JPH05145368A - 表面波装置 - Google Patents
表面波装置Info
- Publication number
- JPH05145368A JPH05145368A JP30349591A JP30349591A JPH05145368A JP H05145368 A JPH05145368 A JP H05145368A JP 30349591 A JP30349591 A JP 30349591A JP 30349591 A JP30349591 A JP 30349591A JP H05145368 A JPH05145368 A JP H05145368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromechanical coupling
- coupling coefficient
- bgs
- piezoelectric substrate
- piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 所望でないスプリアス振動の発生を効果的に
抑圧し得るＢＧＳ波を利用した表面波装置を得る。 【構成】 圧電基板上に少なくとも１のインターデジタ
ルトランスデューサを設けてなり、ＢＧＳ波を利用した
表面波装置において、圧電基板として厚みすべり振動の
電気機械結合係数ｋ15が４０％以上の材料からなるもの
を用いた、表面波装置。
抑圧し得るＢＧＳ波を利用した表面波装置を得る。 【構成】 圧電基板上に少なくとも１のインターデジタ
ルトランスデューサを設けてなり、ＢＧＳ波を利用した
表面波装置において、圧電基板として厚みすべり振動の
電気機械結合係数ｋ15が４０％以上の材料からなるもの
を用いた、表面波装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＢＧＳ波を利用した表
面波装置に関し、特に、圧電基板の材料を選択すること
により共振特性が改良された表面波装置に関する。
面波装置に関し、特に、圧電基板の材料を選択すること
により共振特性が改良された表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のＢＧＳ波を利用した表面
波共振子を示す斜視図である。表面波共振子１は、チタ
ン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミッ
クスからなる圧電基板２を用いて構成されている。この
圧電基板２は、矢印Ｐ方向に分極処理されている。ま
た、圧電基板２の上面には、一対のくし歯電極３，４が
形成されている。くし歯電極３，４は、それぞれ、複数
本の電極指を有し、該複数本の電極指が互いに間挿し合
うように配置されている。表面波共振子１では、くし歯
電極３，４間に交流電界を印加することにより矢印Ｘ方
向にＢＧＳ波が励起され、励起されたＢＧＳ波が端面２
ａ，２ｂ間で反射されるように構成されている。
波共振子を示す斜視図である。表面波共振子１は、チタ
ン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミッ
クスからなる圧電基板２を用いて構成されている。この
圧電基板２は、矢印Ｐ方向に分極処理されている。ま
た、圧電基板２の上面には、一対のくし歯電極３，４が
形成されている。くし歯電極３，４は、それぞれ、複数
本の電極指を有し、該複数本の電極指が互いに間挿し合
うように配置されている。表面波共振子１では、くし歯
電極３，４間に交流電界を印加することにより矢印Ｘ方
向にＢＧＳ波が励起され、励起されたＢＧＳ波が端面２
ａ，２ｂ間で反射されるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＢＧＳ波を利用した表
面波共振子１では、端面２ａ，２ｂ間でＢＧＳ波を反射
させることにより共振子として動作させるものであるた
め、端面２ａ，２ｂの精度を可能な限り高める必要があ
る。そして、この端面２ａ，２ｂの精度を可能な限り高
めることにより、良好な共振特性が得られるとされてい
る。しかしながら、端面２ａ，２ｂの精度を高めるのに
も限度があり、従って、実際には端面２ａ，２ｂの精度
を可能な限り高めたとしても、共振点−***振点間、特
に***振周波数近傍の周波数領域においてかなりの強さ
のスプリアス振動が発生するという問題があった。
面波共振子１では、端面２ａ，２ｂ間でＢＧＳ波を反射
させることにより共振子として動作させるものであるた
め、端面２ａ，２ｂの精度を可能な限り高める必要があ
る。そして、この端面２ａ，２ｂの精度を可能な限り高
めることにより、良好な共振特性が得られるとされてい
る。しかしながら、端面２ａ，２ｂの精度を高めるのに
も限度があり、従って、実際には端面２ａ，２ｂの精度
を可能な限り高めたとしても、共振点−***振点間、特
に***振周波数近傍の周波数領域においてかなりの強さ
のスプリアス振動が発生するという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、スプリアス振動の発生の
少ない、良好な共振特性を有するＢＧＳ波を利用した表
面波装置を提供することにある。
少ない、良好な共振特性を有するＢＧＳ波を利用した表
面波装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、ＢＧＳ
波を利用した表面波装置において、端面精度を高めるの
にも限界があることに鑑み、所望でないスプリアス振動
を抑圧する方法を鋭意検討した結果、圧電基板の材料を
特定のものに選択すれば、共振点−***振点間、特に反
共振周波数近傍のスプリアス振動を効果的に抑圧し得る
ことを見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発
明は、圧電基板と、圧電基板上に設けられた少なくとも
１つのインターデジタルトランスデューサとを備えるＢ
ＧＳ波を利用した表面波装置において、上記圧電基板
が、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15が４０％以
上の材料で構成されていることを特徴とする。
波を利用した表面波装置において、端面精度を高めるの
にも限界があることに鑑み、所望でないスプリアス振動
を抑圧する方法を鋭意検討した結果、圧電基板の材料を
特定のものに選択すれば、共振点−***振点間、特に反
共振周波数近傍のスプリアス振動を効果的に抑圧し得る
ことを見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発
明は、圧電基板と、圧電基板上に設けられた少なくとも
１つのインターデジタルトランスデューサとを備えるＢ
ＧＳ波を利用した表面波装置において、上記圧電基板
が、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15が４０％以
上の材料で構成されていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明では、圧電基板の厚みすべり振動の電気
機械結合係数ｋ15が４０％以上の材料で該圧電基板が構
成されているため、後述の実施例から明らかなように、
共振点−***振点間、特に***振周波数近傍の所望でな
いスプリアス振動を効果的に抑圧することができる。
機械結合係数ｋ15が４０％以上の材料で該圧電基板が構
成されているため、後述の実施例から明らかなように、
共振点−***振点間、特に***振周波数近傍の所望でな
いスプリアス振動を効果的に抑圧することができる。
【０００７】
【実施例の説明】チタンとジルコンとの比を変更してな
る下記の表１に示す種々の組成のチタン酸ジルコン酸鉛
系圧電セラミックスＰｂＴｉ1-x Ｏ3 −ＰｂＺｒx Ｏ3
を用いて圧電基板を作製し、図２に示した端面反射型の
表面波共振子１を作製した。なお、使用した圧電基板の
寸法は、０．９２×０．９０×０．８０ｍｍであり、該
圧電基板の上面に電極指の対数；１５対及び交叉幅；７
波長のインターデジタルトランスデューサを形成した。
る下記の表１に示す種々の組成のチタン酸ジルコン酸鉛
系圧電セラミックスＰｂＴｉ1-x Ｏ3 −ＰｂＺｒx Ｏ3
を用いて圧電基板を作製し、図２に示した端面反射型の
表面波共振子１を作製した。なお、使用した圧電基板の
寸法は、０．９２×０．９０×０．８０ｍｍであり、該
圧電基板の上面に電極指の対数；１５対及び交叉幅；７
波長のインターデジタルトランスデューサを形成した。
【０００８】上記のようにして得られた各表面波共振子
について、共振特性、すなわちインピーダンス−周波数
特性及び位相−周波数特性を測定した。そして、所望で
ないスプリアス振動がほとんど発生していない場合を〇
印を付し、所望でないスプリアス振動がかなりの程度で
発生している場合を×印を付して、表１に示した。例と
して、図３にスプリアス振動が発生していない表面波共
振子（組成Ｂの圧電材料を使用）のインピーダンス−周
波数特性（実線）及び位相−周波数特性（破線）を、図
４にスプリアス振動が発生している表面波共振子（組成
Ｆを使用）のインピーダンス−周波数特性（実線）及び
位相−周波数特性（破線）を示す。
について、共振特性、すなわちインピーダンス−周波数
特性及び位相−周波数特性を測定した。そして、所望で
ないスプリアス振動がほとんど発生していない場合を〇
印を付し、所望でないスプリアス振動がかなりの程度で
発生している場合を×印を付して、表１に示した。例と
して、図３にスプリアス振動が発生していない表面波共
振子（組成Ｂの圧電材料を使用）のインピーダンス−周
波数特性（実線）及び位相−周波数特性（破線）を、図
４にスプリアス振動が発生している表面波共振子（組成
Ｆを使用）のインピーダンス−周波数特性（実線）及び
位相−周波数特性（破線）を示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１から明らかなように、組成Ａ〜Ｄの圧
電基板を用いた場合には、スプリアス振動が抑圧される
のに対し、組成Ｅ〜Ｇの圧電基板を用いた場合には、反
共振周波数近傍でスプリアス振動がかなりの程度で発生
することがわかった。そこで、組成Ａ〜Ｄと、組成Ｅ〜
Ｇの圧電基板の材料定数の違いを検討した結果、組成Ａ
〜Ｄでは、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15が、
４０％以上であるのに対し、Ｅ〜Ｇの圧電基板の厚みす
べり振動の電気機械結合係数ｋ15は４０％以下であるこ
とから、上記スプリアス振動は、電気機械結合係数ｋ15
が４０％以上の圧電基板を用いることにより抑圧される
ことを見出した。
電基板を用いた場合には、スプリアス振動が抑圧される
のに対し、組成Ｅ〜Ｇの圧電基板を用いた場合には、反
共振周波数近傍でスプリアス振動がかなりの程度で発生
することがわかった。そこで、組成Ａ〜Ｄと、組成Ｅ〜
Ｇの圧電基板の材料定数の違いを検討した結果、組成Ａ
〜Ｄでは、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15が、
４０％以上であるのに対し、Ｅ〜Ｇの圧電基板の厚みす
べり振動の電気機械結合係数ｋ15は４０％以下であるこ
とから、上記スプリアス振動は、電気機械結合係数ｋ15
が４０％以上の圧電基板を用いることにより抑圧される
ことを見出した。
【００１１】なお、厚みすべり振動モードの電気機械結
合係数ｋ15は、ＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS と下
記の式（１）で示す関係を有する。 （ｋBGS )2＝（ｋ15）2 ／｛１＋（ｋ15）2 ｝……（１） すなわち、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15は、
ＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS と上記の関係を有す
るため、電気機械結合係数ｋ15は、ＢＧＳ波を利用した
端面反射型の表面波共振子１において共振特性をはかる
目安となることがわかる。なお、上記のように厚みすべ
り振動の電気機械結合係数ｋ15を指標とした用いたの
は、ＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS を直接測定する
ことができないからである。
合係数ｋ15は、ＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS と下
記の式（１）で示す関係を有する。 （ｋBGS )2＝（ｋ15）2 ／｛１＋（ｋ15）2 ｝……（１） すなわち、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15は、
ＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS と上記の関係を有す
るため、電気機械結合係数ｋ15は、ＢＧＳ波を利用した
端面反射型の表面波共振子１において共振特性をはかる
目安となることがわかる。なお、上記のように厚みすべ
り振動の電気機械結合係数ｋ15を指標とした用いたの
は、ＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS を直接測定する
ことができないからである。
【００１２】なお、ＢＧＳ波端面反射共振子の実効的電
気機械結合係数を測定した報告（例えば、昭和５１年５
月発行日本音響学会講演論文集、第３５１頁〜第３５２
頁）もなされているが、この電気機械結合係数は、共振
特性を示す曲線から算出したＢＧＳ波端面反射共振子の
実効的な電気機械結合係数ｋeffであり、上記ｋBGS を
直接測定したものではない、またこの電気機械結合係数
ｋeffは共振子の設計手法等により変化し、ｋBGSとは１
対１の相関があるとは言えないことを指摘しておく。
気機械結合係数を測定した報告（例えば、昭和５１年５
月発行日本音響学会講演論文集、第３５１頁〜第３５２
頁）もなされているが、この電気機械結合係数は、共振
特性を示す曲線から算出したＢＧＳ波端面反射共振子の
実効的な電気機械結合係数ｋeffであり、上記ｋBGS を
直接測定したものではない、またこの電気機械結合係数
ｋeffは共振子の設計手法等により変化し、ｋBGSとは１
対１の相関があるとは言えないことを指摘しておく。
【００１３】図５は、上記式（１）に従って厚みすべり
振動の電気機械結合係数ｋ15から算出された組成Ａ〜Ｇ
の材料のＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS を印で、Ｂ
ＧＳ波端面反射共振子の周波数特性から求めた電気機械
結合係数ｋeffを●印で示す。図５から明らかなよう
に、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15とＢＧＳ波
の電気機械結合係数ｋBGS に１：１の関係がないことが
わかる。なお、上記実施例では、図２に示した端面反射
型の表面波共振子において、上記のように厚みすべり振
動の電気機械結合係数ｋ15を４０％以上とすることによ
りスプリアス振動の抑圧を実現し得ることを示したが、
本発明は、２組以上のインターデジタルトランスデュー
サが構成されたＢＧＳ波を利用した端面反射型の表面波
フィルタ等にも適用し得ることを指摘しておく。
振動の電気機械結合係数ｋ15から算出された組成Ａ〜Ｇ
の材料のＢＧＳ波の電気機械結合係数ｋBGS を印で、Ｂ
ＧＳ波端面反射共振子の周波数特性から求めた電気機械
結合係数ｋeffを●印で示す。図５から明らかなよう
に、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15とＢＧＳ波
の電気機械結合係数ｋBGS に１：１の関係がないことが
わかる。なお、上記実施例では、図２に示した端面反射
型の表面波共振子において、上記のように厚みすべり振
動の電気機械結合係数ｋ15を４０％以上とすることによ
りスプリアス振動の抑圧を実現し得ることを示したが、
本発明は、２組以上のインターデジタルトランスデュー
サが構成されたＢＧＳ波を利用した端面反射型の表面波
フィルタ等にも適用し得ることを指摘しておく。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明では、圧電基板と
して、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15が４０％
以上の材料のものを用いているため、スプリアス振動を
効果的に抑圧することが可能とされている。従って、圧
電基板の端面の精度を高めるだけでは実現し得なかった
優れた共振特性を示すＢＧＳ波を利用した表面波装置を
提供することが可能となる。
して、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15が４０％
以上の材料のものを用いているため、スプリアス振動を
効果的に抑圧することが可能とされている。従って、圧
電基板の端面の精度を高めるだけでは実現し得なかった
優れた共振特性を示すＢＧＳ波を利用した表面波装置を
提供することが可能となる。
【図１】厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ15と共振
特性との関係を説明するための図。
特性との関係を説明するための図。
【図２】ＢＧＳ波を利用した端面反射型の表面波共振子
を示す斜視図。
を示す斜視図。
【図３】電気機械結合係数ｋ15が４０％以上の材料から
なる圧電基板を用いた表面波共振子のインピーダンス−
周波数特性及び位相−周波数特性を示す図。
なる圧電基板を用いた表面波共振子のインピーダンス−
周波数特性及び位相−周波数特性を示す図。
【図４】電気機械結合係数ｋ15が３８％の材料からなる
圧電基板を用いた表面波共振子のインピーダンス−周波
数特性及び位相−周波数特性を示す図。
圧電基板を用いた表面波共振子のインピーダンス−周波
数特性及び位相−周波数特性を示す図。
【図５】実施例で用意された各圧電材料のＢＧＳ波の電
気機械結合係数ｋBGS と実効的電気機械結合係数ｋeff
とを示す図。
気機械結合係数ｋBGS と実効的電気機械結合係数ｋeff
とを示す図。
【符号の説明】 １…表面波共振子 ２…圧電基板 ２ａ，２ｂ…端面 ３，４…インターデジタルトランスデューサを構成する
くし歯電極
くし歯電極
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電基板と、圧電基板上に設けられた少
なくとも１つのインターデジタルトランスデューサとを
備えるＢＧＳ波を利用した表面波装置において、 前記圧電基板が、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ
15が４０％以上の圧電材料を用いて構成されていること
を特徴とする、表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30349591A JPH05145368A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30349591A JPH05145368A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145368A true JPH05145368A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17921655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30349591A Pending JPH05145368A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145368A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5986523A (en) * | 1997-08-29 | 1999-11-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Edge reflection type longitudinally coupled surface acoustic wave filter |
| FR2798925A1 (fr) | 1999-09-29 | 2001-03-30 | Murata Manufacturing Co | Ceramique piezoelectrique et dispositif a ondes de surface l'utilisant |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP30349591A patent/JPH05145368A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5986523A (en) * | 1997-08-29 | 1999-11-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Edge reflection type longitudinally coupled surface acoustic wave filter |
| FR2798925A1 (fr) | 1999-09-29 | 2001-03-30 | Murata Manufacturing Co | Ceramique piezoelectrique et dispositif a ondes de surface l'utilisant |
| DE10048373C2 (de) * | 1999-09-29 | 2003-02-06 | Murata Manufacturing Co | Piezoelektrische Keramiken und Verwendung derselben als Oberflächenwellenbauelemente |
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