DE3005773C2

DE3005773C2 - Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement

Info

Publication number: DE3005773C2
Application number: DE3005773A
Authority: DE
Inventors: Michio Kyoto Kadota
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1986-05-15
Also published as: DE3005773A1; GB2044030A; FR2450003B1; JPS55112019A; US4291285A; FR2450003A1; GB2044030B

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

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— das Zwischer.elerc^nt (10} vollständig aus elektrisch isolierendem Klebematerial besteht,

— der Entnahmeabschnitt außerhalb des rahmenförmigen Zwischenelementes (10) liegt,

— das Schichtelement {! 1) im Bereich der Elektroden (5—9) eine druckabhängige elektrische Leitfähigkeit besitzt,

— die Anschlüsse (12—16) mit Klauen (12a—16a,) versehen sind, durch die das Schichtelement (11) und das Substrat (1) im Bereich der Elektroden (5—9) gegeneinandergedrückt werden, und daß

— Substrat (1), Zwischenelement (10), Schichtelement (11) und Klauen (12a— t6a) von Kunstharzmaterial gemeinsam umgössen sind.

2. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hauptfläche des Substrats (1) zwei an gegenüberliegenden Rändern liegende Entnahmeabschnitte vorhanden sind.

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Die Erfindung geht aus von einem akustischen Oberflächenwellen-Bauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges akustisches Oberflächenwellen-Bauelement ist bereits aus der US-PS 38 85 173 bekannt,

Substrat, Zwischenelement und Schichtelement werden dabei mittels einer Gehäuseabdeckung gegeneinandergedrückt. Zwischen dem Substrat und der Gehäuseabdeckung kann ferner eine elastische Schicht angeordnet sein, die dem Druckausgleich dient und zusätzlich elektrische Eigenschaften aufweisen kann, um den Wandlerbereich gegenüber elektromagnetischer Strah-

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lung zu schützen.

Ein weiteres akustisches Oberflächenwellen-Bauelement ist aus der US-PS 38 72 331 bekannt. Es besitzt ebenfalls ein einen Wandlerbereich tragendes Substrat, auf dem ein rahmenförmiges und den Wandlerbereich umgebendes Zwischenelement derart angeordnet ist, daß ein sich am Rand des Substrats befindender Entnahmeabschnitt außerhalb des rahmenförmigen Zwischenelements liegt Auf dem rahmenförmigen Zwischenelement ist ein als Keramikplatte ausgebildetes Schichtelement angeordnet, das mit dem Zwischenelement bei hoher Temperatur verbunden wird. Dieses Schichtelement trägt keine elektrischen Anschlüsse.

Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bauliche Einheit zur Herstellung eines akustischen Oberflächenwellen-Bauelementes zu schaffen, bei der ein durch ein Substrat, ein Zwischenelement und ein Schichtelement gebildeter Hohlraum leicht hermetisch abschließbar ist

Diese Aufgabe wird bei einem akustischen Oberflächenweiien-Bauelement der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels,

F i g. 2A bis 2D Echematische Darstellungen zur Herstellung des Ausf Uhrungsbeispiels von F i g. 1,

Γ; g. 3 einen Querschnitt durch eine Ebene ίίί-Ιίί von F i g. 2D und

F i g. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 teilweise zerlegt dargestellte Ausführungsbeispie! trägt auf einem Substrat 1 zwei !nterdigitalwandler 2 und 3, die in an sich bekannter Weise in Fortpflanzungsrichtung einer akustischen Oberflächenwelle um eine geeignete Distanz voneinander getrennt sind. Da die Elektrodenverteilung und Arbeitsweise der Interdigitalwandler 2 und 3, zwischen denen sich eine Massenelektrode 4 befindet, dem Fachmann hinreichend bekannt sind, erübrigt sich eine Beschreibung dieser Einzelheiten. An einem Rand des Substrats 1 befinden sich herausgeführte Elektroden 5 und 6 des Interdigitalwandlers 2, und daneben sind auf dem Substrat 1 ähnliche herausgeführte Elektroden 7 für die Masseelektrode 4 sowie 8 und 9 für den Interdigitalwandler 3 angeordnet. Sämtliche Elektroden 5 bis 9 enden an der gleichen Substratendkante in einem Entnahmeabschnitt, der mit weiter unten beschriebenen Anschlußfaiinen 12 bis 16 elektrisch verbunden ist.

Auf das Substrat 1 ist beispielsweise mittels Bedrukken ein als Zwischenelement dienendes Klebemittel 10 aufgetragen, welches die Ausbreitungsbahn einer akustischen Oberflächenwelle zwischen den Interdigitalwandlern 2 und 3 eingrenzt und dabei den Bereich der herausgeführten Elektroden 5 bis 9 am Rand des Substrates frei läßt. Dieses Klebemittel 10 kann viskoses Klebemittel wie Silicongummi sein und zum Befestigen eines nachstehend beschriebenen Schichtelementes 11 an dem Substrat 1 dienen. Dabei verbleibt ein notwendiger Spalt zwischen Substrat 1 und Schichtelement 11 im Bereich der Interdigitalwandler 2 und 3. Wenn dieses Klebemittel 10 akustisch absorbierend wirkt, dann dient es auch zur Absorption unerwünschter Oberflächenwellen. Hat das Klebemittel 10 keine absorbierenden Ei-

genschaften, dann kann ein Absorptionsmaterial wie Silicongummi dort angebracht sein, wo unerwünschte Oberflächenwellen zu absorbieren sind. Wenn mindestens Abschnitte 10a und lOb des Klebemittels 10 aus einem akustisch absorbierenden Material bestehen, dann werden dort durch die Interdigitalwandler 2 und 3 angeregte unerwünschte Oberflächenwellen wirksam absorbiert, auch wenn die restlichen Bereiche nicht aus einem akustisch absorbierenden Material bestehen.

Das in Richtung seiner Dicke auf Druckeinwirkung empfindliche Schichtelement 11 ist über das Klebemittel 10 auf das Substrat 1 auflaminiert. Als in Richtung der Dicke empfindliches Schichtelement kann bekanntlich eine Schicht verwendet werden, weiche entweder eine in Silicongummi eingebettete Metallpulvermischung, Graphitfasern, dünne Meta'ldrähte od. dgl. enthält, die im Silicongummi in Richtung der Dicke eingebettet sind. Ein derartiges Schichtelement besitzt an gegebenen Positionen bestimmte elektrische Leitfähigkeitseigenschaften in Dickenrichtung und ferner bestimmte isolierende Eigenschaften in Längsrichtung bzw. Erstrekkungsrichtung. So hat beispielsweise ein derzeit verfügbares Gummischichtelement mit einer Richtungsleitfähigkeit in Dickenrichtung bei einer Dicke von 0,2 mm einen Widerstand von 0,6 bis 13 Ω/mm² bei Einwirkung eines Druckes von 74 g/mm² in Dickenrichtung und einen Isolationswiderstand von mehr als 2 · 10⁹ Ω zwischen benachbarten Elektroden. Das verfügbare druckempfindliche elektrisch leitfähige Gummischichtelement entwickelt eine sprungartige Widerstandsverminderung von 10⁸ Ω cm auf 10² Ω cm in einem Bereich, wo es einem Druck von 40 g/cm² in Dickenrichtung ausgesetzt wird. Ein derartiges Schichtelement 11 ist über das Klebemittel 10 auf dem Substrat 1 festgeklebt.

Für die Entnahmeabschnitt-Elektroden 5 bis 9 gibt es vorbereitete Anschlußfahnen 12 bis 16, die an einem Ende zu Klauen 12a bis 16a gabelförmig gebogen sind. Jede dieser Anschlußfahnen 12 bis 16 wird mit ihrer Klaue 12a bis 16a elektrisch mit einer der Elektroden 5 bis 9 verbunden, jedoch liegt jeweils das in der Dickenrichtung leitfähige Schichtelement 11 dazwischen (siehe F i g. 2D). Auf diese Weise sind die Interdigitalwandler 2 und 3 sowie die Masseelektrode 4 über ihre zugeordneten Entnahmeabschnitt-Elektroden 5,6,8,9 und 7 sowie durch das Schichtelement 11 hindurch mit ihren entsprechend«! Anschlußfahnen 12 bis Ϊ6 verbunden. Die Klauen 12a bis 16a der Anschlußfahnen 12 bis 16 sind so vorgespannt, daß das Schichtelement 11 mit einer gewissen Klemmkraft in Dickenrichtung eingespannt ist.

Die aus dem Substrat 1, Klebemittel 10, Schichtelement 11 und Anschlußfahnen 12 bis 16 gebildete Baugruppe wird in Kunstharz getaucht oder eingeformt, wobei die anderen Endabschnitte der Anschlußfahnen 12 bis 16 aus der auf diese Weise gebildeten äußeren Kunstharzkapsel Vf frei herausragen. Das die Bereiche der Interdigitalwandler 2 und 3 eingrenzende Klebemittel 10 verhindert das Eindringen von Harz in die Wandlerbereiche und Ausbreitungsbahnen der akustischen Oberflächenwelle.

Nachstehend wird in Verbindung mit den F i g. 2A bis 2D und 3 ein Herstellverfahren für die Ausführung von F i g. 1 beschrieben. Zunächst wird ein in Scheibchen unterteiltes Substrat 20 vorbereitet, welches Muster 21 mit elektrischen Leiterbahnen einschließlich Elektroden und Entnahmeabsehnitten für die Interdigitalwandler in vorgegebener Anordnung enthält. Dazu gehört auch ein Leiterbahnmuster für dk Masseelektrode und die herausgeführten Elektroden. Wird als Material für das Substrat 20 ein Material wie Keramik verwendet, das polarisiert werden muß, dann erfolgt dieser Polarisationsprozeß entweder vor oder nach Bildung des Leiterbahr.-musters 21. Dann wird gemäß Fig.2B z. B. durch Aufdrucken eines Klebemittels 10 das Zwischenelement entsprechend F i g. 1 gebildet Anschließend wird gemäß F i g. 2C ein dem Schichteiement 11 von F i g. 1 entsprechendes und aus dem gleichen Material bestehendes Schichteiement 22 mit den gleichen Abmessungen wie das Substrat 20 auf dem Substrat durch das Klebemittel 10 befestigt. Danach wird im Verlauf der in F i g. 2 A und 2B unterbrochen dargestellten Linien dieses Zwischenprodukt in Einzelelemente unterteilt, die jeweils ein Leiterbahnmuster 21 enthalten und aus einem laminierten Substrat 1, Klebemittel-Zwischenlage 10 und Schichtelement 11 gemäß F i g. 1 bestehen.

Sodann werden die Anschlußfahnen 12 bis 16 so montiert, daß ihre KJauen 12a bis 16a das Substrat 1 und das Schichteiement 11 im Bereich der Entnahmeelektroden 5 bis 9 (Fig. 1) einklemmen. Anschließend wird nach einem bekannten Verfahren wie Taiüiien oder Formen eine äußere Kunstharzkapsel 17 gebildet, und damit ist das in F i g. 3 geschnitten dargestellte akustische Oberflächenwellen-Bauelement fertig.

Das in F i g. 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen in der Weise, daß seine Anschlußfahnen 12 bis 16 in der sog. Dual-in-Line-Anordnung befestigt sind. Zu diesem Zweck sind die Entnahmeabschnitt-Elektroden 5 bis 9 an beiden Rändern des Substrates 1 angeordnet, und zu der Masseelektrode 4 gehört eine zusätzliche Elektrode T.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement mit

— einem Substrat (1), das auf seiner einen Hauptfläche einen Wandlerbereich sowie wenigstens einen am Rand der Hauptfläche liegenden Entnahmeabschnitt aufweist in dem Elektroden (5—9) zur Verbindung des Bauelementes mit einer externen Schaltung verlaufen,

— einem auf der genannten Hauptfläche liegenden rahmenförmigen Zwischenelement (10), welches den Wandlerbereich umgibt,

— einem auf dem rahmenförmigen Zwischenelement (10) liegenden und dem Wandlerbereich im Abstand gegenüberliegenden Schichtelement (11), dessen Ausdehnung im wesentlichen der des Substrats (1) entspricht, und das mit elektrischen Anschlüssen (12—16) verbunden ist, und mit

— Elementen zum Gegeneinanderdrücken von Substrat (1), Zwischenelement (10) und Schichtelement (11), so daß jeweils zwischen den EIektroden (5—9) und den Anschlüssen (12—16) liegende Materialbereiche mit druckabhängiger elektrischer Leitfähigkeit durchgehend leitend sind,