JP4339969B2 - Manufacturing method of surface acoustic wave device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の移動体通信機器に用いられる弾性表面波フィルタ等の弾性表面波装置の製造方法に関する。
【0002】
【発明の背景】
近年、電波を利用する電子機器のフィルタ,遅延線,発信機等の構成素子として多くの弾性表面波装置が用いられている。特に小型・軽量でかつフィルタとしての急峻遮断性能が高い弾性表面波フィルタは、移動体通信分野において、携帯端末装置のRF段及びIF段のフィルタとして多用されるようになってきており、低損失かつ通過帯域外の遮断特性が優れた、高い減衰特性と、広い帯域幅を有する弾性表面波フィルタが要求されている。このような需要の増加に伴い、高性能かつ、高い歩留りで製造できる方法が要求されている。
【0003】
従来より、弾性表面波フィルタは図13に示す主な工程を順次行うことにより製造されている。すなわち、微細電極を圧電基板上に形成するウエハープロセスと、ウエハー状態で特性選別するウエハープロービングと、これをチップ状に切断(ダイシング)し、セラミックパッケージにマウント,ワイヤーボンディングする実装工程と、完成品の特性検査からなっている。
【0004】
また、弾性表面波フィルタでは圧電基板の焦電効果もしくは静電気帯電による微細な電極の静電破壊を防止するために、図11に示すように、ウエハJ上において励振電極56に接続された接地用導体パターン53からダイシング線51までを細線52で接続することが考えられる。なお、この細線52の幅Aは、電極膜厚Bで規格化した場合、A/Bは25以下程度とし、これにより抵抗を極端に大きくさせないことでウエハ状態の特性と分離後パッケージ実装後の特性との相関をとれるようにする。
【0005】
ところが、図12に示すように、ダイシング工程でダイシング線51の切り残し55があると、個々に分離された圧電基板57の接地用導体パターン53とダイシング線51の切り残し55とにより、パッケージ実装後も接地用電極の電位が一定となり、高周波特性が劣化するという問題があった。
【0006】
ダイシング装置によるダイシング線51とダイシングブレード(回転刃)との位置合わせは、CCDカメラを用いた目視によっており、位置合わせの目印がないことが原因で、この時の位置合わせ誤差がダイシング線51の切り残し55を生じさせる。
【0007】
これにより、図8に示すような、特に高周波領域での減衰量不足という特性劣化を引き起こすことがある。一般にラダー型弾性表面波フィルタは、図9に等価回路で示すように、パッケージ上で導通する前にボンディングワイヤーが有するインダクタ8を経由することになる。なお、図9において、6は容量成分、7は弾性表面波共振子、9は入力端子、10は出力端子、16はパッケージのキャスタレーション(外壁面を半円筒状に接続するスルーホールのようなもの。各層の電極を接続するためのもの。)である。
【0008】
これに対して、接地用導体パターンがチップ上で導通していると、図10に示すように等価回路的に全く異なったものになってしまう。なお、図10において図9と同一部材については同一符号を付し説明を省略する。
【0009】
図9に示すようなグランド分離型のラダー型回路では、並列共振子に直列に入るボンディングワイヤーのインダクタ8の影響が有効に作用し、IDT電極の容量成分とボンディングワイヤーのインダクタLとの間で共振を起こし、高周波領域に共振の極が現れ、減衰が保証される。一方、図10に示すようにグランド(接地用導体パターン)が導通していると、この影響が極めて小さくなり、極の位置が低周波側に低下する。
【0010】
そして、このような弾性表面波フィルタを携帯電話等に使用した場合、ICで発生した高次ノイズを抑圧できないために、通話品質の劣化を引き起こす。このため、得られたチップは、通常、実装工程での不良品となり、歩留りを下げる原因となっている。
【0011】
なお、このようなダイシング線の切り残しを防ぐ方法の一つとして、ブレードの厚みを厚くし、より太く大きな切りしろをとる方法が知られているが、この場合、切りしろが大きくなった分、チップ内の有効使用面積が減り、またこのため、1ウエハ内のチップ取れ個数が減るという問題がある。
【0012】
また、端部を蛇行状に形成した接地用導体パターンどうしを直接接続させ、この箇所でダイシングを行う方法も提案されているが、グランドが蛇行して接触している関係から、ウエハープローブの際、接地電極にインダクタ成分が入り、ウエハープローブ時の特性が変化することになり、完成品との特性相関が取りにくいという問題があった(例えば、特開平11−127051号公報を参照)。
【0013】
すなわち、接地電極にインダクタンスが入ると高周波部分の減衰曲線が変化するが、ウエハ状態では、通常はインダクタンスが少なく、パッケージ実装後にボンディングワイヤのインダクタンスが入ることで高周波の減衰量が変化する。こを予測してウエハ状態での検査が可能になる。ところが、ウエハ状態で既にインダクタンスの影響を大きく受けた周波数特性を有していると、パッケージ実装後ではさらに変化が大きくなり、パッケージ実装後の特性の予想が困難となるのである。これにより、パッケージ実装後の特性を予めウエハ状態で予測して、良品・不良品のチェックを行うことが困難となるのである。
【0014】
そこで本発明は、ダイシング工程におけるダイシングブレードとウエハとの高精度な位置合せを可能にし、しかもダイシング線の切り残しをなくすことができ、これにより、高周波領域における減衰量の劣化のない、高歩留まりの優れた弾性表面波装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の弾性表面波装置の製造方法は、第1の接地用導体パターンを有する第1の弾性表面波素子領域と、前記第1の弾性表面波素子領域に隣接し、且つ第2の接地用導体パターンを有する第2の弾性表面波素子領域と、前記第1の弾性表面波素子領域と前記第2の弾性表面波素子領域とを区分するダイシング用の線状パターンと、を備えた圧電ウエハを用意する工程と、前記圧電ウエハを前記線状パターンに沿ってダイシングブレードによりプリカットを行う工程と、を含む弾性表面波装置の製造方法であって、前記圧電ウエハを用意する工程において、前記第1の接地用導体パターンは、前記線状パターンと接続されるように前記第2の弾性表面波素子領域に向かって伸びる第1の延在領域を有するとともに、該第1の延在領域が周期形状を有し、前記第2の接地用導体パターンは、前記線状パターンと接続されるように前記第1の弾性表面波素子領域に向かって伸びる第2の延在領域を有するとともに、該第2の延在領域が前記第1の延在領域と同じ形状からなる周期形状を有しており、前記プリカットを行う工程の後、前記プリカットした部分の両側に残った前記第1の延在領域の周期形状と前記第2の延在領域の周期形状とが同一になるように前記ダイシングブレードの位置合わせを行う工程をさらに含むことを特徴とする。
【0016】
また、本発明の弾性表面波装置の製造方法は、前記第1の延在領域は前記第2の弾性表面波素子領域に入り込む部分を有し、前記第2の延在領域は前記第1の弾性表面波素子領域まで入り込む部分を有していることを特徴とする。
【0017】
また、本発明の弾性表面波装置の製造方法は、前記第1の延在領域の周期形状が階段状であることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0019】
図1に本発明の弾性表面波装置(ラダー型弾性表面波フィルタ)Sの蓋体を除いた様子を模式的に示す平面図を、図2に弾性表面波装置Sを構成する弾性表面波素子Kの電極パターンを模式的に示す。なお、図2においては、簡単のため接地用導体パターンはその一部形状を省略している。
【0020】
弾性表面波装置Sは、セラミック製のパッケージ20内に、弾性表面波素子Kが収容されたものであり、弾性表面波素子Kは、圧電基板21上に励振電極15と、これに接続される接地用導体パターン3等が配設されて構成されている。
【0021】
ここで、圧電基板21上には励振電極14と反射器15から成る弾性表面波共振子17の複数と、各弾性表面波共振子17に接続される接地用導体パターン3とが配置されているとともに、各接地用導体パターン3が圧電基板21の側端部に達するように形成され、圧電基板21の側端部が各接地用導体パターン3の外形に沿って切断されている。なお、パッケージ20に形成された、9は入力端子、10は出力端子、11は接地端子である。また、パッケージ20の上面20aには不図示の蓋体でもって気密に封止されるものとする。
【0022】
また、個々に分割されている接地用導体パターン13はボンディングワイヤ12によって、パッケージ20に形成された電極パッド11に接続されて、パッケージ20内にて接地用導体どうしが導通されることになる。
【0023】
なお、並列共振子に接続される接地用導体パターン3は一つにまとめないで、別々に振り分けてパッケージ20側の接地端子11に接続しているが、これは、通過帯域内の特性や帯域内減衰量の極を制御するためにこのようにしている。
【0024】
次に、上記弾性表面波素子Kの製造方法について説明する。
【0025】
図3,図4に示すように、本発明の製造方法は、圧電ウエハW上に、励振電極14及びこれに接続される接地用導体パターン3が配設された弾性表面波素子領域を複数箇所に形成し、圧電ウエハWを個々の弾性表面波素子領域に分離し、弾性表面波装置Sを複数得るようにしたものである。
【0026】
具体的にはまず、図3に示すように、圧電ウエハW上に、複数の弾性表面波素子領域(励振電極14を含む領域)と、個々の弾性表面波素子領域を区分するダイシング用の線状パターン1とを、各弾性表面波素子領域の接地用導体パターン3の一部が線状パターン1に接続するように形成する工程を行う。
【0027】
次に、線状パターン1と接地用導体パターン3の接続部2をマーカーとして、圧電ウエハWを線状パターン1に沿って切断する工程を行う。これにより、図4に示すように、各弾性表面波素子領域に分割され、所望の弾性表面波装置Sを得ることが可能になる。
【0028】
ここで、ダイシング線1に対し各接地用導体パターンから延在される領域には例えば階段状の段差に形成している。この場合、まず1本分のダイシング(プリカット)を行ない、段差部分をCCDカメラで確認する。このダイシングによって、通常のダイシング線は切除されてしまうが、段差部はダイシング後も残るので、CCDカメラによって確認することができる。ダイシング跡の両側に残る段差形状が同一になるように、再度位置合せをすることで、ダイシング線の中央を切断することができ、切断を精度良く確実に行なうことができる。さらに精度が必要であれば、この段差を小さく,細かくして、かつCCDカメラおよびディスプレイを高精彩なものにし、要求されるダイシング精度によって、この部分のデザインを変更するものとする。
【0029】
また、図4において、接地用導体パターン3の延在部における、パターンの厚さで規格化した幅狭部の幅d1(幅/パターンの厚み),幅広部の幅d2,延在部の長さd3の関係は、以下の通りとする。すなわち、▲1▼d2/2>d1>250、▲2▼d2>600、▲3▼d3>1300とする。この理由は、▲1▼▲2▼の条件以下の幅ではグランドにインダクタンスが発生し、十分な高周波減衰量が確保できないからであり、また▲3▼の条件以下の幅ではグランドにキャパシタンスが発生し、十分な高周波減衰量が確保できないからである。
【0030】
分離された各圧電基板31の側端部に導出されている接地用導体パターン3の一部(接続部2)は周期性を有する形状とするが、例えば、上記実施形態で示した図5(a)のように、接地用導体パターン3の片側に階段状の段差を設けることにより、階段の段数をカウントすれば、目標からどの程度の距離ずれたかが分かる。また、図5(b)に示すように、両側に階段状の段差を設けることにより、上記図5(a)よりも簡単に段数をカウントできる。また、図5(c)に示すように、突起部を長くして、判別しやすくすることもできる。また、図5(d)に示すように接地用導体パターン3の両側に凹凸を設けてもよい。また、図5(e)に示すように、三角形状の凹凸を両側に設けることにより角度ずれを検出することが容易となる。また、図5(f)に示すように、接地用導体パターン3の一部を三角形状(傾斜状)にして、その途中に凹凸を設けるようにしてもよい。さらに、図5(g)に示すように、突起部を円弧状にすること可能であり、このように曲線状とすることによりダイシング時の水流に耐え、これによるはがれに強いものとすることができる。このように、接地用導体パターン3の一部を目盛りの代わりとなるような、特徴的なパターンとする。
【0031】
かくして、本発明によれば、グランド部分が常に分離されることになるので、並列共振子に直列に入るボンディングワイヤーのインダクタによる極ができ、高周波領域での減衰量の劣化といった不具合を極力防止することができる。しかも、接地用導体パターンどうしがウエハー状態で接続されているため、電極のパターニング時に発生する静電気による電極破壊が発生しない。
【0032】
【実施例】
次に、本発明に係るラダー型弾性表面波フィルタを試作した実施例を説明する。
【0033】
42°YカットLiTaO3 単結晶から成る基板上にAl(98wt.%)−Cu(2wt.%)合金膜による微細電極パターンを形成した。パターン作製には、縮小投影露光機(ステッパー)、およびRIE(Reactive Ion Etching)装置によりフォトリソグラフィを行なった。まず、基板材料をアセトン・IPA等によって超音波洗浄し、有機成分を落とした。次にクリーンオーブンによって充分に基板乾燥を行なった後、電極の成膜を行なった。
【0034】
電極成膜には、スパッタリング装置を使用し、上記Al−Cu合金から成る材料を成膜した。電極膜厚は約2000Åとした。次に、レジストを約0.5μm厚みにスピンコートし、縮小投影露光装置(ステッパー)により、所望のパターニングを行なった。ステッパーにはパターニングの原版となるレチクルが必要であるが、これは、ステッパー自身の光学系にて像を1/5に縮小投影するため、実際のパターンの5倍のサイズでかまわない。このため、逆に従来のコンタクトアライナーに比べると、5倍の解像度が得られる。
【0035】
次に、現像装置にて不要部分のレジストをアルカリ現像液で溶解させ、所望パターンを表出した後、RIE装置により、Al−Cu電極のエッチングを行ない、パターンニングを終了した。
【0036】
この後、保護膜を作製する。SiO2 をスパッタリング装置にて成膜し、その後、フォトリソグラフィによってレジストのパターニングを行ない、RIE装置等でワイヤーボンディング用窓開け部のエッチングを行ない、保護膜パターンを完成した。
【0037】
次に、基板をダイシング線に沿ってダイシングし、チップごとに分割した。この際まず2〜3本だけ試し切りして、ずれ量が本発明の段差にかからない程度まで、正確に位置合わせを行なった。このため、ダイシング後に接地用電極の切り残しは皆無だった。そして、各チップをダイボンド装置にてピックアップし、Si樹脂を主成分とするダイボンド樹脂でSMDパッケージ内に接着した。この後約160℃の温度をかけ、乾燥・硬化した。SMDパッケージは3mm角の積層構造である。次に、30μφAuワイヤーをSMDパッケージのパッド部とチップ上のAlパッド上にボールボンディングした後、リッドをパッケージにかぶせ、封止機にて封止して完成した。なお、チップ上の接地用電極パターンは各々分離して配線し、Auボールボンディングにてパッケージ上のグランドパッドにボンディングを施した。
【0038】
ラダー型弾性表面波フィルタを構成する弾性表面波共振子は、IDT電極(励振電極)の対数(本数の1/2)が40〜120対、交差幅が10〜30λ(λは弾性表面波の波長)で、弾性表面波の波長λは直列と並列で違えてあるが、概略2μmとした。ここで、反射器電極本数は直列共振子、並列共振子とも20本である。電極構成は図6に示す通りとし、図2と同一構成については同一符号を付し説明を省略する。このように、直列共振子が3個、並列共振子が2個で構成される2.5段T型とした。
【0039】
図7に示すように、本発明を用いてダイシング線の切り残りのないフィルタを作製した場合のフィルタ特性は良好な結果となった。この測定にはネットワークアナライザを用い伝送特性であるS21の測定を行った。また、フィルタ特性の測定には専用のテストフィクスチャを用いた。
【0040】
なお、本実施例の比較としてダイシング線の切り残しを生じさせた電極パターンの場合、ダイシング後に接地用導体パターンの電位が同一となってしまい、そのフィルタ特性は図8に示す通りとなった。
【0041】
このように、本発明の実施例では、特に3GHz以上の高周波領域での減衰量が大きく取れており、最大で20dB近い差があった。また、本発明の電極パターンを用いてダイシングをおこなった場合、ダイシング線の切り残しによる、帯域外減衰量不足不良の発生割合が、従来33%程度あったものを0%にすることができた。さらに、接地用電極どうしが、ウエハー工程において接続されているために、昇降温条件下でも、近接したパターン間やIDT電極間などで放電することはなく、電極破壊を防止することができた。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ダイシング工程におけるダイシングブレードとウエハとの高精度な位置合せを可能にしたので、ダイシング線の切り残しがなく、このため、高周波領域での減衰量不足による特性不良を低減でき、高歩留りが実現できる。
【0043】
また、接地用導体パターンどうしが、ウエハー工程において接続されているために、昇降温条件下でも、近接したパターン間や励振電極間などで放電することはなく、電極破壊を極力防止することができる。
【0044】
これらにより、特性が優れ信頼の非常に高い弾性表面波装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る弾性表面波装置の一実施形態を模式的に説明する平面図である。
【図2】本発明に係る弾性表面波装置の電極パターン構成を模式的に示す平面図である。
【図3】本発明のダイシング前のウエハの様子を模式的に示す平面図である。
【図4】本発明のダイシング後の分離された圧電基板の様子を模式的に示す平面図である。
【図5】(a)〜(g)はそれぞれ本発明に係る接地用導体パターンの延在部の例を示す平面図である。
【図6】本発明に係る他の弾性表面波装置の電極パターン構成を模式的に示す平面図である。
【図7】本発明に係る弾性表面波フィルタの伝送特性S21を示す線図である。
【図8】従来の弾性表面波フィルタの伝送特性S21を示す線図である。
【図9】一般的なラダー型弾性表面波フィルタの等価回路図である。
【図10】ダイシング線に切り残しがある場合のラダー型弾性表面波フィルタの等価回路図である。
【図11】従来のダイシング前のウエハの様子を模式的に示す平面図である。
【図12】従来のダイシング後の分離された圧電基板の様子を模式的に示す平面図である。
【図13】弾性表面波フィルタの作製プロセスを示す図である。
【符号の説明】
1:ダイシング線
2:接続部
3:接地用導体パターン
4:ダイシング後の切り跡
8:インダクタ
9:入力電極
10:出力電極
11:接地用電極
12:ワイヤー
14:励振電極
15:反射器
17:弾性表面波共振子
20:パッケージ
21,31:圧電基板
K:弾性表面波素子
S:弾性表面波装置
W:圧電ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a surface acoustic NamiSo location such as a surface acoustic wave filters used in mobile communication devices such as mobile phones.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In recent years, many surface acoustic wave devices have been used as constituent elements such as filters, delay lines, and transmitters of electronic devices that use radio waves. In particular, surface acoustic wave filters that are small, lightweight, and have high steep cut-off performance as filters have come to be widely used as RF stage and IF stage filters for mobile terminal devices in the mobile communication field, and have low loss. There is also a demand for a surface acoustic wave filter having excellent attenuation characteristics outside the passband, high attenuation characteristics, and a wide bandwidth. With such an increase in demand, there is a demand for a method that can be manufactured with high performance and high yield.
[0003]
Conventionally, a surface acoustic wave filter is manufactured by sequentially performing the main steps shown in FIG. That is, a wafer process for forming fine electrodes on a piezoelectric substrate, wafer probing for selecting characteristics in the wafer state, a mounting process for cutting (dicing) the chip, mounting it on a ceramic package, and wire bonding, and a finished product It consists of characteristic inspection.
[0004]
Further, in the surface acoustic wave filter, in order to prevent electrostatic breakdown of fine electrodes due to the pyroelectric effect or electrostatic charging of the piezoelectric substrate, as shown in FIG. 11, the grounding electrode connected to the
[0005]
However, as shown in FIG. 12, if there are
[0006]
The alignment between the
[0007]
As a result, as shown in FIG. 8, characteristic deterioration such as insufficient attenuation particularly in a high frequency region may be caused. In general, a ladder-type surface acoustic wave filter passes through an inductor 8 included in a bonding wire before conducting on a package, as shown by an equivalent circuit in FIG. In FIG. 9, 6 is a capacitive component, 7 is a surface acoustic wave resonator, 9 is an input terminal, 10 is an output terminal, 16 is a castellation of a package (such as a through-hole connecting the outer wall surface in a semi-cylindrical shape. For connecting the electrodes of each layer.)
[0008]
On the other hand, if the grounding conductor pattern is conductive on the chip, it becomes completely different in terms of an equivalent circuit as shown in FIG. In FIG. 10, the same members as those in FIG.
[0009]
In the ground-separated ladder circuit as shown in FIG. 9, the effect of the bonding wire inductor 8 entering the parallel resonator in series acts effectively, and between the capacitance component of the IDT electrode and the bonding wire inductor L. Resonance occurs, a resonance pole appears in the high frequency region, and attenuation is guaranteed. On the other hand, when the ground (grounding conductor pattern) is conductive as shown in FIG. 10, this influence becomes extremely small, and the position of the pole is lowered to the low frequency side.
[0010]
When such a surface acoustic wave filter is used in a mobile phone or the like, high-order noise generated in the IC cannot be suppressed, and thus the call quality is deteriorated. For this reason, the obtained chip is usually a defective product in the mounting process, which causes a decrease in yield.
[0011]
As one of the methods for preventing such uncut dicing lines, there is known a method of increasing the thickness of the blade and taking a thicker and larger cutting margin. Therefore, there is a problem that the effective use area in the chip is reduced, and for this reason, the number of chips that can be taken in one wafer is reduced.
[0012]
In addition, a method has been proposed in which grounding conductor patterns having serpentine ends are connected directly and dicing is performed at this location. Then, an inductor component enters the ground electrode, and the characteristics at the time of the wafer probe change, and there is a problem that it is difficult to correlate the characteristics with the finished product (see, for example, JP-A-11-127051).
[0013]
That is, when the inductance enters the ground electrode, the attenuation curve of the high-frequency portion changes. However, in the wafer state, the inductance is usually small, and the amount of high-frequency attenuation changes when the inductance of the bonding wire enters after packaging. By predicting this, inspection in the wafer state becomes possible. However, if the wafer already has a frequency characteristic that is greatly affected by the inductance, the change is further increased after the package is mounted, and it becomes difficult to predict the characteristic after the package is mounted. As a result, it is difficult to predict the quality after package mounting in advance in the wafer state and check the non-defective product / defective product.
[0014]
Therefore, the present invention enables highly accurate alignment between the dicing blade and the wafer in the dicing process, and eliminates uncut uncut dicing lines, thereby preventing a high yield with no deterioration in attenuation in the high frequency region. and to provide an excellent surface acoustic NamiSo location method of manufacturing.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention includes a first surface acoustic wave element region having a first grounding conductor pattern, and adjacent to the first surface acoustic wave element region. And a second surface acoustic wave element region having a second grounding conductor pattern, and a linear line for dicing that separates the first surface acoustic wave element region and the second surface acoustic wave element region. A method of manufacturing a surface acoustic wave device, comprising: a step of preparing a piezoelectric wafer including a pattern; and a step of pre-cutting the piezoelectric wafer along a linear pattern with a dicing blade. The first grounding conductor pattern has a first extending region extending toward the second surface acoustic wave element region so as to be connected to the linear pattern. The first extending region has a periodic shape, and the second grounding conductor pattern extends to the first surface acoustic wave element region so as to be connected to the linear pattern. together with the extending region has a periodic structure that extended region of the second consists of the same shape as the first extension region, before after the step of performing Kipu re-cut, the precut portion of wherein the first extension region of the periodic structure remaining on both sides and said second extension region of the periodic structure further comprises a step of aligning the dicing blade to be identical.
[0016]
In the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, the first extending region has a portion that enters the second surface acoustic wave element region, and the second extending region is the first extending region. It has the part which penetrates to a surface acoustic wave element area | region.
[0017]
The surface acoustic wave device manufacturing method of the present invention is characterized in that the periodic shape of the first extending region is stepped .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a surface of the surface acoustic wave device (ladder type surface acoustic wave filter) S according to the present invention except for a cover, and FIG. 2 shows a surface acoustic wave element constituting the surface acoustic wave device S. The electrode pattern of K is typically shown. In FIG. 2, a part of the grounding conductor pattern is omitted for simplicity.
[0020]
The surface acoustic wave device S is a
[0021]
Here, on the
[0022]
In addition, the grounding conductor patterns 13 that are individually divided are connected to the
[0023]
Note that the grounding
[0024]
Next, a method for manufacturing the surface acoustic wave element K will be described.
[0025]
As shown in FIGS. 3 and 4, in the manufacturing method of the present invention, a plurality of surface acoustic wave element regions in which
[0026]
Specifically, first, as shown in FIG. 3, a plurality of surface acoustic wave element regions (regions including the excitation electrodes 14) and dicing lines that divide individual surface acoustic wave element regions on the piezoelectric wafer W. The step of forming the pattern 1 so that a part of the
[0027]
Next, a process of cutting the piezoelectric wafer W along the linear pattern 1 is performed using the connecting
[0028]
Here, a region extending from each grounding conductor pattern with respect to the dicing wire 1 is formed in, for example, a stepped step. In this case, dicing (pre-cut) for one line is first performed, and the stepped portion is confirmed with a CCD camera. By this dicing, a normal dicing line is cut off, but the stepped portion remains after dicing and can be confirmed by a CCD camera. By re-aligning so that the step shapes remaining on both sides of the dicing mark are the same, the center of the dicing line can be cut, and cutting can be performed accurately and reliably. If further accuracy is required, this step is made small and fine, the CCD camera and the display are made high definition, and the design of this part is changed according to the required dicing accuracy.
[0029]
In FIG. 4, the width d1 (width / thickness of the pattern) of the narrow portion, the width d2 of the wide portion, and the length of the extension portion of the extended portion of the
[0030]
A part of the grounding conductor pattern 3 (connecting portion 2) led out to the side end portion of each separated
[0031]
Thus, according to the present invention, since the ground portion is always separated, a pole is formed by the inductor of the bonding wire that is serially connected to the parallel resonator, and a problem such as deterioration of attenuation in the high frequency region is prevented as much as possible. be able to. In addition, since the grounding conductor patterns are connected in a wafer state, electrode destruction due to static electricity generated during electrode patterning does not occur.
[0032]
【Example】
Next, an example in which a ladder-type surface acoustic wave filter according to the present invention is prototyped will be described.
[0033]
A fine electrode pattern made of an Al (98 wt.%)-Cu (2 wt.%) Alloy film was formed on a substrate made of 42 ° Y-cut LiTaO 3 single crystal. For pattern production, photolithography was performed using a reduction projection exposure machine (stepper) and an RIE (Reactive Ion Etching) apparatus. First, the substrate material was subjected to ultrasonic cleaning with acetone / IPA or the like to remove organic components. Next, the substrate was sufficiently dried by a clean oven, and then an electrode was formed.
[0034]
For the electrode film formation, a sputtering apparatus was used to form the material made of the Al—Cu alloy. The electrode film thickness was about 2000 mm. Next, a resist was spin-coated to a thickness of about 0.5 μm, and desired patterning was performed by a reduction projection exposure apparatus (stepper). The stepper requires a reticle as a patterning original. However, since the image is reduced and projected to 1/5 by the optical system of the stepper itself, the size may be 5 times the actual pattern. For this reason, on the contrary, a resolution five times higher than that of the conventional contact aligner can be obtained.
[0035]
Next, an unnecessary portion of the resist was dissolved with an alkaline developer by a developing device to reveal a desired pattern, and then the Al—Cu electrode was etched by the RIE device to complete the patterning.
[0036]
Thereafter, a protective film is produced. A film of SiO 2 was formed by a sputtering apparatus, followed by resist patterning by photolithography, and etching of a wire bonding window opening portion by an RIE apparatus or the like to complete a protective film pattern.
[0037]
Next, the substrate was diced along dicing lines and divided into chips. At this time, only two or three pieces were first cut and the alignment was accurately performed to such an extent that the amount of deviation did not reach the step of the present invention. For this reason, there was no uncut portion of the grounding electrode after dicing. Then, each chip was picked up by a die bonding apparatus and adhered to the SMD package with a die bonding resin containing Si resin as a main component. Thereafter, a temperature of about 160 ° C. was applied to dry and cure. The SMD package has a 3 mm square laminated structure. Next, 30 μφ Au wire was ball-bonded on the pad part of the SMD package and the Al pad on the chip, and then the lid was placed on the package and sealed by a sealing machine. The grounding electrode patterns on the chip were separated and wired, and the ground pads on the package were bonded by Au ball bonding.
[0038]
The surface acoustic wave resonator constituting the ladder type surface acoustic wave filter has 40 to 120 pairs of logarithms (1/2 of the number) of IDT electrodes (excitation electrodes) and a crossing width of 10 to 30λ (λ is a surface acoustic wave). The wavelength λ of the surface acoustic wave is different between the series and the parallel, but is approximately 2 μm. Here, the number of reflector electrodes is 20 for both the series resonator and the parallel resonator. The electrode configuration is as shown in FIG. 6, and the same components as those in FIG. Thus, a 2.5-stage T-type including three series resonators and two parallel resonators was used.
[0039]
As shown in FIG. 7, the filter characteristics obtained when a filter having no dicing line not cut using the present invention was obtained. For this measurement, a network analyzer was used to measure S21 as transmission characteristics. A dedicated test fixture was used to measure the filter characteristics.
[0040]
Incidentally, in the case of the electrode pattern in which the dicing line is left uncut as a comparison with the present embodiment, the potential of the grounding conductor pattern becomes the same after dicing, and the filter characteristics are as shown in FIG.
[0041]
As described above, in the embodiment of the present invention, the amount of attenuation is particularly large in a high frequency region of 3 GHz or more, and there is a difference close to 20 dB at the maximum. In addition, when dicing was performed using the electrode pattern of the present invention, the occurrence ratio of insufficient out-of-band attenuation due to uncut dicing lines could be reduced to 0%, which was about 33% in the past. . Furthermore, since the grounding electrodes are connected in the wafer process, discharge is not caused between adjacent patterns or between IDT electrodes even under a temperature rising / falling condition, and electrode destruction can be prevented.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the dicing blade and the wafer can be aligned with high accuracy in the dicing process, so that there is no uncut dicing line, and therefore there is insufficient attenuation in the high frequency region. It is possible to reduce the characteristic defects due to the high yield.
[0043]
In addition, since the grounding conductor patterns are connected in the wafer process, there is no discharge between adjacent patterns or between excitation electrodes even under elevated temperature conditions, and electrode destruction can be prevented as much as possible. .
[0044]
As a result, a surface acoustic wave device having excellent characteristics and extremely high reliability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically illustrating an embodiment of a surface acoustic wave device according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing an electrode pattern configuration of a surface acoustic wave device according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view schematically showing a state of a wafer before dicing according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a state of a separated piezoelectric substrate after dicing according to the present invention.
FIGS. 5A to 5G are plan views showing examples of extending portions of a grounding conductor pattern according to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a plan view schematically showing an electrode pattern configuration of another surface acoustic wave device according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a transmission characteristic S21 of the surface acoustic wave filter according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a transmission characteristic S21 of a conventional surface acoustic wave filter.
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a general ladder-type surface acoustic wave filter.
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of a ladder-type surface acoustic wave filter when a dicing line is left uncut.
FIG. 11 is a plan view schematically showing a state of a conventional wafer before dicing.
FIG. 12 is a plan view schematically showing a state of a separated piezoelectric substrate after conventional dicing.
FIG. 13 is a diagram showing a production process of a surface acoustic wave filter.
[Explanation of symbols]
1: Dicing wire 2: Connection portion 3: Grounding conductor pattern 4: Trace after dicing 8: Inductor 9: Input electrode 10: Output electrode 11: Grounding electrode 12: Wire 14: Excitation electrode 15: Reflector 17: Surface acoustic wave resonator 20:
Claims (3)
前記圧電ウエハを前記線状パターンに沿ってダイシングブレードによりプリカットを行う工程と、を含む弾性表面波装置の製造方法であって、
前記圧電ウエハを用意する工程において、前記第1の接地用導体パターンは、前記線状パターンと接続されるように前記第2の弾性表面波素子領域に向かって伸びる第1の延在領域を有するとともに、該第1の延在領域が周期形状を有し、前記第2の接地用導体パターンは、前記線状パターンと接続されるように前記第1の弾性表面波素子領域に向かって伸びる第2の延在領域を有するとともに、該第2の延在領域が前記第1の延在領域と同じ形状からなる周期形状を有しており、
前記プリカットを行う工程の後、前記プリカットした部分の両側に残った前記第1の延在領域の周期形状と前記第2の延在領域の周期形状とが同一になるように前記ダイシングブレードの位置合わせを行う工程をさらに含む弾性表面波装置の製造方法。A first surface acoustic wave element region having a first grounding conductor pattern, and a second surface acoustic wave element region adjacent to the first surface acoustic wave element region and having a second grounding conductor pattern And a step of preparing a piezoelectric wafer comprising: a linear pattern for dicing that separates the first surface acoustic wave element region and the second surface acoustic wave element region;
Pre-cutting the piezoelectric wafer with a dicing blade along the linear pattern, and a method of manufacturing a surface acoustic wave device,
In the step of preparing the piezoelectric wafer, the first grounding conductor pattern has a first extension region extending toward the second surface acoustic wave element region so as to be connected to the linear pattern. In addition, the first extension region has a periodic shape, and the second grounding conductor pattern extends toward the first surface acoustic wave element region so as to be connected to the linear pattern. Two extending regions, and the second extending region has a periodic shape having the same shape as the first extending region,
Before after the step of performing Kipu re-cut, the precut portion both sides remaining the first extended region of the periodic structure and the second extending region the dicing blade so that the periodic structure is the same for A method for manufacturing a surface acoustic wave device, further comprising the step of performing positioning.
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