JP2000091872A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波特性、絶縁抵抗特性を損なうことな
く、すだれ状電極の静電破壊を防止した弾性表面波装置
を得ることを目的とする。 【解決手段】 すだれ状電極２と電気的に独立した複数
の薄膜電極７を、該すだれ状電極２と基板１の端面との
間に配置して、少なくとも１つの隣合う薄膜電極７，７
間の間隔が、薄膜電極７とすだれ状電極２との間の間隔
より狭く形成する。このようにすることで、装置の高周
波電気的性能や絶縁抵抗の劣化を起こさず、すだれ状電
極の静電破壊を防止した弾性表面波装置を得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波装置、
特に無線通信機などに用いる比較的高い周波数領域で使
用される弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波装置はその製造工程におい
て、圧電性基板をパッケージに接着する際の加熱やキャ
ップを溶接する際の温度上昇等により、すだれ状電極が
静電破壊することがある。これは圧電性基板の持つ焦電
性によるもので、これを防止するため、例えば特開平６
−２２４６８２号公報に記載されているような提案があ
る。
【０００３】この提案は入出力電極の一部に静電破壊犠
牲用電極を設け、これを積極的に静電破壊させることに
よって、入出力電極の励振部を消失させないようにした
ものである。
【０００４】また、焦電性により生じる自発分極の電荷
は、基板表面が短絡されていない自由表面で蓄積される
ため、圧電性基板の表面は出来る限り薄膜電極で覆うこ
とが有効であることも良く知られている。
【０００５】しかしながら、上記公報の静電破壊犠牲用
電極は、入出力電極の一部に設けているため、特に高周
波で用いられる場合、この静電破壊犠牲用電極の持つ静
電容量により、周波数特性が劣化してしまう不具合が生
じる。
【０００６】また、静電気によって静電破壊犠牲用電極
が溶断する際、静電破壊犠牲用電極間に溶けた電極材料
が付着し、絶縁抵抗値が低下するという不具合を生じ
る。さらに、溶けた電極材料によって、稀に静電破壊犠
牲用電極間が短絡することがある。このとき、入出力の
何れかが短絡することになるため、高周波信号が通過し
ないという極めて重大な欠陥が生じることとなる。ま
た、圧電性基板の表面を出来る限り薄膜電極で覆った場
合でも、すだれ状電極の静電破壊を防止できない場合が
ある。
【０００７】図５に従来の弾性表面波装置を模式的に示
す。圧電性基板１上に入力及び出力すだれ状電極２が形
成されている。これらの電極は、共通電極６を介して入
力用ワイヤボンディングパッド３、及び出力用ワイヤボ
ンディングパッド４に接続される。また、それぞれのす
だれ状電極２には、接地用ボンディングパッド５が設け
られている。これらの電極とチップ端面の間には、自発
分極による電荷を短絡する目的の薄膜電極７ｉ，７ｊが
設けられている。
【０００８】この薄膜電極７は、圧電性基板１の端面ま
で形成されている訳ではなく、切断用空白部（ダイシン
グマージン）９を有している。この理由は、ウェハを切
断して圧電性基板１を切り出すときの破片によってすだ
れ状電極２が短絡することを防ぐためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような構造の弾性
表面波装置では、薄膜電極７により自発分極の電荷量を
抑えることが出来る効果があるものの、依然としてすだ
れ状電極２が静電破壊を起こしてしまう。この理由は、
圧電性基板１の中で最も広い自由表面である切断用空白
部９に生じる自発分極の電荷が、薄膜電極７ｉ，７ｊを
通してすだれ状電極２に放電されるためである。
【００１０】これを防止するため、図６のように、薄膜
電極７ｉ，７ｊを、すだれ状電極２と間隔Ｓ２，Ｓ３を
設けて電気的に接続しない構成とすることが考えられる
が、数ｋＶにも及ぶ高い静電気のため、間隔Ｓ２，Ｓ３
の絶縁を破り、静電破壊を起こしてしまう。また、Ｓ
２，Ｓ３を十分大きくしておけば絶縁を破ることはない
が、Ｓ２，Ｓ３の部分で自由表面が広くなり、当初の目
的を達成できないこととなる。
【００１１】そこで本発明は、装置の電気的性能や絶縁
抵抗の劣化を起こさず、すだれ状電極の静電破壊を防止
することが出来る弾性表面波装置を提供することを目的
とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、すだれ状電極と電気的に独立した複数の薄
膜電極を、該すだれ状電極と圧電性基板端面との間に配
置しており、少なくとも１つの隣合う薄膜電極間の間隔
を、薄膜電極とすだれ状電極との間の間隔より狭く形成
しているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】上記構成とすれば、自発分極を最
も起こしやすい切断用空白部に発生した静電気が、すだ
れ状電極に印加されず、薄膜電極間で放電するため、入
出力のすだれ状電極の破壊を起こさず保護できる。
【００１４】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１に第１の実施形態の電極構成図を示
す。圧電性基板１として６４°回転Ｙ軸カットＸ軸伝搬
ニオブ酸リチウムを用いる。すだれ状電極２、入力用ワ
イヤボンディングパッド３、出力用ワイヤボンディング
パッド４、接地用ワイヤボンディングパッド５、共通電
極６、薄膜電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが図のごとく設
けてある。
【００１５】薄膜電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、すだ
れ状電極２、入力用ワイヤボンディングパッド３、出力
用ワイヤボンディングパッド４、接地用ワイヤボンディ
ングパッド５、共通電極６の何れにも接続しておらず、
電気的に独立している。また、薄膜電極７ａと７ｂ、７
ｃと７ｄの間隔Ｓ１は５μｍとし、薄膜電極７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄと、すだれ状電極２の間隔Ｓ２，Ｓ３は
共に３０μｍとした。切断用空白部９の間隔は１００μ
ｍである。
【００１６】次に本発明の静電破壊防止メカニズムにつ
いて説明する。圧電性基板１の中で自発分極による電荷
の発生は一様ではなく、最も広い自由表面である切断用
空白部が最も多くなる。ここで発生した電荷は、温度変
化が緩やかな場合などは徐々に空気中のイオンと結合し
放電されるが、電荷の発生が急激な場合などでは近傍の
金属部分で放電される。
【００１７】本実施形態では、間隔Ｓ１が間隔Ｓ２，Ｓ
３よりも十分狭くなっているので、静電気は、選択的に
薄膜電極７ａと７ｂ、７ｃと７ｄの電極間で放電し、す
だれ状電極２には静電破壊が発生することはない。
【００１８】このように、静電気による放電を積極的に
生ぜしめる薄膜電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、すだれ
状電極２及びこれに接続する部位に対して電気的に独立
しているので、装置の高周波性能、絶縁抵抗性能に影響
を与えることはない。
【００１９】次に、図２を用いて本発明の第２の実施形
態を説明する。図２は図１に対して薄膜電極７ａと７
ｂ、７ｃと７ｄの間に、放電用すだれ状電極８を設けた
構造としている。その他の部分は本発明の第１の実施形
態と同一である。放電用すだれ状電極８の線幅及び間隔
は、それぞれすだれ状電極２と同一の１．０，０．７μ
ｍとした。電極対数は３対とした。
【００２０】本実施形態においては、放電用すだれ状電
極８を設けているので、静電気による放電がよりスムー
ズに行われる。即ち、すだれ状電極２と同様の構成とし
ているので、比較的低い帯電電圧でも放電用すだれ状電
極８で放電することができ、すだれ状電極２の保護効果
が高い。
【００２１】本実施形態でも、薄膜電極７及び放電用す
だれ状電極８は、すだれ状電極２及びこれに接続する部
位に対して電気的に独立しているので、装置の高周波性
能、絶縁抵抗性能に影響を与えることがないことは明ら
かである。
【００２２】また、ここでは放電用すだれ状電極８の線
幅及び間隔はそれぞれすだれ状電極２と同一としている
が、すだれ状電極２よりも小さくしてもよいことは明ら
かであり、また、例えすだれ状電極２よりも大きくして
も、電極の交差長さを小さくしておけば、同様の効果が
得られる。さらに、すだれ状の形状でなくとも先端の尖
ったくさび型の形状などでもよい。
【００２３】次に、図３を用いて本発明の第３の実施形
態を説明する。図３は図１に対し薄膜電極７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄを分割して、７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈを付加
したものであり、その他の部分は本発明の第１の実施形
態と同一である。
【００２４】本実施形態においては、すだれ状電極２と
切断用空白部９の間に、２種類の薄膜電極を設けている
ことを特徴としており、切断用空白部９で発生した電荷
は、薄膜電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７
ｇ，７ｈで放電するため、より静電破壊の抑止効果が高
い。
【００２５】即ち、例えば薄膜電極７ａ，７ｂの間で放
電し切れなかった場合でも、さらに薄膜電極７ａと７
ｅ、７ｂと７ｆの間で放電させることによってすだれ状
電極２の保護効果を高めるものである。さらに、この分
割数を増やすことによって効果が高まることは明らかで
ある。
【００２６】次に、図４を用いて本発明の第４の実施形
態を説明する。図４は図１に対して薄膜電極７ｅ，７
ｆ，７ｇ，７ｈを付加したものであり、その他の部分は
本発明の第１の実施形態と同一である。
【００２７】本実施形態においても、第３の実施形態と
同様に、すだれ状電極２と切断用空白部９の間に、２種
類の薄膜電極を設けているが、圧電性基板１の端に近い
部分に、薄膜電極７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈを付加したこ
とを特徴としている。動作は第３の実施形態と同様であ
るが、本実施形態の場合、静電気による放電は、すだれ
状電極２から十分離れた圧電性基板１の端部に近い部分
で生じることになるため、放電により溶断した電極材料
が再付着しても、圧電性基板の端部に溜まり、すだれ状
電極２に悪影響を及ぼすことはない。
【００２８】次に、図７を用いて本発明の第５の実施形
態を説明する。図７は図１に対してパッケージ１０、ボ
ンディングワイヤ１３を付加したものであり、その他の
部分は本発明の第１の実施形態と同一である。
【００２９】本実施形態において、圧電性基板１は熱硬
化型または光硬化型接着剤（図示せず）によりパッケー
ジ１０に固定されている。パッケージ１０との電気的接
続は、入力端子１２ａと入力用ボンディングパッド３を
ボンディングワイヤ１３で接続し、出力端子１２ｂと出
力用ボンディングパッド４をボンディングワイヤ１３で
接続している。同様に、接地端子１１と接地用ボンディ
ングパッド５をボンディングワイヤ１３で接続し、さら
に薄膜電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄをボンディングワイ
ヤ１３で接地端子１１に接続している。
【００３０】本実施形態によれば、薄膜電極７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄは電気的に浮いておらず、電位を安定さ
せているため、高周波領域でも安定した性能が得られる
という効果がある。
【００３１】この場合でもすだれ状電極２の入力用ボン
ディングパッド３、出力用ボンディングパッド４と薄膜
電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは接続されず電気的に独立
しているので、前記第１の実施形態と同様に静電破壊を
抑止する効果を損なうことがなく、また電気的性能の劣
化がないことは明らかである。なお、圧電性基板１とパ
ッケージ１０の接続はボンディングワイヤ１３に限ら
ず、例えばバンプなどでもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
すだれ状電極と弾性表面波基板端面との間に、すだれ状
電極と電気的に独立した複数の薄膜電極を配置し、か
つ、少なくとも１つの隣合う薄膜電極間の間隔が、薄膜
電極とすだれ状電極との間の間隔より狭く形成されてい
るので、装置の電気的性能や絶縁抵抗の劣化を起こさ
ず、すだれ状電極の静電破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による弾性表面波装置
の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による弾性表面波装置
の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による弾性表面波装置
の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態による弾性表面波装置
の構成を示す平面図である。
【図５】従来の弾性表面波装置の構成を示す平面図であ
る。
【図６】従来の弾性表面波装置の構成を示す平面図であ
る。
【図７】本発明の第５の実施形態による弾性表面波装置
の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 圧電性基板 ２ すだれ状電極 ３ 入力用ワイヤボンディングパッド ４ 出力用ワイヤボンディングパッド ５ 接地用ワイヤボンディングパッド ６ 共通電極 ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈ，７
ｉ，７ｊ 薄膜電極 ８ 放電用すだれ状電極 ９ 切断用空白部 １０ パッケージ １１ 接地端子 １２ａ 入力端子 １２ｂ 出力端子 １３ ボンディングワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 美佐男 岩手県水沢市真城字北野１番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 5J097 AA27 CC01 DD25 DD27 GG04 HA04 JJ08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 弾性表面波基板上に、複数のすだれ状電
    極を有する多電極型の弾性表面波装置において、 前記すだれ状電極と弾性表面波基板端面との間に、すだ
    れ状電極と電気的に独立した複数の薄膜電極を配置し、
    かつ、少なくとも１つの隣合う薄膜電極間の間隔が、薄
    膜電極とすだれ状電極との間の間隔より狭く形成されて
    いることを特徴とする弾性表面波装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記薄膜電極は
    平面状に形成されていることを特徴とする弾性表面波装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記薄膜電極が
    平面状の部分を有し、薄膜電極間に少なくとも一対の放
    電用すだれ状電極を設けたことを特徴とする弾性表面波
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載において、前記薄膜電極の
    少なくとも１つが、ボンディングワイヤまたはバンプに
    よってパッケージに接地されていることを特徴とする弾
    性表面波装置。
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