JPH1022764A - Saw device and its manufacture - Google Patents

Saw device and its manufacture

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JPH1022764A
JPH1022764A JP8174695A JP17469596A JPH1022764A JP H1022764 A JPH1022764 A JP H1022764A JP 8174695 A JP8174695 A JP 8174695A JP 17469596 A JP17469596 A JP 17469596A JP H1022764 A JPH1022764 A JP H1022764A
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JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
additive
room temperature
saw device
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP8174695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryoichi Takayama
了一 高山
Keizaburo Kuramasu
敬三郎 倉増
Toshio Sugawa
俊夫 須川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH1022764A publication Critical patent/JPH1022764A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the SAW device using an interdigital transducer(IDT) electrode capable of withstanding a large power application. SOLUTION: A high power resistance is obtained by forming an IDT electrode 2 comprising an aluminum alloy ternary or over formed by two kinds of additives as an additive A solved in grain of aluminum to form a solid solution at room temperature and an additive B depositted in the grain boundary of the aluminum at room temperature or forming an intermetallic compound with the aluminum at the boundary of the aluminum added in the aluminum at the same time onto a surface of a piezoelectric substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はSAWデバイスに関
するもので、より詳しくはSAWデバイスのIDT電極
の耐電力性に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a SAW device, and more particularly, to a power durability of an IDT electrode of a SAW device.

【0002】[0002]

【従来の技術】SAWデバイスは圧電体基板の表面上に
アルミニウム膜よりなる電極を櫛形形状に設けてIDT
電極部を形成し、フィルタや共振器を構成している。
2. Description of the Related Art In a SAW device, an electrode made of an aluminum film is provided in a comb shape on a surface of a piezoelectric substrate, and an IDT is formed.
An electrode section is formed to constitute a filter and a resonator.

【0003】近年、移動体通信の高周波化に伴い、SA
Wデバイスの動作周波数も数百MHzから数GHzと高
周波化するとともに高出力化が望まれている。高周波数
によりIDT電極のパターン幅も微細化が必要となり、
中心周波数1.5GHz帯のフィルタでは電極幅は約
0.7μmに形成する必要がある。
[0003] In recent years, with the increase in the frequency of mobile communication, SA
It is desired that the operating frequency of the W device be increased from several hundred MHz to several GHz and high output. Due to the high frequency, the pattern width of the IDT electrode must be reduced,
For a filter in the center frequency band of 1.5 GHz, the electrode width needs to be formed to be about 0.7 μm.

【0004】このように微細な線幅を形成したSAWデ
バイスに大きな電力を印加すると、弾性表面波によって
生じる歪みが電極膜に応力を発生させ、その応力が電極
膜の限界応力を超えると電極材料であるアルミニウム原
子が結晶粒界を移動し、その結果突起(ヒロック)と空
隙(ボイド)を発生させて電極の破壊が生じ、SAWデ
バイスの特性の劣化に至る。
When a large power is applied to a SAW device having a fine line width as described above, a strain caused by a surface acoustic wave generates a stress in an electrode film. Aluminum atoms move through the crystal grain boundaries, and as a result, protrusions (hillocks) and voids (voids) are generated, causing electrode destruction, leading to deterioration of SAW device characteristics.

【0005】このような問題点に対して、特公昭61−
47010号公報に記載されているように、電極材料と
して銅を添加したアルミニウム合金膜を用いることが行
われ、アルミニウム単独膜に比べて大きな電力印加に耐
えるものが作成されている。また、銅のほかにもチタ
ン、ニッケル、パラジウム等をアルミニウムに添加し、
電極膜の強化を図った2元系合金もアルミニウム単独膜
に比べて大きな電力印加に耐えるものとして使われてい
る。
To solve such a problem, Japanese Patent Publication No.
As described in Japanese Patent No. 47010, an aluminum alloy film to which copper is added is used as an electrode material, and a material that can withstand higher power application than an aluminum single film has been manufactured. Also, in addition to copper, titanium, nickel, palladium, etc. are added to aluminum,
Binary alloys with a strengthened electrode film are also used to withstand higher power application than aluminum alone films.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
携帯電話のアンテナ共用器の受信段に使用するには送信
段からの電流のもれに対して十分な耐電力性を得られて
いなかった。例えば、アナログセルラー電話では受信段
のフィルタの送信段の帯域に1Wの電力の回り込みがあ
りこの電力の印加に耐える必要がある。
In the above prior art,
For use in the receiving stage of an antenna duplexer of a mobile phone, sufficient power durability has not been obtained against leakage of current from the transmitting stage. For example, in an analog cellular telephone, there is a wraparound of 1 W power in the band of the transmission stage of the filter of the reception stage, and it is necessary to withstand the application of this power.

【0007】本発明は大電力に耐えうるIDT電極を用
いたSAWデバイスを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a SAW device using an IDT electrode that can withstand high power.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、圧電体基板の表面上に設けたIDT電極と
してアルミニウムに対し常温においてアルミニウムの粒
塊の中に固溶し固溶体を形成する添加物Aと、常温にお
いてアルミニウムの粒界に析出もしくはアルミニウムの
粒界においてアルミニウムと金属間化合物を形成する添
加物Bの二種類の添加物をアルミニウムの中に同時に添
加した3元系以上からなるアルミニウム合金としたもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an IDT electrode provided on the surface of a piezoelectric substrate, which forms a solid solution with aluminum at a normal temperature by dissolving in aluminum agglomerates. From a ternary or more system in which two kinds of additives A and two kinds of additives B, which precipitate at an aluminum grain boundary at room temperature or form an intermetallic compound with aluminum at an aluminum grain boundary, are simultaneously added to aluminum. Aluminum alloy.

【0009】これにより大電力の印加に耐えるSAWデ
バイスが得られる。
As a result, a SAW device that can withstand high power application can be obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、圧電体基板と前記圧電体基板上に設けたIDT電極
を有する表面弾性波デバイスにおいて、前記IDT電極
としてアルミニウムに対し常温においてアルミニウムの
粒塊の中に固溶し固溶体を形成する添加物Aと、常温に
おいてアルミニウムの粒界に析出もしくはアルミニウム
の粒界においてアルミニウムと金属間化合物を形成する
添加物Bの二種類の添加物をアルミニウムの中に同時に
添加した3元系以上からなるものであり、添加物Aを添
加することで固溶強化の作用により膜の強度を強化し、
さらに添加物Bを添加することによりアルミニウムの粒
界拡散を防ぎ、その結果IDT電極の劣化を防ぐ作用を
有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a surface acoustic wave device having a piezoelectric substrate and an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate, wherein the IDT electrode is formed at room temperature with respect to aluminum. Additive A which forms a solid solution by forming a solid solution in aluminum agglomerates and additive B which precipitates at the aluminum grain boundary at room temperature or forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary. Is added to aluminum at the same time, and the ternary system or more is added. By adding the additive A, the strength of the film is strengthened by the action of solid solution strengthening,
Further, the addition of the additive B has the effect of preventing aluminum from intergranular diffusion and consequently preventing the IDT electrode from deteriorating.

【0011】請求項2に記載の発明は、添加物Aとし
て、スカンジウム、ガリウム、ハフニウム、亜鉛、およ
びマグネシウムのうちのいずれか一つを用いたものであ
り、これらの材料をアルミニウムに添加することによ
り、常温においてこれらの材料がアルミニウムの粒塊の
中に固溶することで固溶強化の作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, any one of scandium, gallium, hafnium, zinc and magnesium is used as the additive A, and these materials are added to aluminum. Accordingly, at room temperature, these materials form a solid solution in the aluminum agglomerates, thereby having an effect of solid solution strengthening.

【0012】請求項3に記載の発明は、添加物Bとし
て、ゲルマニウム、銅、およびシリコンのうちのいずれ
かを用いたものであり、これらの材料をアルミニウムに
添加することにより、常温においてこれらの材料がアル
ミニウムの粒界に析出もしくは金属間化合物を形成し、
アルミニウムの粒界拡散を抑制する作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, any one of germanium, copper, and silicon is used as the additive B. By adding these materials to aluminum, these materials can be used at room temperature. The material precipitates at the grain boundaries of aluminum or forms intermetallic compounds,
It has the effect of suppressing the grain boundary diffusion of aluminum.

【0013】請求項4に記載の発明は、アルミニウムに
対し常温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶
体を形成する添加物Aの添加量がアルミニウムに対する
常温における固溶限を超えないとしたものであり、過度
の添加による膜の比抵抗の上昇およびアルミニウムの粒
塊内で金属間化合物が形成され膜が脆くなることを防止
する作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, the amount of the additive A, which forms a solid solution by dissolving in aluminum agglomerates with aluminum at room temperature, does not exceed the solid solubility limit of aluminum at room temperature. It has an effect of preventing an increase in the specific resistance of the film due to excessive addition and preventing the film from becoming brittle due to the formation of an intermetallic compound in the aluminum agglomerates.

【0014】請求項5に記載の発明は、アルミニウムに
対し常温でアルミニウムの粒界に析出もしくはアルミニ
ウムの粒界においてアルミニウムと金属間化合物を形成
する添加物Bの添加量が0.01wt%〜10.0wt
%とすることにより、添加物Bの効果の現れる添加量の
下限の規定および過度の金属間化合物の形成による脆性
の悪化を防止する作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, the amount of the additive B, which precipitates at the aluminum grain boundary or forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary at room temperature, is 0.01% by weight to 10%. 0.0wt
%, It has the effect of defining the lower limit of the amount of additive that exhibits the effect of the additive B and preventing the deterioration of brittleness due to excessive formation of intermetallic compounds.

【0015】請求項6に記載の発明は、3元系以上から
なるアルミニウム合金膜を成膜後、200℃以下の温度
で熱処理を施すとしたものであり、アルミニウムに対し
常温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を
形成する添加物Aが粒界に析出することおよびアルミニ
ウムの粒径が増大するのを防ぐと同時に、成膜の過程で
アルミニウム粒塊の中に取り込まれた常温においてアル
ミニウムの粒界に析出もしくはアルミニウムの粒界にお
いてアルミニウムと金属間化合物を形成する添加物Bを
十分に粒界に析出させる作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, an aluminum alloy film composed of three or more elements is formed and then heat-treated at a temperature of 200 ° C. or less. At the same time as preventing the additive A which forms a solid solution by forming a solid solution from being precipitated at the grain boundary and increasing the grain size of aluminum, It has an effect of sufficiently depositing the additive B which precipitates at the aluminum grain boundary or forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary.

【0016】請求項7に記載の発明は、熱処理をSAW
デバイスの製造工程中の加熱プロセスで代替するもので
あり、これにより成膜後の熱処理の工程を省く事ができ
るという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, the heat treatment is performed by SAW.
This is an alternative to the heating process during the device manufacturing process, which has the effect that the heat treatment process after film formation can be omitted.

【0017】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 (実施の形態1)図1(a)は本実施の形態で作成した
800MHz帯のラダー型のSAWフィルタの構成を示
す斜視図である。また図1(b)はその構成図である。
1は圧電体基板であり、本実施の形態1ではリチウム酸
タンタル基板(以下LT基板)を用いた。2はIDT電
極で、3は反射器電極である。図2はIDT電極の断面
図である。断面図はIDT電極一本のみを示している。
本実施の形態1では、アルミニウムに対し常温において
アルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を形成する添加
物Aとしてスカンジウムを、常温においてアルミニウム
の粒界に析出もしくはアルミニウムの粒界においてアル
ミニウムと金属間化合物を形成する添加物Bとしてゲル
マニウムを用いた。また本実施の形態1では図1に示す
SAWフィルタを以下のように形成した。電極膜はスパ
ッタ法によって形成し、ターゲットには合金ターゲット
を用いた。ターゲット中のスカンジウムの添加量は0.
1wt%、ゲルマニウムの添加量は1.0wt%とし
た。なお、比較のためにアルミニウムに1.0wt%の
銅を添加した電極膜も同様の方法で成膜した。これらの
試料の電極膜をフォトリソグラフィーとイオンミリング
により所定のパターンを形成して、その後ダイシングお
よびパッケージ用基板へダイボンドし、端子形成のため
にワイヤーボンド接続を行った。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. (Embodiment 1) FIG. 1A is a perspective view showing the configuration of an 800 MHz band ladder type SAW filter created in the present embodiment. FIG. 1B is a diagram showing the configuration.
Reference numeral 1 denotes a piezoelectric substrate, and in the first embodiment, a lithium tantalum substrate (hereinafter, LT substrate) was used. 2 is an IDT electrode and 3 is a reflector electrode. FIG. 2 is a sectional view of the IDT electrode. The cross-sectional view shows only one IDT electrode.
In the first embodiment, scandium is added as an additive A which forms a solid solution by dissolving in aluminum agglomerates at room temperature with respect to aluminum. Germanium was used as an additive B forming an inter-compound. In the first embodiment, the SAW filter shown in FIG. 1 is formed as follows. The electrode film was formed by a sputtering method, and an alloy target was used as a target. The amount of scandium added in the target is 0.1.
1 wt%, and the amount of germanium added was 1.0 wt%. For comparison, an electrode film obtained by adding 1.0 wt% of copper to aluminum was also formed by the same method. Predetermined patterns were formed on the electrode films of these samples by photolithography and ion milling, and then die-bonded to a dicing and package substrate, and wire-bonded to form terminals.

【0018】試作した試料について、80度の雰囲気で
1Wの電力を印加して耐電力性試験を行った。耐電力性
の評価はフィルタ特性が劣化した時点をデバイスの寿命
とし、アルミニウムに1.0wt%の銅を添加した膜に
対して正規化して表示した。この結果を(表1)に示
す。
The test sample was subjected to a power durability test by applying a power of 1 W in an atmosphere of 80 degrees. In the evaluation of the power durability, the point at which the filter characteristics deteriorated was regarded as the life of the device, and the value was normalized with respect to a film obtained by adding 1.0 wt% of copper to aluminum. The results are shown in (Table 1).

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】(表1)から分かるように、アルミニウム
に1.0wt%の銅を添加した膜を電極膜としたSAW
フィルタに対して、アルミニウムにスカンジウム0.1
wt%とゲルマニウム1.0wt%を添加した膜を電極
膜としたSAWフィルタの耐電力性は寿命比で100倍
向上している。このように、アルミニウムに対し常温に
おいてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を形成す
る添加物Aおよび、常温においてアルミニウムの粒界に
析出もしくはアルミニウムの粒界においてアルミニウム
と金属間化合物を形成する添加物Bの二種類の添加物を
アルミニウムの中に同時に添加したアルミニウム合金を
電極膜とするとSAWデバイスの耐電力性が大きく改善
されることが認められた。
As can be seen from Table 1, SAW having a film obtained by adding 1.0 wt% of copper to aluminum was used as an electrode film.
Scandium on aluminum 0.1 against filter
The power durability of a SAW filter using a film containing 1 wt% and 1.0 wt% of germanium as an electrode film is improved by 100 times in terms of life. As described above, the additive A that forms a solid solution by dissolving into aluminum at a normal temperature to form a solid solution with respect to aluminum, and precipitates at the aluminum grain boundary or forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary at normal temperature. It was confirmed that when an aluminum alloy in which two kinds of additives B were simultaneously added to aluminum was used as the electrode film, the power durability of the SAW device was greatly improved.

【0021】本実施の形態1ではアルミニウムに対し常
温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を形
成する添加物Aとしてスカンジウムを用いたが、スカン
ジウムの代わりにガリウム、ハフニウム、亜鉛、マグネ
シウムを用いても同様の効果があることを確認してお
り、また、常温においてアルミニウムの粒界に析出もし
くはアルミニウムの粒界においてアルミニウムと金属間
化合物を形成する添加物Bとしてゲルマニウムの代わり
に銅、シリコンを用いても同様な効果があることも確認
している。
In the first embodiment, scandium is used as an additive A which forms a solid solution by forming a solid solution with aluminum at a normal temperature with respect to aluminum. However, gallium, hafnium, zinc and magnesium are used instead of scandium. It has been confirmed that the same effect can be obtained even when used. In addition, copper or silicon is used instead of germanium as an additive B that precipitates at the aluminum grain boundary at room temperature or forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary. It has been confirmed that the same effect can be obtained by using.

【0022】(実施の形態2)本実施の形態2では、ア
ルミニウムに対し常温においてアルミニウムの粒塊の中
に固溶し固溶体を形成する添加物Aとしてスカンジウム
を、常温においてアルミニウムの粒界に析出もしくはア
ルミニウムの粒界においてアルミニウムと金属間化合物
を形成する添加物Bとしてゲルマニウムを用いた。また
本実施の形態2では図1に示すSAWフィルタを以下の
ように形成した。電極膜はスパッタ法によって形成し、
ターゲットには合金ターゲットを用いた。ターゲット中
のスカンジウムの添加量は0.1wt%、ゲルマニウム
の添加量は1.0wt%とした。なお、比較のためにア
ルミニウムに1.0wt%の銅を添加した電極膜、アル
ミニウムに1.0wt%のゲルマニウムと0.06wt
%のスカンジウムを添加した電極膜およびアルミニウム
に1.0wt%のゲルマニウムと0.5wt%のスカン
ジウムを添加した電極膜も同様の方法で成膜した。これ
らの試料の電極膜をフォトリソグラフィーとイオンミリ
ングにより所定のパターンを形成して、その後ダイシン
グおよびパッケージ用基板へダイボンドし、ワイヤーボ
ンド接続を行った。
(Embodiment 2) In this embodiment 2, scandium is added as an additive A which forms a solid solution by dissolving into aluminum agglomerates at room temperature with respect to aluminum, and precipitates at the aluminum grain boundaries at room temperature. Alternatively, germanium was used as an additive B that forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary. In the second embodiment, the SAW filter shown in FIG. 1 is formed as follows. The electrode film is formed by a sputtering method,
An alloy target was used as a target. The addition amount of scandium in the target was 0.1 wt%, and the addition amount of germanium was 1.0 wt%. For comparison, an electrode film in which 1.0 wt% of copper was added to aluminum, and 1.0 wt% of germanium and 0.06 wt% were added to aluminum.
% Of scandium and an electrode film of aluminum with 1.0 wt% of germanium and 0.5 wt% of scandium added in the same manner. Predetermined patterns were formed on the electrode films of these samples by photolithography and ion milling, and then die-bonded to a dicing and package substrate, and wire-bonded.

【0023】試作した試料について、80度の雰囲気で
1Wの電力を印加して耐電力性試験を行った。耐電力性
の評価はフィルタ特性が劣化した時点をデバイスの寿命
とし、アルミニウムに1.0wt%の銅を添加した膜に
対して正規化して表示した。この結果を(表2)に示
す。
The test sample was subjected to a power durability test by applying 1 W of power in an atmosphere of 80 degrees. In the evaluation of the power durability, the point at which the filter characteristics deteriorated was regarded as the life of the device, and the value was normalized with respect to a film obtained by adding 1.0 wt% of copper to aluminum. The results are shown in (Table 2).

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】(表2)から分かるように、アルミニウム
に1.0wt%の銅を添加した膜を電極膜としたSAW
フィルタに対して、アルミニウムにスカンジウム0.1
wt%とゲルマニウム1.0wt%を添加した膜を電極
膜としたSAWフィルタおよびアルミニウムにスカンジ
ウム0.06wt%とゲルマニウム1.0wt%を添加
した膜を電極膜としたSAWフィルタの耐電力性はそれ
ぞれ前者が寿命比で約100倍、後者が寿命比で約60
倍とスカンジウムの添加量を増やすにしたがって向上し
ている。これに対しアルミニウムにスカンジウム0.5
wt%とゲルマニウム1.0wt%を添加した膜を電極
膜としたSAWフィルタの耐電力性はアルミニウムに銅
を1.0wt%添加した膜を電極膜としたSAWフィル
タの30倍とスカンジウムの添加量を増やしたのにも関
わらず耐電力性が悪化している。これはアルミニウムに
対するスカンジウムの常温での固溶限以上にスカンジウ
ムを添加したためにアルミニウム粒塊内で過剰なスカン
ジウムがアルミニウムと金属間化合物を形成しそのため
アルミニウム膜が脆くなってしまったために耐電力性が
悪化したものと思われる。このように、アルミニウムに
対し常温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶
体を形成する添加物Aの添加量は常温においてのアルミ
ニウムに対する固溶限内である場合に最も効果的であ
り、SAWデバイスの耐電力性が大きく改善されること
が認められた。
As can be seen from Table 2, a SAW having a film obtained by adding 1.0 wt% of copper to aluminum was used as an electrode film.
Scandium on aluminum 0.1 against filter
The power durability of a SAW filter using a film containing 1.0 wt% of germanium and 1.0 wt% of germanium as an electrode film and a SAW filter using an electrode film containing 0.06 wt% of scandium and 1.0 wt% of germanium in aluminum as an electrode film are respectively shown. The former is about 100 times the life ratio, and the latter is about 60 times the life ratio.
It increases twice as much as the amount of scandium added. On the other hand, scandium 0.5
The power durability of a SAW filter using a film containing 1.0 wt% of germanium and 1.0 wt% of germanium as an electrode film is 30 times as large as that of a SAW filter using a film containing 1.0 wt% of copper added to aluminum and the amount of scandium added. However, the power durability has deteriorated in spite of the increase in power consumption. This is because the scandium was added in excess of the solubility limit of scandium to aluminum at room temperature, and excess scandium formed intermetallic compounds with aluminum in the aluminum agglomerates and the aluminum film became brittle. It seems to have worsened. As described above, the amount of the additive A, which forms a solid solution by dissolving into aluminum agglomerates at normal temperature with respect to aluminum, is most effective when it is within the solid solubility limit for aluminum at normal temperature. It was found that the power durability of the device was greatly improved.

【0026】本実施の形態2ではアルミニウムに対し常
温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を形
成する添加物Aとしてスカンジウムを用いたが、スカン
ジウムの代わりにガリウム、ハフニウム、亜鉛、マグネ
シウムを用いた場合についても添加量はそれぞれの添加
物のアルミニウムに対する常温での固溶限内の場合が効
果的であり耐電力性に対し同様の効果があることを確認
している。
In the second embodiment, scandium is used as an additive A which forms a solid solution by forming a solid solution with aluminum at a normal temperature with respect to aluminum. However, gallium, hafnium, zinc and magnesium are used instead of scandium. Also in the case of using, it is confirmed that the amount of addition is effective when it is within the solubility limit of aluminum of each additive at room temperature at room temperature, and has the same effect on the power durability.

【0027】(実施の形態3)本実施の形態3では、ア
ルミニウムに対し常温においてアルミニウムの粒塊の中
に固溶し固溶体を形成する添加物Aとしてスカンジウム
を、常温においてアルミニウムの粒界に析出もしくはア
ルミニウムの粒界においてアルミニウムと金属間化合物
を形成する添加物Bとして銅を用いた。また本実施の形
態3では図1に示すSAWフィルタを以下のように形成
した。電極膜はスパッタ法によって形成し、ターゲット
には合金ターゲットを用いた。ターゲット中のスカンジ
ウムの添加量は0.1wt%、銅の添加量は1.0wt
%とした。
(Embodiment 3) In this embodiment 3, scandium is added as an additive A which forms a solid solution by dissolving into aluminum agglomerates at room temperature with respect to aluminum, and precipitates at the aluminum grain boundaries at room temperature. Alternatively, copper was used as an additive B which forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary. In the third embodiment, the SAW filter shown in FIG. 1 is formed as follows. The electrode film was formed by a sputtering method, and an alloy target was used as a target. The amount of scandium in the target was 0.1 wt%, and the amount of copper was 1.0 wt%.
%.

【0028】さらに成膜後、150度の熱処理を1時間
行った試料、200度の熱処理を1時間行った試料、2
50度の熱処理を1時間行った試料、350度の熱処理
を1時間行った試料、の4種類の試料を作製した。また
比較のために同様の熱処理をアルミニウムに1.0wt
%銅を添加した電極膜にも行った試料も作製した。これ
らの試料の電極膜をフォトリソグラフィーとドライエッ
チングにより所定のパターンを形成して、その後ダイシ
ングおよびパッケージ用基板へダイボンドし、ワイヤー
ボンド接続を行った。なお、熱処理後のSAWフィルタ
作成プロセスにおいてそのプロセス温度が100度を超
えない低温プロセスにて行った。
Further, after film formation, a sample subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 1 hour, a sample subjected to a heat treatment at 200 ° C. for 1 hour, and 2
Four types of samples were prepared: a sample subjected to a heat treatment at 50 degrees for 1 hour and a sample subjected to a heat treatment at 350 degrees for 1 hour. For comparison, the same heat treatment was applied to aluminum by 1.0 wt%.
A sample was also made on the electrode film to which% copper was added. A predetermined pattern was formed on the electrode films of these samples by photolithography and dry etching, and thereafter, dicing and die bonding were performed on a package substrate, and wire bonding was performed. In the SAW filter forming process after the heat treatment, the process was performed in a low-temperature process in which the process temperature did not exceed 100 degrees.

【0029】試作した試料について、80度の雰囲気で
帯域外の周波数に1Wの電力を印加して耐電力性試験を
行った。耐電力性の評価はフィルタ特性が劣化した時点
をデバイスの寿命とし、各試料について熱処理を行って
いない試料の寿命を基準に正規化して表示した。この結
果を図3に示す。
The test sample was subjected to a power durability test by applying a power of 1 W to an out-of-band frequency in an atmosphere of 80 degrees. In the evaluation of the power durability, the point at which the filter characteristics deteriorated was regarded as the life of the device, and each sample was normalized with respect to the life of the sample that was not subjected to the heat treatment and displayed. The result is shown in FIG.

【0030】図3から分かるようにアルミニウムに0.
1wt%スカンジウムと1.0wt%銅を添加したデバ
イスにおいてはおおよそ300度までは1時間の熱処理
を行うことによって熱処理を行わない場合よりも耐電力
性が向上する。これに対し350度の温度で1時間熱処
理を施したデバイスは逆に耐電力性が劣化している。ま
たアルミニウムに1.0wt%銅を添加したデバイスに
おいては若干熱処理を行わない場合よりも耐電力性が向
上している条件も見られるが、熱処理を施したデバイス
はおおむね耐電力性が劣化している。これらの電極膜の
熱処理後のアルミニウム合金膜の粒径を観察したとこ
ろ、アルミニウムに0.1wt%スカンジウムと1.0
wt%銅を添加したデバイスにおいては250度以下で
1時間の熱処理を施した電極膜は熱処理を行わなかった
電極膜のそれとほぼ同じであったが、350度の温度で
熱処理を施した電極膜のアルミニウム合金の粒径は熱処
理を行わなかった電極膜のそれよりも大きく成長してお
り、またアルミニウムに1.0wt%銅を添加したデバ
イスにおいては全体的に熱処理を施した電極膜は熱処理
を行わなかった電極膜のそれよりも大きく成長している
のが観察された。通常SAWデバイスにおいては成膜後
に熱処理を行うとアルミニウムの粒径が増大し耐電力性
が劣化することが知られているが添加物Aを添加するこ
とで250度以下の熱処理においてはアルミニウムの粒
径が増大するのを防ぎかつ、成膜過程においてアルミニ
ウムの粒塊の中に過飽和に取り込まれてしまった添加物
Bを熱処理によって十分に粒界に析出もしくはアルミニ
ウムの粒界においてアルミニウムと金属間化合物を形成
させることができ、添加物Bの効果を十分に引き出せる
ものと思われる。また、実験の結果熱処理は少なくとも
120度以上の温度で行う必要があり、熱処理を行う時
間は熱処理の温度により最適な時間があることがわかっ
た。
As can be seen from FIG.
In a device to which 1 wt% scandium and 1.0 wt% copper are added, the heat resistance is improved by performing the heat treatment up to about 300 ° C. for 1 hour as compared with the case where the heat treatment is not performed. On the other hand, the device subjected to the heat treatment at a temperature of 350 ° C. for one hour has the power resistance deteriorated. In addition, in a device in which 1.0 wt% copper is added to aluminum, there is a condition that the power durability is slightly improved as compared with the case where the heat treatment is not performed. However, the device subjected to the heat treatment generally has deteriorated power durability. I have. Observation of the particle size of the aluminum alloy film after heat treatment of these electrode films revealed that 0.1 wt% scandium was added to aluminum and 1.0 wt% to 1.0 wt%.
In the device to which wt% copper was added, the electrode film heat-treated at 250 ° C. or lower for 1 hour was almost the same as that of the electrode film not heat-treated, but the electrode film heat-treated at 350 ° C. The grain size of the aluminum alloy is larger than that of the electrode film not subjected to the heat treatment, and in the device in which 1.0 wt% of copper is added to aluminum, the electrode film subjected to the heat treatment as a whole is subjected to the heat treatment. Growing larger than that of the electrode film not performed was observed. It is generally known that in a SAW device, when heat treatment is performed after film formation, the particle size of aluminum increases and the power durability deteriorates. Additive B, which is prevented from increasing in diameter and supersaturated in the aluminum agglomerates during the film formation process, is sufficiently precipitated at the grain boundaries by heat treatment or aluminum and the intermetallic compound at the aluminum grain boundaries. And the effect of the additive B can be sufficiently obtained. Further, as a result of the experiment, it has been found that the heat treatment needs to be performed at a temperature of at least 120 ° C., and that the time for performing the heat treatment has an optimum time depending on the temperature of the heat treatment.

【0031】本実施の形態3ではアルミニウムに対し常
温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を形
成する添加物Aとしてスカンジウムを用いたが、スカン
ジウムの代わりにガリウム、ハフニウム、亜鉛、マグネ
シウムを用いた場合や、常温においてアルミニウムの粒
界に析出もしくはアルミニウムの粒界においてアルミニ
ウムと金属間化合物を形成する添加物Bとして銅の代わ
りにゲルマニウム、シリコンを用いた場合も同様な熱処
理が有効であることを確認している。また、これらの熱
処理プロセスはデバイス作成過程において独立した一工
程として行う必要はなく、熱処理を行う条件が120℃
以上であればデバイス作成過程における加熱工程で代替
できることも確認している。
In the third embodiment, scandium is used as an additive A which forms a solid solution by dissolving in aluminum agglomerates at room temperature with respect to aluminum. However, gallium, hafnium, zinc and magnesium are used instead of scandium. The same heat treatment is effective when used, or when germanium or silicon is used instead of copper as an additive B which precipitates at the aluminum grain boundary at room temperature or forms an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary. Make sure that. In addition, these heat treatment processes do not need to be performed as one independent step in the device manufacturing process.
It has also been confirmed that the above can be replaced by a heating step in the device manufacturing process.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明は、アルミニウムに
対し常温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶
体を形成する添加物Aおよび、常温においてアルミニウ
ムの粒界に析出もしくはアルミニウムの粒界においてア
ルミニウムと金属間化合物を形成する添加物Bの二種類
の添加物をアルミニウムの中に同時に添加した3元系以
上からなるアルミニウム合金でIDT電極を形成し、ま
た120度以上の熱処理を施すことで大きな電力印加に
耐えることのできるSAWデバイスを作成でき、大電力
が印加される携帯電話の受信段トップのフィルタやキー
エントリーシステムに使用される発振子等を信頼性よく
作成できる点で大きな効果を有する。
As described above, the present invention relates to an additive A which forms a solid solution by dissolving aluminum into agglomerates of aluminum at room temperature and forming a solid solution at room temperature with respect to aluminum. Forming an IDT electrode with an aluminum alloy consisting of a ternary or more system in which two kinds of additives B, which form an intermetallic compound with aluminum, are simultaneously added into aluminum, and subjecting to a heat treatment at 120 ° C. or more A SAW device that can withstand large power application can be manufactured with high reliability, and a large effect is achieved in that a filter at the top of the receiving stage of a mobile phone to which high power is applied and an oscillator used in a key entry system can be reliably manufactured. Having.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)本発明の実施の形態に基づいて作成した
SAWデバイスの構成を示す斜視図 (b)同SAWデバイスの構成図
FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of a SAW device created based on an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a configuration diagram of the SAW device.

【図2】本発明の実施の形態を示すIDT電極の断面構
成図
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of an IDT electrode showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態における熱処理温度対寿
命の特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram of heat treatment temperature versus life in one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電体基板 2 インターディジタルトランスデューサー(IDT)
電極 4 アルミニウム合金膜
1 piezoelectric substrate 2 interdigital transducer (IDT)
Electrode 4 Aluminum alloy film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電体基板と前記圧電体基板上に設けた
インターディジタルトランスデューサー電極(以下ID
T電極)を有する表面弾性波デバイスにおいて、前記I
DT電極としてアルミニウムに対し常温においてアルミ
ニウムの粒塊の中に固溶し固溶体を形成する添加物A
と、常温においてアルミニウムの粒界に析出もしくはア
ルミニウムの粒界においてアルミニウムと金属間化合物
を形成する添加物Bの二種類の添加物をアルミニウムの
中に同時に添加した3元系以上のアルミニウム合金から
なるSAWデバイス。
A piezoelectric substrate and an interdigital transducer electrode (hereinafter referred to as ID) provided on the piezoelectric substrate.
A surface acoustic wave device having a T electrode).
Additive A that forms a solid solution by forming a solid solution with aluminum at room temperature as a DT electrode at room temperature
And a ternary or more aluminum alloy in which two kinds of additives B, which precipitate at an aluminum grain boundary at room temperature or form an intermetallic compound with aluminum at the aluminum grain boundary, are simultaneously added into aluminum. SAW device.
【請求項2】 前記添加物Aは、スカンジウム、ガリウ
ム、ハフニウム、亜鉛、およびマグネシウムのうちのい
ずれか一つである請求項1記載のSAWデバイス。
2. The SAW device according to claim 1, wherein said additive A is any one of scandium, gallium, hafnium, zinc, and magnesium.
【請求項3】 前記添加物Bは、ゲルマニウム、銅、お
よびシリコンのうちのいずれか一つである請求項1記載
のSAWデバイス。
3. The SAW device according to claim 1, wherein the additive B is any one of germanium, copper, and silicon.
【請求項4】 前記添加物Aの添加量がアルミニウムに
対する常温における固溶限を超えない請求項1に記載の
SAWデバイス。
4. The SAW device according to claim 1, wherein the amount of the additive A does not exceed the solubility limit of aluminum at room temperature.
【請求項5】 前記添加物Bの添加量が0.01wt%
〜10.0wt%である請求項1に記載のSAWデバイ
ス。
5. The amount of the additive B is 0.01 wt%.
The SAW device according to claim 1, wherein the content is -10.0 wt%.
【請求項6】 前記IDT電極としてアルミニウムに対
して常温においてアルミニウムの粒塊の中に固溶し固溶
体を形成する添加物Aと、常温においてアルミニウムの
粒界において析出もしくは金属間化合物を形成する添加
物Bの2種類の添加物をアルミニウムの中に同時に添加
した3元系以上からなるアルミニウム合金膜を成膜後、
120℃以上の温度で熱処理を行うSAWデバイスの製
造法。
6. An additive A which forms a solid solution by being dissolved in aluminum agglomerates at room temperature with respect to aluminum as the IDT electrode and an additive which precipitates or forms an intermetallic compound at the aluminum grain boundary at room temperature. After forming an aluminum alloy film composed of a ternary system or more in which two kinds of additives of the product B are simultaneously added to aluminum,
A method for manufacturing a SAW device in which a heat treatment is performed at a temperature of 120 ° C. or higher.
【請求項7】 前記熱処理をSAWデバイスの製造工程
中の加熱プロセスで代替する請求項7に記載のSAWデ
バイスの製造法。
7. The method of manufacturing a SAW device according to claim 7, wherein the heat treatment is replaced by a heating process during a manufacturing process of the SAW device.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054995A1 (en) * 1998-04-21 1999-10-28 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Surface acoustic wave device and production method thereof and mobile communication equipment using it
US6388361B1 (en) 1999-10-18 2002-05-14 Fujitsu Limited Surface acoustic wave device and process for manufacturing the same
US6486591B2 (en) 2000-12-14 2002-11-26 Fujitsu Media Devices Limited Surface acoustic wave device
US6603371B2 (en) 2000-09-20 2003-08-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device having a small acoustic velocity distribution and method of producing the same
WO2004105148A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-02 Fujitsu Limited Piezoelectric device , its manufacturing method, and touch panel device
KR100802882B1 (en) * 2005-11-18 2008-02-13 후지쯔 가부시끼가이샤 Piezoelectric device, its manufacturing method, and touch panel device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054995A1 (en) * 1998-04-21 1999-10-28 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Surface acoustic wave device and production method thereof and mobile communication equipment using it
EP0991186A1 (en) * 1998-04-21 2000-04-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface acoustic wave device and production method thereof and mobile communication equipment using it
US6297580B1 (en) 1998-04-21 2001-10-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface acoustic wave device and production method thereof and mobile communication equipment using it
US6388361B1 (en) 1999-10-18 2002-05-14 Fujitsu Limited Surface acoustic wave device and process for manufacturing the same
US6603371B2 (en) 2000-09-20 2003-08-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device having a small acoustic velocity distribution and method of producing the same
KR100427188B1 (en) * 2000-09-20 2004-04-30 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Surface acoustic wave device and method of producing the same
US6486591B2 (en) 2000-12-14 2002-11-26 Fujitsu Media Devices Limited Surface acoustic wave device
WO2004105148A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-02 Fujitsu Limited Piezoelectric device , its manufacturing method, and touch panel device
US7605523B2 (en) 2003-05-22 2009-10-20 Fujitsu Limited Piezoelectric device, its manufacturing method, and touch panel device
KR100802882B1 (en) * 2005-11-18 2008-02-13 후지쯔 가부시끼가이샤 Piezoelectric device, its manufacturing method, and touch panel device

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