JPH03128518A

JPH03128518A - 表面弾性波素子

Info

Publication number: JPH03128518A
Application number: JP11428190A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sakai; 淳酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-05-31

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〕本発明は表面弾性波素子に関するものである。

〔従来の技術〕

第１２図は、表面弾性波素子のうち既によく知られてい
る表面弾性波フィルタの基本的な構成を示す平面図であ
る。同図において、１は表面弾性波の伝播媒体となる圧
電体基板、２および３はそれぞれ電気信号を表面弾性波
または表面弾性波を電気信号に変換する入力側および出
力側のインターデジタルトランスジューサ（以下ｒＩ　
ＤＴｊと記述する）である。入力側および出力側ＩＤＴ
２３はそれぞれ、互いに“くし歯状”の部分が入り込む
くし歯状電極２ａと２ｂおよびくし歯状電極３ａと３ｂ
から構成されており、それぞれ互いに電気的に接続され
ていない。

このため、従来の表面弾性波素子においては、基板の圧
電体が焦電性を有している場合、急激な温度変化を受け
た時に焦電効果によって、互いに“くし歯状”の部分が
入り込むくし歯状電極２ａと２ｂ又はくし歯状電極３ａ
と３ｂに互いに反対符号の電荷が誘起される。その結果
、くし歯状電極２ａと２ｂとの間又は３ａと３ｂとの間
に高電圧が発生し、その電圧が絶縁の限界以上に達した
場合に放電が生じ、くし歯状電極が破壊されることがあ
る。

この現象は、製造プロセス中や環境試験中または実際に
回路に組み込んで使用している時など、いろいろな時点
において発生することがしばしばあり、場合によっては
かなり高い率で発生するため大きな問題となっていた。

この点を改良した従来例として、例えば特公昭６３−２
７８９０号公報に示された表面弾性波素子の構成を第１
３図に示す。

第１３図の表面弾性波素子の基本的構成は第１２図のそ
れと同様で、圧電体基板１．入力側および出力側ＩＤＴ
２．３から構成されており、入力側および出力側ＩＤＴ
２および３はそれぞれ、互いにくし歯状の部分が入り込
むくし歯状電極２ａ２ｂおよびくし歯状電極３ａ、３ｂ
から構成される。さらに、第１３図の表面弾性波素子で
は、圧電体基板１を固定しているパフケージベース４と
各くし歯状電極２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの間を抵抗ペ
ースト５を介して電気的に短絡している。

第１３図の表面弾性波素子においては、急激な温度変化
を受けて焦電効果が生じても、各くし歯状電極に発生し
た電荷は抵抗ペースト５およびパッケージベース４を介
して放電される。

しかしながら、抵抗ペースト５は再現性よく細い形状に
形成することは困難で、使用する周波数帯域に対して適
当な電気誘導成分を安定して確保することは無理である
。このため、互いにくし歯状の部分が入り込むくし歯状
電極２ａと２ｂあるいは３ａと３ｂが共にパッケージベ
ース４に短絡されている場合、素子の挿入損失が非常に
増大するため使いものにならない。また、抵抗ペースト
５を施す前のウェハ上での製造プロセス段階においては
従来素子と同様、焦電効果による放電破壊に対しては無
防備である。

次に、別の従来例として、特開昭５９−８４２０号公報
に示された表面弾性波素子を第１４図に示す。これは、
３つの表面弾性波素子チップが切断される前の状態を示
しており、点線で示す切断線６において切断することに
より、同じチップ３つに分断される。それぞれのチップ
１個の基本的な構成は前述の例と同様で、圧電体基板ｌ
、入力側および出力側ＩＤＴ２．３、互いに出入りする
くし歯状電極２ａ、２ｂおよび３ａ、３ｂから構成され
る。さらに、この素子では、入力側および出力側ＩＤＴ
はそれぞれ、隣り合うチップの入力端または出力側ＩＤ
Ｔと短絡パターン７を介して電気的に短絡されており、
しかも互いに出入りするくし歯状電極２ａと２ｂおよび
３ａと３ｂが短−酪するようにパターンが施されている
。

しかしながら、この素子では、チップ形状にまで切断さ
れた場合、短絡パターンは切断され、各くし歯状電極は
電気的に分離されるように配置されている。このため、
この素子の場合、チップに切断するまでのウェハ形状の
製造プロセス段階では、焦電効果による放電破壊に対し
て予防効果があるが、チップに切断された後のアセンブ
リ中や、その後の環境試験、実際の使用時などの各段階
において焦電効果に対して何らの対策も施されていない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べたように、従来の表面弾性波素子においては、
製造プロセス中、素子完成後の全ての状態において、焦
電効果による放電破壊に対して予防できるものがなく、
また素子の良好な特性を保ちつつ焦電効果による放電破
壊を防ぐことができるものがなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、製造プロセス中から組立中、素
子完成後にわたる全過程において、焦電効果による放電
破壊が予防されると同時に素子の特性を良好なものに補
正できる表面弾性波素子を安定かつ容易に得ることにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を遠戚するために本発明は、インターデ
ジタルトランスジューサの相対向する両方の電極を直流
的に短絡する短絡パターンを備え、この短絡パターンを
、短絡パターンが使用周波数帯域に対して示すアドミタ
ンスと、短絡パターンを備えない場合にインターデジタ
ルトランスジューサが使用周波数帯域に対して示すアド
ミタンスとの合成アドミタンスによる電力反射率が、短
絡パターンを備えない場合にインターデジタルトランス
ジューサが使用周波数帯域に対して示すアドミタンスに
よる電力反射率に較べて小さくなるような太さと長さの
パターンとなるようにしたものである。

また、インターデジタルトランスジューサの相対向する
両方の電極を直流的に短絡する短絡パターンを備え、こ
の短絡パターンを、使用周波数帯域に対しては誘導性を
示す細いパターンとなるようにしたものである。

また、インターデジタルトランスジューサの相対向する
両方の電極を短絡する短絡パターンを備え、この短絡パ
ターンを、インターデジタルトランスジューサのくし歯
状電極に対して一定の角度を持つように配置したもので
ある。

〔作用〕

本発明による表面弾性波素子においては、製造プロセス
中のみならず使用時においても焦電効果による放電を防
止でき、また素子の特性を良好に補正できる。

〔実施例〕

第１図は、本発明による表面弾性波素子の一実施例を示
す平面図である。同図において、ｌは圧電体基板、２．
３は入力側および出力側ＩＤＴであり、ＩＤＴ２．３は
それぞれ、互いに出入りするくし歯状電極２ａ、　　２
ｂ並びに３ａ、３ｂから構成される。さらに、互いに出
入りするくし歯状電極２ａと２ｂあるいは３ａと３ｂは
短絡パターン７を介して直流的に短絡されている。ここ
で、この短絡パターン７を十分に細くすることにより、
使用する周波数帯域に対して一定の誘導成分を持たせる
ことができる。この場合、上記誘導成分により使用周波
数に対しては所定のインピーダンスを持つこととなり、
使用周波数においてＩＤＴの電極（２ａと２ｂあるいは
３ａと３ｂ）が短絡されるということはなくなる。短絡
パターンに対して誘導成分を考慮しない場合においては
、短絡パターン７を互いに出入りするくし歯状電極の両
極に接続した場合、使用周波数に対しても短絡されてし
まうので、実際に使用する時点においては接続できない
こととなる。これに対し、本実施例の場合、実際に使用
する際においても、直流的には短絡しつつ、使用周波数
に対しては短絡されないため、素子の特性は損なわれな
い、また、直流的には短絡されているので、焦電効果に
よる放電破壊を防ぐ役割もはたしている。あるいは、こ
の短絡パターン７を、短絡パターンを設けない場合のＩ
ＤＴのアトくタンスによる電力反射率に較べ、短絡パタ
ーンとＩＤＴの両方の合或アドミタンスによる電力反射
率が小さくなるような太さと長さに設定することができ
る。この場合、この短絡パターン７は整合回路の役割を
するため、使用周波帯域に対して、挿入損失の低減や入
出力端子の電圧定在波比の低減など、素子特性の改善を
図ることができる。

従って、本実施例では、製造プロセス中のみならず実際
の使用時においても直流的に短絡されているため、焦電
効果による放電破壊を防ぐことができると同時に、素子
の特性を良好に補正することができる。

また、この短絡パターン７は、くし歯状電極などの他の
パターンと同じ製法かつ同じ工程で同時に製作すること
ができるので、従来の製造工程を増やすことなく容易に
製造できる。

さらに、この短絡パターン７は、写真製版法を用いて形
成されるので、抵抗ペーストを塗布する方法などと較べ
て安定で、しかも再現性よく形成できるので、素子特性
の補正も安定してできる。

第２図は、本発明の第２の実施例を示す平面図である。

同図では、短絡パターン７を蛇行させることにより、必
要な長さを確保している。

また、第１図および第２図の実施例では、入力側ＥＤＴ
と出力側ＩＤＴ７５（１個ずつの場合を示したが、第３
図は入力側ＩＤＴ２が１個、出力側ＩＤＴ３が２個の場
合の実施例を第３の実施例として示す平面図である。

さらに第４図は、本発明の第４の実施例を示す平面図で
、グレーティング反射器８を備えた２端子形共振器構造
の表面弾性波素子の場合の実施例を示す。

さらに第５図は、本発明の第５の実施例を示す平面図で
、第４図と同様にグレーティング反射器８を備えた４端
子形共振器構造の表面弾性波素子の場合の実施例を示す
。

これら第３図〜第５図の実施例に対しても第１図、第２
図の実施例と同様の効果を奏する。

第６図は、本発明による表面弾性波素子の第６の実施例
を示す平面図である。同図において、１は圧電体基板、
２および３は入力側および出力側ＩＤＴであり、ｒＤＴ
２および３はそれぞれ、互いに入り込むくし歯状電極２
ａ、　　２ｂおよび３ａ３ｂから構成される。さらに、
ＩＤＴ２．３はそれぞれの相対向する両方の電極を短絡
パターン９により短絡されている。ここで、短絡パター
ン９は、くし歯状電極２ａ、２ｂおよび３ａ、３ｂとは
平行に配置されず、一定の角度をなすように斜めに配置
されている。

これにより、入力側ＩＤＴ２から伝搬する表面弾性波は
、矢印１０および１）が示すように、短絡パターン９で
反射しても、出力側ＩＤＴ３とは別の方向に伝搬するか
、あるいは、出力側ＩＤＴ３に到達しても、表面弾性波
の波面が出力側ＩＤＴ３のくし歯状電極３ａおよび３ｂ
と平行ではないので、出力側ＩＤＴ３において電気信号
に変換されない。

従って、本実施例では、短絡パターンを反射して伝搬す
る不要信号が生じないため、帯域内リフプルや時間軸ス
プリアスの増大等による特性の劣化のない素子を得るこ
とができる。

第７図は、本発明の第７の実施例を示す平面図であり、
短絡パターン９の形状が第６図の実施例と少し異なる。

また第８図は、本発明の第８の実施例を示す平面図であ
り、短絡パターン９を蛇行させることにより必要な長さ
を確保している。

さらに第９図は、本発明の第９の実施例を示す平面図で
あり、入力側ＩＤＴ２が１個、出力側ＩＤＴ３が２個の
場合の実施例を示す。

さらに第１０図は、本発明の第１０の実施例を示す平面
図であり、グレーティング反射器８を備えた２端子形共
振器構造の表面弾性波素子の場合の実施例を示す。

さらに第１）図は、本発明の第１）の実施例を示す平面
図であり、第１０図と同様にグレーティング反射器８を
備えた４端子形共振器構造の表面弾性波素子の場合の実
施例を示す。

これら第７〜第１）の実施例も、第６図の第６の実施例
と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、互いに対向するくし歯状
電極の両極間に短絡パターンを設けるようにしたことに
より、短絡パターンを十分細くして使用周波数帯域に対
しては誘導性を示すようなものとすることにより、使用
周波数においては、くし歯状電極の両極間の短絡が生じ
ないようにすることができ、製造プロセスのみならず実
際の使用の際においても、焦電効果による放電破壊を防
ぐことができ、素子の特性を損なうことなく、表面弾性
波素子を容易かつ安定に再現性よく得られる効果がある
。

さらには、短絡パターンの太さと長さを適切に設定する
ことにより電力反射率を減少するようにでき、素子の特
性を良好に改善することも同時にできる。

さらに、短絡パターンをくし歯状電極と平行に配置せず
に一定の角度をなすように斜めに配置したことにより、
表面弾性波が短絡パターンにおいて反射して伝搬する不
要信号をなくすことができるので、良好な特性の表面弾
性波素子を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１）図は本発明による表面弾性波素子の第１
〜第１）の実施例を示す平面図、第１２図〜第１４図は
従来の表面弾性波素子を示す平面図である。ｌ・・・圧電体基板、２・・・入力端ＩＤＴ、　２ａ、
’１ｂ、３ａ、３ｂ・・・くし歯状電極、３・・・出力
側ＩＤＴ、７・・・短絡パターン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面弾性波の伝搬媒体となる圧電体基板と、この
圧電体基板の表面上に設けられ、電気信号を表面弾性波
または表面弾性波を電気信号に変換するインターデジタ
ルトランスジューサとを備えた表面弾性波素子において
、前記インターデジタルトランスジューサの相対向する両
方の電極を直流的に短絡する短絡パターンを備え、前記短絡パターンは、前記短絡パターンが使用周波数帯
域に対して示すアドミタンスと、前記短絡パターンを備
えない場合に前記インターデジタルトランスジューサが
使用周波数帯域に対して示すアドミタンスとの合成アド
ミタンスによる電力反射率が、前記短絡パターンを備え
ない場合にインターデジタルトランスジューサが使用周
波数帯域に対して示すアドミタンスによる電力反射率に
較べて小さくなるような太さと長さのパターンであるこ
とを特徴とする表面弾性波素子。
（２）表面弾性波の伝搬媒体となる圧電体基板と、この
圧電体基板の表面上に設けられ、電気信号を表面弾性波
または表面弾性波を電気信号に変換するインターデジタ
ルトランスジューサとを備えた表面弾性波素子において
、前記インターデジタルトランスジューサの相対向する両
方の電極を直流的に短絡する短絡パターンを備え、前記短絡パターンは、使用周波数帯域に対しては誘導性
を示す細いパターンであることを特徴とする表面弾性波
素子。
（３）表面弾性波の伝搬媒体となる圧電体基板と、この
圧電体基板の表面上に設けられ、互いに入り込むくし歯
状電極を有し、電気信号を表面弾性波または表面弾性波
を電気信号に変換するインターデジタルトランスジュー
サとを備えた表面弾性波素子において、前記インターデジタルトランスジューサの相対向する両
方の電極を短絡する短絡パターンを備え、前記短絡パタ
ーンを、前記インターデジタルトランスジューサのくし
歯状電極に対して一定の角度を持つように配置したこと
を特徴とする表面弾性波素子。