JP2001257562A - 弾性表面波フィルタ装置及びその製造方法 - Google Patents

弾性表面波フィルタ装置及びその製造方法

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JP2001257562A
JP2001257562A JP2000065193A JP2000065193A JP2001257562A JP 2001257562 A JP2001257562 A JP 2001257562A JP 2000065193 A JP2000065193 A JP 2000065193A JP 2000065193 A JP2000065193 A JP 2000065193A JP 2001257562 A JP2001257562 A JP 2001257562A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
filter device
wave filter
face
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JP2000065193A
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English (en)
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Atsushi Okumura
淳 奥村
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で弾性表面波フィルタ装置の端面
反射波の影響を軽減させる。 【解決手段】 端面12,13の方向に伝播する弾性表
面波16は、溝15a及びそれに隣接する溝15bによ
って反射された後に端面13に入射する。このようにし
て端面13に入射した弾性表面波は、これらの溝によっ
て再び反射された後に出力側変換器5の開口部方向に出
射される。これらの溝15a,15bによって反射され
た弾性表面波は著しく減衰しているので、メイン波にほ
とんど悪影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波の反射
波のメイン波に対する悪影響を軽減する弾性表面波フィ
ルタ装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、弾性表面波フィルタ装置において
弾性表面波の端面反射波のメイン波への悪影響を軽減さ
せるために、基板の端部に吸音剤が塗布されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな吸音剤を塗布した場合、弾性表面波の伝播方向に弾
性表面波フィルタ装置の寸法が増大し(実際には約0.
5〜1mm)、製品の小型化の要請に反する。
【0004】吸音剤を塗布する代わりに基板の端部を荒
らすことによって反射波の悪影響を軽減させることも考
えられるが、このような狭い範囲を荒らすことは困難で
ある。
【0005】本発明の目的は、簡単な構成で端面反射波
の影響を軽減させる弾性表面波フィルタ装置及びその製
造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項1記
載の弾性表面波フィルタ装置は、圧電性基板と、この圧
電性基板の表面上に形成され、電気信号が外部から入力
され、この電気信号を弾性表面波に変換する入力側変換
器と、前記圧電性基板の表面上に形成され、前記入力側
変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、こ
の電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、前
記圧電性基板が、端面とその端面に近接する方の前記入
力側変換器及び出力側変換器の開口部との間にそれぞれ
形成され、前記端面に対して傾斜した互いに平行な複数
の溝を有することを特徴とするものである。
【0007】本発明のうち請求項1記載の弾性表面波フ
ィルタ装置によれば、端面方向に伝播する弾性表面波の
大部分は、複数の溝のうちの1本及びそれに隣接する1
本の溝によって反射された後に端面に入射する。このよ
うにして端面に入射した弾性表面波は、これらの溝によ
って再び反射された後に入力側変換器又は出力側変換器
の開口部方向に出射される。これらの溝によって反射さ
れた弾性表面波は著しく減衰しているので、メイン波に
ほとんど悪影響を及ぼさない。この場合、端部に吸音剤
を塗布する必要がないので、吸音剤を塗布することによ
って弾性表面波フィルタ装置の弾性表面波の伝播方向の
寸法が長くなることがない。
【0008】なお、各溝の端面に対する傾斜角度、寸
法、幅及び隣接する溝との間隔並びに溝の本数を、設計
に応じて任意に選択することができる。
【0009】本発明のうち請求項2記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記複数の溝の一端がそれぞれ前記端面
上に位置することを特徴とするものである。複数の溝を
このように配置することによって、端面反射波の影響を
減少させながら弾性表面波フィルタ装置の弾性表面波の
伝播方向の寸法を更に減少させることができる。
【0010】本発明のうち請求項3記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記複数の溝をレーザ加工によって形成
したことを特徴とするものである。これによって、複数
の溝を良好に形成することができる。
【0011】本発明のうち請求項4記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記レーザ加工を、COレーザを用い
たレーザ加工としたことを特徴とするものである。これ
によって、複数の溝を更に良好に形成することができ
る。
【0012】本発明のうち請求項5記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法は、圧電性基板と、この圧電性基
板の表面上に形成され、電気信号が外部から入力され、
この電気信号を弾性表面波に変換する入力側変換器と、
前記圧電性基板の表面上に形成され、前記入力側変換器
で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、この電気
信号を外部に出力する出力側変換器とを具える弾性表面
波フィルタ装置を製造するに当たり、前記端面に対して
傾斜した互いに平行な複数の溝を、端面とその端面に近
接する方の前記入力側変換器及び出力側変換器の開口部
との間にそれぞれ形成することを特徴とするものであ
る。
【0013】本発明のうち請求項5記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法によれば、請求項1記載の弾性表
面波フィルタ装置を製造することができる。
【0014】本発明のうち請求項6記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法は、前記複数の溝を、その一端が
それぞれ前記端面上に位置するように形成することを特
徴とするものである。
【0015】本発明のうち請求項6記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法によれば、請求項2記載の弾性表
面波フィルタ装置を製造することができる。
【0016】本発明のうち請求項7記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法は、前記溝部をレーザ加工によっ
て形成することを特徴とするものである。
【0017】本発明のうち請求項7記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法によれば、請求項3記載の弾性表
面波フィルタ装置を製造することができる。
【0018】本発明のうち請求項8記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法は、前記レーザ加工を、CO
ーザを用いて行うことを特徴とするものである。
【0019】本発明のうち請求項8記載の弾性表面波フ
ィルタ装置の製造方法によれば、請求項4記載の弾性表
面波フィルタ装置を製造することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明による弾性表面波フィルタ
装置及びその製造方法を、図面を参照して詳細に説明す
る。図1は、本発明による弾性表面波フィルタ装置の実
施の形態を示す図である。圧電性基板としての矩形の水
晶基板1の表面2上に、入力側変換器3と、シールド電
極4と、出力側変換器5とを形成する。
【0021】入力側変換器3を、正電極6及び負電極7
と、これら正電極6及び負電極7の電極指間に配置した
短絡型浮き電極8とを有する一方向性変換器とする。こ
れら正電極6、負電極7及び短絡型浮き電極8の弾性表
面波の伝播方向における電極指の幅をそれぞれλ/12
に設定する。ここで、λを基本弾性表面波の波長とす
る。正電極6及び負電極7の各電極指をそれぞれλのピ
ッチで形成し、正電極6の電極指とそれに隣接する負電
極7の電極指との中心間距離をλ/2に設定する。ま
た、短絡型浮き電極8の電極指を、それに隣接する正電
極6の電極指と負電極7の電極指の中間位置から弾性表
面波の伝播方向の上流側にλ/12だけ偏位するように
配置して、非対称構造に基づく一方向性を高める。本実
施の形態では、入力側変換器3の電極の対数を例えば4
0対に設定するが、この対数は、要求されるフィルタ特
性に応じて適宜最適条件に設定することかできる。
【0022】出力側変換器5も、正電極9及び負電極1
0と、これら正電極9及び負電極10の電極指間に配置
した短絡型浮き電極11とを有する一方向性変換器とす
る。これら正電極9、負電極10及び短絡型浮き電極1
1の弾性表面波の伝播方向における電極指の幅もそれぞ
れλ/12に設定する。正電極9及び負電極10の各電
極指をそれぞれλのピッチで形成し、正電極9の電極指
とそれに隣接する負電極10の電極指との中心間距離を
λ/2に設定する。また、短絡型浮き電極11の電極指
を、それに隣接する正電極9の電極指と負電極10の電
極指の中間位置から弾性表面波の伝播方向の上流側にλ
/12だけ偏位するように配置して、非対称構造に基づ
く一方向性を高める。出力側変換器5の電極の対数を例
えば40対に設定する。
【0023】水晶基板1は、その表面2の端面12,1
3に一端がそれぞれ位置するように形成され、端面1
2,13に対して傾斜した互いに平行な複数の溝14,
15を有する。これら複数の溝14,15の各々の端面
12,13に対する傾斜角度、寸法、幅及び隣接する溝
との間隔並びに溝の本数を、設計に応じて任意に選択す
ることができる。
【0024】複数の溝14,15を、例えば、CO
ーザを用いたレーザ加工によって形成する。これについ
ては後に説明する。
【0025】本実施の形態の動作を説明する。端面1
2,13の方向に伝播する弾性表面波の大部分(例え
ば、弾性表面波16)は、複数の溝14,15のうちの
1本(例えば溝15a)及びそれに隣接する1本の溝
(例えば溝15b)によって反射された後に端面12,
13に入射する。このようにして端面12,13に入射
した弾性表面波は、これらの溝によって再び反射された
後に入力側変換器3又は出力側変換器5の開口部方向に
出射される。これらの溝15a,15bによって反射さ
れた弾性表面波は著しく減衰しているので、メイン波に
ほとんど悪影響を及ぼさない。この場合、端部に吸音剤
を塗布する必要がないので、吸音剤を塗布することによ
って弾性表面波フィルタ装置の弾性表面波の伝播方向の
寸法が長くなることがない。
【0026】図2は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の他の実施の形態を示す図である。本実施の形態で
は、水晶基板21が、端面22,23とその端面に近接
する方の入力側変換器24及び出力側変換器の入力側変
換器24及び出力側変換器25の開口部との間にそれぞ
れ形成され、端面22,23に対して傾斜した互いに平
行な複数の溝26,27を有する。この場合も、複数の
溝26,27のうちの1本(例えば、溝27a)及びそ
れに隣接する溝(例えば溝27b)によって反射された
弾性表面波(例えば、弾性表面波28)は著しく減衰し
ているので、メイン波にほとんど悪影響を及ぼさない。
【0027】図3は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置及び従来の弾性表面波フィルタ装置の周波数特性を
示す図である。図3において、図1に示した弾性表面波
フィルタ装置によって得られる特性を破線で示すととも
に、端部に吸音剤を塗布した従来の弾性表面波フィルタ
装置によって得られる特性を示す。図から明らかなよう
に、本発明による弾性表面波フィルタ装置によって得ら
れる特性が従来の弾性表面波フィルタ装置によって得ら
れる特性と類似しており、本発明による弾性表面波フィ
ルタ装置によって端面反射波の影響を軽減させることが
できることがわかる。
【0028】次に、本発明による弾性表面波フィルタ装
置の製造方法を説明する。図4は、本発明による弾性表
面波フィルタ装置の製造プロセスのフローチャートであ
る。本プロセスでは、先ず、水晶基板を洗浄した後に、
水晶基板の表面上にAl又はAl+Cu等の電極膜を成
膜する。次いで、レジストを塗布し、それをプリベーグ
する。その後、露光し、現像し及びポストベーグを行
う。次いで、エッチングを行い、レジストを除去する。
【0029】次いで、基板表面に図1又は図2に示すよ
うな複数の溝を形成する。これら複数の溝の形成を、図
5に示すようなCOレーザ加工装置を用いて行う。こ
の場合、レーザ発振器31から出射したレーザ光は、位
相シフトミラー32、エキスパンダ33、アッテネータ
34、部分透過ミラー35、ミラー36,37,38及
び集光レンズ39を通じて、XYステージ40上の水晶
基板41に入射する。例えば、レーザ発振器31から出
射するレーザ光の波長を10.6μmとし、出力を15
0Wとし、パルス幅を10−1000マイクロ秒とし、
発振周波数を20kHz未満とする。また、集光レンズ
39の焦点距離を、例えば62.5mmとし、XYステ
ージ40のストローク、位置決め精度及び繰り返し精度
をそれぞれ、例えば、100mm,±10μm,±1μ
mとする。
【0030】複数の溝を形成した後、プローバー検査を
行う。次いで、テープマウントを行った後に切断を行
う。基板表面に形成された複数の溝のうちの1本の断面
の写真を図6及び7に示す。
【0031】次いで、ダイ付け、ワイヤボンディング及
び溶接を順次行った後、特性検査を行う。以上のプロセ
スによって図1又は2に示した弾性表面波フィルタ装置
を得ることができる。
【0032】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例え
ば、入力側変換器及び出力側変換器を、従来既知の任意
の変換器とすることができる。また、圧電性基板を水晶
以外の他のものとすることができる。
【0033】さらに、上記実施の形態ではレーザ加工前
に電極膜を成膜したが、レーザ加工後に成膜することも
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による弾性表面波フィルタ装置の実施の
形態を示す図である。
【図2】本発明による弾性表面波フィルタ装置の他の実
施の形態を示す図である。
【図3】本発明による弾性表面波フィルタ装置及び従来
の弾性表面波フィルタ装置の周波数特性を示す図であ
る。
【図4】本発明による弾性表面波フィルタ装置の製造プ
ロセスのフローチャートである。
【図5】COレーザ加工装置の概略図である。
【図6】基板に形成された1本の溝の一例の断面の拡大
写真である。
【図7】基板に形成された1本の溝の他の例の断面の拡
大写真である。
【符号の説明】
1,21,41 水晶基板、2 表面、3,24 入力
側変換器、4 シールド電極、5,25 出力側変換器
6,9 正電極、7,10 負電極、8,11 短絡
型浮き電極 12,13,22,23 端面、14,1
5,15a,15b,26,27,27a,27b
溝、16,28 弾性表面波、31 レーザ発振器、3
2 位相シフトミラー、33 エキスパンダ、34 ア
ッテネータ、35 部分透過ミラー、36,37,38
ミラー、39 集光レンズ、40XYステージ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電性基板と、この圧電性基板の表面上に
    形成され、電気信号が外部から入力され、この電気信号
    を弾性表面波に変換する入力側変換器と、前記圧電性基
    板の表面上に形成され、前記入力側変換器で励振された
    弾性表面波を電気信号に変換し、この電気信号を外部に
    出力する出力側変換器とを具え、 前記圧電性基板が、端面とその端面に近接する方の前記
    入力側変換器及び出力側変換器の開口部との間にそれぞ
    れ形成され、前記端面に対して傾斜した互いに平行な複
    数の溝を有することを特徴とする弾性表面波フィルタ装
    置。
  2. 【請求項2】前記複数の溝の一端がそれぞれ前記端面上
    に位置することを特徴とする請求項1記載の弾性表面波
    フィルタ装置。
  3. 【請求項3】前記複数の溝をレーザ加工によって形成し
    たことを特徴とする請求項1又は2記載の弾性表面波フ
    ィルタ装置。
  4. 【請求項4】前記レーザ加工を、COレーザを用いた
    レーザ加工としたことを特徴とする請求項3記載の弾性
    表面波フィルタ装置の製造方法。
  5. 【請求項5】圧電性基板と、この圧電性基板の表面上に
    形成され、電気信号が外部から入力され、この電気信号
    を弾性表面波に変換する入力側変換器と、前記圧電性基
    板の表面上に形成され、前記入力側変換器で励振された
    弾性表面波を電気信号に変換し、この電気信号を外部に
    出力する出力側変換器とを具える弾性表面波フィルタ装
    置を製造するに当たり、 前記端面に対して傾斜した互いに平行な複数の溝を、端
    面とその端面に近接する方の前記入力側変換器及び出力
    側変換器の開口部との間にそれぞれ形成することを特徴
    とする弾性表面波フィルタ装置の製造方法。
  6. 【請求項6】前記複数の溝を、その一端がそれぞれ前記
    端面上に位置するように形成することを特徴とする請求
    項5記載の弾性表面波フィルタ装置の製造方法。
  7. 【請求項7】前記溝部をレーザ加工によって形成するこ
    とを特徴とする請求項5又は6記載の弾性表面波フィル
    タ装置の製造方法。
  8. 【請求項8】前記レーザ加工を、COレーザを用いて
    行うことを特徴とする請求項7記載の弾性表面波フィル
    タ装置の製造方法。
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WO2007066777A1 (ja) * 2005-12-09 2007-06-14 Kyocera Corporation 流体アクチュエータ並びにこれを用いた発熱装置及び分析装置

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