JPH06350379A - 弾性表面波素子リードワイヤ取付部構造 - Google Patents

弾性表面波素子リードワイヤ取付部構造

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JPH06350379A
JPH06350379A JP5133532A JP13353293A JPH06350379A JP H06350379 A JPH06350379 A JP H06350379A JP 5133532 A JP5133532 A JP 5133532A JP 13353293 A JP13353293 A JP 13353293A JP H06350379 A JPH06350379 A JP H06350379A
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Japan
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electrode
electrode pad
lead wire
acoustic wave
surface acoustic
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Kenichi Tooike
健一 遠池
Ranko Hatsuda
蘭子 初田
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Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な接合強度を有する弾性表面波素子リー
ドワイヤ取付部構造を得る。 【構成】 圧電体基板上に形成されたすだれ状電極と一
体に形成された電極パッド部上に形成された電極パッド
部と同種の金属からなる嵩上げ部を有し、嵩上げ部にリ
ードワイヤがワイヤボンディングにより接続される弾性
表面波素子リードワイヤ接続構造の電極パッド部と嵩上
げ部との間にさらに電極パッド部及び嵩上げ部とは異な
る金属からなる中間層が形成されている。異種金属であ
る中間層としては５nm厚のチタンが使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電性基板上に複数の
弾性表面波変換器を同一伝搬路上に配置して構成される
弾性表面波素子電極の引き出し線取付構造に係るもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】情報化時代といわれる今日、自動車に取
り付けた自動車電話等の移動体通信装置特に携帯用電話
器の普及には、目覚しいものがある。この携帯用電話器
はその普及にともないその小型・低損失化に対する要求
がますます大きくなり、この携帯電話器において使用さ
れる個々の部品に対しても小型・低損失化の要求が高ま
っており、主要な構成部品である発振器あるいは高周波
フィルタにこの要求に応えるものとして弾性表面波（Su
rface Acoustic Wave＝ＳＡＷ）素子が用いられてい
る。
【０００３】初めに弾性表面波素子の代表的なものであ
るＳＡＷフィルタの一般的な構造を説明する。ＳＡＷフ
ィルタは、図１（ａ）に示すように圧電体単結晶基板１
と、この圧電体単結晶基板１の表面に各々間隔を置いて
配置された送信側すだれ状電極２と受信側すだれ状電極
３によって構成されており、高周波電流源４から送信側
すだれ状電極２に供給された高周波は送信側すだれ状電
極２により弾性表面波に変換されて送信され、送信され
た弾性表面波は圧電体単結晶基板１の表面を伝搬して受
信側すだれ状電極３で受信され、受信側すだれ状電極３
において再び高周波電圧に変換されて、負荷５に供給さ
れる。
【０００４】この送信側すだれ状電極２と受信側すだれ
状電極３とはほぼ同様な構造を有しているので、送信側
すだれ状電極２の具体的な構造について説明する。送信
側すだれ状電極２は対向して配置された第１電極６及び
第２電極７から構成されており、第１電極６は弾性表面
波の伝搬する方向に対して直角方向に延在して表面波の
伝搬方向に沿って間隔をおいて配置された第１電極素子
８，８・・・及びこの第１電極８，８・・・同士を電気
的に接続する第１電極接続部９から構成され、第２電極
７は同様に第２電極素子１０，１０・・・及び第２電極
接続部１１から構成されている。第１電極と第２電極と
は対向して配置されており、第１電極素子と第２電極素
子とは弾性表面波の進行方向に対して交互に配置されて
いる。第１電極接続部９と第２接続電極部１１とは高周
波電圧を供給するための電極パッド部にもなっている。
【０００５】圧電体単結晶基板１の表面に形成された各
電極は、厚さ０.１〜０.２μｍ程度のアルミニウムによ
って構成され、所定のパターン形状は蒸着及びホトエッ
チングによって形成される。図２に電極パッド部（第１
電極接続部）９の拡大断面図を示す。図２（ａ）に示す
ように、圧電体基板１の上に形成された電極パッド９に
高周波電圧を供給するためのリードワイヤ１２が圧接
（ワイヤボンド）法によってワイヤボンド部１３に接続
されている。このようにして構成されているワイヤボン
ド部１３は電極パッド部９のアルミニウム層が厚さ０.
１〜０.２μｍ程度と薄いため、ワイヤボンド部１３に
十分な強度を得ることができない。そのため製造工程に
おいて接続されているリードワイヤ１２に、図２（ｂ）
に示すように外力が付加されると、強度が低下している
電極パッド部９に応力が集中し、その結果電極パッド部
９が破壊されることがある。
【０００６】この問題をさけるために、図３（ａ）に示
すように電極部全体をアルミニウムにより厚さ０.１〜
０.２μｍ程度に形成した後、電極パッド部９のみに蒸
着又はスパッタによりさらに厚さ１μｍ程度のアルミニ
ウムを形成した嵩上げ部１４を設け、この嵩上げ部１４
にリードワイヤ１２をワイヤーボンド法により接続する
方法がある。しかし、このような嵩上げ部を設けた構成
を採っても図３（ｂ）に示すように嵩上げ部１４そのも
のが電極パッド部９から剥離してしまう現象が生じるこ
とが観察された。
【０００７】また、この他に電極パッド部９の表面をエ
ッチングにより清浄にしてそこに嵩上げ部１４を形成す
る方法がありこの方法による場合は一定の効果はあるが
エッチングという別の工程が必要になるため製造工程が
複雑になるばかりでなく、エッチング処理を行った電極
パッド９が嵩上げ工程が行われるまでの間に再び酸化さ
れてしまい、接合強度が不十分になることがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本願においては、複雑
な製造工程によらなくても十分な接合強度を有する接合
構造を得ることを発明の課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らはその原因について種々検討した結果、
電極パッド部を構成するアルミニウムの表面に存在する
酸化アルミニウムによって嵩上げ部のアルミニウムの電
極パッド部のアルミニウムに対する接合が不十分である
ことがあるためであるという結論に達した。そこで、本
発明者らは鋭意研究を行った結果アルミニウムで構成さ
れる電極パッド部と、同様にアルミニウムで構成される
嵩上げ部との間にチタン（Ｔｉ）等の異種金属からなる
中間層を設けることによりアルミニウム同士の接合強度
が高くなることを見いだしたものであり、このことを利
用して電極パッド部と嵩上げ部の強固な接合部構造を創
作したものであり、すなわち本願においては「圧電体基
板上に形成されたすだれ状電極と一体に形成された電極
パッド部、該電極パッド部上に形成された該電極パッド
部と同種の金属からなる嵩上げ部からなり、該嵩上げ部
にリードワイヤがワイヤボンディングにより接続される
弾性表面波素子リードワイヤ接続構造であって、該弾性
表面波素子リードワイヤ接続構造は電極パッド部と嵩上
げ部との間にさらに電極パッド部及び嵩上げ部とは異な
る金属からなる中間層が形成されていることを特徴とす
る弾性表面波素子リードワイヤ取付部構造」であること
を構成とする発明を提供する。
【００１０】
【作用】上記構成を有する本願発明においては、アルミ
ニウムで構成された電極パッド部と同様にアルミニウム
で構成された嵩上げ部との間に存在する異種金属により
強固な接合部が構成される。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を説明する。図４に示す本発
明実施例の接合部には図３（ａ）に示したように、厚さ
０.１〜０.２μｍ程度のアルミニウムにより形成された
電極パッド部９と、厚さ１μｍ程度のアルミニウムによ
り形成された嵩上げ部１４との間に厚さ５ｎｍのＴｉ膜
からなる中間層１５が設けられている。
【００１２】このＴｉ膜により、電極パッド部９と嵩上
げ部１４との間の密着強度は十分なものとなり、その強
度は圧電体基板１と電極パッド９との密着強度より大き
い。そのため、リードワイヤ１２に外力が加わった場合
には嵩上げ部１４と電極パッド９の接合部が破壊される
ことはなく、電極パッド部９が圧電体基板１から剥離し
てしまう。表１に本願発明の接合構造を採用した弾性表
面波素子と従来の接合構造を採用した弾性表面波素子の
リードワイヤ引っ張り強度試験の結果を示す。この表に
おいて、本願発明実施例は、厚さ５nmのＴｉ層を介して
１μ厚の嵩上げ部を設けたものであり、第１番目の従来
例は嵩上げをしていないもの、第２番目の従来例は嵩上
げのみを行ったもの、第３番目の従来例は電極パッド部
の表面をエッチングにより清浄にしてそこに嵩上げを行
ったものであり、各々５個の試料について引っ張り試験
を行った結果である。
【表１】
【００１３】
【発明の効果】第１表に示されているように、本願発明
の５nmのチタンを介在させたものはこの層を介在させて
いない従来例のものに対して引っ張り強度試験結果いい
かえれば電極パッド部の接合強度は飛躍的に向上してい
るということができる。以上説明した実施例において
は、厚さ５nmのチタン膜を介在させたが、金属膜の厚さ
は適当な接合強度が得られるならば他の適当な厚さにす
ることが可能である。また、チタン以外の金属であって
もアルミニウムと良好な接合を得ることができる金属な
らば他の金属（例えばニッケル）を使用することも可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＡＷフィルタの構造図。
【図２】図１のＳＡＷフィルタの電極パッド部の拡大断
面図。
【図３】従来の電極パッド部の拡大断面図。
【図４】本発明実施例の電極パッド部の拡大断面図。
【符号の説明】
１ 圧電体単結晶基板 ２ 送信側すだれ状電極 ３ 受信側すだれ状電極 ４ 高周波電流源 ５ 負荷 ６ 第１電極 ７ 第２電極 ８ 第１電極素子 ９ 第１電極接続部 １０ 第２電極素子 １１ 第２電極接続部 １２ リードワイヤ １３ ワイヤボンド部 １４ 嵩上げ部 １５ 中間層
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 初めに弾性表面波素子の代表的なもので
あるＳＡＷフィルタの一般的な構造を説明する。ＳＡＷ
フィルタは、図１に示すように圧電体単結晶基板１と、
この圧電体単結晶基板１の表面に各々間隔を置いて配置
された送信側すだれ状電極２と受信側すだれ状電極３に
よって構成されており、高周波電源４から送信側すだれ
状電極２に供給された電気信号は送信側すだれ状電極２
により弾性表面波に変換されて送信され、送信された弾
性表面波は圧電体単結晶基板１の表面を伝搬して受信側
すだれ状電極３で受信され、受信側すだれ状電極３にお
いて再び電気信号に変換されて、負荷５に供給される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 この送信側すだれ状電極２と受信側すだ
れ状電極３とはほぼ同様な構造を有しているので、送信
側すだれ状電極２の具体的な構造について説明する。送
信側すだれ状電極２は対向して配置された第１電極６及
び第２電極７から構成されており、第１電極６は弾性表
面波の伝搬する方向に対して直角方向に延在して表面波
の伝搬方向に沿って間隔をおいて配置された第１電極素
子８，８・・・及びこの第１電極８，８・・・同士を電
気的に接続する第１電極接続部９から構成され、第２電
極７は同様に第２電極素子１０，１０・・・及び第２電
極接続部１１から構成されている。第１電極と第２電極
とは対向して配置されており、第１電極素子と第２電極
素子とは弾性表面波の進行方向に対して交互に配置され
ている。第１電極接続部９と第２接続電極部１１とは高
周波電源を供給するための電極パッド部にもなってい
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】 圧電体単結晶基板１の表面に形成された
各電極は、厚さ０. １〜０. ２μｍ程度のアルミニウム
によって構成され、所定のパターン形状は蒸着及びホト
エッチングによって形成される。図２に電極パッド部
（第１電極接続部）９の拡大断面図を示す。図２（ａ）
に示すように、圧電体基板１の上に形成された電極パッ
ド９に高周波電源を供給するためのリードワイヤ１２が
圧接（ワイヤボンド）法によってワイヤボンド部１３に
接続されている。このようにして構成されているワイヤ
ボンド部１３は電極パッド部９のアルミニウム層が厚さ
０. １〜０. ２μｍ程度と薄いため、ワイヤボンド部１
３に十分な強度を得ることができない。そのため製造工
程において接続されているリードワイヤ１２に、図２
（ｂ）に示すように外力が付加されると、強度が低下し
ている電極パッド部９に応力が集中し、その結果電極パ
ッド部９が破壊されることがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １ 圧電体単結晶基板 ２ 送信側すだれ状電極 ３ 受信側すだれ状電極 ４ 高周波電源 ５ 負荷 ６ 第１電極 ７ 第２電極 ８ 第１電極素子 ９ 第１電極接続部 １０ 第２電極素子 １１ 第２電極接続部 １２ リードワイヤ １３ ワイヤボンド部 １４ 嵩上げ部 １５ 中間層
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧電体基板上に形成されたすだれ状電極
    と一体に形成された電極パッド部、該電極パッド部上に
    形成された該電極パッド部と同種の金属からなる嵩上げ
    部からなり、該嵩上げ部にリードワイヤがワイヤボンデ
    ィングにより接続される弾性表面波素子リードワイヤ接
    続構造であって、該弾性表面波素子リードワイヤ接続構
    造は電極パッド部と嵩上げ部との間にさらに電極パッド
    部及び嵩上げ部とは異なる金属からなる中間層が形成さ
    れていることを特徴とする弾性表面波素子リードワイヤ
    取付部構造。
  2. 【請求項２】 中間層を形成する異なる金属がチタンで
    あることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波素子リ
    ードワイヤ取付部構造。
JP5133532A 1993-06-03 1993-06-03 弾性表面波素子リードワイヤ取付部構造 Pending JPH06350379A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803919A1 (de) * 1996-04-25 1997-10-29 SIEMENS MATSUSHITA COMPONENTS GmbH & CO. KG Verfahren zum Herstellen einer Metallisierung auf piezoelektrischen Substraten
US6377138B1 (en) * 1997-07-28 2002-04-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Surface acoustic wave device with a layered conductive film and method of producing the same
WO2012073302A1 (ja) * 2010-11-29 2012-06-07 トヨタ自動車株式会社 半導体装置

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