JP6981772B2

JP6981772B2 - Elastic wave device

Info

Publication number: JP6981772B2
Application number: JP2017091409A
Authority: JP
Inventors: 惠一郎本山
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2017-05-01
Filing date: 2017-05-01
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2037-05-01
Also published as: JP2018191115A

Description

本発明は、弾性波デバイスに関し、例えば櫛型電極を有する弾性波デバイスである。 The present invention relates to an elastic wave device, for example, an elastic wave device having a comb-shaped electrode.

近年、携帯電話などの無線装置の急速な小型化、高機能化および高品質化が進んでおり、その高周波回路に弾性表面波共振器を用いたフィルタが用いられている。弾性表面波共振器は、圧電基板上に電極指が対向するＩＤＴ（Interdigital Transducer）を有する。 In recent years, wireless devices such as mobile phones have been rapidly reduced in size, enhanced in functionality, and improved in quality, and filters using surface acoustic wave resonators have been used in their high-frequency circuits. The surface acoustic wave resonator has an IDT (Interdigital Transducer) on which the electrode fingers face each other on the piezoelectric substrate.

入力端子または出力端子に加わる静電気によりＩＤＴが破壊されないように、入力端子および出力端子の少なくとも一方とグランドとの間に、電極パターンより狭いギャップを複数個有する放電誘発パターンを設けることが知られている（例えば特許文献１）。静電気よる破壊を抑制するためにバリスタ特性を有する薄膜を設けることが知られている（例えば特許文献２）。 It is known to provide a discharge induction pattern having a plurality of gaps narrower than the electrode pattern between at least one of the input terminal and the output terminal and the ground so that the IDT is not destroyed by static electricity applied to the input terminal or the output terminal. (For example, Patent Document 1). It is known to provide a thin film having varistor characteristics in order to suppress destruction due to static electricity (for example, Patent Document 2).

特開２００５−１９１７４４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-191744 特開２００６−２０２８５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-20285

特許文献１では、放電誘発パターンのギャップをＩＤＴの電極指間のギャップより狭くする。このような狭い間隔のパターンを形成することは難しい。また、特許文献２のようなバリスタ特性を有する特殊な薄膜を設けることは製造上の負担となる。 In Patent Document 1, the gap of the discharge induction pattern is made narrower than the gap between the electrode fingers of the IDT. It is difficult to form such a narrowly spaced pattern. Further, providing a special thin film having varistor characteristics as in Patent Document 2 is a burden on manufacturing.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、容易に形成可能な放電素子を有する弾性波デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an elastic wave device having a discharge element that can be easily formed.

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、各々複数の電極指と前記複数の電極指が接続されたバスバーとを有し、前記複数の電極指が対向する一対の櫛型電極と、前記圧電基板上に設けられた入力パッドと、前記圧電基板上に設けられた出力パッドと、前記圧電基板上に設けられたグランドパッドと、各々が前記入力パッドと前記出力パッドとの間に接続され前記一対の櫛型電極を備える複数の共振器と、を含むフィルタと、前記入力パッドと前記出力パッドのいずれか一方に前記複数の共振器を介さず電気的に接続された第１電極と、前記グランドパッドに前記複数の共振器を介さず電気的に接続され少なくとも一部において前記第１電極と平面視において重なる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とが平面視において重なる領域における前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ前記第１電極および前記第２電極の各々の膜厚より小さく前記一対の櫛型電極が対向する最小のギャップの距離より小さい膜厚を有する絶縁膜と、を有する放電素子と、
を具備する弾性波デバイスである。 The present invention has a piezoelectric substrate and a pair of comb-shaped electrodes provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers and a bus bar to which the plurality of electrode fingers are connected, and the plurality of electrode fingers facing each other. Between the input pad provided on the piezoelectric substrate, the output pad provided on the piezoelectric substrate, and the ground pad provided on the piezoelectric substrate, respectively, between the input pad and the output pad. A filter comprising a plurality of resonators connected to and comprising the pair of comb-shaped electrodes, and a first electrically connected to any one of the input pad and the output pad without the plurality of resonators. electrode and a second electrode overlapping the first electrode in plan view in electrically connected to at least a portion without passing through the plurality of resonators to the ground pad, the first electrode and the second electrode and the plane The distance of the minimum gap between the first electrode and the second electrode in the visually overlapping region, which is smaller than the thickness of each of the first electrode and the second electrode and the pair of comb-shaped electrodes face each other. a discharge element having an insulating film having a thickness not more small,
It is an elastic wave device provided with.

上記構成において、前記第１電極は前記第２電極に向かうに従い幅が狭くなり、前記第２電極は前記第１電極に向かうに従い幅が狭くなり、前記第１電極における前記第２電極側の先端は前記第２電極の縁以外の部分に平面視において重なり、前記第２電極における前記第１電極側の先端は、前記第１電極の縁以外の部分に平面視において重なる構成とすることができる。 In the above configuration, the width of the first electrode becomes narrower toward the second electrode, the width of the second electrode becomes narrower toward the first electrode, and the tip of the first electrode on the second electrode side. overlap in a plan view in a portion other than an edge of the second electrode, the tip of the first electrode side of the second electrode may be configured to overlap in a plan view in a portion other than an edge of the first electrode ..

上記構成において、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量は０．１ｐＦ以下である構成とすることができる。 In the above configuration, the capacitance between the first electrode and the second electrode can be 0.1 pF or less.

上記構成において、前記入力パッドおよび前記出力パッドのうち前記第１電極に接続された一方並びに前記グランドパッドは、前記圧電基板上に設けられた金属膜と前記金属膜上に設けられ、前記金属膜と異なる材料からなる金属層とから形成され、前記第１電極は、前記金属膜および前記金属層のいずれか一方から形成され前記金属膜および前記金属層の他方を含まず、前記第２電極は、前記金属膜および前記金属層の他方から形成され前記金属膜および前記金属層の一方を含まない構成とすることができる。 In the above structure, one and the ground pad is connected to the first electrode of the input pad and the output pad is provided with a metal film formed on the piezoelectric substrate to the metal film, the metal film The first electrode is formed of either the metal film or the metal layer and does not include the metal film and the other of the metal layer, and the second electrode is formed of a metal layer made of a different material from the above. , The structure may be formed from the other of the metal film and the metal layer and may not include one of the metal film and the metal layer.

上記構成において、前記一対の櫛型電極は前記金属膜から形成される構成とすることができる。 In the above configuration, the pair of comb-shaped electrodes may be formed from the metal film.

上記構成によれば、前記絶縁膜は、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である構成とすることができる。 According to the above configuration, the insulating film may be a silicon oxide film or a silicon nitride film.

本発明によれば、容易に形成可能な放電素子を有する弾性波デバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an elastic wave device having a discharge element that can be easily formed.

図１は、実施例１に係る弾性波フィルタの平面図である。FIG. 1 is a plan view of the elastic wave filter according to the first embodiment. 図２（ａ）は、実施例１における弾性表面波共振器の平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。2 (a) is a plan view of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (a). 図３は、実施例１における弾性表面波共振器の別の例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing another example of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment. 図４（ａ）は、実施例１における放電素子周辺の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。4 (a) is a plan view of the periphery of the discharge element in the first embodiment, and FIG. 4 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 4 (a). 図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１における放電素子および弾性表面波共振器の製造方法を示す断面図である。5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the discharge element and the surface acoustic wave resonator according to the first embodiment.

以下、図面を参照し実施例について説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.

図１は、実施例１に係る弾性波フィルタの平面図である。図１に示すように、圧電基板１０上に弾性表面波共振器２５、配線３２、パッド３４および放電素子３０が設けられている。弾性表面波共振器２５は、ＩＤＴ２０とＩＤＴ２０の両側に設けられた反射器２４を有している。弾性表面波共振器２５として直列共振器Ｓ１からＳ３と並列共振器Ｐ１からＰ４が設けられている。パッド３４上にバンプ３６が設けられている。バンプ３６は、入力端子Ｉｎ、出力端子Ｏｕｔおよびグランド端子Ｇｎｄに対応する。 FIG. 1 is a plan view of the elastic wave filter according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an elastic surface wave resonator 25, a wiring 32, a pad 34, and a discharge element 30 are provided on the piezoelectric substrate 10. The surface acoustic wave resonator 25 has a reflector 24 provided on both sides of the IDT 20 and the IDT 20. As the surface acoustic wave resonator 25, series resonators S1 to S3 and parallel resonators P1 to P4 are provided. A bump 36 is provided on the pad 34. The bump 36 corresponds to the input terminal In, the output terminal Out, and the ground terminal Gnd.

直列共振器Ｓ１からＳ３は、入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に直列に接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ４は、入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に並列に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ３は各々直列に３分割されている。並列共振器Ｐ１およびＰ４は各々直列に２分割されている。並列共振器Ｐ２およびＰ３は各々並列に２分割されている。 The series resonators S1 to S3 are connected in series between the input terminal In and the output terminal Out. The parallel resonators P1 to P4 are connected in parallel between the input terminal In and the output terminal Out. The series resonators S1 to S3 are each divided into three in series. The parallel resonators P1 and P4 are each divided into two in series. The parallel resonators P2 and P3 are each divided into two in parallel.

放電素子３０は、対向領域２８、電極２６および２７を備えている。対向領域２８は、電極２６および２７を介しそれぞれ入力端子Ｉｎおよび出力端子Ｏｕｔに電気的に接続されている。圧電基板１０は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。配線３２およびパッド３４は、例えば金、銅、アルミニウム等の金属膜である。バンプ３６は、例えば金バンプ、はんだバンプ等の金属バンプである。 The discharge element 30 includes facing regions 28, electrodes 26 and 27. The facing region 28 is electrically connected to the input terminal In and the output terminal Out, respectively, via the electrodes 26 and 27. The piezoelectric substrate 10 is, for example, a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The wiring 32 and the pad 34 are metal films such as gold, copper, and aluminum. The bump 36 is a metal bump such as a gold bump or a solder bump.

図２（ａ）は、実施例１における弾性表面波共振器の平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、圧電基板１０上にＩＤＴ２０および反射器２４が設けられている。ＩＤＴ２０および反射器２４は、圧電基板１０上に形成された金属膜１２により形成される。圧電基板１０上にＩＤＴ２０および反射器２４を覆うように絶縁膜１４が設けられている。 2 (a) is a plan view of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (a). As shown in FIGS. 2A and 2B, the IDT 20 and the reflector 24 are provided on the piezoelectric substrate 10. The IDT 20 and the reflector 24 are formed by a metal film 12 formed on the piezoelectric substrate 10. An insulating film 14 is provided on the piezoelectric substrate 10 so as to cover the IDT 20 and the reflector 24.

ＩＤＴ２０は、一対の櫛型電極２２を有する。櫛型電極２２は各々複数の電極指２１と複数の電極指２１が接続されたバスバー２３とを有する。櫛型電極２２のうち一方の電極指２１と他方の電極指２１とはほぼ互い違いに設けられている。櫛型電極２２の一方の電極指２１と他方の電極指２１とは対向している。ＩＤＴ２０に交流信号が印加されると、電極指２１の配列する方向に伝搬する弾性波が励振される。同じ櫛型電極２２の電極指２１のピッチはほぼ弾性波の波長λに相当する。電極指２１とバスバー２３との間のギャップの電極指２１の距離をＧ１、隣接する電極指２１の間のギャップの距離をＧ３とする。距離Ｇ１およびＧ３は例えば３５０ｎｍである。 The IDT 20 has a pair of comb-shaped electrodes 22. Each of the comb-shaped electrodes 22 has a plurality of electrode fingers 21 and a bus bar 23 to which the plurality of electrode fingers 21 are connected. Of the comb-shaped electrodes 22, one electrode finger 21 and the other electrode finger 21 are provided substantially alternately. One electrode finger 21 of the comb-shaped electrode 22 and the other electrode finger 21 face each other. When an AC signal is applied to the IDT 20, elastic waves propagating in the direction in which the electrode fingers 21 are arranged are excited. The pitch of the electrode fingers 21 of the same comb-shaped electrode 22 substantially corresponds to the wavelength λ of the elastic wave. Let G1 be the distance of the electrode fingers 21 in the gap between the electrode fingers 21 and the bus bar 23, and G3 be the distance of the gap between the adjacent electrode fingers 21. The distances G1 and G3 are, for example, 350 nm.

金属膜１２は、例えばアルミニウム膜または銅膜である。絶縁膜１４は、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である。 The metal film 12 is, for example, an aluminum film or a copper film. The insulating film 14 is, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film.

図３は、実施例１における弾性表面波共振器の別の例を示す平面図である。図３に示すように、櫛型電極２２は、電極指２１の延伸方向に他方の櫛型電極２２の複数の電極指２１にそれぞれ対向する複数のダミー電極指２１ａを有する。電極指２１とダミー電極指２１ａとの間のギャップの距離はＧ２である。距離Ｇ２およびＧ３は例えば３５０ｎｍである。その他の構成は、図２（ａ）と同じであり説明を省略する。 FIG. 3 is a plan view showing another example of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment. As shown in FIG. 3, the comb-shaped electrode 22 has a plurality of dummy electrode fingers 21a facing each of the plurality of electrode fingers 21 of the other comb-shaped electrode 22 in the extending direction of the electrode finger 21. The distance of the gap between the electrode finger 21 and the dummy electrode finger 21a is G2. The distances G2 and G3 are, for example, 350 nm. Other configurations are the same as those in FIG. 2A, and the description thereof will be omitted.

図４（ａ）は、実施例１における放電素子周辺の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）に示すように、放電素子３０は、電極２６、２７および対向領域２８を有している。電極２６および２７はパッド３４ａおよび３４ｂにそれぞれ接続されている。パッド３４ａおよび３４ｂは、例えば図１の出力端子Ｏｕｔおよびグランド端子Ｇｎｄに対応するパッドである。図４（ｂ）に示すように、圧電基板１０上に金属膜１２が設けられている。金属膜１２を覆うように絶縁膜１４が設けられている。金属膜１２上の絶縁膜１４には開口３８が設けられている。金属膜１２上に金属層１６が設けられている。金属層１６は、バリア層１５とバリア層１５上に設けられた低抵抗層１７が設けられている。金属層１６は、開口３８を介し金属膜１２に電気的に接続されている。 4 (a) is a plan view of the periphery of the discharge element in the first embodiment, and FIG. 4 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 4 (a). As shown in FIG. 4 (a), the discharge element 30 has electrodes 26 and 27 and a facing region 28. Electrodes 26 and 27 are connected to pads 34a and 34b, respectively. The pads 34a and 34b are pads corresponding to, for example, the output terminal Out and the ground terminal Gnd in FIG. 1. As shown in FIG. 4B, the metal film 12 is provided on the piezoelectric substrate 10. An insulating film 14 is provided so as to cover the metal film 12. The insulating film 14 on the metal film 12 is provided with an opening 38. A metal layer 16 is provided on the metal film 12. The metal layer 16 is provided with a barrier layer 15 and a low resistance layer 17 provided on the barrier layer 15. The metal layer 16 is electrically connected to the metal film 12 via the opening 38.

パッド３４ａおよび３４ｂは、金属膜１２と金属層１６とが積層されて形成されている。電極２６は、絶縁膜１４上に設けられ、パッド３４ａの金属層１６と一体に設けられている。電極２７は、圧電基板１０と絶縁膜１４との間に設けられ、パッド３４ｂの金属膜１２と一体に設けられている。対向領域２８では、絶縁膜１４を挟み電極２６と２７とが対向している。対向領域２８は、例えば正方形である。 The pads 34a and 34b are formed by laminating a metal film 12 and a metal layer 16. The electrode 26 is provided on the insulating film 14 and is provided integrally with the metal layer 16 of the pad 34a. The electrode 27 is provided between the piezoelectric substrate 10 and the insulating film 14, and is provided integrally with the metal film 12 of the pad 34b. In the facing region 28, the electrodes 26 and 27 face each other with the insulating film 14 interposed therebetween. The facing region 28 is, for example, a square.

金属膜１２は、例えばＩＤＴ２０および反射器２４を形成する金属膜１２であり、膜厚は例えば１００ｎｍである。絶縁膜１４は、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化アルミニウム膜であり、膜厚は例えば１５ｎｍである。バリア層１５は、金属膜１２と低抵抗層１７との間の相互拡散を抑制するバリアとして機能する。または金属膜１２と低抵抗層１７との密着、および絶縁膜１４と低抵抗層１７との密着を強化する。バリア層１５は、低抵抗層１７に比べ高融点な金属であり、例えばチタン、タングステン、タンタル、モリブデン、ニオブまたはルテニウムである。バリア層１５の膜厚は例えば２００ｎｍである。低抵抗層１７は、バリア層１５より抵抗率の小さい材料であり、例えば金層、銅層またはアルミニウム層である。低抵抗層１７の膜厚は例えば１μｍである。 The metal film 12 is, for example, a metal film 12 forming the IDT 20 and the reflector 24, and the film thickness is, for example, 100 nm. The insulating film 14 is, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film, and has a film thickness of, for example, 15 nm. The barrier layer 15 functions as a barrier that suppresses mutual diffusion between the metal film 12 and the low resistance layer 17. Alternatively, the adhesion between the metal film 12 and the low resistance layer 17 and the adhesion between the insulating film 14 and the low resistance layer 17 are strengthened. The barrier layer 15 is a metal having a higher melting point than the low resistance layer 17, and is, for example, titanium, tungsten, tantalum, molybdenum, niobium, or ruthenium. The film thickness of the barrier layer 15 is, for example, 200 nm. The low resistivity layer 17 is a material having a resistivity lower than that of the barrier layer 15, and is, for example, a gold layer, a copper layer, or an aluminum layer. The film thickness of the low resistance layer 17 is, for example, 1 μm.

図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１における放電素子および弾性表面波共振器の製造方法を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、圧電基板１０上に金属膜１２を形成する。金属膜１２は蒸着法およびリフトオフ法、またはスパッタリング法およびエッチング法を用い形成する。金属膜１２により弾性表面波共振器２５、電極２７およびパッドの下部が形成される。 5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the discharge element and the surface acoustic wave resonator according to the first embodiment. As shown in FIG. 5A, the metal film 12 is formed on the piezoelectric substrate 10. The metal film 12 is formed by a vapor deposition method and a lift-off method, or a sputtering method and an etching method. The metal film 12 forms the surface acoustic wave resonator 25, the electrode 27, and the lower part of the pad.

図５（ｂ）に示すように、金属膜１２を覆うように、絶縁膜１４を形成する。絶縁膜１４はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用い形成する。図５（ｃ）に示すように、絶縁膜１４のパッドとなる領域に開口３８を形成する。開口３８は例えばエッチング法を用い形成する。 As shown in FIG. 5B, the insulating film 14 is formed so as to cover the metal film 12. The insulating film 14 is formed by using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. As shown in FIG. 5 (c), the opening 38 is formed in the pad region of the insulating film 14. The opening 38 is formed, for example, by using an etching method.

図５（ｄ）に示すように、金属膜１２に開口３８を介し電気的に接触するように絶縁膜１４上に金属層１６を形成する。金属層１６は例えば電解めっき法を用い形成する。パッド３４ａおよび３４ｂは、金属膜１２と金属層１６とにより形成され、放電素子３０は電極２６および２７と電極２６および２７に挟まれる絶縁膜１４から形成される。放電素子３０の絶縁膜１４は、弾性表面波共振器２５の保護膜と同じ膜を用いる。 As shown in FIG. 5D, the metal layer 16 is formed on the insulating film 14 so as to be in electrical contact with the metal film 12 through the opening 38. The metal layer 16 is formed, for example, by using an electrolytic plating method. The pads 34a and 34b are formed of the metal film 12 and the metal layer 16, and the discharge element 30 is formed of the electrodes 26 and 27 and the insulating film 14 sandwiched between the electrodes 26 and 27. As the insulating film 14 of the discharge element 30, the same film as the protective film of the surface acoustic wave resonator 25 is used.

図１における出力端子Ｏｕｔに静電気が加わると、電荷が放電素子３０の対向領域２８の絶縁膜１４を破壊し、電極２６から２７に流れる。これにより、弾性波フィルタ内の弾性表面波共振器２５に加わることを抑制できる。よって、静電気による弾性表面波共振器２５の破壊を抑制できる。 When static electricity is applied to the output terminal Out in FIG. 1, the electric charge destroys the insulating film 14 in the facing region 28 of the discharge element 30 and flows from the electrodes 26 to 27. As a result, it is possible to suppress the application to the surface acoustic wave resonator 25 in the surface acoustic wave filter. Therefore, it is possible to suppress the destruction of the surface acoustic wave resonator 25 due to static electricity.

実施例１をバンド７の送信フィルタとして用い、放電素子３０の静電容量がフィルタ特性に影響しないかシミュレーションした。その結果、放電素子３０の静電容量は０．１ｐＦ以下であれば、フィルタ特性はほとんど変化しないが、静電容量が０．１ｐＦを越えると、フィルタ特性が劣化することが分かった。 Example 1 was used as a transmission filter for band 7, and it was simulated whether the capacitance of the discharge element 30 affects the filter characteristics. As a result, it was found that when the capacitance of the discharge element 30 is 0.1 pF or less, the filter characteristics hardly change, but when the capacitance exceeds 0.1 pF, the filter characteristics deteriorate.

例えば絶縁膜１４を酸化シリコン膜または窒化シリコン膜とした場合の対向領域２８の面積を算出する。絶縁膜１４の膜厚を１５ｎｍとする。酸化シリコンおよび窒化シリコンの比誘電率はそれぞれ３．９および７．５である。対向領域２８の静電容量が０．１ｐＦとなる対向領域２８の面積は、酸化シリコン膜のとき４３μｍ^２、窒化シリコン膜のとき２３μｍ^２となる。対向領域２８が正方形とすると、対向領域２８の一辺の長さは、酸化シリコン膜のとき６．５μｍ、窒化シリコン膜のとき４．５μｍである。対向領域２８の面積および対向領域２８の一辺の長さをこれらより小さくすれば、放電素子３０の静電容量は０．１ｐＦより小さくなる。これにより、フィルタ特性が劣化することを抑制できる。電極２６と２７とは絶縁膜１４を挟み対向していればよいが、電極２６と２７との位置合わせ精度を考慮して、対向領域２８の一辺の長さは、５００ｎｍ以上が好ましい。 For example, when the insulating film 14 is a silicon oxide film or a silicon nitride film, the area of the facing region 28 is calculated. The film thickness of the insulating film 14 is 15 nm. The relative permittivity of silicon oxide and silicon nitride is 3.9 and 7.5, respectively. The area of the opposite region 28 of the electrostatic capacitance of the facing region 28 is 0.1pF is, 43 .mu.m ² when the silicon oxide film, a 23 .mu.m ² when the silicon nitride film. Assuming that the facing region 28 is square, the length of one side of the facing region 28 is 6.5 μm for the silicon oxide film and 4.5 μm for the silicon nitride film. If the area of the facing region 28 and the length of one side of the facing region 28 are made smaller than these, the capacitance of the discharge element 30 becomes smaller than 0.1 pF. As a result, deterioration of the filter characteristics can be suppressed. The electrodes 26 and 27 may face each other with the insulating film 14 interposed therebetween, but the length of one side of the facing region 28 is preferably 500 nm or more in consideration of the alignment accuracy between the electrodes 26 and 27.

対向領域２８における放電は、主に、電極２６および／または２７の先端４０で生じやすい。放電破壊の再現性をよくするためには、電極２６および２７の先端を尖がらせることが好ましい。これにより、電極２６と２７との位置合わせがずれても先端４０の形状は変化しない。よって、再現性良く放電を行わせることができる。対向領域２８を正方形とするためには、電極２６および２７の先端の角度は９０°である。対向領域２８の平面形状は正方形以外に長方形、菱形または平行四辺形等でもよい。 The discharge in the facing region 28 is likely to occur mainly at the tip 40 of the electrode 26 and / or 27. In order to improve the reproducibility of discharge failure, it is preferable to sharpen the tips of the electrodes 26 and 27. As a result, the shape of the tip 40 does not change even if the electrodes 26 and 27 are misaligned. Therefore, the discharge can be performed with good reproducibility. In order to make the facing region 28 square, the angle of the tips of the electrodes 26 and 27 is 90 °. The planar shape of the facing region 28 may be a rectangle, a rhombus, a parallelogram, or the like, in addition to the square.

実施例１によれば、図１から図３のように、電極２６（第１電極）は、直列共振器Ｓ３および並列共振器Ｐ４の一対の櫛型電極の少なくとも一方に電気的に接続されている。電極２７（第２電極）は、グランド端子Ｇｎｄに対応するパッド３４（グランドパッド）と電気的に接続されている。図４（ａ）および図４（ｂ）のように、電極２７は少なくとも一部において電極２６と重なる。絶縁膜１４は、電極２６と２７とが重なる対向領域２８における電極２６と２７との間に設けられている。これにより、櫛型電極の少なくとも一方に静電気が加わったときに、放電素子３０を介しグランド端子Ｇｎｄに電荷が流れる。絶縁膜１４は電極２６および２７の各々の膜厚より小さな膜厚を有する。これにより、絶縁膜１４に静電気が加わったときに絶縁膜１4を電荷が流れる。よって、櫛型電極の破壊を抑制できる。 According to the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the electrode 26 (first electrode) is electrically connected to at least one of a pair of comb-shaped electrodes of the series resonator S3 and the parallel resonator P4. There is. The electrode 27 (second electrode) is electrically connected to a pad 34 (ground pad) corresponding to the ground terminal Gnd. As shown in FIGS. 4A and 4B, the electrode 27 overlaps the electrode 26 at least in part. The insulating film 14 is provided between the electrodes 26 and 27 in the facing region 28 where the electrodes 26 and 27 overlap. As a result, when static electricity is applied to at least one of the comb-shaped electrodes, the electric charge flows to the ground terminal Gnd via the discharge element 30. The insulating film 14 has a film thickness smaller than the film thickness of each of the electrodes 26 and 27. As a result, when static electricity is applied to the insulating film 14, electric charges flow through the insulating film 14. Therefore, the destruction of the comb-shaped electrode can be suppressed.

特許文献１のような放電誘発パターンのギャップの制御は難しい。実施例１では、絶縁膜１４の膜厚により放電特性を制御できる。絶縁膜１４の制御は、パターンのギャップの制御に比べ容易である。よって、精度よく簡単に放電素子３０を形成できる。また、絶縁膜１４の膜厚を小さくすることで、特許文献２のようなバリスタ特性を有する特殊な薄膜を設けなくてもよい。よって、簡単に放電素子３０を形成できる。 It is difficult to control the gap of the discharge induction pattern as in Patent Document 1. In the first embodiment, the discharge characteristics can be controlled by the film thickness of the insulating film 14. The control of the insulating film 14 is easier than the control of the gap of the pattern. Therefore, the discharge element 30 can be formed accurately and easily. Further, by reducing the film thickness of the insulating film 14, it is not necessary to provide a special thin film having varistor characteristics as in Patent Document 2. Therefore, the discharge element 30 can be easily formed.

絶縁膜１４は酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である。これにより、特許文献２のような特殊な薄膜を設けなくてもよい。よって、簡単に放電素子３０を形成できる。一対の櫛型電極と放電素子３０との間にはＩＤＴ等の他の素子が介在してもよい。絶縁膜１４の膜厚は、電極２６および２７の各々の膜厚の１／２以下が好ましく、１／５以下がより好ましい。 The insulating film 14 is a silicon oxide film or a silicon nitride film. As a result, it is not necessary to provide a special thin film as in Patent Document 2. Therefore, the discharge element 30 can be easily formed. Another element such as IDT may be interposed between the pair of comb-shaped electrodes and the discharge element 30. The film thickness of the insulating film 14 is preferably 1/2 or less, more preferably 1/5 or less of the film thickness of each of the electrodes 26 and 27.

櫛型電極は入力端子Ｉｎに対応する入力パッドと出力端子Ｏｕｔに対応する出力パッドとの間に接続され、電極２６は、櫛型電極を介さず入力パッドおよび出力パッドのいずれか一方に接続される。これにより、入力端子Ｉｎおよび出力端子Ｏｕｔの少なくとも一方に静電気が加わったときに、放電素子３０を介しグランド端子Ｇｎｄに電荷が流れる。よって、櫛型電極の破壊を抑制できる。 The comb-shaped electrode is connected between the input pad corresponding to the input terminal In and the output pad corresponding to the output terminal Out, and the electrode 26 is connected to either the input pad or the output pad without the comb-shaped electrode. To. As a result, when static electricity is applied to at least one of the input terminal In and the output terminal Out, the electric charge flows to the ground terminal Gnd via the discharge element 30. Therefore, the destruction of the comb-shaped electrode can be suppressed.

絶縁膜１４の膜厚は、一対の櫛型電極２０が対向する最小のギャップの距離より小さい。これにより、一対の櫛型電極２０間が破壊される前に放電素子３０の絶縁膜１４が破壊し、櫛型電極２０の破壊を抑制できる。一対の櫛型電極２０が対向する最小のギャップの距離は、図２（ａ）および図３の距離Ｇ１からＧ３の少なくとも１つである。絶縁膜１４の膜厚は、距離Ｇ１からＧ３の２／３以下が好ましく、１／２以下がより好ましい。 The film thickness of the insulating film 14 is smaller than the distance of the minimum gap in which the pair of comb-shaped electrodes 20 face each other. As a result, the insulating film 14 of the discharge element 30 is destroyed before the space between the pair of comb-shaped electrodes 20 is destroyed, and the destruction of the comb-shaped electrodes 20 can be suppressed. The distance of the minimum gap in which the pair of comb-shaped electrodes 20 face each other is at least one of the distances G1 to G3 in FIGS. 2 (a) and 3. The film thickness of the insulating film 14 is preferably 2/3 or less of the distance G1 to G3, and more preferably 1/2 or less.

図４（ａ）のように、電極２６は電極２７に向かうに従い幅が狭くなり、電極２７は電極２６に向かうに従い幅が狭くなる。これにより、電極２６および／または２７の先端で絶縁膜１４が破壊される。よって、放電破壊の再現性を向上できる。 As shown in FIG. 4A, the width of the electrode 26 becomes narrower toward the electrode 27, and the width of the electrode 27 becomes narrower toward the electrode 26. As a result, the insulating film 14 is destroyed at the tips of the electrodes 26 and / or 27. Therefore, the reproducibility of discharge failure can be improved.

フィルタ特性を劣化させないため、電極２６と２７との間の静電容量は０．１ｐＦ以下であることが好ましく、０．０５ｐＦ以下がより好ましく、０．０３ｐＦ以下がさらに好ましい。 In order not to deteriorate the filter characteristics, the capacitance between the electrodes 26 and 27 is preferably 0.1 pF or less, more preferably 0.05 pF or less, still more preferably 0.03 pF or less.

パッド３４ａおよび３４ｂは、金属膜１２と金属層１６とから形成される。電極２６は、金属層１６から形成され、金属膜１２を含まず、電極２７は、金属膜１２から形成され金属層１６を含まない。これにより、図５（ａ）から図５（ｄ）に示すように、製造工程の増加を抑制できる。電極２６は、金属膜１２から形成され金属層１６を含まず、電極２７は、金属層１６から形成され金属膜１２を含まなくてもよい。 The pads 34a and 34b are formed of the metal film 12 and the metal layer 16. The electrode 26 is formed of the metal layer 16 and does not include the metal film 12, and the electrode 27 is formed of the metal film 12 and does not include the metal layer 16. As a result, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d), an increase in the manufacturing process can be suppressed. The electrode 26 is formed of the metal film 12 and does not include the metal layer 16, and the electrode 27 may be formed of the metal layer 16 and does not include the metal film 12.

一対の櫛型電極２０は金属膜１２から形成される。これにより、製造工程の増加を抑制できる。 The pair of comb-shaped electrodes 20 are formed of the metal film 12. This makes it possible to suppress an increase in the manufacturing process.

バリア層１５は、放電素子３０が破壊したときの溶融を抑制するため、低抵抗層１７より誘電の高い金属層を含むことが好ましい。 The barrier layer 15 preferably contains a metal layer having a higher dielectric weight than the low resistance layer 17 in order to suppress melting when the discharge element 30 is broken.

図１のラダー型フィルタの直列共振器および並列共振器の個数は任意に設定できる。弾性波デバイスとしてラダー型フィルタを例に説明したが、弾性波デバイスは、多重モードフィルタを含んでもよい。弾性波デバイスは、デュプレクサ等のマルチプレクサを含んでもよい。 The number of series resonators and parallel resonators of the ladder type filter shown in FIG. 1 can be arbitrarily set. Although the ladder type filter has been described as an example of the elastic wave device, the elastic wave device may include a multiple mode filter. The elastic wave device may include a multiplexer such as a duplexer.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and variations are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

１０圧電基板
１２金属膜
１４絶縁膜
１５バリア層
１６金属層
１７低抵抗層
２０ＩＤＴ
２１電極指
２２櫛型電極
２３バスバー
２４反射器
２５弾性表面波共振器
２６、２７電極
２８対向領域
３０放電素子
３２配線
３４パッド
３６バンプ
10 Piezoelectric substrate 12 Metal film 14 Insulation film 15 Barrier layer 16 Metal layer 17 Low resistance layer 20 IDT
21 Electrode Finger 22 Comb Electrode 23 Bus Bar 24 Reflector 25 Surface Acoustic Wave Resonator 26, 27 Electrode 28 Opposite Area 30 Discharge Element 32 Wiring 34 Pad 36 Bump

Claims

Piezoelectric board and
A pair of comb-shaped electrodes provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers and a bus bar to which the plurality of electrode fingers are connected, and the plurality of electrode fingers facing each other.
An input pad provided on the piezoelectric substrate, an output pad provided on the piezoelectric substrate, and a ground pad provided on the piezoelectric substrate are connected between the input pad and the output pad, respectively. A filter comprising a plurality of resonators comprising the pair of comb-shaped electrodes.
A first electrode electrically connected to either one of the input pad and the output pad without the plurality of resonators, and at least one electrode electrically connected to the ground pad without the plurality of resonators. A second electrode that overlaps with the first electrode in plan view, and a second electrode provided between the first electrode and the second electrode in a region where the first electrode and the second electrode overlap in plan view are provided in the section. A discharge element having an insulating film having a film thickness smaller than the film thickness of each of the one electrode and the second electrode and smaller than the distance of the minimum gap facing the pair of comb-shaped electrodes.
An elastic wave device equipped with.

The width of the first electrode becomes narrower toward the second electrode, the width of the second electrode becomes narrower toward the first electrode, and the tip of the first electrode on the second electrode side is the second electrode. The elastic wave device according to claim 1, wherein the tip of the second electrode on the first electrode side overlaps a portion other than the edge of the electrode in a plan view, and the tip of the second electrode overlaps a portion other than the edge of the first electrode in a plan view.

The elastic wave device according to claim 1 or 2, wherein the capacitance between the first electrode and the second electrode is 0.1 pF or less.

One of the input pad and the output pad connected to the first electrode and the ground pad are made of a metal film provided on the piezoelectric substrate and a material different from the metal film provided on the metal film. Formed from a metal layer
The first electrode is formed from either one of the metal film and the metal layer and does not include the other of the metal film and the metal layer, and the second electrode is formed from the other of the metal film and the metal layer. The elastic wave device according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal film and one of the metal layers are not included.

The elastic wave device according to claim 4, wherein the pair of comb-shaped electrodes is formed of the metal film.

The elastic wave device according to any one of claims 1 to 5, wherein the insulating film is a silicon oxide film or a silicon nitride film.

The elastic wave device according to any one of claims 1 to 6, wherein a part of the insulating film covers the pair of comb-shaped electrodes.