JPS6228095Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、周囲の温度環境、熱的環境の変化
に対して安定な特性を示す弾性表面波装置に関す
るものである。

弾性表面波装置としては、たとえば弾性表面波
フイルタ、弾性表面波共振器あるいは弾性表面波
遅延線などがある。このような弾性表面波装置に
は、圧電効果を有するセラミツク材料を用いるの
が一般的である。このような圧電セラミツク材料
としては、チタン酸バリウム系、チタン酸鉛系あ
るいはチタン酸ジルコン酸鉛系などがある。

最近では、これら弾性表面波装置として高信頼
性のものが要求され、外部環境、特に温度環境や
熱的環境に対して安定した特性が要求されてい
る。

しかしながら、従来では、厳しい温度環境や熱
的環境においたとき、たとえば高温放置試験や熱
衝撃試験などの特殊試験と呼ばれる試験を行う
と、その圧電特性が低下するという現象がしばし
ば見られる。そのために、従来より種々の改良案
が試みられているが、いまだにこれといつた最善
のものが見いだされていないのが現状である。

つまり、弾性表面波装置等に用いられる強誘電
性基板としては、(1)温度変化によつても周波数や
挿入損失などが変化しないこと、(2)電気機械結合
係数が大きいことなどが重要な特性として要求さ
れている。たとえば、チタン酸ジルコン酸鉛系の
セラミツクス主成分に対して、種々の添加物を加
え、材料それ自体によつて特性の改善を図ること
が行われている。しかしながら、添加物を加える
場合には、先の(1)の特性は満足できても、逆に(2)
の特性が低下するということがある。また、この
他に焼成条件を種々検討することにより、(1)の特
性についての改善も試みられているが、やはり(2)
の特性にばらつきが生じたり、それが低下したり
するという欠点が見られ、しかもその焼成条件の
コントロールも難しい面があり、工業的な生産に
は適したものではない。

ところで、リードレスタイプの弾性表面波装置
として第１図に示すようなものがある。図におい
て、１は弾性表面波装置ユニツトである。ユニツ
ト１は、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛系の強誘
電性セラミツク基板１１を含む。そして、この基
板１１の一方主表面には入力側のインタデイジタ
ル電極１２と出力側のインタデイジタル電極１３
とが導電材料によつて形成され、さらに両者の間
には必要に応じシールド電極１４が形成されてい
る。強誘電性セラミツク基板１１の他方主表面上
には、必要に応じアース電極１５が形成されてい
る。入力側のインタデイジタル電極１２の１対の
櫛歯電極には、それぞれ、個別的に、引出電極１
６ａおよび１６ｂが接続される。また、出力側の
インタデイジタル電極の１対の櫛歯電極には、そ
れぞれ、個別的に引出電極１７ａおよび１７ｂが
電気的に接続されている。さらに、シールド電極
１４には、引出電極１６ｂが電気的に接続され
る。このとき、基板１１の裏面に形成されたアー
ス電極１５は、導電性ペーストあるいは抵抗性ペ
ーヌト（図示せず）によつてシールド電極１４す
なわち引出電極１６ｂに電気的に接続されること
もある。このような弾性表面波装置ユニツト１
は、弾性表面波装置を構成するユニツトとして知
られている。

一方、２は絶縁ベースで引出電極１６ａ，１６
ｂ，１７ａ，１７ｂに対応する４つの引出端子電
極２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂが一例として
メタライズ方法により設けてある。基板１１の裏
面側が絶縁性接着剤（図示せず）にて絶縁ベース
２に接着される。ボンデングワイヤ（図示せず）
にて、引出電極１６ａと引出端子電極２１ａ、引
出電極１６ｂと引出端子電極２１ｂ、引出電極１
７ａと引出端子電極２２ａ、引出電極１７ｂと引
出端子電極２２ｂがそれぞれ接続される。３は図
における下面が開口したキヤツプで、引出端子電
極２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを部分的に露
出したまま弾性表面波装置ユニツト１を覆うよう
に絶縁ベース２に固定されるものである。

この考案の目的はこのような構造を最大限利用
して厳しい温度環境や熱的環境に対して特性の変
化の少ない弾性表面波装置を提供することであ
る。

この考案は、要約すれば、分極処理を施した強
誘電性セラミツク基板の一方表面にインタデジタ
ル電極を設ける一方、半導体板もしくは抵抗体板
上に引出端子電極を設け、導電性もしくは抵抗分
を有する接着剤で強誘電性セラミツク基板の他方
表面を半導体もしくは抵抗体板上に接着するとと
もに、セラミツク基板の一方表面に設けた電極と
引出端子電極とを導通することにより、強誘電性
セラミツク基板の温度変化によつて正および負電
荷が蓄積された部分間にこの蓄積電荷の放電回路
を構成した弾性表面波装置である。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特
徴は図面を参照して行う以下の詳細な説明から一
層明らかとなろう。

第２図は、この考案の一実施例を示す分解斜視
図である。第２図において第１図と同一部分には
同一番号を付して説明を省略する。

４は半導性もしくは抵抗分を有するセラミツク
ス樹脂からなるベースで、ベース４には、図に示
すように、各引出端子電極２１ａ，２１ｂ，２２
ａ，２２ｂに達しない範囲内２３に、たとえば後
述するような条件を満たすよう導電性接着剤２４
を塗布して、基板１１の裏面側を半導体性もしく
は抵抗体ベース４に接着する。導電性接着剤２４
に代えて抵抗性接着剤を用いてもよい。このとき
は各引出端子電極２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２
ｂに達する範囲にまで塗布してもよい。そして従
来と同様各引出電極１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１
７ｂがそれぞれボンデングワイヤにて引出端子電
極２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに接続され
る。したがつて、第３図に図解するように基板１
１の表面側、つまりインタデジタル電極１２，１
３、引出電極１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ、
場合によつてはシールド電極１４が設けられてい
る面が、ボンデングワイヤ、半導体もしくは抵抗
体ベース４、導電性もしくは抵抗性接着剤２４を
介して、基板１１の裏面側と接続されることにな
る。このような回路を考えた場合、強誘電性セラ
ミツク基板１１の、熱衝撃による電荷が発生する
面間の抵抗値をR₁とし、この面間に外部接続さ
れた上記回路の総抵抗値をR₂とすると、実験の
結果R₂＜R₁とすると熱衝撃による電荷がすみや
かに上記回路を通じて放電してしまい、周囲の温
度環境、熱的環境の変化に対し満足できる安定性
を示した。

このような構成をとると、熱衝撃試験に対し、
挿入損失や中心周波数が変化しなくなるが、この
ように、安定した特性が得られるのは、次のよう
な理由によるものと推察される。

すなわち、チタン酸バリウム系、チタン酸ジル
コン酸鉛系、チタン酸鉛系など強誘電性セラミツ
クから成る弾性表面波装置においては、周囲温度
が変化したとき、分極方向と交差する面に自発分
極の変化によるパイロ（焦電）効果が生まれて、
その面上に電荷が発生する。そして、この電荷は
分極処理時の直流電界方向とは逆向きの、分極を
とるような反電界として働き、その結果基板の圧
電特性が劣化するものと考えられる。しかしなが
ら、上述の実施例のように、基板の両面を、ケー
シングの一部をなすベース自体の半導性もしくは
抵抗分を利用したり、これに加えるに接着剤の抵
抗分も利用して、これらを電気的接続すると、パ
イロ効果により発生した電荷は、この抵抗分を介
して放電され、その結果反電界が生じず、基板の
圧電特性の劣化を防止することができるのであろ
う。したがつて、上記したようにこのときに用い
られる抵抗分としては、基板それ自体の抵抗値よ
りも低い抵抗値を有するものとする必要があろ
う。

なお、上述の実施例では、基板１１の表面上に
形成する電極として、導電部材で形成した例を示
したが、これはたとえば抵抗体ペーストのような
抵抗膜ないし半導電膜あるいは抵抗体の蒸着、ス
パツタリングで形成してもよい。このときには、
上記した基板の両面に接続される回路の抵抗値
を、電極の抵抗値との関係で選ぶ必要があろう。
半導体もしくは抵抗体ベース４の材料としては、
半導体セラミツク材料や抵抗性樹脂などがあげら
れる。またキヤツプ３の材料としては、セラミツ
ク材料たとえばアルミナ、ホルステライトなどで
も良いし、絶縁性樹脂、たとえばエポキシ樹脂で
も良いし、前述のベース４の材料と同じでもよ
い。なお、アース電極１５のない弾性表面波装置
ユニツト１の代りにアース電極１５のある弾性表
面波装置ユニツト１を用いてもよいが、アース電
極１５によつて引出端子電極２１ａ，２１ｂ，２
２ａ，２２ｂ間の不必要な電気的短絡が起きない
よう気をつけねばならない。また、導電性もしく
は抵抗性接着剤２４にて弾性表面波装置ユニツト
１の裏面と接続される引出端子電極は、たとえば
１つだけでもよく、必ずしも４つとも接続される
必要はない。さらにシールド電極１４が独立電極
のときは、半導体もしくは抵抗体ベース４にシー
ルド電極引出電極を設け、これとシールド電極１
４とをワイヤボンデングしただけでもよいし、上
記先行実施例と組合せてもよい。

以上のように、この考案によれば、従来ケーシ
ングの一部をなすベースとして半導性もしくは抵
抗性を示すものを用い、かつ従来の絶縁性接着剤
に代えて、導電性もしくは一定の抵抗値を有する
抵抗性接着剤にて弾性表面波装置ユニツトを半導
体もしくは抵抗性ベースに接着するという簡単な
対策で、環境試験の中でも特に酷しい熱衝撃試験
を行なつても弾性表面波装置の各種特性の劣化が
ほとんどなくなり、高安定性を有する弾性表面波
装置を得ることができる。また、そのような弾性
表面波装置が、良品率良くしかも何等の追加の工
程もなく、効率的に生産できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の弾性表面波装置の分解斜視図、
第２図はこの考案の一実施例弾性表面波装置の分
解斜視図、第３図はこの考案の一実施例弾性表面
波装置の原理図である。 図において、１は弾性表面波装置ユニツト、１
１は強誘電性基板、１２，１３はインタデイジタ
ル電極、１４はシールド電極、１５はアース電
極、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂは引出電
極、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂは引出端子
電極、２４は導電性もしくは抵抗性接着剤、４は
ベース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 分極処理を施した強誘電性セラミツク基板の一
   方表面にインダデジタル電極を設ける一方、半導
   体板もしくは抵抗体板上に引出端子電極を設け、
   導電性もしくは抵抗分を有する接着剤で強誘電性
   セラミツク基板の他方表面を半導体もしくは抵抗
   体板上に接着するとともに、セラミツク基板の一
   方表面に設けた電極と引出端子電極とを導通する
   ことにより、強誘電性セラミツク基板の温度変化
   によつて正および負電荷が蓄積された部分間にこ
   の蓄積電荷の放電回路を構成した弾性表面波装
   置。