JPH02283112A - Surface acoustic wave device - Google Patents

Surface acoustic wave device

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JPH02283112A
JPH02283112A JP10431689A JP10431689A JPH02283112A JP H02283112 A JPH02283112 A JP H02283112A JP 10431689 A JP10431689 A JP 10431689A JP 10431689 A JP10431689 A JP 10431689A JP H02283112 A JPH02283112 A JP H02283112A
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Japan
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acoustic wave
surface acoustic
dielectric substrate
substrate
wave element
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JP10431689A
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Japanese (ja)
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Eiji Iegi
家木 英治
Koji Kimura
幸司 木村
Toshiki Tanaka
俊樹 田中
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the electromagnetic shield performance and the hermetic sealed performance and to manufacture the device inexpensively by arranging a surface acoustic wave element in a space sealed by a metal-made cap member soldered to a dielectric substrate and the dielectric substrate. CONSTITUTION:A surface acoustic wave device 30 has a structure in which a surface acoustic wave element 33 is arranged in a package comprising a single layer dielectric substrate 31 and a metal-made cap member 32. Moreover, an inorganic conductor film 45 of a rectangular frame is provided around the element 33 and the cap member 32 is soldered on the film 45 of the substrate 31 by using solder 49. Thus, the internal space constituted by the cap 32 and the substrate 31 is sealed hermetically with the solder 49 to improve the air- tightness and the cost is reduced by using the single layer substrate 31. Furthermore, the cap member 32 is connected electrically to at least one electrode pattern on the substrate 31 connecting to a ground level to improve the electromagnetic shield performance of the element 33 and the reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用骨m] 本発明は、弾性表面波装置の改良に関し、特に、表面実
装可能な構造を備えた弾性表面波装置の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Applications] The present invention relates to improvements in surface acoustic wave devices, and particularly to improvements in surface acoustic wave devices having a surface-mountable structure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、無線通信機等の種々の電子機器分野において、組
立てを自動化するために表面実装型の電子部品を使用す
ることが多くなってきている。他方、弾性表面波装置は
圧電性基板の弾性振動を■害しない空間を設けて配置す
る必要がある。従って、弾性表面波装置を表面実装型電
子部品とするには、上記のような空間が設けられた表面
実装用パッケージの形態に構成する必要があるが、その
ような表面実装用パッケージの開発は他の電子部品にお
ける表面実装型のものの開発に比べて遅れていた。
In recent years, in the field of various electronic devices such as wireless communication devices, surface-mounted electronic components have been increasingly used to automate assembly. On the other hand, the surface acoustic wave device must be arranged with a space that does not harm the elastic vibrations of the piezoelectric substrate. Therefore, in order to use a surface acoustic wave device as a surface mount type electronic component, it is necessary to construct it in the form of a surface mount package with the above-mentioned space, but the development of such a surface mount package is difficult. The development of surface-mounted electronic components was delayed compared to other electronic components.

最近になって、第2図及び第3図に示す表面実装型の弾
性表面波装置が開発されてきている。
Recently, surface-mounted surface acoustic wave devices shown in FIGS. 2 and 3 have been developed.

第2図の表面実装型弾性表面波装置は、半導体デバイス
に用いられているものを利用したものであり、多層アル
ミナ基板によるリードレス・チップキャリア・パッケー
ジとして構成されているものである。すなわち、アルミ
ナ基板1上に、枠状のアルミナ基板2.3を積層するこ
とにより、凹部4が形成された多層アルミナ基板5を用
いて構成されている。この多層アルミナ基板5には、ア
ルミナ基板1の底面から凹部4内に至る電極パターン6
.7が形成されている。凹部4内には、弾性表面波素子
8が配置されている。
The surface-mounted surface acoustic wave device shown in FIG. 2 is one that is used in semiconductor devices, and is configured as a leadless chip carrier package using a multilayer alumina substrate. That is, it is constructed using a multilayer alumina substrate 5 in which a recess 4 is formed by laminating a frame-shaped alumina substrate 2.3 on an alumina substrate 1. This multilayer alumina substrate 5 has an electrode pattern 6 extending from the bottom surface of the alumina substrate 1 to the inside of the recess 4.
.. 7 is formed. A surface acoustic wave element 8 is arranged within the recess 4 .

弾性表面波素子8は、圧電性基板9の上面に互いに間挿
し合うくし歯電極からなるインターデジタルトランスデ
ユーサ10.11を形成した構造を存する。このインタ
ーデジタルトランスデユーサ10.11は、それぞれ、
リード線12.13により電極パターン6.7に電気的
に接続されている。
The surface acoustic wave element 8 has a structure in which an interdigital transducer 10.11 consisting of interdigitated electrodes is formed on the upper surface of a piezoelectric substrate 9. This interdigital transducer 10.11 is, respectively,
It is electrically connected to the electrode pattern 6.7 by a lead wire 12.13.

多層アルミナ基板5の上方には、コバールからなるリン
グ14が固着されており、該リング14の上面に、コバ
ールからなる蓋材15が溶接されている。すなわち、蓋
材15により、凹部4内の空間が閉成され、かつ気密封
止されている。
A ring 14 made of Kovar is fixed above the multilayer alumina substrate 5, and a lid material 15 made of Kovar is welded to the upper surface of the ring 14. That is, the space within the recess 4 is closed and hermetically sealed by the lid 15.

第2図の構造では、弾性表面波素子8の上方に凹部4か
らなる空間が設けられているため、弾性表面波素子8に
おける弾性振動が妨げられない。
In the structure shown in FIG. 2, since the space formed by the recess 4 is provided above the surface acoustic wave element 8, the elastic vibration in the surface acoustic wave element 8 is not hindered.

また、多層アルミナ基板5と蓋材15とによりパッケー
ジ状に構成されているため、図示の状態のままプリント
基板等に面実装することができる。
Furthermore, since the multilayer alumina substrate 5 and the lid member 15 form a package, it can be surface-mounted on a printed circuit board or the like in the illustrated state.

他方、第3図に示す表面実装型弾性表面波装置は、単層
アルミナ基板を利用したものである。すなわち、単層の
アルミナ基板21の底面から上面に至るように、電極パ
ターン22.23がそれぞれ形成されている。この単層
アルミナ基板21の上面に、第2図に示した弾性表面波
素子と同一構造の弾性表面波素子8が実装されている。
On the other hand, the surface-mounted surface acoustic wave device shown in FIG. 3 utilizes a single-layer alumina substrate. That is, electrode patterns 22 and 23 are formed from the bottom surface to the top surface of the single-layer alumina substrate 21, respectively. A surface acoustic wave element 8 having the same structure as the surface acoustic wave element shown in FIG. 2 is mounted on the upper surface of this single-layer alumina substrate 21.

そして、弾性表面波素子8の周囲に空間を設けた状態で
気密封止するために、合成樹脂またはセラミックからな
るキャップ材24が接着剤25を用いて単層アルミナ基
板21に固着されている。
In order to hermetically seal the surface acoustic wave element 8 with a space provided around it, a cap material 24 made of synthetic resin or ceramic is fixed to the single-layer alumina substrate 21 using an adhesive 25.

[発明が解決しようとする技術的課題]第2図に示した
多層アルミナ基板5を用いた弾性表面波装置は、多層ア
ルミナ基板上に積層されたリング14上にコバールから
なる蓋材15を溶接して気密封止するものであるため、
封止性に優れている。しかしながら、多層アルミナ基板
5を用いるものであるため、コストが非常に斉く付くと
いう問題があった。
[Technical problem to be solved by the invention] The surface acoustic wave device using the multilayer alumina substrate 5 shown in FIG. Because it is hermetically sealed,
Excellent sealing properties. However, since the multilayer alumina substrate 5 is used, there is a problem in that the cost is extremely high.

他方、第3図の構造では、単層アルミナ基板21を利用
したものであるため、第2図の構造に比べて安価に製造
することができるが、接着剤25を用いて封止している
ため、気密性に劣り、耐環境特性が十分でないという問
題があった。のみならず、キャップ材24が合成樹脂あ
るいはセラミンクスからなるものであるため、電磁気シ
ールド能を存せず、弾性表面波素子8がフィルタの場合
には帯域外減衰量が低下する等の特性の劣化も問題とな
っていた。
On the other hand, the structure shown in FIG. 3 uses a single-layer alumina substrate 21 and can be manufactured at a lower cost than the structure shown in FIG. 2, but it is sealed using an adhesive 25. Therefore, there were problems in that the airtightness was poor and the environmental resistance properties were insufficient. In addition, since the cap material 24 is made of synthetic resin or ceramics, it does not have electromagnetic shielding ability, and when the surface acoustic wave element 8 is a filter, characteristics may deteriorate such as a decrease in out-of-band attenuation. was also a problem.

よって、本発明の目的は、電磁気シールド性及び気密封
止性に優れ、かつ安価に1!遣することが可能な表面実
装型の弾性表面波装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide excellent electromagnetic shielding and hermetic sealing properties, and to provide inexpensive 1! The object of the present invention is to provide a surface-mounted surface acoustic wave device that can be used for various purposes.

〔技術的課題を解決するための手段〕[Means for solving technical problems]

本発明の弾性表面波装置は、少なくとも一方主面上に複
数の電極パターンが形成された単層の誘電体基板と、こ
の誘電体基板上に搭載されておりかつ誘電体基板上の複
数の電極パターンに電気的に接続された弾性表面波素子
と、この弾性表面波素子周囲を気密封止するために上記
誘電体基板にはんだ付けにより固定された金属製キャッ
プ材とを備えることを特徴とする。
The surface acoustic wave device of the present invention includes a single-layer dielectric substrate on which a plurality of electrode patterns are formed on at least one main surface, and a plurality of electrodes mounted on the dielectric substrate. It is characterized by comprising a surface acoustic wave element electrically connected to the pattern, and a metal cap material fixed to the dielectric substrate by soldering to hermetically seal the surface around the surface acoustic wave element. .

好ましくは、誘電体基板上に形成された複数の電極パタ
ーンの内、少なくとも1の電極パターンが、金属製キャ
ップ材と電気的に接続されており、残余の電極パターン
は絶縁膜を介して金属製キャップ材との電気的接合を断
たれているように構成することにより金属製キャップ材
に電磁シールド効果を持たすことができる。
Preferably, at least one of the plurality of electrode patterns formed on the dielectric substrate is electrically connected to a metal cap material, and the remaining electrode patterns are connected to a metal cap material through an insulating film. By configuring the metal cap material so that the electrical connection with the cap material is cut off, the metal cap material can have an electromagnetic shielding effect.

(作用〕 金属製キャップ材をはんだ付けにより誘電体基板に固着
するものであるため、気密封止性が良好である。また、
単層の誘電体基板を用いるものであるため、全体のコス
トも効果的に低減される。
(Function) Since the metal cap material is fixed to the dielectric substrate by soldering, the hermetic sealing property is good.
Since a single layer dielectric substrate is used, the overall cost is also effectively reduced.

さらに、誘電体基板上の少なくとも1の電極パターンを
金属製キャップ材と電気的に接続することにより、弾性
表面波素子を金属製キャップ材で電磁シールドすること
ができる。
Furthermore, by electrically connecting at least one electrode pattern on the dielectric substrate to the metal cap material, the surface acoustic wave element can be electromagnetically shielded with the metal cap material.

(実施例の説明) 第1図は、本発明の一実施例の弾性表面波装置の正面断
面図、第4図は、キャップ材接合前の状態を示す平面図
である。
(Description of Embodiments) FIG. 1 is a front cross-sectional view of a surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view showing a state before the cap material is bonded.

第1図及び第4図を参照して、本実施例の弾性表面波装
置30は、単層の誘電体基板31と、金属製キャップ材
32とで構成されたパッケージ内に弾性表面波素子33
を囲繞した構造を有する。
Referring to FIGS. 1 and 4, a surface acoustic wave device 30 of this embodiment includes a surface acoustic wave element 33 in a package composed of a single-layer dielectric substrate 31 and a metal cap material 32.
It has a structure surrounding.

単層の誘電体基板31は、例えばアルミナ等の誘電体セ
ラミックスからなる。誘電体基板31の上面には、電極
パターン34,35,36.37が形成されている。電
極パターン34〜37は、誘電体基板31の上面から側
面を経て下面31aに至るように形成されている。これ
は、第1図から明らかなように、下面31a上の電極パ
ターン部分34a、35a (第1図では図示されてい
ない電極パターン36.37についても同様である。
The single-layer dielectric substrate 31 is made of dielectric ceramics such as alumina, for example. On the upper surface of the dielectric substrate 31, electrode patterns 34, 35, 36, and 37 are formed. The electrode patterns 34 to 37 are formed from the upper surface of the dielectric substrate 31 to the lower surface 31a via the side surfaces. As is clear from FIG. 1, this also applies to the electrode pattern portions 34a, 35a (not shown in FIG. 1) on the lower surface 31a.

)を利用して本実施例の弾性表面波装置30を面実装可
能とするためである。
) to enable surface mounting of the surface acoustic wave device 30 of this embodiment.

弾性表面波素子33は、水晶等の圧電体基板38上に所
定距離を隔ててインターデジタルトランスデユーサ39
.40を設けたフィルタとしての構造を有する。インタ
ーデジタルトランスデユーサ3940は、それぞれ、ア
ルミニウム等の導電性材料からなるくし歯電極を互いに
間挿し合うように配置した構造を有する0本実施例では
、2個のインターデジタルトランスデユーサ39.40
を有するフィルタが、弾性表面波素子33により構成さ
れている。
The surface acoustic wave element 33 is mounted on an interdigital transducer 39 at a predetermined distance on a piezoelectric substrate 38 such as crystal.
.. It has a structure as a filter provided with 40. Each of the interdigital transducers 3940 has a structure in which comb-shaped electrodes made of a conductive material such as aluminum are inserted between each other. In this embodiment, two interdigital transducers 39.40
A filter having the following configuration is configured by the surface acoustic wave element 33.

インターデジタルトランスデユーサ39.40は、それ
ぞれ、第4図に示すように、リード線41〜44により
、誘電体基板31に形成された電極パターン34〜37
に電気的に接続されている。
Interdigital transducers 39 and 40 each have electrode patterns 34 to 37 formed on a dielectric substrate 31 by lead wires 41 to 44, as shown in FIG.
electrically connected to.

第4図を主として参照して、弾性表面波素子33の周囲
には、矩形枠状の無機導体膜45が付与されている。無
機導体膜45は、後述するキャップ材32を誘電体基板
31にはんだ付けにより固着するために設けられている
ものである。無機導体膜45は、例えば金属あるいは金
属を主体とする無機導電性材料により構成されている。
Referring mainly to FIG. 4, a rectangular frame-shaped inorganic conductor film 45 is provided around the surface acoustic wave element 33. The inorganic conductor film 45 is provided for fixing a cap material 32, which will be described later, to the dielectric substrate 31 by soldering. The inorganic conductor film 45 is made of, for example, metal or an inorganic conductive material mainly composed of metal.

なお、46〜48は絶縁膜を示し、電極パターンと無機
導体膜45との短絡を防止するために設けられている。
Note that 46 to 48 indicate insulating films, which are provided to prevent short circuits between the electrode pattern and the inorganic conductor film 45.

もっとも、接地電位に接続される電極パターン35の下
方には絶縁膜は形成されない。すなわち、電極パターン
35は無機導体膜45と電気的に接続されている。これ
は、キャップ材32と接地電位とを接続してキャップ材
32によりM’fllシールドを果たすためである。
However, no insulating film is formed below the electrode pattern 35 connected to the ground potential. That is, the electrode pattern 35 is electrically connected to the inorganic conductor film 45. This is because the cap material 32 is connected to the ground potential and the cap material 32 achieves M'fll shielding.

上記無機導体膜45上に、金属製キャップ材32がはん
だ49を用いて接合されている。このはんだ49により
キャップ材32と誘電体基板31とで構成される内部空
間が気密封止されることになる。従って、第3図従来例
のように樹脂接着剤により封止するものに比べて、はる
かに高い気密性が保たれる。
A metal cap member 32 is bonded onto the inorganic conductor film 45 using solder 49 . This solder 49 hermetically seals the internal space formed by the cap material 32 and the dielectric substrate 31. Therefore, much higher airtightness can be maintained than in the conventional example shown in FIG. 3, which is sealed with a resin adhesive.

また、本実施例の弾性表面波装置30では、接地電位に
接続される電極パターン35が、無機導体膜45及びは
んだ49を介して金属製キャップ材32に電気的に接続
されているので、金属製キャップ材32により弾性表面
波装置33が効果的に電磁シールドされる。従って、帯
域外減衰量の低下を抑制することができ、弾性表面波素
子33を設計通りの特性で使用することができる。
In addition, in the surface acoustic wave device 30 of this embodiment, the electrode pattern 35 connected to the ground potential is electrically connected to the metal cap material 32 via the inorganic conductor film 45 and the solder 49. The surface acoustic wave device 33 is effectively electromagnetically shielded by the cap material 32 . Therefore, a decrease in out-of-band attenuation can be suppressed, and the surface acoustic wave element 33 can be used with designed characteristics.

上記実施例では、囲繞される弾性表面波素子33として
弾性表面波フィルタを示したが、フィルタ以外の遅延線
や共振子等を表面実装型の電子部品とする場合にも、本
発明を適用することができる。
In the above embodiment, a surface acoustic wave filter is shown as the surrounding surface acoustic wave element 33, but the present invention is also applicable when a delay line, a resonator, etc. other than the filter are used as surface-mounted electronic components. be able to.

また、はんだ49としては、通常のPb−3nはんだの
ほか、耐リフロー性を考慮して高温はんだを用いてもよ
い。
Further, as the solder 49, in addition to normal Pb-3n solder, high-temperature solder may be used in consideration of reflow resistance.

さらに、単層の誘電体基板31を構成する材料として、
アルミナ以外の誘電体材料を用いることができ、アルミ
ナと同等の気密性を有するものであれば特に限定されな
いことを指摘しておく。
Furthermore, as a material constituting the single-layer dielectric substrate 31,
It should be pointed out that dielectric materials other than alumina can be used, and are not particularly limited as long as they have airtightness equivalent to alumina.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、誘電体基板にはんだ付
けにより固着された金属製キャップ材と誘電体基板とで
封止された空間に弾性表面波素子が配置される。よって
、樹脂接着剤を用いた従来例に比べて気密封止性を効果
的に高めることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a surface acoustic wave element is arranged in a space sealed by a dielectric substrate and a metal cap material fixed to the dielectric substrate by soldering. . Therefore, the hermetic sealability can be effectively improved compared to the conventional example using a resin adhesive.

のみならず、パッケージを構成する材料として単層の誘
電体基板を利用するものであるため、多層アルミナ基板
を用いた従来例のようにコストが高く付くこともない。
Furthermore, since a single-layer dielectric substrate is used as the material constituting the package, the cost is not as high as in the conventional example using a multi-layer alumina substrate.

よって、安価でありながら信頼性に優れた弾性表面波装
置を実現することが可能となる。
Therefore, it is possible to realize a surface acoustic wave device that is inexpensive and has excellent reliability.

また、金属製キャップ材を、接地電位に接続される誘電
体基板上の少なくともlの電極パターンと電気的に接続
することにより、弾性表面波素子を電磁気シールドする
ことができ、従って弾性表面波素子の電気的特性の劣化
も生じ難く、信頼性に優れた表面実装型弾性表面波装置
を構成することができる。
Furthermore, by electrically connecting the metal cap material to at least l electrode patterns on the dielectric substrate connected to ground potential, the surface acoustic wave element can be electromagnetically shielded, and therefore the surface acoustic wave element It is possible to construct a highly reliable surface-mounted surface acoustic wave device in which deterioration of the electrical characteristics is less likely to occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の正面断面図、第2図は従来
の表面実装型弾性表面波装置の一例を示す正面断面図、
第3図は従来の表面実装型弾性表面波装置の他の例を示
す正面断面図、第4図は第1図実施例においてキャップ
材を接合する前の状態を示す平面図である。 図において、31は単N誘電体基板、32は弾性表面波
素子、33は金属製キャップ材、34〜37は電極パタ
ーン、49ははんだを示す。 第1図 第2図
FIG. 1 is a front sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front sectional view showing an example of a conventional surface-mounted surface acoustic wave device.
FIG. 3 is a front sectional view showing another example of the conventional surface mount type surface acoustic wave device, and FIG. 4 is a plan view showing the state before the cap material is bonded to the embodiment shown in FIG. In the figure, 31 is a single N dielectric substrate, 32 is a surface acoustic wave element, 33 is a metal cap material, 34 to 37 are electrode patterns, and 49 is solder. Figure 1 Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも一方主面上に複数の電極パターンが形
成された単層の誘電体基板と、 前記誘電体基板上に搭載されており、かつ前記誘電体基
板上の複数の電極パターンに電気的に接続された弾性表
面波素子と、 前記弾性表面波素子周囲を気密封止するために、前記誘
電体基板上に搭載された弾性表面波素子を囲繞するよう
に、誘電体基板にはんだ付けにより固定された金属製キ
ャップ材とを備えることを特徴とする弾性表面波装置。
(1) A single-layer dielectric substrate with a plurality of electrode patterns formed on at least one main surface, and a single-layer dielectric substrate mounted on the dielectric substrate and electrically connected to the plurality of electrode patterns on the dielectric substrate. a surface acoustic wave element connected to the surface acoustic wave element, and a surface acoustic wave element mounted on the dielectric substrate so as to surround the surface acoustic wave element mounted on the dielectric substrate in order to hermetically seal the periphery of the surface acoustic wave element. A surface acoustic wave device comprising a fixed metal cap member.
(2)前記誘電体基板上に形成された複数の電極パター
ンの内、少なくとも1の電極パターンが、前記金属製キ
ャップ材と電気的に接続されており、残余の電極パター
ンは絶縁膜を介して金属製キャップ材との電気的接続を
断たれている請求項1記載の弾性表面波装置。
(2) At least one of the plurality of electrode patterns formed on the dielectric substrate is electrically connected to the metal cap material, and the remaining electrode patterns are connected via an insulating film. 2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the electrical connection with the metal cap material is cut off.
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