JPS6382113A - 弾性表面波素子 - 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】 「技術分野」 本発明は、弾性表面波が伝搬する圧電基板上に、金属ス
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、遅延線等の弾性表面波素子に関する。

「従来技術およびその問題点」 弾性表面波素子は、従来軍事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。これらの各種の
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か集積回路と類似しており、量
産性に冨むことなどである。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。

第３図には、発振器等に用いられる弾性表面波素子の一
例が示されてあり、以下に記すように構成されている。

この弾性表面波素子は、弾性表面波が伝搬する圧電基板
１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・ンブを周期
的に配列した格子状反射器３．３°を形成している。

このような構成を有する弾性表面波素子のすたれ状電極
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の表面に電界が発生し、圧電基板１の
圧電性により電圧に比例した歪が生じ、その歪が圧電基
板１の材料によって定まる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、再びすたれ状電極２に帰還して共振が
なされるようになっている。

しかしながら、このような従来の弾性表面波素子にあっ
ては、第４図に示すように、そのすたれ状電極２におけ
る電極幅をｐ工、電極指間１１１ｉｉ１をＬ工とすると
、βＴ／（Ｌ□十ｐ□）で定義される線幅比ｎＴの値か
通常０．５付近であったために、弾性表面波素子として
の重要なファクターであるＱを太きくするには、すなわ
ち、周波数選択性を向上させるには、すたれ状電極を構
成する電極の対数を多くする必要あり、素子の寸法が大
きくなるという問題点があった。

「発明の目的」 本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、線
幅比ｎＴを適当な値とすることによってすたれ状電極内
部での弾性表面波の反射現象を制御し、素子の寸法を抑
えつつ大きいＱを有する弾性表面波素子を提供すること
を目的をする。

「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状に、弾性表面波を励振す
る少なくとも１組のすだれ状電極を備えた弾性表面波素
子において、当該すだれ状電極を構成する電極指間隔を
Ｌ工、電極幅をβ□とし、線幅比ｎＴをβ□／（Ｌ工＋
β、）で表わした場合、この線幅比ｎＴが０．１≦ｎ工
≦０，４５の条件を満足するように前記すたれ状電極を
構成したことを特徴とする。

すだれ状電極内部での弾性表面波の反射特性は、電極指
間ｗＡＬ工と電極幅Ａ、どの相互関係に大きく影響を受
ける。したがって、本発明では、すだれ状電極を構成す
る電極の対数及び弾性表面波素子の寸法を変えずに、こ
の電極指間隔しＴと電極幅ｎｒとを変化させるとＱが変
化することに着目し、βＴ　／　（Ｌｙ＋ｊ２□）で定
義される線幅比ｎ工の値を適当な範囲に選定することに
より、大きなＱを有するように構成した。

「発明の実施例」 以下に本発明の実施例を図面等に基づいて詳細に説明す
る。

第１図には、本発明に係る弾性表面波素子における一実
施例が示されている。

同図に示す弾性表面波素子は、圧電基板１として４１度
回転Ｙ軸カットのニオブ酸リチウムを用い、この圧電基
板１上に厚さ１０００人のＡｌ膜を成膜し、通常のフォ
トリソグラフィー技術にて、すだれ状電極２および反射
器３．３“を形成した。なお、すだれ状電極２の対数は
４０．５対とし、交差幅Ｗを８λとし、電極指間隔Ｌ１
と電極幅β□とを変化させ、！工／（ｃｖ＋Ａ□）によ
り定義される線幅比ｎＴを種々変えて形成した。この場
合すたれ状電極２の対数とは、図における（ａ、　ｂ）
または（ｃ、　ｄ）を一対としで計算したものである。

この基板をハーメチックシール（ＴＯ−５型）（こ固定
し、Ａｌ線を用いてワイヤーボンドにて結線し、Ｎ２雰
囲気中で封止した。このようにして作成された弾性表面
波素子の共振周波数は約４５０ＭＨｚであった。

この弾性表面波素子におけるすだれ状電極２の線幅比ｎ
ｙ８変化させてそのＱの変化を調べると第２図に示すグ
ラフのようになった。

すなわち、ｎＴが０．５前後を境にしてＱが大きくなっ
ていることがわかる。なお、ｎｏが０．１未満になると
、電極が断線し易くなるので実用上好ましくなく、敢え
てｎＴ＝０．１未溝の実験は行なわなかった。

また、３０度回転Ｙ軸カットのニオブ酸リチウム及び５
０度回転Ｙ軸カットの二オフ酸リチウムにより形成した
圧電基板１についても上記と同様な実験を行なったが同
様の結果が得られた。

以上の実験の結果、このグラフに示されるように、線幅
比ｎＴを０．５（従来）よりも小さくすることによって
、Ｑｉ内向上せることができ、この線幅比ｎ工の選択範
囲は、製造上、経済上のｔｉ々の要因を考慮すると０．
１≦ｎ工≦０゜４５が好ましい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、すだれ状電極内
部での弾性表面波の反射現象を線幅比ｎｙ７ｉ小ざくす
ることにより大きくするようにしたので、素子としての
寸法を抑えつつ大きいＱＶ得ることが可能になり、例え
ば、このすだれ状電極を弾性表面波共振子に適用した場
合には、共振特性を向上させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弾性表面波素子の一実施例を示す
図、第２図は第１図に示した弾性表面波素子におけるＱ
−ｎＴ特性を示すグラフ、第３図は従来の弾性表面波素
子の構成図、第４図は第３図に示した弾性表面波素子に
おけるすだれ状電極の構成図である。 ］・・・圧電基板　　　２・・・すたれ状電極３．３°
・・・格子状反射器 Ｗ・・・交差幅　　　　Ｌ□・・・電極指間隔β□・・
・電極幅　　　ｎＴ”・・線幅比特許出願人　　アルプ
ス電気株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 同　　　松井　茂 第１図 ０　　　　　　０．５　　　　　　１．０　　′ｒｔＴ
第２図 第３図 ＠ヒ Ｔ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、弾性表面波を励振する少なくとも１組のす
   だれ状電極を備えた弾性表面波素子において、当該すだ
   れ状電極を構成する電極指間隔をＬ＿Ｔ、電極幅をｌ＿
   Ｔとし、線幅比ｎ＿Ｔをｌ＿Ｔ／（Ｌ＿Ｔ＋ｌ＿Ｔ）♯
   で表わした場合、この線幅比ｎ＿Ｔが０．１≦ｎ＿Ｔ≦
   ０．４５の条件を満足するように前記すだれ状電極を構
   成したことを特徴とする弾性表面波素子。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記圧電基板が
   ３０〜５０°回転Ｙ軸カットのニオブ酸リチウム単結晶
   から形成されている弾性表面波素子。