JPS60251711A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPS60251711A
JPS60251711A JP10899084A JP10899084A JPS60251711A JP S60251711 A JPS60251711 A JP S60251711A JP 10899084 A JP10899084 A JP 10899084A JP 10899084 A JP10899084 A JP 10899084A JP S60251711 A JPS60251711 A JP S60251711A
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wave
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reflector
grating
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Eiji Iegi
家木 英治
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 技術分野 この発明は、レイリー波を利用しI、:表向波装置に関
し、特にグレー7rング・リールクタを備える形式の表
面波装「lの構造の改良に関りる。
従来の技術 第7図は、従来の表面波装置の一例を示す略図的平面図
である。第7図において、表面波駅;61t3丈、表面
波基鈑2ど、該表面波基板2上に形成されたインターデ
ィジタル・1ヘランスデコーザ33と、インターディジ
タル・トランスデJ−リ−3の両側に形成されたグレー
ティング・リフ1ノクタ4./Iとを備える。なお、5
.5は吸?;’r 4,1を示づ。グ1ノーティング・
リフレクタ4./Iは、通常、金属ストリップあるいは
溝にJ−り形成されてJJす、インターディジタル・ト
ランスデ」−り3がら伝J)frツるレイリー波を反射
し、閉込めるためのしのであるが、このグレーティング
・リフ1ノクタ4,4の反@率が大きいほど、第7図に
示したような表面波共振子のQ。を人さくすることがぐ
き、j、た表面波共振子フィルタでは挿入損失等を改善
りることができる。たとえば、第7図にh1シたJ、う
な表面波共振子では、良好な特性(高01.値)を得よ
うとする場合、一般に、グレーティング・リフレクタの
反射係数は0.95以−にでることが要請される。
Iこて、従来よりクレー1インク・リフレクタ4.4の
反射率を、傷めるために種々の試みが行なわれていた。
ところ【゛、グレーj(ング・リフレクタ4./Iの反
射率は、リフ1ノクタの種類dうるいは段A′などによ
っ−U O異<rるが、一般的には、第13図に小りよ
うにグレノーーーーyインクの水数に依存している。
1−7かし4ZがIう、第8図がらし明らかイf、j、
うに、グ1ノーティングの本数を多くし・c成年1率を
高めようとするl、z +:)ば、グレーティングの木
表りを極めて多くしなりれぼならイ1いことがわがる。
Iことえば、グレーティングの本数−200のJJ、3
合であると、該反射率は0.85程IJ目こしかイ5ら
−・丁、1述した成用!t’0.9!tlス1のt)の
と比較しlご揚台、たどえばQ Q fllJ ’、;
どの#!i 4Q−が数分の1と46 mにイL(’F
 ’)ることがわかっている、。
よって、従来は、このクレー−iインタ・リフレクタの
反射率を向上J−るために、グレープ(フグ1本あたり
の反則率をトげることが必要【あると考えられていた。
しかしbがら、グレーティング1本あたりの反射率を下
りるにも限Iりがあり、たとえば金属ストリップの厚み
や、潜のδ1°jさなどを大ぎくし、反則率を4−けた
j間合、1ノイリー波−)バルク波の七−ド変1匁等の
4L1火がq−じ、リフレクタ全体としての反則係数が
逆に減少してしようという問題があった。
上記問題点のために、反射率を−1−げるためにIンL
、結局グレーティングの本数を増加させるしかイj効な
解決策がないのが現状であった。しかしイfがら、グレ
ーディングは、通常、λ。//I(λ0は波長)の幅お
よびピッチを有してa3す、200本のグ1ノーティン
グでは、幅用法が約100Aoどbる。
)loが小さい高周波ではあFkり問題に′1.「ら4
1いが、たとえばSTカット水晶阜板に−(’ 5 ’
(−1M l−I Z稈1臭の低周波に用いると、λ0
は約53 Ilmどなり、しIζがってリフレクタの幅
111人116 、3111mに6なる。したがって、
グレーティングの水数を、たとえば300本以上等のよ
うに増加さけた場合にけ、グレーティング・リフレクタ
の人ぎさ、ひいではチップ全体の大きざが大きくなり、
かつ=1スh tv高くつ(という問題かあった。
イ肖1メ、第7図に示し/L−Jう4釘り1ノー〉イン
タ・リフレクタ4./Iより小さイ)艮用器どしく、表
面波J、を仮2のに;:;而ぞの4」の4反qj2ii
として利11)りることか811波を利用したア〈而波
装置P′1にJJいて既にlf:’、 全層\れていl
こ。しかし4j′から、1ノイリー波を利用りる表面波
装置1′?にあ−)では、!5板端面において1、ノイ
リー汲−々バルク波のし一ト変1!/・か!1しるため
、この31うイf基板端面を反rJJ器とb ?: 1
1用したどし−Cし、−1分イ「人ささの1.s<用棹
・を111イ)こと(まてさ4Tか ′)/こ 。
発明が解決Iノよう一゛・jる問題点 ぞれ)))えに、この11.明σロー1的(ま、1)ホ
の問題貞イ!解消し、インターディジタル・1−ノンメ
ガ1−リから伝揺される1ノイリー波をり1・t’lり
く反射りることがiiJ能にされ(rl;す、したか・
−)(小形CありながlうらQ。などの1゛[性に10
れた宥lll1iなに白波装置を提供づ−ることに+L
する。
発明の構成 問題点を解決するためのL[0 この発明は、要約づれば、表面波工1(板と、該表面波
基板上に形成されたインターディジタル・1〜ランスデ
ユーサと、該インターディジタル・1−ランスデユー1
)から伝拙さねる1、レイリー波を反身・トノるグレー
テrング・リフレクタとをMhえる、1ノーrリー波を
利用りる表面波装置にa3い(、該レイリー波の伝播方
向の表面波基板端面ど、グレーティング・リス1ノクタ
の表「0波、77! 45☆1)(面側の端部との間の
距st iか、レイリー波の波1kをλ。とじたとさ、
グレーディング・リス1ノクタが表面波基板に満を設け
ることにより形成されているj8合には、fl−−−[
(n /2)λo−+−(1/7′I)λ0]±(1/
8)λ。の範囲に、 (n:0または正の整数) グレーティング・リフレクタが表面波基板上に金属ス1
ヘリツブを設けることにより形成されている場合には、 艶−(n/2)λ。±(1、/ 8)λ。
(n:oまたは正の整数) の範囲に選ばれていることを1Jiけセどりる、表面波
イ’i: lIJ 、、グレーティング・リフ1ノクタ
は、インター !イシタル・トラン4ア5;−りと別個
にnQけられ−Ct)J、く、あるい【311.1ノイ
リー)gイの伝播り向にEく・く配γイされたインター
ディジタル・1〜ランスデ1−ザにあっては該インター
フィシタル・1〜ランスジ゛コーサ白自がグレーテrン
グ・リフレクタを兼、1aイ)ように(1)1成され−
(いて−t−> 、1.:い1゜作用 (−の発明は十iJ、i シたよ;)に、り1.ノーテ
ィング・リス1ツクくlによりインタープrンイ、(ル
・1〜ランス−1−” −+ −リ−か15伝1■され
る1)−イリー波を反則さUるlど()?″どTく1.
表面波基板端面どグレ−ティング・リス1ノクタの表面
波基板端面側の6::部どの間の距+11(を11;1
式のように薫ふことに、にす、表面波球根端部におい−
(bレイリー波を反則さU、該2;±板端面にて反射さ
れlζI2レイリー波をクレーティング・リフレクタに
d′3いてJ、5/、 fMされる1ノイリー波と同位
相とづることにより、反射効率を飛躍的に高めるもので
ある。
実施例の説明 !′!1図は、この発明の一実bla例の表1n1波+
M BF+としての表面波共振子の略図的平面図(−゛
ある3、ここでも第7図に示した従来の表面波′1・!
、 ji’71ど同様に、表面波共振子11(ま、表面
波基板12と、1く面波阜板121−に形成されたイン
ターJ゛′イジタル・1−ランスデユーリ′13と、イ
ンターディジタル・hランスデユー−リ13の両側に形
成されたグ1.ノーjrング・リフレクタI’l、l・
4と4備える1、シかしながら、この実施例Cは、特徴
的14成と1ノC1表面波阜板12のレイリー波の伝1
16方向の9111:而′12a 、12bと、グレー
ディング・リフ1ノクタ14.14の該端面側端部14
a、1/It+との間の距離が、それぞれ、後述りるよ
うな距自It Uに選ばれている。該距1llII見は
、表面波基板12の9M1面12a、121>で反射さ
れるレイリー波の位相が、グレーテrング・リフレクタ
14.’l’lで反射されるlレイリー波の位相と同一
となるにうに選ばれるものである。
第1図に示した実施例では、クレーティング・リノl/
クク1/1.14のI)昌:部14a、11+と、表面
波基板の端面12i1.1211との間の距離が−1・
F+IシのJ、うに)冗は1′[るI、−め、インター
ディジタル・l・ランスデフ−リー1;3(発生した1
、レイリー波(1゜ンL・−、yインタ・リス1.・フ
タ′1/IのIノイCらり゛、表面波3.を板12のO
1″iIi ir+1’I 2と1,1211に(13
い(も反q・1さ1′犬、したかつ(: J: P)効
果的に12ノイリー波が閉込めlうれる。これを、 方
のグレ−ティング・リス1、ノクタ111と表面イIf
lL1t)<端面1?IIとの部′/′1を拡大1、ノ
ー(小り21工2図4.参照しく説明する1、今、沢に
り1./−−−j−rンク、 11 )12ツク914
の)V/、川’t″−’か0゜ε3j)(これ(よ、前
述1・ll、1:うにグ1ノーンーイング本数N・20
0の揚台に相当り−るt)の(あることを3JA^へさ
れたい)、表面波基板端面121)での反(1・1率を
0.8稈+rtとした19含、第21ゾ1に43ける入
射レーイリー波Iのうら七3己5%の1ノイリー波がP
で示す−J、うにグレーライング・リス1ノクタ14【
′反射され、グレーティング・リフレクタ1/1で反射
されずに通過した残りのレイリー波のうち、80%のレ
イリー波が端面121) ′c反射されQ方向に戻るた
め、該Q方向に進むレイリー波は、1(う%×0.8=
12%となる。したがって、111紬に多重反射を無視
した場合、両反射波の位相を揃えれば、反射率はP十〇
−0,8巳5+0.12=0.97どなり、よってグレ
ーティング本数を200木程度とさほど増大させり”ど
も大きな反射率を1nることが可能となる。
このように、この発明(・は、グ1ノーjイング・リフ
レクタ14あるいは基板端面12a、12bのみでは、
それぞれ、0.85あるいは0.8程度の低い反射率し
か得られないところを、両(シ用手段を併用することに
より0.97というljめて高い反射率を得るもの−C
あり、同時にグ1ノー)Cング本数を増大さ1.!ツ゛
ども反射率を高め(qるので素子全体の大きさも、グレ
−ティング・リフレクタ14と基板端面12a、121
+との間の距1層1見を短くすることにより極めて小さ
くシ得ることがわかる。
なa3、より正確には、グレーティング・リフレクタ1
4と基板端面12a、12bとの間の多重反(J、Jを
ノーJ産づ−る必要か、(、るl二め、上述しIこよう
な劇的イ¥改〆7は現実には起(−り得4Tいか(j 
L、 4′lないが、はぼ]記に近い反射・rを冑るこ
とがてきるしのである1゜ 次に、グ1ノーjイング・リフ1ノクタ1/Iと基板端
面12a、12bとの間の距l1IIlす(、二つき説
明づる1、該甲部ηは、グ1ノーj(ング・リフ1ノク
タ1/lJ’iJ、びり板端面12a 、 12bので
れそれの反則係数の位相(73村) 1.V J:り定
:、1、イ)、、l、:とえは、第xi図に部分切欠断
面図C示1よう(二、S]カッI〜水水晶根板22十、
へ旦ストリツ124a・・・24(!4一般(Jること
にJ:り形成されl、:グレーティング・リフしlフタ
24ぐは、グ1ノーフインク・リフ1ノクタ2/Iの基
板端面221)側端部△と、基机端面221)どが、反
射係数どして同位相となるため、U、−(11/2)A
o (11は01+ lζは1にの整数)であれば、グ
レーティング・リフレクタ24および基板端面22bの
双方0反0・1される各反射波は強め合うことになる。
。 (11!方、第4図に部′/″I切欠端面図−(示ずよ
うに、グレーティング・リフ1ノクタ3/′lかjl’
734 il・・・J34eを:9けることにより形成
され″(いるJj、A合に(よ、第4図の13点と、基
板端面32;)どが反則係数どして同位相となる!こめ
、 Ij−(n /2) Ao −1−(1/4 ) A。
(1)は、0まIこは市の幣教) であればよい。
なお、上記した艶は、上記の式に正Ulrに合致−りる
必要はな(、上記の条イ′1か最適値であるが、±(1
/8)20以内てあれば、反用波同−1は効果的に強め
合うことがわか−)でいる、。
また、グレーティング・リフレクタ内の領域と、グレー
ティング・リフレクタか1う基板端面までの領域とにa
3いて、電極等のり1吊イ」加効果などにより等価波長
が異なる場合には、p、を粋出する(ごあたり個々の場
所にa31ジる波長を;loどしC採用JれはJ:い。
さらに、個々の9−の値は巽むっていてもよい。
なお、第1図に示した実施例(−゛は、インターi!f
ジタル・トランスデ−−サ1;3の両側にグレーアイ二
/り・リフレクタ’lll、l/lか設(]られてい!
、:が、この発明はこれ(1,−限ら杓す゛、第j5図
に承りよ)に、−(ンターデイジタル・l一つンスデー
]−1ノ’l L3か1ノイリー波の伝揺lノ向に長く
配置され一〇おり、リイ11つち多数のス・1故のイン
ターラーrシタル・1〜ノンスデコーリ4:3を用い、
該インターディジlノル・トランスデー1−リ/131
2目−(がグレ−ティング・リフレクタをも」11わる
よ・うに47/、成し、自己」(振1j1t〕1を示づ
J、うにしく1)よい。この場合には、距+i++ r
ノ、 iJ、インターj゛−イジタル・1〜ランス”)
−1−り/13の両端部43ン1,43+1と、表面波
基板42の端面42a、421+どの間の距師と4j−
る。
、1、lこ、第6図にl1ilじく略図的平面図で示η
1、うに、2組のインターj゛rジタル・I・ランスj
?コー4ノ′53a 、5311を配F′1し、イの両
側にグレーティング・リフレクタ54.5/Iを訛り、
表向波フィルタ51を構成Jる揚台にす、該リフレクタ
54.54の端部54 a 、 !j 41)とi表面
波基板b2の端面52a 、52bどの間の距I’ll
Q、を−F記の、」、うに設定JることにJ:す、同様
に反則効率を効果的に高めることができる。
次に、具体的実験例につき説明する13表面波基板とし
て、38.1!!’回転YノノットX伝播水晶基板を用
い、該基板上に多数の対数のインターディジタル・トラ
ンスデユーサを形成し1表面波共振子を作成した。イン
ターディジタル・トランスデコーりは、波長λ。#56
μm1対数・283のものであり、電]飼は△p−にJ
、り構成し、そのI′jみは約1.8μ■ (波長λ。
の約3.2%)に形成した。このインターディジタル・
トランスデユ−サは、第5図に示した実施例ど同様に、
多数の対数からなるものであり、それ自白り1.ノーラ
イング・リフレクタとしても働くように構成し1.、:
L)のて゛あり、該インターディジタル・トシンスデ−
?−りの端部から基板端面までのvI目を約4.020
r、=(8/2)λ。]としたどき、共IEe子の電気
的Q。≠17000であった。
なお、基板端面を粘谷物等に。1.り覆うことにより、
基板端面における反射波を吸音した場合には、Qo#1
0000であった。し7jがって、基板端面に(13け
る反c+・j波を利用・Jることに、1、す、Q [1
値は約1.7倍となることがわかった。
逆に、距111.1!、・3,7Lうλ。l−(7/ 
2 ’)λo 1−(1/4)λ。1とした233合に
は、基板端面にお()る反射波が逆位相どなり、Q n
 1111の低下が予想されたが、実際1、二試作しk
どころ、Qo値は約’l :)、 OO−(あっlご1
,1)たがっC−この場合には、通常の金171Kスト
リッf+により形成するグレーティング・リフ1ノクタ
の場合ど同4.)1に、北≠(+’l/2)λ0が最適
ど考えられる。
11本のJ、うに艶が(1/′/′A)/lo変化(J
るど、1tt性は逆に悪化ηるため、より低周波にJ3
いC、リイ「わらより波長λ5.が人さくイ「る口、ど
、即問(旦の管理が楽になるため、この発明を適用しや
11り4jることがわかる。
逆に、高周波化1〕(、波IQ/loが小さくなり、距
1)lIl 9−の管理が困デII’ <C場合に1.
1、従来の表面波装置と同様に、基机喘面4グ1ノー 
f4ング・リフレクタに対して斜めに切…i シ1.’
:す、あるいiJ吸音材を用いることにより3.1板喘
而にa3りる反射波をなくuば、表面波装置の1Jf性
への星(k※HA:而の反射の1形費を防止することが
でさ、したが・)で距離旦の21理が困f′IIな場合
には、極め−(8愕に4L )lxと同様の表面波装置
どすることがCさる、1 発明の効牙2 以上のように、この発明にJ:れば、レイリー波の伝播
方向の表面波基板端面と、グレーティング・リフレクタ
の表面波基板端面側の端部との間の距l1lII Il
、が、レイリー波の波長λ。としたどき、グレーティン
グ・リフレクタが表面波基鈑(、二!:lliを設(プ
ることにより形成さねている場合には、見−[(n/2
)λ、+(1/4.)λ0]±(1/ 8 ) ;l。
(n:oJ:iこは正の整数) の範囲に、グレーティング・リフレクタが表面波基板」
二に金属スi〜リップを設けることにJ、り形成されて
いる場合には、 見−(n/2)λ。−!:(1/8)λ。
(n :0または口]の整数) の範囲に選ばれているため、インターゲイジタル°hノ
ンスデ]−→Jから伝播したd)1?を効ハ1′的に反
射1−ることがてさ、L、 1.:が−)てり1.ノー
ライング・リフ1ノクタのグレー’/ 4ング本M’/
 <7増人さt!ることイj・・(、Qo値などの時1
/lに1−れ1.:小形か゛つ安価りl′表血波装置を
11)るこ・−がiil rl!:と4rる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の 実7+角例の略図的′″I’I
’面図。第2図は、j;fl 1図(、ニ示しI、=実
施例にJ月Jるlノイリー波反QJI幾4’5を説明1
)るための部分切欠ゝ1111理ぐある5、負)3図(
1,1、グ1)−i(ング・リフ1ノクタが全屈ス]〜
リップによりIM FM、さ41′Cいる例の部分切欠
断面図て゛ある。第4図(,11、グレーティング・リ
フレクタが表向波早板1−に)ν)を設()ることにJ
、り形成されている例を示η部分切欠端面図C゛ある。 第5図は、この発明の第2の実施例を小ず略図面下面図
である1、第6図は、この発明の第3の実施例を示す略
図面下面図−(d)る1、第7図は、従来の表面波装置
の一例を承り略図面下面図である。第8[ぎ1は、グレ
ーティング・リフ1.ノクタのグレーティンク本数Nと
レイリー波の反射率との関係を示づ図である。 図において、11 、 /11 、 !〕’I LJ人
!/l’j l!! 4’、% il”!、12.22
,32./12.52は表面波y1も板、13、/l 
3.E53a 、53hはインター5’ イジタル・ト
ランスデコーサ、14.2/1.34.5/ItJ1グ
レーjイング・リフレクタ、12a、121+。 22+1,32b 、42a 、/12b 、52a 
、j’i2bは表面波基板の端部、1/Ii+ 、14
1〕、 /′13・1゜431] 、511a 、54
1)、△、13tにりl/ −j −r ング・リフレ
クタの端部を示J0

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 表面波基板と、該表面波)、↓板トに形成され
    たインターディジタル・トランスデ1−1」と、該イン
    ターディジタル・トランスデユーυから伝播されるレイ
    リー波を反射するグ[ノーテ1ング・リフレクタとを備
    える、レイリー波を利用(」る表向波装置において、 前記レイリー波の伝播方向の前記表面波7ijt板端而
    と、前記グレーティング・リフレクタの該表面す板端面
    側の端部どの間の距III Itが、1ノイリー波の波
    長をλ。としたどき、 前記グレーティング・リフレクタが表面波基板に嵩を設
    けることににり形成されている揚台には、u= [(n
     /2)Ao+ (1/4 )λ。]±< 1 /8 
    )λ0 (n:01、たは正の整数) の範囲に、 前記グレーティング・リフ1ノクタが表面波阜仮十に金
    属ストリップを設りることに31−り形成されている」
    揚合には、 Ω−(n/2)λ、、、 −、l= (1/ 8 )λ
    0(II:Qまた1、1正の整数) の範囲に選ばれCいることを1.日数どりる、表面波装
    :1゛(。
  2. (2) 前記インターディジタル・トランスデユ−りが
    レイリー波のIzi播方白方向コ・(配置されてJ3す
    、それによ・〕−(該インターライジタル・トランスゲ
    \1−サ自身が前音lグレーーjrング・リフレクタを
    も兼ね(いる、’L:l j’l請求の範囲第1 ]3
    1 ’r+シ載の表面波駅間。
JP10899084A 1984-05-28 1984-05-28 弾性表面波装置 Granted JPS60251711A (ja)

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JP10899084A JPS60251711A (ja) 1984-05-28 1984-05-28 弾性表面波装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62111513A (ja) * 1985-11-08 1987-05-22 Daiwa Shinku Kogyosho:Kk 弾性表面波共振器
WO2002056466A1 (fr) * 2001-01-10 2002-07-18 Seiko Epson Corporation Dispositif a onde acoustique de surface et procede de fabrication

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