JPS61251223A - 弾性表面波共振子 - Google Patents
弾性表面波共振子Info
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- JPS61251223A JPS61251223A JP60091642A JP9164285A JPS61251223A JP S61251223 A JPS61251223 A JP S61251223A JP 60091642 A JP60091642 A JP 60091642A JP 9164285 A JP9164285 A JP 9164285A JP S61251223 A JPS61251223 A JP S61251223A
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- Japan
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- reflector
- idt
- surface acoustic
- period
- acoustic wave
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、小型にして低損失、高Qおよび高スプリアス
レスポンスを有する弾性表面波共振子に関するものであ
る。
レスポンスを有する弾性表面波共振子に関するものであ
る。
従来の技術
弾性表面波共振子の構成は、一般【C第5図に示すよう
に、水晶基板1上に導電性材料、たとえばアルミニウム
(A1)から成るインターディジタル・トランスジュー
サー(以下II)Tと略記する)2.3および反射器4
,5が形成されている。入力電気信号は、入力IDT2
によシ弾性表面波に変換され、反射器4,5の間を往復
することによシ得られる共振は、出力IDT3を通して
外部回路に接続される。いわゆるキャビティ形共振子が
多く使用されている。
に、水晶基板1上に導電性材料、たとえばアルミニウム
(A1)から成るインターディジタル・トランスジュー
サー(以下II)Tと略記する)2.3および反射器4
,5が形成されている。入力電気信号は、入力IDT2
によシ弾性表面波に変換され、反射器4,5の間を往復
することによシ得られる共振は、出力IDT3を通して
外部回路に接続される。いわゆるキャビティ形共振子が
多く使用されている。
一般に、IDTと反射器とは同一導電性材料から成ル、
この構造ではバターニング工程は1回で済む利点があル
、IDT周期と反射器周期が等しい場合の反射器の反射
係数1r’lとIDTの放射コンダクタンスGaは、第
6図のような周波数特性を示すことが知られている。
この構造ではバターニング工程は1回で済む利点があル
、IDT周期と反射器周期が等しい場合の反射器の反射
係数1r’lとIDTの放射コンダクタンスGaは、第
6図のような周波数特性を示すことが知られている。
一方、IDTは通常の導電性材料で形成し、反射器は水
晶基板表面にドライエツチング技術によ〕溝を設けたグ
ループ形反射器構造の共振子も多く報告されている。
晶基板表面にドライエツチング技術によ〕溝を設けたグ
ループ形反射器構造の共振子も多く報告されている。
前者の場合、反射係数trt+のピーク周波数fRト放
射コンダクタンスGaのピーク周波数ftとは、一致せ
ず、fTくfRの関係が成り立つ。
射コンダクタンスGaのピーク周波数ftとは、一致せ
ず、fTくfRの関係が成り立つ。
第8図にこの代表的な特性例を示す。
反射器のストップバンド(SB)の低周波側に共振ピー
クf、が存在し、共振尖鋭度Qも小さくさらに共振ビー
クとセカンドピークとのレベル差、いわゆるスプリアス
レスポンス(以後SRと略記する)も小さい等の欠点が
あった。このことは第2図かられかるように、周波数f
Rにおいては、IDTの放射コンダクタンスG1が、そ
の最大値に比べて低下してお、、23、IDTの特性が
十分生かされていないことに起因している。te、同素
子構造でQの高い共振子を得るためには、反射器のグレ
ーティング本数を増やさなければならず、小型化の光め
の制約となっていた。
クf、が存在し、共振尖鋭度Qも小さくさらに共振ビー
クとセカンドピークとのレベル差、いわゆるスプリアス
レスポンス(以後SRと略記する)も小さい等の欠点が
あった。このことは第2図かられかるように、周波数f
Rにおいては、IDTの放射コンダクタンスG1が、そ
の最大値に比べて低下してお、、23、IDTの特性が
十分生かされていないことに起因している。te、同素
子構造でQの高い共振子を得るためには、反射器のグレ
ーティング本数を増やさなければならず、小型化の光め
の制約となっていた。
一方、後者の場合、反射器1本当90反射係数1ρ1が
増加し、前者の構造に比べ、少ない反射器本数で同等の
共振子特性が得られる利点がある。
増加し、前者の構造に比べ、少ない反射器本数で同等の
共振子特性が得られる利点がある。
′しかし、反射器を壽屋構造にするには、パターユング
工程が複雑とな〕、量産性に乏しい欠点があった。
工程が複雑とな〕、量産性に乏しい欠点があった。
この発明は、上記のような従来04(2)の欠点を除去
するために成されtもので、IDTと反射器とを同一膜
厚、同一の導電性材料で形成し、IDT周期と反射器周
期との比を適当に説定することによ)、小凱で低損失、
高Q、高SRを 。
するために成されtもので、IDTと反射器とを同一膜
厚、同一の導電性材料で形成し、IDT周期と反射器周
期との比を適当に説定することによ)、小凱で低損失、
高Q、高SRを 。
有する弾性表面波共振子を提供することを目的としてい
る。
る。
以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。
81図に第5図の人−8間の断面図を示す。
LTはIDTの周期、LRは反射器のグレーティング周
期である。
期である。
従来は、IDT周期LTと反射器グレーティング周期L
Rは同一であつ几が、本発明では両者の比L T /
L Rを1より小さく設定し、反射器の反射係数u’i
tが最大となる周波数fxと放射コンダクタンスG畠が
最大となる周波数fTとを近づけ、IDTと反射器との
間の弾性表面波の励振及び受信効率を増大させている。
Rは同一であつ几が、本発明では両者の比L T /
L Rを1より小さく設定し、反射器の反射係数u’i
tが最大となる周波数fxと放射コンダクタンスG畠が
最大となる周波数fTとを近づけ、IDTと反射器との
間の弾性表面波の励振及び受信効率を増大させている。
i九、導電性材料としては、質量の軽いエツチング加工
の容易なアルミニウムAlt−用い、膜厚はエツチング
精度を向上させ、膜厚増加による質量効果の影響(ID
Tおよび反射器端でのバルク波変換、電極間多重反射)
によるSR。
の容易なアルミニウムAlt−用い、膜厚はエツチング
精度を向上させ、膜厚増加による質量効果の影響(ID
Tおよび反射器端でのバルク波変換、電極間多重反射)
によるSR。
Qの低下を避ける几めにl0GO!以下に設定しである
。
。
さらに、共振子のピーク周波数の温度変化が室温附近で
最小になるように、水晶回転Y板のカットアングル#t
−320V38°に設定シタ、第2rI!Jに水晶基板
の結晶軸とカット面法線との角度関係を示す。
最小になるように、水晶回転Y板のカットアングル#t
−320V38°に設定シタ、第2rI!Jに水晶基板
の結晶軸とカット面法線との角度関係を示す。
次に、この発明の作用について説明する。
IDTの周期LTと反射器グレーティイブ周期LRO比
L T / L Rk 1から除々に小さくしていくと
、前述し−zfrとfnの値は接近し、IDTと反射器
との結合は強くなっていく、それに伴ない共振子の挿入
損失は減少し、SRおよびQは増加する。第3図に、そ
の実施例を示す、共振ビーク九は反射器ストップバンド
中央に存在し、fIXs図で示し九共振子と比較し、S
Rで2倍、Qで約L5倍の値が得られる。
L T / L Rk 1から除々に小さくしていくと
、前述し−zfrとfnの値は接近し、IDTと反射器
との結合は強くなっていく、それに伴ない共振子の挿入
損失は減少し、SRおよびQは増加する。第3図に、そ
の実施例を示す、共振ビーク九は反射器ストップバンド
中央に存在し、fIXs図で示し九共振子と比較し、S
Rで2倍、Qで約L5倍の値が得られる。
共振ピークとセカンドピークとの間には、挿入損失の極
大点Cが存在するが、この点と反射器のストップバンド
の低周波端とが一致するようにL T / L Rを定
めることによ〕、さらにSRの改善された共振子が実現
できる。第4図はその実施例である。SRは従来の共振
子と比較し、15倍になる。
大点Cが存在するが、この点と反射器のストップバンド
の低周波端とが一致するようにL T / L Rを定
めることによ〕、さらにSRの改善された共振子が実現
できる。第4図はその実施例である。SRは従来の共振
子と比較し、15倍になる。
この方法は、製造の際、IDT及び反射器を同一の導電
性材料(Al)を用い、を九パターニングも同一工程で
処理でき、さらく設計時のパターン寸法(LT及びLR
の寸法)のみを変えるだけで、良好な共振子特性が得ら
れる等の多くの利点を有する。
性材料(Al)を用い、を九パターニングも同一工程で
処理でき、さらく設計時のパターン寸法(LT及びLR
の寸法)のみを変えるだけで、良好な共振子特性が得ら
れる等の多くの利点を有する。
なお、水晶基板のカットアングルθ、又ハAl膜厚を変
更し、共振子の頂点温度(零温度係数を示す温度)を任
意の温度に移動させる場合や共振ピーク周波数を移動さ
せた場合にも、本発明は適用できる。
更し、共振子の頂点温度(零温度係数を示す温度)を任
意の温度に移動させる場合や共振ピーク周波数を移動さ
せた場合にも、本発明は適用できる。
なお、上記実施例では、IDTの周期LTと反射器のグ
レーティング周期LRの比を変え几場合を示し九が、両
者の比は1のままで、IDT部と反射器部を伝搬する弾
性表面波速度を変えることによ〕、上記実施例と同様な
効果を奏する。たとえば、IDT部のみにA 1sOj
を被着し、IDT部を伝搬する弾性表面波速度を速める
か、又は反射器部のみにS i 0at−被着し弾性表
面波速度を遅くする方法によ〕、見かけ上、L T /
L R比を1よル小さくすることが可能である。
レーティング周期LRの比を変え几場合を示し九が、両
者の比は1のままで、IDT部と反射器部を伝搬する弾
性表面波速度を変えることによ〕、上記実施例と同様な
効果を奏する。たとえば、IDT部のみにA 1sOj
を被着し、IDT部を伝搬する弾性表面波速度を速める
か、又は反射器部のみにS i 0at−被着し弾性表
面波速度を遅くする方法によ〕、見かけ上、L T /
L R比を1よル小さくすることが可能である。
以上のようにこの発明によれば、IDTと反射器とを同
一導電性材料で形成するために一回のバターニング工程
で共振子が製造でき、グル”−プ反射器狐共振子に比べ
素子構造も簡単表ため、製造時のバラツキも最小限に押
えることができる。
一導電性材料で形成するために一回のバターニング工程
で共振子が製造でき、グル”−プ反射器狐共振子に比べ
素子構造も簡単表ため、製造時のバラツキも最小限に押
えることができる。
を比、Al膜厚’tlooo又に設定したことによ)基
板内の特性が均一にな)、さらにIDTの周期LTと反
射器のグレーティング周期り凡の比Lテ/ L Rを1
未満に設定し次ことにより、IDTと反射器間の弾性表
面波エネルギー変換効率が増大し、高Q、高SR,低損
失の共振子が実現でき、特性上の製造マージンも飛躍的
に向上し、素子の小型化も可能になつ几。
板内の特性が均一にな)、さらにIDTの周期LTと反
射器のグレーティング周期り凡の比Lテ/ L Rを1
未満に設定し次ことにより、IDTと反射器間の弾性表
面波エネルギー変換効率が増大し、高Q、高SR,低損
失の共振子が実現でき、特性上の製造マージンも飛躍的
に向上し、素子の小型化も可能になつ几。
第1図は本発明に係る弾性表面波共振子を示し、第5図
のA−8間の断面図、第2図は水晶基板の結晶軸とカッ
ト面との角度関係を示す図、第3図および第4図はこの
発明の一実施例による弾性表面波共振子の特性を示す図
、第5図は従来の弾性表面波共振子を示す図、第6図は
第1図に示した弾性表面波共振子のIDTの放射コンダ
クタンスGaおよび反射器の反射係数IP1の周波数特
性を示す図、第7図は従来の弾性表面波共振子の特性例
を示す因である。 l・・・水晶基板 2・・・入力IDT 3・・・出力IDT 4i・・5・・・反射器
のA−8間の断面図、第2図は水晶基板の結晶軸とカッ
ト面との角度関係を示す図、第3図および第4図はこの
発明の一実施例による弾性表面波共振子の特性を示す図
、第5図は従来の弾性表面波共振子を示す図、第6図は
第1図に示した弾性表面波共振子のIDTの放射コンダ
クタンスGaおよび反射器の反射係数IP1の周波数特
性を示す図、第7図は従来の弾性表面波共振子の特性例
を示す因である。 l・・・水晶基板 2・・・入力IDT 3・・・出力IDT 4i・・5・・・反射器
Claims (1)
- 水晶基板上に、多数の反射グレーティングから成る2個
の表面波反射器を形成し、両表面波反射器の間に多数の
インターディジタルトランスジューサーから成る電気音
響変換器を備えた弾性表面波共振子において、水晶回転
Y板のカットアングルθを32°≦θ≦38°とし、ト
ランスジューサーおよび反射器材料としてアルミニウム
を使用し、その膜厚を1000Å以下、さらにトランス
ジューサーの電極周期L_Tと、反射器周期L_Rの比
L_T/L_Rを1.0未満の範囲に設定したことを特
徴とする弾性表面波共振子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60091642A JPS61251223A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 弾性表面波共振子 |
US06/856,317 US4837476A (en) | 1985-04-27 | 1986-04-28 | Surface acoustic wave resonator having transducers and reflectors of different periods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60091642A JPS61251223A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 弾性表面波共振子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61251223A true JPS61251223A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14032176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60091642A Pending JPS61251223A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 弾性表面波共振子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4837476A (ja) |
JP (1) | JPS61251223A (ja) |
Cited By (2)
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US6160339A (en) * | 1997-07-17 | 2000-12-12 | Seiko Epson Corporation | Two-port saw resonator |
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1986
- 1986-04-28 US US06/856,317 patent/US4837476A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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