JP2936228B2 - Surface acoustic wave filter - Google Patents

Surface acoustic wave filter

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JP2936228B2
JP2936228B2 JP1151045A JP15104589A JP2936228B2 JP 2936228 B2 JP2936228 B2 JP 2936228B2 JP 1151045 A JP1151045 A JP 1151045A JP 15104589 A JP15104589 A JP 15104589A JP 2936228 B2 JP2936228 B2 JP 2936228B2
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surface acoustic
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敦 櫻井
幸司 木村
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、水晶やLiTaO3(タンタル酸リチウム)、Li
NbO3(ニオブ酸リチウム)、Li2B4O7(四ホウ酸リチウ
ム)のような単結晶、サファイア(Al2O3)基板の上に
酸化亜鉛の膜を形成したZnO/Al2O3等の圧電基板の表面
に電極を設けた弾性表面波フィルタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to quartz, LiTaO 3 (lithium tantalate), Li
Single crystal such as NbO 3 (lithium niobate), Li 2 B 4 O 7 (lithium tetraborate), ZnO / Al 2 O 3 with zinc oxide film formed on sapphire (Al 2 O 3 ) substrate The present invention relates to a surface acoustic wave filter provided with electrodes on the surface of a piezoelectric substrate.

[背景技術] 近年、弾性表面波(以下、SAWと称する場合があ
る。)を用いた弾性表面波フィルタ(トラップを含
む。)が広く用いられるようになっている。
[Background Art] In recent years, a surface acoustic wave filter (including a trap) using a surface acoustic wave (hereinafter, sometimes referred to as SAW) has been widely used.

これら弾性表面波フィルタは、一般に、圧電性を有す
る基板の表面上にインターディジタル電極(すだれ状電
極)や金属ストリップのグレーティング電極等が形成さ
れている。この電極金属としては、一般に、アルミニウ
ムが用いられているが、その理由は、フォトリソグラフ
ィが容易であることと、比重が小さくて電極負荷質量効
果が少なく、導電率が高いなどの特徴のためである。
These surface acoustic wave filters generally have an interdigital electrode (interdigital electrode) or a metal strip grating electrode formed on the surface of a substrate having piezoelectricity. Aluminum is generally used as the electrode metal because of its features such as easy photolithography, low specific gravity, low electrode load mass effect, and high conductivity. is there.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このようなSAWフィルターに高電圧レ
ベルの信号を印加すると、弾性表面波によってアルミニ
ウム電極が強い応力を受け、マイグレーションを起こす
ことがわかった。これは応力によるマイグレーションで
あるので、ストレスマイグレーションと言われている。
これが発生すると、電気的短絡や挿入損失の増加、共振
子のQの低下などが起こる。そして、このストレスマイ
グレーションは高周波になる程発生し易いので、弾性表
面波フィルタの高周波化にあたり、大きな問題となって
いた。特に、送信用のフィルタは、高電圧レベルの信号
が印加されるため、ストレスマイグレーションが起こり
易く、その改善が望まれていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, it has been found that when a signal of a high voltage level is applied to such a SAW filter, a strong stress is applied to the aluminum electrode by a surface acoustic wave to cause migration. Since this is migration due to stress, it is called stress migration.
When this occurs, an electric short circuit, an increase in insertion loss, a decrease in Q of the resonator, and the like occur. Since this stress migration is more likely to occur at higher frequencies, there has been a serious problem in increasing the frequency of the surface acoustic wave filter. In particular, since a high voltage level signal is applied to a transmission filter, stress migration is likely to occur, and improvement thereof has been desired.

これに対する従来の対策としては、エレクトロマイグ
レーションの場合と同様に、電極材料のアルミニウムに
微量のCu,Ti,Ni,Mg,Pdなどを添加することにより、耐ス
トレスマイグレーション特性の改善を図っているが、そ
の特性改善はまだ不十分であった。
As a conventional countermeasure against this, as in the case of electromigration, a small amount of Cu, Ti, Ni, Mg, Pd, etc. is added to aluminum as an electrode material to improve stress migration resistance. However, the improvement of the characteristics was still insufficient.

そこで、本発明の発明者らは、このストレスマイグレ
ーションの原因をさらに追及した。その研究結果によれ
ば、電子ビーム蒸着やスパッタ等により形成されている
従来のアルミニウム電極は、結晶学的には一定方向に配
向しておらず、アモルファス的な多結晶膜であり、その
ため粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して
弱い性質を示すと考えられた。
Therefore, the inventors of the present invention have further investigated the cause of the stress migration. According to the research results, conventional aluminum electrodes formed by electron beam evaporation, sputtering, etc., are not crystallographically oriented in a certain direction, but are amorphous polycrystalline films, and therefore, grain boundaries It was considered that the material exhibited a weak property against stress migration due to diffusion.

しかして、本発明は上記従来例の欠点と発明者らの到
達した知見に基づいてなされたものであり、その目的と
するところは耐ストレスマイグレーション特性に優れた
アルミニウム電極を備えた弾性表面波フィルタを提供す
ることにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned drawbacks of the conventional example and the knowledge obtained by the inventors, and an object of the present invention is to provide a surface acoustic wave filter having an aluminum electrode having excellent resistance to stress migration. Is to provide.

[課題を解決するための手段] このため、本発明の弾性表面波フィルタは、LiTaO3
LiNbO3、Li2B4O7、ZnOの中から選ばれた基板材料からな
る圧電基板を用いた弾性表面波フィルタにおいて、Cu,T
i,Ni,Mg,Pd等の耐マイグレーション特性に優れた添加物
を微量添加され、結晶方位的に一定方向に配向したエピ
タキシャル成長アルミニウム膜によってマイグレーショ
ン防止機能をもつ電極を形成したことを特徴としてい
る。
[Means for Solving the Problems] For this reason, the surface acoustic wave filter of the present invention uses LiTaO 3 ,
In a surface acoustic wave filter using a piezoelectric substrate made of a substrate material selected from LiNbO 3 , Li 2 B 4 O 7 and ZnO, Cu, T
It is characterized in that an electrode having an anti-migration function is formed by an epitaxially grown aluminum film having a small amount of an additive having excellent anti-migration properties, such as i, Ni, Mg, and Pd, which is oriented in a certain direction in the crystal orientation.

さらに、耐マイグレーション特性に優れた添加物の添
加量としては、0.1wt%〜10wt%の範囲で用いるのが適
当である。
Further, it is appropriate to use the additive having excellent migration resistance in the range of 0.1 wt% to 10 wt%.

[作用] 上述のように、従来のアルミニウム電極は、結晶方位
的に一定方向に配向していないアモルファス的な他結晶
膜であり、このためストレスマイグレーションに対して
弱かった。
[Operation] As described above, the conventional aluminum electrode is an amorphous polycrystalline film that is not crystallographically oriented in a certain direction, and is therefore weak against stress migration.

これに対し、本発明の弾性表面波フィルタにあって
は、一定方位に結晶軸配向したエピタキシャル成長アル
ミニウム膜の電極を用いている。このような結晶学的に
一定方位に配向したエピタキシャル成長アルミニウム電
極は、単結晶膜に近い性質を示すと考えられ、粒界拡散
によるストレスマイグレーションに対して非常に強くな
る。
On the other hand, in the surface acoustic wave filter of the present invention, an electrode of an epitaxially grown aluminum film whose crystal axis is oriented in a certain direction is used. Such an epitaxially grown aluminum electrode which is crystallographically oriented in a certain direction is considered to exhibit properties close to a single crystal film, and is extremely resistant to stress migration due to grain boundary diffusion.

したがって、本発明の弾性表面波フィルタによれば、
ストレスマイグレーションの発生を抑性でき、ストレス
マイグレーションによる電気的短絡や挿入損失を低減で
き、共振子のQを良好に維持することができる。特に、
従来、ストレスマイグレーションは高周波になるほど顕
著であったので、本発明によれば弾性表面波フィルタの
高周波特性を良好にすることができる。
Therefore, according to the surface acoustic wave filter of the present invention,
The occurrence of stress migration can be suppressed, an electrical short circuit and insertion loss due to the stress migration can be reduced, and the Q of the resonator can be favorably maintained. Especially,
Conventionally, since the stress migration becomes more remarkable as the frequency increases, according to the present invention, the high frequency characteristics of the surface acoustic wave filter can be improved.

また、送信用のフィルタは、高電圧の信号が印加され
るので、特にストレスマイグレーションが発生し易かっ
たが、本発明によるとこのような場合にもストレスマイ
グレーションの発生を効果的に抑性できるので、弾性表
面波フィルタを送信段用としての用途に実用化すること
ができる。
Further, since a high-voltage signal is applied to the transmission filter, stress migration is particularly likely to occur. However, according to the present invention, the occurrence of stress migration can be effectively suppressed even in such a case. Thus, the surface acoustic wave filter can be put to practical use for a transmission stage.

しかも、本発明にあっては、上記エピタキシャル成長
アルミニウム膜にCu,Ti,Ni,Mg,Pd等の耐マイグレーショ
ン特性に優れた添加量を微量添加しているので、電極の
耐マイグレーション特性改善効果をより高めることがで
き、優れたマイグレーション防止機能を有する弾性表面
波フィルタを製作することができる。さらにエピタキシ
ャル成長アルミニウム膜にCu,Ti,Ni,Mg,Pd等の耐マイグ
レーション特性に優れた添加物を微量添加することによ
り、大電力においても弾性表面波フィルタを長寿命化す
ることができる。
Moreover, in the present invention, the addition of a very small amount of Cu, Ti, Ni, Mg, Pd, etc. having excellent migration resistance to the above-mentioned epitaxially grown aluminum film improves the effect of improving the migration resistance of the electrode. Thus, a surface acoustic wave filter having an excellent migration preventing function can be manufactured. Further, by adding a trace amount of an additive having excellent migration resistance such as Cu, Ti, Ni, Mg, and Pd to the epitaxially grown aluminum film, it is possible to extend the life of the surface acoustic wave filter even at high power.

[実施例] 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図に示すものは、2ポート弾性表面波フィルタ3
であり、圧電基板1の表面に2つのインターディジタル
電極2aを設け、この電極2aの両側にグレーティング電極
2b(反射器)を設けてあり、インターディジタル電極2a
からはリード端子4が引き出されている。この2ポート
SAWフィルタ3を一実施例とし、製造順序に従って次に
説明する。
FIG. 1 shows a two-port surface acoustic wave filter 3
Two interdigital electrodes 2a are provided on the surface of the piezoelectric substrate 1, and grating electrodes are provided on both sides of the electrodes 2a.
2b (reflector) is provided and interdigital electrode 2a
Lead terminal 4 is drawn out from the terminal. These two ports
The SAW filter 3 is taken as an example, and will be described below according to the manufacturing order.

圧電基板1としては、鏡面研磨された33.5゜回転Yカ
ット水晶基板を用い、この圧電基板1の表面に、電子ビ
ーム蒸着でその蒸着速度及び基板温度を適当に制御して
アルミニウム膜を約1000Åの膜厚に形成した。
As the piezoelectric substrate 1, a mirror-polished 33.5 ° rotated Y-cut quartz substrate is used, and an aluminum film is formed on the surface of the piezoelectric substrate 1 by electron beam evaporation at a thickness of about 1000 ° by appropriately controlling the deposition rate and the substrate temperature. It was formed to a film thickness.

例えば、蒸着速度及び基板温度は、従来10Å/秒、+
160℃で蒸着していたのを、発明者らの実験した範囲で
は、40Å/秒、+80℃と高速、低温で蒸着することによ
り(311)配向膜が得られた。このアルミニウム膜の(3
11)面がエピタキシャル成長していることをRHEED(反
射高速電子線回折)法により確認した(第5図(a)に
このRHEED写真を示す。第5図(b)は第5図(a)の
写真の説明図であり、イが電子ビーム、ロの領域内に見
えるものが反射光である。)。従来の蒸着条件のもとで
は、アルミニウム膜のエピタキシャル成長は見られず、
ランダム配向(アモルファス)になっている(第6図
(a)にこのRHEED写真を示す。第6図(b)は第6図
(a)の写真の説明図で、ハが電子ビーム、ニの領域内
に見えるものが反射光である。)。
For example, the deposition rate and the substrate temperature are conventionally 10 ° / sec, +
The (311) orientation film was obtained by vapor deposition at 160 ° C., but at a high speed and low temperature of 40 ° C./sec and + 80 ° C. within the range of the experiments performed by the inventors. (3) of this aluminum film
11) The epitaxial growth of the surface was confirmed by the RHEED (reflection high-energy electron diffraction) method (FIG. 5 (a) shows this RHEED photograph. FIG. 5 (b) is the same as FIG. 5 (a)). It is an explanatory view of a photograph, in which a is an electron beam and what is seen in the area of b is reflected light.) Under the conventional deposition conditions, no epitaxial growth of the aluminum film was observed,
FIG. 6 (a) shows this RHEED photograph. FIG. 6 (b) is an explanatory view of the photograph of FIG. 6 (a). What is visible in the area is the reflected light.)

このアルミニウム膜をフォトリソグラフィによって加
工し、圧電基板1の表面に2つのインターディジタル電
極2aとグレーティング電極2bを形成し、上記のような2
ポートSAWフィルタ3を作製した。
This aluminum film is processed by photolithography to form two interdigital electrodes 2a and a grating electrode 2b on the surface of the piezoelectric substrate 1.
A port SAW filter 3 was manufactured.

このようにして実際に作製されたSAWフィルタ3にお
いては、弾性表面波の波長は約4.7μm(電極指幅約1.1
7μm)、開口長は約100波長、インターディジタル電極
は各々50対、金属ストリップによるグレーティング電極
は各々300本である。この2ポートSAWフィルタの50Ω系
伝送特性は、第2図のようになった。第2図に示されて
いるように、ピーク周波数は約674MHzであり、挿入損失
は約6dBであった。これは、従来のアモルファスアルミ
ニウム電極の場合とほとんど同様の特性である。
In the SAW filter 3 actually manufactured in this manner, the surface acoustic wave has a wavelength of about 4.7 μm (electrode finger width of about 1.1 μm).
7 μm), the aperture length is about 100 wavelengths, 50 pairs of interdigital electrodes each, and 300 grating electrodes each made of metal strip. FIG. 2 shows the 50Ω transmission characteristics of the two-port SAW filter. As shown in FIG. 2, the peak frequency was about 674 MHz, and the insertion loss was about 6 dB. This is almost the same as the characteristics of the conventional amorphous aluminum electrode.

ここで、耐電力特性(耐ストレスマイグレーション特
性)を評価するため、第3図のようなシステムを用い
た。これは、発振器5の出力にパワーアンプ6を接続し
て発振器5の出力信号を電力増幅し、パワーアンプ6の
出力をSAWフィルタ3に印加させるようにしてある。一
方、SAWフィルタ3の出力P(t)はパワーメータ7に
入力されてレベル測定される。また、パワーメータ7の
出力はコンピュータ8を介して発振器5へフィードバッ
クされており、発振器5の周波数をコントロールして印
加信号の周波数が常に伝送特性のピーク周波数となるよ
うにしている。また、SAWフィルタ3は、恒温槽9に納
められており、周囲温度を85℃と高くして加速劣化させ
られた。
Here, a system as shown in FIG. 3 was used in order to evaluate the power resistance characteristics (stress migration resistance characteristics). In this configuration, a power amplifier 6 is connected to the output of the oscillator 5 to amplify the output signal of the oscillator 5 with power, and the output of the power amplifier 6 is applied to the SAW filter 3. On the other hand, the output P (t) of the SAW filter 3 is input to the power meter 7 and the level is measured. The output of the power meter 7 is fed back to the oscillator 5 via the computer 8, and the frequency of the oscillator 5 is controlled so that the frequency of the applied signal always becomes the peak frequency of the transmission characteristics. The SAW filter 3 was housed in a thermostat 9, and was accelerated and degraded by increasing the ambient temperature to 85 ° C.

しかして、パワーアンプ6の出力を1W(50Ω系)と
し、初期の出力レベルP(t)=P0を測定しておき、あ
る時間t経過後の出力P(t)が、 P(t)≦P0−1.0(dB) となった時をそのSAWフィルタ3の寿命tdとした。これ
は、一般にP(t)のカーブは、第4図のようになるの
で、1dBの低下で寿命tdの推定を行えば適当と考えたた
めである。
Thus, the output of the power amplifier 6 is set to 1 W (50Ω system), the initial output level P (t) = P 0 is measured, and the output P (t) after a lapse of a certain time t becomes P (t) ≦ P 0 -1.0 when became (dB) was life t d of the SAW filter 3. This curve generally P (t) is, since as FIG. 4, in order that considered appropriate by performing the estimation of the lifetime t d in reduction of 1 dB.

評価した各試料A,B,C,Dは、下記に示す4種の電極金
属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形状の電極
を形成したものである。
Each of the evaluated samples A, B, C, and D was obtained by forming electrodes of the same shape on the same cut angle quartz substrate using the following four types of electrode metals.

A:ランダム配向の純Al電極 B:(ランダム配向のAl+1wt%Cu)電極 C:エピタキシャル純Al電極 D:(エピタキシャルAl+1wt%Cu)電極 A,Bは通常のSAWフィルタであり、Bは耐ストレスマイ
グレーション対策として電極金属にCuを添加されてい
る。C,Dはエピタキシャル成長アルミニウム膜を用いたS
AWフィルタであり、Dは電極金属にCuを添加された本発
明に係るSAWフィルタである。
A: Randomly oriented pure Al electrode B: (Randomly oriented Al + 1wt% Cu) electrode C: Epitaxial pure Al electrode D: (Epitaxial Al + 1wt% Cu) electrode A and B are ordinary SAW filters, B is stress migration resistant As a countermeasure, Cu is added to the electrode metal. C and D are S using epitaxially grown aluminum film
A is an AW filter, and D is a SAW filter according to the present invention in which Cu is added to the electrode metal.

実験の結果、各試料の寿命tdは、それぞれ A:5分以下 B:約150分 C:900分以上 D:8,000分以上(2.5Wの場合) となった。The results of the experiments, the lifetime t d of each sample, respectively A: 5 minutes or less B: about 150 minutes C: 900 minutes or more D: became 8,000 minutes or more (in the case of 2.5 W).

試料A,Bを比較すると、Cuの添加により30倍以上の長
寿命化が達成されているが、アルミニウム膜をエピタキ
シャル化することで、さらにその6倍以上の効果が出て
いる。すなわち、純アルミニウムの電極を用いた試料A,
C同士の比較では、実に180倍以上の長寿命となってい
る。
Comparing Samples A and B, the addition of Cu has attained a longer life of 30 times or more, but epitaxial growth of the aluminum film has an effect of 6 times or more. That is, sample A using pure aluminum electrodes,
In comparison between C, the life is actually 180 times longer.

次に、耐マイグレーション特性の改善に効果のあるCu
を1wt%添加したAlエピタキシャル膜で電極を形成され
た試料Dの場合には、パワーアンプから2.5Wの出力を印
加して寿命測定を行ったところ、8,000分以上の寿命が
得られた。ここで、2.5Wの出力を印加したのは、1Wでは
寿命が長過ぎ、実験を行う上で不適当であったためであ
る。よって、Cuを添加した場合には、純Alエピタキシャ
ル膜よりも更に大電力において長寿命となっている。一
般に、電力による加速係数は3〜4乗であると言われて
いるので、2.5Wの場合の加速係数は1Wの場合の15〜39
(≒2.53〜2.54)倍となり、2.5Wの出力に対する8,000
分以上は寿命は1Wに換算すると120,000〜312,000分以上
の寿命に相当する。
Next, Cu which is effective in improving the migration resistance
In the case of sample D in which an electrode was formed of an Al epitaxial film to which 1 wt% was added, the life was measured by applying an output of 2.5 W from a power amplifier, and a life of 8,000 minutes or more was obtained. Here, the output of 2.5 W was applied because the life was too long at 1 W, which was inappropriate for conducting experiments. Therefore, when Cu is added, the life is longer at a higher power than that of the pure Al epitaxial film. Generally, it is said that the acceleration coefficient by electric power is a power of 3 to 4. Therefore, the acceleration coefficient in the case of 2.5 W is 15 to 39 in the case of 1 W.
(≒ 2.5 3 ~2.5 4) becomes doubled, 8,000 for the output of 2.5W
A life of more than 1 minute is equivalent to a life of 120,000 to 312,000 minutes or more when converted to 1 W.

このように、Alエピタキシャル膜にCuを添加した場合
には、純Alエピタキシャル膜の場合と比較して130〜340
倍の長寿命を達成しているが、Ti,Ni,Mg,Pd等のマイグ
レーション対策用と言われているCu以外の添加物を用い
た場合も同様に長寿命化の効果がある。上記各添加物の
添加量は、少な過ぎると効果がないので、通常0.1wt%
以上必要であり、また多過ぎるとアルミニウム膜の抵抗
率が増大するので、通常10wt%以下が望ましい。したが
って、Cu,Ti,Ni,Mg,Pd等の添加物の添加量としては、0.
1wt%〜10wt%の範囲が好適である。
Thus, when Cu is added to the Al epitaxial film, 130 to 340 compared to the case of the pure Al epitaxial film.
Although the life is doubled, the use of Ti, Ni, Mg, Pd and other additives other than Cu, which are said to be used for countermeasures against migration, also has the effect of extending the life. The amount of each of the above additives is too small to be effective, so usually 0.1 wt%
This is necessary, and if it is too large, the resistivity of the aluminum film increases. Therefore, as an additive amount of additives such as Cu, Ti, Ni, Mg, Pd, etc., 0.
A range from 1 wt% to 10 wt% is preferred.

また、アルミニウム配向膜の下地として、その配向を
妨げない程度の極く薄いTi膜やCr膜などを設けてもよ
い。
Further, as a base of the aluminum alignment film, an extremely thin Ti film, Cr film, or the like that does not hinder the alignment may be provided.

なお、Alエピタキシャル膜は、25゜から39゜回転Yカ
ットの範囲の水晶基板で(311)配向となったが、それ
以外のカット角でも配向する可能性はある。一般に、エ
ピタキシャル成長するためには、基板とAl薄膜との結晶
格子の整合が必要であるところ、回転Yカット水晶基板
とAl薄膜との場合には、約30゜回転Yカット水晶基板と
Alエピタキシャル膜の(311)面とが結晶格子的に整合
しているので、25゜から39゜回転Yカット水晶基板では
Al薄膜の(311)面がエピタキシャル成長したものであ
る。しかしながら、Alエピタキシャル膜の(311)面は
必ずしも水晶基板の表面に平行である必要はなく、水晶
基板のカット面が上記角度からずれていた場合には、Al
エピタキシャル膜は(311)面が水晶基板のカット面に
追従して傾くように配向するので、他の回転カット角の
場合にもそれに対応したAl薄膜の配向方向が定まり、特
に回転Yカットに限定される必然性もない。例えば、2
回回転カット水晶基板の場合でも、Al薄膜の(311)面
が格子整合条件をほぼ満たす方向でエピタキシャル成長
することができる。
The Al epitaxial film has a (311) orientation on a quartz substrate in the range of 25 ° to 39 ° rotation Y-cut, but may be oriented at other cut angles. Generally, in order to perform epitaxial growth, it is necessary to match the crystal lattice of the substrate and the Al thin film.
Since the (311) plane of the Al epitaxial film is aligned in a crystal lattice, a 25 ° to 39 ° rotated Y-cut quartz substrate
The (311) plane of the Al thin film was grown epitaxially. However, the (311) plane of the Al epitaxial film does not necessarily need to be parallel to the surface of the quartz substrate, and if the cut surface of the quartz substrate deviates from the above angle,
Since the epitaxial film is oriented so that the (311) plane follows the cut surface of the quartz substrate, the orientation direction of the Al thin film corresponding to other rotation cut angles is determined, especially limited to the rotation Y cut. There is no need to be done. For example, 2
Even in the case of a rotation cut quartz substrate, epitaxial growth can be performed in a direction in which the (311) plane of the Al thin film substantially satisfies the lattice matching condition.

上記の説明では、水晶基板を用いた場合について説明
したが、圧電基板としてLiTaO3基板やLiNbO3基板、Li2B
4O7基板、サファイア(Al2O3)基板の上にZnO薄膜を形
成したもの等を用いた場合でも、Alの成膜条件(例え
ば、イオンビームスパッタやイオンプレーティング等)
を適当に選択することにより、アルミニウム配向膜を形
成することが可能である。これらの場合には、Alエピタ
キシャル膜は(311)面とは限らないが、いずれにして
もAl薄膜と基板材料との結晶格子整合条件を満たすよう
にAlエピタキシャル膜の結晶方位が定まる。
In the above description, the case where a quartz substrate is used has been described, but a LiTaO 3 substrate, a LiNbO 3 substrate, a Li 2 B
Even when a ZnO thin film is formed on a 4 O 7 substrate or a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, the film formation conditions of Al (eg, ion beam sputtering, ion plating, etc.)
Can be formed to form an aluminum alignment film. In these cases, the Al epitaxial film is not limited to the (311) plane, but in any case, the crystal orientation of the Al epitaxial film is determined so as to satisfy the crystal lattice matching condition between the Al thin film and the substrate material.

なお、上記実施例では、反射器を備えた2ポートSAW
フィルタで説明したが、反射器のないものでも差し支え
ない。
In the above embodiment, a two-port SAW having a reflector is used.
Although the explanation has been made with the filter, the one without the reflector may be used.

[発明の効果] 上述のように、本発明によれば、アルミニウム電極の
耐ストレスマイグレーション特性を向上させることがで
きる。特に、高レベルの信号を印加した場合にも、スト
レスマイグレーションが発生するのを抑制することがで
きる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the stress migration resistance characteristics of an aluminum electrode can be improved. In particular, even when a high-level signal is applied, occurrence of stress migration can be suppressed.

こうして耐ストレスマイグレーション特性が向上する
ことにより、電気的短絡や挿入損失の劣化も低減でき、
またフィルタのQを良好に維持できる。さらに、高周波
特性も良好にできる。
By improving the resistance to stress migration in this way, it is possible to reduce the deterioration of electrical short circuit and insertion loss,
In addition, the Q of the filter can be favorably maintained. Further, high frequency characteristics can be improved.

また、高電圧レベルの信号を印加してもストレスマイ
グレーションを発生させにくいので、弾性表面波フィル
タを送信段用に用いることが可能となり、弾性表面波フ
ィルタの用途を拡大することができる。
Further, since stress migration hardly occurs even when a signal of a high voltage level is applied, the surface acoustic wave filter can be used for the transmission stage, and the use of the surface acoustic wave filter can be expanded.

しかも、本発明にあっては、上記エピタキシャル成長
アルミニウム膜にCu,Ti,Ni,Mg,Pd等の耐マイグレーショ
ン特性に優れた添加物を微量添加しているので、電極の
耐マイグレーション特性改善効果をより高めることがで
き、優れたマイグレーション防止機能を有する弾性表面
波フィルタを作製することができる。さらに、エピタキ
シャル成長アルミニウム膜にCu,Ti,Ni,Mg,Pd等の耐マイ
グレーション特性に優れた添加物を微量添加することに
より、大電力においても弾性表面波フィルタを長寿命化
することができる。
Moreover, in the present invention, since a small amount of an additive having excellent migration resistance such as Cu, Ti, Ni, Mg, or Pd is added to the epitaxially grown aluminum film, the effect of improving the migration resistance of the electrode is improved. Thus, a surface acoustic wave filter having an excellent migration preventing function can be manufactured. Further, by adding a trace amount of an additive having excellent migration resistance, such as Cu, Ti, Ni, Mg, and Pd, to the epitaxially grown aluminum film, it is possible to extend the life of the surface acoustic wave filter even at high power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は2ポート弾性表面波フィルタの概略平面図、第
2図は同上の50Ω系伝送特性、第3図は耐ストレスマイ
グレーション評価システムの概略図、第4図は耐ストレ
スマイグレーション特性による寿命判定を示すカーブ、
第5図(a)(b)は本発明の回転Yカット水晶基板の
上のAlエピタキシャル膜のRHEED写真及びその説明図、
第6図(a)(b)は通常のアルミニウム電極のRHEED
写真及びその説明図である。 1……圧電基板 2a……インターディジタル電極 2b……グレーティング電極
FIG. 1 is a schematic plan view of a two-port surface acoustic wave filter, FIG. 2 is a schematic diagram of a 50Ω transmission characteristic of the above, FIG. 3 is a schematic view of a stress migration resistance evaluation system, and FIG. A curve indicating
FIGS. 5 (a) and 5 (b) are RHEED photographs of an Al epitaxial film on a rotating Y-cut quartz substrate of the present invention and explanatory views thereof.
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show RHEED of a normal aluminum electrode.
It is a photograph and its explanatory view. 1 ... Piezoelectric substrate 2a ... Interdigital electrode 2b ... Grating electrode

フロントページの続き (72)発明者 木村 幸司 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−49014(JP,A) 特開 昭62−98812(JP,A) 特開 昭62−163408(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Koji Kimura 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Prefecture Murata Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-55-49014 (JP, A) JP-A-62-98812 (JP, A) JP-A-62-163408 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】LiTaO3、LiNbO3、Li2B4O7、ZnOの中から選
ばれた基板材料からなる圧電基板を用いた弾性表面波フ
ィルタにおいて、Cu,Ti,Ni,Mg,Pd等の耐マイグレーショ
ン特性に優れた添加物を微量添加され、結晶方位的に一
定方向に配向したエピタキシャル成長アルミニウム膜に
よってマイグレーション防止機能をもつ電極を形成した
ことを特徴とする送信段用弾性表面波フィルタ。
1. A surface acoustic wave filter using a piezoelectric substrate made of a substrate material selected from the group consisting of LiTaO 3 , LiNbO 3 , Li 2 B 4 O 7 , and ZnO, wherein Cu, Ti, Ni, Mg, Pd, etc. A surface acoustic wave filter for a transmission stage, characterized in that an electrode having a migration preventing function is formed by an epitaxially grown aluminum film having a small amount of an additive having excellent migration resistance and being crystallographically oriented in one direction.
【請求項2】前記添加物の添加量が0.1wt%〜10wt%で
あることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波フィ
ルタ。
2. The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the amount of the additive is 0.1 wt% to 10 wt%.
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