JPH08213874A - 表面弾性波装置及びその製造方法 - Google Patents

表面弾性波装置及びその製造方法

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JPH08213874A
JPH08213874A JP7016852A JP1685295A JPH08213874A JP H08213874 A JPH08213874 A JP H08213874A JP 7016852 A JP7016852 A JP 7016852A JP 1685295 A JP1685295 A JP 1685295A JP H08213874 A JPH08213874 A JP H08213874A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子機器に用いられる表面弾性波装置におい
て、小型で製造コストが安く、電気的特性を安定化する
ことを目的とする。 【構成】 表面にインターディジタルトランスデューサ
電極3と取り出し電極4と陽極接合部5とを有する表面
弾性波素子1と、取り出し電極4と一致する位置に形設
した貫通孔9に設けた外部電極10を有するカバー基板
6を備え、取り出し電極4と外部電極10を接続し、か
つカバー基板6と陽極接合部5とを接合して封止した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ、VTRや携帯
電話等の移動体通信機器に用いられる表面弾性波装置及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】以下に従来の表面弾性波装置について説
明する。
【0003】図9に示すように、表面弾性波素子20
は、一般に圧電体の単結晶基板21上に表面波を励振・
受信する機能を有したインターディジタルトランスデュ
ーサ(以下、IDTという)電極22とIDT電極22
に通電するための取り出し電極23を有し、ステム24
のアース電極25上にダイボンド樹脂26により装着、
固定されている。取り出し電極23と端子電極27と
は、接続用のAlワイヤ28でワイヤボンド方式により
電気的に接続されている。なお、Alワイヤ28に代え
て、Auワイヤを用いることもある。端子電極27は端
子29に接続されており、外部回路と接続できる構成で
ある。
【0004】表面弾性波装置は、表面波の伝搬特性を利
用しているので、表面を保護膜で被覆することができ
ず、IDT電極22の表面に空間を有する構成としてい
る。すなわち、表面弾性波素子20とAlワイヤ28に
接触せず、かつ、外部と気密を保つ構成としたキャップ
30をかぶせて、その周辺部をシーム溶接してシーム溶
接部31を形成して、封止した構成である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、シーム溶接による封止により信頼性は高
いが、一括して溶接することができないので、工数がか
かり製造コストが高くなるという問題点、また、表面弾
性波装置をプリント基板に実装するときの加熱により、
ダイボンド樹脂26からガスが放出されて周波数特性を
変化させるという問題点、さらに、高周波帯域で使用す
るときには、Alワイヤ28がインダクタとして作用し
て、Alワイヤ28の張り方によってインダクタンスが
変化するので、周波数特性が不安定であるという問題点
を有していた。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、製造コストが安く、周波数特性が変化せず、安定し
た特性の表面弾性波装置及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の表面弾性波装置は、表面に表面弾性波を励振
・受信するIDT電極と取り出し電極と陽極接合部とを
有する表面弾性波素子と、表面弾性波素子の取り出し電
極と一致する位置に形設した貫通孔に設けた外部電極を
有するガラス板製のカバー基板を備え、取り出し電極と
外部電極を電気的に接続し、かつガラス基板と陽極接合
部とを接合してIDT電極を封止した構成としたもので
ある。
【0008】また、その製造方法は、表面に表面弾性波
を励振・受信するIDT電極と取り出し電極とその周囲
全体に配設したアルミニウムを主成分とする膜よりなる
陽極接合部を有する表面弾性波素子を多数配置し、か
つ、陽極接合部がすべて接続されて表面弾性波素子が形
成されていない領域に引き出されて設けた陽極接合端子
を有する素子形成基板を作成する工程と、表面弾性波素
子のそれぞれの取り出し電極と一致する位置に形設した
多数の貫通孔を有するカバー基板形成ガラス板を作成す
る工程と、素子形成基板の取り出し電極とカバー基板形
成ガラス板の貫通孔とを位置合わせして密着させた後、
カバー基板形成ガラス板と陽極接合部との間に電圧を印
加するとともに全体を加熱して表面弾性波素子の陽極接
合部を一括してカバー基板形成ガラス板に接合する工程
と、ついで接合された素子形成基板とカバー基板形成ガ
ラス板を真空装置中でのスパッタリングにより、カバー
基板形成ガラス板の貫通孔とその周辺部に外部電極を形
成する工程と、ついで外部電極に外部回路と接続する印
刷電極を形成する工程と、ついで陽極接合部のほぼ中心
部を切断する工程とを有するものである。
【0009】
【作用】この構成において、表面弾性波素子と外部への
リードとを接続するリード線や表面弾性波素子を固定す
るダイボンド樹脂を用いないので、大きさを小さくで
き、かつリード線によるインダクタンスの発生やダイボ
ンド樹脂からのガスの放出がなくて、周波数変動が生じ
ず、電気的特性が安定することとなる。
【0010】また、この方法において、表面弾性波素子
を多数形成した素子形成基板上にガラス製のカバー基板
を一括で陽極接合により形成でき、かつ表面弾性波素子
の取り出し電極と一致する位置に設けた貫通孔に外部電
極を形成することで外部への電極の取り出しと封止も一
括で行うこととなる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について説明する。
【0012】図1に示すように、表面弾性波素子1は、
圧電体の単結晶基板2上にIDT電極3と取り出し電極
4及びこれらを取り囲むように配設した陽極接合部5と
で構成し、絶縁性のカバー基板6は、ガラス板7に空隙
部8と貫通孔9を形成し、貫通孔9とその周辺部に設け
た外部電極10と、外部電極10に添設した印刷電極1
1とで構成し、表面弾性波素子1の取り出し電極4をカ
バー基板6の外部電極10と接合し、かつ、陽極接合部
5をカバー基板6に接合してIDT電極3を封止した構
成としている。
【0013】本実施例では、単結晶基板2として水晶を
用い、各電極は、アルミニウムを材料として膜厚を50
0nmで形成し、ガラス板7としては、水晶の熱膨張係
数に近いソーダガラスを用いた。
【0014】上述の表面弾性波装置の製造方法につい
て、以下に説明する。まず、図2に示すように、素子形
成基板12に、その多数の単結晶基板2上にIDT電極
3と取り出し電極4とその周辺部に配設した陽極接合部
5を有する表面弾性波素子1を多数形成する。陽極接合
部5は表面弾性波素子1の周辺部に形成されるととも
に、それぞれがすべて共通に接続された陽極接合端子1
3と接続されている。陽極接合端子13は、本実施例で
は2個設けているが個数は特に制約されるものではな
い。
【0015】また、図3に示すように、カバー基板形成
ガラス板14に、個々の表面弾性波素子1に相当する位
置に多数の空隙部8と貫通孔9を形設する。
【0016】ついで、図4及び図5に示すように、素子
形成基板12の表面弾性波素子1の取り出し電極4とカ
バー基板形成ガラス板14の貫通孔9とがそれぞれ一致
するように位置合わせして、素子形成基板12とカバー
基板形成ガラス板14を密着させた後、素子形成基板1
2の陽極接合端子13とカバー基板形成ガラス板14と
の間に500Vの電圧を印加するとともに全体を350
℃に加熱して両者を陽極接合する。カバー基板形成ガラ
ス板14の上に接触させる電極は、特に位置には制約は
なく、陽極接合部5は、素子形成基板12の全面に渡っ
て陽極接合端子13と接続されているので、すべての表
面弾性波素子1を数分でカバー基板形成ガラス板14に
接合することができる。この後、真空装置中でのスパッ
タリングにより、図6に示すように、貫通孔9とその周
辺部に第1層がTi膜(膜厚:50nm)、第2層がC
u膜(膜厚:2μm)の外部電極10を形成し、ついで
Cuを主体としたペーストを印刷してプリント基板に半
田付けする印刷電極11を形成する。取り出し電極4と
陽極接合部5の電極の膜厚が同一であるので、取り出し
電極4と貫通孔9との間にほとんど隙間が生じないこと
から、スパッタリングで形成した外部電極10で導通と
充分な封止ができる。上述の工程までを一括して処理し
た後、陽極接合部5のほぼ中心部をダイシングソーで切
断して、図1に示した表面弾性波装置とする。
【0017】以上のように本実施例によれば、表面弾性
波素子1の封止及び外部への導体の取り出しをカバー基
板6のガラスと表面弾性波素子1の陽極接合部5のアル
ミニウム膜との陽極接合及び貫通孔9の外部電極10を
介して印刷電極11で実現し、その製造方法において、
封止と外部電極10の取り出しが一括して処理できるの
で、従来例に比して、工数低減と小型化ができるととも
に、従来例のように接続用のAlワイヤーやダイボンド
樹脂等を使用しないので、電気的特性の安定性を向上で
きる。
【0018】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて説明する。
【0019】図7に示すように、本実施例は前述実施例
1の構成に、実施例1の印刷電極11をリード端子15
とし、電磁シールド膜16及びモールド樹脂17を備え
た構成としている。
【0020】また、その製造方法は、前述実施例1の素
子形成基板12とカバー基板形成ガラス板14との陽極
接合を行い、スパッタリングで外部電極10を形成する
工程までは同一の方法である。その後、ダイシングソー
で切断し、表面弾性波素子1の外部に銀を主体としたペ
ーストを印刷により被覆した電磁シールド膜16を形成
する。この電磁シールド膜16は図示していないが外部
電極10のアース端子部と接続されている。
【0021】ついで、リード端子15を外部電極10に
溶接により接合した後、全体をモールド樹脂17でパッ
ケージして表面弾性波装置とする。
【0022】以上のように本実施例によれば、電磁シー
ルド膜16を表面弾性波素子1の外面に設けたことによ
り、前述実施例1の効果に加えて、外部からの電磁ノイ
ズの影響を受けずに良好な特性を維持でき、また、モー
ルド樹脂17によるパッケージを採用したことにより、
量産性がさらに向上できる。
【0023】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて説明する。
【0024】図8に示すように、本実施例は前述実施例
1の構成に、実施例1のカバー基板6の空隙部8のない
カバー基板18と、表面弾性波素子1の取り出し電極4
と陽極接合部5の膜厚を約3μm増加させた表面弾性波
素子19と、電磁シールド膜16を備えた構成としてい
る。すなわち、膜厚を厚くした取り出し電極4と陽極接
合部5によって、IDT電極3とカバー基板18との間
に隙間ができるので、前述実施例1のカバー基板6の空
隙部8は不要となる。
【0025】また、その製造方法は、上述の表面弾性波
素子19とカバー基板18を用いて、前述実施例1と同
様な製造方法により陽極接合部5と貫通孔9への外部電
極10の形成を行った。また、印刷電極11を同様に形
成した後、ダイシングソーで切断し、前述実施例2と同
様に表面弾性波素子19の外面を被覆した電磁シールド
膜16を印刷で形成する。
【0026】以上のように本実施例によれば、前述実施
例1の効果に加えて、外部からの電磁ノイズの影響を受
けずに良好な特性を維持でき、また、カバー基板18に
空隙部を設けなくてもよいので、加工工数を減らすこと
ができ、さらに、素子形成基板12やカバー基板形成ガ
ラス板14に反りやうねりがあっても取り出し電極4の
厚さにより吸収できるので、封止接合の信頼性を大きく
向上できる。
【0027】なお、本実施例1ないし3については、表
面弾性波素子1について説明したが、共振器や発振器、
あるいはフィルター等の各素子についても適用できるこ
とはいうまでもない。また、表面に形成されたアルミニ
ウム膜とガラスとの陽極接合により接合して封止する構
成であるので、単結晶基板2として水晶基板のみでな
く、リチウムタンタレート(LiTa23)、リチウム
ナイオベート(LiNb 23)あるいはリチウムディボ
レート(Li246)等の単結晶基板2が使用可能で
あり、さらに、単結晶基板2に制約されずガラス板7上
に圧電体薄膜とIDT電極3が形成された構成について
も使用可能である。
【0028】また、陽極接合部5の電極材料としては純
粋なアルミニウム膜のみでなく、不純物を含むアルミニ
ウム膜でも同様な接合が可能であり、表面弾性波素子1
の耐久性強化の目的で添加されているCu,Ti,P
d,Sc,Zr,Si等を含むアルミニウム膜でも使用
可能である。
【0029】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
は、IDT電極と取り出し電極と陽極接合部を有する
と、表面弾性波素子の取り出し電極と一致する位置に形
設した貫通孔に設けた外部電極を有するガラス板製のカ
バー基板を備え、取り出し電極を電気的に接続し、か
つ、ガラス基板と陽極接合部とを接合してIDT電極を
封止した構成、また、IDT電極と取り出し電極とその
周囲全体に設けたアルミニウムを主成分とする膜よりな
る陽極接合部を有する表面弾性波素子を多数配置し、か
つ、陽極接合部がすべて接続されて表面弾性波素子が形
成されていない領域に引き出されて設けた陽極接合端子
を有する素子形成基板を作成する工程と、表面弾性波素
子のそれぞれの取り出し電極と一致する位置に形設した
多数の貫通孔を有するカバー基板形成ガラス板を作成す
る工程と、素子形成基板の取り出し電極とカバー基板形
成ガラス板の貫通孔とを位置合わせして密着させた後、
カバー基板形成ガラス板と陽極接合部との間に電圧を印
加するとともに全体を加熱して表面弾性波素子の陽極接
合部を一括してカバー基板形成ガラス板に接合する工程
と、ついで接合された素子形成基板とカバー基板形成ガ
ラス板を真空中でのスパッタリングにより、カバー基板
形成ガラス板の貫通孔とその周辺部に外部電極を形成す
る工程と、ついで外部電極に印刷電極を形成する工程
と、ついで陽極接合部のほぼ中心部を切断する工程とを
有する製造方法により、製造コストが安く、周波数特性
が変化せず、安定した特性の優れた表面弾性波装置及び
その製造方法を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の表面弾性波装置の断面
【図2】同表面弾性波装置の製造方法における素子形成
基板の要部斜視図
【図3】同製造方法におけるカバー基板形成ガラス板の
斜視図
【図4】同製造方法における素子形成基板とカバー基板
形成ガラス板の接合状態を示す断面図
【図5】図4の各表面弾性波素子と各カバー基板の分解
斜視図
【図6】同製造方法における外部電極と印刷電極の形成
状態を示す断面図
【図7】本発明の第2の実施例の表面弾性波装置の断面
【図8】本発明の第3の実施例の表面弾性波装置の断面
【図9】従来の表面弾性波装置の断面図
【符号の説明】
1 表面弾性波素子 3 インターディジタルトランスデューサ電極 4 取り出し電極 5 陽極接合部 6 カバー基板 8 空隙部 9 貫通孔 10 外部電極 11 印刷電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に表面弾性波を励振・受信するイン
    ターディジタルトランスデューサ電極と取り出し電極と
    その周囲全体に配設したアルミニウムを主成分とする膜
    よりなる陽極接合部とを有する表面弾性波素子と、前記
    表面弾性波素子の取り出し電極と一致する位置に形設し
    た貫通孔に設けた外部電極と印刷電極を有し、かつ前記
    表面弾性波素子と対向する面に空隙部を形設した絶縁性
    のカバー基板を備え、前記取り出し電極と前記外部電極
    を電気的に接合し、かつ、前記カバー基板と前記陽極接
    合部を接合して封止したことを特徴とする表面弾性波装
    置。
  2. 【請求項2】 表面に表面弾性波を励振・受信するイン
    ターディジタルトランスデューサ電極と取り出し電極と
    その周囲全体に配設したアルミニウムを主成分とする膜
    よりなる陽極接合部とを有する表面弾性波素子と、前記
    表面弾性波素子の取り出し電極と一致する位置に形設し
    た貫通孔に設けた外部電極を有し、かつ前記表面弾性波
    素子と対向する面に空隙部を形設した絶縁性のカバー基
    板を備え、前記取り出し電極と前記外部電極を電気的に
    接合し、かつ、前記カバー基板と前記陽極接合部を接合
    して封止し、前記外部電極にリード端子を接合した後、
    前記表面弾性波素子の外面に電磁シールド膜を被覆し、
    全体をモールド樹脂でパッケージしたことを特徴とする
    表面弾性波装置。
  3. 【請求項3】 表面に表面弾性波を励振・受信するイン
    ターディジタルトランスデューサ電極と取り出し電極と
    その周囲全体に配設したアルミニウムを主成分とする膜
    よりなる陽極接合部とを有する表面弾性波素子と、前記
    表面弾性波素子の取り出し電極と一致する位置に形設し
    た貫通孔に設けた外部電極を有する絶縁性のカバー基板
    を備え、前記取り出し電極と前記外部電極を電気的に接
    合し、かつ、前記カバー基板と前記陽極接合部を接合し
    て封止し、前記表面弾性波素子の外面に電磁シールド膜
    を被覆したことを特徴とする表面弾性波装置。
  4. 【請求項4】 表面に表面弾性波を励振・受信するイン
    ターディジタルトランスデューサ電極と取り出し電極と
    その周囲全体に配設したアルミニウムを主成分とする膜
    よりなる陽極接合部とを有する表面弾性波素子を多数配
    置し、かつ、前記陽極接合部がすべて接続されて、前記
    表面弾性波素子が形成されていない領域に引き出されて
    設けた陽極接合端子を有する素子形成基板を作成する工
    程と、前記表面弾性波素子のそれぞれの取り出し電極と
    一致する位置に形設した多数の貫通孔を有するカバー基
    板形成ガラス板を作成する工程と、前記素子形成基板の
    取り出し電極と前記カバー基板形成ガラス板の貫通孔と
    を位置合わせして密着させた後、前記カバー基板形成ガ
    ラス板と前記素子形成基板の陽極接合端子との間に電圧
    を印加するとともに全体を加熱して、前記表面弾性波素
    子の陽極接合部を一括して前記カバー基板形成ガラス板
    に接合する工程と、ついで接合された前記素子形成基板
    と前記カバー基板形成ガラス板を真空装置中でのスパッ
    タリングにより、前記カバー基板形成ガラス板の貫通孔
    とその周辺部に外部電極を形成する工程と、ついで前記
    外部電極に外部回路と接続する印刷電極を形成する工程
    と、ついで前記陽極接合部のほぼ中心部を切断する工程
    とを有する表面弾性波装置の製造方法。
JP01685295A 1995-02-03 1995-02-03 表面弾性波装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3265889B2 (ja)

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