JPS5946127B2 - 弾性表面波反射器 - Google Patents
弾性表面波反射器Info
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- JPS5946127B2 JPS5946127B2 JP12686576A JP12686576A JPS5946127B2 JP S5946127 B2 JPS5946127 B2 JP S5946127B2 JP 12686576 A JP12686576 A JP 12686576A JP 12686576 A JP12686576 A JP 12686576A JP S5946127 B2 JPS5946127 B2 JP S5946127B2
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- surface acoustic
- acoustic wave
- reflector
- metal
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
- H03H9/02685—Grating lines having particular arrangements
-
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は弾性表面波共振器に用いられる反射器、特に圧
電性基板につけた複数の金属ス） ＩＪツブからなる反
射器に関する。
電性基板につけた複数の金属ス） ＩＪツブからなる反
射器に関する。
反射器を用いた弾性表面波素子には共振器、発振器、分
散型遅延線等がある。
散型遅延線等がある。
このうち、入力と出力を兼ねた変換器とその両側に弾性
表面波の進行方向と直角になるようにおかれた１対の等
間隔反射器から成る代表的な共振器では、変換器より放
射された弾性表面波のうち、ある特定の周波数の波、つ
のり反射器のピッチと波長が一致するような弾性表面波
のみが第１の反射器で強く反射され、再び変換器を通過
しさらに第１の反射器と同じピッチを有する第２の反射
器で反射され、変換器へ戻るようになっている。
表面波の進行方向と直角になるようにおかれた１対の等
間隔反射器から成る代表的な共振器では、変換器より放
射された弾性表面波のうち、ある特定の周波数の波、つ
のり反射器のピッチと波長が一致するような弾性表面波
のみが第１の反射器で強く反射され、再び変換器を通過
しさらに第１の反射器と同じピッチを有する第２の反射
器で反射され、変換器へ戻るようになっている。
この際変換器より放射される波と２個の反射器によって
反射され変換器へ戻る波との位相が等しくなっているの
で、２個の反射器の間で定在波が立ち、共振現象が生ず
る。
反射され変換器へ戻る波との位相が等しくなっているの
で、２個の反射器の間で定在波が立ち、共振現象が生ず
る。
このように弾性表面波共振器では、反射器が極めて重要
な働きを行なっている。
な働きを行なっている。
このような反射器としては、従来、基板に溝を掘った溝
型反射器と、圧電性基板の上につけた金属ストリップか
らなる金属反射器の２種類が知られており、前者は溝の
深さ、後者は金属ストリップの幅あるいは厚みを変える
ことにより反射係数を変えることができる。
型反射器と、圧電性基板の上につけた金属ストリップか
らなる金属反射器の２種類が知られており、前者は溝の
深さ、後者は金属ストリップの幅あるいは厚みを変える
ことにより反射係数を変えることができる。
溝型反射器は通常イオンビームエツチングで作られる。
したがって溝型反射器からなる共振器では、反射器をイ
討ンビームエッチングで入出力変換器をフォトエツチン
グで作製している。
討ンビームエッチングで入出力変換器をフォトエツチン
グで作製している。
そのため２種類の異った工程が必要となり製造時間がか
かり、しかも上記の入出力変換器と反射器を極めて精度
よくアライメントする必要があるという欠点を有してい
た。
かり、しかも上記の入出力変換器と反射器を極めて精度
よくアライメントする必要があるという欠点を有してい
た。
これに対し金属反射器は、入出力変換器と同様にフォト
エツチングで作れるため、金属反射器からなる共振器で
は製造工程がフオ）エツチングのみの一種類ですみ、し
かもアライメントも反射器と入出力変換器とを同一マス
クで作れるため、極めて容易となる利点を有している。
エツチングで作れるため、金属反射器からなる共振器で
は製造工程がフオ）エツチングのみの一種類ですみ、し
かもアライメントも反射器と入出力変換器とを同一マス
クで作れるため、極めて容易となる利点を有している。
従って金属反射器は極めて有用な反射器と言えよう。
しかし金属反射器は種々の利点は有しているが次にのべ
るような欠点も合せ持っている。
るような欠点も合せ持っている。
すなわち金属反射器を構成する金属ス） ＩＪツブの反
射係数は金属ス） ＩＪツブの幅の変化で変わる性質が
ある。
射係数は金属ス） ＩＪツブの幅の変化で変わる性質が
ある。
反射係数を徐々に変化させたい時には大変便利であるが
、特に出来るだけ金属ストリップの幅を一定として反射
係数のばらつきを減少させる必要のある共振器では、反
射係数の設定値からのずれは、前者では再現性のある共
振器が得られなくなる原因となる。
、特に出来るだけ金属ストリップの幅を一定として反射
係数のばらつきを減少させる必要のある共振器では、反
射係数の設定値からのずれは、前者では再現性のある共
振器が得られなくなる原因となる。
例えば基板としてＬ ｉＮ ｂＤ ｓを用いた場合、弾
性表面波の周波数が数１０ＭＨｚなら金属ス） ＩＪツ
ブの幅が数１０μｍ程度となるため、製造段階でそれ程
反射係数のばらつきが生じることはないが、弾性表面波
の同波数が数１００ＭＨｚと高周波になると金属ストリ
ップの幅も数αｍ程度になり、フオットエッチング等の
製造段階で金属膜の剥離等の影響でストリップの幅が著
しくばらっ可能性が出てくる。
性表面波の周波数が数１０ＭＨｚなら金属ス） ＩＪツ
ブの幅が数１０μｍ程度となるため、製造段階でそれ程
反射係数のばらつきが生じることはないが、弾性表面波
の同波数が数１００ＭＨｚと高周波になると金属ストリ
ップの幅も数αｍ程度になり、フオットエッチング等の
製造段階で金属膜の剥離等の影響でストリップの幅が著
しくばらっ可能性が出てくる。
したがって高周波用の共振器に用いられる金属反射器で
、幅が少々変化しても反射係数の変化しないものがあれ
ば極めて有用である。
、幅が少々変化しても反射係数の変化しないものがあれ
ば極めて有用である。
本発明の目的は、幅が若干変化しても殆んど反射係数の
変化の生じない金属膜からなる弾性表面波反射器を提供
することにあり、本発明によれば圧電性基板上につけた
複数の金属ストリップから弾性表面波反射器において、
前記金属ス） ＩＪツブの間隔をし、幅をＷ、前記基板
の誘電率なε、前記基板上を伝搬する弾性表面波の角周
波数をωとしたとき、前記金属ストリップを、Ｗ／Ｌが
０．５と１．０の間の値をとる場合前記反射器の単位幅
当ωε ωε す１．５Ｘ−から３．０×−の値をもつコンダク２ タンスで、Ｗ／Ｌが０．０と０．５の間の値をとる場ω
ε ωε 合前記反射器の単位幅０．２×−から０．７’Ｘ’−２ め値をもつコンダクタンスで結合した弾性表面波７反射
器が得られる。
変化の生じない金属膜からなる弾性表面波反射器を提供
することにあり、本発明によれば圧電性基板上につけた
複数の金属ストリップから弾性表面波反射器において、
前記金属ス） ＩＪツブの間隔をし、幅をＷ、前記基板
の誘電率なε、前記基板上を伝搬する弾性表面波の角周
波数をωとしたとき、前記金属ストリップを、Ｗ／Ｌが
０．５と１．０の間の値をとる場合前記反射器の単位幅
当ωε ωε す１．５Ｘ−から３．０×−の値をもつコンダク２ タンスで、Ｗ／Ｌが０．０と０．５の間の値をとる場ω
ε ωε 合前記反射器の単位幅０．２×−から０．７’Ｘ’−２ め値をもつコンダクタンスで結合した弾性表面波７反射
器が得られる。
次に本発明については図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明になる弾性表面波反射器を示す平面図
である。
である。
１は圧電性基板でニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）水
晶（Ｓｉｎ□）やＢＧＯ（Ｂｉ １□Ｇｅｍ□ｏ）等の
材料が用いられる。
晶（Ｓｉｎ□）やＢＧＯ（Ｂｉ １□Ｇｅｍ□ｏ）等の
材料が用いられる。
２，３．４はＡｔ等の金属を基板に蒸着することにより
形成された金属ストリップ、５．７は金属ストリップ２
．と３９．６．８は金属ストリップ３．と４を結合する
薄膜抵抗体で、例えばＴａやＴａ２０５− ＴａＮ、Ｔ
ｔ０２ 等から成っている。
形成された金属ストリップ、５．７は金属ストリップ２
．と３９．６．８は金属ストリップ３．と４を結合する
薄膜抵抗体で、例えばＴａやＴａ２０５− ＴａＮ、Ｔ
ｔ０２ 等から成っている。
この金属ス） ＩＪツブ２．３．４．の反射係数は薄膜
抵抗の面積を変えて抵抗値を変化させることにより容易
に変えることが出来る。
抵抗の面積を変えて抵抗値を変化させることにより容易
に変えることが出来る。
一般に金属膜から成る２本以上の金属ストリップの反射
係数はこれらの金属膜を結合している抵抗体のコンダク
タンスで決ることはすでに知られており、例えば東北大
字の鈴木勇次氏、清水洋式等は１９７４年９月の電子通
信学会超音波研究会で「すだれ状電極による弾性表面波
の透過・反射」と題する講演Ｃ講演資料番号ＵＳ７４−
２４）の中で金属ストリップの間隔と幅と反射係数の関
做式を金属ストリップを結合している抵抗体のアドミタ
ンスをパラメータとして解析的に導ひき出している。
係数はこれらの金属膜を結合している抵抗体のコンダク
タンスで決ることはすでに知られており、例えば東北大
字の鈴木勇次氏、清水洋式等は１９７４年９月の電子通
信学会超音波研究会で「すだれ状電極による弾性表面波
の透過・反射」と題する講演Ｃ講演資料番号ＵＳ７４−
２４）の中で金属ストリップの間隔と幅と反射係数の関
做式を金属ストリップを結合している抵抗体のアドミタ
ンスをパラメータとして解析的に導ひき出している。
この講演ではアドミタンスがＯと無限大の場合について
しかも検討がなされていなかったが、アドミタンスが０
と無限大の間の値をとる場合を改めて計算したのが第２
図、第３図である。
しかも検討がなされていなかったが、アドミタンスが０
と無限大の間の値をとる場合を改めて計算したのが第２
図、第３図である。
基板にＬ ｉＮ ｂＯｓ ”用いた時の（金属ストリッ
プの幅Ｗ）／（金属ストリップの間隔Ｌ）と反射係数ρ
の関係を２Ｇ／ωをパラメータにして示しておりそれぞ
れ第２図は２Ｇ／ωεが０．２から０．７の間の値をと
る場合、第３図は２Ｇ／ωεが１．０から４．０の間の
値をとる場合である。
プの幅Ｗ）／（金属ストリップの間隔Ｌ）と反射係数ρ
の関係を２Ｇ／ωをパラメータにして示しておりそれぞ
れ第２図は２Ｇ／ωεが０．２から０．７の間の値をと
る場合、第３図は２Ｇ／ωεが１．０から４．０の間の
値をとる場合である。
但し、ここでＧは金属ストリップを結合している抵抗体
の金属ストリップの長さ当りのコンダクタンス、εは基
板の誘電率、ωは基板上を伝搬する弾性表面波の角周波
数である。
の金属ストリップの長さ当りのコンダクタンス、εは基
板の誘電率、ωは基板上を伝搬する弾性表面波の角周波
数である。
第２図、第３図を見ると、Ｗ／Ｌの値によって反射係数
ρは一般に著しく変化していることが分かるが、逆に反
射係数の変化の割合が比較的減少しているような特定の
領域も存在していることが分かる。
ρは一般に著しく変化していることが分かるが、逆に反
射係数の変化の割合が比較的減少しているような特定の
領域も存在していることが分かる。
すなわち２Ｇ／εωが０．２から０．７の間の値をとる
とき、Ｗ／Ｌが０．０より０．５の間で、２Ｇ／εωが
１．５から３．０の間の値をとる９／Ｌが０．５より１
．０の間で比較的反射係数の変化がゆるくなっている。
とき、Ｗ／Ｌが０．０より０．５の間で、２Ｇ／εωが
１．５から３．０の間の値をとる９／Ｌが０．５より１
．０の間で比較的反射係数の変化がゆるくなっている。
したがって金属ストリップを結ぶ抵抗体のコンダクタン
スが上記に示したような領域に人っていれば、多少金属
ス） ＩＪツブの幅が変化しても反射係数はそれほど変
化しないことになり、ストリップの幅が数μｍと狭く、
製造工程でどうしても生じてしまう幅のばらつきの影響
が無視できないような高周波用反射器に対して極めテ有
効であるといえる。
スが上記に示したような領域に人っていれば、多少金属
ス） ＩＪツブの幅が変化しても反射係数はそれほど変
化しないことになり、ストリップの幅が数μｍと狭く、
製造工程でどうしても生じてしまう幅のばらつきの影響
が無視できないような高周波用反射器に対して極めテ有
効であるといえる。
第４図は本発明になる弾性表面波反射器の一応例で、弾
性表面波共振器の反射器に抵抗体をつけた場合を示して
いる。
性表面波共振器の反射器に抵抗体をつけた場合を示して
いる。
１１は圧電性基板、１２は入出力を兼ねた変換器、１３
，１４，１５，１６は変換器１２の左側に置かれた金属
ストリップで、各々薄膜抵抗体１７．１８．１９で結合
されている。
，１４，１５，１６は変換器１２の左側に置かれた金属
ストリップで、各々薄膜抵抗体１７．１８．１９で結合
されている。
又２０，２１，２２．２３は変換器１２の右側におかれ
た金属ストリップで、これらも薄膜抵抗体２４，２５．
２６で結合されているこの場合、薄膜抵抗体のコンダク
タンスを前にのべたようにＷ／Ｌが０．０と０．５の間
の値をとる時２Ｇ／ωεを０．２から０．７の値とし、
Ｗ／Ｌが０．５と１．０の間の値をとる時２Ｇ／εωを
１゜５から３．０の間の値をとるようにすれば、金属ス
トリップの幅が若干変化しても反射係数は殆んど変化せ
ず、極めて再現性の高い高周波用弾性表面波共振器が得
られることになる。
た金属ストリップで、これらも薄膜抵抗体２４，２５．
２６で結合されているこの場合、薄膜抵抗体のコンダク
タンスを前にのべたようにＷ／Ｌが０．０と０．５の間
の値をとる時２Ｇ／ωεを０．２から０．７の値とし、
Ｗ／Ｌが０．５と１．０の間の値をとる時２Ｇ／εωを
１゜５から３．０の間の値をとるようにすれば、金属ス
トリップの幅が若干変化しても反射係数は殆んど変化せ
ず、極めて再現性の高い高周波用弾性表面波共振器が得
られることになる。
なお第４図の応用例では、片側の金属ストリップが４本
の場合について示したが、本発明になる弾性表面波反射
器の効果は共振器の金属ストリップが倒木になっても同
じである。
の場合について示したが、本発明になる弾性表面波反射
器の効果は共振器の金属ストリップが倒木になっても同
じである。
なお、以上本発明になる弾性表面波反射器の実施例並び
に応用例についてのべてきたが、薄膜抵抗体のコンダク
タンスを所定の値にする方法としては、あらかじめマス
ク等で薄膜部の面積を決めておいて蒸着等で作る方法や
ＹＡＧレーザ加工機を用いて薄膜部に切り込みを入れて
薄膜部分の面積を調整する方法等がある。
に応用例についてのべてきたが、薄膜抵抗体のコンダク
タンスを所定の値にする方法としては、あらかじめマス
ク等で薄膜部の面積を決めておいて蒸着等で作る方法や
ＹＡＧレーザ加工機を用いて薄膜部に切り込みを入れて
薄膜部分の面積を調整する方法等がある。
又金属ストリップの間を結合する抵抗体として薄膜抵抗
体を考えたが、この他金属ストリップからリード線を出
して各々に固体抵抗器を結びつける方法を用いても十分
発明の効果は゛発揮されるものである、
体を考えたが、この他金属ストリップからリード線を出
して各々に固体抵抗器を結びつける方法を用いても十分
発明の効果は゛発揮されるものである、
第１図は本発明になる弾性表面波反射器の一実施ｆし第
２図、第３図は金属ストリップの間隔に対する金属スト
リップの幅と反射係数との関係を示す図、第４図は本発
明になる弾性表面波反射器を弾性表面波共振器、に応用
した例を示す図である。 １．１１．３１・・・・・・圧電性基板、２，３，４゜
１３〜１６．２０〜２３・・・・・・金属ストリップ、
５．６．１７〜１９．２４〜２６・・・・・・薄膜抵抗
体、１２・・・・・・入出力変換器。
２図、第３図は金属ストリップの間隔に対する金属スト
リップの幅と反射係数との関係を示す図、第４図は本発
明になる弾性表面波反射器を弾性表面波共振器、に応用
した例を示す図である。 １．１１．３１・・・・・・圧電性基板、２，３，４゜
１３〜１６．２０〜２３・・・・・・金属ストリップ、
５．６．１７〜１９．２４〜２６・・・・・・薄膜抵抗
体、１２・・・・・・入出力変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧電性基板上につけた複数の金属ス） ＩＪツブか
らなる弾性表面波反射器において、前記金属ストリップ
の間隔をし、幅をＷ、前記基板の誘電率をε、前記基板
上を伝搬する弾性表面波の角周波数をωとするとき、前
記金属ストリップの各々をＷ／Ｔ、が０．５と１．０の
間の値のとき前記反射器のωε ωε 単位幅当り１．５×−から３．０×−の値をもつ２ コンダクタンスで、Ｗ／Ｌが０．０と０．５の間の値ω
ε のとき前記反射器の単位幅当り０．２ Ｘ−からωε ０．７×−の値をもつコンダクタンスで結合したことを
４−とする弾性表面波反射器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12686576A JPS5946127B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 弾性表面波反射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12686576A JPS5946127B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 弾性表面波反射器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5352036A JPS5352036A (en) | 1978-05-12 |
| JPS5946127B2 true JPS5946127B2 (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=14945741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12686576A Expired JPS5946127B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 弾性表面波反射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946127B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0221942Y2 (ja) * | 1986-11-18 | 1990-06-13 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02186708A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-23 | Nec Corp | 弾性表面波装置 |
| JPH0334614A (ja) * | 1990-05-21 | 1991-02-14 | Toshiba Corp | 弾性表面波共振子 |
-
1976
- 1976-10-22 JP JP12686576A patent/JPS5946127B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0221942Y2 (ja) * | 1986-11-18 | 1990-06-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5352036A (en) | 1978-05-12 |
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