JPH0222565B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は弾性表面波共振子に係り、特にその構
造に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

通信および他の電気的装置において非常に狭い
周波数応答を持つフイルターないしは発振周波数
制御装置に対する需要者からの要求がある。これ
を満足する技術が、特公昭56−46289号公報に開
示されている。この公報によれば、第１図図示の
ように、圧電基板１上に複数個のくし歯電極２が
交差して構成された２組のインターデイジタル電
極と、この２組のインターデイジタル電極を挾む
ように構成された弾性表面波反射器３とが構成さ
れている。

このような弾性表面波共振子１１を用いた発振
器は第２図に示すような構成をとる。この第２図
に示す発振器は、Ｑの高い弾性表面波共振子１１
を増幅器１２に接続し、フイードバツクループを
構成し、 Gamp＋Gres≧１ …Ａ○ Φamp＋Φres＝2nπ …Ｂ○ を満足する周波数で発振させるものである。ここ
で、Gamp，Gresはそれぞれ増幅器１２及び弾性
表面波共振子１１のゲインであり、一般には
Gresは１より小さい値となる。また、Φamp，
Φresはそれぞれ増幅器１２及び弾性表面波共振
子１１の位相回転量である。この場合、増幅器１
２は回路の構成により、同相タイプ（Φamp
2nπ）と逆相タイプ（Φamp（2n＋１）π）の
ものとに大きく２種類に分かれる。そこで、この
増幅器１２に対応して弾性表面波共振子は、Ｂ○式
を満足するように同相タイプ（ΦresX2nπ）と逆
相タイプ（Φres（2n＋１）π）を使いわける
必要が生じる。

次に第３図に、第２図に用いた弾性表面波共振
子の周波数特性を示す。

第３図において、２１は振幅特性であり、２２
は逆相タイプの弾性表面波共振子の位相特性であ
り、２３は同相タイプの弾性表面波共振子の位相
特性である。また、２２と２３とは位相がずれた
だけで、同カーブを描くのは言うまでもない。

一般に弾性表面波共振子において、入出力電極
間の位相関係は、主に２組のくし型電極の相対す
る位置によつて決まる。そこで、第４図を用いて
弾性表面波共振子の共振周波数付近の周波数で、
圧電基板３１上に定在波３２が生じている状態を
示す。第４図において、端子３３での電気信号と
端子３５での電気信号とはほぼ同相であり、端子
３３，３５間の回転量は同相タイプである。逆
に、端子３３，３６間の位相回転量は逆相タイプ
となる。すなわち、２組のくし型電極の端子で電
気信号の入出力の機能をもつ２つの端子に接続さ
れた各々のくし型電極の電極指の中心間の距離が
共振周波数での弾性表面波波長λのｎ倍の場合に
は同相タイプとなり、（ｎ＋１／２）倍の場合には逆 相タイプとなる。なお、３７，３８はインターデ
イジタル電極の電極指を示す。

上述の点を鑑みて、実際に、同相タイプ及び逆
相タイプの弾性表面波共振子を実現するには、次
のような方法をとる。

第５図ａ及びｂを参照して第１の方法を説明す
る。第５図ａにおいて、この弾性表面波共振子は
３本のリード端子例えばリードピン５１が形成さ
れてステム５２にインターデイジタル電極５３の
信号側のボンデイングパツドが片側にあるような
構成の同相タイプの弾性表面波共振子である。ま
た、第５図ｂにおいては、２つの信号取り出し用
のくし型電極の相対位置が第５図ａよりも1/2λ
だけずれた逆相タイプの弾性表面波共振子であ
る。したがつて、第１の方法は２種類の弾性表面
波素子が必要となる。この為、弾性表面波素子を
パターニングして形成する際、フオトエツチング
用のガラスマスク等も同相タイプと逆相タイプと
の２種類のガラスマスク等を準備する必要が生
じ、製造工程上複雑となる上、供給者および需要
者にとつて不便でもある。尚、５４はリードピン
５１をステム５２に貫通植設するために用いるガ
ラス部材である。

第６図ａ及びｂを参照して第２の方法を説明す
る。これは、同一の弾性表面波素子６１を用い
て、電極とリードピン間とのボンデイングワイヤ
による結線を図の様に変えることにより２種類の
弾性表面波共振子を製作するものである。この第
２の方法は、２種類の弾性表面波素子の使いわけ
は不要となるが、製造工程上のボンデイング段階
で同相タイプのボンデイングと逆相タイプのボン
デイングとの２種類とに振り分けなければならな
い。

さらに第１の方法及び第２の方法の共通問題と
して、製造工程が複雑となるばかりではなく、こ
のような弾性表面波共振子を用いて発振器を組み
立てる使用者側も２種の弾性表面波共振子を使い
分ける必要がある。特に量産を行なう場合には、
一つの弾性表面波共振子は同相、逆相をかねるこ
とができない為、製造者への発注段階で適宜選択
する必要があり、発振器等の設計が困難である。

そこで、本発明者は上述の問題点を鑑みて、本
発明に先だつて位相回転量が同相タイプと逆相タ
イプとの両機能を併せ持つ弾性表面波共振子を開
発した。この開発した弾性表面波共振子の概要
は、第１のインターデイジタル電極を構成するお
のおののくし歯電極がそれぞれリード端子例えば
リードピンと電気的に接続し、かつ第２のインタ
ーデイジタル電極を構成する１方のくし歯電極は
リードピンと電気的に接続し他方のくし歯電極は
ステムに接地しているので、同一の弾性表面波共
振子を用いながら、同相と逆相との使い分けが簡
易に出来る。

次に第７図を参照して、本発明に先だつて本発
明が開発した弾性表面波共振子の一実施例を説明
する。

第７図において、、LiTaO₃やLiNbO₃や水晶等
からなる圧電基板７１の一主面上に複数のくし歯
電極７２，７３が交差してなる２組のインターデ
イジタル電極７４，７７が形成されている。この
２組のインターデイジタル電極７４，７７を挾む
ように構成された２組の弾性表面波反射器７５
が、この圧電基板７１の一主面に形成され、弾性
表面波素子７６が形成されている。鉄等からなる
ステム８２には例えば３本のリード端子例えばリ
ードピン７８，７９，８０が接着部材８１を介し
て貫通植設され、またステム８２のアース用とし
てのリードピン８３が、ステム８２に植設されて
いる。このステム８２上には、接着部材（図示せ
ず）を介して弾性表面波素子７６が載置されてい
る。この弾性表面波素子７６の第１のインターデ
イジタル電極７４を構成するおのおののくし歯電
極７２，７３はそれぞれリードピン７８，８０と
ボンデイングワイヤ８４を介して電気的に接続し
ている。一方、第２のインターデイジタル電極７
７を構成する一方のくし歯電極７７０１はリード
ピン７９とボンデイングワイヤ８４により電気的
に接続している。また他方のくし歯電極７７０２
はステム８２にボンデイングワイヤ８４を介して
接地されている。この弾性表面波共振子９０で
は、７８が同相リードピンとなり、８０が逆相リ
ードピンとなる。なお、このあと、シエル（図示
せず）で封止して弾性表面波共振子９０が完成す
る。

この弾性表面波共振子９０を逆相タイプとして
用いる場合、第８図に示すプリント基板の印刷パ
ターンを用いる。第８図において、アースパター
ンは９１であり、信号用のパターンは９２であ
る。この印刷パターンを用いる場合、弾性表面波
共振子９０のリードピン７８，８３は開孔部９１
０１に挿入され、リードピン８０，７９は開孔部
９２０１に挿入される。

また、この弾性表面波共振子９０を同相タイプ
として用いる場合、第９図に示すプリント基板の
印刷パターンを用いる。第９図において、アース
パターンは９４であり、信号用のパターンは９３
である。この印刷パターンを用いる場合、弾性表
面波共振子９０のリードピン７８，７９は開孔部
９３０１に挿入され、リードピン８０，８３は開
孔部９４０１に挿入される。

上述のように弾性表面波共振子９０は１つの弾
性表面波共振子で同相タイプと逆相タイプとの２
つの機能を持たせることができる。ところで、こ
の弾性表面波共振子９０は同相タイプと逆相タイ
プとの使用の際、使用するリードピン７８，７
９，８０，８３の配置が異なる為、この弾性表面
波共振子９０を組み込む発振回路のプリント基板
も、２種類の使用状態に適合するように配線しな
ければならなく煩雑となる危険がある。特に弾性
表面波共振子を用いた場合、周波数は50MHz乃至
2GHzと高周波である為、プリント基板のささい
な配線の違いでも浮遊容量が変化し、発振の条件
も変わる危険が見られる。

〔発明の目的〕

上述の問題点特に実施例が開発した弾性表面波
共振子の問題点を鑑みて、本発明は位相回転量が
同相タイプと逆相タイプとの両機能を併せ持ちか
つ同一のプリント基板等で同相あるいは逆相に対
応できる弾性表面波共振子を提供することを目的
とする。

〔発明の概要〕

上述の目的を達成するため、本発明の弾性表面
波共振子は、弾性表面波素子を基台に載置し、こ
の弾性表面波素子の第１のインターデイジタル電
極を構成するおのおののくし歯電極と電気的に接
続する第１のリード端子の基台表面設置位置また
は第２のリード端子の基台表面設置位置とから、
この弾性表面波素子の第２のインターデイジタル
電極を構成する一方のくし歯電極と電気的に接続
する第３のリード端子の基台表面設置位置とまで
のそれぞれの距離が実質的に等しい。したがつ
て、本発明の弾性表面波共振子は、同相型及び逆
相型併用でかつ同一のプリント基板等で同相ある
いは逆相に対応できる。

〔発明の実施例〕

第１０図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。

第１０図において、第１０図に示す弾性表面波
共振子１００の基本的構造は、第７図に示す本発
明者が開発した弾性表面波共振子９０と同じであ
るので、詳細な説明を省略する。なお、第１０図
に示す弾性表面波共振子１００において、第７図
に示す弾性表面波共振子９０と同じ部分には原則
として同一符号をつけた。

第１０図において、基台例えば金属からなるス
テム８２上にインターデイジタル電極７４，７７
と弾性表面波反射器７５２組を設けた弾性表面波
素子７６がマウントされている。また、ステム８
２に接着部材８１を介して貫通植設されたリード
端子例えばリードピン７８，７９，８０，１０１
の弾性表面波素子７６を載置したステム８２表面
上の突出部の頂点は、実質的に正方形の頂点をな
すように配置されている。換言するならば、リー
ドピン７８のステム８２表面設置位置とリードピ
ン８１のステム８２表面設置位置との距離が、リ
ードピン７８のステム８２表面設置位置とリード
ピン７９のステム８２表面設置位置との距離に等
しい。すなわち、リードピン７８とリードピン８
１との距離が、リードピン７８とリードピン７９
との距離に等しい。このインターデイジタル電極
７７の第１のくし歯電極７７０１はボンデイング
ワイヤ８４を介してリードピン７９に電気的に接
続し、第２のくし歯電極７７０２はボンデイング
ワイヤ８４を介してリードピン８０に電気的に接
続している。またもう一方のインターデイジタル
電極７４の第１のくし歯電極７２はリードピン７
８にボンデイングワイヤ８４を介して電気的に接
続し、第２のくし歯電極７３はボンデイングワイ
ヤ８４を介してステム８２に接地されている。ま
た、アース用のリード端子例えばリードピン１０
１はステム８２に電気的に接続されている。な
お、リードピン１０１はステム８２に直接溶接等
で植設されていても良い。

なお、この弾性表面波共振子１００では、７９
が同相リードピンとなり、８０が逆相リードピン
となる。さらにこの後シエル（図示せず）で封止
して本発明の弾性表面波共振子１００が完成す
る。

次に、この同相及び逆相併用型弾性表面波共振
子１００を実装するプリント基板を第１１図を参
照して説明する。

第１１図において、１１１は信号用配線パター
ンであり、１１２はアース用配線パターンであ
る。第１０図に示した弾性表面波共振子１００を
同相型として用いる場合には、リードピン７８，
７９を信号用配線パターン１１１の開孔部１１３
に挿入し、リードピン８０，１０１をアース用の
配線パターン１１２の開孔部１１４に挿入すれば
良い。また、第１０図に示した弾性表面波共振子
１００を逆相型として用いる場合には、リードピ
ン７８，８０を信号用の配線パターン１１１の開
孔部１１３に挿入し、リードピン７９，１０１を
アース用の配線パターン１１２の開孔部１１４に
挿入すれば良い。

上述の説明の様に、第１０図に示した弾性表面
波共振子１００において、４本のリードピン７
８，７９，８０，１０１の弾性表面波素子７６を
載置したステム面上の突起部の頂点は実質的に正
方形の頂点に相当しているため、同相及び逆相の
使い分けは回路のプリント基板に対して弾性表面
波共振子１００を略90度回転させるだけで行なう
ことができる。したがつて、プリント配線は一種
類の接続のみ考慮すれば良く、配線は引き回わし
たりする煩雑さはなくなる。

一実施例において、本発明の弾性表面波共振子
のそれぞれのリードピンのステム表面に突出した
部分を結んだ形状が正方形で説明したが、本発明
はそれに限られるものではなく、正多角形であれ
ば良い。さらに付け加えるならば、リードピン７
８とリードピン７９との距離が、リードピン７８
とリードピン７９との距離に実質的に等しければ
良い。以下、本発明についての他の実施例を説明
する。

第１２図を参照して本発明の他の実施例を説明
する。なお、第１０図と基本的に同一部分には同
一符号をつける。

第１２図において、第１のインターデイジタル
電極７４の一方のくし歯電極はリードピン７８と
ボンデイングワイヤを介して電気的に接続してい
る。また、第１のインターデイジタル電極７４の
他方のくし歯電極はステム８２にアースされてい
る。さらに、第２のインターデイジタル電極７７
のおのおののくし歯電極はリードピン７９，８０
にボンデイングワイヤを介して電気的に接続して
いる。なお、リードピン１０１はステム８２とボ
ンデイングワイヤを介して電気的に接続してい
る。このリードピン７８，７９，８０，１０１の
ステム８２表面即ち弾性表面波素子７６の載置さ
れている面に突出している部分を結んだ形状が正
五角形となつている。

第１３図は弾性表面波共振子１１０を配置する
プリント基板の基板面である。

第１３図において、１１１は信号用の配線パタ
ーンであり、１１２はアース用の配線パターンで
ある。弾性表面波共振子１１０を同相型として用
いる場合には、リードピン７８，７９を信号用配
線パターン１１１の開孔部１１３に挿入し、リー
ドピン８０，１０１をアース用の配線パターン１
１２の開孔部１１４に挿入すればよい。また、弾
性表面波共振子１１０を逆相型として用いる場合
には、リードピン７８，８０を信号用配線パター
ン１１１の開孔部１１３に挿入し、リードピン７
９，１０１をアース用の配線パターン１１２の開
孔部１１４に挿入すれば良い。

このように、この弾性表面波共振子１１０は第
７図に示した弾性表面波共振子と同じ効果を得る
ばかりでなく、さらに接地用リードピン１０１が
２本にふえたので、弾性表面波共振子のアースが
確実に行われ特性が良くなると共に、リードピン
の数が増加するので、弾性表面波共振子１１０を
プリント基板の基板面に載置した場合、振動等に
対して安定性が増加する。

次に第１４図を参照して、本発明の他の実施例
を説明する。なお、第１２図と同所同一部材には
同一符号をつける。

第１４図において、ステム８２の表面に突出し
たリードピン７８，７９，８０，１０１の突出部
を結んだ形状は正六角形である。この弾性表面波
共振子１２０を配置するプリント基板の基板面は
第１５図に示してある。

第１５図において、１１１は信号用の配線パタ
ーンであり、１１２はアース用の配線パターンで
ある。弾性表面波共振子１１０を同相型として用
いる場合には、リードピン７８，８０を信号用配
線パターン１１１の開孔部１１３に挿入し、リー
ドピン８０，１０１をアース用の配線パターン１
１２の開孔部１１４に挿入すればよい。また、弾
性表面波共振子１１０を逆相型として用いる場合
には、リードピン７８，７９を信号用配線パター
ン１１１の開孔部１１３に挿入し、リードピン７
９，１０１をアース用の配線パターン１１２の開
孔部１１４に挿入すれば良い。

このように、この弾性表面波共振子１２０は第
７図に示した弾性表面波共振子と同じ効果を得る
ばかりでなく、さらに第１２図に示した弾性表面
波共振子１１０よりもリードピンの数が増加する
ので、アース面からもよりよい効果が得られるば
かりでなく、弾性表面波共振子１１０をプリント
基板に載置した場合、振動等に対して極めてより
すぐれた効果が得られる。

以上、第１２図及び第１４図にて示した弾性表
面波共振子の如く、ステムに植設されたリードピ
ンのステムに突出した部分を結んだ形状が正多角
形であれば、本発明の所望の効果が得られる。さ
らにリードピンの数が多ければ多いほど、よりア
ース面等の効果も良い。なお、弾性表面波共振子
のステム表面上に必ずしもリードピンが突出して
いる必要はなく、くし歯電極やステム等にボンデ
イングワイヤ等で電気的に接続されている状態と
なつていれば良いのは言うまでもない。

さらに上述のことに付け加えて言うならば、本
発明の一実施例及び他の実施例では、リードピン
７８，７９，８０が正多角形の頂点に位置してい
る場合で説明したが、リードピン７８とリードピ
ン７９との距離が、リードピン７８とリードピン
７９との距離に実質的に等しければ本発明の所望
の効果が得られるのは明らかである。その上、特
に第１２図、第１４図に示した弾性表面波共振子
の接地用のリードピン１０１は必ずしも複数本必
要でなく、少なくとも１本あれば良い。また、本
発明の一実施例及び他の実施例では、金属性のス
テム８２を用いて説明したが、基台は金属性のス
テムである必要はなく高抵抗基板に導電膜等と塗
布したものを用いたりしても良い。また気密封止
には、必ずしもシエルを用いる必要はなく樹脂モ
ールド等を用いても良い。

〔発明の効果〕

上述した本発明によれば、同相型及び逆相型併
用の弾性表面波共振子を得られるので、同一のプ
リント基板を用い同一の弾性表面波共振子を用い
ながら、同相と逆相との使い分けが簡易に出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は弾性表面波共振子の原理を示す原理
図、第２図は第１図に示した弾性表面波共振子の
使用を示す使用略図、第３図は第１図に示した弾
性表面波共振子の周波数特性を示す特性略図、第
４図は弾性表面波共振子の定在波を示す模式図、
第５図ａ乃至ｂは従来の弾性表面波共振子を示す
模式平面図、第６図ａ乃至ｂは従来の弾性表面波
共振子を示す模式平面図、第７図は本発明者が発
明に先だつて開発した弾性表面波共振子を示す模
式斜視図、第８図は第７図に示す弾性表面波共振
子を配置するプリント基板を示す概略図、第９図
は第７図に示す弾性表面波共振子を配置するプリ
ント基板を示す概略図、第１０図は本発明の弾性
表面波共振子の一実施例を示す模式平面図、第１
１図は第１０図に示す弾性表面波共振子を配置す
るプリント基板を示す概略図、第１２図は本発明
の弾性表面波共振子の他の実施例を示す模式平面
図、第１３図は第１２図に示す弾性表面波共振子
を配置するプリント基板を示す概略図、第１４図
は本発明の弾性表面波共振子の他の実施例を示す
模式平面図、第１５図は第１４図に示す弾性表面
波共振子を配置するプリント基板を示す概略図で
ある。 １，７１……圧電基板、７４，７７……インタ
ーデイジタル電極、３，７５……弾性表面波反射
器、５３，６１，７６……弾性表面波素子、５
２，８２……ステム、５１，７８，７９，８０，
８３，１０１……リードピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧電基板の一主面上にそれぞれ設けられた対
   向交差したくし歯電極対でなり相互に前記圧電基
   板上の表面波進行方向にそつて配列された第１お
   よび第２のインターデイジタル電極と、これらイ
   ンターデイジタル電極を前記表面波進行方向にそ
   つて挾むように配置された弾性表面波反射器とか
   らなる弾性表面波素子と、この弾性表面波素子が
   載置された基台と、この基台に設けられ前記第１
   のインターデイジタル電極を構成するくし歯電極
   対のおのおのに電気的に接続された第１のリード
   端子および第２のリード端子と、前記基台に設け
   られ前記第２のインターデイジタル電極を構成す
   る一方のくし歯電極に電気的に接続された第３の
   リード端子と、 前記第２のインターデイジタル電極を構成する
   他方のくし歯電極が前記基台に電気的に接続し前
   記基台のアースとして設置された接地用リード端
   子とを少なくとも備えた弾性表面波共振子におい
   て、前記第３のリード端子の前記基台表面設置位
   置から前記第１のリード端子の前記基台表面設置
   位置までの距離と、前記第３のリード端子の前記
   基台表面設置位置から前記第２のリード端子の前
   記基台表面設置位置までの距離とが実質的に等し
   いことを特徴とする弾性表面波共振子。 ２ 前記第１のリード端子と前記第２のリード端
   子と前記第３のリード端子と前記接地用リード端
   子との前記基台表面設置位置は、それぞれ実質的
   に正多角形状の頂点に位置していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波共振
   子。 ３ 前記接地用リード端子が１本であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の弾性表面波
   共振子。 ４ 前記第１のリード端子と前記第２のリード端
   子と前記第３のリード端子と前記接地用リード端
   子との前記基台表面設置位置をそれぞれ結ぶと実
   質的に正方形であることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の弾性表面波共振子。 ５ 前記接地用リード端子が複数本あることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波
   共振子。 ６ 前記基台は金属からなるステムであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項いず
   れかに記載の弾性表面波共振子。