JPH04294625A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
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- JPH04294625A JPH04294625A JP6030191A JP6030191A JPH04294625A JP H04294625 A JPH04294625 A JP H04294625A JP 6030191 A JP6030191 A JP 6030191A JP 6030191 A JP6030191 A JP 6030191A JP H04294625 A JPH04294625 A JP H04294625A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はペ−ジャ−等、通信関係
の電子装置等に用いられる弾性表面波素子に関する。
の電子装置等に用いられる弾性表面波素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の弾性表面波素子の電極構造は、圧
電性を有する基板上に電気伝導性を有する物質のみで、
櫛歯型電極を形成したものであった。また、保護膜を形
成する場合、電極形成後に基板および電極の上から全面
に渡り酸化シリコン膜などを形成した構成であった。
電性を有する基板上に電気伝導性を有する物質のみで、
櫛歯型電極を形成したものであった。また、保護膜を形
成する場合、電極形成後に基板および電極の上から全面
に渡り酸化シリコン膜などを形成した構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では弾性表面波が伝播し振動しているうちに、電極が
腐食し、または酸化し周波数が変化するなど、特性が悪
くなるという課題を有する。また、酸化シリコン膜を電
極及び基板の全面に形成する構成では、基板上の形成物
により粘性ロスが生じるため、素子の基本特性（Ｑ値，
周波数，ＣＩ値等）が変化したり、また工程が増えるな
どの課題を有していた。さらに金属保護膜は電極間を短
絡させてしまうため、使用できないという課題を有して
いた。
術では弾性表面波が伝播し振動しているうちに、電極が
腐食し、または酸化し周波数が変化するなど、特性が悪
くなるという課題を有する。また、酸化シリコン膜を電
極及び基板の全面に形成する構成では、基板上の形成物
により粘性ロスが生じるため、素子の基本特性（Ｑ値，
周波数，ＣＩ値等）が変化したり、また工程が増えるな
どの課題を有していた。さらに金属保護膜は電極間を短
絡させてしまうため、使用できないという課題を有して
いた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波素子
は、圧電性を有する基板上に、電気伝導性を有する物質
により櫛歯型に形成された電極を持つ弾性表面波素子に
おいて、電極表面に保護膜を形成したことを特徴とする
。この保護膜は、クロム，チタンなど腐食に強い金属や
、酸化シリコンなどの酸化膜である。またこれらの保護
膜は、電極を形成するときに同時に形成される。
は、圧電性を有する基板上に、電気伝導性を有する物質
により櫛歯型に形成された電極を持つ弾性表面波素子に
おいて、電極表面に保護膜を形成したことを特徴とする
。この保護膜は、クロム，チタンなど腐食に強い金属や
、酸化シリコンなどの酸化膜である。またこれらの保護
膜は、電極を形成するときに同時に形成される。
【０００５】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。
【０００６】図１は本発明による一実施例の弾性表面波
素子１の上面図である。図２は、図１の弾性表面波素子
１の任意の１本の電極構造を示す断面図である。図１記
載の弾性表面波素子１は、中央に電気信号と弾性表面波
との変換を行なう櫛歯型のインターデジタルトランスデ
ューサー（ＩＤＴ）２を有し、その両側に格子上の反射
器（ＲＥＦ）３を有する共振子である。このＩＤＴとＲ
ＥＦを電極という。ただし実際の電極本数はＲＥＦ３０
０本、ＩＤＴ２００対であり図１は本数を減らして描い
てある。図１の圧電性を有する基板４はＳＴカット水晶
からなっている。電極の幅は約５ミクロンであり、本弾
性表面波素子の共振周波数は１５０メガヘルツ帯域であ
る。
素子１の上面図である。図２は、図１の弾性表面波素子
１の任意の１本の電極構造を示す断面図である。図１記
載の弾性表面波素子１は、中央に電気信号と弾性表面波
との変換を行なう櫛歯型のインターデジタルトランスデ
ューサー（ＩＤＴ）２を有し、その両側に格子上の反射
器（ＲＥＦ）３を有する共振子である。このＩＤＴとＲ
ＥＦを電極という。ただし実際の電極本数はＲＥＦ３０
０本、ＩＤＴ２００対であり図１は本数を減らして描い
てある。図１の圧電性を有する基板４はＳＴカット水晶
からなっている。電極の幅は約５ミクロンであり、本弾
性表面波素子の共振周波数は１５０メガヘルツ帯域であ
る。
【０００７】本発明の弾性表面波素子１の電極（ＩＤＴ
とＲＥＦ）構造は２層から成っている。図２に示すごと
く、第１層５にはアルミニウムが６０００オングストロ
ーム，第２層６には保護膜であるクロムが１００オング
ストローム成膜してある。
とＲＥＦ）構造は２層から成っている。図２に示すごと
く、第１層５にはアルミニウムが６０００オングストロ
ーム，第２層６には保護膜であるクロムが１００オング
ストローム成膜してある。
【０００８】本実施例では、この電極の形成方法として
リフトオフ法を用いている。以下に、図３の（ａ）から
（ｅ）を用いて本実施例におけるリフトオフプロセスを
説明する。図３（ａ）に示すように水晶基板上２に、光
反応性樹脂（レジスト）５を塗布し、図３（ｂ）に示す
ように、その上面に所望の電極図形を描いた光遮蔽板（
マスク）６を通し露光する。次に、現像液により現像し
、図３（ｃ）に示すようにレジストパターン８を得る。 レジストによって形成されたパターン上に図３（ｄ）に
示すようにアルミニウム層５を蒸着法、スパッタ法、ま
たはその他の方法により成膜する。さらにその上に同様
の方法で、クロム層６を形成する。この状態で基板をレ
ジスト剥離液に浸漬すると、レジストパターンは剥離液
に溶解するため、電極部以外のアルミニウム層及びクロ
ム層をレジストと同時に除去することができる。以上の
方法により、図３（ｅ）に示すようにアルミニウム電極
の表面にのみ同一工程で保護膜となるクロム膜を形成し
た弾性表面波素子を得ることができる。このとき、重量
バランスを考慮してアルミニウムとクロムの膜厚を適当
に定めれば、素子の基本特性は殆ど変化することがない
。また、基板上には保護膜が付かないので電極が短絡す
ることがなく、Ｑ値の変化も殆どない。
リフトオフ法を用いている。以下に、図３の（ａ）から
（ｅ）を用いて本実施例におけるリフトオフプロセスを
説明する。図３（ａ）に示すように水晶基板上２に、光
反応性樹脂（レジスト）５を塗布し、図３（ｂ）に示す
ように、その上面に所望の電極図形を描いた光遮蔽板（
マスク）６を通し露光する。次に、現像液により現像し
、図３（ｃ）に示すようにレジストパターン８を得る。 レジストによって形成されたパターン上に図３（ｄ）に
示すようにアルミニウム層５を蒸着法、スパッタ法、ま
たはその他の方法により成膜する。さらにその上に同様
の方法で、クロム層６を形成する。この状態で基板をレ
ジスト剥離液に浸漬すると、レジストパターンは剥離液
に溶解するため、電極部以外のアルミニウム層及びクロ
ム層をレジストと同時に除去することができる。以上の
方法により、図３（ｅ）に示すようにアルミニウム電極
の表面にのみ同一工程で保護膜となるクロム膜を形成し
た弾性表面波素子を得ることができる。このとき、重量
バランスを考慮してアルミニウムとクロムの膜厚を適当
に定めれば、素子の基本特性は殆ど変化することがない
。また、基板上には保護膜が付かないので電極が短絡す
ることがなく、Ｑ値の変化も殆どない。
【０００９】本実施例のレジストには、光の照射された
部分が現像液に溶解するポジ型フォトレジストを用いて
おり、厚みは約１．５ミクロンである。また、本タイプ
と逆のネガ型フォトレジストも可能である。ただしこの
場合は光遮蔽板のパターンも反転する。
部分が現像液に溶解するポジ型フォトレジストを用いて
おり、厚みは約１．５ミクロンである。また、本タイプ
と逆のネガ型フォトレジストも可能である。ただしこの
場合は光遮蔽板のパターンも反転する。
【００１０】本実施例の電極第１層アルミニウム層５を
、蒸着法により成膜したときの成膜条件を以下に示す。 すなわち蒸着前到達圧力は、０．７マイクロトリチェリ
，蒸着タ−ゲットは、アルミニウム，基板加熱温度は、
摂氏１３０度，蒸着速度は、毎秒３０オングストローム
である。つぎに、電極第２層であるクロム層６を蒸着法
により成膜したときの成膜条件を以下に示す。すなわち
蒸着前到達圧力は、０．７マイクロトリチェリ，蒸着タ
−ゲットは、クロム，基板加熱温度は、摂氏１３０度，
蒸着速度は、毎秒１オングストロームである。蒸着方式
は、アルミニウム，クロムとも電子銃による加熱方式で
ある。
、蒸着法により成膜したときの成膜条件を以下に示す。 すなわち蒸着前到達圧力は、０．７マイクロトリチェリ
，蒸着タ−ゲットは、アルミニウム，基板加熱温度は、
摂氏１３０度，蒸着速度は、毎秒３０オングストローム
である。つぎに、電極第２層であるクロム層６を蒸着法
により成膜したときの成膜条件を以下に示す。すなわち
蒸着前到達圧力は、０．７マイクロトリチェリ，蒸着タ
−ゲットは、クロム，基板加熱温度は、摂氏１３０度，
蒸着速度は、毎秒１オングストロームである。蒸着方式
は、アルミニウム，クロムとも電子銃による加熱方式で
ある。
【００１１】図４は、従来の電極表面に保護膜を形成し
ない弾性表面波素子の、共振周波数の動作時における経
時変化を示したものである。時間の経過に伴い、中心周
波数が変化していくことがわかる。この変化は、電極と
なるアルミニウム層は柔らかい材質であるため、電極形
成後の加工工程において、傷を付けたりクラックを生じ
させることがあり、弾性表面波素子が伝播し振動すると
、経時変化に伴い電極の一部が割れたり脱落するために
起こる。または、経時変化に伴いケース中の残留ガスや
接着剤から発生するガスにより、アルミニウム層が腐食
されたためと考えられる。このため、アルミニウム電極
の応力が変化し周波数が変化してしまう。図５は、本発
明における電極表面に保護膜を形成した弾性表面波素子
の、共振周波数の動作時における経時変化を示したもの
である。時間が経過しても、中心周波数の変化が少ない
ことがわかる。これは、クロム層によって電極であるア
ルミニウム層が保護されているため、加工による割れ及
びクラック、または動作時における腐食を防ぐことがで
きるためである。
ない弾性表面波素子の、共振周波数の動作時における経
時変化を示したものである。時間の経過に伴い、中心周
波数が変化していくことがわかる。この変化は、電極と
なるアルミニウム層は柔らかい材質であるため、電極形
成後の加工工程において、傷を付けたりクラックを生じ
させることがあり、弾性表面波素子が伝播し振動すると
、経時変化に伴い電極の一部が割れたり脱落するために
起こる。または、経時変化に伴いケース中の残留ガスや
接着剤から発生するガスにより、アルミニウム層が腐食
されたためと考えられる。このため、アルミニウム電極
の応力が変化し周波数が変化してしまう。図５は、本発
明における電極表面に保護膜を形成した弾性表面波素子
の、共振周波数の動作時における経時変化を示したもの
である。時間が経過しても、中心周波数の変化が少ない
ことがわかる。これは、クロム層によって電極であるア
ルミニウム層が保護されているため、加工による割れ及
びクラック、または動作時における腐食を防ぐことがで
きるためである。
【００１２】本実施例では、電極材料としてアルミニウ
ムを用いたがアルミニウム合金でも可能である。
ムを用いたがアルミニウム合金でも可能である。
【００１３】本実施例では、電極の保護膜としてクロム
膜を用いたが、他の耐食性の強い材質、例えばチタン膜
，白金膜，金膜，タンタル膜，タングステン膜等でもよ
い。ただし膜厚は各々適当な厚みにする必要がある。 これらはいずれも蒸着法またはスパッタ法により形成さ
れる。さらに二酸化シリコン，窒化シリコン，炭化シリ
コン，五酸化タンタル，酸化ジルコニア等の誘電体膜等
も可能である。
膜を用いたが、他の耐食性の強い材質、例えばチタン膜
，白金膜，金膜，タンタル膜，タングステン膜等でもよ
い。ただし膜厚は各々適当な厚みにする必要がある。 これらはいずれも蒸着法またはスパッタ法により形成さ
れる。さらに二酸化シリコン，窒化シリコン，炭化シリ
コン，五酸化タンタル，酸化ジルコニア等の誘電体膜等
も可能である。
【００１４】また、本実施例では図１に示した弾性表面
波共振子の電極構造について説明したが、弾性表面波フ
ィルターへの応用も可能である。
波共振子の電極構造について説明したが、弾性表面波フ
ィルターへの応用も可能である。
【００１５】また、圧電体基板はＳＴカット水晶基板を
用いたが他のカットの水晶基板（ＬＳＴカット等）や、
他の材質の基板（タンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウ
ム，ほう酸リチウム等）、あるいは薄膜圧電材料（酸化
亜鉛，窒化アルミニウム等）でもよい。
用いたが他のカットの水晶基板（ＬＳＴカット等）や、
他の材質の基板（タンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウ
ム，ほう酸リチウム等）、あるいは薄膜圧電材料（酸化
亜鉛，窒化アルミニウム等）でもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、弾性
表面波素子における櫛歯型電極の構造を、電極表面に保
護膜を形成することにより、電極材料の割れやクラック
の発生を防止することができ、経時変化に伴う腐食も防
ぐことができる。そのため、弾性表面波素子の動作経時
変化による、共振周波数の変化を少なくでき、信頼性の
高い弾性表面波素子を提供できるという効果を有する。
表面波素子における櫛歯型電極の構造を、電極表面に保
護膜を形成することにより、電極材料の割れやクラック
の発生を防止することができ、経時変化に伴う腐食も防
ぐことができる。そのため、弾性表面波素子の動作経時
変化による、共振周波数の変化を少なくでき、信頼性の
高い弾性表面波素子を提供できるという効果を有する。
【００１７】また、リフトオフ法により、電極と保護膜
を同一工程で形成できるため工程が簡略化できるという
効果を有する。さらに保護膜を電極表面にのみ形成する
ため、金属の保護膜を用いることができる。また基板上
の電極間に保護膜がないため素子の基本特性を劣化させ
ることもない。
を同一工程で形成できるため工程が簡略化できるという
効果を有する。さらに保護膜を電極表面にのみ形成する
ため、金属の保護膜を用いることができる。また基板上
の電極間に保護膜がないため素子の基本特性を劣化させ
ることもない。
【図１】本発明の一実施例による弾性表面波素子の正面
図。
図。
【図２】本発明の一実施例による弾性表面波素子の任意
の一本の電極構造を示す断面図。
の一本の電極構造を示す断面図。
【図３】本発明の一実施例による弾性表面波素子の製造
工程を示す説明図。
工程を示す説明図。
【図４】従来技術による弾性表面波素子の動作経時変化
を示す特性図。
を示す特性図。
【図５】本発明による弾性表面波素子の動作経時変化を
示す特性図。
示す特性図。
１ 弾性表面波素子
２ 櫛歯型電極
３ 格子状反射器電極
４ 圧電体基板
５ 第１層アルミニウム層
６ 第２層クロム層
７ 光反応性樹脂（レジスト）
８ 光遮蔽板（マスク）
９ レジストパターン
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電性を有する基板上に、電気伝導性
を有する物質により櫛歯型に形成された電極を持つ弾性
表面波素子において、電極表面に保護膜を形成したこと
を特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 前記電極表面の保護膜が、クロム，チ
タン，金，白金，タングステン，またはタンタルである
ことを特徴とする、請求項１記載の弾性表面波素子。 - 【請求項３】 前記電極表面の保護膜が、二酸化シリ
コン，窒化シリコン，炭化シリコン，五酸化タンタル，
酸化ジルコニア等の誘電体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。 - 【請求項４】 前記電気伝導性を有する物質による電
極と表面保護膜を、リフトオフ法で形成したことを特徴
とする請求項１記載の弾性表面波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030191A JPH04294625A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030191A JPH04294625A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04294625A true JPH04294625A (ja) | 1992-10-19 |
Family
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-
1991
- 1991-03-25 JP JP6030191A patent/JPH04294625A/ja active Pending
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