JPH10145170A - 弾性表面波変換器 - Google Patents
弾性表面波変換器Info
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- JPH10145170A JPH10145170A JP30993196A JP30993196A JPH10145170A JP H10145170 A JPH10145170 A JP H10145170A JP 30993196 A JP30993196 A JP 30993196A JP 30993196 A JP30993196 A JP 30993196A JP H10145170 A JPH10145170 A JP H10145170A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の基板において任意方向の一方向性を有
する広帯域分散型すだれ状電極弾性表面波変換器を提供
する。 【解決手段】 圧電性または電歪性の基板上に正負の電
極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の周
期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する分
散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器において、
前記すだれ状電極がダブル電極構造を有し、かつ各ダブ
ル電極を構成する電極指の一方に異種物質をのせる。
する広帯域分散型すだれ状電極弾性表面波変換器を提供
する。 【解決手段】 圧電性または電歪性の基板上に正負の電
極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の周
期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する分
散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器において、
前記すだれ状電極がダブル電極構造を有し、かつ各ダブ
ル電極を構成する電極指の一方に異種物質をのせる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、正負電極の幅およ
び配置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に
変化する分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器
に関し、特に所望の方向性を持たせ得る弾性表面波変換
器に関する。
び配置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に
変化する分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器
に関し、特に所望の方向性を持たせ得る弾性表面波変換
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の弾性表面波変換器は例えば広帯
域の弾性表面波コンボルバや弾性表面波フィルタを構成
するために用いられる。
域の弾性表面波コンボルバや弾性表面波フィルタを構成
するために用いられる。
【０００３】本発明者らは、先に、圧電性（圧電性薄膜
を含む）または電歪性の基板上に、弾性表面波を励振す
る第１および第２のすだれ状電極と、これらの弾性表面
波を検出してコンボリューション出力を電気信号として
取り出す出力電極とを備えた弾性表面波コンボルバにお
いて、前記第１および第２のすだれ状電極が所定の厚み
を有し、前記第１のすだれ状電極は前記出力電極に向か
って徐々に電極幅および周期が短くなる正負の電極を交
互に配置してなり、前記第２のすだれ状電極は前記出力
電極に向かって徐々に電極幅および周期が長くなる正負
の電極を交互に配置してなる弾性表面波コンボルバを提
案した（特開平４−３３１５０５号）。前記第１のすだ
れ状電極の構造はダウンチャープ型、第２のすだれ状電
極の構造はアップチャープ型と呼ばれる。
を含む）または電歪性の基板上に、弾性表面波を励振す
る第１および第２のすだれ状電極と、これらの弾性表面
波を検出してコンボリューション出力を電気信号として
取り出す出力電極とを備えた弾性表面波コンボルバにお
いて、前記第１および第２のすだれ状電極が所定の厚み
を有し、前記第１のすだれ状電極は前記出力電極に向か
って徐々に電極幅および周期が短くなる正負の電極を交
互に配置してなり、前記第２のすだれ状電極は前記出力
電極に向かって徐々に電極幅および周期が長くなる正負
の電極を交互に配置してなる弾性表面波コンボルバを提
案した（特開平４−３３１５０５号）。前記第１のすだ
れ状電極の構造はダウンチャープ型、第２のすだれ状電
極の構造はアップチャープ型と呼ばれる。
【０００４】この弾性表面波コンボルバは、正負電極の
幅および配置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって
徐々に変化する分散型（チャープ型）のすだれ状電極を
用いたため、以前の等周期型すだれ状電極を用いたもの
よりも特性を広帯域化することができる。
幅および配置の周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって
徐々に変化する分散型（チャープ型）のすだれ状電極を
用いたため、以前の等周期型すだれ状電極を用いたもの
よりも特性を広帯域化することができる。
【０００５】すだれ状電極の構造として、シングル電極
構造とダブル電極構造が知られている。図１５（ａ）は
シングル電極構造の平面図を、図１５（ｂ）はその断面
図を示す。また、図１６（ａ）はダブル電極構造の平面
図を、図１６（ｂ）はその断面図を示す。図において、
１，２は励振電極（正電極と負電極）、３は基板であ
る。
構造とダブル電極構造が知られている。図１５（ａ）は
シングル電極構造の平面図を、図１５（ｂ）はその断面
図を示す。また、図１６（ａ）はダブル電極構造の平面
図を、図１６（ｂ）はその断面図を示す。図において、
１，２は励振電極（正電極と負電極）、３は基板であ
る。
【０００６】分散型のすだれ状電極は、ある種の圧電性
基板においてシングル電極構造では、弾性表面波を電極
周期が短くなる方向（ダウン方向）に強く励振する一方
向性を有していた。また、ダブル電極構造においては、
弾性表面波の励振の方向性は極めて弱く、実質的に両方
向性の特性を有していた。
基板においてシングル電極構造では、弾性表面波を電極
周期が短くなる方向（ダウン方向）に強く励振する一方
向性を有していた。また、ダブル電極構造においては、
弾性表面波の励振の方向性は極めて弱く、実質的に両方
向性の特性を有していた。
【０００７】したがって、前記第１のすだれ状電極はシ
ングル電極構造とすれば出力電極方向への一方向性を有
し出力電極方向への伝搬効率（励振効率）が高い。この
ような出力電極方向への一方向性を前記第２のすだれ状
電極に対しても与えることができれば弾性表面波コンボ
ルバの効率をさらに向上させることができる。しかし、
同一基板上に同一材料でチャープ方向が互いに反対のシ
ングル電極構造の電極を形成することはある種の基板で
は不可能であり、またそうでない場合でも工程が煩瑣で
あり、実現が困難であった。そこで、一般的には、前記
第２のすだれ状電極として両方向性のダブル電極構造の
ものを用いて、第１のすだれ状電極による効率向上だけ
に甘んじていた。
ングル電極構造とすれば出力電極方向への一方向性を有
し出力電極方向への伝搬効率（励振効率）が高い。この
ような出力電極方向への一方向性を前記第２のすだれ状
電極に対しても与えることができれば弾性表面波コンボ
ルバの効率をさらに向上させることができる。しかし、
同一基板上に同一材料でチャープ方向が互いに反対のシ
ングル電極構造の電極を形成することはある種の基板で
は不可能であり、またそうでない場合でも工程が煩瑣で
あり、実現が困難であった。そこで、一般的には、前記
第２のすだれ状電極として両方向性のダブル電極構造の
ものを用いて、第１のすだれ状電極による効率向上だけ
に甘んじていた。
【０００８】一方、上記の特開平４−３３１５０５号に
も記載されているように、前記電極構造においてシング
ル電極構造では励振電極部分の特性音響インピーダンス
Ｚｍとギャップ部分の特性音響インピーダンスＺｇとの
比Ｚｍ／Ｚｇが１よりも小さい（Ｚｍ／Ｚｇ＜１）場
合、電極周期が短くなる方向（ダウン方向）に弾性表面
波が強く励振し、Ｚｍ／Ｚｇが１よりも大きい（Ｚｍ／
Ｚｇ＜１）場合、電極周期が長くなる方向（アップ方
向）に弾性表面波が強く励振し、Ｚｍ／Ｚｇが１と等し
い（Ｚｍ／Ｚｇ＝１）場合、両方向性が得られることが
知られている。
も記載されているように、前記電極構造においてシング
ル電極構造では励振電極部分の特性音響インピーダンス
Ｚｍとギャップ部分の特性音響インピーダンスＺｇとの
比Ｚｍ／Ｚｇが１よりも小さい（Ｚｍ／Ｚｇ＜１）場
合、電極周期が短くなる方向（ダウン方向）に弾性表面
波が強く励振し、Ｚｍ／Ｚｇが１よりも大きい（Ｚｍ／
Ｚｇ＜１）場合、電極周期が長くなる方向（アップ方
向）に弾性表面波が強く励振し、Ｚｍ／Ｚｇが１と等し
い（Ｚｍ／Ｚｇ＝１）場合、両方向性が得られることが
知られている。
【０００９】例えば、基板材料にＹ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3
およびＹ−Ｘ １２８゜ＬｉＮｂＯ3 を用いて、励振電
極材料にＡｌを用いた場合における、Ａｌの膜厚と励振
電極部分の特性音響インピーダンスＺｍとギャップ部分
の特性音響インピーダンスＺｇとの比Ｚｍ／Ｚｇとの関
係を図１７に示す。このとき横軸におけるＡｌの膜厚
は、励振される弾性表面波の波長λによって規格化して
いる。Ｙ−Ｘ １２８゜ＬｉＮｂＯ3 を基板材料用いた
場合では、Ａｌの膜厚を変化させることによりＺｍ／Ｚ
ｇを１に対して大きくも小さくもできる。つまりＹ−Ｘ
１２８゜ＬｉＮｂＯ3 を基板材料用いて、シングル電
極構造を有する広帯域分散型すだれ状電極弾性表面波変
換器を構成する場合、Ａｌの膜厚を変化させることによ
り、弾性表面波を強く励振する方向を自由に変えること
ができる。一方、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 を用いた場合
は、Ａｌの膜厚を変化させてもＺｍ／Ｚｇを１よりも大
きくすることはできない。つまり、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ
3 を基板材料用いてシングル電極構造を有する広帯域分
散型すだれ状電極弾性表面波変換器を構成する場合、Ａ
ｌの膜厚を変化させても弾性表面波を強く励振する方向
を変えることはできず、常に電極周期が短くなる方向
（ダウン方向）のみに強く励振してしまう。
およびＹ−Ｘ １２８゜ＬｉＮｂＯ3 を用いて、励振電
極材料にＡｌを用いた場合における、Ａｌの膜厚と励振
電極部分の特性音響インピーダンスＺｍとギャップ部分
の特性音響インピーダンスＺｇとの比Ｚｍ／Ｚｇとの関
係を図１７に示す。このとき横軸におけるＡｌの膜厚
は、励振される弾性表面波の波長λによって規格化して
いる。Ｙ−Ｘ １２８゜ＬｉＮｂＯ3 を基板材料用いた
場合では、Ａｌの膜厚を変化させることによりＺｍ／Ｚ
ｇを１に対して大きくも小さくもできる。つまりＹ−Ｘ
１２８゜ＬｉＮｂＯ3 を基板材料用いて、シングル電
極構造を有する広帯域分散型すだれ状電極弾性表面波変
換器を構成する場合、Ａｌの膜厚を変化させることによ
り、弾性表面波を強く励振する方向を自由に変えること
ができる。一方、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 を用いた場合
は、Ａｌの膜厚を変化させてもＺｍ／Ｚｇを１よりも大
きくすることはできない。つまり、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ
3 を基板材料用いてシングル電極構造を有する広帯域分
散型すだれ状電極弾性表面波変換器を構成する場合、Ａ
ｌの膜厚を変化させても弾性表面波を強く励振する方向
を変えることはできず、常に電極周期が短くなる方向
（ダウン方向）のみに強く励振してしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、任意の基板
において任意方向の一方向性、特に通常のチャープ方向
に由来する一方向性とは逆方向の一方向性を有する広帯
域分散型すだれ状電極弾性表面波変換器を提供すること
を目的とする。
において任意方向の一方向性、特に通常のチャープ方向
に由来する一方向性とは逆方向の一方向性を有する広帯
域分散型すだれ状電極弾性表面波変換器を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、圧電性または電歪性の基板上に正負の
電極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の
周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する
分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器におい
て、前記すだれ状電極がダブル電極構造を有し、かつす
べてのダブル電極の一方の電極指に異種物質がのってい
ることを特徴とする。
め、本発明では、圧電性または電歪性の基板上に正負の
電極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の
周期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する
分散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器におい
て、前記すだれ状電極がダブル電極構造を有し、かつす
べてのダブル電極の一方の電極指に異種物質がのってい
ることを特徴とする。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、圧電性または電歪性の基板
の上に徐々に電極幅及び周期が短くなる正負の電極を交
互に配置して動作するダブル構造広帯域分散型すだれ状
電極において、ダブル電極の一方の電極に異種金属をの
せて、ダブル電極分散型すだれ状電極のもつ対称性を崩
すことにより、方向性をコントロールすることが可能と
なる。このことによって、従来、基板材料の特性によっ
ては出来なかった、同一基板上に方向性が逆のチャープ
型電極を形成することが可能となる。
の上に徐々に電極幅及び周期が短くなる正負の電極を交
互に配置して動作するダブル構造広帯域分散型すだれ状
電極において、ダブル電極の一方の電極に異種金属をの
せて、ダブル電極分散型すだれ状電極のもつ対称性を崩
すことにより、方向性をコントロールすることが可能と
なる。このことによって、従来、基板材料の特性によっ
ては出来なかった、同一基板上に方向性が逆のチャープ
型電極を形成することが可能となる。
【００１３】例えば、圧電的非線形性の大きい基板の中
で最も一般的な基板材料であるＹ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 を
用い、電極材料をアルミニウム膜で形成したダブル電極
構造の分散型すだれ状電極において、ダウン側の電極指
にクロム膜を積層した場合、アップ方向へ強く励振させ
ることができ、アップ側の電極指にクロム膜を積層した
場合、ダウン方向へ強く励振させることができる。この
ように、従来、Ｙ−ＺＬｉＮｂＯ3 を基板材料用いては
電極周期が長くなる方向（アップ方向）に強く励振する
ものが得られなかったものが、本発明では現実として得
られるようになる。
で最も一般的な基板材料であるＹ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 を
用い、電極材料をアルミニウム膜で形成したダブル電極
構造の分散型すだれ状電極において、ダウン側の電極指
にクロム膜を積層した場合、アップ方向へ強く励振させ
ることができ、アップ側の電極指にクロム膜を積層した
場合、ダウン方向へ強く励振させることができる。この
ように、従来、Ｙ−ＺＬｉＮｂＯ3 を基板材料用いては
電極周期が長くなる方向（アップ方向）に強く励振する
ものが得られなかったものが、本発明では現実として得
られるようになる。
【００１４】本発明の異種物質としては、クロム膜の
他、Ａｌ2Ｏ3 ，Ｎｉ，Ｇｅ等を用いることができる。
他、Ａｌ2Ｏ3 ，Ｎｉ，Ｇｅ等を用いることができる。
【００１５】アルミニウム電極や異種物質は、半導体Ｉ
Ｃ等を製造する場合と同様のフォトリソグラフ技術（真
空蒸着、フォトエッチング、リフトオフ等）により成膜
することができる他、選択的に除去したい部分が金属で
ある場合には電気化学効果を用いた陽極酸化法を用いる
ことができ、選択的に金属を付着させたい場合はメッキ
法を用いることもできる。
Ｃ等を製造する場合と同様のフォトリソグラフ技術（真
空蒸着、フォトエッチング、リフトオフ等）により成膜
することができる他、選択的に除去したい部分が金属で
ある場合には電気化学効果を用いた陽極酸化法を用いる
ことができ、選択的に金属を付着させたい場合はメッキ
法を用いることもできる。
【００１６】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。実施例１ 図１は本発明の一実施例に係る弾性表面波変換器の構成
を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。同図
の変換器１０は、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 基板１上に、膜
厚２０００ÅのＡｌ膜でλ／８ダブル電極構造のチャー
プ型すだれ状電極２（２ａ，２ｂ）および３（２ａ，２
ｂ）を形成し、そのダブル電極の周期が短くなる側（ダ
ウン側）の電極指２ｂおよび３ｂの上に膜厚１５００Å
のＣｒ膜２ｃ，３ｃを積層したものである。
する。実施例１ 図１は本発明の一実施例に係る弾性表面波変換器の構成
を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。同図
の変換器１０は、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 基板１上に、膜
厚２０００ÅのＡｌ膜でλ／８ダブル電極構造のチャー
プ型すだれ状電極２（２ａ，２ｂ）および３（２ａ，２
ｂ）を形成し、そのダブル電極の周期が短くなる側（ダ
ウン側）の電極指２ｂおよび３ｂの上に膜厚１５００Å
のＣｒ膜２ｃ，３ｃを積層したものである。
【００１７】図２は方向性測定の概念図を示す。図２に
示すように、同一基板上に測定対象の弾性表面波変換器
２０と、それを挟む両側に等周期型の弾性表面波変換器
２１および３１を形成し、変換器２０の正負電極間に高
周波電圧を印加して弾性表面波を励振させ、それを変換
器２１と２２で受信し、変換器２１と２２それぞれの正
負電極間に発生する電圧を計測する。変換器２０への入
力電圧に対する変換器２１と２２それぞれの出力電圧の
比（ｄＢ）を挿入損失とする。
示すように、同一基板上に測定対象の弾性表面波変換器
２０と、それを挟む両側に等周期型の弾性表面波変換器
２１および３１を形成し、変換器２０の正負電極間に高
周波電圧を印加して弾性表面波を励振させ、それを変換
器２１と２２で受信し、変換器２１と２２それぞれの正
負電極間に発生する電圧を計測する。変換器２０への入
力電圧に対する変換器２１と２２それぞれの出力電圧の
比（ｄＢ）を挿入損失とする。
【００１８】図３は、図１の弾性表面波変換器におい
て、電極対数２３３対、中心周波数２００ＭＨｚ、帯域
４０ＭＨｚ、交差幅Ｗ＝５０μｍ（３λ）としたときの
挿入損失特性を示す。図１の変換器は、挿入損失特性
が、電極周期が長くなる方向（アップ方向）の方が、電
極周期が短くなる方向（ダウン方向）よりも小さく、ア
ップ方向に弾性表面波を強く励振する、アップ方向の一
方向性を有することが分かる。
て、電極対数２３３対、中心周波数２００ＭＨｚ、帯域
４０ＭＨｚ、交差幅Ｗ＝５０μｍ（３λ）としたときの
挿入損失特性を示す。図１の変換器は、挿入損失特性
が、電極周期が長くなる方向（アップ方向）の方が、電
極周期が短くなる方向（ダウン方向）よりも小さく、ア
ップ方向に弾性表面波を強く励振する、アップ方向の一
方向性を有することが分かる。
【００１９】比較例１ 図４は、図１の弾性表面波変換器に対して図２の状態で
Ｃｒ膜を形成していないもの、すなわち図１５に示す従
来のλ／８ダブル電極構造のチャープ型すだれ状電極を
有する弾性表面波変換器の挿入損失特性を示す。実質的
に両方向性を有することが分かる。
Ｃｒ膜を形成していないもの、すなわち図１５に示す従
来のλ／８ダブル電極構造のチャープ型すだれ状電極を
有する弾性表面波変換器の挿入損失特性を示す。実質的
に両方向性を有することが分かる。
【００２０】実施例２ 図５は本発明の他の実施例に係る弾性表面波変換器の構
成を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。同
図の変換器は、図１のダブル電極２，３のアップ側の電
極指２ａおよび３ａの上に膜厚１５００ÅのＣｒ膜を積
層したものである。その挿入損失特性は、図６に示すよ
うに、ダウン方向の方が、アップ方向よりも小さく、ダ
ウン方向に一方向性を有することが分かる。
成を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。同
図の変換器は、図１のダブル電極２，３のアップ側の電
極指２ａおよび３ａの上に膜厚１５００ÅのＣｒ膜を積
層したものである。その挿入損失特性は、図６に示すよ
うに、ダウン方向の方が、アップ方向よりも小さく、ダ
ウン方向に一方向性を有することが分かる。
【００２１】以上の実施例および比較例から分かるよう
に、図１６に示す従来例に対し、図１に示すように、励
振ダブル電極２，３の一方の電極指２ｂおよび３ｂの上
に異種金属をのせることによって、従来のダブル電極構
造チャープ電極の持っている対称性を崩すこととなり、
方向性を持たせることが可能となる。また、図５のよう
に異種金属をのせる電極指を変えれば、方向性は逆転す
る。このことを考慮すると、従来得られないとされてい
た、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 基板上のチャープ電極でアッ
プ方向に強く励振するものが得られることとなる。上記
実施例１および２によれば、従来のダブル電極構造チャ
ープ電極が両方向性を持つことを利用して、ダブル電極
の片方に異種金属をのせることによってその対称性を崩
し方向性を持たせることが可能となった。
に、図１６に示す従来例に対し、図１に示すように、励
振ダブル電極２，３の一方の電極指２ｂおよび３ｂの上
に異種金属をのせることによって、従来のダブル電極構
造チャープ電極の持っている対称性を崩すこととなり、
方向性を持たせることが可能となる。また、図５のよう
に異種金属をのせる電極指を変えれば、方向性は逆転す
る。このことを考慮すると、従来得られないとされてい
た、Ｙ−Ｚ ＬｉＮｂＯ3 基板上のチャープ電極でアッ
プ方向に強く励振するものが得られることとなる。上記
実施例１および２によれば、従来のダブル電極構造チャ
ープ電極が両方向性を持つことを利用して、ダブル電極
の片方に異種金属をのせることによってその対称性を崩
し方向性を持たせることが可能となった。
【００２２】作製例 図７に実施例１の構造を有する弾性表面波変換器の製造
工程の一例を示す。まず、基板１の表面全体にＡｌを２
０００ÅさらにＣｒを１５００Å蒸着し、フォトエッチ
ングの手法を用いて図７（ａ）に示すようなパターンを
作製する。次に、バスバー５，６に図示しない直流電源
の陰極をつなぎ、別に用意したＰｔ板（図示せず）に陽
極をつなぎ、基板１およびＰｔ板をＣｒのエッチング液
に着ける。電気化学効果により、電気的につながってい
ない電極指の上のＣｒがエッチングされる（図７
（ｂ））。さらにレジストを塗り、浮き電極とバスバー
部分とをつなげるための窓を露光により開ける。窓を開
けた部分のＣｒをエッチングにより取り去る。さらにＡ
ｌを５０００Å蒸着し、リフトオフ工程により、浮き電
極とバスバーとを接続させる（図７（ｃ））。これによ
って図１のようにダウン側の電極指２ｂ，３ｂにＣｒ膜
２ｃ，３ｃをのせたすだれ状電極を得ることが出来る。
工程の一例を示す。まず、基板１の表面全体にＡｌを２
０００ÅさらにＣｒを１５００Å蒸着し、フォトエッチ
ングの手法を用いて図７（ａ）に示すようなパターンを
作製する。次に、バスバー５，６に図示しない直流電源
の陰極をつなぎ、別に用意したＰｔ板（図示せず）に陽
極をつなぎ、基板１およびＰｔ板をＣｒのエッチング液
に着ける。電気化学効果により、電気的につながってい
ない電極指の上のＣｒがエッチングされる（図７
（ｂ））。さらにレジストを塗り、浮き電極とバスバー
部分とをつなげるための窓を露光により開ける。窓を開
けた部分のＣｒをエッチングにより取り去る。さらにＡ
ｌを５０００Å蒸着し、リフトオフ工程により、浮き電
極とバスバーとを接続させる（図７（ｃ））。これによ
って図１のようにダウン側の電極指２ｂ，３ｂにＣｒ膜
２ｃ，３ｃをのせたすだれ状電極を得ることが出来る。
【００２３】逆に、図７（ａ）において、浮き電極の方
をＣｒ残りにしたい場合、バスバー５，６に陽極を、Ｐ
ｔ板に陰極をつなぎ、陽極酸化で用いられる電解液につ
ける。すると、陽極に接続されている電極のＣｒが溶け
て図７（ｂ）とは逆のパターンを得ることが出来る。こ
の後、上記と同じような操作を繰り返すことにより図５
に示すように、図７（ｃ）または図１の配置とは逆のア
ップ側電極指２ａ，３ａにＣｒ膜２ｄ，３ｄをのせたす
だれ状電極を得ることが出来る。4-3 の電極配置とは逆
のものが得られる。
をＣｒ残りにしたい場合、バスバー５，６に陽極を、Ｐ
ｔ板に陰極をつなぎ、陽極酸化で用いられる電解液につ
ける。すると、陽極に接続されている電極のＣｒが溶け
て図７（ｂ）とは逆のパターンを得ることが出来る。こ
の後、上記と同じような操作を繰り返すことにより図５
に示すように、図７（ｃ）または図１の配置とは逆のア
ップ側電極指２ａ，３ａにＣｒ膜２ｄ，３ｄをのせたす
だれ状電極を得ることが出来る。4-3 の電極配置とは逆
のものが得られる。
【００２４】上記のように、電気化学効果を用いれば、
精密な重ねあわせ露光をすることなく、所望のパターン
を得ることが出来る。また、１枚のマスクで若干のプロ
セスを変えることにより、パターンが逆のもの、つまり
方向性が逆転したものが得られることになる。
精密な重ねあわせ露光をすることなく、所望のパターン
を得ることが出来る。また、１枚のマスクで若干のプロ
セスを変えることにより、パターンが逆のもの、つまり
方向性が逆転したものが得られることになる。
【００２５】実施例３および比較例２ チャープ型弾性表面波変換器を用いて、図８に示す構造
の弾性表面波コンボルバを作成した。図８の弾性表面波
コンボルバは、特開平４−３３１５０５号に開示された
弾性表面波コンボルバに対し、ダブル電極構造の変換器
として、図１の構成のλ／８ダブル電極構造のアップチ
ャープ型すだれ状電極を有するものを用いたものであ
る。シングル電極構造の変換器としては特開平４−３３
１５０５号に開示されたものと同じ、図１５に示すよう
なλ／４シングル電極構造のダウンチャープ型すだれ状
電極を有するものを用いた。電極対数、中心周波数、帯
域および交差幅は、ダブル電極構造の側の変換器と同
じ、２３３対、２００ＭＨｚ、４０ＭＨｚおよび＝５０
μｍ（３λ）とし、各入出力ポートと電気回路とは充分
にマッチングさせた。また、出力電極の幅（伝搬方向へ
の長さ）は、出力電極内を弾性表面波が伝搬する時間で
４．９μＳとした。
の弾性表面波コンボルバを作成した。図８の弾性表面波
コンボルバは、特開平４−３３１５０５号に開示された
弾性表面波コンボルバに対し、ダブル電極構造の変換器
として、図１の構成のλ／８ダブル電極構造のアップチ
ャープ型すだれ状電極を有するものを用いたものであ
る。シングル電極構造の変換器としては特開平４−３３
１５０５号に開示されたものと同じ、図１５に示すよう
なλ／４シングル電極構造のダウンチャープ型すだれ状
電極を有するものを用いた。電極対数、中心周波数、帯
域および交差幅は、ダブル電極構造の側の変換器と同
じ、２３３対、２００ＭＨｚ、４０ＭＨｚおよび＝５０
μｍ（３λ）とし、各入出力ポートと電気回路とは充分
にマッチングさせた。また、出力電極の幅（伝搬方向へ
の長さ）は、出力電極内を弾性表面波が伝搬する時間で
４．９μＳとした。
【００２６】また、比較例２として図９に示すような、
特開平４−３３１５０５号に開示されたコンボルバ、す
なわち、図８のものに対し、ダブル電極構造の変換器を
図５に示す従来の両方向性変換器としたもの（図１のＣ
ｒ膜を形成しないもの）を作成した。電極対数、中心周
波数、帯域および交差幅等は、図８のものと同じとし
た。
特開平４−３３１５０５号に開示されたコンボルバ、す
なわち、図８のものに対し、ダブル電極構造の変換器を
図５に示す従来の両方向性変換器としたもの（図１のＣ
ｒ膜を形成しないもの）を作成した。電極対数、中心周
波数、帯域および交差幅等は、図８のものと同じとし
た。
【００２７】図１０および１１は、それぞれ図８および
９のコンボルバの挿入損失特性を示す。また、図１２は
両コンボルバのＦ値（コンボリューション効率）の周波
数特性を、図１３および１４は、それぞれ両コンボルバ
の出力波形を示す。図１２に示すように図９の従来型コ
ンボルバでは、Ｆ値（破線）の最大値が−５８．５ｄＢ
ｍであったのに対し、図８の本発明に係るＡｌ／Ｃｒ二
重構造コンボルバでは、Ｆ値（実線）の最大値が−５
６．５ｄＢｍとなり、約２ｄＢ改善された。このＦ値−
５６．５ｄＢｍは、エラスティック型コンボルバで現在
報告されている最高のものより高い値である。図１３お
よび１４の出力波形も、図８のものの方が図９の従来例
より明らかに振幅が大きいことを示している。
９のコンボルバの挿入損失特性を示す。また、図１２は
両コンボルバのＦ値（コンボリューション効率）の周波
数特性を、図１３および１４は、それぞれ両コンボルバ
の出力波形を示す。図１２に示すように図９の従来型コ
ンボルバでは、Ｆ値（破線）の最大値が−５８．５ｄＢ
ｍであったのに対し、図８の本発明に係るＡｌ／Ｃｒ二
重構造コンボルバでは、Ｆ値（実線）の最大値が−５
６．５ｄＢｍとなり、約２ｄＢ改善された。このＦ値−
５６．５ｄＢｍは、エラスティック型コンボルバで現在
報告されている最高のものより高い値である。図１３お
よび１４の出力波形も、図８のものの方が図９の従来例
より明らかに振幅が大きいことを示している。
【００２８】
【発明の適用範囲】なお、本発明の弾性表面波変換器
は、フィルタに適用することも可能である。従来のシン
グル電極構造の弾性表面波変換器は、その方向性が向か
い合うように配置し、一方を励振用、他方を受信用に用
いることにより、高効率のフィルタを構成することがで
きる。しかし、この構成のフィルタは周波数により遅延
時間が異なり、周波数によらず遅延時間が一定のものは
得られない。遅延時間を一定にしようとすると、励振の
方向性と受信用の方向性が逆方向となり、コンボルバに
ついて上述したように効率が悪いという問題がある。そ
のような場合も、本発明を適用すれば、フィルタの低損
失化を図ることができる。
は、フィルタに適用することも可能である。従来のシン
グル電極構造の弾性表面波変換器は、その方向性が向か
い合うように配置し、一方を励振用、他方を受信用に用
いることにより、高効率のフィルタを構成することがで
きる。しかし、この構成のフィルタは周波数により遅延
時間が異なり、周波数によらず遅延時間が一定のものは
得られない。遅延時間を一定にしようとすると、励振の
方向性と受信用の方向性が逆方向となり、コンボルバに
ついて上述したように効率が悪いという問題がある。そ
のような場合も、本発明を適用すれば、フィルタの低損
失化を図ることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧電性または電歪性の基板上に正負の電極を交互に配置
してなり、その電極の幅および配置の周期が弾性表面波
の伝搬方向に向かって徐々に変化する分散型すだれ状電
極を有する弾性表面波変換器において、前記すだれ状電
極がダブル電極構造を有し、かつすべてのダブル電極の
一方の電極指に異種物質がのせてその対称性を崩すこと
により、本来両方向性であるダブル電極構造の分散型す
だれ状電極に所望の方向性を持たせることが可能とな
る。これを弾性表面波コンボルバに応用することによっ
て、高効率化を図ることができる。また広帯域フィルタ
に応用することにより低損失化を図ることができる。
圧電性または電歪性の基板上に正負の電極を交互に配置
してなり、その電極の幅および配置の周期が弾性表面波
の伝搬方向に向かって徐々に変化する分散型すだれ状電
極を有する弾性表面波変換器において、前記すだれ状電
極がダブル電極構造を有し、かつすべてのダブル電極の
一方の電極指に異種物質がのせてその対称性を崩すこと
により、本来両方向性であるダブル電極構造の分散型す
だれ状電極に所望の方向性を持たせることが可能とな
る。これを弾性表面波コンボルバに応用することによっ
て、高効率化を図ることができる。また広帯域フィルタ
に応用することにより低損失化を図ることができる。
【図１】 本発明の一実施例に係る弾性表面波変換器の
平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図２】 図１の変換器の挿入損失を測定するための方
向性特性デバイスの概念図である。
向性特性デバイスの概念図である。
【図３】 図１の変換器の挿入損失を示すグラフであ
る。
る。
【図４】 従来の変換器の挿入損失を示すグラフであ
る。
る。
【図５】 本発明の他の実施例に係る弾性表面波変換器
の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図６】 図５の変換器の挿入損失を示すグラフであ
る。
る。
【図７】 図１の変換器を製造する方法の一例を示す説
明図である。
明図である。
【図８】 図１の変換器を用いた弾性表面波コンボルバ
の構成を示す平面図である。
の構成を示す平面図である。
【図９】 従来の弾性表面波コンボルバの構成を示す平
面図である。
面図である。
【図１０】 図８のコンボルバの挿入損失を示すグラフ
である。
である。
【図１１】 図９のコンボルバの挿入損失を示すグラフ
である。
である。
【図１２】 図８および図９のコンボルバのＦ値の周波
数特性を示すグラフである。
数特性を示すグラフである。
【図１３】 図８のコンボルバの出力波形図である。
【図１４】 図９のコンボルバの出力波形図である。
【図１５】 従来のシングル電極構造のすだれ状電極を
有する弾性表面波変換器の平面図（ａ）および断面図
（ｂ）である。
有する弾性表面波変換器の平面図（ａ）および断面図
（ｂ）である。
【図１６】 従来のダブル電極構造のすだれ状電極を有
する弾性表面波変換器の平面図（ａ）および断面図
（ｂ）である。
する弾性表面波変換器の平面図（ａ）および断面図
（ｂ）である。
【図１７】 図１５の変換器における励振電極の膜厚と
Ｚｍ／Ｚｇの関係を示すグラフである。
Ｚｍ／Ｚｇの関係を示すグラフである。
１：基板、２，３：すだれ状電極、２ａ，２ｂ，３ａ，
３ｂ：電極指、２ｃ，２ｄ，３ｃ，３ｄ：Ｃｒ膜、１
０，２０：弾性表面波変換器。
３ｂ：電極指、２ｃ，２ｄ，３ｃ，３ｄ：Ｃｒ膜、１
０，２０：弾性表面波変換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 誠一郎 宮城県仙台市太白区諏訪町５−５サンフラ ット27 201 (72)発明者 加藤 俊治 埼玉県上尾市中妻５−30−３オークヒルズ 202号
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電性または電歪性の基板上に正負の電
極を交互に配置してなり、その電極の幅および配置の周
期が弾性表面波の伝搬方向に向かって徐々に変化する分
散型すだれ状電極を有する弾性表面波変換器において、 前記すだれ状電極がダブル電極構造を有し、かつ各ダブ
ル電極を構成する電極指の一方に異種物質がのっている
ことを特徴とする弾性表面波変換器。 - 【請求項２】 前記すだれ状電極は、アルミニウム膜か
らなり、前記異種物質としてクロム膜が積層されている
ことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30993196A JPH10145170A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 弾性表面波変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30993196A JPH10145170A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 弾性表面波変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10145170A true JPH10145170A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17999078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30993196A Pending JPH10145170A (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 弾性表面波変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10145170A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112653413A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-13 | 武汉大学 | 调节超高频体声波谐振器有效机电耦合系数的系统及方法 |
| EP4429108A4 (en) * | 2021-12-01 | 2025-01-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | VOLUME SOUND WAVE RESONATOR, FILTER AND ELECTRONIC DEVICE |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP30993196A patent/JPH10145170A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112653413A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-13 | 武汉大学 | 调节超高频体声波谐振器有效机电耦合系数的系统及方法 |
| EP4429108A4 (en) * | 2021-12-01 | 2025-01-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | VOLUME SOUND WAVE RESONATOR, FILTER AND ELECTRONIC DEVICE |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060412 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |