JPH02299311A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

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ィルタ等に用いられる
弾性表面波デバイスに関し、 封着による接続不良が生じるおそれがない弾性表面波デ
バイスの提供を目的とし 圧電結晶からなるチップ上にトランスデユーサと該トラ
ンスデユーサの外部接続リードとを一体に形成し、上記
チップのトランスデユーサ及び外部接続リードが形成さ
れた面に上記チップと同一素材からなるキャップを上記
外部接続リードが部分的に露出するように密封剤を用い
て封着した弾性表面波デバイスにおいて、上記外部接続
リードの少なくとも密封剤と接触する部分の厚みを上記
トランスデユーサの厚みよりも厚くして構成する。

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に関する。

弾性表面波デバイスは、例えば高速伝送装置におけるタ
イミング波抽出用フィルタやバンドパスフィルタを実現
するために使用される。この種の弾性表面波デバイスは
、弾性表面波を伝搬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−弾性表面波のエネルギー
変換を行うためのトランスデユーサとを具備して構成さ
れている。導体からなるトランスデユーサが空気中に露
出していると、酸化、汚れ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、弾性表面波デバイスは、
通常、キャップを用いて密封して構成されている。この
ため、トランスデユーサの外部接続リードをキャップの
内部から外部にわたって形成しておく必要がある。

なお、トランスデユーサとしては、製造性が良好でエネ
ルギー変換効率が高い正規型インターディジタルトラン
スデコーサ（以下ｒＩＤＴＪという。）が最も一般的で
あるので、トランスデユーサが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図は弾性表面波デバイスの一例（弾性表面波フィル
タ）を示す図である。弾性表面波素子４は、水晶等の圧
電結晶からなるチップ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て入力端の
ＩＤＴ２と出力側のＩＤＴ３とを形成して構成されてい
る。入力端のＩＤＴ２から電気信号を入力すると、電極
の間隔等に応じた弾性表面波が発生し、チップ１の表面
を伝搬して出力側の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。

このような弾性表面波素子４は、チップ１０表面を弾性
表面波が伝搬するため、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、弾性表面波素子４は、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。

然し、上記密封構造であると、高周波化を実現しようと
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６の浮遊容量の影響が大きくなり、周波数特性が劣
化する。また、気密容器にガラス封止した外部接続端子
を設ける必要があるので、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。

そこで、周波数特性が良好で、且つ、小型化に適した弾
性表面波デバイスとして、第７図に示したような構造の
ものが開発された。同図（ａ）は弾性表面波デバイスの
分解斜視図、同図ら）はそのＩＤＴ長手方向に沿った断
面図である、この改良された弾性表面波デバイスは、圧
電結晶からなるチップ１０上にＩＤＴ１２．１３とＩＤ
Ｔ１２，１３の外部接続リード１４とを一体に形成し、
チップ１０のＩＤＴ１２，１３及び外部接続リード１４
が形成された面にチップ１０と同一素材からなるキャッ
プ４を外部接続リード１４が部分的に露出するように密
封剤１５を用いて封着して構成されている。

発明が解決しようとする課題 第７図に示した従来の改良された構造において、ＩＤ７
１２．１３を良好に密封するためには、圧電結晶からな
るチップ１０及びキャップ１１に対する密封剤１５の密
着力が高く、且つ、Ａβ等の導体からなる外部接続リー
ド１４に対する密封剤１５の密着力が高いことが要求さ
れる。このため、密封剤１５として低融点ガラスが良く
使用される。

この場合、密封剤１５と導体からなる外部接続リード１
４との密着は、低融点ガラスと導体との境界部に酸化物
層が形成され、この酸化物層が低融点ガラス及び導体の
双方に強く結びつくことによりなされる。ところで、弾
性表面波デバイスの適用周波数を高くするためには、適
用周波数の増大にともなってＩＤＴの厚みを薄くしてい
く必要がある。したがって、適用周波数が比較的低い場
合には、ＩＤＴの厚みが厚いので、密封剤と外部接続リ
ードとの境界部における上記酸化物層の存在は問題とは
ならないが、適用周波数が比較的高い場合には、外部接
続リードの密封剤と接触している部分のほとんど全部が
酸化物層となっていわゆる食われの状態となり、接続不
良となる。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、封
着による接続不良が生じるおそれがない弾性表面波デバ
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 上述した技術的課題は、その基本構成が第１図に示され
るように、圧電結晶からなるチップ２１上にＩＤＴ２２
とＩＤＴ２２の外部接続リード２３とを一体に形成し、
チップ２１のＩＤＴ２２及び外部接続リード２３が形成
された面にチップ２１と同一素材からなるキャップ２４
を外部接続リード２３が部分的に露出するように密封剤
２５を用いて封着した弾性表面波デバイスにおいて、外
部接続リード２３の少なくとも密封剤２５と接触する部
分の厚みをＩＤＴ２２の厚みよりも厚くすることにより
解決される。

作　　　用 本発明の構成によれば、外部接続リードの少なくとも密
封剤と接触する部分の厚みをＩＤＴの厚みよりも厚くし
ているので、この弾性表面波デバイスの適用周波数を高
めるためにＩＤＴを薄く形成した場合でも、外部接続リ
ードが密封剤に食われて接続不良となるおそれがなくな
る。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例における弾性表面波デバイス（
ＳＡＷデバイス）の分解斜視図、第３図はその組立斜視
図である。３１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、３２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３１上には、入力用
のＩＤＴ３３と出力用のＩＤＴ３４とを形成し、ＩＤＴ
３３の外部接続リード３５．３６及びＩＤＴ３４の外部
接続リード３７．３８をチップ３１の縁部にまで延びる
ように形成しておく。３９はＩＤＴ３３゜３４をシール
ドするためのシールド部、４０．４１はシールド部３９
の外部接続リードである。これら外部接続リード３５．
３６．３７．３８，４０．４１は、チップ３１の側面か
ら下面にかけて延在するように形成しても良い。なお、
これら外部接続リードの部分的な厚みについては後述す
る。

一方、キャップ３２の下面側には、その外周部に密封剤
４２として、低融点ガラス微粉末をバインダに混合して
なるフリットをスクリーン印刷等により塗布しておく。

そして、キャップ３２の密封剤４２を塗布した面をチッ
プ３１のＩＤＴ３３゜３４が形成されている面に対向さ
せて重ね合わせ（第２図中の破線部分）、加熱して密封
剤４２を溶融させ、チップ３１にキャップ３２を封着し
ている。郭成した空間にはＮ２等の不活性ガスを封入し
てふいても良い。

このように構成された弾性表面波デバイスにあっては、
圧電結晶チップ３１のＩＤＴ３３．３４を形成した面を
、チップ３１と同一素材のキャップ３２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じるこ
とはない。また、ＩＤＴ３３．３４の外部接続リードを
圧電結晶チップ３１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ディングリー
ドや外部端子が不要となり、浮遊インダクタンスや浮遊
容量を減少させることができる。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３２の外径寸法について見てみると、圧
電結晶チップ３１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。

弾性表面波デバイスを高周波用とする場合、ＩＤＴの厚
みを薄くする必要があるから、第２図において黒点模様
で示される各外部接続リードの密封剤４２との密着部分
の厚みがＩＤＴ３３．３４の厚みと同一であると、つま
り、各外部接続リードをＩＤ７３３．３４と同一のプロ
セスで形成すると、食われが生じて接続不良になる。こ
のため、本実施例では次のようにして外部接続リードの
密封剤４２と密着する部分周辺の厚みを厚くしている。

第４図は第３図におけるＩＶ−ｒＶ線に沿った断面を外
部接続リード３７．３８の厚みを強調して示した図であ
る。３７ａ、３８ａはそれぞれ外部接続リード３７．３
８における予めＩＤＴと同一プロセスで形成された部分
、３．７ｂ、３８ｂはそれぞれ上記外部接続リードの部
分３７ａ、３８ａ上に別プロセスで形成された付加部分
である。このような付加部分３７ｂ、３８ｂは例えばマ
スキング及びスパッタリング蒸着法により形成すること
ができる。なお、外部接続リード３７．３８における付
加部分３７ｂ、３８ｂを含めた厚みは、例えば２０００
人で十分である。

第５図は本発明の他の実施例を示す断面図（外部接続リ
ードの厚みを強調）であり、その断面位置は第４図の断
面位置と同一である。この実施例では、外部接続リード
の付加部分３７Ｃ，３８Ｃを密封剤４２との密着部分よ
りも大きめにチップ３１上に直接形成しておき、その後
外部接続リードの残りの部分３７（１，３８ｄをＩＤＴ
と同一プロセスで形成している。この構成によれば、外
部接続部分のリード３７ｃ、３８ｃを形成するに際して
、容易にフォトエツチング法を採用し得るので、前実施
例と比較して微細なパターン形成が可能になる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、高周波に適用し得
る弾性表面波デバイスを実現するために、ＩＤＴ等のト
ランスデユーサを薄く形成した場合でも、封着による接
続不良が生じるおそれがなくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す弾性表面波デバイスの
断面図、 第２図は本発明の実施例における弾性表面波デバイスの
分解斜視図、 第３図は本発明の実施例における弾性表面波デバイスの
組立斜視図、 第４図は第３図におけるＩＶ−ｒＶ線に沿った断面図、 第５図は本発明の他の実施例を示す弾性表面波デバイス
の断面図、 第６図は従来の弾性表面波デバイスを示す図、第７図は
従来の改良された弾性表面波デバイスを示す図である。 ２１．３１・・・チップ、 ２２．３３．３４・・・トランスデユーサ（ＩＤＴ）−
２３，３５，３６，３７゜ ３８．４０．４１・・・外部接続リード、２４．３２・
・・キャップ、 ２５．４２・・・密封剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧電結晶からなるチップ（２１）上にトランスデューサ
   （２２）と該トランスデューサ（２２）の外部接続リー
   ド（２３）とを一体に形成し、上記チップ（２１）のト
   ランスデューサ（２２）及び外部接続リード（２３）が
   形成された面に上記チップ（２１）と同一素材からなる
   キャップ（２４）を上記外部接続リード（２３）が部分
   的に露出するように密封剤（２５）を用いて封着した弾
   性表面波デバイスにおいて、 上記外部接続リード（２３）の少なくとも密封剤（２５
   ）と接触する部分の厚みを上記トランスデューサ（２２
   ）の厚みよりも厚くしたことを特徴とする弾性表面波デ
   バイス。