弾性表面波デバイス

【課題】本発明は、主として無線通信機器にて使用される弾性表面波デバイスに関して、弾性表面波デバイスの電気的特性を向上させることを目的とするものである。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明の弾性表面波デバイスは、圧電体基板１と、この圧電体基板１の表面に設けた櫛型電極２と、前記圧電体基板１の裏面に設けた支持層５を備え、前記圧電体基板１と前記支持層５との当接面６を湾曲面で構成したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として無線通信機器にて使用される弾性表面波デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にこの種の弾性表面波デバイスは、圧電体基板上に櫛型電極を設けた構造となっているのであるが、圧電体基板の温度特性を低減させる手段として、圧電体基板より線膨張係数の小さく圧電体基板との密着性を有するシリコン等の支持基板を貼り合わせた構造が知られている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−９６６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧電体基板を薄くすることにより、櫛型電極で発生したバルク波の圧電体基板の裏面反射により弾性表面波デバイスの電気的特性が劣化してしまうという問題を有していた。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題を解決し電気的特性の優れた弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために本発明は、弾性表面波デバイスを構成する圧電体基板と支持層との当接面を湾曲面で構成したのである。
【発明の効果】
【０００７】
この構成により、当接面におけるバルク波の反射方向が不均一となりバルク波の減衰効果を生じさせることができ、弾性表面波デバイスの電気的特性を向上させることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。
【０００９】
図１は弾性表面波デバイスを模式的に示したものであり、その基本構造はタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの圧電体基板１の上面に櫛型電極２を配置した構造を示している。
【００１０】
そして、圧電体基板１の下面には図２に示すごとく、アルミナからなるベース層３とシリコンからなる密着層４から形成した支持層５が密着層４側を当接面６として圧電体基板１に接合した構造となっている。また、圧電体基板１と接する支持層５部分つまり密着層４が圧電体基板１より線膨張係数が小さいシリコンで構成されているため弾性表面波デバイスの温度特性が改善した構造としている。
【００１１】
そして、この弾性表面波デバイスにおいては圧電体基板１と支持層５との当接面６を湾曲面で構成しており、この構成により当接面６の場合によって櫛型電極２から放出されるバルク波の反射方向が不均一となり、この結果バルク波の減衰効果を生じさせることができ、弾性表面波デバイスの電気的特性を向上させることができるのである。
【００１２】
また、圧電体基板１の厚みを基板中央側が薄く外周側が厚くなるように湾曲方向を設定することで弾性表面波デバイスの温度特性の劣化をより抑制することができるのである。
【００１３】
すなわち、支持層５は圧電体基板１の熱による伝播方向への膨張を抑制するため熱膨張率を圧電体基板１より小さいものを用いていて昇温時に圧電体基板１が伝播方向に延び、櫛型電極２の周波数が低下する減少を抑制するのであるが、圧電体基板１と支持層５を共に平板状のものを用いた場合、熱膨張率の差により昇温時に図３に波線７で示すように圧電体基板１が熱膨張率の小さい支持層５側に撓むように反ってしまい弾性表面波フィルタの周波数低下を誘発するといった問題も有している。
【００１４】
そこで、圧電体基板１と支持層５との当接面６の形状を圧電体基板１の中央側を薄く外周側を厚くなるように湾曲させることにより、昇温時に圧電体基板１が外周方向へ伸びようとする力が湾曲した当接面６に対して方向線方向に働き、先に述べた波線７で示す反りと逆の波線８で示すように反る力として働くので、結果として弾性表面波デバイスの温度特性劣化をより抑制することができるのである。
【００１５】
なお、このような湾曲した当接面６を形成するには、図４に示すように多数個成形用の圧電体ウエハ９を個片ごとに区分けする桟部１０を残すようにウェットエッチングやサンドブラストによって研削することで、圧電体基板１の個片の外周部分に対応する桟部１０の近傍の研削量が中央部分より少なくなり、この研削面に支持層５を形成する密着層４およびベース層３を順次メッキや蒸着により堆積させ、この状態の圧電体ウエハ９を桟部１０に沿ってダイサーなどで個片に分割することで、圧電体基板１と支持層５との当接面６が圧電体基板１の中央側を薄く外周側を厚くなるよう湾曲した形状となったものを形成することができるのである。
【００１６】
なお、図２に示すように圧電体基板１と支持層５との当接面６が弾性表面波デバイスの側面に位置する場合には、この当接面６を境界面としてクラックが生じやすくなるため図５に示すように支持層５を圧電体基板１の外周端部より内側に配置して、支持層５の側面部分を圧電体基板１の側面部分で囲むようにすることでクラックの発生を抑制することができるのである。
【００１７】
なお、このようなものを作る場合、先に図４を用い説明した個片分割の際に、桟部１０の一部を個片側に残すように分割線１１で分割することで容易に作成することができる。
【００１８】
また、この一実施形態においては弾性表面波デバイスとして一対の櫛型電極２を用いた模式的な構造を用いて説明したが、櫛型電極２を梯子型に組み合わせたラダー型フィルタや、複数の櫛型電極２を圧電体基板１の伝播方向に配置した縦モード型フィルタ、また、このような弾性表面波フィルタを適宜組み合わせた分波器や共用器といったものが弾性表面波デバイスとして挙げられ同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に係る弾性表面波デバイスは、温度特性の抑制及び電気的特性を向上できるという効果を有するものであり、主として無線通信機器に用いられる弾性表面波フィルタや弾性表面波デュプレクサなどの弾性表面波デバイス等において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態における弾性表面波デバイスの斜視図
【図２】同弾性表面波デバイスの断面図
【図３】同弾性表面波デバイスの支持層部分を示す詳細図
【図４】同弾性表面波デバイスの反り状態を示す模式図
【図５】他の実施形態の弾性表面波デバイスの断面図
【符号の説明】
【００２１】
１圧電体基板
２櫛型電極
３ベース層
４密着層
５支持層
６当接面

【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体基板と、
この圧電体基板の表面に設けた櫛型電極と、
前記圧電体基板の裏面に設けた支持層を備え、
前記圧電体基板と前記支持層との当接面を湾曲面で構成したことを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
圧電体基板の厚みは基板中央側を薄く外周側を厚くしたことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
支持層は圧電体基板の外周端部より内側に配置したことを特徴とする請求項２に記載の弾性表面波デバイス。

【図１】