JPS63283310A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPS63283310A
JPS63283310A JP62118391A JP11839187A JPS63283310A JP S63283310 A JPS63283310 A JP S63283310A JP 62118391 A JP62118391 A JP 62118391A JP 11839187 A JP11839187 A JP 11839187A JP S63283310 A JPS63283310 A JP S63283310A
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acoustic wave
convolver
surface acoustic
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Katsuo Furukawa
古川 克雄
Teruo Niitsuma
新妻 照夫
Takeshi Okamoto
猛 岡本
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は弾性表面波装置に係り、特に弾性表面波(以下
SAWと称する)コンボルバに対するゲート内分布均−
化手段としてのバイナリ−パターンの接続配置構造の改
良に関する。
[発明の概要] パッケージされた弾性表面波コンボルバが印刷配線板上
に配設され、その各出力端子が上記印刷配線板の裏面に
設けられたバイナリ・トリー(Binary Tree
)の各入力端子に各差し込み穴を通して接続されている
。
[従来の技術] 最近、新しい通信方式として、スペクトラム拡散通信(
S pread  S pectrum  Coa+m
municationS、S、C)が注目されている。
このSSCシステムの受信部においては、相関機能が要
求される。
弾性表面波コンボルバはこの相関機能を有し、プログラ
マブルマツチドフィルタとして動作するためにSSCに
おいては最も重要なデバイスである。
この弾性表面波コンボルバとしては、以下に示す3つの
構造のものが提案されている。
(1)分離媒質構造のコンボルバ:これは例えば半導体
であるシリコンと圧電体であるニオブ酸リチウムとをわ
ずかな空隙をそれらの間に設けて結合した構造を有する
。
(2)エラスティック構造のコンボルバ;これはたとえ
ば、ニオブ酸リチウム基板上に入力用くし形電極と出力
用ゲート電極とを形成したもので、圧電体であるニオブ
酸リチウムの弾性的非線形性を利用する素子である。
(3)層状構造のコンボルバ;これは例えば半導体であ
るシリコン基板上に圧電膜として、酸化亜鉛をスパッタ
リング法により形成したものである。
以上3つの構造のコンボルバは、いずれにしても入力用
電極、出力用電極等を有し、第4,5図に一例としてエ
ラスティック構造のSAWコンボルバを示す、同図にお
いて1はニオブ酸リチウム等の圧電体基板、2,3はア
ルミニウム等の金属膜から成る入力電極、4は入力電極
2,3の間に設けたアルミニウム等の金属から成る矩形
状の出力電極、8,9は不要な弾性表面波減衰をさせる
ための吸収材である。
第4図において入力電極2,3の端子5,6に電気信号
を印加すれば、それらは電極2,3から弾性表面波とな
って、圧電体基板1上を伝播していく。
例えば入力電極2から発生したSAWは左右に伝播する
が、左方へ伝播するSAWは吸収材8により、吸収され
て、この端部より反射し、再び右方向へ伝播するSAW
をなくすことができる。入力電極3から発生し、左右に
伝播するSAWのうち、同様に右方向へ伝播するSAW
は吸収材9により吸収されてしまう。
すなわち、弾性表面波コンボルバは第6図に示すように
入力電極2からの5AWIと入力電極3からのS A 
W S 2とが圧電体基板1の非線形相互作用を介して
結合し、その結果出力端子7がらコンボルージョン出力
電気信号を取り出すことができる。
出力電極4は第6図に示すようにSAWの伝播方向Xに
対して長さQを持っており、この長さQはコンボルバの
処理時間を決定するので、非常に長くたとえばQ=40
〜50nmとなる場合がある。
コンポルージョン信号は、X方向に沿った出力電極4の
各部で発生した信号の積分(和)となる。
しかし出力電極4は長さQを持った有限長の分布定数線
路を形成している。このため第6図のように出力を中央
の一点から取り出した場合にはX方向に沿った出力電極
4の各部で発生したコンポルージョン信号に位相差が発
生する。これは出力電極4上におけるゲート内分布と呼
ばれ、できるだけ均一にすることが望まれる。このゲー
ト内分布を均一にする手段としては、第7図に示すよう
なものが提案されている。第7図において第6図のコン
ボルバチップ1はパッケージ18に収納されアルミナ基
板10上に形成したn型のストリップラインを積み上げ
て連結した構造(これをバイナリ・トリー(B 1na
ry T ree)と呼ぶ)のバイナリ・トリー・パタ
ーン11をコンボルバチップ1に並設する。そしてバイ
ナリ・トリー11とコンボルバ出力電極4とをバイナリ
・トリー11のバッド12を介してボンディングワイヤ
で接続する。
さらに全体のコンポルージョン出力はバイナリ・トリー
の端部15より、ボンディングワイヤ19にて、出力端
子17に接続する。
[発明が解決しようとする問題点] このように出力電極4の各部に発生したコンポルージョ
ン信号は多数の出力タップを介しさらに、それらのタッ
プからの信号はバイナリ・トリーを介することにより同
位相で出力端子17に達するので、ゲート内分布は、非
常によく均一化できる。
しかし第7図より明らか゛なようにバイナリ・トリー・
パターン11はコンボルバチップ1よりもかなり大きく
なる。従ってパッケージ18も大型になり、またパッケ
ージコストが高くなる欠点がある。更にバイナリ・トリ
ー・パターン11を設けたアルミナ基板10はコンボル
バチップ1と平行にかつ接近させてパッケージ18上に
配置させる必要があるがコンボルバチップの入力電極2
.3は線幅が数μmのパターンであるので、わずかな接
触に対しても不良となってしまう。従って取扱いが非常
に厄介である欠点を持つ。更にバイナリ・トリーには所
望の特性インピーダンスを持つよう設計するがアルミナ
基板10の厚みが大きな設計上のパラメータとなり、ア
ルミナ基板10が厚い場合には第7図において、コンボ
ルバチップ1よりもかなり厚くなり、それらを接続する
ためのワイヤボンディング作業が非常に困難になるとい
う欠点もある。
従ってアルミナ基板10の厚みには制限があり、設計上
の自由度が狭められる欠点を持つことにもなる。
従って本発明の目的は安価でアツセンブリ工程上取扱い
が容易で、しかも良好な特性が得られるバイナリ・トリ
ー・パターンを有する弾性表面波コンボルバを提供する
にある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するため、印刷配線板の裏面に
バイナリ・トリー・パターンを形成し、上記印刷配線板
上の弾性表面波コンボルバの各出力端子が該配線板の各
差し込み穴を通して上記バイナリ・トリー・パターンの
夫々の入力端子に接続したことを要旨とする。
[作用] コンボルバの出力信号はバイナリ・トリーを介して取り
出されるので、コンボルバの出力電極におけるゲート内
分布を均一化することができ、しかも同一印刷配線板の
表裏にコンボルバとバイナリ・トリー・パターンが設け
られるから、パッケージが小型化され、アッセンブリ工
程も簡単になり、バイナリ・トリーの特性インピーダン
スの設計の自由度も増大する。
[実施例] 以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明すると、
第1図は本発明によるSAWコンボルバのパッケージ内
の構成を示しており、20は吸収材、21.22は入力
電極、23.24は入力端子、25は出力電極、26は
ボンディングワイヤ、27.28.・・・・・・34は
出力端子、35はコンボルバチップ、36はコンボルバ
パッケージである。
第2図は上記コンボルバにおける印刷配線板54を示し
ている。図示された面はコンボルバパッケージが装着さ
れる部品面(表面)の裏面に設けられたバイナリ・トリ
ー・パターン45を示している。第2図で1.37,3
8.・・・・・・43はバイナリ・トリーの節、44は
バイナリ・トリーの出力端子、46,47.・・・・・
・53は差し込み穴、27′〜34′は夫々上記出力端
子27〜34に対応する後述するバイナリ・トリーの入
力端子である。
第1図に示すように本発明の弾性表面波装置に装着され
るコンボルバパッケージ36は8個の出力端子27〜3
4を持ち、それらが2個ずつ、4組の端子対にわけられ
ており、その2個の出力端子間が3本の線分で矩形に連
結した口形状のストリップラインに印刷配線板54上の
差し込み穴46〜53を介して電気的に接続される。こ
れらの2個の端子より成る口形状のストリップラインが
同じ向きに4個形成され、それぞれコンボルバパッケー
ジ36の各出力端子27〜34と電気的に接続される。
第2図において、コンボルバパッケージの出力端子27
〜34が接続された4個の口型のストリップラインの中
点37,38,39゜40があり、37.38と39.
40の2組に対して2点間を同様に連結した第2段の同
じ向きの口型のストリップラインが2個形成され、更に
それぞれの中点41.42からなる第3段の同じ向きの
n型のストリップラインが形成され、その中点43に端
子44からストリップラインが接続される。
ここで形成衣れた大、中小の同じ向きの口型のストリッ
プラインの集合体が前述したものと同様の作用を有する
バイナリ・トリーと呼ばれているものである。従って、
コンボルバチップ35上の出力電極25の各所で発生し
たコンポルージョン出力信号は各出力端子27〜34か
ら、印刷配線板54の半田面に形成されたバイナリ・ト
リーの最も下段のn型のストリップラインの各入力端子
に、差し込み穴46,47,48,49,50,51 
。
52.53を介して伝達され、その上段のn型のストリ
ップラインの節37.38,39.40にてまとめられ
、さらに上段のn型のストリップラインの節43で一点
にまとめられバイナリ・トリーの出力端子44へ伝送さ
れる。このようにコンボルバパッケージ36の各出力端
子27〜34から伝達されたコンポルージョン出力信号
は、印刷配線板54に印刷されたバイナリ・トリーを伝
送するかために、各信号間に位相差を発生することなく
、出力端子44に現われる。
ここで、印刷配線板54に印刷されているバイナリ・ト
リー・パターンについて、更に説明する。
バイナリ・トリーの具備すべき条件は第2図において、
差し込み穴46,47,48,49,50゜51.52
.53の各点から、口型のストリップラインを経て、上
位のn型のストリップラインの中点を経て、端子44に
至るまでの経路46〜37〜41〜43.47〜37〜
41〜43.48〜38〜41〜43.・・・・・・が
すべて等しい距離にあることである。また、このバイナ
リ・トリー・パターンは、伝送線路を形成しているので
、この部分の裏面の部品面はアース箔とする。
一方、バイナリ・トリーはすでに説明したように印刷配
線板54の半田面(部品の装着しである面の裏面)に構
成されているので、例えば第3図で示すようにバイナリ
・トリーの条件を満足しながら、最下段のn型のストリ
ップライン群に対して、夫々の節(中点)55.s6t
 57,58において結合される第2段のn型のストリ
ップライン群の向きを最下段のストリップライン群と同
じ向きにするのではなく、向い合う方向に結合し、さら
に第2段の各節59.60において結合される第3段の
n型のストリップラインの向きを第2段のn型のストリ
ップライン群の向きと向かい合う方向に結合し、節61
に接続された端子62を持った折り曲げ型バイナリ・ト
リーを新しく構成することができる。
このような構成のバイナリ・トリーはその入出力の距離
が短縮され、そのスペースも減少する。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明の弾性表面波装置によると
コンボルバチップを収容するパッケージが小型化される
6小型化されることでコンボルバパッケージのコストダ
ウンが計れる。またバイナリ・トリーをコンボルバチッ
プから分離配置することでコンボルバチップ自身への配
慮が不要となり、バイナリ・トリーはバイナリ・トリー
の予め印刷されている印刷配線板の差し込み穴へ、コン
ボルバパッケージの出力ピンを差し込むだけで、コンボ
ルバパッケージしいては、コンボルバチップと平行配置
ができる。従って、アッセンブリ工程が簡単容易になる
。更に弾性表面波装置に使用される印刷配線板の厚さを
適当に変えることによって、バイナリ・トリーの特性イ
ンピーダンスを自由に設計でき、例えば第3図で示した
ように、折り曲げ型バイナリ・トリーを展開した形状の
パターンが可能となり、バイナリ・トリーの占有面積を
小さくできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略図、第2図は実施
例において印刷配線板上に形成されたバイナリ・トリー
・パターンの一例を示す図、第3図は本発明におけるバ
イナリ・トリー・パターンの他の例を示す図、第4図、
第5図及び第6図は従来の弾性表面波コンボルバの一例
を示す概略図、第7図はバイナリ・トリーを有する従来
の弾性表面波コンボルバを示す概略図である。 21.22・・・入力電極、 25・・・出力電極、 27〜34・・・出力端子、 35・・・コンボルバチップ、 36・・・コンボルバパッケージ、 37〜43・・・バイナリ・トリーの節、44・・・バ
イナリ・トリーの出力端子、27′〜34′ ・・・バ
イナリ・トリーの入力端子、 46〜53・・・差し込み穴、 54・・・印刷配線板。 特許出願人     クラリオン株式会社代理人  弁
理士  永 1)武 三 部 :541nJQ配刀1大

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)印刷配線板上に配設されたパッケージされた弾性
    表面波コンボルバの複数の出力端子が上記印刷配線板の
    各差し込み穴を通してその裏面に形成されたバイナリ・
    トリー・パターンの夫々の入力端子に接続され、該パタ
    ーンが1個のバイナリ・トリー出力端子を有することを
    特徴とする弾性表面波装置。
  2. (2)上記弾性表面波コンボルバの出力端子は偶数個設
    けられていて、かつ上記バイナリ・トリーパターンは複
    数段の■型形状をなすストリップラインから成り、上記
    出力端子の夫々が前記各差し込み穴を通して最下位段の
    各ストリップラインの端部の入力端子に接続されたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弾性表面波装
    置。
  3. (3)上記バイナリ・トリー・パターンの最上位段を除
    く各段のストリップラインは偶数個でかつ各段毎に半減
    しかつ各■型形状の向きが反対となるように設けられ、
    各段のストリップラインの両端部が前段の2つの中点に
    接続されており、最上位段のストリップラインの中点か
    ら1個のバイナリ・トリー出力端子が導出されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の弾性表面波
    装置。
  4. (4)前記最下位段の各ストリップラインの各端部から
    上記バイナリ・トリー出力端子までの距離が全て等しい
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の弾性表面
    波装置。
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