JPH0322702A - Ｓａｗ共振子の電極構造 - Google Patents
Ｓａｗ共振子の電極構造Info
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- JPH0322702A JPH0322702A JP15713289A JP15713289A JPH0322702A JP H0322702 A JPH0322702 A JP H0322702A JP 15713289 A JP15713289 A JP 15713289A JP 15713289 A JP15713289 A JP 15713289A JP H0322702 A JPH0322702 A JP H0322702A
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Landscapes
- 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。
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ｌ
？発明はＳＡＷ共振子の電極構造に関する。
【従来の技術】
従来のキャビティ型ＳＡＷ共振子の電極構造は，弾性表
面波を送受する交差指電極（Ｉ ＤＴ）の有するコンタ
クタンス特性の最大値を与える周波数ｆＴＯと．１対の
反射器の有する弾性表面波の最大反射率を与える反射中
心周波数ｆ■。の関係を等しくする（ ｆ ＊ｏ＝ ｆ
ｔ。）とと６に、前記交差指電極と反射器間の距ｉＩ
ｉＩ１２ｇを交差指ｉＪｔｉｌｉ！（ＩＤＴ）で励振さ
れる弾性表面波の波長丸として１２ ｇ ＝ ５／８λ
として使用していた．その結果，従来のＳＡＷ共振子に
於では第６図に示すような弾性表面波の振動変位にとも
なう応力波分布となっている．同図中、６００は水晶、
Ｌ ｉ Ｔ ａ Ｏ ｓ等の圧電体平板、６０１、６０
２、６０３は交差指電極（ＩＤＴ） 、６０４、６０５
、６０６は反射器のもつ反射導体であり、６０７は励振
された弾性表面波の振動変位にともなう応力波Ｆの状態
を示す．さらに点ＰとＳで与えられた距ｉｉＩＪ２ｇは
交差指電極（Ｉ ＤＴ）の端部と反射器端部間の距離で
あって１２ ｇ ＝ ５ ／ ８ ）−である．図中の
人は弾性表面波の波長を示す． ［発明が解決しようとする課題Ｊ しかし；前述の従来技術では交差指電極（ＩＤＴ）の中
央で弾性表面波の振動変位が小さく、交差指電極（ＩＤ
Ｔ）の両端部で大きくなって、さらに反射器で反射され
る結果、交差指電極（ＩＤＴ）と反射器間のギャップで
振動変位が最大となる．（第６図のＦ波分布を参照）従
って反射器の入力弾性表面波の振幅が大きいために反射
器で充分に反射されずに透過する弾性表面波の量も増え
るのでＳＡＷ共振子としてのＱ値が低下するという問題
点を有する．そこで本発明はこのような問題点を解決す
るちので、その目的とするところは小型でＱ値が高く安
定性に優れたＳＡＷ共振子を市場に提供することにある
． 〔課題を解決するための手段】 本発明のＳＡＷ共振子の電極構造は、圧電体平板の表面
の中央に弾性表面波を送受する交差指電極（Ｉ ＤＴ）
と、交差指電極（ＩＤＴ）の両側に前記弾性表面波を反
射する１対の反射器を形成したキャビティ型ＳＡＷ共振
子に於て、前記１対の反射器の有する反射中心周波数ｆ
Ｒｏと、前記交差指電極（ＩＤＴ）の有するコングクタ
ンスの最大値を与える周波数ｆｙｏとの関係をｆア。＜
ｆ＊ｏとするとと６に、前記交差指電極（ＩＤＴ）と反
射器間の距離をほぼ弾性表面波の波長人の１／４とした
ことを特徴とする． ［作 用］ 本発明の上記構成によれば、ＳＡＷ共振子の共振点とな
る反射器の反射中心周波数ｆ＊ｏに於て、交差指電極（
ＩＤＴ）が最大のコンタクタンスを与える周波数ｆＴｏ
より高い周波数で駆動されて、生じている弾性表面波波
長と交差指電極（ＩＤＴ）の幾何学的波長との間に位相
ずれが発生する結果、反射器と同様な反射導体前端部で
の反射を引起こしＩＤＴ中心に於で弾性表面波振動変位
の最大となるエネルギー閉込型のＳＡＷ共振子が実現す
る． 【実 施 例Ｊ ？１図は本発明のＳＡＷ共振子の電極構造の−実施例で
あって、図中各部位の名称はｌ００は圧電体平板、１０
１は交差指電極（ＩＤＴ）．１０２は反射器、１０３と
１０４は各々交差指電極（ＩＤＴ）の正負電極１０５と
、さらに１０６等は反射器の反射導体、１０７は前記反
射導体を電気的に短絡させるための接続導体である．前
述の交差指電極は以降簡単のためＩＤＴとも呼ぶ．又２
点ＰとＳ間の長さ１２ｇは前記ＩＤＴと反射器間の距離
を与えるちので本発明にあってはほぼｇｇ＝１／４１？
としている．λ■は第１図中１０８であって±５％程度
の精度で，励振される弾性表面波の波長えにほぼ一致す
る．又１００の圧電体平板は水晶、ＬｉＴａＯｓ ．Ｌ
ｉＮｂＯｓ等の圧電材料の表面を研磨した平板であり．
１０４，１０３，１０５，１０６の導体は前記圧電体平
板上にＡｌ．Ａｕ等の導体金属を蒸着あるいはスパッタ
等の手段により薄膜を形成した後フォトリソグラフィ技
術によりエッチングしてパターン形成したちのである．
反射器１０２については導体電極バクーンによるものの
他、圧電体平板の表面を同一の形状にエッチングしてで
きる、いわゆるグルブ型であってもかまわない．説明が
あとになってはいるが、第１図実施例は中央にＩＤＴが
１つありその両側に１対の反射器を有するキャビディ型
ＳＡＷ共振子の電極構造の部分拡大図であることを付け
加える．交差指電極（ＩＤＴ）と反射器の導体数は通例
１００〜１０００本である．次に第２図に本発明の第１
図のＳＡＷ共振子が有する反射器及びＩＤＴの特性を示
す．図中横軸は周波数軸を又縦軸は反射器の反射率ｒを
左に、ＩＤＴのコンタクタンスＧを右にとった．まず図
中２００が反射器の反射率ｒであってＦは、ＩＤＴで励
振されて反射器へ入射する弾性表面波の振幅Ａと同反射
波の振幅Ｂの比ｒ＝Ｂ／Ａを表わす．ｒ＝１が全反射状
態を表わしている．又Ｐ点は「の最大値を示す周波数で
あってここでは反射中心周波数ｆ＊ｏと呼ぶ，次に２０
１の曲線は第ｌ図ＩＤＴの有するアドミタンスＹ＝Ｇ＋
ｊＳの実部Ｇ、即ちコンタクタンスが示す周波数特性で
あって点ＱはＧの最大値を与える周波数ｆ Ｔｏである
．本発明にあってはｆＲｏをｆ．。より大きくとってい
る．即ちｆＴＯ＞ ｆ ｔｏの関係式が成り立つ．ｆＲ
Ｏは’ｆｔｏより、１．００１〜１．０５倍の範囲で大
きくとっている．次に第３図に於て、第２図のｆ ＲＯ
とｆ Ｔｏの周波数配置をとった際のＳＡＷ共振子が示
す弾性表面波の振動変位にともなって発生する応力波Ｆ
の状態を示した。図中各部位の名称は，３００が圧電体
平板、３０１，３０２，３０３はＩＤＴの交差指電極、
３０４と３０５は反射器の反射導体、さらに３０６と３
０７は弾性表面波のもつ応力波Ｆの位相が相互に１８０
”異なった状態を示した．点ＰとＳ間の長さβｇはＩＤ
Ｔと反射器間の距離であって本発明ではほぼβｇ＝几／
４である．人は弾性表面波の波長である．図の応力波Ｆ
の状態が示すように、ＦはＩＤＴから反射器へ向う弾性
表面波を交差指電極と反射器の反射導体の午前側端部（
左端部）でＦの節となるように反射が行なわれているこ
とがわかる．さらにＦの振幅は一様にＩＤＴ中心より遠
ざかる程（右手程）減少している。第４図にこの様子を
示した．図中、横軸はＳＡＷ共振子の位置、縦軸は前記
弾性表面波のもつ応力波Ｆの振幅Ａである．図中の４０
１はＩＤＴ部の振幅Ａ、４０２と４０３は反射器部の振
幅Ａである．最後に、前述の周波数の関係式ｆｌｌｏ＞
ｆｔ。の根拠について第５図を用いて説明する．図中、
横軸は周波数ｆ、縦軸はＳＡＷ共振子の振動変位状態を
表わす．弾性表面波の応力波の相対振幅を示す．図中の
曲線５０１がＩＤＴ中心の振幅Ｆｃ．５０２と５０３両
方で反射器終端部の振幅Ｆｅの励振周波数による変化を
表わしている．点Ｓより高い周波数領域２に於てＦｅ＜
ＦｃとなりＩＤＴ中央で振幅が大きいいわゆるエネルギ
閉込型のＳＡＷ共振子が実現することになる． 〔発明の効果｝ 以上述べたように本発明によれば、ＩＤＴと反射器間の
距！ｌ １２ ｇ ＝λ／４とした上でＩＤＴのｆＴＯ
と反射器のｆｌｌｏの関係をｆ Ｉｌｌｏ＞ ｆ Ｔｏ
に配置することによりＩＤＴ領域及び反射器領域と６に
電極又は導体の前端部で節となる効率的な弾性表面波の
反射を実現したことにより、ＳＡＷ共振子の中央より端
部に向って一様な振動変位の減衰が発生してエネルギ閉
込型のＳＡＷ共振子が実現でき，ＳＡＷ共振子あるいは
ＳＡＷフィルタの小型化及びＱ値の向上が実現できる．
さらに電極パターンの製作上からみて、ＩＤＴ及び反射
器ともにほぼ同一の入／４の電極間ピッチですむために
マスク作製が容易となる． １００ １０１ １０２ ３０６ 圧電体平板 交差指電極（Ｉ ＤＴ） 反射器 弾性表面波の応力波 以上
面波を送受する交差指電極（Ｉ ＤＴ）の有するコンタ
クタンス特性の最大値を与える周波数ｆＴＯと．１対の
反射器の有する弾性表面波の最大反射率を与える反射中
心周波数ｆ■。の関係を等しくする（ ｆ ＊ｏ＝ ｆ
ｔ。）とと６に、前記交差指電極と反射器間の距ｉＩ
ｉＩ１２ｇを交差指ｉＪｔｉｌｉ！（ＩＤＴ）で励振さ
れる弾性表面波の波長丸として１２ ｇ ＝ ５／８λ
として使用していた．その結果，従来のＳＡＷ共振子に
於では第６図に示すような弾性表面波の振動変位にとも
なう応力波分布となっている．同図中、６００は水晶、
Ｌ ｉ Ｔ ａ Ｏ ｓ等の圧電体平板、６０１、６０
２、６０３は交差指電極（ＩＤＴ） 、６０４、６０５
、６０６は反射器のもつ反射導体であり、６０７は励振
された弾性表面波の振動変位にともなう応力波Ｆの状態
を示す．さらに点ＰとＳで与えられた距ｉｉＩＪ２ｇは
交差指電極（Ｉ ＤＴ）の端部と反射器端部間の距離で
あって１２ ｇ ＝ ５ ／ ８ ）−である．図中の
人は弾性表面波の波長を示す． ［発明が解決しようとする課題Ｊ しかし；前述の従来技術では交差指電極（ＩＤＴ）の中
央で弾性表面波の振動変位が小さく、交差指電極（ＩＤ
Ｔ）の両端部で大きくなって、さらに反射器で反射され
る結果、交差指電極（ＩＤＴ）と反射器間のギャップで
振動変位が最大となる．（第６図のＦ波分布を参照）従
って反射器の入力弾性表面波の振幅が大きいために反射
器で充分に反射されずに透過する弾性表面波の量も増え
るのでＳＡＷ共振子としてのＱ値が低下するという問題
点を有する．そこで本発明はこのような問題点を解決す
るちので、その目的とするところは小型でＱ値が高く安
定性に優れたＳＡＷ共振子を市場に提供することにある
． 〔課題を解決するための手段】 本発明のＳＡＷ共振子の電極構造は、圧電体平板の表面
の中央に弾性表面波を送受する交差指電極（Ｉ ＤＴ）
と、交差指電極（ＩＤＴ）の両側に前記弾性表面波を反
射する１対の反射器を形成したキャビティ型ＳＡＷ共振
子に於て、前記１対の反射器の有する反射中心周波数ｆ
Ｒｏと、前記交差指電極（ＩＤＴ）の有するコングクタ
ンスの最大値を与える周波数ｆｙｏとの関係をｆア。＜
ｆ＊ｏとするとと６に、前記交差指電極（ＩＤＴ）と反
射器間の距離をほぼ弾性表面波の波長人の１／４とした
ことを特徴とする． ［作 用］ 本発明の上記構成によれば、ＳＡＷ共振子の共振点とな
る反射器の反射中心周波数ｆ＊ｏに於て、交差指電極（
ＩＤＴ）が最大のコンタクタンスを与える周波数ｆＴｏ
より高い周波数で駆動されて、生じている弾性表面波波
長と交差指電極（ＩＤＴ）の幾何学的波長との間に位相
ずれが発生する結果、反射器と同様な反射導体前端部で
の反射を引起こしＩＤＴ中心に於で弾性表面波振動変位
の最大となるエネルギー閉込型のＳＡＷ共振子が実現す
る． 【実 施 例Ｊ ？１図は本発明のＳＡＷ共振子の電極構造の−実施例で
あって、図中各部位の名称はｌ００は圧電体平板、１０
１は交差指電極（ＩＤＴ）．１０２は反射器、１０３と
１０４は各々交差指電極（ＩＤＴ）の正負電極１０５と
、さらに１０６等は反射器の反射導体、１０７は前記反
射導体を電気的に短絡させるための接続導体である．前
述の交差指電極は以降簡単のためＩＤＴとも呼ぶ．又２
点ＰとＳ間の長さ１２ｇは前記ＩＤＴと反射器間の距離
を与えるちので本発明にあってはほぼｇｇ＝１／４１？
としている．λ■は第１図中１０８であって±５％程度
の精度で，励振される弾性表面波の波長えにほぼ一致す
る．又１００の圧電体平板は水晶、ＬｉＴａＯｓ ．Ｌ
ｉＮｂＯｓ等の圧電材料の表面を研磨した平板であり．
１０４，１０３，１０５，１０６の導体は前記圧電体平
板上にＡｌ．Ａｕ等の導体金属を蒸着あるいはスパッタ
等の手段により薄膜を形成した後フォトリソグラフィ技
術によりエッチングしてパターン形成したちのである．
反射器１０２については導体電極バクーンによるものの
他、圧電体平板の表面を同一の形状にエッチングしてで
きる、いわゆるグルブ型であってもかまわない．説明が
あとになってはいるが、第１図実施例は中央にＩＤＴが
１つありその両側に１対の反射器を有するキャビディ型
ＳＡＷ共振子の電極構造の部分拡大図であることを付け
加える．交差指電極（ＩＤＴ）と反射器の導体数は通例
１００〜１０００本である．次に第２図に本発明の第１
図のＳＡＷ共振子が有する反射器及びＩＤＴの特性を示
す．図中横軸は周波数軸を又縦軸は反射器の反射率ｒを
左に、ＩＤＴのコンタクタンスＧを右にとった．まず図
中２００が反射器の反射率ｒであってＦは、ＩＤＴで励
振されて反射器へ入射する弾性表面波の振幅Ａと同反射
波の振幅Ｂの比ｒ＝Ｂ／Ａを表わす．ｒ＝１が全反射状
態を表わしている．又Ｐ点は「の最大値を示す周波数で
あってここでは反射中心周波数ｆ＊ｏと呼ぶ，次に２０
１の曲線は第ｌ図ＩＤＴの有するアドミタンスＹ＝Ｇ＋
ｊＳの実部Ｇ、即ちコンタクタンスが示す周波数特性で
あって点ＱはＧの最大値を与える周波数ｆ Ｔｏである
．本発明にあってはｆＲｏをｆ．。より大きくとってい
る．即ちｆＴＯ＞ ｆ ｔｏの関係式が成り立つ．ｆＲ
Ｏは’ｆｔｏより、１．００１〜１．０５倍の範囲で大
きくとっている．次に第３図に於て、第２図のｆ ＲＯ
とｆ Ｔｏの周波数配置をとった際のＳＡＷ共振子が示
す弾性表面波の振動変位にともなって発生する応力波Ｆ
の状態を示した。図中各部位の名称は，３００が圧電体
平板、３０１，３０２，３０３はＩＤＴの交差指電極、
３０４と３０５は反射器の反射導体、さらに３０６と３
０７は弾性表面波のもつ応力波Ｆの位相が相互に１８０
”異なった状態を示した．点ＰとＳ間の長さβｇはＩＤ
Ｔと反射器間の距離であって本発明ではほぼβｇ＝几／
４である．人は弾性表面波の波長である．図の応力波Ｆ
の状態が示すように、ＦはＩＤＴから反射器へ向う弾性
表面波を交差指電極と反射器の反射導体の午前側端部（
左端部）でＦの節となるように反射が行なわれているこ
とがわかる．さらにＦの振幅は一様にＩＤＴ中心より遠
ざかる程（右手程）減少している。第４図にこの様子を
示した．図中、横軸はＳＡＷ共振子の位置、縦軸は前記
弾性表面波のもつ応力波Ｆの振幅Ａである．図中の４０
１はＩＤＴ部の振幅Ａ、４０２と４０３は反射器部の振
幅Ａである．最後に、前述の周波数の関係式ｆｌｌｏ＞
ｆｔ。の根拠について第５図を用いて説明する．図中、
横軸は周波数ｆ、縦軸はＳＡＷ共振子の振動変位状態を
表わす．弾性表面波の応力波の相対振幅を示す．図中の
曲線５０１がＩＤＴ中心の振幅Ｆｃ．５０２と５０３両
方で反射器終端部の振幅Ｆｅの励振周波数による変化を
表わしている．点Ｓより高い周波数領域２に於てＦｅ＜
ＦｃとなりＩＤＴ中央で振幅が大きいいわゆるエネルギ
閉込型のＳＡＷ共振子が実現することになる． 〔発明の効果｝ 以上述べたように本発明によれば、ＩＤＴと反射器間の
距！ｌ １２ ｇ ＝λ／４とした上でＩＤＴのｆＴＯ
と反射器のｆｌｌｏの関係をｆ Ｉｌｌｏ＞ ｆ Ｔｏ
に配置することによりＩＤＴ領域及び反射器領域と６に
電極又は導体の前端部で節となる効率的な弾性表面波の
反射を実現したことにより、ＳＡＷ共振子の中央より端
部に向って一様な振動変位の減衰が発生してエネルギ閉
込型のＳＡＷ共振子が実現でき，ＳＡＷ共振子あるいは
ＳＡＷフィルタの小型化及びＱ値の向上が実現できる．
さらに電極パターンの製作上からみて、ＩＤＴ及び反射
器ともにほぼ同一の入／４の電極間ピッチですむために
マスク作製が容易となる． １００ １０１ １０２ ３０６ 圧電体平板 交差指電極（Ｉ ＤＴ） 反射器 弾性表面波の応力波 以上
Claims (1)
- 圧電体平板の表面の中央に弾性表面波を送受する交差
指電極（ＩＤＴ）と、交差指電極（ＩＤＴ）の両側に前
記弾性表面波を反射する１対の反射器を形成したキャビ
ティ型ＳＡＷ共振子に於て、前記１対の反射器の有する
反射中心周波数ｆ＿Ｒ＿Ｏと、前記交差指電極（ＩＤＴ
）の有するコンタクタンスの最大値を与える周波数ｆ＿
Ｔ＿Ｏとの関係をｆ＿Ｔ＿Ｏ＜ｆ＿Ｒ＿Ｏとするととも
に、前記交差指電極（ＩＤＴ）と反射器間の距離をほぼ
弾性表面波の波長λの１／４としたことを特徴とするＳ
ＡＷ共振子の電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15713289A JPH0322702A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | Ｓａｗ共振子の電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15713289A JPH0322702A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | Ｓａｗ共振子の電極構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322702A true JPH0322702A (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=15642903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15713289A Pending JPH0322702A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | Ｓａｗ共振子の電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0322702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255916B1 (en) | 1993-05-27 | 2001-07-03 | Fujitsu Limited | Resonator-type surface-acoustic-wave filter for reducing the signal strength of a spurious peak |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP15713289A patent/JPH0322702A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255916B1 (en) | 1993-05-27 | 2001-07-03 | Fujitsu Limited | Resonator-type surface-acoustic-wave filter for reducing the signal strength of a spurious peak |
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