JPH0349311A - 圧電装置 - 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） この発明は圧電装置に関し、特にたとえばＦＭチューナ
、テレビのＶＩＦフィルタ、通信フィルタなどに使われ
る弾性表面波を利用したフィルタ、遅延線および共振子
などの圧電装置に関する。

（従来技術） 第４図はこの発明の背景となる従来の圧電’ＡＶＩの一
例を示す図解図である。この圧電装置ｌは、矩形の圧電
体基板２を含む。圧電体基板２の一方主面には、一定周
期をもつ層状のインタディジタル電極３が形成される。

このインタディジタル電極３には、信号発生器４が電気
的に接続される。

この圧電装置１では、信号発生器４によってたとえば交
流電圧を印加して弾性表面波を励振することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の圧電装置では、弾性表
面波を励振した場合、弾性表面波が励振すると同時にレ
ベルの小さいバルク波が発生する。

そして、励振されたバルク波は、圧電体基板２において
、インタディジタル電極３が形成された面とその対向主
面との間を反射し、弾性表面波に重畳してしまう、その
ため、このような圧電装置では、所望の特性を得ること
が困難であった。

第５図は、この弾性表面波とバルク波との重畳による不
都合を抑制するために考えられた圧電装置の一例である
。この圧電装置５は、はぼ矩形の圧電体基板６を含む。

この圧電体基板６の一方主面には、インタディジタル電
極７が形成される。

また、インタディジタル電極７には、信号発生器８が電
気的に接続される。さらに、この圧電体基板６の他方主
面（インタディジタル電極７を形成しない主面）は、そ
の表面が機械的に粗く形成されている。

この圧電装置５では、インタディジタル電極７に、信号
発生器８で交流電圧を印加して弾性表面波を励振するこ
とができる。このとき、弾性表面波が励振すると同時に
バルク波が発生し、その励振されたバルク波は、機械的
に粗く形成された圧電体基板６の他方主面で乱反射する
。したがって、この圧電装置５では、弾性表面波にバル
ク波が重畳することを防止することができる。

ところが、上述のような方法で弾性表面波にバルク波が
重畳することを防止するためには、以下に挙げるような
問題点をかかえていた。

すなわち、たとえば焼結したセラミックスや単結晶など
の圧電体はその硬度が大きく、このような圧電体基板の
主面を機械的に粗く加工することは、製作上困難であり
手間のかかるものであった。

また、圧電体基板の主面を機械的に粗くするということ
は、局所的に圧電体基板の機械的強度の小さい部位をつ
（ることとなり、圧電体基板全体の破壊強度が低下して
しまう。さらに、弾性表面波と同時に励振されるバルク
波の波長が数十μｍ以下であるため、このバルク波を完
全に乱反射させるためには、このバルク波の波長以下の
間隔で反射面を粗く形成する必要があり、これは、機械
的な方法では困難であった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、圧電体基板の機
械的強度を低下させることなく簡単に製作することがで
き、弾性表面波にバルク波が重畳することを防止するこ
とができる、圧電装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、弾性表面波を励振または受信する圧電装置
であって、圧電体基板と、圧電体基板の少なくとも一方
主面に形成されるインタディジタル電極とを含み、圧電
体基板は弾性波の伝搬損失係数の異なる少なくとも２つ
の部分から形成される、圧電装置である。

また、この発明は、弾性表面波を励振または受信する圧
電装置であって、圧電体と弾性波の伝搬損失係数の大き
な誘電体とからなる基板と、基板の圧電体表面に形成さ
れるインタディジタル電極とを含む、圧電装置である。

（作用） インタディジタル電極によって弾性表面波とともに励振
された微弱なバルク波は、弾性波の仏殿損失の係数の大
きな部分によって、減衰する。

（発明の効果） この発明によれば、弾性表面波とともに励振されるバル
ク波が伝ｉ１Ｇ損失係数の大きな部分で減衰するので、
圧電体基板の機械的強度を低下させることなく、弾性表
面波へのバルク波の影響を除去できる、高信顛性の圧電
装置が得られる。しがも、局所的に機械的強度の小さい
部分が形成されないため、従来のものに比べて破損しに
くい圧電装置を得ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例を示す図
であり、第１Ａ図はその斜面図解図であリ、第１Ｂ図は
第１Ａ図の線ＩＢ−ＩＢにおける断面図解図である。

この実施例では、圧電装置の一例としての弾性表面波フ
ィルタについて説明する。

この弾性表面波フィルタ１０は、たとえば矩形の圧電体
基板１２を含む。また、圧電体基板１２は、弾性波の伝
搬損失係数の異なる２つの部分１４および１６を有する
。この実施例では、圧電体基板１２の一方主面側に弾性
波の伝搬損失係数の小さい部分１４が配置され、圧電体
基板１２の他方主面側に弾性波の伝搬損失係数の大きい
部分１６が配置される。

この場合、圧電体基板１２の他方主面側には、その他方
主面を含むように、伝搬損失係数の大きな部分１６が層
状に拡散分布している。この圧電体基板１２の一方主面
には、一定周期をもつインタディジタル電極１８および
２０が形成される。

これらのインタディジタル電極１８および２０は、圧電
体基板１２の長手方向に対向するように形成される。

この弾性表面波フィルタ１０は、一方のインタディジタ
ル電極１８に、入力信号を印加して弾性表面波を励振し
、他方のインタディジタル電極２０から出力信号を取り
出すことができる。

この弾性表面波フィルタ１０では、弾性表面波とともに
励振された微弱なバルク波は、圧電体基板１２の伝１ｇ
！損失の大きな部分１６を通過するときに減衰する。し
たがって、この弾性表面波フィルタ１０では、バルク波
が、弾性表面波に重畳することを防止することができる
。

次に、この弾性表面波フィルタ１０の製造方法について
説明する。

まず、通常の方法で原料を粉砕、混合、成形。

乾燥および焼成工程を経て所定の大きさおよび形状に形
成したチタン酸ジルコン酸鉛セラミックスを準備する。

そして、このセラミックスの他方主面にたとえば二酸化
珪素（Ｓ　ｉＯｘ　）などのペーストを塗布し、もう−
炭熱処理を行う。この実施例では、熱処理温度は、５０
０℃〜１２００’Ｃの範囲で行った。なお、この熱処理
温度は、二酸化珪素（Ｓ　ｉ　Ｏｘ　）のセラミックス
中への拡散の度合によって決定される。

一方、このセラミックスの一方主面（Ｓｉｆｔが拡散分
布していない主面）が研磨される。そして、このセラミ
ックスの両面にＡ１電極を蒸着し、さらに、５０℃〜１
００℃の油中で２ｋｖ／龍〜５ｋＶ／ｍｍの電界を印加
して分極処理を行う。その後、エツチングによって研磨
面にインタディジタル電極１８および２０を形成し、残
りの電極は除去される。

なお、この実施例では、弾性表面波材料としてチタン酸
ジルコン酸鉛セラミックスを用いたが、それに代えて、
たとえばＬｉＴａ０．やＬｉＮｂ０１などの結晶材料を
用いてもよい。

第２図は、このようにして製造した弾性表面波フィルタ
と従来の弾性表面波フィルタの減衰特性を示す図である
。

この図に示すように、この発明の弾性表面波フィルタで
は、従来の弾性表面波フィルタに比べて、弾性表面波に
重畳するバルク波成分を効果的に抑制できることが確認
された。

第３図は、この発明の他の実施例を示す断面図解図であ
る。この実施例についても、圧電装置の一例としての弾
性表面波フィルタについて説明する。

この弾性表面波フィルタ３０は、基板３２を含む。この
基板３２は、その−力士面側の圧電体３４と他方主面側
に形成される弾性波の伝搬ｍ失係数の大きい誘電体３６
とを有する。また、圧電体３４の一方主面には、インタ
ディジタル電極３８および４０が形成される。

この弾性表面波フィルタ３０においても、弾性表面波と
ともに励振されたバルク波が伝搬損失の大きい誘電体３
６部分において、減衰するので、このバルク波は、弾性
表面波に重畳することがない。

次に、この弾性表面波フィルタ３０の製造方法について
簡単に説明する。

まず１、弾性波の伝搬損失係数の異なる２枚のたとえば
チタン酸ジルコン酸鉛セラミソクグリーンシートを準備
する。そして、この２枚のセラミックグリーンシートを
ｍ層圧着する。さらに、これを焼成して弾性波の伝搬損
失係数の低い方のシートの表面を研磨する。その後、第
１Ａ図および第１Ｂ図実施例の製造方法と同様にして、
分極処理を行い、さらに、エツチングによってインタデ
ィジタル電極３８および４０を形成する。

このようにして製造された弾性表面波フィルタ３０も、
バルク波は、伝搬損失係数の大きいセラミック３６部分
で、測定にかからないくらいまで減衰してしまうために
、バルク波が弾性表面波に重畳することがない。

なお、この発明によれば、弾性表面波フィルタのみなら
ず、それ以外にもたとえば遅延線や共振子など弾性表面
波デバイスの高性能化が可能となる。また、弾性波の伝
搬損失の大きな部分は、インタディジタル電極の形成面
以外であれば、どこに形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例を示す図
であり、第１Ａ図はその斜面図解図であり、第１Ｂ図は
第１Ａ図の線ＩＢ−ＩＢにおける断面図解図である。 第２図は第１Ａ図および第１Ｂ図実施例に示す弾性表面
波フィルタの減衰特性を示す図である。 第３図はこの発明の他の実施例を示す断面図解図である
。 第４図は、この発明の背景となる従来の圧電装置の一例
を示す図解図である。 第５図は、第４図従来例の問題点を解決するために考え
られた圧電装置の他の従来例の図解図である。 図において、ｌＯは弾性表面波フィルタ、１２は圧電体
基板、１４および３４は弾性波の伝搬…失係数の大きい
層、１６および３６は弾性波の伝搬損失係数の小さい層
、１８，２０．３８および４０はインタディジタル電極
、３２は基板を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　弾性表面波を励振または受信する圧電装置であって
   、 圧電体基板と、前記圧電体基板の少なくとも一方主面に
   形成されるインタディジタル電極とを含み、 前記圧電体基板は弾性波の伝搬損失係数の異なる少なく
   とも２つの部分から形成される、圧電装置。 ２　前記圧電体基板には、前記弾性波の伝搬損失係数の
   大きな部分が層状に分布して形成される、特許請求の範
   囲第１項記載の圧電装置。 ３　前記弾性波の伝搬損失係数の大きな層は、前記イン
   タディジタル電極の形成面と反対の面を含むように形成
   される、特許請求の範囲第２項記載の圧電装置。 ４　弾性表面波を励振または受信する圧電装置であって
   、 圧電体と弾性波の伝搬損失係数の大きな誘電体とからな
   る基板と、前記基板の前記圧電体表面に形成されるイン
   タディジタル電極とを含む、圧電装置。