JP2010251827A - Surface acoustic wave element - Google Patents

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Masashi Omura
正志 大村
Yoshitake Ryu
欣毅 劉
Harunobu Horikawa
晴信 堀川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave element having improved manufacturing efficiency. <P>SOLUTION: The surface acoustic wave element includes: (a) a piezoelectric substrate 10 having a pair of main surfaces 10a, 10b which are parallel to each other; (b) an element pattern formed on the one main surface 10a of the piezoelectric substrate 10 and including an IDT electrode 20; and (c) a supporting layer 16 formed on the other main surface 10b of the piezoelectric substrate 10 and having a linear expansion coefficient smaller than that of the piezoelectric substrate 10. A groove 12 extending in parallel to the direction where a surface acoustic wave is propagated is formed so that a step difference 12x may be formed near the boundary between a portion opposing a vibration region where the surface acoustic wave propagates and a portion adjacent to the portion out of the other main surface 10b of the piezoelectric substrate 10 when viewed in the direction where the surface acoustic wave propagates by the IDT electrode 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、弾性表面波素子の製造方法に関し、詳しくは、圧電基板に支持層が形成された弾性表面波素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a surface acoustic wave element, and more particularly to a method for manufacturing a surface acoustic wave element in which a support layer is formed on a piezoelectric substrate.

弾性表面波を利用するフィルタや共振子などの弾性表面波素子は、所望の特性を得るために圧電基板を薄くする必要がある。圧電基板を薄くするため、例えば図7の断面図に示す製造方法が提案されている。   A surface acoustic wave element such as a filter or a resonator using a surface acoustic wave needs to have a thin piezoelectric substrate in order to obtain desired characteristics. In order to reduce the thickness of the piezoelectric substrate, for example, a manufacturing method shown in a sectional view of FIG. 7 has been proposed.

すなわち、図7(a)に示すように、圧電基板111Aとシリコンの支持基板112Aとを貼り合わせた後、図7(b)に示すように、圧電基板111Aの一部111Cを切削・研磨により除去して、所望の厚さを有する圧電基板111Bを形成する。次いで、図7(c)に示すように、圧電基板111BにIDT電極(IDT:interdigital transducers)113,電極パッド114及び配線パターンを含む導電パターン101aを形成し、電極パッド114上にバンプ108を形成する。次いで、図7(d)に示すように、支持基板112Aの一部112Cを切削・研磨により除去して、所望の厚さを有する支持基板112Bを形成する。次いで、図7(e)に示すように、導電パターン101aが個別になるように圧電基板111B及び支持基板112Bをカットすることにより、図7(f)に示すよう個片化された弾性表面波素子110、すなわち圧電基板111に支持層112が形成された弾性表面波素子110を作製する(例えば、特許文献1参照)。   That is, as shown in FIG. 7A, after bonding the piezoelectric substrate 111A and the silicon support substrate 112A, as shown in FIG. 7B, a part 111C of the piezoelectric substrate 111A is cut and polished. The piezoelectric substrate 111B having a desired thickness is formed by removing. Next, as shown in FIG. 7C, an IDT electrode (IDT: interdigital transducers) 113, an electrode pad 114, and a conductive pattern 101a including a wiring pattern are formed on the piezoelectric substrate 111B, and a bump 108 is formed on the electrode pad 114. To do. Next, as shown in FIG. 7D, a part 112C of the support substrate 112A is removed by cutting and polishing to form a support substrate 112B having a desired thickness. Next, as shown in FIG. 7E, the piezoelectric substrate 111B and the support substrate 112B are cut so that the conductive patterns 101a are separated, thereby separating the surface acoustic waves separated into pieces as shown in FIG. The element 110, that is, the surface acoustic wave element 110 in which the support layer 112 is formed on the piezoelectric substrate 111 is manufactured (for example, see Patent Document 1).

特開2004−297693号公報JP 2004-297893 A

しかしながら、圧電基板の全面を薄く均一に加工することは難しく、加工中に圧電基板が割れることがあるため、効率よく製造することが難しい。また、圧電基板の全面を加工しているため、薄くする必要がある部分と同時に、薄くする必要がない部分まで加工している。   However, it is difficult to process the entire surface of the piezoelectric substrate thinly and uniformly, and the piezoelectric substrate may be cracked during processing, so that it is difficult to manufacture efficiently. In addition, since the entire surface of the piezoelectric substrate is processed, a portion that needs to be thinned and a portion that does not need to be thinned are processed.

本発明は、かかる実情に鑑み、製造効率を向上することができる弾性表面波素子を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention intends to provide a surface acoustic wave device capable of improving manufacturing efficiency.

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性表面波素子を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a surface acoustic wave device configured as follows.

弾性表面波素子は、(a)互いに平行な一対の主面を有する圧電基板と、(b)前記圧電基板の一方の前記主面に形成された、IDT電極を含む素子パターンと、(c)前記圧電基板の他方の前記主面に形成された、前記圧電基板の線膨張係数より小さい線膨張係数を有する支持層とを備える。前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、前記圧電基板の前記他方の主面のうち、前記弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に段差が形成されるように、前記弾性表面波が伝搬する方向と平行に延在する溝が形成されている。   The surface acoustic wave element includes: (a) a piezoelectric substrate having a pair of main surfaces parallel to each other; (b) an element pattern including an IDT electrode formed on one of the main surfaces of the piezoelectric substrate; And a support layer formed on the other main surface of the piezoelectric substrate and having a linear expansion coefficient smaller than that of the piezoelectric substrate. When viewed in the direction in which the surface acoustic wave is propagated by the IDT electrode, a portion of the other principal surface of the piezoelectric substrate that faces the vibration region where the surface acoustic wave propagates and a portion adjacent to the portion A groove extending in parallel with the direction in which the surface acoustic wave propagates is formed so that a step is formed in the vicinity of the boundary.

上記構成において、圧電基板の温度変化に伴う伸縮は、圧電基板よりも線膨張係数が小さい支持層によって抑制される。そのため、弾性表面波素子の温度特性を改善することができる。   In the above configuration, the expansion and contraction accompanying the temperature change of the piezoelectric substrate is suppressed by the support layer having a smaller linear expansion coefficient than that of the piezoelectric substrate. Therefore, the temperature characteristics of the surface acoustic wave element can be improved.

上記構成において、IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき圧電基板の他方の主面のうち振動領域に対向する部分に形成された溝は、弾性表面波が伝搬する方向に延在し、振動領域に対向する部分を越えて、振動領域に対向する部分以外の部分にも形成されてもよい。   In the above configuration, the groove formed in the portion of the other principal surface of the piezoelectric substrate facing the vibration region when viewed in the direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates extends in the direction in which the surface acoustic wave propagates. And it may be formed also in parts other than the part which opposes a vibration area | region beyond the part which opposes a vibration area | region.

上記構成によれば、圧電基板の他方主面に部分的に溝を形成すればよく、圧電基板の他方主面の全面を同じ厚さになるように加工する場合と比べると、圧電基板は加工中に割れにくい。   According to the above configuration, a groove may be partially formed on the other main surface of the piezoelectric substrate, and the piezoelectric substrate is processed as compared with the case where the entire surface of the other main surface of the piezoelectric substrate is processed to have the same thickness. Hard to break inside.

また、IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、圧電基板の厚みは、溝の有無によって、振動領域に対向する部分とそれ以外の部分とで異なる。そのため、圧電基板の他方主面のうち、振動領域に対向する部分とそれ以外の部分とで、加工方法や加工精度、加工形状を変えることができる。したがって、圧電基板の他方主面の全面について同じ加工方法で、同じ加工精度で、同じ加工形状に加工する場合よりも効率的に、圧電基板の他方主面を加工することができる。   Further, when viewed in the direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates, the thickness of the piezoelectric substrate differs between the part facing the vibration region and the other part depending on the presence or absence of the groove. Therefore, the processing method, the processing accuracy, and the processing shape can be changed between the portion facing the vibration region and the other portion of the other main surface of the piezoelectric substrate. Therefore, the other main surface of the piezoelectric substrate can be processed more efficiently than the case where the entire surface of the other main surface of the piezoelectric substrate is processed into the same processed shape with the same processing accuracy with the same processing method.

したがって、効率よく加工して温度特性改善効果を得ることができる。   Therefore, it can process efficiently and the temperature characteristic improvement effect can be acquired.

好ましい一態様において、前記溝は、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、前記圧電基板の他方の主面のうち、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分にのみ形成されている。   In a preferred aspect, the groove faces a vibration region in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates in the other main surface of the piezoelectric substrate when viewed in the direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates. It is formed only in the part to be.

この場合、圧電基板は、振動領域に対向する部分に溝が形成されたことによって薄くなる。所望の特性を得るために圧電基板を薄くする際に、振動領域に対向する部分についてのみ加工すればよいため、効率よく加工することができる。   In this case, the piezoelectric substrate is thinned by forming a groove in a portion facing the vibration region. When thinning the piezoelectric substrate in order to obtain desired characteristics, it is only necessary to process the portion facing the vibration region, so that it can be processed efficiently.

好ましい他の態様において、前記溝は、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、前記圧電基板の他方の主面のうち、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分以外の部分にのみ形成されている。   In another preferable aspect, when the groove is viewed in a direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates, in the vibration region where the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates in the other main surface of the piezoelectric substrate. It is formed only in parts other than the opposing part.

この場合、圧電基板のうち振動領域に対向する部分は、弾性表面波が伝搬する方向の温度変化に伴う収縮が、振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に形成された段差を介して低熱線膨張係数で構成される支持層によって、制限される。したがって、温度特性をより改善することができる。   In this case, the portion of the piezoelectric substrate that opposes the vibration region is contracted by a temperature change in the direction in which the surface acoustic wave propagates, and is formed near the boundary between the portion that opposes the vibration region and the portion adjacent to the portion. It is limited by the support layer composed of a low thermal expansion coefficient through the step. Therefore, the temperature characteristics can be further improved.

上記各構成において、好ましくは、前記溝が複数本形成されている。   In each of the above configurations, preferably, a plurality of the grooves are formed.

この場合、圧電基板の他方主面においてバルク波が反射する方向を場所によって変え、バルク波を弱めることによって、弾性表面波素子の特性を改善することができる。   In this case, the characteristics of the surface acoustic wave element can be improved by changing the direction in which the bulk wave is reflected on the other principal surface of the piezoelectric substrate depending on the location and weakening the bulk wave.

本発明の弾性表面波素子は、製造効率を向上することができる。   The surface acoustic wave device of the present invention can improve manufacturing efficiency.

弾性表面波素子の断面図である。(実施例1)It is sectional drawing of a surface acoustic wave element. (Example 1) 弾性表面波素子の部分断面斜視図である。(実施例1)It is a partial cross-sectional perspective view of a surface acoustic wave element. (Example 1) 弾性表面波素子の製造工程を示す断面図である。(実施例1)It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a surface acoustic wave element. (Example 1) 弾性表面波素子の断面図である。(実施例1)It is sectional drawing of a surface acoustic wave element. (Example 1) 弾性表面波素子の断面図である。(実施例2)It is sectional drawing of a surface acoustic wave element. (Example 2) 弾性表面波素子の断面図である。(実施例3)It is sectional drawing of a surface acoustic wave element. (Example 3) 弾性表面波素子の製造工程を示す断面図である。(従来例)It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a surface acoustic wave element. (Conventional example)

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

<実施例1> 実施例1の弾性表面波素子2について、図1〜図4を参照しながら説明する。   <Example 1> A surface acoustic wave element 2 according to Example 1 will be described with reference to FIGS.

図1は、弾性表面波素子2の断面図である。図2は、弾性表面波素子2の構成を模式的に示す斜視図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the surface acoustic wave element 2. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the surface acoustic wave element 2.

図1及び図2に示すように、圧電基板10の一方の主面である表面10aには、IDT電極20を含む素子パターンが形成されている。IDT電極20は、それぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指22を有する一対の櫛形電極により構成され、電極指22の一端はバスバー21に接続されている。圧電基板10の他方の主面である裏面10bには、支持層16が形成されている。支持層16は、圧電基板10の線膨張係数より小さい線膨張係数を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, an element pattern including an IDT electrode 20 is formed on the surface 10 a which is one main surface of the piezoelectric substrate 10. The IDT electrode 20 is configured by a pair of comb-shaped electrodes each having a plurality of electrode fingers 22 that are interleaved with each other, and one end of the electrode finger 22 is connected to the bus bar 21. A support layer 16 is formed on the back surface 10 b which is the other main surface of the piezoelectric substrate 10. The support layer 16 has a linear expansion coefficient smaller than that of the piezoelectric substrate 10.

図2において矢印28で示すように、IDT電極20による弾性表面波はIDT電極20の電極指22に垂直方向に伝搬する。図1は、IDT電極20の電極指22に沿って切断した断面図であり、IDT電極20による弾性表面波は図1の紙面垂直方向に伝搬する。図1のようにIDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、圧電基板10の裏面10bのうち、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分に、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向と平行に延在する溝12が形成され、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に段差12xが形成されている。溝12は、圧電基板10の表面10aと溝12の溝底面12aとの間の厚さが、所望の周波数特性に応じた所定寸法になるように加工される。   As indicated by an arrow 28 in FIG. 2, the surface acoustic wave generated by the IDT electrode 20 propagates in the vertical direction to the electrode finger 22 of the IDT electrode 20. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the electrode finger 22 of the IDT electrode 20, and the surface acoustic wave generated by the IDT electrode 20 propagates in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. As shown in FIG. 1, when viewed in the direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates, the IDT electrode is formed on the back surface 10 b of the piezoelectric substrate 10 facing the vibration region where the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates. A groove 12 extending in parallel with the direction in which the surface acoustic wave propagates due to the surface 20 is formed, and a step is formed near the boundary between the portion facing the vibration region where the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates and the portion adjacent to the portion. 12x is formed. The groove 12 is processed so that the thickness between the surface 10a of the piezoelectric substrate 10 and the groove bottom surface 12a of the groove 12 has a predetermined dimension corresponding to a desired frequency characteristic.

溝12は、圧電基板10の裏面10bのうち、振動領域に対向する部分についてのみ加工すればよいため、圧電基板10を効率よく加工することができる。すなわち、圧電基板10の裏面10bに部分的に溝12を形成すると、圧電基板10の裏面10bの全面を同じ厚さになるように加工する場合と比べ、圧電基板10は加工中に割れにくい。また、圧電基板10の裏面10bのうち、溝12を加工する部分と、それ以外の部分とで、加工方法や加工精度、加工形状を変えることができ、圧電基板10の裏面全面について同じ加工方法で、同じ加工精度で、同じ加工形状に加工する場合よりも効率よく、圧電基板10の裏面を加工することができる。IDT電極20の裏面の圧電基板10を薄くできるため、温度特性が改善する。   Since the groove 12 only needs to be processed on the portion of the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 that faces the vibration region, the piezoelectric substrate 10 can be processed efficiently. That is, if the grooves 12 are partially formed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10, the piezoelectric substrate 10 is less likely to be cracked during processing than when processing the entire back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 to have the same thickness. In addition, the processing method, processing accuracy, and processing shape can be changed between the portion where the groove 12 is processed and the other portion of the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10, and the same processing method is applied to the entire back surface of the piezoelectric substrate 10. Thus, the back surface of the piezoelectric substrate 10 can be processed more efficiently than when processing into the same processing shape with the same processing accuracy. Since the piezoelectric substrate 10 on the back surface of the IDT electrode 20 can be thinned, the temperature characteristics are improved.

なお、溝12は、振動領域に対向する部分を越えて、振動領域に対向する部分以外の部分にも形成されてもよい。例えば、圧電基板10の表面10aに、IDT電極とともに反射器が形成され、IDT電極20による弾性表面波が反射器の間に閉じ込められるような場合に、溝12が、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向と平行に、振動領域に対向する部分を通るように、振動領域に対向する部分の両側にも形成されてもよい。   In addition, the groove | channel 12 may be formed also in parts other than the part which opposes a vibration area | region beyond the part which opposes a vibration area | region. For example, when a reflector is formed on the surface 10 a of the piezoelectric substrate 10 together with the IDT electrode, and the surface acoustic wave generated by the IDT electrode 20 is confined between the reflectors, the groove 12 is formed by the surface acoustic wave generated by the IDT electrode 20. It may be formed on both sides of the portion facing the vibration region so as to pass through the portion facing the vibration region in parallel with the direction in which the light propagates.

弾性表面波素子2は、圧電基板10よりも線膨張係数が小さい支持層16によって温度特性が改善される。すなわち、圧電基板10の振動領域に対向する部分は、温度変化に伴って伸縮したとき、圧電基板10の裏面10bに形成された溝12の溝底面12aの伸縮が低熱線膨張係数で構成される支持層16によって制限される。支持層16によって、圧電基板10の振動領域において弾性表面波が伝搬する方向に伸縮が制限されると、振動伝搬状態の変化が抑制され、周波数特性の変動が小さくなり、温度特性が改善される。   The temperature characteristics of the surface acoustic wave element 2 are improved by the support layer 16 having a smaller linear expansion coefficient than the piezoelectric substrate 10. That is, when the portion of the piezoelectric substrate 10 facing the vibration region expands and contracts as the temperature changes, the expansion and contraction of the groove bottom surface 12a of the groove 12 formed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 is configured with a low thermal linear expansion coefficient. Limited by the support layer 16. When the support layer 16 restricts expansion and contraction in the direction in which the surface acoustic wave propagates in the vibration region of the piezoelectric substrate 10, changes in the vibration propagation state are suppressed, fluctuations in frequency characteristics are reduced, and temperature characteristics are improved. .

例えば図4の断面図に示すように圧電基板10に溝12が形成された場合についてシミュレーションすると、振動領域の中央10cの弾性表面波が伝搬する方向の線膨張係数は、9.62ppm/℃であった。これに対し、圧電基板10に溝12を形成しない場合には、振動領域の中央10cの弾性表面波が伝搬する方向の線膨張係数は、13.36ppm/℃であった。溝12を形成することにより線膨張係数が小さくなるため、温度特性をより改善できることが分かる。   For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 4, when the simulation is performed on the case where the groove 12 is formed in the piezoelectric substrate 10, the linear expansion coefficient in the direction in which the surface acoustic wave propagates at the center 10 c of the vibration region is 9.62 ppm / ° C. there were. On the other hand, when the groove 12 was not formed in the piezoelectric substrate 10, the linear expansion coefficient in the direction in which the surface acoustic wave at the center 10c of the vibration region propagated was 13.36 ppm / ° C. It can be seen that the temperature characteristic can be further improved because the linear expansion coefficient is reduced by forming the groove 12.

シミュレーションに用いた図4の各部の寸法などは、次の通りである。   The dimensions and the like of each part of FIG. 4 used for the simulation are as follows.

圧電基板10の幅W1を0.8mm、厚さT1を40μmとした。圧電基板10及び支持層16の全体の厚さT0を150μmとした。溝12を形成する場合には、溝の幅W2を0.4mm、溝12の両側の幅W3を0.2mm、溝12を形成した部分の圧電基板10の厚さT2を20μmとした。圧電基板10の表面10aの中心点10cと、中心点10cから弾性表面波が伝搬する方向(紙面垂直方向)に0.05mm離れた点と間の距離(L)が100℃の温度上昇に伴い伸びる寸法(λ)に基づいて、λ/(L×100)により線膨張係数を算出した。   The width W1 of the piezoelectric substrate 10 was 0.8 mm, and the thickness T1 was 40 μm. The total thickness T0 of the piezoelectric substrate 10 and the support layer 16 was 150 μm. When the groove 12 was formed, the groove width W2 was 0.4 mm, the width W3 on both sides of the groove 12 was 0.2 mm, and the thickness T2 of the portion of the piezoelectric substrate 10 where the groove 12 was formed was 20 μm. The distance (L) between the center point 10c of the surface 10a of the piezoelectric substrate 10 and a point 0.05 mm away from the center point 10c in the direction in which the surface acoustic wave propagates (in the direction perpendicular to the paper surface) increases with a temperature increase of 100 ° C. The linear expansion coefficient was calculated by λ / (L × 100) based on the dimension (λ) to be extended.

次に、弾性表面波素子2の製造方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、弾性表面波素子2の製造工程を模式的に示す断面図である。   Next, a method for manufacturing the surface acoustic wave element 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the surface acoustic wave element 2.

(a)パターン形成工程
まず、図3(a)に示すように、ウェハ状の圧電基板10の表面10aに、IDT電極20を含む素子パターンを形成する。
(A) Pattern Formation Step First, as shown in FIG. 3A, an element pattern including the IDT electrode 20 is formed on the surface 10a of the wafer-like piezoelectric substrate 10.

具体的には、タンタル酸リチウム(LiTaO)基板やニオブ酸リチウム(LiNbO)基板などの圧電基板10の表面10aに、IDT電極20と、不図示のパッドと、IDT電極とパッドとの間を接続する不図示の配線とを含む素子パターンを形成する。素子パターンは、蒸着法、スパッタリング法、CVD法等の薄膜形成法により圧電基板10の表面10aに、金属膜をフォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて所定パターンに加工することにより、形成する。 Specifically, on the surface 10a of the piezoelectric substrate 10 such as a lithium tantalate (LiTaO 3 ) substrate or a lithium niobate (LiNbO 3 ) substrate, an IDT electrode 20, a pad (not shown), and between the IDT electrode and the pad are provided. An element pattern including a wiring (not shown) for connecting is formed. The element pattern is formed by processing a metal film into a predetermined pattern on the surface 10a of the piezoelectric substrate 10 by a thin film forming method such as a vapor deposition method, a sputtering method, or a CVD method using a photolithography technique or an etching technique.

(b)基板薄化工程
次いで、図3(b)に示すように、圧電基板10の裏面10bを加工して、圧電基板10を薄くする。
(B) Substrate Thinning Step Next, as shown in FIG. 3B, the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 is processed to make the piezoelectric substrate 10 thinner.

具体的には、圧電基板10の表面10aを粘着テープやワックスなどの接合材を介して固定した状態で、圧電基板10の裏面10bについて、研削(グラインド)、研磨(ラッピング)などの除去加工を行い、圧電基板10を薄くする。   Specifically, with the surface 10a of the piezoelectric substrate 10 fixed through a bonding material such as an adhesive tape or wax, the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 is subjected to removal processing such as grinding (grinding) or polishing (lapping). The piezoelectric substrate 10 is thinned.

(c)溝形成工程
次いで、図3(c)に示すように、圧電基板10の裏面10bに、ハーフカットやサンドブラストにより、溝12を加工する。
(C) Groove Formation Step Next, as shown in FIG. 3C, the groove 12 is processed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 by half-cutting or sandblasting.

ハーフカットの場合には、ダイシンググレードの刃先を圧電基板10の裏面10bに所定の深さまで切り込むことによって、溝12を形成する。サンドブラストの場合には、圧電基板10の裏面10bのうち、溝12を形成する部分以外を覆った状態で、サンドブラスト加工を行う。ハーフカットとサンドブラストを組み合わせてもよい。   In the case of half-cutting, the groove 12 is formed by cutting a dicing grade cutting edge into the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 to a predetermined depth. In the case of sandblasting, sandblasting is performed in a state where the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 is covered except for the portion where the groove 12 is formed. Half cut and sandblasting may be combined.

(d)支持層形成工程
次いで、図3(d)に示すように、圧電基板10の裏面10bに支持層16を形成する。
(D) Support Layer Formation Step Next, as shown in FIG. 3 (d), the support layer 16 is formed on the back surface 10 b of the piezoelectric substrate 10.

具体的には、支持層16は、溶射などの成膜により形成する。特に溶射によれば、溝12により凹凸が形成された圧電基板10の裏面10bに、容易に支持層16を形成することができる。支持層16は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの圧電基板10の線膨張係数に対して十分に線膨張係数が小さい材料、例えばSi,Al,SiOなどを用いて形成する。 Specifically, the support layer 16 is formed by film formation such as thermal spraying. In particular, by thermal spraying, the support layer 16 can be easily formed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 on which irregularities are formed by the grooves 12. The support layer 16 is formed using a material having a sufficiently small linear expansion coefficient relative to the linear expansion coefficient of the piezoelectric substrate 10 such as lithium tantalate or lithium niobate, such as Si, Al 2 O 3 , or SiO 2 .

(e)基板分割工程
次いで、UV照射や化学洗浄などにより接合材を剥離した後、一体に形成された圧電基板10及び支持層16を、ダイシング加工などにより分割し、図1に示す弾性表面波素子2の個片を形成する。
(E) Substrate dividing step Next, after the bonding material is peeled off by UV irradiation or chemical cleaning, the integrally formed piezoelectric substrate 10 and support layer 16 are divided by dicing or the like, and the surface acoustic wave shown in FIG. A piece of element 2 is formed.

以上の製造方法により、弾性表面波素子2は、ウェハの状態で複数個分をまとめて効率よく製造することができるが、初めから個片の状態で1個ずつ製造することも可能である。   According to the manufacturing method described above, the surface acoustic wave elements 2 can be efficiently manufactured in batches in a wafer state, but can also be manufactured one by one from the beginning.

<実施例2> 実施例2の弾性表面波素子2aについて、図5を参照しながら説明する。   Example 2 A surface acoustic wave element 2a according to Example 2 will be described with reference to FIG.

実施例2の弾性表面波素子2aは、実施例1の弾性表面波素子2と略同様に構成されている。以下では、実施例1と同じ構成部分には同じ符号を用い、実施例1との相違点を中心に説明する。   The surface acoustic wave element 2a according to the second embodiment is configured in substantially the same manner as the surface acoustic wave element 2 according to the first embodiment. In the following, the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment, and differences from the first embodiment will be mainly described.

図5は、実施例2の弾性表面波素子2aの構成を示す断面図であり、図1と同様にIDT電極20の電極指22に沿って切断した断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the surface acoustic wave element 2a according to the second embodiment, and is a cross-sectional view taken along the electrode finger 22 of the IDT electrode 20 similarly to FIG.

実施例2の弾性表面波素子2aでは、図6のようにIDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、実施例1と同様に、圧電基板10の裏面10bに支持層18が形成され、圧電基板10の裏面10bには、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向と平行に延在する溝14が形成されている。   In the surface acoustic wave element 2a according to the second embodiment, the support layer 18 is formed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 when viewed in the direction in which the surface acoustic waves from the IDT electrode 20 propagate as shown in FIG. A groove 14 is formed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 so as to extend in parallel with the direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates.

ただし、実施例1と異なり、溝14は、圧電基板10の裏面10bのうち、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分以外に形成されている。圧電基板10は、溝14によって、振動領域に対向する部分の両側が、振動領域に対向する部分より薄くされ、振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に段差14xが形成されている。   However, unlike the first embodiment, the groove 14 is formed on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 other than the portion facing the vibration region where the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates. In the piezoelectric substrate 10, both sides of the portion facing the vibration region are made thinner than the portion facing the vibration region by the groove 14, and a step 14 x is formed near the boundary between the portion facing the vibration region and the portion adjacent to the portion. Is formed.

圧電基板10うち振動領域に対向する部分は、弾性表面波が伝搬する方向の温度変化に伴う収縮が、振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に形成された段差14xを介して低熱線膨張係数で構成される支持層18よって、制限される。したがって、温度特性がより改善される。   A portion of the piezoelectric substrate 10 facing the vibration region is contracted by a temperature change in the direction in which the surface acoustic wave propagates, and a step 14x formed near the boundary between the portion facing the vibration region and a portion adjacent to the portion. It is limited by the support layer 18 composed of a low coefficient of thermal expansion through. Accordingly, the temperature characteristics are further improved.

<実施例3> 実施例3の弾性表面波素子2bについて、図6を参照しながら説明する。   Example 3 A surface acoustic wave element 2b of Example 3 will be described with reference to FIG.

実施例3の弾性表面波素子2bは、実施例1の弾性表面波素子2と略同様に構成されている。以下では、実施例1と同じ構成部分には同じ符号を用い、実施例1との相違点を中心に説明する。   The surface acoustic wave element 2b according to the third embodiment is configured in substantially the same manner as the surface acoustic wave element 2 according to the first embodiment. In the following, the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment, and differences from the first embodiment will be mainly described.

図6は、実施例3の弾性表面波素子2bの構成を示す断面図であり、図1と同様にIDT電極20の電極指22に沿って切断した断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the surface acoustic wave element 2b according to the third embodiment, and is a cross-sectional view taken along the electrode finger 22 of the IDT electrode 20 similarly to FIG.

実施例3の弾性表面波素子2bは、図6のようにIDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、実施例1と同様に、圧電基板10の裏面10bに支持層17が形成され、圧電基板10の裏面10bのうち、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分に、IDT電極20による弾性表面波が伝搬する方向と平行に延在する溝13が形成され、振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に段差13xが形成されている。ただし、実施例1と異なり、溝13は複数本形成されている。   When the surface acoustic wave element 2b according to the third embodiment is viewed in the direction in which the surface acoustic waves from the IDT electrode 20 propagate as shown in FIG. 6, the support layer 17 is provided on the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 as in the first embodiment. A groove 13 extending in parallel with the direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates is formed in a portion of the back surface 10b of the piezoelectric substrate 10 facing the vibration region where the surface acoustic wave due to the IDT electrode 20 propagates. A step 13x is formed in the vicinity of the boundary between the portion formed and opposed to the vibration region and the portion adjacent to the portion. However, unlike Example 1, a plurality of grooves 13 are formed.

実施例3のように複数本の溝13が形成されていると、圧電基板10の裏面10b側でバルク波が反射する方向が、場所によって変わる。これによって、圧電基板10の裏面10b側が平面でありバルク波の反射方向が一様となる場合よりも、バルク波を弱めることができるため、弾性表面波素子の特性を改善することができる。   When a plurality of grooves 13 are formed as in the third embodiment, the direction in which the bulk wave is reflected on the back surface 10b side of the piezoelectric substrate 10 varies depending on the location. Accordingly, the bulk wave can be weakened as compared with the case where the back surface 10b side of the piezoelectric substrate 10 is a flat surface and the reflection direction of the bulk wave is uniform, so that the characteristics of the surface acoustic wave element can be improved.

<まとめ> 以上に説明したように、圧電基板の裏面に溝を形成することによって、製造効率を向上することができる。   <Summary> As described above, manufacturing efficiency can be improved by forming a groove on the back surface of the piezoelectric substrate.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.

たとえば、溝の断面形状は任意である。例えば、溝の断面は、V字状やU字状などであってもよい。溝底面は平面に限られず、断面ジグザグ形状等、凹凸が形成されても、粗面であってもよい。IDT電極が複数ある場合には、個々のIDT電極に対応した複数の溝が形成されてもよい。   For example, the cross-sectional shape of the groove is arbitrary. For example, the cross section of the groove may be V-shaped or U-shaped. The bottom surface of the groove is not limited to a flat surface, and may be rough or rough, such as a zigzag cross section. When there are a plurality of IDT electrodes, a plurality of grooves corresponding to the individual IDT electrodes may be formed.

2,2a,2b,2x 弾性表面波素子
10 圧電基板
10a 表面(一方主面)
10b 裏面(他方主面)
12,13,14 溝
16,17,18 支持層
20 IDT電極
21 バスバー
22 電極指
2, 2a, 2b, 2x Surface acoustic wave element 10 Piezoelectric substrate 10a Surface (one main surface)
10b Back side (the other main side)
12, 13, 14 Groove 16, 17, 18 Support layer 20 IDT electrode 21 Bus bar 22 Electrode finger

Claims (4)

互いに平行な一対の主面を有する圧電基板と、
前記圧電基板の一方の前記主面に形成された、IDT電極を含む素子パターンと、
前記圧電基板の他方の前記主面に形成された、前記圧電基板の線膨張係数より小さい線膨張係数を有する支持層と、
を備えた弾性表面波素子において、
前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、前記圧電基板の前記他方の主面のうち、前記弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分と該部分に隣接する部分との境界付近に段差が形成されるように、前記弾性表面波が伝搬する方向と平行に延在する溝が形成されていることを特徴とする、弾性表面波素子。
A piezoelectric substrate having a pair of main surfaces parallel to each other;
An element pattern including an IDT electrode formed on one main surface of the piezoelectric substrate;
A support layer formed on the other principal surface of the piezoelectric substrate and having a linear expansion coefficient smaller than that of the piezoelectric substrate;
In a surface acoustic wave device comprising:
When viewed in the direction in which the surface acoustic wave is propagated by the IDT electrode, a portion of the other principal surface of the piezoelectric substrate that faces the vibration region where the surface acoustic wave propagates and a portion adjacent to the portion A surface acoustic wave element, wherein a groove extending in parallel with a direction in which the surface acoustic wave propagates is formed so that a step is formed in the vicinity of the boundary.
前記溝は、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、前記圧電基板の他方の主面のうち、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分にのみ形成されていることを特徴とする、請求項1に弾性表面波素子。   The groove is formed only in a portion of the other main surface of the piezoelectric substrate facing a vibration region where the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates when viewed in a direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device is provided. 前記溝は、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する方向に見たとき、前記圧電基板の他方の主面のうち、前記IDT電極による弾性表面波が伝搬する振動領域に対向する部分以外の部分にのみ形成されていることを特徴とする、請求項1に弾性表面波素子。   The groove is a portion of the other principal surface of the piezoelectric substrate other than a portion facing a vibration region in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates when viewed in a direction in which the surface acoustic wave due to the IDT electrode propagates. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device is formed only on the surface. 前記溝が複数本形成されていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一つに弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein a plurality of the grooves are formed.
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