JP2005303980A - 弾性表面波デバイスおよびその形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は弾性表面波デバイスに関するものであり、弾性表面波デバイスにおけるデバイス特性の向上を目的とする。
【解決手段】圧電体基板１と、この圧電体基板１の表面に設けられた櫛形トランスデューサ２とからなる弾性表面波デバイスにおいて、弾性表面波デバイスの裏面に設けられる不要波対策用の複数の溝５に対して、隣り合う溝の間隔を一端側７から他端側８に向けて狭くなるように設定したのである。この構成により、溝の延伸方向と弾性表面波の伝搬方向との交差角がそれぞれの溝によって変わることとなり、各溝に対する不要波の反射条件を不均一化できるので、弾性表面波デバイスの特性を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、弾性表面波デバイスおよびその形成方法に関するものである。
一般にＳＡＷフィルタなどの弾性表面波デバイスは、圧電体基板の表面に櫛形トランスデューサが設けられ、櫛形トランスデューサを形成する一対の電極間を弾性表面波が伝搬することによりデバイス特性が形成されるものである。
そして、弾性表面波デバイスを構成する圧電体基板においては、櫛形トランスデューサを形成する電極間を伝搬する弾性表面波信号以外に、圧電体基板の内部を伝わり基板裏面において反射される不要波信号が存在しデバイス特性に影響を及ぼすことから、この不要波信号を減少させるため、従来、圧電体基板の裏面に弾性表面波の伝搬方向に対して交差する方向に複数の溝を設け不要波信号の反射を拡散させることでその影響を低減させていた。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開昭５６−１３２８０６号公報
しかしながら、不要波信号対策の溝は通常ダイヤモンドカッタやリュータによって形成されるため、複数の溝が直線的かつ等間隔に形成されてしまい、各溝に対する不要波の反射条件が一定となってしまうことから、より高度な不要波対策が困難なものとなっていた。
そこで、本発明はこのような問題を解決し、性能を向上した弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、特に、弾性表面波デバイスの裏面に設けられる不要波信号対策用の複数の溝に対して、隣り合う溝の間隔を一端側から他端側に向けて狭くなるように設定したのである。
この構成により、溝の延伸方向と弾性表面波の伝搬方向との交差角がそれぞれの溝によって変わることとなり、各溝に対する不要波の反射条件を不均一化できるので、弾性表面波デバイスの特性を向上させることができるのである。
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。
図１は弾性表面波デバイスの一例である弾性表面波フィルタの斜視図であり、その基本構造はＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3などの圧電体基板１上に櫛形トランスデューサ２を形成する所定の電極２ａ，２ｂが弾性表面波の伝搬方向に並設された構造であり、図２に示すごとく櫛形トランスデューサ２を形成する一方の電極２ａに入力された信号により圧電体基板１の表面に歪みが生じこの歪みが弾性表面波３となり他方の電極２ｂに伝搬されフィルタ特性を構成するのである。
そして、弾性表面波フィルタにおいては、背景技術として述べたように圧電体基板１の表面を伝搬する弾性表面波３の他にトランスデューサを形成する一方の電極２ａから圧電体基板１の内部を伝わり裏面で反射され他方の電極２ｂに伝搬される不要波４を抑制するため、圧電体基板１の裏面に複数の溝５を設けていたのであるが、この弾性表面波フィルタにおいては図３に示すように、圧電体基板１の裏面に設ける複数の溝５の延伸方向を、矢印６で示す弾性表面波の伝搬方向と交差する向きに設定するとともに、隣り合う溝５の間隔を一端側７から他端側８に向けて狭くなるように設定することで、溝５の延伸方向と弾性表面波の伝搬方向との交差角がそれぞれの溝５によって変わることとなり、各溝５に対する不要波４の反射条件を不均一なものとでき、従来の構造のものに比べて圧電体基板１の裏面で反射された不要波４の分散度合いを大きくし、フィルタ特性への影響を抑制しているのである。
なお、隣り合う溝５の最大ピッチは圧電体基板１の素材や厚み、使用周波数などによって適宜設定されるもので、隣り合う溝５の間隔をこの最大ピッチの範囲を超えない範囲で適宜設定すればよいものである。
また、溝５の設け方についても、従来のように直線的に設けていたのでは、圧電体基板１の曲げ応力に対して分割用の切り込みとして作用してしまい、圧電体基板１の薄型化の妨げとなり部品の低背化が進む中においては非常に不利な構成となることから、溝５を曲線状に形成することで先に述べたフィルタ特性の向上に加えて曲げ応力に対する強度も向上できることから圧電体基板１の薄型化を可能とし、弾性表面波フィルタの低背化に寄与できるのである。
そして、このような弾性表面波フィルタを形成するにあたっては、図４に示すように、先ず弾性表面波フィルタを構成する圧電体基板１を複数一括形成するウエハ９の表面に櫛形トランスデューサ２などの所定の電極２ａ，２ｂと個片分割用のハーフカット溝１０を形成し、その面を保護フィルム１１で覆った状態とし裏面を研削することで個片の弾性表面波フィルタを形成するものであり、特にウエハ９の裏面研削においては、図５に示されるように、自転する研削ホイル１２をウエハ９の研削面に当接させて研削面を研削ホイル１２の周回方向１３に研削するとともに、ウエハ９を自転させることにより研削ポイントを更新することでウエハ９全体を研削するのであるが、研削ホイル１２とウエハ９の当接箇所において図６に示すように、ウエハ９を研削ホイル１２の周回面に対して傾斜させウエハ９の半分のみを当接するように設定することで、図７に示されるようなウエハ９の回転軸１３ａを中心とした渦巻き状の研削溝５が形成されることとなり、分割後の個片となった弾性表面波フィルタに対してウエハ９の中心側から外径方向に向けて隣り合う溝５の間隔が広がった曲線状の溝を形成することができるのである。
また、ウエハ９に対してこのような溝５が形成された場合、例えば破線１５で囲んだ領域で形成される溝５と破線１６で囲んだ領域で形成される溝５とでは、弾性表面波の伝搬方向に対する向きが異なってしまうため、弾性表面波フィルタにおける不要波４の抑制効率に差が生じてしまうことから、図８に示されるごとくウエハ９を複数用意し、回転軸１３ｂを中心軸としてそれぞれを回転対称に配置し、この回転軸１３を軸として複数のウエハ９を回転させ先に述べたように研削することでそれぞれのウエハ９においては一定方向の溝５が形成されるようになるので、個片の弾性表面波フィルタの特性バラツキを小さくすることができる。
さらに、図６に示されるごとく、研削ホイル１２を周回方向において分割形成した研削刃１２ａを用いることにより、研削刃１２ａ間にできる空隙部分１２ｂから研削クズが外部に放出でき、さらには流水洗浄をしながらの研削が可能となり、研削クズによる目詰まりや割れを抑制でき生産性を向上できるのである。
また、研削工法を用いた場合には図２に示される圧電体基板１の裏面側領域１７に加工変質層が厚く形成される。加工変質層とは加工時の応力により基板の結晶構造が潰れた層を指し、結晶構造が不均一な為、不要波４が乱反射し、その伝搬をさらに抑制される。溝５を形成するにあたっては先に述べたような研削刃１２ａを用いた研削工法の他に研磨工法などが考えられるが、特にこのような弾性表面波フィルタを形成する圧電体基板１に溝を形成するにあたっては、形成時に加工変質層が厚く形成される研削工法を用いることが望ましいものとなる。
なお、この一実施形態においては弾性表面波デバイスの一例として弾性表面波フィルタを挙げて説明したのであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧電体基板１の底面による不要波４の影響を抑制することが必要となる弾性表面波デバイスに対して適用できるものである。
本発明にかかる弾性表面波デバイスは、裏面反射による特性の劣化を抑えることができるという効果を有し、特に携帯電話などのように高性能化が要望される通信機器用途において有用である。
本発明の一実施形態における弾性表面波フィルタを示す斜視図 同弾性表面波フィルタにおける信号経路を示す断面図 同弾性表面波フィルタの下面図 同弾性表面波フィルタの製造方法を示す図 同製造方法における研削工法を示す図 同研削工法を示す断面図 同切削工法によって形成された溝の状態を示す図 他の研削工法を示す図
符号の説明
１ 圧電体基板
２ 櫛形トランスデューサ
５ 溝

Claims (3)

  1. 圧電体基板と、この圧電体基板の表面に設けられた櫛形トランスデューサとを備え、前記圧電体基板の裏面に弾性表面波の伝搬方向に対して交差する方向に複数の溝を並設するとともに、前記隣り合う溝の間隔を一端側から他端側に向けて狭くなるように設定したことを特徴とする弾性表面波デバイス。
  2. 溝を曲線状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス。
  3. 圧電体基板と、この圧電体基板の表面に設けられた櫛形トランスデューサとを備え、前記圧電体基板の裏面に弾性表面波の伝搬方向に対して交差する方向に複数の溝を並設するとともに、前記隣り合う溝の間隔を一端側から他端側に向けて狭くなるように設定した弾性表面波デバイスにおいて、前記溝の形成を研削工法より形成することを特徴とした弾性表面波デバイスの形成方法。
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