JPH02294109A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

弾性表面波デバイス

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JPH02294109A
JPH02294109A JP11411689A JP11411689A JPH02294109A JP H02294109 A JPH02294109 A JP H02294109A JP 11411689 A JP11411689 A JP 11411689A JP 11411689 A JP11411689 A JP 11411689A JP H02294109 A JPH02294109 A JP H02294109A
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JP
Japan
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chip
sealant
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saw
idt
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JP11411689A
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English (en)
Inventor
Shoichi Kishi
正一 岸
Atsushi Tani
谷 厚志
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 概要 伝送装置のタイミング波抽出用フイノレタ等に用いられ
る弾性表面波デバイスに関し、 周波数特性が良好で、反射波の影響が小さく、小型化に
適した弾性表面波デバイスの提供を目的とし、 圧電結晶からなるチップ上に単一又は複数のトランスヂ
ニーサを形成し、上記チップのトランスデューサが形成
された面に上記チップと同一素材の圧電結晶からなるキ
ャップを密封剤を用いて封着した弾性表面波デバイスに
おいて、上記チップ上における上記密封剤が接触してい
る領域と接触していない領域との境界線が、上記チップ
上における弾性表面波の伝播方向と垂直な方向に対して
傾斜するように、あるいは、湾曲するように、密封剤を
配して構成する。
産業上の利用分野 本発明は伝送装置のタイミング波抽出用フィルタ等に用
いられる弾性表面波デバイス(以下「SAWデバイス」
という。)に関する。
SAWデバイスは、例えば高速伝送装置(数百Mb/s
〜数Gb/s )におけるタイミング波抽出用フィルタ
やバンドバスフィルタを実現するために使用される。こ
の種のSAWデバイスは、弾性表面波(SAW)が伝播
する圧電結晶からなるチップと、このチップ上に形成さ
れ、電気一SAWのエネルギ変換を行うためのトランス
デューサとを具備して構成される。導体からなるトラン
スデューサが空気中に露出していると、酸化、ゴミの付
着等の影響により変換効率等の特性が経時的に変化する
ため、通常、SAWデバイスは、キャップを用いた密封
構造が採用されており、キャップを用いたことにより反
射波の影響が増大したり大型化したりすることがないS
AWデバイスが要望されている。
なお、トランスデューサとしては、製造性が良好でエネ
ルギ変換効率が高い正規型インターぞイジタルトランス
デューサ(以下r I DTJという。
)が最も一般的であるので、トランスデューザがIDT
であるとして、以下、従来の技術、並びに発明の構成、
作用及び実施例を説明する。
従来の技術 第6図は従来のSAWデバイスの一例( S A Wフ
ィルタ)を示す図である。このSAWデバイスは、水晶
等の圧電結晶からなるチγブ1の表面にそれぞれ一対の
櫛形状の電極をインターディジタル状に組み合わせた人
力側のTDT2と出力側のIDT3とが設けられてSA
W素子4を構成している。人力側のIDT2から電気信
号を人力すると、電極の間隔等に応じたSAWが発生し
、チップ10表面を伝播して出力側のIDT3に到達し
、ここで再び電気信号に変換される。この場合、電極パ
ターンの設計を工夫することにより、電気信号から音響
信号へ変換するとき、あるいはその逆変換のとき任意の
フィルタ特性とすることができる。
このようなSAW素子4は、チップ1の表面をSAWが
伝播するため、その表面の状況、例えばゴミ、湿気等の
付着に敏感に影響し、素子特性が変化する。このため、
図に示すようにベース5に搭載され、外部接続端子6ヘ
リード線7で接続したのち、キャップ8で密封される。
発明が解決しようとする課題 上記従来のSAWデバイスでは、高周波化(IGHz以
上)を実現しようとする場合、リード線7の浮遊インダ
クタンスや外部接続端子部6の浮遊容量の影響が大きく
なり、周波数特性の劣化が生じる。つまり、挿入損失の
増大、阻止域減衰量の減少が生じるという問題がある。
また、チップ1の端部におけるSAWの反射の影響によ
り、例えば、利得一周波数特性にリップルが生じる。さ
らに、気密容器にガラス封止した外郎接続端子を設ける
必要があるから、機能部分である圧電チップの大きさに
対して気密容器が大きくなる。
本発明はこのような問題点に鑑みて創作されたもので、
周波数特性が良好で、反射波の影響が小さく、小型化に
適したSAVv’デバイスの提供を目的としている。
課題を解決するための手段 SAWデバイスにおいて反射波の影響を抑制する一般的
な技術を第7図により説明する。
(a)  チップ1の端面に不規則な微細凹凸1aを形
成し、反射波を散乱させ、SAWの伝播方向についての
反射波成分を減少させる。
(b)  チップ1のIDT3形成面に例えばiDT3
と同一プロセスにより微細な散乱パターン8を形成し、
(a)と同様敗乱によりSAW又はその反射波の影響を
抑制する。
(C)  チップ1のIDT3形成面にシリコーンゴム
等からなる吸音材9を塗布し、この吸音材9にSAW又
はその反射波を吸収させる。
(d)  チップ1の端面1bをIDT3形成面におけ
るSAWの伝播方向Aと垂直な方向に対して傾斜させ、
チップの端面1bでSAWを伝播方向Aと異なる方向に
反射させる。こうすると、反射波の伝播方向Aの成分の
見掛け上の波長が減少するので、反射波の影響が抑制さ
れる。
一方、周波数特性が良好で、且つ、小型化に適したSA
Wデバイスの構造として、チップ上にIDTを形成し、
チップのIDT形成面にチップと同一素材の圧電結晶か
らなるキャップを密封剤を用いて封着した構造が提案さ
れている。この構造を採用した場合、SAWはチップの
端面だけでなく、チップの表面において密封剤が接触し
ている領域と接触していない領域との境界でも反射する
から、第7図により説明した一般的な技術により反射波
の影響を防止することはできない。すなわち、第7図(
a)、(d)に示した技術であると、チップ表面におけ
る密封剤が接触している領域と接触していない領域との
境界での反射を全く防止することができない。また、第
7図(b)、(C)に示した技術であると、敗乱パター
ン8又は吸音剤9を設けるべきスペースが必要になるこ
とから装置が大型化する。
このような点に着目すると、上記課題を解決するために
は、圧電結.晶からなるチップ上に単一又は複数のID
Tを形成し、チップのIDTが形成された面にチップと
同一素材の圧電結晶からfヨるキャップを密封剤を用い
て封着したSAWデバイスにおいて、チップ上にふける
密封剤が接触している領域と接触していない領域との境
界線が、チップ上におけるSAWの伝播方向と垂直な方
向に対して傾斜するように密封剤を配するか、あるいは
、上記境界線が湾曲するように密封剤を配することが有
効である。
作   用 圧電結晶チップのIDTが設けられた面を、圧電結晶チ
ップと同一素材のキャップで密封したことにより、線熱
膨張係数の違いによる歪みが生じることがなく、また、
従来使用していた気密容器が不要となるため、浮遊イン
ダクタンスや浮遊容量を減少することができ、高周波(
 IGHz以上)にふいても特性が劣化することがなく
なる。また、気密封止されているので経時変化が小さい
。さらに、外形寸法は圧電結晶のチップと同一面積しか
必要としないた狛、従来に比して大幅な小型化が可能と
なる。
また、チップ上における密封剤が接触している領域と接
触していない領域との境界線が、チップ上におけるSA
Wの伝播方向と垂直な方向に対して傾斜するように密封
剤を配するか、あるいは、上記境界線が湾曲するように
密封剤を配しているので、IDTに対する反射波の見掛
け上の波長が入射波の波長と異なるものとなり、反射波
の影響が抑制される。
実  施  例 以下発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は発明の実施例を説明するためのSAWデバイス
の分解斜視図(a)及び組立斜視図ら)である。
12は水晶等の圧電結晶を平板状に形成してなるチップ
であり、14は同じく圧電結晶を平板状に形成してなる
キャップである。チップ12上には、人力用のI DT
 1 8と出力用のIDT16とを形成し、その各ID
T16.18の外部接続リードl5a,b,18a,b
を蒸着又はスパッタリング等によりチップ1,2の縁部
にまで延びるように形成しておく。これら外部接続リー
ド16a,bl3a,bは、チップ12の側面から下面
にかけて延在するように形成してもよい。一方、キャッ
プ14の下面側には、その外周部に密封剤20として低
融点ガラスからなるフリットをスクリーン印刷等により
塗布しておく。密封剤20の塗布パターンについては後
述する。そして、キャップ14の密封剤20を塗布した
面をチップX2のXDT16.18が形成されている面
に対向させて重ね合わせ、加熱して密封剤20を溶融さ
せ、第1図ら)に示すように、チップ12にキャップ1
4を封着している。なお、密封した空間にはN2等の不
活性ガスを封入しておく。
このように構成されたSA’vVデバイスにあっては、
圧電結晶チップl2のIDT16.18を形成した面を
、チップ12と同一素材のキャップ14で密封している
ので、両者の線熱膨張係数の違いによる歪みが生ずるこ
とがない。また、IDT16.18からの外部引出しリ
ード15a,b,Iga,bを圧電結晶子ップ12に直
接形成しているので、従来の気密容器を使用した場合に
必要であったボンヂイングリードや外部端子が不要とな
り、浮遊インダクタンスや浮遊容量を減少することがで
きる。その結果、高周波においても特性が劣化すること
がなく、且つ、気密封止されているので経時変化も少な
い。また、キャップ14の外形寸法について見てみると
、圧電結晶のチップ12と同一の面積しか必要としない
から、従来に比較して大幅に小型化することが可能とな
る。
第2図は上記実施例において反射波の影響が抑制される
原理を説明するた必の図であって、圧電結晶チップ12
表面において密封剤20が接触している領域が斜線で示
されている。この実施例では、チップ12上における密
封剤20が接触している領域Bと接触していない領域C
との境界線Dが、チップ12上におけるSAWの伝播方
向き垂直な方向(図の上下方向)に対して傾斜するよう
に、密封剤20を配している。このような密封剤パター
ンとすることによって、図中左右方向に伝播すべきSA
Wが上.記境界線Dに対応する部分で反射したとしても
、図中破線で示されるようにその反射方向は入射方向と
は異なるから、IDTI6に対する反射波の見掛け上の
波長が大きく減少し、反射波の影響が抑制される。
第3図は第1図及び第2図に示される実施例の変形例を
説明するための図である。チップ12表面における密封
剤が接触している領域Bと接触していない領域Cとの境
界線Dは、前実施例のように直線状である必要はなく、
同図(a)に示すように、折れ線状であっても良い。ま
た、同図ら〕、(C)に示すように、上記境界線Dを湾
曲させても良い。境界線Dを湾曲させた場合、低融点ガ
ラス等の密封剤を加熱溶融させたときの表面張力による
形状変化が、境界線Dを折り曲げた場合(同図(a))
と比較して小さい。同図(a)、(b)に示した例では
、境界線Dの凸側をIDT形成側に配しているが、境界
線Dの凸側をIDT形成側と反対の側に配しても良い。
この場合、境界線Dのレンズ効果により境界線Dにおけ
る反射波がチップl2上の所定位置に集中するおそれが
あるので、その位置がIDT16.18と一致しないよ
うにしておくことが望ましい。
第4図は発明の他の実施例を説明するための図であり、
第2図と同様チップ表面における密封剤20が接触する
部分を斜線で示している。この実施例では、その端面2
2aが斜めに形成された圧電結晶チップ22を用いてい
る。この構成によれば、チップ22上における密封剤2
0が接触している領域Bと接触していない領域Cとの境
界線Dを傾斜させるために、密封剤20の塗布パターン
の幅をこれまでの実施例のように不均一にする必要がな
く、製造方向が簡略化される。なお、チップ22の端面
22aは平坦である必要はなく、湾曲面等であっても良
い。
第5図は発明のさらに他の実施例におけるキャップを示
す図である。第1図に示したキャップ14は、圧電結晶
チップ12を封止する面が平面であったが、この実施例
では、チップ14の中央部をエッチングして凹部24を
形成している。この構成によれば、封着時に密封剤20
の低融点ガラスがデバイス内部に流入することを防止で
き、低融点ガラスの流入に起因する特性の劣化を防止す
ることができる。
以上説明した実施例では、圧電結晶チップ上にIDTを
2組形成したSAWフィルタを例示したが、IDTを1
組形成してSAW振動子としても良い。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、周波数特性が良
好で、反射波の影響が小さく、小型化に適したSAWデ
バイスの提供が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は発明の実施例を説明するためのSAWデバイス
の分解斜視図.(a)及び組立斜視図ら)、第2図は発
明の実施例において反射波の影響が抑制される原理を説
明するための図、 第3図は第1図及び第2図に示される実施例の変形例を
説明するた約の図、 第4図は発明の他の実施例を説明するための図、第5図
は発明のさらに他の実施例におけるキャップを示す図、 第6図は従来のSAWデバイスを示す図、第7図はSA
Wデバイスにおいて反射波の影響を抑制する一般的な技
術を説明するための図である。 2,22・・・圧電結晶チップ、 4・・・キャップ、 6.18・・・IDT, 0・・・密封剤。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧電結晶からなるチップ(12,22)上に単一
    又は複数のトランスデューサ(16,18)を形成し、
    上記チップ(12,22)のトランスデューサ(16,
    18)が形成された面に上記チップ(12,22)と同
    一素材の圧電結晶からなるキャップ(14)を密封剤(
    20)を用いて封着した弾性表面波デバイスにおいて、
    上記チップ(12,22)上における上記密封剤(20
    )が接触している領域と接触していない領域との境界線
    が、上記チップ(12,22)上における弾性表面波の
    伝播方向と垂直な方向に対して傾斜するように、上記密
    封剤(20)を配したことを特徴とする弾性表面波デバ
    イス。
  2. (2)圧電結晶からなるチップ(12,22)上に単一
    又は複数のトランスデューサ(16,18)を形成し、
    上記チップ(12,22)のトランスデューサ(16,
    18)が形成された面に上記チップ(12,22)と同
    一素材の圧電結晶からなるキャップ(14)を密封剤(
    20)を用いて封着した弾性表面波デバイスにおいて、
    上記チップ(12,22)上における上記密封剤(20
    )が接触している領域と接触していない領域との境界線
    が湾曲するように上記密封剤(20)を配したことを特
    徴とする弾性表面波デバイス。
JP11411689A 1989-05-09 1989-05-09 弾性表面波デバイス Pending JPH02294109A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5920724B2 (ja) * 1980-12-22 1984-05-15 重質油対策技術研究組合 還元鉄製造用鉄鉱石ペレツトの製造法
JPS5939535B2 (ja) * 1981-03-24 1984-09-25 株式会社半田製作所 機仕掛法
JPS6313574A (ja) * 1986-07-05 1988-01-20 Toyo Polymer Kk オ−バ−ヘツドプロジエクタ−を背面に配置し、その投光像を表面から複写するホワイトボード装置

Patent Citations (3)

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JPS5920724B2 (ja) * 1980-12-22 1984-05-15 重質油対策技術研究組合 還元鉄製造用鉄鉱石ペレツトの製造法
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