JPH0314375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は周囲の温度環境、熱的環境の変化に
対して安定した特性を示す弾性表面波装置に関す
るものである。

（従来の技術） 弾性表面波フイルタ、弾性表面波共振器、弾性
表面波遅延線などよりなる弾性表面波装置には、
圧電効果を有するセラミツク材料で構成されたも
のがあり、その代表的な材料としては、チタン酸
バリウム系、チタン酸ジルコン酸鉛系などのセラ
ミツクスが用いられている。

最近ではこれら各種の弾性表面波装置には高信
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。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらの弾性表面波装置をきび
しい温度環境、熱的環境においたとき、たとえば
高温放置試験、熱衝撃試験などの特徴試験と呼ば
れるものを行うと、電圧特性が低下するという現
象が生じることがしばしばみられる。

このため種々の改良案が試みられているが、い
まだこれといつた最善のものが見い出されていな
いのが現状である。

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る手段が
あるが、高温放置試験や熱衝撃試験にある低度の
改善はできるとしても、逆に電圧特性が低下する
という現象が見られた。

また、このほかに、焼成条件を種々検討するこ
とにより、高温放置試験や熱衝撃試験に対する改
善も試みられているが、圧電特性にバラツキが生
じたり、圧電特性が低下するという欠点がみら
れ、しかもその焼成条件のコントロールも難しい
という面があり、工業的生産には適したものでは
なかつた。

（発明の目的） したがつて、この発明は新たな手段によりきび
しい温度環境、熱的環境に対して圧電特性の安定
な弾性表面波装置を提供するものである。

また、この発明は簡易な手段によりきびしい温
度環境、熱的環境に対して確実に圧電特性を安定
化できる弾性表面装置を提供するものである。

さらに、この発明はきびしい温度環境、熱的環
境に対して安定した圧電特性を有する弾性表面波
装置を工業的に提供するものである。

さらにまた、この発明は工業的に製造する場合
良品率のすぐれた弾性表面波装置を提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） すなわち、この発明の要旨とするところは、弾
性表面波を電気信号に、または電気信号を弾性表
面波に変換するインターデイジタルトランスジユ
ーサを有する弾性表面波装置であつて、 分極処理を施した強誘電性セラミツク基板の一
方の主表面に入力側インターデイジタルトランス
ジユーサおよび出力側インターデイジタルトラン
スジユーサが形成されているとともに、各入出力
側インターデイジタルトランスジユーサに引き出
し端子が接続されており、 前記入力側インターデイジタルトランスジユー
サおよび出力側インターデイジタルトランスジユ
ーサ側に空隙をおいて、前記引き出し端子および
強誘電性セラミツク基板の他の主表面を含めて強
誘電性セラミツク基板が該強誘電性セラミツク基
板よりも抵抗値の低い外装樹脂により被覆されて
いることを特徴とする弾性表面波装置である。

（実施例） 以下にこの発明を実施例にしたがつて詳細に説
明する。

第１図、第２図において、１は強誘電性セラミ
ツク基板で、厚み方向に分極軸を有しており、一
方の主表面には入力側インターデイジタルトラン
スジユーサ２と出力側インターデイジタルトラン
スジユーサ３が形成されている。４はシールド電
極で、入力側インターデイジタルトランスジユー
サ２と出力側インターデイジタルトランスジユー
サ３との間に形成されている。５ａ，５ｂは引き
出し端子で、入力側インターデイジタルトランス
ジユーサ２のくし歯状電極２ａ，２ｂにそれぞれ
電気接続されている。また、５ｃ，５ｄは同じく
引き出し端子で、出力側インターデイジタルトラ
ンスジユーサ３のくし歯状電極３ａ，３ｂにそれ
ぞれ電気接続されている。さらに５ｅはシールド
電極４の引き出し端子である。

このような構成よりなる弾性表面波フイルタは
第２図に詳しく示されているように、セラミツク
基板１の入力側インターデイジタルトランスジユ
ーサ２、出力側インターデイジタルトランスジユ
ーサ３側に空隙７をおいて外装樹脂８で覆われて
いる。

この外装樹脂８としてセラミツク基板１の抵抗
値よりも低い値を有するもの、たとえば絶縁性の
外装樹脂に炭素系粉末、金属酸化物粉末、半導体
セラミツク粉末等を分散させたもの、あるいは樹
脂自体の抵抗値がセラミツク基板１より低いもの
を用い、各引き出し端子５ａ〜５ｅの付近と、入
力側インターデイジタルトランスジユーサ２、出
力側インターデイジタルトランスジユーサ３の形
成面と対抗する他の主表面を含めてこの外装樹脂
８で覆つている。

このような構成によれば、温度変化により電荷
がインターデイジタルトランスジユーサに蓄積さ
れるが、発生した電荷は強誘電性セラミツク基板
よりも抵抗値の低い外装樹脂を介して放電される
ことになるため、温度変化より発生した電荷によ
つて分極が外れるといつた問題が解消でき、温度
変化に対して特性のバラツキが小さいという効果
が得られることになる。

このような効果が得られるのは、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、チタン酸鉛系などの強誘電性セラミ
ツクよりなる弾性表面波フイルタのインターデイ
ジタルトランスジユーサがアースされていない
と、周囲温度が変化したとき、その電極部分に自
発分極（Ps）の変化によりパイロ（焦電）効果
にもとづいて電極上に電荷が発生する。具体的に
は、強誘電性セラミツク基板の厚み方向に分極さ
れ、その分極軸が上に向いている場合に温度が下
がつたとき、対向した電極表面のうち分極軸が向
く方向側の電極表面にプラス（＋）の電荷が蓄積
され、この電極に対抗する反対面の電極にマイナ
ス（―）の電荷が蓄積されることになり、分極方
向と逆方向の電解が発生し、その結果、分極の度
合が減少して圧電特性が劣化するものと考えられ
る。

しかしながら、上記した実施例のように、イン
ターデイジタルトランスジユーサの引き出し端子
および強誘電性セラミツク基板の他の主表面を含
めて強誘電性セラミツク基板を該強誘電性セラミ
ツク基板よりも抵抗値の低い外装樹脂で被覆する
と、パイロ効果により発生したインターデイジタ
ルトランスジユーサ側の電荷は引き出し端子を介
して外装樹脂を通して放電され、その結果反電界
は生ぜず、圧電特性の劣化を防止することができ
る。

このときに用いられる外装樹脂８として、セラ
ミツク基板自体の抵抗値よりも低い値のものが有
するものを用いるが、その理由は以下のとおりで
ある。

つまり、種々の材料のセラミツク基板の抵抗値
と熱衝撃試験での電気的特性の変化量との関係を
求めたところ、セラミツク基板の抵抗値がある値
よりも低くなると、熱衝撃試験による電気的特性
の変化量が小さくなることが明らかとなつた。こ
れは焦電効果によつて分極時の電界方向とは逆の
反電界の電荷が強誘電性セラミツク基板の対向し
ている電極側に蓄積されずに、強誘電性セラミツ
ク基板の内部を通して自然放電されるものと考え
られる。

しかしながら、すでに上記したように強誘電性
セラミツク基板の抵抗の低下にともなつて、圧電
性の低下、電気的特性のバラツキの増大が見られ
ることが明らかとなつており、他の自然放電の形
態を考慮しなければならない。つまり、強誘電性
セラミツク基板の内部を通しての放電ではなく、
外部回路を通じて放電させればよいことになり、
したがつて強誘電性セラミツク基板の内部よりも
抵抗値の低い外装樹脂で電荷が発生している対向
面間を接続すればよいことになる。

なお、外装樹脂の絶縁性が問題となる場合は、
この外装樹脂の上にさらに絶縁性の高い樹脂で一
層または２層以上に覆えば、絶縁性について問題
は解決する。

また、外装樹脂８はたとえば引き出し端子５
ａ，５ｂにおいて弾性表面波を送波するのに支障
のない絶縁性を有していなければならないことは
もちろんである。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなようにこの発明
によれば、分極処理を施した強誘電性セラミツク
基板の一方の主表面に形成された入力側インター
デイジタルトランスジユーサおよび出力側インタ
ーデイジタルトランスジユーサを有する弾性表面
波装置において、前記入力側インターデイジタル
トランスジユーサおよび出力側インターデイジタ
ルトランスジユーサ側に空隙をおいて、各入出力
側インターデイジタルトランスジユーサの引き出
し端子および強誘電性セラミツク基板の他の主表
面を含めて、強誘電性セラミツク基板が該強誘電
性セラミツク基板よりも抵抗値の低い外装樹脂に
より被覆されることにより、きびしい温度環境、
熱的環境下でも圧電特性の安定な弾性表面波装置
を提供できる。

また、回路的に簡単な方法による解決手段によ
つて圧電特性を安定化させることができ、工業的
に製造する場合良品率も向上させることができ、
確実な解決手段として有用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明にかかる弾性表面波
装置の実施例を示し、第１図は概略斜視図、第２
図は概略断面図である。 １……強誘電性セラミツク基板、２……入力側
インターデイジタルトランスジユーサ、３……出
力側インターデイジタルトランスジユーサ、５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ……引き出し端子、
８……外装樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弾性表面波を電気信号に、または電気信号を
   弾性表面波に変換するインターデイジタルトラン
   スジユーサを有する弾性表面波装置であつて、 分極処理を施した強誘電性セラミツク基板の一
   方の主表面に入力側インターデイジタルトランス
   ジユーサおよび出力側インターデイジタルトラン
   スジユーサが形成されているとともに、各入出力
   側インターデイジタルトランスジユーサに引き出
   し端子が接続されており、 前記入力側インターデイジタルトランスジユー
   サおよび出力側インターデイジタルトランスジユ
   ーサ側に空隙をおいて、前記引き出し端子および
   強誘電性セラミツク基板の他の主表面を含めて強
   誘電性セラミツク基板が該強誘電性セラミツク基
   板よりも抵抗値の低い外装樹脂により被覆されて
   いることを特徴とする弾性表面波装置。