JPS598417A - 弾性表面波装置 - Google Patents
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- JPS598417A JPS598417A JP57118059A JP11805982A JPS598417A JP S598417 A JPS598417 A JP S598417A JP 57118059 A JP57118059 A JP 57118059A JP 11805982 A JP11805982 A JP 11805982A JP S598417 A JPS598417 A JP S598417A
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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
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14505—Unidirectional SAW transducers
-
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- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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。
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、機械的反射による弾性表面波の影響を低減す
るようになされた弾性表面波装置に関するものでおる。
るようになされた弾性表面波装置に関するものでおる。
弾性表面波装置は、水晶、ＬｉＮｂ０ｓ（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又は
非圧電基板上に設けらｎた圧電薄膜材料等を利用し、こ
の圧電性基板上に形成されたトランスジューサによって
電気信号を弾性異面仮に変換して基板表向を伝播させる
ように構成したものであり、フィルタを初めとする各種
の電子部品に適用されつつある。
ウム）等の圧電単結晶材料、圧電セラミックス材料又は
非圧電基板上に設けらｎた圧電薄膜材料等を利用し、こ
の圧電性基板上に形成されたトランスジューサによって
電気信号を弾性異面仮に変換して基板表向を伝播させる
ように構成したものであり、フィルタを初めとする各種
の電子部品に適用されつつある。
第１図はその一例としてフィルタを示すもので、１は圧
電性基板、２は一対のくし型電極２Ａ、２Ｂが交差して
成る人力用トランスジコー サ、３は一月のくし型電極
３Ａ、３Ｂが交差して成る出力用トランスジューサで、
上記入力用トランスジューサ２に加えられた信号＠４か
らの電気信号は弾性表面波に変換されて上記圧電性基板
１表向を伝播し出力用トランスジューサ３に到達した後
、これによって再び電気信号に変換されて負荷５から出
力されるように構成される。
電性基板、２は一対のくし型電極２Ａ、２Ｂが交差して
成る人力用トランスジコー サ、３は一月のくし型電極
３Ａ、３Ｂが交差して成る出力用トランスジューサで、
上記入力用トランスジューサ２に加えられた信号＠４か
らの電気信号は弾性表面波に変換されて上記圧電性基板
１表向を伝播し出力用トランスジューサ３に到達した後
、これによって再び電気信号に変換されて負荷５から出
力されるように構成される。
ここで上記入力用および出力用トランスジューサ２．３
を構成する各々一対のくし型電極２人、２Ｂおよび３Ａ
、３Ｂのｑ！ｒ竜極幅Ｗおよび各電極交差間隔りは、使
用する弾性表面波の中心周波数ｆ。
を構成する各々一対のくし型電極２人、２Ｂおよび３Ａ
、３Ｂのｑ！ｒ竜極幅Ｗおよび各電極交差間隔りは、使
用する弾性表面波の中心周波数ｆ。
の波長をλ０とした場合、各々λｏ／４の一定値に設計
されいわゆる正規型電極として形成される。
されいわゆる正規型電極として形成される。
ところで第１図のような正規型電極から成るトランスジ
ューサを備えたフィルタ［４つては、各電極端で反射し
た弾性表面波が同相になってしまうため大′＠な機械的
反射波が生じるようになるので、周尺数特性にリップル
が避けられない欠点かめる。
ューサを備えたフィルタ［４つては、各電極端で反射し
た弾性表面波が同相になってしまうため大′＠な機械的
反射波が生じるようになるので、周尺数特性にリップル
が避けられない欠点かめる。
このような反射波による影響を低減するために第２図に
示すようなダブル電極型トランスジューサが提案された
。この構造は各々一対のくし型電極２Ａ、２Ｂおよび３
Ａ、３Ｂの各交差する電極指部な２つに分割し、各電極
幅Ｗおよび間隔りをλ０／８に設計したものである。こ
ｎにより各電極端における反射波の位相は１８０°異な
って逆位相となるために打ち消されてし１うので、反射
波による影響を低減できるものである。
示すようなダブル電極型トランスジューサが提案された
。この構造は各々一対のくし型電極２Ａ、２Ｂおよび３
Ａ、３Ｂの各交差する電極指部な２つに分割し、各電極
幅Ｗおよび間隔りをλ０／８に設計したものである。こ
ｎにより各電極端における反射波の位相は１８０°異な
って逆位相となるために打ち消されてし１うので、反射
波による影響を低減できるものである。
しかしながら最近の表面波デバイスのように高周波化傾
向にあることを考えると、高周波につれその波長λ０は
小さくなるためにくし型電極の加工技術に高ｎ度が装求
嘔詐るようになり、例えば圧電性基板として最も広く使
用されているニオブ酸リチウムで中心局Ｆ１．数がＩＱ
（２の場合はλｏ ／ ４＝０．８７μ■口、λｏ／８
＝０．４４μｍの皿となる。こ−のような匝は最近の微
細加工技術を利用したとしても再現性良く実現するのは
困難であり、製造歩留りが低下するのは避けられない。
向にあることを考えると、高周波につれその波長λ０は
小さくなるためにくし型電極の加工技術に高ｎ度が装求
嘔詐るようになり、例えば圧電性基板として最も広く使
用されているニオブ酸リチウムで中心局Ｆ１．数がＩＱ
（２の場合はλｏ ／ ４＝０．８７μ■口、λｏ／８
＝０．４４μｍの皿となる。こ−のような匝は最近の微
細加工技術を利用したとしても再現性良く実現するのは
困難であり、製造歩留りが低下するのは避けられない。
この欠点を改善するためにさらに第３図（ａｌ、 （ｂ
ｌｔＩＣ示すようなシングルスニーズ型トランスジュー
サが提案された。この構造は圧電性基板１として弾性体
基板６およびこの上に設けられた圧電薄膜７から成るも
のを用い、上記弾性体基板１上に下部電極８を設け、上
記圧電薄膜７上には上Ｎｂ下下部他極に対間する位置に
各′電極幅Ｗおよび間隔りをλｏ／２Ｉｌｃ設計したく
し型電極の上部電極９Ａ、９Ｂを設けたものである。
ｌｔＩＣ示すようなシングルスニーズ型トランスジュー
サが提案された。この構造は圧電性基板１として弾性体
基板６およびこの上に設けられた圧電薄膜７から成るも
のを用い、上記弾性体基板１上に下部電極８を設け、上
記圧電薄膜７上には上Ｎｂ下下部他極に対間する位置に
各′電極幅Ｗおよび間隔りをλｏ／２Ｉｌｃ設計したく
し型電極の上部電極９Ａ、９Ｂを設けたものである。
この構造によれば上部電極９人と下部電＄１！８間に信
号源を接続し下部電極８を接地する×、上部および下部
電極間に加わった電界により歪が生じ、上部電極９Ａか
らは矢印方向に伝播する弾性表面波が励伽される。そし
て各電極１ｔｉｌ Ｗおよび間隔りがλｏ／２になって
いるため、加工技術の精度が和らげられるので製造歩留
りを向上させることができる。
号源を接続し下部電極８を接地する×、上部および下部
電極間に加わった電界により歪が生じ、上部電極９Ａか
らは矢印方向に伝播する弾性表面波が励伽される。そし
て各電極１ｔｉｌ Ｗおよび間隔りがλｏ／２になって
いるため、加工技術の精度が和らげられるので製造歩留
りを向上させることができる。
しかしこの構造においては、接地電位に対して信号電圧
（ポテンシャル）を印加する構成になっており、いわゆ
るアンバランス形給電方式となっている。
（ポテンシャル）を印加する構成になっており、いわゆ
るアンバランス形給電方式となっている。
このために入力電気信号が弾性表面波に変換されないの
で直接政として伝播されてし１うようないわゆるフィー
ドスルー現象が生ずるので、出力電極９Ｂと下部電極８
の間に弾性表面波による信号とフィードスルーによる信
号とが混在するようになってしまい、フィルタとしての
通過特性が劣化する欠点がある。
で直接政として伝播されてし１うようないわゆるフィー
ドスルー現象が生ずるので、出力電極９Ｂと下部電極８
の間に弾性表面波による信号とフィードスルーによる信
号とが混在するようになってしまい、フィルタとしての
通過特性が劣化する欠点がある。
本発明は以上の問題に対処してな場れたもので、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上記圧
電薄膜上および弾性体基板上に各内下部電極および上部
電極を設け、これら両電極の少くとも一方がアボダイズ
電極となるように構成することにより従来欠点を除去す
るようにした弾性表面波装置を提供することを目的とす
るものでらる。以下図面を参照して本発明実施例を説明
する。
基板上に圧電薄膜が設けられて成る圧電性基板の上記圧
電薄膜上および弾性体基板上に各内下部電極および上部
電極を設け、これら両電極の少くとも一方がアボダイズ
電極となるように構成することにより従来欠点を除去す
るようにした弾性表面波装置を提供することを目的とす
るものでらる。以下図面を参照して本発明実施例を説明
する。
第４因ｆａ）、（ｂｌは本発明実施例による弾性表面波
装置を示す上面図および断面図で、弾性体基板６上に圧
電薄膜７が設けられて成る圧電性基板１の上記弾性体基
板６上には矩形型電極１０から成る下部電極、上記圧電
薄膜７上にはくし型電極１１Ａ、１１Ｂから成る上部電
極１１が設けられ、いわゆるシングルフェーズトランス
ジューサが構成される。
装置を示す上面図および断面図で、弾性体基板６上に圧
電薄膜７が設けられて成る圧電性基板１の上記弾性体基
板６上には矩形型電極１０から成る下部電極、上記圧電
薄膜７上にはくし型電極１１Ａ、１１Ｂから成る上部電
極１１が設けられ、いわゆるシングルフェーズトランス
ジューサが構成される。
上記上部電極１１と成るくし型電極１１Ａ、ＩＩＢは圧
電薄膜７上の下部電極］０に対向する位置に弾性表面波
の伝播方向Ｘに対してλｏ／２ずれて互いに離れて向き
合うように配置される。また各くし型電極１１Ａ、ＩＩ
Ｂの電極指の電極幅Ｗおよび間隔りはλｏ ／ ２に設
計される。さらに互いに向き合うくし型電極１１Ａ、１
１Ｂは、重み関数ωｔＸｌに応じた曲線によりその有効
開口幅が変化してＸ方向に東み何を有するように形成さ
れ、いわゆるアボダイズ電極となるように構成される。
電薄膜７上の下部電極］０に対向する位置に弾性表面波
の伝播方向Ｘに対してλｏ／２ずれて互いに離れて向き
合うように配置される。また各くし型電極１１Ａ、ＩＩ
Ｂの電極指の電極幅Ｗおよび間隔りはλｏ ／ ２に設
計される。さらに互いに向き合うくし型電極１１Ａ、１
１Ｂは、重み関数ωｔＸｌに応じた曲線によりその有効
開口幅が変化してＸ方向に東み何を有するように形成さ
れ、いわゆるアボダイズ電極となるように構成される。
したがってくし型電極１１Ａ、１．１Ｂは七〇竜極長さ
が弾性表面波の伝播方向Ｘに対して重み関数ωｔＸｌに
応じて変化している。この重み関数ω（Ｘｌは所望とテ
る周政数特性を逆）〜リエ変換することにより求めるこ
とができる。
が弾性表面波の伝播方向Ｘに対して重み関数ωｔＸｌに
応じて変化している。この重み関数ω（Ｘｌは所望とテ
る周政数特性を逆）〜リエ変換することにより求めるこ
とができる。
以上の構成において上Ｓ電極１１であるくし型電極１１
ＡとＩＩＢ間に信号源をバランス形で接続し下部電極１
０を接地電位に接続すると、上記くし型電極１１Ａ、Ｉ
ＩＢと下部電極１０間には電界が発生するので、下部電
極１１を構成している各くし型′電極１１Ａ、ＩＩＢの
各々からはＸ方向に伝播する弾性表面１ｉ８ｘ、Ｓ２が
励振される。
ＡとＩＩＢ間に信号源をバランス形で接続し下部電極１
０を接地電位に接続すると、上記くし型電極１１Ａ、Ｉ
ＩＢと下部電極１０間には電界が発生するので、下部電
極１１を構成している各くし型′電極１１Ａ、ＩＩＢの
各々からはＸ方向に伝播する弾性表面１ｉ８ｘ、Ｓ２が
励振される。
この場合各くし型電極１１Ａ、ＩＩＢは弾性表面波の伝
播方向Ｘに対してλ０／２ずれており、また６電４１１
Ａ、１１１１に給′屯される電気信号の位相は１８０°
ずれているために、弾性表面波８１． Ｓ。
播方向Ｘに対してλ０／２ずれており、また６電４１１
Ａ、１１１１に給′屯される電気信号の位相は１８０°
ずれているために、弾性表面波８１． Ｓ。
は同相にそろえられる。
以上の実施例においては下部電極１０を短形型に広く形
成したが、この下部室４１０は弾性表１ｈ１仮を発生さ
せたい領域丁なわち重み関数ω（Ｘｉによって囲まれた
領域と圧電薄膜７を介して灼回する限定された領域のみ
に形成するだけでも同様な効果を得ることがでさる。
成したが、この下部室４１０は弾性表１ｈ１仮を発生さ
せたい領域丁なわち重み関数ω（Ｘｉによって囲まれた
領域と圧電薄膜７を介して灼回する限定された領域のみ
に形成するだけでも同様な効果を得ることがでさる。
また第５図のように、下部［（１極１０をアポダイズ電
極を構成するような形状に設け、上部′電極１１は通常
のくし型電極１１Ａ、ＩＩＢを構成するように設けて、
下部′電極１０に対して重み付けを行うことができる。
極を構成するような形状に設け、上部′電極１１は通常
のくし型電極１１Ａ、ＩＩＢを構成するように設けて、
下部′電極１０に対して重み付けを行うことができる。
第６図は本発明の他の実施例を示すもので、上部電極１
１？：構成するくし型電極１１Ａ、ＩＩＢを弾性表面波
の伝播方向Ｘに対してλ０／２の整数倍互いにずれて一
列に配置され、アボダイズ電極を構成するように形成さ
れた構造を示す本のである。
１？：構成するくし型電極１１Ａ、ＩＩＢを弾性表面波
の伝播方向Ｘに対してλ０／２の整数倍互いにずれて一
列に配置され、アボダイズ電極を構成するように形成さ
れた構造を示す本のである。
また第７図は他の実施例を示すもので、上部電極１１を
構成テるくし型′電極１１Ａ、１１Ｂが一列に配置され
た構造において、圧電薄膜７を介して位置している下部
室＆ ｉ ０ Ｋ対してアボダイズ電極を構成するよう
に形成した構造を示すものでめる。
構成テるくし型′電極１１Ａ、１１Ｂが一列に配置され
た構造において、圧電薄膜７を介して位置している下部
室＆ ｉ ０ Ｋ対してアボダイズ電極を構成するよう
に形成した構造を示すものでめる。
第６図および′！ｔ！Ｊ７図のようＶこ下部電極１１を
構成するくし型電極１１Ａ、１１Ｂが一列に配置された
構造におりては、各電極からは同相の弾性表面ｖＳが励
振されてＸ方向に伝播さｔする。
構成するくし型電極１１Ａ、１１Ｂが一列に配置された
構造におりては、各電極からは同相の弾性表面ｖＳが励
振されてＸ方向に伝播さｔする。
以上の各実施例の構造によれば、上部電極１１を構成し
ている各くし型竜＆１１Ａ、ＩＩＢの電極幅Ｗおよび間
隔りはλｏ／２になっているため、従来の正規型電極お
るいはダブル電極の場合に比べて各々の匝を２倍あるい
は４倍に広げることができるので、加工技術の梢匪を和
らげることになり製造歩留りを同上させることができる
。
ている各くし型竜＆１１Ａ、ＩＩＢの電極幅Ｗおよび間
隔りはλｏ／２になっているため、従来の正規型電極お
るいはダブル電極の場合に比べて各々の匝を２倍あるい
は４倍に広げることができるので、加工技術の梢匪を和
らげることになり製造歩留りを同上させることができる
。
１だ上記のように電極間隔をλｏ／２に選ぶＣとにより
、第８図のように各電極端Ｅ１、Ｆ２で生じた反射ＭＦ
ｔ、Ｆ２の位相差は１８０°と逆相になるために、互い
に打ち消すことができる。よって電極間反射による影響
を低減することができるので、周仮数特性におけるリッ
プルを少くテることができるＯ さらにバランス給電方式により人力信号を印加するため
にフィードヌル−による影響も避けることができる。
、第８図のように各電極端Ｅ１、Ｆ２で生じた反射ＭＦ
ｔ、Ｆ２の位相差は１８０°と逆相になるために、互い
に打ち消すことができる。よって電極間反射による影響
を低減することができるので、周仮数特性におけるリッ
プルを少くテることができるＯ さらにバランス給電方式により人力信号を印加するため
にフィードヌル−による影響も避けることができる。
前記弾性体基板６としては半導体材料を用いることがで
き、Ｃの場合半゛導体基板の所定部分に不純物ドーピン
グによって低抵抗部を形成すればこの低抵抗部を前記下
部電極として用いることができるので、下部電極として
働かせるための導電材料は不要となる。またこのように
半導体基板を用いるＣとにより、表向波デバイヌと集積
回路とを一体に組み込むことができるので、広範Ｈｆｒ
、用途への適用が可能となる。
き、Ｃの場合半゛導体基板の所定部分に不純物ドーピン
グによって低抵抗部を形成すればこの低抵抗部を前記下
部電極として用いることができるので、下部電極として
働かせるための導電材料は不要となる。またこのように
半導体基板を用いるＣとにより、表向波デバイヌと集積
回路とを一体に組み込むことができるので、広範Ｈｆｒ
、用途への適用が可能となる。
上記圧電薄膜７としては酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アル
ミニウム（Ａ／！ Ｎ ）等をツバツタ法、ＣＶＤ法等
により形成テることができる。
ミニウム（Ａ／！ Ｎ ）等をツバツタ法、ＣＶＤ法等
により形成テることができる。
以上説明して明らかなように本発明ＶＣよれば、弾性体
基板上に圧電へ膜が設けられて成る圧電性基板の上記圧
矩薄股上および弾性体基板上に各々下部電極および上部
電極を設け、こブ１ら両電極の少くとも一方がアボダイ
ズ電極となるよう［１４成したものであるから、所望の
周阪数特性を得ることかで＠機械的反射による弾性表面
波の影響、フィードスルーの影響を低減することができ
る。１だ高周波領域においても電極幅は比較的太さいの
で製造が容易となるために従来欠点を除去することがで
きる。
基板上に圧電へ膜が設けられて成る圧電性基板の上記圧
矩薄股上および弾性体基板上に各々下部電極および上部
電極を設け、こブ１ら両電極の少くとも一方がアボダイ
ズ電極となるよう［１４成したものであるから、所望の
周阪数特性を得ることかで＠機械的反射による弾性表面
波の影響、フィードスルーの影響を低減することができ
る。１だ高周波領域においても電極幅は比較的太さいの
で製造が容易となるために従来欠点を除去することがで
きる。
第１図、第２図、第３図（ａｌおよび第３図（ｂｌはい
ずれも従来例を示テ上面図および断面図、第４図（ａｌ
、第５図乃至第８図および第４図（ｂｌはいずれも本発
明実施例を示す土面図および断面図である。 ６・・・断性体基板、７・・・圧電薄膜、１ｏ・・・下
部電極、１１、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・上部電極。 特許出願 人 クラリオン株式会社 代理人 弁理士 永 １）武三部
ずれも従来例を示テ上面図および断面図、第４図（ａｌ
、第５図乃至第８図および第４図（ｂｌはいずれも本発
明実施例を示す土面図および断面図である。 ６・・・断性体基板、７・・・圧電薄膜、１ｏ・・・下
部電極、１１、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・上部電極。 特許出願 人 クラリオン株式会社 代理人 弁理士 永 １）武三部
Claims (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下
部電極と、この下部電極を憶うように設けられた圧電薄
膜と、この圧電薄膜上の上記下部電極に対向する位置に
互いに離間して配置された２つのくし型電極から成る上
部電極とを含与、上記下部電極および上部電極の少くと
も一方がアポダイズ電極を構成するようになされたこと
を特徴とする弾性表面波装置。 ２、 上記上部電極を構成する２つのくし型電極が弾性
表面波の伝播方向に対してλｏ／２（λ０は用いる弾性
表面波の中心周波数の波長）ずれて互いに向き合うよう
に配置された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、 上記上部電極を構成する２つのくしｍ電極が弾、
性表向波の伝播方向に対してλｏ ／ ２のｉ数倍離間
して一列に配置された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。 ４、 上記２つのくし型電極が幅および゛谷間隔がλｏ
／２に設定された複数の電極指を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の
弾性表面波装置。 ５、上記弾性体基板が半纏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４項のいずれかに記載
の弾性表面波装置。 ６、上記半導体基板の所定部に低抵抗部が形成され、こ
の低抵抗部が前記下部電極として用いられることを特徴
とする特許請求の範囲第６項記載の弾性表面波装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118059A JPS598417A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 弾性表面波装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP57118059A JPS598417A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 弾性表面波装置 |
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Family
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Family Applications (1)
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