JPH05251985A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は弾性表面波デバイスに関し、周波数特
性を効果的に可変し得るデバイスの提供を目的とする。 【構成】圧電薄膜２を多数積層してなる圧電アクチュエ
ータ１２と、印加する電圧に応じて長さが変化する圧電
アクチュエータの一面に固着された圧電基板８と、圧電
基板８上に形成された弾性表面波発生用の電極１０とか
ら構成し、圧電基板８を圧電アクチュエータ１２よりも
十分薄くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波デバイスに関
する。電子機器の分野においては、一定周波数の信号を
得る場合等に、圧電基板の機械的振動により所定の電気
的特性を得るようにした圧電デバイスが使用されること
がある。この種の圧電デバイスの一つに、圧電基板の表
層を伝搬する弾性表面波を用いた弾性表面波デバイスが
ある。弾性表面波デバイスの電気的特性のうち周波数特
性を可変し得るとすれば、周波数可変型の発振器等を構
成する上で極めて有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来、弾性表面波デバイスとして、圧電
基板（圧電材料からなる基板）の表面に櫛歯状電極を設
けてなる弾性表面波共振子や弾性表面波フィルタが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、弾性表面波デバ
イスの周波数特性は可変し得なかったので、例えば周波
数可変型の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を構成する場合に
は、電気的に発振周波数を可変するための可変容量素子
等が必要となっており、装置が複雑になるという問題が
あった。

【０００４】このような事情に鑑み、我々は先に、印加
電圧に応じてその少なくとも一方向の長さが変化するよ
うな圧電アクチュエータにより圧電基板に歪みを与え、
印加電圧に応じて周波数特性を可変し得るようにした弾
性表面波デバイスを提案した（特願平３−２２４０１８
号）。

【０００５】しかし、この構成では、印加電圧の単位変
化量に対する周波数特性の可変量が必ずしも大きくない
という問題があった。本発明の目的は、周波数特性を効
率的に可変し得る弾性表面波デバイスを提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波デバ
イスは、圧電薄膜を多数積層してなる圧電アクチュエー
タと、印加する電圧に応じて長さが変化する該圧電アク
チュエータの一面に固着された圧電基板と、該圧電基板
上に形成された弾性表面波発生用の電極とを備え、上記
圧電基板は上記圧電アクチュエータよりも十分薄くして
構成される。

【０００７】

【作用】本発明の構成によると、印加電圧に応じて長さ
が変化する圧電アクチュエータの一面に、即ち圧電アク
チュエータにおける圧電薄膜積層方向の側方に圧電基板
を固着し、この圧電基板の厚みは圧電アクチュエータの
厚みよりも十分小さいので、圧電アクチュエータへの印
加電圧に応じて効果的に圧電基板を伸縮させることがで
き、周波数特性の効率的な可変が可能になる。また、圧
電アクチュエータの変形に伴って圧電基板は殆ど湾曲し
ないので、周波数特性の可変を安定に行うことができ
る。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明の実施に使用することができる圧電ア
クチュエータの構成例を示す図である。この圧電アクチ
ュエータは、圧電薄膜２を多数積層し、これらの間に正
側電極４及び負側電極６を交互に介在させて構成され
る。各圧電薄膜２においては、単位印加電圧当りの厚み
変化量が最も大きくなる方向が積層方向と一致するよう
にされている。

【０００９】この構成によると、正側電極４と負側電極
６の間に適当な電圧を印加し、その電圧値を変化させる
ことにより、電圧変化量に応じて圧電薄膜の積層方向
（図中の矢印方向）の長さを効果的に変化させることが
できる。

【００１０】本実施例において、圧電アクチュエータを
圧電薄膜の多層構造としているのは、全体に与える電圧
値を一定とするときに単位厚み当りの印加電圧を高くす
るためである。

【００１１】図２は本発明の実施例を示す弾性表面波デ
バイスの側面図である。水晶、ＬｉＴａＯ₃ 等の圧電材
料からなる基板８の表面には櫛歯状の電極１０が形成さ
れており、これにより弾性表面波共振子又は弾性表面波
フィルタが構成されている。電極１０の形成パターンの
具体例については後述する。

【００１２】符号１２は図１に示された圧電アクチュエ
ータであり、その圧電薄膜積層方向（図中の矢印方向）
と平行な面上には基板８が固着されている。圧電アクチ
ュエータ１２はその一端側において支持体１４を介して
プリント配線板等の固定面１６に固定される。

【００１３】この構成によると、圧電アクチュエータ１
２に与える印加電圧の大きさに応じて、圧電アクチュエ
ータ１２の圧電薄膜積層方向の長さが変化し、これに伴
って圧電アクチュエータ１２における基板８の固着面の
長さも変化するので、基板８の長さを変化させて弾性表
面波共振子或いは弾性表面波フィルタの周波数特性を変
化させることができる。

【００１４】基板８は圧電アクチュエータ１２に比べて
十分に薄いので、圧電アクチュエータ１２の変形に伴う
基板８の変形はその大部分が基板８の伸縮方向について
のものである。従って、圧電アクチュエータ１２への印
加電圧により周波数特性を効果的に且つ安定に調整する
ことができる。

【００１５】図３は圧電基板８上への電極パターンの形
成例を示す図てある。（Ａ）は弾性表面波共振子を構成
する場合についてのものであり、この場合、圧電基板８
上には一対の櫛歯状電極が相互に向き合うように形成さ
れ、所謂インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）
が構成されている。

【００１６】一方、（Ｂ）は弾性表面波フィルタを構成
する場合についてのものであり、この場合、圧電基板８
上には、（Ａ）に示したようなＩＤＴを二組相互に影響
し合う位置に形成している。

【００１７】尚、いずれの場合にも、ＩＤＴの電極指の
配列方向が圧電アクチュエータにおける圧電薄膜の積層
方向に一致するようにされている。こうしておくことに
より、圧電アクチュエータへの印加電圧の単位変化に対
する周波数特性の変化量を最大にすることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
周波数特性を効果的に可変し得る弾性表面波デバイスの
提供が可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用することができる圧電アク
チュエータの構成例を示す図である。

【図２】本発明の実施例を示す弾性表面波デバイスの側
面図である。

【図３】電極パターンの例を示す図である。

【符号の説明】

８ 圧電基板 １０ 電極 １２ 圧電アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電薄膜(2) を多数積層してなる圧電ア
   クチュエータ(12)と、 印加する電圧に応じて長さが変化する該圧電アクチュエ
   ータの一面に固着された圧電基板(8) と、 該圧電基板上に形成された弾性表面波発生用の電極(10)
   とを備え、 上記圧電基板(8) は上記圧電アクチュエータ(12)よりも
   十分薄いことを特徴とする弾性表面波デバイス。