專利名稱：：表面波元件及制造用于它的衰減結(jié)構(gòu)的方法表面波元件，例如表面波濾波器，是用來對含信息內(nèi)容的電磁流進(jìn)行訊號處理的電子元件。用于例如雷達(dá)設(shè)備、電視設(shè)備以及其他視頻儀器的元件中，載有訊號或信息的電脈沖或電流轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動，即所謂表面波。通過換能器的適當(dāng)構(gòu)造，特別是換能器表面產(chǎn)生聲音效應(yīng)的幾何形狀來影響這種換能器的聲學(xué)性能。從而有可能按需要轉(zhuǎn)變聲音訊號。例如用這種方式從電視或視頻訊號的總頻譜中濾出約38MHz的中間頻率部分。未完全轉(zhuǎn)化回電信號的表面波會干擾表面波元件的功能，例如在元件棱邊或其他結(jié)構(gòu)上的反射作用。為了減弱這種不希望存在的表面波并減少棱邊反射及回聲效應(yīng)，換能器元件的表面上主要是在元件的棱邊區(qū)域內(nèi)加上一種具有衰減作用的物質(zhì)，它可以吸收發(fā)散波的能量并減小反射和回聲效應(yīng)。制造這種衰減結(jié)構(gòu)需要使用具有特定的動力和機(jī)械性能的有機(jī)材料。為此專利EP0360037中建議采用例如以環(huán)氧化物為基礎(chǔ)的雙組分樹脂，它用羧酸及酸性酯進(jìn)行堿催化而可交聯(lián)。這種雙組分樹脂可按要求方式在聲學(xué)上適配并產(chǎn)生所希望的衰減作用，但是在加工過程中存在一些問題?；旌蟽煞N樹脂組分造成較高的制造成本，而且得到的樹脂適用期有限。反應(yīng)樹脂中所含的溶劑需要長時間蒸發(fā)及固化過程，期間還存在這樣的可能性，即在特別是三維造型上印制的衰減結(jié)構(gòu)有變形的危險。從而失去所要求的衰減性能。專利EP0098599A2中建議采用UV-固化的丙烯酸樹脂混合物制造表面波元件的衰減結(jié)構(gòu)，并設(shè)法最大限度地提高所述混合物的彈性模數(shù)和密度。但是，用這種方式制成及固化的衰減結(jié)構(gòu)在使用中顯示出過度的脆性，及在薄片及換能器材料上的粘附性過差。該結(jié)構(gòu)要在薄片上制成，接著通過鋸開而分開。在這種方法中需鋸開衰減結(jié)構(gòu)導(dǎo)致裂開及脫離薄片從而損壞整個元件。因此，本發(fā)明的任務(wù)就是提供一種具有經(jīng)聲學(xué)改性的衰減結(jié)構(gòu)的表面波元件，該衰減結(jié)構(gòu)制造方法簡單可靠，該衰減結(jié)構(gòu)顯示很小的棱邊反射并對寄生訊號具有很強(qiáng)的衰減作用。按本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的表面波元件解決。本發(fā)明的進(jìn)一步擴(kuò)展以及制造聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)的方法列舉在其他權(quán)利要求中。按照本發(fā)明，將通常的壓電換能器與一種新型的聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)相結(jié)合，其中新型的聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)有利地導(dǎo)致產(chǎn)生具有改善性能的表面波元件。本身為已知的壓電換能器主要包括由壓電材料制成的基片和在基片表面的換能器電極。換能器電極可包括發(fā)送電極和接收電極，電極之間為表面波的傳播路徑隔開。聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)用于基片的表面，并使換能器電極只為衰減結(jié)構(gòu)部分覆蓋而傳播路徑則不被覆蓋。衰減結(jié)構(gòu)所覆蓋區(qū)域的輪廓以及衰減結(jié)構(gòu)本身的截面都必須作成專有的形狀，印刷方法特別適用于施加衰減結(jié)構(gòu)，例如絲網(wǎng)印刷法。按照本發(fā)明用UV引發(fā)的陽離子固化環(huán)氧樹脂制成的衰減結(jié)構(gòu)特別適合于用絲網(wǎng)印刷加工。因而按照本發(fā)明可將衰減結(jié)構(gòu)十分精確地制成所需的幾何形狀。因此，表面波元件也具備優(yōu)良的聲學(xué)衰減性能。與主訊號對比，干擾訊號可被減弱約55dB。反射情況也很好，基本上不出現(xiàn)棱邊反射。衰減結(jié)構(gòu)能可靠地施加到例如壓電陶瓷上，并牢固附著在其上面。在整個生產(chǎn)過程中，粘合保持原樣無損，盡管生產(chǎn)過程包括將壓電陶瓷薄片鋸開而分開所述元件，并且鋸開的斷面通過較大面積的硬化的環(huán)氧樹脂衰減結(jié)構(gòu)。由于環(huán)氧樹脂易于加工，表面波元件的制造過程也就簡單和可靠，在價格方面因而也比較合理。衰減結(jié)構(gòu)，也就是所用的固化環(huán)氧樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度超過120℃，因此這種元件具有很高的氣候穩(wěn)定性，因而在使用中不會出現(xiàn)聲學(xué)性能發(fā)生不能承受的變化。按照本發(fā)明，用于衰減結(jié)構(gòu)的UV-引發(fā)的陽離子固化環(huán)氧樹脂在電子學(xué)性能方面滿足要求。這意味著樹脂中不含或只含極少量的促使腐蝕作用的物質(zhì)，因?yàn)樗赡茉谠褂弥懈g換能器結(jié)構(gòu)。聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)的制造過程包括下列步驟將UV-引發(fā)的陽離子固化環(huán)氧樹脂按所要求的結(jié)構(gòu)形狀壓制(print)在表面波元件的表面上，任選維持保持時間(holdingtime)達(dá)60分鐘，并且用UV-射線照射樹脂結(jié)構(gòu)使它固化。本制造方法所用環(huán)氧樹脂是以脂環(huán)族環(huán)氧化物為基礎(chǔ)的樹脂。為了適應(yīng)特別是絲網(wǎng)印刷的加工要求，將脂環(huán)族的環(huán)氧化物與更高粘度的由這種環(huán)氧化物與酚，優(yōu)選多價酚反應(yīng)生成的產(chǎn)物混合。除上述本身也是環(huán)氧化物的反應(yīng)生成物外，環(huán)氧樹脂中還至少包含一種用于陽離子硬化過程的光引發(fā)劑，并任選包含其他環(huán)氧樹脂中常用的添加劑。脂環(huán)族環(huán)氧化物的特點(diǎn)是具有足夠高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，它可以從相應(yīng)的環(huán)烯的環(huán)氧化制成電子質(zhì)量級的制品。市售的脂環(huán)族環(huán)氧化物還包括由幾種不同的脂環(huán)族環(huán)氧化物組成的混合物。適用的化合物具有例如下列結(jié)構(gòu)式它們還以下列商品名銷售AralditeCY179(ciba)或ERL4221及ERL4299(UCC)及CY177。環(huán)氧樹脂的另一個主要組分是曾提出過的中間體，例如脂環(huán)族環(huán)氧化物與多酚，優(yōu)選雙酚反應(yīng)而得出的產(chǎn)物。雙酚的可選擇種類是很廣的，比較適合的例子是雙酚A。制造中間體的反應(yīng)是采用堿催化在比較溫和的條件下進(jìn)行。優(yōu)選的中間體是2∶1加成化合物，其中兩種脂環(huán)族二環(huán)氧化物兩個環(huán)氧基團(tuán)中的每一個分別與雙酚反應(yīng)。因而2∶1加成化合物也是二環(huán)氧化物。例如前面提出的CY179與雙酚A2∶1反應(yīng)得出的主要中間體具有下列的結(jié)構(gòu)式但是也可按摩爾比1∶1到20∶1，優(yōu)選1∶1到5∶1進(jìn)行反應(yīng)而形成中間體。特別是在脂環(huán)族環(huán)氧化物較高比例的反應(yīng)中，反應(yīng)后的混合物中除中間體(2∶1加成化合物)外還遺留較大量未反應(yīng)也就是未發(fā)生變化的脂環(huán)族環(huán)氧化物。在選擇足夠高的摩爾比的情況下，含脂環(huán)族環(huán)氧化物的中間體(反應(yīng)混合物)也可直接用于施用而不必再與脂環(huán)族環(huán)氧化物混合。作為陽離子固化過程的光引發(fā)劑是環(huán)氧樹脂配料中不可缺少的又一成分。按環(huán)氧樹脂的總量計(jì)算，它的含量可在0.1到5重量％范圍。在UV-輻射時，這些光引發(fā)劑釋放出反應(yīng)活性的陽離子，例如質(zhì)子，它引發(fā)環(huán)氧樹脂的陽離子固化過程。在這種情況下，光引發(fā)劑是由穩(wěn)定的有機(jī)鎓鹽衍生生成，特別是以氮、磷、氧、硫、硒或碘作為陽離子的中心原子。含復(fù)合陰離子的芳族硫鎓鹽及碘鎓鹽特別有利。也可使用可釋放路易斯酸并形成為例如π-施主-過渡金屬配合物的光引發(fā)劑。此外還可提及苯甲酰甲基硫鎓鹽、羥苯基硫鎓鹽以及氧化锍鹽。還有別的鎓鹽也可使用，它們雖不直接但可用一種敏化劑誘發(fā)成酸。還有有機(jī)硅化合物，在有機(jī)鋁化合物存在的條件下通過UV-輻射也能釋放硅烷醇，也可用作陽離子固化過程的光引發(fā)劑。例如下列硫鎓鹽很適合于用作光引發(fā)劑。它是CyracureUVI6974(Fa.UNIONCARBIDE，聯(lián)合碳化物公司)的主要組分。為改性的目的，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂或用來制造本發(fā)明的表面波元件的環(huán)氧樹脂中還可有別的環(huán)氧化物組分。原則上，各種環(huán)氧化物都能用，只要它們可用過酸環(huán)氧化作用制得。例如長鏈的α-環(huán)氧化物、環(huán)氧化聚丁二烯、環(huán)氧化豆油等。也可加入另外一些可與環(huán)氧化物共聚的化合物。例如某種乙烯基醚及醇，優(yōu)選是多官能團(tuán)的乙烯基醚及醇，優(yōu)選多官能團(tuán)的化合物。例如可以加入乙二醇、其他脂族二醇、三官能或四官能醇類，如三羥甲基丙烷或乙二醇與酚或雙酚的醚。其他適合的可共聚化合物還有多元醇，它們用于制造聚氨酯類。環(huán)氧樹脂中還含一些常用的非反應(yīng)活性的添加劑。它們特別是流動調(diào)節(jié)劑，粘結(jié)劑，觸變劑，熱固化引發(fā)劑，有時還加入著色劑或顏料。必須特別著重指出，這些選擇使用的物料并不是本發(fā)明中非用不可的組分。也就是說不用這些添加劑也可制成適用于本發(fā)明的表面波元件的環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的觸變劑是煅制硅酸(pyrogenicsilicicacid)，在環(huán)氧樹脂中它的含量可高達(dá)15重量％。下面結(jié)合一些制造實(shí)例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。附圖用示意的截面圖示出本發(fā)明的表面波元件的結(jié)構(gòu)。用于制備本發(fā)明絲網(wǎng)印刷樹脂的中間體為含環(huán)氧官能團(tuán)的物質(zhì)。V3表示的中間體是例外，它含羥基官能團(tuán)，并為酸性催化合成的。第一種預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物V1的制備。將300g脂環(huán)族雙環(huán)氧化物(AralditeCY177，ciba)與15g雙酚A一同放入500mL的圓底燒瓶中，在90℃攪拌到完全溶化。加入1.0g堿性催化劑后加熱到100℃并在此溫度保持21小時。接著在130℃及0.6mbar的真空下排氣約1小時。得到的反應(yīng)混合物為備用的中間體V1。第二種中間體V2的制備。將一種脂環(huán)族環(huán)氧化物(AralditeCY179)150g與第二種脂環(huán)族環(huán)氧化物(AralditeCY177)150g及30g雙酚A放入500mL的圓底燒瓶中，在90℃攪拌到雙酚完全溶解。加入1.0g催化劑后，加熱到100℃并在此溫度保持21小時。接著將反應(yīng)混合物在130℃并減壓到約0.6mbar排氣。得到的反應(yīng)混合物為備用的中間體V2。第三種中間體V3的制備。為了制備中間體V3，用23g脂環(huán)族環(huán)氧化物AralditeCY179及40g脂環(huán)化二醇(TCD醇DM，Hoechst，結(jié)構(gòu)式如下)。在攪拌下緩慢滴入0.05gHSbF6(溶解在2gTCD醇中)。在反應(yīng)若干小時后加熱到110℃再攪拌1小時然后加入0.07g氨基乙醇。得到的中間體在室溫中具有相當(dāng)大的粘度，可作為中間體V3繼續(xù)加工。中間體V4及V5的制備。另一種中間體V4可用與制備V1及V2相類似的方式從100g脂環(huán)族環(huán)氧化物AralditeCY179與20g雙酚A制備，而中間體V5則按同樣的操作規(guī)程從100gAralditeCY179與15g雙酚A制備。第一種可絲網(wǎng)印刷的環(huán)氧樹脂EH1的制備將20g中間體V1，50g中間體V2，0.15g脫泡劑(SH，Wacker制)，0.1g粘結(jié)劑(A186，UnionCarbide制)及0.5g用于陽離子固化過程的光引發(fā)劑(CyracureUVI6974，UnionCarbide)在室溫中通過攪拌混合均勻。攪拌15分鐘后加入4.1g第一批煅制硅酸(AerosilA380，Degussa制)及3.0g另一批煅制硅酸(AerosilR202，Degussa制)再攪拌30分鐘。在小于1mbar的壓力下排氣后可獲得備用的環(huán)氧樹脂EH1，它在室溫中的粘度為42Pa·s。第二種可絲網(wǎng)印刷的環(huán)氧樹脂EH2的制備將88g脂環(huán)族環(huán)氧化物AralditeCY179，150g中間體V3及0.75g光引發(fā)劑(CyracureUVI6974)用適當(dāng)?shù)姆椒ɑ旌暇鶆虿⑦M(jìn)行排氣。獲得的備用環(huán)氧樹脂混合物EH2具有的粘度為38Pa·s。第三種可絲網(wǎng)印刷的環(huán)氧樹脂EH3的制備將30g脂環(huán)族環(huán)氧化物AralditeCY179、720g中間體V4、200g環(huán)氧化豆油(EdenolD82，Henkel制)、30g煅制硅酸(AerosilA380，Degussa制)、2.5g流動調(diào)節(jié)劑(Modaflow，Monsanto制)、1.5g粘結(jié)劑(SilanA186，UnionCarbide)及4.9g光引發(fā)劑UV16974混合均勻及排氣。這樣獲得的可絲網(wǎng)印刷的環(huán)氧樹脂具有的粘度為135Pa·s?？山z網(wǎng)印刷的環(huán)氧樹脂EH4的制備。從650g中間體V5、25g十二碳烯氧化物(PeroxidChemie制)、90gTCD-醇DM(Hoechst制)、17g乙二醇(Merck制)、33g煅制硅酸AerosilA380(Degussa制)、2g流動調(diào)節(jié)劑(ModaflowMonsanto制)及5g光引發(fā)劑UV16974按同樣的方式制成均勻的混合物，并排氣。獲得的備用物料具有的粘度為21Pa·s。如上述制備的環(huán)氧樹脂EH1到EH5可用絲網(wǎng)印刷法壓印在壓電換能器(表面波元件)上。其粘度足夠低，足以使物料能透過所使用的絲網(wǎng)，但同時粘度也足夠高而不致自發(fā)地流動穿過絲網(wǎng)。環(huán)氧樹脂還具有足夠的觸變性，使印制成的結(jié)構(gòu)經(jīng)過靜置1小時后還保持要求的斷面形狀而不流動變形。保證1小時的靜置時間是必要的，這樣才能使有時在壓印的結(jié)構(gòu)中可能包含的空氣泡排出。物料在基片(壓電陶瓷)上顯示良好的粘附。它也不發(fā)粘以致在絲網(wǎng)印刷時拉絲。附圖1示出一塊表面波元件(表面波濾波器)的橫斷面示意圖。上面已按所描述的方式涂印上衰減結(jié)構(gòu)5。基片2為壓電陶瓷制成(例如鈮酸鋰)，厚約500μm，它的整個下表面粘貼在一塊銅制槽板上?；?的上側(cè)面有換能器電極3及4。圖中示出穿過制成梳狀結(jié)構(gòu)的換能器電極3、4的“齒”部的截面。每兩塊不同極性(用+及-表示)的梳狀換能器電極的“齒”互相穿插。換能器電極3就這樣形成表面波的發(fā)射極，它將引入換能器電極3的電訊號轉(zhuǎn)換為機(jī)械訊號或振動訊號，即所謂表面波。換能器電極4為表面波的接收極，它將通過元件過濾后的表面波再轉(zhuǎn)換成電訊號。衰減結(jié)構(gòu)5用絲網(wǎng)印刷法安裝在活性換能器范圍以外。從圖中可以看出，樹脂是裝在例如基片表面上表面波傳送方向的相對的兩側(cè)棱邊上。當(dāng)然也可以將環(huán)氧樹脂或衰減結(jié)構(gòu)安裝在基片表面的所有棱邊上。雖然附圖不是按比例畫出，還是可以清楚地看出樹脂結(jié)構(gòu)的淺層梯度，它可使由絲網(wǎng)印成的棱邊導(dǎo)致的表面波反射進(jìn)一步減弱，因?yàn)樗贡砻娌ㄒ子趶幕?過渡到衰減結(jié)構(gòu)5。按上述方法涂層的元件經(jīng)過所提出的保持時間后用UV-射線處理。在UV-A范圍內(nèi)以照射強(qiáng)度約50mWcm-2將元件照射約1分鐘。現(xiàn)在，衰減結(jié)構(gòu)已足夠固化，可以在必要時鋸開薄片分成單個的表面波元件。在這一過程中衰減結(jié)構(gòu)既不從基片上脫離，也不應(yīng)受到損傷。在以后的任選時間，有時也在鋸開之前應(yīng)將元件或衰減結(jié)構(gòu)作幾分鐘例如在130℃補(bǔ)充硬化。成品元件在110℃進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)(潮濕及直流電)。元件經(jīng)試驗(yàn)后不應(yīng)出現(xiàn)由于被腐蝕或其他損傷而報廢的情況。此外還進(jìn)行功能試驗(yàn)，測定按本發(fā)明達(dá)到的表面波過濾器衰減性能(以dB表示)。下表中列舉用制造實(shí)例中制成的環(huán)氧樹脂，以及用它們涂布的表面波濾器試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)。玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg是按DSC測定的。<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="691">樹脂粘度[Pa·s]Tg[℃]衰減[dB]EH14212554EH23812355EH313513354EH42112053</table></tables>可以看出，按本發(fā)明用UV-固化的環(huán)氧樹脂涂布的表面波元件的衰減性能滿足要求。權(quán)利要求1.表面波元件，—具有用壓電材料構(gòu)成的基片(2)；—具有在基片的一個表面上的換能器電極(3，4)；和—具有壓制在表面的至少一部分上，由UV-引發(fā)的陽離子固化的環(huán)氧樹脂構(gòu)成的聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)(5)。2.按權(quán)利要求1的表面波元件，其中干擾信號相對于主信號至少衰減50dB。3.按權(quán)利要求1或2的表面波元件，其中衰減結(jié)構(gòu)(5)的環(huán)氧樹脂以脂環(huán)族環(huán)氧化物為基礎(chǔ)并不含任何溶劑。4.在表面波元件(7)上制造聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)(5)的方法，將UV引發(fā)的陽離子固化環(huán)氧樹脂在表面波元件的表面上壓制成要求的結(jié)構(gòu)(5)，任選保持最長達(dá)60分鐘的保持時間(holdingtime)，和使樹脂結(jié)構(gòu)(5)暴露于UV輻射之下而固化。5.按權(quán)利要求4的方法，其中所使用的環(huán)氧樹脂含有下列組分—脂環(huán)族環(huán)氧化物，—脂環(huán)族環(huán)氧化物與多元酚按反應(yīng)活性基團(tuán)摩爾比1∶1到20∶1的反應(yīng)產(chǎn)物，—用于陽離子固化過程的光引發(fā)劑，以及有時還加入的—環(huán)氧樹脂中通常使用的其他添加劑，環(huán)氧樹脂具有的粘度為20-150Pa·s。6.按權(quán)利要求4或5的方法，其中脂環(huán)族環(huán)氧化物選自3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3′，4′-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯及雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯或它們的混合物。7.按權(quán)利要求4到6中任一項(xiàng)的方法，其中環(huán)氧樹脂還含有其它的組分，它們對于UV-引發(fā)的陽離子固化過程中有反應(yīng)活性并選自脂族環(huán)氧化物及單-或多官能團(tuán)的脂族醇及芳脂族醇及乙烯基醚。8.按權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)的方法，其中環(huán)氧樹脂的常用添加劑選自流動調(diào)節(jié)劑、粘合劑、觸變劑以及熱固化引發(fā)劑。9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)的方法，其中在一塊薄片上制成若干元件(7)，并且其中在壓印上的結(jié)構(gòu)(5)固化后，通過結(jié)構(gòu)的一部分而鋸開以分開各元件。10.UV-引發(fā)的陽離子固化環(huán)氧樹脂在表面波元件上壓印成衰減結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。全文摘要提供用于表面波元件的由UV－引發(fā)的陽離子固化環(huán)氧樹脂構(gòu)成的一種衰減結(jié)構(gòu)。不含溶劑的環(huán)氧樹脂以脂環(huán)族環(huán)氧化物為基礎(chǔ)并用絲網(wǎng)印刷壓制在薄片上。將薄片鋸開時,不致使衰減物質(zhì)松開或崩落。在衰減及耐腐蝕性能方面這種衰減結(jié)構(gòu)都能滿足表面波濾波器的要求。文檔編號G10K11/00GK1174622SQ95197504公開日1998年2月25日申請日期1995年12月5日優(yōu)先權(quán)日1994年12月9日發(fā)明者H·拜爾,W·菲舍爾,W·普倫德里赫,H·斯特爾茨,W·帕爾申請人:西門子公司