(57)【要約】【課題】ＬＢＯ基板の電極パッドにダイシング時の切削用冷却水の影響を受けることがなく、また防水保護膜形成などの特別な工程を使うことなく、小型で安価な弾性表面波フィルタを作成し、接続信頼性の高い弾性表面波フィルタを提供する。【解決手段】四ホウ酸リチウムから成る圧電基板１の一主面に、電極パッド３が接続された振動電極２を含む長尺状の単位フィルタ８を複数列状に配置させてこれらを縦続接続するとともに、これらの単位フィルタ８を前記電極パッド３上に窓部４を有した保護膜５によって被覆してなる弾性表面波フィルタ１０において、前記電極パッド３の全てを、隣合う単位フィルタ８の間の領域に配置せしめる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四ホウ酸リチウムから成る圧電基板の一主面に、電極パッドが接続された振動電極を含む長尺状の単位フィルタを複数列状に配置させてこれらを縦続接続するとともに、これらの単位フィルタを前記電極パッド上に窓部を有した保護膜によって被覆してなる弾性表面波フィルタにおいて、
前記電極パッドの全てを、隣合う単位フィルタの間の領域に配置せしめたことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記電極パッドが、弾性表面波の伝搬方向に係る圧電基板の全長に対し、その中心から両側に３５％以内の領域に全て配置されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話等の移動体通信機器や車載用機器、医療用機器等に用いられる四ホウ酸リチウム基板を用いた弾性表面波フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波共振器や弾性表面波フィルタ等は、マイクロ波帯を利用する各種無線通信機器や車載用機器、医療用機器等に幅広く用いられている。
【０００３】
図６は従来の弾性表面波フィルタの平面図であり、図７は従来の弾性表面波フィルタのＹ−Ｙ´線断面図である。図６は弾性表面波フィルタとして２ポート型の単位フィルタ１０８を２段接続したものであり、単位フィルタ１０８は振動電極１０２とそれに接続される電極パッド１０３で構成される。また、その構造はは圧電基板１０１上に、アルミニウム薄膜からなる振動電極１０２と外部電極との接続用の電極パッド１０３と振動電極１０２と電極パッド１０３を覆う保護膜１０５が形成されており、電極パッド１０３には電極パッド１０３の電極膜が露出する窓部１０４が形成されている。
【０００４】
弾性表面波フィルタ１１０は圧電基板１０１の一主面上に、蒸着法やスパッタリングによりアルミニウム薄膜などの金属薄膜層を形成し、フォトリソグラフィー手法を用いて櫛歯状電極を対向配置させてなるＩＤＴ（インタデジタル・トランスデューサ）電極１２１やその両側に反射器電極１２２、及び接続用のバスバー電極１２３からなる振動電極１０２と電極パッド１０３をパターン形成した構造のもので、前記ＩＤＴ電極１２１に所定の信号電圧を印加し、圧電基板の一主面上でＩＤＴ電極１２１の電極指ピッチに対応した所定の共振周波数で表面波振動することによって弾性表面波フィルタとして機能するようになっている。
【０００５】
弾性表面波フィルタ１１０は圧電基板の上に多数の振動電極１０２を一括的に形成したあと、ダイシングによりチップに分割して得られるが、圧電基板として、電気機械結合係数が大きく、かつ温度特性の良好な材料として近年採用が進んでいる四ホウ酸リチウム（以下、単にＬＢＯという）基板を用いた場合、ＬＢＯ基板は水溶性であるため、ダイシング工程で使用される切削用の冷却水により溶解し、特性が変化したり、甚だしい場合はＩＤＴ電極や反射器電極及びそれらに連なる電極パッドが剥離するおそれがあった。
【０００６】
上記のような問題を解決するため、上述したように振動電極１０２や電極パッド１０３などの電極パターンが形成されたＬＢＯ基板の全面にわたって、スパッタリングにより酸化珪素などの絶縁性保護膜１０５を被着させ、電極パッド１０３の接続に必要な部分のみに窓部１０４を設けるなどにより、ダイシング時の水の影響を防止していた。すなわちＬＢＯ基板の表面には少なくとも電極膜か保護膜１０５が、基板全面に覆われていた。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００２−５２４５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したダイシング工程では、図８に示すようにダイシング時に露出された電極パッド１０３上の窓部１０４がダイシングライン１０７の近傍（図８の距離Ｘ１）にあるため露出した電極パッド１０３上の窓部１０４からＬＢＯ基板上にダイシング時の切削用の冷却水が浸入することになり、電極パッド１０３とＬＢＯ基板との密着性が失われる。そのためダイシング工程で電極パッドが剥離したり、セラミックパッケージや配線基板への接続において、ワイヤボンディングが接続できなくなったり、たとえ接続できても固着強度の低いものが発生していた。
【０００９】
本発明は上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ＬＢＯ基板の電極パッドにダイシング時の切削用冷却水の影響を受けることがなく、また防水保護膜形成などの特別な工程を使うことなく、小型で安価な弾性表面波フィルタを作成し、接続信頼性の高い弾性表面波フィルタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタは、四ホウ酸リチウムから成る圧電基板の一主面に、電極パッドが接続された振動電極を含む長尺状の単位フィルタを複数列状に配置させてこれらを縦続接続するとともに、これらの単位フィルタを前記電極パッド上に窓部を有した保護膜によって被覆してなる弾性表面波フィルタにおいて、前記電極パッドの全てを、隣合う単位フィルタの間の領域に配置せしめたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の弾性表面波フィルタは、前記電極パッドが、弾性表面波の伝搬方向に係る圧電基板の全長に対し、その中心から両側に３５％以内の領域に全て配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
本発明の構成によれば、四ホウ酸リチウム基板からなる圧電基板が電極パッドの窓部を除き圧電基板全面を保護膜によって被覆し、前記電極パッドが隣合う単位フィルタの間の領域に配置されているので電極パッドの上下にある振動電極の凹凸によりダイシングラインから広がった冷却水の影響を、電極パッドまで及ばないようにできるため、圧電基板が水や酸に溶けて変質することがない。これにより、圧電基板と電極パッドとの密着性を維持させることができ、ワイヤボンディングにおける信頼性を向上させることができる。
【００１３】
また、前記電極パッドが隣合う単位フィルタの間の領域に配置されるのでチップサイズの小型化が可能となる。
【００１４】
さらに、前記電極パッドが弾性表面波の伝搬方向に係る圧電基板の全長に対し、その中心から両側に３５％以内の領域に配置されているので、ダイシング時に冷却水が入り込むダイシングラインから隔てた距離に電極パッドがありダイシング時における冷却水による影響を最小限に抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る弾性表面波フィルタ１０を模式的に示す平面図、図２は図１の弾性表面波フィルタのＹ−Ｙ´線断面図、図３は図１の弾性表面波フィルタのＸ−Ｘ´線断面図である。なお、図１に示す弾性表面波フィルタ１０は２ポート型の単位フィルタ８を２段縦続接続したものである。
【００１７】
弾性表面波フィルタ１０は、圧電基板１と、その主面上に、振動電極２と、振動電極２につながった電極パッド３と、これらを覆う保護膜５とから構成されている。また、本発明においては全ての電極パッド３は単位フィルタ８の段間に配置されており、電極パッド３がチップの中央部にくるように考慮して設計している。
【００１８】
振動電極２と電極パッド３は、アルミニウムもしくはアルミニウムを主成分とする合金から成る薄膜電極であり、振動電極２は中央部に櫛歯状電極を対向配置させてなるＩＤＴ電極２１と、その両側の反射器電極２２及びバスバー電極２３から単位フィルタ８が構成される。ここでＩＤＴ電極２１は入力電極と出力電極からなる２ポート型の単位フィルタ８になっている。また、電極パッド３は保護膜５で覆われていない窓部４が形成されている。
【００１９】
前記圧電基板１は、四ホウ酸リチウムと呼ばれる圧電性の単結晶材料から成り、その主面上の振動電極２につながる電極パッド３間に信号電圧を印加すると、ＩＤＴ電極２１を構成する各櫛歯状電極間で表面波振動が発生し、圧電基板１の音速と櫛歯状電極ピッチなどで決まる共振周波数を持った振動が発生し、弾性表面波フィルタとしての機能を発揮する。
【００２０】
電極パッド３は、回路基板との接続性を向上させるために、複数の材料を積層して構成することが好ましい。電極パッド３には導電性接着剤やＡｕバンプ，金属細線等を介して回路基板の電極（図示せず）と電気的に接続される。高密度実装のために、例えば半田バンプによるフリップチップ実装が必要になる。電極パッド３に半田バンプを形成するためには、アルミニウム等から成る電極パターンの上にクロム、ニッケル等の半田の拡散を抑制する金属によるバリア層を形成し、更にその上に白金、金等の酸化されにくく半田ぬれ性の良い金属を薄く被着させておけば、そのボンディング性を良好となすことができる。
【００２１】
なお、本発明における弾性表面波フィルタ１０は電極パッド３のほぼ中央部に設けられた窓部４を除く圧電基板１の全面にわたって保護膜５が被着されている。
【００２２】
前記保護膜５は、酸化ケイ素や窒化珪素等の電気的絶縁材料によって形成され、膜厚は０．０５〜０．３ミクロン程度の薄膜で形成されており、振動電極２や電極パッド３やＬＢＯ基板からなる圧電基板１の表面をダイシング時の切削用の冷却水から守るとともに、金属粉などの導電性異物等の付着による短絡不良の発生を有効に防止する作用を有する。
【００２３】
次に図４を用いて上述した弾性表面波フィルタ１０の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、ＬＢＯ基板からなるウェーハを洗浄し、そのウェーハにリフトオフ法によりアルミニウム薄膜である振動電極２と電極パッド３を形成する。
【００２５】
次に、振動電極２、電極パッド３上にスパッタ法により保護膜５を形成し、更に、保護膜５の上にレジスト（図示せず）を塗布形成する。このレジストは保護膜５上の全面を覆うようにスピンコート法により、厚さ約１．５μｍ形成し、材料としてはノボラック系樹脂のポジ型レジストが用いられる。
【００２６】
次に、電極パッド３の窓部４上のレジストを露光して変質させる。この場合、電極パッド３の窓部４上にあるレジストの部分のみに選択的に露光させるようにフォトマスク（図示せず）により調整する。次に、現像工程によって、その露光部のみを溶剤にて除去する。これにより、窓部４上に対応した保護膜５の一部が露出することになる。なお、この溶剤としては有機アルカリ系現像液が用いられる。その後、レジストが除去されて露出した保護膜５を反応性イオンエッチング法により除去する。これにより、電極パッド３の窓部４が形成されることになる。その後、レジストを剥離して保護膜５が形成される。
【００２７】
その後、図４に示すように保護膜５上にダイシングテープ６を貼り付け、ダイシングライン７に沿ってウェハをチップに切断し弾性表面波フィルタ１０が完成する。その際ダイシング時に切削用の冷却水が、ダイシングテープ６と保護膜５の隙間からチップ内部に入り込むこととなる。
【００２８】
ここで重要な点は、図４の断面図において、電極パッド３上の窓部４がダイシングライン７から遠方（図４の距離Ｘ２）に設けられており、ダイシングによる切削用の冷却水の影響が電極パッド３上の窓部４まで及ばない構造にしたことにある。これにより図１に示す電極パターンのように電極パッド３の上下に振動電極２が存在するため、振動電極３の凹凸によりダイシングライン７から広がった冷却水の影響を、電極パッド３上の窓部４まで及ばないようにできるのである。よって、ＬＢＯ基板で問題となったウェーハ工程での冷却水による影響を回避でき、その後の組み立て工程も従来の工程で問題なく製造することができる。
【００２９】
かくして本発明の構成によれば、電極パッド３上の窓部４と圧電基板１との間に水等が入り込むことが抑制でき、電極パッド３と圧電基板１との接合強度を低下させることがなく、また、電極パッド３と圧電基板１との界面を露出させることなく保護膜５を形成できるので、ワイヤボンディングに最適な電極パッド３を有した弾性表面波フィルタ１０を提供することができる。
【００３０】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更・改良などが可能である。
【００３１】
例えば、上述の実施形態においては、単位フィルタ８を２段縦続接続した例について説明したが、図５に示すように単位フィルタ８を３段縦続接続した場合にも本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、四ホウ酸リチウム基板からなる圧電基板が電極パッドの窓部を除き圧電基板全面を保護膜によって被覆し、前記電極パッドが隣合う単位フィルタの間の領域に配置されているので電極パッドの上下にある振動電極の凹凸によりダイシングラインから広がった冷却水の影響を、電極パッドまで及ばないようにできるため、圧電基板が水や酸に溶けて変質することがない。これにより、圧電基板と電極パッドとの密着性を維持させることができ、ワイヤボンディングにおける信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、前記電極パッドが隣合う単位フィルタの間の領域に配置されるのでチップサイズの小型化が可能となる。
【００３４】
さらに、前記電極パッドが弾性表面波の伝搬方向に係る圧電基板の全長に対し、その中心から両側に３５％以内の領域に配置されているので、ダイシング時に冷却水が入り込むダイシングラインから隔てた距離に電極パッドがありダイシング時における冷却水による影響を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る弾性表面波フィルタを模式的に示す平面図である。
【図２】図１の弾性表面波フィルタのＸ−Ｘ´線断面図である。
【図３】図１の弾性表面波フィルタのＹ−Ｙ´線断面図である。
【図４】本発明のダイシング時の製造工程を説明するための断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る弾性表面波フィルタを模式的に示す平面図である。
【図６】従来の弾性表面波フィルタを模式的に示す平面図である。
【図７】図６の弾性表面波フィルタのＹ−Ｙ´線断面図である。
【図８】図６の弾性表面波フィルタの製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：弾性表面波フィルタ
１：圧電基板
２：振動電極
２１：ＩＤＴ電極
２２：反射器電極
２３：バスバー電極
３：電極パッド
４：窓部
５：保護膜
６：ダイシングテープ
７：ダイシングライン
８：単位フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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