JP2000514278A

JP2000514278A - 表面がマイクロ機械加工された音響波ピエゾ電気結晶

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Publication number: JP2000514278A
Application number: JP11500629A
Authority: JP
Inventors: ボヤック、ブルース; ヤング、ジャシ; ファン、ジン; マットソン、ジョン
Original assignee: CTS Corp
Current assignee: CTS Corp
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2000-10-24
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: US5815054A; KR100313694B1; JP3229336B2; KR20010013019A; EP1029393A4; WO1998054836A1; CN1264505A; EP1029393A1

Abstract

(57)【要約】マイクロ機械加工されたリッジ（20）を形成するため、ピエゾ電気基体の表面に切込まれた平行なエッチングチャンネルを有する高周波数音響波ピエゾ電気装置（10）である。上部電極（30）はリッジ（20）の上部（26）に位置され、下部電極（32）はリッジ（20）間のスペース（22）のチャンネルの下部に位置される。上部および下部電極（30、32）は相互にオフセットされ、実質上対向しない。電極（30、32）はリッジ（20）を共振させるように駆動するとき十分な垂直電界（38）を発生する。リッジ（20）の高さ（28）は動作周波数を限定する。リッジ（20）は基本的なバルク音響波モードで１００ＭＨｚにわたる良好な周波数を発生するのに十分小さく作られることができる。

Description

【発明の詳細な説明】表面がマイクロ機械加工された音響波ピエゾ電気結晶［発明の技術分野］本発明はピエゾ電気装置、特にバルクな表面音響波ピエゾ電気共振器に関する。［発明の背景］ピエゾ電気装置は種々のタイプの結晶共振器と結晶フィルタを含むことが知られている。これらのピエゾ電気装置はセルラ電話、ページャ、２方向無線、無線データ装置のような電子通信装置において普通に見られる。スペクトルの割当てが一杯になり、利用可能な低い周波数帯域が混雑するようになると、通信装置がさらに高い無線周波数（ＲＦ）で動作する必要性が生じる。同様にこれらの装置で使用される結晶共振器とフィルタはさらに高い中間周波数（ＩＦ）で動作する必要がある。ＩＦ周波数は現在、１０．７乃至１２０メガヘルツ（ＭＨｚ）（１７．９、４５、７３．３５、１０９．６５、１１４ＭＨｚは幾つかのより普通のＩＦ周波数である）までの２方向無線、セルラ電話、ページャで使用されている。典型的にバルク音響波（ＢＡＷ）結晶装置はこれらのＩＦ応用で使用される。バルク音響波結晶は基本周波数モードまたはさらに高いオーバートーン周波数モード（即ち３番目のオーバートーン、５番目のオーバートーン等）で動作することができる。廉価の基本モード水晶装置は約５０ＭＨｚまで適切に構成されている。この周波数を超えると、基本モード装置の価格は非常に増加する。それ故、オーバートーンモードが典型的に使用される。ＩＦ結晶の動作のオーバートーンモードは多くの欠点を有する。オーバートーンモードで結晶を動作すると動作インピーダンスが上昇する。また、オーバートーン動作用に設計されているフィルタは通常、終端ポートにインダクタを必要とし、これは無線装置の価格と外来の信号感度の視点から望ましくない。また、オーバートーンモードは基本モードのものよりも非常に高い整合終端インピーダンスを必要とし、これは無線感度の視点からは望ましくない。さらにオーバートーンモード結晶フィルタで実現可能な帯域幅は基本モード結晶フィルタで可能な帯域幅よりも非常に狭い。多数の顧客の広帯域幅フィルタに対する要求はオーバートーンモードのバルク音響波結晶により満たされない。バルク音響波結晶の基本モード周波数を増加する一般的な方法は機械的ラッピングにより結晶ブランクの表面から水晶材料を除去することである。しかしながら、水晶ブランクは高い周波数で非常に薄くなるので、機械的ラッピングプロセスは実際的な限定を有する。結晶ブランクのこの非常に薄いプロフィールは材料処理問題と、破損を生じ、これは生産性を劣化し、価格を上昇させる。この限界を解決し、改良するため、今日“逆メサ”結晶ブランク技術として知られている技術が水晶技術で使用されている。この方法では、機械的にラップされたブランクが与えられ、逆メサブランクの周辺は改良された処理およびプロセスを行うために所定の厚さにされ、一方、結晶ブランクの中心は結晶ブランクの中央の水晶材料を除去することにより周波数を上昇される。形成された構造は逆メサに似ている。逆メサプロセスは低容量技術であり、これはプロセス中に表面品質を徐々に劣化する傾向がある。逆メサの概念は高周波数結晶ブランクに対する必要性を実現するが、今日の既知の技術により実際に実行するには幾つかの重大な欠点がある。大量の逆メサを大量生産する装置の価格は高価である。ブランクの中心の所定量の材料を除去するのに費やす時間は大きく、それ故高価である。典型的に、メサの薄くされた水晶表面は平面性と平行性が許容できないものであり、性能を劣化する付加的な欠点を有する。さらに、通常掃引された水晶である特別の等級の水晶材料を使用することが必要である。バルク音響波逆メサ結晶の製造におけるこれらの制限のために、これらの装置は産業上広く受入れられていない。ピエゾ電気装置はまたＲＦ周波数でも使用され、８００ＭＨｚから１．５ＧＨｚまでの周波数範囲で２方向無線およびセルラ電話で現在使用されている。典型的に、表面音響波（ＳＡＷ）技術はこれらの非常に高い周波数の装置を製造するために使用されている。しかしながら、これらの装置はＢＡＷ装置よりも不適切な温度性能を受ける。さらに、ＳＡＷ装置の寸法は周波数に反比例し、即ち周波数が低くなる程、より大きい装置が要求される。基本周波数および１００ＭＨｚを超えるオーバートーン周波数で動作することを可能にする音響波装置の必要性が存在する。また低価格で、高い生産性で、処理に対して頑丈であり、特別注文による装置なしに容易に製造可能である音響波装置が必要とされる。［図面の簡単な説明］図１は、本発明にしたがってマイクロ機械加工されたピエゾ電気共振器の断面の簡単な斜視図を示している。図２は、本発明にしたがってピエゾ電気共振器の同位相構造の断面図を示している。図３は、本発明にしたがって図２で示されているように構成された共振器の周波数応答特性のグラフを示している。図４は、本発明にしたがってピエゾ電気共振器の逆位相構造の断面図を示している。図５は、本発明にしたがって図４で示されているように構成された共振器の周波数応答特性のグラフを示している。［好ましい実施例の詳細な説明］本発明はマイクロ機械加工されたリッジを形成するようにピエゾ電気基体の表面へ切込まれたエッチングチャンネルを有する高周波数音響波ピエゾ電気共振器を提供する。リッジはＡＣ電界をリッジ上に配置された上部および下部電極に与えることにより振動させられる。電極が電気的に付勢されたとき、実質上垂直の電界が基体の上部表面に実質上垂直な上部および下部電極の間の各リッジ内で発生され、ピエゾ電気歪みを生じさせ、これは基体に垂直に方向付けされる音響波を発生する。本発明では表面音響波を発生することも可能である。リッジは基体の表面から突出してカンチレバー構造にされ、リッジの垂直の高さはリッジの振動周波数を実質上限定する。リッジは廉価で高い生産性のフォトリソグラフおよび、通常入手可能な装置を使用するエッチング技術により容易に製造される。リッジは１００ＭＨｚを超える周波数を発生するのに十分小さく作られることができる。図１は、本発明にしたがった音響波ピエゾ電気共振器10の断面の簡単な斜視図を示している。上部表面16と下部表面18により限定されている予め定められた厚さ14を有するピエゾ電気基体12が設けられている。複数の隆起したリッジ20はピエゾ電気基体12の上部表面16と一体化され、そこから上方に突出する。スペース 22は隆起したリッジ20間に位置されている。隆起したリッジ20は基体の上部表面 16にあるベース24と、高さ28を限定する上部26とを有する。リッジ20の高さ28は共振器10の動作周波数を実質上限定する。示されているように、リッジも幅34を有する。各リッジ20はその上部26に配置された対応する上部電極30を有する。各スペース22はその上に位置する対応する下部電極32を有する。この構造では、上部電極30と下部電極32は実質上対向していない。幅と間隔はまた周波数に影響しないが、リッジの高さは本発明の臨界的な設計パラメータの１つであることが認識されるであろう。装置の周波数は実質上リッジの高さにより駆動されるので、基体の面積または長さは装置の周波数の限定には重要ではない。対照的に、表面音響波（ＳＡＷ）装置は低周波数ではさらに大きいサイズの基体を有することが必要とされる。それ故、本発明は隆起したリッジの高さがリッジ幅またはリッジ間の空間よりも大きいＳＡＷ装置よりも優れた基体サイズの利点を与える。本発明では、リッジが方形のエッジを有する均一な寸法である必要はない。リッジは丸形、角形、または不規則な形のような異なる形態であってもよい。互いに平行なリッジが同一幅または間に等しい間隔を有する必要もない。さらに、以下説明するように、リッジは正確に同じ高さである必要はない。しかしながら、好ましい実施形態では、リッジの高さおよび幅は実質上同じであり、均一な形態であることが望ましく、それによって同様の動作周波数が各リッジ内に維持される。また、隆起したリッジは相互に実質上平行であり、隆起したリッジ間の間隔は実質上周期的であることが好ましい。これは容易な製造と、可能なスプリアス動作周波数モードの減少が得られる利点がある。図１で表されているように、リッジの方形エッジ形状要素の使用はスプリアスモードを減少し、上部および下部電極の金属被覆用の自然のマスクを与える。上方からメッキするとき、上部および下部電極は同時に付着されることができる。幾つかのケースでは、正方形エッジの形状は、上部および下部電極を短絡するリッジの側面に幾らか金属を付着することを可能にすることが発見された。この問題は好ましい実施形態でアルミニウムメッキを使用して解決される。リッジの側面に付着されたアルミニウムは非常に薄い層であり、これを空気中の酸素に自然露出すると、迅速にアルミニウムを酸化させ、短絡のない絶縁体を形成する。代わりに、アルミニウムは酸素プラズマのような濃厚な酸化環境に露出されることができ、それによってリッジの側面の存在する電気的短絡をさらに迅速に開路させる。僅かにダブテール形状の要素は電極に付着するための良好なマスキングを与えるが、これは再現性のある製造には困難であり、前述したように必要ではない。図２は本発明の第１の実施形態の断面図を示している。この実施形態では、上部電極30は電気的に共通に接続され、下部電極32は電気的に共通に接続されている。バイアス（＋および−）が上部電極30と下部電極32の間に与えられたとき、電極30と電極32が実質上対向していなくても、実質的に垂直な電界38が電極30と電極32の間のリッジ20内に実質上設定される。技術的に知られているように、電界は高い誘電定数の区域に集中される。水晶、リチウムニオブ酸塩、リチウムタンタル酸塩、ＰＺＴ等のピエゾ電気材料は大気または真空よりも高い誘電定数を有する。それ故、下部電極32は上部電極30から実質上対向していなくても、垂直の電界38は上部電極30の下でリッジ20内に主として現れる。垂直の電界38はリッジ20内にピエゾ電気歪み40を与える。例えば、ＡＴカット角度の水晶ピエゾ電気基体では、発生しているピエゾ電気歪みは実質上厚さが剪断されたモードである。しかし、その他の歪みは異なる基体の方向付けにより存在することができる。本発明は種々の基体材料と、角度と、厚み剪断、外部、厚さがツイスト、屈曲等の電子機械モードで動作するが、これらに限定されない。さらに多数の異なるタイプのピエゾ電気材料と角度のカットが技術で知られており、これは本発明のリッジを駆動するため適切な励起を与えることができる。これらはＡＴカット水晶、ＢＴカット水晶、ＳＴカット水晶、Ｘカット１６３°リチウムニオブ酸塩、リチウムタンタル酸塩、適切に偏極されたＰＺＴを含んでいるが、これらに限定されない。その他の既知または新たに得られたカットが特定の温度性能に対してはさらに最適である可能性があることが認識されよう。これらの選択された材料では、電極30、32がＡＣ信号によりピエゾ電気的に駆動されたとき、図２で示されているように隆起したリッジ20は実質上同位相振動モードで駆動される（即ち全てのリッジは一致して運動する）。全ての電極間で共有された従来技術のＳＡＷ装置で生成される単一の表面横方向波とは違って、各リッジ20の振動は垂直なバルク音響波36を基体に駆動する。図２は各リッジ20の高さ28により限定されている約１／２波長で振動する各リッジ20を示しているが、これは必要条件とされてはいない。リッジ20は基体12の厚さ14に基づいて多数の波長のバルク波36を基体12に発生する。本発明は基本モードならびに偶数および奇数のオーバートーンモード（即ち第２、第３、第４、第５等）で駆動されることができる。カンチレバー状リッジ構造により、駆動されたピエゾ電気モードは屈曲モードに結合されることができることが認識されよう。例えば（図２で示されているように）リッジの幅方向に平行な、厚み剪断モードでリッジを駆動すると自然に屈曲モードに結合する。リッジの形状ファクターはこのようなハイブリッドモードをサポートするか、または一方のモードを消去しようとするために変更されることができる。さらに、基体の方向付けは上部表面の垂線を中心とする任意の角度で回転されることができ、それによってリッジの幅方向に平行、リッジの幅方向に垂直、またはその間の任意の角度で厚み剪断モードで駆動される。この実施形態の垂直バルク音響波36は同位相であり、基体12の下部表面18の境界に定在波を設定する。本発明は任意の基体の厚さ14で動作する。しかしながら反射の可能性があるのでこれらのバルク音響波36をサポートするために、基体12 の厚さ14はリッジの高さ28のほぼ整数倍であることが好ましい。パッケージにおいて下部表面18に基体12を取付けることが望ましい場合、バルクな波36は制動され、対応してリッジ振動のＱを下げることを認識しなければならない。実際に、特に装置が大きいウェハアレイプロセスで製造されるとき、基体の厚さを正確に制御することは困難である。それ故、多数の高調波モードが基体のバルク波共振により現れる。図３は第１の実施形態の装置のインピーダンス対周波数応答のグラフを示している。装置は、厚さ約２０ミル（０．５ｍｍ）、リッジの高さ約３ミクロン、リッジの幅約３ミクロン、スペース約５ミクロンの容易に入手可能なＳＴカット水晶ウェハで製造された。認められるように、多重周波数モードが存在し、約３ＭＨｚのインターバルで生じる。モードは約１９５ＭＨｚを中心として約１５０ＭＨｚから約３００ＭＨｚまで延在する。無線通信装置におけるこの装置の使用は適切な濾波が行われなければ周波数ホッピングを生成する。図４は本発明の好ましい実施形態を示しており、ここでは各リッジ20により発生される垂直のバルク音響波36は実質上基体本体内で消去される。波36は基体への深さの関数として減衰し、リッジ間の間隔にも依存する。基体12の本体内の波 36の消去により、エネルギがリッジ内に維持され、リッジ振動のＱを低下するために基体12中でエネルギは損失されない。図４の装置は異なる方法でバイアスされた電極を有する点を除いて、図２の装置と同一構造を有する。好ましい実施形態では、上部電極30は交互に第１、第２のバイアス接続（＋と −）に接続されている。第１、第２の接続は、小さい電界（図示せず）が上部電極間に直接延在するようにバイアスされる。しかしながら、その電界38は大気または真空におけるピエゾ電気基体のさらに高い誘電定数により、上部電極30下の各リッジ20内で主として垂直に延在する。この実施形態では、下部電極32を有することは必要ではない。しかしながら下部電極の使用はリッジ20内に電界38を有効に集中する。下部電極32は浮遊状態に維持されるか、または接地されることができる。この好ましい実施形態は使用において有効に大きな自由度と下部電極32への電気接続とを可能にする。これは製造を非常に容易にする。好ましい実施形態の電界強度は第１の実施形態の電界強度の半分であることを認識するであろう。さらに、リッジ間の間隔が短くなる程、上部電極間の結合および入力キャパシタンスは高くなる。しかしながら、好ましい実施形態は第１の実施形態よりも非常にクリーンな周波数応答を与える。これは第１および第２の接続がＡＣ信号により駆動されるとき隆起したリッジが実質上逆位相モードで振動する結果である（即ちリッジは隣接するリッジと約１８０°の位相で振動する）。各リッジの高さは実質上動作周波数を限定する。しかしながら、本発明では、リッジの高さ、幅、間隔に依存する周波数を有する音響波を発生することも可能である。好ましい実施形態では、各リッジ20は基体12の本体中へ垂直なバルク音響波36を発生する。各リッジからのバルク音響波36は隣接するリッジと逆位相であり、それによって基体12内で消去される。この場合、実質上全ての音響エネルギは局部化された共振としてリッジ20中またはその近くで平衡された状態を維持され、基体12の本体で失われるエネルギは非常に少ない。これはバルク波が基体の底部表面から反射することを防止し、それ故、単一の共振モードを与える。さらに、この実施形態はリッジ振動特性が基体12内のバルク波36を消去するので、基体12の厚さ14または設置に感応することがなく、それによって実質上底部表面にエネルギが現れない利点を有する。図５は図４の好ましい実施形態の装置のインピーダンス対周波数応答特性のグラフを示している。この装置は直ちに入手できるためにＳＴカット水晶ウェハ上に製造された。しかしながら、例えばＡＴカット水晶またはＹカットリチウムニオブ酸塩のようなその他のウェハカットおよび方位が最適な温度性能および／または結合に好ましいことが認識されよう。この実施形態では、使用されるウェハは、厚さ約２０ミル（０．５ｍｍ）、リッジの高さ約３ミクロン、リッジの幅約３ミクロン、間隔約６ミクロンである。認められるように、約１９９ＭＨｚで生じる単一周波数モードが存在し、これは図３の第１の実施形態の周波数応答特性で存在する多数の周波数にわたって改良している。前述の装置は数百の個々のリッジ共振器を与えることができ、そのうちの幾つかは直列またはシャント（並列）接続で結合されることができる。したがって多数の進歩した装置が実現されることができる。第１に、個々の共振器は異なる幅または形状ファクターで設計されることができ、それによってその共振器の周波数を適切に調節し、またはレーザ侵食またはメッキのような既知の技術を使用して個々に調整される。有効に、これらの共振器のグルーピングはラダーネットワークで接続されることができ、それによって既知の設計技術を使用して特定の濾波機能を行うことができる。代わりに、共振器の周波数は所望の周波数範囲をカバーするように設計される。これらの共振器は並列接続されてその所望の周波数範囲のフィルタを与えることができる。非常に広い周波数範囲がこの方法で得られることが予想される。対応して、ＰＺＴのようなピエゾ電気セラミックの基体には幅方向に沿ってポーリングが設けられ、上部および下部電極は基体のポーリングと直交するポーリングをリッジに与えるために使用される。この構造では、基体は幅が膨張モードで駆動され、リッジは長さが膨張モード（即ち小型のローゼン（Rosen）変成器）で駆動される。変成器はその後、直列または並列構造で接続され、それによって広範囲の変成比を与える。さらに、本発明は感度の高いセンサ応用において簡単な共振器の実施形態で使用される。さらに大きく異なる周波数の共振器およびフィルタは１以上の無線装置用のＲＦ、ＩＦ、および局部発振器機能を行うようにモノリシックに製造されることができる。従来のバルク音響共振器と比較して、本発明は１つの小さいモノリシックな結晶基体において異なる周波数を有する幾つかの共振器および／またはフィルタの製造を可能にする。前述の実施形態は、必要なときに簡単なマスク変化とそれに続くワイヤ結合接続以外の処理を変化せずに有効に得られることができる。また、本発明は、高周波数のバルク音響波ピエゾ電気装置のアレイを実質上同時に製造することを可能にし、これは大量生産に関して有効である。本発明の１実施形態では、本発明にしたがって送信機と受信機の少なくとも一方と、ピエゾ電気共振器を含む発振器とを有する無線通信装置が与えられる。特に、無線通信装置はマイクロ制御装置の制御下で動作する受信機を具備する。通信装置は受信機に結合されたＩＦ発振器を含んでいる。ＩＦ発振器は本発明の原理を使用して音響波ピエゾ電気共振器を具備している。高周波数音響波ピエゾ電気共振器を製造する方法を以下説明する。一般的に、高周波のバルク音響波ピエゾ電気結晶製造プロセスの第１の主要なステップは研磨されたピエゾ電気基体を準備することにより開始する。第２のステップは金属層とフォトレジスト層を付着するステップを含んでいる。第３のステップは予め定められたパターンを通してフォトレジスト層を露出し、フォトレジスト層を現像するステップを含んでいる。第４のステップは金属マスクを形成するために金属層をエッチングし、フォトレジストを除去するステップを含んでいる。第５のステップは予め定められた距離まで金属マスク間のピエゾ電気材料をエッチングし、基体中にエッチングされた空間を生成し、マイクロ機械加工されたリッジを残すステップを含んでいる。好ましくはこのステップは反応イオンエッチングを使用して実行され、それによってリッジの方形形状ファクターを与える。第６のステップは装置に電気接続を行うステップを含んでいる。好ましくは、付加的なプロセスステップが付加される。第７のステップは金属マスクを剥離するステップを含んでいる。第８のステップは選択的にアルミニウムを付着して上部電極と下部電極を同時に形成し、装置に電気接続を行うステップを含んでいる。第９のステップは酸化環境にアルミニウムを露出してリッジの側面に沿った短絡分を電気的に開路する。より好ましくは、パッケージングステップが含まれ、それにおいては装置は真空で密封されているリッジにより、密封してパッケージされる。本発明の種々の実施形態を示し説明したが、種々の変形および置換が前述の実施形態の再構成および組合わせと共に本発明の技術的範囲を逸脱することなく当業者に行われることが理解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年４月２２日（１９９９．４．２２）【補正内容】請求の範囲１．上部表面および下部表面により限定された厚さを有するピエゾ電気基体と、間隔を有してピエゾ電気基体の上部表面と一体に形成され、基体の上部表面におけるベースとリッジの高さを限定する上部とを有する複数の隆起したリッジと、対応する隆起したリッジの上部にそれぞれ配置された複数の上部電極と、隆起したリッジ間のスペース内のピエゾ電気基体の上部表面に配置され、上部電極と実質上対向していない複数の下部電極とを具備し、上部電極は第１と第２の接続に交互に接続され、それによって第１と第２の接続がＡＣ信号により駆動されるとき、隆起したリッジは実質上逆位相モードで振動し、ピエゾ電気基体中に垂直方向の音響波を発生することを特徴とする音響波ピエゾ電気装置。２．隆起したリッジは実質上相互に平行であり、隆起したリッジ間の間隔は実質上周期的である請求項１記載のピエゾ電気装置。３．電極は電気的に付勢され、実質上垂直な電界が基体の上部表面に実質上垂直な上部電極と下部電極との間に発生され、音響波を発生するピエゾ電気歪みを生成する請求項１記載のピエゾ電気装置。４．下部電極は浮遊状態と共通して接地されている状態となるグループから選択された構造で電気的に接続されている請求項１記載のピエゾ電気装置。５．ピエゾ電気基体は水晶からなり、隆起したリッジはＡＣ信号により駆動されたとき屈曲モードに結合された実質上厚み剪断モードで駆動される請求項１記載のピエゾ電気装置。６．個々の隆起したリッジはフィルタが形成されるように梯子ネットワークで電気的に接続される請求項１記載のピエゾ電気装置。７．個々の隆起したリッジは異なる共振周波数であり、フィルタが形成されるように電気的に並列に接続される請求項１記載のピエゾ電気装置。８．複数の隆起したリッジは実質上並列であり、隆起したリッジ間の間隔は周期的であり、リッジの高さは装置の動作周波数を実質上限定している請求項１記載のピエゾ電気装置。【図４】【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ファン、ジンアメリカ合衆国、イリノイ州 60195、ホフマン・エステイツ、マコーマック・ドライブ 1600 (72)発明者マットソン、ジョンアメリカ合衆国、イリノイ州 60067、パラタイン、ステアリング・アベニュー 925、アパートメント 209

Claims

【特許請求の範囲】１．上部表面および下部表面により限定された厚さを有するピエゾ電気基体と、間隔を有してピエゾ電気基体の上部表面と一体に形成され、基体の上部表面におけるベースとリッジの高さを限定する上部とを有する複数の隆起したリッジと、対応する隆起したリッジの上部にそれぞれ配置された複数の上部電極と、隆起したリッジ間のスペース内のピエゾ電気基体の上部表面に配置され、上部電極と実質上対向していない複数の下部電極とを具備し、電極は電気的に付勢されたとき、リッジを振動するように駆動し、それによっピエゾ電気基体中に垂直方向の音響波を発生することを特徴とする音響波ピエゾ電気装置。２．隆起したリッジは実質上相互に平行であり、隆起したリッジ間の間隔は実質上周期的である請求項１記載のピエゾ電気装置。３．電極は電気的に付勢され、実質上垂直な電界が基体の上部表面に実質上垂直な上部電極と下部電極との間に発生され、音響波を発生するピエゾ電気歪みを生成する請求項１記載のピエゾ電気装置。４．上部電極は共に共通して接続され、下部電極は共に共通して接続され、それによって電極がＡＣ信号により駆動されたとき、隆起したリッジが実質上同位相モードで振動する請求項１記載のピエゾ電気装置。５．同位相モードは基体内に定常バルク音響波を発生する請求項４記載のピエゾ電気装置。６．上部電極は第１と第２の接続に交互に接続され、それによって第１と第２の接続がＡＣ信号により駆動されるとき、隆起したリッジは実質上逆位相モードで振動する請求項１記載の音響波ピエゾ電気装置。７．下部電極は浮遊状態と共通して接地されている状態となるグループから選択された構造で電気的に接続されている請求項６記載のピエゾ電気装置。８．ピエゾ電気基体は水晶からなり、隆起したリッジはＡＣ信号により駆動されたとき屈曲モードに結合された実質上厚み剪断モードで駆動される請求項１記載のピエゾ電気装置。９．個々の隆起したリッジはフィルタが形成されるように梯子ネットワークで電気的に接続される請求項１記載のピエゾ電気装置。１０．個々の隆起したリッジは異なる共振周波数であり、フィルタが形成されるように電気的に並列に接続される請求項１記載のピエゾ電気装置。