JPH0382211A - 弾性表面波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水晶もしくはタンタル酸リチウムのような単
結晶またはチタン酸ジルコン酸鉛のようなセラミックス
もしくは酸化亜鉛／ガラス等の圧電性基板を用いた弾性
表面波装置に関し、特に、外部との接続用または特性検
査用の電極構造が改良されたものに関する。

〔従来の技術〕

近年、弾性表面波装置を用いたフィルタ、共振子、発振
子及び遅延線等が広く用いられている。

このような弾性表面波装置の一例を第２図を参照して説
明する。

弾性表面波装置ｌでは、圧電性基板２上に、インターデ
ジタルトランスデユーサ３．４が所定距離を隔てて配置
されている。各インターデジタルトランスデユーサ３，
４は、それぞれ、一対のくし歯電極３ａ、３ｂ、４ａ、
４ｂを、互いの複数本の電極指が相互に間挿し合うよう
に配置することにより構成されている。

各くし歯電極３ａ〜４ｂに、それぞれ、電極パッド５ａ
〜５ｄが電気的に接続されている。電極パッド５ａ〜５
ｄは、弾性表面波装置ｌを外部と接続する際に用いられ
るものであり、従って、ある程度の面積を有するように
構成されている。６゜７は吸音材を示し、表面波の端面
における反射を抑制するために設けられている。

なお、上記のようなインターデジタルトランスデユーサ
３．４に加えて、金属ストリップからなるグレーティン
グ反射器等が形成されることも多い。

弾性表面波装置では、動作周波数は、インターデジタル
トランスデユーサ３．４やグレーティング反射器におけ
る電極指または金属ストリップの繰り返し周期に反比例
する。従って、電極構造を微細化することにより、容易
に高周波化し得る。

そこで、半導体装置の製造に多用されているフォトリソ
グラフィ技術を応用することにより、高周波化に対応し
た弾性表面波装置の開発が急速に進んでいる。

また、弾性表面波フィルタに要求される特性の１つに、
振幅あるいは群遅延特性のリンプルが小さいことがある
。特に、近年話題のハイビジョン（ＭＵＳＥ方式）放送
受信用のチューナに要求される群遅延特性の平坦度は、
８ｎｓｐ−ｐ以下とも言われており、非常に高い性能が
要求される。

従って、該チューナの中間周波段に用いられる弾性表面
波フィルタには、それ以上の特性が要求される。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
上記のように電極構造を微細化し、弾性表面波装置を高
周波化していった場合、フォトリソグラフィ時における
電極欠陥の発生確率が増大したり、電極線幅を一定に制
御することが困難となる。従って、歩留の低下を避ける
ことができない。

他方、高周波化に伴ってチップサイズが小さくなるため
、半導体装置の製造の場合と同様に、多数のチップが母
ウェハー上に構成された状態で、各チップの電気的特性
を検査しくウェハーブロービングと言われている。）、
良否判定を行った後に、良品チップ部分のみを完成品に
仕上げる方法がある。このようにすれば、チップとして
の不良率が高くなったとしても、部品コストにはそれほ
ど影響せずにすむ、すなわち、全てのチップを完成品に
組み立てた後に、初めて特、性を実施した場合に比べ、
作業コスト及び材料費を節減することができる。

上記のようなウェハーブロービングは、一般には、プロ
ーバと呼ばれている設備を利用して行われている。すな
わち、ウェハーを１チツプ毎にＸ。

Ｙ方向に移動させつつ、各チップ部分の接続用電極パッ
ド（第２図の参照番号５ａ〜５ｄで示した部分）に、タ
ングステン等からなる細い針金当接させ、その電気的特
性を測定している。この検査を確実にかつ容易に行うに
は、針が当接される電極パッドがある程度以上の面積を
有することが必要である。従って、第２図の電極パッド
５ａ〜５ｄのように、比較的大面積のパッドを形成する
必要があり、チップの幅寸法Ｗが大きくなりがちであっ
た。

他方、高周波用弾性表面波装置では、一般に動作周波数
に反比例して電極の膜厚が薄くなる。そのため、上記ブ
ロービングに際し、検査用のダンゲステン針により、電
極パッドに傷が付きがちであり、下地の圧電性基板が露
出することが多かった。その結果、損傷された電極バン
ドに対し、組立て時に接続用ワイヤーボンディングを行
った場合、損傷を受けた部分にワイヤーボンディングさ
れると接続不良が生じる。

よって、従来の弾性表面波装置１において、高周波化し
た場合には、電極パッド５ａ〜５ｄの面積をより一層大
きくしなければならなかった。そこで、ウェハーブロー
ビング用すなわち特性検査用電極パッドを、外部との接
続用電極パッド５ａ〜５ｄと別個に設ける構造も考えら
れている。

しかしながら、高周波用の膜厚の薄い電極構造では、１
１ｔ極バツドとくし歯電極との間の接続導電部を長くし
た場合には、抵抗分が増加し、弾性表面波フィルタ等に
おける損失増大の原因となる。

よって、接続用電極パッド５ａ〜５ｄは、インターデジ
タルトランスデユーサから余り離すことはできない、従
って、弾性表面波フィルタ等では、吸音材６，６よりも
、インターデジタルトランスデユーサ３．４の近くに電
極バ・ンド５ａ〜５ｄを設けざるを得なかった。

しかしながら、上記のような電極パッド５ａ〜５ｄは、
それ自体が反射波の発生源となり、群遅延特性にリップ
ルを生じさせる。よって、弾性表面波の伝搬路上や、そ
のすぐ近傍には配置することはできない。結果、表面波
伝搬路領域よりも離して配置することになるため、すな
わち第２図の電極パッド５８〜５ｄのように、大きな面
積の電極バンドを表面波伝搬路領域から側方に離して配
置しなければならなかった。その結果、チップの幅寸法
Ｗ（第２図参照）が増大し、基板コストが高く付いてい
た。

本発明の目的は、ウェハーブロービングに際し検査を容
易とするのに充分な面積の特性検査用電極パッドが設け
られた弾性表面波装置であって、チップ幅の増大や電極
の引き回しによる損失の増大等が生じ難い高周波用途に
適した弾性表面波装置を提供することにある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明は、圧電性基板と、圧電性基板に構成されており
互いに間挿し合う一対のくし歯電極よりなる少なくとも
１のインターデジタルトランスデユーサと、このインタ
ーデジタルトランスデユーサの表面波伝搬路方向外側に
配置された吸音材とを備える弾性表面波装置において、
下記の構成を備えることを特徴とする。

すなわち、１のくし歯電極に対応して、第１゜第２の電
極パッドが電気的に接続されており、かつ第１の電極パ
ッドが吸音材よりもインターデジタルトランスデユーサ
側に、第２の電極パッドが吸音材を挾んでインターデジ
タルトランスデユーサと反対側に配置されていることを
特徴とする。

上記第１の電極パッドは、外部との接続用電極パッドと
して用いることが好ましく、また第２の電極パッドはウ
ェハー状態での電気的特性検査用電極パッドとして用い
ることが好ましい、そして、その場合には、第１の電極
パッドを表面波伝搬路領域外側に配置し、第２の電極パ
ッドを表面波伝搬路延長領域上にその一部が位置するよ
うに配置し、さらに第２の電極パッドを第１の電極パッ
ドよりも大きくすることにより、チップの幅方向寸法が
低減されると共に、ウェハー状態での電気的特性の検査
が容易とされ得る。

〔作用〕

本発明では、吸音材を挟んで第１．第２の電極パッドの
２種の１を極パッドが１のくし歯電極に対して設けられ
ている。従って、一方を外部との接続用の電極パッドと
して用い、他方をウェハーブロービング時の電気的特性
検査用電極バッドとして用いることができる。従って、
接続専用に用いる電極パッドは、ウェハーブロービング
Ｌ？　ニｔＵ　（Ｉを受けないため、組立て時のボンデ
ィングが確実に行われる。

しかも、第１の電極パッドは吸音材よりもインターデジ
タルトランスデユーサ側に配置されているので、引き回
し距離が短くてすむ。よって、抵抗分による損失増加が
少ないので、第１の電極パッドを接続用電極パッドとし
て用いた場合、低損失の弾性表面波装置とすることでき
る。

また、第２の電極パッドは、吸音材を介してインターデ
ジタルトランスデユーサと反対側に配置されるので、該
第２の電極バンドを大きな面積を有するように構成した
り、表面波伝搬路延長領域上に形成したとしても、該第
２の電極パッドによる反射等の影響はほとんど無い、よ
って、特性検査用バッドを大きくすることにより検査が
容易かつ確実となり、しかも表面波伝搬路延長領域上に
形成した場合にはチップの幅寸法を増大させることもな
い。

〔実施例の説明〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例の平面図である。本実
施例は、弾性表面波フィルタに適用したものである。

弾性表面波フィルタ１１では、圧電性基板１２の上面に
、所定距離を隔ててインターデジタルトランスデユーサ
１３．１４が形成されている。圧電性基板１２としては
、水晶やタンタル酸リチウム等の圧電性単結晶、あるい
はチタン酸ジルコン酸鉛のような圧電性セラミックス等
積々の圧電材料からなるもの、あるいは絶縁性基板上に
ＺｎＯのような圧電材料よりなる薄膜を形成したものに
より構成され得る。圧電薄膜を利用した圧電性基板では
、インターデジタルトランスデユーサ１３゜１４は薄膜
の下面に形成してもよい。

インターデジタルトランスデユーサ１３．１４は、それ
ぞれ、互いの電極指が間挿し合うように配置された一対
のくし歯電極１３ａ、１３ｂ　　１４ａ、１４ｂからな
る。各くし歯電極１３ａ〜１４ｂには、それぞれ、第１
．第２の電極パッド１５ａ〜１５ｄ、１６ａ〜１６ｄが
接続されている。

このインターデジタルトランスデユーサ１３．１４及び
第１．第２の電極パッド１５ａ〜１５ｄ。

１６ａ−１６ｄは、フォトリソグラフ技術を用いて同時
に形成されており、通常、ＡＩ！、等の金属膜を図示の
パターン形状に形成することにより構成されている。

第１図から明らかなように、第１の電極パッド１５ａ　
〜１５ｄは、第２の電極パッド１６ａ−１６ｄよりも小
さな面積に形成されている。これは、第１の電極パッド
１５ａ〜１５ｄが、後述するように、外部との電気的接
続に用いられるため、さほど面積を拡げる必要がないの
に対し、第２の電極ハツト１６ａ〜１６ｄがウェハーブ
ロービングに用いられるものであるため、より大きな面
積を必要とするからである。

なお、１７ａ、１７ｂは、それぞれ、吸音材を示し、表
面波の端面反射を抑制するために設けられている。また
、略図的に示す１８ａ〜１８ｄは、ボンディングワイヤ
を示し、外部パッケージと第１のｔ極パフド１５ａ〜１
５ｄとを電気的に接続しているものである。

本実施例の特徴は、第１の電極パッド１５ａ〜１５ｄが
、吸音材１７ａ、１７ｂよりも内側に、すなわちインタ
ーデジタルトランスデユーサ１３゜１４側に寄せられて
配置されており、他方、第２の電極パッド１６ａ〜１６
ｄは吸音材１７ａ、１７ｂを介してインターデジタルト
ランスデユーサ１３．１４と反対側に配置されているこ
とにある。

以下、上記配置による作用効果を説明する。第１の電極
パッド１５ａ〜１５ｄは、外部との接続専用のものであ
るため、すなわちウェハーブロービングをも行う従来の
電極パッド５ａ〜５ｄ（第２図）に比べて小さな面積で
すむ。しかも、ウェハーブロービングは、第２の電極パ
ッド１６ａ〜１６ｄを用いて行われるため、第１の電極
バッド１５ａ−１５ｄは損傷されることがなく、ワイヤ
ーボンディング等により確実に接続され得る。

しかも、第１の電極パッド１５ａ−１５ｄは、吸音材１
７ａ、１７ｂよりも内側に、すなわちインターデジタル
トランスデユーサ側に寄せて形成されているので、引き
回しによる損失の増大や直達波の増大も避けることがで
きる。

他方、第２の電極バンド１６ａ−１６ｄは、吸音材１７
ａ、１７ｂよりも外側にすなわちインターデジタルトラ
ンスデユーサ１３．１４と吸音材１７ａ、１７ｂを介し
て反対側に配置されている。

よって、第２の電極パッド１６ａ〜１６ｄをウェハーブ
ロービングが容易なように比較的大きな面積で形成した
としても、該第２の電極パッド１６ａ〜１６ｄに基づく
反射は吸音材１７ａ、１７ｂで遮られることになる。よ
って、検査用の第２の電極パッド１６ａ〜１６ｄを大面
積化したとしても、群遅延特性にリップルが生じたりす
ることがない。

次に、第１図実施例の具体的な実験結果を説明する。

圧電性基板１２としてＸカッ）１１２”Ｙ伝搬Ｌ　ｉＴ
ａ○、基板を用い、この圧電性基板の表面に電子ビーム
蒸着により１５００人の厚みのアル旦ニウム膜を全面に
形成し、フォトリソグラフにより第１図に示した形状の
インターデジタルトランスデユーサ１３．１４並びに第
１．第２の電極パッド１５ａ　〜１５ｄ、１６ａ　〜１
−６ｄを形成し、中心周波数４０２．７８ＭＨｚのＢＳ
チューナ用の第２段ＩＦ用弾性表面波フィルタを作製し
た。

上記と同−材料及び同一方法により第２図に示した従来
の弾性表面波フィルタを作製した。

上記のようにして作製した実施例及び従来例の弾性表面
波フィルタの周波数特性を測定したところ、第４図及び
第５図に示す結果がそれぞれ得られた。

第５図から明らかなように、従来例では振幅特性におい
て０．３ｄＢｐ−ｐ程度のリップルが、群遅延時間特性
（ＧＤＴ特性）で６ｎｓ　　ｐ　　ｐ程度のリップルが
発生しているのに対し、実ｍ例の特性では、第４図に示
されているように、振幅特性にはほとんどリップルが見
られず、群遅延時間特性（ＧＤＴ特性）においても２ｎ
ｓｐ−ｐ以下のりンプルが生じているに過ぎない、従っ
て、ＭＵＳＥ方式のチューナに用いるフィルタとして充
分使用し得る良好な特性を示すことがわかる。

上記のような特性の差は、実施例の構造においては、ウ
ェハーブロービング用の第２の電極パッド１６ａ〜１６
ｄが吸音材１７ａ、１７ｂの外側に配置されているため
、該第２の電極パッド１６ａ４１６ｄによる反射波等が
存在しないことによるものである。

第３図は、本発明の第２の実施例の弾性表面波フィルタ
を示す、ここでは、第２の電極パッド１６ａ〜１６ｄの
一部が表面波伝搬路延長領域上に配置されている。すな
わち、第１図実施例の場合に比べて、第２の電極パッド
１６ａ−１６ｄが圧電性基板１２の中央側に寄せられて
形成されている。従って、圧電性基板１２の幅寸法Ｗを
狭くすることが可能とされている。このように、本発明
では、第２の電極パッド１６ａ−１６ｄは、吸音材１７
ａ、１７ｂを挟んでインターデジタルトランスデユーサ
１３．１４と反対側に配置されているので、表面波伝搬
路延長領域上に配置することも可能であり、それによっ
てチップサイズを小さくすることができる。

なお、第２の実施例では、吸音材１７ａ、１７ｂが、平
面形状略Ｖ字型とされており、しかもインターデジタル
トランスデユーサ１３．１４と第２のｔ極バッド１６ａ
−１６ｄを接続する導電部上に被さるように形成されて
いる。よって、第１図実施例の場合に比べて、より確実
にリップルの発生が防止される。

なお、上記実施例では、各くし歯電極１個に対し、吸音
材の両側に各１個の第１．第２の電極パッドを形成して
いたが、第１．第２の電極パッドは、２以上形成されて
いてもよい。

また、インターデジタルトランスデユーサの表面波伝搬
方向外側に、グレーティング型反射器等の他の電極構造
が設けられている弾性表面波装置にも、本発明を適用す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では、第１．第２の電極パッドが
、吸音材を介して分散配置されているため、インターデ
ジタルトランスデユーサ寄りの第１の電極パッドを接続
用電極パッドとして用い、インターデジタルトランスデ
ユーサと吸音材を介して反対側に配置された第２の電極
パッドをウェハーブロービング用パッドとして用いるこ
とにより、第１の電極パッドの外部との電気的接続を確
実に行うことができる。また、吸音材の外側に配置され
た第２の電極パッドの大面積化を行ったとしても、特性
の劣化が生し難いため、相対的に大面積の第２の電極パ
ッドを形成することにより、ウェハーブロービングを容
易にかつ確実に行うことができる。

しかも、第２の電極パッドに起因する反射波の発生や不
要な励振は吸音材において遮断されるため、電気的な特
性の劣化も生じない。

また、第１の電極パッドはインターデジタルトランスデ
ューサ寄りに形成されているので、接続用電極パッドの
引き回しによる損失の増加や直達波の増大も生じない。

よって、本発明によれば、電極膜厚が薄くなる高周波用
弾性表面波装置の特性及び信頼性を効果的に高めること
ができ、かつコストを低減することも可能となる。

なお、本発明は、弾性表面波フィルタだけでなく、弾性
表面波共振子や遅延線等の種々の弾性表面波を利用した
装置一般に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の弾性表面波フィルタの平面
図、第２図は従来の弾性表面波フィルタの平面図、第３
図は本発明の第２の実施例の弾性表面波フィルタの平面
図、第４図及び第５図は、それぞれ、実施例及び従来例
のフィルタ特性を示す図である。 図において、１１は弾性表面波フィルタ、１２は圧電性
基板、１３．１４はインターデジタルトランスデエーサ
、１３ａ〜１４ｂはくし歯！極、１５ａ−１５ｄは第１
の電極パッド、１６ａ−１６ｄは第２の電極パッド、１
７ａ、１７ｂは吸音材を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電性基板と、該圧電性基板に構成されており、
   互いに間挿し合う一対のくし歯電極よりなる少なくとも
   １のインターデジタルトランスデューサと、前記インタ
   ーデジタルトランスデューサの表面波伝搬方向外側に配
   置された吸音材とを備える弾性表面波装置において、 １の前記くし歯電極に対し、第１，第２の電極パッドが
   電気的に接続されており、かつ 第１の電極パッドが前記吸音材よりもインターデジタル
   トランスデューサ側に、前記第２の電極パッドが吸音材
   を挟んでインターデジタルトランスデューサとは反対側
   に配置されていることを特徴とする弾性表面波装置。
2. （２）吸音材よりもインターデジタルトランスデューサ
   側に配置された前記第１の電極パッドが外部との接続用
   電極パッドであり、前記第２の電極パッドがウエハー状
   態での電気的特性検査用パッドである請求項１に記載の
   弾性表面波装置。
3. （３）前記第１の電極パッドが表面波伝搬路領域の外側
   に配置されており、前記第２の電極パッドの少なくとも
   一部が表面波伝搬路延長領域上に配置されており、かつ
   前記第１の電極パッドよりも大きな面積を有するように
   構成されている請求項２に記載の弾性表面波装置。