JP2599239B2 - 音波デバイスの製法 - Google Patents
音波デバイスの製法Info
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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
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02921—Measures for preventing electric discharge due to pyroelectricity
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電性の又は圧電性の
基板と、この基板上に重ねられた、少なくとも2つの相
互に絶縁され、密接していて、音波デバイスの素子を形
成する金属化領域とを備えた音波(AW)デバイスの製
法に関する。本発明製法は、表面弾性波(SAW)デバ
イスの製造に特に適用可能である。音波(AW)デバイ
スという用語は、前記基板と、上部にある音波デバイス
の素子を形成する金属化領域とを持ち、音波特性によっ
て少なくとも部分的に機能を行なう物品に関する。
基板と、この基板上に重ねられた、少なくとも2つの相
互に絶縁され、密接していて、音波デバイスの素子を形
成する金属化領域とを備えた音波(AW)デバイスの製
法に関する。本発明製法は、表面弾性波(SAW)デバ
イスの製造に特に適用可能である。音波(AW)デバイ
スという用語は、前記基板と、上部にある音波デバイス
の素子を形成する金属化領域とを持ち、音波特性によっ
て少なくとも部分的に機能を行なう物品に関する。
【0002】
【従来の技術】AWデバイスは、この種の技術分野にお
いてはよく知られている。代表的なAWデバイスは、音
波機能を行なうように配置した金属化領域が上部にある
圧電性基板を備えている。しかしAWデバイスは、高度
に絶縁性ではあるが、圧電性ではない基板を備えてもよ
い。この場合この基板は、導電性金属化領域の下側の基
板上に圧電性材料の中間層を備えるか又は或る場合に
は、ガラスのような誘電体材料上に直接付着した導電性
金属化領域を備えている。圧電性を示す材料は、焦電性
であることが多い。また、焦電性材料は、通常圧電性で
もある。
いてはよく知られている。代表的なAWデバイスは、音
波機能を行なうように配置した金属化領域が上部にある
圧電性基板を備えている。しかしAWデバイスは、高度
に絶縁性ではあるが、圧電性ではない基板を備えてもよ
い。この場合この基板は、導電性金属化領域の下側の基
板上に圧電性材料の中間層を備えるか又は或る場合に
は、ガラスのような誘電体材料上に直接付着した導電性
金属化領域を備えている。圧電性を示す材料は、焦電性
であることが多い。また、焦電性材料は、通常圧電性で
もある。
【0003】従来は、良好な製品を確信をもって製造す
ることを期待できるように、SAWデバイスを製造する
のは困難であることは認められていた。本発明者は、欠
点のあるSAWデバイスの電子顕微鏡検査によって、そ
れぞれ所定の場所にある別々の金属化領域が互いに密接
している場合に、これ等の金属化領域の間のアーク放電
の結果としてたびたび製品の損傷が生じることを見出し
た。多数のAWデバイスにおいて、隣接する金属化領域
を隔離する間隔は非常に小さくて、AWデバイスの動作
周波数に関係する。たとえば、無線周波数で動作するよ
うにしたAWデバイスは、10μmの程度のすきま、恐
らく1μmぐらいのすきまを備えている。放電損傷の生
ずる代表的な場所は、インターディジタル形の変換器の
フィンガーの間、又はホーン・レシーバと導波管コンボ
ルバとの間である。
ることを期待できるように、SAWデバイスを製造する
のは困難であることは認められていた。本発明者は、欠
点のあるSAWデバイスの電子顕微鏡検査によって、そ
れぞれ所定の場所にある別々の金属化領域が互いに密接
している場合に、これ等の金属化領域の間のアーク放電
の結果としてたびたび製品の損傷が生じることを見出し
た。多数のAWデバイスにおいて、隣接する金属化領域
を隔離する間隔は非常に小さくて、AWデバイスの動作
周波数に関係する。たとえば、無線周波数で動作するよ
うにしたAWデバイスは、10μmの程度のすきま、恐
らく1μmぐらいのすきまを備えている。放電損傷の生
ずる代表的な場所は、インターディジタル形の変換器の
フィンガーの間、又はホーン・レシーバと導波管コンボ
ルバとの間である。
【0004】これ等のデバイスは、高度に絶縁性の基板
材料から成るので、これ等のデバイスは、電荷を蓄積す
る傾向があり、基板の焦電性の特性によって、電荷の蓄
積又は集中は、金属化領域の付着又はエッチングの工程
のような、これ等のデバイスの製造に含まれる各種の工
程によって温度が変り、基板において電荷が分離するよ
うになって発生すると考えられる。金属化領域は、下側
にある基板材料の合計電荷に関連する電圧を取り上げる
傾向があり、電荷は、基板を通って好ましいように消散
することはできない。
材料から成るので、これ等のデバイスは、電荷を蓄積す
る傾向があり、基板の焦電性の特性によって、電荷の蓄
積又は集中は、金属化領域の付着又はエッチングの工程
のような、これ等のデバイスの製造に含まれる各種の工
程によって温度が変り、基板において電荷が分離するよ
うになって発生すると考えられる。金属化領域は、下側
にある基板材料の合計電荷に関連する電圧を取り上げる
傾向があり、電荷は、基板を通って好ましいように消散
することはできない。
【0005】基板上の電荷の蓄積又は分離により生ずる
静電界は、異なる金属化領域の間にアーク放電を生じさ
せるには到らなくても、SAWデバイスの製品の損傷に
帰着するかもしれない。静電界は、金属化領域の縁部に
隣接する位置において、基板にひび割れ又は破壊を引き
起すことが可能である。電荷の集中又は放電に伴なう製
造工程中に生ずる損傷は、音波伝搬又は音波処理を妨害
することによって、SAWデバイスの動作を劣化させ
る。
静電界は、異なる金属化領域の間にアーク放電を生じさ
せるには到らなくても、SAWデバイスの製品の損傷に
帰着するかもしれない。静電界は、金属化領域の縁部に
隣接する位置において、基板にひび割れ又は破壊を引き
起すことが可能である。電荷の集中又は放電に伴なう製
造工程中に生ずる損傷は、音波伝搬又は音波処理を妨害
することによって、SAWデバイスの動作を劣化させ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、焦電性である基板材料を持つSAWデバイスにお
けるこのような製品損傷現象を防止することにある。同
じ問題点は、焦電性でなく、圧電性の基板材料であって
も、電界により機械的な応力又はひずみを生ずるから、
生ずるものと判断する。さらに同じ問題点は、SAWデ
バイスだけでなく、AWデバイス一般に関連しても生じ
得るものである。
点は、焦電性である基板材料を持つSAWデバイスにお
けるこのような製品損傷現象を防止することにある。同
じ問題点は、焦電性でなく、圧電性の基板材料であって
も、電界により機械的な応力又はひずみを生ずるから、
生ずるものと判断する。さらに同じ問題点は、SAWデ
バイスだけでなく、AWデバイス一般に関連しても生じ
得るものである。
【0007】
【問題を解決するための手段】したがって本発明は、焦
電性の又は圧電性の基板と、この基板上に重ねられた少
なくとも2つの隣接した音波デバイスの素子を形成する
金属化領域を備えた音波デバイスを製造する音波デバイ
スの製法において、音波デバイスの素子を形成する金属
化領域の導電性材料に比べて比較的高い抵抗を有する下
側層を前記基板の上に形成する段階と、音波デバイスの
素子を形成する金属化領域をこの下側層の上に形成する
段階とから成り、除くことのない下側層によって形成さ
れ、少くとも2つの隣接し、さもなければ相互に絶縁さ
れた音波デバイスの素子を形成する金属化領域をリンク
する抵抗リンク経路は、下側層の厚さの選択によって、
音波デバイスに影響を及ぼす熱サイクルの時定数が抵抗
リンク経路のリンク抵抗と隣接する金属化領域の漂遊容
量との積よりも非常に大きくなるようにされて、少なく
とも2つの隣接した金属化領域間に損傷を与える電界の
発生を防止し、そしてまた音波デバイスの動作を損なう
ことのないような大きい抵抗を有するようにされること
を特徴とする音波デバイスの製法によって前記問題点を
解決する。
電性の又は圧電性の基板と、この基板上に重ねられた少
なくとも2つの隣接した音波デバイスの素子を形成する
金属化領域を備えた音波デバイスを製造する音波デバイ
スの製法において、音波デバイスの素子を形成する金属
化領域の導電性材料に比べて比較的高い抵抗を有する下
側層を前記基板の上に形成する段階と、音波デバイスの
素子を形成する金属化領域をこの下側層の上に形成する
段階とから成り、除くことのない下側層によって形成さ
れ、少くとも2つの隣接し、さもなければ相互に絶縁さ
れた音波デバイスの素子を形成する金属化領域をリンク
する抵抗リンク経路は、下側層の厚さの選択によって、
音波デバイスに影響を及ぼす熱サイクルの時定数が抵抗
リンク経路のリンク抵抗と隣接する金属化領域の漂遊容
量との積よりも非常に大きくなるようにされて、少なく
とも2つの隣接した金属化領域間に損傷を与える電界の
発生を防止し、そしてまた音波デバイスの動作を損なう
ことのないような大きい抵抗を有するようにされること
を特徴とする音波デバイスの製法によって前記問題点を
解決する。
【0008】蓄積した電荷を消散させることができる分
路として役立つ抵抗リンク経路が、各金属化領域が誘電
体基板の表面上に形成される時期より遅くならないよう
に形成されることは必要欠くべからざることである。そ
の理由は、金属化領域が形成されるや否や、事前に生じ
ていた電荷が金属化領域に加えられ、互いに隣接する金
属化領域間の小さなすきまに高電界集中を形成できるか
らである。若干の従来のデバイスにおいては、デバイス
に損傷を与えることなく、又はデバイスの故障を生じさ
せることなく、デバイスの動作中に蓄積するかもしれな
い電荷を消散させるように、表面パターンが確立して後
に電気的分路が形成された。しかしこのような製造段階
において分路が形成されることは、本発明者が見出した
製品損傷現象に対する保護をほとんど又は全く提供しな
い。
路として役立つ抵抗リンク経路が、各金属化領域が誘電
体基板の表面上に形成される時期より遅くならないよう
に形成されることは必要欠くべからざることである。そ
の理由は、金属化領域が形成されるや否や、事前に生じ
ていた電荷が金属化領域に加えられ、互いに隣接する金
属化領域間の小さなすきまに高電界集中を形成できるか
らである。若干の従来のデバイスにおいては、デバイス
に損傷を与えることなく、又はデバイスの故障を生じさ
せることなく、デバイスの動作中に蓄積するかもしれな
い電荷を消散させるように、表面パターンが確立して後
に電気的分路が形成された。しかしこのような製造段階
において分路が形成されることは、本発明者が見出した
製品損傷現象に対する保護をほとんど又は全く提供しな
い。
【0009】しかし本発明により製造された音波デバイ
スにおいては、分路の抵抗が、音波デバイスの所期の特
性に関して適当であれば、製造工程が完了しても分路を
所定の位置に残して、音波デバイスの動作を害すること
もなく、かつ静電的な又はその他の源から、損傷を与え
る電荷の蓄積に対して保護し続ける付加的な利点を得る
ことができる。互いに隣接する金属化領域を通って電流
を流すことができることによって、これ等の金属化領域
の間の電荷の差を除去する手段として、抵抗リンク経路
が役立つのはもちろんである。この手段は、電界集中を
除去するのに役立つ。電界集中は、AWデバイスの製造
の際に前もって遭遇する表面アーク発生、基板のひび割
れ又は破壊の問題の原因である。
スにおいては、分路の抵抗が、音波デバイスの所期の特
性に関して適当であれば、製造工程が完了しても分路を
所定の位置に残して、音波デバイスの動作を害すること
もなく、かつ静電的な又はその他の源から、損傷を与え
る電荷の蓄積に対して保護し続ける付加的な利点を得る
ことができる。互いに隣接する金属化領域を通って電流
を流すことができることによって、これ等の金属化領域
の間の電荷の差を除去する手段として、抵抗リンク経路
が役立つのはもちろんである。この手段は、電界集中を
除去するのに役立つ。電界集中は、AWデバイスの製造
の際に前もって遭遇する表面アーク発生、基板のひび割
れ又は破壊の問題の原因である。
【0010】本発明方法の1つの特定の適用は、公知の
形式のSAWコンボルバ・デバイスの製造にある。この
ような各SAWコンボルバ・デバイスは、2つの各電気
的入口ポート用の各インターディジタル形の変換器と、
この変換器の音波出力を受け取って集束するように位置
させた各ホーン・レシーバと、これ等の各ホーン・レシ
ーバから出力を受け取る対向端部を持つ音波導波管とを
備えている。
形式のSAWコンボルバ・デバイスの製造にある。この
ような各SAWコンボルバ・デバイスは、2つの各電気
的入口ポート用の各インターディジタル形の変換器と、
この変換器の音波出力を受け取って集束するように位置
させた各ホーン・レシーバと、これ等の各ホーン・レシ
ーバから出力を受け取る対向端部を持つ音波導波管とを
備えている。
【0011】このようなSAWデバイスにおいて、少な
くとも各インターディジタル形の変換器(interd
igital transducer)をそれぞれのホ
ーン・レシーバにリンクするように、できれば各ホーン
・レシーバと音波導波管とをリンクし、各インターディ
ジタル形の変換器の2組のディジタル・リム(digi
tal limbs)をリンクするように、抵抗分路を
形成することが最良であることを見出した。
くとも各インターディジタル形の変換器(interd
igital transducer)をそれぞれのホ
ーン・レシーバにリンクするように、できれば各ホーン
・レシーバと音波導波管とをリンクし、各インターディ
ジタル形の変換器の2組のディジタル・リム(digi
tal limbs)をリンクするように、抵抗分路を
形成することが最良であることを見出した。
【0012】本発明方法を採用する場合の費用的な不利
益を最小にするという見地からすれば、かつ次々に蓄積
する電荷に対する連続的な保護を提供するという見地か
らすれば、製造工程の完了の際に抵抗リンクを所定の場
所に残して、AWデバイスの所期の動作を損なうことの
ないような抵抗を本発明方法により得られる抵抗リンク
が持つことが最良である。
益を最小にするという見地からすれば、かつ次々に蓄積
する電荷に対する連続的な保護を提供するという見地か
らすれば、製造工程の完了の際に抵抗リンクを所定の場
所に残して、AWデバイスの所期の動作を損なうことの
ないような抵抗を本発明方法により得られる抵抗リンク
が持つことが最良である。
【0013】したがって抵抗リンクの抵抗は、電位差を
最も迅速に除去するが、入力と出力との間に所望しない
結合経路を生じさせる、すなわち信号損失を生じさせる
一層低い値と、AWデバイスの動作を劣化させないが、
製造工程中のAWデバイスの損傷を避けるのに充分に迅
速に電位差を除去できない一層高い値との折衷の値であ
る。
最も迅速に除去するが、入力と出力との間に所望しない
結合経路を生じさせる、すなわち信号損失を生じさせる
一層低い値と、AWデバイスの動作を劣化させないが、
製造工程中のAWデバイスの損傷を避けるのに充分に迅
速に電位差を除去できない一層高い値との折衷の値であ
る。
【0014】さらに別々の金属化領域をリンクする微細
な抵抗経路を形成し、かつ基板上に非常に長い抵抗経路
を収容する困難性によって負わされる、抵抗リンク抵抗
の最大レベルを制限しようとする実際上の問題がある。
な抵抗経路を形成し、かつ基板上に非常に長い抵抗経路
を収容する困難性によって負わされる、抵抗リンク抵抗
の最大レベルを制限しようとする実際上の問題がある。
【0015】製造段階において、AWデバイスに影響を
及ぼす熱サイクルの時定数は秒のオーダーであり、互い
に隣接する金属化領域の漂遊容量はピコファラドのオー
ダーである。このような熱的に生ずる電荷を適当に消散
させるために、抵抗リンク経路のリンク抵抗は、前記時
定数が、このリンク抵抗と漂遊容量との積により非常に
大きくなるように定めなければならない。この結果この
リンク抵抗は、最大値が1012オームに制限される。
及ぼす熱サイクルの時定数は秒のオーダーであり、互い
に隣接する金属化領域の漂遊容量はピコファラドのオー
ダーである。このような熱的に生ずる電荷を適当に消散
させるために、抵抗リンク経路のリンク抵抗は、前記時
定数が、このリンク抵抗と漂遊容量との積により非常に
大きくなるように定めなければならない。この結果この
リンク抵抗は、最大値が1012オームに制限される。
【0016】仮りにこのリンク抵抗が低すぎれば、有効
な電気的結合が金属化領域間に生じて、信号の損失を引
き起すか、さもなければ性能を劣化させる。これ等の影
響は、1012オームの限度内のリンク抵抗の高い値に
おいては最小である。多くのデバイスにおいて、入力変
換器は、75オーム又は50オームのケーブルから給電
され、入力電力の損失を避けるために給電ケーブルの抵
抗を充分に越えたリンク抵抗値を持つ抵抗リンクを形成
することが必要である。
な電気的結合が金属化領域間に生じて、信号の損失を引
き起すか、さもなければ性能を劣化させる。これ等の影
響は、1012オームの限度内のリンク抵抗の高い値に
おいては最小である。多くのデバイスにおいて、入力変
換器は、75オーム又は50オームのケーブルから給電
され、入力電力の損失を避けるために給電ケーブルの抵
抗を充分に越えたリンク抵抗値を持つ抵抗リンクを形成
することが必要である。
【0017】本発明方法ではないが、抵抗リンクを、光
蝕刻法(photolithography)によっ
て、金属化領域とは別個の金属化ストリップとして10
00オーム又はこれに近い値に形成することができる。
このような値は、容易になしとげることができるし、か
つ各種の駆動要因間の理にかなって折衷の値を提供す
る。
蝕刻法(photolithography)によっ
て、金属化領域とは別個の金属化ストリップとして10
00オーム又はこれに近い値に形成することができる。
このような値は、容易になしとげることができるし、か
つ各種の駆動要因間の理にかなって折衷の値を提供す
る。
【0018】誘電体基板上に重ねられた導電性パターン
を持つデバイスを製造する従来の1つの製法は、最初に
基板を被覆するクロムのような高抵抗の下側層を付着す
る段階と、次いで所望の音波デバイスの素子を形成する
金属化領域のパターンになるように付着するか、又は所
望の音波デバイスの素子を形成する金属化領域のパター
ンになるようにエッチングされ、アルミニウムのような
導電性の層を付着する段階とを包含する。従来は、高抵
抗下側層は、導電性層の誘電体基板への付着を改良する
のに使用され、代表的には、導電性層の所望のパターン
の輪郭に一致するようにエッチングされた。
を持つデバイスを製造する従来の1つの製法は、最初に
基板を被覆するクロムのような高抵抗の下側層を付着す
る段階と、次いで所望の音波デバイスの素子を形成する
金属化領域のパターンになるように付着するか、又は所
望の音波デバイスの素子を形成する金属化領域のパター
ンになるようにエッチングされ、アルミニウムのような
導電性の層を付着する段階とを包含する。従来は、高抵
抗下側層は、導電性層の誘電体基板への付着を改良する
のに使用され、代表的には、導電性層の所望のパターン
の輪郭に一致するようにエッチングされた。
【0019】しかし、本発明によれば、この高抵抗の下
側層を所望の音波デバイスの素子を形成する金属化領域
のパターンの輪郭に一致するようにエッチングする代り
に、同じ基板の表面上に次に付着される音波デバイスの
素子を形成するすべての金属化領域をリンクする抵抗リ
ンクを実質的に形成する下側層として残して置く。この
下側層は、この下側層の厚さを、抵抗リンク経路に所望
の程度の抵抗を与えるのに適当な厚さにすることが必要
であるのはもちろんである。すなわち、音波デバイスに
影響を及ぼす熱サイクルの時定数が抵抗リンク経路のリ
ンク抵抗と隣接する金属化領域の漂遊容量との積により
非常に大きく、且つ隣接する金属化領域間に信号の損失
を引き起さないような高い値にされる。
側層を所望の音波デバイスの素子を形成する金属化領域
のパターンの輪郭に一致するようにエッチングする代り
に、同じ基板の表面上に次に付着される音波デバイスの
素子を形成するすべての金属化領域をリンクする抵抗リ
ンクを実質的に形成する下側層として残して置く。この
下側層は、この下側層の厚さを、抵抗リンク経路に所望
の程度の抵抗を与えるのに適当な厚さにすることが必要
であるのはもちろんである。すなわち、音波デバイスに
影響を及ぼす熱サイクルの時定数が抵抗リンク経路のリ
ンク抵抗と隣接する金属化領域の漂遊容量との積により
非常に大きく、且つ隣接する金属化領域間に信号の損失
を引き起さないような高い値にされる。
【0020】
【実施例】図1には、1977年版のIEEEウルトラ
ソニックス・シムポジウム(Ultrasonics
Symposium)の会報(カタログ番号79CH1
482−9SU)の第729頁及び次頁のアー・エイ・
ベッカー(R.A.Becker)及びディー・エイチ
・ハールバート(D.H.Hurlburt)を著者と
する論文『放物線形ホーンを持つ広帯域LiNbO3
電子式コンボルバ』に記載してある形式のSAWコンボ
ルバに、この音波デバイスの素子を形成する金属化領域
をリンクする抵抗リンクを本発明製法により加えたもの
が原理的に概念的に示されている。
ソニックス・シムポジウム(Ultrasonics
Symposium)の会報(カタログ番号79CH1
482−9SU)の第729頁及び次頁のアー・エイ・
ベッカー(R.A.Becker)及びディー・エイチ
・ハールバート(D.H.Hurlburt)を著者と
する論文『放物線形ホーンを持つ広帯域LiNbO3
電子式コンボルバ』に記載してある形式のSAWコンボ
ルバに、この音波デバイスの素子を形成する金属化領域
をリンクする抵抗リンクを本発明製法により加えたもの
が原理的に概念的に示されている。
【0021】図示するようにこのSAWコンボルバ・デ
バイスは、圧電性及びパイロ電気性すなわち焦電性を持
つ基板1を備えている。基板1は、表面音波が沿って移
動するデバイス軸線が、Y平面内で単結晶のZ方向に沿
うように切断したニオブ酸リチウム(LiNbO3)の
単結晶で作られている。基板1は、音波の反射が、各素
子に作用する音波に干渉しないように互に平行でない縁
部が残るように切断される。
バイスは、圧電性及びパイロ電気性すなわち焦電性を持
つ基板1を備えている。基板1は、表面音波が沿って移
動するデバイス軸線が、Y平面内で単結晶のZ方向に沿
うように切断したニオブ酸リチウム(LiNbO3)の
単結晶で作られている。基板1は、音波の反射が、各素
子に作用する音波に干渉しないように互に平行でない縁
部が残るように切断される。
【0022】この単結晶の上面には、音波をそれぞれ方
向A,Bに放出するように1対のインターディジタル形
の入力変換器2,2が重ねられている。各入力変換器2
は、基板1上に金属化領域として形成されている。音波
は、基板1に金属化領域として形成された線図的に示し
たホーン4により集束される。音響エネルギーの集中ビ
ームは、同様に基板1上に金属化領域として形成された
音波導波管6にすきま5を横切って放出される。
向A,Bに放出するように1対のインターディジタル形
の入力変換器2,2が重ねられている。各入力変換器2
は、基板1上に金属化領域として形成されている。音波
は、基板1に金属化領域として形成された線図的に示し
たホーン4により集束される。音響エネルギーの集中ビ
ームは、同様に基板1上に金属化領域として形成された
音波導波管6にすきま5を横切って放出される。
【0023】反対方向に伝搬するビームは、音波導波管
6内で非線形に相互作用し、コンボリューション信号を
形成する。入力変換器2、ホーン4及び音波導波管6
は、図示のSAWコンボルバ・デバイスの各素子を構成
する。両入力変換器2の後部における基板縁部は、単結
晶縁部からの音響エネルギーの後方散乱を減らすように
吸音材料層3で被覆される。
6内で非線形に相互作用し、コンボリューション信号を
形成する。入力変換器2、ホーン4及び音波導波管6
は、図示のSAWコンボルバ・デバイスの各素子を構成
する。両入力変換器2の後部における基板縁部は、単結
晶縁部からの音響エネルギーの後方散乱を減らすように
吸音材料層3で被覆される。
【0024】SAWコンボルバ・デバイスの音波導波管
6は、たとえば音波波長の幅の3倍の幅と、コンボルブ
しようとする波列の持続時間により定まる長さとを持つ
金属化領域から成る。この幅は、主モードのコンボリュ
ーション(convolution)効率、マルチモー
ディング(multimoding)効果及び分散に関
する妥協点すなわち折衷案である。
6は、たとえば音波波長の幅の3倍の幅と、コンボルブ
しようとする波列の持続時間により定まる長さとを持つ
金属化領域から成る。この幅は、主モードのコンボリュ
ーション(convolution)効率、マルチモー
ディング(multimoding)効果及び分散に関
する妥協点すなわち折衷案である。
【0025】SAWコンボルバ・デバイスの出力10
は、SAWコンボルバ・デバイスの音波導波管6から取
り出される。抵抗損失を減らし、出力の均等度を最適に
するように、音波導波管は、その長手に沿いステイッチ
・ボンド(stich−bonded)され、音波導波
管の各端部をリアクタンス性の成端に形成する。
は、SAWコンボルバ・デバイスの音波導波管6から取
り出される。抵抗損失を減らし、出力の均等度を最適に
するように、音波導波管は、その長手に沿いステイッチ
・ボンド(stich−bonded)され、音波導波
管の各端部をリアクタンス性の成端に形成する。
【0026】ステイッチ・ボンドとは、単一の連続した
ワイヤを、短い長さの部分に切断することなく、多数の
ボンディング・ポイントに接着することを意味する。リ
アクタンス性の成端に関する技術は、1978年版IE
EEウルトラソニックスシムポジウム第44頁のジェイ
・エイチ・ゴール(J.H.Goll)及びアー・スィ
ー・ベネット(R.C.Bennett)の論文に記載
してある。
ワイヤを、短い長さの部分に切断することなく、多数の
ボンディング・ポイントに接着することを意味する。リ
アクタンス性の成端に関する技術は、1978年版IE
EEウルトラソニックスシムポジウム第44頁のジェイ
・エイチ・ゴール(J.H.Goll)及びアー・スィ
ー・ベネット(R.C.Bennett)の論文に記載
してある。
【0027】1例においては入力変換器2は、90MH
zの帯域幅が得られるように位相重みつけすると共にホ
ーン4内にほぼ一様な音波輪郭を維持する。各入力変換
器2は、単一の直列コイル(図示してない)で同調させ
られる。重みつけ技術は、電子工学論文9号(1973
年版)第138頁のエム・エフ・ルイス(M.F.Le
wis)と、IEEEウルトラソニックス・シムポジウ
ム(1972年版)第377頁のティー・ダブリュ・ブ
リストール(T.W.Bristol)との論文に記載
されている。
zの帯域幅が得られるように位相重みつけすると共にホ
ーン4内にほぼ一様な音波輪郭を維持する。各入力変換
器2は、単一の直列コイル(図示してない)で同調させ
られる。重みつけ技術は、電子工学論文9号(1973
年版)第138頁のエム・エフ・ルイス(M.F.Le
wis)と、IEEEウルトラソニックス・シムポジウ
ム(1972年版)第377頁のティー・ダブリュ・ブ
リストール(T.W.Bristol)との論文に記載
されている。
【0028】ホーン4と音波導波管6との間のすきま5
は、ほぼ音波波長の1つの幅である。これは、ホーンか
らの音響エネルギが、音波導波管の下方を通る前に発散
する広いすきまと、狭すぎてSAWコンボルバ・デバイ
スの入力と出力との間にかなりの容量性結合の生ずるす
きまとの間の折衷した値である。
は、ほぼ音波波長の1つの幅である。これは、ホーンか
らの音響エネルギが、音波導波管の下方を通る前に発散
する広いすきまと、狭すぎてSAWコンボルバ・デバイ
スの入力と出力との間にかなりの容量性結合の生ずるす
きまとの間の折衷した値である。
【0029】前記SAWコンボルバ・デバイスは、抵抗
リンクを除いては当業者によく知られている。これ等の
リンク7,8,9の形成及びその目的について以下に説
明する。
リンクを除いては当業者によく知られている。これ等の
リンク7,8,9の形成及びその目的について以下に説
明する。
【0030】形状又は輪郭によってSAWコンボルバ・
デバイスの機能素子を形成する金属化領域、すなわち入
力変換器2、ホーン4及び音波導波管6は、細い抵抗リ
ンクによってそれぞれ互いにリンクされる。各入力変換
器2は、抵抗リンク7により各ホーン4にリンクされ、
次いで抵抗リンク9により音波導波管にリンクされる。
インターディジタル形の各入力変換器2の2つの側部
は、さらに他の抵抗リンク8によって互いにリンクされ
る。
デバイスの機能素子を形成する金属化領域、すなわち入
力変換器2、ホーン4及び音波導波管6は、細い抵抗リ
ンクによってそれぞれ互いにリンクされる。各入力変換
器2は、抵抗リンク7により各ホーン4にリンクされ、
次いで抵抗リンク9により音波導波管にリンクされる。
インターディジタル形の各入力変換器2の2つの側部
は、さらに他の抵抗リンク8によって互いにリンクされ
る。
【0031】本発明方法ではないが、これ等の抵抗リン
クを、主機能素子を形成する金属化材料と同じ金属化材
料で、かつ同じ層厚さに形成できる。金属化ストリップ
の幅と長さが組合わさってそれ等の抵抗を形成し、適当
な抵抗値を与えるように、これ等の金属化ストリップの
適当な組合せを提供するように、パターンが取り決めら
れている。
クを、主機能素子を形成する金属化材料と同じ金属化材
料で、かつ同じ層厚さに形成できる。金属化ストリップ
の幅と長さが組合わさってそれ等の抵抗を形成し、適当
な抵抗値を与えるように、これ等の金属化ストリップの
適当な組合せを提供するように、パターンが取り決めら
れている。
【0032】前述したように、抵抗リンクは、これが設
けられなければ製造段階において、電荷集中又はアーク
作用により生ずるような損傷からSAWコンボルバ・デ
バイスを保護するのに役立つ。抵抗リンク9は、ホーン
4と音波導波管6との間の特に損傷を受けやすいすきま
を橋絡する。抵抗リンク8は、非常に密接した互いに挿
入されたフィンガーを持つインターディジタル形の入力
変換器2の2つの側部を互いにリンクする。
けられなければ製造段階において、電荷集中又はアーク
作用により生ずるような損傷からSAWコンボルバ・デ
バイスを保護するのに役立つ。抵抗リンク9は、ホーン
4と音波導波管6との間の特に損傷を受けやすいすきま
を橋絡する。抵抗リンク8は、非常に密接した互いに挿
入されたフィンガーを持つインターディジタル形の入力
変換器2の2つの側部を互いにリンクする。
【0033】焦電性の又は圧電性の基板は、金属化領域
が付着されるときに既に荷電させられているかもしれな
い。電荷集中は、荷電された表面上に金属化領域を形成
することによって生ずるのであり、抵抗リンクにより提
供される電荷集中の消散手段が、このときから所定箇所
になければ、基板又は金属化領域に与えられる損傷は、
生じ得るのである。
が付着されるときに既に荷電させられているかもしれな
い。電荷集中は、荷電された表面上に金属化領域を形成
することによって生ずるのであり、抵抗リンクにより提
供される電荷集中の消散手段が、このときから所定箇所
になければ、基板又は金属化領域に与えられる損傷は、
生じ得るのである。
【0034】SAWコンボルバ・デバイスの製造がひと
たび完了すれば、抵抗リンクの主機能も完了するけれど
も、SAWコンボルバ・デバイスの使用寿命にわたっ
て、これ等の抵抗リンクを所定の箇所に残しておくこと
が意図される。しかし各抵抗リンク8は、各1対の入力
端子を橋絡し、入力変換器の抵抗及び電源インピーダン
スに比べて、抵抗リンクが高い抵抗を持つならば、SA
Wコンボルバ・デバイスの動作に害を与えることなく、
所定箇所に残して置くことさえ可能である。
たび完了すれば、抵抗リンクの主機能も完了するけれど
も、SAWコンボルバ・デバイスの使用寿命にわたっ
て、これ等の抵抗リンクを所定の箇所に残しておくこと
が意図される。しかし各抵抗リンク8は、各1対の入力
端子を橋絡し、入力変換器の抵抗及び電源インピーダン
スに比べて、抵抗リンクが高い抵抗を持つならば、SA
Wコンボルバ・デバイスの動作に害を与えることなく、
所定箇所に残して置くことさえ可能である。
【0035】しかし、SAWコンボルバ・デバイスの性
能を劣化させる値に、抵抗リンク8の抵抗を設定しなけ
ればならないなんらかの理由があるならば、SAWコン
ボルバ・デバイスが、その各入力及び出力リード線に接
続されることによって回路内に配置されるまでの間だ
け、抵抗リンク8は、残されたままであり、次いでこれ
を横切ってかきとるか又は化学的にエッチングすること
によって、破壊される。
能を劣化させる値に、抵抗リンク8の抵抗を設定しなけ
ればならないなんらかの理由があるならば、SAWコン
ボルバ・デバイスが、その各入力及び出力リード線に接
続されることによって回路内に配置されるまでの間だ
け、抵抗リンク8は、残されたままであり、次いでこれ
を横切ってかきとるか又は化学的にエッチングすること
によって、破壊される。
【0036】本発明によれば、付着パターン又はエッチ
ング・パターンのいずれかによって、別々の金属化スト
リップを形成する代りに、付着パターン又はエッチング
・パターン以外の製造工程を代りに使用することによっ
て、製造工程中に生ずる電荷集中、その結果としてのア
ーク放電により、生ずる損傷に対して匹敵できる保護を
AWデバイスに提供できる。
ング・パターンのいずれかによって、別々の金属化スト
リップを形成する代りに、付着パターン又はエッチング
・パターン以外の製造工程を代りに使用することによっ
て、製造工程中に生ずる電荷集中、その結果としてのア
ーク放電により、生ずる損傷に対して匹敵できる保護を
AWデバイスに提供できる。
【0037】すなわち本発明によれば、音波デバイスの
素子を形成する金属化領域の導電性材料に比べて比較的
高い抵抗の高抵抗材料から成る下側層を基板の表面上に
一様に付着し、次いで音波デバイスの各素子を形成する
金属化領域をこの下側層の上に形成する。高抵抗材料か
ら成る下側層は、各素子の接着を高める作用をする。音
波デバイスの各素子を形成する金属化領域は、既述の通
りに或るパターンになるように付着させるか、事前に付
着した金属化被覆を或るパターンになるようにエッチン
グすることによって、下側層の上に形成する。高抵抗材
料から成る下側層は、製造工程が完了する間及びその後
の音波デバイスの有効使用中、除くことなくそのままの
位置に残しておき、抵抗リンク経路として隣接する金属
化領域をリンクする。下側層によって形成される抵抗リ
ンク経路は、下側層の厚さの選択により、音波デバイス
に影響を及ぼす熱サイクルの時定数が抵抗リンク経路の
リンク抵抗と隣接する金属化領域の漂遊容量との積より
も非常に大きく、且つ隣接する金属化領域間に信号の損
失を引き起こさないような高い値にされる。高抵抗の下
側層の材料としてはクロムが選択され、音波デバイスの
各素子を形成する金属化領域の材料としてはアルミニウ
ムが選択される。
素子を形成する金属化領域の導電性材料に比べて比較的
高い抵抗の高抵抗材料から成る下側層を基板の表面上に
一様に付着し、次いで音波デバイスの各素子を形成する
金属化領域をこの下側層の上に形成する。高抵抗材料か
ら成る下側層は、各素子の接着を高める作用をする。音
波デバイスの各素子を形成する金属化領域は、既述の通
りに或るパターンになるように付着させるか、事前に付
着した金属化被覆を或るパターンになるようにエッチン
グすることによって、下側層の上に形成する。高抵抗材
料から成る下側層は、製造工程が完了する間及びその後
の音波デバイスの有効使用中、除くことなくそのままの
位置に残しておき、抵抗リンク経路として隣接する金属
化領域をリンクする。下側層によって形成される抵抗リ
ンク経路は、下側層の厚さの選択により、音波デバイス
に影響を及ぼす熱サイクルの時定数が抵抗リンク経路の
リンク抵抗と隣接する金属化領域の漂遊容量との積より
も非常に大きく、且つ隣接する金属化領域間に信号の損
失を引き起こさないような高い値にされる。高抵抗の下
側層の材料としてはクロムが選択され、音波デバイスの
各素子を形成する金属化領域の材料としてはアルミニウ
ムが選択される。
【図1】図1は、SAWコンボルバ・デバイスの概略図
であり、本発明製法の使用により付加される抵抗リンク
の動作原理を概略的に示す。
であり、本発明製法の使用により付加される抵抗リンク
の動作原理を概略的に示す。
1 圧電性又は焦電性基板 2 インターディジタルの形の入力変換器 4 ホーン(ホーン・レシーバ) 5 すきま 6 音波導波管 7,8,9 抵抗リンク
Claims (3)
- 【請求項1】 焦電性の又は圧電性の基板と、この基板
上に重ねられた少なくとも2つの隣接した音波デバイス
の素子を形成する金属化領域を備えた音波デバイスを製
造する音波デバイスの製法において、音波デバイスの素
子を形成する金属化領域の導電性材料に比べて比較的高
い抵抗を有する下側層を前記基板の上に形成する段階
と、音波デバイスの素子を形成する金属化領域をこの下
側層の上に形成する段階とから成り、除くことのない下
側層によって形成され、少くとも2つの隣接し、さもな
ければ相互に絶縁された音波デバイスの素子を形成する
金属化領域をリンクする抵抗リンク経路は、下側層の厚
さの選択によって、音波デバイスに影響を及ぼす熱サイ
クルの時定数が抵抗リンク経路のリンク抵抗と隣接する
金属化領域の漂遊容量との積よりも非常に大きくなるよ
うにされて、少なくとも2つの隣接した金属化領域間に
損傷を与える電界の発生を防止し、そしてまた音波デバ
イスの動作を損なうことのないような大きい抵抗を有す
るようにされることを特徴とする音波デバイスの製法。 - 【請求項2】 基板は互に平行でない縁部が残るように
切断されて、音波のその縁部での反射が音波デバイスの
素子に作用する音波に干渉しないようにされているもの
である請求項1に記載の音波デバイスの製法。 - 【請求項3】 音波デバイスがSAWコンボルバデバイ
スを構成するようにされている請求項1又は2に記載の
音波デバイスの製法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8036806 | 1980-11-17 | ||
US8036806 | 1980-11-17 | ||
GB8036806 | 1980-11-17 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56503280A Division JPH0559609B1 (ja) | 1980-11-17 | 1981-10-12 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7116145A Division JP2717071B2 (ja) | 1980-11-17 | 1995-05-15 | 誘電体基板上に金属化領域を備えた音波デバイスの製法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0653768A JPH0653768A (ja) | 1994-02-25 |
JP2599239B2 true JP2599239B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=10517352
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56503280A Pending JPH0559609B1 (ja) | 1980-11-17 | 1981-10-12 | |
JP4266854A Expired - Lifetime JP2599239B2 (ja) | 1980-11-17 | 1992-09-10 | 音波デバイスの製法 |
JP7091204A Pending JPH0856133A (ja) | 1980-11-17 | 1995-04-17 | 表面弾性波デバイスの製法 |
JP7116145A Expired - Lifetime JP2717071B2 (ja) | 1980-11-17 | 1995-05-15 | 誘電体基板上に金属化領域を備えた音波デバイスの製法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56503280A Pending JPH0559609B1 (ja) | 1980-11-17 | 1981-10-12 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7091204A Pending JPH0856133A (ja) | 1980-11-17 | 1995-04-17 | 表面弾性波デバイスの製法 |
JP7116145A Expired - Lifetime JP2717071B2 (ja) | 1980-11-17 | 1995-05-15 | 誘電体基板上に金属化領域を備えた音波デバイスの製法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4448805A (ja) |
EP (1) | EP0064506B2 (ja) |
JP (4) | JPH0559609B1 (ja) |
WO (1) | WO1982001790A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4592009A (en) * | 1983-11-17 | 1986-05-27 | E-Systems, Inc. | MSK surface acoustic wave convolver |
KR860000162B1 (ko) * | 1984-05-14 | 1986-02-27 | 금성계전 주식회사 | 탄성표면파 장치 |
US4675839A (en) * | 1985-04-10 | 1987-06-23 | Allied Corporation | Receiver for a spread spectrum communication system having a time-multiplexed convolver |
GB2197559B (en) * | 1986-08-22 | 1990-03-28 | Clarion Co Ltd | Bias voltage circuit for a convolver |
US4894576A (en) * | 1987-04-10 | 1990-01-16 | Clarion Co., Ltd. | Surface-acoustic-wave convolver |
GB2209609B (en) * | 1987-09-09 | 1991-06-26 | Ferranti Plc | Optical modulators |
US5214338A (en) * | 1988-11-21 | 1993-05-25 | United Technologies Corporation | Energy coupler for a surface acoustic wave (SAW) resonator |
DE4307726C1 (de) * | 1993-03-11 | 1994-07-28 | Siemens Matsushita Components | Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement |
JPH0750548A (ja) * | 1993-05-31 | 1995-02-21 | Canon Inc | 弾性表面波素子 |
JPH07176980A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 弾性表面波コンボルバ |
US5701645A (en) * | 1994-04-06 | 1997-12-30 | Motorola, Inc. | Acoustic wave device manufacturing method |
DE4414160C1 (de) * | 1994-04-22 | 1995-12-21 | Siemens Matsushita Components | Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement, insbesondere Oberflächenwellenfilter |
US5724479A (en) * | 1994-12-28 | 1998-03-03 | Takahashi; Kei | Fluid flow controlling member |
JPH08288787A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-11-01 | Canon Inc | 弾性表面波素子装置、スペクトラム拡散通信装置およびこれを用いたシステム |
JPH09199974A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Nec Corp | 弾性表面波装置 |
JP2004297619A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Kyocera Corp | 弾性表面波装置 |
JPWO2005091500A1 (ja) | 2004-03-18 | 2007-08-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
JP5134592B2 (ja) | 2008-08-08 | 2013-01-30 | 住友ゴム工業株式会社 | キャップトレッド用ゴム組成物およびそれからなるキャップトレッドを有するタイヤ |
US9133281B2 (en) | 2012-11-30 | 2015-09-15 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Preparation and use of functionalized elastomers in rubber compositions containing silica filler and tire components thereof |
JP6118156B2 (ja) | 2013-03-28 | 2017-04-19 | 住友ゴム工業株式会社 | ベーストレッド用ゴム組成物 |
JP7099085B2 (ja) | 2018-06-27 | 2022-07-12 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1355418A (en) * | 1971-05-24 | 1974-06-05 | Mullard Ltd | Acoustic surface wave devices |
US3857683A (en) * | 1973-07-27 | 1974-12-31 | Mica Corp | Printed circuit board material incorporating binary alloys |
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