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JP6981772B2 - Elastic wave device - Google Patents

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JP6981772B2
JP6981772B2 JP2017091409A JP2017091409A JP6981772B2 JP 6981772 B2 JP6981772 B2 JP 6981772B2 JP 2017091409 A JP2017091409 A JP 2017091409A JP 2017091409 A JP2017091409 A JP 2017091409A JP 6981772 B2 JP6981772 B2 JP 6981772B2
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film
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惠一郎 本山
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

本発明は、弾性波デバイスに関し、例えば櫛型電極を有する弾性波デバイスである。 The present invention relates to an elastic wave device, for example, an elastic wave device having a comb-shaped electrode.

近年、携帯電話などの無線装置の急速な小型化、高機能化および高品質化が進んでおり、その高周波回路に弾性表面波共振器を用いたフィルタが用いられている。弾性表面波共振器は、圧電基板上に電極指が対向するIDT(Interdigital Transducer)を有する。 In recent years, wireless devices such as mobile phones have been rapidly reduced in size, enhanced in functionality, and improved in quality, and filters using surface acoustic wave resonators have been used in their high-frequency circuits. The surface acoustic wave resonator has an IDT (Interdigital Transducer) on which the electrode fingers face each other on the piezoelectric substrate.

入力端子または出力端子に加わる静電気によりIDTが破壊されないように、入力端子および出力端子の少なくとも一方とグランドとの間に、電極パターンより狭いギャップを複数個有する放電誘発パターンを設けることが知られている(例えば特許文献1)。静電気よる破壊を抑制するためにバリスタ特性を有する薄膜を設けることが知られている(例えば特許文献2)。 It is known to provide a discharge induction pattern having a plurality of gaps narrower than the electrode pattern between at least one of the input terminal and the output terminal and the ground so that the IDT is not destroyed by static electricity applied to the input terminal or the output terminal. (For example, Patent Document 1). It is known to provide a thin film having varistor characteristics in order to suppress destruction due to static electricity (for example, Patent Document 2).

特開2005−191744号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-191744 特開2006−20285号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-20285

特許文献1では、放電誘発パターンのギャップをIDTの電極指間のギャップより狭くする。このような狭い間隔のパターンを形成することは難しい。また、特許文献2のようなバリスタ特性を有する特殊な薄膜を設けることは製造上の負担となる。 In Patent Document 1, the gap of the discharge induction pattern is made narrower than the gap between the electrode fingers of the IDT. It is difficult to form such a narrowly spaced pattern. Further, providing a special thin film having varistor characteristics as in Patent Document 2 is a burden on manufacturing.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、容易に形成可能な放電素子を有する弾性波デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an elastic wave device having a discharge element that can be easily formed.

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、各々複数の電極指と前記複数の電極指が接続されたバスバーとを有し、前記複数の電極指が対向する一対の櫛型電極と、前記圧電基板上に設けられた入力パッドと、前記圧電基板上に設けられた出力パッドと、前記圧電基板上に設けられたグランドパッドと、各々が前記入力パッドと前記出力パッドとの間に接続され前記一対の櫛型電極を備える複数の共振器と、を含むフィルタと、前記入力パッドと前記出力パッドのいずれか一方に前記複数の共振器を介さず電気的に接続された第1電極と、前記グランドパッドに前記複数の共振器を介さず電気的に接続され少なくとも一部において前記第1電極と平面視において重なる第2電極と、前記第1電極と前記第2電極とが平面視において重なる領域における前記第1電極と前記第2電極との間に設けられ前記第1電極および前記第2電極の各々の膜厚より小さく前記一対の櫛型電極が対向する最小のギャップの距離より小さい膜厚を有する絶縁膜と、を有する放電素子と、
を具備する弾性波デバイスである。
The present invention has a piezoelectric substrate and a pair of comb-shaped electrodes provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers and a bus bar to which the plurality of electrode fingers are connected, and the plurality of electrode fingers facing each other. Between the input pad provided on the piezoelectric substrate, the output pad provided on the piezoelectric substrate, and the ground pad provided on the piezoelectric substrate, respectively, between the input pad and the output pad. A filter comprising a plurality of resonators connected to and comprising the pair of comb-shaped electrodes, and a first electrically connected to any one of the input pad and the output pad without the plurality of resonators. electrode and a second electrode overlapping the first electrode in plan view in electrically connected to at least a portion without passing through the plurality of resonators to the ground pad, the first electrode and the second electrode and the plane The distance of the minimum gap between the first electrode and the second electrode in the visually overlapping region, which is smaller than the thickness of each of the first electrode and the second electrode and the pair of comb-shaped electrodes face each other. a discharge element having an insulating film having a thickness not more small,
It is an elastic wave device provided with.

上記構成において、前記第1電極は前記第2電極に向かうに従い幅が狭くなり、前記第2電極は前記第1電極に向かうに従い幅が狭くなり、前記第1電極における前記第2電極側の先端は前記第2電極の縁以外の部分に平面視において重なり、前記第2電極における前記第1電極側の先端は、前記第1電極の縁以外の部分に平面視において重なる構成とすることができる。 In the above configuration, the width of the first electrode becomes narrower toward the second electrode, the width of the second electrode becomes narrower toward the first electrode, and the tip of the first electrode on the second electrode side. overlap in a plan view in a portion other than an edge of the second electrode, the tip of the first electrode side of the second electrode may be configured to overlap in a plan view in a portion other than an edge of the first electrode ..

上記構成において、前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量は0.1pF以下である構成とすることができる。 In the above configuration, the capacitance between the first electrode and the second electrode can be 0.1 pF or less.

上記構成において、前記入力パッドおよび前記出力パッドのうち前記第1電極に接続された一方並びに前記グランドパッドは、前記圧電基板上に設けられた金属膜と前記金属膜上に設けられ、前記金属膜と異なる材料からなる金属層とから形成され、前記第1電極は、前記金属膜および前記金属層のいずれか一方から形成され前記金属膜および前記金属層の他方を含まず、前記第2電極は、前記金属膜および前記金属層の他方から形成され前記金属膜および前記金属層の一方を含まない構成とすることができる。 In the above structure, one and the ground pad is connected to the first electrode of the input pad and the output pad is provided with a metal film formed on the piezoelectric substrate to the metal film, the metal film The first electrode is formed of either the metal film or the metal layer and does not include the metal film and the other of the metal layer, and the second electrode is formed of a metal layer made of a different material from the above. , The structure may be formed from the other of the metal film and the metal layer and may not include one of the metal film and the metal layer.

上記構成において、前記一対の櫛型電極は前記金属膜から形成される構成とすることができる。 In the above configuration, the pair of comb-shaped electrodes may be formed from the metal film.

上記構成によれば、前記絶縁膜は、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である構成とすることができる。 According to the above configuration, the insulating film may be a silicon oxide film or a silicon nitride film.

本発明によれば、容易に形成可能な放電素子を有する弾性波デバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an elastic wave device having a discharge element that can be easily formed.

図1は、実施例1に係る弾性波フィルタの平面図である。FIG. 1 is a plan view of the elastic wave filter according to the first embodiment. 図2(a)は、実施例1における弾性表面波共振器の平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。2 (a) is a plan view of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (a). 図3は、実施例1における弾性表面波共振器の別の例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing another example of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment. 図4(a)は、実施例1における放電素子周辺の平面図、図4(b)は、図4(a)のA−A断面図である。4 (a) is a plan view of the periphery of the discharge element in the first embodiment, and FIG. 4 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 4 (a). 図5(a)から図5(d)は、実施例1における放電素子および弾性表面波共振器の製造方法を示す断面図である。5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the discharge element and the surface acoustic wave resonator according to the first embodiment.

以下、図面を参照し実施例について説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.

図1は、実施例1に係る弾性波フィルタの平面図である。図1に示すように、圧電基板10上に弾性表面波共振器25、配線32、パッド34および放電素子30が設けられている。弾性表面波共振器25は、IDT20とIDT20の両側に設けられた反射器24を有している。弾性表面波共振器25として直列共振器S1からS3と並列共振器P1からP4が設けられている。パッド34上にバンプ36が設けられている。バンプ36は、入力端子In、出力端子Outおよびグランド端子Gndに対応する。 FIG. 1 is a plan view of the elastic wave filter according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an elastic surface wave resonator 25, a wiring 32, a pad 34, and a discharge element 30 are provided on the piezoelectric substrate 10. The surface acoustic wave resonator 25 has a reflector 24 provided on both sides of the IDT 20 and the IDT 20. As the surface acoustic wave resonator 25, series resonators S1 to S3 and parallel resonators P1 to P4 are provided. A bump 36 is provided on the pad 34. The bump 36 corresponds to the input terminal In, the output terminal Out, and the ground terminal Gnd.

直列共振器S1からS3は、入力端子Inと出力端子Outとの間に直列に接続されている。並列共振器P1からP4は、入力端子Inと出力端子Outとの間に並列に接続されている。直列共振器S1からS3は各々直列に3分割されている。並列共振器P1およびP4は各々直列に2分割されている。並列共振器P2およびP3は各々並列に2分割されている。 The series resonators S1 to S3 are connected in series between the input terminal In and the output terminal Out. The parallel resonators P1 to P4 are connected in parallel between the input terminal In and the output terminal Out. The series resonators S1 to S3 are each divided into three in series. The parallel resonators P1 and P4 are each divided into two in series. The parallel resonators P2 and P3 are each divided into two in parallel.

放電素子30は、対向領域28、電極26および27を備えている。対向領域28は、電極26および27を介しそれぞれ入力端子Inおよび出力端子Outに電気的に接続されている。圧電基板10は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。配線32およびパッド34は、例えば金、銅、アルミニウム等の金属膜である。バンプ36は、例えば金バンプ、はんだバンプ等の金属バンプである。 The discharge element 30 includes facing regions 28, electrodes 26 and 27. The facing region 28 is electrically connected to the input terminal In and the output terminal Out, respectively, via the electrodes 26 and 27. The piezoelectric substrate 10 is, for example, a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The wiring 32 and the pad 34 are metal films such as gold, copper, and aluminum. The bump 36 is a metal bump such as a gold bump or a solder bump.

図2(a)は、実施例1における弾性表面波共振器の平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。図2(a)および図2(b)に示すように、圧電基板10上にIDT20および反射器24が設けられている。IDT20および反射器24は、圧電基板10上に形成された金属膜12により形成される。圧電基板10上にIDT20および反射器24を覆うように絶縁膜14が設けられている。 2 (a) is a plan view of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (a). As shown in FIGS. 2A and 2B, the IDT 20 and the reflector 24 are provided on the piezoelectric substrate 10. The IDT 20 and the reflector 24 are formed by a metal film 12 formed on the piezoelectric substrate 10. An insulating film 14 is provided on the piezoelectric substrate 10 so as to cover the IDT 20 and the reflector 24.

IDT20は、一対の櫛型電極22を有する。櫛型電極22は各々複数の電極指21と複数の電極指21が接続されたバスバー23とを有する。櫛型電極22のうち一方の電極指21と他方の電極指21とはほぼ互い違いに設けられている。櫛型電極22の一方の電極指21と他方の電極指21とは対向している。IDT20に交流信号が印加されると、電極指21の配列する方向に伝搬する弾性波が励振される。同じ櫛型電極22の電極指21のピッチはほぼ弾性波の波長λに相当する。電極指21とバスバー23との間のギャップの電極指21の距離をG1、隣接する電極指21の間のギャップの距離をG3とする。距離G1およびG3は例えば350nmである。 The IDT 20 has a pair of comb-shaped electrodes 22. Each of the comb-shaped electrodes 22 has a plurality of electrode fingers 21 and a bus bar 23 to which the plurality of electrode fingers 21 are connected. Of the comb-shaped electrodes 22, one electrode finger 21 and the other electrode finger 21 are provided substantially alternately. One electrode finger 21 of the comb-shaped electrode 22 and the other electrode finger 21 face each other. When an AC signal is applied to the IDT 20, elastic waves propagating in the direction in which the electrode fingers 21 are arranged are excited. The pitch of the electrode fingers 21 of the same comb-shaped electrode 22 substantially corresponds to the wavelength λ of the elastic wave. Let G1 be the distance of the electrode fingers 21 in the gap between the electrode fingers 21 and the bus bar 23, and G3 be the distance of the gap between the adjacent electrode fingers 21. The distances G1 and G3 are, for example, 350 nm.

金属膜12は、例えばアルミニウム膜または銅膜である。絶縁膜14は、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である。 The metal film 12 is, for example, an aluminum film or a copper film. The insulating film 14 is, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film.

図3は、実施例1における弾性表面波共振器の別の例を示す平面図である。図3に示すように、櫛型電極22は、電極指21の延伸方向に他方の櫛型電極22の複数の電極指21にそれぞれ対向する複数のダミー電極指21aを有する。電極指21とダミー電極指21aとの間のギャップの距離はG2である。距離G2およびG3は例えば350nmである。その他の構成は、図2(a)と同じであり説明を省略する。 FIG. 3 is a plan view showing another example of the surface acoustic wave resonator in the first embodiment. As shown in FIG. 3, the comb-shaped electrode 22 has a plurality of dummy electrode fingers 21a facing each of the plurality of electrode fingers 21 of the other comb-shaped electrode 22 in the extending direction of the electrode finger 21. The distance of the gap between the electrode finger 21 and the dummy electrode finger 21a is G2. The distances G2 and G3 are, for example, 350 nm. Other configurations are the same as those in FIG. 2A, and the description thereof will be omitted.

図4(a)は、実施例1における放電素子周辺の平面図、図4(b)は、図4(a)のA−A断面図である。図4(a)に示すように、放電素子30は、電極26、27および対向領域28を有している。電極26および27はパッド34aおよび34bにそれぞれ接続されている。パッド34aおよび34bは、例えば図1の出力端子Outおよびグランド端子Gndに対応するパッドである。図4(b)に示すように、圧電基板10上に金属膜12が設けられている。金属膜12を覆うように絶縁膜14が設けられている。金属膜12上の絶縁膜14には開口38が設けられている。金属膜12上に金属層16が設けられている。金属層16は、バリア層15とバリア層15上に設けられた低抵抗層17が設けられている。金属層16は、開口38を介し金属膜12に電気的に接続されている。 4 (a) is a plan view of the periphery of the discharge element in the first embodiment, and FIG. 4 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 4 (a). As shown in FIG. 4 (a), the discharge element 30 has electrodes 26 and 27 and a facing region 28. Electrodes 26 and 27 are connected to pads 34a and 34b, respectively. The pads 34a and 34b are pads corresponding to, for example, the output terminal Out and the ground terminal Gnd in FIG. 1. As shown in FIG. 4B, the metal film 12 is provided on the piezoelectric substrate 10. An insulating film 14 is provided so as to cover the metal film 12. The insulating film 14 on the metal film 12 is provided with an opening 38. A metal layer 16 is provided on the metal film 12. The metal layer 16 is provided with a barrier layer 15 and a low resistance layer 17 provided on the barrier layer 15. The metal layer 16 is electrically connected to the metal film 12 via the opening 38.

パッド34aおよび34bは、金属膜12と金属層16とが積層されて形成されている。電極26は、絶縁膜14上に設けられ、パッド34aの金属層16と一体に設けられている。電極27は、圧電基板10と絶縁膜14との間に設けられ、パッド34bの金属膜12と一体に設けられている。対向領域28では、絶縁膜14を挟み電極26と27とが対向している。対向領域28は、例えば正方形である。 The pads 34a and 34b are formed by laminating a metal film 12 and a metal layer 16. The electrode 26 is provided on the insulating film 14 and is provided integrally with the metal layer 16 of the pad 34a. The electrode 27 is provided between the piezoelectric substrate 10 and the insulating film 14, and is provided integrally with the metal film 12 of the pad 34b. In the facing region 28, the electrodes 26 and 27 face each other with the insulating film 14 interposed therebetween. The facing region 28 is, for example, a square.

金属膜12は、例えばIDT20および反射器24を形成する金属膜12であり、膜厚は例えば100nmである。絶縁膜14は、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化アルミニウム膜であり、膜厚は例えば15nmである。バリア層15は、金属膜12と低抵抗層17との間の相互拡散を抑制するバリアとして機能する。または金属膜12と低抵抗層17との密着、および絶縁膜14と低抵抗層17との密着を強化する。バリア層15は、低抵抗層17に比べ高融点な金属であり、例えばチタン、タングステン、タンタル、モリブデン、ニオブまたはルテニウムである。バリア層15の膜厚は例えば200nmである。低抵抗層17は、バリア層15より抵抗率の小さい材料であり、例えば金層、銅層またはアルミニウム層である。低抵抗層17の膜厚は例えば1μmである。 The metal film 12 is, for example, a metal film 12 forming the IDT 20 and the reflector 24, and the film thickness is, for example, 100 nm. The insulating film 14 is, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film, and has a film thickness of, for example, 15 nm. The barrier layer 15 functions as a barrier that suppresses mutual diffusion between the metal film 12 and the low resistance layer 17. Alternatively, the adhesion between the metal film 12 and the low resistance layer 17 and the adhesion between the insulating film 14 and the low resistance layer 17 are strengthened. The barrier layer 15 is a metal having a higher melting point than the low resistance layer 17, and is, for example, titanium, tungsten, tantalum, molybdenum, niobium, or ruthenium. The film thickness of the barrier layer 15 is, for example, 200 nm. The low resistivity layer 17 is a material having a resistivity lower than that of the barrier layer 15, and is, for example, a gold layer, a copper layer, or an aluminum layer. The film thickness of the low resistance layer 17 is, for example, 1 μm.

図5(a)から図5(d)は、実施例1における放電素子および弾性表面波共振器の製造方法を示す断面図である。図5(a)に示すように、圧電基板10上に金属膜12を形成する。金属膜12は蒸着法およびリフトオフ法、またはスパッタリング法およびエッチング法を用い形成する。金属膜12により弾性表面波共振器25、電極27およびパッドの下部が形成される。 5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the discharge element and the surface acoustic wave resonator according to the first embodiment. As shown in FIG. 5A, the metal film 12 is formed on the piezoelectric substrate 10. The metal film 12 is formed by a vapor deposition method and a lift-off method, or a sputtering method and an etching method. The metal film 12 forms the surface acoustic wave resonator 25, the electrode 27, and the lower part of the pad.

図5(b)に示すように、金属膜12を覆うように、絶縁膜14を形成する。絶縁膜14はCVD(Chemical Vapor Deposition)法等を用い形成する。図5(c)に示すように、絶縁膜14のパッドとなる領域に開口38を形成する。開口38は例えばエッチング法を用い形成する。 As shown in FIG. 5B, the insulating film 14 is formed so as to cover the metal film 12. The insulating film 14 is formed by using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. As shown in FIG. 5 (c), the opening 38 is formed in the pad region of the insulating film 14. The opening 38 is formed, for example, by using an etching method.

図5(d)に示すように、金属膜12に開口38を介し電気的に接触するように絶縁膜14上に金属層16を形成する。金属層16は例えば電解めっき法を用い形成する。パッド34aおよび34bは、金属膜12と金属層16とにより形成され、放電素子30は電極26および27と電極26および27に挟まれる絶縁膜14から形成される。放電素子30の絶縁膜14は、弾性表面波共振器25の保護膜と同じ膜を用いる。 As shown in FIG. 5D, the metal layer 16 is formed on the insulating film 14 so as to be in electrical contact with the metal film 12 through the opening 38. The metal layer 16 is formed, for example, by using an electrolytic plating method. The pads 34a and 34b are formed of the metal film 12 and the metal layer 16, and the discharge element 30 is formed of the electrodes 26 and 27 and the insulating film 14 sandwiched between the electrodes 26 and 27. As the insulating film 14 of the discharge element 30, the same film as the protective film of the surface acoustic wave resonator 25 is used.

図1における出力端子Outに静電気が加わると、電荷が放電素子30の対向領域28の絶縁膜14を破壊し、電極26から27に流れる。これにより、弾性波フィルタ内の弾性表面波共振器25に加わることを抑制できる。よって、静電気による弾性表面波共振器25の破壊を抑制できる。 When static electricity is applied to the output terminal Out in FIG. 1, the electric charge destroys the insulating film 14 in the facing region 28 of the discharge element 30 and flows from the electrodes 26 to 27. As a result, it is possible to suppress the application to the surface acoustic wave resonator 25 in the surface acoustic wave filter. Therefore, it is possible to suppress the destruction of the surface acoustic wave resonator 25 due to static electricity.

実施例1をバンド7の送信フィルタとして用い、放電素子30の静電容量がフィルタ特性に影響しないかシミュレーションした。その結果、放電素子30の静電容量は0.1pF以下であれば、フィルタ特性はほとんど変化しないが、静電容量が0.1pFを越えると、フィルタ特性が劣化することが分かった。 Example 1 was used as a transmission filter for band 7, and it was simulated whether the capacitance of the discharge element 30 affects the filter characteristics. As a result, it was found that when the capacitance of the discharge element 30 is 0.1 pF or less, the filter characteristics hardly change, but when the capacitance exceeds 0.1 pF, the filter characteristics deteriorate.

例えば絶縁膜14を酸化シリコン膜または窒化シリコン膜とした場合の対向領域28の面積を算出する。絶縁膜14の膜厚を15nmとする。酸化シリコンおよび窒化シリコンの比誘電率はそれぞれ3.9および7.5である。対向領域28の静電容量が0.1pFとなる対向領域28の面積は、酸化シリコン膜のとき43μm、窒化シリコン膜のとき23μmとなる。対向領域28が正方形とすると、対向領域28の一辺の長さは、酸化シリコン膜のとき6.5μm、窒化シリコン膜のとき4.5μmである。対向領域28の面積および対向領域28の一辺の長さをこれらより小さくすれば、放電素子30の静電容量は0.1pFより小さくなる。これにより、フィルタ特性が劣化することを抑制できる。電極26と27とは絶縁膜14を挟み対向していればよいが、電極26と27との位置合わせ精度を考慮して、対向領域28の一辺の長さは、500nm以上が好ましい。 For example, when the insulating film 14 is a silicon oxide film or a silicon nitride film, the area of the facing region 28 is calculated. The film thickness of the insulating film 14 is 15 nm. The relative permittivity of silicon oxide and silicon nitride is 3.9 and 7.5, respectively. The area of the opposite region 28 of the electrostatic capacitance of the facing region 28 is 0.1pF is, 43 .mu.m 2 when the silicon oxide film, a 23 .mu.m 2 when the silicon nitride film. Assuming that the facing region 28 is square, the length of one side of the facing region 28 is 6.5 μm for the silicon oxide film and 4.5 μm for the silicon nitride film. If the area of the facing region 28 and the length of one side of the facing region 28 are made smaller than these, the capacitance of the discharge element 30 becomes smaller than 0.1 pF. As a result, deterioration of the filter characteristics can be suppressed. The electrodes 26 and 27 may face each other with the insulating film 14 interposed therebetween, but the length of one side of the facing region 28 is preferably 500 nm or more in consideration of the alignment accuracy between the electrodes 26 and 27.

対向領域28における放電は、主に、電極26および/または27の先端40で生じやすい。放電破壊の再現性をよくするためには、電極26および27の先端を尖がらせることが好ましい。これにより、電極26と27との位置合わせがずれても先端40の形状は変化しない。よって、再現性良く放電を行わせることができる。対向領域28を正方形とするためには、電極26および27の先端の角度は90°である。対向領域28の平面形状は正方形以外に長方形、菱形または平行四辺形等でもよい。 The discharge in the facing region 28 is likely to occur mainly at the tip 40 of the electrode 26 and / or 27. In order to improve the reproducibility of discharge failure, it is preferable to sharpen the tips of the electrodes 26 and 27. As a result, the shape of the tip 40 does not change even if the electrodes 26 and 27 are misaligned. Therefore, the discharge can be performed with good reproducibility. In order to make the facing region 28 square, the angle of the tips of the electrodes 26 and 27 is 90 °. The planar shape of the facing region 28 may be a rectangle, a rhombus, a parallelogram, or the like, in addition to the square.

実施例1によれば、図1から図3のように、電極26(第1電極)は、直列共振器S3および並列共振器P4の一対の櫛型電極の少なくとも一方に電気的に接続されている。電極27(第2電極)は、グランド端子Gndに対応するパッド34(グランドパッド)と電気的に接続されている。図4(a)および図4(b)のように、電極27は少なくとも一部において電極26と重なる。絶縁膜14は、電極26と27とが重なる対向領域28における電極26と27との間に設けられている。これにより、櫛型電極の少なくとも一方に静電気が加わったときに、放電素子30を介しグランド端子Gndに電荷が流れる。絶縁膜14は電極26および27の各々の膜厚より小さな膜厚を有する。これにより、絶縁膜14に静電気が加わったときに絶縁膜14を電荷が流れる。よって、櫛型電極の破壊を抑制できる。 According to the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the electrode 26 (first electrode) is electrically connected to at least one of a pair of comb-shaped electrodes of the series resonator S3 and the parallel resonator P4. There is. The electrode 27 (second electrode) is electrically connected to a pad 34 (ground pad) corresponding to the ground terminal Gnd. As shown in FIGS. 4A and 4B, the electrode 27 overlaps the electrode 26 at least in part. The insulating film 14 is provided between the electrodes 26 and 27 in the facing region 28 where the electrodes 26 and 27 overlap. As a result, when static electricity is applied to at least one of the comb-shaped electrodes, the electric charge flows to the ground terminal Gnd via the discharge element 30. The insulating film 14 has a film thickness smaller than the film thickness of each of the electrodes 26 and 27. As a result, when static electricity is applied to the insulating film 14, electric charges flow through the insulating film 14. Therefore, the destruction of the comb-shaped electrode can be suppressed.

特許文献1のような放電誘発パターンのギャップの制御は難しい。実施例1では、絶縁膜14の膜厚により放電特性を制御できる。絶縁膜14の制御は、パターンのギャップの制御に比べ容易である。よって、精度よく簡単に放電素子30を形成できる。また、絶縁膜14の膜厚を小さくすることで、特許文献2のようなバリスタ特性を有する特殊な薄膜を設けなくてもよい。よって、簡単に放電素子30を形成できる。 It is difficult to control the gap of the discharge induction pattern as in Patent Document 1. In the first embodiment, the discharge characteristics can be controlled by the film thickness of the insulating film 14. The control of the insulating film 14 is easier than the control of the gap of the pattern. Therefore, the discharge element 30 can be formed accurately and easily. Further, by reducing the film thickness of the insulating film 14, it is not necessary to provide a special thin film having varistor characteristics as in Patent Document 2. Therefore, the discharge element 30 can be easily formed.

絶縁膜14は酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である。これにより、特許文献2のような特殊な薄膜を設けなくてもよい。よって、簡単に放電素子30を形成できる。一対の櫛型電極と放電素子30との間にはIDT等の他の素子が介在してもよい。絶縁膜14の膜厚は、電極26および27の各々の膜厚の1/2以下が好ましく、1/5以下がより好ましい。 The insulating film 14 is a silicon oxide film or a silicon nitride film. As a result, it is not necessary to provide a special thin film as in Patent Document 2. Therefore, the discharge element 30 can be easily formed. Another element such as IDT may be interposed between the pair of comb-shaped electrodes and the discharge element 30. The film thickness of the insulating film 14 is preferably 1/2 or less, more preferably 1/5 or less of the film thickness of each of the electrodes 26 and 27.

櫛型電極は入力端子Inに対応する入力パッドと出力端子Outに対応する出力パッドとの間に接続され、電極26は、櫛型電極を介さず入力パッドおよび出力パッドのいずれか一方に接続される。これにより、入力端子Inおよび出力端子Outの少なくとも一方に静電気が加わったときに、放電素子30を介しグランド端子Gndに電荷が流れる。よって、櫛型電極の破壊を抑制できる。 The comb-shaped electrode is connected between the input pad corresponding to the input terminal In and the output pad corresponding to the output terminal Out, and the electrode 26 is connected to either the input pad or the output pad without the comb-shaped electrode. To. As a result, when static electricity is applied to at least one of the input terminal In and the output terminal Out, the electric charge flows to the ground terminal Gnd via the discharge element 30. Therefore, the destruction of the comb-shaped electrode can be suppressed.

絶縁膜14の膜厚は、一対の櫛型電極20が対向する最小のギャップの距離より小さい。これにより、一対の櫛型電極20間が破壊される前に放電素子30の絶縁膜14が破壊し、櫛型電極20の破壊を抑制できる。一対の櫛型電極20が対向する最小のギャップの距離は、図2(a)および図3の距離G1からG3の少なくとも1つである。絶縁膜14の膜厚は、距離G1からG3の2/3以下が好ましく、1/2以下がより好ましい。 The film thickness of the insulating film 14 is smaller than the distance of the minimum gap in which the pair of comb-shaped electrodes 20 face each other. As a result, the insulating film 14 of the discharge element 30 is destroyed before the space between the pair of comb-shaped electrodes 20 is destroyed, and the destruction of the comb-shaped electrodes 20 can be suppressed. The distance of the minimum gap in which the pair of comb-shaped electrodes 20 face each other is at least one of the distances G1 to G3 in FIGS. 2 (a) and 3. The film thickness of the insulating film 14 is preferably 2/3 or less of the distance G1 to G3, and more preferably 1/2 or less.

図4(a)のように、電極26は電極27に向かうに従い幅が狭くなり、電極27は電極26に向かうに従い幅が狭くなる。これにより、電極26および/または27の先端で絶縁膜14が破壊される。よって、放電破壊の再現性を向上できる。 As shown in FIG. 4A, the width of the electrode 26 becomes narrower toward the electrode 27, and the width of the electrode 27 becomes narrower toward the electrode 26. As a result, the insulating film 14 is destroyed at the tips of the electrodes 26 and / or 27. Therefore, the reproducibility of discharge failure can be improved.

フィルタ特性を劣化させないため、電極26と27との間の静電容量は0.1pF以下であることが好ましく、0.05pF以下がより好ましく、0.03pF以下がさらに好ましい。 In order not to deteriorate the filter characteristics, the capacitance between the electrodes 26 and 27 is preferably 0.1 pF or less, more preferably 0.05 pF or less, still more preferably 0.03 pF or less.

パッド34aおよび34bは、金属膜12と金属層16とから形成される。電極26は、金属層16から形成され、金属膜12を含まず、電極27は、金属膜12から形成され金属層16を含まない。これにより、図5(a)から図5(d)に示すように、製造工程の増加を抑制できる。電極26は、金属膜12から形成され金属層16を含まず、電極27は、金属層16から形成され金属膜12を含まなくてもよい。 The pads 34a and 34b are formed of the metal film 12 and the metal layer 16. The electrode 26 is formed of the metal layer 16 and does not include the metal film 12, and the electrode 27 is formed of the metal film 12 and does not include the metal layer 16. As a result, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d), an increase in the manufacturing process can be suppressed. The electrode 26 is formed of the metal film 12 and does not include the metal layer 16, and the electrode 27 may be formed of the metal layer 16 and does not include the metal film 12.

一対の櫛型電極20は金属膜12から形成される。これにより、製造工程の増加を抑制できる。 The pair of comb-shaped electrodes 20 are formed of the metal film 12. This makes it possible to suppress an increase in the manufacturing process.

バリア層15は、放電素子30が破壊したときの溶融を抑制するため、低抵抗層17より誘電の高い金属層を含むことが好ましい。 The barrier layer 15 preferably contains a metal layer having a higher dielectric weight than the low resistance layer 17 in order to suppress melting when the discharge element 30 is broken.

図1のラダー型フィルタの直列共振器および並列共振器の個数は任意に設定できる。弾性波デバイスとしてラダー型フィルタを例に説明したが、弾性波デバイスは、多重モードフィルタを含んでもよい。弾性波デバイスは、デュプレクサ等のマルチプレクサを含んでもよい。 The number of series resonators and parallel resonators of the ladder type filter shown in FIG. 1 can be arbitrarily set. Although the ladder type filter has been described as an example of the elastic wave device, the elastic wave device may include a multiple mode filter. The elastic wave device may include a multiplexer such as a duplexer.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and variations are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 圧電基板
12 金属膜
14 絶縁膜
15 バリア層
16 金属層
17 低抵抗層
20 IDT
21 電極指
22 櫛型電極
23 バスバー
24 反射器
25 弾性表面波共振器
26、27 電極
28 対向領域
30 放電素子
32 配線
34 パッド
36 バンプ
10 Piezoelectric substrate 12 Metal film 14 Insulation film 15 Barrier layer 16 Metal layer 17 Low resistance layer 20 IDT
21 Electrode Finger 22 Comb Electrode 23 Bus Bar 24 Reflector 25 Surface Acoustic Wave Resonator 26, 27 Electrode 28 Opposite Area 30 Discharge Element 32 Wiring 34 Pad 36 Bump

Claims (7)

圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、各々複数の電極指と前記複数の電極指が接続されたバスバーとを有し、前記複数の電極指が対向する一対の櫛型電極と、
前記圧電基板上に設けられた入力パッドと、前記圧電基板上に設けられた出力パッドと、前記圧電基板上に設けられたグランドパッドと、各々が前記入力パッドと前記出力パッドとの間に接続され前記一対の櫛型電極を備える複数の共振器と、を含むフィルタと、
前記入力パッドと前記出力パッドのいずれか一方に前記複数の共振器を介さず電気的に接続された第1電極と、前記グランドパッドに前記複数の共振器を介さず電気的に接続され少なくとも一部において前記第1電極と平面視において重なる第2電極と、前記第1電極と前記第2電極とが平面視において重なる領域における前記第1電極と前記第2電極との間に設けられ前記第1電極および前記第2電極の各々の膜厚より小さく前記一対の櫛型電極が対向する最小のギャップの距離より小さい膜厚を有する絶縁膜と、を有する放電素子と、
を具備する弾性波デバイス。
Piezoelectric board and
A pair of comb-shaped electrodes provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers and a bus bar to which the plurality of electrode fingers are connected, and the plurality of electrode fingers facing each other.
An input pad provided on the piezoelectric substrate, an output pad provided on the piezoelectric substrate, and a ground pad provided on the piezoelectric substrate are connected between the input pad and the output pad, respectively. A filter comprising a plurality of resonators comprising the pair of comb-shaped electrodes.
A first electrode electrically connected to either one of the input pad and the output pad without the plurality of resonators, and at least one electrode electrically connected to the ground pad without the plurality of resonators. A second electrode that overlaps with the first electrode in plan view, and a second electrode provided between the first electrode and the second electrode in a region where the first electrode and the second electrode overlap in plan view are provided in the section. A discharge element having an insulating film having a film thickness smaller than the film thickness of each of the one electrode and the second electrode and smaller than the distance of the minimum gap facing the pair of comb-shaped electrodes.
An elastic wave device equipped with.
前記第1電極は前記第2電極に向かうに従い幅が狭くなり、前記第2電極は前記第1電極に向かうに従い幅が狭くなり、前記第1電極における前記第2電極側の先端は前記第2電極の縁以外の部分に平面視において重なり、前記第2電極における前記第1電極側の先端は、前記第1電極の縁以外の部分に平面視において重なる請求項1記載の弾性波デバイス。 The width of the first electrode becomes narrower toward the second electrode, the width of the second electrode becomes narrower toward the first electrode, and the tip of the first electrode on the second electrode side is the second electrode. The elastic wave device according to claim 1, wherein the tip of the second electrode on the first electrode side overlaps a portion other than the edge of the electrode in a plan view, and the tip of the second electrode overlaps a portion other than the edge of the first electrode in a plan view. 前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量は0.1pF以下である請求項1または2記載の弾性波デバイス。 The elastic wave device according to claim 1 or 2, wherein the capacitance between the first electrode and the second electrode is 0.1 pF or less. 前記入力パッドおよび前記出力パッドのうち前記第1電極に接続された一方並びに前記グランドパッドは、前記圧電基板上に設けられた金属膜と前記金属膜上に設けられ、前記金属膜と異なる材料からなる金属層とから形成され、
前記第1電極は、前記金属膜および前記金属層のいずれか一方から形成され前記金属膜および前記金属層の他方を含まず、前記第2電極は、前記金属膜および前記金属層の他方から形成され前記金属膜および前記金属層の一方を含まない請求項1から3のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
One of the input pad and the output pad connected to the first electrode and the ground pad are made of a metal film provided on the piezoelectric substrate and a material different from the metal film provided on the metal film. Formed from a metal layer
The first electrode is formed from either one of the metal film and the metal layer and does not include the other of the metal film and the metal layer, and the second electrode is formed from the other of the metal film and the metal layer. The elastic wave device according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal film and one of the metal layers are not included.
前記一対の櫛型電極は前記金属膜から形成される請求項4記載の弾性波デバイス。 The elastic wave device according to claim 4, wherein the pair of comb-shaped electrodes is formed of the metal film. 前記絶縁膜は、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の弾性波デバイス。 The elastic wave device according to any one of claims 1 to 5, wherein the insulating film is a silicon oxide film or a silicon nitride film. 前記絶縁膜の一部は前記一対の櫛型電極を覆う請求項1から6のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
The elastic wave device according to any one of claims 1 to 6, wherein a part of the insulating film covers the pair of comb-shaped electrodes.
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