JPS628044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は表面波フイルター装置に関するもので
ある。 次に第１図乃至第４図により従来の表面波フイ
ルター装置を説明する。 即ち例えばLiTaO₃などの単結晶からなる圧電
素子用ウエハー１の鏡面研磨した表面２_１にオリ
フラテーシヨン線３を基準としてP.E.P（Photo
Engraving Process）法により多数個の圧電素子
４群を形成する。そしてこの圧電素子４には第２
図に示す如く所望間隔をもつて相互に噛合つた一
対の櫛状電極（I.D.T）５，６が対向して形成さ
れ入力側５の端子５_１，５_２に印加された電圧信
号によつて前記圧電素子４の表面２_１及びその近
傍に機械的な表面波（レイリー波）を発生し、こ
の表面波を出力側６の端子６_１，６_２から再び電
気信号に変換し直して取り出すような構造となつ
ている。そしてこの圧電素子４の裏面２_２は第３
図に示すように前記圧電素子４内を伝播するバル
ク波が反射してバルクスプリアス信号として出力
側に受信されるのを防止するため不規則な凹凸状
で粗さ10乃至20μｍの粗面７に形成されている。 前述した構造の圧電素子４は第４図に示すよう
に例えば端子５_１，５_２，６_１，６_２のそれぞれ
に対応するステムピン８の植設されたステム９に
接着剤１０を介して載置固定され、前記ステムピ
ン８と端子５_１，５_２，６_１，６_２を接続し、第
４図のまま、または図示しないケースに内装させ
表面波フイルター装置として完成させる。 然るに前述したように、この表面波フイルター
装置に使用する圧電素子４の裏面２_２には10乃至
20μｍと云う比較的荒い粗面７が形成されている
ため、この粗面７を加工をした例えば厚さ200乃
至400μｍ、外径62mmφ位の大きな圧電体用ウエ
ハー１に於ては60乃至200μｍ位の反りが発生
し、この反りが鏡面研磨した表面２_１にも影響す
るため、前述した櫛状電極５，６をP.E.P方法で
形成する工程に於て、圧電体ウエハー１が割れや
すく、圧電素子４の歩留を30％近くも低下させて
いる。このため表面波フイルター装置として高価
になるばかりでなく、圧電素子４内に反りによる
歪が発生し、これが表面波フイルター装置として
使用中に割れたりする不良や電気的特性も品位の
低いものとなる欠点があつた。 本発明は前述した従来の諸欠点に鑑みなされた
ものであり、歩留も良好であり、またバルクスプ
リアス信号も少なく、更に電気的特性の良好な表
面波フイルター装置を提供することを目的として
いる。 発明者らは従来の表面波フイルター装置の諸欠
点が、前述したように主として圧電素子用ウエハ
ーの裏面に加工形成した比較的荒い粗面によるこ
とに注目し、この粗面の粗面加工量を少なくした
もの、もしくは全く粗面加工をしない圧電素子用
ウエハーに櫛形電極をP.E.P法により多数形成し
た圧電素子を種々な接着剤を使用してステム上に
載置固定した表面波フイルター装置の第５図に示
す様な帯域内リツプル波形２１の中央部２２、左
側部２３、右側部２４の帯域内リツプルを測定
し、次の様な結果を得た。この場合比較品と試験
品とはほぼ条件の等しい圧電素子を利用した。 １ 比較品として接着剤のみを使用したものと、
試験品として接着剤＋タングステン（Ｗ）粉末
を使用したものとの、帯域内リツプル（dB）
の平均値（）は第１表の結果を得た。

【表】 ２ 比較品として接着剤のみを使用したものと、
試験品として接着剤＋ニツケル（Ni）粉末を
使用したものとの、帯域内リツプル（dB）の
平均値（）は第２表の結果を得た。

【表】 ３ 比較品として接着剤のみを使用したものと、
試験品として接着剤＋フエライト粉末を使用し
たものの、帯域内リツプル（dB）の平均値
（）は第３表の結果を得た。

【表】 前述した結果を見てもわかるように第３表の接
着剤＋フエライト粉末を使用した試験品が他のも
のに比較し帯域内リツプル値が少なくなり、従つ
て圧電素子の裏面などで反射するバルク波を吸収
し、このバルク波が出力側に受信されバルクスプ
リアス信号となるのを防止するようになる。換言
するならば、圧電素子をステム面に接着固定せし
める接着剤層に圧電素子用ウエハーと同等の誘電
率の高誘電体物、すなわちフエライト粉末を混入
させる。これにより、バルク波に対する圧電素子
と接着剤との音響インピーダンスが整合され、バ
ルク波が圧電素子の裏面で反射せずに接着剤層に
到達することによりバルク波エネルギーが減衰で
きる。 前述した接着剤としてはエポキシ樹脂が好適で
あり、これに粒径２乃至50μのフエライト粉末を
所望量添加したものを使用した。 次に本発明の表面波フイルター装置の第１の実
施例及び第２の実施例について第６図乃至第９図
により説明する。 即ち例えばLiTaO₃などの単結晶からなる圧電
素子用ウエハー３１の鏡面研磨した表面３２_１に
オリフラテーシヨン線３３を基準としてP.E.P法
により多数の圧電素子３４_１，３４_２群を形成す
る。そしてこの圧電素子３４_１，３４_２には第７
図に示す様に所望間隔をもつて相互に噛合つた一
対の櫛状電極（I.D.T）３５，３６が対向して形
成され、入力側３５の端子３５_１，３５_２に印加
された電圧信号によつて前記圧電素子３４_１，３
４_２の表面３２_１及びその近傍に機械的な表面波
（レイリー波）を発生しこの表面波を出力側３６
の端子３６_１，３６_２から再び電気信号に変換し
直して取り出すような構造となつている。そして
この圧電素子３４_１，３４_２の裏面３２_２にはバ
ルクスプリアス信号を防止するために第８図に示
すように本発明の第１の実施例に適応する圧電素
子３４_１として凹凸粗さ５乃至６μｍの粗面３７
_１を形成する。 前述した構造の圧電素子３４_１は第９図に示す
ように例えば端子３５_１，３５_２，３６_１，３６
_２のそれぞれに対応するステムピン３８の植設さ
れたステム３９にフエライト粉末を含む接着剤４
０を介して載置固定されており、前記ステムピン
３８と端子３５_１，３５_２，３６_１，３６_２など
を接続し第１０図のまま、または図示しないケー
スに内装させ表面波フイルター装置を完成する。 この場合圧電素子の裏面３２_２には５乃至６μ
ｍと云う細かな粗面３７_１を加工してあるため例
えば厚さ200乃至400μｍ外径62mmφ位の大きさの
圧電素子用ウエハー３１に於てもこのウエハー３
１の反りを50μｍ以下にすることが可能となり表
面３２_１に櫛状電極（I.D.T）を形成するP.E.P
工程に於ても圧電素子用ウエハー３１の割れが極
めて少なくなり、圧電素子の歩留を10％以下の不
良率とすることが出来た。 次に本発明の表面波フイルター装置の第２の実
施例に適応する圧電素子３４_２を第１０図に示
す。この場合第１図の実施例に適応する圧電素子
と同一記号を付け説明を省略する。 即ち圧電素子３４_２の裏面３２_２は凹凸のほと
んどない面３７_２に形成してある。このため、第
１図の実施例の場合より更にウエハーの割れが少
なくなり、圧電素子３４_２の歩留を良くすること
が可能となる。この様な圧電素子３４_２を使用し
て表面波フイルター装置とするのは第１の実施例
の場合と同様であるので特に説明は行なわない。 前述の如く本発明の表面波フイルター装置はそ
の製造工程に於ける歩留もよくまた反りなどがな
いため機械的歪もなく、またバルクスプリアス信
号の発生もない品位の高いものを得ることが可能
となつた。 前記実施例に於てはLiTaO₃を使用したがこれ
に限定されるものでなく、他のLiNbO₃やセラミ
ツクス材のような他の圧電部材を使用したものに
於てもそのまま適用出来ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電素子用ウエフアーの表面上
に多数の圧電素子群を形成した状態を示す一部拡
大平面図、第２図は第１図の斜線で示される１個
の圧電素子の平面図、第３図は第２図の圧電素子
の側面図、第４図は従来の表面波フイルター装置
を示す側面図、第５図は表面波フイルター装置の
帯域内リツプルを示す波形図、第６図は本発明の
表面波フイルター装置の第１の実施例に適応する
圧電素子用ウエフアーの表面上に多数の圧電素子
群を形成した状態を示す一部拡大平面図、第７図
は第６図の斜線で示される１個の圧電素子の平面
図、第８図は第７図の圧電素子の側面図、第９図
は本発明の表面波フイルター装置の第１の実施例
の側面図、第１０図は本発明の表面波フイルター
装置の第２の実施例に適応する圧電素子の側面図
である。 １，３１……圧電素子用ウエハー、４，３４
_１，３４_２……圧電素子、５，６，３５，３６…
…櫛状電極、８，３８……ステムピン、９，３９
……ステム、１０，４０……接着剤層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステムの一主面上にフエライト粉末を混合し
   た接着剤を介して圧電素子が載置固着してなるこ
   とを特徴とする表面波フイルター装置。