JPH04207513A - 弾性表面波素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、弾性表面波素子の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来の弾性表面波フィルタの構造を第４図に示す。図に
おいて、参照符号１０は弾性表面波フィルタを示し、２
は人力電極、３は出力電極、５は圧電基板、７は基板端
面を示す。

いま、入力電極２に電気信号を入力すると、圧電基板５
に励振波が発生し、この励振波が出力電極３に到達して
、出力電極３で再び電気信号に変換される。

この出力電極３に到達する励振波が所望の周波数特性を
持つように入力電極２および出力電極３が設計されてい
る。

この場合、所望の周波数特性を得るためには、所望の弾
性表面波Ｓ１以外の不要波の応答を抑圧する必要があり
、この不要波とは、基板端面７で反射して出力電極３に
到達する弾性表面波Ｓ２、人力電極２から圧電基板５の
内部に放射され、圧電基板５の裏面で反射して出力電極
３に到達するバルク波Ｂ１、および圧電基板５の厚さに
依存した共振周波数を持つ厚みすべり波共振による共振
波等がある。

これらの不要波は第５図に示すように周波数特性を劣化
させる。すなわち、基板端面７で反射して出力電極３に
到達する弾性表面波Ｓ２により、通過帯域特性上にリプ
ルが発生しく第５図、ａ部）、圧電基板５の内部を伝搬
し出力電極３に到達するバルク波Ｂｌにより、高域側の
阻止域サイドローブレベルが大きくなる（第５図、ｂ部
）。

さらに、厚みすべり波共振によって、低域側の阻止域サ
イドローブが周期的に大きくなるが、加えて、厚みすべ
り波共振の高次モードの共振周波数がフィルタの通過帯
域内に入る場合、この通過帯域にリプルが発生し、特性
を劣化させる（第５図、０部）。

これらの中でも、通過帯域特性と通過帯域近傍の阻止域
特性はフィルタの性能を決定する重要な特性であり、こ
の特性を劣化させる不要波は充分に抑圧する必要がある
。

以上述べた不要波を抑圧するために、従来、第６図に示
すような表面波吸収物質の塗布および圧電基板の裏面に
溝部を画成する方法が行われている。

第６図において、参照符号６は不要表面波を抑圧するた
めの表面波吸収物質であり、８ａ乃至８ｈは厚みすべり
共振を抑圧するための溝である。

なお、第４図と同一構成要素は同一符号とする。

この場合、基板端面７で反射した弾性表面波Ｓ２に関し
ては、圧電基板５の端面を斜めに切断する方法や、表面
波吸収物質６を配置する面積を大きくするなどの方法で
、比較的容易に抑圧することが可能である。

しかし、厚みすべり波共振を抑圧するには、圧電基板５
の裏面の溝８ａ乃至８ｈを深く形成するか、あるいは、
溝８ａ乃至８ｈの数を増加する等の方法が必要になり、
基板等を切断する場合に使用する切断装置を用いて溝８
ａ乃至８ｈを切り込む方法が用いられていた。

この切ｌＦｒ装置の概略図を第７図に示す。

図中、参照符号１２は切断装置を示し、切断装置１２は
圧電基板５を固定するステージ１４、刃１６、アーム１
８を有し、図示しないステージ１４の駆動源、およびア
ーム１８の駆動源から構成される。

この場合、圧電基板５が固定されたステージ１４が図示
しないステージ１４の駆動源の付勢により第７図、矢印
Ｘ方向に変位して、刃１６の下部に位置決めされる。次
いで、図示しないアーム１８の駆動源の付勢によりアー
ム１８が第７図、矢印２方向に変位して、圧電基板５は
高速で回転する刃１６により切削され、圧電基板５の裏
面２０に溝２２が形成される。

このような切削によって、圧電基板５の裏面２０に溝２
２を形成する場合は、切削速度を上昇させると圧電基板
５にマイクロクラックが発生し、弾性表面波素子として
の信頼性を低下させる。さらに、圧電基板５の面積が大
きく、溝２２の形成ピッチを密にする場合は、溝２２の
切削に時間を多く必要とするという欠点があっまた、圧
電基板５の裏面２０が鏡面の場合は、バルク波Ｂ１が反
射しやすいため、圧電基板５の裏面２０を粗くするため
に、サンドブラストによりアルミナやシリコンカーバイ
トのような細かい粒を吹き付けることが行われる。この
方法では、吹き付ける粒の大きさを変えることにより圧
電基板５の裏面２０の粗さを変えることができるが、あ
まり大きな凹凸を形成することは困難であった。このた
め、バルク波Ｂ１の周波数が高く、波長が短い場合には
有効であるが、周波数が低い場合には効果が期待できな
かった。

さらに、弾性表面波フィルタ１０は３乃至４インチの１
ｉＴａ０３またはＬ＋ＮｂＯ３等の圧電基板５に、フォ
トリソグラフィにより同一パターンを複数個形成して製
作されるが、通常弾性表面波フィルタ１０の１個のチッ
プは小さく、また、パターン形成後にそれぞれのチップ
を切断する工程が必要となる。通常圧電基板５を切断す
るには第７図で示した切断装置が使用される。

弾性表面波フィルタの中でもマルチストリップカプラ（
ＭＳＣ）を使用するタイプのフィルタの例を第８図に示
す。

第８図において、参照符号３０は圧電基板、３２は弾性
表面波フィルタ、３４は出力電極、３６は人力電極、３
８はＭＳＣを示す。

この方法は良好な帯域外特性を実現できるが、入力電極
３６と出力電極３４は伝搬路を別にとるためチップ面積
が大きくなる欠点がある。

この場合、第９図ａで示すように配置された複数のチッ
プは、切断装置により切断されるが、第９図すで示すよ
うに配置すればチップ面積は小さくすることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来の技術では、第９図すで示す
ような形状に加工可能な切断装置がなく、チップを所望
の形状に切断することができないため、チップ面積を小
さくすることができないという問題がある。

本発明は、この種の問題を解決するものであり、圧電基
板に所望のパターンを形成するための金属等のマスクと
、シリコンカーバイト等ノ小さい粒を吹き付けるための
サンドブラスト等を使用して、圧電基板裏面に短時間で
凹凸を形成し、さらにチップを所望の形状に切断可能と
した。これにより安価で高性能な弾性表面波素子を製造
する弾性表面波素子の製造方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するた約に、本発明は、弾性表面波を
利用することにより、所定の周波数を有する信号を取り
出す弾性表面波素子において、所望形状のパターンを有
するマスクで基板をマスキングし、微細な粒子を前記マ
スクに吹き付けることにより、前記基板を所望の電極指
形状に加工することを特徴とする。

［作用コ 上記の本発明に係る弾性表面波素子の製造方法では、所
望形状のパターンを有するマスクで基板をマスキングし
、シリコンカーバイト等の微細な粒子を前記マスクに吹
き付けることにより、前記基板を所望の電極指形状に加
工することができるという効果を有する。

［実施例］ 本発明に係る弾性表面波素子の製造方法について、これ
を実施する装置との関係で好適な実施例を挙げ、添付の
図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は第１の実施例を示す。図中、参照符号４０は弾
性表面波フィルタの圧電基板を示し、４２は金属等のマ
スク、４４はサンドブラスト、４６はマスク４２に設け
られたスリットである。

本実施例に係る弾性表面波素子の製造方法を実施するた
めの装置は基本的には以上のように構成されるものであ
り、次に、第１図乃至第３図を参照しながら、その作用
並びに効果について説明する。

先ず、圧電基板４０に対してマスク４２を合わせ、サン
ドブラスト４４により微細なシリコンカーバイトの粒子
をマスク４２方向から全面に吹き付けると、マスク４２
によってカバーされた部分を除いてスリット４６部分の
圧電基板４０は削り取られる。

すなわち、タイミングソーによって切削加工したとき得
られる圧電基板４０の溝と同等の溝を形成することがで
き、マスク４２の形状がそのまま圧電基板４０に転写さ
れるが、圧電基板４０が微細なシリコンカーバイトの粒
子にょってエツチングされる溝の深さは、粒子を吹き付
ける時間によって決定することができるので、圧電基板
４０の裏面の凹凸形成または基板の切断に、この方法を
用いることが可能である。

次に、マスクの孔おの形状を変えた第２の実施例を第２
図に示す。

第Ｚ図ａで示すように複数個の円形形状からなる孔部４
８を配設したマスク５０を使用して、マスク５０と圧電
基板５２の裏面との間に空隙を設けると、形成される凹
凸の輪郭がぼやけて第２図すに示すような断面の凹部５
４が形成される。このような凹部５４は、厚みが変化し
て′７）ることから、−層、厚みすべり波共振による共
振波の抑圧に効果がある。

また、第３図ａて示すような孔部５６を有するマスク５
８を使用して完全切断を行えば、第３図すに示すように
、ＭＳＣを使用した素子６０のチップ面積を小さくする
ことができる。

口発明の効果２ 以上のように、本発明に係る弾性表面波素子の製造方法
では、次のような効果乃至利点を有する。

金属等のマスクと、シリコンカーバイト等の小さい粒を
吹き付けるサンドブラスト等の装置を使用して、弾性表
面波フィルタの圧電基板を加工する二とにより、チップ
裏面に溝または産みが変化するような凹凸を短時間で形
成することができ、安価に厚みすべり波共振やバルク波
スプリアスの少ない弾性表面波素子を製造できるという
効果がある。さらに、チップを所望の形状に切断するこ
とができ、小型で高性能、且つ安価な弾性表面波素子を
提供できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弾性表面波素子の製造方法の一実
施例を示す斜視説明図、 第２図は本発明に係る弾性表面波素子の製造方法に使用
するマスクの第２の実施例と、このマスクを使用して製
造された弾性表面波素子の一部縦断面図、 第３図は本発明に係る弾性表面波素子の製造方法に使用
するマスクの第３の実施例と、このマスクを使用して切
断された弾性表面波素子の説明図、 第４図は従来例における弾性表面波フィルタの動作を説
明する図、 第５図は従来例における弾性表面波フィルタの周波数特
性を表す図、 第６図は従来例における不要波を抑圧するための方法が
施された弾性表面波フィルタの説明図、 第７図は従来例における弾性表面波素子の加工説明図、 第８図は従来例におけるＭＳＣを用いた弾性表面波フィ
ルタを表す図、 第９図ａ、ｂは従来例におけるＭＳＣを用いた弾性表面
波フィルタのパターン配置を表す図である。 ４０・・・圧電基板 ４２・・・マスク ４４・・・サンドブラスト ４６・・・スリット ４８・・・孔部 ５０・・・マスク ５２・・・圧電基板 ５４・・・凹部 ５６・・・孔部 ５８・・・マスク ６０・・・素子 特許出願人　　　日本無線株式会社 出願人代理人　　　弁理士　　千葉　剛宏ＩＧＩ ＦＩＧ、２ａ　　　　　　　Ｆ　ＩＧ、２ｂＦＩＧ、９
ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性表面波を利用することにより、所定の周波数
   を有する信号を取り出す弾性表面波素子において、所望
   形状のパターンを有するマスクで基板をマスキングし、
   微細な粒子を前記マスクに吹き付けることにより、前記
   基板を所望の電極指形状に加工することを特徴とする弾
   性表面波素子の製造方法。
2. （２）請求項１記載の方法において、 基板裏面にマスクにより画成された形状の凹凸を形成す
   ることを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
3. （３）請求項１または２記載の方法において、マスクは
   基板に対して微小距離離間して位置決めされ、粒子を吹
   き付けられることを特徴とする弾性表面波素子の製造方
   法。