(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面、前記第１面の裏面である第２面、および、前記第１面と前記第２面とを接続している側面、を有する圧電基板の前記第１面に配置されている櫛歯電極を有するＳＡＷチップと、
前記ＳＡＷチップが配置されているベース基板と、を備え、
前記ＳＡＷチップは、前記ＳＡＷチップの平面視にて、前記櫛歯電極と重ならない領域の前記第２面、および前記櫛歯電極と重ならない領域と前記櫛歯電極が配置されている領域とが並ぶ方向と交差する方向を第１方向として前記側面のうち前記第１方向と交差している側面が前記ベース基板に接合部材を介して接続されており、
前記接合部材は、前記ベース基板の平面視にて、前記ＳＡＷチップの前記第１方向に沿った長さをＷ、前記接合部材の前記第１方向に沿った長さをＤとして、１＜Ｄ／Ｗ≦１．６の関係を満足することを特徴とするＳＡＷデバイス。
【請求項２】
前記接合部材は、平面視にて、前記ＳＡＷチップの前記第１方向と交差する方向において、前記ＳＡＷチップの輪郭よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項３】
前記圧電基板は、水晶であることを特徴とする請求項１または２に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項４】
前記圧電基板の前記第１面と、前記第２面との間の厚さをｔとして、
前記接合部材は、前記接合部材が接合している前記側面において、前記第２面から０．２ｔ以上、０．８ｔ以下の長さまで設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項５】
前記接合部材は、前記ベース基板の平面視にて、前記側面のうち前記ＳＡＷチップの前記櫛歯電極が配置されている領域から前記接合部材が配置されている領域へ向かう方向と交差している側面と、前記ベース基板と、を接合していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項６】
前記接合部材は、前記ベース基板の平面視にて、前記ＳＡＷチップの外周に沿っていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項７】
前記圧電基板の前記第２面は、前記ベース基板と平行であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項８】
前記ＳＡＷチップは、前記ＳＡＷチップの平面視にて、前記接合部材と重なる位置、且つ前記第１面に配置されている接続パッドを有していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項９】
前記固定部材のヤング率は、０．０２ＧＰａ以上、４ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイスと、
前記櫛歯電極に電圧を印加し、前記ＳＡＷチップを発振させる発振回路と、を有することを特徴とするＳＡＷ発振器。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のＳＡＷデバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷデバイス、ＳＡＷ発振器および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷデバイス（弾性表面波デバイス）は、電気信号を表面波に変換して信号処理を行う回路素子であり、フィルタ、共振子などとして幅広く用いられている。このようなＳＡＷデバイスとしては、水晶等の圧電性材料で構成された圧電基板上にＩＤＴ電極（櫛歯電極）を設けてなるＳＡＷチップを接着剤によってベース基板に固定した構成が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載のＳＡＷデバイスは、水晶基板上にＩＤＴ電極を設けてなるＳＡＷチップと、接着剤を介してＳＡＷチップを支持するベース基板とを有している。また、特許文献１では、ＳＡＷチップは、その一端部であってＩＤＴ電極と重ならない位置に実装部を有し、この実装部が接着剤を介してベース基板に接合され、これにより、ＳＡＷチップがベース基板に片持ち支持された状態となっている。このように、ＳＡＷチップを片持ち支持することにより、ＳＡＷチップのエージング特性が向上する（継時的な発振周波数の変動が抑えられる）ことが知られている。
また、特許文献１のＳＡＷデバイスでは、ＳＡＷチップに形成されたパッドとベース基板に形成されたパッドとがワイヤー（ボンディングワイヤー）により電気的に接続されている。
【０００４】
ここで、このようなＳＡＷデバイスには、ＳＡＷチップとベース基板との強固な接合が求められる。これにより、ワイヤー（ボンディングワイヤー）をＳＡＷチップに超音波接合する際のＳＡＷチップの不要な振動が抑えられ、ワイヤーをより強固にＳＡＷチップに接合することができる。
さらに、ＳＡＷデバイスでは、ＳＡＷチップの破壊・破損を防止する観点から、ＳＡＷチップとベース基板とを平行とするのが好ましい。これにより、ＳＡＷチップの自由端とベース基板等との接触が防止され、ＳＡＷチップの破壊・破損を効果的に防止することができる。また、ワイヤーをＳＡＷチップに超音波接合する際に、ＳＡＷチップに超音波振動を効率的に与えることができるため、ワイヤーをより強固にＳＡＷチップに接合することができる。
【０００５】
このような要求を満たすために、ＳＡＷチップと接着剤との接着面積を増すことが考えられるが、接着面積を増やすに連れて、ＳＡＷチップがベース基板に「片持ち支持された状態」から「全面支持された状態」へシフトしていくため、当該シフトに伴って、ＳＡＷチップのエージング特性が悪化する。
そこで、特許文献１のＳＡＷデバイスでは、ＳＡＷチップの一端部に比較的大きい実装部を形成し、当該実装部にて接着剤を介してベース基板に固定されていることにより、片持ち支持の状態を維持しつつ、ＳＡＷチップをベース基板に強固に固定している。そのため、特許文献１のＳＡＷデバイスでは、エージング特性、接合強度、平行度、の各要素をそれぞれ比較的高いレベルで実現している。
しかしながら、近年または将来的に求められるＳＡＷデバイスの特性・精度を考慮すると、特許文献１のＳＡＷデバイスでは、前記各要素のレベル（特に、接合強度および平行度）が不十分であるため、さらなる工夫が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３６９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、エージング特性、接合強度および平行度の各要素をそれぞれ高いレベルで実現することのできるＳＡＷデバイス、ＳＡＷ発振器および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
本発明のある形態にかかるＳＡＷデバイスは、第１面、前記第１面の裏面である第２面、および、前記第１面と前記第２面とを接続している側面、を有する圧電基板の前記第１面に配置されている櫛歯電極を有するＳＡＷチップと、前記ＳＡＷチップが配置されているベース基板と、を備え、前記ＳＡＷチップは、前記ＳＡＷチップの平面視にて、前記櫛歯電極と重ならない領域の前記第２面、および前記櫛歯電極と重ならない領域と前記櫛歯電極が配置されている領域とが並ぶ方向と交差する方向を第１方向として前記側面のうち前記第１方向と交差している側面が前記ベース基板に接合部材を介して接続されており、前記接合部材は、前記ベース基板の平面視にて、前記ＳＡＷチップの前記第１方向に沿った長さをＷ、前記接合部材の前記第１方向に沿った長さをＤとして、１＜Ｄ／Ｗ≦１．６の関係を満足することを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記接合部材は、平面視にて、前記ＳＡＷチップの前記第１方向と交差する方向において、前記ＳＡＷチップの輪郭よりも内側に配置されていることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記圧電基板は、水晶であることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記圧電基板の前記第１面と、前記第２面との間の厚さをｔとして、前記接合部材は、前記接合部材が接合している前記側面において、前記第２面から０．２ｔ以上、０．８ｔ以下の長さまで設けられていることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記接合部材は、前記ベース基板の平面視にて、前記側面のうち前記ＳＡＷチップの前記櫛歯電極が配置されている領域から前記接合部材が配置されている領域へ向かう方向と交差している側面と、前記ベース基板と、を接合していることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記接合部材は、前記ベース基板の平面視にて、前記ＳＡＷチップの外周に沿っていることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記圧電基板の前記第２面は、前記ベース基板と平行であることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記ＳＡＷチップは、前記ＳＡＷチップの平面視にて、前記接合部材と重なる位置、且つ前記第１面に配置されている接続パッドを有していることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷデバイスは、前記固定部材のヤング率は、０．０２ＧＰａ以上、４ＧＰａ以下であることを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかるＳＡＷ発振器は、前記ＳＡＷデバイスと、前記櫛歯電極に電圧を印加し、前記ＳＡＷチップを発振させる発振回路と、を有することを特徴とする。
本発明のある別の形態にかかる電子機器は、前記ＳＡＷデバイスを備えることを特徴とする。
［適用例１］
本発明のＳＡＷデバイスは、板状の圧電基板と、前記圧電基板に配置されている櫛歯電極とを有するＳＡＷチップと、
前記ＳＡＷチップが実装されているベース基板と、
前記ＳＡＷチップを、該ＳＡＷチップの平面視にて前記櫛歯電極と重ならない位置で前記ベース基板に固定し、片持ち支持している固定部材と、を有し、
前記櫛歯電極は、前記圧電基板の前記ベース基板と反対側の面に配置されており、
前記ベース基板の平面視にて、前記ＳＡＷチップの固定端と自由端との離間方向に直交する方向を第１方向とし、前記第１方向における前記ＳＡＷチップの長さをＷとし、前記第１方向における前記固定部材の長さをＤとしたとき、１＜Ｄ／Ｗ≦１．６なる関係を満足し、
前記固定部材は、前記ＳＡＷチップの前記固定端の前記ベース基板と対向する面および前記第１方向に対向する一対の側面と、前記ベース基板とを接合するように設けられていることを特徴とする。
これにより、エージング特性、接合強度および平行度の各要素をそれぞれ高いレベルで実現することのできるＳＡＷデバイスを提供することができる。具体的には、常温（２５℃）±２０℃の雰囲気下で１０年連続駆動させたときの周波数変動を±１０ｐｐｍ以内とすることができる。
【０００９】
［適用例２］
本発明のＳＡＷデバイスでは、前記圧電基板は、水晶で構成されていることが好ましい。
これにより、優れた温度特性および周波数特性を発揮することができる。
［適用例３］
本発明のＡＷデバイスでは、前記圧電基板の前記固定端の厚さをｔとしたとき、
前記固定部材は、前記固定端の前記側面の前記ベース基板側から０．２ｔ以上、０．８ｔ以下の高さまで設けられていることが好ましい。
これにより、ＳＡＷチップをベース基板に対して強固に固定することができるとともに、エージング特性の低下を防止することができる。
【００１０】
［適用例４］
本発明のＳＡＷデバイスでは、前記ベース基板の平面視にて、前記固定部材は、前記ＳＡＷチップの前記自由端から前記固定端へ向かう方向の外側および前記第１方向の両外側へはみ出していることが好ましい。
これにより、ＳＡＷチップをベース基板に強固に固定することができる。
【００１１】
［適用例５］
本発明のＳＡＷデバイスでは、前記ベース基板の平面視にて、前記固定部材の輪郭は、前記ＳＡＷチップの固定端の輪郭に沿っていることが好ましい。
これにより、ＳＡＷチップをベース基板に強固に固定することができる。加えて、固定端からの固定部材の過度なはみ出しを防止することができるため、固定部材の体積を小さく抑えることができる。
【００１２】
［適用例６］
本発明のＳＡＷデバイスでは、前記ＳＡＷチップは、前記ベース基板と平行に設けられていることが好ましい。
これにより、ＳＡＷチップの自由端とベース基板との接触が防止され、ＳＡＷチップの破壊・破損を防止することができ、ＳＡＷデバイスの信頼性が向上する。
【００１３】
［適用例７］
本発明のＳＡＷデバイスでは、前記ＳＡＷチップは、該ＳＡＷチップの平面視にて、前記固定部材と重なる位置、且つ前記ベース基板と反対側の面に設けられている接続パッドを有していることが好ましい。
これにより、金属ワイヤーとパッドとをより強固に接合することができる。
【００１４】
［適用例８］
本発明のＳＡＷデバイスでは、前記固定部材のヤング率は、０．０２ＧＰａ以上、４ＧＰａ以下であることが好ましい。
これにより、ＳＡＷチップを強固にかつ安定してベース基板に固定することができる。
［適用例９］
本発明のＳＡＷ発振器は、本発明のＳＡＷデバイスと、
前記櫛歯電極に電圧を印加し、前記ＳＡＷチップを発振させる発振回路と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高いＳＡＷ発振器が得られる。
［適用例１０］
本発明の電子機器は、本発明のＳＡＷデバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスの第１実施形態を示す平面図（上面図）である。
【図２】図１に示すＳＡＷデバイスのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示すＳＡＷデバイスのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１に示すＳＡＷデバイスが有する固定部材の変形例を示す平面図である。
【図５】Ｄ／ＷとΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）との関係を表すグラフである。
【図６】ΔＦ／Ｆの値のバラつきを標準偏差σとして示したグラフである。
【図７】［ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）＋３σ］と［ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）−３σ］とを示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態にかかるＳＡＷデバイスの平面図（上面図）である。
【図９】本発明のＳＡＷ発振器を示す平面図（上面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のＳＡＷデバイス、ＳＡＷ発振器および電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．ＳＡＷデバイス
＜第１実施形態＞
まず、本発明のＳＡＷデバイスの第１実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明のＳＡＷデバイスの第１実施形態を示す平面図（上面図）、図２は、図１に示すＳＡＷデバイスのＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すＳＡＷデバイスのＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、左側を「左」、右側を「右」と言う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸を、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とし、ｚ軸は、ＳＡＷデバイス（ＳＡＷチップ）の厚さ方向と一致する。また、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」と言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」と言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」と言う。また、図１では、リッド３２の図示を省略している。
図１に示すＳＡＷデバイス（弾性表面波デバイス）１は、ＳＡＷチップ（弾性表面波素子）２と、ＳＡＷチップ２を収納するパッケージ３と、ＳＡＷチップ２をパッケージ３に固定する固定部材４とを有している。ＳＡＷデバイス１は、ＳＡＷチップ２を備えることにより、ＳＡＷ共振子やＳＡＷ発振器等を構成することができる。
【００１８】
以下、これら各部について順次詳細に説明する。
（パッケージ３）
図１ないし図３に示すように、パッケージ３は、上面に開放する凹部を有するパッケージベース３１と、前記凹部を覆うようにパッケージベース３１に接合されたリッド３２とを有している。このようなパッケージ３は、パッケージベース３１とリッド３２とで囲まれた収納部３３を有しており、この収納部３３にＳＡＷチップ２がパッケージ３と非接触に収納されている。なお、収納部３３内は、窒素雰囲気または真空に保持されているのが好ましい。
【００１９】
パッケージベース３１は、板状のベース基板３１１と、ベース基板３１１の上面の周縁部に設けられた枠状の側壁３１２とを有している。ベース基板３１１は、ｘｙ平面に広がりを有し、ｚ軸方向に厚さを有する。
ベース基板３１１の上面には、一対の接続パッド８１、８２が設けられている。接続パッド８１、８２は、金等で構成された金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）５１、５２を介してＳＡＷチップ２が有するボンディングパッド２５１、２５２に電気的に接続されている。
このようなパッケージベース３１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。
【００２０】
また、リッド３２の構成材料としては、特に限定されないが、パッケージベース３１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、パッケージベース３１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、リッド３２は、例えば、パッケージベース３１に図示しないシールリングを介してシーム溶接されている。
【００２１】
（ＳＡＷチップ２）
図１に示すように、ＳＡＷチップ２は、板状の圧電基板２１と、圧電基板２１の上面に設けられたＩＤＴ（櫛歯電極）２２と、ＩＤＴ２２の両側に配置された一対の反射器２３１、２３２と、ＩＤＴ２２に電気的に接続された引出電極２４１、２４２と、引出電極２４１、２４２に電気的に接続されたボンディングパッド（パッド）２５１、２５２と、を有している。
【００２２】
圧電基板２１は、ｘｙ平面に広がりを持ち、ｚ軸方向に厚さを有している。また、圧電基板２１の平面視形状は、ｘ軸方向を長手とする略長方形である。
このような圧電基板２１は、水晶で構成されている。圧電基板２１を水晶で構成することにより優れた温度特性および周波数特性を発揮することができる。なお、圧電基板２１は、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム等の水晶以外の圧電材料で構成されていてもよい。
【００２３】
ＩＤＴ２２は、圧電基板２１のｘ軸方向中央部に設けられている。また、ＩＤＴ２２は、一対の電極２２１、２２２で構成されている。一対の電極２２１、２２２は、電極２２１の電極指と、電極２２２の電極指とが噛み合うように配置されている。
これら一対の電極２２１、２２２間に電圧を印加すると、圧電基板２１の圧電効果によって、電極指の間に周期的なひずみが生じ、圧電基板２１に弾性表面波が励起される。励起した弾性表面波は、電極指の連続方向（ｘ軸方向）に沿って伝搬する。
【００２４】
一対の反射器２３１、２３２は、前述した弾性表面波の伝搬方向（ｘ軸方向）において、ＩＤＴ２２を挟んでその両側に配置されている。反射器２３１、２３２は、圧電基板２１に伝搬する弾性表面波を反射して、反射器２３１と反射器２３２との間に封じ込める機能を有する。なお、図１では、反射器２３１と反射器２３２との間に配置されているＩＤＴの数が１つであるが、配置するＩＤＴの数は複数であっても良い。
【００２５】
図１に示すように、ＩＤＴ２２および反射器２３１、２３２は、全体的に、圧電基板２１の長手方向の一端側（図１中右端側）にずれて形成されている。そして、圧電基板２１の他端側（図１中左端側）の上面には、一対のボンディングパッド２５１、２５２が形成されている。また、圧電基板２１の上面には、引出電極２４１、２４２が形成されており、引出電極２４１を介してボンディングパッド２５１と電極２２１とが電気的に接続され、引出電極２４２を介してボンディングパッド２５２と電極２２２とが電気的に接続されている。
【００２６】
前述したように、ボンディングパッド２５１は、金属ワイヤー５１を介して接続パッド８１に電気的に接続されており、ボンディングパッド２５２は、金属ワイヤー５２を介して接続パッド８２に電気的に接続されている。
このようなＩＤＴ２２、反射器２３１、２３２、引出電極２４１、２４２およびボンディングパッド２５１、２５２は、それぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性の優れた金属材料により形成することができる。
以上、ＳＡＷチップ２の構成について説明した。
【００２７】
図１に示すように、このようなＳＡＷチップ２は、その長手方向の一端部（図１中左側の端部）にて固定部材４を介してベース基板３１１に固定（接合）されている。すなわち、ＳＡＷチップ２は、図１中左側の端を固定端２８とし、図１中右側の端を自由端２９とした状態でベース基板３１１に片持ち支持されている。このように、ＳＡＷチップ２を片持ち支持することにより、外力や熱応力によるＳＡＷチップ２の変形が防止され、ＳＡＷチップ２の周波数特性の変化・低下を効果的に防止することができる。
【００２８】
また、図２および図３に示すように、ＳＡＷチップ２は、固定部材４によってベース基板３１１に対して平行な状態で固定されている。ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に対して平行とすることにより、ＳＡＷチップ２の自由端２９とベース基板３１１との接触が防止され、ＳＡＷチップ２の破壊・破損を防止することができ、ＳＡＷデバイス１の信頼性が向上する。
【００２９】
また、ボンディングパッド２５１、２５２と金属ワイヤー５１、５２との接合強度を高めることができ、この点からも、ＳＡＷデバイス１の信頼性が向上する。具体的には、金属ワイヤー５１とボンディングパッド２５１との接合は、周知のワイヤーボンディング工法によって実施される。ワイヤーボンディング工法は、キャピラリーの先端から突出させた金属ワイヤー５１の先端に高電圧をかけてボール（ＦＡＢ）を形成し、金属ワイヤー５１の先端をｚ軸方向上方からボンディングパッド２５１に押し当てつつ、キャピラリーからボンディングパッド２５１に超音波振動を加えることにより、金属ワイヤー５１をボンディングパッド２５１に熱圧着する工法である。このような工法により、ボンディングパッド２５１表面の酸化膜を破壊し、金属ワイヤー５１とボンディングパッド２５１との新生面が強固に接合した接合界面を形成し、金属ワイヤー５１とボンディングパッド２５１とを強固に接合することができる。
【００３０】
このようなワイヤーボンディング工法を行う際、ＳＡＷチップ２がベース基板３１１に平行であると、ボンディングパッド２５１がｚ軸に直交する。そのため、金属ワイヤー５１の先端をｚ軸方向上方からボンディングパッド２５１に対して垂直に押し当てることができ、押し当てた際の押圧力が十分に高く、かつ、キャピラリーからボンディングパッド２５１に効率的に超音波振動を加えることができる。これにより、金属ワイヤー５１とボンディングパッド２５１とをより強固に接合することができ、ＳＡＷデバイス１の信頼性が向上する。
【００３１】
特に、図１に示すように、ボンディングパッド２５１、２５２は、平面視（ｘｙ平面視）にて、固定部材４と重なるように、言い換えれば固定部材４の内側に含まれるように形成されている。このように、ボンディングパッド２５１、２５２は、その直下にて固定部材４に支えられているため、キャピラリーから加えられた超音波振動の漏れが抑制され、金属ワイヤー５１、５２とボンディングパッド２５１、２５２とをさらに強固に接合することができる。
また、図１に示すように、ＳＡＷチップ２は、ＩＤＴ２２を有する面を上側にして固定部材４に固定されている。これにより、ＩＤＴ２２と固定部材４との接触を効果的に防止することができ、ＳＡＷデバイス１のエージング特性の低下を効果的に防止することができる。
【００３２】
（固定部材４）
図１ないし図３に示すように、固定部材４は、ＳＡＷチップ２とベース基板３１１との間に設けられており、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に固定している。このような固定部材４としては、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に固定することができれば、特に限定されないが、例えば、シリコン系、エポキシ系、ポリイミド系の各種接着剤を用いることができる。
【００３３】
固定部材４によるＳＡＷチップ２のベース基板３１１への固定は、例えば、未硬化状態の固定部材４をベース基板３１１の上面に塗布し、ＳＡＷチップ２を固定部材４上に載置して軽く押圧し、続いて固定部材４を所定温度に加熱して硬化することにより行うことができる。
固定部材４のヤング率は、特に限定されないが、０．０２ＧＰａ以上、４ＧＰａ以下であるのが好ましい。これにより、ＳＡＷチップ２を強固にかつ安定してベース基板３１１に固定することができる。なお、ヤング率が上記下限値未満であると、固定部材４の形状や体積等によっても異なるが、前述のワイヤーボンディング工法にて、ＳＡＷチップ２からの超音波振動の漏れが大きくなり、ボンディングパッド２５１、２５２と金属ワイヤー５１、５２との接合強度を十分に高めることができないおそれがある。また、ヤング率が上記上限値を超えると、固定部材４の形状や体積等によっても異なるが、固定部材４が硬化する際の収縮によって、ＳＡＷチップ２（圧電基板２１）に歪みが生じ、その周波数特性が変化・低下するおそれがある。
なお、固定部材４は、短絡等を防止するために、絶縁性を有するのが好ましい。ただし、ベース基板３１１に形成された接続パッド８１、８２や、ＳＡＷチップ２が有するボンディングパッド２５１、２５２等のパッドに接触し、短絡を発生させない限りは、導電性を有していてもよい。
【００３４】
図１に示すように、このような固定部材４は、ｘｙ平面視にて、ＳＡＷチップ２の固定端２８の全周から外方に突出（露出）し、はみ出すように形成されている。また、図２および図３に示すように、固定部材４は、ＳＡＷチップ２の固定端２８の下面２８１から側面２８２に回り込んで形成されており、ＳＡＷチップ２を、その固定端２８の下面２８１および側面２８２を介してベース基板３１１に固定している。これにより、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に対して強固に固定することができる。具体的には、ＳＡＷデバイス１では、固定部材４によって、ＳＡＷチップ２を下方から支持するとともに、ｙ軸方向の両側から挟持して支持している。そのため、従来のようなＳＡＷチップをその下面のみを介してベース基板に固定する構成と比較して、ＳＡＷチップ２をより安定的かつ強固にベース基板３１１に固定することができる。
【００３５】
このような構成とすることにより、第１に、上述のワイヤーボンディング工法を実施する際に、ＳＡＷチップ２からの超音波振動の漏れが低減され、金属ワイヤー５１、５２とボンディングパッド２５１、２５２とを強固に接合することができる。第２に、ＳＡＷチップ２とベース基板３１１との接合強度が高まるため、ＳＡＷチップ２とベース基板３１１との平行度を簡単に高めることができる。これにより、前述したような効果を確実に発揮することができる。
【００３６】
特に、本実施形態では、前述したように、固定部材４がＳＡＷチップ２の固定端２８の全周から外方に突出して形成されている。そのため、固定端２８のｙ軸方向に対向する一対の側面２８２ａ、２８２ｂに加え、これら側面２８２ａ、２８２ｂを連結する側面２８２ｃが固定部材４を介してベース基板３１１に固定されている。これにより、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１により強固に固定することができ、上述した効果がより顕著となる。
【００３７】
また、図１に示すように、ｘｙ平面視にて、固定部材４のＳＡＷチップ２から露出した部分４ａの輪郭形状は、ＳＡＷチップ２の固定端２８の輪郭形状と対応している。言い換えれば、固定部材４の固定端２８からの突出量（突出長さ）が固定端２８の外周全域でほぼ等しい。これにより、固定部材４を介してＳＡＷチップ２をベース基板３１１に強固に固定することができる。加えて、固定端２８からの固定部材４の過度なはみ出しを防止することができるため、固定部材４の体積を小さく抑えることができる。そのため、固定部材４から発生するガス（アウトガス）の量を少なく抑えることができ、アウトガスに起因するエージング特性の低下を効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、固定部材４は、ＳＡＷチップ２の上面に設けられていないのが好ましい。言い換えれば、ＳＡＷデバイス１では、固定部材４をＳＡＷチップ２の固定端２８の側面２８２から上面に回り込まないように形成することが好ましい。ＳＡＷチップ２の上面にはＩＤＴ２２が形成されており、上面に回り込んだ固定部材４がＩＤＴ２２に接触すると、ＳＡＷデバイス１のエージング特性が低下する。そのため、固定部材４をＳＡＷチップ２の上面に回り込まないように形成するのが好ましい。
【００３９】
また、前述したように、固定部材４は、ＳＡＷチップ２の固定端２８の側面２８２に回り込むように形成されている。ここで、図３に示すように、ＳＡＷチップ２（圧電基板２１）の厚さをｔとしたとき、固定部材４は、固定端２８の側面２８２の下側から０．２ｔ以上の高さに到達しているのが好ましい。このような高さまで固定部材４が到達することにより、「ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に対して強固に固定することができる」という上述の効果をより確実に発揮することができる。
さらには、固定部材４は、固定端２８の側面２８２の下側から１．０ｔの高さに到達しているのが好ましい。すなわち、固定部材４は、固定端２８の側面２８２の厚さ方向全域に設けられているのが好ましい。これにより、上述の効果がより顕著となる。
【００４０】
しかしながら、固定部材４を固定端２８の側面２８２の厚さ方向全域に設けようとすると、固定部材４がＳＡＷチップ２の固定端２８の側面２８２から上面に回り込み易くなり、固定部材４がＩＤＴ２２と接触することによるＳＡＷチップ２の周波数特性の低下等の問題が生じるおそれがある。そのため、固定部材４を固定端２８の側面２８２の厚さ方向全域に設ける場合には、生産性の低下や歩留まりの低下が生じるおそれがある。そこで、このような問題を解消するために、固定部材４は、固定端２８の側面２８２の下側から０．８ｔ以下の高さに到達しているのが好ましい。
すなわち、固定部材４は、固定端２８の側面２８２の下側から０．２ｔ以上、０．８ｔ以下の高さに到達しているのが好ましい。これにより、ＳＡＷチップ２のベース基板３１１への強固な固定と、ＳＡＷデバイス１の生産性・歩留まりの低下の防止とを両立することができる。
【００４１】
また、ＳＡＷデバイス１は、ｙ軸方向（ｘｙ平面視にて、固定端２８および自由端２９の離間方向であるｘ軸方向に直交する方向（第１方向））におけるＳＡＷチップ２の固定端２８の長さをＷとし、ｙ軸方向における固定部材４の長さをＤとしたとき、１＜Ｄ／Ｗ≦１．６なる関係を満足している。ここで、Ｗは、特に限定されないが、例えば、０．５〜２．０ｍｍ程度である。また、固定部材４が接着剤を塗布、乾燥させる際に完全な長方形状でなく、その最外周部が波を打ったような略長方形状となる場合が多々ある。その場合は、Ｄは固定部材のｙ軸方向における最大の長さを示す。
このような関係を満足することにより、ＳＡＷデバイス１は、優れたエージング特性を発揮することができる。すなわち、ＳＡＷデバイス１の発振周波数（共振周波数）の継時的な変動量を少なくすることができる。
【００４２】
ＳＡＷデバイス１の発振周波数の継時的な変動量は、特に限定されないが、常温（２５℃）雰囲気下において１０年間連続駆動させ続けた前後の発振周波数の変動量が±１０ｐｐｍ以内であるのが好ましい。なお、ＳＡＷデバイス１の発振周波数は、継時的に徐々に変化するため、上記条件を満足することは、その発振周波数を１０年間にわたってエージング前の発振周波数±１０ｐｐｍ以内に収めることができることを意味する。これにより、ＳＡＷデバイス１を、例えば、高いエージング特性が求められる無線基地局などの基準発振源として好適に用いることができる。
【００４３】
Ｄ／Ｗが前記下限値以下であると、固定部材４がＳＡＷチップ２の側面２８２に回り込むことができず、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に安定的かつ強固に固定することができない。また、Ｄ／Ｗが上記上限値を超えると、固定部材４の体積（量）が大きくなりすぎ、固定部材４から発生するアウトガス等によってＳＡＷデバイス１のエージング特性が低下する（継時的な発振周波数の変動が大きくなる）。
【００４４】
図５は、Ｄ／ＷとΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）との関係を表すグラフである。ここで、ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）は、２２個のＳＡＷデバイス１のサンプルのエージング前後における発振周波数の変動量ΔＦ／Ｆの平均値を示す。ΔＦ／Ｆは、サンプルのエージング前の発振周波数をＦ０とし、エージング後の発振周波数をＦ２としたとき、（Ｆ１−Ｆ０）／Ｆ０で表すことができる。前記エージングは、１２５℃雰囲気下、連続駆動時間１０００時間の条件で行った。
【００４５】
図６は、２２個の前記サンプルのΔＦ／Ｆの値のバラつきを標準偏差σとして示したグラフである。すなわち、σ＝０であれは、サンプル個体間でのΔＦ／Ｆの値のバラつきが無いことを意味し、反対に、σの値が大きいほど、サンプル個体間でのΔＦ／Ｆの値のバラつきが大きいことを意味する。
図７は、図５で示すΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）の値に、図６で示すσの３倍を加えた値と、σの３倍を減じた値、すなわち［ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）＋３σ］と［ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）−３σ］とをプロットしたグラフである。
【００４６】
ＳＡＷデバイス１を量産する際、これらＳＡＷデバイス１の９９．７％以上、すなわちその量産した大半のＳＡＷデバイスは、そのΔＦ／ＦがΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）±３σの範囲に収まる。また、前述したエージング条件である「１２５℃雰囲気下、連続駆動時間１０００時間」の条件は、５℃の雰囲気温度下にて３００年間連続駆動させ続けた場合と、４５℃の雰囲気温度下にて１２年間連続駆動させ続けた場合とに相当する。
【００４７】
そのため、−１０ｐｐｍ≦ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）±３σ≦１０ｐｐｍの関係を満足すれば、量産したほぼ全てのＳＡＷデバイス１で、常温（２５℃）±２０℃の雰囲気下で１０年連続駆動させたときの周波数変動を±１０ｐｐｍ以内とすることができる。その結果、ＳＡＷデバイス１を、前述した無線基地局などの基準発振源として好適に用いることができる。そして、−１０ｐｐｍ≦ΔＦ／Ｆ（ＡＶＧ）±３σ≦１０ｐｐｍの関係を満足するには、図７に示すように、Ｄ／Ｗを１．６以下とすればよい。
【００４８】
なお、図７に示すように、エージング特性のみを考えるとＤ／Ｗの下限値は、特に限定されない。しかしながら、Ｄ／Ｗが１以下となると、前述したように、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に安定的かつ強固に固定することができないという問題が生じる。したがって、ＳＡＷチップ２をベース基板３１１に安定的かつ強固に固定にしつつ、優れたエージング特性を発揮させるために、ＳＡＷデバイス１は、１＜Ｄ／Ｗ≦１．６なる関係を満足している。
【００４９】
なお、前記サンプルとして用いたＳＡＷデバイス１のＳＡＷチップ２は、約３．２×０．９ｍｍ、厚み約０．５ｍｍである。また、固定部材４は、Ｘ方向に約１．０ｍｍの略長方形状で厚み０．９ｍｍであり、固定部材４は、固定端２８の側面２８２のベース基板３１１側から約０．６ｔの高さまで設けられている。また、固定部材４は、略長方形状であるが、その最外周形状は０．１ｍｍ程度波を打った形状となっており、長さＤは、そのＹ方向の輪郭の最大の長さであり約１．１ｍｍである。
以上、ＳＡＷデバイス１について説明した。このようなＳＡＷデバイス１によれば、ＳＡＷチップ２のエージング特性、金属ワイヤー５１、５２との接合強度、ＳＡＷチップ２とベース基板３１１との平行度、の各要素をそれぞれ高いレベルで実現することができる。
【００５０】
なお、本実施形態のＳＡＷデバイス１では、固定部材４がＳＡＷチップ２の固定端２８の全域から突出しているが、固定部材４は、少なくとも固定端２８のｙ軸方向に対向する両側面２８２ａ、２８２ｂから突出していればよい。具体的には、例えば、図４（ｂ）に示すように、固定部材４は、ｙ軸方向に伸びる長円状をなし、両側面２８２ａ、２８２ｂからは突出しているが、側面２８２ｃからは突出していなくてもよい。
また、本実施形態のＳＡＷデバイス１では、固定部材４の輪郭形状がＳＡＷチップ２の固定端２８の輪郭形状に対応しているが、固定部材４の輪郭形状は、ＳＡＷチップ２の固定端２８の輪郭形状に対応していなくてもよい。具体的には、固定部材４は、例えば、図４（ａ）に示すような円形状をなしていてもよいし。その他、異形状をなしていてもよい。
【００５１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のＳＡＷデバイスの第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態にかかるＳＡＷデバイスの平面図（上面図）である。なお、図８では、説明の便宜上、リッド３２の図示を省略している。
以下、第２実施形態のＳＡＷデバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５２】
本発明の第２実施形態にかかるＳＡＷデバイスは、ＳＡＷチップの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
図８に示すように、本実施形態のＳＡＷデバイス１が有するＳＡＷチップ２は、圧電基板２１の図８中右側の部分のｙ軸方向中央部にＩＤＴ２２が形成されており、ＩＤＴ２２を挟んでｙ軸方向両側に一対の反射器２３１、２３２が形成されている。このようなＳＡＷチップ２では、励起した弾性表面波がｙ軸方向に伝搬する。
【００５３】
また、ＳＡＷチップ２は、図８中左側の部分にて固定部材４を介してベース基板３１１に固定されている。すなわち、ＳＡＷチップ２は、図８中左側の端が固定端２８となり、右側の端が自由端２９となるようにベース基板３１１に固定されている。
このような第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５４】
２．ＳＡＷ発振器
次いで、上述したＳＡＷデバイス１を組み込んだＳＡＷ発振器（本発明のＳＡＷ発振器）について説明する。
図９に示すように、ＳＡＷ発振器１００は、ＳＡＷデバイス１と、ＩＣチップ９とを有している。ＩＣチップ９は、収納部３３内に設けられており、ＳＡＷチップ２と横に並ぶようにしてベース基板３１１に固定されている。このようなＩＣチップ９は、接続パッド８１、８２を介してＳＡＷチップ２と電気的に接続されており、ＩＣチップ９が内蔵する発振回路（ＳＡＷチップ２を発振させる回路）によって、ＳＡＷチップ２を発振させることができる。
【００５５】
３．電子機器
上述したＳＡＷデバイス１は、各種電子機器に組み込むことができる。ＳＡＷデバイス１を組み込んだ本発明の電子機器としては、特に限定されないが、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター、ルータやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラ、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【００５６】
以上、本発明のＳＡＷデバイス、ＳＡＷ発振器および電子機器を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、本発明のＳＡＷデバイス、ＳＡＷ発振器および電子機器は、前記各実施形態のうち、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、ＳＡＷチップがベース基板に対して平行な状態で固定されている構成について説明したが、ＳＡＷチップは、ベース基板に対して傾いていてもよい。具体的には、自由端が固定端よりもベース基板から離間するように傾斜していてもよいし、反対に、自由端が固定端よりもベース基板に接近するように傾斜していてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１‥‥ＳＡＷデバイス  ２‥‥ＳＡＷチップ  ２１‥‥圧電基板  ２２‥‥ＩＤＴ
２２１、２２２‥‥電極  ２３１、２３２‥‥反射器  ２４１、２４２‥‥引出電極
２５１、２５２‥‥ボンディングパッド  ２８‥‥固定端  ２８１‥‥下面  ２８２、２８２ａ、２８２ｂ、２８２ｃ‥‥側面  ２９‥‥自由端  ３‥‥パッケージ  ３１‥‥パッケージベース  ３１１‥‥ベース基板  ３１２‥‥側壁  ３２‥‥リッド  ３３‥‥収納部  ４‥‥固定部材  ４ａ‥‥部分  ５１、５２‥‥金属ワイヤー  ８１、８２‥‥接続パッド  ９‥‥ＩＣチップ  １００‥‥ＳＡＷ発振器
【図１】
0005765119.tif 000002
【図２】
0005765119.tif 000003
【図３】
0005765119.tif 000004
【図４】
0005765119.tif 000005
【図５】
0005765119.tif 000006
【図６】
0005765119.tif 000007
【図７】
0005765119.tif 000008
【図８】
0005765119.tif 000009
【図９】
0005765119.tif 000010