JP3398631B2 - 弾性表面波フィルタ用圧電体ウエハおよび弾性表面波フィルタの製造方法 - Google Patents
弾性表面波フィルタ用圧電体ウエハおよび弾性表面波フィルタの製造方法Info
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Description
器，特に携帯電話等の無線部に用いられる弾性表面波
（以下ＳＡＷと称する）フィルタの電極パターン構成お
よびＳＡＷフィルタの製造方法に関するものである。
図を図３（ａ）に示す。入力端子３３，３４と出力端子
３５，３６の間の直列腕にＳＡＷ共振器３１を，並列腕
にＳＡＷ共振器３２を配置した２重モード共振特性を有
する梯子型共振器構造となっている。ＳＡＷ共振器３
１，３２の電極パターンを図３（ｂ）に示す。ＳＡＷ共
振器３１，３２とも，２つのグレーティング反射器３
７，３８とその間に配置されたＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉ
ｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）３９から構成され
る反射エレメント（電極指）を半波長周期で配列した共
振器構造をしている。ＩＤＴ３９は，図に示すように２
つの櫛歯状電極が交差した交差電極で構成されている。
は，圧電体を基板として，ホトリソグラフィによるウェ
ハプロセス工程を数回行い，金属膜により上記の反射
器，ＩＤＴ等の電極パターンを形成し，ウェハ上に多数
の梯子型ＳＡＷフィルタのチップを作製した後，各チッ
プ単体に切断する。
らなるウェハプロセス工程の１例を説明する。まず，Ｌ
ｉＴａＯ３基板を洗浄する。基板表面にレジストを塗
り，加熱し，パターンと同寸法のマスクを用いてハード
コンタクト露光によりＵＶ光をあてて露光を行う。次
に，引き続き加熱し現像を行いリフトオフで取り除くた
めのレジストパターンを形成する。その後，蒸着により
ＳＡＷ共振器の基となる櫛歯電極指およびＳＡＷ共振器
間をつなぐ接続線等に金属膜（Ａｌ等）をつけ，リフト
オフによりパターン以外の部分を取り除く。以上が第１
ホトリソグラフィ工程の大まかな流れである。
ホトリソグラフィと同様の工程を行う。まず，レジスト
塗布を行い，第２ホトリソグラフィでは主パターンを保
護するためのマスクを，第３ホトリソグラフィではワイ
ヤーボンディングを行うためのパッドおよび，耐電力放
熱用の接続線の上に重ねる膜を形成するマスクを用いて
ソフトコンタクト露光を行う。その後，第２ホトリソグ
ラフィでは酸化膜（ＳｉＯ２）のスパッタを，第３ホト
リソグラフィでは金属膜（Ａｕ）を蒸着する。パターン
以外の不要部分を取り除くために同様にリフトオフを行
う。以上がウェハプロセス工程の流れである。
ように，３度ものホトリソグラフィ工程によるハードコ
ンタクトおよびソフトコンタクト露光を行うので，帯電
しやすく，工程内でウェハと製造装置の間で発生する静
電気が大きい。また，組み立て工程で熱による負荷をか
けるため，温度差により放電が起こりやすい。交差電極
間で放電が起こると電極が破壊される。これを防ぐた
め，特開昭５８−４３６０７に開示されているように，
複数の交差電極で構成される金属膜間を同電位にする放
電防止パターンを設け，ウェハプロセスおよびＳＡＷフ
ィルタ組み立て工程での静電破壊を抑える。上記の放電
防止パターンには，電極からダイシングライン（チップ
単体に切断する際に目安となる線）に延びる接続パター
ンがあり，交差電極をウェハプロセスにより形成すると
き，この接続パターンを同時に形成する。これより，最
初から異なる複数の交差電極を同電位にし，電位差によ
る放電を起こさないようにする。この放電防止パターン
は，第１段階のホトリソグラフィで形成する全ての電極
パターンにおいて必要であり，同電位でなくてはならな
いものである。
な梯子型共振器を用いたＳＡＷフィルタのパターンの場
合は，上述の放電防止パターンを設ける方法で放電を防
ぐことができたが，ＳＡＷ分波器の送信側に用いられる
ような耐電力構造を施したパターンの場合は，必ずしも
以下に述べる理由で放電防止パターンを設けることがで
きなかった。
アンプ等の強い電力によりＳＡＷ共振器が破壊されるの
を防ぐため，それぞれのＳＡＷ共振器において交差電極
の交差長を長くし，抵抗成分を大きくすることで，１本
あたりの電力負担を低減しているものがある。このと
き，単純に交差電極を長くするだけではフィルタとして
のインピーダンス整合が合わなくなるので，交差電極を
元の長さの２倍とし，同じＳＡＷ共振器を２つ直列に接
続したものを形成する。すなわち，交差電極が２段にな
るように構成されている。そして，この同じＳＡＷ共振
器を２つ直列に接続したものを元の１つのＳＡＷ共振器
と置き換えて使用する。
Ｗフィルタの電極パターンの構造を図４に示す。櫛歯状
の交差電極が２段になるように構成されたＩＤＴ４１，
４２それぞれの両側に反射器４３，４４，４５，４６，
４７，４８，４９，５０が配置されている。また，出力
用のパッド５２，ワイヤーボンディング用のパッド５
３，５４が配線パターン５１を介して各電極と接続され
ている。外周部には，チップ単体に切断する際に目安と
なる線であるダイシングライン５５が配置されている。
図４の電極パターンを使用したＳＡＷフィルタの回路構
成図を図５に示す。図４のＩＤＴ４１，反射器４３，４
４，４５，４６が図５の直列腕に配置されたＳＡＷ共振
器３１’を構成する。同様に図４のＩＤＴ４２，反射器
４７，４８，４９，５０が図５の並列腕に配置されたＳ
ＡＷ共振器３２’を構成する。
ン６１，６２，６３，６４，６５，６６を設けたものが
図６である。図に示すように，ＩＤＴ４１，４２からダ
イシングライン５５へ放電防止パターンを設けようとし
ても，反射器に遮られて設けることができない。ＩＤＴ
４２から反射器のない方向，すなわち図中点線で示す部
分に放電防止パターンを形成すると，ダイシングライン
へ接続でき，接地は達成できる。しかし，ダイシングラ
インに沿ってチップに分割した際に，ＩＤＴ４２の電極
の一部が長くなった形状となり，特性変化を招く恐れが
あり，好ましくない。ＩＤＴ４２はダイシングラインに
接続できず，接地されていない浮き電極となり，工程中
で放電が起こる恐れがある。ＩＤＴ４１においても同様
に浮き電極となり，放電が起こる恐れがある。放電を防
ぐには全ての電極が接地されていることが必要である
が，このように，櫛歯状の交差電極が２段になるように
構成された電極を有するパターンの場合は，必ずしも全
ての電極パターンを接地することができないという問題
があった。
たもので，その目的とするところは，櫛歯状の交差電極
が複数段に配置された電極を有するＳＡＷフィルタにお
いても，全ての電極パターンを接地し，放電による静電
破壊を防ぐ弾性表面波フィルタのパターンおよび弾性表
面波フィルタの製造方法を提供することにある。
に，本発明は，所定の幅を有する共通電極と，前記共通
電極の両側から各々延在する複数の櫛歯状電極と，前記
複数の櫛歯状電極の各々に対向して配置された第１及び
第２の櫛歯状電極と，前記第１の櫛歯状電極に隣接して
配置された第１の反射器と，前記第２の電極に隣接して
配置された第２の反射器とを有する弾性表面波フィルタ
が形成された圧電体ウエハにおいて，前記圧電体ウエハ
のダイシングライン上に形成された導電パターンと，前
記第１の反射器と前記第２の反射器との間に，前記共通
電極及び前記導電パターンに接続されるように形成され
た接続パターンとを有しており，前記共通電極と前記第
１及び第２の櫛歯状電極とが，前記接続パターン及び前
記導電パターンを介して同電位にされていることを特徴
とする弾性表面波フィルタ用圧電体ウエハが提供され
る。なお，前記導電パターンと前記接続パターンとの間
にパッドを設けることができる。また，前記第１及び第
２の反射器を，前記導電パターンを介して前記共通電極
と前記第１及び第２の櫛歯状電極と同電位にすることが
できる。また，前記共通電極と前記第１及び第２の櫛歯
状電極とを接地することができる。
幅を有する共通電極と，前記共通電極の両側から各々延
在する複数の櫛歯状電極と，前記複数の櫛歯状電極の各
々に対向して配置された第１及び第２の櫛歯状電極と，
前記第１の櫛歯状電極に隣接して配置された第１の反射
器と，前記第２の電極に隣接して配置された第２の反射
器とを有する弾性表面波フィルタの製造方法において，
前記共通電極と，前記複数の櫛歯状電極と，前記筋１及
び第２の反射器とが形成された圧電体ウエハのダイシン
グライン上に導電パターンを形成し，前記第１の反射器
と前記第２の反射器との間に，前記共通電極及び前記薄
電パターンに接続されるように接続パターンを形成する
ことによって，前記共通電極と前記第１及び第２の櫛歯
状電極とを同電位にすることを特徴とする弾性表面波フ
ィルタの製造方法が提供される。なお，前記導電パター
ンと前記接続パターンとの間にパッドを設けることがで
きる。また，前記第１及び第２の反射器を，前記導電パ
ターンを介して前記共通電極と前記第１及び第２の櫛歯
状電極と同電位にすることができる。また，前記共通電
極と前記第１及び第２の櫛歯状電極とを接地することが
できる。
施の形態を詳細に説明する。図１は，本発明の第１の実
施の形態に係るチップ上に形成されるＳＡＷフィルタの
電極パターンの構造を示す平面図である。櫛歯状電極
１，２，３がＩＤＴ１１を構成し，櫛歯状電極４，５，
６がＩＤＴ１２を構成している。図１のパターンは図６
のパターン同様，ＩＤＴ１１と反射器１３，１４，１
５，１６により直列腕ＳＡＷ共振器を構成し，ＩＤＴ１
２と反射器１７，１８，１９，２０により並列腕ＳＡＷ
共振器を構成する。
の部分の垂直方向の幅を図６のＩＤＴ４１のものより広
くとる。そして上下に並ぶ反射器間の間隔を広くとり，
反射器１３，１４の間を分断して配線パターン５１ａ，
５１ｂを形成するようにする。また，櫛歯状電極２から
反射器１３，１４の間を通ってダイシングライン５５に
接続する接続パターン２１を形成し，ワイヤーボンディ
ング用のパッド２３を形成する。以上の点が直列腕電極
に関する図６からの変更点である。
櫛歯状電極５の櫛歯以外の部分の垂直方向の幅を図６の
ＩＤＴ４２より広くとる。そして上下に並ぶ反射器間の
間隔を広くとり，反射器１９，２０の間を分断して配線
パターン５１ｃ，５１ｄを形成するようにする。また，
櫛歯状電極５から反射器１９，２０の間を通ってダイシ
ングライン５５に接続する接続パターン２２を形成し，
ワイヤーボンディング用のパッド２４を形成する。その
他のパターン構成に関しては図６と同じである。回路の
他の直列腕および並列腕電極においても，同様の変更を
行う。
射器１３，１４の間，反射器１９，２０の間を分断して
配線パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを形成し
たことにより，接続パターン２１，２２を形成すること
ができる。これによって，従来では接地されず浮き電極
となっていた電極をダイシングラインに接続することが
できる。また，パッド２３，２４を形成することによ
り，浮いている反射器をパッケージグラウンドに接続し
接地することができる。
に沿ってチップ単体に切断する前においては，全ての電
極パターンがダイシングラインに接続されて接地され，
同電位になっており，電位差による放電が起こることは
ない。これより，ウェハプロセス時の3回のホトリソグ
ラフィ工程においても，帯電する電気容量を小さくする
ことができるので，組み立て時における急激な温度変化
においても，放電による静電破壊から櫛歯状電極を守る
ことができる。そして，ダイシングラインに沿って切断
した後では，全ての電極パターンは分離された状態にな
っている。
チップ上に形成されるＳＡＷフィルタの電極パターンの
構造を示す平面図である。これは第１の実施の形態に加
えて，接続パターンの途中にプロービング用のパッド２
５，２６，２７を設けたものである。これらのパッド２
５，２６，２７にプロービング端子をあてることによ
り，組み立て前のチップ上のパターンショートを検出で
きる。このプロービングは，ウェハの状態ではパターン
同士が接続されているため，ダイシングによりダイシン
グラインに沿って切断した後に行う。
るＳＡＷ共振器に関してプロービングを行う場合は，プ
ロービング端子の一方を出力用のパッド５２に，もう一
方をパッド２５に当てて，その間のコンダクタンス値も
しくはインダクタンス値を測定する。パターンがオープ
ンであればコンダクタンス値を示し，ショートであれば
インダクタンス値を示す。これより，パターンが良品で
あるか不良品であるかをすぐに判別することができる。
共振器に関してプロービングを行う場合は，パッド２５
とパッド２6にプロービング端子を当ててパターンがオ
ープンであるかショートであるかを判別する。同様に，
櫛歯状電極４，５を構成要素とするＳＡＷ共振器に関し
てプロービングを行う場合は，出力用のパッド５２とパ
ッド２７にプロービング端子を当ててパターンがオープ
ンであるかショートであるかを判別する。櫛歯状電極
５，６を構成要素とするＳＡＷ共振器に関してプロービ
ングを行う場合は，パッド２７とパッド２４にプロービ
ング端子を当ててパターンがオープンであるかショート
であるかを判別する。
と判別された場合は，電気的な周波数特性はフィルタ特
性を示すバンドパスとなるが，ショートによる減衰量不
足もしくは挿入損失大で不良となる。並列腕のＳＡＷ共
振器がショートと判別された場合は，回路の途中で接地
されてしまうので周波数特性は得られない。１つのチッ
プ上に存在する全てのＳＡＷ共振器がオープンであるこ
とを満たさない限り，周波数特性の良否は別として，組
み立て前の外観検査良品とはならない。
の接続パターンの途中にパッドを設けることにより，ダ
イシングラインに沿って切断した後にプロービングを行
い，交差電極間におけるパターンのオープン，ショート
の判別ができる。すなわち，第１の実施の形態の効果に
加えて，組み立て工程前で不良チップを排除できる効果
が得られる。また，外観検査工程での検出できない不良
も選別することが可能となる。
されたものについて説明したが，本発明はこれに限るも
のではなく，複数段に配置された場合においても適用す
ることが可能である。
かる弾性表面波フィルタのパターンおよび弾性表面波フ
ィルタの製造方法の好適な実施形態について説明した
が，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでも
ない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例
に想到し得ることは明らかであり，それらについても当
然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
れば，櫛歯状の交差電極が複数段に配置された電極を有
するＳＡＷフィルタにおいても，全ての電極パターンを
接地し，放電による静電破壊を防ぐ弾性表面波フィルタ
のパターンおよび弾性表面波フィルタの製造方法を提供
できる。
ルタの電極パターンの構造を示す平面図である。
ルタの電極パターンの構造を示す平面図である。
よび従来のＳＡＷ共振器の電極パターンの構造を示す平
面図である。
を示す平面図である。
ある。
を示す平面図である。
ーン
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の幅を有する共通電極と、前記共通
電極の両側から各々延在する複数の櫛歯状電極と、前記
複数の櫛歯状電極の各々に対向して配置された第１及び
第２の櫛歯状電極と、前記第１の櫛歯状電極に隣接して
配置された第１の反射器と、前記第２の櫛歯状電極に隣
接して配置された第２の反射器とを有する弾性表面波フ
ィルタが形成された弾性表面波フィルタ用圧電体ウエハ
において、 前記圧電体ウエハのダイシングライン上に形成された導
電パターンと、 前記第１の反射器と前記第２の反射器との間に、前記共
通電極及び前記導電パターンに接続されるように形成さ
れた接続パターンとを有しており、 前記共通電極と前記第１及び第２の櫛歯状電極とは、前
記接続パターン及び前記導電パターンを介して同電位に
されており、 前記第１及び前記第２の反射器は、前記導電パターンを
介して前記共通電極と前記第１及び第２の櫛歯状電極と
同電位にされている ことを特徴とする弾性表面波フィル
タ用圧電体ウエハ。 - 【請求項２】 請求項１記載の弾性表面波フィルタ用圧
電体ウエハにおいて、前記導電パターンと前記接続パタ
ーンとの間にパッドが設けられていることを特徴とする
弾性表面波用圧電体ウエハ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の弾性表面波フィル
タ用圧電体ウエハにおいて、 前記共通電極と、前記第１及び第２の櫛歯状電極と、前
記第１及び第２の反射器とは、接地されていることを特
徴とする弾性表面波フィルタ用圧電体ウエハ。 - 【請求項４】 所定の幅を有する共通電極と、前記共通
電極の両側から各々延在する複数の櫛歯状電極と、前記
複数の櫛歯状電極の各々に対向して配置された第１及び
第２の櫛歯状電極と、前記第１の櫛歯状電極に隣接して
配置された第１の反射器と、前記第２の櫛歯状電極に隣
接して配置された第２の反射器とを有する弾性表面波フ
ィルタの製造方法において、 前記共通電極と、前記複数の櫛歯状電極と、前記第１及
び第２の反射器とが形成された圧電体ウエハのダイシン
グライン上に導電パターンを形成し、 前記第１の反射器と前記第２の反射器との間に、前記共
通電極及び前記導電パターンに接続されるように接続パ
ターンを形成することによって、前記共通電極と前記第
１及び第２の櫛歯状電極とを同電位にし、 前記第１及び第２の反射器は、前記導電パターンを介し
て前記共通電極と前記第１及び第２の櫛歯状電極と同電
位にされていることを特徴とする弾性表面波フィルタの
製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の弾性表面波フィルタの製
造方法において、 前記導電パターンと前記接続パターンとの間にパッドが
設けられることを特徴とする弾性表面波フィルタの製造
方法。 - 【請求項６】 請求項４又は５記載の弾性表面波フィル
タの製造方法において、 前記共通電極と、前記第１及び第２の櫛歯状電極と、前
記第１及び第２の反射器とは、接地されることを特徴と
する弾性表面波フィルタの製造方法。
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