JPS6382114A - 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１こ関する。

［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
ていたか、近年、ＦＭチューナ、ＴＶ等の民生用機器（
こも使用迂れ始め、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でいる。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が集積回路と類似しており、
量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。

第３図（こは、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でいる
。

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（こ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し、その歪か圧電基
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、再びすだれ状電極２に帰還して共振か
なされるようになっている。

このような従来の弾性表面波素子にあっては、通常、す
たれ状電極を構成する電極対数か１００〜２０００対と
なっていた。この対数は、主として従来から用いられで
いる水晶等の圧電基板を用いた場合の好ましい数である
。

しかしなから、近年注目されているシアーホリゾンタル
型の弾性表面波か伝搬する３０〜５０°回転Ｙ軸カット
の二オフ酸リチウム単結晶から形成され圧電基板を用い
た場合には、上記対数は適切とはいえなかった。すなわ
ち、対数を多くすることにより、すたれ状電極内部での
多重反射か増加するが、反面、多重反射することにまり
伝搬距離か長くなり伝搬損失か増すという問題が生しる
からである。したかって、弾性表面波素子としての重要
なファクターであるＱの値を向上させるためには、その
基板に適したすだれ状電極の対数を求める必要かあった
。

「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、シ
アーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する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
れた圧電基板を用いた弾性表面波素子においで、すたれ
状電極を構成する電極対数を適切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、特性の改善を図ることを目的とする。

「発明の構成」 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
晶から形成された圧電基板上に、弾性表面波を励振する
少なくとも１組の多対すだれ状電極を備えた弾性表面波
素子（こおいて、当該すだれ状電極か３０対以上５０対
以下の電極対から成ることを特徴とする。

すたれ状電極内部での弾性表面波の反射特性は、すだれ
状電極を構成する電極対数とすだれ状電極の伝搬距離と
の相互関係に大きく影響を受ける。したかって、本発明
では、すたれ状電極を構成する電極の対数を変化させる
とＱが変化することにとに着目し、この対数を適当な範
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
施例か示されている。

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１５００Ａの＾１膜を形成し、通常のフォ
トリソグラフィー技術（こて、すだれ状電極２を形成し
た。なお、すだれ状電極２の交差幅Ｗは１０λとし、す
たれ状電極２の対数を種々変えで形成した。この場合、
すたれ状電極２の対数とは、図（こおける（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）に固定し
、ＡＩ線を用いてワイヤーボンドにで結線し、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の電極対数
を種々変化させてその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。このグラフを見れば明らかな
ように、従来の弾性表面波素子の任意スケール（縦軸）
にあけるＱの値を１．０とすると、電極対数Ｎ＋［）工
の範囲が３０≦ＮＩＤＴ≦５５の場合には、Ｑの値が１
．０よりも大きくなっている。このような特性を示すよ
うになるのは、電極対数Ｎ１゜ｒ％多くすることによる
多重反射の増加と、多重反射することにまり伝搬距離が
長くなり伝搬損失か増加することとのバランスがとれる
ことに起因しでいる。

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軸カットのニオブ酸リチウムにより形成し１
と圧電基板１についても上記と同様な実験を行なったか
同様の結果が得られた。

以上の実験の結果、シアーホリゾシタル型の弾性表面波
か伝搬する３０〜５０°回転Ｙ軸カットのニオブ酸リチ
ウム単結晶を圧電基板としで用いた弾性表面波素子にお
いては、このグラフに示されるようにすだれ状電極２の
電極対数１”ＩｆＯＴを３０≦Ｎｌ０Ｔ≦５０の範囲に
設定することにより、Ｑを向上させることができること
がわかる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、シアーホリゾン
タル型の弾性表面波が伝搬する３０〜５０゜回ＮＹ軸カ
ットのニオブ酸リチウム単結晶を圧電基板として用いた
場合に、電極対数ＮＩＯ□を３０≦Ｎ１゜、≦５０の範
囲内に設定したので、電極対数Ｎ＋ｏｒ＠多くすること
による多重反射の増加と、多重反射することにまり伝搬
距離か長くなり伝搬損失が増加することとのバランスが
とれ、Ｑを大きくすることができる。したかっで、例え
ば、このすた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がでる。

【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Ｏ
Ｎ＋ｏ□特’ｉｑｉ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
素子におけるすたれ状電極の構成図である。 １・・・圧電基板　　　２・・・すたれ状電極３．３°
・・・格子状反射器　　　Ｗ・・・交差幅特許出願人　
　アルプス電気株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 同　　　松井　茂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シアーホリゾンタル型の弾性表面波が伝搬する３０〜
   ５０°回転Ｙ軸カットのニオブ酸リチウム単結晶から形
   成された圧電基板上に、弾性表面波を励振する少なくと
   も１組の多対すだれ状電極を備えた弾性表面波素子にお
   いて、当該すだれ状電極が３０対以上５０対以下の電極
   対から成ることを特徴とする弾性表面波素子。