JPH03132208A

JPH03132208A - 弾性表面波素子

Info

Publication number: JPH03132208A
Application number: JP27101289A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Nagaoka; 一孝永岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1991-06-05

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、弾性表面波遅延線あるいは弾性表面波フィル
タ等の弾性表面波素子に関する。

（従来の技術）従来、弾性表面波素子の櫛歯形変換器において、波の伝
播あるいは反射に方向性を持たせる場合、第８図に示す
ように、電極指の周期列１周期の長さをλとした場合、
１周期λ内にｌ／８λ幅の電極指１が２本、３／８λ幅
の電極指２を１本配置する構造としていた。

第９図は、このように構成された櫛歯形変換器において
、図示矢印方向から波が入射した場合、図中符号ｈｓ　
１％　ＪＳｋｓ　１％　ｍで示す部位からの音響反射波
（質量付加、電界短絡効果による成分）の位相ダイヤグ
ラムをＡ−Ａ位置を基準として示すものである。この図
に示されるように、この櫛歯形変換器の場合、３／８λ
幅の電極指２の部位（符号ぶ、ｍで示す部位）の反射に
より方向性が生れる。

通常、このタイプの櫛歯形変換器は、一方向性トランス
デユーサと呼ばれているが、この方向性の割合は電極１
対における総反射量に対応する。

そのため、反射量が多ければ多い程、方向性が強まり、
損失が少ない、あるいはトリプルトランジットエコー（
ＴＴＩＥ）によるリップルの少ない弾性表面波素子を構
成することができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した櫛歯形変換器を有する従来の弾
性表面波素子では、次のような問題がある。

すなわち、このような櫛歯形変換器では、電極指が不等
ピッチとなるため、音響的な反射の成分としては、質量
付加、電界短絡効果による成分だけでなく、エネルギー
蓄積効果による成分が寄与する。第９図に示した位相ダ
イヤグラムは、このうち質量付加、電界短絡効果による
成分を示すものであるが、同一位置におけるエネルギー
蓄積効果による反射成分の位相ダイヤグラムを第１０図
に示す。この図に示されるように、質量付加、電界短絡
効果による反射成分と、エネルギー蓄積効果による反射
成分とでは、位相が１８０　”ずれる。

このため、ＬｉＴａＯ２，８１０２等の基板においては
、それぞれの反射成分が相殺しあい、総反射量が減少し
てしまう。

また、３７８λ幅の電極指部分では、その反射成分のベ
クトルが同方向となっていないため、直交成分が互いに
キャンセルしあい、総反射量が減少してしまう。

このために、従来は、膜厚を厚くすることにより音響反
射量を増加させているが、膜厚を厚くすると、膜厚ばら
つきが多くなり、品質の安定した製品を供給することが
困難になるという問題がある。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、膜厚を厚くすることなく音響反射量を増大させること
ができ、従来に較べて品質の安定化および性能の向上を
図ることのできる弾性表面波素子を提供しようとするも
のである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち、本発明は、圧電基板と、この圧電基板上に設
けられた複数の櫛歯形変換器とを具備する弾性表面波素
子において、前記櫛歯形変換器の少なくとも　１つは、
該櫛歯形変換器の電極指列の１周期の長さをλとして、
電極幅をｌ／８λとされたｌ／８λ幅の電極指と、電極
幅の少なくとも一部をｌ／４λとされたｌ／４λ幅の電
極指とを有し、かつ、該櫛歯形変換器の電極指列の少な
くとも一部に、該電極指列の１周期の長さλ内に、前記
ｌ／８λ幅の電極指が２本、前記ｌ／４λ幅の電極指が
１本配列された部位を有することを特徴とする。

（作　用）上記構成の本発明の弾性表面波素子では、たとえば第１
図に示すように、圧電基板上に設けられた櫛歯形変換器
の少なくとも　１つが、電極指列の１周期の長さをλと
して、電極幅をｌ／８λとされたｌ／８λ幅の電極指１
１と、電極幅の少なくとも一部（第１図に示す例では全
部）をｌ／４λとされたｌ／４λ幅の電極指１２とを有
する。

そして、この櫛歯形変換器の電極指列の少なくとも一部
に、Ｌ周期の長さλ内に、ｌ／８λ幅の電極指１１が２
本、ｌ／４λ幅の電極指１２が１本配列された部位を有
する。

第２図および第３図は、第１図に示す櫛歯形変換器にお
いて、矢印方向から波が入射した場合、図中符号ア、イ
、つ、工、オ、力で示す部位からの音響反射波の位相ダ
イヤグラムをＡ−Ａ位置を基準として示すものであり、
第２図は質量付加、電界短絡効果による成分、第３図は
エネルギー蓄積効果による成分を示している。

これらの反射波の成分のうち、第２図に示す質量付加、
電界短絡効果による成分は、ｌ／８λ幅の電極指１１に
よる反射の項（ア、イ、つ、工）は全て相殺され、ｌ／
４λ幅の電極指１２による反射の項（オ、力）のみ、総
反射に寄与することになる。しかも、この反射成分は、
そのベクトルの方向が同一のため、直交分によるキャン
セルもなく、ｌエツジにおける反射量を、最大限に生か
すことができる。

また、第３図に示すエネルギー蓄積効果による反射波の
成分は、ｌ／８λ幅の電極指１１による反射の項（ア、
イ、つ、工）　、ｌ／４λ幅の電極指１２による反射の
項（オ、力）とも全て相殺される。

すなわち、電極指１１．１２による反射は起こらない。

このため、エネルギー蓄積効果による反射波の成分と、
質量付加、電界短絡効果による反射波の成分とが互いに
相殺することがなく、総反射量が大きくなる。

したがって、膜厚を厚くすることなく音響反射量を増大
させることができ、従来に較べて品質の安定化および性
能の向上を図ることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第４図は、本発明の一実施例の弾性表面波素子の要部構
成を示すもので、この実施例の弾性表面波素子では、圧
電基板上に入力側の櫛歯形変換器（トランスデユーサ）
２１と出力側の櫛歯形変換器２２が、弾性表面波伝播方
向（図中矢印で示す）に沿って配列されている。

これらの櫛歯形変換器２１．２２には、それぞれ配列Ｎ
期λに対してｌ／８λの電極幅を有する電極指１１と、
ｌ／４λの電極幅を有する電極指１２とが設けられてお
り、■配列周期λ内に、ｌ／８λ幅の、？！極指１１が
２本、ｌ／４λ幅の電極指１２が１本存在するよう配列
されている。

上記構成のこの実施例の弾性表面波素子では、前述した
ように、従来に較べて音響反射量を増大させることがで
きるので、損失およびＴＴＥを少なくすることができる
。また、膜厚を厚くする必要がないので、品質の安定し
た弾性表面波素子を製造することができる。

第５図は、ｌ／８λ幅の電極指１１と一部がｌ／４λ幅
であって他の部位がｌ／８λ幅の電極指１３を用いた他
の実施例の弾性表面波素子の要部構成を示すものである
。

すなわち、この実施例では、図中点線で区切られた領域
のうち、符号Ｃを付した領域には、電極指の周期列の１
周期長さλ内に、ｌ／８λ幅の電極指が４本存在し、符
号りを付した領域には、ｌ／８λ幅の電極指が２本とｌ
／４λ幅の電極指が１本存在することになる。上記Ｃの
部分では、質量付加、電界短絡、エネルギー蓄積のいず
れの効果も相殺するために、音響反射は起こらない。し
たがって、このように２ＦＩｉ類の部分を混在させるこ
とにより、音響反射量を調整することができる。

また、弾性表面波の伝播方向に直交する方向のみならず
、第６図に示すように、上述した２種類の部分を弾性表
面波の伝播方向に沿って混在させることにより、反射波
のエネルギー分布をも調整することができる。これによ
り、第４図に示した前述の実施例では、帯域内の中心で
のみ方向性がとれていたのに対し、この実施例では、広
帯域にわたって方向性がとれる。

さらに、第７図は、３つの櫛歯形変換器３１．３２．３
３からなる実施例を示すものである。櫛歯形変換器３１
は通常のスプリット電極からなり、入力側を構成する。

また、櫛歯形変換器３２．３３は第６図に示した実施例
の電極と同様な電極からなり、出力側を構成する。

櫛歯形麦換器３１では、音響反射は起こらないが双方向
性トランスデユーサのため、波が双方向に励振される。

これに対して、櫛歯形変換器３２．３３は、先に述べた
ように方向性を持っているため、−ロスが少ない状態で
波を受ける。したがって、このような構成の場合、３電
極構造という本質的に低損失なフィルタ特性に加え、一
方向性トランスデユーサの利点も加わり、極めて損失を
少なくすることができる。

なお、櫛歯形変換器３２．３３を入力とし、櫛歯形変換
器３１を出力としても、その効果には変わりはない。

〔発明の効果］以上説明したように、本発明の弾性表面波素子によれば
、音響反射成分のうち、質量付加、電界短絡効果による
反射成分と、エネルギー蓄積効果による反射成分とが互
いに相殺されず、がっ、音響反射成分のベクトルの方向
が一致するため、極めて大きな総反射量を得ることがで
きる。

また、このように大きな音響反射量を得られるため、膜
厚を従来に比べて薄くすることができる。

これは、プロセスにおける麦動要因を著しく減少させる
ことにつながるため、安定した品質の良い弾性表面波素
子を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性表面波素子の構成を説明するため
の図、第２図および第３図は第１図の弾性表面波素子における
音響反射位相ダイヤグラムを示す図、第４図ないし第７
図は本発明の実施例の弾性表面波素子の構成を説明する
ための図、第８図は従来の弾性表面波素子の構成を説明するための
図、第９図およびＴＳｌＯ図は第８図の弾性表面波素子にお
ける音響反射位相ダイヤグラムを示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧電基板と、この圧電基板上に設けられた複数の
櫛歯形変換器とを具備する弾性表面波素子において、前記櫛歯形変換器の少なくとも１つは、該櫛歯形変換器
の電極指列の１周期の長さをλとして、電極幅を１／８
λとされた１／８λ幅の電極指と、電極幅の少なくとも
一部を１／４λとされた１／４λ幅の電極指とを有し、かつ、該櫛歯形変換器の電極指列の少なくとも一部に、
該電極指列の１周期の長さλ内に、前記１／８λ幅の電
極指が２本、前記１／４λ幅の電極指が１本配列された
部位を有することを特徴とする弾性表面波素子。