JPS6319906A - 弾性表面波共振子の周波数調整法 - 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、弾性表面波共振子の周波数調整法に関するも
のである。

（従来技術） 圧電基板の表面に櫛型（インターディジタル型）の電極
構造を有する弾性表面波の励振用電極のパターンを有す
る金属の薄膜を付着形成させたり、あるいは圧電基板の
表面に櫛型（インターディジタル型）の電ｐＩ４４＋Ｉ
ｌ造を有する弾性表面波の励振用電極のパターンと、反
射器の格子のパターンを有する金属の薄膜を付着形成さ
せた構成を有する弾性表面波共振素子を、ベースの表面
に固着してなる表面波共振子においては、圧電基板の表
面に付着形成される前記した櫛型の電極構造を有する弾
性表面波の励振用電極のパターンを有する金属の薄膜や
、反射器の格子のパターンを有する金属の薄膜の膜厚の
ばらつきや、櫛型電圃における電（本指の巾のばらつき
、あるいは圧電基板における弾性表面波の伝播速度のば
らつき、単結晶圧電基板におけるカット面の方位精度の
ばらつきによって、それの中心共振周波数にばらつきを
生じる。

、従来、前記したような諸原因に基づく中心共振周波数
のばらつきを補正して弾性表面波共振子の中心共振周波
数を所望の周波数値に一致させるのに（１）櫛型の電極
構造を有する弾性表面波の励振用電極や１反射器の格子
を形成するのに用いられている金属の薄膜をレーザ光の
照射により溶断して電極指の巾や反射器の巾を変化させ
、反射器間の実効距離を変化させて弾性表面波共振素子
の中心周波数値を変化させるようにしたレーザ・バーニ
ング法、（２）　ｌ型の電極構造を有する弾性表面波の
励振用電極を構成している金属の薄膜をドライエツチン
グしてそれの膜厚を変化させたり、圧電基板に形成させ
た溝を有するグループ（溝型）反射器の溝の深さをドラ
イエツチングによって変化させることにより１弾性表面
波の伝播速度を変化させて弾性表面波共振素子の中心周
波数値を変化させるようにする方法、（３）弾性表面波
共振素子の電極形成面の方に誘電体材料膜を被着させて
。

弾性表面波の伝播速度を変化させることにより弾性表面
波共振素子の中心周波数値を変化させる方法、などの各
種の手段が用いられていた。

（９明が解決しようとする問題点） ところが、前記した（１）の解決策では一度に多数の弾
性表面波共振子に対して周波数、５１整を行うことが不
可能であるために１周波数調整に多くの時間が必要とさ
れるという欠点がある他、トリミングによって中心周波
数の変化と同時に周波数特性にも僅かな変化を生じさせ
る、という欠点があり、また、前記した（２）の解決策
では調整周波数の増減に応じて電極と圧電基板との何れ
か一方を選択的にエツチングすることが必要とされるた
めに、エツチングガスの使い分けが求められ１例えた、
圧電基板として用いられる水晶基板のエツチングに際し
ては四弗化炭素（テトラフロロメタン）ガスの使用が必
要とされる等、工程や農作が煩雑である他、中心局波数
の変化とともに素子の温度特性や周波数特性にも変化が
生じる、という欠点があり、さらに、前記した（３）の
解決策では誘電体材料の付着のために、スパッタリング
装置や真空蒸着装置などが新らたに必要になるためにコ
ストの低減化に対して好ましくない他、付着させた誘電
体材料膜には大きな経時変化があるために長期の安定性
に欠けるという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、電極パターンを形成するドライエツチング装
置を使用して、−度に多数の弾性表面波共振子を、それ
の諸特性を悪化させることなく量産的に中心周波数を所
望値に一致させることができ１弾性表面波共振子の良品
率を向上させ、価格を安価にさせることができるような
弾性表面波共振子の周波数調整法、すなわち、圧電基板
の表面に少なくとも弾性表面波の励振用電極のパターン
を含む所要のパターンの金属の薄膜が付着形成されてい
る弾性表面波共振素子と、少なくとも前記した弾性表面
波共振素子が固着される方の表面が。

前記した弾性表面波素子における前記した金属の薄膜を
構成している金属よりもスパッタリング率の高い金属に
よって被覆されている如きベースとを備えている弾性表
面波共振子において、前記したベースに固着されている
弾性表面波共振素子として、それの中心共振周波数値が
弾性表面波共振子に必要とされている所望の中心共振周
波数値よりも僅かだけ高い周波数値を示すものを用い、
前記した弾性表面波共振素子が固着されている方のベー
スの表面の金属をスパッタリングして、前記した弾性表
面波素子の面に被着させて弾性表面波共振子の中心共振
周波数を所望の周波数値に一致させるようにした弾性表
面波共振子の周波数：Ａ整法を提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の弾性表面波共振子の
周波数調整法の具体的な内容を詳細に説明する。第１図
は本発明の弾性表面波共振子の周波数調整法を適用して
弾性表面波共振子の１．１波数を調整する以前の弾性表
面波共振子の斜視図であり、また第２図は前記した第１
図中のＸ−Ｘ線位置における弾性表面波共振子の縦断側
面図である。

前記した第１図においてＡは弾性表面波共振素子、Ｂは
ベースであり１弾性表面波共振素子Ａは圧電基板１の表
面に弾性表面波の励振用電極のパターンを含む所要のパ
ターンの金属の簿膜が付着形成さ才すている。第１図中
に例示されている弾性表面波素子Ａは、圧電基板１の表
面に櫛型（インターディジタル型）の１￥！極構造を有
する弾性表面波の励振用電極のパターンを有する金属の
薄膜２゜３と１反射器の格子のパターンを有する金属の
薄膜４，５とが付着形成さ九ることによって構成されて
いるものとして示さ九ている。

以下の記載においては、前記した弾性表面波共振ヌ４子
Ａは、それの圧電基板１として水晶基板を使用し、また
、水晶基板１の表面に付着形成させた金属の】膜による
櫛型（インターディジタル型）の電極構造を有する弾性
表面波の励振用電極のパターン２，３と９反射器の格子
のパターン１１，５としではアルミニウムの３膜２，３
，４．５が使用されているものとされている。

前記した弾性表面波共振素子Ａ奈保持するために用いら
れるベースＢは、前記した弾性表面波共ｗＥ、子Ａが固
着される方の而Ｂ１を、前記した弾性表面波共振素子Ａ
における水晶基板１の表面に所定のパターンとなるよう
に付着形成させであるアルミニウムの薄膜２，３，４．
５の構成材料のアルミニウムよりもスパッタリング率の
高い金属５例えば金の薄膜によって被覆しであるものが
使用されている。

第１図示の弾性表面波共振子は、弾性表面波共振素子Ａ
を前記したベースＢにおける面Ｂ１上にダイボンディン
グした後に１弾性表面波の励振用電極２，３と外部電極
８．９とをボンデングワイヤ６．７で接続した状態のも
のであり、第１図中におけるｘ−Ｘ線位置における縦断
側面図は第２図示のとおりである。なお、第２図（後述
の第３図でも同じ）においては、構成の説明が容易とな
るように、水晶基板］の−厚さに比べて弾性表面波の励
振用電極２，３や反射器４，５を構成しているアルミニ
ウムの薄膜２，３，４．５の厚さを極端に大きく図示し
である。

そして、第１図中に示されている弾性表面波共振子にお
いて、前記したベースＢにおける面Ｂｌ上に固着されて
いる弾性表面波共振素子Ａとしては１本発明の適用によ
って周波数の調整を行うことによって設定されるべき共
振周波数に比べてやや高い共振周波数値を有しているも
のが用いられるのである。

第１図中に示されている弾性表面波共振子に対して本発
明の弾性表面波共振子の周波数調整法を適用し、それの
共振周波数を所望の周波数値に調整するのには、第１図
中に示されている弾性表面波共振子を、所定のガスのプ
ラズマでスパッタリングすることによって行われる。

弾性表面波共振子の構成部材として使用されている弾性
表面波共ａｉ素子Ａが、水晶基板１にアルミニウムの薄
膜パターン２，３，４．５によって櫛型（インターディ
ジタル型）の電極構造を有する弾性表面波の励振用電極
のパターン２，３と、反射器の格子のパターン４，５と
を備えていて、かつ、それの中心共振周波数が最終的に
設定されるべき共振周波数に比べてやや高い共振周波数
値を有しているものであり、また、前記した弾性表面波
共振素子Ａを固着して保持するベースＢとして、それの
表面に金の薄膜が付着形成されているものが用いられて
いる弾性表面波共振子の中心共振周波数を、本発明の弾
性表面波共振子の周波数調整法の適用によって調整する
場合を一実施例として説明すると次のとおりである。

前記した構成態様の弾性表面波共振子を１例えば１．Ｏ
Ｘ　１０””Ｔｏｒｒの酸素雰囲気中におき、２００　
Ｖ（ＶＤＣ）の酸素のプラズマで弾性表面波共振子をス
パッタリングすると１弾性表面波共振子におけるベース
ＢのＢ１面に被着されている金の薄膜がスパッタリング
されることによって生じた金の微粒子が、弾性表面波共
振子におけろ弾性表面波す（振素子Ａの表面に再付着さ
れる。

第３図は前記のように、弾性表面波共振子におけるベー
スＢのＢ１面に被着されている金の薄膜がＦ１ａ　Ｘ５
のプラズマによるスパッタリングされた結果として、金
の微粒子が弾性表面波共振子における弾性表面波共振素
子Ａの表面に再付着された状態を誇張して図示したもの
であり、第３図中において、ｇ、ｇ・・・は弾性表面波
共振子における弾性表面波共振素子Ａの表面に再付着さ
れた金の極薄膜を示している。前記のようにして弾性表
面波共振子における弾性表面波共振素子Ａの表面に再付
着された金の極薄膜ｇａｇ・・・による共振周波数の調
整は、それによっても電極２，３間を電気的に短絡させ
るようなことがないような厚さの範囲内で行われるよう
にするのである。

第４図はプラズマ放電の時間の変化に対する弾性表面波
共振子の共振周波数の変化の態様を例示した図であって
、この第４図に示す特性図は、第１図中に示されている
アルミニウム電極を備えている弾性表面波共振子を、１
．０Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの酸素雰囲気中におき、２００
Ｖ　（ｖｏｃ）の酸素のプラズマ奏で弾性表面波共振子
をスパッタリングした場合のものであり、第４図中にお
いてｆｏは周波数の調整によって得ようとしている中心
共振周波数の目標値である。

弾性表面波共振子が例えば１．ＯＸ　１０−“Ｔｏｒｒ
の酸素雰囲気中で２００Ｖ　（ＶＤＣ）の酸素のプラズ
マによりスパッタリングされるときに、弾性表面波共振
子におけるベースＢのＢ１面に被着されている金の薄膜
がスパッタリングされて生じた金のｔｌ子が、第３図示
のように弾性表面波共振子における弾性表面波共振素子
Ａの表面に再付着されることにより、前記のように再付
着した金の微粒子が付加質量として働いて、弾性表面波
共振素子Ａにおける弾性表面波の伝播速度が低下するた
めに、プラズマ放電時間の経過につれて弾性表面波共振
子の中心共振周波数は第４図に示されているように次第
に低下して行くものと考えられる。

このように、本発明の弾性表面波共振子の周波数調整法
では弾性表面波共振子をスパッタリングして、それのベ
ースの表面の物質を弾性表面波共振素子に再付着付着さ
せることにより１弾性表面波の伝搬速度を低下させ、そ
の結果として弾性表面波共振子の中心共振周波数を低下
させて、所望の中心共振周波数値ｆｏに調整することが
できる。

本発明の弾性表面波共振子の周波数ｍ整法は弾性表面波
共振素子Ａを金メッキしであるベースＢにダイボンデン
グし、電極取出し用のワイヤボンデングをし終えた状態
で行なうため、１度に多数個の弾性表面波共振子を処理
することができ、また１周波数の調整量もプラズマ放電
時間をモニタすることで正確に制御できる。また、被着
する金のＭｌｆｌは金メッキしたベースＢから酸素プラ
ズマによりスパッタリングされた金の微粒子が水晶基板
上に再付着したものであるため、スパッタリングに際し
て金のターゲットを別に用意する必要はない、すなわち
、金のスパッタリング率は、アルミニウムや水晶のスパ
ッタリング率よりも大きいから、前記のようにスパッタ
リングに際して金のターゲットを別に用意する必要はな
いのである。

さらに、本発明の弾性表面波共振子の周波数調整法の適
用に際して使用する装置としては、櫛型電極および反射
器をエツチングするために用いたゲラズ１エツチング装
置を用いることができるのであり、本発明の弾性表面波
共振子の周波数１ｆｆｌ法の適用に際して特別なスパッ
タリング装置を準備する必要はない。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の弾性表面波共振子の周波数調整法は。

圧電基板の表面に少なくとも弾性表面波の励振用電極の
パターンを含む所要のパターンの金属の薄膜が付着形成
されている弾性表面波共振素子と、少なくとも前記した
弾性表面波共振素子が固着される方の表面が、前記した
弾性表面波素子における市記した金属の薄膜を構成して
いる金属よりもスパッタリング率の高い金属によって被
覆されている如きベースとを備えている弾性表面波共振
子において、前記したベースに固着されている弾性表面
波共振素子として、それの中心共振周波数１直が弾性表
面波共振子に必要とされている所望の中心共振周波数値
よりも僅かだけ高い周波数値を示すものを用い、前記し
た弾性表面波共振素子が固若されている方のベースの表
面の金属をスパッタリングして、前記した弾性表面波素
子の面に被着させて弾性表面波共振子の中心共振周波数
を所望の周波数値に一致させるようにした弾性表面波共
振子の周波数調整法であって１弾性表面波共振子をスパ
ッタリングし、それのベースの表面の物質を弾性表面波
共振素子に回付２ｉ停哨させて弾性表面波の伝搬速度を
低下させ、その結果として弾性表面波共振子の中心共振
周波数を低下させ、所望の中心共振周波数値ｆＯに容易
に調整することができ、また、本発明の弾性表面波共振
子の周波数調整法では弾性表面波共振索子Ａを金メッキ
しであるベースＢにダイボンデングし、電極取出し用の
ワイヤボンデングをし終えた状態で行なうため、１度に
多数個の弾性表面波共振子を処理することができ、さら
に、中心共振周波数の調整量もプラズマ放電時間をモニ
タすることで正確に制御でき、さらにまた、被着する金
の薄膜は金メッキしたベースＢから酸素プラズマにより
スパッタリングされた金の微粒子が水晶基板上に再付着
したものであるため、スパッタリングに際して金のター
ゲットを別に用意する必要もなく、本発明の弾性表面波
共振子の周波数調整法の適用に際して使用する装置とし
ては、櫛型電極および反射器をエツチングするために用
いたスパッタエツチング装置を兼用することができる等
、本発明の弾性表面波共振子の周波数調整法によれば簡
単容易に弾性表面波共振子の周波数調整を行うことがで
き、良品率を向上させ、その結果１弾性表面波共振子の
価格も安価にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性表面波共振子の周波数調整法を適
用して弾性表面波共振子の周波数を調整する以前の弾性
表面波共振子の斜視図、第２図は前記した第１図中のＸ
−Ｘ線位置における弾性表面波共振子の縦断側面図、第
３図は本発明の弾性表面波共振子の周波数調整法を適用
した後の弾性表面波共振子の縦断側面図、第４図はプラ
ズマ放電時間に対する中心共振周波数の変化特性曲線側
聞である。 Ａ・・・弾性表面波共振素子、Ｂ・・・ベース、１・・
・圧電基板、２，３・・・櫛型（インターディジタル型
）のｉ′！！、極構造を有する弾性表面波の励振用電極
のパターンを有する金属の薄膜、４，５・・・反射器の
格子のパターンを有する金属の薄膜、Ｂ１・・・弾性表
面波共振素子Ａが固着される方の面、６，７・・・ボン
デングワイヤ、８，９・・・外部電極、千°２冒囁≦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧電基板の表面に少なくとも弾性表面波の励振用電極
   のパターンを含む所要のパターンの金属の薄膜が付着形
   成されている弾性表面波共振素子と、少なくとも前記し
   た弾性表面波共振素子が固着される方の表面が、前記し
   た弾性表面波素子における前記した金属の薄膜を構成し
   ている金属よりもスパッタリング率の高い金属によって
   被覆されている如きベースとを備えている弾性表面波共
   振子において、前記したベースに固着されている弾性表
   面波共振素子として、それの中心共振周波数値が弾性表
   面波共振子に必要とされている所望の中心共振周波数値
   よりも僅かだけ高い周波数値を示すものを用い、前記し
   た弾性表面波共振素子が固着されている方のベースの表
   面の金属をスパッタリングして、前記した弾性表面波素
   子の面に被着させて弾性表面波共振子の中心共振周波数
   を所望の周波数値に一致させるようにした弾性表面波共
   振子の周波数調整法