(57)【要約】低抵抗の圧電基板を用いて構成されており、さらに酸素を含む雰囲気中において高温下にさらされたとしても、圧電基板の再酸化が生じ難く、従ってインターデジタル電極の劣化や破壊が生じ難い、信頼性に優れた弾性表面波装置を提供する。抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍである圧電基板５の主面５ａにインターデジタル電極６が形成されており、該インターデジタル電極６を覆うように保護膜９が形成されている、弾性表面波素子３。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍである圧電基板と、
前記圧電基板の一方主面に形成されており、インターデジタル電極と、
前記インターデジタル電極を覆うように形成された保護膜とを備えることを特徴とする、弾性表面波素子。
【請求項２】
抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍの圧電基板と、
前記圧電基板の一方主面に形成されたインターデジタル電極と、
前記インターデジタル電極の下地に設けられた保護膜とを備えることを特徴とする、弾性表面波素子。
【請求項３】
前記インターデジタル電極を覆うように設けられた第２の保護膜をさらに備える、請求項２に記載の弾性表面波素子。
【請求項４】
前記保護膜が、ＳｉＮ、ＺｎＯ及びＳｉＯ２からなる群から選択された１種により構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項５】
前記保護膜が、ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜と、該ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜上に形成されたＳｉＯ２膜とを有する、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項６】
前記圧電基板が、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなる、請求項１〜５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項７】
前記圧電基板上に設けられており、外部と電気的に接続するための電極パッドをさらに備え、前記保護膜が、電極パッド上において電極パッドよりも面積の小さな露出部を有するように前記圧電基板の前記一方主面のほぼ全面に形成されている、請求項１に記載の弾性表面波素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、弾性表面波フィルタなどに用いられる弾性表面波素子に関し、より詳細には、圧電基板の焦電性による電極破壊等が抑制される構造が備えられた弾性表面波素子に関する。
【背景技術】  弾性表面波素子では、（ａ）温度変化に伴う圧電基板の焦電性により表面に生じる電荷、あるいは（ｂ）サージ電圧が印加された際に誘起される電荷などにより、インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）の異なる電位に接続される電極間で放電が生じることがあった。放電量が大きい場合、電極が劣化したり、破壊したりする。そのため、弾性表面波素子の特性が損なわれることになる。
上記放電による電極の損傷を抑制するには、圧電基板の抵抗率を低くすればよい。基板の抵抗率が低くなると、突発的に生じた基板表面の電荷が基板表面を移動し、電位差が速やかに緩和される。従って、局所的な電荷の蓄積による放電現象を抑制することができ、よって、圧電基板を用いた弾性表面波フィルタなどのデバイスの耐焦電破壊性及び耐電力性を高めることができる。
従来、基板の抵抗率を低くする方法としては、Ｆｅなどのキャリアとなり得る物質を基板表面からドープする方法、あるいは減圧下において特定のガスを用いた還元雰囲気中で基板を熱処理する方法などが知られている。
例えば、下記の特開平１１−９２１４７号公報には、表面電荷を減少させる能力が増大するように状態調節されたＬｉＮｂＯ３もしくはＬｉＴａＯ３結晶及びその調節方法が開示されている。特開平１１−９２１４７号公報では、より具体的には、減圧下において、還元雰囲気中で５００〜１１４０℃の温度でＬｉＮｂＯ３もしくはＬｉＴａＯ３結晶を熱処理する方法が示されている。もっとも、特開平１１−９２１４７号公報では、減圧雰囲気における具体的な減圧条件は示されていない。また、上記還元雰囲気を構成するために、アルゴン、水、水素、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、酸素及びこれらの組み合わせからなるガスを用いることが示されている。
弾性表面波装置の製造工程においては、酸素を含んだ高温の雰囲気下における処理が行われる。例えば、実装基板に弾性表面波素子がフリップチップボンディングされ弾性表面波素子が樹脂で封止された構造のチップサイズパッケージの弾性表面波装置の製造に際しては、実装基板に弾性表面波素子をフリップチップボンディングする工程、及び封止樹脂を熱硬化する工程において、酸素を含む高温の雰囲気中での処理が行われる。他方、セラミックパッケージに弾性表面波素子がフリップチップボンディングされている弾性表面波装置の製造方法では、該セラミックパッケージに弾性表面波素子をフリップチップボンディングする工程が、酸素を含んだ高温の雰囲気中で行われる。また、セラミックパッケージにダイボンド後にワイヤーボンディングする工程を含む弾性表面波装置の製造方法では、ダイボンドの後のダイボンド剤の熱硬化工程が、酸素を含んだ高温雰囲気中で行われる。
特開平１１−９２１４７号公報に記載のように、減圧下において還元雰囲気中で熱処理することにより抵抗率が低められた圧電基板を用いて弾性表面波素子を得たとしても、弾性表面波装置の上記製造工程において、弾性表面波素子が酸素を含んだ高温雰囲気中にさらされると、圧電基板は再酸化されることになる。そのため、特開平１１−９２１４７号公報に記載の製造方法を用いたとしても、最終的に得られた弾性表面波装置では、圧電基板の焦電性が復活しがちであった。そのため、ＩＤＴの異なる電位に接続される電極間において放電が生じ、電極が劣化したり、破壊したりするという問題があった。
【発明の開示】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、抵抗率が低められた圧電基板を用いて構成された弾性表面波素子であって、焦電性の復活が生じ難く、従って電極の劣化や電極破壊が生じ難い、信頼性に優れた弾性表面波素子を提供することにある。
本願の第１の発明は、抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍである圧電基板と、前記圧電基板の一方主面に形成されており、インターデジタル電極と、前記インターデジタル電極を覆うように形成された保護膜とを備える、弾性表面波素子である。
第２の発明は、抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍの圧電基板と、前記圧電基板の一方主面に形成されたインターデジタル電極と、前記インターデジタル電極の下地に設けられた保護膜とを備える、弾性表面波素子である。
第２の発明のある特定の局面では、前記インターデジタル電極を覆うように設けられた第２の保護膜がさらに備えられる。
本発明（第１，第２の発明）のある特定の局面では、上記保護膜が、ＳｉＮ、ＺｎＯ及びＳｉＯ２からなる群から選択された１種により構成されている。
また、本発明のさらに別の特定の局面では、前記保護膜が、ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜と、該ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜上に形成されたＳｉＯ２膜とを有する。
本発明に係る弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、前記圧電基板が、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなる。
本発明に係る弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電基板上に設けられており、外部と電気的に接続するための電極パッドをさらに備え、前記保護膜が、電極パッド上において電極パッドよりも面積の小さな露出部を有するように前記圧電基板の前記一方主面のほぼ全面に形成されている。
【図面の簡単な説明】  図１は、（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図及び該弾性表面波装置に用いられている弾性表面波素子の電極構造を示す模式的平面図である。
図２は、抵抗率が低い圧電基板を大気中及び窒素雰囲気中で様々な温度に１時間加熱した後に表面に誘起される電圧の値を示す図である。
図３は、（ａ）は本発明の第２の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図、（ｂ）は使用されている弾性表面波素子の底面図である。
図４は、本発明の第３の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。
図５は、本発明の第４の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。
図６は、本発明の第５の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。
図７は、本発明の第６の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。
図８は、本発明の第７の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。
図９は、本発明の第３の実施例に係る弾性表面波装置の変形例を示す模式的正面断面図である。
図１０は、本発明の第５の実施例に係る弾性表面波装置の変形例を示す模式的正面断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図及び本発明に用いられている弾性表面波素子の電極構造を説明するための模式的平面図である。
弾性表面波装置１では、実装基板２上に弾性表面波素子３がフェイスダウンボンディングにより実装されている。また、弾性表面波素子３の周囲が封止樹脂４により被覆されている。
弾性表面波素子３は、圧電基板５を有する。図１（ａ）に示すように、圧電基板５の一方主面５ａ上には、インターデジタル電極６と、電極パッド７，８とが形成されている。電極パッド７，８は、インターデジタル電極６のくし歯電極６ａ，６ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
なお、図１（ａ）では、本発明の構成を分かり易く示すために、インターデジタル電極６及び電極パッド７，８のみが図示されているが、本実施形態では、具体的には、図１（ｂ）に示す電極構造が設けられている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、圧電基板５上には、１ポート型ＳＡＷ共振子Ｒ及び平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタＦが構成されている。１ポート型ＳＡＷ共振子Ｒは、インターデジタル電極６ａと、インターデジタル電極６ａの両側に配置された一対の反射器とを有する。また、縦結合共振子型弾性表面波フィルタＦは、３個のインターデジタル電極６ｂ〜６ｄと、インターデジタル電極６ｂ〜６ｄが設けられている領域の横側に配置された一対の反射器とを有する。
図１（ｂ）に示すように、保護膜９により、インターデジタル電極６ａ，６ｂ〜６ｄを含む弾性表面波共振子Ｒ及び縦結合共振子型弾性表面波フィルタＦを構成するための上述した各種電極が被覆されている。また、圧電基板５の主面５ａ上には、電極パッド７，８だけでなく、アース電位に接続される電極パッドＥ１〜Ｅ３も形成されている。保護膜９の効果をわかり易くするために、図１（ａ）では、このような電極構造を上述したように略図的に示していることを指摘しておく。
圧電基板５は、特別の処理を施したＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶基板により構成されている。よって、この圧電基板５は、厚み方向の抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍとされている。抵抗率が１．０×１０１３Ω・ｃｍを超えると、圧電基板が焦電性を有することとなり、温度変化等が与えられた際にインターデジタル電極の劣化や破壊が生じやすくなる。１．０×１０７Ω・ｃｍ未満の場合には、圧電基板の圧電性が低くなり、弾性表面波素子として十分な特性を得ることができなくなる。
このような抵抗率は、圧電単結晶基板を、酸素還元処理することにより実現される。
抵抗率が１．０×１０１３Ω・ｃｍ以下の圧電基板５は、焦電性をほとんど有しない。
他方、インターデジタル電極６及び電極パッド７，８は、例えばＣｕまたはＡｌなどの金属もしくは合金により構成されている。
上記弾性表面波素子３は、主面５ａが下面となるようにして、実装基板２上に実装されている。
すなわち、実装基板２の上面２ａ上には、電極パッド１１，１２が形成されている。電極パッド１１，１２に、金属バンプ１３，１４により弾性表面波素子３の電極パッド７，８が接合されている。金属バンプ１３，１４としては、金または半田などの適宜の金属材料からなるバンプを用いることができる。
実装基板２内には、接続電極１５，１６が形成されている。接続電極１５，１６の上端が、実装基板の上面２ａに至っており、電極パッド１１，１２に電気的に接続されている。
接続電極１５，１６の下端は実装基板２の下面２ｂに至っており、下面２ｂに形成された端子電極１７，１８に電気的に接続されている。
上記実装基板２に設けられている電極パッド１１，１２、接続電極１５，１６及び端子電極１７，１８は、ＡｌまたはＣｕなどの適宜の金属材料により構成される。
また、実装基板２は、アルミナなどの絶縁性セラミックス、あるいは絶縁性樹脂などにより構成され得る。
上記のように、弾性表面波素子３が実装基板２上に実装されており、弾性表面波素子３と実装基板２との間には、空隙Ａが形成されている。従って、弾性表面波素子３の振動が妨げられず、特性の劣化が生じ難い。また、空隙Ａを封止するために、封止樹脂４が設けられている。封止樹脂４は、弾性表面波素子３の上面及び側面に接触し、かつ実装基板２の上面２ａに接合されている。
ところで、弾性表面波装置１の特徴は、弾性表面波素子３において、保護膜９が形成されていることにある。この保護膜９は、弾性表面波装置１の製造工程中における酸素を含んだ高温下の処理に際し、圧電基板５の焦電性が復活することを抑制するために設けられている。このような作用を果たす限り、保護膜９を構成する材料は特に限定されず、保護膜９を構成する材料としては、例えば、ＳｉＮ、ＺｎＯ、ＳｉＯ２などが挙げられ、好ましくは、酸素を含まないＳｉＮが好適に用いられる。もっとも、ＳｉＯ２やＺｎＯからなる保護膜を形成した場合においても、上記保護膜９により圧電基板５の再酸化を抑制することができる。
図１（ｂ）に示すように、保護膜９は、本実施例では、インターデジタル電極６が形成されている領域を覆うように形成されている。従って、インターデジタル電極６が形成されている領域において、圧電基板５の表面は、直接雰囲気に接触されない。従って、該領域における圧電基板５の再酸化が抑制される。
なお、再酸化を生じる、酸素を含む高温下における処理とは、前述したように、弾性表面波素子３を得た後に、弾性表面波素子３を実装基板２にフェイスダウン工法でボンディングする工程、並びに封止樹脂４を熱硬化する工程などである。このような工程においては、酸素を含む高温下で処理が行われるが、本実施例では、保護膜９の形成により、圧電基板５の保護膜９に覆われている領域が再酸化しない。従って、弾性表面波装置１の焦電効果やサージ電圧の印加等による電極の劣化や電極破壊が生じ難い。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍのＬｉＴａＯ３基板を用意した。
上記のようにして得た圧電基板、および保護膜を形成した上記圧電基板を、大気中において種々の温度で１時間加熱し、十分時間が経過した後、それぞれの基板をヒーターにより１００℃まで加熱した際に表面に誘起される電圧を測定した。また、同じ圧電基板を窒素雰囲気中において、同様に種々の温度で１時間加熱し、十分時間が経過した後、それぞれの基板をヒーターにより１００℃まで加熱した際に表面に誘起される電圧を測定した。なお、図２において、○は、抵抗率が１０１４ΩであるＬｉＴａＯ３基板をヒーターにより１００℃まで加熱した際に、表面に誘起される電圧を示す。
図２から明らかなように、抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍであるＬｉＴａＯ３基板を用いたとしても、すなわち焦電性を有しない、低抵抗のＬｉＴａＯ３基板を用いたとしても、大気中で高温下にさらされると、表面に誘起される電圧が高くなることがわかる。すなわち、再酸化が生じ、焦電性が復活していることがわかる。これに対して、窒素雰囲気中で加熱した場合、あるいは保護膜を形成して酸素を含んだ高温雰囲気に曝されない場合においては、焦電性が復活していないことがわかる。
言い換えれば、抵抗率が低められた圧電基板を用いて弾性表面波素子を構成した場合、本実施例に従って保護膜９が形成されておれば、酸素を含む高温下にさらされたとしても、図２の窒素雰囲気中で加熱された場合と同様に、圧電基板５の再酸化が抑制されることがわかる。従って、上記実施例の弾性表面波装置１では、保護膜９の形成により、弾性表面波装置１の製造工程において、酸素を含む高温下における処理が施されたとしても、圧電基板５の保護膜９で覆われている領域で表面の再酸化が生じ難い。すなわち、焦電性が復活せず、よって電極の劣化や破壊を確実に抑制し得ることがわかる。
さらに、保護膜９は、上記のような焦電性の復活を抑制し得るだけでなく、ＩＤＴ電極６の酸化や腐食を防止する機能をも果たす。
さらに、従来、焦電性を有する圧電基板を用いた弾性表面波装置の製造に際しての不良品選別に際しては、不良の原因となるＩＤＴ電極の電極指間に付着した金属粉を検出する方法が用いられていた。すなわち、最終工程において、熱負荷を加えることにより焦電荷を誘起し、電極指と金属粉との間に放電を発生させ、電極指間を短絡させることにより金属粉が付着していた弾性表面波素子が不良品として選別されていた。
他方、酸素還元処理を施すことにより抵抗率が低められた圧電基板を用いた場合には、焦電性が低いため、上記選別方法を用いることは困難である。
しかしながら、本実施例では、ＩＤＴ電極上に保護膜９が形成されることにより、金属粉の電極指間への付着自体を抑制することができ、すなわちＩＤＴ電極指６における金属粉による短絡不良を抑制することができるため、上記工程が不要となる。
図３（ａ）は、本発明の第２の実施例の弾性表面波装置の模式的正面断面図である。第１の実施例の弾性表面波装置１では、保護膜９は、インターデジタル電極６が形成されている領域において圧電基板４の一方主面５ａ上に形成されていた。これに対して、第２の実施例の弾性表面波装置２１では、弾性表面波素子３において、保護膜２９は、インターデジタル電極６が設けられている領域だけでなく、圧電基板５の主面５ａ上のほぼ全面を覆うように形成されている。もっとも、電極パッド７，８と金属バンプ１３，１４との電気的接続を果たすために、電極パッド７，８の上面の少なくとも一部は露出されており、保護膜２９により被覆されていない。
その他の点については、弾性表面波装置２１は、弾性表面波装置１と同様に構成されている。従って、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明は省略する。
第２の実施例の弾性表面波装置２１では、保護膜２９が、圧電基板５の主面５ａのほぼ全領域を覆うように形成されているため、圧電基板５の再酸化をより効果的に抑制することができるとともに、保護膜２９による電極の短絡や腐食防止効果も高められる。保護膜２９の形成にあたっては、例えば圧電基板５の主面５ａ上において、全面に保護膜を形成した後、電極パッド７，８，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が設けられている部分においてのみ保護膜をエッチングする方法が挙げられる。この場合、図３（ｂ）に弾性表面波素子３の平面図で示すように、エッチング面積、すなわち露出部２９ａの面積は、電極パッド７，８，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の面積よりも小さくすることが望ましい。すなわち、エッチングされて形成された露出部２９ａの外縁が電極パッド７，８，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の外縁よりも内側に位置するようにし、それによって、圧電基板５の主面５ａが露出しないようにすることが望ましい。この場合には、金属バンプ１３，１４形成後に生じる、金属バンプ１３，１４と電極パッド７，８との金属間化合物の電極パッド７，８の全領域への拡大を防止する効果も得られる。すなわち、上記金属間化合物の形成される領域を抑制することができるため、電極パッドの外縁部が金属間化合物の影響で、劣化、脱落しておこる金属粉発生を抑制することができる。
図４は、本発明の第３の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。弾性表面波装置３１では、保護膜３９が、インターデジタル電極６の下地として圧電基板５の主面５ａ上に直接形成されている。すなわち、保護膜３９が、インターデジタル電極６の下地として構成されていることを除いては、弾性表面波装置３１は、弾性表面波装置１と同様に構成されている。
本実施例では、保護膜３９は、インターデジタル電極６の下地層として形成されているが、この場合においても、第１の実施例と同様に、弾性表面波装置１の製造工程において酸素を含む高温雰囲気下にさらされたとしても、保護膜３９が設けられている領域において圧電基板５の再酸化が防止される。従って、第１の実施例と同様に、インターデジタル電極６の焦電効果による劣化や破壊が生じ難い。
さらに、保護膜３９を形成した構造では、インターデジタル電極６として、Ｔｉ上にＡｌ層を積層してなる積層構造のインターデジタル電極を形成した場合、Ｔｉが圧電基板５の酸素を取り込むことを保護膜３９により防止することができる。従って、このような構造のインターデジタル電極を有する構造においては、保護膜３９により電気的特性の安定化を高め得ることができる。
なお、図４では、インターデジタル電極６が設けられている領域において下地層として保護膜３９が形成されていたが、図９のように保護膜３９は圧電基板５の主面５ａの全面に形成されていてもよい。この場合、電極パッド７，８の下地として保護膜３９が形成されることになるため、第２の実施例とは異なり、保護膜３９は主面５ａの全領域に形成することができる。また、保護膜３９を主面５ａの全領域に形成することにより、圧電基板５の再酸化をより効果的に抑制することができる。
図５は、本発明の第４の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。弾性表面波装置４１では、保護膜４９は、積層構造を有する。その他の点については、弾性表面波装置４１は、弾性表面波装置１と同様に構成されている。保護膜４９は、インターデジタル電極６が形成されている領域を被覆するように形成された第１層４９ａと、第１層４９ａ上に形成された第２層４９ｂとを有する。このように、保護膜は、複数の保護膜構成材料を積層してなる積層構造を有していてもよい。好ましくは、第１層４９ａは、ＳｉＮまたはＺｎＯ膜からなり、第２層４９ｂがＳｉＯ２膜から形成される。ＳｉＮ膜は、薄い場合であっても、耐酸化防止性及び耐腐食性に優れている。他方、ＳｉＯ２膜は、ＳｉＮ膜に比べて長期間における安定性に優れている。従って、ＳｉＮ膜やＺｎＯ膜上に、ＳｉＯ２膜を第２層４９ｂとして形成することにより、長期間に渡る保護膜の効果を安定に得ることができる。加えて、積層構造の保護膜４９を構成した場合には、保護膜の厚みにより周波数調整を行うことが容易となる。すなわち、保護膜の厚みを調整することにより弾性表面波素子３の周波数調整を行うことができるが、第２層４９ｂを構成する保護膜材料として、エッチング条件の選択幅が広く、膜厚調整が容易である材料を用いることが望ましい。例えば、ＳｉＯ２膜は、ＳｉＮ膜に比べてエッチング条件の選択幅が広く、膜厚調整が容易である。従って、第２層４９ｂを、ＳｉＯ２膜とすることが望ましい。
なお、図５では、保護膜４９は、インターデジタル電極６が形成されている領域にのみ設けられているが、第２の実施例の弾性表面波装置２１と同様に、保護膜４９は、圧電基板５の主面５ａのほぼ全領域に至るように形成されていてもよい。また、この場合、第１層４９ａ及び第２層４９ｂの少なくとも一方がほぼ全領域に至るように形成されていてもよい。
図６は、本発明の第５の実施例に係る弾性表面波装置を示す模式的正面断面図である。第５の実施例に係る弾性表面波装置５１では、第３の実施例の弾性表面波装置３１と同様に、保護膜３９上にインターデジタル電極６が形成されている。さらに、弾性表面波装置５１では、インターデジタル電極６を被覆するように、第２層の保護膜５９が形成されている。言い換えれば、保護膜３９と保護膜５９の積層構造中に、インターデジタル電極６が形成されている。
その他の点については、弾性表面波装置５１は、弾性表面波装置３１と同様に構成されている。
弾性表面波装置５１のように、インターデジタル電極６は、積層構造の保護膜中に埋設されていてもよい。この場合においても、後工程における酸素を含む高温処理にさらされたとしても、保護膜３９，５９により圧電基板５の表面の再酸化が抑制される。また、保護膜５９の形成により、インターデジタル電極６の酸化や腐食を抑制することもできる。
なお、本実施例においても、保護膜３９，５９の少なくとも一方は、圧電基板５の主面５ａのほぼ全領域に至るように形成されていてもよい。もっとも、電極パッド７，８が形成されている領域では、金属バンプ１３，１４との接合を果たす必要があるため、保護膜３９，５９が該電気的接続部分を除いた領域に形成されることが必要である。また、保護膜３９については、図１０のように電極パッド７，８の下地層として形成されていてもよく、その場合には、保護膜３９は主面５ａの全面に渡って形成されていてもよい。
図７は、本発明の第６の実施例に係る弾性表面波装置の模式的正面断面図である。弾性表面波装置６１では、弾性表面波素子３は第１の実施例の弾性表面波装置１の弾性表面波素子３と同様に構成されている。ここでは、パッケージの構造が第１の弾性表面波装置１と異なっている。すなわち、弾性表面波装置６１では、上面に開いた凹部６２ａを有するパッケージ材６２が用いられている。パッケージ材６２の凹部６２ａ内に、弾性表面波素子３が収納されている。パッケージ材６２の凹部６２ａの底面６２ｂ上に、電極パッド１１，１２が形成されている。また、実装基板２（図１参照）と同様に接続電極１５，１６及び端子電極１７，１８がパッケージ材６２に設けられている。そして、パッケージ６２の凹部６２ａを覆うように、蓋材６３がパッケージ材６２に絶縁性接着剤などにより接合されている。上記パッケージ材６２は、実装基板２と同様に、絶縁性セラミックスあるいは合成樹脂等により構成され得る。また、蓋材６３は、金属もしくは絶縁性材料により構成され得る。蓋材６３を金属により構成することにより、凹部６２ａの上方を電磁シールドすることができる。また、保護膜９の存在により、フェイスダウンでボンディングする工程でも圧電基板５は再酸化しない。
図８は、第７の実施例に係る弾性表面波装置を示す模式的正面断面図である。ここでは、弾性表面波素子３が、パッケージ材７２の凹部７２ａ内に収納されている。もっとも、弾性表面波素子３は、フェイスダウン工法ではなく、圧電基板５の主面５ｂ側から絶縁性接着剤７３によりパッケージ材７２に固定されている。
すなわち、弾性表面波素子３のインターデジタル電極６などが形成されている主面５ａが上面となるように、弾性表面波素子３が凹部７２ａ内に収納され、かつ固定されている。
パッケージ材７２の凹部７２ａにおいては、段差部７２ｃが形成されており、段差部７２ｃ上に、電極パッド７４，７５が形成されている。電極パッド７４，７５が、弾性表面波素子３の電極パッド７，８とボンディングワイヤー７６，７７により接合されている。
他方、電極パッド７４，７５と、パッケージ材７２の下面に設けられた端子電極７８，７９とを接続する接続電極８０，８１がパッケージ材７２に形成されている。
凹部７２ａを閉成するように、蓋材８２がパッケージ材７２に固定されている。蓋材８２は、弾性表面波装置６１の蓋材６３と同様の材料で構成され得る。保護膜９の存在により、絶縁性接着剤によりダイボンドされる工程においても、圧電基板５は再酸化されない。
弾性表面波装置６１，７１から明らかなように、本発明の弾性表面波素子は、様々なパッケージ構造の弾性表面波装置を構成するのに用いることができ、パッケージ構造については特に限定されるものではない。
また、本発明の弾性表面波素子は、図１（ｂ）に示した電極構造を有するものに限定されず、各種弾性表面波共振子や弾性表面波フィルタを構成する適宜の電極構造を有する弾性表面波素子に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】  第１の発明に係る弾性表面波素子では、抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍである低抵抗の圧電基板を用いて構成されており、従って焦電性を有しない。しかも、インターデジタル電極を少なくとも覆うように保護膜が形成されているので、該保護膜により、弾性表面波素子を用いた弾性表面波装置の製造工程において、酸素を含む雰囲気下において高温下で処理が行われたとしても、圧電基板の再酸化が生じ難い。従って、酸素を含む高温下にさらされたとしても、圧電基板の再酸化が生じ難いため、インターデジタル電極の劣化や破壊を効果的に抑制することができる。
また、保護膜によりインターデジタル電極が覆われているので、インターデジタル電極の酸化や腐食も生じ難い。
第２の発明においても、抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍの低抵抗の圧電基板を用いて弾性表面波素子が構成されており、該インターデジタル電極の下地に保護膜が設けられているため、該保護膜により圧電基板の再酸化が抑制される。従って、第２の発明においても、酸素を含む雰囲気中において高温下にさらされたとしても、圧電基板の再酸化が生じ難いため、圧電基板の焦電性に基づく電極の劣化や破壊が生じ難い。
第２の発明において、インターデジタル電極を覆うように第２の保護膜が設けられている場合には、第２の保護膜によっても、圧電基板の再酸化が抑制されるとともに、インターデジタル電極が第２の保護膜により保護されるため、第１の発明と同様に、インターデジタル電極の耐酸化性及び耐腐食性を高めることができる。
上記保護膜は様々な材料で構成され得るが、ＳｉＮ、ＺｎＯ及びＳｉＯ２からなる群から選択された１種により構成されている場合、圧電基板の再酸化を効果的に抑制することができる。
また、保護膜は積層構造を有していてもよく、ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜と、ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜上に形成されたＳｉＯ２膜とを有する場合には、ＳｉＮ膜またはＺｎＯ膜は膜厚が薄い場合であっても、耐酸化性及び耐腐食性に優れているため、保護膜の厚みを薄くすることができる。加えて、ＳｉＯ２膜は、ＳｉＮ膜やＺｎＯ膜に比べて、エッチング条件の選択幅が広く、膜厚調整が容易であるため、ＳｉＯ２膜を２層目の保護膜として形成することにより、周波数調整を容易にかつ高精度に行うことができる。
不良品選別の際に電極指と金属粉を短絡させても短絡箇所が１箇所程度では入出力での短絡は起こらず、選別ができないが、保護膜が形成されていれば金属粉の付着を防ぐことができる。
本発明において、圧電基板がＬｉＴａＯ３基板またはＬｉＮｂＯ３基板からなる場合には、前述したように、減圧雰囲気中において高温処理することにより、抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０１３Ω・ｃｍの圧電基板を容易に得ることができる。
圧電基板上に電極パッドが設けられており、保護膜が電極パッド上において、電極パッドよりも面積の小さな露出部を有するように、圧電基板の一方主面のほぼ全面に形成されている場合には、保護膜により圧電基板の主面上における露出が防止される。従って、圧電基板の再酸化をより確実に防止することができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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