JPH08204493A - 弾性表面波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性表面波装置の歩留まりを向上する。 【構成】 電気信号と弾性表面波間の変換を行うＩＤＴ
６０，７０は圧電基板５１上に形成されている。保護膜
８０は圧電基板５１の弾性表面波の伝搬路とＩＤＴ６
０，７０の弾性表面波励振電極部６１，７１とを、機械
的損傷と汚染から守るものである。下地電極６３，７３
が弾性表面波励振電極部６１，７１と圧電基板５１の密
着性を向上させ、例えばクロムの金属膜６４，７４は、
各弾性表面波励振電極部６１，７１と保護膜８０のＳｉ
Ｏ₂ の密着性を高めている。そのため、弾性表面波装置
の製造時に、保護膜８０が剥離することがなくなり、弾
性表面波の伝搬路及び弾性表面波励振電極部６１，７１
が、機械的損傷と汚染から守られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電基板上に形成され
て電気信号を弾性表面波に変換する変換器、或いは弾性
表面波を電気信号に変換する変換器を有した弾性表面波
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波装置は圧電基板上に配置され
たすだれ状電極或いは変換器（Interdigital Transduce
r ；以下、ＩＤＴという）と呼ばれるものを有し、それ
で電気信号と弾性表面波間の変換を行うものである。な
かでも、弾性表面波フィルタは小型、軽量、かつ無調整
という特長を持ち、さらに、製造プロセスには半導体デ
バイスの製造に用いられるフォトリソグラフィ技術を利
用できるので、量産性に優れている。図２は、従来の弾
性表面波フィルタの概略図である。この弾性表面波フィ
ルタは圧電基板１上に形成された入力ＩＤＴ１０と出力
ＩＤＴ２０を備えている。ＩＤＴ１０は電気信号を弾性
表面波に変換する機能を有し、このＩＤＴ１０には２つ
の入力端子３１，３２を介して高周波電源３３からの信
号が入力されている。なお、図２には高周波電源３３の
内部インピーダンス３４が示されている。ＩＤＴ２０は
弾性表面波を電気信号に変換する機能を有し、ＩＤＴ２
０に接続された２つの出力端子３５，３６には負荷抵抗
３７が接続されている。ここで、図２の弾性表面波の動
作原理を説明する。高周波電源３３からの高周波の電気
信号が印加されると、ＩＤＴ１０によって圧電基板１上
に電界が発生する。電界の発生によって、圧電基板１に
は結晶構造にしたがった歪が生ずる。この歪が圧電基板
１上に弾性表面波を励起して放射する。弾性表面波は圧
電基板１上を図２のように伝搬し、ＩＤＴ２０に到達す
る。ＩＤＴ２０は到達した弾性表面波を電気信号に変換
し、出力端子３５，３６から電気信号が出力される。

【０００３】図３（ｉ）（ii）は、図２中の弾性表面波
フィルタを示す構造図であり、同図（ｉ）は平面図、同
図（ii）は（ｉ）のＡ−Ｂ断面図である。圧電基板１上
に形成されたＩＤＴ１０は、すだれ状の弾性表面波励振
電極部１１と、入力用引き出し電極部１２とで構成され
ている。ＩＤＴ２０もＩＤＴ１０と同様であり、すだれ
状の弾性表面波励振電極部２１と、出力用引き出し電極
部２２とで構成されている。各ＩＤＴ１０，２０と弾性
表面波の伝搬路の上部には、保護膜４０が形成されてい
る。保護膜４０は、実装時のハンダシール或いはシーム
ウエルドによるヤニや金属粉末等によるチップ表面の汚
染を防止するために設けられ、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ₂ ）で形成されている。圧電基板１には、電気機械結
合係数の比較的大きいタンタル酸リチウム、ニオブ酸リ
チウム或いは温度特性に優れた水晶等が用いられる。圧
電基板１と各弾性表面波励振電極部１１，２１との間に
は、それら圧電基板１と弾性表面波励振電極部１１，２
１の密着性を向上させるための下地電極４１が設けられ
ている。下地電極４１としては、通常クロムが用いられ
ている。

【０００４】弾性表面波フィルタにおいて、圧電基板１
の表面が振動する。振動に対する負荷を軽くして弾性表
面波の伝搬損失を少なくするために、弾性表面波励振電
極部１１，２１には比重の小さい金属材料がそれぞれ選
定される。よって、弾性表面波励振電極部１１，２１に
は、例えばアルミニウム或いは銅、シリコンを数パーセ
ント含んだアルミニウム合金等がそれぞれ用いられる。
それら弾性表面波励振電極部１１，２１の膜厚は、動作
周波数によって異なるが、自動車電話等で使用される８
００〜９００ＭHz帯では、約１０００〜３０００オング
ストローム程度である。ボンディングを容易にするた
め、各引き出し電極部１２，２２の金属材料には金が用
いられる。引き出し電極部１２，２２である金の膜厚
は、約２０００〜５０００オングストローム程度であ
る。下地電極４１のクロムの膜厚は、弾性表面波装置の
特性に影響を与えないように、通常５０〜１００オング
ストローム程度の薄さに設定される。保護膜４０の膜厚
は、自動車電話等で使用される８００〜９００ＭHz帯で
は、１５００〜６０００オングストローム程度である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
弾性表面波装置では、次のような課題があった。各ＩＤ
Ｔ１０，２０及び弾性表面波の伝搬路の上に形成された
保護膜４０と、弾性表面波励振電極部１１，２１の密着
性が悪い。そのため、製造時にＳｉＯ₂が剥離し、ＩＤ
Ｔ１０，２０に機械敵損傷を与えたり、または塵埃によ
る汚染を与え、弾性表面波装置の歩留まりが低下してい
た。保護膜４０と弾性表面波励振電極部１１，２１の密
着性にのみ注目した場合、保護膜４０に加熱とアニール
を行って保護膜４０を結晶化することで密着性が向上す
ると考えられる。ところが、加熱によって引き出し電極
部１２，２２の金と弾性表面波励振電極部１１，２１の
アルミニウム等で合金化が進行し、弾性表面波装置の特
性が低下する。また、加熱による結晶化で圧電基板１上
に歪み等が発生し、弾性表面波装置の精度が低下する等
の問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、圧電基板上にすだれ状に形成されて電気
信号と弾性表面波間の変換を行う弾性表面波励振電極部
と、前記弾性表面波励振電極部及び前記圧電基板の前記
弾性表面波の伝搬路上に形成された保護膜とを、備えた
弾性表面波装置において、次のような構成を講じてい
る。即ち、本発明の弾性表面波装置では、前記弾性表面
波励振電極部上に堆積され、該弾性表面波励振電極部と
前記保護膜との密着性を高める金属或いは絶縁体を設け
ている。

【０００７】

【作用】本発明は、以上のように弾性表面波装置を構成
したので、電気信号と弾性表面波間の変換が弾性表面波
励振電極部によって行われるが、保護膜はその弾性表面
波励振電極部と弾性表面波の伝搬路を、機械的損傷或い
は塵埃から保護する。ここで、弾性表面波励振電極部上
に堆積された金属膜或いは絶縁体が、保護膜を加熱する
こと無しで、保護膜と弾性表面波励振電極部間の密着性
を高めているので、製造時の該保護膜の剥がれが防止さ
れる。従って、前記課題を解決できるのである。

【０００８】

【実施例】図１（ｉ）（ii）は、本発明の実施例を示す
弾性表面波装置の構造図であり、同図（ｉ）は平面図、
同図（ii）は（ｉ）におけるＡ−Ｂの部分断面図であ
る。この弾性表面波装置は、図３と同様に２変換器構造
の弾性表面波フィルタである。圧電基板５１の上部には
電気信号を弾性表面波に変換する入力ＩＤＴ６０と、弾
性表面波を電気信号に変換する出力ＩＤＴ７０が形成さ
れている。ＩＤＴ６０は、すだれ状の弾性表面波励振電
極部６１と、入力用引き出し電極部６２とで構成されて
いる。同様に、ＩＤＴ７０もすだれ状の弾性表面波励振
電極部７１と、出力用引き出し電極部７２とで構成され
ている。各ＩＤＴ６０，７０と弾性表面波の伝搬路の上
部には、保護膜８０が形成されている。保護膜８０は、
実装時のハンダシール或いはシームウエルドによるヤニ
や金属粉末等によるチップ表面の汚染を防止するために
設けられている。圧電基板５１には、電気機械結合係数
の比較的大きいタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウ
ム、或いは温度特性に優れた水晶等が用いられる。圧電
基板５１と各弾性表面波励振電極部６１，７１との間に
は、それら圧電基板５１と弾性表面波励振電極部６１，
７１の密着性を向上させるための下地電極６３，７３
が、それぞれ形成されている。それら下地電極６３，７
３としては、従来と同様にクロムが用いられている。本
実施例の弾性表面波装置は従来と異なり、各弾性表面波
励振電極部６１，７１の上には、保護膜８０と各弾性表
面波励振電極部６１，７１との密着性を向上させる金属
膜６４，７４が、図１（ii）のように堆積されている。

【０００９】弾性表面波励振電極部６１，７１を構成す
る金属材料には、アルミニウム、銅或いはシリコンを数
パーセント含んだアルミニウム合金が使用されている。
引き出し電極部６２，７２のを構成する金属材料には、
ボンディングが容易になるように金が用いられている。
保護膜８０にはＳｉＯ₂ が用いられている。各弾性表面
波励振電極部６１，７１上に堆積された金属膜６４，７
４には、保護膜８０と弾性表面波励振電極部６１，７１
間の密着性を高めるために、クロムが用いられている。
弾性表面波励振電極部６１，７１の膜厚は、例えば１０
００〜３０００オングストローム程度であり、引き出し
電極部６２，７２である金の膜厚は、約２０００〜５０
００オングストローム程度である。下地電極６３，７３
のクロムの膜厚は、弾性表面波装置の特性に影響を与え
ないように５０〜１００オングストローム程度の薄さに
設定される。保護膜８０の膜厚は、１５００〜６０００
オングストローム程度である。金属膜６４，７４の膜厚
は、下地電極６３，７３と同様、弾性表面波装置の特性
に影響を与えないように、５０〜１００オングストロー
ム程度に堆積されている。

【００１０】弾性表面波装置の弾性表面波励振電極部６
１，７１の電極材料であるアルミニウム、銅或いはシリ
コンを数パーセント含んだアルミニウム合金と、圧電基
板５１間に備えられたクロムは、圧電基板５１と弾性表
面波励振電極部６１，７１の密着性を向上させている
が、このクロムは保護膜のＳｉＯ₂ 等の絶縁膜に対して
も密着性が優れている。従って、クロムを弾性表面波励
振電極部６１，７１上に薄く堆積し、そのクロム上に保
護膜８０を積層することにより、弾性表面波励振電極部
６１，７１と保護膜８０の密着性が向上する。図１の弾
性表面波装置は、図２と同様に高周波電源３３と負荷抵
抗３７に接続され、従来と同様の動作を行う。以上のよ
うに、本実施例では、弾性表面波励振電極部６１，７１
上に金属膜６４，７４であるクロムを５０〜１００オン
グストローム程度堆積し、金属膜６４，７４の上に保護
膜８０を形成している。そのため、弾性表面波装置の特
性を変えることなく、弾性表面波励振電極部６１，７１
と保護膜８０の密着性を向上できる。弾性表面波励振電
極部６１，７１と保護膜８０との密着性の向上により、
製造時のＳｉＯ₂ 膜の剥離がなくなり、ＩＤＴ６０，７
０の機械的損傷や、塵埃による汚染が防止されて歩留ま
りが向上する。なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず種々の変形が可能である。その変形例としては、例え
ば次のようなものがある。

【００１１】（１） 上記実施例では、弾性表面波フィ
ルタに本発明を適用した場合を説明しているが、保護膜
を有するすべての弾性表面波装置に適用した場合でも、
同様の効果が得られる。 （２） 上記実施例では、弾性表面波励振電極部６１，
７１と保護膜８０との密着性を向上するためにクロムを
用いているが、クロムに限定されるものではなく、例え
ば、チタン、ニッケル、ニッケルクロム等の金属或いは
合金を用いても、同様に弾性表面波励振電極部６１，７
１と保護膜８０の密着性が向上する。また、クロムの変
わりに、弾性表面波励振電極部６１，７１と保護膜８０
に密着性のある絶縁体を用いることも可能である。

【００１２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電気信号と弾性表面波間の変換を行う弾性表面波
励振電極部の上に、保護膜と該弾性表面波励振電極部間
の密着性を高める金属または絶縁体を設けている。つま
り、保護膜に加熱やアニールを行うこと無く、その密着
性を高めている。密着性を高める金属または絶縁体の膜
厚を適切に行うことで、弾性表面波装置の特性を損なう
こと無く密着性が高められ、製造時の保護膜の剥離を防
止できる。即ち、弾性表面波装置の機械的損傷や、汚染
が防止され、該弾性表面波装置の歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す弾性表面波装置の構造図
である。

【図２】従来の弾性表面波フィルタの概略図である。

【図３】図２中の弾性表面波フィルタを示す構造図であ
る。

【符号の説明】

１，５１ 圧電基板 １０，２０，６０，７０ ＩＤＴ １１，２１，６１，７１ 弾性表面波励振電極部 ６４，７４ 金属膜 ４０，８０ 保護膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板上にすだれ状に形成されて電気
   信号と弾性表面波間の変換を行う弾性表面波励振電極部
   と、前記弾性表面波励振電極部及び前記圧電基板の前記
   弾性表面波の伝搬路上に形成された保護膜とを、備えた
   弾性表面波装置において、 前記弾性表面波励振電極部上に堆積され、該弾性表面波
   励振電極部と前記保護膜との密着性を高める金属或いは
   絶縁体を設けたことを特徴とする弾性表面波装置。