JPS5949010A - 表面音響波装置およびその製造方法 - Google Patents

表面音響波装置およびその製造方法

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JPS5949010A
JPS5949010A JP58141802A JP14180283A JPS5949010A JP S5949010 A JPS5949010 A JP S5949010A JP 58141802 A JP58141802 A JP 58141802A JP 14180283 A JP14180283 A JP 14180283A JP S5949010 A JPS5949010 A JP S5949010A
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JP
Japan
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acoustic wave
surface acoustic
wave device
loop
thin film
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Pending
Application number
JP58141802A
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English (en)
Inventor
ロナルド・フレデリツク・スタインバ−ク
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Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、基板表面上に互いに近接して配置される複数
の狭い間隔をおいて隅てられる金属薄膜構造体を有する
表面音響波装置″(以下SAW装置と云う)に関するも
のである。
〔従来技術〕
互いに近接して配置さt7る複数の狭い間隔をおいて隔
てられる金属薄膜構造体を有するSA′W¥;、、置の
製造において遭遇する面倒外問題d1、通常、ニオブ酸
リチウム(LiNbOa)またはタンタル酸リチア ム
(’LtTaO8)によって構成するjl−電基板内の
狭い間隔をおいて隔てられる金属薄膜の間に表面クラッ
クが形成されることである。それらのクラックIr、J
:、SAW弾性コンボルバ−として知られているSAW
装償゛の製造中寸たは製造径寸もなくして生ずるのかに
とんどである。圧電基板の音響的な非直硫性を直接利用
するS’AW弾性コンボルバ−は、音響波発生トランス
デユーサから結合さノシて、それに入射する音響波のビ
ーム幅を狭くするために1組の向きイ)わぜられたパラ
ボラ形にテーパー状にの出力し↓狭い相互作用通路に結
合さ?Lる。その相互作用通路において実際の信号コン
ボリューションが行われる。コンボルバ−の効率を高ぐ
するように1ホーンによシ行われるビームの圧縮により
相互作用通路内における音響パワー密度が高くなる。上
記のコンボルバ−素子は全体として、圧電基板上に付着
されるマイクロストリップの形態を有する。ビームを圧
縮された音響波のテーパー状用辿路の間の狭い間隙を横
切って圧電基板の表面において行われる。圧′11L基
板の表面における前記クラックは、基板上にマイクロス
トリップ・パターンを形成するために用いられる最後の
フオ1. +7ソグ2フ・リフトオフ工程の時にそれら
の間隙に生ずるのがほとんどであるが、リフトオフ工程
が終ってから数時間はクラックが生じないこともある。
更に、現在まで観察されているクラックは間隙の左側縁
部または右側縁部に常に生ずるが(コンボルバーの各基
板上には少くとも2つの間隙がある)、間隙の左側縁部
と右側縁部の両方には決して生じ々いことから、クラッ
クの位僅は敏感な結晶の向きに生ずるようである。
そのようなりラックはマイクロストリップ・パターンの
間を圧電基板の表面に沿って伝わる音響波に対する反射
境界として作用するから、そのようなりラックが存在す
るとSAW装備′の性能が低下することになる。とくに
SAWコンボルバ−においては、テーパー状ホーンと相
互作用通路の間の間隙に生ずるそのような間隙のために
、その」二を伝わる表面音響波信号の一部がそれらのコ
ンボルバ−から反射さぜられる。それらの反射信号は前
進信号と相互作用(コンボルブ)して自己コンボリュー
ション・スプリアス信号を生ずる。その自己コンボリユ
ーシヨン・スプリアス信号は表面音響波装置の信号対雑
音比を低くし、実効ダイナミックレンジを狭くする。
そのようなコンボルバ−は、表面音響波装置の製造中に
間隙の間に生ずる電界により生じさせられるものとイ6
ぜられる。そのような電界の発生源は決定が困難である
が、静電気の発生、パイロ電気効果、捕えられた電荷、
応力またはそれらの組合せによるものと想像される。
〔発明の概要〕
表面音響波装置t9iの基板の間隙領域に生ずる表面コ
ンボルバ−は、その間隙を電気的に側路することによシ
効果的に解消される。詳しくいえば、少くとも2つの薄
膜構造体を有し、それらの薄膜構造体は、第1の薄膜構
造体を横切って進む表面音響波が間隙を横切って第2の
薄膜構造体まで伝えられるように配置されている第2の
構造体と第1の構造体の間に間隙を置いて配置゛:され
て構成されている表面音響波装置6においては、表Ca
i音響波装置の製造によシ生じさせられた表面の間隙領
域におけるコンボルバ−は、その間隙を電気的に側路す
る薄膜ループにより解消される。薄膜構造体との境界部
において表面音響波の伝わる向きに全体として垂直方向
へ延びるようにそのループは配置される。また、その側
路の抵抗値が表面音響波装置の出力インピーダンスよシ
非常に高い、たとえば少くとも約3倍高い、表すると、
ループは表面音響波装置の永久的な部分とすることがで
き、しかも表面音響波装置の動作に大きな影響を及ぼす
ことはない。
ループは他の薄膜構造体と同時に基板−1−に付着する
ようにする。
本発明の別の実施例においてCj、表面音響波装(aは
コンボルバ−であり、薄膜構造体は、それぞれ、手を組
んだような形の2つのトランスデユーサ、2つのパラボ
ラ形ホーン、および相互作用通路である。
本発明の利点は、表面音響波装置のホーンと相互作用通
路の間の間隙領域に生ずるクラックを解消するための手
段と、そのような表面音響波装置〜。
を製造する方法が得られることである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
〔実施例〕
本発明が第1図のSAWコンボルバ−10に示されてい
る。このコンボルバ−は入力トランスデユーサ12.1
4と、パラボラ形ホーン16.18と、相互作用通路f
rt4造体20とで棺(造休さり、る。その相互作用通
路構造体20は接地面22,24.26と相互作用通路
28により構成される。それらの素子は、当業者に知ら
れているように、圧電体、通常はニオブ酸リチウムの平
らな表面13の上に配置されるマイクロストリップであ
る。典型的なホーン、たとえばホーン16はパラボラを
形成する入力端部16bと、出力端部16eと、側壁1
6d、16eとを含む。典型的々ホーンの入力蛤部16
bは、ホーンの長手軸19に垂直な直i17により通常
形成される。その長手軸19はホーン18と相互作用通
路28との長手軸と同じたけ延びる。ポーン16.1B
と相互作用通路28を構成するマイクロストリップ内に
間R16a、 18aを形成するように、ホーン16.
18は相互作用通路28に関して配置、される。
コンボルバ−10のm 能B )シンスデューサ12に
与えられた信号を、第2のトランスデユーサ14に与え
られた信号とコンボルブして、コンボルブされた結果を
ボー) 28aに生ずることである。そのポー) 2B
&は、相互作用通路28の中間部から直角に延びる分岐
である。
次に、トランスデユーサ10の動作を説明する。
1つの信号、電気信号が適当であるが指を紹んだような
形の部分12a、12cを横切ってC図示していない装
置により)トランスデユーサ12へ与えられる。ぞれら
の部分12a、12c it導’Fit )ラック12
bと、その導電トラックに指を組合せたように組合わさ
れる導電l・ラック12bでそれぞれ構成される。
与えられた箱、気信号に応答して、トランスデユーサ1
2Fi、圧電基板の表面に音響波を生ずる。その?A響
波の波面はクラック12b、12dに平行である。
その音%1波はパラボラホーン16の入力姑部16bに
おいて受けられる。その受けらi’J’r音%i41波
はホーン構造体に含捷れようとし、波面は長手軸19に
全体として垂直にそのホーン+16造体を通ってホーン
の出力端部16eへ向う。ホーンを横切っている間に、
パラボラ側に入射した減面部分はそ第1から反射されて
ω力瑞部16cへ戻る。ホーンのこの作用により、そh
を横切って進む波が、入力端部16bの幅、すなわち、
点17aと17bの間の距離と、出力端部16bの幅、
すなわち、点21aと21bの間の距離との比に等しい
値だけ圧縮される。典型的ホーンにおいては、ビームの
圧縮比は10対1である。
そハ、と同時に、第1の信号とコンボルグされる第2の
信号か、導71Lトラック14bと、ぞλ1.に指を組
むようにして組合される導電トラック14dとでそれぞ
れ構成されている組合さ、!また部分14a、14bを
横切ってトランスデユー′v−14へ辱えらノする。
その結果得られた73響彼し」、ポーン18をホーン1
6について先に説明したようにして横切り、ビームを圧
縮された波かホーン18を出力端部18cから出る。出
力端部16cから出だビームを圧縮された波は圧電表面
を(tQ切って相互作用通路28のボート28bへ結合
さオし、ホーンの出力端部18cから出だ波は圧?LL
表面を横切って相互作用通路28のボ) 28cへ結合
される。ホーンの出力端部と相互作用通路の間に示され
ているバイアス・カット間隙、たとえばバイアス・カッ
ト間隙16aにより当業者であれば知っているように、
ポーンの出力端レント乃゛反射を少くする。相互作用通
路28内の音響波は相互に作用[−で、すなわち、相互
にコンポルプして、ボート28aにコンボルブさハ5/
ζ結果を生ずる。
間隙16a、18aを電気的に短絡するマイクロストリ
ップ・ループ30.32は動作破卵を有しないか、表面
音響波装置の製造中にliU隙領域に表面クラックが生
ずることを阻止する。なるべくなら、ループ30.32
のだめのパターンに1、製造中に圧電結晶表面」−にマ
イクロストリップ・パターンを形成するために用いられ
るフォトリングラフ・マスクに組込む。ループ3oのよ
うな典型的なルーグー1、ホーン16と相互作用通路2
8から長手lll1l119ニ垂直VCIIE U ル
Fil 30a 、 30b −C47:t D)、キ
ノ)−ルi:=とに注意すべきである。それらの脚は、
長手)抽19に平行に延びるマイクロストリップ部分3
0cにより橋絡さハる。広い意味においては、ループは
弧のような任意の形にできるが、ポーンおよび相互作用
通路とのループ境界部においで、ホーンと相互作用通路
から垂直に延びるほうが好ましい。典型的なループの抵
抗値が表面音響波装置す°の出力インピーダンスよシ大
幅に高いとすると、ループが存在しても表面音響波装置
の動作ににJ、大きな影響を与えないから、ループを表
面音響波装置iに設けたま才とすることができる。こノ
圭は、製造後に表面音響波装置「イに1易をつけること
なしにマイクロストリップ物質を除去するととtよ一般
に困itであるから、とくに魅力的である。訓型的々表
面音響波装置の用カインピーダンスは約50オームであ
る。
約150〜500オームのループ抵抗値は間隙領域にお
ける基板表面にクラックが生ずることを防ぐばかりでな
く、コンボルバ−の性能に影響を及ばずことなしに、ル
ープをコンボルバ−の永久的な部分としてその場所に放
置できる。
第2図は、本発明を用いて基板39の−Eに構成された
実際のコンボルバーの一部を示すものである。テーパー
状ホーン40.42ののど部分40Q 。
42Cは間隙44.46をそれぞれ横切って相互作用通
路48と通じていることが示されている。ホーン40,
42は円すい台形として示されているが、それらのホー
ンは実際には第1図のデーバー状パンボラホーンに類似
すること、および躯1図に示すトランスデユーサに類似
するトランスデユーサが、第1図を参照して説明したよ
うにしてポーンの入カウ;^1部において用いられる。
第2図を参照して、間隙44.46のバイアスカットは
、第1図の滑らかなバイアスカットではなくて、段状、
3段となっていることがわかる。これはホーンの端部と
相互作用領域からのコヒーレントな反射を少くするため
である。
ここで説明している実施例においてd:、相互作用通路
8d:等しい間隔をおいて隔てられた複数の出力ボート
54〜60を有する。それらの出力ボートは、i11互
作用通路48の側方からiq角に延びる分岐61〜68
の上にそれぞil、配置直される。当業者なら知ってい
るように、相互作用通路48において行われたコンボリ
ューションの結果がそのコンボリューションの最中に現
われる複数の出力ボートを用いることにより、相互作用
通路に沿う距離の関数としてより一様外コンボリューシ
ョン出力信号を得ることができる。
マイクロストリップ・ループ50.52が間隙44.4
6をそれぞれ横切る電気的側路として設けられる。それ
らのループは、前記1−だように、コンボルバーを構成
する残りのマイクロストリップ部品と同時に基板上に付
着されるのはもちろんである。この実施例においては、
相互作用通路480幅すなわち寸法Cは約32+II+
a、典型的なループの幅、たとえば直径りは約I Q 
mmである。それらの寸法によりコンボルバ−の前記ル
ープ30は約50オームとなり、ループの抵抗値は約1
50オームとなる。それらの値は、ループがコンボルバ
−の永久的な部品としてそのまま改質された場合に、コ
ンボルバ−の性能に大きな影響を及ぼさない関係の値で
ある。
次に、基板70の上に配置されゾζコンボルバ−の一部
を示す第3図を参照する。この図に示されているコンボ
ルバ−構造体はのど部72aを有する薄膜パラボラ・ホ
ーン72と、アーム80 、82の上にそわ7ぞれ配置
される出力ポードア6.78を有する薄膜相互作用通路
74七を備える。前言1゜したように、ホーン72と相
互作用通路740間に段つきの間隙90が設けらノする
。その段つきの間隙を横切って、長手軸68に沿ってホ
ーン72を通る表面音響波が相互作用通路74に結合さ
ノする。また、前記したように、薄膜ループ84が間隙
90を1u、気的に側路する。ループ84は長手軸68
に直角な脚84a、84bと、そ11.らの端部を連結
する薄膜部分84Cとより成る。この実施例においては
、脚84bもポート78のだめの分岐すなわちアーム8
2である。ループの一部のためにポート分岐を用いるこ
の技術は、ポートが間隙に近ジ3して配置される場合に
用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は表面音響波装置のコンボルバ−として第1へ成
された本発明の装置の簡略化し/こ平面図、02図は本
発明の装置を用いる実際のコンボルバ−の一部の平面図
、第3図は不発、明の装(ト?のわずかに異なる形の平
面図である。 10・・・・表面音響波装置、13・・・・基板、16
・・・・ホーン、16a・・・・間隙、28・・・・相
互作用通路、30・・・・薄膜ループ、30a、30b
 −−−・脚。 特訂出IRQ 人    ザ・ペンデイツクス・コーポ
レーション代理人 山川政樹(を切・1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11基板(13)の表面上に配置される少くとも1つ
    の薄膜+U構造体16.18)を有し、それらの構造体
    (16,18’)の間には間隙(16a)が存在し、第
    1の前記構造体(16)横切る音響波は前記間隙(11
    3a)を横切って第2の前記構造体(18)へ伝えら汎
    るように柘成さノする表面音響波装9. (’10)に
    おいて、表[i音響波装置(10)の製造中に生ずる前
    記間隙(16a)中のクラックを無くすために、前記間
    隙(,16a)を′心気的に側路するループ(3のから
    なる要素を備えることを特徴とする表面音響波装置角、
    。 (2、特許請求の範囲第1項記載の表面音響波装置(1
    0)であって、この装w、(10)は長手軸(19)を
    有し、表面音響波はその長手軸を全体として横切シ、前
    記4ループ(30)は前Me長手軸(19)に全体とし
    て垂直に配置される脚(30a、30b)を有すること
    を特徴とする表面音響波装置。 (3)特許請求の範囲第1項記載の表面音響波装置(1
    0)であって、前記ループ(30)は薄膜構造体である
    ことを特徴とする表面音響波装置ii′f、、。 (4)特許請求の範囲第1,2またQ」:3項記載の表
    面音響波装@tC1(1)であって、前記ループ(30
    )の抵抗鎖目前記表面音響波装置(’10’lの出力イ
    ンピーダンスよりはるかに高いことを特徴とする表面音
    響波装置。 (5)特許請求の範囲第1 、24:たは3項記載の表
    面音響波装置(10)であって、この表面音響波装置r
    10)の出力インピーダンスは前8114ループ(30
    )の抵抗値のたかだか3分の1であることを特徴とする
    表面音調2波装↑汽。 (6)基板(13)を有し、その基板(13)の上には
    狭い間隙(16a)により分離された少くとも第1の薄
    膜構造体(16)と第2の薄膜構造体(28)が付着さ
    れる表面音響波装置(10)を製造する方法において、
    前記狭い間隙(IGa)を側路する薄膜ループ(30)
    を前記基板(13)の上に付着することを特徴とする表
    面音響波装fEt(10)を製造する方法、1(力 特
    許請求の範囲第6項記載の表面音響波装置(10)製造
    する方法であって、前記表面音響波装置(10)はコン
    ボルバ−であり、前記第1の薄膜構造体はホーン構造体
    (16)であり、前記第2の構造体は相互作用通路(2
    8)であることを特徴とする表面音響波装置(10)を
    製造する方法。 (8)%許請求の範囲第6項記載の表面音響波装置(1
    0)製造する方法であって、前記ループ(30)の抵抗
    値は前記表面音響波装置(10)の出力インピーダンス
    より大幅に高いことを特徴とする表面音響波装置(,1
    0)を製造する方法。 (9)特許請求の範囲第6項記載の表面音響波装置(1
    0)製造する方法であって、前記表面音響波装置(10
    )の出力インピーダンスは前記ループ(30)の抵抗値
    のたかだか3分の1であることを特徴とする表面音響波
    装置。
JP58141802A 1982-08-03 1983-08-02 表面音響波装置およびその製造方法 Pending JPS5949010A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/404,785 US4410824A (en) 1982-08-03 1982-08-03 Means for preventing cracks in the gap region of a surface acoustic wave device
US404785 2003-04-01

Publications (1)

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JPS5949010A true JPS5949010A (ja) 1984-03-21

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ID=23601021

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US (1) US4410824A (ja)
EP (1) EP0100739A3 (ja)
JP (1) JPS5949010A (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
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