JPS596610A - 弾性表面波装置 - 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】 本発明は、共通基板上に弾性衣［＊Ｉ阪素子およびこれ
に必螢な整合回路を形成下るようにした弾性表向波装置
に関するものである。

水晶、ＬｉＮｂＯ３にオブ酸リチウム）等の圧電単結晶
材料、土竜セラミックス材料、非圧電基板上に設けられ
た圧゛屯薄膜材料等によって弾性表面波装置が製造され
るが、この弾性表向波装置を回路部品として使用するに
は外部回路との曲に整合′＄１図は弾性表面波装置を回
路部品として用いる場合の従来の構成を示すもので、圧
電性基板】上に入力用トランスジューサ２＆工び出力用
トランスジューサ３を備える弾性表面波装置４０入力側
′＆工び出力側には各々整合回路５．６が接続され、各
整合回路５．６には信号源７おＬび負荷８が接続される
。以上において上記信号＠７から整合回路５を介して入
力用トランスジューサ２に加えられた電気信号は入力用
トランスジューサ２によって弾性表面波に変換され、圧
電性基板表面を伝播して出力用トランスジューサ３に到
達するとこの出力用トランスジューサ３によって再び電
気信号に変換され整合回路６を弁して負荷８に加えられ
る。この場合上記整合回ｍ５．６は電気信号と弾性表面
波信号相互の変換損失を低減させるために不可欠であり
少くとも一方側には接続される↓うに構成される。

ここで上記整合回路５．６はコイル等の誘導性等価素子
、コンデンサ尋の容：に′性等価素子等の独立した部品
を用いて構成されるが、これら部品による整合回路部分
の容積は弾性表面Ｖ装置自身の甑に比べて大きくなって
し１うので回路部品としての弾性表向波装置の寸法は結
果的に大きくなってしまう。筐だ整合回路に上記コイル
やコンデンサ等の独立部品を必要とＴるので部品点数が
増加し、さらにこれら部品を組み込むための工程が会費
となる。さらにまた部品組め込み後に整合回路をＩＡＩ
　！ｉｉ：　Ｔるための作業を必要とＴるために、総じ
てコストアップは避けられない。

本発明は以上の問題に対処してなされたもので、弾性体
基板上に土竜薄膜が設けられて成る土竜性基板に対し、
上記圧電薄膜上にあるいは圧電薄膜と弾性体基板間にト
ランスジューサ２よび整合回路を設けることにより従来
欠点を除去するように構成した弾性表面波装置を提供す
ることを目的とするものである。以下図面を参照して木
登り」実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例による弾性表面波装置を示Ｔ
概Ｗ６斜視図で、９は圧電性基板で弾性体基板１０、こ
の上に設けられた導電薄膜１１お工びこの上に設けられ
た圧電薄膜１２とから構成され、この圧電性基板９の最
上層である上記圧電薄膜１２上には導電薄膜による矩形
パターン】３およびストリングライン１４が形成される
。なお７は信号源、Ｙｇは信号源内部アドミタンス、ａ
。

ａ′は信号源７の端子でめる。

第３図は第２図の蝉愉回路を示すもので、Ｌは上記スト
リングライン１４に工っで構成さねたインダクタンス（
誘導性等価素子）、Ｃは矩形パターン１３、圧電薄膜１
２ｊ＝−工ひ４電薄膜１１とによって構成されたキャパ
シタンス（谷童性等価電子）である。またＧａ、Ｂはそ
れぞれ入力用トランスジューサ２の放射コンダクタンス
および放射サセプタンスと電極指間容量によるサセプタ
ンスの和を示している。伽号源端子ａ、ａ’から右側を
見た時のアドミタンスなＹａとすると、上記インダクタ
ンスＬお工びキャパシタンスＣの直を適当に調整するこ
とに工す、弾性表面波装置と外部回路との整合条件Ｙａ
＝Ｙｇを閥た丁ことができる。

上記インダクタンスＬお工びキャパシタンスＣの調整は
、圧電薄膜１２上に４竜薄膜にＬるヌｌ−ＩＪツブライ
ン１４を形成Ｔる時最適のマスクパターンを設計し、フ
オ）　ＩＪソゲラフイー技術を利用することにより容易
に行うことができる。またこのストリップライン１４Ｂ
ｊひ矩形パターン１３の形成は上記人力用トランスジュ
ーサ２と同時に行うことができる。

シタがって上記ストリップライン１４お工び矩形パター
ン１３を弾性表面波素子に対してインダクタンスＬおよ
びキャパシタンスＣを含む整合回路として動作させるこ
とができる。この場合インダクタンスＬは上記ストリッ
プライン１４によって構成され、キャパシタンスＣは矩
形バター７１３、圧電薄膜１２′＆工び２ｊ！電薄換１
１とに裏って構成される。なお第２因の構造においては
特に弾性表面波素子を入力用トランスジューサ２を含む
入力側のみを示したが、出力用トランスジューサ３を含
む出力側に対しても同様に適用Ｔることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、導電薄膜に
よる矩形パターン１３およびストリップライン１４を圧
電＃膜１２と弾性体基板１０間に形成し、導電薄膜１１
を圧電薄膜１２上に形成した構造を示Ｔものである。本
実施例構造によっても第２図の構造の場合と同様な効果
を得ることができる０ また整合回路のインダクタンスＬを構成する上もじスト
リップライン１４の形状は、第５図および第６図のよう
なスパイラルパターンを選ぶことができ、あるいは第７
図のようにボンディング用ワイヤ１５でもって成１−こ
ともできる。

第８図は本発明のその他の実施例を示すもので第２図と
同一部分は同一番号で示し７、ＩＯＡは半導体基板で例
えばシリコン、カリウム砒素（ＧａＡｓ　）、ＳＯ８（
Ｓｉ　−０ｎ−８ａｐｐｈｉｅｒ　）等から成り、また
圧電薄膜１２としては例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化
アルミニウム（ＡＪＮ）等から成り、こ１１らの薄膜は
スパッタ法ある贋はＣＶＤ法等により半４体基板１０Ａ
上に成長される。この半導体基板１０Ａ表面の少くとも
矩形パターン１３と対向した部分には低抵抗層１６が形
成され例えば不純物拡散法によって形成される。

以上によって整合回路のキャパシタンスＣは上記矩形パ
ターン１３、圧゛螺薄膜１２および半導体低抵抗層１６
とによって構成される。

第９図は本発明のその他の実施例を示すもので、半導体
基板１０Ａと圧電薄膜１２間に導電薄膜１１を形成した
構造を示すものである。この場合キャパシタンスＣは上
記矩形パターン１３、圧電薄膜１２および導電薄膜１１
とによって構成される。

第１０図は本発明のその他の実施例を示すもので、半導
体基板１０Ａ上に絶縁薄膜１７を介して矩形パターン１
３およびストリップラ“イン１４を設け、この上に圧電
薄膜１２を弁して導電薄膜１１を形成した構造を示すも
のである。キャパシタンスＣは導電薄膜１１、圧電薄膜
１２および矩形パターン１３とによって構成される。

第１１図は本発明のその池の実施例を示すもので、低抵
抗層１６を形成した半導体基板１０Ａ上に絶縁薄＠１７
を介して矩形パターン１３およびストリップライン１４
を設けた構造を示すものである。

この場合キャパシタンスＣは矩形パターン１３、絶縁薄
膜１７および半導体低抵抗／ｍ　１６とによって構成さ
れる。

第８図乃至第１１因に示した実施例構造におけるインダ
クタンスＬは前実施例同様にストリップライン１４によ
って構成され、このインダクタンスＬおよび各々で示し
たキャパシタンスＣによって整合回路が構成される。ま
たこれら実施例においても第５図乃至第７図のインダク
タンスＬの形成手段は七の１ま適用することができる。

特に第８図乃至第１１因に示した実施例構造のように圧
電性基板として（圧電薄膜／半導体基板）構造を用いた
場合は、半導体基板を共通基板として用いることにより
ＩＣ，ＬＳＩ吟の電子回路素子と弾性表面波素子とを集
積化することが可能となる。

なお本文実施例で示したキャパシタンスを＆［するため
の矩形パターン、導電薄膜形状、圧電薄膜および絶縁薄
膜の厚さ等、あるいはインダクタンスを構成するための
ストリップラインの形状等は一例を示したものであり、
何らこれらに限定されることなく目的、用途等に応じて
その他の任意の条件を選択できるものである。

また整合回路な構成するキャパシタンス（容量性等価素
子）およびインダクタンス（誘導性等価素子）は、常に
両省が備わっている必要はなく少くともいずれか一方の
みが備わっているだけでも目的を達成することができる
。

以上説明して明らかなように本発明によれば、弾性体基
板上に圧電薄膜が設けられて成る圧電性基板に灼し、上
配圧電薄股上にあるいは圧電薄膜と弾性体基板間にトラ
ンヌジューサおよび整合回路を設けるように構成したも
のでらるから、従来欠点を除去することができる。

すなわち、共通の圧電性基板上に弾性表面仮素子および
これに必要な整合回路が形成できるので小型な弾ａ表面
阪装置を実現することができる。

これに伴い整合回路の部品点数を低減することができ、
また整合回路の組立は不要となるので製造工程を少くす
ることができる。さらに整合回路は予め最適条件に設計
されて弾ａ表面技素子と一体的に組み込まれるので調整
作業を不便となすことができる。

よってコストダウンを計るＯとができるので安価な弾ａ
表面波装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す構成図、第２図、第８図および第
９図はいずれも本発明実施例を示す概略斜視図、第３図
は本発明を説明するための等価回路、第４図第１０図ふ
・よび第１１図はいずれも本発明実施例を示す概略透視
図、第５図乃至第７図はいずれも本発明実施例を示す概
略上面図である。 ２・・・入力用トランスジューサ、３・・・出力用トラ
ンスジューサ、７・・・信号源、９・・・圧電性基板、
１０・・・弾性体基板、１０Ａ・・・牛専俸基板、１１
．１３．１４・・・導電薄膜、１２・・・圧電薄膜、１
５・・・ボンデインク用ワイヤ、１６・・・半導体低抵
抗層、１７・・・絶縁薄膜。 ｔ４肥 学７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　弾性体基板と、この弾性体基板上に設けられた圧電
   薄膜上にあるいは圧電薄膜と上記弾性体基板間に設けら
   れたトランスジューサおよび整合回路とを含むことを特
   徴とする弾性表面波装置。 ２、　上記圧′ル薄膜上にあるいは圧電薄膜と弾性体基
   板間に導電薄膜が設けられ、上記整合回路が００導電薄
   膜を構成要件とす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。 ３　上記圧電薄膜上に′＆工び圧電薄膜と弾性体基板間
   に谷々導゛＠薄膜が設けられ、上記整合回路がこの導電
   薄膜を構成要件とすることを特徴とする特、ｖ！ｆ請求
   の範囲第１項記載の弾性表面波装置。 ４、　上記整合回路が上記導電薄膜を構成要件とする谷
   ｔｔａ等価素子および誘導性等価素子の少くとも一方を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
   記載の弾性表面波装置。 ５、上記容量性等価素子が一方の導電薄膜と圧電薄膜２
   工びこの圧電薄膜を介して少くとも上記導電薄膜のパタ
   ーンに対向した部分に設けられた他方の導電薄膜とから
   構成されることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の弾性表面ｉ装置。 ６、上記弾性体基板が半導体材料から成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載
   の弾性表面波装置。 ７、　上記容量性等価素子が一方の導電薄膜と圧電薄膜
   およびこの圧電薄膜を弁した半導体基板とから構成され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の弾性表
   向波装置。 ８、　上記圧電薄膜と半導体基板間に絶縁薄膜が設けら
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の弾性
   表面波装置。 ９、　上配谷量性等価素子が一力の導電薄膜と絶縁薄膜
   およびこの絶縁薄膜を弁した半導体基板とから構成され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の弾性表
   面波装置。 １０、上記誘導性等価素子が一方の導電薄膜にょつて構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第４狽乃至第
   ９項のいずれかに記載の弾性表面波装置。 １１、上記生得体材料がシリコン、ガリウム砒素るるい
   はＳＯ８のいずれかから成るＣとを特徴とする特許請求
   の範囲第６項乃至第１０項のいずれかに記載の弾性衣１
   ｉＯｔＢ！、装置。 １２、上記圧電薄膜が酸化亜鉛又は窒化アルミニウムか
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１
   １項のいずれかに記載の弾性表向波装置。