JPH0356012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、広帯域特性の実現を可能ならしめる
一方向性トランスジユーサを備えた弾性表面波装
置に関するものである。

弾性体の平らな表面に沿つてエネルギーが集中
した形で伝搬する波いわゆる弾性表面波は、従来
用いられているバルク波に比較して種々の点で優
れているのでこの性質を利用してフイルタを初め
とする各種の電子部品に対して弾性表面波デバイ
スとして適用されつつある。第１図はその一例と
してフイルタを示すもので、１は圧電体基板、２
は一対のすだれ状電極３Ａ，３Ｂからなる入力用
トランスジユーサ、４は一対のすだれ状電極５
Ａ，５Ｂからなる出力用トランスジユーサで、入
力端子INから加えられた信号は上記入力用トラ
ンスジユーサ２により弾性表面波に変換され、矢
印で示すように弾性体基板１表面を伝搬して上記
出力用トランスジユーサ４に到達した後、電気信
号に変換されて出力端子OUTから取り出される
ように構成される。

ところで第１図の構造の表面波デバイスのよう
に、各々一対のすだれ状電極３Ａ，３Ｂおよび５
Ａ，５Ｂを含む２個のトランスジユーサ２，４を
配置したフイルタにあつては、これらトランスジ
ユーサ２，４が各々左右の双方向に表面波を伝搬
させるように働くために電気−機械変換損失が避
けられず、フイルタとして損失が多くなる欠点が
ある。

この欠点を除くために圧電体基板表面の一方向
のみに表面波を伝搬させるように工夫されたいわ
ゆる一方向性トランスジユーサが提案された。こ
の一方向性トランスジユーサの具体的構成として
は、第２図のように120°移相器を用いる方法、あ
るいは90°移相器を用いる方法、さらには第３図
のように反射器を用いる方法が知られている。

第２図において６，６Ａ，６Ｂはお互いに120°
の位相差をもつた電極で、そして６は他の電極６
Ａとの間に空隙７あるいは絶縁膜が介在されるよ
うに構成されて表面波を一方向のみに伝搬させる
ように動く。

しかしながら、このように移相器を用いる方法
は、上記のように電極に交叉部分を設ける必要が
あるために製造工程が複雑となる欠点がある。

一方第３図において、８Ａおよび８Ｂはすだれ
状電極の一部を構成するように設けられた給電部
および反射部でともに正規形電極からなつてお
り、９は上記電極８Ａ，８Ｂに対する共通電極、
１０は信号源、１１は整合回路、１２はリアクタ
ンス回路である。以上において、信号源１０から
整合回路１１を経て加えられた信号は上記給電部
８Ａから弾性表面波とされて左右の双方向に伝搬
される。この時左方向に伝搬された表面波は、リ
アクタンス回路１２を接続した反射部８Ｂにより
反射されて右方向へ戻され、給電部８Ａにおいて
右方向へ向かう表面波と反射された表面波との合
成が行われる。この結果、表面波における中心周
波数同士の場合は両波重ね合わされるが、中心周
波数からずれている場合は両波は打ち消し合うよ
うに作用するために目的とする一方向と逆方向に
表面波が伝搬してしまうことになる。したがつて
表面波の伝搬特性が狭帯域特性に制限される欠点
がある。

本発明は、以上の問題点に対処してなされたも
のであつて、本発明の弾性表面波装置は、圧電体
基板と、上記圧電体基板上に一方向に第１の所定
距離をへだてて設けられた複数の第１電極と、上
記非圧電体基板上に上記第１電極の夫々に対して
上記方向に上記第１の所定距離のほぼ1/3に当る
第２の所定距離を夫々へだてて配置された複数の
第２電極と、上記非圧電体基板上に上記第２の電
極の夫々に対して上記方向に上記第２の所定距離
を夫々へだてて配置された複数の第３電極と、上
記非圧電体基板上に設けられ、上記複数の第１電
極を電気的に接続せしめる第１の引き出し電極
と、上記非圧電体基板上に設けられ、上記複数の
第２電極を電気的に接続せしめる第２の引き出し
電極と、上記非圧電体基板上に設けられ、上記第
１電極及び第２電極を覆い、上記各第３電極位置
には窓が形成されている圧電体膜と、上記圧電体
膜上に設けられ、上記窓を介して上記複数の第３
電極を電気的に接続せしめる第３の引き出し電極
と、を備えたことを要旨としているものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第４図および第５図は本発明実施例による弾性
表面波装置を示す概略上面図および概略断面図
で、ニオブ酸リチウム等の圧電体からなる弾性体
基板１３表面には、0°、120°および240°の３の位
相をもつた各電極１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが形成
されている。以上の３相電極のうち電極１４Ｂ，
１４Ｃに対しては、これらに対応して弾性体基板
１３表面に設けられた引き出し電極１５Ｂ，１５
Ｃが各々接続される。

また上記電極１４Ｂ，１４Ｃを覆うように弾性
体基板１３表面には酸化亜鉛等の圧電体膜１６が
形成され、この圧電体膜１６表面に沿つて設けら
れた引き出し電極１５Ａが上記電極１４Ａに接続
される。さらに以上の引き出し電極１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃの各々に対しては、各位相信号を供給
するための給電端子１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃがワ
イヤボンテイング等により配線される。

以上の構造を製造するための一方法は、初め弾
性体基板１３の全表面に適当な金属を真空蒸着法
等により付着し、次にフオトエツチング法により
不要部金属を除去して上記３相電極のうち１４
Ｂ，１４Ｃおよび引き出し電極１５Ｂ，１５Ｃの
パターンのみを残すようにする。続いてこれら各
電極１４Ｂ，１４Ｃおよび１５Ｂ，１５Ｃを含む
弾性体基板１３表面に圧電体膜１６を一様に付着
する。その後、電極１４Ａを弾性体基板１３上に
そして電極１４Ｃ，１４Ｂ間に同じ電極巾で構成
するために圧電体膜１６を必要な部分の窓あけを
おこなう。さらに続いて圧電体膜１６表面および
圧電体膜１６が存在していない弾性体基板１３表
面に金属膜を形成することにより、電極１４Ａが
弾性体基板１３上にそして引き出し電極１５Ａが
圧電体膜１６表面に沿つて形成される。

次に各引き出し電極１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに
適当な金属線をワイヤボンテイング法により接続
することによつて給電端子１７Ａ，１７Ｂ，１７
Ｃを形成して第４図の構造が得られる。

以上の構成のトランスジユーサの３相電極１４
Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの各々に対し給電端子１７
Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを介して３相層の電気信号を
加えれば、広い動作周波数範囲にわたつて一方向
性トランスジユーサとして動作させることができ
る。

ここで弾性体基板１３としてニオブ酸リチウム
（LiNbO₃）を用い、また圧電体膜１６として酸
化亜鉛（ZnO）を用いれば、電気−機械結合係数
が上記ニオブ酸リチウム基板単体の場合に比べて
大きくなるため、トランスジユーサを構成する電
極対数を少なくすることができるので動作効率を
上げることができ、より高帯域特性の実現を計る
ことができる。

以上述べて明らかなように本発明によれば、圧
電体基板上に形成された0°、120°および240°の位
相をもつた３個の電極の各々に接続されるべき３
個の引き出し電極の一つが、上記非圧電体基板上
に形成された圧電体膜表面に沿つて設けられるよ
うに一方向性トランスジユーサを構成するもので
あるから、広帯域特性を実現することができる。
また製法的にも従来技術を応用することにより容
易に３相信号電気系を形成することができるの
で、製造コストを低減することができる。

なお実施例中で示した製法は一例をあげたもの
であり、必要に応じて任意の製造工程の追加、変
更等を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はいずれも従来例を示す概略
図、第４図および第５図は共に本発明実施例を示
す概略上面図および概略断面図である。 １３……弾性体基板、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ
……３相電極、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ……引き
出し電極、１６……圧電体膜、１７Ａ，１７Ｂ，
１７Ｃ……給電端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧電体基板と、 上記圧電体基板上に一方向に第１の所定距離を
   へだてて設けられた複数の第１電極と、 上記圧電体基板上に上記第１電極の夫々に対し
   て上記方向に上記第１の所定距離のほぼ1/3に当
   る第２の所定距離を夫々へだてて配置された複数
   の第２電極と、 上記圧電体基板上に上記第２の電極の夫々に対
   して上記方向に上記第２の所定距離を夫々へだて
   て配置された複数の第３電極と、 上記圧電体基板上に設けられ、上記複数の第１
   電極を電気的に接続せしめる第１の引き出し電極
   と、 上記圧電体基板上に設けられ、上記複数の第２
   電極を電気的に接続せしめる第２の引き出し電極
   と、 上記圧電体基板上に設けられ、上記第１電極及
   び第２電極を覆い、上記各第３電極位置には窓が
   形成されている圧電体膜と、 上記圧電体膜上に設けられ、上記窓を介して上
   記複数の第３電極を電気的に接続せしめる第３の
   引き出し電極と、 を備えたことを特徴とする弾性表面波装置。 ２ 上記圧電体基板がニオブ酸リチウム、上記圧
   電体膜が酸化亜鉛から成ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の弾性表面波装置。