JPS61101112A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPS61101112A
JPS61101112A JP22225484A JP22225484A JPS61101112A JP S61101112 A JPS61101112 A JP S61101112A JP 22225484 A JP22225484 A JP 22225484A JP 22225484 A JP22225484 A JP 22225484A JP S61101112 A JPS61101112 A JP S61101112A
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JP
Japan
Prior art keywords
surface acoustic
acoustic wave
electrodes
wave device
saw device
Prior art date
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Pending
Application number
JP22225484A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Ono
正明 小野
Noboru Wakatsuki
昇 若月
Masanobu Yanagisawa
柳沢 正伸
Shinkichi Shimizu
信吉 清水
Yoshiaki Fujiwara
嘉朗 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は弾性表面波装置(以下、rSAWデバイス」と
称する)に関するものであり、特に高周波信号フィルタ
等に用いられる表面すべり波を用いた共振形SAWデバ
イスに関する。
3従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕SA
Wデバイスが高周波信号用フィルタとして好適に用いら
れることはすでに知られている。特2こ30MHz以上
の高周波信号フィルタとしては、損失の少ない共振形S
AWデバイスが好ましいと考えらでいる。共振形SAW
デバイスとしては、すだれ電極の外にグレーティング電
極を設けたグレーティング形SAWデバイスと端面反射
形SAWデバイスとがある。これらのSAWデバイスを
フィルタ等に用いるに当たっては、共振周波数が設計値
どおり正確に実現されていることが重要となる。
一般に共振周波数fonは、nをモード次数、■を弾性
波の伝播速度、LをSAWデバイス長、Nをすだれ電極
対数とした場合、 で与えられる。従って最近の製造プロセスの向上、加工
技術の向上等により上記条件を満足するようなSAWデ
バイスが実現されつつある。
しかしながら、共振周波数の正確さが益々要求されてお
り、製造プロセスの向上、加工技術の向上があるとは云
え、か・る要求に対してはかなりの製造バラツキが生じ
ている。
明らかなように、SAWデバイスは一旦製造されてしま
うと、温度等の依存性はあるものの、固有の一定した特
性を示す。従って、例えば製造バラツキ等に起因して、
要求した共振周波数等の特性を満足しないものは使用で
きず、いわゆる歩留りを低下させるという問題を生じて
いる。
〔問題を解決するための手段および作用〕本発明は上述
の問題を解決し、SAWデバイスの歩留りを向上するこ
とを目的とするものであり、本発明によれば、例えば第
1図に図示の如く、圧電基板1上に対向的に設けられた
少なくとも1対のすだれ状電極2,3、及び該すだれ状
電極から発せられた弾性表面波の伝播方向に前記圧電基
板1上に周波数調整可能な制御電極手段4.5、を具備
する弾性表面波装置が提供される。
すなわち、本発明においては、すだれ状電極の外に予め
制御電極手段を形成させてSAWデバイスを製造し、製
造後にSAWデバイスの特性検査とこより所定の共振周
波数を満足しないものについては制御電極手段を加工6
して、共振周波数を微調整する。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について添付図面を参照して下記に
述べる。
本発明の第1実施例を第1図に示す。
第1図に図示のSΔWデバイスは、圧電基板lの上にす
だれ状電極2及び3が図示の如く形成され、さらにすだ
れ状電極2,3から発せられる弾性波の伝播方向であっ
て両端部に周波数調整用の制御電極としてへ夕電極4及
び5が形成されている。このSAWデバイスは、いわゆ
る端面反射形SAWデバイスであり、その長さはLであ
る。またヘタ電極4,5の幅(長さ)はそれぞれβa、
7!bである。通常はXa−βbとして製造する。
長さLのSAWデバイスの共振周波数fonは前述の如
く、fon−nv/ (L/N)として定まるが、弾性
波の伝播速度■は、制御電極がない場合を■、とした場
合、制御電極を形成させた場合の伝播速度V、は圧電効
果及び質量付加効果により、一般にvffi〈vfとし
て与えられる。従って、制御電極を設けた場合、同じ長
さしについて制御電極がない場合に比し共振周波数が低
下することとなる。一方、第1図に図示のSAWデバイ
スは、当初から制御電極4,5を設けるようにしている
ので、この場合の伝播速度V、について所定の共振周波
数が得られるように、制御電極がない場合の長さより短
い長さのSAWデバイスとして製造している。従って、
制御電極4.5を設けたとしても設計上得られる共振周
波数は制御電極がない場合と同様である。
このようにして形成されたSAWデバイスについて特性
試験を行い、所定の周波数より低い共振周波数であった
場合、第1図において破線で示したように制御電極4の
一部4a、及び、制御電極5の一部5b、又はいずれか
一方をレーザー等でトリミングして除去する。もとの制
御電極4.5の長さがそれぞれAa、/bであり、この
時の伝播速度をv、とし、βo =L  (j2a +
j2b )とした場合、それぞれΔla 、ΔAbだけ
除去することにより、共振周波数fo’は 但し、n=1 で規定される。すなわち、上式で規定されるように、制
御電極4及び5又はいずれか一方の一部を、長さΔ(l
a  、Δlbだけ除去することにより、共振周波数を
高める方向でH’lJ整することが可能となる。
制御電極の一部をトリミングすることにより微調整する
ことは共振周波数を高める方向に行う。従って制御電極
を形成させる際は、共振周波数がやや低くなるように設
計することが好ましい。
第2図に本発明の他の実施例を示す。
第2図に図示のSAWデバイスも端面反射形SAWデバ
イスであり、圧電基板1上の一方に形成されたすだれ状
電極6,7と制御電極8を有している。
本実施例の制御電極8は一方の端部に設けたものである
が、その原理は第1図のSAWデバイスと同様である。
すなわち、第2図に図示の如く形成させたSAWデバイ
スを検査し、製造バラツキ等による共振周波数のずれが
あった場合、前述と同様制御電極8の一部8aを除去す
ることにより、所望の共振周波数を得ることができる。
第3図に本発明のさらに他の実施例を示す。
第3に図示のSAWデバイスも端面反射形S A Wデ
バイスであり、圧電基板1の両端部に、すだれ状電極対
、10:13 .11:14が形成され、それぞれの電
極が接Vt”L体12 、15により電気的に接続され
ている。
これら電極対の間に制御電極16が形成されている。
この実施例においても、前述と同様、調整すべき周波数
の大きに応じて、制御電極16の一部16a及び16b
又はいずれか一方を除去する。
第4図に本発明の他の実施例を示す。
第4図に図示のSAWデバイスも前述のものと同様端面
反射形SAWデバイスであり、圧電基板1のは・・中央
にすだれ状電極20 、21が図示の如く形成され、該
すだれ状電極20 、21の両側にはしご状電極22゜
23が形成されている。
本実施例のSAWデバイ・スの長さはLであり、その共
振周波数は前述と同様に定められる。
本実施例においては、制御電極としてのはしご状電極2
2 、23が第1図〜第3図に図示のベタ電極と構造が
異なっている。各はしご状電極、例えば一方のはしご状
電極22について述べると、複数の金属条帯(ストリッ
プ)221〜224 と、これらを同電位に保つための
金属条帯225 、226とで構成されている。
第4図に図示の金属条帯223 、224は22a 、
 22bにおいて部分的に切断されているが、SAWデ
バイス製造時には全てが一体的に接続されている。各金
属条帯221〜224はすだれ状電極20 、21から
発せられ伝播される弾性表面波の伝播方向と直交し、且
つ、弾性表面波の波長人とはパ同じ距離を保って形成さ
れている。
これらのはしご状電極22 、23も制御電極として質
量付加効果を与え、弾性表面波の伝播速度を低下させる
役割を有することは前述の場合と同様である。
従って、第4図に図示のSAWデバイスも、はしご状電
極22 、23を形成させた状態において所望の共振周
波数が得られるようにSAWデバイスを設計、製造する
ことは前述の場合と同様である。
しかしながら、製造バラツキ等により所望の共振周波数
が得られないことが特性検査で判った場合には、第4に
図示の如く、金属条帯の一部、この実施例でははしご状
電極22については金属条帯223゜224について、
レーザー等によるトリミングによって、同電位接続用金
属条帯226から切り離す。すなわち、金属条帯を電気
的に切断することにより’fffi付加効果を変化させ
、共振周波数を増加させる方向に8周整することができ
る。
第4図に図示のSAWデバイスについて、トリミングし
たストリップ数N1と周波数変化Δf/fとの関係につ
いて、下記により製造したSAWデバイスの具体例を第
5図に示す。
SAWデバイス仕様 基板: 40’ rot Y−LiTa03(X方向伝
播)構成:第4図参照 すだれ状電極(第4図、20 、21に相当)フィンガ
本数 N−80 フィンガ長  x=600μm フィンガピンチP−68μm 電極材料及び膜厚:N1Cr(500人) /Au(2
500人)制御電極(第4図、22 、23に相当)フ
ィンガ本数 N″=20 フィンガ長、フィンガピッチ、電極材料及び膜厚:すだ
れ状電極と同じ 第5図に図示の実施例では、第4図におけるはしご状制
i’jll電極22 、23の両方について同じ数だけ
金属状帯をトリミングした場合を示している。従って、
第5図に図示の如き特性曲線に則して、調整すべき周波
数に応じて、トリミングすべき金属条帯の数が定まる。
尚、第5図には、トリミングにより変化する共振抵抗R
5について併記している。
またこのようなトリミングによって、SAWデバイスを
フィルタに用いる場合等、対象とする周波数帯域にスプ
リアスが混入するか否かが問題となる。
端面反射形SAWデバイスは理論的にはスプリアスが生
じないとされているが、加工精度上の制限により現実に
はスプリアスが生じ、フィルタに用いる場合等、対象と
する周波数帯域にスプリアスが生じないように設計して
いるが、上述の如くトリミングすることにより周波数帯
域にスプリアスが混入するのは好ましくないからである
かかる観点から上述のSAWデバイスについて実際に測
定した周波数特性図を第6図に示す。第6図において、
横軸に周波数FREQ(MHz) 、縦軸に減衰振幅(
d B )を採っており、 曲線CN0N  :制御電極なしの場合曲線Co二制御
電極あり (金属条帯=20)但し、トリミング条帯な
し 曲線04〜C2゜ニドリミングした金属条帯数4〜20
の場合 を表す。
第6図から明らかなように、トリミング数が増大するこ
とによりスプリアスが大きくなり、対象とする周波数帯
域の近傍に近づくが、トリミング数4〜8木の場合は殆
んど問題にならず、全てトリミングしたとしても、対象
周波数帯域の2倍程度外側にあり実質上問題はない。
本発明のさらに他の実施例を第7図に図示する。
第7図に図示の5AW−’バイスは圧電基板1上にすだ
れ状電極24 、25のみが図示の如く形成された、端
面反射形SAWデバイスを示す。このSAWデバイスは
特に前述の如き周波数調整用の金属電極を設:すていな
いが、すだれ状電極24 、25の両端方向の電極が制
御電極としての役割を持っている。従って、第7図に図
示の如く、すだれ状電極を構成している金属条帯の一部
をそれぞれ、24a  、24b及び25a。
25bにおいてトリミングによりすだれ状電極24 、
25から電気的に切離すことにより、周波数を調整する
ことができる。
以上の実施例において、第1図〜第3図の実施例ではへ
夕制御電極の一部を除去して、また第4図及び第7図の
実施例では金属条帯を切離すことにより、それぞれ周波
数を増加させることについての調整について述べた。し
かしながら理論的には、へ夕制御電極の質量付加効果を
大きくして周波数を減少させるように調整することも可
能である。同様に、電気的に非接続の金属条帯を設けて
おき、これらを接続することにより周波数を減少させる
ことも可能である。
上述のトリミングに際しては、圧電基板を極刃傷めない
ようにすることが望ましい。
〔発明の効果〕
以上に述べたように本発明においては、周波数調整用の
制御電極を設けておくことにより、製造バラツキ等によ
り所定の特性が得られないSAWデバイスであっても製
造電極に加工を施すこ、とにより所望の特性のSAWデ
バイスを得ることが可能となり、SAWデバイスの歩留
りが向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのSAWデバイスの平
面図、 第2図は本発明の他の実施例としてのSAWデハイスの
平面図、 第3図は本発明のさらに他の実施例としてのSA\Vテ
ハイスの平面図、 第4図は本発明の他の実施例としてのSAWデバイスの
平面図、 第5図は第4図に図示のSAWデバイスにおける周波数
変化を表す例示的な特性図、 第・6図は第4図に図示のSAWデバイスにおける例示
的な減衰特性曲線図、 第7図は本発明のさらに他の実施例としてのSA〜Vデ
バイスの平面図である。 (符号の説明) 1・・・圧電基板、 2.3:6,7・・・すだれ電極、 4、.5.8・・・制御電極。 $1図 第2図 第3図 第4図 第5図 ]0         20 →NT 第6図 FREQ(Mト−iz)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、圧電基板上に対向的に設けられた少なくとも1対の
    すだれ状電極、及び該すだれ状電極から発せられた弾性
    表面波の伝播方向に前記圧電基板上に周波数調整可能な
    制御電極手段、を具備する弾性表面波装置。 2、前記すだれ状電極と弾性表面波装置の端部との間の
    少なくとも一方に前記制御電極手段を設けたことを特徴
    とする、特許請求の範囲第1項に記載の弾性表明波装置
    。 3、前記制御電極手段は帯状電極である、特許請求の範
    囲第2項に記載の弾性表面波装置。 4、前記帯状電極は若干大きく形成され、調整周波数量
    に応じて削除されることを特徴とする、特許請求の範囲
    第3項に記載の弾性表面波装置。 5、前記制御電極手段は所定の間隔で設けられ電気的に
    接続された複数の金属条帯である、特許請求の範囲第2
    項に記載の弾性表面波装置。 6、前記複数の金属条帯は若干多く形成され、調整周波
    数量に応じて所定数の金属条帯が電気的に非接続にされ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載の弾
    性表面波装置。 7、前記すだれ状電極が弾性表面波装置の両端部領域に
    設けられ、前記制御電極手段がそれらのすだれ状電極間
    に設けられたことを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    に記載の弾性表面波装置。 8、前記制御電極手段は帯状電極である、特許請求の範
    囲第7項に記載の弾性表面波装置。 9、前記帯状電極は若干大きく形成され、調整周波数量
    に応じて削除されることを特徴とする、特許請求の範囲
    第8項に記載の弾性表面波装置。
JP22225484A 1984-10-24 1984-10-24 弾性表面波装置 Pending JPS61101112A (ja)

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