JPH09167935A - Surface acoustic wave converter - Google Patents

Surface acoustic wave converter

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JPH09167935A
JPH09167935A JP34794295A JP34794295A JPH09167935A JP H09167935 A JPH09167935 A JP H09167935A JP 34794295 A JP34794295 A JP 34794295A JP 34794295 A JP34794295 A JP 34794295A JP H09167935 A JPH09167935 A JP H09167935A
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JP
Japan
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electrode
surface acoustic
acoustic wave
positive
electrodes
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Application number
JP34794295A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Yamanouchi
和彦 山之内
Hidekatsu Gonda
英功 権田
Seiichiro Takahashi
誠一郎 高橋
Toshiharu Kato
俊治 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To impart a unidirectionality of an arbitrary direction to an interdigital electrode. SOLUTION: In a distributed type interdigital electrode which is composed by alternately arranging positive and negative electrodes 1 and 2 on a piezoelectric or electrostrictive substrate and in which the widths of the electrodes and the period of the arrangement are gradually changed toward the propagation direction, the structure is made a single electrode structure, the positive and negative electrodes 1 and 2 are buried in a substrate 3 and the third electrodes 5 which are not connected with both of these positive and negative electrodes, are mutually connected and are different from the positive and negative electrodes 1 and 2 in film thickness are provided on the gap part between the positive and negative electrodes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、正負電極の幅および配
置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化
する分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器に関
し、特に所望の方向性を持たせ得る弾性表面波変換器に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave converter having a distributed interdigital transducer in which the width and arrangement period of positive and negative electrodes gradually change in the propagation direction of surface acoustic waves. The present invention relates to a surface acoustic wave converter that can have directivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の弾性表面波変換器は例えば広帯
域の弾性表面波コンボルバや弾性表面波フィルタを構成
するために用いられる。
2. Description of the Related Art A surface acoustic wave converter of this type is used, for example, for constructing a wideband surface acoustic wave convolver or surface acoustic wave filter.

【0003】本発明者らは、先に、圧電性(圧電性薄膜
を含む)または電歪性の基板上に、弾性表面波を励振す
る第1および第2のすだれ状電極と、これらの弾性表面
波を検出してコンボリューション出力を電気信号として
取り出す出力電極とを備えた弾性表面波コンボルバにお
いて、前記第1および第2のすだれ状電極が所定の厚み
を有し、前記第1のすだれ状電極は前記出力電極に向か
って徐々に電極幅および周期が短くなる正負の電極を交
互に配置してなり、前記第2のすだれ状電極は前記出力
電極に向かって徐々に電極幅および周期が長くなる正負
の電極を交互に配置してなる弾性表面波コンボルバを提
案した(特開平4−331505号)。前記第1のすだ
れ状電極の構造はダウンチャープ型、第2のすだれ状電
極の構造はアップチャープ型と呼ばれる。
The present inventors have firstly provided first and second interdigital electrodes for exciting surface acoustic waves on a piezoelectric substrate (including a piezoelectric thin film) or an electrostrictive substrate. An output electrode for detecting a surface wave and extracting a convolution output as an electric signal, wherein the first and second interdigital electrodes have a predetermined thickness, and the first interdigital electrode has a predetermined thickness. The electrodes are formed by alternately arranging positive and negative electrodes whose electrode width and period gradually become shorter toward the output electrode, and wherein the second IDT electrode gradually increases in electrode width and period toward the output electrode. A surface acoustic wave convolver in which positive and negative electrodes are alternately arranged has been proposed (JP-A-4-331505). The structure of the first IDT is called a down-chirp type, and the structure of the second IDT is called an up-chirp type.

【0004】この弾性表面波コンボルバは、正負電極の
幅および配置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって
徐々に変化する分散型(チャープ型)のすだれ状電極を
用いたため、以前の等周期型すだれ状電極を用いたもの
よりも特性を広帯域化することができる。
Since this surface acoustic wave convolver uses a dispersion type (chirp type) interdigital transducer in which the width and arrangement period of the positive and negative electrodes gradually change in the propagation direction of the surface acoustic wave, the same period as before. The characteristics can be made wider than those using the interdigital transducer.

【0005】すだれ状電極の構造として、シングル電極
構造とダブル電極構造が知られている。図9(a)はシ
ングル電極構造の平面図を、図9(b)はその断面図を
示す。また、図10(a)はダブル電極構造の平面図
を、図10(b)はその断面図を示す。図において、
1,2は励振電極(正電極と負電極)、3は基板であ
る。
A single electrode structure and a double electrode structure are known as the structure of an interdigital electrode. 9A shows a plan view of the single electrode structure, and FIG. 9B shows a sectional view thereof. 10A shows a plan view of the double electrode structure, and FIG. 10B shows a sectional view thereof. In the figure,
Reference numerals 1 and 2 denote excitation electrodes (positive and negative electrodes), and reference numeral 3 denotes a substrate.

【0006】分散型のすだれ状電極は、ある種の圧電性
基板においてシングル電極構造では、弾性表面波を電極
周期が短くなる方向(ダウン方向)に強く励振する一方
向性を有していた。また、ダブル電極構造においては、
弾性表面波の励振の方向性は無く、両方向性の特性を有
していた。
In the case of a single-electrode structure in a certain type of piezoelectric substrate, the dispersed interdigital transducer has a unidirectional property of strongly exciting a surface acoustic wave in a direction in which the electrode period is shortened (down direction). In the double electrode structure,
There was no directionality of surface acoustic wave excitation, and it had a bidirectional property.

【0007】したがって、前記第1のすだれ状電極はシ
ングル電極構造とすれば出力電極方向への一方向性を有
し出力電極方向への伝搬効率(励振効率)が高い。この
ような出力電極方向への一方向性を前記第2のすだれ状
電極に対しても与えることができれば弾性表面波コンボ
ルバの効率をさらに向上させることができる。しかし、
同一基板上に同一材料でチャープ方向が互いに反対のシ
ングル電極構造の電極を形成することはある種の基板で
は不可能であり、またそうでない場合でも煩瑣かつ困難
であった。一般的には、前記第2のすだれ状電極として
両方向性のダブル電極構造のものを用いて、第1のすだ
れ状電極による効率向上だけに甘んじていた。
Therefore, if the first interdigital transducer has a single electrode structure, it has unidirectionality in the direction of the output electrode and has high propagation efficiency (excitation efficiency) in the direction of the output electrode. If such unidirectionality in the direction of the output electrode can be given to the second IDT, the efficiency of the surface acoustic wave convolver can be further improved. But,
It was impossible to form electrodes of a single electrode structure made of the same material on the same substrate and having chirp directions opposite to each other, but it was difficult and difficult even if it was not so. In general, a bidirectional double electrode structure is used as the second interdigital transducer, and only the efficiency is improved by the first interdigital electrode.

【0008】一方、特開平4−331505号にも記載
されているように、前記電極構造においてシングル電極
構造では励振電極部分の特性音響インピーダンスZmと
ギャップ部分の特性音響インピーダンスZgとの比Zm
/Zgが1よりも小さい(Zm/Zg<1)場合、電極
周期が短くなる方向(ダウン方向)に弾性表面波が強く
励振し、Zm/Zgが1よりも大きい(Zm/Zg<
1)場合、電極周期が長くなる方向(アップ方向)に弾
性表面波が強く励振し、Zm/Zgが1と等しい(Zm
/Zg=1)場合、両方向性が得られることが知られて
いる。
On the other hand, as described in JP-A-4-331505, in the single electrode structure in the above electrode structure, the ratio Zm between the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrode portion and the characteristic acoustic impedance Zg of the gap portion.
When / Zg is smaller than 1 (Zm / Zg <1), the surface acoustic wave is strongly excited in a direction (down direction) where the electrode period is shortened, and Zm / Zg is larger than 1 (Zm / Zg <
In the case of 1), the surface acoustic wave is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes longer (up direction), and Zm / Zg is equal to 1 (Zm
When / Zg = 1), it is known that bidirectionality can be obtained.

【0009】例えば、基板材料にY−Z LiNbO3
およびY−X 128゜LiNbO3 を用いて、励振電
極材料にAlを用いた場合における、Alの膜厚と励振
電極部分の特性音響インピーダンスZmとギャップ部分
の特性音響インピーダンスZgとの比Zm/Zgとの関
係を図11に示す。このとき横軸におけるAlの膜厚
は、励振される弾性表面波の波長λによって規格化して
いる。Y−X 128゜LiNbO3 を基板材料用いた
場合では、Alの膜厚を変化させることによりZm/Z
gを1に対して大きくも小さくもできる。つまりY−X
128゜LiNbO3 を基板材料用いて、シングル電
極構造を有する広帯域分散型すだれ状電極弾性表面波変
換器を構成する場合、Alの膜厚を変化させることによ
り、弾性表面波を強く励振する方向を自由に変えること
ができる。一方、Y−Z LiNbO3 を用いた場合
は、Alの膜厚を変化させてもZm/Zgを1よりも大
きくすることはできない。つまりY−Z LiNbO3
を基板材料用いて、シングル電極構造を有する広帯域分
散型すだれ状電極弾性表面波変換器を構成する場合、A
lの膜厚を変化させても弾性表面波を強く励振する方向
を変えることはできず、常に電極周期が短くなる方向
(ダウン方向)のみに強く励振してしまう。
For example, YZ LiNbO 3 is used as a substrate material.
And Y—X 128 ° LiNbO 3 and using Al as the excitation electrode material, the ratio Zm / Zg between the film thickness of Al and the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrode portion and the characteristic acoustic impedance Zg of the gap portion. FIG. 11 shows the relationship with. At this time, the film thickness of Al on the horizontal axis is normalized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited. In the case where the Y-X 128 ° LiNbO 3 using a substrate material, Zm / Z by changing the thickness of the Al
g can be larger or smaller than 1. That is, YX
When a broadband dispersion type interdigital transducer having a single electrode structure is formed using 128 ° LiNbO 3 as a substrate material, the direction in which surface acoustic waves are strongly excited is changed by changing the thickness of Al. You can change it freely. On the other hand, when YZ LiNbO 3 is used, Zm / Zg cannot be made larger than 1 even if the film thickness of Al is changed. That Y-Z LiNbO 3
When a wideband distributed interdigital transducer surface acoustic wave converter having a single electrode structure is constructed by using
Even if the film thickness of 1 is changed, the direction in which the surface acoustic wave is strongly excited cannot be changed, and the surface acoustic wave is always strongly excited only in the direction in which the electrode period becomes short (down direction).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、任意の基
板において任意方向の一方向性、特に通常のチャープ方
向に由来する一方向性とは逆方向の一方向性を有する広
帯域分散型すだれ状電極弾性表面波変換器を提供するこ
とを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to a wideband distributed interdigital array having a unidirectionality in an arbitrary direction on an arbitrary substrate, in particular, a unidirectionality opposite to the unidirectionality derived from a normal chirp direction. An object is to provide an electrode surface acoustic wave converter.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、この発明では、圧電性または電歪性の基板上に、正
負の電極を交互に配置してなり、その電極の幅および配
置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化
する分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器にお
いて、前記すだれ状電極をシングル電極構造とし、かつ
前記正負電極(励振電極)部分を基板に埋め込んだり、
ギャップ部分に前記正負いずれの電極とも接続しないが
相互には接続しており前記正負電極とは膜厚の異なる第
3の電極(短絡電極)を設けることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, positive and negative electrodes are alternately arranged on a piezoelectric or electrostrictive substrate, and the width and the arrangement of the electrodes are changed. In a surface acoustic wave converter having a distributed interdigital transducer having a period that gradually changes in the propagation direction of the surface acoustic wave, the interdigital transducer has a single electrode structure, and the positive and negative electrodes (excitation electrodes) are formed on a substrate. Embedded in
It is characterized in that a third electrode (short-circuit electrode) which is not connected to the positive and negative electrodes but is connected to each other and has a different film thickness from the positive and negative electrodes is provided in the gap portion.

【0012】[0012]

【作用】圧電性または電歪性の基板上に徐々に電極幅お
よび周期が短くなる正負の電極を交互に配置して動作す
るシングル電極構造広帯域分散型すだれ状電極におい
て、励振電極部分を基板に埋め込んだり、ギャップ部分
に短絡電極をつけたりすることにより、任意の圧電性ま
たは電歪性基板において励振電極部分の特性音響インピ
ーダンスZmとギャップ部分の特性音響インピーダンス
Zgの比を変化させることが可能となる。つまり弾性表
面波が強く励振される方向をコントロールすることがで
きる。このことによって、従来、基板材料の特性によっ
てはできなかった、同一基板上に方向性が逆のチャープ
型電極を形成することが可能になった。例えば、従来、
Y−Z LiNbO3 を基板材料用いては電極周期が長
くなる方向に強く励振するものが得られなかったものが
現実として得られるようになった。
[Function] In a single electrode structure wide band type interdigital transducer that operates by alternately arranging positive and negative electrodes whose electrode width and period are gradually shortened on a piezoelectric or electrostrictive substrate, the excitation electrode portion is formed on the substrate. By embedding or attaching a short-circuit electrode to the gap portion, it is possible to change the ratio of the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrode portion and the characteristic acoustic impedance Zg of the gap portion in any piezoelectric or electrostrictive substrate. . That is, the direction in which the surface acoustic wave is strongly excited can be controlled. As a result, it has become possible to form a chirp-type electrode having the opposite directionality on the same substrate, which has been conventionally impossible depending on the characteristics of the substrate material. For example,
With the use of YZ LiNbO 3 as a substrate material, a material that strongly excites in the direction in which the electrode period becomes longer has not been obtained, but has become available in reality.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。実施例1 図1は、本発明の一実施例に係る電極構造を示す、
(a)は平面図、(b)は断面図である。同図に示すよ
うに、励振電極1,2を基板3の中に埋め込むことによ
り励振電極の特性音響インピーダンスZmを大きく変化
させることが可能となる。そのときの溝4の深さとそこ
に埋め込む電極1,2の厚さによってZm/Zgの値が
定まる。図2は、Y−Z LiNbO3 基板上に図1の
構造の励振電極をAlで作製した場合の溝の深さ(H
groove)とZm/Zgとの関係を示す。同図は、Al電
極の膜厚HAlを、励振される弾性表面波の波長λによっ
て規格化し、その値はHAl/λ=0.01175とした
場合を示す。また横軸である溝の深さHgrooveも同様に
励振される弾性表面波の波長λによって規格化してH/
λ(=Hgroove/λ)で表わしている。図2を見るとわ
かるように溝の深さがおよそH/λ<0.03の場合は
Zm/Zg<1となることがわかる。つまり、電極周期
が短くなる方向(ダウン方向)へ強く励振することがわ
かる。また、溝の深さがおよそH/λ=0.03の場合
はZm/Zg=1となることがわかる。つまり、方向性
が無くなることがわかる。さらに、溝の深さがおよそH
/λ>0.03の場合は、Zm/Zg>1となることが
わかる。つまり、電極周期が長くなる方向(アップ方
向)へ強く励振することがわかる。このように、溝の深
さを適当な値にすることによって電極周期が長くなる方
向(アップ方向)へ強く励振するようになることがわか
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 FIG. 1 shows an electrode structure according to an example of the present invention,
(A) is a plan view and (b) is a sectional view. As shown in the figure, by embedding the excitation electrodes 1 and 2 in the substrate 3, it is possible to greatly change the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrode. At that time, the value of Zm / Zg is determined by the depth of the groove 4 and the thickness of the electrodes 1 and 2 embedded therein. FIG. 2 shows the groove depth (H when the excitation electrode having the structure shown in FIG. 1 was made of Al on a YZ LiNbO 3 substrate.
groove ) and Zm / Zg. This figure shows the case where the film thickness H Al of the Al electrode is normalized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited, and the value is H Al /λ=0.01175. The depth H groove of the horizontal axis is also normalized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited and H /
It is represented by λ (= H groove / λ). As can be seen from FIG. 2, when the groove depth is approximately H / λ <0.03, Zm / Zg <1. That is, it can be seen that the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes shorter (down direction). Further, it can be seen that when the groove depth is approximately H / λ = 0.03, Zm / Zg = 1. That is, it can be seen that the directionality is lost. Furthermore, the depth of the groove is about H.
It is understood that when /λ>0.03, Zm / Zg> 1. That is, it can be seen that the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes longer (up direction). As described above, it can be seen that when the groove depth is set to an appropriate value, the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes longer (up direction).

【0014】本実施例によれば、励振電極の特性音響イ
ンピーダンスZmを大きく変化させることができ、それ
により、従来はZm/Zg<1にしかできず、ダウン方
向へしか強く励振させることができなかったY−Z L
iNbO3 基板とAl電極の組み合わせにおいて、Zm
/Zgを1より大きくしてアップ方向へ強く励振させる
ことが可能となった。
According to the present embodiment, the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrode can be largely changed, whereby only Zm / Zg <1 can be conventionally achieved, and strong excitation can be made only in the down direction. Not Y-Z L
In the combination of iNbO 3 substrate and Al electrode, Zm
It became possible to make / Zg larger than 1 and to strongly excite in the up direction.

【0015】実施例2 図3(a)に励振電極間のギャップの特性音響インピー
ダンスZgを大きく変化させることを可能にし、それに
よって、Zm/Zgを1より大きくすることが可能な電
極構造の平面図を、図3(b)にその断面図を示す。こ
のように、励振電極1,2間のギャップに短絡電極5を
配置することにより励振電極間のギャップの特性音響イ
ンピーダンスZgを大きく変化させることが可能とな
る。そのときの励振電極および短絡電極の電極材料およ
び膜厚によってZm/Zgの値が定まる。一例として、
Y−Z LiNbO3 基板上に前記電極を作製し、励振
電極および短絡電極としてAlを用いた場合の短絡電極
の厚さとZm/Zgとの関係を図4に示す。このとき励
振電極のAlの膜厚HAlは、励振される弾性表面波の波
長λによって規格化した値を用いて、その値はH/λ=
0.01175とした。また横軸である短絡電極の膜厚
Al-shortも同様に励振される弾性表面波の波長λによ
って規格化してH/λ(=HAl-short/λ)で表わして
いる。図4を見るとわかるように短絡電極の膜厚がおよ
そH/λ<0.015の場合はZm/Zg<1となる。
つまり、電極周期が短くなる方向(ダウン方向)へ強く
励振することがわかる。また、短絡電極の膜厚がおよそ
H/λ=0.015の場合はZm/Zg=1となる。つ
まり、方向性が無くなることがわかる。さらに、短絡電
極の膜厚がおよそH/λ>0.015の場合は、Zm/
Zg>1となることがわかる。つまり、電極周期が長く
なる方向(アップ方向)へ強く励振することがわかる。
このように、従来はZm/Zg<1にしかできず、ダウ
ン方向へしか強く励振させることができなかったY−Z
LiNbO3 基板とAl電極の組み合わせにおいて、
短絡電極の膜厚を適当な値にすることによって電極周期
が長くなる方向(アップ方向)へ強く励振するようにな
ることがわかる。
Example 2 FIG. 3 (a) shows a plane of an electrode structure which makes it possible to greatly change the characteristic acoustic impedance Zg of the gap between the excitation electrodes, thereby making Zm / Zg larger than 1. The figure is shown in FIG. 3 (b). Thus, by disposing the short-circuit electrode 5 in the gap between the excitation electrodes 1 and 2, it is possible to greatly change the characteristic acoustic impedance Zg of the gap between the excitation electrodes. The value of Zm / Zg is determined by the electrode material and film thickness of the excitation electrode and the short-circuit electrode at that time. As an example,
FIG. 4 shows the relationship between the thickness of the short-circuit electrode and Zm / Zg when the electrode was formed on a YZ LiNbO 3 substrate and Al was used as the excitation electrode and the short-circuit electrode. At this time, the film thickness H Al of Al of the excitation electrode uses a value normalized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited, and the value is H / λ =
It was set to 0.01175. Further, the film thickness H Al-short of the short- circuit electrode, which is the horizontal axis, is also normalized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited and expressed as H / λ (= H Al-short / λ). As can be seen from FIG. 4, when the thickness of the short-circuit electrode is approximately H / λ <0.015, Zm / Zg <1.
That is, it can be seen that the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes shorter (down direction). Further, when the film thickness of the short-circuit electrode is approximately H / λ = 0.015, Zm / Zg = 1. That is, it can be seen that the directionality is lost. Furthermore, when the thickness of the short-circuit electrode is approximately H / λ> 0.015, Zm /
It can be seen that Zg> 1. That is, it can be seen that the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes longer (up direction).
As described above, in the related art, only Ym / Zg <1 can be achieved, and YZ can be strongly excited only in the down direction.
In the combination of LiNbO 3 substrate and Al electrode,
It can be seen that by setting the film thickness of the short-circuit electrode to an appropriate value, the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes longer (up direction).

【0016】実施例3 図5は、電歪性基板としてY−X 128゜LiNbO
3 を用いた以外は、実施例2と全く同様にして前記電極
を作製した弾性表面波変換器における短絡電極の膜厚と
Zm/Zgとの関係を示す。励振電極Alの膜厚HAl
弾性表面波の波長λによって規格化した値でH/λ=
0.012とした。比較のため、短絡電極を設けない場
合の励振電極Alの膜厚(H/λ)とZm/Zgとの関
係(図11の破線と同じ)を破線で示す。実施例2と同
様にZm/Zgを正にも負にも自由に調整できることが
わかる。また、短絡電極の膜厚を変化させる場合と励振
電極の膜厚を変化させる場合とでは、Al膜厚の変化に
対するZm/Zgの変化が正反対になることがわかる。
Example 3 FIG. 5 shows Y-X 128 ° LiNbO as an electrostrictive substrate.
The relationship between the film thickness of the short-circuiting electrode and Zm / Zg in the surface acoustic wave transducer in which the above-mentioned electrode was manufactured in exactly the same manner as in Example 2 except that 3 was used is shown. The film thickness H Al of the excitation electrode Al is a value normalized by the wavelength λ of the surface acoustic wave H / λ =
It was set to 0.012. For comparison, the broken line shows the relationship between the film thickness (H / λ) of the excitation electrode Al and Zm / Zg (the same as the broken line in FIG. 11) when the short-circuit electrode is not provided. It can be seen that Zm / Zg can be freely adjusted to be positive or negative as in the second embodiment. Further, it is understood that the change of Zm / Zg with respect to the change of the Al film thickness is opposite when the film thickness of the short-circuit electrode is changed and when the film thickness of the excitation electrode is changed.

【0017】実施例4 図6(a)に励振電極間のギャップの特性音響インピー
ダンスZgを大きく変化させることを可能にし、さらに
励振電極の特性音響インピーダンスZmを大きく変化さ
せることを可能にし、Zm/Zgを1より大きくするこ
とが可能な電極構造の平面図を、図6(b)にその断面
図を示す。このように、励振電極1,2を基板3の中に
埋め込むことにより励振電極の特性音響インピーダンス
Zmを大きく変化させることが可能となり、さらに励振
電極間のギャップに短絡電極5を配置することにより励
振電極間のギャップの特性音響インピーダンスZgを大
きく変化させることが可能となる。そのときの溝4の深
さや励振電極1,2および短絡電極5の電極材料および
膜厚によってZm/Zgの値が定まる。一例として、Y
−Z LiNbO3 基板上に前記電極を作製し、励振電
極および短絡電極としてAlを用いた場合の溝の深さと
Zm/Zgとの関係を図7に示す。このとき励振電極お
よび短絡電極のAlの膜厚HAlおよびHAl-shortは、励
振される弾性表面波の波長λによって規格化した値を用
い、その値はいずれもH/λ=0.01175とした。
また横軸である溝の深さHgrooveも同様に励振される弾
性表面波の波長λによって規格化している。本実施例の
場合、図7を見るとわかるように溝の深さに関係なく、
Zm/Zg>1となる。つまり、電極周期が長くなる方
向(アップ方向)へ強く励振することがわかる。このよ
うに、この電極構造をとると、従来はZm/Zg<1に
しかできず、ダウン方向へしか強く励振させることがで
きなかったY−Z LiNbO3 基板とAl電極の組み
合わせにおいて、電極周期が長くなる方向(アップ方
向)へ強く励振するようにできることがわかる。
Example 4 FIG. 6 (a) shows that the characteristic acoustic impedance Zg of the gap between the excitation electrodes can be greatly changed, and further the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrode can be greatly changed to Zm / A plan view of an electrode structure capable of making Zg larger than 1 is shown in FIG. 6B. In this way, by embedding the excitation electrodes 1 and 2 in the substrate 3, it is possible to greatly change the characteristic acoustic impedance Zm of the excitation electrodes, and further by arranging the short-circuit electrode 5 in the gap between the excitation electrodes, It is possible to greatly change the characteristic acoustic impedance Zg of the gap between the electrodes. The value of Zm / Zg is determined by the depth of the groove 4 and the electrode material and film thickness of the excitation electrodes 1 and 2 and the short-circuit electrode 5 at that time. As an example, Y
FIG. 7 shows the relationship between the groove depth and Zm / Zg when the electrode was formed on a —Z LiNbO 3 substrate and Al was used as the excitation electrode and the short-circuit electrode. At this time, as the film thicknesses H Al and H Al-short of Al of the excitation electrode and the short-circuit electrode, the values standardized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited are used, and all the values are H / λ = 0.01175. And
The depth H groove of the horizontal axis is also standardized by the wavelength λ of the surface acoustic wave to be similarly excited. In the case of this embodiment, as can be seen from FIG. 7, regardless of the depth of the groove,
Zm / Zg> 1. That is, it can be seen that the electrode is strongly excited in the direction in which the electrode period becomes longer (up direction). Thus, with this electrode structure, in the conventional combination of the YZ LiNbO 3 substrate and the Al electrode, which could only achieve Zm / Zg <1, and which could be strongly excited only in the down direction, the electrode period It can be seen that it is possible to strongly excite in the direction in which becomes longer (up direction).

【0018】なお、上述においては、基板に溝を設けそ
の中に励振電極を形成することによって励振電極を基板
に埋め込んだ状態としたが、逆に基板のギャップとなる
部分を蒸着等により盛り上げることにより、同様の状態
を作り出すようにしてもよい。
In the above description, the groove is provided in the substrate and the excitation electrode is formed in the groove so that the excitation electrode is embedded in the substrate. However, conversely, the gap of the substrate is raised by vapor deposition or the like. The same state may be created by.

【0019】作製例 図8は、上記実施例4の構造を有する弾性表面波変換器
の製造工程の一例を示す。
Manufacturing Example FIG. 8 shows an example of a manufacturing process of a surface acoustic wave converter having the structure of the above-mentioned fourth embodiment.

【0020】先ず基板3の表面全体にAlを2000Å
蒸着し、フォトエッチングの手法を用いて短絡電極とな
る部分だけAl膜5およびレジスト6を残す(a)。次
にAl膜5の側面を陽極酸化し(b)、次いでドライエ
ッチングにより基板を掘り込み溝4を形成する(c)。
さらに、Alを2000Å蒸着して励振電極1,2を形
成し(d)、レジスト6をリフトオフして同時に余分の
Al膜7を除去する(e)。これにより、図6または図
8(f)4に示すような弾性表面波変換器を作製するこ
とができる。
First, Al is applied to the entire surface of the substrate 3 by 2000 Å
Evaporation is performed, and the Al film 5 and the resist 6 are left only in the portion to be the short-circuit electrode using a photoetching method (a). Next, the side surface of the Al film 5 is anodized (b), and then the substrate is dug into the groove 4 by dry etching (c).
Further, 2000 Å Al is vapor-deposited to form the excitation electrodes 1 and 2 (d), the resist 6 is lifted off, and the excess Al film 7 is removed at the same time (e). As a result, a surface acoustic wave converter as shown in FIG. 6 or FIG. 8 (f) 4 can be manufactured.

【0021】なお、上述においてAl膜の側面を陽極酸
化するのは、Al膜の側面部分を絶縁体化して図8
(d)のAl蒸着の際のだれにより、短絡電極(Al
膜)側面と励振電極1,2とを電気的に接続させないた
めである。Al膜をエッチングする際、オーバーエッチ
ングして酸化すべき部分を除去することにより、陽極酸
化は省略してもよい。
In the above description, the side surface of the Al film is anodized because the side surface of the Al film is made into an insulator as shown in FIG.
The short-circuiting electrode (Al
This is because the side surface of the film) is not electrically connected to the excitation electrodes 1 and 2. When etching the Al film, the anodic oxidation may be omitted by overetching to remove the portion to be oxidized.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば圧
電性または電歪性の基板上に徐々に電極幅および周期が
変化する正負の電極を交互に配置して動作するシングル
電極構造の広帯域分散型すだれ状電極において、励振電
極部分を基板に埋め込んだり、ギャップ部分に短絡電極
をつけたりすることにより、任意の圧電性および電歪性
基板における励振電極部分の特性音響インピーダンスと
ギャップ部分の特性音響インピーダンスの比を変化させ
ることが可能となり、それによって弾性表面波が強く励
振する方向を変化させることが可能となる。これを弾性
表面波コンボルバに応用することによって、高効率化を
図ることができる。また広帯域フィルタに応用すること
により低損失化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, a single electrode structure in which positive and negative electrodes whose electrode width and period gradually change are alternately arranged on a piezoelectric or electrostrictive substrate is used. In the wideband distributed interdigital transducer, by embedding the excitation electrode part in the substrate or attaching a short-circuit electrode in the gap part, the characteristics of the excitation electrode part and the characteristics of the gap part in the arbitrary piezoelectric and electrostrictive substrate It is possible to change the ratio of the acoustic impedances, which makes it possible to change the direction in which the surface acoustic wave is strongly excited. By applying this to a surface acoustic wave convolver, higher efficiency can be achieved. Further, by applying to a broadband filter, it is possible to reduce the loss.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る弾性表面波変換器の
平面図(a)および断面図(b)である。
FIG. 1 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a surface acoustic wave converter according to one embodiment of the present invention.

【図2】 図1の変換器における溝の深さとZm/Zg
の関係を示すグラフである。
2 is the groove depth and Zm / Zg in the transducer of FIG.
6 is a graph showing the relationship of.

【図3】 本発明の他の実施例に係る弾性表面波変換器
の平面図(a)および断面図(b)である。
FIG. 3 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a surface acoustic wave converter according to another embodiment of the present invention.

【図4】 図3の変換器における短絡電極の膜厚とZm
/Zgの関係を示すグラフである。
4 is a film thickness and Zm of a short-circuit electrode in the converter of FIG.
It is a graph which shows the relationship of / Zg.

【図5】 図3の変換器における基板材料がY−X 1
28゜LiNbO3である場合の短絡電極の膜厚とZm
/Zgの関係を示すグラフである。
FIG. 5: The substrate material in the converter of FIG.
The film thickness and Zm of the short-circuit electrode in the case of 28 ° LiNbO 3
It is a graph which shows the relationship of / Zg.

【図6】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波
変換器の平面図(a)および断面図(b)である。
FIG. 6 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a surface acoustic wave converter according to still another embodiment of the present invention.

【図7】 図6の変換器における溝の深さとZm/Zg
の関係を示すグラフである。
FIG. 7: Groove depth and Zm / Zg in the transducer of FIG.
6 is a graph showing the relationship of.

【図8】 図6の変換器の製造工程を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the converter shown in FIG. 6;

【図9】 従来のシングル電極構造のすだれ状電極を有
する弾性表面波変換器の平面図(a)および断面図
(b)である。
FIG. 9 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a surface acoustic wave converter having a conventional interdigital transducer having a single electrode structure.

【図10】 従来のダブル電極構造のすだれ状電極を有
する弾性表面波変換器の平面図(a)および断面図
(b)である。
FIG. 10 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a surface acoustic wave converter having a conventional interdigital transducer having a double electrode structure.

【図11】 図9の変換器における励振電極の膜厚とZ
m/Zgの関係を示すグラフである。
11 is a diagram illustrating a film thickness and Z of an excitation electrode in the converter of FIG.
It is a graph which shows the relationship of m / Zg.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2:励振電極、3:基板、4:溝、5:短絡電極。 1, 2: excitation electrodes, 3: substrate, 4: groove, 5: short-circuit electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 誠一郎 宮城県仙台市若林区舟丁52パンション相原 101 (72)発明者 加藤 俊治 埼玉県上尾市中妻5丁目30番3号オークヒ ルズ202号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Seiichiro Takahashi 52 Funacho, Wakabayashi-ku, Sendai, Miyagi Prefecture Pansion Aihara 101 (72) Inventor Shunji Kato 5-30-3 Nakatsuma, Ageo-shi, Saitama No. 202 Oak Hills 202

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電性または電歪性の基板上に、正負の
電極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の
周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する
分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器におい
て、 前記すだれ状電極がシングル電極構造を有し、かつ各正
負電極の表面が前記基板の表面より低く形成されている
ことを特徴とする弾性表面波変換器。
1. Dispersion in which positive and negative electrodes are alternately arranged on a piezoelectric or electrostrictive substrate, and the width and the cycle of the electrodes gradually change in the propagation direction of surface acoustic waves. In a surface acoustic wave converter having a type interdigital transducer, the interdigital electrode has a single electrode structure, and the surface of each positive and negative electrode is formed lower than the surface of the substrate. converter.
【請求項2】 圧電性または電歪性の基板上に、正負の
電極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の
周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する
弾性表面波変換器において、 前記すだれ状電極がシングル電極構造を有し、かつ前記
正負電極の間に前記正負いずれの電極とも接続しないが
相互には接続しており、前記正負電極とは膜厚の異なる
第3の電極が設けられていることを特徴とする弾性表面
波変換器。
2. Elasticity in which positive and negative electrodes are alternately arranged on a piezoelectric or electrostrictive substrate, and the widths of the electrodes and the arrangement period gradually change in the propagation direction of the surface acoustic wave. In the surface acoustic wave converter, the interdigital electrodes have a single electrode structure, and are connected to each other between the positive and negative electrodes without being connected to any of the positive and negative electrodes, and the positive and negative electrodes are different in film thickness. A surface acoustic wave converter, wherein a different third electrode is provided.
【請求項3】 請求項1記載の正負電極と請求項2記載
の第3の電極を有することを特徴とする弾性表面波変換
器。
3. A surface acoustic wave converter having the positive and negative electrodes according to claim 1 and the third electrode according to claim 2.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017228841A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 株式会社弾性波デバイスラボ Surface acoustic wave transducer, surface acoustic wave filter and manufacturing method of surface acoustic wave filter
EP3796555A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 Frec|N|Sys Transducer structure for an acoustic wave device
EP3796556A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 Frec|N|Sys Transducer structure for an acoustic wave device
WO2021053401A3 (en) * 2019-09-18 2021-04-29 Frec'n'sys Transducer structure for an acoustic wave device
WO2024034603A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 株式会社村田製作所 Elastic wave device
WO2024043342A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 株式会社村田製作所 Elastic wave device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017228841A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 株式会社弾性波デバイスラボ Surface acoustic wave transducer, surface acoustic wave filter and manufacturing method of surface acoustic wave filter
EP3796555A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 Frec|N|Sys Transducer structure for an acoustic wave device
EP3796556A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 Frec|N|Sys Transducer structure for an acoustic wave device
WO2021053401A3 (en) * 2019-09-18 2021-04-29 Frec'n'sys Transducer structure for an acoustic wave device
WO2021053399A3 (en) * 2019-09-18 2021-04-29 Frec'n'sys Transducer structure for an acoustic wave device
TWI772896B (en) * 2019-09-18 2022-08-01 法商佛雷克恩股份有限公司 Transducer structure for an acoustic wave device
WO2024034603A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 株式会社村田製作所 Elastic wave device
WO2024043342A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 株式会社村田製作所 Elastic wave device

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