JPH08116235A - 弾性表面波装置，製造方法及びそれを用いたシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸収体からの不要反射波を抑圧し、優れた周
波数特性が得られるようにする 【構成】 圧電性基板１上に、電気機械変換器としての
すだれ状電極２と機械電気変換器としてのすだれ状電極
３と、これら間に配置されるシールド電極４とが設けら
れ、また、この圧電性基板１上の両端部に吸収体５が設
けられている。これら吸収体５は不要な弾性表面波を吸
収するものであるが、これら吸収体５のすだれ状電極
２，３に対抗する端面の形状を、多数の切込みと突出部
とからなる凹凸状としている。この凹凸のピッチは、弾
性表面波の波長をλ₀とすると、５０λ₀とする。これに
より、吸収体５の端面では、これに入射する弾性表面波
６がここで反射しても、乱反射が生じ、吸収体５の端面
からすだれ電極２，３への不要反射波が抑圧される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不要弾性表面波を吸収
するための吸収体を備えた弾性表面波装置とその製造方
法、及び、それを用いたシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、弾性表面波装置に不要の弾性表面
波を吸収するための吸収体を設け、この吸収体の端面の
形状を加工することにより、この端面からの不要な反射
波を抑圧するようにした技術が提案されている。その一
例が特開昭５６−５６０２６号公報に第２図でもって説
明されているが、以下、図１４により、かかる従来の弾
性表面波装置を説明する。但し、１は圧電性基板、２，
３はすだれ状電極、４はシールド電極、６は弾性表面
波、７，８は吸収体である。

【０００３】同図において、圧電性基板１の上面には、
電気的信号を機械的変位、即ち、弾性表面波に変換する
電気機械変換器としてのすだれ状電極２と機械的変位を
電気的信号に変換する機械電気変換器としてのすだれ状
電極３とが、また、これらすだれ状電極２，３間の電磁
的漏洩波を抑圧するためのシ−ルド電極４が夫々設けら
れている。さらに、すだれ状電極２，３の配列方向の圧
電性基板１の両端部に吸収体７が、圧電性基板１上の両
縁部に吸収体８が夫々塗布されている。

【０００４】吸収体７は、すだれ状電極２から発せられ
て圧電性基板１の端部に向かう不要な弾性表面波や伝搬
されてきた弾性表面波が圧電性基板１の端部で反射して
すだれ状電極３に入るのを吸収するためのものであり、
また、吸収体７の端部を２条以上に分割してそれらの端
面を曲線状にすることにより、これら端面で反射した不
要な弾性表面波６が、ランダムな位相となって互いに相
殺されるようにするとともに、圧電性基板１の両縁部に
塗布された吸収体８で吸収されるようにしている。

【０００５】このようにして、吸収体７の端面で弾性表
面波の反射があっても、この反射波を低減することがで
きるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
の技術では、吸収体７の端面が曲線状をなしていること
から、吸収体７の端面からの反射波６は、吸収体８ばか
りではなく、すだれ状電極２，３に向かうものもある。
また、吸収体８に向かう反射波６の一部も吸収体８で反
射し、不要波としてすだれ状電極２，３に向かうものも
ある。このため、すだれ状電極２，３での不要弾性表面
波を充分抑圧することができない。

【０００７】図１５はかかる従来の弾性表面波装置のタ
イムドメイン特性を示すものであって、かかるタイムド
メイン特性１００によると、信号遅延時間が４〜５μｓ
ｅｃ付近で主信号に対する不要反射波の抑圧レベルが４
０ｄＢと、依然として吸収体７，８の端面での不要反射
波の応答が認められる。また、図１６はかかる従来の弾
性表面波装置の周波数特性を示すものであって、これに
よると、吸収体７，８の端面での不要反射波により、振
幅特性１０１や群遅延特性１０２に帯域内でうねりが生
じていることがわかる。

【０００８】テレビジョン機器などの要求特性が厳しい
装置に対しては、かかる従来の弾性表面波装置は、周波
数特性、例えば帯域内の平坦度が充分でなかった。

【０００９】さらに、上記従来の弾性表面波装置では、
すだれ状電極２，３の周辺部に吸収体７からの反射波６
を吸収するための吸収体８を塗布する必要があることか
ら、チップサイズの増加や歩留まりの低下など製造上の
の問題もある。

【００１０】本発明の目的は、かかる問題を解消し、吸
収体からの反射波を充分に抑圧して所望の周波数特性を
得ることができるようにした弾性表面波装置と、その製
造方法及びそれを用いたシステムを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、吸収体の弾性表面波が入射する端面の形
状を鋭角の凹凸状とする。

【００１２】

【作用】所望の周波数特性からの劣化の原因となる吸収
体からの反射波は、多数の切れ込み、突出部を有する吸
収体の端面で乱反射されるため、その応答が微小となっ
て不要反射波による周波数特性の劣化を低減する。この
ため、良好な周波数特性が得られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明による弾性表面波装置の第１実施例を
示す平面図であって、５は吸収体であり、図１４に対応
する部分には同一符号を付けている。

【００１４】同図において、圧電性基板１の上面には、
電気機械変換器としてのすだれ状電極２と機械電気変換
器としてのすだれ状電極３が、また、これらすだれ状電
極２，３間の電磁的漏洩波を抑圧するためのシ−ルド電
極４が夫々設けられている。また、すだれ状電極２，３
の配列方向の圧電性基板１の両端部に、ポリブタジエン
系レジンからなる吸収体５が塗布されている。この吸収
体５は、圧電性基板１の端部に向かう不要な弾性表面波
を吸収し抑圧する作用をする。

【００１５】ところが、圧電性基板１の端部に向かう不
要な弾性表面波の一部は、吸収体５の弾性表面波の入射
する端面（以下、単に、吸収体５の端面という）で反射
し、すだれ状電極２，３に対して不要な弾性表面波６と
なる。

【００１６】そこで、この実施例では、かかる不要反射
波６を抑圧するために、吸収体５の端面を多数の鋭角を
なす突出部と切込みとが交互に配列された凹凸状とし、
吸収体５に向かう不要な弾性表面波６を乱反射させて抑
圧する。ここで、伝搬する弾性表面波６の波長をλ₀と
すると、吸収体５の端面に設けた切込みと突出部による
凹凸のピッチを１０λ₀とした。

【００１７】図２は吸収体５の端面に設けた凹凸のピッ
チと不要反射波６の主信号に対する抑圧レベルとの関係
を示す図である。

【００１８】図２によると、近年の高画質の要求が強
い、もしくは、デジタル信号を扱うテレビジョン機器の
ＩＦフィルタなどで要求される抑圧レベル４５ｄＢを満
足させるためには、凹凸のピッチを５０λ₀以下とする
ことが必要であり、切込みのピッチを１０λ₀ とするこ
の実施例では、不要反射波６が充分に抑圧（抑圧レベル
約７０ｄＢ）されていることがわかった。

【００１９】なお、図３に示すように、吸収体５は、す
だれ状電極３の非交差部に重なっていてもよい。また、
圧電性基板１としては、タンタル酸リチウムを使用した
が、本発明は、これにのみ限定されるものではなく、ニ
オブ酸リチウム，水晶，リチウムテトラボレイトなど他
の圧電性基板であってもよいし、酸化亜鉛などの圧電膜
を用いた積層基板であってもよい。

【００２０】図４はこの実施例のタイムドメイン特性１
０３を示す図である。

【００２１】同図において、タイムドメイン特性１０３
では、吸収体５の端面で不要反射波６が主信号に対して
７０ｄＢと充分に抑圧されており、このため、図１５に
示した従来技術と比較して明らかなように、４〜５μｓ
ｅｃでの不要反射波６の応答が認められない。

【００２２】また、図５は図１，図３に示した実施例の
周波数特性を示す図である。

【００２３】同図において、吸収体５の端面での不要反
射波６が充分に抑圧されることにより、図１６に示した
従来技術と比較して明らかなように、従来認められた振
幅特性及び群遅延特性のうねりを改善し、平坦な帯域内
振幅特性１０４及び群遅延特性１０５が得られた。

【００２４】図６は本発明による弾性表面波装置の第２
実施例を示す平面図であって、９は吸収体であり、図１
に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省
略する。

【００２５】同図において、図１に示した実施例の吸収
体５の代わりに吸収体９を用いたものである。この吸収
体９は、その端面の突出部先端と切込み先端との間の距
離（即ち、凹凸の深さ）を（２ｎ−１）λ₀／４ （但
し、ｎは正の整数）としている。これ以外の構成は、図
１に示した実施例と同様である。

【００２６】これによると、吸収体９の端面の突出部先
端で反射してすだれ状電極２，３の方向に向かう不要反
射波６と切込みの先端で反射してすだれ状電極２，３の
方向に向かう不要反射波６との伝搬距離差が（２ｎ−
１）λ₀／２となり、従って、逆位相の関係になる。こ
のため、吸収体９の端面の突出部先端からの不要反射波
６と切込みの先端からの不要反射波６とは互いに相殺
し、一層の抑圧効果を得ることができる。

【００２７】図７は本発明による弾性表面波装置の第３
実施例を示す平面図であって、１０は吸収体であり、図
１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を
省略する。

【００２８】同図において、図１に示した実施例の吸収
体５の代わりに吸収体１０を用いたものである。これら
吸収体１０の端面を、すだれ状電極２，３の配列方向に
対して全体的に傾斜させ、これら傾斜した端面に、先の
実施例のような凹凸形状を形成したものである。圧電性
基板１の両端部の吸収体１０の端面の傾斜は平行であ
る。これ以外の構成は図１に示した実施例と同様であ
る。

【００２９】かかる構成によると、吸収体１０の端面の
傾斜によっても、すだれ状電極２，３の方向に向かう不
要反射波６の位相が乱れ、これにより、図６に示した実
施例と同様の効果が得られる。

【００３０】図８は以上の各実施例の製造方法の一実施
例の吸収体部分を示す工程図であって、１３は金属薄
膜、１３ａは指、１４は先の各実施例の吸収体である。

【００３１】まず、図８（ａ）に示すように、圧電性基
板１の表面端部に、塗布する吸収体１４の形状の特徴で
ある突出部と切込みのもとになる多数の指１３ａを有す
る線状の金属薄膜１３を、圧電性基板１の幅全体にわた
って形成する。これは、すだれ状電極２，３やシ−ルド
電極４と同時に、フォトリソグラフィ−技術などによ
り、微細に作成することができる。

【００３２】次に、図８（ｂ）に示すように、金属薄膜
１３の上に、液体状のポリブタジエン系レジンからな
る、あるいは、このレジンに適宜アルミナ粉，石英粉な
どの充填剤を加えて粘性を増した液体状の吸収体１４を
塗布する。ここで、塗布された吸収体１４は、いずれも
粘性を有しているため、金属薄膜１３に沿って徐々に広
がり、さらに、指１３ａにも広がる。

【００３３】さらに、図８（ｃ）に示すように、金属薄
膜１３の指１３ａにまで広がった吸収体１４の形状が所
望の形状となったところで、紫外線露光により硬化定着
している。こにようにして、図１，図６，図７に示した
吸収体が効率良く作成することができる。

【００３４】吸収体１４としては、熱硬化のエポキシ系
レジン，シリコン系レジンをベ−スとしてもよい。

【００３５】また、吸収体１４は、シルクスクリ−ン、
または、金属板による従来のスクリ−ン印刷によっても
塗布することができるのはいうまでもない。

【００３６】なお、図８では、金属薄膜１３を線状のも
のとしたが、図９に示すように、平面状のものとし、こ
れに多数の指１３ａを設けるようにしてもよい。

【００３７】図１０は本発明による弾性表面波装置の第
４実施例を示す平面図であって、２ａ，２ｂは開口の中
心線、１１は吸収体、１１ａ，１１ｂは端面、１２ａ，
１２ｂは反射波であり、図１に対応する部分には同一符
号をつけて重複する説明を省略する。

【００３８】同図において、図１に示した実施例の吸収
体５の代わりに吸収体１１を用いたものである。圧電性
基板１の両端部の吸収体１１は夫々、幅２Ｗのすだれ状
電極２の開口及び幅２Ｌのすだれ電極３の開口の夫々の
中心を通る開口の中心線２ａ，３ａを境にして、この開
口の中心線２ａ，３ａに垂直な異なる２つの端面１１
ａ，１１ｂを有し、これら端面１１ａ，１１ｂ間の距離
を（２ｎ−１）λ₀／４（但し、ｎは整数）としてい
る。

【００３９】そこで、すだれ状電極２には、吸収体の端
面１１ａでの開口の中心線２ａから幅Ｗの部分からの反
射波１２ａと吸収体の端面１１ｂでの開口の中心線２ａ
から幅Ｗの部分からの反射波１２ｂａとが入射される
が、端面１１ａ，１１ｂ間の距離（２ｎ−１）λ₀／４
により、これら反射波１２ａ，１２ｂの位相は互いに逆
位相となり、従って、これらが互いに相殺しあって抑圧
されることになる。

【００４０】図１１（ａ）は本発明による弾性表面波装
置の第５実施例を示す平面図、同図（ｂ）はこの第５の
実施例の側面図であって、５ａは傾斜面であり、図１に
対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略
する。

【００４１】同図（ａ），（ｂ）において、吸収体５の
端面はすだれ電極２，３に向かって次第に薄くなり、突
出部で厚さが非常に薄くなっている傾斜面５ａをなし
て、突出部の厚さはλ₀以下としている。かかる傾斜面
５ａは、図８（ｃ）に示した工程において、金属薄膜１
３の指１３ａに吸収体１４が広がった時点で硬化させる
ことによって得られる。これ以外は図１に示した実施例
と同様である。

【００４２】この実施例では、吸収体５の端面形状その
ものによる反射波の散乱による不要波の減衰に加えて、
吸収体５に入射する弾性表面波の衝突断面積が小さくな
ることによる反射の低減、さらに、バルク波などの他の
モ−ド励起やそれらによる位相の揃った反射が極めて小
さくなるため、一層良好な特性を得ることができる。

【００４３】図１２は本発明による弾性表面波装置の第
６実施例を示す平面図であって、２１は吸収体であり、
図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明
を省略する。

【００４４】同図において、図１に示した実施例の吸収
体５の代わりに吸収体２１を用いたものである。この吸
収体２１は多数のドット状の微細な吸収体であり、圧電
性基板１の上面の両端部側にランダムに塗布されてい
る。これ以外の構成は図１に示した実施例と同様であ
る。

【００４５】この実施例によれば、多数の微細な吸収体
２１がランダムに塗布されていることにより、弾性表面
波が散乱され、これによって図１に示した実施例と同様
の効果を得が得られる。

【００４６】なお、この実施例では、吸収体２１の形状
は、円形でもよいが、それ以外の形状でもよい。

【００４７】図１３は本発明による弾性表面波装置を用
いたテレビジョン受信システムを示すブロック図であっ
て、１５はアンテナ、１６はチューナ部、１７は本発明
による弾性表面波装置、１８は復調部、１９，２０は端
子である。

【００４８】同図において、アンテナ１５から入力され
た信号は、チュ−ナ部１６によって中間周波（ＩＦ）に
変換され、弾性表面波装置１７を通過した後、復調部１
８で復調される。復調された映像信号は端子１９から、
また、復調された音声信号は端子２０から夫々出力され
る。

【００４９】この実施例では、中間周波フィルタとして
上述の本発明による弾性表面波装置１７を用いているた
め、吸収体の端面での不要反射波が充分抑圧されて良好
な周波数特性を有する中間周波フィルタとなる。従っ
て、良好な復調性能を有するテレビジョン受信機が得ら
れる。

【００５０】なお、本発明による弾性表面波装置を適用
し得るシステムとしては、上に挙げたテレビジョン受信
システムに限らず、他のシステムにも適用できることは
いうまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による弾性
表面波装置によると、吸収体での反射による不要な弾性
表面波を充分抑圧することができるので、弾性表面波装
置の所望の周波数特性からの逸脱を小さくすることがで
き、このため、特に、周波数特性上での帯域外における
振幅の抑圧度，トラップ特性，帯域内の振幅及び群遅延
時間の平坦度が大幅に改善される。

【００５２】また、本発明による弾性表面波装置の製造
方法によると、所定形状の金属薄膜に吸収体を塗布した
広がらせ、吸収体の形状が所定の形状となったとき、こ
の吸収体を硬化させるものであるから、簡単に効率よく
所定形状の吸収体を得ることができる。

【００５３】さらに、本発明によるシステムによると、
上記弾性表面波装置を使用するため、所望とする特性が
精度良く得られることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弾性表面波装置の第１実施例を示
す平面図である。

【図２】図１に示した第１の実施例での切込みのピッチ
と不要反射波の主信号に対する抑圧レベルとの関係を示
す図である。

【図３】図１に示した第１の実施例の一変形例を示す平
面図である。

【図４】図１に示した第１実施例のタイムドメイン特性
を示す図である。

【図５】図１に示した第１実施例の周波数特性を示す図
である。

【図６】本発明による弾性表面波装置の第２実施例を示
す平面図である。

【図７】本発明による弾性表面波装置の第３実施例を示
す平面図である。

【図８】本発明による弾性表面波装置の製造方法の第１
実施例の要部を示す工程図である。

【図９】図８（ａ）における金属薄膜の他の例を示す図
である。

【図１０】本発明による弾性表面波装置の第４実施例を
示す平面図である。

【図１１】本発明による弾性表面波装置の第５実施例を
示す図である。

【図１２】本発明による弾性表面波装置の第６実施例を
示す平面図である。

【図１３】本発明による弾性表面波装置を中間周波フィ
ルタとして用いたシステムの一実施例を示すブロック図
である。

【図１４】従来の弾性表面波装置の一例を示す平面図で
ある。

【図１５】図１４に示した従来の弾性表面波装置のタイ
ムドメイン特性を示す図である。

【図１６】図１４に示した従来の弾性表面波装置の周波
数特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧電性基板 ２，３ すだれ状電極 ４ シ−ルド電極 ５，９，１０，１１，１４ 吸収体 １５ アンテナ １６ チュ−ナ− １７ 弾性表面波装置 １８ 復調部 １９，２０ 端子 ２１ 吸収体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性基板上に少なくとも１個の電気機
   械間変換器を有し、弾性表面波の励振あるいは受波を行
   なう弾性表面波装置において、 該圧電性基板上に不要な弾性表面波を吸収するための吸
   収体を設け、 該吸収体での弾性表面波の入射端面の形状を、該弾性表
   面波の波長λ₀の５０倍以下のピッチの鋭角をなす突出
   部と切込みとからなる凹凸状としたことを特徴とする弾
   性表面波装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記切込みの深さを（２ｎ−１）λ₀／４（但し、ｎは
   正整数）としたことを特徴とする弾性表面波装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記吸収体の前記突出部の厚さがλ₀以下であることを
   特徴とする弾性表面波装置。
4. 【請求項４】 圧電性基板上に少なくとも１個の電気機
   械間変換器を有し、弾性表面波の励振あるいは受波を行
   なう弾性表面波装置において、 該圧電性基板上に不要な弾性表面波を吸収するための吸
   収体を設け、 該吸収体での弾性表面波の入射端面は、電気機械間変換
   器の開口の中心線を境とする２つの端面からなり、これ
   ら２つの端面の該中心線に沿う距離が（２ｎ−１）λ₀
   ／４ （但し、ｎは正の整数）であることを特徴とする
   弾性表面波装置。
5. 【請求項５】 圧電性基板上に少なくとも１個の電気機
   械間変換器を有し、弾性表面波の励振あるいは受波を行
   なう弾性表面波装置において、 該圧電性基板上に不要な弾性表面波を吸収するための吸
   収体を設け、 該吸収体は、微細に塗布された多数の吸収体の集合体か
   らなることを特徴とする弾性表面波装置。
6. 【請求項６】 圧電性基板上の所定領域に所定間隔で突
   出部を有する金属膜を形成し、 該金属膜上に液体状もしくは粘性液体状の吸収体を塗布
   して、該突出部上に伝搬せしめ、 該吸収体の伝搬形状が所望形状をなしたところで、該吸
   収体を硬化させることを特徴とする請求項１，２，また
   は３に記載の弾性表面波装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１つに記載の弾
   性表面波装置を用いたことを特徴とするシステム。