JPS62130010A - Surface acoustic wave element and its manufacture - Google Patents

Surface acoustic wave element and its manufacture

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Publication number
JPS62130010A
JPS62130010A JP27116385A JP27116385A JPS62130010A JP S62130010 A JPS62130010 A JP S62130010A JP 27116385 A JP27116385 A JP 27116385A JP 27116385 A JP27116385 A JP 27116385A JP S62130010 A JPS62130010 A JP S62130010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface acoustic
reflector
acoustic wave
line width
width ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP27116385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Sone
竹彦 曽根
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62130010A publication Critical patent/JPS62130010A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/643Means for obtaining a particular transfer characteristic the transfer characteristic being determined by reflective or coupling array characteristics

Abstract

PURPOSE:To improve the reflectance of a reflector and to miniaturize the titled element by selecting a line width ratio etaR of the reflector using metallic strip connected together to be a small value of 0.0<etaR<0.5. CONSTITUTION:A lithium tantalate of 36 deg. rotation Y axis cut applied with mirror polishment is used as a piezoelectric substrate 1 on which a shear horizontal surface acoustic wave propagates, and Al is sputtered and vapor-deposited with a film thickness of 2000Angstrom on the substrate 1. Then a photomask is used in response to the reflectors 3, 3' and a reed screen electrode, the pattern is transferred to a photoresist, and the reflectors 3, 3' and the red screen electrode 2 are formed as a pattern. In this case, the relation of the line width ratio etaR is expressed as 0.0<etaR<0.5, where LR is the metallic finger width, SR is the interval of the metallic fingers and R=LR/(LR+SR). The ratio etaR is preferably <=0.45 and also preferably >=0.1 to preclude the possibility of disconnection of a metallic strip constituting the reflector.

Description

【発明の詳細な説明】 「技術性+nJ 未発明は、シア−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Ti、J4ihj、を有する共振子、フィルター、〃
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: ``Technicality+nJ The uninvented object is a resonator, a filter, and a reflector having a metal strip reflector, interdigital Ti, J4ihj, on a piezoelectric substrate in which a shear-horizontal type surface acoustic wave propagates. 〃
The present invention relates to surface acoustic wave elements such as wire extensions and methods of 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。弾性表面波素子は、具体的には8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114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
、I11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1番)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, the surface acoustic wave element includes an 8-element element, an oscillator,
It has been commercialized as a filter, etc. 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, and that they have high I11 productivity. Nowadays, it has become the number one produced indispensable electronic component.

圧電体媒体表面を伝搬する・沖に1表面波には種/、1
あるが、−・般的に利用されているのはレイリー(Ra
yleigh)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、’iIi: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江時間
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JE ’ill: )、’;、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−ホリゾンタル型の弾性表面
波があり、1111記結合係数が大きいこと等で注目さ
れはじめている。
A surface wave propagating on the surface of a piezoelectric medium has a seed/, 1
However, the one commonly used is Rayleigh (Ra).
They are called waves. 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 air energy is converted into vibration energy, and the temperature coefficient is an index representing the temperature coefficient of the propagation delay time of a surface acoustic wave propagating in a piezoelectric medium. In addition, surface acoustic waves propagate in a shear-horizontal type of elasticity in which particles are displaced in a direction perpendicular to the direction in which surface acoustic waves propagate within the surface layer of the plate. It is beginning to attract attention because it has surface waves and has a large 1111 coupling coefficient.

?侍Uj−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J(振f−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。
? With the increasing frequency of mobile radio devices such as car phones, surface acoustic wave J (wavelength f-) is used in voltage-controlled oscillators, etc., to reduce size, weight, and cost. Although it is useful, 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−・例として、弾性表面波共振r・
の−・例を第7図にif<す、すなわち、この弾性表面
波共振rは、弾セ1表面波が伝搬する圧電)、(扱1の
I−に・沖性表面波IIjJ振用のすだれ状電極2と、
弾に1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′によって反射さ
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。
As an example of a surface acoustic wave device having a reflector using a metal strip in the prior art, surface acoustic wave resonance r.
An example of if < is shown in Figure 7, that is, this surface acoustic wave resonance r is the piezoelectricity in which the surface waves propagate (on the surface acoustic waves interdigital electrode 2;
It is constructed by forming a reflector 3.3' on the bullet, in which a large number of metal strips are periodically arranged at right angles to the propagation direction of one surface wave. When a voltage of a specific frequency is applied to the interdigital electrodes 2, an electric field is applied to the surface of the piezoelectric substrate 1 in the gap between the interdigital electrodes 2, and the piezoelectricity of the piezoelectric substrate 1 causes a strain proportional to the voltage. It propagates to both sides as a surface wave at a sound speed determined by the material of the substrate l. 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1を気菌等価回路で表わ
すと、水晶振動子の場合と同様に第9図のように表わす
ことができる。第8図において、 G。
Such a surface acoustic wave resonator can be expressed as shown in FIG. 9, similar to the case of a crystal resonator, when 1 is expressed as an air-bacteria equivalent circuit. In FIG. 8, G.

はすだれ状電極2の静電容r−であり、インダクタンス
し、容iii、 におよび抵抗Rの直列共振回路は、共
振子の)(振現象を表わしている。また、GoとCとの
比Co/Cを容li1比といい、γで表わす、容jji
比γは、共振子の共振J、’、]波数特性等を決定する
重大なパラメータの−・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i’if変することかできる。容ち11Lγは
、y=(π’ /8に2)  瞼r ・−(、D (r
 ≧1)T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。
is the electrostatic capacitance r- of the interdigital electrode 2, the inductance is /C is called the volume li1 ratio, expressed as γ, volume jji
The ratio γ is an important parameter that determines the resonance J,', ] wave number characteristics of the resonator, etc. If γ is small, when used in a voltage controlled oscillator, the oscillation frequency will be 'if you can change it. Therefore, 11Lγ is y=(π'/8 to 2) eyelid r ・−(, D (r
≧1) T can be approximated, where k2 is the above-mentioned 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
品比γは、使用する圧電ノ^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」二
に目が向けられておらず。
r=1 represents the theoretical limit. ■As can be seen from the formula, the volume ratio γ is determined by the coupling coefficient of the piezoelectric board used and the performance of the reflector, but conventionally only the coupling coefficient of the piezoelectric substrate has been focused on, and the reflection due to the structure of the reflector etc. They are not paying attention to the second aspect of their performance.

反射器が大きくなり、素子の小型化がはかられず、また
、容量比が大きく、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。
The reflector becomes large, making it impossible to miniaturize the element, and the capacitance ratio is large, so when used in a voltage controlled oscillator, there are drawbacks such as the inability to obtain a large variable frequency.

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か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1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.
The width of the metal strips used in the reflector and the spacing between the metal strips are approximately equal, and the line width ratio of the reflector is ηR or ηR=0.5. This causes the performance of the reflector, specifically the reflectance, to deteriorate from its original characteristics.In order to increase the reflectance of the entire reflector, a large number of metal strips must be used, 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、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 widening the frequency variable width, reducing the size of a filter having a surface acoustic wave reflector, and lowering 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−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
ている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
.0<ηR(0、5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 mutually connected substrates whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave. A reflector consisting of connected metal strips is provided, the metal finger width of the reflector is LR1, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio η
When R is expressed as ηR=LR/(LR+SR), 0
.. 0<ηR(0, 5).

本発明のさらに改良された弾性表面波素子は、シア−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る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η
RをηR=しR/(LR+ SR)で表わした場合、0
.0<ηRcO、5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η丁を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。
The further improved surface acoustic wave element of the present invention has a piezoelectric substrate on which a shear-horizontal 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, and at least one set of interdigital electrodes, where the metal finger width of the reflector is LR1, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio η
If R is expressed as ηR=R/(LR+SR), then 0
.. 0<ηRcO, 5, and when the electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST, and the line width ratio η is expressed as ηT=LT/ (LT + ST). , ηT>ηR.

本発明による弾性表面波素子の製造方法は、シア−ホリ
ゾンタル型の弾性表面波が伝搬する圧電ノ1(板」−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る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、0.0<ηR<0 、5 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 of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention includes a piezoelectric plate (1) on which a shear-horizontal surface acoustic wave propagates, and a plurality of piezoelectric plates whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave. A method of manufacturing a surface acoustic wave device having a reflector made of interconnected metal strips, wherein the reflector has a metal finger width of LR, a metal finger spacing of SR, and a line width ratio ηR of ηR= Manufactured by photolithography using a photomask created by setting the line width ratio of the reflector pattern so that when expressed as LR/(LR+SR), 0.0<ηR<0, 5 It is characterized by

本発明のさらに改良されたり1性表面波素子の製造方法
は、シア−ホリゾンタル型のり1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る金属ストリップ
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、−に記反射
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、
0.0〈ηR(0,5となるように、かつ、」1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、9丁>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 monomorphic surface wave element of the present invention is to apply a shear-horizontal glue on a piezoelectric substrate on which a monomorphic surface wave propagates, the center spacing being approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave. In a method for manufacturing a surface acoustic wave device comprising a reflector made of a large number of mutually connected metal strips and at least one set of interdigital electrodes, the metal finger width of the reflector is defined as LR1 metal finger spacing. Let SR be the line width ratio η
When R is expressed as ηR=LR/(LR+SR),
0.0〈ηR (0.5, and ``1. The electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST,
When the line width ratio ηT is expressed as ηT; LT/(LT + ST), a photomask was created by setting the line width ratio of the reflector and interdigital electrode patterns so that 9 > ηR. It is characterized by being manufactured using photolithography technology.

本発明のI/l′l性表面波大表面波素子射器のパター
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]−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」1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:lシを安定にし1小型
で容X11比の小さいものか得られる。また、未発明の
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粘度かつ簡便に製造するこ
とができる。
By setting the pattern of the I/l'l surface wave large surface wave element radiator of the present invention as described above, the reflectance of the reflector can be improved. Furthermore, by setting the patterns of the reflector and interdigital electrodes as described in section 1 above, resonance resistance and attenuation outside the pass band can be stabilized, and a compact device with a small capacitance X11 ratio can be obtained. Furthermore, with the uninvented method for manufacturing a surface acoustic wave device, a surface acoustic wave device having the above-mentioned pattern can be easily manufactured with high viscosity.

さらに、に記反射盟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414゛iテすることができ、
素f−の良否をエン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 described in 2.1, it is possible to easily and accurately conduct lines using electrical, mechanical, or optical methods. The width ratio can be increased to 414゛ite,
The quality of the element f- can be checked immediately after enching.

未発明において、金属ストリップからなる反射X)やす
だれ状電極は同一の金属で形成することが&I’ましい
か、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合金かi!fましく、
あるいはA1またはA1合金と高融点金属との多層膜構
造とすることか好ましい。
In the uninvention, it is preferable to form the reflective X) and interdigital electrodes made of metal strips with the same metal, or A1 or A1 as the metal from the viewpoint of reflector characteristics, ease of process, cost, etc. A1 alloy?i! frightfully,
Alternatively, it is preferable to have a multilayer structure of A1 or an 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1本発明を弾性表面波
共振了−に適用した−・実施例が示されており、第1図
は上面図、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 Figures 1, 2, and 3 show an example in which the present invention is applied to surface acoustic wave resonance. 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輛カントのタンタル酸リ
チウムをシア−ホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する
圧電基板lとして用い、その■−にA1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η丁を
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−・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′A11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1反射器3.3°のWいに接続している金属ス
トリップの数が200本、すだれ状電極2の対数は10
対、反射器3.3°およびすだれ状電極2のピッチは約
4μmであり、共振周波数は約510 MHzであった
Mirror-polished lithium tantalate with a 36-degree rotating Y cant is used as the piezoelectric substrate l on which shear-horizontal surface acoustic waves propagate, and A1 is coated with a film thickness of 2000 on the
It was sputter deposited to look like a person. Next, reflector 3.
Using a photomask made in advance with a line width ratio ηR of 3" and a line width ratio η of the interdigital electrode 2 changed in advance, the pattern is transferred to the photoresist, and a reflector 3.3' is formed by a normal wet etching method. A pattern of the interdigital electrode 2 and the interdigital electrode 2 was formed.At this time, an inspection pattern imitating the reflector 3.3' and the interdigital electrode 2 was also formed.This inspection pattern was formed using an optical method. 'A11 Table 1 shows the characteristics of the surface acoustic wave resonator with a fixed linewidth ratio.The propagation direction was approximately the X-axis direction.This surface acoustic wave resonator had one reflector 3.3 The number of metal strips connected to the W in ° is 200, and the number of pairs of interdigital electrodes 2 is 10.
The pitch of the reflector 3.3° and the interdigital electrode 2 was approximately 4 μm, and the resonant frequency was approximately 510 MHz.

第1表 第1表によれば、容品2比は、反射器3.3°の線幅比
ηRが小さ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, it can be seen that the container 2 ratio decreases as the line width ratio ηR of the reflector 3.3° decreases. 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凸であ
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+lj極2の
線幅比を1);i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では容に比が15
%程度大きくなり、ηRが0.3以下ではほとんど変化
はなかった。
In addition, 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 + lj pole 2 is set to 1); 0.5 as in Example i,
When the line width ratio ηR of the reflector 3゜3゛ is 0.5, the ratio is 15.
%, and there was almost no change when ηR was 0.3 or less.

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l賃比化お
よび小型化に極めて有効であるといえる。この場合、η
Rの大きさは1本発明の範囲である0、0<ηR(0,
5であれば特性が従来例より優れるのは明確であるが1
本発明の効果を充分に得るためにはηRは0.45以下
が好ましく、一方、ηRをあまり小さくすると反射器を
構成する金属ストす、ブの断線が生じるri(能性が増
し、歩留りが低下するため、ηRは0.1以」−が好ま
しい。
From this, it can be seen that the reflectance of the reflector 3.3° according to the present invention is much higher than that of the conventional example, and it can be said that it is extremely effective for lowering the volume/cost ratio and downsizing. In this case, η
The size of R is within the scope of the present invention, 0, 0<ηR(0,
If it is 5, it is clear that the characteristics are better than the conventional example, but if it is 1
In order to fully obtain the effects of the present invention, ηR is preferably 0.45 or less; on the other hand, if ηR is too small, metal strips constituting the reflector may be disconnected (ri), which increases performance and reduces yield. Therefore, ηR is preferably 0.1 or more.

−[−記の特性は、Al−3i(Si 1〜3%) 、
 Al[:u(CuO,5〜4$) 、 AI−Ti(
Ti0.5〜2%) (7)AI合金テ形IAした電極
材料や、 Or、Mo、 W 、 Ti等の高融点金属
を20〜400人の厚さに形成し、その上にA1や」二
足A1合金を形成した多層構造の電極材料や、さらにそ
の!−にCr、 No、W、Ti等の高融点金属を50
〜500人の厚さに形成した多層構造の電極材才1を用
いた場合にも同様な傾向を示した。したがって、本発明
で得られる効果はjli極材料には依存しないことかわ
かる。
-[- The properties listed below are Al-3i (Si 1-3%),
Al[:u(CuO, 5~4$), AI-Ti(
(Ti0.5-2%) (7) Form an electrode material made of AI alloy type IA or a high-melting point metal such as Or, Mo, W, Ti, etc. to a thickness of 20-400 mm, and then apply A1 or Multi-layered electrode material made of bipedal A1 alloy, and more! - 50% high melting point metal such as Cr, No, W, Ti
A similar tendency was observed when electrode material 1 having a multilayer structure formed to a thickness of ~500 mm was used. Therefore, it can be seen that the effects obtained by the present invention do not depend on the jli electrode material.

実施例2 実施例1のシア−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、」二足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 A surface acoustic wave element manufactured in such a manner that the piezoelectric substrate 1 in which shear-horizontal type surface acoustic waves propagates in Example 1 is replaced with 41-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 for the two feet, the characteristics showed the same tendency as in Example 1.

実施例3 実施例1のシア−ホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬す
る圧電基板lを64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 A surface acoustic wave element manufactured in such a manner that the piezoelectric substrate l in which the shear-horizontal type surface acoustic waves of Example 1 propagates is replaced with 64-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−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、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 1 through which shear-horizontal 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型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 resonant filter. This resonant filter is
It has two pairs of interdigital electrodes with an angle of 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−・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 changing the line width ratio ηR of the reflector 3.3' with the line width ratio 1 set constant at 0.5.

第2表 第2表より明らかなように1反射Z+3.3’の線幅比
ηRを小さくするに従って、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。
Table 2 As is clear from Table 2, as the line width ratio ηR of one reflection Z+3.3' is decreased, the reflectance of the reflector 3.3' increases and the insertion loss of the filter decreases. I understand.

なお、この実施例の圧電基板1は、36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 1 of this embodiment is made of lithium tantalate with a Y cut of 36 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1丁には望ましくは以
下に述へるような制限が設けられる。
Incidentally, the line width ratio of the interdigital electrodes is desirably set to the following limitations.

第5図には、すだれ状電極の線幅比1丁と、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 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ηT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0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 ηT of the interdigital electrode and the radiation conductance. Here, the radiation conductance is, for example, inversely proportional to the resonance resistance of a surface acoustic wave resonator.The resonance resistance of a surface acoustic wave resonator is generally better to be small, but for that reason, the radiation conductance of the interdigital electrode is Bigger is better.

以I−のことから、すだれ状電極のm幅比ηT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 following I-, the m-width ratio ηT of the interdigital electrode is 0.
It can be said that the range of 3≦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、互いに接続して
いる金属ストリップを用いた反射器の線幅比を小さくす
ることにより1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
を比や共振抵抗が小さくなるので、漏子を小型化するこ
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。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the reflectance of one reflector can be increased by reducing the line width ratio of the reflectors using mutually connected metal strips. . Therefore, when applied to surface acoustic wave resonators, the capacitance ratio and resonant resistance are reduced, making it possible to downsize the leakage element, and when applied to voltage-controlled oscillators, the frequency variable width is much greater than conventional examples. It becomes wider. Furthermore, if applied to a resonant filter, an element that is smaller and has lower loss than the conventional one can be obtained.

【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−・実施
例を示す平面図、第2図は回り1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f面図、第5図はすだれ状電極の線幅比を変えた
場合の電極間合に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・F tni図、第8図は回弾性表面波」(振子
の部分拡大断面図、fjS9図は弾性表面波素子の電気
的等価回路図である。 図中、1は圧’屯)、’;板、2.2′はすだれ状電極
、3.3゛は反射器である。 特許出願人  アルプス電気株式会社 代理人   j「埋土 三油邦夫 回    弁理−ト 松井 茂 第1図 第2図 第3区 第4図 オス 情  に (1T) 第5図 1線 幅 化(’7T) 第6図
Fig. 1 is a plan view showing an embodiment in which the present invention is applied to a surface acoustic wave resonator, Fig. 2 is a cross-sectional view of a circular surface acoustic wave resonator, and Fig. 3 is a cross-sectional view of the same surface acoustic wave resonator. 4 is a partially enlarged sectional view, FIG. 4 is an f-plane view showing another embodiment in which the present invention is applied to a resonant filter, and FIG. 5 is a change in the spacing between the electrodes when the line width ratio of the interdigital electrodes is changed. Fig. 6 is a characteristic chart showing the change in radiation conductance when the line width ratio of the interdigital electrode is changed, Fig. 7 is a characteristic chart showing the conventional surface acoustic wave resonator. The figure is a partial enlarged sectional view of a pendulum, and figure fjS9 is an electrical equivalent circuit diagram of a surface acoustic wave element. The interdigital electrode, 3.3゛, is a reflector. Patent Applicant Alps Electric Co., Ltd. Agent: Kunio Sanyu Patent Attorney: Shigeru Matsui Figure 1 Figure 2 Ward 3 Figure 4 (1T) Figure 5 1 Line Width ('7T) ) Figure 6

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)シア−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る金属ストリップ
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、
0.0<ηR<0.5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 interconnected metal strips whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave is placed on a piezoelectric substrate on which shear-horizontal surface acoustic waves propagate. In the surface acoustic wave element equipped with the above, 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),
A surface acoustic wave element characterized in that 0.0<ηR<0.5.
(2)特許請求の範囲第1項において、0.1≦ηR≦
0.45とされている弾性表面波素子。
(2) In claim 1, 0.1≦ηR≦
A surface acoustic wave element that is said to be 0.45.
(3)シア−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る金属ストリップ
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:L
R/(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 interconnected metal strips with a center-to-center spacing approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave, on a piezoelectric substrate on which shear-horizontal surface acoustic waves propagate. , and at least one set of interdigital electrodes, the metal finger width of the reflector is LR, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio ηR is ηR:L.
When expressed as R/(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、0.1≦ηR≦
0.45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, 0.1≦ηR≦
0.45, and 0.3≦ηT≦0.7.
(5)シア−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る金属ストリップ
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SR
とし、線幅比ηRをηR=LR/(LR+SR)で表わ
した場合、0.0<ηR<0.5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 interconnected metal strips whose center spacing is approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave is placed on the piezoelectric substrate on which shear-horizontal surface acoustic waves propagate. In the method for manufacturing a surface acoustic wave device, the width of the metal fingers of the reflector is LR, and the distance between the metal fingers is SR.
If the line width ratio ηR is expressed as ηR=LR/(LR+SR), then the photomask is created by setting the line width ratio of the reflector pattern so that 0.0<ηR<0.5. 1. A method for manufacturing a surface acoustic wave device, characterized in that the surface acoustic wave device is manufactured using a photolithography technique.
(6)シア−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る金属ストリップ
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、0.0
<ηR(0、5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η
T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。
(6) A reflector consisting of a large number of interconnected metal strips with a center spacing of approximately 1/2 of the propagation wavelength of the surface acoustic wave, on a piezoelectric substrate on which shear-horizontal surface acoustic waves propagate. , at least one set of interdigital electrodes, wherein the metal finger width of the reflector is LR, the metal finger spacing is SR, and the line width ratio ηR
When expressed as ηR=LR/(LR+SR), 0.0
<ηR(0,5, and the electrode finger width of the interdigital electrode is LT, the electrode finger width interval is ST, and the line width ratio η
When T is expressed as ηT=LT/(LT+ST), ηT
A method for manufacturing a surface acoustic wave device, characterized in that the device is manufactured by photolithography using a photomask created by setting the line width ratio of the reflector and interdigital electrode patterns so that >ηR.
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