JPH02260908A - 弾性表面波装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転Ｙ板Ｘ伝搬、水晶基板を用いた弾性表面
波装置に関し、特に、反射器の構造が改良されたものに
関する。

〔従来の技術〕

第２図は、回転Ｙ板Ｘ伝搬、水晶基板を用いた従来の弾
性表面波装置の一例を示す平面図である。

弾性表面波装置１は、回転Ｙ板Ｘ伝搬、水晶基板２上に
、互いに間挿し合うくし歯電極３．４からなるインター
デジタルトランスデユーサ５と、インターデジタルトラ
ンスデユーサ５の両側に配置されたショート・ストリッ
プ型の反射器６．７とを有する。

インターデジタルトランスデユーサ５を構成しているく
し歯電極３，４の電極指３ａ、４ａは互い間挿し合うよ
うに配置されている。また、反射器６．７は、互いに平
行に配置された複数本のメタル・ストリップ６ａ、７ａ
を短絡部６ｂ、７ｂで短絡させた構造を有する。

反射器６．７は高反射率でないと表面波が漏洩し、損失
の原因となる。また、弾性表面波装置においても、他の
電子部品と同、様により小型のものが求められている。

そこで、従来の弾性表面波装置１では、反射器６．７の
反射効率を高め、反射器の大きさを低減し、それによっ
て表面波装置を小型化することが試みられている。

すなわち、反射器６，７のメタル・ストリップ６ａ、７
ａの膜厚を厚くし、ストリップ１本当たりの反射率を高
め、それによってメタル・ストリップ数を低減した構造
が採用されていた。

〔発明が解決しようとした技術的課題）しかしながら、
メタル・ストリップ６ａ、７ａの膜厚を厚くした場合に
は、その膜厚を一定に制御することが難しく、従って反
射効率のばらつきが生しがちであった。

よって、歩留の低下を避けるためにも、反射器の膜厚を
薄くするには自ずと限度があった。

他方、１２８’　Ｙ−Ｘ、ＬｉＮｂ０．からなる圧電基
板におけるレイリー波の反射に関しては、ショート・ス
トリップ型の反射器についてメタル・ストリンツブのデ
ユーティ比、すなわちメタル・ストリップの幅のメタル
・ストリップ・ピッチに対する割合ｄをｄ＜０．５とし
た場合に反射係数を高め得ることが報告されている。

本発明の目的は、回転Ｙ板Ｘ伝搬、水晶基板を用いた弾
性表面波装置において、反射器の反射効率を安定にかつ
効果的に高め得るものを提供することにある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明の弾性表面波装置は、回転Ｙ板Ｘ伝搬。

水晶基板を用い、該水晶基板に励起されるレイリー波を
利用したものである。

水晶基板上には、互いに間挿し合うくし歯電極を有する
インターデジタルトランスデユーサが形成されている。

このインターデジタルトランスデユーサの側方には、反
射器が形成されている。反射器は、互いに平行な複数本
の突部を有する。

そして、反射器における突部の幅の突部ピッチに対する
割合、すなわちデユーティ比ｄ１が、１゜０ｄｄ、≧０
．５５とされており、かつ反射器の突部の厚みの表面波
の波長に対する割合が、２％以上、１０％以下とされて
いることを特徴とする。

なお、反射器を構成する互いに平行な複数本の突部は、
基板上に付与された複数本の導電性ストリップで構成し
てもよく、あるいは基板に互いに平行な複数本の溝を形
成して溝間の基板部分を突部として構成してもよい。

〔作用〕

反射器における突部の厚みを厚くすることにより、反射
係数を高めることには限度があることを考慮し、本発明
では、水晶基板を用いた弾性表面波装置において、反射
器のデユーティ比ｄ、を上記のように１．Ｏ＞ｄ、≧０
．５５とし、かつ突部の厚みの表面波の波長に対する割
合を２％以上、１０％以下とすることにより、後述の実
施例に示すように反射効率が高められている。すなわち
、本発明は、反射器のデユーティ比ｄ１及び厚み／波長
を上述のように設定することにより反射効率を高め、そ
れによって弾性表面波装置の特性の安定化、及び小型化
を図ったことに特徴を有するものである。

〔実施例の説明〕

第１図は、本発明の一実施例の弾性表面波装置の平面図
である。弾性表面波装置１１では、平面形状が矩形の回
転Ｙ板Ｘ伝搬、水晶基板１２の中央に、互いに間挿し合
うくし歯電極１３．１４からなるインターデジタルトラ
ンスデユーサ１５が形成されている。クシ歯電極１３．
１４は、それぞれ、互いに間挿し合う複数本の電極指１
３ａ。

１４ａを有する。

インターデジタルトランスデユーサ１５の表面波伝搬路
方向外側には、一対の反射器１６．１７が形成されてい
る０反射器１６．１７は、それぞれ、第２図に示した反
射器６．７と同様に短絡型のものに構成されており、複
数本のメタルストリップ１６ａ、１７ａと短絡部１６ｂ
、１７ｂとを有する。

但し、本実施例の反射器１６．１７では、第３図に反射
器１６の要部を拡大して断面図で示すように、反射器１
６の突部としてのＡ！よりなるメタル・ストリップ１６
ａの幅ａのストリップ・ピッチ（ａ＋ｂ）に対する割合
、すなわちデューティ比ｄ＋　＝ａ／　（ａ＋ｂ）が０
．５５以上、１゜０未満とされている。

水晶基板を用いた従来構造（第２図）では、反射器のデ
ユーティ比は約０．　５とされている０本発明において
、デユーティｄ１を上述の範囲に設定したのは、該範囲
内で反射器のメタル・ストリップ１本当たりの反射効率
が効果的に高められるからである。これを、第４図及び
第５図を参照して説明する。

第４図は、第１図実施例の構造において、デユーティ比
ｄ、を変化させた場合のメタル・ストリンブ１本当たり
の反射率を示す図である。なお、第４図では、反射器１
６．１７におけるメタル・ストリップ１６ａ、１７ａの
膜厚／波長（単位はいずれもμｍ）を１．７７％、３．
５１％、５゜３１％及び６．９３％とした場合の４種の
特性を示した。

第４図から明らかなように、膜厚／波長が、３゜５１％
、５，３１％及、６．９３％の３種類の反射器では、メ
タル・ストリップ１６ａ、１７ａ１本当たりの反射率は
、デユーティｄ１が０．５を超えると高められることが
わかる。

また、第５図は、メタル・ストリップ１６ａ１７ａの膜
厚／波長を０〜８％の範囲で変化させ、上記デユーティ
ｄ１を１．０までの範囲で変化させた場合の反射係数が
最大となる組合わせ（実線Ａで示す）、並びに反射係数
が最大の場合から１０％の範囲の領域（斜線でハツチン
グを付した領域Ｂ）を示す。

よって、第５図の破線Ｃから明らかなように、（膜厚／
波長）が２％以上、であり、デユーティ比ｄ、が０．５
５以上であれば、筋反射係数を実現し得ることがわかる
。よって、本発明では、デユーティｄ１が０．５５以上
とされており、かつ反射器の突部の波長に対する割合が
２％以上とされている。

他方、膜厚／波長を１０％以下とするのは、１０％を越
えると製造ばらつきが大きくなり、歩留が低下するから
であり、かつ反射効率を高める効果が飽和するからであ
る。

より好ましくは、上記デユーティ比ｄ、を０゜５５≦ｄ
、≦０．７５とし、かつ膜厚／波長を３％以上とするこ
とにより、デユーティ比ｄ＋のばらつきに対する周波数
ばらつきを低減することができ、より一層歩留を改善す
ることができる。これを、第６図及び第７図を参照して
説明する。

第６図は、デユーティ比ｄ、を１゜０までの範囲で、表
面波の音速のばらつきを示す図である。

横軸はデユーティ比ｄ、とされており、縦軸は、デユー
ティ比が０．５のときの音速■。、、を基準にしたとき
の音速の変化！　（ｖｘ−ｖｏｌ、）／Ｖ。、５ｘｉｏ
ｏ　（％）で示されている。なお、ＶＸは所望とするデ
ユーティ比での表面波の音速を示す。

なお、第６図では、メタル・ストリップ１６ａ。

１７ａの膜厚／波長が２％、４％及び６％の３種類の弾
性表面波装置についての特性が示されている。第６図か
ら、音速のばらつきは、デユーティ比ｄ１が０．５５〜
０．７５のあたりで極小になることがわかる。

また、第７図は、メタル・ストリップ１６ａ。

１７ａの膜厚／波長を０〜８％の範囲で変化させた場合
のデユーティｄ、の変化を示す、なお、第７図において
は、デユーティ比に対する表面波の速度の変化の極小点
となる場合の特性を実線０で、極小点から１０・％の音
速変化点の特性を実線Ｐ及びＱで示しである。

従って、第７図における破線でハツチングを付した領域
Ｒ内では音速変化のばらつきを低減することができるの
で、膜厚／波長は３％以上とすることが好ましいことが
わかる。

よって、第６図及び第７図の結果から、デユーティ比ｄ
１を０．７５≧ｄ、≧０．５５とし、かつ膜厚／波長を
３％以上の範囲にすることにより、音速のばらつきを効
果的に低減し得ることがわかる。

なお、第１図実施例では、反射器１６．１７は、メタル
・ストリップ１６ａ、１７ａで構成されていたが、金属
以外の他の導電性材料からなるストリップで構成しても
よい。

また、本発明の突部は、導電性ストリップに代えて、水
晶基板表面に互いに平行な複数本の溝を形成し、該溝間
の部分を突部としたものをも包含する。この場合には、
第８図に示すように、溝２１間の突部２２の幅ａの突部
ピッチ（ａ＋ｂ）に対する割合をデユーティ比ｄ、とし
、かつ溝２１間の突部２２の溝２１の底部からの高さを
突部の厚みとして厚み／波長を上記の範囲に設定すれば
よい。

さらに、第１図実施例の反射器１６．１７は短絡部１６
ｂ、１７ｂで短絡された構造を有していたが、水晶基板
では圧電性が小さいため、オーブン型すなわち短絡部を
有せず複数本の独立した突部からなる反射器でも同様の
効果を得ることができる。従って、本発明は、オーブン
型の反射器を有する弾性表面波装置にも通用することが
できる。

なお、カット角２５°〜４５°では反射率の大きさが１
１％変化するが、デユーティ比の保存性には差は無かっ
た。

また、インターデジタルトランスデユーサ２個を用いた
２ボ一ト型弾性表面波共振子においても適用できる。

さらに、弾性表面波共振子のみならず、反射器を利用し
て低損失化を図ったフィルタ等の弾性表面波装置一般に
適用することができる。

なお、インターデジタルトランスデユーサのみで反射器
が設けられていない共振器では、インターデジタルトラ
ンスデユーサ内部での弾性表面波の反射率を上げるため
に、インターデジタルトランスデユーサのデユーティ比
を、本発明のように大きくすれば有効であるが、反射器
を用いた本発明装置のような構造では、インターデジタ
ルトランスデユーサのデユーティ比を高めることにより
、表面波の閉込め効率も高められる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、水晶基板を用い表面す
べり波を利用した弾性表面波装置において、反射器のデ
ユーティ比ｄ１を１．ｏ＞ａ、≧０．５５とし、反射器
の突部の突部ピッチに対する割合を２％以上、１０％以
下としたので、反射器の反射効率を効果的に高めること
が可能となる。

よって、同一の突部の厚みであれは膜厚２％以上で＋２
０％以上反射効率を高めることができ、反射器の突部の
本数を低減して小型化を図ることができ、かつ反射器か
らの表面波の漏洩を低減して低損失化を図ることができ
る。

また、反射器における突部の本数を同一とした場合には
、突部の厚みを薄くすることができるので、反射器の反
射効率のばらつきを低減することができ、特性の安定な
弾性表面波装置を量産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の弾性表面波装置の平面図、
第２図は従来の弾性表面波装置の平面図、第３図は第１
図のｌｌｌ−ｌｆｆ線に沿う部分を拡大して示す断面図
、第４図はデユーティ比ｄ、と反射器のメタル・ストリ
ップ１本当たりの反射率との関係を示す図、第５図は反
射係数が高められる範囲を示す図、第６図は音速のばら
つきとデユーティ比との関係を示す図、第７図は音速の
ばらつきが低減されるデユーティ比及び膜厚／波長の組
合わせを説明するための図、第８図は水晶基板に溝を形
成することにより突部を構成した例を説明するための部
分拡大断面図である。 図において、１１は弾性表面波装置、１２は水晶基板、
１３．１４はくし歯電極、１５はインターデジタルトラ
ンスデユーサ、１６．１７は反射器、１６ａ、１７ａは
突部としてのメタル・ストリップを示す。 第３図 デーー千（Ｃ乙 第７図 第８図 ｇ舜Ｚ撃／ノシも　ｔ％） 丁コーＴでＣ乙 礫 （ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　回転Ｙ板Ｘ伝搬，水晶基板と、 前記水晶基板上に形成されており、互いに間挿し合うく
   し歯電極を有するインターデジタルトランスデューサと
   、 前記インターデジタルトランスデューサの側方に設けら
   れており、かつ互いに平行な複数本の突部を有する反射
   器とを備え、 前記反射器における突部の幅の突部ピッチに対する割合
   ｄ＿１が、１．０＞ｄ＿１≧０．５５とされており、か
   つ 前記突部の厚みの表面波の波長に対する割合が２％以上
   、１０％以下であることを特徴とする弾性表面波装置。