JPH0832399A - 弾性表面波素子及び圧電振動素子 - Google Patents
弾性表面波素子及び圧電振動素子Info
- Publication number
- JPH0832399A JPH0832399A JP16650094A JP16650094A JPH0832399A JP H0832399 A JPH0832399 A JP H0832399A JP 16650094 A JP16650094 A JP 16650094A JP 16650094 A JP16650094 A JP 16650094A JP H0832399 A JPH0832399 A JP H0832399A
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- JP
- Japan
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- surface acoustic
- acoustic wave
- thin film
- substrate
- electrodes
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極部の腐食を防止し、しかも素子特性への
影響を少なくする。 【構成】 圧電性基板１２の表面にすだれ状電極１３と
１４を形成してフィルタを構成する弾性表面波素子にお
いて、基板面にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜１５を形成
し、この薄膜を電極１３、１４の腐食に対する保護膜と
する。フッ素化ポリイミド樹脂薄膜は、低い誘電率・低
い熱膨張係数及び薄膜化により素子特性への影響を少な
くする。
影響を少なくする。 【構成】 圧電性基板１２の表面にすだれ状電極１３と
１４を形成してフィルタを構成する弾性表面波素子にお
いて、基板面にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜１５を形成
し、この薄膜を電極１３、１４の腐食に対する保護膜と
する。フッ素化ポリイミド樹脂薄膜は、低い誘電率・低
い熱膨張係数及び薄膜化により素子特性への影響を少な
くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波素子及び圧
電振動素子の電極部の保護膜に関する。
電振動素子の電極部の保護膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波素子は、圧電基板上にアルミ
ニウム等の電極材料によりすだれ状電極（Ｉｎｔｅｒｄ
ｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）を形成し、この
すだれ状電極を信号源で励起し、電気機械結合により基
板上に弾性表面波を発生させ、この励振された弾性表面
波を利用して共振子やフィルタ、センサ等の信号処理素
子を得ることができる。
ニウム等の電極材料によりすだれ状電極（Ｉｎｔｅｒｄ
ｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）を形成し、この
すだれ状電極を信号源で励起し、電気機械結合により基
板上に弾性表面波を発生させ、この励振された弾性表面
波を利用して共振子やフィルタ、センサ等の信号処理素
子を得ることができる。
【０００３】図４の（ａ）にはフィルタ用弾性表面波素
子の構成例を示し、圧電基板１面に一対のすだれ状電極
２、３を形成し、一方の電極２から他方の電極３への信
号伝搬によりフィルタ特性を得る。
子の構成例を示し、圧電基板１面に一対のすだれ状電極
２、３を形成し、一方の電極２から他方の電極３への信
号伝搬によりフィルタ特性を得る。
【０００４】同図の（ｂ）には共振子用弾性表面波素子
の構成例を示し、圧電性基板４の中央部にすだれ状電極
５を形成し、両側に反射電極６、７を形成し、すだれ状
電極５に印加する信号に対して共振を得る。
の構成例を示し、圧電性基板４の中央部にすだれ状電極
５を形成し、両側に反射電極６、７を形成し、すだれ状
電極５に印加する信号に対して共振を得る。
【０００５】これら弾性表面波素子は、センサにも利用
され、例えばセンサ部材（機能性薄膜）を電極２と３間
に付着させ、基板表面における質量負荷効果に伴う弾性
表面波の位相速度変化（周波数変化）から匂いや湿度、
濃度を検出する。
され、例えばセンサ部材（機能性薄膜）を電極２と３間
に付着させ、基板表面における質量負荷効果に伴う弾性
表面波の位相速度変化（周波数変化）から匂いや湿度、
濃度を検出する。
【０００６】また、基板表面における質量負荷効果に伴
う弾性表面波の減衰（共振Ｑ値の変化、挿入損失）から
液体粘度や濃度を検出する。
う弾性表面波の減衰（共振Ｑ値の変化、挿入損失）から
液体粘度や濃度を検出する。
【０００７】また、基板特性の変化に伴う弾性表面波の
位相速度変化から温度等を検出する。さらに、基板変形
に伴う弾性表面波の位相速度変化から圧力や加速度、変
位等を検出する。
位相速度変化から温度等を検出する。さらに、基板変形
に伴う弾性表面波の位相速度変化から圧力や加速度、変
位等を検出する。
【０００８】さらにまた、電極の腐食に伴う弾性表面波
の位相速度変化から腐食や濃度、水素イオン濃度を検出
する。
の位相速度変化から腐食や濃度、水素イオン濃度を検出
する。
【０００９】次に、圧電振動素子は、水晶等の圧電性基
板の厚みすべり振動を利用した厚みすべり水晶振動子や
振動子センサ等に構成される。図５は、厚みすべり振動
素子の正面図（ａ）と側面図（ｂ）で構成例を示し、圧
電性基板８の両面に対向電極９Ａ，９Ｂを形成し、ベー
ス１０の植設される信号・支持ピン１１Ａ，１１Ｂに両
電極９Ａ，９Ｂを導電性接着剤で接着・支持する。
板の厚みすべり振動を利用した厚みすべり水晶振動子や
振動子センサ等に構成される。図５は、厚みすべり振動
素子の正面図（ａ）と側面図（ｂ）で構成例を示し、圧
電性基板８の両面に対向電極９Ａ，９Ｂを形成し、ベー
ス１０の植設される信号・支持ピン１１Ａ，１１Ｂに両
電極９Ａ，９Ｂを導電性接着剤で接着・支持する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】弾性表面波素子による
共振子やフィルタ、センサ等の信号処理素子の構成にお
いて、電極部の腐食による電界及び質量負荷の変化が共
振周波数の変化やフィルタ特性の変化など素子特性（位
相速度変化、共振Ｑ値など）の変化を招く。
共振子やフィルタ、センサ等の信号処理素子の構成にお
いて、電極部の腐食による電界及び質量負荷の変化が共
振周波数の変化やフィルタ特性の変化など素子特性（位
相速度変化、共振Ｑ値など）の変化を招く。
【００１１】特に、センサを構成するとき、素子が晒さ
れる雰囲気や溶液が腐食性であることが多く、電極部で
の腐食が起こり易くなり、センシング要因以外での素子
の特性変動が検出誤差となる。
れる雰囲気や溶液が腐食性であることが多く、電極部で
の腐食が起こり易くなり、センシング要因以外での素子
の特性変動が検出誤差となる。
【００１２】同様に、圧電振動素子の電極部の腐食は、
振動周波数の変化やリード部分の断線を起こすことがあ
り、素子寿命を縮める。
振動周波数の変化やリード部分の断線を起こすことがあ
り、素子寿命を縮める。
【００１３】このような課題を解消するため、電極材料
にＡｕ等の耐腐食性の高い金属膜を使用することがある
が、これらの金属膜は銅やアルミニウムに比べて加工性
及びコストの点で好ましくない。
にＡｕ等の耐腐食性の高い金属膜を使用することがある
が、これらの金属膜は銅やアルミニウムに比べて加工性
及びコストの点で好ましくない。
【００１４】また、電極部の腐食を防止するため、電極
部に保護膜を形成することが考えられるが、一般に使用
される保護膜用の樹脂では、保護膜の温度特性が素子の
温度特性に影響を与えること、誘電率による電気的な影
響、及び保護膜自体の膜厚による質量負荷への影響で素
子の周波数を変化させるなど、素子に与える影響が大き
くなる。
部に保護膜を形成することが考えられるが、一般に使用
される保護膜用の樹脂では、保護膜の温度特性が素子の
温度特性に影響を与えること、誘電率による電気的な影
響、及び保護膜自体の膜厚による質量負荷への影響で素
子の周波数を変化させるなど、素子に与える影響が大き
くなる。
【００１５】本発明の目的は、電極部の腐食を防止し、
しかも素子特性への影響を少なくした弾性表面波素子及
び圧電振動素子を提供することにある。
しかも素子特性への影響を少なくした弾性表面波素子及
び圧電振動素子を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、圧電性基板面に電極を形成し、基板面を
伝搬する弾性表面波を利用してフィルタ機能等を得る弾
性表面波素子において、前記基板面に前記電極の腐食保
護用にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜を形成した構造を特
徴とする。
決を図るため、圧電性基板面に電極を形成し、基板面を
伝搬する弾性表面波を利用してフィルタ機能等を得る弾
性表面波素子において、前記基板面に前記電極の腐食保
護用にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜を形成した構造を特
徴とする。
【００１７】また、本発明は、圧電性基板面に電極を形
成し、圧電性基板の厚みすべり振動等により振動子機能
等を得る圧電振動素子において、前記基板面に前記電極
の腐食保護用にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜を形成した
構造を特徴とする。
成し、圧電性基板の厚みすべり振動等により振動子機能
等を得る圧電振動素子において、前記基板面に前記電極
の腐食保護用にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜を形成した
構造を特徴とする。
【００１８】
【作用】電極面の保護膜としてフッ素化ポリイミド樹脂
の被膜を形成し、電極を腐食から保護する。
の被膜を形成し、電極を腐食から保護する。
【００１９】フッ素化ポリイミド樹脂被膜は、その薄膜
化及び低い誘電率・低い熱膨張係数により素子特性への
影響を少なくする。
化及び低い誘電率・低い熱膨張係数により素子特性への
影響を少なくする。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すフィルタ型
の弾性表面波素子断面図である。圧電性基板１２は、そ
の一方の表面に従来と同様のすだれ状電極１３と１４が
形成される。この電極形成後、本実施例では、電極１
３、１４が形成される基板面に、薄膜化したフッ素化ポ
リイミド樹脂薄膜１５を設ける。
の弾性表面波素子断面図である。圧電性基板１２は、そ
の一方の表面に従来と同様のすだれ状電極１３と１４が
形成される。この電極形成後、本実施例では、電極１
３、１４が形成される基板面に、薄膜化したフッ素化ポ
リイミド樹脂薄膜１５を設ける。
【００２１】この薄膜１５の材料になるフッ素化ポリイ
ミド樹脂は、通常のポリイミドと同様に、耐薬品性・耐
熱性に優れている上に、低誘電率・低熱膨張係数・耐水
性等の特徴を持つ。
ミド樹脂は、通常のポリイミドと同様に、耐薬品性・耐
熱性に優れている上に、低誘電率・低熱膨張係数・耐水
性等の特徴を持つ。
【００２２】さらに、フッ素化ポリイミド樹脂は、スピ
ンコート法、又はスプレーコート法により容易に薄膜形
成を行うことができ、しかも膜厚の一定制御が容易にな
る。
ンコート法、又はスプレーコート法により容易に薄膜形
成を行うことができ、しかも膜厚の一定制御が容易にな
る。
【００２３】スピンコート法は、半導体のホトエッチン
グ工程での被膜形成等で広く使われている方法であり、
ウエハ等を回転させておいて回転中心部に被膜剤を滴下
し、遠心力でウエハ周辺まで均一に広げる。
グ工程での被膜形成等で広く使われている方法であり、
ウエハ等を回転させておいて回転中心部に被膜剤を滴下
し、遠心力でウエハ周辺まで均一に広げる。
【００２４】この膜厚の制御には、スプレーコート法で
はフッ素化ポリイミド樹脂の粘度と塗布時間を、スピン
コート法では粘度と回転数を制御することで実現され
る。
はフッ素化ポリイミド樹脂の粘度と塗布時間を、スピン
コート法では粘度と回転数を制御することで実現され
る。
【００２５】したがって、本実施例になる弾性表面波素
子は、電極１３、１４をその腐食から保護するのに、耐
環境性に優れるフッ素化ポリイミド樹脂薄膜１５を形成
して保護膜とする。
子は、電極１３、１４をその腐食から保護するのに、耐
環境性に優れるフッ素化ポリイミド樹脂薄膜１５を形成
して保護膜とする。
【００２６】そして、低い誘電率・低い熱膨張係数及び
薄膜化を容易にするフッ素化ポリイミド樹脂薄膜１５を
保護膜とすることにより、素子特性への影響を少なくす
る。
薄膜化を容易にするフッ素化ポリイミド樹脂薄膜１５を
保護膜とすることにより、素子特性への影響を少なくす
る。
【００２７】本実施例の弾性表面波素子の耐水性及び耐
環境性を確認するため、特性変化が最も顕著に現れる共
振器型フィルタ表面に、１０００Åのフッ素化ポリイミ
ド樹脂薄膜を形成し、酸性溶液（リン酸：硝酸：酢酸＝
１６：１：２の１０％水溶液）に対する耐性実験を行っ
た。
環境性を確認するため、特性変化が最も顕著に現れる共
振器型フィルタ表面に、１０００Åのフッ素化ポリイミ
ド樹脂薄膜を形成し、酸性溶液（リン酸：硝酸：酢酸＝
１６：１：２の１０％水溶液）に対する耐性実験を行っ
た。
【００２８】この結果は図２に示すように、６０分後の
比較では、保護膜無しの素子では周波数変動（Δｆ／
ｆ）が約９０００ｐｐｍという大きな変動を伴うのに対
して、保護膜を設けた素子では周波数変動が５ｐｐｍ以
内という極めて安定性の高い結果が得られた。
比較では、保護膜無しの素子では周波数変動（Δｆ／
ｆ）が約９０００ｐｐｍという大きな変動を伴うのに対
して、保護膜を設けた素子では周波数変動が５ｐｐｍ以
内という極めて安定性の高い結果が得られた。
【００２９】また、挿入損失ΔＩＬの変動についても、
保護膜無しの素子では約２５ｄＢの高い損失が発生した
のに対して、保護膜を設けた素子では０.２ｄＢ以下の
変動に抑えることができた。
保護膜無しの素子では約２５ｄＢの高い損失が発生した
のに対して、保護膜を設けた素子では０.２ｄＢ以下の
変動に抑えることができた。
【００３０】以上までのことから、本実施例では、トラ
ンスバーサル型弾性表面波素子等に比べて特性変化がシ
ビアに現れる共振器素子においても十分実用に供し得る
ことが確認された。これにより、フッ素化ポリイミド樹
脂薄膜は、比較的薄い膜であるにも拘わらず、電極部の
保護膜として十分に有効であることが確認される。
ンスバーサル型弾性表面波素子等に比べて特性変化がシ
ビアに現れる共振器素子においても十分実用に供し得る
ことが確認された。これにより、フッ素化ポリイミド樹
脂薄膜は、比較的薄い膜であるにも拘わらず、電極部の
保護膜として十分に有効であることが確認される。
【００３１】上記の実験では酸性溶液についてのもので
あるが、フッ素化ポリイミド樹脂が耐水性・耐薬品性に
優れていることより、他の腐食性溶液に対しても有効で
あることは明らかである。
あるが、フッ素化ポリイミド樹脂が耐水性・耐薬品性に
優れていることより、他の腐食性溶液に対しても有効で
あることは明らかである。
【００３２】また、厚みすべり振動子等の圧電振動素子
についても、その電極の保護膜としてフッ素化ポリイミ
ド樹脂薄膜を形成して有効となる。
についても、その電極の保護膜としてフッ素化ポリイミ
ド樹脂薄膜を形成して有効となる。
【００３３】図３は、厚みすべり振動子に適用した場合
を示し、圧電性基板１６の両面に対向電極１７、１８を
形成した後、基板と電極の全面にフッ素化ポリイミド樹
脂薄膜１９、２０を形成し、電極１７、１８の腐食を防
止する。この場合も振動子の特性への影響を少なくでき
る。
を示し、圧電性基板１６の両面に対向電極１７、１８を
形成した後、基板と電極の全面にフッ素化ポリイミド樹
脂薄膜１９、２０を形成し、電極１７、１８の腐食を防
止する。この場合も振動子の特性への影響を少なくでき
る。
【００３４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、フッ素
化ポリイミド樹脂薄膜を弾性表面波素子又は圧電振動素
子の基板面に形成した構造とするため、以下の効果があ
る。
化ポリイミド樹脂薄膜を弾性表面波素子又は圧電振動素
子の基板面に形成した構造とするため、以下の効果があ
る。
【００３５】（１）溶液及び雰囲気に対する電極の腐食
を防止でき、安定性・信頼性・寿命の点で優れた素子を
得ることができる。特に、検出媒体と直接的に接する弾
性表面波センサ素子に適用して効果的となる。
を防止でき、安定性・信頼性・寿命の点で優れた素子を
得ることができる。特に、検出媒体と直接的に接する弾
性表面波センサ素子に適用して効果的となる。
【００３６】（２）フッ素化ポリイミド樹脂の誘電率が
低いこと、熱膨張係数が低いこと及び薄膜化が容易なた
め、素子の特性への影響を少なくできる。
低いこと、熱膨張係数が低いこと及び薄膜化が容易なた
め、素子の特性への影響を少なくできる。
【００３７】（３）電極材料にはアルミニウム等の金属
の使用が可能となるため、加工性に優れ、また材料コス
ト及び製造コストを下げることができる。
の使用が可能となるため、加工性に優れ、また材料コス
ト及び製造コストを下げることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す素子断面図。
【図２】本発明に基づく酸性溶液に対する保護膜の効果
例。
例。
【図３】本発明の他の実施例を示す厚みすべり振動子の
構成例。
構成例。
【図４】従来の弾性表面波素子構成例。
【図５】厚みすべり振動素子の構成例。
１、４、８、１２、１６…圧電性基板 ２、３、５、１３、１４…すだれ状電極 ９Ａ、９Ｂ、１７、１８…対向電極 １５、１９、２０…フッ素化ポリイミド樹脂薄膜
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電性基板面に電極を形成し、基板面を
伝搬する弾性表面波を利用してフィルタ機能等を得る弾
性表面波素子において、前記基板面に前記電極の腐食保
護用にフッ素化ポリイミド樹脂薄膜を形成した構造を特
徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 圧電性基板面に電極を形成し、圧電性基
板の厚みすべり振動等により振動子機能等を得る圧電振
動素子において、前記基板面に前記電極の腐食保護用に
フッ素化ポリイミド樹脂薄膜を形成した構造を特徴とす
る圧電振動素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16650094A JPH0832399A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 弾性表面波素子及び圧電振動素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16650094A JPH0832399A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 弾性表面波素子及び圧電振動素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832399A true JPH0832399A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15832519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16650094A Pending JPH0832399A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 弾性表面波素子及び圧電振動素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832399A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001041304A1 (fr) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Tdk Corporation | Dispositif a onde acoustique de surface et procede de production correspondant |
| JP2003174344A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 表面弾性波フィルターパッケージ製造方法 |
| EP1528672A2 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave element and electronic equipment |
| JP2010203932A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Epson Toyocom Corp | 物理量センサーおよび物理量測定装置 |
| JP2010232806A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Seiko Epson Corp | 圧電振動子、圧電発振器、電子機器、及び圧電振動子の製造方法 |
| KR101370387B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-03-17 | (주) 래트론 | 초음파 발생용 압전 소자 |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP16650094A patent/JPH0832399A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2001041304A1 (fr) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Tdk Corporation | Dispositif a onde acoustique de surface et procede de production correspondant |
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| JP2003174344A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 表面弾性波フィルターパッケージ製造方法 |
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