专利名称：弹性表面波装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在各种移动通信终端器件等中使用的弹性表面波装置及其制造方法。
背景技术：
以下，对以往的弹性表面波装置进行说明。近年来，弹性表面波装置在各种移动通信终端装置(例如移动电话)等电子装置中广 泛被使用，但是，伴随着装置的小型化，对弹性表面波装置的更加小型化、扁平化的要求 变得更加强烈。针对于此，如图6所示，提出了将设有梳形电极l的元件2通过突起(Bmnp) 4倒装在线路基板3上，并以树脂膜5覆盖元件2 ，从而谋求弹性表面波装置的小型化及扁 平化的建议。然而，随着装置的模块化的进展，在将弹性表面波装置安装之后要进行成型，而在成 型时会施加给元件以较大的压力，有时偶尔会出现突起毁坏的问题。另外，作为与此申请的发明相关的前沿技术文献信息，例如己知日本专利公开公报特 开2001-176995号(以下称作"专利文献l")。发明内容本发明的目的在于解决以往技术中所存在的问题，提供一种耐成型等外力的弹性表面 波装置。为了达到所述目的，本发明所提供的弹性表面波装置包括，压电基板，在其主面上设 有梳形电极和片状电极；盖体，与所述压电基板的主面相对而置，并在与所述压电基板侧 相反的一侧的面上设有外部端子；连接电极，将所述片状电极和所述外部端子相互电连接； 以及绝缘体，介于所述压电基板的主面和所述片状电极中的至少其中之一与所述盖体之 间。在本发明中，因为绝缘体介于压电基板的主面及片状电极中至少其中之一与盖体之 间，所以，即使例如在成型时对压电基板施加压力，其压力也从压电基板直接地或经由片 状电极间接地传到绝缘体，使得施加于连接电极的压力变小。因此，能够获得连接电极不
容易因成型等外力而被毁坏的弹性表面波装置。
图l是本发明的第一实施例涉及的弹性表面波装置的剖视图。图2 (a) 图2 (d)是说明本发明的第一实施例涉及的弹性表面波装置的制造方法的图。图3是第一实施例的变形实施例的弹性表面波装置的剖视图。 图4是第一实施例的变形实施例的弹性表面波装置的剖视图。图5 (a)是本发明的第二实施例涉及的弹性表面波装置的俯视图；图5 (b)是图5 (a) 的沿VB-VB线的剖视图。图6是以往的弹性表面波装置的剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的第一实施例进行说明。图1是本发明的第一实施例涉及的弹性表面波装置10A的剖视图。如图1所示，弹性表 面波装置10A包括相互间隔一定距离(在本实施例中约5nm)并相对而置的压电基板ll和 盖体15。所述压电基板ll由厚约0.25mm的钽酸锂构成，在盖体15侧的主面上设有梳形电极12 和片状电极(Pad Electrode) 13等。另外，虽然在压电基板ll的主面上的、用于配置梳 形电极12和反射电极(未图示)等的、且用于传播弹性表面波的有效区域lla是开放于空 气中的，不过，在其外侧的区域，存在片状电极13的部分从该片状电极13上，而其它部分 是直接地被含有二氧化硅的绝缘体14覆盖。换句话说，绝缘体14，以包围压电基板ll的有 效区域lla的方式存在于压电基板ll的主面与盖体15之间以及片状电极13与盖体15之间。 再者，绝缘体14的最大厚度与所述一定距离的间隔相同约为5iim。所述盖体15由厚约0.2mm的玻璃构成。而且，盖体15与绝缘体14相接合并且其间是 被密封的。即，由所述压电基板ll的有效区域lla、所述绝缘体14及盖体15所包围的空间 18是被保持气密封的。并且，在盖体15的与压电基板11侧相反的一侧的面上、对应于片状 电极13的位置上设有外部端子17。此外部端子17通过贯通绝缘体14及盖体15的孔中设置 的包含钛、铜、镍的连接电极16来与片状电极13相电连接。-所述绝缘体14的弹性率约为70GPa，所述压电基板LL加弹性率约为135GPa，所述盖 体15的弹性率约为64GPa。即，绝缘体14具有压电基板11的弹性率与盖体15的弹性率之 间的弹性率。在以往的弹性表面波装置中，如果从元件的背面施加压力，该压力则直接施加于突起， 但是，在具有所述结构的弹性表面波装置10A中，由于在压电基板11的主面与盖体15之间 以及片状电极13与盖体15之间有绝缘体14存在，所以，即使例如在进行成型时向压电基板 11施加了压力，该压力在经压电基板11直接地传到绝缘体14的同时还经由片状电极13间接 地传到绝缘体14，因此所施加的压力被分散，传到连接电极16的力变小。因此，可以提高 对外力的耐力，从而能获得连接电极16不容易因成型等外力而被毁坏的弹性表面波装置。并且，由于连接电极16的周围全部被绝缘体14覆盖，因此，即使仅给压电基板ll的局 部施加压力，也能够有效地防止连接电极16的毁坏。而且，因为压电基板ll的有效区域lla所面对的空间18是通过以压电基板11、盖体15、 绝缘体14包围所述空间18来保持气密性的，所以，不用进行对通常的弹性表面波元件来说 是必须进行的附加性的封接。另一方面，在以往的弹性表面波装置中，因为在元件的周围需要用于封接的区域，因 此装置的尺寸比元件的尺寸都大，但是，由于弹性表面波装置10A不须另外设置用于封接 的区域，因此能够谋求装置的小型化。而且，在连接了多个弹性表面波谐振器的梯形(Rudder)弹性表面波滤器等中，优选 的是，分别以绝缘体14包围各个谐振器。据此，可以用有效区域lla以外的宽广的表面支 撑盖体15，能够更加提高对外力的耐力。对于这种具体结构，在第二实施例中描述。另外，为了确保有效区域lla所面对的空间18能较大，如图3所示的变形实施例的弹性 表面波装置10B所示，也可以使盖体15的与有效区域lla相对应的区域凹下而设置凹部 15a。所述绝缘体14也起到，在压电基板11与盖体15之间确保特定的空间，使得盖体15不 接触梳形电极12的作用，不过，如果盖体15具有凹部15a，则能通过凹部15a来确保用以 防止盖体15接触梳形电极12的空间。由此，可以将绝缘体14的厚度设为更薄，以谋求装置 的扁平化(即，降低装置的高度)。其次，对弹性表面波装置10A的制造方法进行说明。首先，如图2 (a)所示，准备由晶片状的厚约0.25mm的钽酸锂构成的晶片状压电基 板21。晶片状压电基板21是通过纵横切断该晶片状压电基板21可以切割出多个所述压电基 板11的基板。接着，在晶片状压电基板21的主面上，采用光刻(Photo Lithography )技 术形成主要由以厚约0.2!mi的fa^^^的金属膜而构成的梳形电极12、反射电极(未图 示)、片状电极13等弹性表面波装置图案。其后，在晶片状压电基板21上除梳形电极12、 反射电极等传播弹性表面波的有效区域lla以外的所有面上，形成由厚约5imi的二氧化硅 构成的绝缘层24。此绝缘层24在后述的切割工序中被切断后，成为所述绝缘体14。在此， 为了形成绝缘体14的图案，可以采用，通过溅射蒸镀(sputtering vapor deposition)来在 晶片状压电基板21的整个主面上形成绝缘层24之后，形成阻膜图案(resistpattern)并通过 干式蚀刻(diy etching)来除去有效区域lla上的绝缘层24的方法；也可以采用，通过剥离 技术(Lift-Off)来形成图案的方法。而，为了后面的接合工序方便，绝缘层24的表面呈 平坦为宜，但是，在采用通常的蒸镀的情况下，因片状电极13等的电极厚度而容易产生高 低不平。与此相比，在采用溅射蒸镀的情况下，由于是一边施加偏压一边形成绝缘层24， 可以一边切削绝缘层24—边形成膜，因此能够将绝缘层24的表面刨平到可顺畅进行接合工 序的程度。其次，如图2 (b)所示，准备由厚约0.2mm的玻璃构成的晶片状盖基板25。晶片状盖 基板25是通过纵横切断该晶片状盖基板25可以切割出多个所述盖体15的基板。接着，在绝 缘层24的表面接合晶片状盖基板25。作为将绝缘层24的表面与晶片状盖基板25接合的方 法，可以采用直接接合或用水玻璃粘接等方法。在晶片状盖基板25上的与片状电极13相对应的部分，设有用于设置连接电极16的贯通 孔28。贯通孔28不一定需要在接合之前设置，也可以在绝缘层24的表面上接合了晶片状盖 基板25之后形成贯通孔28，但是，为加工方便，预先设置为宜。在绝缘层24上接合了晶片状盖基板25之后设置贯通孔28的情况下，可以采用喷沙、激 光加工等方法。通常，在填埋贯通孔来保持气密封的情况下，如果贯通孔的壁面不平滑就 不能保持气密封性，但是，由于在第一实施例中贯通孔28不接触气密封接区域，因此即使 采用喷沙、激光加工等简易的方法，也不会给气密封接带来影响。其次，如图2 (c)所示，采用C2F6等氟系蚀刻气体，通过干式蚀刻法并利用贯通孔28 在绝缘层24上形成到达片状电极13的孔24a。由于氟系蚀刻气体几乎不蚀刻以铝为主体的 片状电极13，因此从晶片状盖基板25的方向来看，片状电极13处于通过贯通孔28及孔24a 被露出的状态。当没有预先在晶片状盖基板25上设置贯通孔28的情况下，在利用阻膜形成 图案后迸行一直到达片状电极13为止的干式蚀刻。其次，如图2 (d)所示，通过溅射来从晶片状盖基板25侧蒸镀钛和铜，从而形成外部 端子层27的,并对贯通孔28里面进行金属喷镀；然后通过对其表面镀镍，来填埋贯通孔 28-，--从葡开^W来将片状电极13与外部端子层27相电连接的连接电极16。所述外部端子层27在后述的切割工序中被切断后，成为所述外部连接端子17。另外，在获得本发明效果方 面，即使贯通孔28的内部没有被连接电极16完全填埋也可以。此后，通过切割工序，按照特定尺寸切断晶片状压电基板21、绝缘层24、晶片状盖基 板25及外部端子层27，只需将压电基板11及盖体15个片化即能够得到每个弹性表面波装置 IOA。由此，能够同时制造多个弹性表面波装置10A。如果同时切割粘合在一起的弹性率相差很大的材料，在其粘合面就容易产生切屑，但 是，如第一实施例那样，如果绝缘层24具有晶片状压电基板21的弹性率与晶片状盖基板25 的弹性率之间的弹性率，则能减小相邻材料之间的弹性率差，因此能够减少制造弹性表面 波装置时因切割而产生的切屑。另外，在通过绝缘层24来接合所述晶片状压电基板21与晶片状盖基板25之后，也可以 通过研磨晶片状压电基板21的与主面相反的面来减少装置的厚度。在第一实施例中，利用 绝缘层24，由于晶片状压电基板21被除有效区域lla以外的宽阔面积而支撑，因此即使研 磨晶片状压电基板21也不容易开裂，可以谋求弹性表面波装置的扁平化。而且，通过研磨， 可以使晶片状压电基板21的与有效区域lla相反的面粗糙，由此也能够得到可控制因无用 的体波(bulk wave)的反射所引起的特性劣化这样一个效果。在进行所述切割工序时，也可以沿着分割所述连接电极16的线切断所述晶片状压电基 板21及晶片状盖基板25。通过这种方法，如图4所示，能够得到在盖体15端面配置连接电 极16的弹性表面波装置10C。此弹性表面波装置10C，与连接电极16贯通盖体15的图1所 示的弹性表面波装置10A相比，可以縮减盖体15的位于连接电极16外侧的部分，从而能够 谋求器件的小型化。其次，参照图5 (a)及图5 (b)，对本发明的第二实施例的弹性表面波装置10D进行 说明。在此弹性表面波装置10D中，压电基板ll具有两个以上的有效区域lla，绝缘体14被 设置为分别地包围各有效区域lla。即，压电基板ll的主面上的两个有效区域lla以外的区 域被绝缘体14覆盖。另外，压电基板ll只要具有两个有效区域lla即可，也可以具有三个 以上的有效区域lla。并且，在所述压电基板11的与主面相反的整个面上设有树脂层19。在第二实施例中，绝缘体14具有由二氧化硅层14a和树脂层14b构成的两层结构。作为 此树脂层14b可以采用的树脂，例如可为环氧或聚酰亚胺等树脂。另外，对于绝缘体14， 只要包含树脂层14b即可，没有必要使整个绝缘体14具有两层结构，也可以仅使一部分具 有两层结构。而且，绝缘体14也可以为具有包含树脂层14b的三层以上的结构.
如此，如果将绝缘体14设置为分别包围各有效区域lla的话，则可以确保压电基板ll 与绝缘体14之间的接触面积较大，能够更加降低施加于连接电极16的压力。而且，因为在压电基板11的与主面相反的面上设有树脂层19，所以在压电基板ll内由 主面向与主面相反的面传播的体波(bulk wave)被树脂层19吸收，使得该体波被与主面相 反的面反射并返回到主面的比例变小，能够降低因体波的反射所引起的频率特性的劣化。并且，因为绝缘体14包含树脂层14b，所以在成型时或热冲击时各部分所产生的应力 的峰值，可以通过绝缘体14的树脂层14b的弹性变形而得到缓和。再者，在所述第一实施例及第二实施例中，虽然只示意了除压电基板ll的有效区域lla 以外的所有区域都被绝缘体14覆盖的实施方式，但是，绝缘体14只要介于压电基板11的主 面及片状电极13中的至少之一与盖体15之间，就能减少施加于连接电极16的压力。如上所述，本发明所涉及的弹性表面波装置包括，压电基板，在其主面上设有梳形电 极和片状电极；盖体，与所述压电基板的主面相对而置，并在与所述压电基板侧相反的一 侧的面上设有外部端子；连接电极，将所述片状电极和所述外部端子相互电连接；以及绝 缘体，介于所述压电基板的主面和所述片状电极中的至少其中之一与所述盖体之间。在采用此结构的情况下，因为绝缘体介于压电基板的主面及片状电极中的至少一个与 盖体之间，所以，即使例如在成型时给压电基板施加了压力，其压力也从压电基板直接地 或经由片状电极间接地传到绝缘体，因此施加于连接电极的压力变小。由此，可以获得连 接电极不容易因成型等外力而被毁坏的弹性表面波装置。在所述弹性表面波装置中，优选的是，所述绝缘体至少介于所述片状电极与所述盖体 之间；所述连接电极贯通所述绝缘体及所述盖体。在采用此结构的情况下，因为在连接电极的周围存在绝缘体，因此即使给压电基板的 一部分施加了压力，也能够有效地防止连接电极的毁坏。在所述弹性表面波装置中，优选的是，所述绝缘体介于所述片状电极与所述盖体之间 以及所述压电基板的主面与所述盖体之间，从而包围设有所述梳形电极的压电基板的主面 上的有效区域。在采用此结构的情况下，可以通过绝缘体来将压电基板的主面上的有效区域与盖体之 间的空间保持气密封。并且，优选的是，所述压电基板至少具有两个以上的有效区域；所述绝缘体被设置成 可分别包围各有效区域。 -在采用此结构的情况下，可以确保压电基板与绝缘体湘接触的较大面积，能够更加降
低施加于连接电极的压力。在此，所述绝缘体也起到，在所述压电基板与所述盖体之间确保特定的空间，使得盖 体不接触梳形电极的作用，不过，如果盖体在与压电基板主面上的用于设置所述梳形电极 的有效区域相对的区域上具有所凹陷的凹部，则能通过凹部来确保用来防止盖体接触梳形 电极的空间。由此，可以将绝缘体的厚度设为更薄，能够谋求器件的扁平化。在所述弹性表面波装置中，优选的是，所述绝缘体具有所述压电基板的弹性率与所述 盖体的弹性率之间的弹性率。如果同时切割粘合在一起的弹性率相差很大的材料，在其粘合面就容易产生切屑，但 是，在采用所述结构的情况下，由于可以减小相邻材料之间的弹性率差，因此能够减少制 造弹性表面波装置时因切割而产生的切屑。在所述弹性表面波装置中，优选的是，在所述压电基板的与主面相反的面上设有树脂层。在采用此结构的情况下，由于在压电基板内由主面向与主面相反的面传播的体波被树 脂层吸收，使得该体波被与主面相反的面反射并返回到主面的比例变小，因此能够降低因 体波的反射所引起的频率特性的劣化。在所述弹性表面波装置中，优选的是，所述连接电极被设置在所述盖体的端面。在采用此结构的情况下，与连接电极贯通盖体的结构相比，可以缩减盖体的位于连接 电极外侧的部分，从而能够谋求器件的小型化。在所述弹性表面波装置中，优选的是，所述绝缘体至少包含树脂层。在采用此结构的情况下，在成型时或热冲击时各部分所产生的应力的峰值，可以通过 绝缘体的树脂层的弹性变形而得到缓和。而且，本发明涉及的弹性表面波装置的制造方法包括在压电基板的主面上形成梳形 电极及片状电极的步骤；用绝缘体覆盖除了有效区域以外的其它区域的步骤，其中有效区 域是指在所述压电基板的主面上设有所述梳形电极的区域；在所述绝缘体上接合盖体的步 骤；在所述绝缘体的与所述片状电极相对应的位置上形成孔的步骤；以及在所述绝缘体所 形成的孔中形成连接电极的步骤。在采用此结构的情况下，可以制造连接电极不容易因成型等外力而被毁坏的弹性表面 波装置。例如，在所述绝缘体上形成孔的步骤包括，进行干式蚀刻来形成孔的步骤。 在所述弹性表面波装置的制造方法中，优选的是，在所述绝缘体上接合盖体的步骤包 括，准备形成有用于形成连接电极的贯通孔的盖体的步骤。在采用此结构的情况下，可以利用在盖体所设置的贯通孔来容易在绝缘体设置用于形 成连接电极的孔。在所述弹性表面波装置的制造方法中，优选的是，在所述压电基板的主面上形成梳形 电极及片状电极的步骤包括，准备晶片状压电基板的步骤；在所述绝缘体上接合盖体的步 骤包括，准备晶片状盖基板的步骤；在形成所述连接电极的步骤之后，还包括切断所述晶 片状压电基板及所述晶片状盖基板，从而使压电基板及盖体个片化的步骤。在采用此结构的情况下，能够同时制造多个弹性表面波装置。并且，优选的是，切断所述晶片状压电基板及所述晶片状盖基板的步骤还包括，沿着 分割所述连接电极的线切断晶片状压电基板及晶片状盖基板的步骤。在采用此结构的情况下，能够制造连接电极被配置在盖体端面的小型弹性表面波装置。本发明涉及弹性表面波装置的小型化和扁平化，并提高弹性表面波装置对外力的抵抗 力，因此本发明在产业上有用。
权利要求
1.一种弹性表面波装置，其特征在于包括压电基板，在其主面上设有梳形电极和片状电极；盖体，与所述压电基板的主面相对而置，并在与所述压电基板侧相反的一侧的面上设有外部端子；连接电极，将所述片状电极和所述外部端子相互电连接；以及绝缘体，介于所述压电基板的主面和所述片状电极中的至少其中之一与所述盖体之间。
2. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于 所述绝缘体至少介于所述片状电极与所述盖体之间； 所述连接电极贯通所述绝缘体及所述盖体。
3. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于所述绝缘体介于所述片状电 极与所述盖体之间以及所述压电基板的主面与所述盖体之间，从而包围设有所述梳形电极 的压电基板的主面上的有效区域。
4. 根据权利要求3所述的弹性表面波装置，其特征在于 所述压电基板至少具有两个以上的有效区域； 所述绝缘体被设置成可分别包围各有效区域。
5. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于所述盖体，在与设有所述梳 形电极的压电基板的主面上的有效区域相对的区域具有凹陷的凹部。
6. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于所述绝缘体具有所述压电基 板的弹性率与所述盖体的弹性率之间的弹性率。
7. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于在所述压电基板的与主面相 反的面上设有树脂层。
8. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于所述连接电极被设置在所述 盖体的端面。
9. 根据权利要求l所述的弹性表面波装置，其特征在于所述绝缘体至少包含树脂层。
10. —种弹性表面波装置的制造方法，其特征在于包括 在压电基板的主面上形成梳形电极及片状电极的步骤；用绝缘体覆盖除了有效区域以外的其它区域的步骤，其中有效区域是指在所述压电基 板的主面上设有所述梳形电极的区域； 在所述绝缘体上接合盖体的步骤；在所述绝缘体的与所述片状电极相对应的位置上形成孔的步骤；以及 在所述绝缘体所形成的孔中形成连接电极的步骤。
11. 根据权利要求10所述的弹性表面波装置的制造方法，其特征在于在所述绝缘体 上形成孔的步骤包括，进行干式蚀刻来形成孔的步骤。
12. 根据权利要求10所述的弹性表面波装置的制造方法，其特征在于在所述绝缘体上接合盖体的步骤包括，准备形成有用于形成连接电极的贯通孔的盖体的步骤。
13. 根据权利要求10所述的弹性表面波装置的制造方法，其特征在于在所述压电基板的主面上形成梳形电极及片状电极的步骤包括，准备晶片状压电基板的步骤；在所述绝缘体上接合盖体的步骤包括，准备晶片状盖基板的步骤； 在形成所述连接电极的步骤之后，还包括切断所述晶片状压电基板及所述晶片状盖基 板，从而使压电基板及盖体个片化的步骤。
14. 根据权利要求13所述的弹性表面波装置的制造方法，其特征在于切断所述晶片 状压电基板及所述晶片状盖基板的步骤还包括，沿着分割所述连接电极的线切断晶片状压 电基板及晶片状盖基板的步骤。
全文摘要
本发明所提供的弹性表面波装置包括相互间隔一定距离并相对而置的压电基板和盖体。在压电基板的盖体侧的主面上设有梳形电极及片状电极，并在盖体的与压电基板侧相反的一侧的面上设有外部端子。并且，弹性表面波装置包括连接电极，其将所述片状电极和所述外部端子相互电连接；以及绝缘体，其介于所述压电基板的主面和所述片状电极中的至少其中之一与所述盖体之间。
文档编号H03H9/00GK101151802SQ20068001080
公开日2008年3月26日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年4月1日
发明者古川光弘, 高山了一, 鹰野敦 申请人:松下电器产业株式会社