JPH04175005A - 表面弾性波フィルタ - 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、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。

［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１ＯＧＨｚ程度である。

第２図乃至第４図には、−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。

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（Ｌ　ｉＮ　ｂ　Ｏｓ　）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人である。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１
６及び１８からはそれぞれすだれ状に電極指２０及び２
２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！３２及
び３４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。

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。

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人
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
１５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。

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
は接る剤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。

［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。

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。

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。

従って、特に圧電基板が２０ｍｍ角以上になると、取付
は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は時
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、（、？動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、表面にすだれ状の人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、圧電基板及び容器底面に接着固定され、熱膨脹時
に圧電基板に圧縮応力を与える値の熱膨張係数を有する
金属板を備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項（２）は、圧電基板が金属板のほ
ぼ中央に接むされ、金属板と容器底面の接着が、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］ 本発明の請求項（１）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、熱膨張時に圧電基板に圧縮応力を与える
ような値の熱膨張係数を有している。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体力を６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、請求項（２）記載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
接着が行われる。これにより、前述の請求項（１）の効
果が商品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７１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。

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。

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に接む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（ＳＰ
ＣＣ）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１
０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
な関係を有している。

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、Ｄｃ　＝７．５ｐｐｍ／”Ｃ である。

一方、金属板４６として５ｐｃｃを用いた場合その熱膨
張係数はα−１１，３〜１１．６ｐｐｍ／℃である。

金属板４６として５ｐｃｃの他に黄銅（α−２１，０ｐ
ｐｍ／”Ｃ）、アルミニウム（ａ−２３゜８　ｐｐｍ／
”Ｃ）　、銅Ｃａ　−１６，８ｒ）　ｐｍ／”Ｃ）を用
いても、同様の効果が得られる。

別の実施例として、圧７ＩＳ基板１０にタンタル酸リチ
ウム（αｃ　＝　４．　１　ｐｐｍ／’Ｃ）及び水晶（
ｃｒ（””７．９ｐｐｍ／’Ｃ）を用いた場りについて
も前記５ｐｃｃ、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づり１性波フイルタを
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１
０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、金属板４６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。

【図面の簡単な説明】

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ｆｆ１
Ｍ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若構造を示す断面図である。 １０　・・・　圧電基板 １２　・・・　人力用電極 １４　・・・　出力用電極 ４０　・・・　接着剤 ４２　・・・　金属ベース ４６　・・・　金属板 ４８　・・・　半田

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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介在し
   、圧電基板及び容器底面に接着固定され、熱膨脹時に圧
   電基板に圧縮応力を与える値の熱膨張係数を有する金属
   板を備えることを特徴とする表面弾性波フィルタ。
2. （２）　請求項（１）記載の表面弾性波フィルタにおい
   て、 圧電基板が金属板のほぼ中央に接着され、 金属板と容器底面の接着が、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表面弾性波フィルタ。