(57)【要約】本発明の弾性表面波装置は、１つの圧電体基板上に形成され電気的に互いに開放された複数の弾性表面波素子と、複数の弾性表面波素子を電気的に接続する第１の導体、第１の導体とは電気的に開放された第２の導体および外部端子とが形成された基体と、基体および圧電体基板とを保護する封止部材とから構成されている。基体には、凹部を有するパッケージまたは絶縁基板を使用すると共に、第１の導体は外部端子とは電気的に開放されている。また、第２の導体は、外部端子と電気的に接続されている。本発明の構成により小型で優れた減衰特性を有する弾性表面波装置を得ることができる。
2003069778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの圧電体基板上に形成され、電気的に互いに開放された複数の弾性表面波素子と、
前記複数の弾性表面波素子を電気的に接続する第１の導体、前記第１の導体と電気的に開放された第２の導体および外部端子とが形成された基体と、
前記基体と前記圧電体基板とを保護する封止部材、とから構成された弾性表面波装置。
【請求項２】
前記基体は、凹部を有するパッケージまたは絶縁基板である請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記第１の導体は前記外部端子と電気的に開放されている請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記第１の導体は前記基体の中央部に設けられ、対象な形状を有する請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
前記第１の導体は中央部分と、前期中央部分に対して対象な形状を有し、前期中央部分より小さな部分とから構成され、前期中央部分の寸法は前期圧電体基板以下である請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記第１の導体はその少なくとも一部が前記基体の２方向の端部に接している請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記第２の導体は、前記外部端子と電気的に接続されている請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記基体は前記第２の導体と前記外部端子とを電気的に接続する導体部を内部に有する請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記第１の導体および前記第２の導体は前記複数の弾性表面波素子の入、出力端子電極に対向する位置に設けられた請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記複数の弾性表面波素子は、互いに電極構成が異なるものを含む請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記複数の弾性表面波素子の電極構成は、少なくともダブルモード弾性表面波フィルタを含む請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
前記複数の弾性表面波素子の電極構成は、少なくとも縦モード結合型のダブルモード弾性表面波フィルタを含む請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
前記複数の弾性表面波素子の櫛型電極および反射器電極の外周部に、枠状で短絡した補助電極を設けた請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
前記補助電極の少なくとも一つは、一個の弾性表面波素子を囲んでいる請求の範囲第１３項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】
同一圧電基板上に複数の弾性表面波素子と複数組の補助電極が設けられた請求の範囲第１３項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１６】
前記複数組の補助電極は、同一圧電基板上で互いに電気的に開放されている請求の範囲第１５項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１７】
前記複数組の補助電極は、前記第２の導体パターンと電気的に接続されている請求の範囲第１５項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１８】
前記複数の弾性表面波素子の櫛型電極および反射器電極の外周部に、互いに電気的に独立した補助電極を設けた請求の範囲第１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１９】
前記補助電極が構成する少なくとも一組の補助電極は、一個の弾性表面波素子を囲んでいる請求の範囲第１８項に記載の弾性表面波装置。
【請求項２０】
同一圧電基板上に複数の弾性表面波素子と複数組の補助電極が設けられた請求の範囲第１８項に記載の弾性表面波装置。
【請求項２１】
前記複数組の補助電極は、同一圧電基板上で互いに電気的に開放されている請求の範囲第２０項に記載の弾性表面波装置。
【請求項２２】
前記複数組の補助電極は、前記第２の導体パターンと電気的に接続されている請求の範囲第２０項に記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は通信機器などに用いられる弾性表面波装置に関するものである。
背景技術
従来複数の通過帯域周波数を有する弾性表面波装置（以下装置と記載）は、複数の圧電基板に異なる通過帯域周波数毎に弾性表面波素子（以下素子と記載）を個別に形成し、それぞれ別々のパッケージに載置した後、それらを別基板などに実装し電気的に接続して用いられていた。
この方法では、素子は個別の独立したパッケージに載置されているため相互作用を少なくすることはできるが、複数のパッケージが必要であり装置を小型化し難い。
この問題を解決する一手段として、特開平５−１６７３８９号公報に記載の方法が知られている。すなわち、１つのパッケージ内に複数の素子を収納して一体化することによりパッケージの数を減らし小型化する方法である。また、別の手段として、図９に示したように、同一圧電基板１上に複数の素子２および３を形成し、素子２および３の出力端子電極４、入力端子電極５を接続電極６を介して直接接続し、１つのパッケージに収納する構成が知られていた。
しかしながら、１つのパッケージに複数の素子を収納するとパッケージの内部に複数の素子を分離して収納するための部分が必要であるためそれ以上小型化し難く、また同一圧電基板上に複数の素子を形成し圧電基板上で電気的に直接接続すると複数の素子が相互に影響しあい減衰特性が悪くなるという課題を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、小型で優れた減衰特性を有する装置を提供することを目的とするものである。
発明の開示
本発明の弾性表面波装置は、１つの圧電体基板上に形成され電気的に互いに開放された複数の弾性表面波素子と、複数の弾性表面波素子を電気的に接続する第１の導体と、第１の導体とは電気的に開放された第２の導体および外部端子とが形成された基体と、基体および圧電体基板とを保護する封止部材とから構成されている。基体には、凹部を有するパッケージまたは絶縁基板を使用すると共に、第１の導体は外部端子とは電気的に開放されている。また、第２の導体は、外部端子と電気的に接続されている。本発明の構成により小型で優れた減衰特性を有する弾性表面波装置を得ることができる。
発明の実施の形態
以下本発明の実施の形態について、図１−図８により説明する．
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における素子の平面図である。
図１において、ＬｉＴａＯ３などからなる圧電基板１１上に縦結合型ダブルモード弾性表面波フィルタ（以下ＤＭＳと記載）などからなる第１の素子１２および第２の素子１３が形成されている。第１の素子１２は、第１の櫛形電極１４ａ、第２の櫛形電極１４ｂ、第３の櫛形電極１４ｃからなる３組の櫛形電極群とその両側に２つの反射器電極１５を備えている。同様に、第２の素子１３は第１の櫛形電極１４ｄ、第２の櫛形電極１４ｅ、第３の櫛形電極１４ｆからなる３組の櫛形電極群とその両側に２つの反射器電極１５を備えている。
第１の素子１２の中央の櫛形電極１４ａの一方は圧電基板１１の外周部に設けられた第１の入力端子電極１６に接続している。また、電極１４ａの他方は入力端子電極１６と反対側に設けられた第１の接続電極１７ａに接続している。
また両側の櫛形電極１４ｂと櫛形電極１４ｃの各々の櫛形電極の一方は入力端子電極１６と同じ方向に設けられた第１のグランド電極１８ａと第２のグランド電極１８ｂのそれぞれ接続している。グランド電極１８ａ、グランド電極１８ｂと対向する側に設けられた第１の出力端子電極１９ａと第２の出力端子電極１９ｂには、櫛形電極１４ｂと櫛形電極１４ｃの各々の櫛形電極の他方がそれぞれ接続している。
接続電極１７ａ、グランド電極１８ａおよびグランド電極１８ｂは枠状の第１の補助電極２０により電気的に接続されており、第１の補助電極２０が第１の弾性表面波素子１２を取り囲むように構成されている。補助電極２０は場所により幅の異なる一組の電極から構成され、その各々の電極は電気的に短絡している。
同様に、第２の素子１３の櫛形電極１４ｄの一方は第１の素子１２側に設けられた第２の接続電極１７ｂに接続し、電極１４ｄの他方は接続電極１７ｂと反対側に設けられた第３の出力端子電極２１に接続している。
また櫛形電極１４ｅおよび櫛形電極１４ｆの各々の櫛形電極の一方はそれぞれ第１の素子１２側に設けられた第２の入力端子電極２２ａおよび第３の入力端子電極２２ｂに接続している。櫛形電極１４ｅおよび櫛形電極１４ｆの各々の櫛形電極の他方はそれぞれ第３のグランド電極２３ａおよび第４のグランド電極２３ｂに接続している。
接続電極１７ｂおよびグランド電極２３ａおよびグランド電極２３ｂは一組の第２の補助電極２４により電気的に接続されており、補助電極２４は第２の素子１３を取り囲むように構成されている。
このようにして本実施の形態においては、同一圧電基板１１上に互いに電気的に開放された２つの素子１２および素子１３を形成し、２組の補助電極２０および補助電極２４で囲んで第３の素子２５を設けている。また、補助電極２０および補助電極２４は同一圧電基板１１上では電気的に開放されている。
入力端子電極１６、グランド電極１８ａ、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、出力端子電極２１、入力端子電極２２ａおよび入力端子電極２２ｂには第３の素子２５を外部に電気的に接続するためのＡｕなどからなるバンプ２６を設けてある。
図２は図１に示した素子を実装するためのパッケージの斜視図である。
図２において、パッケージ３１は例えばＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系のセラミックからなり、中央に凹部を有している。凹部底面に第３の素子２５をフェイスダウン実装した際に素子２５の出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂおよび入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂに対向する位置に導体パターン３２を備えている。導体パターン３２は連続した平面状で、例えばＡｇなどの金属からなり、パッケージ３１の凹部中央に配置されている。導体パターン３２は、点対称の形状を有し、中央部分が大きく、凹部内壁面（端面）に接する部分が小さくなっている。また、中央部分の寸法は基板１１の長辺方向の寸法より長さが短く、端辺方向はほぼ同じ寸法を有している。
また、入力端子電極１６に対向する位置に導体パターン３３ａを備え、グランド電極１８ａに対向する位置に導体パターン３３ｂを備え、出力端子電極２１に対向する位置に導体パターン３４ａを備え、第４のグランド電極２３ｂに対向する位置に導体パターン３４ｂを備えた構成を有している。
すなわち、導体パターン３２は素子１２、１３の入、出力端子のみと電気的に接続されており、パッケージ裏側に設けた外部端子３５（図示せず）とは電気的に開放されている。
また、導体パターン３３ａおよび導体パターン３４ａは素子２５の信号が入、出力端子（以下ホット端子と言う）に接続しており、導体パターン３３ｂおよび３４ｂはパッケージ３１のグランド端子（図示せず）に接続している。この様に素子２５の入、出力端子を、それぞれパッケージ３１に設けた外部端子３５と接続する構成とすることにより素子２５の電気的な特性をパッケージ３１の外部端子３５から取り出すことができる。
なお、図１に示した構成では素子２５のグランド電極１８ａ、グランド電極１８ｂ、グランド電極２３ａ、グランド電極２３ｂとホット端子である入力端子電極１６、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、出力端子電極２１、第入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂの位置関係を逆にしても同様の機能の弾性表面波素子を得ることができる。
ここで導体パターン３２は出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、および入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂを電気的に接続できる形状で、中央部分が大きく、外部が小さくなっている。この形状により、素子１２と素子１３を接続した場合の不要波の伝播を抑制し、相互干渉を小さくすることができる。ただし、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、および入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂ間を相互に低インピーダンスで電気的に接続するためにできるだけ幅の広い導体パターンを用いるのが望ましい。また電気的なバランスを良くするために、導体パターン３２は点対称や線対称といった対称な形状をしていることが望ましい。また、導体パターン３２の寸法を基板１１の長さより小さくすることにより素子１２と素子１３を接続した場合の不要波の伝播を抑制し、相互干渉を小さくすることができる。また、導体パターン３２をパッケージ３１の凹部の２方向の内壁（端面）に接するように連続して設けることにより、導体パターン３２の金属層を容易に、効率よく形成する事ができる。また、導体パターン３２をパッケージ３１の中央部に設け、素子１２と素子１３を電気的に接続することにより、電気的なバランスをよくし、損失を少なくする事ができる。
また、導体パターン３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂについてもインピーダンスを低減させるためにできるだけ幅の広い導体パターンを用いるのが望ましい。また電気的なバランスを良くするためにはパッケージ３１に対し、対称な形状で対称な位置に配置されていることが望ましい。
図３は図１に示した第３の弾性表面波素子２５をパッケージ３１に実装し３−３´線で切断した装置の断面図である。
図３は、素子２５の櫛形電極などの機能面を下にしてパッケージ３１の凹部に搭載した状態を示している。搭載に際しては先ず、素子２５をパッケージ３１の凹部に載置する。次に、入力端子電極１６、グランド電極１８ａ、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、出力端子電極２１、入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂ、グランド電極２３ｂに設けたバンプ２６を、パッケージ３１に設けた導体パターン３２、導体パターン３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと対向するように位置を調整し、超音波などを印加しながら押圧加熱して素子２５をパッケージ３１に実装する。
ここで第１の素子１２の第３の櫛形電極１４ｃは、出力端子電極１９ｂおよびバンプ２６を介して導体パターン３２に電気的に接続され、さらにバンプ２６および入力端子電極２２ｂを介して第２の素子１３の第６の櫛形電極１４ｆに電気的に接続されている。すなわち、圧電基板１１上では電気的に開放されていた櫛形電極１４ｃと櫛形電極１４ｆ、櫛形電極１４ｂと櫛形電極１４ｅがパッケージ３１に設けた導体パターン３２を介して電気的に接続された構成になっている。
パッケージ３１には外部端子３５が設けられており、外部端子３５はパッケージ３１の内部に設けたＡｇなどの金属を埋め込んだスルーホールなどからなる接続電極３６により導体パターン３３ｂ、３４ａと電気的に接続されている。これにより素子２５のホット端子をパッケージ３１の外部端子３５と接続し電気特性を外部に取り出すことができる。
また、接続電極３６はパッケージ３１底面の途中までをパッケージ３１に内蔵し、途中からパッケージ３１の外部へ端子を引出し、外部端子３５と接続してもよい。また、パッケージ３１の内部にＡｇなどの金属からなる金属層（図示せず）を形成し、この金属層を例えばシールド用の電極としこの金属層を介して第３の接続電極３６と外部端子３５を接続する構成にしてもよい。
本実施の形態においては、パッケージ３１の側壁部上面にはＡｇなどからなる接着部材３７が設けられており、パッケージ３１の凹部上面にＡｌなどの金属などからなる蓋体（図示せず）を位置を合わせて載置し、押圧加熱することにより封止している。
また、導体パターン３２、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂおよび接着部材３７の材質としてはＡｇ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｕなどを用いることができる。導体パターン３２の膜厚またはパターン幅を大きくすることにより接続部分のインピーダンスを低減し、複数組の素子を電気的に接続した場合のアイソレーションを高めることができる。
なお、これら導体パターンおよび接着部材３７の表面には酸化抑制や合金化抑制、接合性改善のために必要に応じてＡｕなどからなるメッキを施してもよい。また、さらに合金化を抑制するためにはＡｕなどからなるメッキを施す前に下地金属としてＮｉなどからなるメッキを施してもよい。また接着部材３７の上に必要に応じてＡｇ−Ｓｎロウなどを用いて蓋体を接着してもよい。導体パターン３２はパッケージ３２の凹部内底面に、一方の端面から他方の端面まで連続した形状にすることにより、容易にめっきを施す事ができる。
本発明の構成によれば、同一の圧電基板１１上に２組の素子１２、１３を同時に設けても各々の素子が同一圧電基板１１上では電気的には直接接続せず、導体パターン３２を介してバンプで接続しているため、相互干渉の影響を抑制することができる。また同一圧電基板上に複数の素子を同時に形成することにより装置の形状を小型化することができるとともに、バンプにより素子をフェイスダウン実装することにより、簡単な構成で、電気的に安定した特性を得ることができる。
図５は本実施の形態１による弾性表面波装置と従来の弾性表面波装置のフィルタ特性を示す図である。
図５において、曲線４１は本実施の形態１による弾性表面波装置のフィルタ特性を示し、曲線４２は従来の弾性表面波装置のフィルタ特性を示している。
ここで従来の弾性表面波装置とは、図９に示したように同一圧電基板１上に２組の素子２、３が形成され、素子２の出力端子電極４が素子３の入力端子電極５と同一圧電基板１上で接続電極６により直接接続された構成を有している。
図５から判るように、本実施の形態による装置のフィルタ特性は従来の装置のフィルタ特性に比べ通過帯域外の周波数において優れた減衰特性を示している。すなわち、通過帯域より低周波数側では減衰量を最大で１０ｄＢ改善することができ、通過帯域より高周波数側では減衰量を１０〜最大で３０ｄＢ改善することができる。
このように同一圧電基板１１上に２組の素子１２、１３を電気的に開放された状態で形成し、パッケージ３１に設けた導体パターン３２を介してバンプによりフェイスダウン実装し、電気的に接続して圧電基板１１上で発生する２組の素子１２、１３の不要波の伝播を抑制することにより、相互作用を低減しアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができる。
従来、弾性表面波素子の電極構成としてＤＭＳを用いると通過帯域より高周波数側で帯域外減衰量を大きくできなかったが、本実施の形態の構成によれば特に高周波数側での帯域外減衰量を著しく改善することができる。
なお、素子に設ける櫛形電極の数はいくつであってもよいし、同一圧電基板上に設ける弾性表面波素子の数は２つ以上であればいくつでもよい。また、本実施の形態においては素子の電極構成としては縦モード結合のＤＭＳを用いたが、これ以外にトランスバーサル型、ラダー型、共振子などその他の電極構成を用いてもよい。
また、バンプ２６を設ける位置および個数は必要に応じて任意に変更可能である。
なお、素子２５とパッケージ３１に形成された導体パターンとを電気的に接続する手段としてはバンプ２６を用いたが、バンプ以外に各種導電性接着剤や、バンプと導電性接着剤の両方を用いてもかまわない。
導電性接着剤を用いるとバンプを用いた接続に比べ電気的接続に際しての機械的ストレスを低減することができ、接続部分の信頼性を高めることができる。また、導電性接着剤とバンプの両方を用いると接続部分への機械的ストレスを低減するとともに、接続インピーダンスを低減することができ、帯域外減衰量を改善することができる。
また、素子の外周部を枠状で電気的に短絡した補助電極で囲むことにより圧電基板１１上で発生した電荷を均一化し、電荷の偏りを無くすことができる。これにより例えば静電気放電などによる素子の破壊などを防止することができる。
なお、補助電極は全体に亘って同じ幅でも、場所により幅が異なってもよい。
また、本実施の形態においては、第１、第２の素子１２、１３を凹部を有するパッケージ３１にフェイスダウン実装し、蓋体で封止した構成を示した。しかし、本実施の形態の実装例は、上記形態に限ることは無い。
たとえば、図４に示すように、凹部を有するパッケージ３１に代えて、平らな基板１００を用い、基板１００に素子１２、１３からなる素子２５をフェイスダウン実装した後、封止部材１０１で封止してもよい。基板１００は、セラミック基板、樹脂基板、金属基板など任意に選択することができる。封止部材１０１も樹脂、金属、セラミックなどから任意に選択することができる。このような形態にすれば、実質上、素子形状と、パッケジ形状とが略等しいＣＳＰ（チップサイズパッケージ）とすることができる。
この様なＣＳＰ構造にすることにより、小型で、フィルタ特性、特に帯域外減衰特性に優れた装置を得ることができる。
以上のように本発明によれば、一つの圧電基板１１上に２組の素子を電気的に開放された状態で形成し、パッケージに設けた導体パターンを介して電気的に接続することにより２組の弾性表面波素子の相互の影響を低減し、相互のアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができるとともに、装置の外形寸法を小型化することができる。
（実施の形態２）
以下に本発明の実施の形態２について図６により説明する。図６は本発明の第２の実施の形態における弾性表面波装置の電極パターンの構成を示す平面図である。図６においては実施の形態１で説明した構成要素と同一のものは同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。
本実施の形態の実施の形態１と相違する点は、一つの圧電基板上に設けた２組の第１の素子１２と第４の素子５１の電極構成が互いに異なる点である。すなわち、これらの素子を囲む補助電極として、素子１２には枠状で電気的に短絡した第１の補助電極２０を用い、素子５１には電気的に独立した第３の補助電極５２ａと第４の補助電極５２ｂを用いている。
すなわち、本実施の形態においては同一圧電基板１１上に形成された、３個の櫛形電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有する一組のＤＭＳからなる第１の素子１２と、一個の第４の櫛形電極５４を有する第４の素子５１とからなる一組の共振子を用い、素子１２と素子５１は電気的に開放されている。素子１２はＤＭＳの外周部を場所により幅が異なる枠状で短絡した補助電極２０で囲んだ構成を有している。素子５１は、共振子の外周部は互いに電気的に独立し場所により幅が異なる補助電極５２ａ、補助電極５２ｂで囲んだ構成を有している。素子１２と素子５１は、第１の実施の形態の場合と同様に、パッケージ３１に設けた導体パターン３２を介して互いに電気的に接続して弾性表面波装置をする構成にしたものである。
図６においては、電極構成が異なる素子１２と素子５１を用いるとともに、それぞれの素子１２、素子５１を囲む補助電極２０および補助電極５２ａ、５２ｂの形状を別々のものとしている。この構成と、素子１２、素子５１が圧電基板１１上で電気的に開放されているため、２つの素子の相互作用を低減しアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができる。特に、高帯域で高減衰量を有する装置が形成できる。さらに、本実施の形態では電極パターンの設計にあたって補助電極５２ａ、５２ｂを図６に示すように電気的に開放して設けてもかまわないため電極パターン設計の自由度を高めることができる。この結果、さまざまな電極構成を採用することができる。
また、電極構成が異なる複数の素子を用いることにより所望の周波数特性、例えば、狭帯域で高減衰量を有するなどの特性を実現することができ、設計自由度を高めることができる。
なお、素子１２の補助電極２０と素子５１の補助電極５２ａ５２ｂの形状はそれぞれ異なるものを用いたが、素子１２と素子５１の補助電極を同じ形状例えば第１の補助電極２０と同様にしてもよい。
また、本実施の形態においては入力側にＤＭＳ、出力側に共振子を配置したが、ＤＭＳと共振子の位置関係を逆にしてもよい。また、用いる弾性表面波素子の電極構成は２種類だけでなく、２種類以上の電極構成を複数個組み合わせてもよい。
また、補助電極は幅が同じであっても、場所により幅が異なってもよい。
以上に示したように、本実施の形態によれば実施の形態１と比較して、所望の周波数特性を得るための設計自由度を高めるとともに、フィルタ特性、特に帯域外減衰量に優れた弾性表面波装置を簡単に製造することができる。
（実施の形態３）
以下に本発明の第３の実施の形態を図７を用いて説明する。
図７は本発明の実施の形態３における弾性表面波装置の電極パターンの構成を示す平面図である。図７において実施の形態１の図１で説明したものと同一の構成要素は同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。
本実施の形態と実施の形態１とで相違する点は、同一圧電基板１１上に設けた電極構成が同じ２組の素子１２、１３を用いるとともに、素子１２、素子１３を囲む補助電極として、電気的に独立し、第１のグランド電極１８ａ、第２のグランド電極１８ｂ、第２の入力端子電極２２ａ、第３の入力端子電極２２ｂとそれぞれ接続した第５の補助電極６１ａ、第６の補助電極６１ｂ、第７の補助電極６２ａ、第８の補助電極６２ｂを用いたことである。
すなわち、本実施の形態においては素子として同一の電極構成を有する第１の素子１２、第２素子１３を同一圧電基板１１上に電気的に開放して設け、それぞれ素子１２、素子１３の外周部を互いに電気的に独立し場所により幅の異なる複数の補助電極で囲んだ構成を有している。相互の素子間は実施の形態１と同様にパッケージ３１に設けた導体パターン３２を介して互いに電気的に接続する構成として弾性表面波装置を製造した。
図７においては、電極構成が同じ第１の素子１２と第２の素子１３を用いるとともに、それぞれの素子１２、１３を囲む補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂは同じ形状のものを用いている。第１の素子１２と第２の素子１３が同一圧電基板１１上で電気的に開放されているため、圧電基板１１上で発生する２組の素子１２、１３の相互作用を低減しアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができる。
また、４つの補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂに同じ形状のものを用いることにより２組の素子１２、１３により構成される第５の素子６３全体の対称性を高めることができる。このため、機械的歪みや熱により圧電基板１１上で発生した電荷を平均化し素子６３全体として電荷の偏りを少なくし例えば静電気放電などによる弾性表面波素子の破壊などを低減することができる。
また、補助電極６１ａ、６１ｂを一組としてこの一組の補助電極により素子１２を取り囲んでおり、同様に、補助電極６２ａ、６２ｂを一組としてこの一組の補助電極により素子１３を取り囲んでいる。補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂは同一圧電基板１１上では電気的に開放されており、バンプ２６や導電性接着剤によりパッケージの導体パターン３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと接続されている。なお、補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂの幅は同じであっても、場所により幅が異なってもよい。
図８は本実施の形態におけるパッケージの一例の斜視図である。図８において、パッケージ３１に設けた導体パターン７１は素子６３の第５のグランド電極６４ａ、第６のグランド電極６４ｂとは電気的に接続せず、第１の出力端子電極１９ａ、第２の出力端子電極１９ｂと第２の入力端子電極２２ａ、第３の入力端子電極２２ｂとを電気的に接続している。
また、素子６３のグランド電極６４ａに対向してパッケージ３１上に第７のグランド電極７２ａを導体パターン３３ｂに接続して設けるとともに、グランド電極６４ｂに対向してパッケージ３１上に第８のグランド電極７２ｂを第２の導体パターン３４ｂに接続して設けた構成にしている。
なお、本実施の形態においては第１の素子１２、第２の素子１３の電極構成として同じものを用いたが、必要に応じて電極構成の異なる弾性表面波素子を用いてもかまわない。また、用いる弾性表面波素子の電極構成は２種類だけでなく、同時に２種類以上の電極構成を複数個組み合わせてもよい。
以上に示したように、実施の形態１と比較すると、本実施の形態の装置は同一圧電基板１１上に第１の素子１２、第２の素子１３を電気的に開放された状態で設け、素子１２、素子１３の外周部を互いに電気的に独立した複数の補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂで囲むことにより、第５の素子６３全体の対称性を高めることができる。このため、帯域外減衰量が改善するだけでなく、静電気放電などによる素子の破壊が起こりにくい優れた特性を有する装置を簡単に製造することができる。
なお、上記実施の形態の説明においては、２個の素子を組み合わせて１個の素子を構成する例を説明したが、複数の素子の組み合わせにより、さらに使用目的に応じた特性の装置を構成することができる。
産業上の利用可能性
同一圧電基板上に電気的に開放された複数組の弾性表面波素子を形成し、パッケージに設けた導体パターンを介して複数組の弾性表面波素子を電気的に接続することにより、小型で優れた減衰特性を有する弾性表面波装置を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
図１  本発明の実施の形態１における素子の平面図
図２  本発明の実施の形態１におけるパッケージの斜視図
図３  本発明の実施の形態１における図１に示した素子をパッケージに実装し３−３´線で切断した装置の断面図
図４  本発明の実施の形態１の他の実施例の装置を示すの断面図
図５  本発明の実施の形態１における素子のフィルタ特性を示す図
図６  本発明の実施の形態２における素子の平面図
図７  本発明の実施の形態３における素子の平面図
図８  本発明の実施の形態３におけるパッケージの斜視図
図９  従来の弾性表面波素子の一例の平面図
図面の参照符号の一覧表
１  圧電基板
２  弾性表面波素子
３  弾性表面波素子
４  出力端子電極
５  入力端子電極
６  接続電極
７  グランド電極
８  バンプ
９ａ  櫛形電極
９ｂ  櫛形電極
９ｃ  櫛形電極
１０ａ  櫛形電極
１０ｂ  櫛形電極
１０ｃ  櫛形電極
１１  圧電基板
１２  第１の弾性表面波素子
１３  第２の弾性表面波素子
１４ａ、１４ｄ  第１の櫛形電極
１４ｂ、１４ｅ  第２の櫛形電極
１４ｃ、１４ｆ  第３の櫛形電極
１５  反射器電極
１６  第１の入力端子電極
１７ａ  第１の接続電極
１７ｂ  第２の接続電極
１８ａ  第１のグランド電極
１８ｂ  第２のグランド電極
１９ａ  第１の出力端子電極
１９ｂ  第２の出力端子電極
２０  第１の補助電極
２１  第３の出力端子電極
２２ａ  第２の入力端子電極
２２ｂ  第３の入力端子電極
２３ａ  第３のグランド電極
２３ｂ  第４のグランド電極
２４  第２の補助電極
２５  第３の弾性表面波素子
２６  バンプ
３１  パッケージ
３２  第１の導体パターン
３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ  導体パターン
３５  外部端子
３６  接続電極
３７  接着部材
４１  本発明の実施の形態１における弾性表面波装置の周波数特性
４２  従来の弾性表面波装置の周波数特性
５１  第４の弾性表面波素子
５２ａ  第３の補助電極
５２ｂ  第４の補助電極
５３  第４の入力端子電極
５４  第７の櫛形電極
６１ａ  第５の補助電極
６１ｂ  第６の補助電極
６２ａ  第７の補助電極
６２ｂ  第８の補助電極
６３  第５の弾性表面波素子
６４ａ  第５のグランド電極
６４ｂ  第６のグランド電極
７１  第１の導体パターン
７２ａ  第７のグランド電極
７２ｂ  第８のグランド電極
１００  基板
１０１  封止部材
【図１】
2003069778.tif 000003
【図２】
2003069778.tif 000004
【図３】
2003069778.tif 000005
【図４】
2003069778.tif 000006
【図５】
2003069778.tif 000007
【図６】
2003069778.tif 000008
【図７】
2003069778.tif 000009
【図８】
2003069778.tif 000010
【図９】
2003069778.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月27日(2003.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】１つの圧電体基板上に形成され、電気的に互いに開放された複数の弾性表面波素子と、
前記複数の弾性表面波素子を電気的に接続する第１の導体、前記第１の導体と電気的に開放された第２の導体および外部端子とが形成された基体と、
前記基体と前記圧電体基板とを保護する封止部材、とから構成された弾性表面波装置。
【請求項２】前記基体は、凹部を有するパッケージまたは絶縁基板である請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】前記第１の導体は前記外部端子と電気的に開放されている請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】前記第１の導体は前記基体の中央部に設けられ、対象な形状を有する請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項５】前記第１の導体は中央部分と、前期中央部分に対して対象な形状を有し、前期中央部分より小さな部分とから構成され、前期中央部分の寸法は前期圧電体基板以下である請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】前記第１の導体はその少なくとも一部が前記基体の２方向の端部に接している請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】前記第２の導体は、前記外部端子と電気的に接続されている請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】前記基体は前記第２の導体と前記外部端子とを電気的に接続する導体部を内部に有する請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項９】前記第１の導体および前記第２の導体は前記複数の弾性表面波素子の入、出力端子電極に対向する位置に設けられた請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】前記複数の弾性表面波素子は、互いに電極構成が異なるものを含む請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】前記複数の弾性表面波素子の電極構成は、少なくともダブルモード弾性表面波フィルタを含む請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】前記複数の弾性表面波素子の電極構成は、少なくとも縦モード結合型のダブルモード弾性表面波フィルタを含む請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】前記複数の弾性表面波素子の櫛型電極および反射器電極の外周部に、枠状で短絡した補助電極を設けた請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】前記補助電極の少なくとも一つは、一個の弾性表面波素子を囲んでいる
請求項１３に記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】同一圧電基板上に複数の弾性表面波素子と複数組の補助電極が設けられた請求項１３に記載の弾性表面波装置。
【請求項１６】前記複数組の補助電極は、同一圧電基板上で互いに電気的に開放されている請求項１５に記載の弾性表面波装置。
【請求項１７】前記複数組の補助電極は、前記第２の導体パターンと電気的に接続されている請求項１５に記載の弾性表面波装置。
【請求項１８】前記複数の弾性表面波素子の櫛型電極および反射器電極の外周部に、互いに電気的に独立した補助電極を設けた請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項１９】前記補助電極が構成する少なくとも一組の補助電極は、一個の弾性表面波素子を囲んでいる請求項１８に記載の弾性表面波装置。
【請求項２０】同一圧電基板上に複数の弾性表面波素子と複数組の補助電極が設けられた請求項１８に記載の弾性表面波装置。
【請求項２１】前記複数組の補助電極は、同一圧電基板上で互いに電気的に開放されている請求項２０に記載の弾性表面波装置。
【請求項２２】前記複数組の補助電極は、前記第２の導体パターンと電気的に接続されている請求項２０に記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信機器などに用いられる弾性表面波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来複数の通過帯域周波数を有する弾性表面波装置（以下装置と記載）は、複数の圧電基板に異なる通過帯域周波数毎に弾性表面波素子（以下素子と記載）を個別に形成し、それぞれ別々のパッケージに載置した後、それらを別基板などに実装し電気的に接続して用いられていた。
【０００３】
この方法では、素子は個別の独立したパッケージに載置されているため相互作用を少なくすることはできるが、複数のパッケージが必要であり装置を小型化し難い。
【０００４】
この問題を解決する一手段として、特開平５−１６７３８９号公報に記載の方法が知られている。すなわち、１つのパッケージ内に複数の素子を収納して一体化することによりパッケージの数を減らし小型化する方法である。また、別の手段として、図９に示したように、同一圧電基板１上に複数の素子２および３を形成し、素子２および３の出力端子電極４、入力端子電極５を接続電極６を介して直接接続し、１つのパッケージに収納する構成が知られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１つのパッケージに複数の素子を収納するとパッケージの内部に複数の素子を分離して収納するための部分が必要であるためそれ以上小型化し難く、また同一圧電基板上に複数の素子を形成し圧電基板上で電気的に直接接続すると複数の素子が相互に影響しあい減衰特性が悪くなるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、小型で優れた減衰特性を有する装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波装置は、１つの圧電体基板上に形成され電気的に互いに開放された複数の弾性表面波素子と、複数の弾性表面波素子を電気的に接続する第１の導体と、第１の導体とは電気的に開放された第２の導体および外部端子とが形成された基体と、基体および圧電体基板とを保護する封止部材とから構成されている。基体には、凹部を有するパッケージまたは絶縁基板を使用すると共に、第１の導体は外部端子とは電気的に開放されている。また、第２の導体は、外部端子と電気的に接続されている。本発明の構成により小型で優れた減衰特性を有する弾性表面波装置を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図１−図８により説明する.
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における素子の平面図である。
【０００９】
図１において、ＬｉＴａＯ3などからなる圧電基板１１上に縦結合型ダブルモード弾性表面波フィルタ（以下ＤＭＳと記載）などからなる第１の素子１２および第２の素子１３が形成されている。第１の素子１２は、第１の櫛形電極１４ａ、第２の櫛形電極１４ｂ、第３の櫛形電極１４ｃからなる３組の櫛形電極群とその両側に２つの反射器電極１５を備えている。同様に、第２の素子１３は第１の櫛形電極１４ｄ、第２の櫛形電極１４ｅ、第３の櫛形電極１４ｆからなる３組の櫛形電極群とその両側に２つの反射器電極１５を備えている。
【００１０】
第１の素子１２の中央の櫛形電極１４ａの一方は圧電基板１１の外周部に設けられた第１の入力端子電極１６に接続している。また、電極１４ａの他方は入力端子電極１６と反対側に設けられた第１の接続電極１７ａに接続している。
【００１１】
また両側の櫛形電極１４ｂと櫛形電極１４ｃの各々の櫛形電極の一方は入力端子電極１６と同じ方向に設けられた第１のグランド電極１８ａと第２のグランド電極１８ｂのそれぞれ接続している。グランド電極１８ａ、グランド電極１８ｂと対向する側に設けられた第１の出力端子電極１９ａと第２の出力端子電極１９ｂには、櫛形電極１４ｂと櫛形電極１４ｃの各々の櫛形電極の他方がそれぞれ接続している。
【００１２】
接続電極１７ａ、グランド電極１８ａおよびグランド電極１８ｂは枠状の第１の補助電極２０により電気的に接続されており、第１の補助電極２０が第１の弾性表面波素子１２を取り囲むように構成されている。補助電極２０は場所により幅の異なる一組の電極から構成され、その各々の電極は電気的に短絡している。
【００１３】
同様に、第２の素子１３の櫛形電極１４ｄの一方は第１の素子１２側に設けられた第２の接続電極１７ｂに接続し、電極１４ｄの他方は接続電極１７ｂと反対側に設けられた第３の出力端子電極２１に接続している。
【００１４】
また櫛形電極１４ｅおよび櫛形電極１４ｆの各々の櫛形電極の一方はそれぞれ第１の素子１２側に設けられた第２の入力端子電極２２ａおよび第３の入力端子電極２２ｂに接続している。櫛形電極１４ｅおよび櫛形電極１４ｆの各々の櫛形電極の他方はそれぞれ第３のグランド電極２３ａおよび第４のグランド電極２３ｂに接続している。
【００１５】
接続電極１７ｂおよびグランド電極２３ａおよびグランド電極２３ｂは一組の第２の補助電極２４により電気的に接続されており、補助電極２４は第２の素子１３を取り囲むように構成されている。
【００１６】
このようにして本実施の形態においては、同一圧電基板１１上に互いに電気的に開放された２つの素子１２および素子１３を形成し、２組の補助電極２０および補助電極２４で囲んで第３の素子２５を設けている。また、補助電極２０および補助電極２４は同一圧電基板１１上では電気的に開放されている。
【００１７】
入力端子電極１６、グランド電極１８ａ、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、出力端子電極２１、入力端子電極２２ａおよび入力端子電極２２ｂには第３の素子２５を外部に電気的に接続するためのＡｕなどからなるバンプ２６を設けてある。
【００１８】
図２は図１に示した素子を実装するためのパッケージの斜視図である。
【００１９】
図２において、パッケージ３１は例えばＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系のセラミックからなり、中央に凹部を有している。凹部底面に第３の素子２５をフェイスダウン実装した際に素子２５の出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂおよび入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂに対向する位置に導体パターン３２を備えている。導体パターン３２は連続した平面状で、例えばＡｇなどの金属からなり、パッケージ３１の凹部中央に配置されている。導体パターン３２は、点対称の形状を有し、中央部分が大きく、凹部内壁面（端面）に接する部分が小さくなっている。また、中央部分の寸法は基板１１の長辺方向の寸法より長さが短く、端辺方向はほぼ同じ寸法を有している。
【００２０】
また、入力端子電極１６に対向する位置に導体パターン３３ａを備え、グランド電極１８ａに対向する位置に導体パターン３３ｂを備え、出力端子電極２１に対向する位置に導体パターン３４ａを備え、第４のグランド電極２３ｂに対向する位置に導体パターン３４ｂを備えた構成を有している。
【００２１】
すなわち、導体パターン３２は素子１２、１３の入、出力端子のみと電気的に接続されており、パッケージ裏側に設けた外部端子３５（図示せず）とは電気的に開放されている。
【００２２】
また、導体パターン３３ａおよび導体パターン３４ａは素子２５の信号が入、出力端子（以下ホット端子と言う）に接続しており、導体パターン３３ｂおよび３４ｂはパッケージ３１のグランド端子（図示せず）に接続している。この様に素子２５の入、出力端子を、それぞれパッケージ３１に設けた外部端子３５と接続する構成とすることにより素子２５の電気的な特性をパッケージ３１の外部端子３５から取り出すことができる。
【００２３】
なお、図１に示した構成では素子２５のグランド電極１８ａ、グランド電極１８ｂ、グランド電極２３ａ、グランド電極２３ｂとホット端子である入力端子電極１６、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、出力端子電極２１、第入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂの位置関係を逆にしても同様の機能の弾性表面波素子を得ることができる。
【００２４】
ここで導体パターン３２は出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、および入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂを電気的に接続できる形状で、中央部分が大きく、外部が小さくなっている。この形状により、素子１２と素子１３を接続した場合の不要波の伝播を抑制し、相互干渉を小さくすることができる。ただし、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、および入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂ間を相互に低インピーダンスで電気的に接続するためにできるだけ幅の広い導体パターンを用いるのが望ましい。また電気的なバランスを良くするために、導体パターン３２は点対称や線対称といった対称な形状をしていることが望ましい。また、導体パターン３２の寸法を基板１１の長さより小さくすることにより素子１２と素子１３を接続した場合の不要波の伝播を抑制し、相互干渉を小さくすることができる。また、導体パターン３２をパッケージ３１の凹部の２方向の内壁（端面）に接するように連続して設けることにより、導体パターン３２の金属層を容易に、効率よく形成する事ができる。また、導体パターン３２をパッケージ３１の中央部に設け、素子１２と素子１３を電気的に接続することにより、電気的なバランスをよくし、損失を少なくする事ができる。
【００２５】
また、導体パターン３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂについてもインピーダンスを低減させるためにできるだけ幅の広い導体パターンを用いるのが望ましい。また電気的なバランスを良くするためにはパッケージ３１に対し、対称な形状で対称な位置に配置されていることが望ましい。
【００２６】
図３は図１に示した第３の弾性表面波素子２５をパッケージ３１に実装し３−３´線で切断した装置の断面図である。
【００２７】
図３は、素子２５の櫛形電極などの機能面を下にしてパッケージ３１の凹部に搭載した状態を示している。搭載に際しては先ず、素子２５をパッケージ３１の凹部に載置する。次に、入力端子電極１６、グランド電極１８ａ、出力端子電極１９ａ、出力端子電極１９ｂ、出力端子電極２１、入力端子電極２２ａ、入力端子電極２２ｂ、グランド電極２３ｂに設けたバンプ２６を、パッケージ３１に設けた導体パターン３２、導体パターン３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと対向するように位置を調整し、超音波などを印加しながら押圧加熱して素子２５をパッケージ３１に実装する。
【００２８】
ここで第１の素子１２の第３の櫛形電極１４ｃは、出力端子電極１９ｂおよびバンプ２６を介して導体パターン３２に電気的に接続され、さらにバンプ２６および入力端子電極２２ｂを介して第２の素子１３の第６の櫛形電極１４ｆに電気的に接続されている。すなわち、圧電基板１１上では電気的に開放されていた櫛形電極１４ｃと櫛形電極１４ｆ、櫛形電極１４ｂと櫛形電極１４ｅがパッケージ３１に設けた導体パターン３２を介して電気的に接続された構成になっている。
【００２９】
パッケージ３１には外部端子３５が設けられており、外部端子３５はパッケージ３１の内部に設けたＡｇなどの金属を埋め込んだスルーホールなどからなる接続電極３６により導体パターン３３ｂ、３４ａと電気的に接続されている。これにより素子２５のホット端子をパッケージ３１の外部端子３５と接続し電気特性を外部に取り出すことができる。
【００３０】
また、接続電極３６はパッケージ３１底面の途中までをパッケージ３１に内蔵し、途中からパッケージ３１の外部へ端子を引出し、外部端子３５と接続してもよい。また、パッケージ３１の内部にＡｇなどの金属からなる金属層（図示せず）を形成し、この金属層を例えばシールド用の電極としこの金属層を介して第３の接続電極３６と外部端子３５を接続する構成にしてもよい。
【００３１】
本実施の形態においては、パッケージ３１の側壁部上面にはＡｇなどからなる接着部材３７が設けられており、パッケージ３１の凹部上面にＡｌなどの金属などからなる蓋体（図示せず）を位置を合わせて載置し、押圧加熱することにより封止している。
【００３２】
また、導体パターン３２、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂおよび接着部材３７の材質としてはＡｇ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｕなどを用いることができる。導体パターン３２の膜厚またはパターン幅を大きくすることにより接続部分のインピーダンスを低減し、複数組の素子を電気的に接続した場合のアイソレーションを高めることができる。
【００３３】
なお、これら導体パターンおよび接着部材３７の表面には酸化抑制や合金化抑制、接合性改善のために必要に応じてＡｕなどからなるメッキを施してもよい。また、さらに合金化を抑制するためにはＡｕなどからなるメッキを施す前に下地金属としてＮｉなどからなるメッキを施してもよい。また接着部材３７の上に必要に応じてＡｇ-Ｓｎロウなどを用いて蓋体を接着してもよい。導体パターン３２はパッケージ３２の凹部内底面に、一方の端面から他方の端面まで連続した形状にすることにより、容易にめっきを施す事ができる。
【００３４】
本発明の構成によれば、同一の圧電基板１１上に２組の素子１２、１３を同時に設けても各々の素子が同一圧電基板１１上では電気的には直接接続せず、導体パターン３２を介してバンプで接続しているため、相互干渉の影響を抑制することができる。また同一圧電基板上に複数の素子を同時に形成することにより装置の形状を小型化することができるとともに、バンプにより素子をフェイスダウン実装することにより、簡単な構成で、電気的に安定した特性を得ることができる。
【００３５】
図５は本実施の形態１による弾性表面波装置と従来の弾性表面波装置のフィルタ特性を示す図である。
【００３６】
図５において、曲線４１は本実施の形態１による弾性表面波装置のフィルタ特性を示し、曲線４２は従来の弾性表面波装置のフィルタ特性を示している。
【００３７】
ここで従来の弾性表面波装置とは、図９に示したように同一圧電基板１上に２組の素子２、３が形成され、素子２の出力端子電極４が素子３の入力端子電極５と同一圧電基板１上で接続電極６により直接接続された構成を有している。
【００３８】
図５から判るように、本実施の形態による装置のフィルタ特性は従来の装置のフィルタ特性に比べ通過帯域外の周波数において優れた減衰特性を示している。すなわち、通過帯域より低周波数側では減衰量を最大で１０ｄＢ改善することができ、通過帯域より高周波数側では減衰量を１０〜最大で３０ｄＢ改善することができる。
【００３９】
このように同一圧電基板１１上に２組の素子１２、１３を電気的に開放された状態で形成し、パッケージ３１に設けた導体パターン３２を介してバンプによりフェイスダウン実装し、電気的に接続して圧電基板１１上で発生する２組の素子１２、１３の不要波の伝播を抑制することにより、相互作用を低減しアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができる。
【００４０】
従来、弾性表面波素子の電極構成としてＤＭＳを用いると通過帯域より高周波数側で帯域外減衰量を大きくできなかったが、本実施の形態の構成によれば特に高周波数側での帯域外減衰量を著しく改善することができる。
【００４１】
なお、素子に設ける櫛形電極の数はいくつであってもよいし、同一圧電基板上に設ける弾性表面波素子の数は２つ以上であればいくつでもよい。また、本実施の形態においては素子の電極構成としては縦モード結合のＤＭＳを用いたが、これ以外にトランスバーサル型、ラダー型、共振子などその他の電極構成を用いてもよい。
【００４２】
また、バンプ２６を設ける位置および個数は必要に応じて任意に変更可能である。
【００４３】
なお、素子２５とパッケージ３１に形成された導体パターンとを電気的に接続する手段としてはバンプ２６を用いたが、バンプ以外に各種導電性接着剤や、バンプと導電性接着剤の両方を用いてもかまわない。
【００４４】
導電性接着剤を用いるとバンプを用いた接続に比べ電気的接続に際しての機械的ストレスを低減することができ、接続部分の信頼性を高めることができる。また、導電性接着剤とバンプの両方を用いると接続部分への機械的ストレスを低減するとともに、接続インピーダンスを低減することができ、帯域外減衰量を改善することができる。
【００４５】
また、素子の外周部を枠状で電気的に短絡した補助電極で囲むことにより圧電基板１１上で発生した電荷を均一化し、電荷の偏りを無くすことができる。これにより例えば静電気放電などによる素子の破壊などを防止することができる。
【００４６】
なお、補助電極は全体に亘って同じ幅でも、場所により幅が異なってもよい。
【００４７】
また、本実施の形態においては、第１、第２の素子１２、１３を凹部を有するパッケージ３１にフェイスダウン実装し、蓋体で封止した構成を示した。しかし、本実施の形態の実装例は、上記形態に限ることは無い。
【００４８】
たとえば、図４に示すように、凹部を有するパッケージ３１に代えて、平らな基板１００を用い、基板１００に素子１２、１３からなる素子２５をフェイスダウン実装した後、封止部材１０１で封止してもよい。基板１００は、セラミック基板、樹脂基板、金属基板など任意に選択することができる。封止部材１０１も樹脂、金属、セラミックなどから任意に選択することができる。このような形態にすれば、実質上、素子形状と、パッケジ形状とが略等しいＣＳＰ（チップサイズパッケージ）とすることができる。
【００４９】
この様なＣＳＰ構造にすることにより、小型で、フィルタ特性、特に帯域外減衰特性に優れた装置を得ることができる。
【００５０】
以上のように本発明によれば、一つの圧電基板１１上に２組の素子を電気的に開放された状態で形成し、パッケージに設けた導体パターンを介して電気的に接続することにより２組の弾性表面波素子の相互の影響を低減し、相互のアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができるとともに、装置の外形寸法を小型化することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
以下に本発明の実施の形態２について図６により説明する。図６は本発明の第２の実施の形態における弾性表面波装置の電極パターンの構成を示す平面図である。図６においては実施の形態１で説明した構成要素と同一のものは同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。
【００５２】
本実施の形態の実施の形態１と相違する点は、一つの圧電基板上に設けた２組の第１の素子１２と第４の素子５１の電極構成が互いに異なる点である。すなわち、これらの素子を囲む補助電極として、素子１２には枠状で電気的に短絡した第１の補助電極２０を用い、素子５１には電気的に独立した第３の補助電極５２ａと第４の補助電極５２ｂを用いている。
【００５３】
すなわち、本実施の形態においては同一圧電基板１１上に形成された、３個の櫛形電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有する一組のＤＭＳからなる第１の素子１２と、一個の第４の櫛形電極５４を有する第４の素子５１とからなる一組の共振子を用い、素子１２と素子５１は電気的に開放されている。素子１２はＤＭＳの外周部を場所により幅が異なる枠状で短絡した補助電極２０で囲んだ構成を有している。素子５１は、共振子の外周部は互いに電気的に独立し場所により幅が異なる補助電極５２ａ、補助電極５２ｂで囲んだ構成を有している。素子１２と素子５１は、第１の実施の形態の場合と同様に、パッケージ３１に設けた導体パターン３２を介して互いに電気的に接続して弾性表面波装置をする構成にしたものである。
【００５４】
図６においては、電極構成が異なる素子１２と素子５１を用いるとともに、それぞれの素子１２、素子５１を囲む補助電極２０および補助電極５２ａ、５２ｂの形状を別々のものとしている。この構成と、素子１２、素子５１が圧電基板１１上で電気的に開放されているため、２つの素子の相互作用を低減しアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができる。特に、高帯域で高減衰量を有する装置が形成できる。さらに、本実施の形態では電極パターンの設計にあたって補助電極５２ａ、５２ｂを図６に示すように電気的に開放して設けてもかまわないため電極パターン設計の自由度を高めることができる。この結果、さまざまな電極構成を採用することができる。
【００５５】
また、電極構成が異なる複数の素子を用いることにより所望の周波数特性、例えば、狭帯域で高減衰量を有するなどの特性を実現することができ、設計自由度を高めることができる。
【００５６】
なお、素子１２の補助電極２０と素子５１の補助電極５２ａ５２ｂの形状はそれぞれ異なるものを用いたが、素子１２と素子５１の補助電極を同じ形状例えば第１の補助電極２０と同様にしてもよい。
【００５７】
また、本実施の形態においては入力側にＤＭＳ、出力側に共振子を配置したが、ＤＭＳと共振子の位置関係を逆にしてもよい。また、用いる弾性表面波素子の電極構成は２種類だけでなく、２種類以上の電極構成を複数個組み合わせてもよい。
【００５８】
また、補助電極は幅が同じであっても、場所により幅が異なってもよい。
【００５９】
以上に示したように、本実施の形態によれば実施の形態１と比較して、所望の周波数特性を得るための設計自由度を高めるとともに、フィルタ特性、特に帯域外減衰量に優れた弾性表面波装置を簡単に製造することができる。
【００６０】
（実施の形態３）
以下に本発明の第３の実施の形態を図７を用いて説明する。
【００６１】
図７は本発明の実施の形態３における弾性表面波装置の電極パターンの構成を示す平面図である。図７において実施の形態１の図１で説明したものと同一の構成要素は同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施の形態と実施の形態１とで相違する点は、同一圧電基板１１上に設けた電極構成が同じ２組の素子１２、１３を用いるとともに、素子１２、素子１３を囲む補助電極として、電気的に独立し、第１のグランド電極１８ａ、第２のグランド電極１８ｂ、第２の入力端子電極２２ａ、第３の入力端子電極２２ｂとそれぞれ接続した第５の補助電極６１ａ、第６の補助電極６１ｂ、第７の補助電極６２ａ、第８の補助電極６２ｂを用いたことである。
【００６３】
すなわち、本実施の形態においては素子として同一の電極構成を有する第１の素子１２、第２素子１３を同一圧電基板１１上に電気的に開放して設け、それぞれ素子１２、素子１３の外周部を互いに電気的に独立し場所により幅の異なる複数の補助電極で囲んだ構成を有している。相互の素子間は実施の形態１と同様にパッケージ３１に設けた導体パターン３２を介して互いに電気的に接続する構成として弾性表面波装置を製造した。
【００６４】
図７においては、電極構成が同じ第１の素子１２と第２の素子１３を用いるとともに、それぞれの素子１２、１３を囲む補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂは同じ形状のものを用いている。第１の素子１２と第２の素子１３が同一圧電基板１１上で電気的に開放されているため、圧電基板１１上で発生する２組の素子１２、１３の相互作用を低減しアイソレーションを高めることができる。このため、フィルタ特性、特に帯域外減衰量を著しく改善することができる。
【００６５】
また、４つの補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂに同じ形状のものを用いることにより２組の素子１２、１３により構成される第５の素子６３全体の対称性を高めることができる。このため、機械的歪みや熱により圧電基板１１上で発生した電荷を平均化し素子６３全体として電荷の偏りを少なくし例えば静電気放電などによる弾性表面波素子の破壊などを低減することができる。
【００６６】
また、補助電極６１ａ、６１ｂを一組としてこの一組の補助電極により素子１２を取り囲んでおり、同様に、補助電極６２ａ、６２ｂを一組としてこの一組の補助電極により素子１３を取り囲んでいる。補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂは同一圧電基板１１上では電気的に開放されており、バンプ２６や導電性接着剤によりパッケージの導体パターン３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂと接続されている。なお、補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂの幅は同じであっても、場所により幅が異なってもよい。
【００６７】
図８は本実施の形態におけるパッケージの一例の斜視図である。図８において、パッケージ３１に設けた導体パターン７１は素子６３の第５のグランド電極６４ａ、第６のグランド電極６４ｂとは電気的に接続せず、第１の出力端子電極１９ａ、第２の出力端子電極１９ｂと第２の入力端子電極２２ａ、第３の入力端子電極２２ｂとを電気的に接続している。
【００６８】
また、素子６３のグランド電極６４ａに対向してパッケージ３１上に第７のグランド電極７２ａを導体パターン３３ｂに接続して設けるとともに、グランド電極６４ｂに対向してパッケージ３１上に第８のグランド電極７２ｂを第２の導体パターン３４ｂに接続して設けた構成にしている。
【００６９】
なお、本実施の形態においては第１の素子１２、第２の素子１３の電極構成として同じものを用いたが、必要に応じて電極構成の異なる弾性表面波素子を用いてもかまわない。また、用いる弾性表面波素子の電極構成は２種類だけでなく、同時に２種類以上の電極構成を複数個組み合わせてもよい。
【００７０】
以上に示したように、実施の形態１と比較すると、本実施の形態の装置は同一圧電基板１１上に第１の素子１２、第２の素子１３を電気的に開放された状態で設け、素子１２、素子１３の外周部を互いに電気的に独立した複数の補助電極６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂで囲むことにより、第５の素子６３全体の対称性を高めることができる。このため、帯域外減衰量が改善するだけでなく、静電気放電などによる素子の破壊が起こりにくい優れた特性を有する装置を簡単に製造することができる。
【００７１】
なお、上記実施の形態の説明においては、２個の素子を組み合わせて１個の素子を構成する例を説明したが、複数の素子の組み合わせにより、さらに使用目的に応じた特性の装置を構成することができる。
【００７２】
【発明の効果】
同一圧電基板上に電気的に開放された複数組の弾性表面波素子を形成し、パッケージに設けた導体パターンを介して複数組の弾性表面波素子を電気的に接続することにより、小型で優れた減衰特性を有する弾性表面波装置を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態１における素子の平面図
【図２】
本発明の実施の形態１におけるパッケージの斜視図
【図３】
本発明の実施の形態１における図１に示した素子をパッケージに実装し３−３´線で切断した装置の断面図
【図４】
本発明の実施の形態１の他の実施例の装置を示すの断面図
【図５】
本発明の実施の形態１における素子のフィルタ特性を示す図
【図６】
本発明の実施の形態２における素子の平面図
【図７】
本発明の実施の形態３における素子の平面図
【図８】
本発明の実施の形態３におけるパッケージの斜視図
【図９】
従来の弾性表面波素子の一例の平面図
【符号の説明】
１  圧電基板
２  弾性表面波素子
３  弾性表面波素子
４  出力端子電極
５  入力端子電極
６  接続電極
７  グランド電極
８  バンプ
９ａ  櫛形電極
９ｂ  櫛形電極
９ｃ  櫛形電極
１０ａ  櫛形電極
１０ｂ  櫛形電極
１０ｃ  櫛形電極
１１  圧電基板
１２  第１の弾性表面波素子
１３  第２の弾性表面波素子
１４ａ、１４ｄ  第１の櫛形電極
１４ｂ、１４ｅ  第２の櫛形電極
１４ｃ、１４ｆ  第３の櫛形電極
１５  反射器電極
１６  第１の入力端子電極
１７ａ  第１の接続電極
１７ｂ  第２の接続電極
１８ａ  第１のグランド電極
１８ｂ  第２のグランド電極
１９ａ  第１の出力端子電極
１９ｂ  第２の出力端子電極
２０  第１の補助電極
２１  第３の出力端子電極
２２ａ  第２の入力端子電極
２２ｂ  第３の入力端子電極
２３ａ  第３のグランド電極
２３ｂ  第４のグランド電極
２４  第２の補助電極
２５  第３の弾性表面波素子
２６  バンプ
３１  パッケージ
３２  第１の導体パターン
３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ  導体パターン
３５  外部端子
３６  接続電極
３７  接着部材
４１  本発明の実施の形態１における弾性表面波装置の周波数特性
４２  従来の弾性表面波装置の周波数特性
５１  第４の弾性表面波素子
５２ａ  第３の補助電極
５２ｂ  第４の補助電極
５３  第４の入力端子電極
５４  第７の櫛形電極
６１ａ  第５の補助電極
６１ｂ  第６の補助電極
６２ａ  第７の補助電極
６２ｂ  第８の補助電極
６３  第５の弾性表面波素子
６４ａ  第５のグランド電極
６４ｂ  第６のグランド電極
７１  第１の導体パターン
７２ａ  第７のグランド電極
７２ｂ  第８のグランド電極
１００  基板
１０１  封止部材


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2003069778.tif 000017
【図７】
2003069778.tif 000018
【図８】
2003069778.tif 000019
【図９】
2003069778.tif 000020
【国際調査報告】
2003069778.tif 000021
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