專(zhuān)利名稱(chēng)：彈性表面波裝置及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性表面波裝置及其形成方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，SAW(Surface Acoustic Wave)過(guò)濾器等的彈性表面波裝置，是通過(guò)設(shè)置在壓電基片表面的由發(fā)送端和接收端的電極組成的梳子狀轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的。此發(fā)送端和接收端的電極分別由正極(+)和負(fù)極(-)互相交叉的一對(duì)電極組成。且被發(fā)送端的一對(duì)電極激勵(lì)的彈性表面波在壓電基片表面?zhèn)鞑?，由接收端的一?duì)電極接收并輸出，從而構(gòu)成彈性表面波裝置。
然而，在構(gòu)成彈性表面波裝置的壓電基片中，除了有形成梳子狀轉(zhuǎn)換器的電極間傳播的彈性表面波信號(hào)以外，還存在著在壓電基片內(nèi)部傳播的被基片背面反射的不要波信號(hào)。此不要波信號(hào)若被接收端的電極接收的話(huà)，就會(huì)影響裝置的特性。因此，在例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1(專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)昭56-132806)中公開(kāi)了相關(guān)的技術(shù)，通過(guò)在壓電基片的背面，與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上設(shè)置多個(gè)凹槽，擴(kuò)散不要波信號(hào)的反射方向，以減少不要波信號(hào)從而減小其影響。
但是，由于用于防止不要波信號(hào)的凹槽通常是通過(guò)金剛石切割器或刳刨機(jī)而形成的，所以呈直線(xiàn)狀且等距離排列。因此，不要波相對(duì)每個(gè)凹槽的反射條件固定不變，從而無(wú)法達(dá)到更進(jìn)一步地防止各種不要波的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，目的在于提供一種彈性表面波裝置，通過(guò)減少不要波來(lái)提高彈性表面波裝置的性能。本發(fā)明所提供的彈性表面波裝置具有壓電基片和設(shè)置在所述壓電基片表面的梳子狀轉(zhuǎn)換器(comb transducer)，在所述壓電基片的背面，與彈性表面波的傳播方形交叉的方向上排列地設(shè)有多個(gè)凹槽，并且所述鄰接凹槽的間隔被設(shè)成，從一端向另一端逐漸地變小。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，彈性表面波裝置的壓電基片的背面形成有多個(gè)凹槽。這些凹槽，由于是在與在彈性表面波的傳播方向交叉的方向上延伸的，所以不同于平行狀態(tài)，可以讓從梳子狀轉(zhuǎn)換器的發(fā)送端電極發(fā)出的到達(dá)背面的彈性表面波(不要波)的分散程度變大。由于通過(guò)該多個(gè)凹槽反射的不要波，很難被梳子狀轉(zhuǎn)換器的接收端電極接收，所以此彈性表面波裝置可以發(fā)揮出其雜波少的優(yōu)良特性。
另外，即使多個(gè)凹槽在與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上延伸，如果它們之間的相鄰間隔一定的話(huà)，那么與其間隔相應(yīng)的某特定波長(zhǎng)的彈性表面波可能會(huì)被選擇性地反射。在此，使多個(gè)凹槽之間的相鄰間隔，從與彈性表面波的傳播方向垂直一側(cè)的兩邊中的一端向另一端逐漸地變小。這樣，由于對(duì)于各種波長(zhǎng)，都可以擴(kuò)大不要波反射的分散程度，所以能夠有效地減小不要波的影響。
另外，本發(fā)明還提供一種彈性表面波裝置的形成方法，該彈性表面波裝置具有壓電基片和設(shè)置在此壓電基片表面的梳子狀轉(zhuǎn)換器，通過(guò)磨削加工法，在所述壓電基片的背面與彈性表面波的傳播方形交叉的方向上排列地形成多個(gè)凹槽，并且所述相鄰凹槽的間隔被設(shè)成，從一側(cè)向另一側(cè)逐漸地變小。
根據(jù)此形成方法，在壓電基片背面的不要波的反射分散程度得以擴(kuò)大，且可以有效地減小不要波影響的彈性表面波裝置得以實(shí)現(xiàn)。再者，由于使用磨削加工法，壓電基片背面因加工時(shí)的應(yīng)力而使基片形成較厚的結(jié)晶構(gòu)造紊亂的層，由于在該層內(nèi)不要波發(fā)生亂反射，所以可以進(jìn)一步有效地減小不要波的影響。


圖1是示意本發(fā)明一實(shí)施方式的彈性表面波過(guò)濾器的斜視圖。
圖2是該彈性表面波過(guò)濾器的信號(hào)路徑的剖面圖。
圖3是該彈性表面波過(guò)濾器的仰視圖。
圖4是該彈性表面波過(guò)濾器的制造方法的示意圖。
圖5是該制造方法的磨削加工法的示意圖。
圖6是該磨削加工法的示意圖。
圖7是示意通過(guò)該磨削加工法而形成的凹槽的狀態(tài)的示意圖。
圖8是其它的磨削加工法的示意圖。
圖9是圖8所示旋轉(zhuǎn)臺(tái)、晶片及磨削輪的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面就本發(fā)明的一實(shí)施例參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。以下，在本說(shuō)明書(shū)中，將相對(duì)于壓電基片上形成有電極的面(表面)所設(shè)有的凹槽的面稱(chēng)為背面。
圖1是作為彈性表面波裝置一例的彈性表面波過(guò)濾器的斜視圖。如圖所示，彈性表面波過(guò)濾器的構(gòu)造為，在LiTaO3或LiNbO3等的壓電基片1上，構(gòu)成梳子狀轉(zhuǎn)換器2的指定的電極2a、2b沿彈性表面波3傳播的方向被排列地設(shè)置。接著，根據(jù)輸入到構(gòu)成梳子狀轉(zhuǎn)換器2的發(fā)送端電極2a的電信號(hào)，壓電基片1的表面發(fā)生變形，此變形成為彈性表面波3被傳播到接收端電極2b處，通過(guò)再次被變換成電信號(hào)來(lái)發(fā)揮過(guò)濾器的特性。
圖1所示的實(shí)施方式中，壓電基片1的厚度c為0.15mm，短邊a為0.7mm，長(zhǎng)邊b為1.3mm。另外，被傳播的彈性表面波的波長(zhǎng)，與發(fā)送端電極2a的正極和負(fù)極之間的間隔(圖1所示λ)相等。另外，此彈性表面波的波長(zhǎng)λ與彈性表面波過(guò)濾器的中心頻率fc及在壓電基片1上傳播的音速V0之間的關(guān)系為，V0＝fc×λ。本實(shí)施方式中，彈性表面波的波長(zhǎng)λ＝2.1μm，中心頻率fc＝1842.5MHz。
圖2是圖1所示彈性表面波過(guò)濾器的側(cè)面剖面圖。如圖所示，彈性表面波過(guò)濾器中，除了有在壓電基片1表面?zhèn)鞑サ膹椥员砻娌?以外，還存在從構(gòu)成轉(zhuǎn)換器的一個(gè)電極2a傳向壓電基片1的內(nèi)部，且通過(guò)背面反射傳播給另一個(gè)電極2b的不要波4。以往，為抑制該不要波4，在壓電基片1的背面與彈性表面波的傳播方向垂直的方向上設(shè)置多個(gè)直線(xiàn)狀的凹槽5。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的彈性表面波過(guò)濾器中，在與彈性表面波的傳播方向近似垂直的角度的方向上(彈性表面波的傳播方向與凹槽5所成的角度為近似直角的較大的角)將凹槽5設(shè)成曲線(xiàn)狀。圖3是圖1及圖2所示彈性表面波過(guò)濾器的仰視圖。如圖3所示，本實(shí)施方式中，將設(shè)置在壓電基片1背面的多個(gè)凹槽5的延伸方向，設(shè)或與傳播方向6所示彈性表面波的傳播方向交叉的方向。再者，將相鄰凹槽5之間的間隔設(shè)成，從一端7向另一端8逐漸減小的狀態(tài)。由此，凹槽5的延伸方向與彈性表面波的傳播方向6的交叉角因每一條凹槽5而異，從而不要波4相對(duì)各凹槽5的反射條件可以不同。
更為準(zhǔn)確的說(shuō)，曲線(xiàn)狀凹槽5的形狀如圖3所示，當(dāng)彈性表面波的傳播方向6a與兩條凹槽5的切線(xiàn)所成的夾角分別為θ1、θ2時(shí)，這些夾角是互相不同的。另外，當(dāng)彈性表面波的傳播方向6b與兩條凹槽5的切線(xiàn)所成的夾角分別為ψ1、ψ2時(shí)，同樣這些夾角也是互相不同的。并且，在壓電基片1背面的任意部分，最好是使彈性表面波的傳播方向與凹槽5的切線(xiàn)所成的夾角在每一條凹槽都處于互不相同為佳。也就是說(shuō)，以凹槽5具有相同符號(hào)的曲率(即所有的凹槽都向同一方向彎曲)，且從一端7向另一端8其曲率逐漸變大為佳。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，與以往的將凹槽設(shè)置成直線(xiàn)的結(jié)構(gòu)相比，由壓電基片1背面反射的不要波4的分散程度變大，因而可以抑制不要波4對(duì)過(guò)濾器特性所產(chǎn)生的影響。
一般來(lái)說(shuō)，由散射體散射(反射)波時(shí)，如果散射體的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波的波長(zhǎng)的話(huà)，就無(wú)法有效的將其散射。因此，凹槽5的深度d(從圖2所示壓電基片1背面所測(cè)量的值)，根據(jù)彈性表面波的波長(zhǎng)λ存在相應(yīng)的下限值，在這個(gè)值的范圍中可以有效地減小不要波4的影響。在本實(shí)施方式中，凹槽5的深度d最好為彈性表面波波長(zhǎng)λ的0.5％或0.5％以上，且以在1.0％或1.0％以上為最佳。而且，凹槽5的深度d若為彈性表面波波長(zhǎng)λ的5.0％左右的話(huà)，則更為理想。
而且，由于只要凹槽5的深度d大于上述數(shù)值，不要波4就可以被有效地散射，所以與彈性表面波波長(zhǎng)λ的關(guān)系沒(méi)有特別的限制。但是，如果凹槽5的深度d過(guò)大，那么壓電基片1會(huì)有發(fā)生斷裂的危險(xiǎn)。因此，例如在本實(shí)施方式所使用的壓電基片1的厚度c為0.15mm的情況下，凹槽5的深度d則最好在1.0μm或1.0μm以下。
另外，凹槽5的深度d最好是有至少2種不同的深度，而不是所有凹槽5的深度d都大致相同。另外，凹槽5的截面形狀也最好不要是完全相同的，而要有些差別。例如，圖2所示的凹槽5的截面形狀，有的凹槽呈三角形，而有的凹槽呈四方形。這些是使用磨削刀具通過(guò)磨削加工法形成凹槽5時(shí)，由于磨削刀具本身具有的不均一性，而自然形成的。由于這種凹槽5的形成，可以有效地?cái)U(kuò)散不要波4的反射方向，因而能夠有效地抑制不要波4的影響。
而且，相鄰凹槽5的最大間隔是，根據(jù)壓電基片1的材料、厚度，使用頻率數(shù)等恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定的，相鄰凹槽5的間隔在不超出最大間隔的范圍內(nèi)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。
本實(shí)施方式中，在不超出上述的最大間隔范圍內(nèi)，相鄰凹槽5的間隔以在彈性表面波波長(zhǎng)λ的10％或10％以上為佳。再者，相鄰凹槽5的間隔以在彈性表面波波長(zhǎng)λ的100％或100％以上、150％或150％以下為最佳。反之，如果最大間隔過(guò)大的話(huà)，由于單位長(zhǎng)度的凹槽的數(shù)量會(huì)減少，散射不要波4的效果減弱，所以相鄰凹槽5的間隔最好是在彈性表面波波長(zhǎng)λ的500％或500％以下。由此，由于通過(guò)凹槽5可以有效地?cái)U(kuò)散不要波4的反射方向，而能夠抑制不要波4的影響。
另外，若向以往那樣將凹槽5設(shè)置成直線(xiàn)狀的話(huà)，相對(duì)于壓電基片1的彎曲應(yīng)力，就會(huì)引起作為分割用切口而起作用的不利一面。因此，會(huì)阻礙壓電基片的薄形化，這種結(jié)構(gòu)在降低部件高度的發(fā)展中是非常不利的。而通過(guò)將凹槽5設(shè)置成曲線(xiàn)狀，不僅可以提高所述過(guò)濾器特性，還可以增加抵抗彎曲應(yīng)力的強(qiáng)度。也就是說(shuō)，使壓電基片1的薄形化成為可能，有助于降低彈性表面波過(guò)濾器的高度。
圖4是彈性表面波過(guò)濾器制造方法的示意圖。首先，在由壓電體構(gòu)成的晶片(wafer)9的表面形成構(gòu)成梳子狀轉(zhuǎn)換器2的指定的電極2a、2b和分割各小晶片用的半切槽(half-cut grooves)10(圖4A)。通過(guò)此半切槽10分割開(kāi)的各小晶片成為壓電基片1。也就是說(shuō)，晶片9上形成有半切槽10，通過(guò)用該半切槽10來(lái)進(jìn)行分割，就可一次性地形成多個(gè)壓電基片1。
接著，將形成有電極2a、2b和半切槽10的面用保護(hù)膜11覆蓋(圖4B)。其次，通過(guò)磨削晶片9的背面(與形成有電極2a、2b和半切槽10的面相對(duì)的面)，來(lái)形成各小晶片的彈性表面波過(guò)濾器(圖4c)。
圖5是用于說(shuō)明在晶片9背面進(jìn)行磨削工程的模式圖。如圖5所示，進(jìn)行自轉(zhuǎn)的磨削輪(grinding wheel)(磨削單元)12與晶片9的磨削面接觸，該磨削面在磨削輪12的旋轉(zhuǎn)方向13上被磨削。此時(shí)，晶片9也以該晶片9的中心為旋轉(zhuǎn)軸(自轉(zhuǎn)軸)進(jìn)行自轉(zhuǎn)，由此來(lái)改變磨削位置，從而晶片9的整體可被磨削。
圖6是圖5沿VI-VI’線(xiàn)的截面圖。如圖6所示，還可以將晶片9設(shè)置成相對(duì)于磨削輪12的旋轉(zhuǎn)面傾斜，且磨削輪12只接觸晶片9的一半的狀態(tài)。這種狀態(tài)如圖7所示，可形成以晶片9的旋轉(zhuǎn)軸13a為中心的渦旋狀的磨削槽5。也就是說(shuō)，若將此晶片9分割，那么小晶片(即壓電基片)的彈性表面波過(guò)濾器，則具有相鄰凹槽5的間隔是從一端(晶片9的中心)向另一端(晶片9的外圍)逐漸變寬的曲線(xiàn)狀凹槽。
另外，當(dāng)在晶片9上形成這樣的凹槽5時(shí)，例如由虛線(xiàn)15所圈的區(qū)域形成的凹槽5和由虛線(xiàn)16所圈的區(qū)域形成的凹槽5，相對(duì)于彈性表面波的傳播方向6來(lái)說(shuō)，其方向是不同的。因此，在彈性表面波過(guò)濾器中就會(huì)產(chǎn)生抑制不要波4的效率差別。
于是，為減小在小晶片的彈性表面波過(guò)濾器特性的不穩(wěn)定性，如圖8所示，將多枚晶片9，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)地排列在旋轉(zhuǎn)臺(tái)20上。也就是說(shuō)，設(shè)置成以旋轉(zhuǎn)臺(tái)20的旋轉(zhuǎn)軸13b為中心，使從中心到各晶片9的中心的距離相等的狀態(tài)。此時(shí)，當(dāng)晶片9b、9c、9d轉(zhuǎn)到9a的位置時(shí)，以每個(gè)晶片的直線(xiàn)形缺口部30都處在同一位置的設(shè)置為佳。這樣，任意一枚晶片9都可以形成同樣形狀的凹槽5。另外，此圖中是以4枚晶片9的設(shè)置為例進(jìn)行說(shuō)明的，然而本實(shí)施方式并不局限于此，可以是任意枚晶片。
圖9是圖8所示旋轉(zhuǎn)臺(tái)20、晶片9及磨削輪12的側(cè)視圖。如圖所示，使設(shè)置了多枚晶片9的旋轉(zhuǎn)臺(tái)20以旋轉(zhuǎn)軸13為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。并且通過(guò)使磨削輪12相對(duì)旋轉(zhuǎn)臺(tái)20的旋轉(zhuǎn)面傾斜，或者反之使旋轉(zhuǎn)臺(tái)20相對(duì)磨削輪12的旋轉(zhuǎn)面傾斜，使磨削輪12只能接觸到處于指定空間位置的晶片9b。也就是說(shuō)，在圖8、圖9所示的狀態(tài)中，晶片9b被磨削而晶片9d卻不被磨削。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，每一枚晶片9a、9b、9c、9d分別形成如圖8所示的具有一定方向的凹槽5。因此，可以減小小晶片的彈性表面波過(guò)濾器的特性不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。
而且，如圖6所示，在磨削輪12旋轉(zhuǎn)的方向上通過(guò)使用分割而形成的磨削刀具(磨削部的各片)12a，就可以從磨削刀具12a的空隙部分12b將磨削屑向外排出，還可以邊用流水沖洗邊進(jìn)行磨削。因此，可以抑制由于磨削屑而造成的堵塞或斷裂現(xiàn)象，從而提高生產(chǎn)率。另外，此磨削刀具12a和空隙部分12b的形成，可以是周期性的也可以是無(wú)周期性的。
在此，為有效地抑制由于磨削屑造成的堵塞，空隙部分12b旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度y最好是在磨削刀具12a旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度x的2.5％或2.5％以上、50％或50％以下，而以在5.0％或5.0％以上、25％或25％以下為更佳。通過(guò)將長(zhǎng)度x和y設(shè)定在上述范圍，可以充分地將磨削屑排出，且可以減小對(duì)晶片9的壓力，所以能夠防止晶片9的斷裂。本實(shí)施方式中所使用的磨削刀具12a的長(zhǎng)度x為20mm，空隙部分12b的長(zhǎng)度y為2.5mm，高度h為4.0mm。
另外，磨削刀具12a的粗糙度可根據(jù)希望形成的凹槽5的深度d而改變，例如，與#2000相比，變成#1500、#1200的話(huà)，凹槽5的深度就會(huì)逐漸變大。所以，如果準(zhǔn)備至少2種不同粗糙度的磨削刀具12a，設(shè)置成可以更換磨削刀具12a的粗糙度的狀態(tài)，凹槽5就可以得出如上的不同的深度。例如，可以交替地將粗糙度設(shè)置成#2000、#1500、#2000、#1500，也可以設(shè)置成將指定數(shù)量的粗糙度相同的#2000、#2000、#1500、#1500、#2000、#2000磨削刀具12a排列的狀態(tài)。這樣，如果設(shè)置例如2種不同粗糙度的磨削刀具12a，就可以改變壓電基片1背面形成的多個(gè)凹槽的深度。
另外，在設(shè)置3種以上不同粗糙度的磨削刀具12a，且將不同粗糙度的磨削刀具12a相鄰地設(shè)置時(shí)，最好如#2000、#1500、#1200、#1500、#2000一樣，從準(zhǔn)備的刀具12a中選出比相鄰的刀具12a粗或細(xì)一個(gè)尺寸的刀具12a來(lái)設(shè)置。
再者，最好是將至少2種不同粗糙度的磨削刀具12a周期性地設(shè)置。例如，可以設(shè)置成#2000、#1500、#1200、#1500、#2000、#1500、#1200、#1500、#2000，還可以如#2000、#1500、#1500、#1200、#1500、#1500、#2000、#1500、#1500、#1200、#1500、#1500、#2000一樣，將指定數(shù)量的一定粗糙度的磨削刀具12a相鄰地設(shè)置。此時(shí)，當(dāng)不同粗糙度的磨削刀具12a被周期性地或相鄰地設(shè)置時(shí)，其數(shù)量是可以任意設(shè)定的。由于任何一種狀態(tài)，都可以邊減小對(duì)晶片9的壓力，邊改變凹槽5的深度d，所以能夠抑制不要波4的影響。最好調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺(tái)20和磨削輪12的旋轉(zhuǎn)數(shù)及磨削刀具12a的粗糙度，使多個(gè)凹槽中相鄰凹槽的最大間隔在壓電基片1中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的10％或10％以上，且以在100％或100％以上、150％或150％以下為最佳。
另外，使用磨削加工法時(shí)，圖2所示的壓電基片1背面區(qū)域17會(huì)形成較厚的加工變質(zhì)層。在此，加工變質(zhì)層是指，由于加工時(shí)的應(yīng)力，基片的結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生紊亂的層。也就是說(shuō)，由于加工變質(zhì)層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的不均一，而使該層內(nèi)的不要波4發(fā)生亂反射。因此，不要波4的傳播在該層內(nèi)得到進(jìn)一步的抑制。在形成凹槽5時(shí)，也可以使用先前所述使用磨削刀具12a的磨削加工法以外的研磨加工法。但是，在這種具有彈性表面波過(guò)濾器的壓電基片1上形成凹槽時(shí)，最好是使用能形成較厚的加工變質(zhì)層的磨削加工法，而不是其他的研磨加工法。
在晶片上形成有多個(gè)本發(fā)明實(shí)施方式提供的彈性表面波過(guò)濾器時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)在晶片上所處位置的不同，凹槽5的最大間隔是不同的。因而，在本說(shuō)明書(shū)中的最大間隔是指，從晶片的中心附近切取的彈性表面波過(guò)濾器所具有的間隔。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，是以彈性表面波過(guò)濾器為例對(duì)彈性表面波裝置進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不局限于此，而是所有需要通過(guò)壓電基片1背面來(lái)抑制不要波4的影響的彈性表面波裝置都適用。另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，磨削部的各片是以磨削刀具為例進(jìn)行說(shuō)明的，不過(guò)本發(fā)明并不局限于此，具有鋒利的端部能夠研磨并形成凹槽的其他的各片也都包含在本發(fā)明的本發(fā)明的實(shí)施方式可以概括成以下幾點(diǎn)。
(1)本發(fā)明所涉及的彈性表面波裝置，具有壓電基片和設(shè)置在此壓電基片表面的梳子狀轉(zhuǎn)換器，所述壓電基片的背面，與彈性表面波的傳播方向交錯(cuò)的方向上排列地設(shè)有多個(gè)凹槽，并且所述相鄰凹槽的間隔被設(shè)成，從一端向另一端逐漸地變小。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，彈性表面波裝置的壓電基片背面形成有多個(gè)凹槽。這些凹槽由于在與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上延伸，所以不同于平行狀態(tài)，可以擴(kuò)大由梳子狀轉(zhuǎn)換器的發(fā)送端電極發(fā)出的，到達(dá)背面的彈性表面波(不要波)的分散程度。這樣由于通過(guò)該多個(gè)凹槽反射的不要波，很難被梳子狀轉(zhuǎn)換器的接收電極所接收，因而該彈性表面波裝置可以發(fā)揮其雜波少的優(yōu)良特性。
另外，即使多個(gè)凹槽在與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上延伸，但是如果它們相鄰的間隔是一定的話(huà)，與其間隔相應(yīng)的某特定波長(zhǎng)的彈性表面波就會(huì)被選擇性的反射。所以多個(gè)凹槽的相鄰間隔呈從相對(duì)彈性表面波的傳播方向垂直一側(cè)的兩邊中的一端向另一端逐漸地變小。這樣，由于可以擴(kuò)大對(duì)于任何波長(zhǎng)的不要波的反射的分散程度，從而可以有效地減小不要波的影響。
(2)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的凹槽可以是呈曲線(xiàn)狀的。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，不要波相對(duì)各個(gè)凹槽的反射條件就會(huì)不一樣。
(3)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置，其所述多個(gè)凹槽還都可以是具有相同符號(hào)曲率的曲線(xiàn)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于所有的凹槽不是全部為負(fù)就是全部為正，且具有相同的符號(hào)的曲率，所以不僅容易形成，且相對(duì)各個(gè)凹槽的不要波的反射條件也不一樣。
(4)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置，其所述多個(gè)凹槽都具有相同的符號(hào)的曲率，且曲線(xiàn)的所述曲率從所述一端向另一端逐漸地變大。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，與相對(duì)彈性表面波傳播方向垂直的方向相比，由于背面一端和另一端的曲率不同，因而可以擴(kuò)大不要波反射的分散程度，有效地減小不要波的影響。
(5)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置，其所述多個(gè)凹槽的深度，還可以最好為所述壓電基片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的0.5％或0.5％以上。
一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)散射體散射(反射)波時(shí)，如果此散射體的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的話(huà)，就無(wú)法發(fā)生有效的散射。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于凹槽的深度(從壓電基片背面測(cè)出的數(shù)值)在波長(zhǎng)相應(yīng)的下限值以上，所以可以有效地減小不要波的影響。
(6)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的所述多個(gè)凹槽，相鄰凹槽的最大間隔為所述壓電基片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的10％或10％以上、500％或500％以下。
一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)散射體散射(反射)波時(shí)，無(wú)論此散射體的間隔是遠(yuǎn)小于還是遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，都無(wú)法發(fā)生有效的散射。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于相鄰凹槽的最大間隔是與波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的值，所以可以有效地減小不要波的影響。
(7)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的所述多個(gè)凹槽，至少具有兩種深度的凹槽。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，與由深度都一樣的多個(gè)凹槽構(gòu)成的狀態(tài)相比，可以擴(kuò)大分散不要波的反射方向。因此可以有效地減小不要波的影響。
(8)而且，本發(fā)明還提供一種彈性表面波裝置的形成方法，其彈性表面波裝置具有，壓電基片和設(shè)置在此壓電基片表面的梳子狀轉(zhuǎn)換器，通過(guò)磨削加工法，在所述壓電基片背面，與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上，排列地形成多個(gè)凹槽，并且所述相鄰凹槽的間隔被設(shè)成從一端向另一端逐漸地變小。
根據(jù)此方法，一種可以擴(kuò)大壓電基片背面的不要波的反射分散程度，且可以有效地減小不要波影響的彈性表面波裝置得以實(shí)現(xiàn)。再者，由于使用磨削加工法，因而在壓電基片背面，會(huì)因加工時(shí)的應(yīng)力而形成一層較厚的結(jié)晶構(gòu)造紊亂的層。由于在該層內(nèi)不要波發(fā)生亂反射，所以可以有效地減小不要波的影響。
(9)另外，本發(fā)明的彈性表面裝置的形成方法的所述背面的多個(gè)凹槽，還可以通過(guò)以下的步驟來(lái)形成，在由壓電體構(gòu)成的晶片表面，至少形成有一個(gè)梳子狀轉(zhuǎn)換器，將至少一枚的所述晶片背面朝上且其相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的圓周方向的朝向一致地載置在在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，使旋轉(zhuǎn)臺(tái)在以該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中心為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，將磨削單元設(shè)置成相對(duì)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)面保持指定的傾斜，使載設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的磨削單元只能接觸到處于指定空間位置的一枚晶片，并且讓磨削單元以磨削單元的中心為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而形成所述多個(gè)凹槽。根據(jù)此方法，可以形成有至少一個(gè)梳子狀轉(zhuǎn)換器的晶片，至少有一枚在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上被載設(shè)，且形成有該電極的面(表面)的相反面(背面)被朝上地設(shè)置。另外當(dāng)設(shè)置多枚晶片時(shí)，晶片被相對(duì)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的圓周方向朝向一致地設(shè)置。這意味著，若例如晶片具有直線(xiàn)形缺口，且當(dāng)各晶片處于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的指定位置時(shí)，每個(gè)缺口部均處在同樣的位置。
再者，由于磨削單元在傾斜狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，只能接觸到設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上且在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中處于指定空間位置的一枚晶片。因此，當(dāng)載設(shè)了多枚晶片時(shí)，可以使所有的晶片都形成相同的凹槽。
(10)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的形成方法中所使用的所述磨削單元還可以是由形成所述多個(gè)凹槽的磨削部的，通過(guò)空隙部分在旋轉(zhuǎn)方向上被分割開(kāi)的各片組成。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)磨削部各片間的空隙部分將磨削屑向外排出，還可以邊用流水沖洗邊進(jìn)行磨削。所以可以抑制由于磨削屑而造成的堵塞或斷裂現(xiàn)象，從而提高生產(chǎn)性。
(11)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的形成方法，其所述空隙部分的旋轉(zhuǎn)方向長(zhǎng)度在所述磨削部各片的旋轉(zhuǎn)方向長(zhǎng)度的2.5％或2.5％以上、50％或50％以下。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于磨削部各片和空隙部分在旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度比例適當(dāng)，因而可以有效地將磨削屑向外排出，且可以減小對(duì)晶片的壓力，所以能夠防止晶片斷裂。
(12)另外，本發(fā)明的彈性表面波的形成方法中所使用的所述磨削部的粗糙度還可以被設(shè)成，可使所述晶片背面形成的凹槽深度為所述晶片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的0.5％或0.5％以上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，彈性表面波裝置的背面形成有，具有可以有效地減小不要波影響的深度的多個(gè)凹槽。
(13)另外，本發(fā)明的彈性表面波的形成方法，還可以是調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)和所述磨削單元的旋轉(zhuǎn)數(shù)及磨削刀具的粗糙度，使所述多個(gè)凹槽中相鄰凹槽的最大間隔為在所述晶片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的500％或500％以下。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，彈性表面波裝置的背面形成有具有可以有效地減小不要波影響的間隔的多個(gè)凹槽。
(14)另外，本發(fā)明的彈性表面波的形成方法中所使用的所述磨削部可以是至少由兩種粗糙度的各片組成。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，與所有凹槽的深度都相同的狀態(tài)相比，能夠形成可以擴(kuò)大分散不要波的反射方向，且有效地減小不要波影響的深度不同的多個(gè)凹槽。
(15)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的形成方法中所使用的所述磨削部還可以是至少由三種粗糙度的各片組成，當(dāng)將粗糙度不同的各片相鄰地設(shè)置時(shí)，從準(zhǔn)備的各片中選出具有比相鄰的各片粗或細(xì)一個(gè)尺寸的粗糙度的各片來(lái)設(shè)置。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，可以在磨削加工過(guò)程中，在不給晶片造成過(guò)度的壓力狀態(tài)下形成具有不同深度的多個(gè)凹槽。因此，一種不僅可以防止晶片斷裂，還可以有效地減小不要波影響的彈性表面波裝置得以形成。
(16)另外，本發(fā)明的彈性表面波裝置的形成方法中所使用的所述磨削部的不同粗糙度的各片，還可以是被周期性地設(shè)置。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，與將不同粗糙度的刀片非周期性設(shè)置的狀態(tài)相比，可以減小對(duì)晶片造成的壓力，且可以形成深度逐漸變化的多個(gè)凹槽。因此，一種不僅可以防止晶片的斷裂，還可以有效地減小不要波影響的彈性表面波裝置得以形成。
本發(fā)明所提供的彈性表面波裝置以及彈性表面波裝置的形成方法，具有可以抑制由于背面反射而引起的特性衰退的效果，特別是對(duì)于手機(jī)等有高性能要求的通信器材最為有效。
權(quán)利要求
1.一種彈性表面波裝置，具有壓電基片和設(shè)置在所述壓電基片表面的梳子狀轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在所述壓電基片的背面與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上，排列地設(shè)有多個(gè)凹槽，其中，相鄰凹槽的間隔被設(shè)成從一端向另一端逐漸地變小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽呈曲線(xiàn)狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽的所有的凹槽為具有相同符號(hào)曲率的曲線(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽的所有凹槽具有相同的符號(hào)曲率，且所述曲率是從所述一端向所述另一端逐漸地變大的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽的深度為所述壓電基片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的0.5％或0.5％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽的相鄰凹槽的最大間隔為所述壓電基片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的10％或10％以上、500％或500％以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽至少具有兩種深度。
8.一種彈性表面波裝置的形成方法，該彈性表面波裝置具有壓電基片和設(shè)置在所述壓電基片上的梳子狀轉(zhuǎn)換器，其特征在于，通過(guò)磨削加工法，在所述壓電基片的背面與彈性表面波的傳播方向交叉的方向上排列地形成多個(gè)凹槽，并且相鄰凹槽的間隔為從一端向另一端逐漸地變小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述背面的多個(gè)凹槽是通過(guò)以下的步驟形成的在由壓電基片構(gòu)成的晶片表面，至少形成一個(gè)梳子狀轉(zhuǎn)換器；將至少一枚所述晶片，背面朝上且相對(duì)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的圓周方向朝向一致地載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上；使所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中心為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；將磨削單元設(shè)置成相對(duì)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)面保持指定的傾斜，使載設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的磨削單元只能接觸到處于指定空間位置的一枚晶片；讓磨削單元以磨削單元的中心為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而形成所述多個(gè)凹槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述磨削單元，由形成所述多個(gè)凹槽的磨削部，且通過(guò)空隙部分在旋轉(zhuǎn)方向上被分割開(kāi)的各片構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述空隙部分的旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度為所述磨削部各片的旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度的2.5％或2.5％以上、50％或50％以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述磨削部的粗糙度被設(shè)成，可使所述晶片背面形成的凹槽的深度為所述晶片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的0.5％或0.5％以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)和所述磨削單元的旋轉(zhuǎn)數(shù)以及所述磨削部的粗糙度，使所述多個(gè)凹槽的相鄰凹槽的最大間隔為所述晶片中傳播的彈性表面波波長(zhǎng)的10％或10％以上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述磨削部由至少兩種粗糙度的各片組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述磨削部，由至少三種粗糙度的各片組成，當(dāng)將粗糙度不同的各片相鄰設(shè)置時(shí)，從準(zhǔn)備的各片中選出具有比相鄰的各片粗或細(xì)一個(gè)尺寸的粗糙度的各片來(lái)設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的彈性表面波裝置的形成方法，其特征在于，所述磨削部的不同粗糙度的各片被周期性地設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種彈性表面波裝置，可以提高彈性表面波裝置的特性。該裝置具有壓電基片(1)和設(shè)置在此壓電基片表面的梳子狀轉(zhuǎn)換器(2)，對(duì)設(shè)置在彈性表面波裝置背面的，用于防止不要波的凹槽(5)，將相鄰凹槽(5)的間隔設(shè)成，從一端(7)向另一端(8)逐漸地變小的狀態(tài)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于凹槽(5)的延伸方向與彈性表面波的傳播方向所成的夾角，因凹槽而各異，而能夠使不要波相對(duì)各凹槽的反射條件不同，從而可以提高彈性表面波裝置的特性。
文檔編號(hào)H03H3/08GK1671048SQ200510055049
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者鷹野敦 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社