JPS63127610A - 弾性表面波装置の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、弾性表面波装置の製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、弾性表面波装置は、共振子、フィルタ、遅延線等
の素子として広く採用されるようになってきた。

第６図および第７図はこのような弾性表面波装置のうち
弾性表面波共振子を示す図である。同図において、符号
１はＬ　Ｉ　Ｔ　ａ　Ｏ３、Ｌ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏｉ、５
ｔｏ２等の結晶基板からなる圧電基板であり、この圧電
基板１の表面１ａに金属薄膜からなる電極パターン２が
形成されている。この電極パターン２は一対の櫛歯状電
極を交差してなる二組のインターディジタル電極２ａ、
２ａと、このインターディジタル電極２ａ、２ａを挟む
ように配置され励振された弾性表面波を反射し定在波を
発生させる反射器２ｂ、２ｂとから構成されている。そ
して、圧電基板１の裏面１ｂを接着剤３を介してステム
４上に固着させる。この後、ステム４に植設されたリー
ドピン５の先端と金属ワイヤ６の一端とを、また前記イ
ンターディジタル電極２ａ、２ａの電極パッドと金属ワ
イヤ６の他端とをそれぞれキャピラリ７の先端を当接さ
せ超音波ボンディング接続させる（第８図参照）、シか
る後、キャップ状のシェル８の基部をステム４上に固着
させ内部にＮ２ガス等を封入し気密封止させてなる。

ところで、圧電基板１の裏面１ｂとステム４上とを接着
剤３により固着するが、その際、接着剤３の塗布状態に
より接着剤３の厚さが圧電基板１とステム４との間で不
均一になる場合がある。一方、インターディジタル電極
２ａ、２ａの電極パッドと金属ワイヤ６の他端との超音
波ボンディング接続の際、キャピラリ７から伝搬された
超音波エネルギは、第９図に示すように、金属ワイヤ６
、電極パッド、圧電基板１、接着剤３を介してステム４
へ伝搬するが、その際、上記したように接着剤３の厚さ
が不均一な場合、超音波エネルギのパワーの加わり方も
部分的に不均一なものとなり電価パッドと金属ワイヤ６
との接合強度にばらつきが生ずる恐れがある。

また一般的に、弾性表面波装置では圧電基板１内におい
て発生した不要モードの波の吸収や外域（ステム、シェ
ル）からの温度変化による圧電基板１への応力（歪み）
等の吸収を目的として、熱硬（ヒ後も比教的硬化度の低
い軟らかな接着剤３が用いられろ場合が多い。この場合
において、上記したインターディジタル電極２ａ、２ａ
の電極バッドと金属ワイヤ６の他端との超音波ボンディ
ング接続の際、電極パッドと金属ワイヤ６との接合部が
超音波エネルギにより振動（滑り）し、超音波エネルギ
のパワーの損失が生ずる恐れがある。

したがって、インターディジタル電ｗ！２ａ、２ａの電
極パッドと金属ワイヤ６の他端と３超音波ボンデイング
接続する場合、超音波エネルギのパワーを必要以上に高
める必要がある。

（発明が解決しようとずろ間開点） しかしながら、たとえば、ＵＨＦ帯の弾性表面波共振子
等の場合、電極パターン２の金属膜厚が０．１〜０．２
μｍ程度の薄膜のものであり、電極パターン２自体の圧
電基板１への接合強度が金属膜厚が厚い場合に比べて非
常に低い傾向にある。

したがって上記したような超音波ボンディング接続の際
に必要以上の超音波エネルギのパワーが与えられた場合
、インターディジタル電′ｔｆ！２ａ、２ａの電極パッ
ド等が圧電基板１から剥がれてしまう、あるいは剥がれ
やすいため、歩留りが低下するという問題がある。また
、それに伴い超音波ボンディング接続時の作業性が悪化
するという問題がある。

本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、必
要最小限の超音波エネルギのパワーを付与することで超
音波ボンディング接続をすることができ、圧電基板と電
極パターンとの接合強度および作業性を向上させること
ができる弾性表面波装置の製造方法を提供することを目
的としている。

［発明の構成］ く間６点を解決するための手段） すなわち本発明の弾性表面波装置の製造方法は、圧電基
板表面に電極パターンを形成する工程と、この圧電基板
裏面をステム上に接着剤により固着する工程と、前記圧
電基板表面の′：Ｃ，極パターンの所定の位置と金属ワ
イヤとを該圧電基板表面または端面に超音波を伝搬する
部材を当接させつつ超音波ボンディング接続する工程と
を少なくとも備えていることを特徴としている。

（作用） 本発明の弾性表面波装置の製造方法において、超音波ボ
ンディング接続する工程が、圧電基板表面または端面に
超音波を伝搬する部材を当接させつつなされているので
、接続部に与えられる超音波エネルギのパワーは安定し
、均一なボンディング接続がなされる。

また、超音波ボンディング接続する工程が、圧電基板表
面の電極パターンの所定の位置と金属ワイヤとを該圧電
基板表面または端面に超音波を伝搬する部材でこの超音
波ボンディング接続により該圧電基板が振動しない程度
に押圧または挟持しつつ行われるものであれば、接合部
の超音波エネルギによる振動を防止することができ、超
音波エネルギのパワーの損失を低下させることができる
ようになる。

したがって、必要最小限の超音波エネルギのパワーを付
与することで超音波ボンディング接続をすることができ
、圧電基板と電極パターンとの接合強度および作業性を
向上させることができるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。

この実施例の弾性表面波共振子は従来例の第６図および
第７図に示したものとその構造は同一であり、その製造
方法においてこれらの図におけるインターディジタル電
極２ａ、２ａの＠、極パッドと金属ワイヤ６の他端とを
キャピラリ７の先端を当接させ超音波ボンディング接続
させる工程のみが異なるため、以下その工程を同一の符
号を用いて説明する。

すなわちこの製造方法は、表面１ａにインターディジタ
ル電ｔｆ！２ａ、反射器２ｂ等の金属薄膜からなる電極
パターン２が形成されている圧電基板１の裏面１ｂを接
着剤３を介してステム１１上に固着させた後、ステム４
に植設されたリードビン５の先端と金属ワイヤ６の一端
とをキャピラリ７の先端を当接させ超音波ボンディング
接続させる。

この後、インターディジタル電極２ａの電極パッドと金
属ワイヤ６の他端とをキャピラリ７の先端を当接させ超
音波ボンディング接続させるが、その際、第１図および
第２図に示すように、圧電基板１の両端面１ｃ、ＩＣを
金属等の超音波エネルギを伝搬する部材で構成された接
触端子９．９により、この超音波ボンディング接続によ
り圧電基板１が振動しない程度に挟持しつつ行う。しか
る後、キャップ状のシェル８の基部をステム４上に固着
させ内部を気密に封止させてなる。

しかして、インターディジタル電ｆ１２ａの電極パッド
と金属ワイヤ６の他端とをキャピラリ７の先端を当接さ
せ超音波ボンディング接続を行う場合、超音波エネルギ
は、第３図に示すように、キャピラリ７、金属ワイヤ６
、電極パッド、圧電基板１、接触端子９の経路を伝搬す
るものとなり、接着剤３の塗布状態や電極パターン２の
金属薄膜の厚さによる圧電基板１への密着強度等の影響
を受けることなく、接続部に与えられる超音波エネルギ
のパワーは安定し、均一なボンディング接続がなされる
。したがって、必要以上に超音波エネルギのパワーを付
与する必要はなくなり、すなわち必要最小限のパワーで
超音波ボンディング接続がなされるので、電極パターン
２の金属膜厚が薄膜で電極パターン２０体の圧電基板１
への接合強度が非常に低い場合においても、この接合強
度を維持することができ、電極パッド等が圧電基板１か
ら剥がれにくくなる。この結果、歩留りを向上させるこ
とができ、またそれに伴い超音波ボンディング接続時の
作業性を向上させることができるようになる。

またその際、圧電基板１の両端面ＩＣ１ＩＣは接触端子
９．９により、この超音波ボンディング接続により圧電
基板１が振動しない程度に挟持されているので、接着剤
３の硬化度に依存し生ずる電極パッドと金属ワイヤ６と
の接合部の超音波エネルギによる振動（滑り）を防止す
ることができ、超音波エネルギのパワーの損失が極めて
小さくなり、超音波ボンディング接続における接合強度
の向上が達成される。

なお、上記した実施例によれば、圧電基板１の両端面Ｉ
Ｃを接触端子９により挟持するものであったが、圧電基
板１の表面１ａを接触端子９により当接するものであっ
ても同様に実施することができる。

次に、本発明の効果を実証するために行った実験結果を
以下に説明する。

弾性表面波装置としては６７４Ｍ　Ｈｚの弾性表面波共
振子を用い、圧電基板には回転ＹカットＸ方向伝搬の水
晶を使用し、ステムには金めつきが施され、また接着剤
はシリコン系樹脂、金属ワイヤはＡ、（、ボンディング
装置は超音波方式のものを使用した。

第４図はＡＪ２ワイヤと電極パッドとの接合が完了する
確率を示すもので、同図（イ）は本発明方法を実施した
ものであり、同図（ロ）は従来の方法によるものを示し
たものである。また第５図はその接合強度の分布結果を
示すもので、同図（イ）は本発明方法を実施したもので
あり、同図（ロ）は従来の方法によるものを示したもの
である。これらの図から明らかなように、１回のボンデ
ィングにより接合の完了する確率で１．５倍、その接合
強度において１．２倍程度本発明により接合強度の向上
およびボンディングの作業性の改善がなされたことが確
認された。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の弾性表面波装置の製造装置
によれば、必要最小限の超音波エネルギのパワーを付与
することで超音波ボンディング接続をすることができ、
圧電基板と電極パターンとの接合強度および作業性を向
上させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための斜視図、第
２図は第１図の断面図、第３図はこの実施例の効果を説
明するための図、第４図および第５図は本発明方法の効
果を実証するために行った実験結果を示す図、第６図は
圧電基板の正面図、第７図は弾性表面波共振子の断面図
、第８図は従来のボンディング接続を説明するなめのめ
断面図、第９図はその問題点を説明するための図である
。 １・・・・・・・・・圧電基板 ２・・・・・・・・・電極パターン ３・・・・・・・・・接着剤 ４・・・・・・・・・ステム ６・・・・・・・・・金属ワイヤ ７・・・・・・・・・キャピラリ ９・・・・・・・・・接触端子 出願人　　　　　　株式会社　東芝 出願人　　　　　　東芝電子デバイスエンジニアリング
株式会社 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第３図 第４図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（ロ）第５図 第７図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板表面に電極パターンを形成する工程と、
   この圧電基板裏面をステム上に接着剤により固着する工
   程と、前記圧電基板表面の電極パターンの所定の位置と
   金属ワイヤとを該圧電基板表面または端面に超音波を伝
   搬する部材を当接させつつ超音波ボンディング接続する
   工程とを少なくとも備えていることを特徴とする弾性表
   面波装置の製造方法。
2. （２）前記超音波ボンディング接続する工程が、前記圧
   電基板表面の電極パターンの所定の位置と金属ワイヤと
   を該圧電基板表面または端面に超音波を伝搬する部材で
   この超音波ボンディング接続により該圧電基板が振動し
   ない程度に押圧または挟持しつつ行われるものである特
   許請求の範囲第１項記載の弾性表面波装置の製造方法。