JP2645455B2 - 表面弾性波フィルタ - Google Patents
表面弾性波フィルタInfo
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- JP2645455B2 JP2645455B2 JP30334090A JP30334090A JP2645455B2 JP 2645455 B2 JP2645455 B2 JP 2645455B2 JP 30334090 A JP30334090 A JP 30334090A JP 30334090 A JP30334090 A JP 30334090A JP 2645455 B2 JP2645455 B2 JP 2645455B2
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- metal plate
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧電基板の表面に入出力用電極が被着形成
され、主に通信機器に用いられる表面弾性波フィルタの
改良に関する。
され、主に通信機器に用いられる表面弾性波フィルタの
改良に関する。
［従来の技術］ 表面弾性波フィルタは、主に通信機器の高周波回路に
おいて用いられるフィルタである。使用される周波数帯
域は、例えば数100MHz〜数10GHz程度である。
おいて用いられるフィルタである。使用される周波数帯
域は、例えば数100MHz〜数10GHz程度である。
第２図乃至第４図には、一従来例に係る表面弾性波フ
ィルタの構成が示されている。
ィルタの構成が示されている。
この図に示される表面弾性波フィルタは、例えばニオ
ブ酸リチウム（LiNbO3）等の圧電材料から形成される圧
電基板10上に、入力電極12及び出力電極14を被着形成し
た構成である。
ブ酸リチウム（LiNbO3）等の圧電材料から形成される圧
電基板10上に、入力電極12及び出力電極14を被着形成し
た構成である。
入力電極12及び出力電極14は、それぞれアルミニウム
金属薄膜として形成されており、その厚みは1000〜5000
Åである。また、入力電極12は外部からの信号が印加さ
れるパッド部16及び18を備えており、これらは図の上下
に並行に配置されている。パッド部16及び18からはそれ
ぞれすだれ状に電極指20及び22が延長して設けられてお
り、電極指20と22は互いに所定間隔で交互配置される。
出力用電極14も同様の構成を有しており、２個のパッド
部24及び26、電極指28及び30を備えている。
金属薄膜として形成されており、その厚みは1000〜5000
Åである。また、入力電極12は外部からの信号が印加さ
れるパッド部16及び18を備えており、これらは図の上下
に並行に配置されている。パッド部16及び18からはそれ
ぞれすだれ状に電極指20及び22が延長して設けられてお
り、電極指20と22は互いに所定間隔で交互配置される。
出力用電極14も同様の構成を有しており、２個のパッド
部24及び26、電極指28及び30を備えている。
入力電極12及び出力電極14は、それぞれ金線32及び34
により、接続端子36及び38に接続されている。
により、接続端子36及び38に接続されている。
すなわち、入力電極12のパッド部16及び18の間には、
金線32及び接続端子36を介して外部から高周波信号が供
給される。
金線32及び接続端子36を介して外部から高周波信号が供
給される。
パッド部16及び18に高周波信号が供給されると、この
高周波信号は電極指20と22の間に表面弾性波を発生させ
る。すなわち、高周波信号によって圧電基板10の表面が
励振される。なお、電極指20と22の間隔は少なくともλ
/4（λ：中心波長）の奇数倍となるよう間隔設定されて
いる。
高周波信号は電極指20と22の間に表面弾性波を発生させ
る。すなわち、高周波信号によって圧電基板10の表面が
励振される。なお、電極指20と22の間隔は少なくともλ
/4（λ：中心波長）の奇数倍となるよう間隔設定されて
いる。
このようにして圧電基板10の表面上に発生した表面弾
性波は、入力用電極から左右双方向に伝搬する。このう
ち、第２図において、右方向に伝搬した表面弾性波は入
力用電極12の電極指20及び22と同間隔の出力用電極14の
電極指28及び30によって受信され、パッド部24及び26の
間には電気信号が発生する。この電気信号は、電極指20
及び22、28及び30の間隔に応じて入力に係る高周波信号
が帯域濾波された信号である。パッド部24と26の間に発
生した電気信号は、金線34及び接続端子38を介して外部
回路に供給される。
性波は、入力用電極から左右双方向に伝搬する。このう
ち、第２図において、右方向に伝搬した表面弾性波は入
力用電極12の電極指20及び22と同間隔の出力用電極14の
電極指28及び30によって受信され、パッド部24及び26の
間には電気信号が発生する。この電気信号は、電極指20
及び22、28及び30の間隔に応じて入力に係る高周波信号
が帯域濾波された信号である。パッド部24と26の間に発
生した電気信号は、金線34及び接続端子38を介して外部
回路に供給される。
従って、この従来例においては、入力端子36に高周波
信号を供給することにより、この高周波信号が圧電基板
10上の電極指20及び22,28及び30の間隔設定に応じた帯
域濾波を経た後に接続端子38から出力される。
信号を供給することにより、この高周波信号が圧電基板
10上の電極指20及び22,28及び30の間隔設定に応じた帯
域濾波を経た後に接続端子38から出力される。
以上のような動作に係る表面弾性波フィルタは、例え
ばカンケースにより外装される。すなわち、圧電基板10
は接着剤40により金属ベース42に接着される。この金属
ベース42には、前述の接続端子36及び38が貫通して設け
られている。なお、図示しないが、接続端子36及び38は
金属ベース42と絶縁されている。
ばカンケースにより外装される。すなわち、圧電基板10
は接着剤40により金属ベース42に接着される。この金属
ベース42には、前述の接続端子36及び38が貫通して設け
られている。なお、図示しないが、接続端子36及び38は
金属ベース42と絶縁されている。
また、金属ベース42の圧電基板10設置面側にはケース
44が被せられ、金属ベース42とケース44の接続部はシー
ルされる。なお、ケース44の内部は不活性または還元性
雰囲気にて充填される。
44が被せられ、金属ベース42とケース44の接続部はシー
ルされる。なお、ケース44の内部は不活性または還元性
雰囲気にて充填される。
［発明が解決しようとする課題］ 以上のような構成を有する従来の表面弾性波フィルタ
は、実際の使用にあたっては外部回路基板（PC板）に取
り付けられる。また、PC板は更に大きな筐体に取り付け
られる。
は、実際の使用にあたっては外部回路基板（PC板）に取
り付けられる。また、PC板は更に大きな筐体に取り付け
られる。
このような取り付けの過程において、PC板又は筐体に
熱応力あるいは機械的応力が加わることがある。この場
合には、PC板を介して表面弾性波フィルタに応力が加わ
る。この応力は、最終的には圧電基板に対して加えられ
ることになる。
熱応力あるいは機械的応力が加わることがある。この場
合には、PC板を介して表面弾性波フィルタに応力が加わ
る。この応力は、最終的には圧電基板に対して加えられ
ることになる。
ところで、圧電基板は、一般的に圧縮応力に対しては
大きな強度を有するが、これに比べ引張応力に対しては
弱いという性質を有している。
大きな強度を有するが、これに比べ引張応力に対しては
弱いという性質を有している。
従って、特に圧電基板が20mm角以上になると、取付け
時の応力によってこの圧電基板が破損してしまう場合が
ある。
時の応力によってこの圧電基板が破損してしまう場合が
ある。
本発明はこのような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、PC板あるいは筐体への取付け時
に圧電基板に熱応力または機械的応力が加わった場合で
も、この応力に対抗して圧電基板の破損を防止すること
により、信頼性を向上させることを目的とする。
てなされたものであり、PC板あるいは筐体への取付け時
に圧電基板に熱応力または機械的応力が加わった場合で
も、この応力に対抗して圧電基板の破損を防止すること
により、信頼性を向上させることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明の表面弾性
波フィルタは、表面にすだれ状の入力電極及び出力電極
が被着形成され、入力電極に電気信号が供給されること
により励振されて出力電極に表面弾性波を伝搬供給する
圧電基板と、圧電基板を支持する容器と、を有する表面
弾性波フィルタにおいて、圧電基板と容器底面との間に
介在し、圧電基板と容器底面との間に圧電基板よりも大
きな熱膨張係数を有する金属板を介在させ、圧電基板を
金属板に接続させることを特徴とする。
波フィルタは、表面にすだれ状の入力電極及び出力電極
が被着形成され、入力電極に電気信号が供給されること
により励振されて出力電極に表面弾性波を伝搬供給する
圧電基板と、圧電基板を支持する容器と、を有する表面
弾性波フィルタにおいて、圧電基板と容器底面との間に
介在し、圧電基板と容器底面との間に圧電基板よりも大
きな熱膨張係数を有する金属板を介在させ、圧電基板を
金属板に接続させることを特徴とする。
また、本発明は、圧電基板が金属板のほぼ中央に半田
付けされ、金属板と容器底面の半田付けが、金属板のほ
ぼ中央においてのみ行われることを特徴とする。
付けされ、金属板と容器底面の半田付けが、金属板のほ
ぼ中央においてのみ行われることを特徴とする。
［作用］ 本発明の表面弾性波フィルタにおいては、熱膨張時に
おいてPC板または筐体において発生する応力が容器底面
から金属板を介して圧電基板に印加される。金属板は圧
電基板よりも大きな熱膨張係数を有しており、従って、
例えば当該接着工程後の環境温度よりも高い温度で圧電
基板と金属板を接着した場合には、当該接着工程後は常
に圧縮応力が圧電基板に加わることになる。従って、PC
板または筐体への取付けに伴って生じ、圧電基板に印加
される応力は圧縮応力のみである。圧電基板は、前述の
ように圧縮応力に対してはある程度の耐力を有している
ため、応力に起因する圧電基板の破損等の発生が防止・
低減される。
おいてPC板または筐体において発生する応力が容器底面
から金属板を介して圧電基板に印加される。金属板は圧
電基板よりも大きな熱膨張係数を有しており、従って、
例えば当該接着工程後の環境温度よりも高い温度で圧電
基板と金属板を接着した場合には、当該接着工程後は常
に圧縮応力が圧電基板に加わることになる。従って、PC
板または筐体への取付けに伴って生じ、圧電基板に印加
される応力は圧縮応力のみである。圧電基板は、前述の
ように圧縮応力に対してはある程度の耐力を有している
ため、応力に起因する圧電基板の破損等の発生が防止・
低減される。
また、本発明の表面弾性波フィルタにおいては、金属
板のほぼ中央においてのみ金属板と容器底面の半田付け
が行われる。これにより、前述の請求項（１）の効果が
簡易な手段で得られることになる。
板のほぼ中央においてのみ金属板と容器底面の半田付け
が行われる。これにより、前述の請求項（１）の効果が
簡易な手段で得られることになる。
［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づいて
説明する。なお、第２図乃至第４図に示される従来例と
同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
説明する。なお、第２図乃至第４図に示される従来例と
同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第１図には本発明の一実施例に係る表面弾性波フィル
タの構成が示されている。
タの構成が示されている。
この図に示される構成は、第４図と同様、表面弾性波
フィルタの断面構造である。
フィルタの断面構造である。
この実施例において、前述の従来例と異なる点は、圧
電基板10が、接着剤40により金属板46のほぼ中央に接着
され、更にこの金属板46が半田48によって金属ベース42
に接着されていることである。
電基板10が、接着剤40により金属板46のほぼ中央に接着
され、更にこの金属板46が半田48によって金属ベース42
に接着されていることである。
金属板46は、例えば厚さ1mmのステンレス板（SPCC）
であり、半田付けに係る部分はその全長の1/3程度の領
域である。半田付けは、例えば200℃で行われる。接着
順序としては、まず金属ベース42への金属板46の半田付
けが行われ、次に接着剤40による圧電基板10の接着が行
われる。
であり、半田付けに係る部分はその全長の1/3程度の領
域である。半田付けは、例えば200℃で行われる。接着
順序としては、まず金属ベース42への金属板46の半田付
けが行われ、次に接着剤40による圧電基板10の接着が行
われる。
このようにして金属ベース42に固定された圧電基板10
に対し、金線32及び34の接続が行われ、更にこの金属線
32及び34が接続端子36及び38に接続される。この後、ケ
ース44が被せられ、シールされる。
に対し、金線32及び34の接続が行われ、更にこの金属線
32及び34が接続端子36及び38に接続される。この後、ケ
ース44が被せられ、シールされる。
この実施例の場合、圧電基板10を形成するニオブ酸リ
チウムの熱膨張係数と、金属板46の熱膨張係数が密接が
関係を有している。
チウムの熱膨張係数と、金属板46の熱膨張係数が密接が
関係を有している。
すなわち、金属板46の熱膨張係数は、圧電基板10の熱
膨張係数に等しいか、もしくはやや大きい。ニオブ酸リ
チウムの熱膨張係数（α）は、その結晶軸方向により異
るがＣ軸方向では、 αＣ＝7.5ppm/℃ である。
膨張係数に等しいか、もしくはやや大きい。ニオブ酸リ
チウムの熱膨張係数（α）は、その結晶軸方向により異
るがＣ軸方向では、 αＣ＝7.5ppm/℃ である。
一方、金属板46としてSPCCを用いた場合その熱膨張係
数はα＝11.3〜11.6ppm/℃である。
数はα＝11.3〜11.6ppm/℃である。
金属板46としてSPCCの他に黄銅（α＝21.0ppm/℃）、
アルミニウム（α＝23.8ppm/℃）、銅（α＝16.8ppm/
℃）を用いても、同様の効果が得られる。
アルミニウム（α＝23.8ppm/℃）、銅（α＝16.8ppm/
℃）を用いても、同様の効果が得られる。
別の実施例として、圧電基板10にタンタル酸リチウム
（αＣ＝4.1ppm/℃）及び水晶（αＣ＝7.9ppm/℃）を用
いた場合についても前記SPCC、黄銅、アルミニウム、銅
を金属板46として組合せて用い、同等の効果が得られ
る。
（αＣ＝4.1ppm/℃）及び水晶（αＣ＝7.9ppm/℃）を用
いた場合についても前記SPCC、黄銅、アルミニウム、銅
を金属板46として組合せて用い、同等の効果が得られ
る。
この結果、この実施例に係る表面弾性波フィルタをPC
板に取り付けた場合に、金属板46を介して圧電基板10に
加わる応力は圧縮応力のみとなる。圧電基板10の応力に
対する耐力は引張応力に対しての値より圧縮応力に対し
ての値の方が約10倍程大きいので、従って、熱応力によ
る破損が防止される。
板に取り付けた場合に、金属板46を介して圧電基板10に
加わる応力は圧縮応力のみとなる。圧電基板10の応力に
対する耐力は引張応力に対しての値より圧縮応力に対し
ての値の方が約10倍程大きいので、従って、熱応力によ
る破損が防止される。
更に、この実施例において金属板46と金属ベース42の
間の半田付けが1/3の領域でしか行われていないことに
より、金属ベース42に機械応力が加えられた場合でもこ
の機械応力が圧電基板10に加わることが防止される。
間の半田付けが1/3の領域でしか行われていないことに
より、金属ベース42に機械応力が加えられた場合でもこ
の機械応力が圧電基板10に加わることが防止される。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、表面弾性波フ
ィルタをPC板または筐体に取り付ける際に生ずる応力の
うち、圧縮応力のみが圧電基板に加わるため、圧電基板
の破損が防止され、より信頼性の高い表面弾性波フィル
タを製造することが可能になる。
ィルタをPC板または筐体に取り付ける際に生ずる応力の
うち、圧縮応力のみが圧電基板に加わるため、圧電基板
の破損が防止され、より信頼性の高い表面弾性波フィル
タを製造することが可能になる。
第１図は本発明の一実施例に係る表面弾性波フィルタの
構成を示す断面図、 第２図は一従来例に係る表面弾性波フィルタの電極構造
を示す平面図、 第３図はこの従来例における金属ベース上での圧電基板
のレイアウトを示す斜視図、 第４図はこの従来例における圧電基板の接着構造を示す
断面図である。 10……圧電基板 12……入力用電極 14……出力用電極 40……接着剤 42……金属ベース 46……金属板 48……半田
構成を示す断面図、 第２図は一従来例に係る表面弾性波フィルタの電極構造
を示す平面図、 第３図はこの従来例における金属ベース上での圧電基板
のレイアウトを示す斜視図、 第４図はこの従来例における圧電基板の接着構造を示す
断面図である。 10……圧電基板 12……入力用電極 14……出力用電極 40……接着剤 42……金属ベース 46……金属板 48……半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 哲史 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 木下 一久 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 稲岡 孝之 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−200712（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−106513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−4110（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−127121（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】表面にすだれ状の入力電極及び出力電極が
被着形成され、入力電極に電気信号が供給されることに
より励振されて出力電極に表面弾性波を伝搬供給する圧
電基板と、圧電基板を支持する容器と、を有する表面弾
性波フィルタにおいて、 圧電基板と容器底面との間に圧電基板よりも大きな熱膨
張係数を有する金属板を介在させ、金属板をそのほぼ中
央部のみで容器底面に半田付けし、圧電基板を金属板に
接着させたことを特徴とする表面弾性波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30334090A JP2645455B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 表面弾性波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30334090A JP2645455B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 表面弾性波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175005A JPH04175005A (ja) | 1992-06-23 |
| JP2645455B2 true JP2645455B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17919796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30334090A Expired - Fee Related JP2645455B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 表面弾性波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645455B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP30334090A patent/JP2645455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04175005A (ja) | 1992-06-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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