CN1391725A

CN1391725A - 弹性波装置

Info

Publication number: CN1391725A
Application number: CN008110204A
Authority: CN
Inventors: 吉田宪司; 三须幸一郎; 井幡光词; 酒井淳; 永塚勉; 山田朗; 前田智佐子
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2003-01-15
Also published as: WO2001001675A2; CN1365569A; WO2001001675A3; CN2567940Y; DE20080319U1

Abstract

一种在压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5的电极的弹性波装置，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上淀积以氧化硅为主要成分的电介质薄膜，适当地设定该电介质薄膜的厚度。而且，通过适当地设定电介质薄膜的厚度，保护电极不受微细金属屑的影响，另外，能获得为了避免来自外部的影响而不需要气密地封装在外壳内的弹性波装置。

Description

弹性波装置

技术领域

本发明涉及通信装置或电子装置等的电路中使用的传输弹性波的弹性波装置。

背景技术

迄今，在弹性波装置的基板中，作为压电体基板使用电气机械耦合系数K²大的铌酸锂(以下称LiNbO₃)；电气机械耦合系数K²虽然比LiNbO₃小，但温度特性比LiNbO₃好的钽酸锂(以下称LiTaO₃)；具有零温度特性的水晶；具有电气机械耦合系数K²和温度特性为LiTaO₃和水晶的中间大小的值的四硼酸锂(以下称Li₂B₄O₇)等，另外，还使用在玻璃、蓝宝石、硅(Si)、砷化镓(GaAs)、金刚石等非压电基板或非压电薄膜上淀积了氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、硫化镉(CdS)等压电体薄膜的制品。另外，最近作为新的压电体材料，正将目光集中在弹性表面波的电气机械耦合系数K²非常大的具有切割角的铌酸钾(KiNbO₃)、期待着作为中频滤波器使用的所谓的镧镓硅酸盐(La₃Ga₅SiO₁₄)、镧镓铌酸盐(La₃Ga₅NbO₁₄)、镧镓钽酸盐(La₃Ga₅TaO₁₄)-等上。可是，在本申请中除了进行特别区分的情况以外，将它们统称为压电基板。

采用光刻技术，在这些压电基板上形成由Al或以Al为主要成分的合金构成的交叉指形电极变换器或反射电极、将输入或输出电力用的导线或凸点连接在交叉指形电极上的引出电极、将各电极之间连接起来的回形电极(也称为汇流条电极)等，构成弹性波装置。再将该弹性波装置封装在陶瓷外壳中，成为实际的制品。

如上所述，在压电基板上形成包括交叉指状电极的电极图形，构成弹性波装置，但迄今多半通过将薄膜淀积在形成了该电极图形的压电基板上，来改善弹性波装置的温度特性，保护交叉指状电极及反射电极等免受机械损伤，防止电极指间的热电击穿，增大电气机械耦合系数K²，提高电极指间的耐电力性，提高电极的耐湿性，防止电极指之间的短路等，以提高弹性波装置的特性。

通常，弹性波装置是在压电基板上形成包括交叉指状电极的电极图形、基板表面上的电极图形没有保护的露出状态下直接被封入外壳内的。

近年来，使用弹性波装置的移动无线通信的通信频带达到了GHz频带的高频化程度，在GHz频带中，弹性波装置的交叉指状电极或反射电极的尺寸被缩小到亚微米级的程度。这样，由于交叉指状电极和反射电极相邻的电极指之间非常狭窄，所以即使迄今不成问题的微细的金属屑引起电极之间短路的可能性都很大。另外，由于弹性表面波在压电基板的表面上传播，所以压电基板的表面状态是非常敏感的，如果潮气进入外壳内冷凝后水分附着在压电基板表面上，在此情况下弹性波装置的特性会劣化。另外，在潮气进入外壳内的情况下，耐潮性弱的Al或以Al为主要成分的合金构成的电极会被腐蚀，弹性波装置的特性被劣化。由于这种情况，如上所述为了使弹性波装置避免受外部的影响，而将弹性波装置高气密地封装在外壳内。

可是，即使将弹性波装置高气密地封装在外壳内，但在弹性波装置的制造工序中微细的金属屑或潮气进入外壳内的可能性依然很大，所以用某种形式来保护电极已成为必要。为了该目的，可以考虑在交叉指状电极上淀积电极保护膜的结构。

在特开昭61-136312号公报(以下称已有技术1)中，设计出了弹性表面波元件，即在形成了交叉指状电极及其他电极的压电基板上，覆盖交叉指状电极部分淀积SiO₂等氧化物、SiN₂等氮化物或由它们的复合体构成的绝缘膜，通过使该绝缘膜表面平坦化，防止电极的机械损伤及污染，同时做到防止电极腐蚀的弹性表面波元件。

在交叉指状电极或反射器电极上淀积了薄膜的情况下，实际上如图8所示，表面呈凹凸状。另外，在这样的状态下，受电极侧面的平坦化的影响，削弱了防止电极之间短路的效果。因此，在已有技术1中，通过淀积绝缘膜而将交叉指状电极的台阶埋没，即，如图9所示使绝缘膜8的表面平坦化，能获得充分的绝缘性。另外，在图8及图9中，1是压电基板、2是电极指，4是由电极指2形成的进行电气-弹性表面波的能量变换的输入侧交叉指状电极。另外，与该输入侧交叉指状电极4同样地还构成进行弹性表面波-电气的能量变换的输出侧交叉指状电极。

另外，在已有技术1中，如果绝缘膜的厚度小于500埃，则难以充分地防止电极之间短路现象，另一方面，如果绝缘膜的厚度大于3000埃，则由于弹性表面波元件的共振电阻增大，弹性表面波元件的特性劣化，所以在交叉指状电极上淀积的绝缘膜的最佳厚度在500～3000埃的范围内。

在将薄膜淀积在已有技术1这样的压电基板上构成的弹性波装置中，多半将氧化硅作为绝缘膜用。

另外，氧化硅通常具有与弹性波装置中使用的基板相反符号的温度特性系数，通过将氧化硅作为薄膜淀积在基板上，尝试了谋求改善温度特性。

可是，这时成为必要的氧化硅膜的厚度相对于弹性表面波的波长必须达到0.2倍左右，非常厚。假设弹性表面波的速度为4000m/s，弹性波装置的工作频率为2GHz，则氧化硅膜的厚度为0.4微米。可是，如果将该厚度的氧化硅膜淀积在弹性波装置上，则由于弹性波装置的共振电阻增大，特性劣化，所以通过将氧化硅膜淀积在弹性波装置上来改善温度特性的弹性波装置，实际上迄今也未实现。

在压电基板上形成的电极图形虽然由Al或以Al为主要成分的合金构成，但耐湿性能弱。另外，作为电极保护膜喜欢使用的氧化硅膜也缺乏耐湿性能。另外，一般作为防止Al腐蚀用的保护膜，已知有氮化硅膜。可是，在将该氮化硅膜直接淀积在压电基板上的情况下，由于压电基板和氮化硅膜的线胀系数不同，所以如果氮化硅膜达到一定厚度以上时，往往出现在氮化硅膜上发生裂纹的问题。

为了改善上述的问题，在特开平8-97671号公报(以下称已有技术2)中，提出了在形成了交叉指状电极的基板上淀积由氧化硅构成的内侧保护膜、以及由氮化硅构成的外侧保护膜这样两层保护膜的结构。这是通过将氧化硅作为压电基板和氮化硅的中间层插入，使线胀系数从基板向外侧保护膜缓慢变化，防止在外侧保护膜上发生裂纹的一种方法。而且，在已有技术2中，通过采用该结构，能实现耐湿性能好的弹性波装置。

这样，由于氧化硅膜缺乏耐湿性，所以可以认为只用氧化硅膜难以实现耐湿性能好的弹性波装置。

为了用在移动通信装置中，要求弹性波装置小型、而且重量轻。虽然所使用的基板的大小最小为1mm×1.5mm左右，但由于需要将基板装入弹性波装置的外壳中，所以弹性波装置最后所成的形态最小也会变成2mm×2.5mm，另外，生产得最多的为3mm见方左右的大小。

这里，将上述已有技术的问题整理如下。

在已有技术1中，在压电基板上形成了包括交叉指状电极及反射电极的电极图形的弹性波装置上淀积的绝缘膜的最佳厚度为500至3000埃。可是，近年来，在弹性波装置使用的GHz频带中，在已有技术1的绝缘膜厚度的范围内，中心频率的变化及共振电阻的增加大，存在弹性波装置的特性劣化的问题。

另外，在上述的已有技术1中，只在交叉指状电极上淀积绝缘膜，但反射器电极的电极指宽度也与交叉指状电极大致相同，如果在露出的状态下，则微细的金属屑有可能引起电极指之间的短路，或者由潮气引起电极指的腐蚀。

另外，在已有技术2中，通过将氧化硅和氮化硅两种薄膜淀积在形成了包括交叉指状电极及反射器的电极图形的压电基板上，能实现耐湿性能好的弹性波装置。可是，由于在压电基板上淀积的薄膜变成两层，所以与薄膜为一层的情况相比，薄膜厚度的调整及薄膜质量的均匀化变得更困难了，另外生产成本上升等问题也多起来了。

因此，本发明就是为了解决上述的问题而完成的，是一种在压电基板上形成了包括由导体构成的交叉指状电极的电极的弹性波装置，在该弹性波装置中，在上述交叉指状电极及反射器上淀积以氧化硅为主要成分的电介质薄膜，适当地设定该电介质薄膜的厚度。而且，通过适当地设定电介质薄膜的厚度，保护电极不受微细金属屑的影响，另外，能获得为了避免来自外部的影响而不需要气密地封装在外壳内的弹性波装置。

发明的公开

本发明的弹性波装置是一种在压电基板上形成了包括由导体构成的交叉指状电极的电极的装置，将厚度为100至1000埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜设置在上述交叉指状电极上。通过这样构成，能保持覆盖性，抑制弹性表面波(以下称SAW)滤波器的插入损失的增加。

另外，电介质薄膜的厚度最好为100至500埃。通过设定成这样的厚度，能再现作为SAW滤波器的原来的特性，同时能减少中心频率的变化。

另外，电介质薄膜的厚度为200至500埃就更好。通过设定成这样的厚度，能提高电极侧面的覆盖率，能进一步提高耐湿性能。

另外，利用CVD法、溅射法中的任何一种方法形成电介质薄膜即可。在此情况下，两者的耐湿性能几乎不变，能作成比用涂敷法制作的薄膜好的薄膜。另外，在对CVD法和溅射法两者进行比较的情况下，CVD法能廉价地进行制作。

另外，将上述压电体基板或备有压电体薄膜的基板相对于溅射靶倾斜地配置，能利用溅射法，从使上述电介质薄膜相对于垂直基板表面的方向倾斜的方向淀积上述电介质薄膜。通过这样构成，能提高电介质薄膜对电极侧面的附着率。

另外，由构成包括上述交叉指状电极的电极的导体构成的电极指最好呈平行于垂直基板表面方向的面，而且，沿垂直于穿过宽度方向的断面呈梯形。通过这样构成，能提高电极指上的电介质薄膜的覆盖率，能实现耐湿性能更好的弹性波装置。

附图的简单说明

图1是本发明的SAW滤波器的平面图。

图2是图1中的交叉指状电极部分的放大剖面图。

图3是表示模耦合型的SAW共振滤波器的一般的模型。

图4是表示使电极上的氧化硅膜的厚度变化时测定了SAW滤波器的插入损失的变化的本发明的实验例1的结果的图。

图5是表示使电极上的氧化硅膜的厚度变化时测定了SAW滤波器的频率通过特性的本发明的实验例2的结果的图。

图6是表示对4个品种进行了耐湿试验的本发明的实验例3的结果的图。

图7是表示将压电基板相对于溅射靶倾斜地配置在本发明的实验例6的溅射装置内的状态的图。

图8是将绝缘膜淀积在特开昭61-136312号公报中所示的交叉指状电极上的情况的剖面图。

图9是使其表面平坦地将绝缘膜淀积在图8所示的交叉指状电极上的情况的剖面图。

实施发明的最佳形态

为了更详细地说明本发明，根据附图来说明它。

首先，根据将本发明应用于SAW滤波器中的例，具体地说明在电极部分上形成了电介质薄膜的部分的结构及制造方法。图1是表示本发明的横向型SAW滤波器的结构的平面图，图2是图1中的交叉指状电极部分的放大剖面图。另外，图3是后面所述的各实验例中使用的模耦合型SAW共振滤波器的一般的电极模型图。另外，由于图1及图2所示的横向型SAW滤波器的情况和图3所示的模耦合型SAW共振滤波器基本上相同即可，所以以下的说明将图1及图2所示的横向型SAW滤波器的情况作为中心，说明在电极部分上形成了电介质薄膜的部分的结构及制造方法，关于图3中的模耦合型SAW共振滤波器，限于表示一般的电极图形。另外，在图1至图3中，相同的部分以同一标号标出。

在图1至图3中，1是压电基板、2是电极指，3是将电力供给交叉指状电极4、5的引出电极，4是进行电气-弹性表面波的能量变换的输入侧交叉指状电极，5是进行电气-弹性表面波的能量变换的输出侧交叉指状电极，6是输入端子，7是输出端子，8是电介质薄膜。另外，在图3中，9是光栅反射器。

以下，按照本发明的弹性波装置的制造工序，更具体地说明图1中的SAW滤波器的电极部的结构。首先，用光刻技术，在压电基板上形成包括交叉指状电极4、5的电极图形(在图3所示的模耦合型SAW共振滤波器的情况下包括光栅反射器9)。与弹性波装置的工作频带一致地、适当地调节电极指宽度、电极指间隔、以及电极膜厚度。然后，在电极图形上形成由氧化硅构成的电介质薄膜8。

其次，用光刻法只将输入或输出电力用的引出电极上部的电介质薄膜除去，通过将输入或输出电力用的导线连接在引出电极3及外壳的电极上，形成弹性波装置。

虽然如上构成图1中的弹性波装置，但根据情况，有时在形成了包括交叉指状电极4、5的电极图形(在图3所示的模耦合型SAW共振滤波器的情况下，还包括光栅反射器9)之后，还附加只在连接电极之间的汇流条电极上部及连接输入或输出电力的导线的引出电极3的部分上，再形成由Al或以Al为主要成分的合金构成的电极的工序。通过附加该工序，增加汇流条电极及引出电极3的厚度，在汇流条电极部分减少电阻，能获得损失更低的弹性波装置，另外，能更容易地将输入或输出电力的导线焊接在电极凸点部上。

顺便说一下，该图1中的SAW滤波器如下工作。

施加在输入端子6上的电信号在输入侧交叉指状电极的交叉部分上形成电场。这时，由于基板1是压电体，所以由于上述电场的作用而发生变形。另外，在该SAW滤波器中，由于电介质薄膜8呈淀积在交叉指状电极4及5的上部的结构，所以加在交叉指状电极4及5上的电场到达压电基板1及电介质薄膜8上，激起并接收弹性表面波。在输入信号的频率为f情况下，所产生的变形也以频率f振动，它成为SAW，沿着与电极指2平行的方向传播。另外，在输出交叉指状电极5上，SAW再次被变换成电信号。从电信号变换成SAW的情况和从SAW变换成电信号的情况是互为可逆的过程。

虽然如上构成本发明的SAW滤波器，但由于SAW沿基板表面传播，所以受基板表面状态的影响很大。例如，在存在电极的情况下，受电极的质量附加效应及电场短路效应等各种效应的影响，SAW的特性发生很大变化。即使在基板表面上淀积薄膜等的情况下，SAW的特性同样变化，结果，弹性波装置的特性也变化。

这样，在压电基板1上形成了包括交叉指状电极4、5的电极的弹性波装置中，通过将绝缘膜8淀积在该电极上，保护电极不受微细金属屑的影响，另外，能获得没有必要为了避免来自外部的影响而气密地封装在外壳内的弹性波装置。

其次，说明讨论上述电介质薄膜的厚度的实验例。

实验例1

实验例1是从SAW滤波器的插入损失的观点，讨论电介质薄膜的厚度的实验例。

即，在压电体上形成了包括交叉指状电极的电极图形后，利用CVD(Chemical Vapor Deposition：化学汽相蒸镀)法在上部淀积了氧化硅膜的SAW滤波器中，测定了使由氧化硅构成的电介质薄膜8的厚度变化时的插入损失的测定值。具体地说，测定了使电介质薄膜8的厚度变为200、500、1000、2000埃时的SAW滤波器的插入损失。另外，作为SAW滤波器，使用具有图3所示的模耦合型SAW共振滤波器的电极图形的滤波器。另外，在该图3中，两个输出侧交叉指状电极4、5导电性地并联连接。另外，如上所述，9是光栅反射器。

图4中示出了该实验结果。从该结果可知，SAW滤波器的插入损失伴随电介质薄膜8的厚度的增加而增加。在图4中，能利用通过电力的量(db)的减少量算出该插入损失。电介质薄膜8的厚度在2000埃的情况下，与没有电介质薄膜的情况相比，插入损失大约增加1dB，不能忽视该损失增加的部分。因为损失增加部分达到约0.5dB是能允许的范围的极限，所以能断定在SAW滤波器上淀积的电介质薄膜8的厚度的极限为1000埃。可以认为这是由于如果电介质薄膜8的厚度超过1000埃，则弹性表面波的传输衰减增大。另外，由于该测定中使用的SAW滤波器是设计得在没有电介质薄膜8的情况下特性特别好的滤波器，所以电介质薄膜8被淀积在压电基板1的表面上，电极图形未必达到最佳设计条件，可见会联系到插入损失的增加。这样，电介质薄膜8的厚度如果达到1000埃左右，则对原来的弹性波装置的特性几乎没有影响，这一点被实验所确认。

另外，如果在该电极上形成的电介质薄膜8的厚度小于100埃，则电介质薄膜8对交叉指状电极4、5和反射电极等电极的覆盖性不好。

因此，根据实验例1的结果，电介质薄膜8的厚度在100埃至1000埃之间是适宜的。

如上所述，如果采用该实验例1，则在压电体基板或备有压电体薄膜的压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5或反射器9的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上形成厚度从100至1000埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，能实现插入损失少、耐湿性能比现有的这种弹性波装置好、而且成本低的弹性波装置。

实验例2

实验例2是这样的实验例：在压电基板上形成了包括交叉指状电极4、5的电极图形的弹性波装置中，在电极图形上淀积以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8，测定了使该电介质薄膜8的厚度变化时的弹性波装置的特性变化。这里使用图3中的模耦合型SAW共振滤波器进行了测定。

图5表示该实验例2的结果。

在图5中，随着电介质薄膜8的厚度增大，滤波器特性的通过频带的中心频率逐渐降低。另外，插入损失也增加，频带宽度减小。电介质薄膜8的厚度达到1000埃时，对SAW滤波器进行了最佳设计的原来的弹性波装置的特性大致能再现。可是，如果电介质薄膜的厚度达到2000埃，则移动体无线通信中使用的GHz频带的弹性波装置的共振电阻增大。因此，通过设计难以恢复由于将电介质薄膜8淀积在弹性波装置上而劣化了的弹性波装置的特性。另外，如果可能的话，中心频率的变化小一些好，中心频率的变化最好在5MHz以内。因此，电介质薄膜8的厚度最好在500埃以内。

另外，由于中心频率的变化较小者为好，所以从这一观点来看，氧化硅电介质薄膜8薄者为好。可是，如果过薄，则氧化硅膜对电极图形的覆盖率变坏，不能充分地获得耐湿性能高的效果。因此，如上所述氧化硅电介质薄膜8需要在100埃以上。

如上所述，如果采用该实验例2，则在压电体基板或备有压电体薄膜的压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5或反射器9的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上形成厚度从100至500埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，能实现中心频率变化小、耐湿性能比现有的这种弹性波装置好、成本低的弹性波装置。

实验例3

实验例3是这样的实验例：在压电基板上形成了包括交叉指状电极的电极图形的弹性波装置中，用CVD法在电极图形上淀积了以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，进行了使电极断面形状、电极膜厚度、以及电介质薄膜的厚度变化了的SAW滤波器的4个品种的耐湿试验。SAW滤波器中使用图3中的滤波器。

品种1利用紧密接触曝光机及湿刻法，形成了电极。品种1以外的品种利用缩小曝光机及干刻法形成了电极。这里，所谓紧密接触曝光机是一种在光刻技术中，使描绘电极图形的掩模直接紧密接触压电基板晶片进行曝光的装置。另一方面，这里所谓缩小曝光机是一种将描绘电极图形的掩模与压电基板晶片离开某一定的距离配置，使被掩模描绘的图形缩小到1/5、1/10等的大小进行曝光的装置。

另外，将该弹性波装置装入非陶瓷材料的简易型的外壳中，在外壳的盖采用能使水分透过的性质的树脂封装后的状态下，将弹性波装置设置在温度为85℃、湿度为85％的环境中，经过一定时间后测定了滤波器的特性。

图6是表示进行了该4个品种的耐湿试验的实验例3的结果的表。

从图6的结果可知，在这4个品种中出现的最好的结果是品种1。另一方面，出现的最坏的结果是品种4。在电极图形上部没有电介质薄膜8的品种4的情况下，经过100小时左右弹性波装置的特性开始劣化。在电极图形上有电介质薄膜8的其他3个品种的情况下，经过100小时左右未发现弹性波装置的特性劣化。在品种1和品种2中电介质薄膜8的厚度都等于200埃，但电极的形状不同，即，如果对电极的断面进行比较，则在品种1中呈梯形，在品种2中呈矩形。另外，用扫描型电子显微镜(以下称SEM)对品种1和品种2观察了电极断面形状，在品种1的电极断面形状呈梯形的情况下，电极指2被电介质薄膜8以同样的厚度覆盖着，但在品种2的电极断面形状呈矩形的情况下，看到了几个电极指2的侧面被电介质薄膜8覆盖的状态不一样的情况。可以认为该电介质薄膜8的覆盖状态的差异导致品种1和品种2的试验结果的差异。另外，在品种3的电介质薄膜8的厚度为1000埃的情况下，试验结果中出现了个体差异。通过SEM进行的观察，结果确认了用电介质薄膜8以相同的厚度覆盖电极图形者的试验结果好，另一方面，用电介质薄膜8覆盖电极指2的状态不一样者的试验结果不太好。可是，判明了电介质薄膜8的厚度即使在1000埃的情况下，也能获得电介质薄膜的覆盖状态好的电极指，所以可以认为使电介质薄膜8的形成条件适当，电极指2能被电介质薄膜8覆盖得一样，能谋求提高耐湿性能。

由上述的试验结果可知，在压电基板1上形成了包括交叉指状电极的电极图形的弹性波装置中，在电极图形上淀积了以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，电介质薄膜8的厚度从200到1000埃时对弹性波装置的特性没有影响，提高了耐湿性能。

另外，虽然只对电介质薄膜8的厚度为200埃以上的情况进行了耐湿试验，但可以认为即使电介质薄膜8的厚度比200埃薄，但与没有电介质薄膜、电极露出的情况相比，也能获得耐湿性能提高的效果。

可是，在电介质薄膜8的厚度在200埃以下的情况下，与没有电介质薄膜8的电极露出的弹性波装置相比，耐湿性能提高了的电极侧面的覆盖率变坏，未必能获得充分的耐湿性能。因此，可以认为电介质薄膜的厚度最好在200至500埃的范围内。

如上所述，如果采用该实验例3，则在压电体基板或备有压电体薄膜的压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5或反射器9的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上形成厚度从200至500埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜的情况下，能实现耐湿性能比现有的这种弹性波装置好、成本低的弹性波装置。

另外，通过提高弹性波装置的耐湿性能，没有必要将弹性波装置高气密地封装在外壳内，能使用非陶瓷外壳的简易型的外壳，所以能降低生产成本。

另外，如果采用该实验例3，则在压电体基板或备有压电体薄膜的压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5或反射器9的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上有以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，由构成交叉指状电极4、5及反射器9的导体构成的电极指2呈平行于基板表面的垂直方向的面，而且，通过使垂直于穿过宽度方向的方向上的断面呈梯形，与现有的这种弹性波装置相比，能提高电介质薄膜8对电极指2的覆盖率，能实现耐湿性能好的成本低的弹性波装置。

实验例4

实验例4是讨论电介质薄膜8由于制造方法的不同而产生的差异。

具体地说，不仅对采用CVD法制作的电介质薄膜8，而且对采用溅射法、涂敷法制作的电介质薄膜8进行了上述的耐湿性能试验。其结果，获得了在采用溅射法制作的电介质薄膜的情况下，与采用CVD法制作的电介质薄膜的情况没有多大变化的试验结果。可是，在涂敷法的情况下，氧化硅膜对电极的覆盖状态变坏，试验结果并不怎么好。

如上所述，如果采用该实验例4，则在压电体基板或备有压电体薄膜的压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5或反射器9的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上有以厚度从100至1000埃的氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，通过用CVD法或溅射法制作上述电介质薄膜8，与现有的这种弹性波装置相比，能实现耐湿性能比好、成本低的弹性波装置。另外，知道了用溅射法制作的氧化硅膜也具有充分的耐湿性能。

实验例5

实验例5是关于在电极的断面形状呈矩形的情况下采用溅射法来改善制作方法的例。

由图6中的耐湿试验的结果可知，在电极的断面形状呈矩形的情况下，与断面形状呈梯形的情况相比较，电极侧面的电介质薄膜的附着率低。这是因为在溅射法这样的薄膜制作方法中，薄膜材料的溅射原子沿着行进方向、即沿压电基板方向具有较大的动能，几乎从基板表面的垂直方向入射到基板上。在此情况下，薄膜分子不能直接到达垂直于基板表面的面、即电极的侧面上。在适当地控制基板温度的情况下，到达电极上表面或压电基板1的表面上的薄膜分子从压电基板1获取热能，虽然能移动而附着在电极侧面上，但薄膜分子未必能经常充分地覆盖在不管什么样的电极的侧面上。

因此，在将压电基板相对于溅射原子靶垂直地配置的通常的溅射法中，由于存在上述的问题，所以如图7所示，在将形成了包括交叉指状电极4、5的电极图形的压电基板1配置在溅射装置中的情况下，使压电基板1相对于溅射靶10倾斜配置，通过使压电基板1相对于溅射靶10倾斜地旋转，淀积电介质薄膜8，能提高电极侧面上的电介质薄膜的附着率。另外，在图7中，11表示被离子化了的粒子，用实线箭头表示溅射粒子11的发射方向。

如上所述，如果采用该实验例5，则在压电体基板或备有压电体薄膜的压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5或反射器9的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上采用溅射法制作以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8的情况下，通过将上述压电基板1相对于溅射靶10倾斜地配置，使上述基板相对于溅射靶10倾斜地旋转，从相对于基板表面的垂直方向倾斜的方向淀积上述电介质薄膜8，与现有的这种弹性波装置相比，能实现耐湿性能比好、成本低的弹性波装置。

如上所述，本发明是这样一种发明：在压电基板1上形成了包括由导体构成的交叉指状电极4、5的电极的弹性波装置中，在上述交叉指状电极4、5及反射器9上淀积以氧化硅为主要成分的电介质薄膜8，适当地设定该电介质薄膜8的厚度，但根据各实验例适当地设定了电介质薄膜8的情况下，能不需要现有的弹性波装置中为了保护电极不受潮气的影响而一般所必要的外壳，因此能降低生产成本，另外还能与半导体元件一体化。

另外，虽然已知通过将氧化硅薄膜淀积在基板上，能使弹性波装置的温度系数为零，但在该情况下，氧化硅薄膜的厚度与电极指的间隔相比，必须相当厚，会增加传输损失，所以作为产品还不能实现。可是，采用本发明的实验例中所述厚度大小的电介质薄膜8，能稍微改善温度特性。

另外，通过将电介质薄膜8淀积在压电基板1上，还能期待提高电气机械耦合系数K²。

另外，通过将电介质薄膜8淀积在压电基板1上，包围在电极的周围，所以还能期待提高耐电力性能。

另外，如前面所述，压电材料有热电效应，因此在压电材料表面上产生感应电荷。因此，该电荷在电极指2之间、以及在反射器9和电极指2之间放电，从而会破坏电极，放电时产生噪声等，往往会使弹性波装置的特性劣化。可是，在本发明中，呈电介质薄膜8淀积在电极上的结构，在压电基板1的表面上由热电效应感应的电荷不是局限在压电基板1的表面的一定位置，而是被发射到外部，能避免上述的放电。

另外，在以上的说明中，虽然举例说明了图1中的横向型滤波器及图3中的SAW共振滤波器，但本发明不限于此，即使应用于多电极结构的滤波器、将多级SAW共振器连接起来的多节滤波器、梯形滤波器中，上述的各种效果也一样。

另外，不仅在交叉指状电极4及5的电极指2的排列周期完全相同的情况下、而且在局部或全部上升排列周期变化的情况下，效果也相同。另外，即使在交叉指状电极4、5内有浮动电极、或者在交叉指状电极4、5内的不同部位存在的浮动电极之间呈导电性连接的形状的情况下，上述的各种效果也一样。

另外，虽然给出了反射器电极9的排列周期完全相同的情况，但即使在局部或全部上述排列周期变化的情况下，效果也一样。另外，在反射器电极9内有浮动电极、或者在反射器电极9内的不同部位存在的浮动电极之间呈导电性连接的形状的情况下，上述的各种效果也一样。

另外，本发明不仅对SAW滤波器有效，而且对一个端子对SAW共振器、SAW延迟线、SAW分散型延迟线、SAW盘旋器等的形成有电信号和SAW的变换功能的交叉指状电极的其他SAW装置全都有效。另外，对使用这些SAW装置的弹性波装置也全都有效。

工业上利用的可能性

如上所述本发明的弹性波装置能灵活地应用于电视接收机用视频中频滤波器(PIF)、电视发送机用残留边带滤波器(VSBF)、VTR的射频变换器用谐振子、有线电视接收机的频率变换用谐振子等许多方面。

Claims

1.一种弹性波装置，在压电基板上形成了包括由导体构成的交叉指状电极的电极的弹性波装置，其特征在于：在上述交叉指状电极上有厚度为100至1000埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜。

2.一种弹性波装置，在压电基板上形成了包括由导体构成的交叉指状电极的电极的弹性波装置，其特征在于：在上述交叉指状电极上有厚度为100至500埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜。

3.一种弹性波装置，在压电基板上形成了包括由导体构成的交叉指状电极的电极的弹性波装置，其特征在于：在上述交叉指状电极上有厚度为200至500埃的以氧化硅为主要成分的电介质薄膜。

4.根据权利要求1、2或3所述的弹性波装置，其特征在于：利用CVD法制作上述电介质薄膜。

5.根据权利要求1、2或3所述的弹性波装置，其特征在于：利用溅射法制作上述电介质薄膜。

6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其特征在于：将上述压电体基板或备有压电体薄膜的基板相对于溅射靶倾斜地配置，利用溅射法，从使上述电介质薄膜相对于垂直基板表面的方向倾斜的方向淀积上述电介质薄膜。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的弹性波装置，其特征在于：由构成包括上述交叉指状电极的电极的导体构成的电极指呈平行于垂直基板表面方向的面，而且，沿垂直于穿过宽度方向的断面呈梯形。