JPS6177412A - 弾性表面波素子 - Google Patents

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、発振器、フィルタなどに適用されるり
ｉ性表面波素子に関する。

「従来技術とその問題点」 弾性表面波素子は、従来軍需用の特殊な用途に使用され
ていたが、近年ＦＭチューナ、ＴＶ等の民生用機器にも
使用され始め、に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２延素子、発振子１フイ
ルタなどとして製品化されている。これら各踵の弾性表
面波素子の特徴は、小型、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
に富むことなどである。そして、現在では欠くべからざ
る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４図および第５図に示すように、圧
電基板ｌの上に導電性物質からなるすだれ状電極２が形
成されている。この場合、圧電基板１は、例えば水晶、
ニオブ酸リチウムなどの圧電性をも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電性をもった薄
膜を形成したものが使用される。また、すだれ状電極２
は１例えばアルミニウム、金などの金属を圧電基板ｌの
上に蒸着後、フォトエツチングにより形成することがで
きる。そして、このすだれ状電極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ｌ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
表面波とじて両側に伝搬する。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、再びすだれ状電極
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、第６図に示
すようなハーメチックシール４と呼ばれる金属製容器に
よって封止されるのが一般的である。ハーメチックシー
ル４は封止性、＃触性等を考慮して、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
、ハーメチックシール４の封止前に混入した導電性異物
や、ハーメチックシール等のメッキ剥離物等がすだれ状
電極に付着し、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、量産を妨げて
いた。

「発明の目的」 本発明の目的は、ハーメチックシ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」 本発明によれば、すだれ状電極部分に窒化シリコンから
なる絶縁膜が被覆されている。

弾性表面波素子においては圧電基板上を表面波が伝搬す
るので、一般的には圧電基板上に絶縁膜を被覆すると表
面波の伝搬が妨げられ、弾性表面波素子の特性が低下す
ると考えられる。しかし、弾性表面波素子のすだれ状電
極部分にのみ絶縁膜を被覆した場合には１弾性表面波素
子の特性低下を無視できる程度あるいは設計上対応でき
る程度に抑えられることが分った。そして１弾性表面波
素子のすだれ状電極部分に絶縁膜を被覆することによっ
て、すだれ状電極の電極間短絡現象はほぼ完全に防止す
ることができ、弾性表面波素子の信頼性を向上させると
共に量産化において非常に有利となる。

そして、本発明においては、すだれ状電極部分を被覆す
る絶縁膜として窒化シリコンを用いる。

すなわち、絶縁膜として種々の物質を用いて実験した結
果、特に窒化シリコンを用いた場合には、弾性表面波素
子の特性低下を極めて小さく抑えることができ、しかも
すだれ状電極の電極間短絡現象を効果的に防止できるこ
とが判明した。窒化シリコンの被ｍ　ｌ１ｆｉは１例え
ばプラズマＧＶＤにより形成することかでざる。

「発明の実施例」 第１図および第２図に示すように、鏡面研磨を施した水
晶基板１の上にスパッタ法によりＡｌｔ−１ｇｏの厚さ
で蒸着し、これを通常の湿式エツチング法によりエツチ
ングしてすだれ状電極２および反射器３を形成した。そ
の上に、窒化シリコンを基板温度２５０℃、成膜レート
４００人／分シラン、窒素の混合ガス全圧２　Ｔｏｒｒ
、印加パワー２００Ｗａｔｔにてプラズ７７ｃｖＤ法を
用いて蒸着した。そして、すだれ状電極２の部分以外の
窒化シリコンを除去シテ窒化シリコンの絶縁膜５を形成
した。こうして、弾性表面波共振子を製造した。

さらに、すだれ状電極２の電極間短絡現象の防止効果を
調べるため、マスク蒸着法により、すだれ状電極２の部
分にＡＩを２０００人の厚さでスパッタ蒸着し、擬似導
電性異物６を形成した。擬似導電性異物６は、すだれ状
電極２にまたがる大きさのもので、すだれ状電極２を被
覆する窒化シリコンの上の任意の場所に数個付着させた
。そして、この擬似導電性異物６をすだれ状電極２の電
極間短絡現象の検討に用いた。なお、この試験方法は、
従来より用いられている振動試験によるものと比較して
少ない数量でより確実かつ厳密に検査できる方法である
ことが実験より分った。

次に、上記の弾性表面波共振子を窒化シリコンのＭ！、
縁１１１５の厚さを１００ＯＡ、２０００，４．３００
０人と変えて作成し、それぞれについて、すだれ状電極
間の直流抵抗不良率と、共振抵抗増加率とを測定した。

なお、実験に用いた弾性表面波共振子は８０ＭＨｚ帯の
ものである。その結果を第３図に示す。

第３図から明らかなように、窒化シリコンからなる絶縁
１１り５の膜厚が１０００人だとＡＩの擬似導電性異物
による直流抵抗不良率が平均５％程度あるが、絶縁膜５
の膜厚を２０００人にすると直流抵抗不良率は零になる
。また、絶縁膜５の膜厚が２０００人のときの共振抵抗
増加率は最大ｌＯ％程度であり。

無視できるかあるいは設計上対応できる程度で、実際上
問題のないことがわかる。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
短絡現象を起こす導電性異物は種々のものがあるが、主
にハーメチックシールのメッキ剥離物であることが確認
された。

「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
だれ状電極部分を窒化シリコンからなる絶縁膜で被覆し
たので、弾性表面波素子の特性低下をおこすことなく、
すだれ状電極の電極間短絡現象をほぼ完全に防止して弾
性表面波素子の信頼性を高めることができ、量産に際し
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図は本発明による弾性表面波共振子の一実施例を示
す断面図、第２図は同弾性表面波共振子の平面図、第３
図は同弾性表面波共振子の試験結果を示す図表、第４図
は従来の弾性表面波共振子の一例を示す平面図、第５図
は同弾性表面波共振子の断面図、第６図は弾性表面波素
子をＩ＼−メチツクシールで封止した製品形態を示す斜
視図である。 図中、１は圧電基板、２はすだれ状電極、５は窒化シリ
コンからなる絶縁膜である。 第１図 第３図 を化シＳ１フンＩｌｌ辱 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、前記すだれ状電極部分に窒化シリコンからなる
   絶縁膜を被覆したことを特徴とする弾性表面波素子。