スパッタリングまたは蒸着により、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金を圧電基板３２の全面に成膜する。
次いで、ＩＤＴ３３，３３、反射器３４，３４、引出し電極３６，３６を形成する箇所に対応したレジストパターンを形成し、露光・現像することによって、フォトリソグラフィの手法を用いて、マスキングされていない箇所をエッチングプロセスにより除去し、ＩＤＴ３３，３３、反射器３４，３４、引出し電極３６，３６を形成するアルミパターンを形成する。
上記レジストパターンを除去した後の状態では、右側の図に示すように、アルミの引出し電極３６の先端側は、導電パターン３９と重なり、導電パターン３９のそれ以外の一部がアルミから露出している。

（切断工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、上記圧電ウエハを切断して個々の圧電基板３２の大きさ、すなわち、短辺５１や長辺５２，５３を有する大きさに切断する。この状態で、所定の治具（図示せず）にセットすると、少なくとも圧電基板３２の短辺５１側の側面（図１で説明した側面５１ａおよび底面が露出する。
（導通部形成工程）
続いて、導通部３８を形成するために、上記露出した面に形成すべき導通部３８の形状に対応したマスクを施して、下地層と金属層とが上記側面５１ａおよび底面の全面に対して、スパッタリングまたは蒸着などの手法により順次成膜される。ここでも、導通部３８を形成する金属として、ＩＤＴ３３よりも自然酸化しにくい材料として、下地層として、たとえば、クロム（Ｃｒ）またはニッケル（Ｎｉ）を成膜し、その上の金属層として金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）を成膜する。
これにより、導電パターン３９の露出した領域には、導通部３８の上端が覆う状態で、この導通部３８は短辺５１側の側面５１ａを引き回され、圧電基板３２の底面の図３で説明した角隅部まで延長され、接合部６１，６１が形成される。これにより、弾性表面波チップ３１が完成する。

（接合工程）
以上の工程とは別工程により、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して、電極部等の必要な導電パターンを形成した上で、図１で示すように第１の基板４１と第２の基板４２とを積層した後、焼結してパッケージ４０を形成しておく。
このパッケージ４０の電極部４３に対して、導電性接着剤３５を塗布しておき、その上に、弾性表面波チップ３１のＩＤＴ３３が形成されている能動面を上にして、上記接合部６１の箇所を載置する。
次いで、導電性接着剤３５が硬化されることにより、弾性表面波チップ３１は、パッケージ４０内で片持ち式に支持され、同時に弾性表面波チップ３１は、パッケージ４０の電極部４３に対して電気的に結合される。すなわち、パッケージ４０の図示ないし実装端子から、電極部４３、導電性接着剤３５、弾性表面波チップ３１の接合部６１を含む導通部３８、導電パターン３９、引出し電極３６を経て、ＩＤＴ３３が電気的に接合される。

次に、弾性表面波チップ３１を接合したパッケージ４０を図示しないチャンバー内に収容し、所定の真空度でエッチングガスを供給して、エッチングプラズマを生成して、圧電基板３２の能動面もしくはＩＤＴ３３をドライエッチングすることにより必要な周波数調整を行う。
最後に、例えば窒素雰囲気内で、ロウ材４４を介して、蓋体４５を接合して蓋封止することにより図１に示すようにＳＡＷデバイス３０を完成することができる。

かくして、上記製造方法によれば、ＩＤＴ３３および引出し電極３６が、Ａｌにより形成されることから、金などを用いる場合と比べて、周波数温度特性が良好である。また、ＩＤＴ３３およびこれと一体の引出し電極３６をフォトリソグラフィにより形成することから、蒸着などにより形成する場合と比べて、精密なパターンとすることができる。
しかも、接合工程では、その接合箇所が、圧電基板３２の底面であって、ＩＤＴ３３の直下の位置を除く領域に設けられるので、導電性接着剤３５を用いた場合における硬化時の応力が、ＩＤＴ３３を形成した領域に作用して、圧電基板３２のこの部分を変形させることがないから、周波数の変動を効果的に抑制することができる。
また、この実施形態では、パッケージ４０内で、弾性表面波チップ３１を片持ち式に支持する構造としたので、弾性表面波チップ３１の長辺方向に沿ってパッケージ４０が変形した場合にも、その応力が弾性表面波チップ３１に伝わることがなく、その性能を損なうことがない。

さらに、導通部３８は、ＩＤＴ３３に比べて自然酸化膜が形成されにくい金属で形成されていることから、この導通部３８に自然酸化膜が形成されて導通抵抗が上がることを有効に防止することができる。例えば導通部３８を金で形成した場合に、３０ＭＨｚで共振するＳＡＷデバイス３０の場合のＣＩ値（クリスタルインピーダンス値）が１５ないし２５Ω程度であるが、これをＩＤＴ３３と同じアルミで形成すると、８０Ω程度となる。

図５は、ＳＡＷデバイスの第２の実施形態に使用される弾性表面波チップであり、図１ないし図３で説明した第１の実施形態と共通する構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
この弾性表面波チップ７０は、図５（ｂ）に示すように、各導通部３８，３８が、いずれかの長辺、例えば、長辺部５３の辺縁付近までそれぞれ延長され、接合部６１−１，６１−２は、いずれも長辺部５３の辺縁部に近接して設けられる。これにより、接合箇所は、ＩＤＴ３３の直下の位置を避けることができる点では、第１の実施形態と同じで、共通した作用効果を発揮する。
しかしながら、各接合部６１−１，６１−２が、図５（ａ）に矢印Ｔで示す、表面弾性波の伝搬方向に沿って配置されているため、導電性接着剤３５，３５の硬化時の応力が、圧電基板３２の能動面に及び、周波数のシフトに影響する場合もある。つまり、この実施形態は、ＩＤＴ３３の完全な直下で接合する場合よりも上記応力の影響は受けにくいが、各接合部６１−１，６１−２間の距離が大きいと、圧電基板３２を変形させるおそれがあるものである。

図６は、ＳＡＷデバイスの第３の実施形態に使用される弾性表面波チップであり、図１ないし図３で説明した第１の実施形態と共通する構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
この弾性表面波チップ８０は、図６（ｂ）に示すように、各導通部３８，３８が、各長辺５２，５３の中央部の辺縁付近までそれぞれ延長され、接合部６１−３，６１−４は、いずれも長辺部５２または５３の辺縁部に近接して設けられる。これにより、接合箇所は、ＩＤＴ３３の直下の位置を避けることができる点では、第１の実施形態と同じで、共通した作用効果を発揮する。
しかしながら、各接合部６１−３，６１−４が設けられる箇所は、第１の実施形態と比べるとＩＤＴ３３までの距離が比較的短く、導電性接着剤３５，３５の量が多いと、ＩＤＴ３３の直下の領域に及んでしまう場合がある。また、これを避けるためには、導電性接着剤を使用しないで、たとえば金属バンプなどを使用したフリップチップボンディングを利用するとよいが、この場合には、第１の実施形態と比べると、接合強度はやや低下する。

図７（ａ）は、第１の実施形態のＳＡＷデバイス３０について、その周波数シフトについて調べたグラフであり、図中処理前とは弾性表面波チップをマウントして導電性接着剤を硬化させる前であり、処理後とは導電性接着剤を加熱硬化させた後を示している。
図７（ｂ）は、ＩＤＴの直下に導電性接着剤を塗布したＳＡＷデバイスについて、その周波数シフトについて調べたグラフであり、図中処理前とは弾性表面波チップをマウントして導電性接着剤を硬化させる前であり、処理後とは導電性接着剤を加熱硬化させた後を示している。
これらの図を比較して理解されるように、本実施形態の場合、周波数変化が効果的に抑制されている。

図８は、第１の実施形態の変形例に係るＳＡＷデバイス３０−１を示す概略断面図である。図１ないし図３で説明した第１の実施形態と共通する構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
この例では、導電性接着剤３５−１の塗布量を多くしており、パッケージ４０の内側面４０ａの下部に付着する程度まで使用されている。これにより、第１の実施形態のＳＡＷデバイス３０と同一の作用効果を発揮する他、ＩＤＴ３３とは離れた領域を用いて（圧電基板の側面５１ａ）接合面積を増大させることができ、接合強度を向上させることができる。

図９は、本発明の上述した実施形態に係るＳＡＷデバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１を備えている。
ＣＰＵ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段（メモリ）３０３の制御を行うようになっている。このため、ＣＰＵ３０１には、本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイス３０等が取り付けられて、その出力周波数をＣＰＵ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。

ＣＰＵ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、ＣＰＵ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。

このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置３００のような電子機器に、上述した各実施形態に係るＳＡＷデバイスを利用することができる。これらのＳＡＷデバイスは、上述したように周波数変化が少なく、きわめて小型に形成できるので、製品の信頼性が向上する。

本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態の各構成はこれらを適宜省略したり、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、上述の実施形態では、反射器を伴う構成としたが、反射器はなくてもよい。また、導通部は圧電基板のひとつの側面に限らず、互いに異なる側面に引き回されてもよい。さらに導通部を用いて接続される端子の数は、実施形態の数に限るものではなく、ひとつでも、より多くてもよい。

本発明のＳＡＷデバイスの第１の実施形態を示す概略断面図。 図１のＳＡＷデバイスの弾性表面波チップを示す概略平面図。 図２の弾性表面波チップの概略底面図。 図１のＳＡＷデバイスの製造方法の実施形態につき工程順に示す工程図。 本発明のＳＡＷデバイスの第２の実施形態を示す図。 本発明のＳＡＷデバイスの第３の実施形態を示す図。 図１のＳＡＷデバイスの作用効果を説明するグラフ。 図１のＳＡＷデバイスの変形例を示す図。 本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。 従来のＳＡＷデバイスの概略平面図。 図１０のＡ−Ａ線断面図。

符号の説明

３０・・・ＳＡＷデバイス、３１・・・弾性表面波チップ、３２・・・圧電基板、３３・・・ＩＤＴ、３４・・・反射器、３５・・・導電性接着剤、３６・・・引出し電極、３８・・・導通部、４０・・・パッケージ、４３・・・電極部、６１・・・接合部。

Claims (8)

1. 圧電基板の一面にすだれ状電極が形成された弾性表面波チップと、この弾性表面波チップを気密に収容するパッケージとを備えた弾性表面波装置であって、
   前記弾性表面波チップが、
   前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極と、
   前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部と
   を有しており、
   前記パッケージの内面に設けた電極部と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所にて接合されている
   ことを特徴とする弾性表面波装置。
2. 前記接合箇所が、前記圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に沿って応力を作用させない位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装置。
3. 前記接合箇所が、矩形とした前記圧電基板の角隅部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の弾性表面波装置。
4. 前記接合箇所が、矩形とした前記圧電基板の長辺に近接した縁部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の弾性表面波装置。
5. 前記接合箇所が、矩形とした前記圧電基板の長辺に近接した中央縁部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の弾性表面波装置。
6. パッケージの内面に形成した電極部に対して、このパッケージに収容される弾性表面波チップを接合するようにした弾性表面波装置の製造方法であって、
   前記弾性表面波チップが、
   圧電ウエハの一面に、複数の前記弾性表面波チップに対応したすだれ状電極および引出し電極が、Ａｌによりフォトリソグラフィの手法を用いて形成される電極形成工程と、
   前記圧電ウエハを個々の前記弾性表面波チップに対応する大きさに切断することにより側面を露出させる切断工程と、
   前記露出した側面および、前記一面と反対面に位置する他面の、少なくとも前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域を含むように、自然酸化膜が形成されにくい金属により導通部を形成する導通部形成工程と
   を含む製造工程により形成され、
   さらに、前記パッケージの前記弾性表面波チップを収容する空間の内側底面に設けた電極部に対して、前記弾性表面波チップの前記一面と反対面に位置する他面の、少なくとも前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域を接合する接合工程を
   有することを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。
7. パッケージ内に弾性表面波チップが収容された弾性表面波装置を利用した携帯電話装置であって、
   前記弾性表面波チップが、
   前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極と、
   前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部と
   を有しており、
   前記パッケージの内面に設けた電極部と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所にて接合されている弾性表面波装置により、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。
8. パッケージ内に弾性表面波チップが収容された弾性表面波装置を利用した電子機器であって、
   前記弾性表面波チップが、
   前記圧電基板の前記一面に形成され、前記すだれ状電極と接続された引出し電極と、
   前記引出し電極と接続されるとともに、前記圧電基板の側面を経由して引き回されて前記一面と反対面に位置する他面まで延長された導通部と
   を有しており、
   前記パッケージの内面に設けた電極部と、前記他面まで延長された前記導通部とが、前記すだれ状電極の直下の位置を除く領域に設けた接合箇所にて接合されている弾性表面波装置により、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。

Images