(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板の表面に櫛歯状電極が形成された短冊状の弾性表面波素子と、キャビティ部を有する容器とから成り、該容器のキャビティ部底面に前記弾性表面波素子を搭載して成る弾性表面波装置において、
前記キャビティ部底面は、前記弾性表面波素子の裏面縁部を支持する搭載部を有し、
前記キャビティ部底面で、弾性表面波素子裏面の中央領域と対向する位置に、前記搭載部よりも高さが低い凸部を設けるとともに、該凸部上面と前記弾性表面波素子裏面とを接着剤を介して接着したことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記凸部は、前記弾性表面波素子の幅方向に延在するように形成されていることを特徴とする請求項１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、弾性表面波装置の構造に関し、容器内部に圧電素子を接着固定する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、弾性表面波装置の構造の１つとして、図４に示すように圧電基板上に櫛歯状電極１０９ａを形成した弾性表面波素子１０９を、キャビティ部１１２を有する容器１０１内のキャビティ部底面１０５に接着剤１０８を介して接着固定し、弾性表面波素子１０９上の櫛歯状電極１０９ａと容器１０１の内部両側に有した段差部１０４に形成した電極パッド１１０とをワイヤボンディング（不図示）で結線した後、容器１０１の側壁上面に設けたシールリング１０７と金属製蓋体１１１とをシーム溶接にて気密封止したものが知られている。
【０００３】
このシ−ム溶接は、金属製蓋体１１１上の対向する２辺に各々ローラ状の電極を１ｋｇ程度の加圧力をかけながら接触させ、この電極間に通電することで金属製蓋体１１１と金属リングとの当接部に電流を流し、その電気抵抗による発熱により金属製蓋体１１１とシールリング１０７とを溶融接合する。この溶融接合はローラ状の電極を移動させることで金属製蓋体１１１の全周にわたって溶接され、金属製蓋体１１１と容器１０１とを気密封止する。このとき、全周を封止する１〜２秒間通電が行われるため金属製蓋体１１１の温度は２００〜５００℃程度になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
容器１０１のキャビティ部底面１０５に塗布する接着剤１０８の塗布量のばらつきにより弾性表面波素子１０９と容器１０１のキャビティ部底面１０５間の接着剤１０８の広がり具合を均一にするのが困難であり、その結果、弾性表面波素子１０９の搭載高さがばらついたり、弾性表面波素子１０９が傾いてしまったり、更には、ワイヤボンディングの結線不良が発生していた。
【０００５】
これらの対策として、検査工程を入れて選別を行う多くの作業工数を要し、また、製品歩留まりを低下させ、製品が高価なものになるという問題がある。
【０００６】
また、例えば、金属製蓋体１１１を容器１０１の側壁上面に設けられたシールリング１０７に載せてシーム溶接すると、容器１０１のキャビティ部底面１０５よりもリッド部１１１の温度の方が高くなり、また容器１０１よりも熱伝達係数の大きな金属製蓋体１１１全体が昇温して熱膨張した状態で溶接され、気密封止が終了し常温に戻ったときには逆に金属製蓋体１１１が収縮し容器１０１が下に凸になるような変形応力が生じるようになる。
【０００７】
このように容器１０１が変形すると、そのキャビティ部底面１０５に接着固定されている弾性表面波素子１０９にも変形応力が伝わるという問題が発生する。
【０００８】
その結果、封止前後で弾性表面波素子１０９の特性に変化を生じ、例えば、弾性表面波素子１０９をフィルタとして用いた場合は、フィルタの中心周波数ｆ0が変化したり、共振子であった場合は共振周波数ｆｒが変化したり、温度特性が変化するなどで所望の特性が得られない。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的はセラミック容器の変形応力の影響を受けず、弾性表面波素子の搭載高さが常に均一で、弾性表面波素子が傾くことのない、高い信頼性の弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明の弾性表面波装置は、圧電基板の表面に櫛歯状電極が形成された短冊状の弾性表面波素子と、キャビティ部を有する容器とから成り、該容器のキャビティ部底面に前記弾性表面波素子を搭載して成る弾性表面波装置において、前記キャビティ部底面は、前記弾性表面波素子の裏面縁部を支持する搭載部を有し、前記キャビティ部底面で、弾性表面波素子裏面の中央領域と対向する位置に、前記搭載部よりも高さが低い凸部を設けるとともに、該凸部上面と前記弾性表面波素子裏面とを接着剤を介して接着したことを特徴としている。また、凸部は、前記弾性表面波素子の幅方向に延在するように形成されていることを特徴とする弾性表面波装置を提供するものである。
【作用】
本発明の構成によれば、キャビティ部底面は、弾性表面波素子の裏面縁部を支持する搭載部を有し、キャビティ部底面で、弾性表面波素子裏面の中央領域と対向する位置に、搭載部よりも高さが低い凸部を設けるとともに、凸部上面と弾性表面波素子裏面とを接着剤を介して接着したので、接着剤の塗布量がばらついたとしても搭載部が高さ方向の規制部材として働き、キャビティ部底面側に向かって接着剤が流動していくだけで、キャビティ部底面と弾性表面波素子との距離を常に一定に保つことができる。
【００１１】
しかも、凸部は、弾性表面波素子の幅方向に延在するように形成されているので、容器が下に凸になるような変形応力が生じた場合でも、弾性表面波素子裏面の中央領域を幅方向に支持し、充分な接合面積が得られるので、接合強度を維持しつつ、弾性表面波素子への影響は小さくなり、フィルタの中心周波数ｆ0、共振子の共振周波数ｆｒ、温度特性等の特性を充分得ることができるものである。
【００１２】
また、弾性表面波素子の裏面縁部を支持する搭載部は同一高さになっているので弾性表面波素子が傾くことがなく、高さが一定となり、ワイヤボンディング時の結線不良の発生を防止できる。
【００１３】
更に、搭載部の高さが凸部の高さよりも高いことで、接着剤塗布量が増加しても、搭載部により規制されてキャビティ部底面と弾性表面波素子との距離を一定に保ちつつ、確実に接着領域を一定にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の圧電装置を図面に基づいて詳説する。図１及び図２、図３に本発明の実施例を示す。図１は容器１にキャビティ部２が形成された状態を示した図であり、（ａ）は金属製の蓋体を省略した平面図を示し、（b）はＸ−Ｘ線断面図を示している。また、図２は図１で示したダイアタッチ面中央部の凸部６が形成された部分に接着剤８を塗布した状態の図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図を示している。図３は図２で示した接着剤８により弾性表面波素子９を接着固定した状態の図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図を示している。
【００１５】
本発明の弾性表面波装置は、容器１のキャビティ部２内に弾性表面波素子９が収容されるとともに、金属製蓋体１１で封止して成る。
【００１６】
容器１はアルミナ基板等からなるセラミック絶縁板を複数積層した積層体４とシールリング７とから成り、内部に弾性表面波素子９を収容するキャビティ部２を形成するように側壁部５が形成されて断面凹状に形成してなる。シールリング７はコバールなどの金属製で、容器１の側壁部５の上面に銀ろう溶接で接合されている。
【００１７】
キャビティ部２のキャビティ部底面１２中央側には、凸部６が形成されており、凸部６上に接着剤８を形成してなる。この凸部６が接着剤８を介して矩形状の圧電基板の表面に櫛歯状電極９０が形成された弾性表面波素子９の中央領域と接合される。
【００１８】
接着剤８の接着領域としては、弾性表面波素子９の幅方向に延在するように形成されている。これにより、シーム溶接後に生じる容器１と金属製蓋体１１の熱膨張の差による応力を弾性表面波素子９が受けるのを抑制できる。しかし、接着領域はこれに限定されることなく、点接触できるように凸部６を柱状に形成しても良い。これでも同様な作用効果を有する。
【００１９】
接着剤８はシリコン樹脂系の接着剤からなり、容器１のキャビティ部２の凸部６に接着剤８を予めデイスペンサなどで滴下し、温度２００℃で加熱して硬化させたものである。この接着剤８に用いるシリコン系樹脂は弾性特性をもつ樹脂であるため封止前後に生じる容器１の変形応力緩和に効果的である。
【００２０】
接着剤８の硬度は２０〜４０度のものが良い。これ以上柔らかいと保持が不安定になり、外からのショックで弾性表面波素子９が傾きワイヤボンディング時の結線不良が多発することになる。
【００２１】
また、キャビティ部底面１２には、弾性表面波素子９の裏面縁部を支持する搭載部３が形成されている。搭載部３は弾性表面波素子９の裏面の長手方向の両端を支持しているが、これに限定されることなく、弾性表面波素子９裏面の幅方向の両端を支持しても構わない。
【００２２】
更に容器１のキャビティ部２の弾性表面波素子９が搭載される部分の両側には弾性表面波素子９が搭載された際の表面の高さと同じ高さの段差部１０が形成されており、そこに電極パッド１０ａが形成されている。この電極パッド１０ａは弾性表面波素子９に形成された櫛歯状電極９０と不図示であるがボンディングワイヤにより接続されるようになっており、不図示であるが、容器１の外表面にまで延出されている。
【００２３】
金属製蓋体１１は図３（ｂ）に示すように、シールリング７上に搭載されるとともに、シーム溶接にて容器１に接合される。材質としては実質的にコバールや４２アロイなどの金属材料の平板状板体の表面にメッキ層が被着形成されている。
【００２４】
以上のように図1、図2、図３によれば、容器１のキャビティ部２に形成した凸部６上に接着剤８を介して弾性表面波素子９を接着固定する構造になっている。即ち、凸部６上にシリコン樹脂を滴下すると、その両側のキャビティ部底面１２にシリコン樹脂が広がる。そしてシリコン樹脂は表面張力により弾性表面波素子９の裏面中央領域でとどまる。この状態で熱硬化させることによりシリコン樹脂層を形成することができる。接着剤８の厚みはキャビティ部２をはみ出すことのないよう塗布量が管理される。
【００２５】
このように、キャビティ部底面１２は、接着剤８を介して弾性表面波素子９の裏面中央領域を支持する凸部６を有することにより、接着剤８の塗布量がばらついたとしても弾性表面波素子９の接着の際に上から押さえつけるので、キャビティ部底面１２側に接着剤８が流れるだけで、凸部６が高さ方向の規制部材の役割をしてキャビティ部底面１２と弾性表面波素子９との距離を常に一定に保つことができる。また、弾性表面波素子９の搭載と同時に搭載部３が当接するので弾性表面波素子９が傾くことがなくワイヤボンディング時の特性不良の発生がない。
【００２６】
シーム溶接時に容器１と金属製蓋体１１の熱膨張の差が発生した後、容器１が室温状態に戻った時に容器１に変形が生じるが、凸部６のみで接着剤８を介して接着固定し、その接着剤８と弾性表面波素子９の裏面の中央領域とを接合させる構成にしたことで内部応力が直接弾性表面波素子９の底面全体に伝わらない。
【００２７】
ここで、従来例に示した構成（図４）と本発明に示した構成（図３）におけるシーム溶接前後の特性変化を比較した実験結果を表１に示す。表1は実験試料として通信機用ＩＦ帯弾性表面波フィルタ（中心周波数２４８．４５ＭＨｚ）を用い封止前後の挿入損失の変化と３ｄＢ中心周波数の変化の比較を示したものである。
【００２８】
【表１】
0003940607.tif 000002
【００２９】
表１より従来品の３ｄＢ中心周波数変化量は平均値で＋２４．６ＫＨｚの変化であるのに対して、本発明における３ｄＢ中心周波数変化量は平均値で−０．７ＫＨｚと僅かな変化量であった。
【００３０】
これは、シーム溶接する際に生じる容器１の変形による弾性表面波素子９への影響が小さくなったためである。即ちこれにより、シーム溶接等による容器１に生じた変形によって弾性表面波素子９に加わる応力が効果的に吸収されていることがわかる。よって弾性表面波素子９にはほとんど応力が加わらないため、封止前後の弾性表面波素子９の特性変化量及びそのばらつきを抑制できる効果を備えるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明の構成によれば、キャビティ部底面は、弾性表面波素子の裏面縁部を支持する搭載部を有し、接着剤を介して弾性表面波素子裏面の中央領域を支持する搭載部よりも高さが低い凸部を有するので、接着剤の塗布量がばらついたとしても搭載部が高さ方向の規制部材として働き、キャビティ部底面側に向かって接着剤が流動していくだけで、キャビティ部底面と弾性表面波素子との距離を常に一定に保ちつつ接着領域を一定にすることができる。
【００３２】
また、シーム溶接による容器に生じた変形によって弾性表面波素子に加わる応力を効果的に抑圧することができる。よって弾性表面波素子には応力がほとんど加わらないため、封止前後の弾性表面波素子の中心周波数変化量及びそのばらつきを抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は容器の上面図、（ｂ）本発明の容器のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】（ａ）は容器内の凸部に接着剤を付着させた上面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】（ａ）は弾性表面波素子を搭載した状態の容器の上面図、（ｂ）そのＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】（ａ）は従来の弾性表面波素子を搭載した状態の容器の上面図、（ｂ）そのＹ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１：  容器
２：  キャビティ部
３：  搭載部
６：  凸部
７：  シールリング
８：  接着剤
９：  弾性表面波素子
１０：  段差部
１０ａ：電極パッド
１１：  金属製蓋体
１２：  キャビティ部底面
【図１】
0003940607.tif 000003
【図２】
0003940607.tif 000004
【図３】
0003940607.tif 000005
【図４】
0003940607.tif 000006