JPH07162259A - 弾性表面波素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定プローブ用パッドを備えた弾性表面波素
子において、プローブ用パッドでの弾性表面波の反射を
抑圧し、素子の性能検査・測定を容易にする。 【構成】 該櫛形電極１２と外部とを電気的に結び付け
るためのワイヤーボンデイング用の電極パッド１３と、
検査・測定するためのプローブ用の電極パッド１４と、
前記ワイヤーボンデイング用の電極パッド１３と前記プ
ローブ用の電極パッド１４とを電気的に結び付けるため
に設けたバスバー１５とを備え、かつ前記該櫛形電極の
交差幅の長さＲが前記プローブ用の電極パッド間のピッ
チＬよりも長く形成された弾性表面波素子において、前
記バスバー１５が、前記櫛形電極１２から励振された弾
性表面波の伝搬方向に対して直角ではなく、角度をもっ
て斜めに形成されていることを特徴とする弾性表面波素
子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波素子に関
し、特に素子の特性の検査手段及び外部との接続手段に
関するものである。

【０００２】

【従来技術】図４は、従来の弾性表面波素子を示す概略
図である。

【０００３】図中４１は、Ｙカット（Ｚ伝搬）ニオブ酸
リチウムなどの圧電性基板、４２は、圧電性基板４１上
に形成された櫛形電極、４３は、櫛形電極４２の電気的
信号伝送路となるワイヤーをボンディングするためのワ
イヤーボンディング用パッドである。

【０００４】４４は、圧電性基板４１の表面上に形成さ
れたプローブ測定用のプローブパッドである。

【０００５】また４５は、圧電性基板４１の表面上に形
成されかつボンディングパッド４３とプローブパッド４
４とを電気的に結び付けるバスバーである。

【０００６】４６は、櫛形電極４２から励振された弾性
表面波のプローブパッド４４の端面での反射を抑えるた
めの吸音材である。

【０００７】また図中に示されたＲは、櫛形電極４２の
交差幅を表し、Ｌは、プローブ用パッド間のコンタクト
ピッチを表している。

【０００８】これらの電極は、アルミニウムなどの導電
性材料からなり、通常フォトリソグラフィー技術を用い
て、圧電性基板４１の表面上に直接形成される。

【０００９】またワイヤーには、アルミニウム−１％シ
リコン線や、金線などが用いられる。

【００１０】このような構成の弾性表面波素子におい
て、櫛形電極４２にワイヤー４６を通じて電気信号が入
力されると、圧電性基板４１の圧電効果により櫛形電極
４２において電気信号から歪エネルギーに変換し弾性表
面波（ＳＡＷ）が励振され、圧電性基板４１表面上を伝
搬していく。

【００１１】このような構造をもった素子には、フィル
ター、共振器、コンボルバなどがある。

【００１２】通常、弾性表面波素子を製造する上におい
て、フォトリソグラフィー工程終了後、多数の前記弾性
表面波素子が圧電性基板上に形成された状態で、それぞ
れの素子をウエハープローブ装置を用いてプローブ測定
を行い、前記素子の性能を検査・測定する。

【００１３】そのような工程を取り入れることによっ
て、あらかじめ素子の性能を確認し、その後パッケージ
することができるため、製品としての歩留まりが向上
し、時間的なロスも省くことができる。

【００１４】ウエハープローブ装置に用いられるプロー
ブヘッドには、タングステンなどの針形状のものを用い
るニードルプローブヘッドが用いられており、おもに低
周波用のデバイスに使用されている。

【００１５】また、フォトリソグラフィー技術の向上に
より、電極構成を微細化することができ、弾性表面波素
子は高周波化の方向へと向かっており、それにともない
ウエハープローブ装置に用いるプローブヘッドに高周波
用の弾性表面波素子に適したマイクロプローブヘッドが
使われ、高周波領域においても精度良く検査・測定を行
うことができるようになった。

【００１６】図５は、作製した高周波用デバイスの性能
を検査するためのウエハープローブ装置のマイクロプロ
ーブヘッドとそのコンタクト部の簡略図である。

【００１７】図中５１は、マイクロプローブヘッド、５
２は、電気信号経路へとつなげるための同軸コネクタ
ー、５３は、プローブヘッドに取り付けられたプローブ
チップ、５４は、圧電性基板上にある素子の電極部とコ
ンタクトするための、プローブチップ先端に取り付けら
れたプローブヘッドのコンタクト部である。

【００１８】このマイクロプローブヘッドを用いた検査
方法は、圧電性基板上に形成された弾性表面波素子に設
けられたボンディング用のパッド電極にマイクロプロー
ブヘッドのコンタクト部を接触させ、前記素子自身の電
気的特性を検査・測定するものである。

【００１９】このマイクロプローブヘッドの先端部にあ
るデバイスとコンタクトして信号を扱う部分、つまりプ
ローブヘッドのコンタクト部分のコンタクトピッチには
限られた間隔があり、約１００μｍから３００μｍ程度
であり、そのため上記図４の従来例に示すように電極部
をボンディング用のパッドとプローブ用のパッドとにわ
け、かつプローブ用のパッドは、前記ボンディング用の
パッドよりも後方に設けられている。

【００２０】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、特
に櫛形電極部の交差幅の長さＲがプローブ用パッド間の
ピッチの間隔Ｌよりも長い場合には、プローブ用パッド
の端面において櫛形電極から励振された弾性表面波が反
射してしまい、その反射波が櫛形電極に戻り再励振など
素子に影響を及ぼしてしまうという問題点があった。

【００２１】上記の問題点を解決するために、従来は櫛
形電極とプローブ用パッドとの間の領域に吸音材を設
け、弾性表面波のプローブ用パッドでの反射波を抑えて
いた。しかし、吸音材を設ける工程は大きな手間とな
り、また吸音材を設ける領域は、上記のように櫛形電極
とプローブ用パッドとの間の狭い領域であるため吸音材
を設けることは困難であった。

【００２２】［発明の目的］本発明の目的は、プローブ
測定を行うためのプローブ用パッドを備えた弾性表面波
素子において、前記プローブ用パッドでの弾性表面波の
反射を抑圧し、圧電性基板の表面上に弾性表面波素子が
形成された状態のまま素子の性能検査・測定を容易にす
ることである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、圧
電性基板上に形成された櫛形電極およびボンディング用
パッドにおいて、ボンディングパッドから電気的に接続
されて延長されたバスバーを前記櫛形電極から励振され
た弾性表面波の反射波の影響が抑えられるように、また
弾性表面波の進行を妨げないように、つまり前記弾性表
面波の伝搬方向に対して、直角にならないように設け、
前記バスバーのもう一端にウエハープローブヘッドのコ
ンタクト部分のコンタクトピッチにあわせたウエハープ
ローブ用パッドを設けることにより達成される。

【００２４】

【作用】上記手段によれば、圧電性基板上に形成された
弾性表面波素子に設けられたプローブ用パッドなどにお
いて、櫛形電極から励振された弾性表面波の反射波が櫛
形電極に影響を及ぼす形としては戻らなくなり、櫛形電
極とプローブ用パッドとの間の領域に吸音材を設けると
いう必要性がなくなる。

【００２５】

【実施例】（第１実施例）以下本発明の実施例について
説明する。

【００２６】図１は、本発明における弾性表面波素子の
第１実施例を示す概略図である。

【００２７】図中１１は、Ｙカット（Ｚ伝搬）ニオブ酸
リチウム圧電性基板、１２は、圧電性基板１１の表面上
に形成された櫛形電極、１３は、圧電性基板１１の表面
上に形成されかつ外部と電気的に接続するためのボンデ
ィングワイヤー用のボンディングパッドであり、前記櫛
形電極１２と電気的に接続されている。

【００２８】１４は、圧電性基板１１の表面上に形成さ
れたプローブ測定用のプローブパッドである。

【００２９】１５は、圧電性基板１１の表面上に形成さ
れたかつボンディングパッド１３とプローブパッド１４
とを電気的に結び付けるプローブパッド引き出し用のバ
スバーである。

【００３０】これらの電極は、アルミニウムなどの導電
性材料を用いて作製され、通常フォトリソグラフィー技
術を用いて、圧電性基板１１の表面上に直接形成され
る。

【００３１】また図中に示されたＲは、櫛形電極１２の
交差幅を表し、Ｌは、プローブパッド間のコンタクトピ
ッチを表している。

【００３２】このような構成をもった弾性表面波素子に
おいて、プローブヘッド部を通して信号が入力すると、
その電気信号がプローブパッド１４、バスバー１５、ボ
ンディングパッド部１３の順路で流れ、櫛形電極１２に
おいて電気信号が機械信号に変換され弾性表面波とし
て、圧電性基板表面上を伝搬していく。

【００３３】これとは逆に、櫛形電極１２において、弾
性表面波が機械信号から電気信号に変換されると、その
信号はボンディングパッド部１３、バスバー１５、プロ
ーブパッド１４の順路で流れプローブヘッド部を経由し
て測定器に入り、信号処理される。

【００３４】このとき、前記ボンディングパッド１３か
ら電気的に接続されて延びたバスバー１５は、前記櫛形
電極１２から励振された弾性表面波の伝搬方向に対し
て、直角にならないように配置してある。また、前記バ
スバーの長さは、インピーダンスを考慮した長さにして
ある。

【００３５】また、前記プローブ用パッド１４を設ける
位置は、櫛形電極１２から励振された弾性表面波の反射
の影響を抑制させるように、前記弾性表面波の伝搬方向
の垂直方向において前記バスバー１５よりも内側に入ら
ないように配置する。

【００３６】以上のような構成にすることによって、前
記櫛形電極１２から励振された弾性表面波は、前記バス
バー１５および前記プローブパッド１４において反射が
起こることを抑えることができ、反射波を抑えるための
吸音材を前記櫛形電極１２と前記プローブパッド１４と
の間の領域に設ける必要がなくなる。

【００３７】ここで、ボンディングパッド１３から電気
的に引き延ばされたプローブパッド引き出し用のバスバ
ー１５の角度は、前記櫛形電極１２から励振された弾性
表面波の反射波の影響が櫛形電極１２に及ぼさないよう
な角度とする。

【００３８】この角度は、前記櫛形電極１２の形状によ
っても変化するが、櫛形電極１２の交差幅と、前記バス
バー１５の長さと、前記プローブパッド１４間のピッチ
間隔とによって決めることができる。

【００３９】また櫛形電極１２の形状は正規形の櫛形電
極だけには限らず、円弧形状の櫛形電極や、またそのほ
か複数の曲面を持つ櫛形電極でもよく、それらの櫛形電
極の中心角は通常３０度に比べて小さいことから、前記
バスバーの角度は、櫛形電極１２で励振された弾性表面
波の伝搬方向に対して、たとえば３０度から４５度の範
囲で設けることが適切であり、反射波による櫛形電極で
の再励振などの影響を防ぐことができる。しかし上述し
ているように、反射波が櫛形電極１２に影響を及ぼさな
い角度であるならば、これ以外の角度でも良い。

【００４０】また、前記バスバー１５の長さは、伝送線
路としての影響や素子のおおきさを抑えることから長く
とらないようにする。

【００４１】以上のことから図１に示されているような
構成の弾性表面波素子を用いることによって、櫛形電極
１２から両方向へ励振された弾性表面波のうち、目的の
方向とは逆の方向へ伝搬する弾性表面波に関して、ボン
ディングパッド１３から電気的に接続されて延びたプロ
ーブパッド引き出し用のバスバー１５や前記バスバー１
５の他端に設けられたプローブパッド１４において、前
記櫛形電極１２と前記プローブパッド１４との間の領域
に吸音材を用いなくても反射波の影響を抑えることがで
きるため、プローブ測定・検査を行う上で工程数を減ら
すことができる。

【００４２】（第２実施例）図２は、本発明の弾性表面
波素子の第２の実施例を示す概略図である。なお本図に
おいては、上記図１における部材と同様の部材には、同
一の符号がつけられている。

【００４３】本実施例においては、プローブ測定のとき
に用いられるプローブ用のパッド１４の端面の形状が、
ボンディングパッド部１３から電気的に延長して引き延
ばされたバスバー１５の配置された角度、つまり櫛形電
極１２から励振された弾性表面波の伝搬方向に対する角
度と同じ角度でカットされている。

【００４４】このような構成を用いることによって、前
記櫛形電極１２から励振された弾性表面波がプローブ用
パッド端面で反射することを抑えることができるという
上記第１実施例と同様の効果を示す。

【００４５】（第３実施例）図３は、本発明の弾性表面
波素子の第３の実施例を示す概略図である。なお本図に
おいては、上記図１における部材と同様の部材には、同
一の符号がつけられている。

【００４６】本実施例においては、ボンディングパッド
部１３から電気的に延長して引き延ばされたバスバー１
５の端面には、プローブ用バッド１４が前記バスバー１
５の端面と同様の形状、つまり前記プローブ用のパッド
１４が設けられていない状態となっている。前記バスバ
ー１５の端面の間隔Ｌは、プローブヘッドのコンタクト
ピッチにあわせた間隔とする。

【００４７】このような構成を用いることによって、前
記バスバーはプローブ用のパッドと同様の役割を共有
し、前記櫛形電極１２から励振された弾性表面波の反射
波を上記第１実施例と同様に抑えることができ、かつプ
ローブ用パッドを設けるという工程を省くことができ、
上記第１、２実施例に比べて設計の自由度が増加する。

【００４８】なお上記第１〜３実施例において用いられ
た圧電性基板の種類、櫛形電極その他の電極の形状は、
上記実施例中に示されたものだけに限られるものではな
い。

【００４９】また、プローブ測定を終えた後、弾性表面
波素子を製品として扱うときには、前記素子の端面での
弾性表面波の反射を抑えるために吸音材を設けても良
い。

【００５０】さらに上記第１〜３実施例では、フィルタ
ーを例にとって示したが、コンボルバやマッチドフィル
ターなど櫛形電極を備えた弾性表面波素子であるなら
ば、これに限るものではない。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたような本発明によれば、圧電
性基板上に形成された櫛形電極と、ワイヤーボンディン
グ用の電極パッドと、プローブ測定用のプローブ用の電
極パッドと該ワイヤーボンディング用パッドと該プロー
ブ用パッドとを電気的に結び付けるバスバーとを備え、
かつ該櫛形電極の交差幅の長さが該プローブ用パッド間
のピッチよりも長く形成された弾性表面波素子におい
て、該バスバーを該櫛形電極から励振された弾性表面波
の伝搬方向に対して直角ではなく、ある角度をもって斜
めに形成されることによって、吸音材を該ワイヤーボン
ディング用パッドと該プローブ用パッドとの間の領域に
設けなくても該プローブ用パッド端面での該弾性表面波
の反射を抑圧することができる。

【００５２】本発明の弾性表面波素子を用いることで、
一連のデバイスプロセスにおいて、フォトリソグラフィ
ー工程終了後、基板上に形成された弾性表面波素子をダ
イシングせずに、基板のまま素子の性能検査・測定をす
る事ができる。

【００５３】そのため弾性表面波素子製品製造工程にお
いて、特に量産レベルにおいては、素子の性能を確認し
た状態でパッケージする事ができるので、製品としての
歩留まりが向上し、時間的なロスを省くこともできる。

【００５４】また試作レベルにおいて、１枚の基板の中
に櫛形電極の交差幅Ｒ（または、ボンディングパッド間
の幅）の異なる素子が含まれていても、プローブパッド
の間隔Ｌをプローブヘッドのコンタクトピッチに合わせ
ておけば、プローヘッドを交換しなくても測定・検査を
行うことが可能となる。

【００５５】つまり測定系に左右されずに素子の設計を
行うことができる、設計の容易性というメリットも含ま
れる。

【００５６】また、前記櫛形電極１２と前記プローブパ
ッド１４との間の領域に吸音材を用いなくても反射波の
影響を抑えることができるため、プローブ測定・検査を
行う上で工程数を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す概略図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す概略図。

【図３】本発明の第３の実施例を示す概略図。

【図４】本発明の従来例を示す概略図。

【図５】ウエハープローブ装置のマイクロプローブヘッ
ドとそのコンタクト部を示す概略図。

【符号の説明】

１１，４１ 圧電性基板 １２，４２ 櫛形電極 １３，４３ ワイヤーボンディング用の電極パッド １４，４４ プローブ測定用のプローブ電極パッド １５，４５ ボンディング用の電極パッドとプローブ
電極パッドとを結ぶバスバー ４６ 吸音材 Ｒ 櫛形電極の交差幅の長さ Ｌ プローブ電極パッド間のピッチの間隔 ５１ マイクロプローブヘッド ５２ 同軸コネクター ５３ プローブチップ ５４ プローブヘッドのコンタクト部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 晃広 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 望月 規弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性基板の主面上に形成された弾性表
   面波を励振するための櫛形電極と、該櫛形電極と外部と
   を電気的に結び付けるためのワイヤーボンディング用の
   電極パッドと、検査・測定するためのプローブ用の電極
   パッドと、前記ワイヤーボンディング用の電極パッドと
   前記プローブ用の電極パッドとを電気的に結び付けるた
   めに設けた該ワイヤーボンディング用の電極パッドから
   引き出したバスバーとを備え、かつ前記櫛形電極の交差
   幅の長さが前記プローブ用の電極パッド間のピッチより
   も長く形成された弾性表面波素子であり、 前記バスバーが、前記櫛形電極から励振された弾性表面
   波の伝搬方向に対して直角ではなく、角度をもって斜め
   に形成されていることを特徴とする弾性表面波素子。
2. 【請求項２】 上記プローブ用の電極パッドの位置は、
   上記櫛形電極から励振された弾性表面波の伝搬方向に対
   し垂直方向で、上記バスバーよりも内側に入らないよう
   な位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載の弾性表面波素子。
3. 【請求項３】 上記プローブ用の電極パッドは、上記バ
   スバーの外側の端部に設けられ、該バスバー内側の端部
   は該バスバーの配置された角度で直線形状とされている
   請求項１に記載の弾性表面波素子。
4. 【請求項４】 上記バスバーの端面に上記プローブ用の
   電極パッド形状を設けず、該バスバーがプローブ用の電
   極パッドの役割も共有していることを特徴とする請求項
   １に記載の弾性表面波素子。
5. 【請求項５】 上記プローブ用の電極パッドの間隔が、
   測定装置であるプローブ装置のプローブヘッドのピッチ
   間にほぼ一致していることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の弾性表面波素子。
6. 【請求項６】 上記櫛形電極の形状が、円弧形状の櫛形
   電極である請求項１に記載の弾性表面波素子。
7. 【請求項７】 上記櫛形電極の形状が、複数の曲面を持
   つ櫛形電極である請求項１に記載の弾性表面波素子。