JPH09172341A - 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
弾性表面波デバイスおよびその製造方法Info
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- JPH09172341A JPH09172341A JP33055995A JP33055995A JPH09172341A JP H09172341 A JPH09172341 A JP H09172341A JP 33055995 A JP33055995 A JP 33055995A JP 33055995 A JP33055995 A JP 33055995A JP H09172341 A JPH09172341 A JP H09172341A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 弾性表面波デバイスの特性を劣化させること
なく面状電極と上部電極とを電気的に十分に接続するこ
とができる。 【解決手段】 圧電性基板と、この圧電性基板上に設け
られたくし歯状電極と、このくし歯状電極に接続された
面状電極と、少なくとも面状電極表面を覆う誘電体層
と、平面よりみて面状電極と実質的に同じ面積を有し、
かつ面状電極上に配設された上部電極とから構成される
弾性表面波デバイスであって、面状電極と上部電極とが
誘電体層の破断面にて直接電気的に接続してなる。
なく面状電極と上部電極とを電気的に十分に接続するこ
とができる。 【解決手段】 圧電性基板と、この圧電性基板上に設け
られたくし歯状電極と、このくし歯状電極に接続された
面状電極と、少なくとも面状電極表面を覆う誘電体層
と、平面よりみて面状電極と実質的に同じ面積を有し、
かつ面状電極上に配設された上部電極とから構成される
弾性表面波デバイスであって、面状電極と上部電極とが
誘電体層の破断面にて直接電気的に接続してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波デバイス
に係わり、とくに防塵、腐食耐性を向上させた弾性表面
波デバイスに関する。
に係わり、とくに防塵、腐食耐性を向上させた弾性表面
波デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波デバイスは、圧電基板上に形
成されたくし歯状の表面波励振用電極に面状電極（ボン
ディングパッド）を介して電気信号を印加し、これを弾
性表面波に変換して基板上を伝搬させ、さらにくし歯状
の表面波受信用電極に到達した弾性表面波を再度電気信
号に変換する構成となっている。
成されたくし歯状の表面波励振用電極に面状電極（ボン
ディングパッド）を介して電気信号を印加し、これを弾
性表面波に変換して基板上を伝搬させ、さらにくし歯状
の表面波受信用電極に到達した弾性表面波を再度電気信
号に変換する構成となっている。
【０００３】近年の弾性表面波デバイスは、利用帯域の
高周波化にともない、表面波励振用や受信用電極の微細
化、薄膜化が著しい。このため、表面波励振用や受信用
電極、面状電極に対するゴミの付着や電極の腐食は、従
来以上に電極表面のショートやデバイス特性劣化の原因
のひとつとなってきている。ゴミの付着や電極の腐食を
防止するために、表面波励振用や受信用電極、面状電極
を SiO2 等からなる誘電体層の保護層により被覆する方
法が知られている。この場合、面状電極部上の保護層は
エッチング等により除去することによりボンディングワ
イヤによる外部への電気的取り出しを可能にしている。
高周波化にともない、表面波励振用や受信用電極の微細
化、薄膜化が著しい。このため、表面波励振用や受信用
電極、面状電極に対するゴミの付着や電極の腐食は、従
来以上に電極表面のショートやデバイス特性劣化の原因
のひとつとなってきている。ゴミの付着や電極の腐食を
防止するために、表面波励振用や受信用電極、面状電極
を SiO2 等からなる誘電体層の保護層により被覆する方
法が知られている。この場合、面状電極部上の保護層は
エッチング等により除去することによりボンディングワ
イヤによる外部への電気的取り出しを可能にしている。
【０００４】従来の保護層付弾性表面波デバイスの断面
図を図４に示す。圧電基板１上にくし歯状電極２１が形
成され、このくし歯状電極２１を覆うように圧電基板１
全体にはスパックリング法により保護膜としての誘電体
層３が形成されている。くし歯状電極２１に電気信号を
供給するための下部面状電極を形成する箇所にケミカル
・イオン・エッチング法などにより誘電体層３を除去
し、そこに下部面状電極２２を形成する。この下部面状
電極２２にボンディングワイヤー５が接続されている。
図を図４に示す。圧電基板１上にくし歯状電極２１が形
成され、このくし歯状電極２１を覆うように圧電基板１
全体にはスパックリング法により保護膜としての誘電体
層３が形成されている。くし歯状電極２１に電気信号を
供給するための下部面状電極を形成する箇所にケミカル
・イオン・エッチング法などにより誘電体層３を除去
し、そこに下部面状電極２２を形成する。この下部面状
電極２２にボンディングワイヤー５が接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、 SiO2 等の保
護層のエッチングには通常ケミカル・イオン・エッチン
グ（ CDE）手法が用いられるが、これには大変多額の設
備投資が必要とされる。一方、弾性表面波デバイスにお
いて、保護層により表面波励振や受信用電極、面状電極
を覆うことはゴミの付着によるショートや電極の腐食に
よる特性劣化を防ぐために有効な手段である。したがっ
て、弾性表面波デバイスの特性を劣化させることのない
ように保護層を設けて、かつ面状電極と上部電極とを電
気的に十分に接続することができないという問題があっ
た。
護層のエッチングには通常ケミカル・イオン・エッチン
グ（ CDE）手法が用いられるが、これには大変多額の設
備投資が必要とされる。一方、弾性表面波デバイスにお
いて、保護層により表面波励振や受信用電極、面状電極
を覆うことはゴミの付着によるショートや電極の腐食に
よる特性劣化を防ぐために有効な手段である。したがっ
て、弾性表面波デバイスの特性を劣化させることのない
ように保護層を設けて、かつ面状電極と上部電極とを電
気的に十分に接続することができないという問題があっ
た。
【０００６】請求項１および請求項２の発明は、このよ
うな問題に対処するためになされたもので、保護層付弾
性表面波デバイスにおいて、弾性表面波デバイスの特性
を劣化させることなく面状電極と上部電極とを電気的に
十分に接続することができる弾性表面波デバイスおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
うな問題に対処するためになされたもので、保護層付弾
性表面波デバイスにおいて、弾性表面波デバイスの特性
を劣化させることなく面状電極と上部電極とを電気的に
十分に接続することができる弾性表面波デバイスおよび
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】請求項１の弾性表面波デ
バイスは、圧電性基板と、この圧電性基板上に設けられ
たくし歯状電極と、このくし歯状電極に接続された面状
電極と、少なくとも面状電極表面を覆う誘電体層と、平
面よりみて面状電極と実質的に同じ面積を有し、かつ面
状電極上に配設された上部電極とから構成される弾性表
面波デバイスであって、面状電極と上部電極とが誘電体
層の破断面にて直接電気的に接続してなることを特徴と
する。
バイスは、圧電性基板と、この圧電性基板上に設けられ
たくし歯状電極と、このくし歯状電極に接続された面状
電極と、少なくとも面状電極表面を覆う誘電体層と、平
面よりみて面状電極と実質的に同じ面積を有し、かつ面
状電極上に配設された上部電極とから構成される弾性表
面波デバイスであって、面状電極と上部電極とが誘電体
層の破断面にて直接電気的に接続してなることを特徴と
する。
【０００８】請求項２の弾性表面波デバイスの製造方法
は、圧電性基板上にくし歯状電極と、このくし歯状電極
に接続された面状電極とを形成する工程と、少なくとも
面状電極表面を覆う誘電体層を形成する工程と、平面よ
りみて面状電極と実質的に同じ面積を有し、かつ面状電
極上に上部電極を形成する工程と、上部電極に外部接続
部を形成する工程とを有する弾性表面波デバイスの製造
方法において、外部接続部を形成する工程は、誘電体層
上に形成された上部電極が誘電体層を破断して、面状電
極と上部電極とを直接電気的に接続する工程を含むこと
を特徴とする。
は、圧電性基板上にくし歯状電極と、このくし歯状電極
に接続された面状電極とを形成する工程と、少なくとも
面状電極表面を覆う誘電体層を形成する工程と、平面よ
りみて面状電極と実質的に同じ面積を有し、かつ面状電
極上に上部電極を形成する工程と、上部電極に外部接続
部を形成する工程とを有する弾性表面波デバイスの製造
方法において、外部接続部を形成する工程は、誘電体層
上に形成された上部電極が誘電体層を破断して、面状電
極と上部電極とを直接電気的に接続する工程を含むこと
を特徴とする。
【０００９】請求項１および請求項２の発明において、
面状電極と上部電極とが誘電体層の破断面にて直接電気
的に接続するとは、面状電極と上部電極とが誘電体層の
破断面にて接触して電気的ショート状態になることをい
い、これにより、面状電極よりくし歯状電極へ電気信号
が供給される。ここで、破断面は上部電極にワイヤーボ
ンディングやバンプボンディングなどの外部接続部を形
成する際に超音波パワーや加重などにより誘電体層に生
成する面をいう。
面状電極と上部電極とが誘電体層の破断面にて直接電気
的に接続するとは、面状電極と上部電極とが誘電体層の
破断面にて接触して電気的ショート状態になることをい
い、これにより、面状電極よりくし歯状電極へ電気信号
が供給される。ここで、破断面は上部電極にワイヤーボ
ンディングやバンプボンディングなどの外部接続部を形
成する際に超音波パワーや加重などにより誘電体層に生
成する面をいう。
【００１０】請求項１および請求項２の発明において、
圧電性基板とは、圧電体自身を基板とするか、または圧
電性を有しない基板上に圧電性薄膜を形成した基板をい
う。本発明に使用することのできる誘電体層の種類とし
ては、通常絶縁膜として使用されている材料が使用でき
る。具体的には、 SiOx 、 SiNx 、 TaOx 、 AlOx、 Al
Nx などを挙げることができる。これらのなかでも成膜
の容易さ、電気的絶縁性の高さおよび膜特性の安定性の
点から酸化シリコンが好ましく、とくに SiO2 が好まし
い。また、この保護層としての誘電体層はくし歯状電極
および面状電極表面を覆うことがゴミの付着や電極の腐
食を防止するために好ましい。
圧電性基板とは、圧電体自身を基板とするか、または圧
電性を有しない基板上に圧電性薄膜を形成した基板をい
う。本発明に使用することのできる誘電体層の種類とし
ては、通常絶縁膜として使用されている材料が使用でき
る。具体的には、 SiOx 、 SiNx 、 TaOx 、 AlOx、 Al
Nx などを挙げることができる。これらのなかでも成膜
の容易さ、電気的絶縁性の高さおよび膜特性の安定性の
点から酸化シリコンが好ましく、とくに SiO2 が好まし
い。また、この保護層としての誘電体層はくし歯状電極
および面状電極表面を覆うことがゴミの付着や電極の腐
食を防止するために好ましい。
【００１１】請求項１および請求項２の発明において、
対向する面状電極と上部電極とは実質的に同じ面積を有
するが、ここで実質的に同じとは、平面よりみたそれぞ
れの面積が相互に± 20 ％の範囲にあることをいう。
対向する面状電極と上部電極とは実質的に同じ面積を有
するが、ここで実質的に同じとは、平面よりみたそれぞ
れの面積が相互に± 20 ％の範囲にあることをいう。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。 実施例１ 実施例１の保護層付弾性表面波デバイスを図１に示す。
図１（ａ）はボンディング前の弾性表面波フィルタを構
成する素子チップの断面図を示し、図１（ｂ）はボンデ
ィング後の素子チップの断面図を示す。表面波を励振、
受信および伝搬させるため圧電基板１上には厚さ 0.2μ
m のアルミニウム（Al）で構成されたくし歯状電極２１
と、このくし歯状電極２１に電気信号を供給するための
下部面状電極２２が配設されている。このくし歯状電極
２１と下部面状電極２２を覆うように圧電基板１全体に
はスパックリング法により厚さ 0.04 μm の酸化シリコ
ン（ SiO2 ）で構成された保護膜としての誘電体層３が
形成されている。誘電体層３上であって下部面状電極２
２に対向する位置に実質的に同じ大きさで形成された上
部電極４が厚さ 0.2μm のアルミニウム（Al）で形成さ
れている。
参照して説明する。 実施例１ 実施例１の保護層付弾性表面波デバイスを図１に示す。
図１（ａ）はボンディング前の弾性表面波フィルタを構
成する素子チップの断面図を示し、図１（ｂ）はボンデ
ィング後の素子チップの断面図を示す。表面波を励振、
受信および伝搬させるため圧電基板１上には厚さ 0.2μ
m のアルミニウム（Al）で構成されたくし歯状電極２１
と、このくし歯状電極２１に電気信号を供給するための
下部面状電極２２が配設されている。このくし歯状電極
２１と下部面状電極２２を覆うように圧電基板１全体に
はスパックリング法により厚さ 0.04 μm の酸化シリコ
ン（ SiO2 ）で構成された保護膜としての誘電体層３が
形成されている。誘電体層３上であって下部面状電極２
２に対向する位置に実質的に同じ大きさで形成された上
部電極４が厚さ 0.2μm のアルミニウム（Al）で形成さ
れている。
【００１３】上部電極４上にワイヤーボンディングした
後の状態を示す図１（ｂ）において、下部面状電極２
２、誘電体層３および上部電極４は、ボンディングワイ
ヤー５１をボンディングする際の超音波パワーや加重な
どの作用により押しつぶされている。その結果、誘電体
層３に破断面を生じることとなり、下部面状電極２２と
上部電極４とが誘電体層３の破断面にて接触しアルミニ
ウムが 2層化になるとともに電気的ショート状態になっ
ている。
後の状態を示す図１（ｂ）において、下部面状電極２
２、誘電体層３および上部電極４は、ボンディングワイ
ヤー５１をボンディングする際の超音波パワーや加重な
どの作用により押しつぶされている。その結果、誘電体
層３に破断面を生じることとなり、下部面状電極２２と
上部電極４とが誘電体層３の破断面にて接触しアルミニ
ウムが 2層化になるとともに電気的ショート状態になっ
ている。
【００１４】得られた保護層付弾性表面波デバイスは、
ボンディングワイヤー５１より上部電極４および面状電
極２２を介して直接くし歯状電極２１に電気信号を供給
できるため、ゴミや電極の腐食による特性劣化を防ぐと
共に、周波数特性を全く劣化させなかった。
ボンディングワイヤー５１より上部電極４および面状電
極２２を介して直接くし歯状電極２１に電気信号を供給
できるため、ゴミや電極の腐食による特性劣化を防ぐと
共に、周波数特性を全く劣化させなかった。
【００１５】また、得られた保護層付弾性表面波デバイ
スのボンディング特性を図２（ｂ）に示す方法で測定し
た。具体的には、図２（ｂ）におけるＣ部分を引張り秤
にて引張り断線した箇所とその強度とを測定した。な
お、比較例として、誘電体層３を形成しない以外は実施
例１と同一の構造を有する弾性表面波デバイスを作製し
て、実施例１と同様の方法でボンディング特性を測定し
た。その結果を図２（ａ）に示す。
スのボンディング特性を図２（ｂ）に示す方法で測定し
た。具体的には、図２（ｂ）におけるＣ部分を引張り秤
にて引張り断線した箇所とその強度とを測定した。な
お、比較例として、誘電体層３を形成しない以外は実施
例１と同一の構造を有する弾性表面波デバイスを作製し
て、実施例１と同様の方法でボンディング特性を測定し
た。その結果を図２（ａ）に示す。
【００１６】図２（ａ）より、平均強度、バラツキとも
本発明の弾性表面波デバイスが優れていた。
本発明の弾性表面波デバイスが優れていた。
【００１７】実施例２ 実施例２の保護層付弾性表面波デバイスを図３に示す。
図３（ａ）はバンプボンディング後の弾性表面波フィル
タを構成する素子チップの断面図を示し、図３（ｂ）は
図３（ａ）をフリップチップ実装した素子チップの断面
図を示す。表面波を励振、受信および伝搬させるため圧
電基板１上には厚さ 0.2μm のアルミニウム（Al）で構
成されたくし歯状電極２１と、このくし歯状電極２１に
電気信号を供給するための下部面状電極２２が配設され
ている。このくし歯状電極２１と下部面状電極２２を覆
うように圧電基板１全体にはスパックリング法により厚
さ 0.04 μm の酸化シリコン（ SiO2 ）で構成された保
護膜としての誘電体層３が形成され、この誘電体層３に
はバンプボンディング５２をボンディングする際の超音
波パワーや加重などの作用により破断面が生じている。
その結果、下部面状電極２２と上部電極４とが誘電体層
３の破断面にて接触し電気的ショート状態になってい
る。
図３（ａ）はバンプボンディング後の弾性表面波フィル
タを構成する素子チップの断面図を示し、図３（ｂ）は
図３（ａ）をフリップチップ実装した素子チップの断面
図を示す。表面波を励振、受信および伝搬させるため圧
電基板１上には厚さ 0.2μm のアルミニウム（Al）で構
成されたくし歯状電極２１と、このくし歯状電極２１に
電気信号を供給するための下部面状電極２２が配設され
ている。このくし歯状電極２１と下部面状電極２２を覆
うように圧電基板１全体にはスパックリング法により厚
さ 0.04 μm の酸化シリコン（ SiO2 ）で構成された保
護膜としての誘電体層３が形成され、この誘電体層３に
はバンプボンディング５２をボンディングする際の超音
波パワーや加重などの作用により破断面が生じている。
その結果、下部面状電極２２と上部電極４とが誘電体層
３の破断面にて接触し電気的ショート状態になってい
る。
【００１８】得られた保護層付弾性表面波デバイスは、
バンプボンディング５２より上部電極４および面状電極
２２を介して直接くし歯状電極２１に電気信号を供給で
きるため、ゴミや電極の腐食による特性劣化を防ぐと共
に、周波数特性を全く劣化させなかった。
バンプボンディング５２より上部電極４および面状電極
２２を介して直接くし歯状電極２１に電気信号を供給で
きるため、ゴミや電極の腐食による特性劣化を防ぐと共
に、周波数特性を全く劣化させなかった。
【００１９】
【発明の効果】請求項１の弾性表面波デバイスは、保護
層付弾性表面波デバイスにおいて、面状電極と上部電極
とが誘電体層の破断面にて直接電気的に接続しているの
で、ゴミの付着によるショートや電極の腐食による特性
劣化を防ぐと共に、優れた周波数特性が得られる。
層付弾性表面波デバイスにおいて、面状電極と上部電極
とが誘電体層の破断面にて直接電気的に接続しているの
で、ゴミの付着によるショートや電極の腐食による特性
劣化を防ぐと共に、優れた周波数特性が得られる。
【００２０】また、ボンディングパッド部をアルミニウ
ムの 2層化とすることによりワイヤーボンディングの引
張り強度やバンプボンディングのバンプ部の横押し強度
を上げることができる。
ムの 2層化とすることによりワイヤーボンディングの引
張り強度やバンプボンディングのバンプ部の横押し強度
を上げることができる。
【００２１】請求項２の弾性表面波デバイスの製造方法
は、誘電体層上に形成された上部電極が誘電体層を破断
して、面状電極と上部電極とを直接電気的に接続するこ
とにより外部接続部を形成するので、保護層のエッチン
グにケミカル・イオン・エッチング法などを用いること
なく製造できる。
は、誘電体層上に形成された上部電極が誘電体層を破断
して、面状電極と上部電極とを直接電気的に接続するこ
とにより外部接続部を形成するので、保護層のエッチン
グにケミカル・イオン・エッチング法などを用いること
なく製造できる。
【００２２】また、ボンディングパッド部がアルミニウ
ムの 2層化となるので、ワイヤーボンディングの引張り
強度やバンプボンディングのバンプ部の横押し強度を上
げることができる。
ムの 2層化となるので、ワイヤーボンディングの引張り
強度やバンプボンディングのバンプ部の横押し強度を上
げることができる。
【図１】実施例１の保護層付弾性表面波デバイスを示す
図である。
図である。
【図２】実施例１の保護層付弾性表面波デバイスのボン
ディング特性を示す図である。
ディング特性を示す図である。
【図３】実施例２の保護層付弾性表面波デバイスを示す
図である。
図である。
【図４】従来の保護層付弾性表面波デバイスを示す図で
ある。
ある。
１……圧電基板、２１……くし歯状電極、２２……下部
面状電極、３……誘電体層、４……上部電極、５１……
ボンディングワイヤー。
面状電極、３……誘電体層、４……上部電極、５１……
ボンディングワイヤー。
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電性基板と、この圧電性基板上に設け
られたくし歯状電極と、このくし歯状電極に接続された
面状電極と、少なくとも前記面状電極表面を覆う誘電体
層と、平面よりみて前記面状電極と実質的に同じ面積を
有し、かつ前記面状電極上に配設された上部電極とから
構成される弾性表面波デバイスであって、 前記面状電
極と前記上部電極とが前記誘電体層の破断面にて直接電
気的に接続してなることを特徴とする弾性表面波デバイ
ス。 - 【請求項２】 圧電性基板上にくし歯状電極と、このく
し歯状電極に接続された面状電極とを形成する工程と、
少なくとも前記面状電極表面を覆う誘電体層を形成する
工程と、平面よりみて前記面状電極と実質的に同じ面積
を有し、かつ前記面状電極上に上部電極を形成する工程
と、前記上部電極に外部接続部を形成する工程とを有す
る弾性表面波デバイスの製造方法において、 前記外部接続部を形成する工程は、前記誘電体層上に形
成された前記上部電極が前記誘電体層を破断して、前記
面状電極と前記上部電極とを直接電気的に接続する工程
を含むことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33055995A JPH09172341A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33055995A JPH09172341A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09172341A true JPH09172341A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18234012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33055995A Pending JPH09172341A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09172341A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-12-19 JP JP33055995A patent/JPH09172341A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
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