DE69315744T2 - Akustische Oberflächenwellenanordnung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein akustisches Oberflächenwellenbauelement, insbesondere ein Gehäuse mit einem akustischen Oberflächenwellenelement, bei dem Elektrodenbeläge nach unten gewandt sind.
• Einige akustische Oberflächenwellenelemente, die in Gehäuse eingefaßt sind, dienen als akustische Oberflächenwellenfilter.
• Ein derartiges Gehäuse, in welchem ein akustisches Oberflächenwellenelement untergebracht ist, ist in eine einen Deckel aufweisende Unterlage eingelassen, wie es in der EP-A-0 472 856 offenbart ist. Bei diesem Gehäuse sind Elektrodenbeläge an einer Fläche der Unterlage angebracht, und das akustische Oberflächenwellenbauelement ist an der Unterlage durch Bonden mit der Vorderseite nach unten fixiert.
• Ein weiteres derartiges Gehäuse, welches ein akustisches Oberflächenwellenelement mit nach unten gerichteten Elektrodenbelägen aufnimmt, ist in der US-Patentanmeldung 7/721,823 mit dem Titel "Surface acoustic wave device and its manufacturing method" offenbart. Bei dieser bekannten Anordnung sind Elektrodenbeläge des akustischen Oberfiächenwellenbauelements und Elektrodenbeläge des Gehäuses durch Goldklümpchen miteinander verbunden. Das bekannte Gehäuse ist kleiner bemessen und teurer herzustellen als Gehäuse, bei denen die Elektrodenbeläge durch Drahtbonden verbunden sind.
• Das bekannte Gehäuse wird nun anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben.
• Wie in Fig. 1 zu sehen ist, enthält ein Gehäuse 1 mit einem darin gelagerten akustischen Oberflächenwellenbauelement S eine rechteckige Bodenplatte 2, eine umlaufende Seitenwand 3, die an einem Umfangsrand der Bodenplatte 2 gelagert ist, und einen an der Seitenwand 3 gelagerten Deckel 4. Die Seitenwand 3 ist durch Stanzen eines Werkstücks gebildet. Auf einer Oberseite der Bodenplatte 2 sind durch Aufdrucken Drahtleitungen angeordnet, welche Elektrodenbeläge 5 beinhalten. Das akustische Oberflächenwellenelement S ist in dem Gehäuse 1 durch Materialklümpchen 6 auf den Elektrodenbelägen 5 durch Bonden mit der Oberseite nach unten angebracht. Das akustische Oberflächenwellenelement 5 besitzt auf seiner Unterseite Elektrodenbeläge 7.
• Zum Verbinden der Elektrodenbeläge 5 auf der Bodenplatte 2 mit den Elektrodenbelägen 7 an dem akustischen Oberflächenwellenelement S ist es notwendig, das akustische Oberflächenwellenelement S sehr exakt bezüglich des Gehäuses 1 zu positionieren; dies deshalb, weil bei einer relativen Fehlausrichtung eine schlechte elektrische Verbindung zwischen den Elektrodenbelägen 5 und 7 zustande käme.
• Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt die durch Stanzen gebildete Seitenwand 3 Innenecken 3a, 3b, 3c und 3d, welche rund sind, um dort die Ausbildung von Mikrorissen zu minimieren. Um das akustische Oberflächenwellenelement S in die Seitenwand 3 einzusetzen, sollte die Größe des akustischen Oberflächenwellenelements S oder die Größe des Gehäuses 2 unter Berücksichtigung der abgerundeten Oberflächen der Ecken 3a, 3b, 3c und 3d der Seitenwand 3 derart bemessen werden, daß die abgerundeten Ecken 3a, 3b, 3c und 3d und die Ecken des akustischen Oberflächenwellenbauelements S durch gegenseitiges Berühren nicht beschädigt werden. Um diesem Erfodernis zu genügen, ist es notwendig, die Lücke L (vergleiche Fig. 3) zwischen der äußeren Seitenfläche des akustischen Oberflächenwellenelements S und der inneren Seitenfläche der Seitenwand 3 zu erhöhen, was zu einer relativ großen Baugröße des Gehäuses führt. Ist allerdings die Lücke L relativ groß, besteht für das akustische Oberflächenwellenelement S die Neigung, daß es sich beim Montieren versetzt, wodurch die Elektrodenbeläge 5 und 7 ihre gegenseitige Ausrichtung verlieren. Im Ergebnis läßt sich das gewünschte elektrische Leitvermögen zwischen den Elektrodenbelägen 5 und 7 nicht erzielen.
• Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein akustisches Oberflächenwellenbauelement zu schaffen, welches relativ klein baut und bei dem die gewünschte elektrische Leitfähigkeit erreicht wird durch hochgenaue Lageausrichtung zwischen Elektrodenbelägen an einem in ein Gehäuse eingesetztes akustisches Oberflächenwellenelement und Elektrodenbelägen auf einer Bodenplatte des Gehäuses.
• Die vorliegende Erfindung schafft ein akustisches Oberflächenwellenbauelement, welches umfaßt:
• eine Bodenplatte mit Elektrodenbelägen auf deren Oberseite; ein rechteckiges Element für akustische Oberflächenwellen, mit der Vorderseite nach unten auf der Bodenplatte angeordnet und mit den Elektrodenbelägen verbunden, wobei das Element Seitenflächen und Ecken an den Schnittpunkten benachbarter Seitenflächen aufweist; und eine Seitenwand, die das Element umgibt, wobei die Seitenwand eine dem Element zugewandte Innenwand aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand an der Bodenplatte gelagert ist, und daß die Seitenwand in der Nachbarschaft der Element-Ecken Ausnehmungen aufweist.
• Jede der Ausnehmungen kann einen bogenförmigen Querschnitt rechtwinklig zu ihrer Achse aufweisen.
• Alternativ kann jede der Ausnehmungen etwa rechteckigen Querschnitt zu ihrer Achse mit abgerundeten Innenecken aufweisen.
• Die Ausnehmungen können in den jeweiligen Schnittpunkten der inneren Seitenflächen der Seitenwand definiert sein.
• Vorzugsweise befinden sich die Seitenflächen des Elements eng benachbart zu den entsprechenden Bereichen der Innenfläche der Seitenwand.
• Noch bevorzugter enthält das Bauelement einen an der Seitenwand gelagerten Deckel.
• Wenn das akustische Oberflächenwellenelement in die Seitenwand entlang deren Innenfläche eingesetzt wird, sind die Ecken des akustischen Oberflächenwellenelements daran gehindert, mit der Seitenwand in Eingriff zu treten, bedingt durch deren Ausnehmungen. Deshalb lassen sich die äußeren Seitenflächen des akustischen Oberflächenwellenelements sehr eng an den Innenflächen der Seitenwand anordnen. Das akustische Oberflächenwellenbauelement läßt sich also in seiner Baugröße verkleinern. Wenn das akustische Oberflächenwellenelement in die Seitenwand eingesetzt ist, sind die Elektrodenbeläge an dem akustischen Oberflächenwellenelement mit hoher Genauigkeit ausgerichtet mit den Elektrodenbelägen an der Bodenplatte, so daß die gewünschte elektrische Leitfähigkeit zwischen den Elektrodenbelägen erreicht wird.
• Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Vertikaischnittansicht eines konventionellen Gehäuses mit einem darin mit der Vorderseite nach unten gelagerten akustischen Oberflächenwellenelement;
• Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;
• Fig. 3 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht des eingekreisten Bereichs III in Fig. 2;
• Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 5 eine Querschnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4;
• Fig. 6 eine Draufsicht auf Leitungsmuster eines akustischen Oberflächenwellenelements des in Fig. 4 gezeigten akustischen Oberflächenwellenbauelements;
• Fig. 7 eine Vertikalschnittansicht eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.
• Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, enthält ein akustisches Oberflächenwellenbauelement, welches typischerweise als akustisches Oberflächenwellenfilter verwendet werden kann, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Gehäuse 10, welches ein längliches, rechteckiges akustisches Oberflächenwellenelement S aufnimmt, welches in ihm mit der Vorderseite nach unten gelagert ist. Das Gehäuse 10 umfaßt eine längliche rechteckige Bodenplatte 14, eine umlaufende Seitenwand 16, die an einem Umfangsrand der Bodenplatte 14 gelagert ist, und einen an der Seitenwand 16 angebrachten und die Öffnung oder die Kammer der Seitenwand 16 verschließenden Deckel 18. Die Bodenplatte 14 weist Leitungsbahnen und Elektrodenbeläge 12 auf, die auf ihrer Oberseite durch Siebdruck aufgebracht sind.
• Die Seitenwand 16 enthält vier geradlinige Innenwandflächen 22a, 22b, 22c und 22d, die in enger Nachbarschaft jeweiligen geradlinigen Außenseitenflächen 20a, 20b, 20c und 20d des akustischen Oberflächenwellenelements S gegenüberliegen, außerdem vier Ausnehmungen 26a, 26b, 26c und 26d, die dort definiert sind, wo die Innenwandflächen 22a, 22b, 22c und 22d sich an den jeweiligen Innenecken der Seitenwand 16 schneiden. Hierdurch wird eine Kammer gebildet. Die Ausnehmungen 26a, 26b, 26c und 26d sind Teil der Kammer und befinden sich unmittelbar benachbart zu den vier Außenecken des akustischen Oberflächenwellenelements S. Die Seitenwand 16 ist einstückig mit der Bodenplatte 14 gesintert, indem sie als Grünling in einen Heizofen eingebracht wurde. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, enthalten die Ausnehmungen 26a, 26b, 26c und 26d Räume etwa kreisförmigen oder bogenförmigen Querschnitts senkrecht zu ihren Achsen, wobei die Räume mit Lücken 23a, 23b, 23c und 23d in Verbindung stehen, die zwischen den äußeren Seitenflächen 20a, 20b, 20c und 20d des akustischen Oberflächenwellenelements S und den Innenwandflächen 22a, 22b, 22c und 22c der Seitenwand 16 gebildet sind.
• Fig. 6 zeigt ein Muster 28 von Verdrahtungsleitungen auf dem akustischen Oberflächenwellenelement S. Das Muster 28 beinhaltet einen Eingangselektrodenbelag 30, Eingangselektroden 32, eine Busschiene 34, die die Eingangselektroden 32 verbindet, einen Ausgangselektrodenbelag 36, Ausgangselektroden 38, eine Busschiene 40, die die Ausgangselektroden 38 verbindet, und Erdungsbeläge 42. Die Eingangselektroden 32, die Ausgangselektroden 38 und die Erdungsbeläge 42 besitzen Finger, die kämmend ineinandergreifen.
• Anhand der Figuren 4 und 5 soll im folgenden ein Verfahren zum Anbringen des akustischen Oberflächenwellenelements S in dem Gehäuse 10 erläutert werden.
• Das akustische Oberflächenwellenelement S, bei dem Goldklümpchen 44 an dem Eingangselektrodenbelag 30, dem Ausgangselektrodenbelag 36 und den Erdungsbelägen 42 angebracht sind, wird entlang den Innenflächen 22a, 22b, 22c und 22d der Seitenwand 16 in die Kammer der Seitenwand 16 eingesetzt. Dann werden die Bodenplatte 14, die Seitenwand 16 und das akustische Oberflächenwellenelement S erhitzt und unter Druck gesetzt, um die Goldklümpchen 44 zum Schmelzen zu bringen und dadurch den Eingangselektrodenbelag 30, den Ausgangselektrodenbelag 36 und die Erdungsbeläge 32 an die Elektrodenbeläge 12 auf der Bodenplatte 14 zu bonden. Anschließend wird der Deckel 18 mit der Seitenwand 16 verbunden. Da die Seitenwand 16 keine runden Innenecken aufweist, läßt sich das akustische Oberflächenwellenelement S in enger Nachbarschaft an den Innenflächen 22a, 22b, 22c und 22d der Seitenwand 16 in diese einsetzen.
• Genauer gesagt: da die Ausnehmungen 26a, 26b, 26c und 26d in den jeweiligen Innenecken der Seitenwand 16 genügend weit von den zugehörigen Ecken 24a, 24b, 24c und 24d des akustischen Oberflächenwellenelements S beabstandet sind, können die Innenflächen 22a, 22b, 22c und 22d der Seitenwand 14 hinreichend nahe an den Außenflächen 20a, 20b, 20c bzw. 20d des akustischen Oberflächenwellenelements S angeordnet werden. Anders ausgedrückt: wenn das akustische Oberflächenwellenelement S eine Größe hat, die nur geringfügig geringer ist als die der durch die Innenflächen 22a, 22b, 22c und 22d der Seitenwand 16 definierten Kammer, läßt sich das akustische Oberflächenwellenelement S einfach dadurch im Gehäuse 10 anordnen, daß man das akustische Oberflächenwellenelement S in die Seitenwand 16 einsetzt und das akustische Oberflächenwellenelement S bezüglich der Innenflächen 22a, 22b, 22c und 22d der Seitenwand 16 auf Abstand bringt. In der eingesetzten Position sind der Eingangselektrodenbelag 30 und der Ausgangselektrodenbelag 36 des akustischen Oberflächenwellenelements S gegenüberliegend den Elektrodenbelägen 12 auf der Bodenplatte 14 angeordnet. Nach dem Einsetzen des akustischen Oberflächenwellenelements 5 werden der Eingangselektrodenbelag 30, der Ausgangselektrodenbelag 36 und die Erdungselektroden 32 des akustischen Oberflächenwellenelements 5 mit den Elektrodenbelägen 12 auf der Bodenplatte 14 durch Wärme und Druck mit den Goldklümpchen 44 vereint. Weil die Ausnehmungen 26a, 26b, 26c und 26d vorhanden sind, wird verhindert, daß die Ecken 24a, 24b, 24c und 24d des akustischen Oberflächenwellenelements S an die Seitenwand 14 anstoßen und dadurch beschädigt werden.
• Anhand der Figuren 7 und 8 wird im folgenden eine weitere Ausfühlungsform des erfmdungsgemäßen akustischen Oberflächenwellenbauelements beschrieben. Diejenigen Teile des akustischen Oberflächenwellenbauelements in Fig. 7 und 8, die identisch mit denen des akustischen Oberflächenwellenbauelements nach Fig. 4 bis 6 sind, sind mit identischen Bezugszeichen versehen.
• Das in den Figuren 7 und 8 gezeigte akustische Oberflächenwellenbauelement enthält ein akustisches Oberflächenwellenelement S1 quadratischer Form mit einer höheren Schwingungsfrequenz als das in Fig. 4 bis 6 gezeigte akustische Oberflächenwellenelement S. Deshalb kann die Baugröße des akustischen Oberflächenwellenelements S1 kleiner sein als die des akustischen Oberflächenwellenelements S.
• Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist, besitzt das akustische Oberflächenwellenbauelement ein Gehäuse 46, in dem mit der Vorderseite nach unten das akustische Oberflächenwellenelement S gelagert ist. Das Gehäuse 46 enthält eine rechteckige Bodenplatte 14, eine umlaufende Seitenwand 52, die an einem Umfangsrand der Bodenplatte 14 angebracht ist, und einen an der Seitenwand 52 angebrachten und die Öffiiung der Seitenwand 52 verschließenden Deckel 18. Die Bodenplatte 14 besitzt Leitungszüge und Elektrodenbeläge 12, die durch Siebdruck auf ihrer Oberseite angebracht sind.
• Die Seitenwand 52 enthält vier geradlinige Innenwandflächen 56a, 56b, 56c und 56d, die eng zugehörigen geradlinigen Außenseiten 54a, 54b, 54c und 54d des akustischen Oberflächenwellenelements S1 gegenüberliegen, ferner vier relativ große längliche Ausnehmungen 60a, 60b, 60c und 60d, die dort ausgebildet sind, wo sich die Innenwandflächen 56a, 56b, 56c und 56d an den jeweiligen Innenecken der Seitenwand 52 schneiden, wobei die Ausnehmungen 60a, 60b, 60c und 60d unmittelbar neben den jeweiligen für Außenecken des akustischen Oberflächenwellenelements S1 liegen und jeweils abgerundete Innenecken besitzen. Jede der Ausnehmungen 60a, 60b, 60c und 60d hat etwa rechteckigen Querschnitt senkrecht zu ihrer Achse. Wenn der Abstand zwischen den Eingangs- und Ausgangselektrodenbelägen 30 und 36 des akustischen Oberflächenwellenelements S1 der gleiche ist wie bei dem in Fig. 6 gezeigten akustischen Oberflächenwellenelement S, kann das akustische Oberflächenwellenelement 5 in der gemäß Fig. 8 geformten Seitenwand 52 angeordnet werden, indSem die gleiche Bodenplatte 14 und der gleiche Deckel 18 wie in Fig. 4 verwendet werden.
• Anders ausgedrückt: akustische Oberflächenwellenelemente unterschiedlicher Größe, darunter das akustische Oberflächenwellenelement S oder S1 können ohne Beschädigung zur Erzielung der gewünschten elektrischen Leitfahigkeit zwischen Elektrodenbelägen in zugehörigen Gehäusen positioniert werden, die Seitenwände unterschiedlicher Formen besitzen, darunter die Seitenwände 16 oder 52.
• Das erfindungsgemäße akustische Oberflächenwellenbauelement kann verringerte Baugröße aufweisen und kann gesteigerte Positioniergenauigkeit zwischen den Elektrodenbelägen des akustischen Oberflächenwellenelements und den Elektrodenbelägen auf der Bodenplatte des Gehäuses aufweisen. Das als akustisches Oberflächenwellenfilter eingesetzte akustische Oberflächenwellenbauelement zeigt somit stabile Funktionstüchtigkeit.
• Soweit der Abstand zwischen den Elektrodenbelägen der gleiche bleibt, lassen sich akustische Oberflächenwellenelemente verschiedener Größe in zugehörigen Gehäusen dadurch positionieren, daß einfach die Seitenwände der Gehäuse für unterschiedlich bemessene akustische Oberflächenwellenelemente kundenspezifisch gestaltet werden. Folglich sind die akustischen Oberflächenwellenelemente baulich nicht vergrößert, und die Anzahl der akustischen Oberflächenwellenelemente, die sich aus einem einzigen Wafer herstellen lassen, kann gesteigert werden. Als Ergebnis lassen sich akustische Oberflächenwellenbauelemente als akustische Oberflächenwellenfilter billig herstellen.
• Wenngleich gewisse bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen gezeigt und beschrieben wurden, sollte verstanden werden, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang gemäß beigefügten Patentansprüchen abgewichen wird.

Claims (7)

1. Akustisches Oberflächenwellenbauelement, umfassend:

eine Bodenplatte (14) mit Elektrodenbelägen (12) auf deren Oberseite;

ein rechteckiges Element (5) für akustische Oberflächenwellen, mit der Vorderseite nach unten auf der Bodenplatte (14) angeordnet und mit den Elektrodenbelägen (13) verbunden, wobei das Element (S) Seitenflächen (20a-d) und Ecken (24a-d) an den Schnittpunkten benachbarter Seitenflächen aufweist; und

eine Seitenwand (16), die das Element (S) umgibt, wobei die Seitenwand (16) eine dem Element (S) zugewandte Innenwand (22a-d) aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (16) an der Bodenplatte (14) gelagert ist, und daß die Seitenwand (16) in der Nachbarschaft der Element-Ecken (24a-d) Ausnehmungen (26a-d) aufweist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Element-Seitenflächen (20a-d) den jeweiligen der Abschnitten der Seitenwand-Innenwand (22a- d) eng benachbart sind.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, umfassend einen Deckel (18), der an der Seitenwand (16) gelagert ist.

4. Akustisches Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jede der Ausnehmungen (26a-d) einen bogenförmigen Querschnitt rechtwinklig zu ihrer Achse aufweist.

5. Akustisches Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jede der Ausnehmungen (26a-d) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt rechtwinklig zu einer Achse von ihr aufweist.

6. Akustisches Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 5, bei dem jede der Ausnehmungen (26a-d) runde Innenecken aufweist.

7. Akustisches Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Ausnehmungen (26a-d) in den jeweiligen Schnittpunkten der inneren Seitenflächen (22a-d) der Seitenwand (16) ausgebildet sind.