JPH02115258A - 表面波デバイス - Google Patents

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、表面波デバイスを減衰可能に被覆するための
音響的にマツチングされた反応性樹脂コンパウンドに関
する。

〔従来の技術〕

表面波デバイス、例えば表面波フィルタは、情報量を有
する１を磁波の信号処理に使用される電子デバイスであ
る。例えばレーダー施設、テレビジョン及びビデオ装置
に使用されるデバイスでは、信号又は情報を搬送する電
気パルス又はｔ流は機械的振動或は音響振動、いわゆる
表面波に変えられる。！気−昔響の変換又は表面波の発
生には、特定のセラミンク又は結晶物質、例えばニオブ
酸リチウムからなる圧電変換器が使用される。変換器を
適切に構成することによって、特にパ音響を発生する”
変換器表面を特殊な幾何学形状に構成することによって
、この変換器の音響特性は調整される。このようにして
意図的に音響信号を改変すること及び例えば全スペクト
ルから特別な波長範囲を例えばテレビジョン又はビデオ
信号の中間周波数（約３８ＭＨｚ）を濾波することがで
きる。

完全には電気信号に戻すことができないか又は誤った方
向に伝わる表面波の反射によって不所望のエコーが生じ
るのを回避するために、変換器素子の表面に、透過する
波のエネルギーを吸収する減衰コンパウンドが設けられ
ている。チップ縁のようなデバイスの一定の範囲のみに
施されるコンパウンドは、従来必要とされる機械的−動
的特性により例えばポリアミドのような有機材料から構
成されている。

この減衰層の塗布は種々の方法により行うことができる
。すなわち例えば押出材料からなる成形物を裁断し、変
換器表面に施し、引続き加熱工程で溶融することにより
表面に固着結合する。この工程は個々のデバイスに対し
て別々に行わねばならず、煩雑で時間が掛かる。例えば
スクリーン印刷のような印刷処理も常用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、必要とされる音響特性を満たし、更に
無機充填材を含まず、簡単な方法で基板表面の上記の範
囲に塗布することのできる、表面波フィルタ用減衰材料
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は本発明によれば、 ａ）　　１種又は数種のエポキシ樹脂、ｂ）　　１種又
は数種のジ−又はポリカルボン酸或はジ−又はポリカル
ボン酸の酸性エステル、、ｃ）反応性樹脂コンパウンド
の網状化を促進させる量の脂肪族又はへテロ芳香族アミ
ン、並びに ｄ）　　ン容剤 を含み、その際アミン水素当量及び酸当量の合計がエポ
キシ当量を下回り、混合された反応性樹脂コンパウンド
がアプリケーションに必要な粘度及びチキソトロピーを
有している音響的にマツチングされた反応性樹脂コンパ
ウンドにより解決される。

エポキシ樹脂がグリシジルエーテル型、特にビスフェノ
ールＡ又はフェノールノボラック又はクレゾールノボラ
ックをベースとするグリシジルエーテル型であるものも
本発明の枠内にある。

本発明の他の実施ｊｌＪｉＪ！並びにこれらの反応性樹
脂コンパウンドの使用に関しては請求項２以下に記載さ
れている。

〔作用効果］ アミンにより促進されるカルボン酸で硬化する反応性樹
脂コンパウンドは、スクリーン印刷法で施すのに最も適
している。これは気泡を生ずることなく厚層として塗布
することができ、また数日間という十分に長い耐用期間
を有する。これは経済的に実施する必要のあるスクリー
ン印刷にとって極めて意義のあることである。コンパウ
ンドの良好なスクリーン印刷可能性は充愼材を使用する
ことなく得ることができる。この反応性樹脂コンパウン
ドは更に傑出した特性として極めて良好な遮音特性を存
する。このコンパウンドの他の利点は裏い耐湿性及び急
、速な硬化性にある。使用される原料は使用上公害をも
たらす危険性はない。更にこれらの原料は塩素イオン及
び化学的に結合された塩素含有量が低い。この事実はこ
れにより腐食可能性が低下することから、電子デバイス
への使用に関して特に存意前である。

スクリーン印刷技術により反応性樹脂を塗布するには、
均一で平坦なフィルムを得るために延性が良く、従って
十分に低粘性のコンパウンドが所望される。スクリーン
印刷画像に関しても良好な結果を示す例えば３００００
〜９００００ｍＰａ・３７２５℃の間の粘度を有する樹
脂が適していることが判明している。出発粘度は反応性
樹脂の溶剤含有量によって容易に調整することができる
。

３００００〜９００００ｍＰａ−ｓ／２５℃の間の所望
範囲を得るため一実施態様では、エトキシプロピルアセ
テート／ベンジルアルコールからなる溶剤混合物を約２
２〜２８重量％の量で使用する。溶剤量がこれより少な
い場合反応性樹脂コンパウンドの粘度は急激に上昇する
のが観察される。

しかし適度の粘度を有する直ちに使用可能の混合物にあ
っても時間の経過と共にゲルの増加が認められる。溶剤
はスクリーン上で蒸発することにより失われると共に、
混合の時点から、硬化及びそれにより粘度が上昇する化
学反応が始まる。従って芸発による消失を少なくするた
めに高沸点溶剤を使用する必要がある。またコンパウン
ドの溶剤成分は印刷後特定の排気条件下に完全に除去し
なければならない。

無気泡状態に塗布した後コンパウンドの粘度を高めるこ
とによって、その後の流展を阻止し、コントラストの鮮
明な印刷画像を作り、また排気及び硬化工程まで安定に
保つ必要がある。この−見相反する要求はチキソトロー
プ系により満たされる。この系の場合コンパウンドに剪
断力が作用した際その粘度は減少し、剪断応力の終了と
共に再び元の値に戻る。チキソトロピー指数（剪断率で
測定され、ファクタ１０だけ異なる２種の粘度の商）は
チキソトロープ状態の尺度であり、本発明による一実施
例の反応性樹脂コンパウンドでは約１．２である。これ
はスクリーン印刷を適用するのに適した弱チキソトロー
プ化された系であることを示す。

完成した反応性樹脂コンパウンドは数日の耐用期間を有
する（その粘度は３〜４日経過すると２倍になる）が、
樹脂及び硬化剤成分はそれぞれ互いに別々に準備し、使
用する直前に初めて化学量論的比率で混合するのが好ま
しい、この場合樹脂成分は例えば一種又は数種の樹脂と
、溶剤と、場合によっては他のスクリーン印刷組成物と
して公知の助剤とからなっていてもよい、これらは例え
ば直ちに使える樹脂コンパウンド中で、無機物質からな
る固体を含まないが反応性樹脂コンパウンドで得られた
“′印刷された′°層内での気泡の発生及び破裂を促進
する添加剤である。更に硬化剤成分は他の構成成分、す
なわちジ−又はポリカルボン酸又はその酸性エステル、
脂肪族又はヘテロ芳香族アミン並びに他の溶剤を含む。

これらの成分は密閉された容器中で僅かに高められた温
度で均質化し、更に安定な溶液又はエマルジョンとして
数か月間粘度の上昇を殆ど示すことなく貯蔵することが
できる。

もう一つの特徴的な重要性は粘性の他に、樹脂成分に対
するエポキシ価及び樹脂成分に対する酸価に″より決定
される化学量論性である。エボキシ価は、重量単位当た
りのエポキシ当量の数であり、酸価は重量単位当たりの
酸当量の数である。この２つの価から個りの成分の混合
比を算出することによって、合目的的な回路構造に必要
な化学量論性を得ることができる。有利な硬化剤成分と
して、窒素と結合された水素原子を有するアミンを使用
する場合には、硬化剤成分中のアミン水素当量に注意し
なければならない、直ちに使用し得る反応性樹脂コンパ
ウンドにあっては、アミン水素当量及び酸当量の合計は
エポキシ当量を下回るべきである。この組成又は化学量
論性で初めて、硬化された反応性樹脂コンパウンドの良
好な成形物質特性及び良好な減衰状態を得ることができ
る。

樹脂成分としては種々のエポキシ樹脂を使用することが
できる０例えばクレゾールノボラックのグリシジルエー
テル、様々にエポキシ化されたポリブタジェン及び特に
ビスフェノールＡをベースとするジグリシジルエーテル
型の固体樹脂並びにこれらの樹脂の混合物であってもよ
い、グリシジルエーテル樹脂はその化合物類に対して僅
少量の塩素イオン及び化学的に結合された塩素を有する
に過ぎないことから、エレクトロニクスで使用し得る特
殊な生成物として有利である。他の使用可能な樹脂（例
えば部分的にエポキシ化された不飽和ポリマー）は、完
全に塩素を含まない工程で製造することができる０本発
明では二重結合の４〜５０％がエポキシ化されているポ
リブタジェンも有利に使用することができる。残りの二
重結合は水素添加されていてもよい。

硬化剤として使用される酸はジ−又はポリカルボン酸で
ある。飽和１，２−〜１，４−ジカルボン酸の誘導体又
はその異性体混合物、特にコハク酸及びアジピン酸の誘
導体が有利である。特に有利なのはトリメチルアジピン
酸である。しかし不飽和又は高分子ジカルボン酸又はそ
の酸性エステルを使用することも可能である。例えばプ
ロパンジオール及びヘキサヒドロフタル酸からなる酸性
エステル又はヘキサヒドロフタル酸のモノエチルエステ
ルも使用できる。

塩基性接触として選択可能の化合物には脂肪族及びヘテ
ロ芳香族アミン、特に置換されたイミダゾールが包含さ
れる。２−エチル−４−メチルイミダゾール（２，４−
ＥＭＩ）は特に有利である。

アミンは、カルボン酸官能基のエポキシ基との反応を促
進し、エポキシ基のホモ重合を惹起するように選択され
る。良好な触媒活性の他にこのアミンは、乾燥条件で反
応性樹脂コンパンランドから漏出しないために十分に高
い沸点を有していなければならない。同時にアミン中の
窒素と結合した水素原子は、反応性樹脂コンパウンドが
硬化する際にエポキシ官能基との反応によりポリマー中
にアミンを形成することを可能にするという利点を有す
る。これにより硬化した反応性樹脂を有する完成デバイ
ス上でアミンが蒸発することは回避される。このアミン
は触媒量でのみ存在し、カルボン酸よりも少ない量で使
用される。

溶剤もまた少なくとも約１００　’Ｃの高い沸点を有す
る。これは一種又は数種の成分を含んでいてよく、エー
テル、エステル、アルコール又は同＄１の多官能性化合
物の化合物群から選択される。特に有利な結果はベンジ
ルアルコールを含む混合物で、特にエトキシプロピルア
セテートと組み合わせた場合に得られる。

〔実施例〕

本発明を３つの図面及び２つの実施例に基づき以下に詳
述する。

爪±１族烈 成分及び反応性樹脂コンパウンドの製造用脂及び硬化剤
成分の製造例及び実験室規模での直ちに使用可能な反応
性樹脂コンパウンドの調合例として、以下に特定の反応
性樹脂組成物の製造方法を記載する。

樹脂成分Ｓ　カドレックス（Ｑｕａｔｒｅｘ）１４１０
■２５０ｇをマグネットフィッシュ（Ｍａｇｎｅｔｆｉ
ｓｃｈ）と共に５００　ｍｌのガラス瓶に配置する。モ
ーダフロー（Ｍｏｄａｆｌｏｉｙ）０１ｇ、ベンジルア
ルコール５３ｇ及びエトキシプロピルアセテート４４ｇ
を加えた後、容器を密閉し、１１０℃で２時間撹拌する
。こうして得られた淡黄色の僅かに濁った約２４０００
ｍｐａ　−ｓ／２５℃の高粘度の液体は数か月間変化す
ることなく貯蔵可能である。

硬化剤成分：　トリメチルアジピン酸１６４ｇ、２−エ
チル−４−メチルイミダゾール４５ｇ及びエトキシプロ
ピルアセテート４０ｇを９０℃で１゜５時間撹拌する。

数か月間変化することなく貯蔵可能の黄色から赤褐色ま
での約１９０００ｍｐａ・ｓ　／　２５　’Ｃの高粘度
の液体が得られる。

反応性樹脂：　反応性樹脂コンパウンドを製造するため
、樹脂成分１００重量部及び硬化剤成分１６重量部を合
する。完成反応性樹脂コンパウンドは薄茶色の不透明に
鈍く光る高粘度の液体（約３８０００ｍＰａ−ｓ／２５
’、ｃ）である０個々の成分に比べてより高粘度である
ことは、完成した反応性樹脂コンパウンドがエマルジョ
ンであることから明らかである。

第２図は、密閉容器に保管した完成反応性樹脂コンパウ
ンドの種々異なる温度での粘度上昇を示すものである。

この図は室温での粘度が３〜４日経過した時点で二倍に
なることを示している。更にスクリーン印刷法でのコン
パウンドの耐用期間又は使用可能性は数日である。この
期間内ではエマルジョンは安定であり、個々の成分の分
離は認められない、第２図の平坦に移行する曲線は一７
℃での粘度状態を示すものである。反応性樹脂コンパウ
ンドをこの低温で保管した場合、化学的硬化反応は遅れ
、混合物の耐用期間は一層長びかせることができる。

第３図は反応性樹脂コンパウンドの粘度を溶剤含有量と
の関連において示すものである。溶剤の添加量を変える
ことによって反応性樹脂コンパウンドの粘度は任意の値
に調整することができる。

スクリーン印刷で使用可能のコンパウンドに対しては３
００００−９００００ｍＰａ　−ｓ／２５℃の出発粘度
が望ましい。このためには約２２〜２８重量％の溶剤含
有量が必要である。

災ｌ尖旌医 反応性樹脂コンパウンドの塗布及び硬化反応性樹脂コン
パウンドをスクリーン印刷法で塗布する０例えば表面波
フィルタ上に約３０μｍの層厚で塗布する場合、コンパ
ウンドは良好な流展挙動を示し、非孔質に塗布すること
ができ、従って稜の鋭い印刷が得られる。こうして得ら
れた良好な分解能は微細構造の獲得を可能にし、その平
坦な傾斜角は表面波フィルタの良好な音響特性に関する
前堤条件である。更にこれらの特性は反応性樹脂コンパ
ウンドの多数のウェハ又は多くの付加物を再生可能とし
、これはフィルタを大量生産するための絶対条件である
。

表面波デバイスに反応性樹脂コンパウンドを塗布した後
、すべての溶剤を硬化前にフンバウンドから除去しなけ
ればならない。溶剤の蒸発は例えば温度を高めるか、外
気を補強するか又は真空にすることによって促進するこ
とができる。純粋に熱的に芸発させる場合には例えば７
０℃で１時間排気した後、溶剤含有量の理論値にほぼ一
致する質量損失を検出することができる。

反応性樹脂コンパウンドを硬化するには温度を１３０“
Ｃ以上に高めてはならない、なぜならこれよりも高い温
度ではウェハが破損する恐れがあるからである０本発明
による反応性樹脂コンパウンドの良好な硬化は１３０℃
で１時間硬化した際に得られる。−層低い温度でもコン
パウンドは完全に硬化することができる。他の硬化条件
をテストするため、化学的硬化反応で発生する反応熱を
介しての硬化度を熱分析検査で測定することができる。

硬化に際して、スクリーン印刷で製造された反応性樹脂
構造物にしわ又は収縮は生しない。従って印刷画像は変
化することなく維持される。

第１図は表面波デバイス、この場合表面波フィルタの略
示縦断面図であり、このフィルタ上にはスクリーン印刷
法で本発明による反応性樹脂の構造物５が配置されてい
る。圧電加工材例えばニオブ酸リチウムからなる厚さ約
５００μｍの基板２はその下面で完全に平坦に銅槽１を
貼り着けられている。基板２の上面には変換器電極３及
び４が存在する。第１図はくし状に構成された電極３．
４の指状部分の断面図であり、この場合異なる極性（＋
及び−で表した）のそれぞれ２個のくし状電極は指が入
れ早秋になっている。従って一緒になって一つの変換器
素子例えば表面波送信器（を極３）を構成する。これは
電気信号を機械的又は振動信号、いわゆる表面波に変え
る働きをする。

一方表面波受信器の電極は４で示されている。この受信
器は濾過された表面波を再び電気信号に変える働きをす
る０表面上の能動変換器範囲以外でかつ基板の縁７に沿
って、硬化した反応性樹脂からなる構造５を施す、これ
は流出する表面波を減衰し、波が基板の緑７で反射する
のを阻止する働きをする０図面に示されているように、
樹脂は通常基板表面の２つの互いに対応する縁部に表面
波の「流展方向」に施されている。基板表面のすべての
縁に樹脂を被覆することもできる。この場合には周囲減
衰が問題となる。付加的に表面波の反射を抑制する樹脂
構造物の平坦な傾斜角も良好にＬＴ２　識することもで
きる。それというのもこれは基＃Ｆｉ２から減衰コンパ
ウンド５への波の移行を容易にするからである。

例示した硬化樹脂は適切なガラス遷移温度を有する。こ
れにより硬化した樹脂構造物の音響特性は温度が高めら
れた場合にも安定しており、変わることなく良好に順応
する。戻された電気信号の周波数スペクトルのフーリエ
変換により減衰作用は定量的に確認することができる。

主パルスに対する規定の時間間隔内で、反射により得ら
れるエコーの振幅高さを主パルスとの比較において測定
する。本発明による反応性樹脂コンパウンドで得られる
観察された減衰は４５〜５５ｄＢである。

表面波デバイスを長期間作動させた場合、本発明による
樹脂での被覆によって更に別の利点が示される。硬化し
た樹脂構造物の吸水性は僅かである。

本発明による樹脂には腐食性イオンはまったくないか又
は極く僅かに含まれているにすぎないことから、金属製
電極構造又は他の金属部品と接触して使用する場合にも
適している。それというのも腐食は促進されないからで
ある。熱負荷可能性も顕著である。すなわち仕上げ工程
で生じ得る２６０℃までの温度上昇での短時間並びに１
３０　’Ｃまでの数時間は、硬化した樹脂構造物によっ
て不変であり、損なうことなく維持される。熱重量分析
で、樹脂の分解開始は３００℃から初めて現れることが
判明している。硬化した樹脂は決して揮発成分を含まな
いことから、デバイスの作動に際してまた温度を高めた
際にガスが漏出することはなく、従って樹脂で被覆され
た構造部材を気密なケーシング内に組み込むことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は表面波フィルタの横断面図、第２図及び第３図
は本発明による反応性樹脂コンパウンドの粘度状態を時
間の経過との関連において（第２図）及び溶剤含有量と
の関連において（第３図）示すグラフ図である。 １・・・湯槽 ２・・・基板 ３．４・・・電極 ５・・・構造物 ７・・・基板の縁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　ａ）１種又は数種のエポキシ樹脂、 ｂ）１種又は数種のジ−又はポリカルボン酸或はジ−又
   はポリカルボン酸の酸性エステ ル、 ｃ）反応性樹脂コンパウンドの網状化を促進させる量の
   脂肪族又はヘテロ芳香族アミン、ｄ）溶剤 を含み、その際アミン水素当量及び酸当量の合計がエポ
   キシ当量を下回り、混合された反応性樹脂コンパウンド
   がアプリケーションに必要な粘度及びチキソトロピーを
   有していることを特徴とする表面波デバイスを減衰可能
   に被覆するための音響的にマッチングされた反応性樹脂
   コンパウンド。 ２）　グリシジルエーテル型のエポキシ樹脂を含むこと
   を特徴とする請求項１記載の樹脂コンパウンド。 ３）　エポキシ樹脂がビスフェノールＡ又はフェノール
   ノボラック又はクレゾールノボラックをベースとするジ
   グリシジルエーテル型の固体樹脂であることを特徴とす
   る請求項２記載の樹脂コンパウンド。 ４）　成分ａ）が部分的にエポキシ化された不飽和ポリ
   マーを含むことを特徴とする請求項１ないし３の１つに
   記載の樹脂コンパウンド。 ５）　成分ａ）が、二重結合の４〜５０％がエポキシ化
   されているポリブタジエンを含むことを特徴とする請求
   項４記載の樹脂コンパウンド。 ６）　成分ｂ）がトリメチルアジピン酸を含むことを特
   徴とする請求項１ないし５の１つに記載の樹脂コンパウ
   ンド。 ７）　塩基性成分ｃ）が置換イミダゾールであることを
   特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の樹脂コンパ
   ウンド。 ８）　アミン成分が１個又は数個のＮ−Ｈ結合を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし７の１つに記載の樹脂
   コンパウンド。 ９）　溶剤がエーテル、エステル、アルコールまたは同
   様の多官能性化合物の群から選択される１種又は数種の
   成分を含み、その際溶剤混合物の沸点が１００℃以上で
   あることを特徴とする請求項１ないし８の１つに記載の
   樹脂コンパウンド。 １０）　溶剤混合物がベンジルアルコール及びエトキシ
   プロピルアセテートからなることを特徴とする請求項９
   記載の樹脂コンパウンド。 １１）　スクリーン印刷可能のペーストを製造するため
   の助剤を含んでいることを特徴とする請求項１ないし１
   ０の１つに記載の樹脂コンパウンド。 １２）　音響的に減衰するために表面波デバイス上に施
   すことを特徴とする請求項１ないし１１の１つに記載の
   樹脂コンパウンド。