(57)【要約】      （修正有）【課題】一方主面に少なくとも一つのＩＤＴ電極２を有する圧電基板１と、パッケージベース３とを備える弾性表面波装置おいて、使用時の温度変化による、周波数変動の少ない高精度な弾性表面波装置を提供する。【解決手段】圧電基板１は、他方主面に、圧電基板１より熱膨張係数の大きな有機物膜３を備えるとともに、有機物膜３により他方主面を内側に湾曲した形状を有する。また、圧電基板１は、他方主面の表面波伝搬方向の中央部おいて、パッケージベース４と固着剤５により固着する。【効果】本発明の弾性表面波装置によれば、温度上昇に伴う変化に対応する補償手段を備えることにより、使用時の温度変化による、周波数変動の少ない安定した高精度な弾性表面波装置の提供が可能となる。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方主面に少なくとも一つのＩＤＴ電極を有する圧電基板と、パッケージベースとを備える弾性表面波装置であって、
前記圧電基板は、他方主面に前記圧電基板より熱膨張係数の大きな有機物膜を備えるともに、表面波伝搬方向において、前記有機物膜によって前記他方主面側が内側に湾曲した形状を有することを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記圧電基板は、他方主面の表面波伝搬方向の中央部において、前記パッケージケースと固着されることを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記有機物膜は、ポリイミド樹脂で構成されていることを特徴とする、請求項１または２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、弾性表面波装置、例えば電気通信分野における移動体用通信機器に用いられる弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の発展にともない、電子機器の高精度化が進められるなか、電子機器を構成する弾性表面波装置の高性能化が求められている。
【０００３】
これらに対応した弾性表面波装置としては、圧電材料の性能評価の指標となる電気機械結合係数の大きな材料が選択される。しかし、一般に知られるように、圧電材料における電気機械結合係数と周波数温度係数とは同一の傾向を示し、電気機械結合係数の大きな材料は、周波数温度係数も大きくなる。また、圧電材料は、その使用温度の上昇等により共振周波数が低下する負の周波数温度特性を有することは、一般に知られるところである。このため、電気機械結合係数の大きな圧電材料を用いた時に、使用温度範囲が広がる仕様に対して、その要求される周波数を満足できない結果となる。従来、電気機械結合係数が大きく、かつ周波数温度係数が小さい圧電基板が求められていたが、圧電基板の圧電特性等が劣化するとの課題を有していた。
【０００４】
そこで、弾性表面波装置における周波数温度係数を改善する方法として、ＩＤＴ電極を備える弾性表面波素子をパッケージ内に収容した弾性表面波装置であって、弾性表面波素子とパッケージとの間で、圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に位置する両端部に、弾性表面波素子の温度変化による周波数変動を補償する金属材料からなる温度補償体を配設し、圧電基板の下面中央部をパッケージ側に固着した弾性表面波装置が提案されている。これは、圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に位置する両端部に配設された温度補償体を有することで、温度上昇により温度補償体が膨張し、圧電基板に応力を与える。この応力によって圧電基板が反ることで、温度変動により生ずる周波数の変動を抑える構造となる。（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１６０７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術による弾性表面波装置においては、以下の問題点が存在する。
【０００７】
特許文献１においては、弾性表面波素子とパッケージとの間で、圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に位置する両端部に、弾性表面波素子の温度変化による周波数変動を補償する金属材料からなる温度補償体を配設する。更に、圧電基板の下面中央部をパッケージ側に固着する構造をとる。しかし、この構造は、温度変化による周波数の変動に対して、十分な周波数の変動を抑制する効果が得られない。また、周波数に対するバラツキ要因を複数含む構成となることから、温度変化に対して、安定した周波数を有する弾性表面波を提供するのが困難であるとの課題を有する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決すべく本発明は、  一方主面に少なくとも一つのＩＤＴ電極を有する圧電基板と、パッケージベースとを備える弾性表面波装置であって、圧電基板は、他方主面に圧電基板より熱膨張係数の大きな有機物膜を備えるとともに、有機物膜によって他方主面側を内側に湾曲した形状を有する。
【０００９】
また、圧電基板は、他方主面の表面波伝搬方向の中央部において、パッケージケースと固着される弾性表面波装置である。また、有機物膜は、ポリイミド樹脂であることを特徴とする弾性表面波装置である。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決することを目的とするもので、温度変化による周波数の変動に対して、周波数変動抑制のための所望した変位が得られる温度補償体を備えることで電子機器の高性能化に対応した高精度な弾性表面波装置を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付図に基いて詳細を説明する。
【００１２】
図１（ａ）に、本発明の弾性表面波装置における一実施例の平面図を、図１（ｂ）に、図１（ａ）におけるＡ−Ａ部断面図をそれぞれ示す。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）に示した弾性表面波装置５０は、一方主面にＩＤＴ電極２を、他方主面に有機物膜３を備えた圧電基板１とパッケージベース４とを有する。圧電基板１は、パッケージベース４に搭載されている。また、圧電基板１は、他方主面の表面波伝搬方向の中央部において、パッケージベース３と固着剤５により固着される。
【００１４】
以下に弾性表面波装置５０の製造方法について説明する。先ず、フォトリソ技術を用いて、圧電基板１、例えば、厚さが０．１ｍｍの３６°Ｙ−ＸカットＬｉＴａＯ３圧電性基板の一方主面上にＩＤＴ電極２を形成する。先ず、ＩＤＴ電極２の電極層として、電子ビーム蒸着法により、第二の電極層としてＴｉを１０ｎｍ形成する。続いて、第一の電極層としてＡｌを１５０ｎｍ形成する。これらの形成は、真空を破ることなく連続で形成されることが好ましい。また、成膜方法も、電子ビーム蒸着法に限るものではなく、スパッタリング法等を用いても構わない。
【００１５】
次に、形成された電極層上に、レジストをスピンコーター等を用いて、所定の膜厚のレジストを塗布し、所定のパターンが形成されたフォトリソマスクを介してレジストを露光する。続いて、現像処理およびエッチング処理することにより、ＩＤＴ電極２が形成される。ＩＤＴ電極２には、求められる機能に対するパターン形状および膜厚を有する。また、引き出し電極、パッド電極等が必要に応じて形成されている。
【００１６】
次に、所定のＩＤＴ電極２が形成された圧電基板１の他方主面に、圧電基板１より熱膨張係数の大きな所定の膜厚を有する有機物膜３を付加する。この時、圧電基板１は、有機物膜３が有する応力により、有機物膜３側が内側に湾曲した形状となる。例えば、有機物膜３は、圧電基板１の他方主面にポリイミド樹脂を数十μｍ塗布し、ベーク処理する。次に、３００℃程度の温度で、ポリイミド樹脂をイミド化し、架橋構造を形成する。この架橋構造が形成された有機物膜３は、引張り応力を生じる。この引張り応力により、上記したように圧電基板１は、有機物膜３側が内側に湾曲した形状となる。
【００１７】
また、この湾曲した形状の形成は、圧電基板１の他方主面に引張り応力が内在するように金属を形成することでも可能である。例えば、Ｐｔを圧電基板１の他方主面に蒸着法により数十μｍ以上成膜する等でも可能である。用いる金属は、熱膨張係数が、圧電基板１より大きな金属が用いられる。
【００１８】
この時、圧電基板１の一方主面に形成されたＩＤＴ電極２は、この湾曲形状を考慮して、周波数を制御する要因となる電極膜厚および電極指間距離等が設定されている。
【００１９】
次に、圧電基板１は、他方主面３の表面波伝搬方向の中央部において、パッケージベース４と固着剤５を介して固着する。例えば、接着剤５としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。固着剤５は、特に限定するものではなく、十分な固着強度と圧電基板１の湾曲形状を考慮した十分な厚みを備えていれば良い。
【００２０】
以上のような本発明の構成によれば、使用時の温度上昇に伴い、有機物膜３側を内側に湾曲した形状の圧電基板１が、圧電基板１の一方主面を内側に湾曲した形状へと変化する。これは、圧電基板１の他方主面に付加された有機物膜３が、温度上昇に伴い圧電基板１より膨張する。また、有機物膜３の表面波伝搬方向の中央部にて固着剤５によりパッケージベース４に固着されていることで、その膨張による変化が圧電基板１の形状を変化させる。圧電基板１の他方主面側がより膨張する結果として、上記したように、圧電基板１の一方主面を内側とした湾曲形状へと変化する。
【００２１】
この形状変化により、初期の湾曲形状を考慮して形成されたＩＤＴ電極２は、圧電基板１の形状変化により、電極指間距離が狭まる。電極指間の距離が狭まることにより、伝搬する表面波の周波数が高周波側に変化する効果が得られる。
【００２２】
圧電基板に応力を加え、ＩＤＴ電極を有する圧電基板の一方主面を内側に湾曲させた時の周波数変動の様子を図２に示す。横軸に圧電基板の湾曲（曲率）、縦軸に共振周波数のシフト量を示す。曲率による共振周波数のシフト量の関係が確認できる。
【００２３】
上記の効果により、使用温度の上昇等により周波数が低下するのを、使用温度が上昇することにより電極指間の距離が狭まり周波数を上昇させることで、温度変化による周波数変動の小さい弾性表面波装置が提供できる。また、有機物膜３は、用いる圧電基板における温度上昇に伴う周波数変化と圧電基板の変位による周波数変化量との関係から、最適な材料が選択される。
【００２４】
【発明の効果】
以上のような本発明の弾性表面波装置によれば、使用時の温度上昇に伴う変化に対応する補償手段を備えることから、温度変化による周波数変動の小さな弾性表面波装置が提供できることが可能となる。
【００２５】
よって、電子機器の高性能化に対応した、所望する高精度な弾性表面波装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弾性表面波装置の一実施例を示す平面図および断面図である。
【図２】本発明の弾性表面波装置の一実施例における圧電基板の曲率と共振周波数の関係を示す図である。
【符号の説明】
１…基板
２…ＩＤＴ電極
３…有機物膜
４…パッケージベース
５…固着剤
５０…電子部品
【図１】
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【図２】
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