JP2001077658A - Surface acoustic wave device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車電話
や携帯電話等の移動体無線機器に内蔵される共振器及び
周波数帯域フィルタに使用可能な弾性表面波装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device which can be used for a resonator and a frequency band filter incorporated in a mobile radio device such as an automobile telephone or a portable telephone.
【０００２】[0002]
【従来技術とその課題】近年、電波を利用し通信を行な
う電子機器用の帯域通過フィルタ等の周波数フィルタ
（以下、フィルタという）、遅延線、発信器等の電子部
品として、多くのSAW 共振子やSAW フィルタが用いられ
ている。特に、移動体通信分野において、携帯電話等の
携帯端末装置のRF（Radio Frequency ：無線周波数ある
いは高周波）ブロック及びIF（Intermediate Frequenc
y：中間周波数）ブロックのフィルタとして多用されて
いる。今後、自動車電話及び携帯電話等の移動体無線機
器を使用した通信システム上、部品の軽量化や小型化が
望まれている。2. Description of the Related Art In recent years, many SAW resonators have been used as electronic components such as frequency filters (hereinafter, referred to as filters) such as band-pass filters for electronic devices that communicate using radio waves, delay lines, and transmitters. And SAW filters are used. In particular, in the mobile communication field, an RF (Radio Frequency: radio frequency or high frequency) block and an IF (Intermediate Frequenc) of a mobile terminal device such as a mobile phone are used.
(y: intermediate frequency) is often used as a filter for blocks. In the future, it is desired to reduce the weight and size of components in a communication system using mobile wireless devices such as a mobile phone and a mobile phone.
【０００３】従来の弾性表面波（Surface Acoustic Wav
e で、以下、SAW と略す）装置の基本構成は、圧電基板
の表面に一対の櫛歯状の励振電極（Inter Digital Tran
sducer、IDT 電極）を複数配置してある素子を、セラミ
ック製の筐体内に載置した構造となっている。[0003] Conventional surface acoustic waves (Surface Acoustic Wav)
e, hereinafter abbreviated as SAW) The basic configuration of the device is that a pair of comb-shaped excitation electrodes (Inter Digital Tran
The device has a structure in which a plurality of elements, each including a plurality of sducers and IDT electrodes), are mounted in a ceramic housing.
【０００４】図６に従来の弾性表面波装置の一例を示
す。励振電極１は、例えば36°Y カットX 伝搬タンタル
酸リチウム単結晶等からなる圧電基板２上に、蒸着法、
スパッタ法等によりAl、Al-Cu 合金等の導電膜を成膜し
た後、フォトリソグラフィ法により微細な電極となるよ
う導電膜をパターニングして形成される。さらに、励振
電極１を形成した圧電基板２をダイシングソーで切断す
ることにより、弾性表面波素子３が作製される。また、
この素子をセラミックで作製した筐体４内に載置し接着
樹脂５にて固着させ、筐体４の入出力電極６または接地
電極７をそれぞれの引き出し電極８、９にワイヤ１０で
接続する。そして、耐候性を持たせるために、筐体４と
蓋体１１をシーム溶接または半田または樹脂の封止材１
２により封止する。FIG. 6 shows an example of a conventional surface acoustic wave device. The excitation electrode 1 is formed on a piezoelectric substrate 2 made of, for example, a 36 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate single crystal by a vapor deposition method.
After a conductive film such as Al or an Al-Cu alloy is formed by a sputtering method or the like, the conductive film is patterned by a photolithography method so as to be a fine electrode. Further, the piezoelectric substrate 2 on which the excitation electrodes 1 are formed is cut with a dicing saw, whereby the surface acoustic wave element 3 is manufactured. Also,
This element is placed in a case 4 made of ceramic and fixed with an adhesive resin 5, and the input / output electrode 6 or the ground electrode 7 of the case 4 is connected to the lead electrodes 8 and 9 by wires 10. Then, in order to provide weather resistance, the housing 4 and the lid 11 are seam-welded or solder or resin sealing material 1.
Seal with 2.
【０００５】このように、従来の弾性表面波装置では、
軽量化，小型化が要求されているにもかかわらず、素子
に比較して筐体の大きさが大きく、また、ワイヤボンド
により筐体内に空間を確保する必要があるため、弾性表
面波装置が大型化するという問題があった。As described above, in the conventional surface acoustic wave device,
Despite demands for weight reduction and miniaturization, the size of the housing is larger than the element, and it is necessary to secure a space in the housing by wire bonding. There was a problem of being larger.
【０００６】これに対し、近年、バンプを用いたフリッ
プチップ接続を行なって、装置を軽量小型化する提案が
なされている（例えば、特開平１１−１５０４４０号公
報を参照）。この方法によれば、電気的接続をフリップ
チップ接続で行なうことにより、ワイヤボンドで必要と
なる空間を確保する必要が無くなる。このため、従来の
ワイヤ接続による弾性表面波装置より小型の弾性表面波
装置を提供することが出来る。On the other hand, in recent years, proposals have been made to reduce the weight and size of the device by performing flip-chip connection using bumps (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-150440). According to this method, the electrical connection is made by flip-chip connection, so that it is not necessary to secure a space required for wire bonding. For this reason, it is possible to provide a surface acoustic wave device smaller than the conventional surface acoustic wave device using a wire connection.
【０００７】しかし、上記のいずれの場合においても、
弾性表面波装置に耐候性を持たせるため、ＩＤＴ電極が
外気にさらされないように、ＩＤＴ電極が装置外部と電
気的接続をとりつつＩＤＴ電極を密封しなければならな
い。However, in any of the above cases,
In order to make the surface acoustic wave device have weather resistance, the IDT electrode must be sealed while making an electrical connection with the outside of the device so that the IDT electrode is not exposed to the outside air.
【０００８】図６に示す弾性表面波装置では、筐体に蓋
体をかぶせた後、筐体と蓋体をシーム溶接または半田ま
たは樹脂で封止することになる。この場合、蓋体などの
部材が必要であり、工程が煩雑になるという問題があっ
た。In the surface acoustic wave device shown in FIG. 6, after the housing is covered with a lid, the housing and the lid are sealed by seam welding or solder or resin. In this case, a member such as a lid is required, and there has been a problem that the process is complicated.
【０００９】また、上記フリップチップによる方法で
は、フリップチップにより接続した後に封止樹脂でチッ
プの周辺を封止する必要がある。この場合はさらに、Ｉ
ＤＴ電極が樹脂と接触するとフィルタの特性が劣化する
ため、封止樹脂がＩＤＴ電極のある部分まで入り込まな
いように樹脂塗布工程を細かく制御する必要があり、や
はり、工程が煩雑になるという問題があった。In the above-mentioned flip chip method, it is necessary to seal the periphery of the chip with a sealing resin after connecting with the flip chip. In this case, I
When the DT electrode comes into contact with the resin, the characteristics of the filter are degraded. Therefore, it is necessary to finely control the resin application process so that the sealing resin does not penetrate to a certain portion of the IDT electrode. there were.
【００１０】さらに、いずれの場合においても高い実装
精度が要求される。特に、図６に示す弾性表面波装置で
は、筐体に対する弾性表面波素子の位置精度は、素子を
筐体にダイボンドするときの実装精度に依存する。筐体
に対する素子の位置が変動すれば、ボンディングワイヤ
の形状が変動することになり、弾性表面波装置の特性も
変動してしまう。このため、筐体に対する素子の位置が
一定になるよう、高精度に実装する必要がある。また、
上記フリップチップの方法では、素子のバンプと実装基
板上のバンプが重ならなければバンプ接合が出来なくな
るため、やはり、素子を高精度に実装する必要がある。[0010] In any case, high mounting accuracy is required. In particular, in the surface acoustic wave device shown in FIG. 6, the positional accuracy of the surface acoustic wave element with respect to the housing depends on the mounting accuracy when the element is die-bonded to the housing. If the position of the element with respect to the housing changes, the shape of the bonding wire changes, and the characteristics of the surface acoustic wave device also change. For this reason, it is necessary to mount the element with high precision so that the position of the element with respect to the housing is constant. Also,
In the flip-chip method, bump bonding cannot be performed unless the bumps of the element and the bumps on the mounting board overlap, so that it is necessary to mount the element with high precision.
【００１１】本発明の目的は、非常に簡便な構造で、高
精度な実装精度で実装することが出来る、小型、軽量な
弾性表面波装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a small and lightweight surface acoustic wave device which can be mounted with a very simple structure and high mounting accuracy.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の弾性表面波装置は、圧電基板上に励振電極
を形成した弾性表面波素子と保護基体とから成り、保護
基体に異方性エッチングにより凹部を形成するととも
に、該凹部に前記弾性表面波素子の励振電極を対向させ
たことを特徴とする。特に、圧電基板上に形成した励振
電極を、異方性エッチングにより形成した保護基体の凹
部で覆って励振電極の振動空間を確保する。In order to achieve the above object, a surface acoustic wave device according to the present invention comprises a surface acoustic wave element having an excitation electrode formed on a piezoelectric substrate and a protective substrate. A concave portion is formed by isotropic etching, and an excitation electrode of the surface acoustic wave element is opposed to the concave portion. In particular, the excitation electrode formed on the piezoelectric substrate is covered with a concave portion of the protection base formed by anisotropic etching to secure a vibration space for the excitation electrode.
【００１３】また特に、圧電基板の外周部が、保護基体
の凹部の周囲に形成された段差部に接合されていること
を特徴とする。さらに、保護基体の周縁部に、外部回路
基板上に配設するための接続用導体を形成し、該接続導
体が前記励振電極に接続されていることを特徴とする。In particular, the outer peripheral portion of the piezoelectric substrate is joined to a step formed around the concave portion of the protective base. Further, a connection conductor for disposing on the external circuit board is formed on a peripheral portion of the protection base, and the connection conductor is connected to the excitation electrode.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明に係る弾性表面波装置の実
施形態を図面に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a surface acoustic wave device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１５】図１に本発明に係る弾性表面波装置Ｓ１の
端面図を示す。図２に外部回路基板１６に実装されてい
る状態の本発明に係る弾性表面波装置の上面透視図を示
す。なお、図１は図２におけるＡ−Ａ’線上の端面図で
ある。FIG. 1 is an end view of a surface acoustic wave device S1 according to the present invention. FIG. 2 shows a top perspective view of the surface acoustic wave device according to the present invention mounted on the external circuit board 16. FIG. 1 is an end view on the line AA ′ in FIG.
【００１６】弾性表面波装置Ｓ１は、圧電基板２上に励
振電極１を形成した弾性表面波素子３と保護基体１４と
から成るものであって、保護基体１４に異方性エッチン
グにより凹部１４ａを形成するとともに、この凹部１４
ａに弾性表面波素子３の励振電極１を対向させ、励振電
極１の振動空間１７を確保している。The surface acoustic wave device S1 comprises a surface acoustic wave element 3 having an excitation electrode 1 formed on a piezoelectric substrate 2 and a protective substrate 14. A concave portion 14a is formed in the protective substrate 14 by anisotropic etching. The recess 14
The excitation electrode 1 of the surface acoustic wave element 3 is opposed to a, and a vibration space 17 for the excitation electrode 1 is secured.
【００１７】また、圧電基板２の外周部が、保護基体１
４の凹部１４ａの周囲に形成された段差部１８において
接合されている。保護基体１４の周縁部に、外部回路基
板１６上に配設するための接続用導体である引き出し電
極１３を形成し、引き出し電極１３が励振電極１に電気
的に接続されている。そして、この引き出し電極１３は
外部回路基板１６の導体パターン２１と半田等の接合部
材２０を介して接続されている。The outer peripheral portion of the piezoelectric substrate 2 is
4 are joined at a step 18 formed around the recess 14a. A lead electrode 13 serving as a connection conductor to be disposed on the external circuit board 16 is formed on the periphery of the protective base 14, and the lead electrode 13 is electrically connected to the excitation electrode 1. The lead electrode 13 is connected to the conductor pattern 21 of the external circuit board 16 via a bonding member 20 such as solder.
【００１８】また、圧電基板２上に励振電極１と保護基
体１４への引き出し電極が形成されており、保護基体１
４の引き出し電極１３と弾性表面波素子３の接合には半
田バンプやＡｕ−Ｓｎ半田、Ａｇ含エポキシ樹脂導電性
ペーストの導電性接着材１５で接着されている。An excitation electrode 1 and a lead-out electrode to the protection base 14 are formed on the piezoelectric substrate 2.
The lead electrode 13 of No. 4 and the surface acoustic wave element 3 are bonded with a solder bump, Au-Sn solder, or a conductive adhesive material 15 of an Ag-containing epoxy resin conductive paste.
【００１９】保護基体１４においては、単結晶基板の異
方性エッチングによりある傾斜角を有する（シリコン単
結晶であれば、（１００）面を異方性エッチングするこ
とにより（１１１）面が傾斜面となる）、２段の段差を
形成することで、図に示すような励振電極１の振動空間
１７を形成することができる。また、この段差部１８上
に引き出し電極１３を配設することで、段差部分で途切
れの無い、電気導通の取れる構造とすることができる。
また、導電性接着剤１５に半田バンプやＡｕ−Ｓｎ半田
を用いることで半田のセルフアライメント効果を生じ、
素子が高精度に配設可能である。The protective substrate 14 has a certain inclination angle by anisotropic etching of a single crystal substrate (for a silicon single crystal, the (111) plane is inclined by anisotropic etching of the (100) plane. By forming two steps, a vibration space 17 of the excitation electrode 1 as shown in the figure can be formed. In addition, by disposing the extraction electrode 13 on the stepped portion 18, a structure in which electrical conduction can be obtained without interruption at the stepped portion can be obtained.
Also, the use of solder bumps or Au-Sn solder for the conductive adhesive 15 produces a self-alignment effect of the solder,
The elements can be arranged with high precision.
【００２０】また、保護基体１４の作製において、保護
基板の凹部形成、電極およびバンプのパターニングすべ
てがウェハプロセスで行なえ、これにより、工程が簡略
化され、高精度なパターニングが行える。ひいては高精
度な弾性表面波素子３の載置が行えるという利点があ
る。弾性表面波素子３と保護基体１４の固着及び封止
は、素子と保護基体を導通させた後行い、弾性表面波素
子３の外周部をエポキシ系樹脂またはＳｉ系樹脂の封止
材１２で包囲する。In the production of the protective substrate 14, all of the formation of the concave portion of the protective substrate and the patterning of the electrodes and bumps can be performed by a wafer process, thereby simplifying the steps and performing highly accurate patterning. As a result, there is an advantage that the surface acoustic wave element 3 can be mounted with high accuracy. The fixation and sealing of the surface acoustic wave element 3 and the protective base 14 are performed after the element and the protective base are electrically connected, and the outer peripheral portion of the surface acoustic wave element 3 is surrounded by a sealing material 12 of epoxy resin or Si resin. I do.
【００２１】他の弾性表面波装置の実施形態を図３の端
面図にて示す。なお図１と同様な部材については同一符
号を付し説明を省略する。この弾性表面波装置Ｓ２にお
いては、封止材１２が振動空間１７に浸入しないよう
に、弾性表面波素子３の周囲の封止箇所と振動空間１７
の間の段差部に樹脂ダム１９を設けており、弾性表面波
素子３と保護基体１４の固着及び封止を充分に行うこと
ができ、樹脂の充填を多くし、気密性を向上させること
ができる。Another embodiment of the surface acoustic wave device is shown in an end view of FIG. The same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the surface acoustic wave device S2, the sealing portion around the surface acoustic wave element 3 and the vibration space 17 are prevented so that the sealing material 12 does not enter the vibration space 17.
A resin dam 19 is provided at the step between the two, so that the surface acoustic wave element 3 and the protective base 14 can be sufficiently fixed and sealed, the resin filling can be increased, and the airtightness can be improved. it can.
【００２２】さらに他の弾性表面波装置の実施形態を図
４の端面図にて示す。なお図１と同様な部材については
同一符号を付し説明を省略する。この弾性表面波装置Ｓ
３においては、凹部と素子載置部を上にし、保護基体１
４の周縁部の端面に沿って引き出し電極１３を配設する
構造としている。Another embodiment of a surface acoustic wave device is shown in an end view of FIG. The same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This surface acoustic wave device S
3, the concave portion and the element mounting portion are turned upward, and the protective substrate 1
4 has a structure in which the extraction electrode 13 is arranged along the end face of the peripheral portion.
【００２３】さらに他の弾性表面波装置の実施形態を図
５の端面図にて示す。なお図１と同様な部材については
同一符号を付し説明を省略する。この弾性表面波装置Ｓ
４は、保護基体１４の周縁部における弾性表面波素子３
の電気接続部位にスルーホールを施して導通をとるよう
に構成したものである。Another embodiment of a surface acoustic wave device is shown in an end view of FIG. The same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This surface acoustic wave device S
Reference numeral 4 denotes a surface acoustic wave element 3 at a peripheral portion of the protective base 14.
Are provided with through-holes in the electrical connection portions to establish electrical continuity.
【００２４】尚、圧電基板はタンタル酸リチウム単結
晶、ニオブ酸リチウム単結晶、水晶、４ほう酸リチウム
単結晶、ランガサイト系単結晶、ニオブ酸カリウム単結
晶、ガリ砒素が主に適用できる。また、ＩＤＴ電極材は
アルミ、アルミ・銅合金、アルミ・チタン合金、アルミ
・珪素合金、金、銀、銀・パラディウム合金が主に適用
できる。また、引き出し電極材は主材にアルミ、アルミ
・銅合金、アルミ・チタン合金、アルミ・珪素合金、
金、銀、銀・パラディウム合金が主に適用でき、電極の
密着度向上や電気抵抗の削減のため下地材が必要な場合
には、クロム、チタン、銅が主に適用できる。As the piezoelectric substrate, lithium tantalate single crystal, lithium niobate single crystal, quartz, lithium tetraborate single crystal, langasite single crystal, potassium niobate single crystal, and gallium arsenide can be mainly used. Further, as the IDT electrode material, aluminum, aluminum / copper alloy, aluminum / titanium alloy, aluminum / silicon alloy, gold, silver, silver / palladium alloy can be mainly applied. The lead electrode material is mainly aluminum, aluminum / copper alloy, aluminum / titanium alloy, aluminum / silicon alloy,
Gold, silver, silver / palladium alloys can be mainly used, and when a base material is required for improving the adhesion of the electrodes and reducing the electric resistance, chromium, titanium and copper can be mainly used.
【００２５】また、弾性表面波素子３上に電気ショート
防止のための保護膜を形成しても構わない。保護膜材料
として、ＳｉＯ2 、ＳｉＮ、Ｓｉ、ＤＬＣ（Diamond Li
ke Carbon ）、ＺｎＯ、ポリイミド、フッ素系樹脂、オ
レフィン系樹脂、またウエハプロセスに使用されるポジ
型レジストのような感光性硬化樹脂が主に適用できる。Further, a protective film for preventing an electrical short may be formed on the surface acoustic wave element 3. SiO 2 , SiN, Si, DLC (Diamond Lithium)
Ke Carbon), ZnO, polyimide, fluorine-based resin, olefin-based resin, and photosensitive cured resin such as a positive resist used in a wafer process can be mainly applied.
【００２６】また、図２では励振電極を共振器梯子型フ
ィルタの構成図を示したが、共振器格子型フィルタや２
重モード共振器型フィルタ、マルチＩＤＴ電極型フィル
タまたはこれらの複合された構成で行っても構わない。FIG. 2 shows a configuration diagram of a resonator ladder type filter in which an excitation electrode is used.
The operation may be performed by a double mode resonator type filter, a multi-IDT electrode type filter, or a combination thereof.
【００２７】さらに、本発明は上記の実施形態に限定さ
れるものでなく、ＳＡＷフィルタだけでなく、ＳＡＷデ
ュプレクサにも本発明が適用でき、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変更は何等差し支えない。Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be applied not only to a SAW filter but also to a SAW duplexer, and various changes may be made without departing from the scope of the present invention. No problem.
【００２８】[0028]
【実施例】厚さ０．３５ｍｍの３インチ４２° Yカット
X 伝搬タンタル酸リチウム単結晶圧電基板に、電極膜と
してＡｌ−Ｃｕ合金をスパッタ法にて膜厚２０００Åで
成膜した。その上に、ポジ型レジストを１μm の厚さで
スピンコート法により塗布した。その後、露光、現像を
行ないレジストのパターニングを行ない、ドライエッチ
ング法で電極をエッチングし、アッシングでレジストを
除去し、電極パターニングを完了した。[Example] 0.3 inch thick 3-inch 42 ° Y-cut
On an X-propagation lithium tantalate single crystal piezoelectric substrate, an Al-Cu alloy was formed as an electrode film to a thickness of 2000 mm by a sputtering method. A positive resist was applied thereon by spin coating at a thickness of 1 μm. Thereafter, exposure and development were performed to pattern the resist, the electrode was etched by a dry etching method, the resist was removed by ashing, and the electrode patterning was completed.
【００２９】その後、ＳｉＯ2 膜をＣＶＤ法により２５
０Å成膜し、ポジ型レジストを１μm の厚さでスピンコ
ート法により塗布し、露光、現像を行ないレジストのパ
ターニングを行ない、ドライエッチング法で電極をエッ
チングし、アッシングでレジストを除去して、ＩＤＴ上
に保護膜をパターニングした。Thereafter, the SiO 2 film is formed by CVD method to a thickness of 25%.
After forming a film with a thickness of 0 °, a positive resist having a thickness of 1 μm is applied by a spin coating method, exposure and development are performed, the resist is patterned, an electrode is etched by a dry etching method, the resist is removed by ashing, and the IDT is removed. A protective film was patterned thereon.
【００３０】その後、ポジ型レジストを２μm の厚さで
スピンコート法により塗布し、露光、現像を行ないレジ
ストのパターニングを行なった後、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜
（下層／上層）を蒸着により２０００Å成膜し、剥離液
に浸漬してレジストおよび余分なＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を
除去し、引き出し電極の形成を行なった。Thereafter, a positive resist is applied by a spin coating method to a thickness of 2 μm, and the resist is patterned by exposing and developing. After that, a Ti / Pt / Au film (lower layer / upper layer) is formed to a thickness of 2000 μm by vapor deposition. The film was immersed in a stripping solution to remove the resist and the excess Ti / Pt / Au film, and a lead electrode was formed.
【００３１】その後、ポジ型レジストを３μm の厚さで
スピンコート法により塗布し、露光、現像を行ないレジ
ストのパターニングを行なった後、ＳｉＯ2 膜をＣＶＤ
法により５０００Å成膜し、剥離液に浸漬してレジスト
および余分なＳｉＯ2 膜を除去し、ＳｉＯ2 からなる囲
みの下部を形成した。その後、ポジ型レジストを３μm
の厚さでスピンコート法により塗布し、露光、現像を行
ないレジストのパターニングを行なった。その後、Ａｕ
−Ｓｎ合金膜を蒸着により２μｍ成膜し、剥離液に浸漬
してレジストおよび余分なＡｕ−Ｓｎ合金膜を除去し、
Ａｕ−Ｓｕ合金膜からなる囲みの上部および接続回路基
板との接続のためのバンプを形成した。[0031] Then, a positive type resist is applied by spin coating in a thickness of 3 [mu] m, the exposure, after performing the patterning of the resist performs development, CVD of SiO 2 film
A film was formed at 5000 ° by a method, and the resist and an excess SiO 2 film were removed by immersion in a stripping solution to form a lower portion of an enclosure made of SiO 2 . After that, 3 μm
Was applied by a spin coating method, and exposed and developed to pattern the resist. Then Au
Forming a 2 μm-film of a Sn alloy film by vapor deposition, immersing the film in a stripping solution to remove the resist and an extra Au-Sn alloy film,
Bumps for connection to the upper portion of the enclosure made of the Au-Su alloy film and the connection circuit board were formed.
【００３２】このとき、引き出し電極とＩＤＴ電極を形
成しているＡｌ−Ｃｕ合金から成る電極の接合部を囲み
の内側に入れてしまうことにより、圧電基板上の電極の
うちで耐候性のあるＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極のみが外気に
さらされる部分になり、水分に対して腐食性のあるＡｌ
−Ｃｕ合金電極を囲みによる密封空間に閉じ込めること
が出来るため、弾性表面波装置も耐候性を得る。At this time, the junction between the electrode made of the Al—Cu alloy forming the extraction electrode and the IDT electrode is put inside the enclosure, so that the weather-resistant Ti among the electrodes on the piezoelectric substrate is formed. Only the / Pt / Au electrode is exposed to the outside air, and the aluminum is corrosive to moisture.
-Since the Cu alloy electrode can be confined in a sealed space by surrounding, the surface acoustic wave device also obtains weather resistance.
【００３３】次に、（１００）面を主面とする厚さ０．
７５ｍｍの３インチＳｉ単結晶基板に、ポジ型レジスト
を１μm の厚さでスピンコート法により塗布し、露光、
現像を行ないレジストのパターニングを行なった。この
基板を水酸化カリウム水溶液に２０時間浸漬することに
より、Ｓｉ基板に深さ０．４ｍｍの凹部を形成し、剥離
液に浸漬してレジストを除去した。その後、同様にフォ
トリソ工程を用いて中央部に振動空間をエッチング時間
５時間、深さ０．０５ｍｍの凹部を作製した。また、エ
ッチングより得られた傾斜面は（１１１）面となる。Next, a thickness of 0.1 mm with the (100) plane as the main surface.
A positive resist is applied to a 75 mm 3 inch Si single crystal substrate by spin coating at a thickness of 1 μm, and the resist is exposed to light.
Development was performed to pattern the resist. This substrate was immersed in a potassium hydroxide aqueous solution for 20 hours to form a concave portion having a depth of 0.4 mm in the Si substrate, and was immersed in a stripping solution to remove the resist. Thereafter, a recess having a depth of 0.05 mm was formed in the center of the vibration space by etching for 5 hours using the photolithography process. The inclined surface obtained by the etching is the (111) plane.
【００３４】その後、ポジ型レジストを２μm の厚さで
スピンコート法により塗布し、露光、現像を行ないレジ
ストのパターニングを行なった後、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜
を蒸着により２０００Å成膜し、剥離液に浸漬してレジ
ストおよび余分なＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を除去し、接続回
路の形成を行なった。Thereafter, a positive resist is applied by a spin coating method to a thickness of 2 μm, and the resist is patterned by exposing and developing. After that, a Ti / Pt / Au film is formed to a thickness of 2000 ° by vapor deposition. Then, the resist and the excess Ti / Pt / Au film were removed to form a connection circuit.
【００３５】その後、ポジ型レジストを３μm の厚さで
スピンコート法により塗布し、露光、現像を行ないレジ
ストのパターニングを行なった後、Ａｕ−Ｓｎ合金膜を
蒸着により５０００Å成膜し、剥離液に浸漬してレジス
トおよび余分なＡｕ−Ｓｎ合金膜を除去し、圧電基板上
の囲みの上部と接合するＳｉ基板上のＡｕ−Ｓｕ合金の
バンプを形成した。After that, a positive resist is applied by a spin coating method to a thickness of 3 μm, and the resist is patterned by exposing and developing. After that, an Au—Sn alloy film is formed to a thickness of 5000 ° by vapor deposition, and the stripping solution is formed. The resist and the excess Au-Sn alloy film were removed by immersion to form Au-Su alloy bumps on the Si substrate which were joined to the upper part of the enclosure on the piezoelectric substrate.
【００３６】その後、ポジ型レジストを３μm の厚さで
スピンコート法により塗布し、露光、現像を行ないレジ
ストのパターニングを行なった後、Ａｕ−Ｓｎ合金膜を
蒸着により２μｍ成膜し、剥離液に浸漬してレジストお
よび余分なＡｕ−Ｓｎ合金膜を除去し、外部回路基板と
の接続のためのバンプを形成した。Thereafter, a positive resist is applied by a spin coating method to a thickness of 3 μm, and the resist is patterned by exposing and developing. After that, an Au—Sn alloy film is formed to a thickness of 2 μm by vapor deposition, and the stripping solution is formed. The resist and the extra Au-Sn alloy film were removed by immersion to form bumps for connection to an external circuit board.
【００３７】次に、ダイシングソーを用い、タンタル酸
リチウム単結晶基板をダイシングして、１ｍｍ角のＳＡ
Ｗフィルタのチップにした。また、Ｓｉ基板をダイシン
グして２ｍｍ角の接続回路基板のチップにした。Next, using a dicing saw, the lithium tantalate single crystal substrate was diced to form a 1 mm square SA.
A W filter chip was used. In addition, the Si substrate was diced into 2 mm square connection circuit board chips.
【００３８】次に、マウンターを用いて、ＳＡＷフィル
タのチップを上下反転して、接続回路基板のチップの凹
部に載せ、定圧力をかけながら温度を２５０度に昇温し
てＡｕ−Ｓｎ膜を溶融させ、囲みにおける封止とバンプ
における接続を完成させた。このとき、外部接続回路と
の接続用バンプは半球状になり、バンプとして用いられ
る。Next, the chip of the SAW filter is turned upside down using a mounter, placed on the recess of the chip of the connection circuit board, and the temperature is raised to 250 ° C. while applying a constant pressure to form an Au—Sn film. Melting completed the encapsulation in the enclosure and the connection in the bump. At this time, the bump for connection with the external connection circuit becomes hemispherical and is used as a bump.
【００３９】この後、封止材を弾性表面波素子３の周囲
に充填し、封止を行った。Thereafter, a sealing material was filled around the surface acoustic wave element 3 and sealing was performed.
【００４０】以上説明したように、高精度な素子の載置
ができ、ひいては電気特性の偏差の小さい、幅２ｍｍ×
奥２ｍｍ×高さ０．８ｍｍの小型な弾性表面波装置を作
製することができた。As described above, it is possible to mount the element with high accuracy, and furthermore, it is possible to reduce the deviation of the electric characteristics and to make the width 2 mm ×
A small surface acoustic wave device having a depth of 2 mm and a height of 0.8 mm could be manufactured.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の弾性表面
波装置によれば、保護基体を精度良く作製することが可
能で、弾性表面波素子の載置精度が良好であり、大量に
作製した場合の電気特性の偏差を小さくすることができ
る。As described above in detail, according to the surface acoustic wave device of the present invention, the protective substrate can be manufactured with high accuracy, the mounting accuracy of the surface acoustic wave element is good, and It is possible to reduce the deviation of the electrical characteristics in the case of manufacturing.
【００４２】また、弾性表面波素子と保護基体のみの簡
単な構造であり、非常に簡便かつ迅速に実装することが
でき、保護基体によって励振電極の振動空間が密閉され
るため、耐候性も十分に期待することができる。Also, the structure is simple, consisting only of the surface acoustic wave element and the protective base, and can be mounted very simply and quickly. The vibration space of the excitation electrode is sealed by the protective base, so that the weather resistance is sufficient. Can be expected.
【００４３】さらに、弾性表面波装置の高さは保護基体
の厚みに依存するので、小型化、軽量化が可能となる。Further, since the height of the surface acoustic wave device depends on the thickness of the protective substrate, the size and weight can be reduced.
【００４４】以上のように、非常に簡便な構造で、高精
度な実装精度で実装することが出来る、小型化，軽量化
が可能で信頼性にも優れた弾性表面波装置を提供でき
る。As described above, it is possible to provide a surface acoustic wave device which has a very simple structure, can be mounted with high mounting accuracy, can be reduced in size and weight, and has excellent reliability.
【図１】本発明に係る弾性表面波装置が外部回路基板に
実装された様子を模式的に説明する端面図である。FIG. 1 is an end view schematically illustrating a state where a surface acoustic wave device according to the present invention is mounted on an external circuit board.
【図２】本発明に係る弾性表面波装置が外部回路基板に
実装された様子を模式的に説明する上面透視図である。FIG. 2 is a top perspective view schematically illustrating a state where the surface acoustic wave device according to the present invention is mounted on an external circuit board.
【図３】本発明に係る他の弾性表面波装置が外部回路基
板に実装された様子を模式的に説明する端面図である。FIG. 3 is an end view schematically illustrating a state where another surface acoustic wave device according to the present invention is mounted on an external circuit board.
【図４】本発明に係る他の弾性表面波装置が外部回路基
板に実装された様子を模式的に説明する端面図である。FIG. 4 is an end view schematically illustrating a state where another surface acoustic wave device according to the present invention is mounted on an external circuit board.
【図５】本発明に係る他の弾性表面波装置が外部回路基
板に実装された様子を模式的に説明する端面図である。FIG. 5 is an end view schematically illustrating a state where another surface acoustic wave device according to the present invention is mounted on an external circuit board.
【図６】従来の弾性表面波装置を模式的に説明する端面
図である。FIG. 6 is an end view schematically illustrating a conventional surface acoustic wave device.
１：励振電極 ２：圧電基板 ３：弾性表面波素子 ４：筐体（ケーシング） ５：接着樹脂 ６：入出力電極 ７：接地電極 ８：入出力電極の引き出し電極 ９：接地電極の引き出し電極 １０：ワイヤ １１：蓋体 １２：封止材 １３：保護基体上引き出し電極 １４：保護基体 １５：導電性接着剤 １６：外部回路基板 １７：振動空間 １８：保護基体の段差 １９：樹脂ダム Ｓ１〜Ｓ４：弾性表面波装置 1: Excitation electrode 2: Piezoelectric substrate 3: Surface acoustic wave element 4: Casing (casing) 5: Adhesive resin 6: Input / output electrode 7: Ground electrode 8: Input / output electrode extraction electrode 9: Ground electrode extraction electrode 10 : Wire 11: Lid 12: Sealing material 13: Leader electrode on protective substrate 14: Protective substrate 15: Conductive adhesive 16: External circuit board 17: Vibration space 18: Step of protective substrate 19: Resin dam S1 to S4 ： Surface acoustic wave device
Claims (3)
面波素子と保護基体とから成り、前記保護基体に異方性
エッチングにより凹部を形成するとともに、該凹部に前
記弾性表面波素子の励振電極を対向させたことを特徴と
する弾性表面波装置。1. A protection substrate comprising: a surface acoustic wave element having excitation electrodes formed on a piezoelectric substrate; and a recess formed in the protection base by anisotropic etching, and excitation of the surface acoustic wave element in the recess. A surface acoustic wave device having electrodes facing each other.
の凹部の周囲に形成された段差部に接合されていること
を特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装置。2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein an outer peripheral portion of the piezoelectric substrate is joined to a step formed around a concave portion of the protection base.
上に配設するための接続用導体を形成し、該接続導体が
前記励振電極に接続されていることを特徴とする請求項
１乃至請求項２に記載の弾性表面波装置。3. The method according to claim 1, further comprising: forming a connection conductor on the outer peripheral portion of the protection base, the connection conductor being disposed on an external circuit board, and the connection conductor being connected to the excitation electrode. The surface acoustic wave device according to claim 2.
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| JP2009189652A Division JP4684343B2 (en) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | Surface acoustic wave device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001077658A true JP2001077658A (en) | 2001-03-23 |
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| JP (1) | JP2001077658A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522730A (en) * | 2004-02-05 | 2007-08-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | Electrical component and manufacturing method |
| WO2008038493A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave device |
| JP2015181155A (en) * | 2014-03-06 | 2015-10-15 | ローム株式会社 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| CN107196618A (en) * | 2017-02-16 | 2017-09-22 | 杭州左蓝微电子技术有限公司 | FBAR and preparation method thereof |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24792799A patent/JP2001077658A/en active Pending
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