JPS596611A - 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、共通基板上に弾性表面波素子およびこれに必
畳な整合回路を形成するようにした弾性光１１ＩＪ波装
置に関するものである。

水晶、ＬｉＮｂＯａ　（ニオブ酸リチウム）等の圧電単
結晶材料、圧電セラミックス材料、非圧″岨基板上に設
けられた圧電薄膜材料等によって弾性表面彼装置が製造
されるが−この弾性表面波装置を回路部品として使用す
るには外部回路との間に整合回路が必要となる。

第１図は弾性衣…１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１上に入力用ト
ランスジューサ２およ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入力側およ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および゛負荷８が接続される。以上において上記信号
源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ｆ換され整合回
１ＥＩ６を介して負荷８に加えられる。この場合上Ｉｔ
１合回路５．６は電気信号と弾性表向波信号相互の変換
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
は接続さね、るように構成される。

ここで上記整合回路５．６はコイル等の誘導性等価素子
、コンデンサ等の容量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
積は弾性表面波装置自身の値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面波装置の寸法は結果的
に大さくなってしまう。１だ整合回路は上記コイルやコ
ンデンサ等の独立部品を必要とす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必要とな
る。さらにまた部品組み込与後に整合回路を調整するた
めの工程を必要とするために、総じてコストアップは避
けられなかった。

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圧電性基板の一部に
トランスジューサおよび整合回路を有する弾性衣ｌ１ｌ
ｉｌ阪装置において、土肥圧電薄膜上にあるいは圧電薄
膜と弾性体基板間に導電薄膜を設け、この導電薄膜を上
記整合回路の構成装作となるように構成して従来欠点を
除去するようにした弾性表面波装置を提供することを目
的と１−るものである。以下図面を参照して本発明実施
例を説明する。

第２図は本発明の一実施例によるｌ５ｉｐ性表面ｌＥＬ
装置を示す概略斜視図で、９は圧゛敵性基板で弾性体基
板ｌＯ１この上に設けられた導電薄膜１１およびこの上
に設けられた圧′屯薄膜１２とから構成され、この圧′
電性基板９の最上ｊ覧である上記土竜薄膜１２上には４
篭薄膜による矩形パターン１３およびストリップライン
１４がノｌ？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の端子である。

第３図は第２因の等価回路を示すもので、Ｌは上記スト
リップライン１４によって構成されたインダクタンス（
誘導性等価素子）、Ｃは矩形パターン１３、圧電薄［１
２および導電薄膜１１とによって構成されたキャパシタ
ンス（容量性等価素子）である。またＧａ、Ｂは−ｆ：
れぞれ入力用トランスジューサ２の放射コンダクタンヌ
および放射サセプタンヌと電極指間容量によるサセプタ
ンヌの和を示している。信号源端子ａ　、　ａ／から右
側を見た時のアドミタンスをＹａとすると、上記インダ
クタンスＬおよびキャパシタンスＣの匝を適当に調整す
ることにより、弾性表向波素子と外部回路との整合条件
Ｙａ−Ｙｇを満た丁ことかできる。

上記インダクタンスＬおよび゛キャパシタンスＣの調整
は、圧電薄膜１２上に導電薄膜によるストリップライン
１４を形成テる時最適のマヌクノ（ターンを設計し、フ
ォトリソグラフィー技術を利用することにより容易に行
うＣとができる。またこのストリップライン１４および
矩形）（ターン１３の形成は上記入力用トランスジュー
サ２と同時に行うことができる。

したがって上ｉＣストリップライン１４および矩形パタ
ーン１３を弾性表向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しは上記ストリ
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）くターン１３、圧電薄膜１２および導゛亀薄膜１
１とによって構成される。なお第２図の構造においては
物に弾性表面彼電子を入力用トランスジューサ２を宮む
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することができる。

第４図は本発明の池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
死薄膜１２と弾性体基板１０間に形成し、導電薄膜１１
を圧電Ｎ膜１２上に形成した構造を示すものでるる。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。

また整合回路のインダクタンスＬを構成する上記ストリ
ップライン１４の形状は、第５図および゛第６図のよう
なヌバ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でもって成すこと
もできる。

第８図（ａｌ、（ｂｌは本発明のその他の実施例を示す
もので特にインダクタンスＬを構成するための構造を示
し、圧電性基板上にストリップ２イン１４を形成しこの
ストリップライン１４０表ｍをａうように磁性体膜１６
を形成したＷ造を提供するものでるる。

第９図（ａ）、ｆｂ）は本発明のその池の実施例を示す
もので、立体的なコイル状にストリップライン１４を形
成し、このコイルの芯となるように磁性体膜１６を形成
することにより有心ソレノイド型のインダクタンスＬを
構成テるようにしたものである。

以上の実施例構造のようにストリップライン１４単独で
なく磁性体膜１６と組み合わせてインダクタンスＬを構
成することにより、その直を大幅に増加させることがで
きる。次に第９図の構造の製法の一例を説明する。

第１０図（ａｌ、＋ｂ＋、（ｃｌは第９図の構造を製造
する場合に用いられるマスクを示すもので、これらマス
クを）＠次相いることにより第１１図ｆａ）、（ｂｌ、
＋ｃ＋のようなパターンが順次圧電性基板上に重ね合わ
される。先ず第１０図ｔａ＋のよりなパターンａを有す
るマスクＡを用いることにより、基板上に第１１図ｔａ
＞のような土Ｂじパターンａに基づきストリップライン
１４の下側に位置する導電ｒｍｘ４ａを形成する。次に
第１０図（ｂｌのようなパターンｂを有するマスクＢを
用いることにより、上記導゛峨層１４ａ上に第１１図（
ｂｌのような上記パターンｂ［基づき磁性体膜］６を形
成する。続いて第１０図（Ｃ１のようなパターンＣを有
するマスクＣを用いることにより、上記磁性体膜１６上
に上記４竜層１４ａと連続されるように第１１図（Ｃ）
のような上記パターンＣに基づきストリップ２イン１４
の上側に位置する導電層１４ｂを形成する。以上によっ
て第９図の有心ソレノイド型インダクタンスを得ること
ができる。

前記弾性体基＆１０としてシリコン、ガリウム砒素（Ｇ
ａＡｓ）、ＳＯ８（Ｓｉ　−０ｎ−８ａｐｐｈｉｅｒ　
）等の半導体材料を用いることがでさ、また土竜薄膜１
２としては酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（Ａ
７Ｎ）等を用いることができる。上記半導体基板表面の
少くとも前記矩形パターン１３に対向した部分に低抵抗
層を形成することにより、この低抵抗層をキャパシタン
スＣの一方の電極として働かせることができる。

上記のように特に（圧電薄膜／半導体基板）構造にする
ことにより、半導体基板上にＩＣ，ＬＳＩ等の電子回路
素子と弾性表面仮素子とを集積化することが回わしとな
る。

なお本文実施例で示したキャパシタンスを！成するだめ
の矩形パターン、４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ろり、
何らこれらに限定されることなく目的、用途等に応じて
七の他の任意の条件を選択できるものである。

１だ整合回路を構ｆＪｙ！、テるキャバ・ラタンス（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
れか一方の与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の一部にト
ランスジューサおよび整合回路を有する弾性表向波装置
において、上記圧電薄膜上にあるいは圧電薄膜と弾性体
基板間に導電薄膜を設け、この導電薄膜を上記整合回路
の構成要件となるように構成したものであるから、従来
欠点を除去するＣとができる。

すなわち、共通の圧電性基板上に弾性表面波素子および
これに必装な整合回路が形成できるので小型な弾性表面
ｔＥｉ、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、
１だ整合回路の組立は不安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
されて弾性表面波装置と一体的に組み込まれるので！＃
７整作業を不要となすことができる。

よってコストダウンを計ることができるので安価な弾性
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図は本発明実施例を
示す概Ｖ＠斜視図、第３図は本発明を説明するための等
価回路、＄４図は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
、第８図（ａｌ、（ｂｌおよび゛第９図（ａｌ、ｔｂｌ
はそれぞれ本発明実施例を示す上面図および断面図、第
１０図（ａ）〜ｉｃｌおよび第１１図１ａｌ〜ｔｅｌは
それぞれ本発明実施例を示す上面図である。 ２・・入力用トランスジユーザ、３・・・出力用トラン
スジューサ、７・−・信号源、９・・・圧電性基板、１
０・・・弾性体基板、１１．１３．１４．１４　ａ、　
１４　ｔ）−ｉｎ’鴫薄膜、１２・・・圧電薄膜、１５
・・・ボンデインク用ワイヤ、１６・・・磁性体膜。 ％奸出願人　クラリオン株式会社 代理人　弁理士　水　１）武三部 禁４刃 ζ 第５囮　　　　　　　　稟６囮 第７図 デ８図 （Ｇ） （ｂ） ４ 孝９図 （ｂ） 第１０図　　　　　　　第１１図 （Ｑ）　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ１）（ｂ
）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）−」 （Ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）旦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　弾性体基板上に圧電薄膜が設けられて成る圧電性
   基板の一部にトランヌジューサおよび整合回路を有する
   弾性表面波装置において、上記圧電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
   回路がこの導電薄膜を構成要件とすることを特徴とする
   弾性表面波装置。 ２、　上記整合回路が上記導電薄膜を構成要件とする容
   量性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１項記載の弾性表
   面波装置。 ３、　上記容量性等価素子が上記圧電薄膜上におよび圧
   電薄膜と弾性体基板間に各々設けられた導電薄膜の一方
   の導電薄膜と圧電薄膜およびこの圧電薄膜を介して少く
   とも上記導電に膜のパターンに対向した部分に設けられ
   た他方の導′峨薄膜とから構成されることを特徴とする
   請求 ２項記載の弾性表面波装置。 ４、上記紡導１！＋：等価素子が上記導電薄膜および少
   くともこの導電＃朕の一部表面を覆うように段重られた
   磁性体膜から構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の弾性表面波装置。 ５、土記籾専性等価素子がコイル状に立体的に設けられ
   た導電薄膜およびこの導電薄膜のコイルの芯となるよう
   に設けられた磁性体膜から構成されることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の弾性表面波装置。 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。