弾性表面波デバイスの製造方法
【課題】周波数の経時的変化を抑制できるＳＡＷデバイスの製造方法の提供。
【解決手段】圧電基板１１にすだれ状電極１２を形成するＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１と、（１）すだれ状電極１２の電極指１２ａ，１２ｂの質量を変化させる工程、（２）すだれ状電極１２に質量体を付加する工程、（３）電極指１２ａ，１２ｂ間に露出している圧電基板１１をエッチングする工程の少なくとも１つの工程を行い、ＳＡＷ素子片１０の周波数を調整する第１周波数調整工程Ｓ２と、第１周波数調整工程Ｓ２後、ＳＡＷ素子片１０を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程Ｓ３と、上記各工程を終了後、ＳＡＷ素子片１０に設けられたボンディングパッド１４ａ，１４ｂと、パッケージベース３２に設けられたボンディングパッド３３ａ，３３ｂとを、Ａｕワイヤー５０にて接続するボンディング工程Ｓ６とを有する。
【解決手段】圧電基板１１にすだれ状電極１２を形成するＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１と、（１）すだれ状電極１２の電極指１２ａ，１２ｂの質量を変化させる工程、（２）すだれ状電極１２に質量体を付加する工程、（３）電極指１２ａ，１２ｂ間に露出している圧電基板１１をエッチングする工程の少なくとも１つの工程を行い、ＳＡＷ素子片１０の周波数を調整する第１周波数調整工程Ｓ２と、第１周波数調整工程Ｓ２後、ＳＡＷ素子片１０を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程Ｓ３と、上記各工程を終了後、ＳＡＷ素子片１０に設けられたボンディングパッド１４ａ，１４ｂと、パッケージベース３２に設けられたボンディングパッド３３ａ，３３ｂとを、Ａｕワイヤー５０にて接続するボンディング工程Ｓ６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイス（以下、ＳＡＷデバイスともいう）の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＳＡＷデバイスの製造方法に関して、特に周波数調整方法に関しては、下記のような方法が知られている。
例えば、特許文献１には、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）及び圧電基板（圧電体）に、イオンを物理的に衝突させてＩＤＴ及び圧電基板の厚みを、それぞれの密度に応じて減少させる方法、その先行技術として、圧電基板に形成されたＩＤＴを選択的にウエットエッチングする方法、圧電基板を選択的にウエットエッチングする方法、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）によって、フッ化炭素ガスなどを用いてＩＤＴ及び圧電基板をドライエッチングする方法、などが開示されている。
また、非特許文献１には、ＳＡＷデバイスの構成要素の１つである弾性表面波素子片（以下、ＳＡＷ素子片、弾性表面波基板、ＳＡＷ基板ともいう）の周囲の雰囲気ガスの種類や圧力が、ＳＡＷデバイスの周波数に影響を与えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１５９２８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｓ．Ｓｃｈｏｅｎｗａｌｄ他：「Ｓｕｒｆａｓｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ＳＡＷ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ａｇｉｎｇ」，ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ，（１９８０），ｐｐ．１９３−１９９（特に図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ウエットエッチングによる周波数調整方法においては、エッチング液の残渣によって、ＩＤＴまたは圧電基板の腐食などの化学変化が経時的に進行する虞があることから、ＳＡＷデバイスの周波数に経時的変化が生じるという問題がある。
また、上記ＲＩＥによる周波数調整方法においても、フッ化炭素ガスなどの腐食性のガスの残渣によって、上記と同様に、ＩＤＴまたは圧電基板の腐食などの化学変化が経時的に進行する虞があることから、ＳＡＷデバイスの周波数に経時的変化が生じるという問題がある。
【０００６】
これらに対して、上記ＩＤＴ及び圧電基板にイオンを物理的に衝突させてＩＤＴ及び圧電基板の厚みを減少させる周波数調整方法においては、上記のような、エッチング液の残渣や腐食性のガスの残渣が発生しないことから、上記課題をある程度低減し得る（但し、イオンを物理的に衝突させた際に発生する微小な破片が、ＩＤＴ及び圧電基板に付着する虞があり、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化に及ぼす影響が皆無とはいえない）。
しかしながら、上記の方法は、ＩＤＴと圧電基板との密度の差を大きくしないと、換言すれば、ＩＤＴの材質と圧電基板の材質との組み合わせをかなり限定しないと、周波数調整量が十分に得られないことから、所望の周波数に合わせ込むことが困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記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。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法は、圧電基板上にＩＤＴを形成する弾性表面波基板形成工程と、（１）前記ＩＤＴを構成する電極指の質量を変化させる工程、（２）前記ＩＤＴに質量体を付加する工程、（３）前記ＩＤＴの前記電極指間にて露出している前記圧電基板をエッチングする工程の前記（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行い、前記弾性表面波基板の周波数を調整する第１周波数調整工程と、前記第１周波数調整工程後、前記弾性表面波基板を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程と、前記弾性表面波基板形成工程と前記第１周波数調整工程と前記アニール工程とを終了後、前記弾性表面波基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含んでなるボンディングパッドと、前記弾性表面波基板が固定されるベース基板に設けられたボンディングパッドとを、Ａｕを含んでなるボンディングワイヤーにて電気的に接続するボンディング工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、第１周波数調整工程で、実績のある（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行うことから、確実な周波数調整ができる。
そして、ＳＡＷデバイスの製造方法は、第１周波数調整工程後、ＳＡＷ基板を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程を有していることから、第１周波数調整工程に用いた、例えば、エッチング液またはエッチングガスの残渣が、ＳＡＷ基板上から蒸発する。
また、ＳＡＷデバイスの製造方法は、第１周波数調整工程でＩＤＴに付加された質量体の膜質変化や物性変化を、上記アニール工程によって一気に進行させてしまうことで、ＩＤＴに付加された質量体の膜質や物性を安定した状態にし、膜質や物性の経時的変化を抑制することができる。
これらのことから、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化を抑制することができる。換言すれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数特性を向上させることができる。
【００１０】
また、ＳＡＷデバイスの製造方法は、上記アニール工程後に、ボンディング工程を行うことから、アニール工程に起因する高温下での暴露によるボンディングワイヤーとＳＡＷ基板上に設けられたボンディングパッドとの接合部の劣化を回避できる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、前記弾性表面波基板固定工程を、前記アニール工程より後に行うことが好ましい。
【００１２】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板固定工程を、アニール工程より後に行うことから、ＳＡＷ基板固定工程をアニール工程より前に行う場合と比較して、アニール工程に起因する高温下での暴露による、例えば、ＳＡＷ基板を固定する接着剤などの劣化、ＳＡＷ基板固定部の熱応力の発生などを回避できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、前記弾性表面波基板固定工程を、前記第１周波数調整工程より前に行うことが好ましい。
【００１４】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板固定工程を、第１周波数調整工程より前に行うことから、ＳＡＷ基板がベース基板に固定された状態で第１周波数調整工程が行われる。
この結果、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板がベース基板に固定される際に生じる周波数のばらつきを、第１周波数調整工程で吸収できることから、第１周波数調整工程をＳＡＷ基板固定工程より前に行う場合より、以降の周波数調整量を少なくすることができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板にキャップを接合してパッケージを構成し、前記弾性表面波基板を前記パッケージの内部空間に収容する第１封止工程と、前記ベース基板または前記キャップに形成された貫通孔から前記内部空間に不活性ガスを供給して前記弾性表面波基板の周波数を変化させる、または前記内部空間に供給した前記不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させて前記弾性表面波基板の周波数を変化させる第２周波数調整工程と、前記貫通孔を封止材で塞ぐ第２封止工程と、をさらに有し、前記第１封止工程と、前記第２周波数調整工程と、前記第２封止工程とを、前記ボンディング工程より後に行うことが好ましい。
【００１６】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板をパッケージの内部空間に収容する第１封止工程と、ベース基板またはキャップに形成された貫通孔から内部空間に不活性ガスを供給する、または供給した不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させてＳＡＷ基板の周波数を変化させる第２周波数調整工程と、貫通孔を封止材で塞ぐ第２封止工程と、を有している。
そして、ＳＡＷデバイスの製造方法は、これらの工程を、ボンディング工程より後に行うことから、ボンディング工程後のＳＡＷデバイスの周波数の微調整を、従来のようなエッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記第２周波数調整工程では、前記第１封止工程終了後に、大気中または所定の雰囲気中において弾性表面波の周波数を測定し、測定した前記周波数と予め設定した所望周波数とを比較し、測定した前記周波数が前記所望周波数よりも低い場合には、前記内部空間の圧力を上昇させ、測定した前記周波数が前記所望周波数よりも高い場合には、前記内部空間の圧力を下降させて、前記弾性表面波基板の周波数を変化させることが好ましい。
【００１８】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、測定した周波数が所望周波数よりも低い場合には、内部空間の圧力を上昇させ、高い場合には、内部空間の圧力を下降させて、ＳＡＷ基板の周波数を変化させることから、ボンディング工程後のＳＡＷデバイスの周波数の微調整を、従来のようなエッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記弾性表面波デバイスが、前記弾性表面波基板と前記弾性表面波基板を駆動する回路素子とを備えた弾性表面波発振器であることが好ましい。
【００２０】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスが、ＳＡＷ基板とＳＡＷ基板を駆動する回路素子とを備えたＳＡＷ発振器であることから、周波数の経時的変化が抑制されたＳＡＷ発振器を提供することができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記回路素子を前記ベース基板に固定する回路素子固定工程を、さらに備え、前記弾性表面波基板固定工程後に前記アニール工程が行われるときに、前記回路素子固定工程を、前記アニール工程より後に行うことが好ましい。
【００２２】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板固定工程後にアニール工程が行われるときに、回路素子固定工程を、アニール工程より後に行うことから、アニール工程に起因する高温下での暴露による回路素子の劣化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＳＡＷデバイスの一例としてのＳＡＷ発振器の概略構成を示す模式図。
【図２】ＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャート。
【図３】図２の各工程の内容を説明する模式断面図。
【図４】図２の各工程の内容を説明する模式断面図。
【図５】雰囲気ガスの圧力と周波数変化量との関係を示す図。
【図６】アニール工程の有無によるＳＡＷ素子片の周波数のエージング特性を比較したグラフ。
【図７】第２の実施形態のＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、ＳＡＷデバイスの製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、ＳＡＷデバイスの一例としてのＳＡＷ発振器の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）はキャップ側から俯瞰した平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図であり、図１（ｄ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
なお、平面図では、理解を容易にするためにキャップを省略してある。また、図１を含む以降の図においては、便宜的に構成要素の一部を省略、または簡略化してある。
【００２５】
図１に示すように、第１の実施形態のＳＡＷ発振器１は、弾性表面波基板としてのＳＡＷ素子片１０、ＳＡＷ素子片１０を駆動する回路素子としてのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ２０、パッケージ３０などから構成されている。
ＳＡＷ発振器１は、パッケージ３０の内部空間３１に、ＳＡＷ素子片１０、ＩＣチップ２０などが収容されている。
【００２６】
ＳＡＷ素子片１０は、圧電基板１１、ＩＤＴとしてのすだれ状電極１２、反射器１３ａ，１３ｂなどから構成されている。
圧電基板１１は、所定の厚みに研磨された圧電単結晶材料である水晶から、切削などにより略矩形の板状に形成されている。圧電基板１１の一方の主面１４上には、一対のすだれ状電極１２が形成されている。一対のすだれ状電極１２は、電極指１２ａ，１２ｂを交互に噛み合わせて配置されている。すだれ状電極１２の両端には、ＳＡＷ（弾性表面波）を反射する反射器１３ａ，１３ｂが形成されている。
また、圧電基板１１の一方の主面１４上には、すだれ状電極１２と反射器１３ａとを外部の端子と接続するためのボンディングパッド１４ａ，１４ｂが形成されている。すだれ状電極１２、反射器１３ａ，１３ｂ及びボンディングパッド１４ａ，１４ｂは、ＡｌまたはＡｌ合金などの導電性に優れた材料により形成されている。
【００２７】
パッケージ３０は、ベース基板としてのパッケージベース３２、接合材３５、キャップ３６などから構成されている。
パッケージベース３２は、平面形状が略矩形で平板状の底基板３２ａと、底基板３２ａに搭載されるＳＡＷ素子片１０及びＩＣチップ２０を囲み、底基板３２ａに積層される変形枠状の枠基板３２ｂと、枠基板３２ｂに積層され、ＳＡＷ素子片１０及びＩＣチップ２０と、キャップ３６との隙間を確保する枠状の枠基板３２ｃとを備えている。
底基板３２ａ、枠基板３２ｂ、枠基板３２ｃには、セラミックグリーンシートを成形して焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。
なお、パッケージベース３２は、例えば、底基板３２ａ一枚の平板状に形成されていてもよい。
【００２８】
パッケージベース３２の枠基板３２ｂ上には、ボンディングパッド３３ａ〜３３ｆが形成されている。ボンディングパッド３３ａは、配線によりボンディングパッド３３ｃと接続され、ボンディングパッド３３ｂは、配線によりボンディングパッド３３ｄと接続されている。ボンディングパッド３３ｅ，３３ｆは、それぞれ図示しない外部実装端子と接続されている。
【００２９】
パッケージベース３２には、底基板３２ａ及び枠基板３２ｂを貫通する貫通孔３４が形成されている。
貫通孔３４は、底基板３２ａの孔径と枠基板３２ｂの孔径とが異なり、底基板３２ａの孔径の方が大きい、段付きの貫通孔となっている。なお、枠基板３２ｃは、貫通孔３４を塞がないように形成されている。
【００３０】
ＳＡＷ素子片１０は、パッケージベース３２の底基板３２ａに、接着剤４０で固定されている。なお、接着剤４０には、シリコーン系接着剤、ブタジエンゴム接着剤などの弾性を有する接着剤を用いるのが、固定部の熱応力の緩和などの観点から好ましい。
ＳＡＷ素子片１０のボンディングパッド１４ａ，１４ｂは、Ａｕを含んでなるワイヤー（以下、Ａｕワイヤーという）５０のボンディングにより、それぞれパッケージベース３２のボンディングパッド３３ａ，３３ｂと電気的に接続されている。
【００３１】
ＩＣチップ２０は、シリコン基板などからなり、ＳＡＷ素子片１０を駆動（励振）する発振回路などが形成されている。ＩＣチップ２０は、パッケージベース３２の底基板３２ａに、エポキシ系などの接着剤６０で固定されている。
ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１〜２４は、ＡｌまたはＡｌ合金などの導電性に優れた材料により形成されている。ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１，２２は、Ａｕワイヤー５０のボンディングにより、それぞれパッケージベース３２のボンディングパッド３３ｃ，３３ｄと電気的に接続されている。
これにより、ＳＡＷ素子片１０とＩＣチップ２０とは、電気的に接続されている。
【００３２】
一方、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２３，２４は、Ａｕワイヤー５０のボンディングにより、それぞれパッケージベース３２のボンディングパッド３３ｅ，３３ｆと電気的に接続されている。
これにより、ＩＣチップ２０は、図示しない外部実装端子を介して外部の機器と電気的に接続可能となっている。
【００３３】
パッケージ３０は、ＳＡＷ素子片１０、ＩＣチップ２０がパッケージベース３２に実装された状態で、コバールなどの金属で形成されたキャップ３６が、コバールなどの金属を用いた接合材３５を介して、シーム溶接などによりパッケージベース３２に接合される。
そして、パッケージ３０の内部空間３１には、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが充填され、Ａｕ／Ｇｅ合金などの封止材７０により貫通孔３４が塞がれる。
これにより、ＳＡＷ発振器１は、パッケージ３０の内部空間３１が気密に封止されている。
【００３４】
ここで、ＳＡＷ発振器１の動作について概略を説明する。
ＳＡＷ発振器１は、外部から図示しない外部実装端子を介してＩＣチップ２０に接地電位及び電源電圧が印加されると、ＩＣチップ２０の発振回路からＳＡＷ素子片１０のすだれ状電極１２に電気信号が印加される。
これにより、ＳＡＷ発振器１は、ＳＡＷ素子片１０の圧電効果によって、すだれ状電極１２が配置された領域にＳＡＷ（弾性表面波）が励起される。この励起されたＳＡＷの共振周波数に応じた発振信号が、ＩＣチップ２０から外部に出力される。なお、ＳＡＷ素子片１０では、反射器１３ａと反射器１３ｂとの間がＳＡＷの励振領域となっている。
【００３５】
ここで、ＳＡＷ発振器１の製造方法について説明する。
図２は、ＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャートである。図３、図４は、図２の各工程の内容を説明する模式断面図である。
【００３６】
図２に示すように、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、弾性表面波基板形成工程としてのＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１と、第１周波数調整工程Ｓ２と、アニール工程Ｓ３と、弾性表面波基板固定工程としてのＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４と、回路素子固定工程Ｓ５と、ボンディング工程Ｓ６と、第１封止工程Ｓ７と、第２周波数調整工程Ｓ８と、第２封止工程Ｓ９とを有している。
【００３７】
以下、各工程について、順を追って説明する。
［ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１］
図３（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１では、所定の厚みに研磨された圧電単結晶材料である水晶などの圧電基板１１の一方の主面１４上に、ＡｌまたはＡｌ合金などを用いて、一対のすだれ状電極１２、反射器１３ａ，１３ｂなどをフォトリソグラフィ技術及びエッチングにより形成する。
なお、この工程では、一枚の水晶ウエハーにＳＡＷ素子片１０を複数個取りしてもよいし、個片状態の水晶を用いて個別に形成してもよい。
【００３８】
［第１周波数調整工程Ｓ２］
図３（ｂ）に示すように、第１周波数調整工程Ｓ２では、ＳＡＷ素子片１０を、水晶ウエハーに複数個取りされた状態または個片状態で、以下の３つの工程の少なくとも１つの工程を行い、ＳＡＷ素子片１０の周波数を所望の周波数に調整する。
（１）例えば、フッ酸またはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液などのエッチング液を用いたウエットエッチングで、選択的にすだれ状電極１２を構成する電極指１２ａ，１２ｂをエッチングし、電極指１２ａ，１２ｂの膜厚Ｔ１を変化させたり、電極指１２ａ，１２ｂの幅Ｗを変化させたりするなどにより、電極指１２ａ，１２ｂの質量を変化させる工程。
（２）例えば、金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などにより、すだれ状電極１２（電極指１２ａ，１２ｂ）に質量体を付加する工程。
（３）例えば、すだれ状電極１２の電極指１２ａ，１２ｂ間スペース部１１ａに露出する圧電基板１１を、ＣＦ4ガス（フッ化炭素ガス）などを用いたＲＩＥによってドライエッチングするなどにより、電極指１２ａ，１２ｂ間にて露出している圧電基板１１をエッチングする工程。
【００３９】
この際、図３（ｂ）に示すように、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１で形成されたＳＡＷ素子片１０のボンディングパッド１４ａ，１４ｂに、図示しない発振回路に接続された測定プローブ８０を接触させて周波数を測定しながら、所望の周波数になるように調整してもよい。
【００４０】
［アニール工程Ｓ３］
図３（ｃ）に示すように、アニール工程Ｓ３では、第１周波数調整工程Ｓ２後、ＳＡＷ素子片１０を、水晶ウエハーに複数個取りされた状態または個片状態で、例えば、加熱炉９０などを用いて、２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱する。
これにより、アニール工程Ｓ３では、第１周波数調整工程Ｓ２で、（１）の工程に用いたフッ酸またはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液などのエッチング液の残渣、または（３）の工程に用いたＣＦ4ガスなどのエッチングガスの残渣を、ＳＡＷ素子片１０上から蒸発させる。
また、アニール工程Ｓ３では、第１周波数調整工程Ｓ２で、（２）の工程によりすだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質変化や物性変化を、この加熱により一気に進行させ、質量体の膜質や物性を安定した状態にする。
これらにより、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片１０の周波数の経時的変化を抑制することができる（詳細後述）。
【００４１】
なお、アニール工程Ｓ３における加熱時間は、５分以上であれば上記残渣の蒸発、質量体の膜質や物性の安定化が確認されていることから、むやみに時間をかけず効率的に作業を行うために、５分以上６時間以下にすることが好ましい。
【００４２】
［ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４］
図３（ｄ）に示すように、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４では、アニール工程Ｓ３後、ＳＡＷ素子片１０を、個片状態にして、パッケージベース３２の底基板３２ａの所定の位置に、接着剤４０で固定する。
【００４３】
［回路素子固定工程Ｓ５］
図３（ｅ）に示すように、回路素子固定工程Ｓ５では、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４後、ＩＣチップ２０などの回路素子を、パッケージベース３２の底基板３２ａの所定の位置に、接着剤６０で固定する。
なお、回路素子固定工程Ｓ５は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４より前に行ってもよいし、準備工程として、最初に行っておいてもよい。
なお、図３（ｅ）は、図１（ａ）におけるＣ−Ｃ線での断面に相当する。
【００４４】
［ボンディング工程Ｓ６］
図４（ａ）及び図１（ａ）に示すように、ボンディング工程Ｓ６では、上記各工程（ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１、第１周波数調整工程Ｓ２、アニール工程Ｓ３、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４、回路素子固定工程Ｓ５）終了後、ＳＡＷ素子片１０のボンディングパッド１４ａ，１４ｂと、パッケージベース３２のボンディングパッド３３ａ，３３ｂとを、Ａｕワイヤー５０のボンディングによりそれぞれ電気的に接続し、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１，２２と、パッケージベース３２のボンディングパッド３３ｃ，３３ｄとを、Ａｕワイヤー５０のボンディングによりそれぞれ電気的に接続し、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２３，２４と、パッケージベース３２のボンディングパッド３３ｅ，３３ｆとを、Ａｕワイヤー５０のボンディングによりそれぞれ電気的に接続する。
なお、ボンディングには、Ａｕワイヤー５０に代えて、Ａｌワイヤーを用いてもよく、異方性導電膜など他の導電性部材を用いてもよい。
【００４５】
［第１封止工程Ｓ７］
図４（ｂ）に示すように、第１封止工程Ｓ７では、ボンディング工程Ｓ６後、パッケージベース３２に接合材３５を介してシーム溶接などによりキャップ３６を接合してパッケージ３０を構成し、ＳＡＷ素子片１０、ＩＣチップ２０をパッケージ３０の内部空間３１に収容する。
【００４６】
［第２周波数調整工程Ｓ８］
図４（ｃ）に示すように、第２周波数調整工程Ｓ８では、第１周波数調整工程Ｓ２後に行われた各工程により、僅かにずれが生じたＳＡＷ素子片１０の周波数を、所望の周波数（所望周波数）に調整する。
具体的には、第１封止工程Ｓ７終了後、パッケージベース３２に形成された貫通孔３４から内部空間３１に不活性ガスを供給して、ＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させる。
または、内部空間３１に供給した不活性ガスの圧力及び種類のいずれかを変化させて、ＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させる。
ところで、図５は、雰囲気ガスの圧力と周波数変化量との関係を示す図である。上記の不活性ガスを用いた方法は、図５に示すように、雰囲気ガス（不活性ガス）の圧力の上昇（下降）に伴って、周波数が高い方へ（低い方へ）と変化する現象に基づいている。
【００４７】
図４（ｃ）に戻って、第２周波数調整工程Ｓ８を詳述すると、ＳＡＷ素子片１０が内部空間３１に収容されたパッケージ３０を反転させた状態で、図示しないチャンバー内に載置し、貫通孔３４を介して内部空間３１内の気体を矢印Ｄで示すように排気すると共に、不活性ガスを矢印Ｅで示すように供給する。
その後、第１封止工程Ｓ７終了後に大気中または不活性ガス中で測定したＳＡＷ素子片１０の周波数（測定周波数）と、予め設定した所望周波数とを比較して、そのずれ量に基づいて、下記のように不活性ガスの供給圧を調整し、ＳＡＷ素子片１０の周波数を所望周波数に合わせこむ。
【００４８】
測定周波数が所望周波数よりも低い場合には、内部空間３１に供給する不活性ガスの供給圧を高くすることにより、内部空間３１の圧力を上昇させてＳＡＷ素子片１０の周波数を高い方へ変化させる。
測定周波数が所望周波数よりも高い場合には、内部空間３１に供給する不活性ガスの供給圧を低くすることにより、内部空間３１の圧力を下降させてＳＡＷ素子片１０の周波数を低い方へ変化させる。
【００４９】
なお、図５に示すように、不活性ガスにおいては、アルゴンやヘリウムなどの単原子ガスより、窒素などの２原子ガスの方が、圧力の変化に伴う周波数の変化量が大きい。
このことから、第２周波数調整工程Ｓ８では、周波数調整量に応じて不活性ガスの種類を選択する。
なお、不活性ガスは、物性が安定しており、ＳＡＷ素子片１０に対する化学変化などの影響が少ないことから、第２周波数調整工程Ｓ８に用いるガスとして好ましい。
【００５０】
なお、第２周波数調整工程Ｓ８では、上記の方法に代えて、第１封止工程Ｓ７の前に、第１周波数調整工程Ｓ２と同様の方法で、ＳＡＷ素子片１０の周波数を、所望周波数に調整してもよい。
この場合、ＳＡＷ素子片１０の周波数の調整量が僅かであることから、第１周波数調整工程Ｓ２の（１）〜（３）のいずれの工程を行っても、これらの工程によるＳＡＷ素子片１０の周波数の径時的変化（以下、エージングともいう）に及ぼす影響は、無視できる範囲である。
なお、第１封止工程Ｓ７終了後の測定周波数が所望周波数になっていれば、第２周波数調整工程Ｓ８を行う必要はなく、第２封止工程Ｓ９に移行する。
【００５１】
［第２封止工程Ｓ９］
図４（ｄ）に示すように、第２封止工程Ｓ９では、第２周波数調整工程Ｓ８後、２点鎖線で示す球状の封止材７０を貫通孔３４に載置し、図示しないレーザービームの照射などにより加熱溶融させて貫通孔３４に充填し、貫通孔３４を封止材７０で塞ぐ。
これにより、ＳＡＷ発振器１は、内部空間３１が気密に封止され、第２周波数調整工程Ｓ８において調整された内部空間３１の圧力が保持される。
以上の各工程などを経ることにより、図１に示したＳＡＷ発振器１が得られる。
【００５２】
ここで、第１の実施形態の製造方法により製造されたＳＡＷ発振器１の周波数の径時的変化について説明する。
図６は、アニール工程の有無によるＳＡＷ素子片の周波数のエージング特性を比較したグラフである。なお、図６の縦軸は周波数変動量を表し、横軸は経過時間を表す。
図６（ａ）は、（Ａ）第１周波数調整工程後、アニール工程を行わず、第２周波数調整工程を行った複数のサンプルのデータを示す。
図６（ｂ）は、（Ｂ）第１周波数調整工程後、アニール工程を行い、第２周波数調整工程を行わなかった複数のサンプルのデータを示す。
図６（ｃ）は、（Ｃ）第１周波数調整工程後、アニール工程を行い、第２周波数調整工程を行った複数のサンプルのデータを示す。
【００５３】
なお、これらのサンプルは、第１周波数調整工程Ｓ２及び第２周波数調整工程Ｓ８では、第１周波数調整工程Ｓ２における（２）の、金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などにより、すだれ状電極１２（電極指１２ａ，１２ｂ）に質量体を付加する工程を行い、アニール工程Ｓ３では、３００℃で２時間の加熱を行っている。
また、いずれのサンプルも、１２５℃の温度環境下に放置された状態で、所定の経過時間ごとに周波数が測定されている。
【００５４】
図６の説明に入る前に、各サンプルの初期の周波数調整精度について説明する。
（Ａ）は、アニール工程Ｓ３を行わず、第２周波数調整工程Ｓ８を行うことから、アニール工程Ｓ３に起因する、例えば、熱応力の発生などの影響を受けず、初期の周波数調整精度を（Ｂ）、（Ｃ）より高くすることができる。
（Ｂ）は、アニール工程Ｓ３を行い、第２周波数調整工程Ｓ８を行わないことから、アニール工程Ｓ３によって生じた僅かな周波数変化が補正されず、初期の周波数調整精度を（Ａ）、（Ｃ）より高くすることができない。
（Ｃ）は、アニール工程Ｓ３を行い、第２周波数調整工程Ｓ８を行うことから、アニール工程Ｓ３によって生じた僅かな周波数変化が補正され、初期の周波数調整精度を（Ｂ）より高くすることができる。
まとめると、各サンプルの初期の周波数調整精度は、高い順に（Ａ）、（Ｃ）、（Ｂ）となる。
【００５５】
さて、図６に示すように、周波数のエージング特性において、（Ａ）は、（Ｂ）、（Ｃ）と比較して、数時間経過時点から周波数変動量が大きくなり始めており、１００時間以降で大きな差が生じている。
これにより、周波数のエージング特性において、（Ａ）は、（Ｂ）、（Ｃ）より明らかに劣る。
一方、（Ｂ）、（Ｃ）は、１００時間以降においても、周波数変動量の急激な変化は見られないことから、周波数のエージング特性において（Ａ）より格段に優れていることが分かる。
【００５６】
これは、（Ｂ）、（Ｃ）が、第１周波数調整工程Ｓ２で、すだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質変化や物性変化を、アニール工程Ｓ３により一気に進行させ、質量体の膜質や物性を安定した状態にしたことによって、質量体の膜質や物性の経時的変化が抑制された結果、ＳＡＷ素子片１０の周波数の経時的変化（エージング）が抑制されたためと考えられる。
【００５７】
また、（Ｃ）が（Ｂ）より若干悪い結果となっているのは、（Ｃ）が第２周波数調整工程Ｓ８で上記（２）の工程を行ったことにより、すだれ状電極１２に僅かに付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の、膜質や物性の経時的変化の影響を受けたことに起因すると推測される。
このことから、（Ｃ）が第２周波数調整工程Ｓ８において、不活性ガスを用いた方法でＳＡＷ素子片１０の周波数を調整すれば、（Ｃ）の周波数のエージング特性は、より（Ｂ）に近いレベルまで向上するものと推測される。
なお、（Ｃ）の周波数のエージング特性は、実用上問題のない優れたレベルである。
【００５８】
まとめると、各サンプルの周波数のエージング特性は、良好な順に（Ｂ）、（Ｃ）、（Ａ）となる。この結果から、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、アニール工程Ｓ３による周波数のエージング特性の向上が裏付けられた。
【００５９】
上述したように、第１の実施形態のＳＡＷ発振器１の製造方法は、第１周波数調整工程Ｓ２で、実績のある（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行うことから、確実な周波数調整ができる。
そして、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、第１周波数調整工程Ｓ２後、ＳＡＷ素子片１０を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程Ｓ３を有していることから、第１周波数調整工程Ｓ２に用いたエッチング液またはエッチングガスの残渣が、ＳＡＷ素子片１０から蒸発する。
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、上記アニール工程Ｓ３によって、第１周波数調整工程Ｓ２ですだれ状電極１２に付加された質量体の膜質変化や物性変化を一気に進行させてしまうことで、質量体の膜質や物性を安定した状態にし、膜質や物性の経時的変化を抑制することができる。
【００６０】
これらのことから、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を抑制することができる。換言すれば、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数のエージング特性を向上させることができる。
【００６１】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、上記アニール工程Ｓ３後に、ボンディング工程Ｓ６を行うことから、アニール工程Ｓ３に起因する高温下での暴露によるＡｕワイヤー５０とＳＡＷ素子片１０上に設けられたボンディングパッド１４ａ，１４ｂとの接合部の劣化（例えば、松下電工技報Ｍａｙ．２００１ Ｐ３８〜Ｐ３９で紹介されているような劣化）を回避できる。
【００６２】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４を、アニール工程Ｓ３の後に行うことから、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４をアニール工程Ｓ３の前に行う場合と比較して、アニール工程Ｓ３に起因する高温下での暴露によるＳＡＷ素子片１０を固定する接着剤４０などの劣化、ＳＡＷ素子片１０固定部の熱応力の発生などを回避できる。
【００６３】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片１０をパッケージ３０の内部空間３１に収容する第１封止工程Ｓ７と、パッケージベース３２に形成された貫通孔３４から内部空間３１に不活性ガスを供給する、または供給した不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させてＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させる第２周波数調整工程Ｓ８と、貫通孔３４を封止材７０で塞ぐ第２封止工程Ｓ９と、を有している。
そして、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、これらの工程を、ボンディング工程Ｓ６より後に行うことから、ボンディング工程Ｓ６後のＳＡＷ素子片１０の周波数の微調整を、従来のような、エッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することの影響、あるいは、すだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質や物性の経時的変化の影響、を受けることなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００６４】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、測定周波数が所望周波数よりも低い場合には、内部空間３１の圧力を上昇させ、高い場合には、内部空間３１の圧力を下降させて、ＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させることから、ボンディング工程Ｓ６後のＳＡＷ素子片１０の周波数の微調整を、従来のような、エッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することの影響、あるいは、すだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質や物性の経時的変化の影響、を受けることなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００６５】
また、上述したように、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、周波数の経時的変化が抑制された、換言すれば、周波数のエージング特性が向上したＳＡＷ発振器１を提供することができる。
【００６６】
なお、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１と、その後の第１周波数調整工程Ｓ２と、その後のアニール工程Ｓ３とを少なくとも有していることで、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を抑制する効果を奏する。
【００６７】
（第２の実施形態）
ここで、ＳＡＷ発振器１の製造方法の第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態のＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャートである。なお、第１の実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６８】
第２の実施形態のＳＡＷ発振器１の製造方法（以下、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法という）は、第１の実施形態のＳＡＷ発振器１の製造方法（以下、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法という）と比較して、各工程の順番が一部異なる。
具体的には、図７に示すように、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法では、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１後、第１周波数調整工程Ｓ２より前に、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４を行う。
つまり、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法では、第１周波数調整工程Ｓ２、アニール工程Ｓ３を、ＳＡＷ素子片１０がパッケージベース３２に固定された状態（図３（ｄ）の状態に相当）で行い、その後、回路素子固定工程Ｓ５以降の各工程を、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法と同様に行う。
【００６９】
これによれば、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４を、第１周波数調整工程Ｓ２より前に行うことから、ＳＡＷ素子片１０がパッケージベース３２に固定された状態で第１周波数調整工程Ｓ２が行われる。
このことから、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ素子片１０がパッケージベース３２に固定される際に生じる周波数のばらつきを、第１周波数調整工程Ｓ２で吸収することができる。
【００７０】
これにより、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、第２周波数調整工程Ｓ８における周波数調整量を、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法より少なくすることができる。
この結果、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、第２周波数調整工程Ｓ８の生産性が向上する。
加えて、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法より周波数調整量が少ないことから、第２周波数調整工程Ｓ８を上述した（１）〜（３）の方法で行った場合でも、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法と比較して、上述した周波数の経時的変化への影響を低減できる。
【００７１】
また、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４後にアニール工程Ｓ３を行い、その後、回路素子固定工程Ｓ５以降の各工程を、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法と同様に行うことから、アニール工程Ｓ３に起因する高温下での暴露によるＩＣチップ２０などの回路素子の劣化を回避できる。
【００７２】
なお、上記各実施形態において、ＳＡＷ発振器１のパッケージ３０の貫通孔３４は、パッケージベース３２に代えて、キャップ３６に形成されていてもよい。
これによれば、ＳＡＷ発振器１の各製造方法は、第２周波数調整工程Ｓ８及び第２封止工程Ｓ９において、パッケージ３０の反転が不要となることから、作業性が向上する。
【００７３】
また、上記各実施形態の回路素子固定工程Ｓ５及びボンディング工程Ｓ６においては、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１〜２４上にＡｕなどのバンプを形成し、パッケージベース３２の底基板３２ａの、ＩＣチップ２０を反転したときのボンディングパッド２１〜２４と対向する位置にボンディングパッドを形成し、このボンディングパッドとＩＣチップ２０のボンディングパッド２１〜２４とを、上記バンプを介してフリップチップ実装してもよい。
これによれば、ＳＡＷ発振器１の各製造方法は、Ａｕワイヤー５０の本数を削減できる。
【００７４】
なお、上記各実施形態では、ＳＡＷデバイスとしてＳＡＷ発振器１を例に取り説明したが、これに限定するものではなく、例えば、ＳＡＷ発振器にアクティブデバイスを付加したＳＡＷモジュール、ＳＡＷフィルター、ＳＡＷ共振子などのＳＡＷデバイスにも適用できる。
【００７５】
また、上記各実施形態では、圧電基板１１に水晶を用いたが、これに限定するものではなく、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いた圧電基板としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
Ｓ１…弾性表面波基板形成工程としてのＳＡＷ素子片形成工程、Ｓ２…第１周波数調整工程、Ｓ３…アニール工程、Ｓ４…弾性表面波基板固定工程としてのＳＡＷ素子片固定工程、Ｓ５…回路素子固定工程、Ｓ６…ボンディング工程、Ｓ７…第１封止工程、Ｓ８…第２周波数調整工程、Ｓ９…第２封止工程。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイス（以下、ＳＡＷデバイスともいう）の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＳＡＷデバイスの製造方法に関して、特に周波数調整方法に関しては、下記のような方法が知られている。
例えば、特許文献１には、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）及び圧電基板（圧電体）に、イオンを物理的に衝突させてＩＤＴ及び圧電基板の厚みを、それぞれの密度に応じて減少させる方法、その先行技術として、圧電基板に形成されたＩＤＴを選択的にウエットエッチングする方法、圧電基板を選択的にウエットエッチングする方法、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）によって、フッ化炭素ガスなどを用いてＩＤＴ及び圧電基板をドライエッチングする方法、などが開示されている。
また、非特許文献１には、ＳＡＷデバイスの構成要素の１つである弾性表面波素子片（以下、ＳＡＷ素子片、弾性表面波基板、ＳＡＷ基板ともいう）の周囲の雰囲気ガスの種類や圧力が、ＳＡＷデバイスの周波数に影響を与えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１５９２８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｓ．Ｓｃｈｏｅｎｗａｌｄ他：「Ｓｕｒｆａｓｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ＳＡＷ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ａｇｉｎｇ」，ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ，（１９８０），ｐｐ．１９３−１９９（特に図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ウエットエッチングによる周波数調整方法においては、エッチング液の残渣によって、ＩＤＴまたは圧電基板の腐食などの化学変化が経時的に進行する虞があることから、ＳＡＷデバイスの周波数に経時的変化が生じるという問題がある。
また、上記ＲＩＥによる周波数調整方法においても、フッ化炭素ガスなどの腐食性のガスの残渣によって、上記と同様に、ＩＤＴまたは圧電基板の腐食などの化学変化が経時的に進行する虞があることから、ＳＡＷデバイスの周波数に経時的変化が生じるという問題がある。
【０００６】
これらに対して、上記ＩＤＴ及び圧電基板にイオンを物理的に衝突させてＩＤＴ及び圧電基板の厚みを減少させる周波数調整方法においては、上記のような、エッチング液の残渣や腐食性のガスの残渣が発生しないことから、上記課題をある程度低減し得る（但し、イオンを物理的に衝突させた際に発生する微小な破片が、ＩＤＴ及び圧電基板に付着する虞があり、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化に及ぼす影響が皆無とはいえない）。
しかしながら、上記の方法は、ＩＤＴと圧電基板との密度の差を大きくしないと、換言すれば、ＩＤＴの材質と圧電基板の材質との組み合わせをかなり限定しないと、周波数調整量が十分に得られないことから、所望の周波数に合わせ込むことが困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記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。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法は、圧電基板上にＩＤＴを形成する弾性表面波基板形成工程と、（１）前記ＩＤＴを構成する電極指の質量を変化させる工程、（２）前記ＩＤＴに質量体を付加する工程、（３）前記ＩＤＴの前記電極指間にて露出している前記圧電基板をエッチングする工程の前記（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行い、前記弾性表面波基板の周波数を調整する第１周波数調整工程と、前記第１周波数調整工程後、前記弾性表面波基板を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程と、前記弾性表面波基板形成工程と前記第１周波数調整工程と前記アニール工程とを終了後、前記弾性表面波基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含んでなるボンディングパッドと、前記弾性表面波基板が固定されるベース基板に設けられたボンディングパッドとを、Ａｕを含んでなるボンディングワイヤーにて電気的に接続するボンディング工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、第１周波数調整工程で、実績のある（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行うことから、確実な周波数調整ができる。
そして、ＳＡＷデバイスの製造方法は、第１周波数調整工程後、ＳＡＷ基板を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程を有していることから、第１周波数調整工程に用いた、例えば、エッチング液またはエッチングガスの残渣が、ＳＡＷ基板上から蒸発する。
また、ＳＡＷデバイスの製造方法は、第１周波数調整工程でＩＤＴに付加された質量体の膜質変化や物性変化を、上記アニール工程によって一気に進行させてしまうことで、ＩＤＴに付加された質量体の膜質や物性を安定した状態にし、膜質や物性の経時的変化を抑制することができる。
これらのことから、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化を抑制することができる。換言すれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数特性を向上させることができる。
【００１０】
また、ＳＡＷデバイスの製造方法は、上記アニール工程後に、ボンディング工程を行うことから、アニール工程に起因する高温下での暴露によるボンディングワイヤーとＳＡＷ基板上に設けられたボンディングパッドとの接合部の劣化を回避できる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、前記弾性表面波基板固定工程を、前記アニール工程より後に行うことが好ましい。
【００１２】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板固定工程を、アニール工程より後に行うことから、ＳＡＷ基板固定工程をアニール工程より前に行う場合と比較して、アニール工程に起因する高温下での暴露による、例えば、ＳＡＷ基板を固定する接着剤などの劣化、ＳＡＷ基板固定部の熱応力の発生などを回避できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、前記弾性表面波基板固定工程を、前記第１周波数調整工程より前に行うことが好ましい。
【００１４】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板固定工程を、第１周波数調整工程より前に行うことから、ＳＡＷ基板がベース基板に固定された状態で第１周波数調整工程が行われる。
この結果、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板がベース基板に固定される際に生じる周波数のばらつきを、第１周波数調整工程で吸収できることから、第１周波数調整工程をＳＡＷ基板固定工程より前に行う場合より、以降の周波数調整量を少なくすることができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板にキャップを接合してパッケージを構成し、前記弾性表面波基板を前記パッケージの内部空間に収容する第１封止工程と、前記ベース基板または前記キャップに形成された貫通孔から前記内部空間に不活性ガスを供給して前記弾性表面波基板の周波数を変化させる、または前記内部空間に供給した前記不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させて前記弾性表面波基板の周波数を変化させる第２周波数調整工程と、前記貫通孔を封止材で塞ぐ第２封止工程と、をさらに有し、前記第１封止工程と、前記第２周波数調整工程と、前記第２封止工程とを、前記ボンディング工程より後に行うことが好ましい。
【００１６】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板をパッケージの内部空間に収容する第１封止工程と、ベース基板またはキャップに形成された貫通孔から内部空間に不活性ガスを供給する、または供給した不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させてＳＡＷ基板の周波数を変化させる第２周波数調整工程と、貫通孔を封止材で塞ぐ第２封止工程と、を有している。
そして、ＳＡＷデバイスの製造方法は、これらの工程を、ボンディング工程より後に行うことから、ボンディング工程後のＳＡＷデバイスの周波数の微調整を、従来のようなエッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記第２周波数調整工程では、前記第１封止工程終了後に、大気中または所定の雰囲気中において弾性表面波の周波数を測定し、測定した前記周波数と予め設定した所望周波数とを比較し、測定した前記周波数が前記所望周波数よりも低い場合には、前記内部空間の圧力を上昇させ、測定した前記周波数が前記所望周波数よりも高い場合には、前記内部空間の圧力を下降させて、前記弾性表面波基板の周波数を変化させることが好ましい。
【００１８】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、測定した周波数が所望周波数よりも低い場合には、内部空間の圧力を上昇させ、高い場合には、内部空間の圧力を下降させて、ＳＡＷ基板の周波数を変化させることから、ボンディング工程後のＳＡＷデバイスの周波数の微調整を、従来のようなエッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスの周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記弾性表面波デバイスが、前記弾性表面波基板と前記弾性表面波基板を駆動する回路素子とを備えた弾性表面波発振器であることが好ましい。
【００２０】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷデバイスが、ＳＡＷ基板とＳＡＷ基板を駆動する回路素子とを備えたＳＡＷ発振器であることから、周波数の経時的変化が抑制されたＳＡＷ発振器を提供することができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例にかかる弾性表面波デバイスの製造方法において、前記回路素子を前記ベース基板に固定する回路素子固定工程を、さらに備え、前記弾性表面波基板固定工程後に前記アニール工程が行われるときに、前記回路素子固定工程を、前記アニール工程より後に行うことが好ましい。
【００２２】
これによれば、ＳＡＷデバイスの製造方法は、ＳＡＷ基板固定工程後にアニール工程が行われるときに、回路素子固定工程を、アニール工程より後に行うことから、アニール工程に起因する高温下での暴露による回路素子の劣化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＳＡＷデバイスの一例としてのＳＡＷ発振器の概略構成を示す模式図。
【図２】ＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャート。
【図３】図２の各工程の内容を説明する模式断面図。
【図４】図２の各工程の内容を説明する模式断面図。
【図５】雰囲気ガスの圧力と周波数変化量との関係を示す図。
【図６】アニール工程の有無によるＳＡＷ素子片の周波数のエージング特性を比較したグラフ。
【図７】第２の実施形態のＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、ＳＡＷデバイスの製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、ＳＡＷデバイスの一例としてのＳＡＷ発振器の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）はキャップ側から俯瞰した平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図であり、図１（ｄ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
なお、平面図では、理解を容易にするためにキャップを省略してある。また、図１を含む以降の図においては、便宜的に構成要素の一部を省略、または簡略化してある。
【００２５】
図１に示すように、第１の実施形態のＳＡＷ発振器１は、弾性表面波基板としてのＳＡＷ素子片１０、ＳＡＷ素子片１０を駆動する回路素子としてのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ２０、パッケージ３０などから構成されている。
ＳＡＷ発振器１は、パッケージ３０の内部空間３１に、ＳＡＷ素子片１０、ＩＣチップ２０などが収容されている。
【００２６】
ＳＡＷ素子片１０は、圧電基板１１、ＩＤＴとしてのすだれ状電極１２、反射器１３ａ，１３ｂなどから構成されている。
圧電基板１１は、所定の厚みに研磨された圧電単結晶材料である水晶から、切削などにより略矩形の板状に形成されている。圧電基板１１の一方の主面１４上には、一対のすだれ状電極１２が形成されている。一対のすだれ状電極１２は、電極指１２ａ，１２ｂを交互に噛み合わせて配置されている。すだれ状電極１２の両端には、ＳＡＷ（弾性表面波）を反射する反射器１３ａ，１３ｂが形成されている。
また、圧電基板１１の一方の主面１４上には、すだれ状電極１２と反射器１３ａとを外部の端子と接続するためのボンディングパッド１４ａ，１４ｂが形成されている。すだれ状電極１２、反射器１３ａ，１３ｂ及びボンディングパッド１４ａ，１４ｂは、ＡｌまたはＡｌ合金などの導電性に優れた材料により形成されている。
【００２７】
パッケージ３０は、ベース基板としてのパッケージベース３２、接合材３５、キャップ３６などから構成されている。
パッケージベース３２は、平面形状が略矩形で平板状の底基板３２ａと、底基板３２ａに搭載されるＳＡＷ素子片１０及びＩＣチップ２０を囲み、底基板３２ａに積層される変形枠状の枠基板３２ｂと、枠基板３２ｂに積層され、ＳＡＷ素子片１０及びＩＣチップ２０と、キャップ３６との隙間を確保する枠状の枠基板３２ｃとを備えている。
底基板３２ａ、枠基板３２ｂ、枠基板３２ｃには、セラミックグリーンシートを成形して焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。
なお、パッケージベース３２は、例えば、底基板３２ａ一枚の平板状に形成されていてもよい。
【００２８】
パッケージベース３２の枠基板３２ｂ上には、ボンディングパッド３３ａ〜３３ｆが形成されている。ボンディングパッド３３ａは、配線によりボンディングパッド３３ｃと接続され、ボンディングパッド３３ｂは、配線によりボンディングパッド３３ｄと接続されている。ボンディングパッド３３ｅ，３３ｆは、それぞれ図示しない外部実装端子と接続されている。
【００２９】
パッケージベース３２には、底基板３２ａ及び枠基板３２ｂを貫通する貫通孔３４が形成されている。
貫通孔３４は、底基板３２ａの孔径と枠基板３２ｂの孔径とが異なり、底基板３２ａの孔径の方が大きい、段付きの貫通孔となっている。なお、枠基板３２ｃは、貫通孔３４を塞がないように形成されている。
【００３０】
ＳＡＷ素子片１０は、パッケージベース３２の底基板３２ａに、接着剤４０で固定されている。なお、接着剤４０には、シリコーン系接着剤、ブタジエンゴム接着剤などの弾性を有する接着剤を用いるのが、固定部の熱応力の緩和などの観点から好ましい。
ＳＡＷ素子片１０のボンディングパッド１４ａ，１４ｂは、Ａｕを含んでなるワイヤー（以下、Ａｕワイヤーという）５０のボンディングにより、それぞれパッケージベース３２のボンディングパッド３３ａ，３３ｂと電気的に接続されている。
【００３１】
ＩＣチップ２０は、シリコン基板などからなり、ＳＡＷ素子片１０を駆動（励振）する発振回路などが形成されている。ＩＣチップ２０は、パッケージベース３２の底基板３２ａに、エポキシ系などの接着剤６０で固定されている。
ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１〜２４は、ＡｌまたはＡｌ合金などの導電性に優れた材料により形成されている。ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１，２２は、Ａｕワイヤー５０のボンディングにより、それぞれパッケージベース３２のボンディングパッド３３ｃ，３３ｄと電気的に接続されている。
これにより、ＳＡＷ素子片１０とＩＣチップ２０とは、電気的に接続されている。
【００３２】
一方、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２３，２４は、Ａｕワイヤー５０のボンディングにより、それぞれパッケージベース３２のボンディングパッド３３ｅ，３３ｆと電気的に接続されている。
これにより、ＩＣチップ２０は、図示しない外部実装端子を介して外部の機器と電気的に接続可能となっている。
【００３３】
パッケージ３０は、ＳＡＷ素子片１０、ＩＣチップ２０がパッケージベース３２に実装された状態で、コバールなどの金属で形成されたキャップ３６が、コバールなどの金属を用いた接合材３５を介して、シーム溶接などによりパッケージベース３２に接合される。
そして、パッケージ３０の内部空間３１には、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが充填され、Ａｕ／Ｇｅ合金などの封止材７０により貫通孔３４が塞がれる。
これにより、ＳＡＷ発振器１は、パッケージ３０の内部空間３１が気密に封止されている。
【００３４】
ここで、ＳＡＷ発振器１の動作について概略を説明する。
ＳＡＷ発振器１は、外部から図示しない外部実装端子を介してＩＣチップ２０に接地電位及び電源電圧が印加されると、ＩＣチップ２０の発振回路からＳＡＷ素子片１０のすだれ状電極１２に電気信号が印加される。
これにより、ＳＡＷ発振器１は、ＳＡＷ素子片１０の圧電効果によって、すだれ状電極１２が配置された領域にＳＡＷ（弾性表面波）が励起される。この励起されたＳＡＷの共振周波数に応じた発振信号が、ＩＣチップ２０から外部に出力される。なお、ＳＡＷ素子片１０では、反射器１３ａと反射器１３ｂとの間がＳＡＷの励振領域となっている。
【００３５】
ここで、ＳＡＷ発振器１の製造方法について説明する。
図２は、ＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャートである。図３、図４は、図２の各工程の内容を説明する模式断面図である。
【００３６】
図２に示すように、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、弾性表面波基板形成工程としてのＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１と、第１周波数調整工程Ｓ２と、アニール工程Ｓ３と、弾性表面波基板固定工程としてのＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４と、回路素子固定工程Ｓ５と、ボンディング工程Ｓ６と、第１封止工程Ｓ７と、第２周波数調整工程Ｓ８と、第２封止工程Ｓ９とを有している。
【００３７】
以下、各工程について、順を追って説明する。
［ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１］
図３（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１では、所定の厚みに研磨された圧電単結晶材料である水晶などの圧電基板１１の一方の主面１４上に、ＡｌまたはＡｌ合金などを用いて、一対のすだれ状電極１２、反射器１３ａ，１３ｂなどをフォトリソグラフィ技術及びエッチングにより形成する。
なお、この工程では、一枚の水晶ウエハーにＳＡＷ素子片１０を複数個取りしてもよいし、個片状態の水晶を用いて個別に形成してもよい。
【００３８】
［第１周波数調整工程Ｓ２］
図３（ｂ）に示すように、第１周波数調整工程Ｓ２では、ＳＡＷ素子片１０を、水晶ウエハーに複数個取りされた状態または個片状態で、以下の３つの工程の少なくとも１つの工程を行い、ＳＡＷ素子片１０の周波数を所望の周波数に調整する。
（１）例えば、フッ酸またはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液などのエッチング液を用いたウエットエッチングで、選択的にすだれ状電極１２を構成する電極指１２ａ，１２ｂをエッチングし、電極指１２ａ，１２ｂの膜厚Ｔ１を変化させたり、電極指１２ａ，１２ｂの幅Ｗを変化させたりするなどにより、電極指１２ａ，１２ｂの質量を変化させる工程。
（２）例えば、金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などにより、すだれ状電極１２（電極指１２ａ，１２ｂ）に質量体を付加する工程。
（３）例えば、すだれ状電極１２の電極指１２ａ，１２ｂ間スペース部１１ａに露出する圧電基板１１を、ＣＦ4ガス（フッ化炭素ガス）などを用いたＲＩＥによってドライエッチングするなどにより、電極指１２ａ，１２ｂ間にて露出している圧電基板１１をエッチングする工程。
【００３９】
この際、図３（ｂ）に示すように、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１で形成されたＳＡＷ素子片１０のボンディングパッド１４ａ，１４ｂに、図示しない発振回路に接続された測定プローブ８０を接触させて周波数を測定しながら、所望の周波数になるように調整してもよい。
【００４０】
［アニール工程Ｓ３］
図３（ｃ）に示すように、アニール工程Ｓ３では、第１周波数調整工程Ｓ２後、ＳＡＷ素子片１０を、水晶ウエハーに複数個取りされた状態または個片状態で、例えば、加熱炉９０などを用いて、２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱する。
これにより、アニール工程Ｓ３では、第１周波数調整工程Ｓ２で、（１）の工程に用いたフッ酸またはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液などのエッチング液の残渣、または（３）の工程に用いたＣＦ4ガスなどのエッチングガスの残渣を、ＳＡＷ素子片１０上から蒸発させる。
また、アニール工程Ｓ３では、第１周波数調整工程Ｓ２で、（２）の工程によりすだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質変化や物性変化を、この加熱により一気に進行させ、質量体の膜質や物性を安定した状態にする。
これらにより、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片１０の周波数の経時的変化を抑制することができる（詳細後述）。
【００４１】
なお、アニール工程Ｓ３における加熱時間は、５分以上であれば上記残渣の蒸発、質量体の膜質や物性の安定化が確認されていることから、むやみに時間をかけず効率的に作業を行うために、５分以上６時間以下にすることが好ましい。
【００４２】
［ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４］
図３（ｄ）に示すように、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４では、アニール工程Ｓ３後、ＳＡＷ素子片１０を、個片状態にして、パッケージベース３２の底基板３２ａの所定の位置に、接着剤４０で固定する。
【００４３】
［回路素子固定工程Ｓ５］
図３（ｅ）に示すように、回路素子固定工程Ｓ５では、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４後、ＩＣチップ２０などの回路素子を、パッケージベース３２の底基板３２ａの所定の位置に、接着剤６０で固定する。
なお、回路素子固定工程Ｓ５は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４より前に行ってもよいし、準備工程として、最初に行っておいてもよい。
なお、図３（ｅ）は、図１（ａ）におけるＣ−Ｃ線での断面に相当する。
【００４４】
［ボンディング工程Ｓ６］
図４（ａ）及び図１（ａ）に示すように、ボンディング工程Ｓ６では、上記各工程（ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１、第１周波数調整工程Ｓ２、アニール工程Ｓ３、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４、回路素子固定工程Ｓ５）終了後、ＳＡＷ素子片１０のボンディングパッド１４ａ，１４ｂと、パッケージベース３２のボンディングパッド３３ａ，３３ｂとを、Ａｕワイヤー５０のボンディングによりそれぞれ電気的に接続し、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１，２２と、パッケージベース３２のボンディングパッド３３ｃ，３３ｄとを、Ａｕワイヤー５０のボンディングによりそれぞれ電気的に接続し、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２３，２４と、パッケージベース３２のボンディングパッド３３ｅ，３３ｆとを、Ａｕワイヤー５０のボンディングによりそれぞれ電気的に接続する。
なお、ボンディングには、Ａｕワイヤー５０に代えて、Ａｌワイヤーを用いてもよく、異方性導電膜など他の導電性部材を用いてもよい。
【００４５】
［第１封止工程Ｓ７］
図４（ｂ）に示すように、第１封止工程Ｓ７では、ボンディング工程Ｓ６後、パッケージベース３２に接合材３５を介してシーム溶接などによりキャップ３６を接合してパッケージ３０を構成し、ＳＡＷ素子片１０、ＩＣチップ２０をパッケージ３０の内部空間３１に収容する。
【００４６】
［第２周波数調整工程Ｓ８］
図４（ｃ）に示すように、第２周波数調整工程Ｓ８では、第１周波数調整工程Ｓ２後に行われた各工程により、僅かにずれが生じたＳＡＷ素子片１０の周波数を、所望の周波数（所望周波数）に調整する。
具体的には、第１封止工程Ｓ７終了後、パッケージベース３２に形成された貫通孔３４から内部空間３１に不活性ガスを供給して、ＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させる。
または、内部空間３１に供給した不活性ガスの圧力及び種類のいずれかを変化させて、ＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させる。
ところで、図５は、雰囲気ガスの圧力と周波数変化量との関係を示す図である。上記の不活性ガスを用いた方法は、図５に示すように、雰囲気ガス（不活性ガス）の圧力の上昇（下降）に伴って、周波数が高い方へ（低い方へ）と変化する現象に基づいている。
【００４７】
図４（ｃ）に戻って、第２周波数調整工程Ｓ８を詳述すると、ＳＡＷ素子片１０が内部空間３１に収容されたパッケージ３０を反転させた状態で、図示しないチャンバー内に載置し、貫通孔３４を介して内部空間３１内の気体を矢印Ｄで示すように排気すると共に、不活性ガスを矢印Ｅで示すように供給する。
その後、第１封止工程Ｓ７終了後に大気中または不活性ガス中で測定したＳＡＷ素子片１０の周波数（測定周波数）と、予め設定した所望周波数とを比較して、そのずれ量に基づいて、下記のように不活性ガスの供給圧を調整し、ＳＡＷ素子片１０の周波数を所望周波数に合わせこむ。
【００４８】
測定周波数が所望周波数よりも低い場合には、内部空間３１に供給する不活性ガスの供給圧を高くすることにより、内部空間３１の圧力を上昇させてＳＡＷ素子片１０の周波数を高い方へ変化させる。
測定周波数が所望周波数よりも高い場合には、内部空間３１に供給する不活性ガスの供給圧を低くすることにより、内部空間３１の圧力を下降させてＳＡＷ素子片１０の周波数を低い方へ変化させる。
【００４９】
なお、図５に示すように、不活性ガスにおいては、アルゴンやヘリウムなどの単原子ガスより、窒素などの２原子ガスの方が、圧力の変化に伴う周波数の変化量が大きい。
このことから、第２周波数調整工程Ｓ８では、周波数調整量に応じて不活性ガスの種類を選択する。
なお、不活性ガスは、物性が安定しており、ＳＡＷ素子片１０に対する化学変化などの影響が少ないことから、第２周波数調整工程Ｓ８に用いるガスとして好ましい。
【００５０】
なお、第２周波数調整工程Ｓ８では、上記の方法に代えて、第１封止工程Ｓ７の前に、第１周波数調整工程Ｓ２と同様の方法で、ＳＡＷ素子片１０の周波数を、所望周波数に調整してもよい。
この場合、ＳＡＷ素子片１０の周波数の調整量が僅かであることから、第１周波数調整工程Ｓ２の（１）〜（３）のいずれの工程を行っても、これらの工程によるＳＡＷ素子片１０の周波数の径時的変化（以下、エージングともいう）に及ぼす影響は、無視できる範囲である。
なお、第１封止工程Ｓ７終了後の測定周波数が所望周波数になっていれば、第２周波数調整工程Ｓ８を行う必要はなく、第２封止工程Ｓ９に移行する。
【００５１】
［第２封止工程Ｓ９］
図４（ｄ）に示すように、第２封止工程Ｓ９では、第２周波数調整工程Ｓ８後、２点鎖線で示す球状の封止材７０を貫通孔３４に載置し、図示しないレーザービームの照射などにより加熱溶融させて貫通孔３４に充填し、貫通孔３４を封止材７０で塞ぐ。
これにより、ＳＡＷ発振器１は、内部空間３１が気密に封止され、第２周波数調整工程Ｓ８において調整された内部空間３１の圧力が保持される。
以上の各工程などを経ることにより、図１に示したＳＡＷ発振器１が得られる。
【００５２】
ここで、第１の実施形態の製造方法により製造されたＳＡＷ発振器１の周波数の径時的変化について説明する。
図６は、アニール工程の有無によるＳＡＷ素子片の周波数のエージング特性を比較したグラフである。なお、図６の縦軸は周波数変動量を表し、横軸は経過時間を表す。
図６（ａ）は、（Ａ）第１周波数調整工程後、アニール工程を行わず、第２周波数調整工程を行った複数のサンプルのデータを示す。
図６（ｂ）は、（Ｂ）第１周波数調整工程後、アニール工程を行い、第２周波数調整工程を行わなかった複数のサンプルのデータを示す。
図６（ｃ）は、（Ｃ）第１周波数調整工程後、アニール工程を行い、第２周波数調整工程を行った複数のサンプルのデータを示す。
【００５３】
なお、これらのサンプルは、第１周波数調整工程Ｓ２及び第２周波数調整工程Ｓ８では、第１周波数調整工程Ｓ２における（２）の、金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などにより、すだれ状電極１２（電極指１２ａ，１２ｂ）に質量体を付加する工程を行い、アニール工程Ｓ３では、３００℃で２時間の加熱を行っている。
また、いずれのサンプルも、１２５℃の温度環境下に放置された状態で、所定の経過時間ごとに周波数が測定されている。
【００５４】
図６の説明に入る前に、各サンプルの初期の周波数調整精度について説明する。
（Ａ）は、アニール工程Ｓ３を行わず、第２周波数調整工程Ｓ８を行うことから、アニール工程Ｓ３に起因する、例えば、熱応力の発生などの影響を受けず、初期の周波数調整精度を（Ｂ）、（Ｃ）より高くすることができる。
（Ｂ）は、アニール工程Ｓ３を行い、第２周波数調整工程Ｓ８を行わないことから、アニール工程Ｓ３によって生じた僅かな周波数変化が補正されず、初期の周波数調整精度を（Ａ）、（Ｃ）より高くすることができない。
（Ｃ）は、アニール工程Ｓ３を行い、第２周波数調整工程Ｓ８を行うことから、アニール工程Ｓ３によって生じた僅かな周波数変化が補正され、初期の周波数調整精度を（Ｂ）より高くすることができる。
まとめると、各サンプルの初期の周波数調整精度は、高い順に（Ａ）、（Ｃ）、（Ｂ）となる。
【００５５】
さて、図６に示すように、周波数のエージング特性において、（Ａ）は、（Ｂ）、（Ｃ）と比較して、数時間経過時点から周波数変動量が大きくなり始めており、１００時間以降で大きな差が生じている。
これにより、周波数のエージング特性において、（Ａ）は、（Ｂ）、（Ｃ）より明らかに劣る。
一方、（Ｂ）、（Ｃ）は、１００時間以降においても、周波数変動量の急激な変化は見られないことから、周波数のエージング特性において（Ａ）より格段に優れていることが分かる。
【００５６】
これは、（Ｂ）、（Ｃ）が、第１周波数調整工程Ｓ２で、すだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質変化や物性変化を、アニール工程Ｓ３により一気に進行させ、質量体の膜質や物性を安定した状態にしたことによって、質量体の膜質や物性の経時的変化が抑制された結果、ＳＡＷ素子片１０の周波数の経時的変化（エージング）が抑制されたためと考えられる。
【００５７】
また、（Ｃ）が（Ｂ）より若干悪い結果となっているのは、（Ｃ）が第２周波数調整工程Ｓ８で上記（２）の工程を行ったことにより、すだれ状電極１２に僅かに付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の、膜質や物性の経時的変化の影響を受けたことに起因すると推測される。
このことから、（Ｃ）が第２周波数調整工程Ｓ８において、不活性ガスを用いた方法でＳＡＷ素子片１０の周波数を調整すれば、（Ｃ）の周波数のエージング特性は、より（Ｂ）に近いレベルまで向上するものと推測される。
なお、（Ｃ）の周波数のエージング特性は、実用上問題のない優れたレベルである。
【００５８】
まとめると、各サンプルの周波数のエージング特性は、良好な順に（Ｂ）、（Ｃ）、（Ａ）となる。この結果から、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、アニール工程Ｓ３による周波数のエージング特性の向上が裏付けられた。
【００５９】
上述したように、第１の実施形態のＳＡＷ発振器１の製造方法は、第１周波数調整工程Ｓ２で、実績のある（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行うことから、確実な周波数調整ができる。
そして、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、第１周波数調整工程Ｓ２後、ＳＡＷ素子片１０を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程Ｓ３を有していることから、第１周波数調整工程Ｓ２に用いたエッチング液またはエッチングガスの残渣が、ＳＡＷ素子片１０から蒸発する。
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、上記アニール工程Ｓ３によって、第１周波数調整工程Ｓ２ですだれ状電極１２に付加された質量体の膜質変化や物性変化を一気に進行させてしまうことで、質量体の膜質や物性を安定した状態にし、膜質や物性の経時的変化を抑制することができる。
【００６０】
これらのことから、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を抑制することができる。換言すれば、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数のエージング特性を向上させることができる。
【００６１】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、上記アニール工程Ｓ３後に、ボンディング工程Ｓ６を行うことから、アニール工程Ｓ３に起因する高温下での暴露によるＡｕワイヤー５０とＳＡＷ素子片１０上に設けられたボンディングパッド１４ａ，１４ｂとの接合部の劣化（例えば、松下電工技報Ｍａｙ．２００１ Ｐ３８〜Ｐ３９で紹介されているような劣化）を回避できる。
【００６２】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４を、アニール工程Ｓ３の後に行うことから、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４をアニール工程Ｓ３の前に行う場合と比較して、アニール工程Ｓ３に起因する高温下での暴露によるＳＡＷ素子片１０を固定する接着剤４０などの劣化、ＳＡＷ素子片１０固定部の熱応力の発生などを回避できる。
【００６３】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片１０をパッケージ３０の内部空間３１に収容する第１封止工程Ｓ７と、パッケージベース３２に形成された貫通孔３４から内部空間３１に不活性ガスを供給する、または供給した不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させてＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させる第２周波数調整工程Ｓ８と、貫通孔３４を封止材７０で塞ぐ第２封止工程Ｓ９と、を有している。
そして、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、これらの工程を、ボンディング工程Ｓ６より後に行うことから、ボンディング工程Ｓ６後のＳＡＷ素子片１０の周波数の微調整を、従来のような、エッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することの影響、あるいは、すだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質や物性の経時的変化の影響、を受けることなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００６４】
また、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、測定周波数が所望周波数よりも低い場合には、内部空間３１の圧力を上昇させ、高い場合には、内部空間３１の圧力を下降させて、ＳＡＷ素子片１０の周波数を変化させることから、ボンディング工程Ｓ６後のＳＡＷ素子片１０の周波数の微調整を、従来のような、エッチング液またはエッチングガスの残渣が発生することの影響、あるいは、すだれ状電極１２に付加された金属粒子、ＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜などの質量体の膜質や物性の経時的変化の影響、を受けることなく行うことができる。
この結果、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を、さらに抑制することができる。
【００６５】
また、上述したように、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、周波数の経時的変化が抑制された、換言すれば、周波数のエージング特性が向上したＳＡＷ発振器１を提供することができる。
【００６６】
なお、ＳＡＷ発振器１の製造方法は、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１と、その後の第１周波数調整工程Ｓ２と、その後のアニール工程Ｓ３とを少なくとも有していることで、ＳＡＷ発振器１の周波数の経時的変化を抑制する効果を奏する。
【００６７】
（第２の実施形態）
ここで、ＳＡＷ発振器１の製造方法の第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態のＳＡＷ発振器の製造方法の主要な工程を示したフローチャートである。なお、第１の実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６８】
第２の実施形態のＳＡＷ発振器１の製造方法（以下、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法という）は、第１の実施形態のＳＡＷ発振器１の製造方法（以下、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法という）と比較して、各工程の順番が一部異なる。
具体的には、図７に示すように、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法では、ＳＡＷ素子片形成工程Ｓ１後、第１周波数調整工程Ｓ２より前に、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４を行う。
つまり、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法では、第１周波数調整工程Ｓ２、アニール工程Ｓ３を、ＳＡＷ素子片１０がパッケージベース３２に固定された状態（図３（ｄ）の状態に相当）で行い、その後、回路素子固定工程Ｓ５以降の各工程を、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法と同様に行う。
【００６９】
これによれば、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４を、第１周波数調整工程Ｓ２より前に行うことから、ＳＡＷ素子片１０がパッケージベース３２に固定された状態で第１周波数調整工程Ｓ２が行われる。
このことから、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ素子片１０がパッケージベース３２に固定される際に生じる周波数のばらつきを、第１周波数調整工程Ｓ２で吸収することができる。
【００７０】
これにより、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、第２周波数調整工程Ｓ８における周波数調整量を、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法より少なくすることができる。
この結果、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、第２周波数調整工程Ｓ８の生産性が向上する。
加えて、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法より周波数調整量が少ないことから、第２周波数調整工程Ｓ８を上述した（１）〜（３）の方法で行った場合でも、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法と比較して、上述した周波数の経時的変化への影響を低減できる。
【００７１】
また、ＳＡＷ発振器１の第２の製造方法は、ＳＡＷ素子片固定工程Ｓ４後にアニール工程Ｓ３を行い、その後、回路素子固定工程Ｓ５以降の各工程を、ＳＡＷ発振器１の第１の製造方法と同様に行うことから、アニール工程Ｓ３に起因する高温下での暴露によるＩＣチップ２０などの回路素子の劣化を回避できる。
【００７２】
なお、上記各実施形態において、ＳＡＷ発振器１のパッケージ３０の貫通孔３４は、パッケージベース３２に代えて、キャップ３６に形成されていてもよい。
これによれば、ＳＡＷ発振器１の各製造方法は、第２周波数調整工程Ｓ８及び第２封止工程Ｓ９において、パッケージ３０の反転が不要となることから、作業性が向上する。
【００７３】
また、上記各実施形態の回路素子固定工程Ｓ５及びボンディング工程Ｓ６においては、ＩＣチップ２０のボンディングパッド２１〜２４上にＡｕなどのバンプを形成し、パッケージベース３２の底基板３２ａの、ＩＣチップ２０を反転したときのボンディングパッド２１〜２４と対向する位置にボンディングパッドを形成し、このボンディングパッドとＩＣチップ２０のボンディングパッド２１〜２４とを、上記バンプを介してフリップチップ実装してもよい。
これによれば、ＳＡＷ発振器１の各製造方法は、Ａｕワイヤー５０の本数を削減できる。
【００７４】
なお、上記各実施形態では、ＳＡＷデバイスとしてＳＡＷ発振器１を例に取り説明したが、これに限定するものではなく、例えば、ＳＡＷ発振器にアクティブデバイスを付加したＳＡＷモジュール、ＳＡＷフィルター、ＳＡＷ共振子などのＳＡＷデバイスにも適用できる。
【００７５】
また、上記各実施形態では、圧電基板１１に水晶を用いたが、これに限定するものではなく、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いた圧電基板としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
Ｓ１…弾性表面波基板形成工程としてのＳＡＷ素子片形成工程、Ｓ２…第１周波数調整工程、Ｓ３…アニール工程、Ｓ４…弾性表面波基板固定工程としてのＳＡＷ素子片固定工程、Ｓ５…回路素子固定工程、Ｓ６…ボンディング工程、Ｓ７…第１封止工程、Ｓ８…第２周波数調整工程、Ｓ９…第２封止工程。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上にＩＤＴを形成する弾性表面波基板形成工程と、
（１）前記ＩＤＴを構成する電極指の質量を変化させる工程、（２）前記ＩＤＴに質量体を付加する工程、（３）前記ＩＤＴの前記電極指間にて露出している前記圧電基板をエッチングする工程の前記（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行い、前記弾性表面波基板の周波数を調整する第１周波数調整工程と、
前記第１周波数調整工程後、前記弾性表面波基板を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程と、
前記弾性表面波基板形成工程と前記第１周波数調整工程と前記アニール工程とを終了後、前記弾性表面波基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含んでなるボンディングパッドと、前記弾性表面波基板が固定されるベース基板に設けられたボンディングパッドとを、Ａｕを含んでなるボンディングワイヤーにて電気的に接続するボンディング工程と、を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、
前記弾性表面波基板固定工程を、前記アニール工程より後に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、
前記弾性表面波基板固定工程を、前記第１周波数調整工程より前に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板にキャップを接合してパッケージを構成し、前記弾性表面波基板を前記パッケージの内部空間に収容する第１封止工程と、
前記ベース基板または前記キャップに形成された貫通孔から前記内部空間に不活性ガスを供給して前記弾性表面波基板の周波数を変化させる、または前記内部空間に供給した前記不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させて前記弾性表面波基板の周波数を変化させる第２周波数調整工程と、
前記貫通孔を封止材で塞ぐ第２封止工程と、をさらに有し、
前記第１封止工程と、前記第２周波数調整工程と、前記第２封止工程とを、前記ボンディング工程より後に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記第２周波数調整工程では、前記第１封止工程終了後に、大気中または所定の雰囲気中において弾性表面波の周波数を測定し、測定した前記周波数と予め設定した所望周波数とを比較し、
測定した前記周波数が前記所望周波数よりも低い場合には、前記内部空間の圧力を上昇させ、
測定した前記周波数が前記所望周波数よりも高い場合には、前記内部空間の圧力を下降させて、前記弾性表面波基板の周波数を変化させることを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記弾性表面波デバイスが、前記弾性表面波基板と前記弾性表面波基板を駆動する回路素子とを備えた弾性表面波発振器であることを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記回路素子を前記ベース基板に固定する回路素子固定工程を、さらに備え、
前記弾性表面波基板固定工程後に前記アニール工程が行われるときに、
前記回路素子固定工程を、前記アニール工程より後に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１】
圧電基板上にＩＤＴを形成する弾性表面波基板形成工程と、
（１）前記ＩＤＴを構成する電極指の質量を変化させる工程、（２）前記ＩＤＴに質量体を付加する工程、（３）前記ＩＤＴの前記電極指間にて露出している前記圧電基板をエッチングする工程の前記（１）〜（３）の少なくとも１つの工程を行い、前記弾性表面波基板の周波数を調整する第１周波数調整工程と、
前記第１周波数調整工程後、前記弾性表面波基板を２００℃以上５００℃以下の雰囲気中で５分以上加熱するアニール工程と、
前記弾性表面波基板形成工程と前記第１周波数調整工程と前記アニール工程とを終了後、前記弾性表面波基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含んでなるボンディングパッドと、前記弾性表面波基板が固定されるベース基板に設けられたボンディングパッドとを、Ａｕを含んでなるボンディングワイヤーにて電気的に接続するボンディング工程と、を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、
前記弾性表面波基板固定工程を、前記アニール工程より後に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板に前記弾性表面波基板を固定する弾性表面波基板固定工程を、さらに有し、
前記弾性表面波基板固定工程を、前記第１周波数調整工程より前に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記ベース基板にキャップを接合してパッケージを構成し、前記弾性表面波基板を前記パッケージの内部空間に収容する第１封止工程と、
前記ベース基板または前記キャップに形成された貫通孔から前記内部空間に不活性ガスを供給して前記弾性表面波基板の周波数を変化させる、または前記内部空間に供給した前記不活性ガスの圧力及び種類の少なくともいずれかを変化させて前記弾性表面波基板の周波数を変化させる第２周波数調整工程と、
前記貫通孔を封止材で塞ぐ第２封止工程と、をさらに有し、
前記第１封止工程と、前記第２周波数調整工程と、前記第２封止工程とを、前記ボンディング工程より後に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記第２周波数調整工程では、前記第１封止工程終了後に、大気中または所定の雰囲気中において弾性表面波の周波数を測定し、測定した前記周波数と予め設定した所望周波数とを比較し、
測定した前記周波数が前記所望周波数よりも低い場合には、前記内部空間の圧力を上昇させ、
測定した前記周波数が前記所望周波数よりも高い場合には、前記内部空間の圧力を下降させて、前記弾性表面波基板の周波数を変化させることを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記弾性表面波デバイスが、前記弾性表面波基板と前記弾性表面波基板を駆動する回路素子とを備えた弾性表面波発振器であることを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の弾性表面波デバイスの製造方法において、前記回路素子を前記ベース基板に固定する回路素子固定工程を、さらに備え、
前記弾性表面波基板固定工程後に前記アニール工程が行われるときに、
前記回路素子固定工程を、前記アニール工程より後に行うことを特徴とする弾性表面波デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２９８７８（Ｐ２０１１−２９８７８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７２８４７（Ｐ２００９−１７２８４７）
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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