JPH1051266A - 弾性表面波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、多機能化、生産効率向上を図った弾
性表面波装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 弾性表面波を伝搬する圧電基板１の弾性
表面波が生じる櫛形電極を含む金属パターン２ａが形成
された面が接続対象である他の基板やパッケージからな
るベース８に対向しかつこれに触れないように保護し、
さらにベース８の金属パッケージ２ｂとの電気的接触を
とるために、導電性スペーサ７ａ、７ｂを間に介在させ
て圧電基板１とベース８を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は弾性表面波装置、
特にその小型化、多機能化、生産効率の向上等に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の弾性表面波装置の実装方法とし
て、弾性表面波を伝搬する基板の上部に形成した櫛形電
極を含む金属パターンと導通のあるパターンとパッケー
ジとをワイヤを用いて接続した後、気密封止をする方法
が用いられている。一例として図１６に、「電子材料」
１９９５年１１月号の「圧電単結晶を用いた各種高周波
デバイス」（Ｐ２２〜２６）に示されている従来のこの
種の弾性表面波装置の構成を示す。

【０００３】図１６において、従来の弾性表面波装置で
は弾性表面波を伝搬する圧電基板１に櫛形電極を含む金
属パターン２を形成する。さらにこの圧電基板１をパッ
ケージ３に接着剤４を用いて接着し、その後に金属ワイ
ヤ５ａ、５ｂによってパターン２とパッケージ３の一部
に設けられた端子、導体線あるいは入出力導体線ａ、ｂ
等と接続する。この後、キャップ６を用いてパッケージ
３を気密封止している。

【０００４】次に、上述した従来例の動作を説明する。
パッケージ３の外部に設けた端子ａより供給された入力
電気信号は、ワイヤ５ａを介して櫛形電極を含む金属パ
ターン２へ入る。金属パターン２で入力電気信号は、一
度弾性表面波に変換された後、電極構造で決定される特
定の周波数の信号のみが再び出力電気信号に変換され
る。この出力電気信号はワイヤ５ｂを介してパッケージ
３へ戻り、端子ｂを介して外部に出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、弾性表面波は
基板表面の極浅い所に集中して伝搬する性質を持ってい
るため、弾性表面波を伝搬する圧電基板表面に櫛形電極
を配置することで、弾性表面波を制御することができ、
フィルタや遅延線などの弾性表面波装置が容易に製造で
きる。しかしながらその反面、弾性表面波を伝搬する基
板表面の状態が弾性表面波装置の電気特性に大きく作用
する。

【０００６】この性質のため、弾性表面波装置を製造す
る場合、表面に付着するゴミや酸化物等が特性劣化へつ
ながる。これを防ぐためゴミの少ない雰囲気で製作し、
基板表面の精密な櫛形電極を含む金属パターンに他の物
質が接触しないように気密封止をしている。これが弾性
表面波装置の生産効率上の問題点、他の回路との集積化
における問題点となっていた。さらに基板上のワイヤ、
およびこのワイヤとキャップとの間のギャップが小型化
の障害となる問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので小型化、多機能化、生産効率向上を
図った弾性表面波装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明の第１の発明は、表面に櫛形電極を含む金属パター
ンを形成した弾性表面波を伝搬する圧電基板と、この圧
電基板を上記金属パターンが形成された面側と対向した
状態で支持するベースと、上記圧電基板とベースの間に
介在し、上記圧電基板の金属パターンがベースに接触す
るのを防止するスペーサと、を備えたことを特徴とする
弾性表面波装置にある。

【０００９】この発明の第２の発明は、上記スペーサが
上記圧電基板とベースとの間の電気的接続もとる導電性
スペーサからなることを特徴とする請求項１に記載の弾
性表面波装置にある。

【００１０】この発明の第３の発明は、表面に櫛形電極
を含む金属パターンを形成した弾性表面波を伝搬する圧
電基板と、この圧電基板を上記金属パターンが形成され
た面と反対側で支持するベースと、上記圧電基板に形成
された、表面と裏面の間の電気的接続をとるための表裏
面電気的接続手段と、を備え、上記圧電基板の金属パタ
ーンとベースとの電気的接続を上記表裏面電気的接続手
段を介してとることを特徴とする弾性表面波装置にあ
る。

【００１１】この発明の第４の発明は、弾性表面波を伝
搬する圧電基板の同一面上に、弾性表面波を発生する櫛
形電極を含む金属パターンと、これと異なる種類の電気
回路とを形成したことを特徴とする弾性表面波装置にあ
る。

【００１２】この発明の第５の発明は、基板と、この基
板に形成された複数類の複数の圧電性薄膜と、それぞれ
の圧電性薄膜上に形成された弾性表面波を発生する櫛形
電極を含む金属パターンと、を備えたことを特徴とする
弾性表面波装置にある。

【００１３】この発明の第６の発明は、上記金属パター
ンと同一面上に、これらと異なる種類の電気回路をさら
に形成したことを特徴とする請求項５に記載の弾性表面
波装置にある。

【００１４】この発明の第７の発明は、上記弾性表面波
装置の少なくとも２つ以上の同じまたは異なる弾性表面
波装置を互いに接触または接続させて階層化したことを
特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の
弾性表面波装置にある。

【００１５】この発明の第８の発明は、上記弾性表面波
装置または圧電基板をこれと異なる弾性表面波を伝搬す
る圧電基板と接触または接続させて階層化したことを特
徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の弾
性表面波装置にある。

【００１６】この発明の第９の発明は、上記弾性表面波
装置または圧電基板をこれと材質の異なる異種の基板と
接触または接続させて階層化したことを特徴とする請求
項１ないし請求項８のいずれかに記載の弾性表面波装置
にある。

【００１７】この発明の第１０の発明は、上記前記弾性
表面波装置または圧電基板をパッケージの一部と接触ま
たは接続させたことを特徴とする請求項１ないし９のい
ずれかに記載の弾性表面波装置にある。

【００１８】この発明の第１１の発明は、上記弾性表面
波装置または圧電基板を他の電気回路を含む異なる基板
に接続する構成としたことを特徴とする請求項１ないし
１０のいずれかに記載の弾性表面波装置にある。

【００１９】この発明の第１２の発明は、上記弾性表面
波装置または圧電基板を封止部材で覆ったことを特徴と
する請求項１ないし１１のいずれかに記載の弾性表面波
装置にある。

【００２０】この発明の第１３の発明は、気密封止した
ことを特徴とする請求項１２に記載の弾性表面波装置に
ある。

【００２１】この発明の第１４の発明は、樹脂封止した
ことを特徴とする請求項１２に記載の弾性表面波装置に
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に従って説明する。なお、以下の実施の形態の説明は、
従来技術で示したような１つのパッケージに封止された
モジュールに限らず、弾性表面波フィルタ部分を含む装
置全てに一般的に適用可能なものである。

【００２３】実施の形態１．図１はこの発明の一実施の
形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図であ
る。ここでは、弾性表面波を伝搬する圧電基板１の櫛形
電極(特に図示せず)を含む金属パターンが形成された面
２ａａの一部に非導電性材料からなるスペーサ７ａ、７
ｂが形成され、圧電基板１が櫛形電極を含む金属パター
ンが他の部分に接触しないようにこれらのスペーサ７
ａ、７ｂを挟んで、例えば他の圧電基板や他の種類の基
板、あるいはパッケージ等からなるベース８上に支持さ
れるようにしている。

【００２４】この非導電性材料によるスペーサ７ａ、７
ｂは櫛形電極を含む金属パターン以外の一部または全部
に絶縁膜を厚く形成し、あるいは絶縁体板または絶縁体
線を張り付け、あるいはベース８との間に挟み、あるい
は絶縁性で半可トウ性の図１に例示したような蒲鉾ある
いは半球状等の出っ張りのものを接着またはベース８と
の間に挟むなどして形成することができる。

【００２５】これにより、圧電基板上に形成した櫛形電
極を含む金属パターンを、ベースあるいはこの基板表面
と近接する他の基板と接触しないように保護でき、ま
た、圧電基板の櫛形電極を含む金属パターンが形成され
た表面の露出が減るため、ゴミが金属パターンに新たに
付着しにくくなるため、特にパッケージを設ける必要は
なく、小型化および生産効率の向上が図れる。

【００２６】実施の形態２．図２は図１の実施の形態の
もののスペーサを導電性材料により形成し、電気的接続
もとるようにしたものである。弾性表面波を伝搬する圧
電基板１の櫛形電極を含む金属パターン２ａの一部に導
電性材料により導電性スペーサ７ｃ、７ｄを形成し、こ
れを挟んで圧電基板１を支持するベース８上にある金属
パターン２ｂと電気的接続もとるようにしたものであ
る。

【００２７】この例えば金属からなる導電性スペーサ７
ｃ、７ｄは、金属パターン２ａ上の一部の金属膜を厚く
形成し、あるいは導体板または導体線を張り付けまたは
ベース８上の金属パターン２ｂとの間に挟み、あるいは
図２に例示した導電性の半可トウ性の蒲鉾あるいは半球
状等の出っ張りのものを接着またはベース８上の金属パ
ターン２ｂとの間に挟むなどして形成できる。例えば、
導体線を張り付けてできる導電性スペーサは、ワイヤボ
ンドを行うときに金属パターン上に形成されるワイヤ接
着部の凸部であってもよい。なお導電性スペーサ７ｃ、
７ｄは、ベース８のみとではなく、他の隣接する基板と
の間に挟んでもよい。

【００２８】これによりさらに、圧電基板をワイヤを使
用しなくても実装することが可能となり、小型化および
生産効率の向上が図れる。

【００２９】なお、上記実施の形態１および２において
は上述したように、ベース８の部分は図３、４、５にそ
れぞれ示すように、他の異なる弾性表面波を伝搬する圧
電基板９、他の種類の基板１０、あるいはパッケージ３
等の全体あるいはその一部である。

【００３０】さらに上記実施の形態１および２において
は、圧電基板１側にスペーサあるいは導電性スペーサ７
を設けていたが、図６に示すように接続する対象である
ベース８にスペーサ７ａ、７ｂあるいは導電性スペーサ
７ｃ、７ｄを設けるようにしてもよい。

【００３１】実施の形態３．図７はこの発明の別の実施
の形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図で
ある。この実施の形態では、圧電基板１の表側に形成さ
れている金属２ａを、これを裏側で支持するベース８上
に形成された金属パターン２ｂに電気的に接続するため
にスルーホール１１(表裏面電気的接続手段)を設けた。
これにより、圧電基板１とベース８間を接続するワイヤ
を省略することができるため小型化および生産効率の向
上が図れる。

【００３２】また図８には、表裏面電気的接続手段とし
て側溝１２を設けた場合を示す。この場合にも同様に、
ワイヤが省略されるため小型化および生産効率の向上が
図れる。

【００３３】実施の形態４．図９はこの発明の別の実施
の形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図で
ある。この実施の形態では、圧電基板１上に櫛形電極を
含む金属パターン２ａ以外の電気回路１３を形成し、櫛
形電極を含む金属パターン２ａとこの電気回路１３を接
続する。これによりその分、ワイヤによる電気的接続を
減らし、さらに外部回路を減らすことができ、よって小
型化および多機能化が図れる。

【００３４】なお、図９では圧電基板１上に櫛形電極を
含む金属パターン２ａは１つしかなかったが、図１０に
示すように櫛形電極を含む金属パターン２ａ、２ｃのよ
うに複数設けてもよい。

【００３５】実施の形態５．図１１はこの発明の別の実
施の形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図
である。この実施の形態では、櫛形電極を含む金属パタ
ーン２ａ以外の電気回路１３を設けた圧電基板ではない
基板１４上に、圧電性薄膜１５を形成することで弾性表
面波を伝搬させられるようする。そしてこの圧電性薄膜
１５上に櫛形電極を含む金属パターン２ａを形成し、電
気回路１３と接続させる。これにより、異なる性質の電
気回路を同一基板上に実装できるため、ワイヤによる基
板間の電気的接続を減らすことができ、小型化および多
機能化が図れる。

【００３６】なお、図１１では基板１４上に圧電性薄膜
１５は１つしかなかったが、図１２に示すように圧電性
薄膜１５ａ、１５ｂのように複数設けてもよい。また複
数の圧電性薄膜１５ａ、１５ｂ等は異なる性質を持った
ものでもよい。これによりさらに多機能化が図れる。ま
た、弾性表面波を発生させるための櫛形電極を含む金属
パターン以外の電気回路１３を含まなくてもよい。

【００３７】実施の形態６．図１３はこの発明の別の実
施の形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図
である。この実施の形態では、上述した複数の実施の形
態の幾つかの弾性表面波装置を組み合わせるようにし
た。図１３は、スルーホール１１と側溝１２で表面と裏
面との接続をとった圧電基板１上に導電性スペーサ７
ｃ、７ｄを設け、この圧電基板１と異なる材質の基板１
４を接続したものである。

【００３８】これにより、従来であれば圧電基板１を実
装するのに別途、ベースが必要であったが、この実施の
形態の構成にすることにより、圧電基板１をベース８上
の基板１４との間に実装でき、かつ圧電基板１の基板１
４およびベース８との従来のワイヤによる電気的接続の
ためのスペースを省略できるため、さらなる小型化が図
れ、またワイヤボンドが不要となるため生産効率も向上
する。

【００３９】実施の形態７．図１４はこの発明の別の実
施の形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図
である。この実施の形態では、例えば圧電基板１ａ、１
ｂ、他の種類の基板１０ａ、１０ｂを含む複数の基板を
スペーサあるいは導電性スペーサ７およびスルーホール
１１(表裏面電気的接続手段)等を間に介在させて階層化
した。また図１４に示すものではさらに、これをパッケ
ージ３内に収納するようにした。

【００４０】これにより、回路の高集積が可能となりか
つワイヤボンドが不要となるため小型化、生産効率の向
上、さらに多機能化が図れる。また、図１４に示すもの
は一例に過ぎず、所望の基板およびパッケージの組み合
わせ、さらにその間の接続を選択することにより、小型
化、高生産効率、多機能化を図った目的に応じた弾性表
面波装置が得られる。

【００４１】実施の形態８．図１５はこの発明の別の実
施の形態による弾性表面波装置の構成を示す部分斜視図
である。この実施の形態では、ベース８上に支持された
上述の各弾性表面波装置１００をさらに封止部材１６で
封止するようにした。これは気密封止であってもよく、
または簡易の樹脂封止であってもよい。これによりさら
に、弾性表面波装置の保護が図れる。

【００４２】

【発明の効果】以上のようにこの発明の第１の発明で
は、圧電基板を間にスペーサを挟んで櫛形電極を含む金
属パターンの面がベースに対向するように支持されるよ
うに設けたので、櫛形電極を含む金属パターンの外部へ
の露出が減るため、ゴミ付着による特性劣化を予防し、
パッケージを特に必要としない小型化、生産効率の向上
が可能な構造の弾性表面波装置を提供できる等の効果が
得られる。

【００４３】またこの発明の第２の発明では、スペーサ
を圧電基板とベースとの間の電気的接続もとる導電性ス
ペーサとしたので、両者間の電気的接続を行うワイヤが
不要となり、さらに小型化、生産効率の向上が可能な構
造の弾性表面波装置を提供できる等の効果が得られる。

【００４４】またこの発明の第３の発明では、圧電基板
に形成された、表面と裏面の間の電気的接続をとるため
の表裏面電気的接続手段を設け、圧電基板の表面の金属
パターンと裏面に接触しているベースとの電気的接続を
この表裏面電気的接続手段を介してとるようにしたの
で、ワイヤをなくし、小型化および生産効率の向上が可
能な構造の弾性表面波装置を提供できる等の効果が得ら
れる。

【００４５】この発明の第４の発明では、弾性表面波を
伝搬する圧電基板の同一面上に、弾性表面波を発生する
櫛形電極を含む金属パターンと、これと異なる種類の電
気回路とを形成したので、ワイヤによる電気的接続を減
らし、さらに外部回路を減らすことができ、よって小型
化および多機能化が可能な構造の弾性表面波装置を提供
できる等の効果が得られる。

【００４６】この発明の第５の発明では、基板に複数種
の複数の圧電性薄膜を形成し、それぞれの圧電性薄膜上
に弾性表面波を発生する櫛形電極を含む金属パターンを
形成するようにしたので、異なる性質の弾性表面波装置
を複数同一基板上で製作でき、これにより小型化および
多機能化が可能な構造の弾性表面波装置を提供できる等
の効果が得られる。

【００４７】この発明の第６の発明では、第５の発明に
おてい基板上に異なる種類の電気回路をさらにもうけた
ので、さらに小型化、多機能化を促進させることができ
る弾性表面波装置を提供できる等の効果が得られる。

【００４８】この発明の第７〜９の発明では、上記発明
の弾性表面波装置または圧電基板を、上記発明の弾性表
面波装置同志、異なる弾性表面波を伝搬する圧電基板
と、あるいは圧電基板と材質の異なる異種の基板と組合
わせて階層化したことにより、さらに小型化、多機能化
が可能な弾性表面波装置を提供できる等の効果が得られ
る。

【００４９】この発明の第１０の発明では、上記発明の
弾性表面波装置または圧電基板をパッケージに接触また
は接続したので、取扱いを容易にした弾性表面波装置を
提供できる等の効果が得られる。

【００５０】この発明の第１１の発明では、上記発明の
弾性表面波装置または圧電基板を他の電気回路を含む異
なる基板に接続する構成としたので、さらに小型化、多
機能化が可能な弾性表面波装置を提供できる等の効果が
得られる。

【００５１】この発明の第１２の発明では、上記発明の
弾性表面波装置または圧電基板を封止部材で封止するよ
うにしたので、外気やゴミなどから装置を保護すること
のできる弾性表面波装置を提供できる等の効果が得られ
る。

【００５２】この発明の第１３の発明では、気密封止す
ることで、弾性表面波装置を保護し、高い信頼性の弾性
表面波装置を提供できる等の効果が得られる。

【００５３】この発明の第１４の発明では、樹脂封止す
ることで、容易に封止が行える、生産効率の高い弾性表
面波装置を提供できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による弾性表面波装
置の構成を示す部分斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による弾性表面波装
置の構成を示す部分斜視図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による他の弾性表面
波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による他の弾性表面
波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による他の弾性表面
波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による他の弾性表面
波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による弾性表面波装
置の構成を示す部分斜視図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による他の弾性表面
波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態４による弾性表面波装
置の構成を示す部分斜視図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４による他の弾性表
面波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５による弾性表面波
装置の構成を示す部分斜視図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５による他の弾性表
面波装置の構成を示す部分斜視図である。

【図１３】 この発明の実施の形態６による弾性表面波
装置の構成を示す部分斜視図である。

【図１４】 この発明の実施の形態７による弾性表面波
装置の構成を示す部分斜視図である。

【図１５】 この発明の実施の形態８による弾性表面波
装置の構成を示す部分斜視図である。

【図１６】 従来の弾性表面波装置の構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，９ 圧電基板、２ａ，２ｂ，２ｃ 金
属パターン、３ パッケージ、７，７ａ，７ｂ スペー
サ、７ｃ，７ｄ 導電性スペーサ、８ ベース、１０，
１０ａ，１０ｂ，１４ 基板、１１ スルーホール、１
２ 側溝、１３電気回路、１５，１５ａ，１５ｂ 圧電
性薄膜、１６ 封止部材、１００ 弾性表面波装置。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に櫛形電極を含む金属パターンを形
   成した弾性表面波を伝搬する圧電基板と、 この圧電基板を上記金属パターンが形成された面側と対
   向した状態で支持するベースと、 上記圧電基板とベースの間に介在し、上記圧電基板の金
   属パターンがベースに接触するのを防止するスペーサ
   と、 を備えたことを特徴とする弾性表面波装置。
2. 【請求項２】 上記スペーサが上記圧電基板とベースと
   の間の電気的接続もとる導電性スペーサからなることを
   特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装置。
3. 【請求項３】 表面に櫛形電極を含む金属パターンを形
   成した弾性表面波を伝搬する圧電基板と、 この圧電基板を上記金属パターンが形成された面と反対
   側で支持するベースと、 上記圧電基板に形成された、表面と裏面の間の電気的接
   続をとるための表裏面電気的接続手段と、 を備え、上記圧電基板の金属パターンとベースとの電気
   的接続を上記表裏面電気的接続手段を介してとることを
   特徴とする弾性表面波装置。
4. 【請求項４】 弾性表面波を伝搬する圧電基板の同一面
   上に、弾性表面波を発生する櫛形電極を含む金属パター
   ンと、これと異なる種類の電気回路とを形成したことを
   特徴とする弾性表面波装置。
5. 【請求項５】 基板と、 この基板に形成された複数類の複数の圧電性薄膜と、 それぞれの圧電性薄膜上に形成された弾性表面波を発生
   する櫛形電極を含む金属パターンと、 を備えたことを特徴とする弾性表面波装置。
6. 【請求項６】 上記金属パターンと同一面上に、これら
   と異なる種類の電気回路をさらに形成したことを特徴と
   する請求項５に記載の弾性表面波装置。
7. 【請求項７】 上記弾性表面波装置の少なくとも２つ以
   上の同じまたは異なる弾性表面波装置を互いに接触また
   は接続させて階層化したことを特徴とする請求項１ない
   し請求項６のいずれかに記載の弾性表面波装置。
8. 【請求項８】 上記弾性表面波装置または圧電基板をこ
   れと異なる弾性表面波を伝搬する圧電基板と接触または
   接続させて階層化したことを特徴とする請求項１ないし
   請求項７のいずれかに記載の弾性表面波装置。
9. 【請求項９】 上記弾性表面波装置または圧電基板をこ
   れと材質の異なる異種の基板と接触または接続させて階
   層化したことを特徴とする請求項１ないし請求項８のい
   ずれかに記載の弾性表面波装置。
10. 【請求項１０】 上記前記弾性表面波装置または圧電基
    板をパッケージの一部と接触または接続させたことを特
    徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の弾性表面
    波装置。
11. 【請求項１１】 上記弾性表面波装置または圧電基板を
    他の電気回路を含む異なる基板に接続する構成としたこ
    とを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の
    弾性表面波装置。
12. 【請求項１２】 上記弾性表面波装置または圧電基板を
    封止部材で覆ったことを特徴とする請求項１ないし１１
    のいずれかに記載の弾性表面波装置。
13. 【請求項１３】 気密封止したことを特徴とする請求項
    １２に記載の弾性表面波装置。
14. 【請求項１４】 樹脂封止したことを特徴とする請求項
    １２に記載の弾性表面波装置。