JPS62128605A - Surface acoustic wave element and its production - Google Patents

Surface acoustic wave element and its production

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JPS62128605A
JPS62128605A JP26876285A JP26876285A JPS62128605A JP S62128605 A JPS62128605 A JP S62128605A JP 26876285 A JP26876285 A JP 26876285A JP 26876285 A JP26876285 A JP 26876285A JP S62128605 A JPS62128605 A JP S62128605A
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surface acoustic
acoustic wave
reflector
line width
metal
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Takehiko Sone
竹彦 曽根
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Abstract

PURPOSE:To increase the reflection factor of a reflector and to reduce the size of a surface acoustic wave element by increasing the line width ratio of the reflector using metallic strips which are not connected with each other. CONSTITUTION:Here 0.5<etaR<1.0 is satisfied with etaR=LR/(LR+SR), where the metallic finger width is referred to as LR, the space between metallic fingers as SR and the line width ratio as etaR respectively with a reflector 3. As a result, the reflection factor using metallic strips is improved together with a small size of a surface acoustic wave element. Furthermore the capacity ratio of the wave element is reduced when it is used to a voltage controlled oscillator. Thus the frequency variable width is increased and the size of a filter containing a reflector for surface acoustic waves is reduced together with reduction of the insertion loss of the filter.

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬す
る圧電基板上に、金属ストリップによる反射器、すだれ
状電極等を有する共振子、フィルター、遅延線等の弾性
表面波素子およびその製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a resonator, a filter, a delay line, etc. having a reflector made of a metal strip, a comb-like electrode, etc. on a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates. The present invention relates to a surface acoustic wave device and a method for manufacturing the same.

「従来技術およびその問題点」 弾性表面波素子は、従来軍需用の特殊な用途に使用され
ていたが、近年、FMチューナ、TV等の民生用機器に
も使用され始め、にわかに脚光を浴びるようになってき
た。りI性表面波素子は、具体的には遅延素子、発振子
、フィルタなどとして製品化されている。これら各種の
弾性表面波素子の特徴は、小型、軽量で、信頼性が高い
こと、およびその製造工程が集積回路と類似しており、
措産性に富むことなどである。そして、現在では欠くべ
からざる電子部品として量産されるに至っている。
"Prior art and its problems" Surface acoustic wave elements have traditionally been used for special purposes in military applications, but in recent years they have begun to be used in consumer equipment such as FM tuners and TVs, and have suddenly come into the spotlight. It has become. Specifically, I-type surface wave elements are commercialized as delay elements, oscillators, filters, and the like. The characteristics of these various surface acoustic wave devices are that they are small, lightweight, and highly reliable, and that their manufacturing process is similar to that of integrated circuits.
This includes being highly productive. Nowadays, it is mass-produced as an indispensable electronic component.

圧電体媒体表面を伝搬する弾性表面波には種々あるが、
一般的に利用されているのはレイリー(Rayleig
h)波とよばれるものである。ところで、圧電基板の性
能を評価する指標として、結合係数と温度係数とがある
。結合係数は、電気エネルギーが振動エネルギーに変換
される効率を表わす指標であり、温度係数は圧電媒体を
伝搬する弾性表面波の伝搬遅延時間の温度係数を示す指
標である。また、弾性表面波には弾性表面波が伝搬する
圧電基板の表層内において、弾性表面波の伝搬する方向
と直交する方向に粒子変位をなすシアーホリゾンタル型
の弾性表面波があり、前記結合係数が大きいこと等で注
目されはじめている。
There are various types of surface acoustic waves that propagate on the surface of piezoelectric media, but
Rayleig is commonly used.
h) It is called a wave. Incidentally, there are a coupling coefficient and a temperature coefficient as indicators for evaluating the performance of a piezoelectric substrate. The coupling coefficient is an index representing the efficiency with which electrical energy is converted into vibration energy, and the temperature coefficient is an index representing the temperature coefficient of propagation delay time of a surface acoustic wave propagating through a piezoelectric medium. Furthermore, surface acoustic waves include a shear horizontal type surface acoustic wave in which particles are displaced in a direction perpendicular to the direction in which the surface acoustic waves propagate within the surface layer of the piezoelectric substrate through which the surface acoustic waves propagate, and the coupling coefficient is It is starting to attract attention due to its large size.

最近の弾性表面波素子の用途に、自動車電話等の移動無
線器の高周波化に伴い、電圧制御発振器等に弾性表面波
共振子が用いられ、小型、軽量、低コスト化に役立って
いるが、周波数可変幅が狭いという問題がある。
In recent applications of surface acoustic wave devices, surface acoustic wave resonators are being used in voltage-controlled oscillators, etc., as mobile radio devices such as car phones use higher frequencies, and are helping to reduce size, weight, and cost. There is a problem that the frequency variable width is narrow.

従来技術における金属ストリップを用いた反射器を有す
る弾性表面波素子の一例として、弾性表面波共振子の一
例を第7図に示す。すなわち、この弾性表面波共振子は
、弾性表面波が伝搬する圧電基板lの上に弾性表面波励
振用のすだれ状電極2と、弾性表面波の伝搬方向に直角
に多数本の金属ストリップを周期的に配列した反射器3
.3°を形成して構成されている。そして、すだれ状電
極2に特定周波数の電圧を印加すると、すだれ状電極2
の間隙の圧電基板1表面に電界がかかり、圧電基板1の
圧電性により電圧に比例したひずみが生じ、そのひずみ
が圧電基板lの材料によって定まった音速で表面波とし
て両側に伝搬する。この表面波は、両側の格子状反射器
3.3゛にょって反射され、再びすだれ状電極2に帰還
して共振がなされるようになっている。
An example of a surface acoustic wave resonator is shown in FIG. 7 as an example of a conventional surface acoustic wave element having a reflector using a metal strip. That is, this surface acoustic wave resonator consists of a piezoelectric substrate l on which surface acoustic waves propagate, an interdigital electrode 2 for excitation of surface acoustic waves, and a large number of metal strips arranged periodically at right angles to the propagation direction of the surface acoustic waves. Reflectors 3 arranged in
.. It is configured to form a 3° angle. When a voltage of a specific frequency is applied to the interdigital electrode 2, the interdigital electrode 2
An electric field is applied to the surface of the piezoelectric substrate 1 in the gap, and the piezoelectricity of the piezoelectric substrate 1 causes a strain proportional to the voltage, and the strain propagates to both sides as a surface wave at a sound speed determined by the material of the piezoelectric substrate 1. This surface wave is reflected by the grating reflectors 3.3 on both sides, returns to the interdigital electrode 2 again, and resonates.

このような弾性表面波共振子は電気的等価回路で表わす
と、水晶振動子の場合と同様に第8図のように表わすこ
とができる。第8図において、G。
When such a surface acoustic wave resonator is expressed as an electrical equivalent circuit, it can be expressed as shown in FIG. 8, similar to the case of a crystal resonator. In FIG. 8, G.

はすだれ状電極2の静電容量であり、インダクタンスし
、容量Cおよび抵抗Rの直列共振回路は、共振子の共振
現象を表わしている。また、GoとCとの比Go/Cを
容量比といい、γで表わす。容量比γは、共振子の共振
周波数特性等を決定する重大なパラメータの一つであり
、γが小さいと電圧制御発振器に用いた場合、広い周波
数範囲にわたり、発振周波数を可変することができる。
is the capacitance of the interdigital electrode 2, which is an inductance, and the series resonant circuit of the capacitance C and the resistance R represents the resonance phenomenon of the resonator. Further, the ratio Go/C between Go and C is called a capacitance ratio and is expressed as γ. The capacitance ratio γ is one of the important parameters that determines the resonant frequency characteristics of a resonator, and when γ is small, the oscillation frequency can be varied over a wide frequency range when used in a voltage controlled oscillator.

容量比γは、y=(yr2/8に2)o r−・■(r
≧1)テ近似することができる。ここで、k2は前記の
結合係数、rは反射器の性能により決まる定数である。
The capacity ratio γ is y=(yr2/8 to 2)or r-・■(r
≧1) Te approximation is possible. Here, k2 is the aforementioned coupling coefficient, and r is a constant determined by the performance of the reflector.

r=1は理論限界を表わす。■式よりわかるように、容
量比γは、使用する圧電基板の結合係数および反射器の
性能により決まるが、従来は圧電基板の結合係数のみが
着目され、反射器の構成等による反射器性能の向上に目
が向けられておらず、反射器が大きくなり、素子の小型
化がはかられず、また、容量比が犬きく、電圧制御発振
器に用いた場合、可変周波数が大きくとれない等の欠点
があった。
r=1 represents the theoretical limit. ■As can be seen from the formula, the capacitance ratio γ is determined by the coupling coefficient of the piezoelectric substrate used and the performance of the reflector, but conventionally only the coupling coefficient of the piezoelectric substrate has been focused on, and the reflector performance has been influenced by the configuration of the reflector. There is no focus on improvement, the reflector becomes large, the element cannot be made smaller, the capacitance ratio is too high, and when used in a voltage controlled oscillator, the variable frequency cannot be increased, etc. was there.

従来の反射器の部分拡大図を第8図に示す。すなわち、
反射器に用いる金属ストリップ幅と、金属ストリップ間
隔が大官等しく、反射器の線幅比ηRがηR=0.5と
なるように作られている。これが反射器の性能、具体的
には反射率を本来の特性から劣化させ、反射器全体の反
射率を上げるためには多数本の金属ストリップを用いな
ければならないので素子が大型化し、また、容量比γも
小さくならないという欠点となっていた。
A partially enlarged view of a conventional reflector is shown in FIG. That is,
The width of the metal strip used in the reflector and the spacing between the metal strips are approximately equal, and the line width ratio ηR of the reflector is made to be ηR=0.5. This deteriorates the performance of the reflector, specifically its reflectance, from its original characteristics.In order to increase the reflectance of the entire reflector, it is necessary to use a large number of metal strips, which increases the size of the element and increases the capacitance. The disadvantage was that the ratio γ was not reduced.

「発明の目的」 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、金属
ストリップを用いた反射器の反射率を向上させて素子の
小型化を図り、また、容量比を小さくして電圧制御発振
器に用いた場合、周波数可変幅の拡大1弾性表面波の反
射器を有するフィルターの小型化、低挿入損失化等の性
能改善がなされた弾性表面波素子およびその製造方法を
提供することにある。
"Objective of the Invention" The object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, to improve the reflectance of a reflector using metal strips, to reduce the size of the element, and to reduce the capacitance ratio. To provide a surface acoustic wave element which, when used in a voltage controlled oscillator, has improved performance such as expansion of frequency variable width, miniaturization of a filter having a surface acoustic wave reflector, and reduction in insertion loss, and a method for manufacturing the same. It is in.

「発明の構成」 本発明の弾性表面波素子は、シアーホリゾンタル型の弾
性表面波が伝搬する圧電基板上に、中心間隔が上記弾性
表面波の伝搬波長の略1/2である多数の互いに接続し
ていない金属ストリップからなる反射器を備え、上記反
射器の金属指幅をLR5金属指間隔をSRとし、線幅比
ηRをηR=LR/(LR+ SR)で表わした場合、
0.5りηR<1.0とされていることを特徴とする。
"Structure of the Invention" The surface acoustic wave element of the present invention has a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates, and a large number of interconnected elements whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave. If the reflector is equipped with a reflector made of a metal strip without a metal strip, the metal finger width of the reflector is LR5, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio ηR is expressed as ηR=LR/(LR+SR),
It is characterized in that ηR<1.0.

本発明のさらに改良された弾性表面波素子は、シアーホ
リゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧電基板上に、中
心間隔が上記弾性表面波の伝搬波長の略1/2である多
数の互いに接続していない金属ストリップからなる反射
器と、少なくとも一組のすだれ状電極とを備え、上記反
射器の金属指幅をLR1金属指間隔をSRとし、線幅比
ηRをηR=LR/ (LR+ SR)で表わした場合
、0.5<ηR<1.0とされており、かつ、上記すだ
れ状電極の電極指幅をLT、電極指幅間隔をSTとし、
線幅比1丁をη丁=LT/ (LT +ST)で表わし
た場合、ηT<ηRとされていることを特徴とする。
The further improved surface acoustic wave element of the present invention has a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates, and a large number of interconnected elements whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave. a reflector made of a metal strip without a metal strip, and at least one set of interdigital electrodes, the metal finger width of the reflector is LR1, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio ηR is ηR=LR/(LR+SR). When expressed as 0.5<ηR<1.0, and the electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST,
When one line width ratio is expressed as ηt=LT/(LT+ST), it is characterized in that ηT<ηR.

本発明による弾性表面波素子の製造方法は、シアーホリ
ゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧電基板上に、中心
間隔が上記弾性表面波の伝搬波長の略1/2である多数
の互いに接続していない金属ストリップからなる反射器
を備えた弾性表面波素子の製造方法であって、上記反射
器の金属指幅をLR1金属指間隔をSRとし、線幅比η
RをηR=LR/ (LR+ SR)で表わした場合、
0.5<ηR<1.0となるように、反射器のパターン
の線幅比を設定して作成したフォトマスクを用いて写真
製版技術により製造することを特徴とする。
The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention includes a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates, and a large number of interconnected devices whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave. A method for manufacturing a surface acoustic wave device having a reflector made of a metal strip, wherein the reflector has a metal finger width of LR1, a metal finger spacing of SR, and a line width ratio η.
When R is expressed as ηR=LR/(LR+SR),
It is characterized in that it is manufactured by photolithography using a photomask created by setting the line width ratio of the reflector pattern so that 0.5<ηR<1.0.

本発明のさらに改良された弾性表面波素子の製造方法は
、シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧電基
板上に、中心間隔が上記弾性表面波の伝搬波長の略1/
2である多数の互いに接続していない金属ストリップか
らなる反射器と、少なくとも一組のすだれ状電極とを備
えた弾性表面波素子の製造方法において、上記反射器の
金属指幅をLR1金属指間隔をSRとし、線幅比ηRを
刀R=LR/ (LR+ SR)で表わした場合、0.
5りηR<1.0となるように、かつ、上記すだれ状電
極の電極指幅をLT、電極指幅間隔をSTとし、線幅比
1丁をηT=LT/(LT+ ST)で表わした場合、
η↑<ηRとなるように、反射器およびすだれ状電極の
パターンの線幅比を設定して作成したフォトマスクを用
いて写真製版技術により製造することを特徴とする。
A further improved method of manufacturing a surface acoustic wave element of the present invention is to provide a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates, the center spacing being approximately 1/1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave.
2, a method for manufacturing a surface acoustic wave device comprising a reflector made of a large number of metal strips that are not connected to each other, and at least one set of interdigital electrodes, wherein the metal finger width of the reflector is set to LR1 metal finger spacing. is SR, and the line width ratio ηR is expressed as R=LR/(LR+SR), then 0.
5, so that ηR<1.0, and the electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST, and the line width ratio is expressed as ηT=LT/(LT+ST). case,
It is characterized in that it is manufactured by photolithography using a photomask created by setting the line width ratio of the reflector and interdigital electrode patterns so that η↑<ηR.

本発明の弾性表面波素子では、反射器のパターンを上記
−のように設定することにより、反射器の反射率を向上
させることができる。また、反射器およびすだれ状電極
のパターンを上記のように設定することにより、共振抵
抗や通過帯域外減衰量を安定にし、小型で容量比の小・
さいものが得られる。また、本発明の弾性表面波素子の
製造方法では、上記のようなパターンを有する弾性表面
波素子を高精度かつ簡便に製造することができる。
In the surface acoustic wave device of the present invention, the reflectance of the reflector can be improved by setting the pattern of the reflector as described above. In addition, by setting the patterns of the reflector and interdigital electrodes as described above, the resonance resistance and attenuation outside the passband are stabilized, and the design is compact and has a low capacitance ratio.
You can get the best. Further, in the method for manufacturing a surface acoustic wave device of the present invention, a surface acoustic wave device having the above-described pattern can be manufactured easily and with high precision.

さらに、上記反射器やすだれ状電極の形状を実効的に模
した検査用パターンをフォトマスクに設けておくことに
より、電気的方法、機械的方法、光学的方法等により高
精度かつ簡便に線幅比を測定することができ、素子の良
否をエツチング直後に行なうことができる。
Furthermore, by providing a photomask with an inspection pattern that effectively imitates the shape of the reflector or interdigital electrode, the line width can be easily and accurately measured using electrical, mechanical, or optical methods. The ratio can be measured, and the quality of the device can be determined immediately after etching.

本発明において、金属ストリップからなる反射器やすだ
れ状電極は同一の金属で形成することが好ましいが、反
射器の特性、プロセスの容易性、コスト等の面から、金
属としてはA1またはA1合金が好ましく、あるいはA
IまたはA1合金と高融点金属との多層膜構造とするこ
とが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the reflector made of a metal strip and the interdigital electrode be formed of the same metal, but from the viewpoint of the characteristics of the reflector, ease of process, cost, etc., A1 or A1 alloy is used as the metal. Preferably, or A
It is preferable to have a multilayer structure of I or A1 alloy and a high melting point metal.

「発明の実施例」 実施例1 第1図、第2図および第3図には、本発明を弾性表面波
共振子に適用した一実施例が示されており、第1図は平
面図、第2図は断面図、第3図は反射器部分の部分拡大
断面図である。
"Embodiments of the Invention" Example 1 FIGS. 1, 2, and 3 show an embodiment in which the present invention is applied to a surface acoustic wave resonator, and FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a sectional view, and FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the reflector portion.

鏡面研磨を施した36度回転Y軸カットのタンタル酸リ
チウムをシアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する
圧電基板1として用い、その上にAIを膜厚2000人
となるようにスパッタ蒸着した。次いで、反射器3.3
′の線幅比ηRおよびすだれ状電極2の線幅比ηTを予
め変えて作ったフォトマスクを用い、パターンをフォト
レジストに転写して、通常の湿式エツチング法により反
射器3.3′およびすだれ状電極2をパターン形成した
。この際に、反射器3.3°およびすだれ状電極2を模
した検査用パターンも一緒に形成した。この検査用パタ
ーンに光学的手法を用いて測定した線幅比による弾性表
面波共振子の特性を第1表に示す。なお、伝搬方向は大
略X軸方向であった。また、この弾性表面波共振子は、
反射器3.3°の互いに接続していない金属ストリップ
の数が200本、すだれ状電極2の対数はlO対、反射
器3.3゛およびすだれ状電極2のピッチは約4舊膿で
あり、共振周波数は約510 MHzであった。
A mirror-polished lithium tantalate with a Y-axis cut rotated at 36 degrees was used as the piezoelectric substrate 1 on which shear horizontal surface acoustic waves propagate, and AI was sputter-deposited thereon to a thickness of 2000 nm. Then reflector 3.3
Using a photomask prepared by changing the line width ratio ηR of ' and the line width ratio ηT of the interdigital electrode 2, the pattern is transferred to the photoresist, and the reflector 3.3' and the interdigital interdigitation are formed by a normal wet etching method. The shaped electrode 2 was patterned. At this time, a test pattern imitating the reflector 3.3° and the interdigital electrode 2 was also formed. Table 1 shows the characteristics of the surface acoustic wave resonator according to the line width ratio measured using an optical method on this inspection pattern. Note that the propagation direction was approximately the X-axis direction. In addition, this surface acoustic wave resonator is
The number of unconnected metal strips of reflector 3.3° is 200, the number of pairs of interdigital electrodes 2 is lO pairs, and the pitch of reflector 3.3° and interdigital electrode 2 is about 4. , the resonant frequency was approximately 510 MHz.

第1表 第1表によれば、容量比は、反射器3.3゛の線幅比η
Rが大きくなるに従い小さくなることがわかる。すなわ
ち、反射器の反射率があがっていることを示している。
Table 1 According to Table 1, the capacitance ratio is the line width ratio η of the reflector 3.3゛.
It can be seen that as R becomes larger, it becomes smaller. In other words, this indicates that the reflectance of the reflector is increasing.

また、他の実施例として、前記実施例と同様の構造であ
るが、反射器3.3°を構成する金属ストリップの本数
を150本に減らして作成した。すだれ状電極2の線幅
比を前記実施例と同様に0.5にしたとき、反射器3.
3°の線幅比ηRが0.5では容量比が15%程度大き
くなり、ηRが0.7でははとんど変化はなかった。
As another example, the structure was similar to that of the previous example, but the number of metal strips constituting the 3.3° reflector was reduced to 150. When the line width ratio of the interdigital electrode 2 is set to 0.5 as in the previous embodiment, the reflector 3.
When the 3° line width ratio ηR was 0.5, the capacitance ratio increased by about 15%, and when ηR was 0.7, there was almost no change.

このことより、本発明による反射器3.3°の反射率は
従来例より極めて大きいことがわかり、低容量比化およ
び小型化に極めて有効であるといえる。この場合、ηR
の大きさは、本発明の範囲である0、5<ηR<1.0
であれば特性が従来例より優れるのは明確であるが、本
発明の効果を充分に得るためにはηRは0.55以上が
好ましく、一方、ηRをあまり大きくすると反射器を構
成する金属ストリップどうしが接触する可能性が増し、
歩留りが低下するため、ηRは0.9以下が好ましい。
From this, it can be seen that the reflectance of the reflector of 3.3 degrees according to the present invention is much higher than that of the conventional example, and it can be said that it is extremely effective in lowering the capacitance ratio and downsizing. In this case, ηR
The magnitude of is within the range of the present invention, 0, 5<ηR<1.0
If so, it is clear that the characteristics are superior to the conventional example, but in order to fully obtain the effects of the present invention, ηR is preferably 0.55 or more. On the other hand, if ηR is too large, the metal strip constituting the reflector There is an increased possibility that they will come into contact with each other,
Since the yield decreases, ηR is preferably 0.9 or less.

上記の特性は、Al−9i(Si 1〜3%) 、 A
I−Cu(CuO,5〜4%) 、 AI−Ti(Ti
O,5〜2%) ノAI合金テ形成した電極材料や、C
r、 No、 W 、 Ti等の高融点金属を20〜4
00人の厚さに形成し、その上にAIや上記A1合金を
形成した多層構造の電極材料や、さらにその上にCr、
 No、 W 、 Ti等の高融点金属を50〜500
人の厚さに形成した多層構造の電極材料を用いた場合に
も同様な傾向を示した。したがって、本発明で得られる
効果は電極材料には依存しないことがわかる。
The above characteristics are Al-9i (Si 1-3%), A
I-Cu (CuO, 5-4%), AI-Ti (Ti
O, 5 to 2%)
20 to 4 high melting point metals such as r, No, W, Ti
The electrode material has a multilayer structure formed to a thickness of 0.00 mm, on which AI or the above-mentioned A1 alloy is formed, and on which Cr, Cr, etc. are formed.
50 to 500 of high melting point metals such as No, W, Ti, etc.
A similar tendency was observed when using a multilayered electrode material formed to a human thickness. Therefore, it can be seen that the effects obtained by the present invention do not depend on the electrode material.

実施例2 実施例1のシアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬す
る圧電基板1を41度回転Y軸カットのニオブ酸リチウ
ムに代えて大略X軸方向に伝搬するように作製した弾性
表面波素子について、上記と同様に特性を測定した結果
、その特性は実施例1と同様な傾向を示した。
Example 2 Regarding a surface acoustic wave element manufactured in such a manner that the piezoelectric substrate 1 of Example 1 on which the shear horizontal type surface acoustic waves propagate is propagated approximately in the X-axis direction by replacing the piezoelectric substrate 1 with 41-degree rotated Y-axis cut lithium niobate. As a result of measuring the characteristics in the same manner as above, the characteristics showed the same tendency as in Example 1.

実施例3 実施例1のシアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬す
る圧電基板lを84度回転Y軸カットのニオブ酸リチウ
ムに代えて大略X軸方向に伝搬するように作製した弾性
表面波素子について、上記と同様に特性を測定した結果
、その特性は実施例1と同様な傾向を示した。
Example 3 Regarding a surface acoustic wave element manufactured in such a manner that the piezoelectric substrate l on which shear horizontal type surface acoustic waves propagates in Example 1 is replaced with 84-degree rotated Y-axis cut lithium niobate so that the waves propagate approximately in the X-axis direction. As a result of measuring the characteristics in the same manner as above, the characteristics showed the same tendency as in Example 1.

このように、本発明においては、シアーホリゾンタル型
の弾性表面波が伝搬する圧電基板lとして、カット角、
伝搬方向の異なる各種のものを採用することができる。
As described above, in the present invention, as the piezoelectric substrate l on which shear horizontal type surface acoustic waves propagate, the cut angle,
Various types with different propagation directions can be adopted.

実施例4 第4図には本発明を共振をフィルターに適用したさらに
他の実施例が示されている。この共振型フィルターは、
2組のすだれ状電極2.2゛を有し、その外側に反射器
3.3゛が形成されている。
Embodiment 4 FIG. 4 shows still another embodiment in which the present invention is applied to a resonance filter. This resonant filter is
It has two sets of interdigital electrodes 2.2', and a reflector 3.3' is formed on the outside thereof.

この共振型フィルターにおいて、すだれ状電極2.2′
の線幅比1丁を0.5と一定にし、反射器3.3°の線
幅比ηRを変えてその特性を測定した結果を第2表に示
す。
In this resonant filter, the interdigital electrode 2.2'
Table 2 shows the results of measuring the characteristics by keeping the line width ratio of 1 line constant at 0.5 and changing the line width ratio ηR of the reflector 3.3°.

第2表 第2表より明らかなように、反射器3.3′の線幅比η
Rを大きくするに従って、反射器3,3′の反射率が大
きくなり、フィルターの挿入損失が小さくなっていくこ
とがわかる。
As is clear from Table 2, the line width ratio η of the reflector 3.3'
It can be seen that as R increases, the reflectance of the reflectors 3 and 3' increases, and the insertion loss of the filter decreases.

なお、この実施例の圧電基板lは、38度Yカットのタ
ンタル酸リチウムであり、弾性表面波の伝搬方向は大略
X軸方向である。しかし、他の圧電基板を用いた場合も
同様な傾向が得られた。
The piezoelectric substrate l of this embodiment is made of lithium tantalate with a Y cut of 38 degrees, and the propagation direction of surface acoustic waves is approximately in the X-axis direction. However, similar trends were obtained when other piezoelectric substrates were used.

ところで、すだれ状電極の線幅比ηTには望ましくは以
下に述べるような制限が設けられる。
Incidentally, the line width ratio ηT of the interdigital electrodes is preferably subject to the following limitations.

第5図には、すだれ状電極の線幅比ηTと、電極容量と
の関係が示されている。これによると、すだれ状電極の
線幅比1丁を大きくすると電極容量が大きくなり、結果
的に容量比が大きくなる。
FIG. 5 shows the relationship between the line width ratio ηT of the interdigital electrode and the electrode capacitance. According to this, when the line width ratio of the interdigital electrodes is increased, the electrode capacitance increases, and as a result, the capacitance ratio increases.

また、帯域外減衰量も劣化する。In addition, the amount of out-of-band attenuation also deteriorates.

第6図には、すだれ状電極の線幅比1丁と放射コンダク
タンスとの関係が示されている。ここで、放射コンダク
タンスは、例えば弾性表面波共振子の共振抵抗と逆比例
の関係がある。弾性表面波共振子の共振抵抗は一般に小
さいほうがよいが、そのためにはすだれ状電極の放射コ
ンダクタンスは大きいほうがよい。
FIG. 6 shows the relationship between the line width ratio of the interdigital electrode and the radiation conductance. Here, the radiation conductance is inversely proportional to, for example, the resonance resistance of the surface acoustic wave resonator. In general, the resonance resistance of a surface acoustic wave resonator should be small, but for this purpose, the radiation conductance of the interdigital electrode should be large.

以上のことから、すだれ状電極の線幅比1丁は、0.3
≦ηT≦0.7の範囲が容量比、共振抵抗の点より好ま
しいといえる。
From the above, the line width ratio of one interdigital electrode is 0.3
It can be said that the range of ≦ηT≦0.7 is preferable from the viewpoint of capacitance ratio and resonance resistance.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、互いに接続され
ていない金属ストリップを用いた反射器の線幅比を大き
くすることにより、反射器の反射率を大きくすることが
できる。したがって、弾性表面波共振子に適用した場合
、容量比や共振抵抗が小さくなるので、素子を小型化す
ることが可能となり、電圧制御発振器などに適用すれば
周波数可変幅が従来例より格段に広くなる。また、共振
型フィルターに適用すれば、従来より小型でかつ低損失
の素子が得られる9
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the reflectance of the reflector can be increased by increasing the line width ratio of the reflector using metal strips that are not connected to each other. . Therefore, when applied to a surface acoustic wave resonator, the capacitance ratio and resonance resistance are reduced, making it possible to downsize the element, and when applied to voltage-controlled oscillators, the frequency variable range is much wider than conventional examples. Become. In addition, if applied to a resonant filter, an element that is smaller and has lower loss than conventional filters can be obtained9.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を弾性表面波共振子に適用した一実施例
を示す平面図、第2図は同弾性表面波共振子の断面図、
第3図は同弾性表面波共振子の部分拡大断面図、第4図
は本発明を共振型フィルターに適用した他の実施例を示
す平面図、第5図はすだれ状電極の線幅比を変えた場合
の電極間容量の変化を示す特性図表、第6図はすだれ状
電極の線幅比を変えた場合の放射コンダクタンスの変化
を示す特性図表、第7図は従来の弾性表面波共振子を示
す平面図、第8図は同弾性表面波共振子の部分拡大断面
図、第8図は弾性表面波素子の電気的等価回路図である
。 図中、lは圧電基板、2.2′はすだれ状電極、3.3
°は反射器である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment in which the present invention is applied to a surface acoustic wave resonator, and FIG. 2 is a sectional view of the same surface acoustic wave resonator.
Fig. 3 is a partially enlarged sectional view of the surface acoustic wave resonator, Fig. 4 is a plan view showing another embodiment in which the present invention is applied to a resonant filter, and Fig. 5 shows the line width ratio of the interdigital electrode. Figure 6 is a characteristic chart showing the change in radiation conductance when the line width ratio of the interdigital electrodes is changed, and Figure 7 is a characteristic chart showing the change in the interelectrode capacitance when changing the line width ratio of the interdigital electrode. FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of the surface acoustic wave resonator, and FIG. 8 is an electrical equivalent circuit diagram of the surface acoustic wave element. In the figure, l is the piezoelectric substrate, 2.2' is the interdigital electrode, and 3.3
° is a reflector.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧
電基板上に、中心間隔が上記弾性表面波の伝搬波長の略
1/2である多数の互いに接続していない金属ストリッ
プからなる反射器を備えた弾性表面波素子において、上
記反射器の金属指幅をLR、金属指間隔をSRとし、線
幅比ηRをηR=LR/(LR+SR)で表わした場合
、0.5<ηR<1.0とされていることを特徴とする
弾性表面波素子。
(1) A reflector consisting of a large number of metal strips that are not connected to each other and whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave is provided on a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates. In the surface acoustic wave device, when the metal finger width of the reflector is LR, the metal finger interval is SR, and the line width ratio ηR is expressed as ηR=LR/(LR+SR), 0.5<ηR<1.0. A surface acoustic wave device characterized by:
(2)特許請求の範囲第1項において、0.55≦ηR
≦0.9とされている弾性表面波素子。
(2) In claim 1, 0.55≦ηR
A surface acoustic wave element that is ≦0.9.
(3)シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧
電基板上に、中心間隔が上記弾性表面波の伝搬波長の略
1/2である多数の互いに接続していない金属ストリッ
プからなる反射器と、少なくとも一組のすだれ状電極と
を備えた弾性表面波素子において、上記反射器の金属指
幅をLR、金属指間隔をSRとし、線幅比ηRをηR=
LR/(LR+SR)で表わした場合、0.5<ηR<
1.0とされており、かつ、上記すだれ状電極の電極指
幅をLT、電極指幅間隔をSTとし、線幅比ηTをηT
=LT/(LT+ST)で表わした場合、ηT<ηRと
されていることを特徴とする弾性表面波素子。
(3) a reflector consisting of a large number of metal strips that are not connected to each other and whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave, on a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates; In a surface acoustic wave device comprising at least one set of interdigital electrodes, the width of the metal fingers of the reflector is LR, the distance between the metal fingers is SR, and the line width ratio ηR is ηR=
When expressed as LR/(LR+SR), 0.5<ηR<
1.0, and the electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST, and the line width ratio ηT is ηT.
A surface acoustic wave element characterized in that ηT<ηR when expressed as =LT/(LT+ST).
(4)特許請求の範囲第3項において、0.55≦ηR
≦0.9とされ、かつ、0.3≦ηT≦0.7とされて
いる弾性表面波素子。
(4) In claim 3, 0.55≦ηR
≦0.9 and 0.3≦ηT≦0.7.
(5)シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧
電基板上に、中心間隔が上記弾性表面波の伝搬波長の略
1/2である多数の互いに接続していない金属ストリッ
プからなる反射器を備えた弾性表面波素子の製造方法に
おいて、上記反射器の金属指幅をLR、金属指間隔をS
Rとし、線幅比ηRをηR=LR/(LR+SR)で表
わした場合、0.5<ηR<1.0となるように、反射
器のパターンの線幅比を設定して作成したフォトマスク
を用いて写真製版技術により製造することを特徴とする
弾性表面波素子の製造方法。
(5) A reflector consisting of a large number of metal strips that are not connected to each other and whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave is provided on the piezoelectric substrate on which the shear horizontal type surface acoustic wave propagates. In the method for manufacturing a surface acoustic wave device, the metal finger width of the reflector is LR, and the metal finger spacing is S.
A photomask created by setting the line width ratio of the reflector pattern so that 0.5<ηR<1.0, where R and line width ratio ηR are expressed as ηR=LR/(LR+SR). 1. A method for manufacturing a surface acoustic wave device, characterized in that the device is manufactured by photolithography using.
(6)シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧
電基板上に、中心間隔、が上記弾性表面波の伝搬波長の
略1/2である多数の互いに接続していない金属ストリ
ップからなる反射器と、少なくとも一組のすだれ状電極
とを備えた弾性表面波素子の製造方法において、上記反
射器の金属指幅をLR、金属指間隔をSRとし、線幅比
ηRをηR=LR/(LR+SR)で表わした場合、0
.5<ηR<1.0となるように、かつ、上記すだれ状
電極の電極指幅をLT、電極指幅間隔をSTとし、線幅
比ηTをηT=LT/(LT+ST)で表わした場合、
ηT<ηRとなるように、反射器およびすだれ状電極の
パターンの線輻比を設定して作成したフォトマスクを用
いて写真製版技術により製造することを特徴とする弾性
表面波素子の製造方法。
(6) A reflector consisting of a large number of metal strips that are not connected to each other and whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave is placed on a piezoelectric substrate on which a shear horizontal type surface acoustic wave propagates. , and at least one set of interdigital electrodes, where the metal finger width of the reflector is LR, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio ηR is ηR=LR/(LR+SR). When expressed as 0
.. 5<ηR<1.0, and when the electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST, and the line width ratio ηT is expressed as ηT=LT/(LT+ST),
1. A method of manufacturing a surface acoustic wave device, characterized in that the device is manufactured by photolithography using a photomask created by setting the linear radiation ratio of the pattern of the reflector and interdigital electrode so that ηT<ηR.
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