JPH04239210A - 表面波装置およびその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＨタイプの表面波を
利用した表面波装置およびその製造方法に関し、特に、
バルク波によるスプリアスを抑圧する構造が備えられた
表面波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電基板を伝播する表面波には、変位が
伝播方向と垂直な方向の変位を主体とするＳＨタイプの
表面波、例えばＢＧＳ波やラブ波等がある。ＢＧＳ波を
利用した従来の表面波共振子を図２に示す。図２におい
て、表面波共振子１は、圧電セラミックス等の圧電材料
からなる圧電基板２の上面に、くし歯電極３，４からな
るインターデジタルトランスデューサを形成した構造を
有する。くし歯電極３，４は、互いに間挿しあう複数の
電極指３ａ，４ａを有する。なお、矢印Ｐは分極軸を示
す。

【０００３】表面波共振子１では、くし歯電極３，４か
ら交流電界を印加すれば、表面波伝播方向Ｘと垂直な方
向の変位のみ、すなわち横波成分しか有さないＢＧＳ波
が励振される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た表面波共振子１では、ＳＨ波だけでなく、バルク波も
発生され、該バルク波に基づく不要スプリアスがかなり
の大きさで現れるという問題があった。また、表面波装
置を製品化するにあたっては、表面波の励振および伝播
を妨げないために、インターデジタルトランスデューサ
上および表面波伝播路上に空洞を設けるのが普通であっ
た。その結果、製品として組み立てるに際し、上記空洞
を設ける必要があるため、生産工程がおよびパッケージ
構造が複雑化し、コストが高くつくという問題があった
。

【０００５】よって、本発明の目的は、バルク波による
スプリアスを効果的に抑制することができ、かつパッケ
ージ構造を簡略化し得る表面波装置およびその製造方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の第１発明は、ＳＨ
タイブの表面波を用いた表面波装置であり、圧電基板と
、前記圧電基板の表面に形成された少なくとも１のイン
ターデジタルトランスデューサとを備え、表面波伝播方
向に存在する前記圧電基板端面のほぼ中間高さ位置に外
側に延びる段差が形成されており、該段差よりも下方の
端面部分が上方の端面部分よりも粗面とされており、か
つ前記圧電基板の上面および前記段差よりも上方の端面
部分を覆うように樹脂層が設けられていることを特徴と
する。

【０００７】また、本願の第２発明は、ＳＨタイプの表
面波を用いた表面波装置の製造方法であって、圧電母基
板を用意する工程と、圧電母基板の上面に複数のインタ
ーデジタルトランスデューサを形成する工程と、前記圧
電母基板の上面から樹脂を塗布し、圧電基板の上面およ
び前記溝内に樹脂を付与し、硬化させる工程と、前記圧
電母基板を前記溝に沿って個々の表面波装置毎に分割す
る工程とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】ＳＨタイプの表面波のエネルギーは、圧電基板
の表面に近い層に集中している。他方、バルク波のエネ
ルギーは、圧電基板の厚みの全域に渡り分散している。 本発明では、圧電基板の表面波伝播方向に存在する端面
の、ほぼ中間高さ位置に上記段差が形成されており、該
段差より下方の端面部分が粗面とされているため、該粗
面においてバルク波が散乱され、バルク波の端面におけ
る反射によるスプリアスを低減することが可能とされて
いる。しかも、圧電基板の端面において、段差よりも上
方の端面部分を覆うように樹脂層が設けられているため
、段差よりも上方の端面部分におけるバルク波の反射も
抑制され、それによって、より一層スプリアスが低減さ
れる。

【０００９】また、ＳＨタイプの表面波を用いた表面波
装置では、インターデジタルトランスデューサ上に樹脂
層を設けても表面波の出力はさほど減衰しないことが本
願発明者により確かめられている。従って、本発明では
、圧電基板の上面を覆うように、上記樹脂層が設けられ
ており、圧電基板の上面に空洞を設ける必要がないため
、表面波装置のパッケージ構造を簡略化することができ
る。

【００１０】また、本発明の製造方法では、上記のよう
にバルク波に起因するスプリアスを低減することができ
、かつパッケージ構造を簡略化し得る表面波装置を得る
ことができる。しかも、圧電母基板の上面側から中間深
さ位置まで至る溝を形成し、該溝に沿って圧電母基板を
分割するだけで、圧電基板の端面の段差よりも下方の端
面部分を粗面とすることができる。また、上記樹脂層は
、圧電母基板に溝を形成した状態で樹脂を塗布し硬化す
るだけで設けられるため、上記のようにバルク波に起因
するスプリアスが低減され、かつパッケージ構造が簡略
化された表面波装置を比較的簡単な工程により量産する
ことができる。

【００１１】

【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ、本発明の非
限定的な実施例を説明することにより、本発明を明らか
にする。本実施例では、まず複数個の表面波装置を得る
ための円板状の圧電母基板を用意する。次に、該圧電母
基板の上面に複数個の表面波装置を構成するための複数
のインターデジタルトランスデューサを形成する。イン
ターデジタルトランスデューサの形成は、圧電母基板の
上面の全面に電極材料を蒸着し、エッチングすることに
より行う。インターデジタルトランスデューサの形成は
、印刷またはスパッタリング等の他の薄膜形成技術によ
り行ってもよい。

【００１２】次に、図３（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、ダイシングソーにより圧電母基板１１の上面１１ａ
側から中間深さ位置にまで達する複数本の溝１２を形成
する。なお、図３（ａ）および（ｂ）では、図示を容易
とするために、圧電母基板１１の上面に形成されている
複数組のインターデジタルトランスデューサは省略して
あることを指摘しておく。

【００１３】図３（ｂ）に拡大断面図で示されているよ
うに、溝１２は、底部がある程度の幅を有するように構
成されている。これは、ダイシングソーの刃先が、ある
程度の肉厚を有するため、必然的に形成されるものであ
る。なお、図３（ａ）における溝１２は、個々の表面波
装置単位に圧電母基板１１を後の工程で分割するために
設けられているものである。従って、個々の表面波装置
間の境界に上記溝１２が形成されている。

【００１４】図４に示すように、溝１２を形成した後に
、圧電母基板１１の上面に樹脂１３を塗布し、硬化させ
る。この塗布は、図５に拡大平面図で示すように、イン
ターデジタルトランスデューサの電極の一部１４ａ〜１
４ｄを除き、圧電母基板１１の上面１１ａの全面に渡っ
て行われる。従って、図４に拡大断面図で示されている
ように、樹脂層１３は溝１２の内部にまで至るように塗
布され、硬化されている。

【００１５】樹脂としては、ＪＩＳ　　Ｋ２２２０の針
入度測定法で測定した針入度が１０〜２００の範囲のゲ
ル状樹脂、またはショア硬さあるいはＪＩＳ　　Ｋ６３
０１硬度測定法で測定されるショア硬度が３０以下の樹
脂が用いられる。具体的には、シリコン樹脂、エポキシ
樹脂等が挙げられる。なお、電極の一部１４ａ〜１４ｄ
に樹脂層１３を塗布しないためには、マスクを電極の一
部１４ａ〜１４ｄ上に仮固定しておき、その状態で圧電
基板１１の上面１１ａの全面に樹脂を塗布するか、ある
いは電極の一部１４ａ〜１４ｄ部にマスクされたスクリ
ーンにて印刷すればよい。

【００１６】次に、樹脂層１３が設けられた圧電母基板
１１を溝１２に沿って分割する。この分割は、圧電基板
１１の溝１２が設けられている部分の肉厚が薄いことを
利用して、該溝１２が設けられている部分に外力を加え
て割ることにより行われる。その結果、図１に断面図で
示す実施例の表面波装置１５が得られる。図１を参照し
て、表面波装置１５では、圧電基板１６の上面１６ａ上
に、互いに間挿し合うくし歯電極３ａ，４ａを有するイ
ンターデジタルトランスデューサが形成されており、該
インターデジタルトランスデューサの上面を覆うように
樹脂層１３が設けられている。従って、表面波装置１５
を製品としてパッケージ化する場合、インターデジタル
トランスデューサの上方にわざわざ空洞を設ける必要が
なく、例えば単に外装樹脂ディップを行うだけでよいな
ど、パッケージ構造を簡略化することができる。

【００１７】また、圧電基板１６の表面波伝播方向に位
置する端面のほぼ中間高さ位置に外側に向かって延びる
段差１７ａ，１７ｂが設けられている。この段差１７ａ
，１７ｂは、上述した溝１２の底部により構成されるも
のである。すなわち、溝１２に沿って圧電母基板１１を
分割することにより得られた個々の表面波装置１５では
、段差１７ａ，１７ｂが形成され、かつ段差１７ａ，１
７ｂよりも下方の端面部分１８ａ，１８ｂは、粗面とし
て形成される。他方、段差１７ａ，１７ｂより上方の端
面部分１９ａ，１９ｂは、溝１２をダイシングソーによ
り形成した際に現れる面であるため、端面部分１８ａ，
１８ｂに比べて平滑な表面を有するように形成されてい
る。

【００１８】本実施例の表面波装置１５では、表面波が
伝播する方向に位置する端面に、段差１７ａ，１７ｂが
設けられており、かつ下方の端面部分１８ａ，１８ｂが
粗面とされているため、該下方の端面部分１８ａ，１８
ｂにおいてバルク波を散乱させることができる。しかも
、上方の端面部分１９ａ，１９ｂをも覆うように樹脂層
１３が設けられているため、上方の端面部分においては
バルク波を吸音することができる。従って、バルク波に
起因するスプリアスを効果的に低減することができる。

【００１９】次に、具体的な実験結果について説明する
。まず、図２に示した従来の表面波共振子として、ＰＺ
Ｔからなる１．０×１．６×１．２ｍｍの大きさの矩形
の圧電基板２の上面に、複数本の電極指が幅２０μｍお
よび電極指間ピッチ８０μｍで形成された弾性表面波共
振子１を用意した。この従来の弾性表面波共振子１のイ
ンピーダンス−周波数特性を図６に実線Ａで示す。

【００２０】次に、上記実施例に従って同様に形成され
た表面波共振子を作製し、インピーダンス−周波数特性
を測定したところ、図６に破線Ｂで示す結果が得られた
。また、比較のために、樹脂層１３を設けないことを除
いては、実施例と全く同様にして構成した表面波共振子
につき、インピーダンス−周波数特性を測定したところ
図６に示す一点鎖線Ｃで示す結果が得られた。

【００２１】図６の実線Ａ、破線Ｂおよび一点鎖線Ｃで
示すインピーダンス−周波数特性から明らかなように、
本実施例によれば、スプリアスを効果的に低減すること
ができる。また、図６から明らかなように、圧電基板上
に樹脂層１３を設けたとしても、山谷比すなわち共振抵
抗／反共振抵抗比が低下することのないことがわかる。

【００２２】なお、上記実施例では、インターデジタル
トランスデューサを圧電母基板上に形成した後に、溝１
２を形成したが、逆に溝１２を形成した後に、インター
デジタルトランスデューサを圧電母基板上に形成しても
よい。さらに、上記実施例では、段差１７ａ，１７ｂに
より、下方の端面部分１８ａ，１８ｂが外側へ突出して
いるが、逆に、上方の端面部分１９ａ，１９ｂの側が外
側へ突出するように形成してもよい。

【００２３】また、本発明は、図２に示したような端面
反射型の表面波共振子だけでなく、例えば、反射器を備
えた表面波装置のような他の構造の表面波装置にも適用
することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、圧電基板の端面の中間
高さ位置に段差が形成されており、該段差よりも下方の
端面部分が上方の端面部分に比べて粗面とされており、
さらに該段差よりも上方の端面部分に至るように樹脂層
が設けられているため、バルク波の端面における反射に
起因するスプリアスを効果的に低減することができる。 また、圧電基板の上面に、上記樹脂層が設けられている
ため、圧電基板の上面に空洞を設ける必要がなく、従っ
てパッケージ構造を簡略化することができ、それによっ
て表面波装置のコストを低減することがと可能となる。

【００２５】また、本発明の製造方法によれば、上記の
ようにスプリアスが低減されており、かつパッケージ構
造を簡略化し得る表面波装置を、圧電母基板から効率よ
く量産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の表面波装置を示す断面図である。

【図２】従来のＢＧＳ波を利用した表面波共振子を示す
斜視図である。

【図３】（ａ）は実施例に用いられる圧電母基板の斜視
図、（ｂ）は圧電母基板の部分切欠拡大断面図である。

【図４】樹脂層が設けられた圧電母基板を示す部分切欠
拡大断面図である。

【図５】樹脂層が設けられた圧電母基板の上面を拡大し
て示す部分拡大平面図である。

【図６】実施例、従来例および比較例の表面波装置のイ
ンピーダンス−周波数特性を示す図である。

【符号の説明】

１３　　　　　　　　　　　　…　　樹脂層１５　　　
　　　　　　　　　…　　表面波装置１６　　　　　　
　　　　　　…　　圧電基板１６ａ　　　　　　　　　
　…　　上面１７ａ，１７ｂ　　…　　段差

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＳＨタイプの表面波を用いた表面波装
   置であって、圧電基板と、前記圧電基板の表面に形成さ
   れた少なくとも１のインターデジタルトランスデューサ
   とを備え、表面波伝播方向に存在する圧電基板端面のほ
   ぼ中間高さ位置に外側に向かって突出した段差が形成さ
   れており、該段差よりも下方の端面部分が上方の端面部
   分に比べて粗面とされており、かつ前記圧電基板の上面
   および前記段差よりも上方の端面部分を覆うように、樹
   脂層が形成されていることを特徴とする、表面波装置。
2. 【請求項２】　　ＳＨタイプの表面波を用いた表面波装
   置の製造方法であって、圧電母基板を用意する工程と、
   前記圧電母基板の上面に複数のインターデジタルトラン
   スデューサを形成する工程と、前記圧電母基板の上面側
   からほぼ中間深さ位置に至るように、かつ個々の表面波
   装置を分離する境界に溝を形成する工程と、前記圧電母
   基板の上面に樹脂を塗布し、圧電母基板の上面および前
   記溝内に樹脂を付与し、硬化させて樹脂層を形成する工
   程と、前記圧電母基板を前記溝に沿って個々の表面波装
   置に分割する工程とを備えることを特徴とする、表面波
   装置の製造方法。