JPS60244108A - 弾性表面波素子 - Google Patents

弾性表面波素子

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JPS60244108A
JPS60244108A JP10018784A JP10018784A JPS60244108A JP S60244108 A JPS60244108 A JP S60244108A JP 10018784 A JP10018784 A JP 10018784A JP 10018784 A JP10018784 A JP 10018784A JP S60244108 A JPS60244108 A JP S60244108A
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JP
Japan
Prior art keywords
acoustic wave
surface acoustic
interdigital
short
piezoelectric substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP10018784A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiro Takojima
武広 蛸島
Takehiko Sone
竹彦 曽根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP10018784A priority Critical patent/JPS60244108A/ja
Publication of JPS60244108A publication Critical patent/JPS60244108A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14538Formation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は遅延線、発熾器、フィルターなどに通用される
弾性表向波素子に関する。
(恢米技術とその問題点) 弾性表面波素子は、便乗軍需用の特殊な用途に使用され
ていたが、近年1Mチューナ、TV寺の民生用機器にも
使用され始め、lこわかに脚光を浴びるようになってき
た。弾性表面波素子は具体的には遅延素子、発振子、フ
ィルターなどとして製品化されている。これら各種の弾
性表面波素子の特徴は、小形、軽量で、信頼性が高いこ
と、およびその製造工程が集積回路と類似しており、量
産性に冨むことなどである。そして、現在では欠くべか
らず′電子部品として量産されるに至っている。
従来の弾性表面波素子の一例を弾性表面波共振子を例と
して説明すると、第1図および第2図に示すように、圧
電基板1の上に24電性物質からなるすだれ状電極2が
形成されている。この揚台、圧電基板1は、例えば水晶
、ニオブ酸リチウムなどの圧蒐性を持った単結晶や圧電
セラミックス、あるいはガラスの表面に圧゛域性を持っ
た薄膜を形成したものが1e用される。また、すだれ状
電極2は、例えばアルミニウム、金などの金属を圧電基
板1の上に蒸看後、フォトエッチにより形成することが
できる。そして、このすだれ状゛成極2の両側に誘電体
、導電体、溝等からなるリッジで構成される1対の格子
状反射器3,3が形成されている。
すだれ状電極2に特定周波数の電圧を印加すると、すだ
れ状電極2の間隙の圧電基板1表面に電界がかかり、圧
電基板1の圧電性により電圧に比例したひずみが生じ、
そのひずみが圧電基板1の材料によって定まった音速で
表面波として両側に伝搬する。この表面波は、両側の格
子状反射器3.3によって反射され、再びすだれ状W、
極2に帰還して共振がなされるようになっている。
ところで、これら各種の弾性表面波素子は、外部からの
雑音信号を除去するため、第3図に示すようなハーメチ
ックンール4と呼ばれる金属製容器によって封止される
のか一般的である。/’%−メチツクシール4は封止性
、耐触性等を考l(シて、通常はニッケルメッキ等のメ
ッキが施されている。
しかしながら、かかる従来の弾性表面波素子においては
、ハーメチノクンール4の封止前に混入した4電性異物
や、ハーメチノクンール等のメッキ剥離物等がすだれ状
[極に付着し、′電極間短絡現象を起すことがあった。
このため、電気的インピーダンスが変化するなどの支障
が生じ、弾性表面波素子の信頼性が低下し、資産を妨げ
ていた。
(発明の目的) 本発明の目的は、ハーメチツクンールのメッキ剥離物や
その他の導電性異物による電極間短絡現象が生じないよ
うにした弾性表面波素子を提供することにある。
(発明の構成) かかる目的を達成するために、本発明は圧電基板上にす
だれ状電極を形成した弾性表面波素子において、前記す
だれ状電極が良導体からなり、前記良導体の表面に絶縁
体化層を形成したか或は絶縁体化層に更に絶縁物を被検
したことを特徴とする。
(発明の実施例) 第4図は本発明を弾性表面波共振子に適用した実施例を
示す。同図に2いて、第1図、第2図の従来例と実質的
に同一部分には同符号を付すこととし、その説明を鳴略
する。そこで、不発明の詳細な説明するために、すだれ
状電極2の一部加の拡大断面図である第5図を用いる。
第5図において、すだれ状電4i@2はMよりなり、該
電極2の表層にはAffiの酸化物或はAQの窒化物よ
りなる絶縁体化層5が形成されている。該絶縁体化J¥
i 5の具体的な製法については実施例1〜3に示す。
なお、第6図は、第5図に示したすだれ状′亀$i、2
の絶縁体化層5の上部に更に5io2から成る絶縁物6
を被覆した構造であり、下記実施例4においてその具体
的な製法を示す。
実施例1 圧電基板1上に1,11ML厚のAEをスパッタ装置に
て付着させ、フォトエツチングにより所定のパターンの
すだれ状電極2を形成する。次にプラズマ・リアクター
(iPCブランソン社製)を用い、02ガス圧0.9T
orr 、投入几1゛電力490w、基板温度150℃
、処理時間1時間の条件でプラズマば化を行ない、すだ
れ状電極2の表面に厚さが約0.05声のMの酸化膜す
なわちNt20sの絶縁体化層5を形成する。なお、弾
性表面波共振子として使用するためには、ボンディング
φパッド部(図示せず)とボンディング・ポスト間をア
ルミ細線により超音波ワイヤボンディングを行なう必要
がある。プラズマ酸化により生ずるAE203の膜厚が
0,1声以下であれば超音波ワイヤボンディングに支障
はなかった。
実施例2 圧電基板1上に1.1IJn厚のAEをスパッタ装置に
て付着させ、フォトエツチングにより所定のパターンの
すだれ状電極2を形成する二次にプラズマ・リアクター
(IPCブランソン社製)を用い、N2ガス圧0.9 
Torr、投入電力490W、基板温度]80℃、処理
時間1.5時間の条件でプラズマ屋化を行ない、すだれ
状′電極2の表向に厚さが約0.04声のAtg化膜す
なわちAeNの絶縁体化層5を形成する。なお、弾性表
面波共振子として使用するためには、ポンディングパッ
ド部(図示せす)とボンディングポスト間をアルミ細線
により超音波ワイヤボンディングを行なう必要がある。
プラズマ屋化により生ずるAANの膜厚が0.11!I
rt以下であれば超音波ワイヤボンディングに支障はな
かった。
実施例3 圧電基板l上に1,0/J71厚のMを純アルゴンガス
(99,999qb )を用いスパッタ付着させ、次に
アルゴンと酸素の混合ガス(1:1)を用いて反応性ス
パッタにより0.05〜Q、 44.好ましくは0.1
〜0.2伽のMの酸化物を付着させ、AEとM酸化物の
2層膜を形成する。次に、AJle化物及びAAを順次
フォトエツチングすることにより所定のパターンのすだ
れ状電極2を形成する。ここで、AQの酸化物のエツチ
ングにはフッ化水素と硝酸1:1の混合液、Mのエツチ
ングにはリン酸、硝酸、酢酸、水が14:3:2:1の
混合液を用いた。次に実施例1に示したと同条件でプラ
ズマ酸化を行ない、すだれ状電極2のMが露出してい、
る側面を約0.05崗厚さだけMの酸化物とし、すだれ
状寛惨2の全表面に絶縁体化層5を形成した。
M酸化物の厚さが0.1迦を超える場合には、このまま
では超音波ワイヤボンディングが困難になるので、ポン
ディングパッド部を選択的にエツチング除去してからボ
ンディングを行なった。
なお、前記実施例3ではMの酸化物についてのみ説明し
たが、上記から明らかなようにアルゴンと窒素の混合ガ
スによるAεの窒化物に関しても、全く同様な製法が可
能である。
実施例4 実施例1で得た試料にマグネトロンスパッタを用い、S
in、膜から成る絶縁物6ヲ5oo〜4oo。
^、好ましくは1000〜2000λ付着した。成膜条
件は5〃ΩのSin、ターゲットを用い、Mガス圧 。
3 X 10−’ Torr 、投入凡F電力500 
W、基板温贋150℃である。次にすだれ状電極2以外
のSin、をフォトエツチングにより除去した。
上記実施例1〜4で得られた弾性表面波共振子(共振周
波数91.251’14Hz’ )と従来のそれ七をそ
れ□ぞれ第3図に示すようなハーメチックシール4で封
止し、振動試験を行なって、すだn状電極2間短絡現象
の発生率を測定した。韮だ、すだれ状電極2を絶縁体化
したり、或はその上に5i(J、を被覆することにより
弾性表面波共振子としての共振等価抵抗の増加による特
性劣化が考えられるので、それぞれの共振等価抵抗の増
加率も併せて測定した。なお、振動試験は、1回目の試
験においてすだれ状電極2の電極間短絡現象を生じなか
ったものを選択して2回目の試験を行ない、さらに2回
目の試験ζこおいてすだれ状電極2の電極間短絡現象を
生じなかったものを選択して3回目の試験を行なった。
その結果を次表に示す。
上記表から明らかなように、従来の弾性表面波共振子に
おいては、すだれ状電極2の電極間短絡現象が発生し、
振動試験回数を増してもこの現象を除去できなかった。
これに対し、本発明による弾、性表面波共借子は、実施
例1及び2の場合には 。
極く少量の電極間短絡現象が生じたが、振動試験で不良
品を除去できる程度であり実施例3,4の場合には電極
間短絡現象は全く生じなかった。また、共振抵抗がやや
増加するが、その変化は無視できる゛か、或は設計上対
応できる程度であり、実際上問題ないことが分る。なお
、走査型電子顕微鏡、X線マイクロアナライザーによっ
て分析した結果、電極間短絡現象を起こす碑亀性異物は
棟々のものがあるが、主にハーメチックシールのメッキ
剥離物、ハーメチックシール時のスパークによる溶飛で
あることが確認された。
実施例4において被覆に用いられた絶縁物はSin、で
あったが、他の物質例えば輩化シリコン −(S 1N
k= )、SiC,Ta2O,、Sl窒化Ta等であっ
ても同様な効果が期待できることは明らかである。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、圧電基板上のす
だれ状′電極の表面に絶縁体化層を形成したか或は前記
絶縁体化層に更に絶縁物を被覆したことにより、すだれ
状電極の電極間短絡現象をほぼ完全に防止することがで
き、弾性表面波素子の信頼性を高めることができ、従っ
て置屋に際して不良品の発生を少なくすると共に検査等
の作業を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の弾性表面波共振子の平面図、第2図は
同弾性表面波共振子の断面図、第3図は弾性表面波素子
をハーメチックソールで封止した製品形態を示す斜視図
、第4図は本発明を弾性表面波共振子に適用した一実施
例を示す断面図、第5図は纂4図の要部拡大lIT面図
、第6図は本発明の他の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。 1・・・圧11L基板 2・・・すだれ状電極 5・・・絶縁体化層 6・・・絶縁物 特許出願人 アルプス電気株式会社 第1図 第5図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧電基板上に良導体から成るすだれ状電極を形成
    した弾性表面波素子において、前記すだれ状電極の表面
    に絶縁体化層を形成したことを特徴とする弾性表面波素
    子。
  2. (2)圧電基板上に良導体から成るすだれ状電極を形成
    した弾性表面波素子において、前記すだれ状電極の表面
    に絶縁体化層を形成し、更に該絶縁体化層上に絶縁吻を
    被覆したことを特徴とする弾性表向波素子。
JP10018784A 1984-05-18 1984-05-18 弾性表面波素子 Pending JPS60244108A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4737742A (en) * 1986-01-28 1988-04-12 Alps Electric Co., Ltd. Unit carrying surface acoustic wave devices
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WO2002082644A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif d'onde acoustique et procede de fabrication correspondant
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