JP2775255B2 - Ｉｄｔ励振型圧電共振子の電極構造 - Google Patents
Ｉｄｔ励振型圧電共振子の電極構造Info
- Publication number
- JP2775255B2 JP2775255B2 JP62225485A JP22548587A JP2775255B2 JP 2775255 B2 JP2775255 B2 JP 2775255B2 JP 62225485 A JP62225485 A JP 62225485A JP 22548587 A JP22548587 A JP 22548587A JP 2775255 B2 JP2775255 B2 JP 2775255B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- idt
- electrode
- reflection grating
- resonator
- pitch
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はIDT励振型圧電共振子，典型的にはSAW共振子
等の電極構造に関する。 （従来技術） 従来から一般に広く用いられているIDT励振型圧電共
振子，例えばSAW共振子はIDT電極の両側に反射グレーテ
ィングを配置し,IDT電極によって励起したSAWを反射グ
レーティングにて反射せしめ振動エネルギを効率よくID
T内に閉じ込め共振子を構成するものである。 ところで斯るタイプの共振子はIDT及び反射グレーテ
ィングの電極指ピッチを全く同一とした上更にIDTと反
射グレーティングとの間の間隙を前記電極指ピッチの整
数倍から或る程度ずらせた適当な寸法に設定することに
よりIDTと強く結合する反射器間の定在波モードを形成
し共振子を構成することが多い。 一方，宇野等は共振子のIDTのピッチを反射グレーテ
ィングのそれより僅かに小さくし,IDT部分のストップバ
ンドの下端が反射グレーティングのそれの中心近傍に位
置する如く構成することを提案し（IEEE Trans.SU−29,
6;1982年11月）この手法も広く用いられていることは既
に周知の通りである。 更に本願発明者は既に上述した如きめんどうな設計手
法を用いずとも連続等周期配列の共振子のIDTに直列に
適当な容量を挿入すれば共振から反共振に亘り良好な振
動エネルギ閉じ込めが発生し高性能の共振子が得られる
ことを示した（1986年12月超音波エレクトロニクスの基
礎と応用に関するシンポジウム）。 しかしながら前述したIDTと反射器との間の間隙又はI
DTのピッチを適当な値に定める手法は共振周波数が高く
なる程電極パターンの設計及び製作がめんどうとなるの
みならず電極指のピッチの乱れによるバルク波放射損失
を伴うという欠陥があった。 又，前記本願発明者の提案も適当な静電容量を別途付
加する必要があり現場技術者にとって必ずしも歓迎すべ
きものではないという問題があった。 （発明の目的） 本発明は上述した如き従来のSAW共振子等の問題点に
鑑みてなされたものであって，設計及び製造容易でしか
も損失の少ない電極構造を有するIDT励振型圧電共振子
を提供せんとするものである。 （発明の概要） 上記の目的を達成するために、圧電基板表面にIDT電
極及び反射用グレーティングを形成した圧電共振子に於
いて、前記IDT電極のピッチをPI、反射用グレーティン
グのピッチをPR、相隣接する前記IDT電極と前記反射用
グレーティングとの互いの中心間距離をPGとしたとき、
PIPRとしPGをPIの整数倍とする共に、前記IDT電極の電
極指の幅員LIを反射用グレーティングの幅員LRより減少
せしめ、IDTのストップバンドの中心周波数fIを反射用
グレーティングのストップバンドの中心周波数fRより僅
かに高めfI＞fRとなるようにすることによって前記両者
の中心周波数を異ならしめたことを特徴とする。 （実施例） 以下，本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に
説明する。 実施例の説明に先立って本発明の理解を助ける為従来
のSAW共振子の構成について少しく説明する。 第２図は一般的なSAW共振子のIDTと反射グレーティン
グの境界近傍の電極配置を示す部分拡大図であって,IDT
電極指1,1,……の幅員LIとそれらの間隙SIは等しく設定
する。又，反射グレーティング2,2,……の幅員LRとこれ
らの間隙RSも互に等しく設定する。 而して定まる両者のピッチPIとPRとは宇野等の手法に
よればPI＜PRとすること前述の通りである。 又，相隣接するIDT電極指１と反射用グレーティング
２との互いの中心間距離PGはｎλ/2（ｎ＝1,2,……，
λ：励振波長）より幾分偏らせた値，例えば７λ/8に設
定するといった手法も広く用いられている。ここでIDT
及び反射グレーティングが連続等周期配列，即ち,PI＝P
R＝PG/n且つLI＝LR,SI＝SRなる場合には、IDTのストッ
プバンドの中心周波数Ｉと反射グレーティングのそれ
Ｒとが等しくなり（Ｉ＝Ｒ）そのままでは共振子
を構成しない。これに対して前記宇野等の手法はＩ＞
ＲとなるようPIをPRより僅かに小ならしめこれによっ
てIDTに振動エネルギが閉じ込められるよう構成するも
のであるが上述した各パラメータPI及びPRを微細に異な
る如く設定する設計は極めてめんどうであり多大の工数
を要するものであったこと前述の通りである。 この問題を解決する為本発明に係る共振子の電極は基
本的に第１図（ａ）に示す如き構成をとる。 即ち、所望する周波数は圧電基板３の材質，切断方位
角,IDT1の電極指ピッチPIと電極膜厚HI及びその幅員LI
とによって一義的に決定するから,IDT電極指１のピッチ
PIと反射用グレーティングのピッチPRとを同一とし、相
隣接するIDT電極指１と反射用グレーティング２との互
いの中心間距離PGを電極指ピッチPIの整数倍とすると共
に、両電極指の幅員LIとLRとを全て等しく設定しIDT及
び反射グレーティングの膜厚夫々HI及びHRを互いに異な
らしめIDTと反射グレーティング双方の中心周波数I,
Ｒが互に等しくならないようHRを決定すればよい。ID
Tと反射グレーティングとが連続等周期配列をとり両者
の電極膜厚も等しければＩ＝IRであるからＲを低下
させる為には反射グレーティングの膜厚HRはIDTの膜厚H
Iより少し厚くなるばずであり，この増分は理論計算と
実験によって予め設定することができる。 もっとも斯る手法を採用すれば共振子電極のパターン
設計は極めて容易であっても製造工程の複雑化は避け難
い。 この問題を回避する為には第１図（ｂ）に示す如くID
T,反射グレーティングのピッチPI,PR及びIDT電極指１と
反射用グレーティング２との互いの中心間距離PGの三者
を等しくした上で両者の電極指幅員に差を設ければよ
い。 例えばIDT電極指1,1,……の両側を削りその幅員をLI
からLI′間隙をSIからSI′とする。この際両者の電極膜
厚を夫々HIO及びHROとすれば,HIO＝HROであってLI′及
びSI′はLI′≒LIHI/HIO、SI′＝PI−LI′となるように
設定すれば実効的にIDT電極膜厚を変えたこと等価であ
る。 斯くすることによってIDTと反射グレーティングの膜
厚は等しくすることが可能であるから設計製造共容易に
行うことができる。 以上SAW共振子を例示して説明したが本発明はこれに
限定される必要はなくIDTによって励起しうる疑似弾性
波やラブ波等従来一般に使用されているSAW以外の波動
を利用する共振子に等しく応用可能であることは云うま
でもあるまい。 （発明の効果） 本発明は以上説明した如く構成するものであるから従
来のSAW共振子等IDT励振型共振子に比して設計に工数を
要せずしかも電極指ピッチの乱れに起因するバルク放射
損失も少ない共振子を提供する上で極めて効果的であ
る。 又，電極指幅員を操作する手法を用いれば電極膜厚を
一律にすることが可能であるから製造も極めて容易，従
って製造コスト低減にも著効を奏するものである。
等の電極構造に関する。 （従来技術） 従来から一般に広く用いられているIDT励振型圧電共
振子，例えばSAW共振子はIDT電極の両側に反射グレーテ
ィングを配置し,IDT電極によって励起したSAWを反射グ
レーティングにて反射せしめ振動エネルギを効率よくID
T内に閉じ込め共振子を構成するものである。 ところで斯るタイプの共振子はIDT及び反射グレーテ
ィングの電極指ピッチを全く同一とした上更にIDTと反
射グレーティングとの間の間隙を前記電極指ピッチの整
数倍から或る程度ずらせた適当な寸法に設定することに
よりIDTと強く結合する反射器間の定在波モードを形成
し共振子を構成することが多い。 一方，宇野等は共振子のIDTのピッチを反射グレーテ
ィングのそれより僅かに小さくし,IDT部分のストップバ
ンドの下端が反射グレーティングのそれの中心近傍に位
置する如く構成することを提案し（IEEE Trans.SU−29,
6;1982年11月）この手法も広く用いられていることは既
に周知の通りである。 更に本願発明者は既に上述した如きめんどうな設計手
法を用いずとも連続等周期配列の共振子のIDTに直列に
適当な容量を挿入すれば共振から反共振に亘り良好な振
動エネルギ閉じ込めが発生し高性能の共振子が得られる
ことを示した（1986年12月超音波エレクトロニクスの基
礎と応用に関するシンポジウム）。 しかしながら前述したIDTと反射器との間の間隙又はI
DTのピッチを適当な値に定める手法は共振周波数が高く
なる程電極パターンの設計及び製作がめんどうとなるの
みならず電極指のピッチの乱れによるバルク波放射損失
を伴うという欠陥があった。 又，前記本願発明者の提案も適当な静電容量を別途付
加する必要があり現場技術者にとって必ずしも歓迎すべ
きものではないという問題があった。 （発明の目的） 本発明は上述した如き従来のSAW共振子等の問題点に
鑑みてなされたものであって，設計及び製造容易でしか
も損失の少ない電極構造を有するIDT励振型圧電共振子
を提供せんとするものである。 （発明の概要） 上記の目的を達成するために、圧電基板表面にIDT電
極及び反射用グレーティングを形成した圧電共振子に於
いて、前記IDT電極のピッチをPI、反射用グレーティン
グのピッチをPR、相隣接する前記IDT電極と前記反射用
グレーティングとの互いの中心間距離をPGとしたとき、
PIPRとしPGをPIの整数倍とする共に、前記IDT電極の電
極指の幅員LIを反射用グレーティングの幅員LRより減少
せしめ、IDTのストップバンドの中心周波数fIを反射用
グレーティングのストップバンドの中心周波数fRより僅
かに高めfI＞fRとなるようにすることによって前記両者
の中心周波数を異ならしめたことを特徴とする。 （実施例） 以下，本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に
説明する。 実施例の説明に先立って本発明の理解を助ける為従来
のSAW共振子の構成について少しく説明する。 第２図は一般的なSAW共振子のIDTと反射グレーティン
グの境界近傍の電極配置を示す部分拡大図であって,IDT
電極指1,1,……の幅員LIとそれらの間隙SIは等しく設定
する。又，反射グレーティング2,2,……の幅員LRとこれ
らの間隙RSも互に等しく設定する。 而して定まる両者のピッチPIとPRとは宇野等の手法に
よればPI＜PRとすること前述の通りである。 又，相隣接するIDT電極指１と反射用グレーティング
２との互いの中心間距離PGはｎλ/2（ｎ＝1,2,……，
λ：励振波長）より幾分偏らせた値，例えば７λ/8に設
定するといった手法も広く用いられている。ここでIDT
及び反射グレーティングが連続等周期配列，即ち,PI＝P
R＝PG/n且つLI＝LR,SI＝SRなる場合には、IDTのストッ
プバンドの中心周波数Ｉと反射グレーティングのそれ
Ｒとが等しくなり（Ｉ＝Ｒ）そのままでは共振子
を構成しない。これに対して前記宇野等の手法はＩ＞
ＲとなるようPIをPRより僅かに小ならしめこれによっ
てIDTに振動エネルギが閉じ込められるよう構成するも
のであるが上述した各パラメータPI及びPRを微細に異な
る如く設定する設計は極めてめんどうであり多大の工数
を要するものであったこと前述の通りである。 この問題を解決する為本発明に係る共振子の電極は基
本的に第１図（ａ）に示す如き構成をとる。 即ち、所望する周波数は圧電基板３の材質，切断方位
角,IDT1の電極指ピッチPIと電極膜厚HI及びその幅員LI
とによって一義的に決定するから,IDT電極指１のピッチ
PIと反射用グレーティングのピッチPRとを同一とし、相
隣接するIDT電極指１と反射用グレーティング２との互
いの中心間距離PGを電極指ピッチPIの整数倍とすると共
に、両電極指の幅員LIとLRとを全て等しく設定しIDT及
び反射グレーティングの膜厚夫々HI及びHRを互いに異な
らしめIDTと反射グレーティング双方の中心周波数I,
Ｒが互に等しくならないようHRを決定すればよい。ID
Tと反射グレーティングとが連続等周期配列をとり両者
の電極膜厚も等しければＩ＝IRであるからＲを低下
させる為には反射グレーティングの膜厚HRはIDTの膜厚H
Iより少し厚くなるばずであり，この増分は理論計算と
実験によって予め設定することができる。 もっとも斯る手法を採用すれば共振子電極のパターン
設計は極めて容易であっても製造工程の複雑化は避け難
い。 この問題を回避する為には第１図（ｂ）に示す如くID
T,反射グレーティングのピッチPI,PR及びIDT電極指１と
反射用グレーティング２との互いの中心間距離PGの三者
を等しくした上で両者の電極指幅員に差を設ければよ
い。 例えばIDT電極指1,1,……の両側を削りその幅員をLI
からLI′間隙をSIからSI′とする。この際両者の電極膜
厚を夫々HIO及びHROとすれば,HIO＝HROであってLI′及
びSI′はLI′≒LIHI/HIO、SI′＝PI−LI′となるように
設定すれば実効的にIDT電極膜厚を変えたこと等価であ
る。 斯くすることによってIDTと反射グレーティングの膜
厚は等しくすることが可能であるから設計製造共容易に
行うことができる。 以上SAW共振子を例示して説明したが本発明はこれに
限定される必要はなくIDTによって励起しうる疑似弾性
波やラブ波等従来一般に使用されているSAW以外の波動
を利用する共振子に等しく応用可能であることは云うま
でもあるまい。 （発明の効果） 本発明は以上説明した如く構成するものであるから従
来のSAW共振子等IDT励振型共振子に比して設計に工数を
要せずしかも電極指ピッチの乱れに起因するバルク放射
損失も少ない共振子を提供する上で極めて効果的であ
る。 又，電極指幅員を操作する手法を用いれば電極膜厚を
一律にすることが可能であるから製造も極めて容易，従
って製造コスト低減にも著効を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の異った実施例を
示す断面図及び平面図，第２図は従来のSAW共振子の電
極構造を示す部分平面図である。 １……IDT電極指,2……反射グレーティング,3……圧電
基板， HI,HR,HIO,HRO……電極膜厚， LI,LR,LI′,LR′……電極指幅員， PI,PR……電極指ピッチ,PG……IDTと反射器との間の間
隙。
示す断面図及び平面図，第２図は従来のSAW共振子の電
極構造を示す部分平面図である。 １……IDT電極指,2……反射グレーティング,3……圧電
基板， HI,HR,HIO,HRO……電極膜厚， LI,LR,LI′,LR′……電極指幅員， PI,PR……電極指ピッチ,PG……IDTと反射器との間の間
隙。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−142811（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−43007（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−154814（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−1922（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．圧電基板表面にIDT電極及び反射用グレーティング
を形成した圧電共振子に於いて、前記IDT電極のピッチ
をPI、反射用グレーティングのピッチをPR、相隣接する
前記IDT電極と前記反射用グレーティングとの互いの中
心間距離をPGとしたとき、PI＝PRとしPGをPIの整数倍と
すると共に、前記IDT電極の電極指の幅員LIを反射用グ
レーティングの幅員LRより減少せしめ、IDTのストップ
バンドの中心周波数fIを反射用グレーティングのストッ
プバンドの中心周波数fRより僅かに高めfI＞fRとなるよ
うにすることによって前記両者の中心周波数を異ならし
めたことを特徴とするIDT励振型圧電共振子の電極構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62225485A JP2775255B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Ｉｄｔ励振型圧電共振子の電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62225485A JP2775255B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Ｉｄｔ励振型圧電共振子の電極構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6468113A JPS6468113A (en) | 1989-03-14 |
| JP2775255B2 true JP2775255B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=16830064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62225485A Expired - Fee Related JP2775255B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Ｉｄｔ励振型圧電共振子の電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775255B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4710186B2 (ja) * | 2001-07-30 | 2011-06-29 | エプソントヨコム株式会社 | 縦結合二重モードｓａｗフィルタ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140918A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Toshiba Corp | 弾性表面波共振子 |
| JPS611922U (ja) * | 1984-06-08 | 1986-01-08 | 関西日本電気株式会社 | 弾性表面波装置 |
-
1987
- 1987-09-09 JP JP62225485A patent/JP2775255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6468113A (en) | 1989-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7939987B1 (en) | Acoustic wave device employing reflective elements for confining elastic energy | |
| EP2744107B1 (en) | Elastic wave device | |
| JP3724575B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPS61142811A (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| US4249146A (en) | Surface acoustic wave resonators utilizing harmonic frequencies | |
| JPH07263998A (ja) | 端面反射型表面波共振子 | |
| US6377139B1 (en) | Edge reflection type surface acoustic wave device with grooves or steps at the reflection edges | |
| JPS60140917A (ja) | 弾性表面波トランスジユ−サ | |
| JPS632414A (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| JP2620085B2 (ja) | ２ポートｓａｗ共振子 | |
| EP1158669B1 (en) | Surface acoustic wave device | |
| JP2775255B2 (ja) | Ｉｄｔ励振型圧電共振子の電極構造 | |
| US5714830A (en) | Free edge reflective-type surface acoustic wave device | |
| EP0751615B1 (en) | Method for manufacturing surface wave devices of the end-face reflection type | |
| JPH09270667A (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| JPS63194406A (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| JP3203796B2 (ja) | 多重モード弾性表面波フィルタ | |
| JP2600146B2 (ja) | 表面弾性波共振子 | |
| JPS61222312A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH0317461Y2 (ja) | ||
| JPS6173409A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP3201088B2 (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| JP2586892B2 (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| JP2002223143A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPS61208306A (ja) | 弾性表面波共振子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |