JPH0435107A - 超薄圧電素板を用いた多重モードフィルタ素子の電極リード構造 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は多重モード圧電フィルタ素子、特に超薄板を利
用した多重モード圧電フィルタ素子における電極リード
の構造に関する。

（従来の技術） 圧電デバイス、殊に厚みすべり振動を利用する圧電デバ
イスは従来からその主面を略垂直な姿勢に支持した圧電
基板の両面に蒸着した電極から延びるリード部を、圧電
基板の端縁近傍においてベースを気密貫通した一対のリ
ード部材先端の導体クリップにて挟持すると共に、該挟
持部を導電性接着剤で接着し圧電基板の機械的固定と前
記電極リード部と導体クリップとの電気的接続を同時に
図るか、或は圧電基板をフラット型パッケージ内にその
主面を水平に配置し、該圧電基板両面の電極リードを前
記パッケージの壁を気密貫通しその内部適所に露出した
リード端子に導電性接着剤にて接着固定するのが一般的
であった。

ところが、各種電子機器の小型化、薄型化の要求が厳し
くなった昨今においてはこれらに用いる電子部品として
の圧電デバイスも超小型化が要求されるようになったた
め、圧電基板も小サイズ化せざるを得す、その結果殊に
厚みすべり振動を利用する圧電デバイスを上述した従来
の方法で比較的リジットに固定すれば、振動エネルギー
が上記固定部から漏洩し共振のＱが低下するのみならず
圧電基板のパッケージへの封［上前後に於いて周波数が
変動する等の欠点があった。

このような欠点を解消する為、本出願人は第３図（ａ）
、（ｂ）に示す如く、圧電基板１の一面にイ；１した電
極２のリート３のみをフラット型パッケージ４の・隅に
設けた台座５に機械的、電気的に接着固定すると共に圧
電基板１の他面に付した電極（この場合には分割電極）
６．７から延びるリート８．９は前記パッケージ底部適
所に露出した接続用バット１０．１１とワイヤ１２、Ｉ
３で接続することによってパッケージと圧電基板との固
定を極めてフレキシブルなものとする圧電デバイスのパ
ッケージ手法を提案した（特願昭６３２８７３６２号）
。

しかしながらこのようなパッケージ手法も圧電デバイス
の特性を損うことは少ないもののパッケジの構造が複雑
化すると云う問題があった。

ところで、近年各種電子機器、通信機器においては、高
周波化と高い周波数安定度の要求が厳しくなっているが
、従来より圧電デバイス（振動子、フィルタ）として多
用されてきた一般のＡ　Ｔカット水晶振動子は温度−周
波数特性は極めて優れているもののその共振周波数は板
厚に反比例するため、製造技術及び機械的強度の観点よ
り４０ＭＨｚ程度が限界であった。

この問題を解決する　手法としてＡＴカット水晶振動子
の高調波成分を袖山して基本波ノ（振周波数の奇数倍の
周波数を得る所謂オーバートーン発振手段も広く用いら
れているが、発振回路にコイルを含むＬＣ同調回路を必
要とするため発振回路を半導体集積回路化する十で不都
合がある」二、容宿比が大きく、１つインピーダンスレ
ベルが高くなる為発振困難な場合が生ずるという欠陥が
あった。

−・方、インタディジタル・トランスジコーーサ電極の
電極指ピッチによって共振周波数が決定される弾性表面
波共振ｒは、）オドリソグラフィ技術の進歩にＪ：って
ｌ　Ｇ　ｔ−１ｚ程度の共振まで可能となってはきだが
、これに使用し得る圧電基板の温度周波数特性がΔ丁カ
ット水品に比して著しく劣るという問題があった。

−Ｌ述の如き問題を解決するため、第４図［ａ）（ｂｌ
　に示す如き圧電共振子が提案されている。

即ち、この圧電共振子は同図に示す如＜Ａ１′カット水
晶ブロック１４の一面中央部を機械加工又はエツチング
によって凹陥せしめて該凹陥部１５とするとともに、凹
陥部１５の底面に位置する振動部１６の厚さを、例えば
ｌｏＯＭＩＩｚの基本波）（振周波数を得んとするなら
ば約１７μｍとする。

凹陥部１５を形成した結果、凹陥部１５側のブロック面
（表面）には、超薄板状の振動部１６の周縁部を支持す
る厚肉の矩形環状囲繞部（リブ）１７が前記振動部１６
と一体的に形成されるので超薄肉の振動部を機械的に保
持することができる。そこで凹陥部１５底面（振動部１
６の表面）を含むブロック１４の凹陥側表面全体に導電
性膜Ｉ８をその裏面には電極（本図では分割電極）９．
１９を形成すれば前記超薄肉振動部の共振周波数にほぼ
等しい周波数を共振周波数とする或は中心周波数とする
振動子又はフィルタ素子が得られる。上述した如き圧電
共振子はその構造から直ちに想像されるとおり例えば第
５図（ａ）に示す如きフラット型パッケージに封止する
に適する。

即ち、皿型のベース２０の底全面に導体膜２１を付着し
、該面が共振子Ｉ４の全面電極１８を付着した凹陥側と
対向する如き配置を採用した上でこれら両者を適所に導
電性接着剤２２で固定すれば共振子の全面電極１８に対
向する電極１９のリド端は前記旧型ベース２０内に露出
した導体バット２３とワイヤ２４で接続すればよい。

前記皿型ベース２０の底に付着した導体膜２１及び導体
バット２３は夫々ベースの壁を気密貫通してベース外壁
に設けた外部リート２５．２６と接続することは云うま
でもなく、又共振子の一電極Ｉ９から延びるリード端と
前記バット２３とをワイヤボンデングする際も共振子の
形状故ベース底部に格別の構造物を形成する必要がない
から−スを簡）１重安価に製造し得るという特色を有す
る。

−ヒ述した如き構造を有する超薄板圧電素板丁を多重モ
ードフィルタ素子に適用する場合、その電極及びこれか
ら延びる電極リートパターンは第５図（ｂ）に示す如く
なろう。

即ち、超薄板圧電素板の、例えば′Ｖ−川面に分割電極
６及び７を付しこれらから延びる電極リート８．９を夫
々素板両端縁に指向し、それらに端部にワイヤボンディ
ング用バット２７及び２８を設けることになろう。

しかしながらｌユ記バット２７．２８を夫々バ・ソケー
ジ２０内部に露出した外部リード接続用パッド２９．３
０と夫々ワイヤで接続せ／しとすると図からも明らかな
如くワイヤがかなり長大となる為ボンダー・・＼ラドの
移動距離が長くなり生産効率に少なからぬ影響を及ばず
のみならず、パツケジに振動衝撃が加わった場合ワイヤ
の切断する可能性が増大するという問題があった。

（発明の目的） 本発明は一部述した如き超薄板多重モード圧電フィルタ
の構造ト及び製造十予想される問題点に鑑みてなされた
ものであって、フィルタ素Ｔをパッケージに組み込みワ
イヤボンディングにて電気的接続を行う際ボンディング
作業効率を向上し得るを共にボンディング・ワイヤの長
さを極限し得る電極リート構造を提供することを目的と
する−（発明の概要） 子連の目的を達成する為、本発明に係る超薄板圧電素板
を用いた多重モート・フィルタ素子に於てはその分割電
極から延びる各リートの端部を圧電基板の・端縁に沿っ
て配置したものである。。

（発明の実施例） 以下、本発明を図面に示して実施例に基づいて詳細に説
明する。。

第１図（ａ）乃至（ｃ）は夫々本発明に係る超薄板圧電
素板を用いた２重モート・フィルタ素子の構成を示す平
面図、そのＡ　−Ａ及び底面図であって例えば直方体の
ＡＴカット水晶ブロック１４の一１Ｌ面はぼ中央にｆｌ
ｌｄ研磨或はエツチングにより凹陥１５を形成し該凹陥
の底部の超薄部分を振動部Ｉ６としこれをその周辺の厚
肉な環状囲繞部１７により機械的に支持するものである
。

而して水晶プロ・リフ１４の前記凹陥側全面には導体膜
を付して全面電極１８となし、その対向測子坦面には分
割電極６．７及びこれら画電極６．７から延びる電極リ
ード３１．３２を付着し前記リード３１．３２の端部を
外部リードとワイヤで接続する為のパッド３３．３４と
し、該バット３３．３４を水晶ブロック−・端縁上に所
定の間隔を以って配列したものである。

尚、この種のフィルタ素子は周知如く前記分割電極６．
７に交番電界を印加することによってＯ１Ｉ記振動部１
６の素板を励振せしめ近接した画電極６．７間に生じる
音響結合の結果発生する対称千ド及び反対梅干−ドと称
する共振周波数が夫々ｆ８及びｆｌなる２つのモードの
振動を利用し、中心周波数がほぼｆ７てありバンド幅が
ほぼ２（ｆ、−ｆ、）なるバンドパス・フィルタを構成
するものである。

このような電極リード配置を有する２重モートフィルタ
素了を収納固定するパッケージの内部には同図（ｃ）に
示す如く前記両バット３３．３４と相対面する位置に当
該パッケージの外部リード端子と接続する導体パット２
９．３０を設ければ両者を夫々ワイヤボンディングにて
接続する際、ボンダーヘットの移動距離を短縮し、うる
ので量産時の生産効率が向ヒするのみならずワイヤが短
いことからパッケージに振動衝撃が加わった際ワイヤの
切断する虞が殆んどなくなるという効果がある。

ところで１本発明に係るフィルタ素子は本質的に極めて
小サイズの素子、例えばｆ面寸法で３ｍｍＸ３ｍｍ程度
のサイズに製作し昨今の各抑通催機等の超小型化、薄型
化に対応せんとするものである。

その結果前記分割電極６．７はもとより、電極リード３
１．３２、ホット端子たるバッド２９゜３０及び３１．
３２の間隔も２ｍｍ前後となる為これらの間に犬なる浮
遊容量を有することになりフィルタ通過域両側の１徂止
域減衰量が不足する懸念がある。

このような問題を緩和する為には第２図（ａ）（ｂ）に
示す如く前記分割電極６．７の間に細い導体ストリップ
３５をシールド電極として形成しこれをボンデングワイ
ヤを介して接地すればよい。尚、この接地は同図（ｂ）
に示す如くパッケージ２０内に露出するホット端子接続
用パッド３３．３４の間にシールド電極接地用パッド３
６を設け、これをパッケージ底面の全面導体膜２１と接
続するのがよいであろう。

又、１−述の如き分割電極間シールド電極を用いるなら
ばフィルタの減衰電についてのスペックにもよるが電極
リード３１．３２及びホット端子３３．３４相互の間隔
をより近接させることが可能であればボンダー・ヘッド
の動きをより単純化することができるからデバイスの量
産率を−・層向」−することが可能となろう （発明の効果） 本発明は以−Ｌ説明した如く構成するものであるからフ
ィルタ素子とこれを収納するパッケージとの間の電気的
接続を行うワイヤの長さを極限することができるのでこ
のフィルタ素子を収納したパッケージに振動衝撃が加わ
った際ワイヤが切断しフィルタとしての機能を喪失する
可能性を大幅に減少し信頼性を向上する上で著しい効果
がある。

又、ボンダー・ヘットの移動経路が単純且つ短縮される
のでこのフィルタを量産する際生産効率を向−Ｌする七
でも少なからぬ効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｃ）は夫々本発明に係る超薄圧電素
板を用いた多重子−ト・フィルタ素子の電極構造の一実
施例を示す平面図、Ａ−Ａ断面図及びこれをパッケージ
に収納した状態を示す平面図、第２図（ａ）及び（ｂ）
は夫々本発明の他の実施例を示す平面図及びＢ−Ｂ断面
図、第３図（ａ）及び（ｂ）は夫々従来の多重モードフ
ィルタ素子のパッケージ方法の一例を示す平面図及びＣ
Ｃ断面図、第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明を適用すべ
き超薄板圧電共振子の構造を示す傾斜図及びＤ−Ｄ断面
図、第５図（ａ）及び（ｂ）は夫々超薄板圧電共振子の
パッケージへの一船釣封市方法を説明する側面断面図及
び従来の多重モートフィルタ素子電極リート構成方法を
超薄圧電素板に適用した場合の欠陥を説明する為の平面
図である。 １４・・・超薄圧電素板　１６・・・振動部１７・・・
環状囲繞部　６．７及び１４・・・分割電極　８．９．
３Ｉ及び３２・・・電極リート部　３３．３４・　・・
パッド 特許出願人　東洋通信機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超薄肉の振動部と該振動部周縁を支持する厚肉の環状囲
   繞部とを一体的に構成すると共に前記環状囲繞部外周縁
   には少なくとも所定の長さの直線部を有する圧電素板振
   動部から環状囲繞部に亙る一面に分割電極及びこれらか
   ら夫々延びる電極リード部を形成し、該電極リード部の
   ワイヤボンデイング・パッドを構成する終端部を前記圧
   電素板外周縁の直線部に整列せしめたことを特徴とする
   超薄圧電素板を用いた多重モードフィルタ素子の電極リ
   ード構造。