JPS61501302A - Ｓａｗ素子の取り付け方法およびその構造 - 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】 ＳＡＷ素子の取り付は方法およびその構造〔技術分野〕 本発明は表面音響波（ＳＡＷ）素子の構造および取り付は方法に関する。

〔背景技術〕

ＳＡＷ素子は例えば電子回路に接続して帯域通過フィルタとして用いられる。典 型的な公知のＳＡＷ素子は、長方形の水晶基板を備え、この基板の表面に金属電 極が形成されている。これらの電極は過当なリード線により回路に接続すること ができる。基板は金属支持台に取り付けられ、有機接着剤により接続される。有 機接着剤は、通常は基板の′４！！端の周囲に形成され、水晶の終端面からの音 響反射を削減するための音響吸収体として働く、金属に取り付けられたパンケー ジは、表面に取り付けられた部品を含む厚膜回路板に使用するには実用的ではな い。このような金属パッケージを用いるために、レーザ穴開けにより厚膜仮に取 り付は用の孔を設けることも可能であるがこれは高価である。これとは別に、有 機接着剤を用いてＳＡＷ素子を直接に回路板に取り付けることもできる。しかし 、有機接着剤は、塩化物および水ｆ気のようなガスを放出し、ＳＡＷ素子が用い られる回路おび素子自体に悪影響を及ぼす、このため、従来のＳＡＷ素子は他の 回路から分離してパフケージされていた。

本発明は、を機接着剤を用いず、ハイブリッド回路上に直接に取り付けて完成し た素子を実現できるＳＡＷ素子の取り付は方法に関する。

〔発明の開示〕 本発明の第一の要点により、第一の基板の表面にメタライズされた一つ以上の領 域を設け、このメタライズされた領域に導電リード線を取り付け、上記第一の基 板の表面を第二の基板の選択された表面の近傍に配置して上記リード線をこの第 二の基板上の導電領域に接触させ、この第二の基板上の導電領域に上記リード線 を取り付けて上記リード線および上記第二の基板上の導電領域の上に上記第一の 基板を保持するＳＡＷ素子の取り付は方決を提供する。

この方法は、ＳＡＷ素子を形成するに通した一片の材料上に複数の上記メタライ ズされた領域を形成するステップと、この後に上記材料を上記リード線の取り付 は前に個々の素子に切り出すステップとを含んでもよい。

ＳＡＷ基板に特に都合のよい形状は一般に菱形であることが知られている。この 形を用いた場合には素子の終端に音響吸収体を必要としない。

リード線を熱圧着によりメタライズされた領域に取り付けることができるゆまた 、リード線を熱圧着により第二の基板の導電領域に取り付けることができる。第 二の基板としてはハイブリッド回路が用いられる。

ＳＡＷ基板のメタライズされた領域はアルミニウム（Ａｆ）層および金（Ａｕ） 層を含む、アルミニウムと金との相互拡散を防ぐために、アルミニウム層と金層 との間にチタニウム（Ｔｉ）層を形成することが望ましい。

リード線および第二の基板上の導電領域は金（Ａｕ）で形成する。

ＳＡＷ基板は水晶で形成する。

本方法で形成した素子は、厚膜および薄膜ハイブリッド回路での使用に特に適す る。

本発明の他の要点によると、半導体領域が形成され、この導電領域の上にＳＡＷ 素子が取り付けられ、このＳＡＷ素子は、基板と、この基板上のメタライズされ た領域と、この領域に取り付けられた導電リード線とを含み、この導電リード線 は上記導電領域に接続された構造であるハイブリッド回路を提供する。

さらに本発明の他の要点によると、基板と、上記基板上のメタライズされた領域 と、上記メタライズされた領域に取り付けられた導電リード線を備えたＳＡＷ素 子を提供する。基板は一般的に菱形であることが望ましい。

添付図面を一つの参照例として、本発明を実施例により説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明の方法の第一ステップを示す図である。

第２図は本発明により形成されたＳＡＷ素子の平面図である。

第３図は基ヰ反上に取り付けられたＳＡＷ素子の側面上部を示す。

第４図は基板上の典型的な導電パターンの平面図である。

第５図は、部分的に切除した、基板上に取り付ける前の導電パターンおよびＳＡ Ｗ素子の斜視図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

本発明の方法では、第一ステップで、一般に１０で示される水晶の平板の表面に 複数のメタライズされた領域を形成する。第１図では、実質的に一つのＳＡＷ素 子に関連する領域だけを示すが、い（つかのＳＡＷ素子のためのメタライズされ た領域を同時に形成できるように、平板１０を図示した領域より非常に大きい、 メタライズされた領域は第１図に１１で示す、各々のメタライズされた領域は、 アルミニウム（Ａ１）で形成されたＬ型層１２と、部分的にＬ型の一方の脚の上 に重なる金（Ａｕ）で形成された方形層１４とを含む、金とアルミニウムとのマ イグレーションを防ぐために、金およびアルミニウムの間にチタニウム（Ｔｉ） 層を形成することが望ましい。

メタライズされた領域を形成した後に、水晶の平板を個々の素子に切り出す、各 々の個別素子を第１図の線１６で示し、この素子が菱形であることがわかる。第 ２図に示したように、各々の素子の表面上の金接着領域に金属テープを取り付け る。金属テープは参照番号１８で示し、後述する熱圧着によりそれぞれの金接着 領域に取り付けられる。それぞれの素子の典型的な寸法を第１図に示す。

ここで第５図を参照すると、それぞれのＳＡＷ素子は、このとき以下のようにし てハイブリッド回路板に取り付けられる。リード線１８を取り付けた表面が下向 きになるように素子を反転させる。第４図および第５図に示した導電パターンを もつハイブリッド配線板上に素子を配置する。リード線１日が３０で示した導電 領域上に保持されるように素子を配置する。第３図を参照すると、リード線１８ が導電体３０に向き合って接触し、これにより保持されていることがわかる。

リード線１８を熱圧着で導電体３０に取り付けて完全な構成を作る。

本技術は多（の点で従来技術よりを用である。菱形基板は、基板の終端に音９減 衰材料を用いる必要なしに、終端反射を削減する。

回路板に素子を取り付けるためにテープ接着を用いる技術は、高さの低い素子を 実現でき、第４図に示した導電体構成とともに用いて５ＡＷ）ランスデューサの 間のｔｍ気的ブレークスルーを削減する助けとなる。ハイブリッド基板から水晶 基板へ応力が伝達しないようにしてテープを形成することができる。

第４図および第５図に示した導電体構成では、参照番号３４で示した領域は接地 シールドであり、上述の電磁気的ブレークスルーを削減する助けとなる。　・ 本方法の主な特徴は、どのような形態でも有機接着剤を用いないことである。し たがって、このような化合物からのアウトガスの問題は発生せず、ＳＡＷ素子を 直接にハイブリッド回路板に取り付けることが可能である。

この取り付は方法はまた、動作期間中に水晶基板に加えられる応力を削減する。

従来技術の構成では、響板化合物がＳＡＷ素子を固定して保持する。これは、金 属パフケージに関連する基板の熱膨張を許容しない、このような問題は、本発明 の構成ではそれほど問題とならない、特に第３図から、ＳＡＷ基板１０は主にメ タライゼーション領域１１に対応する領域に保持されることがわかる。これは、 ＳＡＷ素子の経年変化を削減する比較的応力のない取り付けを提供し、長時間信 頼性をできるだけ改善する。

（例） 本出願人は、１■の厚さのＳＴ面に切り出された天然水晶で、ＳＡＷフィルタを 製造した。互いに入り込んだトランスデユーサを印刷し、光学的な光蝕刻を用い て１５０ｎｍの厚さのアルミニウムメタライゼーションにエツチングした０例え ば、フラリイ、ジェー・エム（ＦＩ？ＡＲＹ、Ｊ門）およびセス１　ピー（ＳＥ ＳＳＥ、Ｐ）　：　ｒ微細配線金属パターンのためのリフトオフ技術（Ｌｉｆｔ −ｏｆｆ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　Ｆｉｎｅ　Ｌｉｎｅ？Ｉｅｔａｌ　 Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）　Ｊ　、セミコンダクタ・インタナショナル（Ｓｅａ＋ １−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｔｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）、１９８１年１２月、 第７２〜８８頁に説明されているようなリフトオフ工程を用いて、アルミニウム の指の先端にチタンおよび金の接着パッドを定める。水晶を、ダイヤモンドカッ ターを用いて基板から完全に切り出し、個々の素子に分離する。上述のように端 反射の効果を最小にするために、水晶を菱形チップに切り出す。チップの頂点に 向かって伝わる音響波は、収束するエツジの間で多重反射により大きく減衰する 。

ＳＡＷチップを取り付けるために、金テープのリード線をトランスデユーサの接 着パッドに取り付け、上述のように、°チップの面を下に向けてバイブリフト基 板に直接取り付ける。

純度９９．９９％、実測で厚さ０．０７５１ｍｍ　、幅０．３７５ｍｍ＋の金テ ープをリード線として用いた。使用直前に、テープを３１１ＩＩＩ＋の長さに切 り出して、空気中で８００℃で１５分間アニールした。ＳＡＷチップにビームリ ード線を取り付けるために、通常の真空操作吸入コレットの替わりに硬鋼層の鋭 （尖った接着具を備えた、ディジ・プレシマ（ＤａｇｅＰｒｅｃｉｍａ）・グイ ・ボンダを用いた。各々のトランスデユーサの接着パッド上に各々のリード線の 一端を配置し、直径０．１２５ｍｍの接続具のチップを用いて熱圧着した。この 処理を、乾燥窒素雰囲気中で、０．６Ｎの力を印加して２５０℃の温度で実行し た。

接着中にリード線が水晶表面の平面を歪めた。チア１面を下向きにして清浄に研 磨されたガラス表面に載置し、小さい力を水晶の裏面に加えることにより、平面 性を戻した。

このとき、チップを、金リード線の終端を厚い金接着島の上にして、音響面を下 に句けてハイブリッドにＲ置した。接着機械の加熱されたチャックでハイブリッ ドを締め、ＳＡＷチップにリード線を取り付けるために使用した接着具を再び用 いて、リード線を厚膜に接着した。これらの基板接着を作成するとき、リード線 がカンチレバーとなる傾向があった。移動を防ぐために、接着を行う一方でチッ プの裏に力を加えた。

チタンおよび金の接着パッドを備えたトランスデユーサを機械的に試験し、金リ ード線に０．５Ｎを越える引張り強度を与え、これらの素子で故障したものはリ ード線の破損によるものであった。これに対して、金リード線をＳＡＷチップ上 のアルミニウム接着バンドに直接に接着した場合には、リード線の引張り強度は 数グラムであり、水晶基板からアルミニウム金属が持ち上がることにより故障し た。チタンおよび金の接着バンドを備えて組立てられたＳＡＷ素子は、２０００ 　ｇで衝撃を与え１８０Ｈｚ　（２０ｇの強度）で１分間振動させたが故障しな かった。

本発明の方法によるＳＡＷ素子の取り付けはまたＳＡＷ素子の性能を改善する。

第一に、低プロファイル接着リード線を用いることにより電磁的ブレークスルー を削減し、第二に、厚膜回路上の接地面をトランスデユーサの非常に近くに配置 でき、優れたスクリーニングをもたらす、このように取り付けられＳＡＷ素子の 阻止帯域除去が全体として１０ｄＢも改善された。振幅応答に導入されたリップ ルは約±０．０５ｄＢであった。

Ａ、ＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ’Ｅ！ｗ　ｆＮＴＥＲ）ｌＡτｌ０ＮＡｆ、　ＳＥ、’ ｈ：’ＩｃＨＲＥＰＯＲτ０１゜

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．第一の基板の表面にメタライズされた一つ以上の領域を設け、このメタライ ズされた領域に導電リード線を取り付け、上記第一の基板の表面を第二の基板の 選択された表面の近傍に配置して上記リード線をこの第二の基板上の導電領域に 接触させ、この第二の基板上の導電領域に上記リード線を取り付けて上記リード 線および上記第二の基板上の導電領域の上に上記第一の基板を保持するＳＡＷ素 子の取り付け方法。
2. ２．ＳＡＷ素子を形成するに適した一片の材料上に複数のメタライズされた領域 を形成するステップと、この後に上記材料を上記リード線を取り付ける前に個々 の素子に切り出すステップとを含む請求の範囲第１項に記載のＳＡＷ素子の取り 付け方法。
3. ３．ＳＡＷ基板は実質的に菱形である請求の範囲第１項または第２項に記載のＳ ＡＷ素子の取り付け方法。
4. ４．リード線は熱圧着によりメタライズされた領域に取り付けられる請求の範囲 第１項ないし第３項のいずれかに記載のＳＡＷ素子の取り付け方法。
5. ５．リード線は熱圧着により第二の基板の導電領域に取り付けられる請求の範囲 第４項に記載のＳＡＷ素子の取り付け方法。
6. ６．第二の基板はハイブリッド回路である請求の範囲第１項ないし第５項のいず れかに記載のＳＡＷ素子の取り付け方法。
7. ７．ＳＡＷ基板のメタライズされた領域はアルミニウム層と金層とを含む請求の 範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載のＳＡＷ素子の取り付け方法。
8. ８．アルミニウムと金との相互拡散を防ぐために、アルミニウム層と金層との間 にチタニウム層が形成される請求の範囲第７項に記載のＳＡＷ素子の取り付け方 法。
9. ９．第二の基板上のリード線および導電領域は金（Ａｕ）で形成される請求の範 囲第１項ないし第８項のいずれかに記載のＳＡＷ素子の取り付け方法。
10. １０．ＳＡＷ基板は水晶により形成される請求の範囲第１項ないし第９項のいず れかに記載のＳＡＷ素子の取り付け方法。
11. １１．導電領域が形成され、この導電領域の上にＳＡＷ素子が取り付けられ、こ のＳＡＷ素子は、基板と、この基板上のメタライズされた領域と、この領域に取 り付けられた導電リード線とを含み、この導電リード線は上記導電領域に接続さ れた構造てあるハイブリッド回路。
12. １２．基板と、上記基板上のメタライズされた領域と、上記メタライズされた領 域に取り付けられた導電リード線とを備えたＳＡＷ素子。
13. １３．基板は実質的に菱形である請求の範囲第１２項に記載のＳＡＷ素子。
14. １４．実質的に上述したＳＡＷ素子の取り付け方法。
15. １５．実質的に、添付図面に示し、これを参照して述べたハイブリッド回路。
16. １６．実質的に、添付図面に示し、これを参照して述べたＳＡＷ素子。