JPH01319314A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 圧電性基板と、圧電性基板の表面に形成される入力端及
び出力側トランスデユーサとを備えた弾性表面波フィル
タに関し、 弾性表面波の伝搬距離をトランスデユーサ長よりも短く
することにより遅延時間を短縮させて高安定な弾性表面
波フィルタを得るとを目的とし、入力側及び出力側トラ
ンスデユーサのうちの一方を圧電性基板の表面上にパタ
ーン形成し、該−方のトランスデユーサの電極指と他方
のトランスデユーサの電極指とが圧電性基板の表面上で
１対毎又は複数対毎に交互に配列されるように、該−方
のトランスデユーサの表面の一部を覆う絶縁膜及び圧電
性基板の表面に他方のトランスデユーサをパターン形成
した構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は弾性表面波フィルタに関し、更に詳しくは、入
出力トランスデユーサ間の弾性表面波の伝搬の遅延時間
を短くするための構造の改良に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕安定度の
高い弾性表面波フィルタを得るためには入出カドランス
デューサ間の弾性表面波の伝搬の遅延時間をできるだけ
短くする必要がある。

第３図は従来の弾性表面波フィルタの構造を簡略的に示
したものである。図において１は例えば水晶等からなる
圧電性基板、２は信号入力側のインターディジタル形ト
ランスデューサ、３は信号出力側のインターディジタル
形トランスデユーサである。両トランスデユーサ２．３
は圧電性基板１の表面に形成した共通の導電性金属膜例
えばアルミニウム膜ＣＡＲ膜）をドライエツチング法或
いはウェットエツチング法によってマスクエツチングす
ることにより、圧電性基板１の表面に並列に形成されて
いる。なお、図示は簡略化されているが、実際には両ト
ランスデューサ２．３は数十対或いは数百対の電極指２
ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを有している。

一般に、弾性表面波フィルタにおける弾性表面波の伝搬
速度をＶとし、両トランスデユーサの中心間距離即ち両
トランスデユーサ間の弾性表面波の伝搬距離をｄとする
と、弾性表面波の伝搬遅延時間τは、τ＝　ｄ　／　ｖ
で決定される。ここで、伝搬速度Ｖは圧電性基板の材質
により定まるので、遅延時間τを短くするためには両ト
ランスデューサ間の弾性表面波の伝搬距離ｄを短くする
必要がある。

この場合、従来の弾性表面波フィルタ構造においては、
第４図に示すように、両トランスデ二−サ２，３を限界
まで近接させることにより、弾性表面波の伝搬距離ｄを
トランスデユーサ長βまで短縮させること（ｄｌｒ）が
可能であるが、それ以上の短縮はトランスデユーサ２，
３の配置構造上不可能である。したがって、伝搬距離ｄ
をｄ′＝。

βとした場合、トランスデユーサの周期長即ち弾性表面
波の波長をλとすると、トランスデユーサ長ｌは弾性表
面波フィルタに要求される特性によりｌζＮλで決定さ
れる。そして、弾性表面波フィルタの中心周波数をｆｏ
とすると、弾性表面波の波長λは、λ″＝、ｖ／ｆ０で
決定される。また、Ｎは電極指の対の数であって弾性表
面波フィルタに要求される負荷Ｑ値によって決定される
。このように、トランスデユーサ長ｌは弾性表面波フィ
ルタに要求される中心周波数ｆ。や負荷Ｑ値によって決
まるので、遅延時間τの短縮化には限界があり、弾性表
面波フィルタの高安定化にも限界があった。

したがって、本発明は弾性表面波の伝搬距離ｄをトラン
スデユーサ長ｌよりも短くすることを可能とし、それに
より、遅延時間τの一層の短縮化を可能とすることによ
り、弾性表面波フィルタの高安定化を実現することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、圧電性基板と、圧電性基板の表面に形
成される入力端及び出力側トランスデユーサとを備えた
弾性表面波フィルタにおいて、入力端及び出力側トラン
スデユーサのうちの一方を圧電性基板の表面上にパター
ン形成し、該一方のトランスデユーサの電極指と他方の
トランスデユーサの電極指とが圧電性基板の表面上で１
対毎又は複数対毎に交互に配列されるように該一方のト
ランスデユーサの表面の一部を覆う絶縁膜及び圧電性基
板の表面に他方のトランスデユーサをパターン形成した
構成とされる。

〔作　用〕

上記構成を有する弾性表面波フィルタにおいては、入力
側及び出力側のトランスデユーサの電極指が圧電性基板
の表面上で１対毎又は複数対毎に交互に配列されるので
、両トランスデユーサ間の弾性表面波の伝搬距離をトラ
ンスデユーサ長よりも大幅に短縮することができる。し
たがって、遅延時間の大幅な短縮化が可能となり、極め
て高安定な弾性表面波フィルタを得ることができる。

〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による弾性表面波フィルタの一実施例を
簡略的に示したものである。図において１１は例えば水
晶等からなる圧電性基板、１２は信号入力端のインター
ディジタル形トランスデューサ、１３は信号出力側のイ
ンターディジタル形トランスデユーサである。図示は簡
略化されているが、両トランスデューサ１２．１３はそ
れぞれ複数対（例えば２００対）の電極指１２ａ、１２
ｂ、１３ａ、１３ｂを有しており、入力端トランスデユ
ーサ１２は対をなす一方の電極指１２Ｈに接続される接
続部１２ｃと他方の電極指１２ｂに接続される接続部１
２ｄとを有している。同様に、出力側トランスデユーサ
１３は対をなす一方の電極指１３ａに接続される接続部
１３Ｃと他方の電極指１３ｂに接続される接続部１３ｄ
とを有している。両トランスデューサ１２．１３はそれ
ぞれ導電性金属膜例えばＡｌ膜により形成されている。

この実施例においては、出力側トランスデユーサ１３が
圧電性基板１１の表面にパターン形成されている。出力
側トランスデユーサ１３の形成方法としては、例えば、
圧電性基板１１の表面にＡｌ膜を一様に形成した後、Ａ
ｌ膜の表面にレジストパターン層を形成し、次いで、レ
ジストパターン層をマスクとしてＡＡ膜のエツチングを
行う方法が一般的である。

一方、入力側トランスデユーサ１２は、圧電性基板１１
０表面上で入力端トランスデユーサ１２の電極指１２ａ
、１２ｂと出力側トランスデユーサ１３の電極指１３ａ
、１３ｂとが一対ずつ交互に配列されるように、圧電性
基板１１の表面及び出力側トランスデユーサ１３０表面
の一部を覆う例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ□）等の絶縁
膜１４０表面にパターン形成されている。すなわち、入
力側トランスデユーサ１２と出力側トランスデユーサ１
２は絶縁膜１４を介して一部重なり合った状態で圧電性
基板１１上に形成されており、両トランスデユーサ１２
．１３は絶縁膜１４によって互いに絶縁されている。

入力側トランスデユーサ１２を形成する方法としては、
出力側トランスデ〉−サ１３の形成後、例えばリフトオ
フ法により、所定の絶縁膜形成領域が表出するようにレ
ジストパターン層を形成し、そのレジストパターン層を
保護層としてその上に５ｔ０２膜を形成した後に、レジ
ストパターン層をその表面の８１０２膜と共に除去する
ことにより、出力側トランスデユーサ１３の表面の一部
を慎う絶縁膜１４を形成し、その後、同様のリフトオフ
法により、所定の入力側トランスデユーサ形成領域が表
出するように圧電性基板１１及び絶縁膜１４の表面にレ
ジストパターン層を形成し、そのレジストパターン層を
保護層としてその上にＡｌ膜を形成した後に、レジスト
パターン層をその表面のＡｌ膜と共に除去することによ
り、圧電性基板１１及び絶縁膜１４の表面に入力端トラ
ンスデユーサ１２を形成する方法を用いることができる
。

上記構成を有する弾性表面波フィルタにおいては、両ト
ランスデコーサ１２．１３の各対の電極指１２ａ、１２
ｂ、１３ａ、１３ｂの交さ幅区間Ｗ及びその近傍の電極
指厚み、電極指幅、電極指ピッチ間隔等の精度がフィル
タの特性に大きな影響を与えるので、各電極指１２ａ、
１２ｂ、１３ａ、１３ｂの交さ幅区間Ｗ及びその近傍は
高精度にパターン形成する必要がある。しかし、両トラ
ンスデユーサ１２．１３が絶縁膜１４を介して重なり合
っている部分はフィルタの特性に影響を与えることはな
い。

上記構成を有する弾性表面波フィルタにおいては、両ト
ランスデユーサ１２．１３の電極指１２ａ、１２ｂ、１
３ａ、１３ｂが圧電性基板１１の表面上で１対毎に交互
に配列されているので、両トランスデューサ１２．１３
間の弾性表面波の伝搬距離ｄをトランスデ二−サ長ｌよ
りも大幅に短縮することができ、この実施例では弾性表
面波の１波長λの長さと同程度まで短縮することができ
る。したがって、両トランスデユーサ１２．１３間の弾
性表面波の伝搬の遅延時間τの大幅な短縮化（τ＝　ｄ
　／　ｖζλ／Ｖ）が可能となり、極めて高安定な弾性
表面波フィルタを得ることができる。

第２図は本発明の他の実施例を簡略的に示したものであ
る。第２図において上記実施例と同様の構成要素には同
一の参照符号が付されている。この実施例では入力端及
び出力側のトランスデユーサ１２．１３の電極指１２ａ
、１２ｂ、１３ａ。

１３ｂが圧電性基板１１０表面上で３対毎に交互に配列
されている。したがって、この実施例においても両トラ
ンスデコーサ１２．１３間の弾性表面波の伝搬距離ｄを
トランスデユーサ長ｌよりも大幅に短縮することができ
、この実施例では弾性表面波の波長λの長さの３倍程度
（ｄζ３λ）まで短縮することができる。

以上、図示実施例につき説明したが、本発明は上記実施
例の態様のみに限定されるものではない。

例えば、上述した実施例では両トランスデューサの電極
指が一対毎又は３対毎に交互に配設されているが、交互
に配設する電極指対数は必要に応じて適宜に選定するこ
とができる。また、絶縁膜を介して上下に重なるトラン
スデユーサのどちらを入力端とするかは自由に決定する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明においては、圧
電性基板上で絶縁膜を介して入力側及び出力側のトラン
スデユーサを互いに重ねることにより、両トランスデュ
ーサの電極指を圧電性基板の表面上で１対毎又は複数対
毎に交互に配列させる構成としたので、両トランスデユ
ーサ間の弾性表面波の伝搬距離をトランスデユーサ長よ
りも大幅に短縮することができる。したがって、両トラ
ンスデューサ間の弾性表面波の伝搬遅延時間の大幅な短
縮化が可能となり、極めて高安定な弾性表面波フィルタ
を得ることができることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弾性表面波フィルタの一実施例を
簡略的に示す平面図、 第２図は本発明の他の実施例を簡略的に示す平面図、 第３図及び第４図はそれぞれ従来の弾性表面波フィルタ
の構造を簡略的に示す平面図である。 図において、１１は圧電性基板、１２．１３はトランス
デユーサ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂは電極指、
１４は絶縁膜をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．圧電性基板（１１）と、圧電性基板（１１）の表面
   に形成される入力側及び出力側のトランスデューサ（１
   ２，１３）とを備えた弾性表面波フィルタにおいて、 両トランスデューサのうちの一方（１３）を圧電性基板
   （１１）の表面にパターン形成し、該一方のトランスデ
   ューサ（１３）の電極指（１３ａ，１３ｂ）と他方のト
   ランスデューサ（１２）の電極指（１２ａ，１２ｂ）と
   が圧電性基板（１１）の表面上で１対毎又は複数対毎に
   交互に配列されるように、該一方のトランスデューサ（
   １３）の表面の一部を覆う絶縁膜（１４）及び圧電性基
   板（１１）の表面に他方のトランスデューサ（１２）を
   パターン形成することを特徴とする弾性表面波フィルタ
   。