JP2001077658A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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Abstract
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 【解決手段】 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とから成り、保護基体1
4に異方性エッチングにより凹部14aを形成するとと
もに、凹部14aに弾性表面波素子3の励振電極1を対
向させたことを特徴とする弾性表面波装置S1とした。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
施形態を図面に基づき詳細に説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
に充填し、封止を行った。
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。
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。
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。
の厚みに依存するので、小型化、軽量化が可能となる。
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。
実装された様子を模式的に説明する端面図である。
実装された様子を模式的に説明する上面透視図である。
板に実装された様子を模式的に説明する端面図である。
板に実装された様子を模式的に説明する端面図である。
板に実装された様子を模式的に説明する端面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 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、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。 - 【請求項2】 前記圧電基板の外周部が、前記保護基体
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
を特徴とする請求項1に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項3】 前記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請求項
1乃至請求項2に記載の弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24792799A JP2001077658A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24792799A JP2001077658A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | 弾性表面波装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009189652A Division JP4684343B2 (ja) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 弾性表面波装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001077658A true JP2001077658A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17170629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24792799A Pending JP2001077658A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001077658A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007522730A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-08-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 電気的構成素子および製造方法 |
WO2008038493A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave device |
JP2015181155A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-10-15 | ローム株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
CN107196618A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-09-22 | 杭州左蓝微电子技术有限公司 | 薄膜体声波谐振器及其制备方法 |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24792799A patent/JP2001077658A/ja active Pending
Cited By (7)
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