DE2820046A1 - Akustisches oberflaechenwellen- bauelement - Google Patents
Akustisches oberflaechenwellen- bauelementInfo
- Publication number
- DE2820046A1 DE2820046A1 DE19782820046 DE2820046A DE2820046A1 DE 2820046 A1 DE2820046 A1 DE 2820046A1 DE 19782820046 DE19782820046 DE 19782820046 DE 2820046 A DE2820046 A DE 2820046A DE 2820046 A1 DE2820046 A1 DE 2820046A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- surface acoustic
- acoustic wave
- electrodes
- electrode
- electrode fingers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 12
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 11
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005744 Teer Meer reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14517—Means for weighting
- H03H9/1452—Means for weighting by finger overlap length, apodisation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02842—Means for compensation or elimination of undesirable effects of reflections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Murata - FP-0786
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein akustisches Oberflächenwellen-Bauelement
(AOW-Bauelement). Insbesondere betrifft die Erfindung ein AOW-Bauelement mit einer Kombination aus
einem piezoelektrischen Substrat und darauf ausgebildeten interdigitalen Elektroden, wodurch ein elektrisches Signal
in eine akustische Oberflächenwelle und umgekehrt umgewandelt
wird.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines bekannten AOW-Bauelements 100, das einen Wandler 20 mit einem piezoelektrischen
Substrat 10 aus einer piezoelektrischen Keramik (z.B. PTZ), einen einzelnen Kristall (z.B. LiNbO3)
oder einen piezoelektrischen Dünnfilm (z.B. ZnO) sowie mit einer interdigitalen Elektrode 21 aufweist, die betriebsmäßig
mit dem piezoelektrischen Subatrat 10 verbunden ist und ein Paar von Elektrodenfinger-Gruppen 22b, ... 22b und
23b, ... 23b aufweist, die auf der Oberfläche des piezoelektrischen
Substrats 10 in interdigitaler Art ausgebildet sind und sich mittels eines Paares von gemeinsamen Elektroden
22a und 23a auf dem gleichen Potential befinden.
Üblicherweise ist das AOW-Bauelement so ausgebildet, daß
sich die Elektrodenfinger in der überlappungslänge der
benachbarten Elektrodenfinger ändern, die sich miteinander in der Längsrichtung der Elektrodenfinger entsprechend der
vorbestimmten Bewertungsfunktion überlappen, um eine gewünschte Durchlaßkennlinie zu erhalten. Die Geschwindigkeit
der sich entlang des piezoelektrischen Substrats ausbreitenden akustischen Oberflächenwelle ist jedoch verschieden
zwischen einem Bereich, in dem die Elektrodenfinger mehr vorherrschen, und einem Bereich, in dem die Elektrodenfinger
weniger vorherrschen, d.h. zwischen einem mehr gewichteten Bereich und einem weniger gewichteten Bereich.
809846/0876
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER Müratd - FP-0786
Demzufolge wird in einem AOW-Bauelement mit sogenannten
gewichteten oder bewerteten interdigitalen Elektroden die Geschwindigkeitsverteilung der akustischen Oberflächenwelle
in der Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ungleich, wodurch an der
Ausgangsseite des AOW-Bauelements eine Phasendifferenz verursacht
wird. Aus diesem Grund hat auch das sogenannte gewichtete AOW-Bauelement den Nachteil, daß eine vorbestimmte
gewünschte Durchlaßkennlinie nicht erreicht werden kann.
Aus der US-PS 3 699 364 ist ein AOW-Bauelement bekannt, das den oben beschriebenen Nachteil bis zu einem gewissen
Grade vermeidet. Bei diesem AOW-Bauelement sind Pseudoelektroden 231, ... 231 und 221, .. 221 zwischen benachbarten
Elektrodenfingern 22b, ... 22b und 23b, ... 23b im
nicht gewichteten Bereich vorgesehen, um die Verteilung der Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwelle
gleich zu machen. Derartige Pseudoelektroden haben zur Folge, daß die Differenz in der
Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwelle zwischen dem gewichteten Bereich und dem nicht gewichteten Bereich
eliminiert wird und sich damit eine verminderte Phasendifferenz an der Ausgangsseite des AOW-Bauelements ergibt.
Solche Pseudoelektroden haben jedoch auch den Nachteil, daß eine elektrisch und mechanisch
reflektierte Welle der akustischen Oberflächenwelle erhöht wird und sich ein weiteres Problem dadurch ergibt, daß ein
unerwünschter Frequenzgang, d.h. eine gewisse Welligkeit im Durchlaßband auftritt und die Welligkeit der Gruppenverzögerungskennlinie
zunimmt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Fig. 3 zeigt dabei die Durchlaßkennlinie eines bekannten
AOW-Bauelements, wobei auf der Ordinate der Dämpfungsbetrag und auf der Abszisse die Frequenz der
akustischen Oberflächenwelle aufgetragen ist.
8 09846/0876
TFR MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Ilurata - FP-0786
Um die elektrisch reflektierte Welle zu vermindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Pseudoelektroden 221, ... 221
und 231, ... 231 auch mit den gemeinsamen Elektroden 22a und 23a zu verbinden, die die entsprechenden Elektroden-
finger 22b, ... 22b und 23b, 23b auf dem gleichen
Potential halten, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wodurch die Pseudoelektroden auf das gleiche Potential wie
die benachbarten Elektrodenfinger gebracht werden. Aber selbst bei einem AOW-Bauelement, bei dem die Pseudoelektroden
auf das gleiche Potential wie die benachbarten Elektrodenfinger gebracht wurden, wird die oben beschriebene
Welligkeit aufgrund der mechanisch reflektierten Welle überhaupt nicht verbessert. Andererseits wird
bei der Herstellung eines derartigen AOW-Bauelements ein piezoelektrisches Substrat mit einem größeren elektrischen/
mechanischen Kopplungskoeffizienten Keff hinsichtlich der
akustischen Oberflächenwelle verwendet, um den Umwandlungswirkungsgrad zu verbessern. Da die oben beschriebene
mechanisch reflektierte Welle annähernd in quadratischem Verhältnis zum elektrischen/mechanischen Kopplungskoeffizienten
Keff zunimmt, nimmt die mechanisch reflektierte Welle abrupt zu, wenn der elektrische/mechanische Kopplungskoeffizient Keff größer wird. Dies hat zur Folge, daß die
Welligkeit des Durchlaßbandes und die Welligkeit der Gruppenverzögerungskennlinie ( = - - χ ; wobei
f die Frequenz und 0 die Phase ist) auch bei einer Zunahme des elektrischen/mechanischen Kopplungskoeffizienten
Keff abrupt zunimmt, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 4 und 5 dargestellt ist und im Detail
später beschrieben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein AOW-Bauelement
zu schaffen, bei dem die Ausbreitung einer unerwünschten akustischen Oberflächenwelle bzw. eine unerwünschte
reflektierte Welle nicht auftritt.
809846/0876
TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER Kurate. - FP-0786
Das erfindungsgemäße AOW-Bauelement weist einen Wandler
zum Umwandeln eines elektrischen Signals in eine akustische Oberflächenwelle und umgekehrt auf, und zwar durch das Zusaitmenwirken
eines piezoelektrischen Substrats und von darauf ausgebildeten interdigitalen Elektroden, wobei die
interdigitalen Elektroden in der Überlappungslänge von
benachbarten, sich in Längsrichtung der Elektrodenfinger entsprechend einer vorbestimmten Bewertungsfunktion überlappenden
Fingern gewichtet werden.Dabei wird durch eine Umhüllung der gewichteten Elektrodenfinger ein gewichteter
Bereich und ein nicht gewichteter Bereich bestimmt und der nicht gewichtete Bereich weist ein die akustische
Oberflächenwelle absorbierendes Material auf, um eine unerwünschte
akustische Oberflächenwelle zu dämpfen.
Durch eine derartige Ausbildung des AOW-Bauelements wird
die Frequenzkennlinie verbessert. Außerdem kann auch die Gruppenverzogerungs- oder Gruppenlaufzeitkennlxnie verbessert
werden.
Die Erfindung sieht demnach ein AOW-Bauelement mit Wandlern
und interdigitalen Elektroden vor, die auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats aus Keramik (z.B. PZT),
oder eines einzelnen Kristalls (z.B. LiNbO3) oder eines
piezoelektrischen Dünnfilms (z.B. ZnO) ausgebildet sind, wodurch ein elektrisches Signal in eine akustische Oberflächenwelle
und umgekehrt umgewandlet wird. Die interdigitalen Elektroden werden in der Überlappungslänge der
benachbarten Elektrodenfinger verändert, die sich miteinander entsprechend einer durch eine gewünschte Durchlaßkennlinie
bestimmten Bewertungsfunktion überlappen. Ein Teil des Wandlerbereichs, in dem sich eine unerwünschte
akustische Oberflächenwelle ausbreitet, d.h. der Teil außerhalb der durch die Bewertungsfunktion bestimmten
Umhüllung der interdigitalen Elektroden, weist ein die akustische Oberflächenwelle absorbierendes Material auf,
- 8 809846/0876
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
"1P-O7όb - Murata
wie etwa Siliconkautschuk. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können Pseudoelektroden zwischen den
Elektrodenfingern der interdigitalen Elektroden vorgesehen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 schematische Diagramme von verschiedenen
bekannten AOW-Bauelementen mit Pseudoelektroden;
Fig. 3 ein Kurvenschaubild der Frequenzkennlinie eines herkömmlichen AOW-Bauelements mit Pseudoelektroden,
wobei auf der Abszisse die Frequenz und auf der Ordinate der Dämpfungsbetrag aufgetragen ist;
Fig. 4 ein Kurvenschaubild der Beziehung zwischen dem elektrischen/mechanischen Kopplungskoeffizienten
Keff und der Welligkeit des Durchlaßbandes, wobei die gestrichelte Kurve die Kennlinie des herkömmlichen
Bauelements und die durchgezogene Kurve die Kennlinie des erfindungsgemäßen Bauelements
zeigt;
Fig. 5 ein Kurvenschaubild der Beziehung zwischen dem elektrischen/mechanischen Kopplungskoeffizienten Keff und der Welligkeit der Gruppenverzögerungsbzw. Gruppenlaufzeitkennlinie, wobei die gestrichelte Kurve die Kennlinie des bekannten Bauelements und die durchgezogene Kurve die Kennlinie
Fig. 5 ein Kurvenschaubild der Beziehung zwischen dem elektrischen/mechanischen Kopplungskoeffizienten Keff und der Welligkeit der Gruppenverzögerungsbzw. Gruppenlaufzeitkennlinie, wobei die gestrichelte Kurve die Kennlinie des bekannten Bauelements und die durchgezogene Kurve die Kennlinie
des erfindungsgemäßen Bauelements darstellt; Fig. 6A eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 6B eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Bauelements;
Fig. 7 ein Kurvenschaubild der Frequenzkennlinie zur Verdeutlichung der Wirkung des erfindungsgemäßen
Bauelements, wobei auf der Abszisse die Frequenz und auf der Ordinate der Dämpfungsbetrag aufgetragen
ist;
— 9 —
809846/0876
TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER
Mucaca - FP-0786
Fig. 8 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
Fig. 10 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 6A zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 6B eine vergrößerte Schnittansicht
davon. Das akustische Oberflächenwellen-Bauelement (AOW-Bauelement)
ist allgemein mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet. Das AOW-Bauelement 100 weist ein piezoelektrisches
Substrat 10 auf. Das piezoelektrische Substrat 10 kann eine Platte aus einer piezoelektrischen Keramik
(z.B. PZT), ein einzelner Kristall (z.B. LiNbO3) oder ein
piezoelektrischer Film (z.B. ZnO) sein. Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen piezoelektrischen Dünnfilm
aus ZnO auf. Das AOW-Bauelement 100 weist weiterhin einen Eingangswandler 20 und einen damit gekoppelten Ausgangswandler
30 auf. Der Eingangswandler 20 weist eine gemeinsam wirksame Kombination aus einem piezoelektrischen Substrat
10 und einer interdigitalen Elektrode 21 auf. Wenn das piezoelektrische Substrat 10 eine Platte aus einer piezoelektrischen
Keramik oder einem einzelnen Kristall ist, so ist die interdigitale Elektrode 21 auf dem piezoelektrischen
Substrat 10 ausgebildet. Im Falle des in dem Ausführungsbeispiel dargestellten piezoelektrischen Dünnfilms
aus ZnO jedoch ist die interdigitale Elektrode 21 auf einem Substrat 110 (z.B. Glas) und darauf wiederum ein
Isolierfilm 120 aufgebracht. Ein als piezoelektrisches Substrat 10 dienender piezoelektrischer Dünnfilm ist dann
auf dem Isolierfilm 120 ausgebildet, wodurch sich die dargestellte Schichtenstruktur ergibt. Es wird jedoch darauf
hingewiesen, daß das in den Fig. 6A und 6B dargestellte Ausführungsbeispiel auch eine andere Struktur aufweisen
35 kann.
809 846/0876
- 10 -
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
tlur^ta - ΓΡ -0786
- 10 -
2620046
Die interdigitale Elektrode 21 weist ein Paar von kaminartig ineinandergreifenden Elektroden 22 und 23 auf.
Die kammartige Elektrode 22 weist eine
gemeinsame Elektrode 22a und mehrere Elektrodenfinger 22b,
22b,... auf, die mit der gemeinsamen Elektrode 22a verbunden sind. In gleicher Weise weist die kammartige Elektrode
23 eine gemeinsame Elektrode 23a und mehrere damit verbundene Elektrodenfinger 23b, 23b,..., auf. Die kammartigen
Elektroden 22 und 23 der interdigitalen Elektrode 21 können mit Hilfe einer bekannten Flächenmustertechnik hergestellt
werden, wie etwa Kathodenzerstäubung, Ionengalvanisieren, Aufdampfen, Photoätzen, Strahlätzen oder ein chemisches
Ätzverfahren, wobei ein metallisches Material wie etwa Aluminium, Silber, Gold oder dergleichen verwendet wird.
Der Ausgangswandler 30 weist ebenfalls eine interdigitale Elektrode 31 auf. Die interdigitale Elektrode 31 weist ein
Paar von kammartig ineinandergreifenden Elektroden 32 und auf. Die kammartigen Elektroden 32 und 33 weisen eine gemeinsame
Elektrode 32a und mehrere damit verbundene Elektrodenfinger 32b, 32b,... sowie eine gemeinsame Elektrode 33a
und mehrere damit verbundene Elektrodenfinger 33b, 33b, auf.
Das in Fig. 6A dargestellte Ausführungsbeispiel ist so gestaltet,
daß die interdigitale Elektrode 21 auf der Eingangsseite gewichtet ist. Die Gewichtung bzw. Bewertung wird
durch Änderung der Überlappungslängen von benachbarten Elektrodenfingern in deren Längsrichtung erreicht, d.h. in
einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle hinsichtlich der kammartigen
Elektroden 22 und 23 der interdigitalen Elektrode, und zwar entsprechend einer vorbestimmten Bewertungsfunktion,
die aufgrund der für das AOW-Bauelement 100 gewünschten
Durchlaßkennlinie bestimmbar ist. In anderen Worten, die Umhüllung bzw. die Umhüllenden der Spitzen der Elektroden-
- 11 -
809846/0878
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Wurata - FP-0786
- 11 -
finger 22b, ... 22b und 23b, ... 23b der entsprechenden kammartigen Elektroden 22 und 23 stimmt mit der oben
beschriebenen Bewertungsfunktion überein. Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist weiterhin Pseudoelektroden 221 und
231 auf, die sich in der Verlängerung der entsprechenden Elektrodenfinger 22b und 23b von der gemeinsamen Elektrode
23a und 22a der anderen kammartigen Elektrode 23 und 22 aus erstrecken, die nicht zu dem Finger 22b und 23b gehört, und
zwar bis zu einer geeigneten Stelle im Abstand zum Finger 22b bzw. 23b.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Verwendung eines eine akustische Oberflächenwelle absorbierenden
Materials 40. Insbesondere ist ein Absorptionsmaterial 40 vorgesehen, des eine aufgrund der Pseudoelektroden 221 und
231 sowie der Elektrodenfinger 22b und 23b auftretende unerwünschte
reflektierte Welle absorbiert. Das Absorptionsmaterial 40 kann aus einer Gruppe ausgewählt
werden, die Siliconkautschuk, Epoxiharz, eine Mischung aus Siliconkautschuk und Epoxiharz, eine Mischung aus
Siliconkautschuk und einem Oxidpulver, eine Mischung aus Epoxiharz und einem Oxidpulver, eine Beimengung von Oxidpulver,
eine Mischung aus Siliconkautschuk, Epoxiharz und einem Oxidpulver, sowie Wachs umfaßt. In anderen Worten,
das Absorptionsmaterial 40 ist vorzugsweise ein Material mit größerer Viskosität, ausgezeichneter Adhäsionskraft
und größerer Dichte, das die Oberflächenwelle leicht absorbieren kann und einen größeren Eigenverlust besitzt.
Vom praktischen Gesichtspunkt aus gesehen ist das Absorptionsmaterial 40 vorzugsweise eine Mischung aus
Siliconkautschuk und einem Oxidpulver oder eine Mischung aus Siliconkautschuk, Epoxiharz und einem Oxidpulver.
Das Absorptionsmaterial 40 wird mit Hilfe eines Druckoder Beschichtungsverfahrens auf einen Wandlerbereich des
Eingangswandlers 20 aufgebracht, wo sich eine uner-
- 12 -
809846/0876
TER MEER . MÜLLER · STEINMEISTER Ilurata - FP-0786
- 12 -
wünschte akustische Oberflächenwelle ausbreitet. Mit dem
Bereich, in dem sich eine unerwünschte akustische Oberflächenwelle ausbreitet, ist ein Bereich gegenüber dem
Ausgangswandler 30 gemeint, an dem die Pseudoelektroden 221 und 231 aufgebracht sind, d.h. in einem nicht gewichteten
Bereich. Im Falle des Bauelements 100 nach Fig. 6B ist das Absoprtionsmaterial 40 auf dem piezoelektrischen
Material 10 des piezoelektrischen Dünnfilms
ausgebildet. Wenn das Bauelement 100 eine piezoelektrische Keramik oder einen einzelnen Kristall aufweist, so kann
das Absorptionsmaterial direkt auf der Elektrode und dem piezoelektrischen Material aufgebracht sein, wie es in
Fig. 6A dargestellt ist.
Obwohl die Dicke des Absorptionsmaterials 40 in geeigneter Weise entsprechend der Art des Materials verändert werden
kann, ist es im Falle eines in der Praxis verwendeten Fernseh-Zwischenfrequenz-Filters eine Siliconkautschuk-Schicht
mit einer Dicke von vorzugsweise mehr als 150 μΐη.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwelle in Abhängigkeit
von der Dichte des Absorptionsmaterials 40 verschieden ist.
Es wurde herausgefungen, daß das Aufbringen eines Absorptionsmaterials
40 in einem Ausbreitungsbereich unerwünschter akustischer Oberflächenwellen diese beträchtlich
unterdrückt. Es wird daher erfindungsgemäß eine mechanisch reflektierte Welle, die von einem Teil der Elektrodenfinger
und der Pseudoelektroden reflektiert wird, wirkungsvoll eliminiert. Aber selbst wenn eine derartig reflektierte
Welle auftritt, so wird sie beträchtlich vermindert und eine wiederum von der
- 13 -
809846/0876
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
^rutc. - ΓΡ-0786
- 13 -
2B20CH6
10
reflektierten Welle reflektierte Welle wird weiter durch
das Absorptionsmaterial 40 unterdrückt. Dies hat zur Folge, daß die Welligkeit des Durchlaßbandes und die Welligkeit
der Gruppenverzögerungs- bzw. Gruppenlaufzeitkennlinie beträchtlich
vermindert werden, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Da eine mechanisch reflektierte Welle beträchtlich
vermindert wird, steigt die oben beschriebene Welligkeit nicht abrupt an, wenn der elektrische/mechanische Kopplungskoeffizient Keff zunimmt, wie es durch die durchgezogene
Kurve in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die oben beschriebene Wirkung der Erfindung ist besonders deutlich, wenn ein
Material mit einem erhöhten elektrischen/mechanischen Kopplungskoeffizienten Keff verwendet wird.
Da bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel Pseudoelektroden
221 und 231 verwendet werden, ist die Geschwindigkeitsverteilung der akustischen Oberflächenwelle bezüglich
der Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung gleichförmig. Da zudem die Pseudoelektroden 221 und 231 mit der entsprechenden
gemeinsamen Elektrode 22a bzw. 23a so verbunden sind, daß die benachbarten Elektrodenfinger 22b und 23b das
gleiche elektrische Potential aufweisen, kann die elektrische Reflektion weiter vermindert werden.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in Fig. 8 dargestellte Aus-
führungsbeispiel weist gegenüber dem in Fig. 6A dargestellten die folgenden Unterschiede auf. So sind die Pseudoelektroden
221 und 231 nicht mit der gemeinsamen Elektrode 22a bzw. 23a verbunden. Demzufolge sind die Pseudoelektroden 221 und
231 elektrisch von den kammartigen Elektroden 22 und 23
30 isoliert.
809846/0876
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Murata - ΓΡ 0786
282ÜCU6
- 14 -
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel
weist gegenüber den in den Fig. 6A und dargestellten Ausführungsbeispielen den Unterschied auf,
daß es überhaupt keine Pseudoelektroden vorgesehen sind.
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel weist gegenüber dem in Fig. 6A dargestellten die folgenden Unterschiede
auf. So sind keine Pseudoelektroden vorgesehen und die gemeinsamen Elektroden 22a und 23a zum gemeinsamen Verbinden
der Elektrodenfinger 22b, ... 22b und 23b,... 23b der kammartigen Elektroden 22 und 23 sind in einer Kurvenform
ausgebildet, ähnlich der Hüllkurve, die die Spitzen der Elektrodenfinger in einem Bereich der Elektrodenfinger
verbindet, wo sich eine unerwünschte akustische Overflächenwelle
ausbreitet. In anderen Worten, die gemeinsamen Elektroden 22a und 23a sind entlang der oben beschriebenen Hüllkurve
von einer Stelle, die vom einen Wandler 30 aus am weitesten entfernt ist, bis zu einer Stelle, wo die Elektrodenfinger
anfangen kürzer zu werden, kurvenförmig ausgebildet. Das Absorptionsmaterial 40 ist auf dem piezoelektrischen Material
10 in einem Bereich außerhalb des Wandlers 20 von den oben beschriebenen gemeinsamen Elektroden 22a und 23a und
vorzugsweise bis zum Ende
des piezoelektrischen Materials 10 aufgebracht. Der Ausgangswandler
30 weist eine auf dem piezoelektrischen Material ausgebildete bekannte interdigitale Elektrode 31 auf, ähnlich
dem in Fig. 6A dargestellten Ausführungsbeispiel. Beim dargestellten Ausführungsbeispeil wird eine durch den Wandler
20 aus der akustischen Oberflächenwelle erregte unerwünschte Welle nicht durch einen überflüssigen Teil der
Elektrodenfinger oder durch die Pseudoelektroden eines herkömmlichen
Bauelements reflektiert. Zusätzlich dazu wird eine sich zur Außenseite des Wandlers 20 hin ausbreitende
809846/0876
- 15 -
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
lu - FP 0786
- 15 -
unerwünschte Welle durch das Absorptionsmaterial 40 absorbiert.
10 15
Da die übrige Struktur, Funktion und Wirkung der in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiele im
wesentlichen gleich sind wie bei dem in Fig. 6A dargestellten Ausführungsbeispiel, wird eine erneute Beschreibung
nicht für erforderlich gehalten.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Elektrodenfinger 22b, ... 22b und 23b, .... 23b im
gleichen Abstand zueinander angeordnet. Selbstverständlich kann auch der Abstand zwischen den Elektrodenfingern je
nach der gewünschten Durchlaßkennlinie verändert werden. Außerdem kann das Absorptionsmaterial nicht nur in Verbindung
mit dem Eingangswandler 20, sondern auch in Verbindung mit dem Ausgangswandler 30 vorgesehen werden.
809846/0876
Claims (7)
- PATENTANWÄLTETER MEER - MÜLLER - STEINMEISTERD-8000 München 22 D-48OO Bielefeld 2820046Triftstraße 4 Siekerwall 7Mü/Bt/hm . 8. Mai 1978FP-0786Murata Manufacturing Company Ltd. 26-10, Tenjin 2-chome, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu - JapanAkustisches Oberflächenwellen-BauelementPrioritäten: 9. Mai 1977, Japan, No. 53613/1977; 20. Mai 1977, Japan, No. 59011/1977.PATENTANSPRÜCHE( 1./Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement mit einem zur Ausbreitung akustischer Oberflächenwellenenergie geeigneten piezoelektrischen Medium, dem Substrat, gekennzeichnet durch- mindestens eine mit der Oberfläche des piezoelektrischen Substrats an einen Wandlerbereich angeschlossenen elektromechanischen Wandler (20, 30) der eine Interdigitalelektrode (21, 31) mit einem Paar von gemeinsamen Elektroden (22a, 23a, 32a, 33a) sowie ein Gruppenpaar von mehreren Elektrodenfingern (22b, 23b, 32b, 33b) aufweist, die jeweils mit der entsprechenden gemeinsamen Elektrode verbunden sind zur Umwandlung eines809846/0878TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER Muraüa - FP-0786elektrischen Signals in eine akustische Oberflächenwelle und umgekehrt, wobei die Elektrodenfinger der interdigitalen Elektroden sich in der Überlappungslänge der benachbarten, sich miteinander überlappenden Elektrodenfinger ändern, sowie- ein die akustische Oberflächenwelle absorbierendes Material (40) , das in einem Bereich des Wandlerbereichs (20, 30) vorgesehen ist, in dem sich eine unerwünschte akustische Oberflächenwelle ausbreitet.
- 2. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmaterial (40) ein Material mit guter Absorption für akustische Oberflächenwellen und einem größeren Eigenverlust verwendet ist.
- 3. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmaterial (40) aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die Siliconkautschuk, Epoxiharz eine Mischung aus Siliconkautschuk und Epoxiharz, eine Mischung aus Siliconkautschuk und einem Oxidpulver, eine Mischung aus Epoxiharz und einem Oxidpulver, eine Mischung aus Siliconkautschuk, Epoxiharz, einem Oxidpulver und Wachs umfaßt.
- 4. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interdigitale Elektrode (21, 31) Pseudoelektroden (221, 231) umfaßt, die sich in der Verlängerung der Elektrodenfinger erstrecken und elektrisch von diesen isoliert sind.809846/0876TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTERMuraLu - FP-O786— 3 —
- 5. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verlängerung der Elektrodenfinger vorgesehenen Pseudoelektroden entsprechend mit der den Pseudoelektroden gegenüberliegenden gemeinsamen Elektrode verbunden sind.
- 6. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verlängerung der Elektrodenfinger vorgesehenen Pseudoelektroden von allen anderen Elektroden elektrisch isoliert sind.
- 7. Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Elektroden der interdigitalen Elektroden ähnlich einem Umschlag oder einer Umhüllung ausgebildet sind, um die Enden der Elektrodenfinger zu verbinden, die in einem Bereich liegen, in dem sich nur eine unerwünschte akustische Oberflächenwelle ausbreitet.809846/0876
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5361377A JPS53138258A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Elastic surface wave device |
JP5901177A JPS53143147A (en) | 1977-05-20 | 1977-05-20 | Elastic surface wave device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2820046A1 true DE2820046A1 (de) | 1978-11-16 |
DE2820046C2 DE2820046C2 (de) | 1984-06-07 |
Family
ID=26394327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2820046A Expired DE2820046C2 (de) | 1977-05-09 | 1978-05-08 | Akustisches Oberflächenwellen- Bauelement |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4322651A (de) |
AU (1) | AU516202B2 (de) |
DE (1) | DE2820046C2 (de) |
FR (1) | FR2390830A1 (de) |
GB (1) | GB1604186A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114611533A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-06-10 | 金陵科技学院 | 叉指单侧倾斜加权型声表面波式Morlet小波处理器 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2090093A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-30 | Philips Electronic Associated | Acoustic wave devices |
US4472694A (en) * | 1982-09-07 | 1984-09-18 | Gte Laboratories Incorporated | Acoustic surface wave device |
JPS60169210A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Murata Mfg Co Ltd | 表面波装置 |
DE3583602D1 (de) * | 1984-12-17 | 1991-08-29 | Siemens Ag | Elektrisches oberflaechenwellenfilter. |
CA1252557A (en) * | 1985-03-29 | 1989-04-11 | Grantley O. Este | Saw devices including resistive films |
JP2645674B2 (ja) * | 1990-10-15 | 1997-08-25 | 国際電気株式会社 | 弾性表面波共振子 |
CA2069370C (en) * | 1992-05-25 | 1995-12-05 | Robert C. Peach | Interdigital transducer for use in a surface acoustic wave filter |
GB9622654D0 (en) * | 1996-10-31 | 1997-01-08 | Flowers James E | Filters |
KR100609219B1 (ko) * | 2001-04-09 | 2006-08-02 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성표면파 장치 및 통신 장치 |
US7528195B2 (en) * | 2006-12-11 | 2009-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Mixing and curing carboxy-terminated butadiene-nitrile rubber, epoxy resin and curing agent |
US20170323239A1 (en) | 2016-05-06 | 2017-11-09 | General Electric Company | Constrained time computing control system to simulate and optimize aircraft operations with dynamic thermodynamic state and asset utilization attainment |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3699364A (en) * | 1971-06-04 | 1972-10-17 | Hughes Aircraft Co | Acoustic surface wave device having improved transducer structure |
DE2738192A1 (de) * | 1976-08-24 | 1978-03-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Oberflaechenwellen-bauelement |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610172C3 (de) * | 1975-03-12 | 1980-08-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto (Japan) | Filter auf der Basis der akustischen Oberflächenwellen |
US4090153A (en) * | 1976-06-07 | 1978-05-16 | Rca Corporation | Surface acoustic wave absorber |
US4047130A (en) * | 1976-08-27 | 1977-09-06 | Rockwell International Corporation | Surface acoustic wave filter |
US4096455A (en) * | 1977-02-23 | 1978-06-20 | Tektronix, Inc. | Surface wave termination for saw device |
-
1978
- 1978-04-27 US US05/900,742 patent/US4322651A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-05-08 DE DE2820046A patent/DE2820046C2/de not_active Expired
- 1978-05-08 AU AU35897/78A patent/AU516202B2/en not_active Expired
- 1978-05-08 GB GB18265/78A patent/GB1604186A/en not_active Expired
- 1978-05-09 FR FR7813716A patent/FR2390830A1/fr active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3699364A (en) * | 1971-06-04 | 1972-10-17 | Hughes Aircraft Co | Acoustic surface wave device having improved transducer structure |
DE2738192A1 (de) * | 1976-08-24 | 1978-03-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Oberflaechenwellen-bauelement |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114611533A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-06-10 | 金陵科技学院 | 叉指单侧倾斜加权型声表面波式Morlet小波处理器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3589778A (en) | 1979-11-15 |
US4322651A (en) | 1982-03-30 |
GB1604186A (en) | 1981-12-02 |
FR2390830A1 (fr) | 1978-12-08 |
AU516202B2 (en) | 1981-05-21 |
FR2390830B1 (de) | 1982-12-17 |
DE2820046C2 (de) | 1984-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112015005349B4 (de) | Vorrichtung für elastische Wellen | |
DE2521290A1 (de) | Oberflaechenwellenresonatorvorrichtung | |
DE19714085C2 (de) | Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter | |
DE102010046087A1 (de) | Piston-Mode-Akustikwellenvorrichtung und Verfahren, das einen hohen Kopplungsfaktor liefert | |
DE112010003229B4 (de) | Oberflächenschallwellenvorrichtung | |
DE10206376B4 (de) | Resonatorfilter mit verbesserter Nahselektion | |
DE10135871B4 (de) | Wandler für Oberflächenwellen mit verbesserter Unterdrückung störender Anregung | |
DE19839247A1 (de) | Oberflächenwellenbauelement | |
DE102018118384B4 (de) | Hochfrequenzfilter | |
DE2848267C3 (de) | Akustische Oberflachenwelleneinrichtung | |
DE2820046A1 (de) | Akustisches oberflaechenwellen- bauelement | |
DE3838383C2 (de) | ||
DE19753664A1 (de) | Oberflächenwellen-Resonatorfilter | |
DE19838573A1 (de) | Oberflächenwellenfilter | |
DE3025871A1 (de) | Akustische oberflaechenwelleneinrichtung | |
DE19648307B4 (de) | Oberflächenwellenbauelement | |
DE2531151C3 (de) | Mit elastischen Oberflächenwellen arbeitende elektromechanische Einrichtung | |
WO2012076517A1 (de) | Elektroakustischer wandler mit verringerten verlusten durch transversale emission und verbesserter performance durch unterdrückung transversaler moden | |
DE3700498C2 (de) | ||
DE2754494C2 (de) | Akustisches Oberflächenwellenfilter | |
DE2546193A1 (de) | Vorrichtung fuer elastische oberflaechenwellen | |
DE2839851C2 (de) | Oberflächenwellenanordnung mit verbesserter Störsignalunterdrückung | |
DE3015903A1 (de) | Wandler o.dgl. element fuer akustische oberflaechenwellen | |
DE2618210A1 (de) | Wandlerelektroden fuer filter oder verzoegerungsleitungen nach dem oberflaechenwellenprinzip | |
DE3324228C2 (de) | Akustisches Oberflächenwellen-Bauelement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H03H 9/145 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |