JPH036114A - 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〕 この発明は、フィルタ、レゾネータ、遅延線などとして
用いられる弾性表面波装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は１例えば文献”８ｕｖｆａｃｅ　Ｗａｖｅ　Ｆ
ｉ−１ｔｅｒｓ″、Ｈ，Ｍａｔｔｈｅｗｓ、Ｊｏｈｎ　
Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ。

１９７７年、３６０頁に示された従来の弾性表面波装置
を示す構成図である。ここでは弾性表面波装置の一つで
ある分散形遅延線を例として説明する。図において、〈
１）は圧電基板２（２）と（３）はそれぞれ圧電基板（
１）上に形成された交差指形のダブル電極を用いたアボ
ダイズ形すだれ状電極による弾性表面波励振用すだれ状
電極と弾性表面波受信用すだれ状電極、（４）は上記す
だれ状電極（２）及び（３）を構成する電極指、（５）
は隣接する電極指（４）が交差していない部分に、電極
指（４）と同列に対向させて設けられる電極指（４）と
擬似形状のダミー電極、（６）は電極指（４）及びダミ
ー電極（５）を束ねているパッド、　　（７ａ）と（？
ｂ）はそれぞれ弾性表面波励振用すだれ状電極（２）及
び弾性表面波受信用すだれ状電極（３）に電気信号を入
出力する入力端子及び出力端子である。第８図は第７図
に示した弾性表面波装置の弾性表面波励振用すだれ状電
極（２）部分の構成を示す拡大図である。図において、
　（１）、　（２１，（４）、　（５）、　（６）、　
　（７ａ）は第７図と同一物であ９２図中細かく斜線を
付した部分はダミー電極（５）を示している。電極指（
４）とダミー電極（５）はそれぞれ同じ長さの２本を一
組として配置され、パッド（６）で連らねられて櫛形に
されており９図中の上方のパッド（６）の電極指（４）
と下方のパッド（６）の電極指（４）は交差させてあり
２交差長さが変えられている。なお２弾性表面波受信用
すだれ状電極の構成も上記第８図に示した構成と同様で
ある。とこで６　ダブル電極とは上記の如く同じ長さの
電極指（４）を２本ずつ組み合わせて用いるもので５電
極指（４）の幅がλ／８（ただし８　λは弾性表面波の
その電極指位置での波長を示す）の電極指（４）２本を
λ／８の間隔で並べたものである。また、アボダイズ形
すだれ状電極とは上記の如く電極指（４）の交差長さを
変えて弾性表面波の励振または受信強度が位置の関数と
なるよう重み付けを行なったもので２周波数特性を改善
するために用いられるｃｋ！！、た、第７図においては
チャープ形のすだれ状電極の場合を示しており１弾性表
面波励振用すだれ状電極（２）を構成する電極指（４）
の配列ピッチは図中左側では狭く、右側では広くなるよ
う順次変化ｊ２ている。一方８弾性表面波受信用すだれ
状電極（３）を構成する電極指（４）の配列ピッチは図
中左側では広く、右側では狭くなるようｌ１ｉ１次変化
し、ている。

次に動作０作用について説明する。

圧電基板（１）上に設けられた弾性表面波励振用すだｈ
７状１［極（２）に電気信号を入力すると圧電作用によ
り圧電基板（１）」―に弾性表面波が励振される。弾性
表面波励損用すだれ状電極（２）の電極指（４）の配列
ピッチは上記のごとく構成されているので８弾性表面波
励振用すだれ状電極（２）の右側では周波数の低い弾性
表面波が効率よく励振され１弾性表面波励振用すだれ状
電極（２）の左側では周波数　高　弾性表面波が効率よ
く励振される。このようにして励振された弾性表面波は
、圧電基板（１）上を伝げんし５弾性表面波受信用すだ
れ状電極（３）に到達し、再び電気信号に変換され出力
される。ここで弾性表面波受信用すだれ状電極（３）の
電極指（４）の配列ピッチは上記のごとく構成されてい
るので１弾性表面波受信用すだれ状電極（３）の左側で
は周波数の低い弾性表面波が効率よく受信され２弾性表
面波受信用すだれ状電極（３）　　右側　は周波数　高
　弾性表面波が効率よく受信される。

すなわち、励振された弾性表面波のうち周波数が低いも
のは１弾性表面波励振用すだれ状電極（２）の右側で励
振され２弾性表面波受信用すだれ状電極（３）の左側で
受信されるため。圧電基板（１）上の伝ばん距離が短く
、伝ばん時間も短い。

又、励振された弾性表面波のうち周波数が高いものは８
弾性表面波励振用すだれ状電極（２）の左側で励振され
１弾性表面波受信用すだれ状電極（３）の右側で受信さ
れるため、圧電基板（１）上の伝ばん距離が長く、伝ば
ん時間も長い。このようにして７周波数が高くなるほど
遅延時間が長くなる。いわゆるアップチャープの分散特
性を有する分散形遅延線が得られる。なお、第７図では
アップチャープの分散形遅延線を示しているが１弾性表
面波励振用すだれ状電極（２）を構成する電極指（４）
の配列ピッチを図中左側では広く、右側では狭く順次変
化させ２弾性表面波受信用すだれ状電極（３）を構成す
る電極指（４）の配列ピッチを図中右側では広く、左側
では狭く順次変化させた分散形遅延線も用いられる。こ
の場合は、周波数が高く々るほど遅延時間が短くなる。

いわゆるダウンチャープの分散特性を有する分散形遅延
線が得られる。

又、第７図に示したように１弾性表面波励振用すだれ状
電極（２（及び弾性表面波受信用すだれ状電極（３）を
アボダイズ形に形成する場合には。

一般にダミー電極（５）が用いられる場合が多い。

ダミー電極（５）の作用は３弾性表面波の伝搬速胛を電
極指（４）の交差する部分と交差しない部分とにおいて
異ならないようにするためのものであり、互いに交差Ｅ
また電極指（４）とは異なり弾性表面波の励振や受信を
行なわない。さらに、第７図に示１−たようにダブル電
極の作用は、弾性表面波励振用すだれ状電極（２）及び
弾性表面波受信用すだれ状電極（３）において隣り合う
電極指（４）の端での反射波の位相差がμ波髪となって
打ち消し合うよう設計されるため２Ｎ極指（４）による
弾性表面波の反射の影響を低減するものである。

次にこの発明において問題とする弾性表面波装置におけ
るインパルス応答動作について説明する。

第９図は、第７図に示したような従来のと、の種の弾性
表面波装置の入力端子（７ａ）にインパルスを入力した
ときに、出力端子（７Ｉ））より得られる時間応答の実
験結果を示す特性図である。第９図において、横軸は時
間。縦軸は時間応答の振幅を対数で示したものである。

又。第１０図は、第７図に示した弾性表面波装置の弾性
表面波励振用すだれ状電極（２）と弾性表面波励振用丁
だね状電極（３）とを模式的に表Ｉ〜７’Ｃ説明図であ
り、図中の矢印は弾性表面波の伝搬経路を示す６第９図
において、記号Ａで示した振幅のビークは、第１０図中
実線で示す」：うに９弾性表面波励振用すだれ状電極（
２）により励振され、直接弾性表面波受信用すだれ状電
極（３）に到達する弾性表面波によって生じる主信号の
時間応答である。第９図において、記号Ａで示した主信
号の時間応答以外に、記号Ｂで示し、たスプリアスの時
間応答が表れている。スプリアスの生じる時間と弾性表
面波の伝搬速度とから調べた結果。

上記スプリアスは。第１０図中破線で示すように９弾性
表面波励振用すだれ状電極（２）によシ励振されたのち
９弾性表面波励振用すだれ状電極（２）の端部（イ）も
しくは１弾性表面波受信用すだれ状電極（３）の端部に
）において反射し。弾性表面波受信用す尼れ状電極（３
）に到達して受信される弾性表面波によるものであるこ
とが判明した。

なお、端部（ロ）又は端部０うで反射される弾性表面波
は受信レベルにはとんど影響しない。

上記反射は。弾性表面波励振用すだれ状電極（２）及び
弾性表面波受信用す″だれ状電極（３）の中を伝搬する
弾性表面波とすだれ状電極外の圧電基板（１）上に何も
設けられていない広い部分を伝搬する弾性表面波との伝
搬速度が異なる仁とにより、圧電基板（１）との境界部
である端部（イ）及び端部に）において音響的インピー
ダンスの不整合が生じることによって発生し、たものと
考えられる。なお、ここでは弾性表面波装置の一つとし
て、分散形遅延線について説明したが２弾性表面波励振
用すだれ状′［極（２）及び弾性表面波受信用すだれ状
電極（３）を構成する電極指（４）の配列ピッチを一定
とした一般の弾性表面波装置においても電極指（４）の
本数が多くなると上述したと同様の理由により８スプリ
アスが生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の弾性表面波装置では１以上に示したように、すだ
れ状電極端部の圧電基板との境界部で音響インピーダン
スの不整合による弾性表面波の反射が起きるため１時間
応答のスプリアスを生じるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためＫなされ
たもので２時間応答のスプリアスを低減できる弾性表面
波装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る弾性表面波装置は１弾性表面波励振用す
だれ状を極と弾性表面波受信用すだれ状電極の互いに他
方のすだれ状電極から遠い方の端部近傍の圧電基板上に
、すだれ状電極のパッドに接続され、一端の縁が電極指
に近接し、かつ、他端の縁が電極指に対して傾斜した部
分より成る形状の金属膜を設けたものである。

〔作用〕

仁の発明における弾性表面波装置でハ２．上記のような
金属膜を設けることにより、すだれ状電極を伝搬してき
た弾性表面波に対するすだれ状電極端部での音響インピ
ーダンスの不１が緩和され、上記弾性表面波の大部分が
すだれ状電極端部で反射されずに金属膜へ進行し、かつ
。

金属膜端で反射される弾性表面波の反射方向が電極指（
Ｃ対Ｅ２て垂直にならず８　または、電極指外へ向くの
で１反射波の影響が低減され時間応答のスプリアスが低
減される。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例である弾性表面波装置の構
成図であり、従来例と同じく分散形遅延線を例として説
明する。なお、実施例ではすだれ状電極端部に金属膜を
設けるに当って。

交差していない電極指部分での付加的な反射を除くため
、仁の交差していない電極指部分にも金属膜を充填する
ようにパッドに連らなる金属膜を設けた実際的表側を示
す。図において。（１）〜（６）、　　（７ａ）　、　
　（７ｂ）は第７図に示した従来装置と同一であり、　
　（８ａ）は弾性表面波励振用すだれ状電極（２）の圧
電基板Ｏ）の端部側に設けた金属膜、　　（ｓｂ）は弾
性表面波受信用すだれ状電極（３）の圧電基板（１）の
端部側に設けた金属膜、　　（９ｓ）（９ｂ）はそれぞ
れ電極指（４）に対して傾斜した部分よシ成る金属膜（
ｓａ）　　（８ｂ）の傾斜部、　（１０ａ）（ｘｏｈ）
はそれぞれ電極指（４）が交差していない部分を充填す
る金属膜（８ａ）　（８ｂ）の延長部を示す金属膜延長
部である。電極指（４）７　ダミー電極（５）は従来例
と同様であり、電極指（４）の配列ピッチも従来例と同
様とした。又。この実施例では傾斜部（９ａ）　（９ｂ
３を傾斜（−た部分より成る形状として電極指（４）に
対して一定の傾角をもつ傾斜線とし、それぞれ凸字形に
配置した場合を示している。

ここで、上記実施例において弾性表面波の励振及び受信
８並びに分散形遅延線の動作、作用は従来例と同様であ
シ、説明を省略する。

次に上記実施例におけるインパルス応答動作について説
明する。

第２図は第１図に示したような弾性表面波装置の入力端
子（７Ｂ）にインパルスを入力したときに、出力端子（
７ｈ）よシ得られる時間応答の実験結果を示す特性図て
あシ、横軸は時間、縦軸は時間応答の振幅を対数で示し
たものである０又、第３図は第１図に示した弾性表面波
装置の弾性表面波励振用すだれ状電極（２）及び金属膜
（８ａ）と弾性表面波受信用すだれ状電極（３）及び金
属膜（８ｂ）とを模式的に示し２だ説明図であり、図中
の矢印は弾性表面波の伝搬経路を示す。

第２図において、黒人で示した振幅のピークは、従来の
この種の弾性表面波装置と同様Ｋ。

第３図中実線て示ずような弾性表面波により生じる主信
号の時間応答である。、［７かしながら、第２図に示す
特性図では、第９図において点Ｂで示したようなスプリ
アスは表れていない。このような良好な特性が得られた
のけ９第３図中点線で示すように３弾性表面波励振用す
だれ状電極（２）及び弾性表面波受信用すだれ状電極（
３）の端部に到達した弾性表面波が金属膜（８ａ）　（
８ｈ）の傾斜部（ｓａ）　（’９ｂ）においてすだれ状
電極（２）及び（３）の外−・斜めに反射し１弾性表面
波受信用すだれ状電極（３）に受信されないためである
。さらに、第２図において点Ａで示し、た主信号の時間
応答は、第９図において黒人で示した主信号の時間応答
と同様の特性を示し７ており、金属膜（８ａ）（８ｂ）
を形成ｊ、７たことによる主信号の時間応答への影響４
無いことがわかる。

以上のように、この発明に係る弾性表面波装置では、主
信号に影響をおよぼさず、かつ１時間応答のスプリアス
を低減する効果が得られる第４図はこの発明の他の実施
例である弾性表面波装置を示す構成図であシ。第１図に
示した実施例における金属膜（８ａ）　（ａｂ）の圧電
基板（１）端部側の傾斜部（９ａ）　（９ｂ）の形状を
図示の如く電極（４）に対して一定の傾角をもつ傾斜線
とし、それぞれ同一方向へ傾斜させて配置し７た場合を
示している。傾斜部（９ａ）　（９ｂ）で反射される弾
性表面波の反射方向は電極指（４）の外へあるいは電極
指（４）に対して斜めになるため上記同様の効果が得ら
れる。

第５図はこの発明のさらに他の実施例である弾性表面波
装置を示す構成図であり、第１図及び第４図に示した実
施例における金属膜（８ａ）（８ｂ）の圧電基板（１）
端部側の傾斜部（９ａ）　（９ｂ）の形状のさらに他の
実施態様を示している。図においてり斜部（９ａ）は電
極指（４）に対【７て適切な傾斜をもつ直線の組合せか
ら成る形状の一例であり１仙斜部（９ｂ）は曲線から成
る形状の一例である。この実施例においても前記２″″
＞の実施例と同様の効果が得られる。

なお８以上ではこの発明Ｃある脣性表面波装！ｔにおけ
る金属膜（ｓａ）　（８ｄ）の実施態様を・３例はど示
し、たが、これらに限らず金属膜（８ａ）（８ｂ）の傾
斜部（９ａ）　（９ｂ）は電極指（４）に対して傾斜し
た部分より成る形状に形成されていれば直線でも曲線で
も又は両者の組み合わせでも良く、励振側の金属膜（８
さ）と受信側の金属膜（８ｂ）は対称形で４、〈でも良
い。又。金属膜延長部（１０ａ）　（１０ｈ）はこの発
明の課題を解決する手段とは別物であり、設けなくても
良い３、第６図はこの発明の他の実施例である弾性表面
波装置を示す構成図である。図において、（２）はダブ
ル電極により収る電極指（４）の交差長さが一様である
正規形寸だれ状電極を用いた弾性表面波受信用寸だれ状
電極であシ、前記同様アッグチャー・プの分散形遅延線
を示している。このように構成された弾性表面波装置に
おいては一般に弾性表面波励振用すだれ状電極（２）側
では電極指（４）の数が少なく、端部での反射の影響が
小さいため金属膜はアボダイズ形で構成された一方の弾
性表面波受信用電極（３）にのみ形成され。

この電極（３）の端部での反射に対して上記同様の効果
を発揮する。なお、第６図においても金属膜（８ｂ）の
形状は第４図又は第５図に示した形状等、上述同様のバ
リエーションが適用できることは言うまでもない。又、
金属膜延長部（ｘｏｂ）は設けなくても良い。

なお。以上の実施例においてはダブル電極よυ成る電極
指（４）を用いた場合を示し、たが９　この発明はこれ
にかかわらずシングル電極又は他の構成の電極指を用い
る場合にも適用できる。

又２以上の実施例においてはアボダイズ形すだれ状電極
においてダミー電極を備えた場合を示し九が、この発明
はこれにかかわらずダミー電極を用いない場合にも適用
できる。

さらに、この発明はすだわ状電極が正規形でもアボダイ
ズ形でも、又は、チャープ形でも非チャープ形でも適用
でき、上記同様の効果を発揮する。

ところで、以上の実施例では弾性表面波装置として分散
形遅延線を例として示し説明したがこの発明はこれ以外
の弾性表面波装置にも利用できること昧自明である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、金属膜をすだれ状電極
の端部に近接させて設けたので８弾性表面波のすだれ状
電極端部での反射が低減でき、かつ、金属膜の端部を電
極に対し１、て傾斜し。

六部分よね成る形状に形成しているので、金属膜の端部
で反射された反射波の方向が電極と垂直にならず５又は
、電極指外へ向かうため０反射の影響による時間応答の
スプリアスを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である弾性表面波装置の構
成図６第２図は第１図に示した弾性表面波装置の入力端
子にインパルスを入力したとき民出力端子よシ得られる
時間応答の実験結果を示す特性図５第３図は第１図に示
した弾性表面波装置を模式的に示した説明図３第４図は
との発明の他の実施例である弾性表面波装置を示す構成
図８第５図はこの発明のさらに他の実施例である弾性表
面波装置を示す構成図１　第６図はこの発明の又仙の実
施例である弾性表面波装置を示・す構成図、第７図は従
来の弾性表面波装置を示す構成図、第８図は第７図に示
［７た弾性表面波装置の弾性表面波励振用すだれ状電極
部分の構成を示す拡大図、第９図は第７図に示した従来
の弾性表面波装置におけるインパルス応答の実験結果を
示す特性図、第１０図は第７図に示した弾性表面波装置
を模式的に示した説明図である。 図において、（１）は圧電基板、（２）は弾性表面波励
振用すだれ状電極、（３）は弾性表面波受信用すすだれ
状電極、（４）は電極指、（５）はダミー電極。 （４）は電極指２（５）はダミー電極、（６）はパッド
、（７ａ）は入力端子、　　（７ｂ）は出力端子、　　
ｃｓａ）　（８１１）は金属膜、　　（９ａ）　（９ｂ
）　はそれぞれ金属膜（８ａ）（８ｂ）の圧電基板（叉
）端部側の傾斜部、　（ｘｏａ）（１ａｂ）はそれぞれ
金属膜（ｓａ）　（８ｂ）の延長部分である金属膜延長
部である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧電基板上に，パッドにより連結されて櫛形に配列さ
   れた短冊状の電極指同志を交差指形に配置した構成を有
   する弾性表面波励振用すだれ状電極と弾性表面波受信用
   すだれ状電極とを備えた弾性表面波装置において，上記
   弾性表面波励振用すだれ状電極と弾性表面波受信用すだ
   れ状電極の互いに他方のすだれ状電極から遠い方の端部
   近傍の上記圧電基板上の少なくとも一方に，それぞれが
   上記すだれ状電極の各々のパッドに接続され，一端の縁
   が上記各々のパッドにより連結された電極指に近接する
   金属膜を設け，かつ，それぞれの金属膜の他端の縁を電
   極指に対して傾斜した部分より成る形状に形成したこと
   を特徴とする弾性表面波装置。