JPH04234798A - Sawデバイスを保護する方法および装置 - Google Patents

Sawデバイスを保護する方法および装置

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JPH04234798A
JPH04234798A JP24646491A JP24646491A JPH04234798A JP H04234798 A JPH04234798 A JP H04234798A JP 24646491 A JP24646491 A JP 24646491A JP 24646491 A JP24646491 A JP 24646491A JP H04234798 A JPH04234798 A JP H04234798A
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JP
Japan
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electrode
saw
substrate
saw device
converter
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Pending
Application number
JP24646491A
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English (en)
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Fred Y Cho
フレッド・イー・タング・チョー
David Penunuri
デビット・ペヌヌリ
Jr Robert F Falkner
ロバート・フランク・フォークナー・ジュニア
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Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/08Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面弾性波(SAW:
Surface  Acoustic  Wave)デ
バイスに関し、特にSAWデバイスの腐食耐性および信
頼性を向上させる手段に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】表面
弾性波デバイスは圧電体基盤を有し、その基盤の研磨さ
れた表面上にメタライズされたSAW変換器のパターン
を有する。変換器は互いに音響的に結合するように圧電
体基盤の研磨された表面上に配置される。変換器のパタ
ーンは、金属のストリップから構成され、これは圧電効
果を使って電気信号と音響信号とを結合する。変換器の
パターンは金属ストリップおよびサミング・バス(su
mming  busses)から構成され、金属スト
リップは圧電効果を利用して電気信号と音響信号とを結
び付ける。サミング・バスはフィルタ機能を形成するた
めにストリップを結合し、また外部とストリップとを電
気的に結合する役割を果たす。SAWデバイスの金属ス
トリップが直接外部環境下に置かれると、汚染あるいは
侵食される。金属ストリップを保護膜で包含し、SAW
デバイスを保護する試みが為されているが、これら金属
ストリップと電気的結合を作るところに問題がある。理
由は金属ストリップと電気的に結合させるために、保護
膜に穴を形成する必要があり、保護物質の穴によって金
属ストリップが侵食されあるいは腐食するようになるか
らである。保護材料中の穴によって、金属ストリップを
腐食し汚染する環境を与えることになる。従来の保護方
法では保護膜下の回路とDC結合を形成するために、保
護膜を通じてエッチングされた穴が形成されていた。汚
染物質は、音響エネルギを吸収することにより又は変換
器の金属被覆部分と化学反応することによりSAWデバ
イスの特性に影響を及ぼす。
【0003】従って本発明は、化学的侵食から保護され
、製造および実装することが容易なSAWデバイスを提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的により、保
護膜を通じて入出力信号の容量性結合を利用する、SA
Wデバイスを保護する新規な技術が示される。
【0005】表面弾性波デバイスを連結する保護装置は
電極構造を有する基盤を包含し、SAW変換器をも包含
する。SAW変換器は、表面弾性波を作り出すために基
盤に結合される。
【0006】その保護装置はさらに、基盤を被覆する所
定の厚さの保護膜を有し、その基盤は電極構造およびS
AW変換器を有する。そして、ACカップリングが形成
される。そのACカップリングは保護膜上であって電極
構造上に配置される。こうして信号とSAW基盤の電極
構造との間にACカップリングが形成される。
【0007】本発明の上記および他の目的、特徴そして
利点は以下の詳細な説明および添附した図面からよく理
解されるであろう。
【0008】
【実施例】図1は圧電基盤20上にすだれ状電極を有す
る変換器30,40を有するSAWデバイス10の斜視
図である。ここでは2つの変換器が示されているが、本
発明は2つのSAW変換器のみの配置に制限されない。 圧電基盤20は圧電半導体物質等の基盤でもよい。圧電
基盤はリチウム・ニオブ酸塩,リチウム・タンタル酸塩
,石英から成り、他の適当な材料であってもよい。圧電
半導体基盤は、酸化亜鉛,窒化アルミニウム等の物質か
ら成る。変換器30は、バス・バー131,136と共
に、クシ状に入り組んだ電極130,135から構成さ
れ、そのバス・バー131,136はクシ型電極130
,135をそれぞれ接続している。変換器40は、バス
・バー141,146と共に、クシ状に入り組んだ電極
140,145から構成され、そのバス・バー141,
146はクシ型電極140,145をそれぞれ接続して
いる。電極130,135,140,145、バス・バ
ー131,136,141,146は、アルミニウムの
ような適した金属から成る。
【0009】通常の使用では、変換器30はバス・バー
131,136と電気的に結合した外部電圧原90によ
る電気的な刺激に応答して、音響波を基盤20の表面に
沿ってx方向に放出する。基盤20は、2つの変換器3
0,40と音響波を通じて結合している。変換器40は
、変換器30から放出された音響波に応答して、バス・
バー141,146から電気信号を導出し、その電気信
号と外部負荷95とを結び付ける。
【0010】音響吸収体50,60は、室温加硫したシ
リコーン・ゴムのような粘性物質から成り、基盤20の
端による不要な音響信号の反射を抑制するように配置さ
れる。もしその反射を抑制できなければ、不要なスプリ
アス出力信号を生ずることになる。外部負荷95および
ソース90との相互結線は一般にはワイヤが用いられ、
図2においてはバス・バー131,136,141,1
46と結合するワイヤ150のようなものであるが、他
の相互結線手段でもよい。
【0011】図2は、基盤20の表面上であってSAW
変換器30,40上に配置された誘電体保護膜110を
有するSAWデバイス10の断面図である。誘電体保護
膜110は水素添加された窒化シリコン層を有する。水
素添加された窒化シリコン層はプラズマ強化化学蒸着法
(Chemical  Vapor  Deposit
ion)により堆積される。SAWデバイス10はまた
上部にメタライズされたキャパシタ電極120を有し、
SAW変換器バス・バー131,136,141,14
6と容量的に結合する。外部の電気回路との接続は上側
のキャパシタ電極120を用いてACカップリングする
ことにより為される。この外部との接続は例えば通常の
ワイヤボンディングの技術等により行なわれる。
【0012】誘電体膜110はこうして従来技術とは違
って完全にSAW変換器30,40の金属被覆された領
域すべてを覆いつくす。SAWデバイスは数ギガヘルツ
までのRF信号に対して動作する。信号は図2に示すよ
うな誘電体保護膜110を通じてSAW変換器の内外を
結合する。ACカップリングする際の結合容量Ccは、
図2においては近似的に次式で表される。
【0013】Cc=εrε0A/dここでεrは保護膜
の比誘電率、ε0は真空の誘電率、Aはワイヤが接続さ
れている電極とカップリングしている電極との間の平行
な領域の面積そしてdは保護膜の厚さである。
【0014】本発明が教示する装置および方法の他の実
施例を以下に述べる。 (1)  請求項1に記載された前記保護手段には誘電
体膜手段が含まれるSAWデバイスを保護する装置。 (2)  請求項1に記載された前記基盤手段には圧電
手段が含まれるSAWデバイスを保護する装置。 (3)  請求項1に記載された前記電極手段はメタラ
イズされた電極を有するSAWデバイスを保護する装置
。 (4)  請求項1に記載された前記ACカップリング
手段は第2電極手段を含むSAWデバイスを保護する装
置。 (5)  (4)に記載された前記第2電極手段はメタ
ライズされた電極を有するSAWデバイスを保護する装
置。 (6)  (4)に記載された前記ACカップリング手
段は第2電極手段に結合されたワイヤボンディング手段
をさらに含み、前記ワイヤボンディング手段は電極信号
をSAWデバイスに与えるSAWデバイスを保護する装
置。 (7)  (1)に記載された前記誘電体膜手段は水素
添加された窒化シリコン膜を有するSAWデバイスを保
護する装置。 (8)  請求項2に記載されたACカップリングの前
記工程は第1電極から出る電気信号に応答して、SAW
変換器により表面弾性波を発生する工程を含むSAWデ
バイスを保護する方法。 (9)  請求項2に記載された保護膜を堆積する前記
工程は基盤とSAW変換器とを誘電体膜で被覆する工程
を含むSAWデバイスを保護する方法。 (10)  (9)に記載された誘電体膜を通じて、第
1電極と第2電極との間で容量性カップリングを形成す
る工程を含むSAWデバイスを保護する方法。 (11)  (9)に記載された基盤とSAW変換器と
を被覆する工程は、プラズマ強化化学蒸着法(Chem
ical  Vapor  Deposition)で
水素添加された窒化シリコン膜を堆積する工程を含むS
AWデバイスを保護する方法。 (12)  請求項3に記載された前記保護手段には誘
電体膜手段が含まれる半導体デバイスを保護する装置。 (13)  請求項3に記載された前記電極手段はメタ
ライズされた電極を有する半導体デバイスを保護する装
置。 (14)  請求項3に記載された前記ACカップリン
グ手段は第2電極手段を含む半導体デバイスを保護する
装置。 (15)  請求項3に記載された前記第2電極手段は
メタライズされた電極を有する半導体デバイスを保護す
る装置。 (16)  (15)に記載された前記ACカップリン
グ手段は第2電極手段と結合されたワイヤボンディング
手段をさらに含み、前記ワイヤボンディング手段は電極
信号を半導体デバイスに与える半導体デバイスを保護す
る装置。 (17)  (12)に記載された前記誘電体手段は水
素添加された窒化シリコン膜を有する半導体デバイスを
保護する装置。 (18)  前記保護膜の特定の厚さdは、近似的に次
式で表されるSAWデバイスを保護する装置。
【0015】d=εrε0A/Cc ここでεrは保護膜の比誘電率、ε0は真空の誘電率、
Aはワイヤが接続されている電極とカップリングしてい
る電極との間の平行な領域の面積そしてCcは結合容量
である。 (19)  保護膜を堆積する工程は近似的に次式で表
される特定の厚さdまで堆積する工程を含むSAWデバ
イスを保護する方法。
【0016】d=εrε0A/Cc ここでεrは保護膜の比誘電率、ε0は真空の誘電率、
Aはワイヤが接続されている電極とカップリングしてい
る電極との間の平行な領域の面積そしてCcは結合容量
である。
【0017】これまで本発明の好適実施例を詳細に記述
してきたが、本発明の精神または特許請求の範囲から逸
脱することなく様々な改良が為されうることは、当業者
にとって明かであろう。
【0018】
【発明の効果】本発明による、削り取られた穴がないこ
とはSAW変換器の金属被覆を化学的侵食あるいは製造
過程でのデバイスの取り扱いによるキズや汚染から完全
に保護する。さらに容量性カップリング技術は、SAW
変換器に使用する金属と外部接続用の金属との間の接触
をなくすことができる。これらの金属はしばしば異なる
ものが使用され、異なる金属同士の接触はそのような相
互結線の金属損傷の原因となる。保護膜による上記AC
カップリング技術は、半導体デバイスにも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面弾性波デバイスの平面図を示す。
【図2】保護されているSAWデバイスの断面図を示す
【符号の説明】
110  誘電体保護膜 120  キャパシタ電極 131  電極 136  電極 150  ワイヤ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電極手段(130,131,135,
    136,140,141,145,146)を有する基
    盤手段(20);表面弾性波を発生させるために前記基
    盤手段(20)に結合されたSAW変換器手段(30,
    40);前記SAW変換器手段(30,40)および前
    記基盤手段(20)を特定の厚さで被覆する保護手段(
    110);および前記保護手段(110)上かつ前記S
    AW変換器手段(30,40)の前記電極手段(131
    ,136,141,146)上に配置され、前記電極手
    段(131,136,141,146)に信号を結合す
    るACカップリング手段(120);から構成されるこ
    とを特徴とする表面弾性波デバイス(10)を保護する
    装置。
  2. 【請求項2】  第1電極(130,131,135,
    136,140,141,145,146)を有する圧
    電基盤(20)を準備する工程;SAW変換器(30,
    40)を前記基盤(20)に結合する工程;前記基盤(
    20)およびSAW変換器(30,40)を特定の厚さ
    で被覆する保護膜(110)を堆積する工程;保護膜(
    110)上かつ前記第1電極(131,136,141
    ,146)上に配置された第2電極(120)を準備す
    る工程;および前記第2電極(120)を通じて電気信
    号を前記第1電極(131,136,141,146)
    にACカップリングする工程;から構成されることを特
    徴とする表面弾性波デバイス(10)を保護する方法。
  3. 【請求項3】  電極手段(130,135,140,
    145)を有する半導体手段(20);前記半導体手段
    (20)を特定の厚さで被覆する保護手段(110);
    および前記電極手段(131,136,141,146
    )に電気信号を結び付けるために前記保護手段(110
    )上に配置され、かつ前記半導体手段(20)の前記電
    極手段(131,136,141,146)上に配置さ
    れたACカップリング手段(120);から構成される
    ことを特徴とする表面弾性波デバイス(10)を保護す
    る装置。
JP24646491A 1990-09-04 1991-09-02 Sawデバイスを保護する方法および装置 Pending JPH04234798A (ja)

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US57718190A 1990-09-04 1990-09-04
US577181 1990-09-04

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