JP3360961B2

JP3360961B2 - 弾性表面波装置とその周波数特性調整方法

Info

Publication number: JP3360961B2
Application number: JP03865195A
Authority: JP
Inventors: ホクホアウー
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH08237058A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波フィルタ等
の弾性表面波装置とその周波数特性調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に弾性表面波装置は、電気信号に
基づいて弾性表面波（Surface Acoustic Wave ；以下、
ＳＡＷという）を励振するためのすだれ状のトランスデ
ューサ（Interdigital Transducer ；以下、ＩＤＴとい
う）を有している。そのＩＤＴに対する加工によって、
弾性表面波装置における種々の特性と機能がもたらされ
る。従来、弾性表面波装置と言えば、主に弾性表面波フ
ィルタを示していたが、現在では弾性表面波共振子も多
く利用されるようになり、表面弾性波装置の範囲も広く
なっている。この他に、弾性表面波コンボルバもＩＤＴ
を有しているので、弾性表面波装置の一つである。図２
は、従来の弾性表面波装置を示す構造図であり、例とし
て弾性表面波共振子が示されている。この弾性表面波共
振子は、ＬｉＴａＯ₃やＬｉＮｂＯ₃等の圧電基板１を
有している。圧電基板１上にはアルミニウム或いはアル
ミニウムを主材料とする薄膜の下敷き２が形成され、そ
の下敷き２の上に入力端子３及び出力端子４が形成され
ている。入力端子３及び出力端子４は、金の薄膜のボン
ディングパッドである。入力端子３及び出力端子４は、
下敷き２を介してＳＡＷ励振用のＩＤＴ５にそれぞれ接
続されている。ＩＤＴ５は、入力端子３に接続された電
極指５ａと出力端子４に接続された電極指５ｂとで構成
されている。ＩＤＴ５は下敷き２と同時に作製されたも
のであり、そのＩＤＴ５の膜厚と材質は下敷き２と同じ
である。ＩＤＴ５の両側には、反射器６が形成されてい
る。反射器６もＩＤＴ５と同時に作製され、反射器６の
膜厚と材質はＩＤＴ５と同じである。反射器６は、アル
ミニウムパターン７を介してアース線用金薄膜のボンデ
ィングパッド８にそれぞれ接続されている。用途によっ
ては反射器６が不要となる場合もある。また、使用目的
によってＩＤＴ５の形状や配置は様々であり、多少のバ
リエーションはあるが、他の表面弾性波装置の構成も図
２と基本的に同じ構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
弾性表面波装置では、次のような課題があった。一般的
に、各種弾性表面波装置は、特定の周波数帯域において
機能するように設計されている。その周波数帯域の中心
周波数Ｆ_cは、電極指５ａ，５ｂのピッチ、即ち電極指
間の間隔と、その膜厚と、圧電基板１上のＳＡＷの伝搬
速度とで決まってくる。使用する圧電基板１の種類（例
えば、ＬｉＴａＯ₃，ＬｉＮｂＯ₃、水晶等）とＩＤＴ
５の材質が決まってくると、およそ電極間の間隔と、そ
の膜厚も自然に決まってくる。製造工程において、それ
らＩＤＴ５の電極指５ａ，５ｂの間隔は膜厚より先に決
められるので、最終的に中心周波数Ｆ_cを左右するのは
各ＩＤＴ５の膜厚となる。ＩＤＴ５の膜厚が設計値より
も厚くなると、ＳＡＷの伝搬速度が遅くなり、中心周波
数Ｆ_cが低域側に移動する。逆に設計値よりも薄くなる
と、ＳＡＷの伝搬速度が速くなり、中心周波数Ｆ_cが高
域側に移動する。したがって、所望の中心周波数Ｆ_cを
得るためには、ＩＤＴ５の膜厚をいかに正確に形成でき
るかに、かかってくる。

【０００４】従来の弾性表面波装置において、ＩＤＴ５
は蒸着で形成される場合が、ほとんどである。また、ス
パッタリングで形成される場合もある。蒸着でＩＤＴ５
を形成した方が、スパッタリングで形成するよりも膜厚
の精度が高い上に膜質もよい。現在、市場で出回ってい
る蒸着機のうちで高性能なものは、５パーセント程度の
精度でＩＤＴ５を成膜できる。例えば、３６゜ＹＸｃｕ
ｔのＬｉＴａＯ₃の圧電基板１上に、主材料をアルミニ
ウムとしたＩＤＴ５を形成する場合、その蒸着装置を用
いても所望の中心周波数Ｆ_cが８３５ＭHzに対して、８
３５±２ＭHzの中心周波数の弾性表面波装置しか得られ
ない。この精度が許容される場合はよいが、そうでない
場合には、周波数特性を調整する必要がある。周波数特
性の調整方法には、基本的に二通りの方法がある。即
ち、中心周波数Ｆ_cが低域に移動している場合に用いら
れる方法か、または中心周波数Ｆ_cが高域に移動してい
る場合に用いられる方法かによって、周波数特性の調整
が行われる。

【０００５】中心周波数Ｆ_cが低域に移動している場合
ＩＤＴ５の膜厚が設計値よりも厚いので、ドライエッチ
ングで膜厚を少しずつ減じ、中心周波数Ｆ_cを所望の値
に調整する。中心周波数Ｆ_cが高域に移動している場
合、ＩＤＴ５の膜厚が設計値よりも薄いので、まず、Ｉ
ＤＴ５上にスパッタリング等で絶縁膜の例えばＳｉＯ₂
やＺｎＯをやや厚目に堆積する。そして、ドライエッチ
ングまたはウェットエッチングで、その絶縁膜を削り、
中心周波数Ｆ_cを所望の値に調整する。ただし、ウェッ
トエッチングの場合、エッチング速度が速いので、ＩＤ
Ｔ５がエッチングされないような注意が必要である。い
ずれにしても、これら二通りの周波数特性の調整方法に
は手間と時間がかかり、弾性表面波装置のコストの上昇
が避けられなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、上記課題
を解決するために、圧電基板上にすだれ状に形成され、
与えられた高周波信号に基づきＳＡＷを励振するＩＤＴ
を備えた弾性表面波装置において、前記ＩＤＴの上に堆
積された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され所定の残留
磁気と保磁力を有する強磁性体の薄膜とを、設けてい
る。第２の発明は、第１の発明における弾性表面波装置
を所定の残留磁気と保磁力を有する強磁性体の板、膜ま
たはステム上に搭載し、圧電基板に垂直方向の静磁界を
かけて前記板、膜またはステムと前記強磁性体の薄膜を
永久磁石化して前記圧電基板の表面圧力を一定にするよ
うにして、弾性表面波装置の周波数特性調整を行う。第
３の発明は、第１の発明の弾性表面波装置の前記圧電基
板の下側に、所定の残留磁気と保磁力を有する強磁性体
の薄膜を形成している。第４の発明は、第３の発明の弾
性表面波装置の圧電基板に垂直方向の静磁界をかけて、
前記圧電基板の上下の強磁性体の薄膜を永久磁石化して
前記圧電基板の表面圧力を一定にすることで弾性表面波
装置の周波数特性調整を行う。

【０００７】第５の発明は、圧電基板上にすだれ状に形
成され、与えられた高周波信号に基づくＳＡＷを励振す
るＩＤＴを備えた弾性表面波装置において、前記ＩＤＴ
の上に堆積された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され残
留磁気と保磁力のない強磁性体の薄膜とを、設けてい
る。第６の発明は、第５の発明の弾性表面波装置を残留
磁気と保磁力のない強磁性体の板、膜またはステム上に
搭載し、前記圧電基板に垂直方向の可変静磁界をかけて
前記板、膜またはステムと前記強磁性体の薄膜を磁化し
て前記圧電基板の表面圧力を調整し弾性表面波装置の周
波数特性調整を行う。第７の発明は、第５の発明の弾性
表面波装置の前記圧電基板の下側に、残留磁気と保磁力
のない強磁性体の薄膜を形成している。第８の発明は、
第７の発明の弾性表面波装置の圧電基板に垂直方向の可
変静磁界をかけて、前記圧電基板の上下の強磁性体の薄
膜を磁化して前記圧電基板の表面圧力を調整し、弾性表
面波装置の周波数特性調整を行うようにしている。

【０００８】

【作用】弾性表面波装置の周波数特性である中心周波数
Ｆ_c等は、ＩＤＴの膜厚が設計値よりも厚くなると低域
側に移動し、薄くなると高域側に移動する。ＩＤＴによ
って励振されたＳＡＷの伝搬速度が変化することが、中
心周波数Ｆ_c等の移動の原因である。即ち、ＩＤＴの膜
厚が厚くなると、圧電基板の表面圧力が増加してＳＡＷ
の伝搬速度が遅くなり、ＳＡＷの伝搬速度に反比例して
中心周波数Ｆ_c等が低域側に移動する。同様に、ＩＤＴ
の膜厚が薄くなると、圧電基板の表面圧力が減少してＳ
ＡＷの伝搬速度が速くなり、中心周波数Ｆ_c等が高域側
に移動する。換言すれば、圧電基板におけるＳＡＷの伝
搬する領域の表面圧力が、弾性表面波装置の中心周波数
Ｆ_c等を左右するといっても、過言ではない。第１〜第
４の発明によれば、以上のように弾性表面波装置とその
周波数特性調整方法を構成しているので、ＩＤＴの上に
絶縁膜を介して形成された強磁性体の薄膜は、残留磁気
と保磁力を有している。そのため、圧電基板に垂直方向
の静磁界をかけることにより、強磁性体の薄膜が永久磁
石化される。この永久磁石化された強磁性体の薄膜と、
弾性表面波装置を搭載する強磁性体の板、膜もしくはス
テム、または圧電基板下側に形成された強磁性体の薄膜
との間の磁気引力によって、弾性表面波装置の表面圧力
が増加する。また、強磁性体の薄膜が永久磁石化されて
いるので、静磁界から解放した後もその表面圧力が常に
一定となる。すなわち、静磁界のかけ方で、弾性表面波
装置の中心周波数Ｆ_cを所望の値にすることができ、か
つ、その値が常に一定に保たれる。第５〜第８の発明に
よれば、圧電基板に垂直方向の可変静磁界をかけること
により、ＩＤＴの上に絶縁膜を介して形成された強磁性
体の薄膜と、弾性表面波装置を搭載する強磁性体の板、
膜もしくはステム、または圧電基板下側に形成された強
磁性体の薄膜とが磁化される。これらの間の磁気引力に
よって、弾性表面波装置の表面圧力が変化する。即ち、
可変静磁界のかけ方で、弾性表面波装置の中心周波数Ｆ
_cを任意の値に変化させることができる。従って、前記
課題を解決できるのである。

【０００９】

【実施例】第１の実施例図１（１）〜（３）は、本発明の第１の実施例を示す弾
性表面波共振子の構造図であり、同図（１）は上面図、
同図（２）は同図（１）のＡ−Ａ断面図、同図（３）は
拡大断面図である。この弾性表面波装置は弾性表面波共
振子であり、材質がＬｉＴａＯ₃やＬｉＮｂＯ₃等で構
成された圧電基板１１を有している。圧電基板１１上に
はアルミニウム或いはアルミニウムを主材料とする薄膜
の下敷き１２が形成され、その下敷き１２の上に入力端
子１３及び出力端子１４が形成されている。入力端子１
３及び出力端子１４は、金の薄膜のボンディングパッド
である。入力端子１３及び出力端子１４は、下敷き１２
を介してすだれ状のＳＡＷ励振用のＩＤＴ１５にそれぞ
れ接続されている。ＩＤＴ１５の膜厚と材質は下敷き１
２と同じである。ＩＤＴ１５の両側には、反射器１６が
形成されている。反射器１６もＩＤＴ１５と同時に作製
され、反射器１６の膜厚と材質はＩＤＴ１５と同じであ
る。各反射器１６は、アルミニウムパターン１７を介し
てアース線用金薄膜のボンディングパッド１８にそれぞ
れ接続されている。

【００１０】ＩＤＴ１５の電極指の間と上部には、絶縁
膜２０となる誘電体薄膜或いは圧電体薄膜が、図１の
（２）および（３）のように形成されている。絶縁膜２
０の上部には強磁性体の薄膜２１が形成されている。Ｉ
ＤＴ１５及びアースと薄膜２１とは、電気的に完全に独
立している。強磁性体にはいろいろな種類があるが、薄
膜２１の材料の選択条件としては、腐食しにくいもの
で、密度が低くＩＤＴに不要な表面圧力を加えないもの
が適切である。この選択条件に該当するものには、例え
ば、純ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、これら金
属を主材料とする合金、または鉄（Ｆｅ）を主材料とす
る合金等の強磁性体がある。強磁性体については下記文
献にも簡単に述べられている。Ｆｅを主材料とする強磁
性体の中には、硬鉄（Hard iron ）と軟鉄（Softiron
）とがある。硬鉄における残留磁気と保磁力は大き
く、軟鉄の残留磁気と保磁力は零で、ヒステリシス損が
ほとんど存在しない。ＮｉまたはＣｏ系の強磁性体の磁
気的性質も、硬鉄とよく似ている。本実施例では、薄膜
２１の材料として、Ｎｉを主材料とする合金を使用して
いる。文献；卯本重郎著、“電磁気学”（昭５２）昭晃堂、P.
232 図３は、図１の製造工程を示す断面図であり、この図を
参照しつつ、弾性表面波共振子の製造工程を説明する。

【００１１】第１ステップにおいて、圧電基板１１上に
図１における下敷き１２、ＩＤＴ１５、反射器１６、パ
ターン１７を成膜して形成する。これらの膜の標準膜厚
は、例えば、１０００Åとする。第２ステップにおい
て、下敷き１２、ＩＤＴ１５、反射器１６、及びパター
ン１７の成膜された圧電基板１１の上にレジスト２２を
全面に塗布する。第３ステップで、マスクパターン２３
を通して露光を行う。第４ステップで、不要なレジスト
を除去することで、パターンを形成する。続いて、第５
ステップでは第４ステップで得られた試料の上に、絶縁
膜２０の例えばＳｉＯ₂、ＺｎＯまたはＳｉ₃Ｎ₄を堆
積する。絶縁膜２０の膜厚は、ＩＤＴ１５の約１．５〜
２．０倍程度であり、該絶縁膜２０の成膜方法はスパッ
タリング法でよい。第６ステップにおいて、絶縁膜２０
の上にＮｉ合金の強磁性体の膜２１を、蒸着またはスパ
ッタリング法等で積層する。次の第７ステップにおい
て、不要なレジスト２２のパターン、不要な絶縁膜２
０、不要な強磁性体の膜２１をリフトオフで除去するこ
とにより、ＩＤＴ１５の上部にのみに、絶縁膜２０とそ
の上の強磁性体の膜２１を形成することができる。第７
ステップの後、入力端子１３、出力端子１４、アース線
用ボンディングパッド等が形成される。

【００１２】以上の工程によって図１の弾性表面波共振
子の構造は完成する。ここで、弾性表面波共振子の中心
周波数Ｆ_cが、所望の値によりも高い場合、次の方法に
よって調整を行う。弾性表面波共振子のチップをパッケ
ージに実装するとき、単独用パッケージの中でも共用パ
ッケージの中でも、下敷きの金属薄膜または金属板が必
要である。弾性表面波共振子の中心周波数Ｆ_cを調整す
る本実施例において、その金属薄膜あるいは金属板に
は、硬鉄と類似する性質の強磁性体を用いる必要があ
る。そして、その面積は、弾性表面波共振子のチップよ
りも広ければよい。以下、この金属膜あるいは金属板を
強磁性体膜Ｂという。

【００１３】図４は、図１の磁化作業を示す略図であ
る。強磁性体膜ＢとＩＤＴ１５上の強磁性体の薄膜２１
とに、電磁石３０の磁極を用いて図４のような垂直の静
磁界をかければ、強磁性体膜Ｂと強磁性体の薄膜２１と
の間に静磁気力が働き、互いに引き合うようになる。電
磁石３０の磁極間の静磁界の強さは、電気的に調整が可
能である。電磁石３０の両磁極は任意であり、片方がＮ
極であれば他方はＳ極である。静磁界をかけることによ
り、薄膜２１及び強磁性体膜Ｂは、それぞれ磁化され
る。そのため、電磁石３０の磁極を遠ざけてもも、薄膜
２１及び強磁性体膜Ｂには強力な残留磁気が残り、外部
から強力な磁気的影響を与えないかぎり永久磁石とな
る。また、図４のように磁化を行うと、強磁性体の薄膜
２１の表面はＳ極、圧電基板１１側の面はＮ極になる。
一方、強磁性体膜Ｂの圧電基板１１側はＳ極、下の表面
はＮ極になる。したがって、両永久磁石間では、端部を
除いてほぼ一様の磁界ができ、ＩＤＴ１５に一定の表面
圧力がかかることになる。即ち、ＩＤＴ１５の膜厚が増
加したのと、同じ効果が得られる。

【００１４】図５（１），（２）は、ステムに搭載した
図１の弾性表面波共振子を示す図であり、同図（１）は
平面図、同図（２）は同図（１）のＡ−Ａ断面図であ
る。弾性表面波共振子のチップは、ステム４０に搭載さ
れる。ステム４０は入力端子４１及び出力端子４２を有
している。各端子４１，４２は、ガラス４３で囲まれ、
ステム４０の本体とは絶縁されている。入力端子４１が
弾性表面波共振子の入力端子１３にボンディングワイヤ
４４で接続され、出力端子４２が弾性表面波共振子の出
力端子１４にボンディングワイヤ４５で接続されてい
る。一方、弾性表面波共振子のアース線用ボンディング
パッド１８は、ボンディングワイヤ４６でステム４０の
本体に接続され、そのステム４０の本体に形成されたア
ース端子４７が外部に導出されている。また、ステム４
０の上部は、金属の蓋４８でカバーされ、弾性表面波共
振子のチップが密閉される構造である。ステム４０の材
料は、強磁性体であり、前述の磁化における強磁性体膜
Ｂとして利用することができる。金属の蓋４８も強磁性
体で形成されている。

【００１５】次に、図１及び図５に示された弾性表面波
共振子の動作を説明する。入力端子４１を介して数ＭHz
以上の高周波信号が入力端子１３に入力されると、電気
的に該入力端子１３に接続された電極指１５ａに高周波
電圧がかかる。このとき、電極指１５ａに隣接して出力
端子１４に接続された電極指１５ｂには、誘導的に高周
波電圧が発生するが、位相的に遅れているので、入力端
子１３と出力端子１４間には、電位差が生じる。これに
よって、電極指下の圧電基板１１の表面が歪み、入力信
号と同じ周波数のＳＡＷが励振する。ＳＡＷの励振で電
極指１５ａと電極指１５ｂの結合はいっそう強まり、出
力端子１４からある帯域の高周波信号が出力される。出
力端子１４から出力される高周波信号の帯域は、励振し
たＳＡＷの伝搬速度に左右されることは、すでに述べて
いる。本実施例の重点は、ＳＡＷの伝搬速度を磁気的に
制御することである。その圧電基板１１のＳＡＷの伝搬
する表面の圧力が増すと、該ＳＡＷの伝搬速度は低下
し、弾性表面波装置の中心周波数Ｆ_cが低域側に移動す
る。従来、この表面圧力をＩＤＴの膜厚またはＩＤＴを
形成する材料の選択で制御していたが、本実施例では弾
性表面波共振子を挟む磁化した強磁性体膜Ｂと強磁性体
の薄膜２１間の磁気引力で、圧電基板１１の表面に圧力
を加え、所望の中心周波数Ｆ_cを得ている。中心周波数
Ｆ_cを所望の値にするためには、強磁性体膜Ｂと強磁性
体の薄膜２１を磁化させるときの、電磁石３０の静磁界
の強さを制御すればよい。即ち、必要な静磁界の強さを
実験的に求めておいてから、電磁石３０のコイルに流れ
る電流を制御することで、適切な静磁界の強さが得られ
る。結果的に、強磁性体膜Ｂと強磁性体の薄膜２１とは
永久磁石となるので、圧電基板１１の表面には、常に安
定した表面圧力がかけられ続け、中心周波数Ｆ_cの値
は、外部からの磁気的影響がない限り所望の値で安定す
る。

【００１６】以上のように、本実施例にでは、ＳＡＷの
伝搬速度を磁気的に制御するので、弾性表面波共振子の
中心周波数Ｆ_cを連続的に微調整できるという利点があ
る。図６（１）（２）は、図１の弾性表面波共振子の周
波数特性を示す図であり、同図（１）は静磁気力と中心
周波数の関係、同図（２）は静磁気力による周波数特性
の変動を示している。強磁性体の薄膜２１と強磁性体膜
Ｂの間に働く静磁気力Ｍが零のとき、弾性表面波共振子
の中心周波数Ｆ_cの値はＦ₀である。弾性表面波共振子
に静磁界をかける前は、中心周波数がＦ₀である。図６
（１）中のＦ₁は中心周波数Ｆ_cが所望の中心周波数で
あり、Ｍ₁はその時の静磁気力Ｍの値である。静磁気力
Ｍを連続的に上げると中心周波数Ｆ_cは連続的に下が
る。ただし、強磁性体の薄膜２１と強磁性体膜Ｂが硬鉄
と類似する性質の強磁性体で構成しているので、残留磁
気が簡単には低下しない。よって、静磁界をかけるとき
にはかけ過ぎの内容に、注意する必要がある。図６
（２）は弾性表面波共振子の挿入損失の周波数特性を示
している。静磁気力Ｍをかける前の弾性表面波共振子の
周波数特性は、特性曲線５０であり、中心周波数がＦ₀
である。静磁気力Ｍ₁をかけると周波数特性が特性曲線
５１のようになり、中心周波数がＦ₁となる。理論的に
は、かける静磁気力Ｍが高くなればなるほど、中心周波
数Ｆ_cが低下する。しかし、残留磁気には飽和値があ
り、一定以上の静磁気力Ｍをかけても意味がない。その
残留磁気の飽和値は、強磁性体の材料によって異なるの
で、強力な静磁気力を必要とする場合、飽和値の高いも
のを選定すればよい。

【００１７】ここで、図６（１），（２）で示すよう
に、所望の中心周波数Ｆ_cは、必ず静磁気力Ｍが零の時
の中心周波数Ｆ₀以下になるように、弾性表面波共振子
を製造しなくてはならない。つまり、静磁気力Ｍで中心
周波数Ｆ_cを中心周波数Ｆ₀より低くすることはできる
が、その逆はできない。したがって、例えばＩＤＴ１５
を蒸着で形成する時に、蒸着機の成膜精度を考慮して、
中心周波数Ｆ₀を所望の中心周波数Ｆ₁の値よりも高い
ように成膜する必要がある。中心周波数Ｆ₀が中心周波
数Ｆ₁に近ければ近いほど、静磁気力Ｍ₁が低くて済
む。即ち、本実施例では静磁界をかける必要はあるが、
弾性表面波共振子の中心周波数Ｆ_cを確実に所望の値Ｆ
₁に調整することが可能であり、設計の自由度と製造歩
留まりが大きく改善される。特に高精度の中心周波数を
必要とする弾性表面波共振子には、非常に有効である。
また、本実施例の弾性表面波共振子は強磁性体のパッケ
ージ内に実装されるので、パッケージが磁気シールの役
割を果たし、外部からの磁気的悪影響から守られる。

【００１８】第２の実施例本実施例は、図１及び図４における強磁性体の薄膜２１
と、強磁性体膜Ｂに相当するステム４０を、軟鉄と同様
に残留磁気と保磁力のない強磁性体で構成し、他は第１
の実施例の同じ構成の弾性表面波共振子である。即ち、
静磁界をかけたときのみ、強磁性体の薄膜２１と強磁性
体膜Ｂとが、磁気引力で引き合い、圧電基板１１の表面
圧力が増加する構成となっている。静磁界から解放する
と圧電基板１１の表面圧力は元の値に戻る。図７（１）
（２）は、本発明の第２の実施例の弾性表面波共振子の
周波数特性を示す図であり、この図を参照しつつ、第２
の実施例の弾性表面波共振子の周波数特性調整方法を説
明する。図７の（１）のような周期Ｔで、圧電基板１１
に垂直方向の静磁界をかける。即ち、時刻ｔが０とＴ₁
（０＜ｔ＜Ｔ₁）のとき静磁界が０、時刻ｔがＴ₁とＴ
₂（Ｔ₁＜ｔ＜Ｔ₂）のとき静磁界がＭ₁、時刻ｔがＴ
₂とＴ₃（Ｔ₂＜ｔ＜Ｔ₃）のとき静磁界がＭ₂であ
る。このような静磁界をかけることにより、弾性表面波
共振子の挿入損失の周波数特性は図７の（２）ようにな
る。即ち、静磁界の値によって弾性表面波共振子の中心
周波数Ｆ_cが変化する。時刻ｔが０とＴ₁の間（０＜ｔ
＜Ｔ₁）における周波数特性は特性曲線７０となり、中
心周波数はＦ0 となる。時刻ｔがＴ₁とＴ₂の間（Ｔ₁
＜ｔ＜Ｔ₂）における周波数特性は特性曲線７１とな
り、中心周波数はＦ₁となる。時刻ｔがＴ₂とＴ₃の間
（Ｔ₂＜ｔ＜Ｔ₃）のときの周波数特性は特性曲線７２
となり、中心周波数はＦ₂となる。以上のように、本実
施例では、静磁界を制御することで、一つの弾性表面波
共振子に、いろいろな周波数特性を持たせることが可能
となっている。与えている静磁界を消せば初期の周波数
特性に戻すことができる。

【００１９】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形と応用が可能である。その変形例及び応用例
としては、例えば次のようなものがある。（ｉ）第１，第２の実施例では、弾性表面波共振子の
例を示しているが、本発明は、ＩＤＴを有する全ての弾
性表面波装置の周波数特性を調整することが可能であ
る。よって、特に弾性表面波共振子を用いて帯域フィル
タを構成するときに、弾性表面波共振子同士の共振周波
数と反共振周波数の精度をよく合わすことが、簡単にな
る。また、共振周波数と反共振周波数を制御すること
で、帯域フィルタの帯域幅を広げたり狭めたりすること
も可能である。（ii）弾性表面波共用器では、分波回路と周波数帯域
の隣接する送信用弾性表面波フィルタと受信用弾性表面
波フィルタが用いられている。各弾性表面波フィルタの
中心周波数Ｆ_cは、互いに約３０ＭHz離れている。ここ
で、第２の実施例で説明したような中心周波数の調整方
法を用いれば、送信用弾性表面波フィルタと受信用弾性
表面波フィルタだけで、分波回路の不要な弾性表面波共
用器が構成できる。即ち、送信用弾性表面波フィルタが
正常に作動するときに、受信用弾性表面波フィルタの中
心周波数Ｆ_c1を該送信用弾性表面波フィルタに悪影響を
与えない方に移動させ、逆に、受信用弾性表面波フィル
タが正常に作動するとき、送信用弾性表面波フィルタの
中心周波数Ｆ_c2を移動させる。このようにすることで分
波回路が不要となると共に、分波回路を用いた場合より
も低損失の弾性表面波共用器を構成することができる。

【００２０】（iii) 第１，第２の実施例では、強磁性
体膜Ｂに相当する部分をステム４０に設定しているが、
圧電基板１１の下側に強磁性体の薄膜を形成しておき、
それを強磁性体の膜Ｂとする構成としてもよい。この場
合、ステム材質の選定の自由度が上がる。（iv) 第１の実施例では、強磁性体の薄膜２１と強磁
性体膜Ｂの両方を永久磁石化して磁気引力を強めている
が、強磁性体の材料でよいものがあれば、強磁性体の薄
膜２１のみに残留磁気と保磁理力を持たせる構成として
も、第１の実施例と同様の効果が期待できる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１〜第４
の発明によれば、ＩＤＴの上に絶縁膜と残留磁気と保磁
力を有した強磁性体の薄膜とを設けているので、静磁界
をかけることにより、強磁性体の薄膜が永久磁石化され
る。この永久磁石化された強磁性体の薄膜と、弾性表面
波装置を搭載する強磁性体の板、膜もしくはステム、ま
たは圧電基板下側に形成された強磁性体の薄膜との間の
磁気引力によって、弾性表面波装置の表面圧力が増加
し、弾性表面波装置の中心周波数を所望の値にすること
ができる。また、強磁性体の薄膜が永久磁石化されてい
るので、静磁界から解放した後も、弾性表面波装置の中
心周波数を所望の値にすることがでる。第５〜第８の発
明によれば、ＩＤＴの上に絶縁膜と残留磁気及び保磁力
のない強磁性体の薄膜とを設けているので、可変磁界を
かけることにより、ＩＤＴの上に絶縁膜を介して形成さ
れた強磁性体の薄膜と、弾性表面波装置を搭載する強磁
性体の板、膜もしくはステム、または圧電基板下側に形
成された強磁性体の薄膜とが磁化される。これらの間の
磁気引力によって、弾性表面波装置の表面圧力が変化す
る。即ち、可変静磁界のかけ方で、弾性表面波装置の中
心周波数を任意の値に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す弾性表面波共振子
の構造図である。

【図２】従来の弾性表面波共振子を示す構造図である。

【図３】図１の製造工程を示す断面図である。

【図４】図１の磁化作業を示す略図である。

【図５】ステムに搭載された図１の弾性表面波共振子を
示す図である。

【図６】図１の弾性表面波共振子の周波数特性を示す図
である。

【図７】本発明の第２の実施例の弾性表面波共振子の周
波数特性を示す図である。

【符号の説明】

１１圧電基板１２下敷き１３入力端子１４出力端子１５ＩＤＴ２０絶縁膜２１強磁性体の薄膜３０電磁石４０ステムＢ強磁性体膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03H 3/10 H03H 9/145 H03H 9/25

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電基板上にすだれ状に形成され、与え
られた高周波信号に基づき弾性表面波を励振するトラン
スデューサを備えた弾性表面波装置において、前記トランスデューサの上に堆積された絶縁膜と、前記
絶縁膜上に形成され所定の残留磁気と保磁力を有する強
磁性体の薄膜とを、設けたことを特徴とする弾性表面波
装置。
【請求項２】請求項１記載の弾性表面波装置を所定の
残留磁気と保磁力を有する強磁性体の板、膜またはステ
ム上に搭載し、請求項１記載の圧電基板に垂直方向の静
磁界をかけて前記板、膜またはステムと請求項１記載の
強磁性体の薄膜を永久磁石化して前記圧電基板の表面圧
力を一定にすることを特徴とする弾性表面波装置の周波
数特性調整方法。
【請求項３】前記圧電基板の下側に、所定の残留磁気
と保磁力を有する強磁性体の薄膜を形成したことを特徴
する請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項４】請求項３記載の圧電基板に垂直方向の静
磁界をかけて、前記圧電基板の上下の強磁性体の薄膜を
永久磁石化して前記圧電基板の表面圧力を一定にするこ
とを特徴とする弾性表面波装置の周波数特性調整方法。
【請求項５】圧電基板上にすだれ状に形成され、与え
られた高周波信号に基づく弾性表面波を励振するトラン
スデューサを備えた弾性表面波装置において、前記トランスデューサの上に堆積された絶縁膜と、前記
絶縁膜上に形成され残留磁気と保磁力のない強磁性体の
薄膜とを、設けたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項６】請求項５記載の弾性表面波装置を残留磁
気と保磁力のない強磁性体の板、膜またはステム上に搭
載し、請求項５記載の圧電基板に垂直方向の可変静磁界
をかけて前記板、膜またはステムと請求項５記載の強磁
性体の薄膜を磁化して前記圧電基板の表面圧力を調整す
ることを特徴とする弾性表面波装置の周波数特性調整方
法。
【請求項７】前記圧電基板の下側に、残留磁気と保磁
力のない強磁性体の薄膜を形成したことを特徴する請求
項５記載の弾性表面波装置。
【請求項８】請求項７記載の圧電基板に垂直方向の可
変静磁界をかけて、前記圧電基板の上下の強磁性体の薄
膜を磁化して前記圧電基板の表面圧力を調整することを
特徴とする弾性表面波装置の周波数特性調整方法。