NL1009560C2

NL1009560C2 - Oppervlaktegeluidsgolfinrichting.

Info

Publication number: NL1009560C2
Application number: NL1009560A
Authority: NL
Inventors: Michio Kadota; Hideya Horiuchi; Mamoru Ikeura
Original assignee: Murata Manufacturing Co
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2002-05-01
Also published as: US6127769A; JPH1127093A; NL1009560A1; KR19990013644A; CN1144358C; JP3171144B2; TW437165B; DE19830315A1; SG75854A1; KR100290803B1; DE19830315C2; CN1204891A

Description

Oppervlaktegeluidsgolfinrichting

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

1. Gebied van de uitvinding 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een oppervlaktegeluidsgolfinrichting die gebruik maakt van een schuif-horizontaal-type ("SH-type") oppervlaktegeluidsgolf en die een aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen omvat die op een dusdanige wijze zijn verbonden, dat bijvoorbeeld een lad-10 der-type filter wordt gevormd.

2. Beschrijving van de aanverwante techniek

Er bestaan vele conventionele types oppervlaktegeluidsgolf- (SAW-) -inrichtingen die een aantal SAW-elementen 15 omvatten. Een SAW-filter waarin een aantal SAW-resonatoren zodanig zijn geconfigureerd dat een ladder-schakeling wordt bepaald, is bijvoorbeeld bekend en wordt aangeduid als een ladder-filter. Fig. IA toont een conventioneel ladder-filter 201 dat is beschreven in de Japanse openbaarmaking nr. 5-20 183380, en fig. 1B is een equivalente schakeling hiervan. Het ladder-filter 201 omvat een piëzo-elektrisch substraat 202, en op het piëzo-elektrisch substraat 202 aangebrachte, in serie geschakelde enkel-poorts SAW-resonatoren 203 en 204 en parallel geschakelde enkel-poorts SAW-resonatoren 205, 206 en 25 207. De in serie geschakelde enkel-poorts SAW-resonatoren 203 en 204 zijn in serie geschakeld tussen een invoeraansluiting IN en een uitvoeraansluiting UIT voor het bepalen van een seriële tak, en de parallel geschakelde enkel-poorts SAW-re-sonatoren 205-207 zijn respectievelijk parallel geschakeld 30 tussen de seriële tak en een aardpotentiaal zodat elk een parallel geschakelde tak bepaald.

Zoals in fig. IA is getoond, omvatten de SAW-resona-toren 203-207 elk een respectief paar interdigitale (in elkaar grijpende) transductoren (IDTs) 203a-207a en een respec-35 tief paar raster-reflectoren 203b-207b die aan beide zijden daarvan zijn aangebracht. In de SAW-resonatoren 203-207 worden door de IDTs 203a-207a geëxciteerde oppervlaktegeluids-golven opgesloten tussen de raster-reflectoren 203b-207b ten- 1009560 2 einde staande golven te vormen. Elk van de resonatoren 203-207 bezit een resonantie-karakteristiek waarbij de impedantie van de resonator laag is in de nabijheid van een resonantie-frequentie en de impedantie hoog is in de nabijheid van een 5 anti-resonantiefrequentie.

Het ladder-filter 201 is zodanig geconstrueerd dat de resonantiefrequentie van de in serie geschakelde enkel-poorts resonatoren 203 en 204 samenvalt met de anti-resonan-tiefrequentie van de parallel geschakelde één-poorts resona-10 toren 205-207. Het ladder-filter 201 bezit aldus een door-laatband die wordt bepaald door de anti-resonantiefrequentie van de in serie geschakelde enkel-poorts resonatoren 203 en 204 en de resonantiefrequentie van de parallel geschakelde enkel-poorts resonatoren 205-207.

15 Het conventionele ladder-filter 201, en andere lad der-filters van dit type worden algemeen toegepast in televisies, videorecorders, communicatie-inrichtingen zoals een cellulaire telefoon, of dergelijke. Er bestaat echter een voortdurende behoefte aan het verbeteren van de prestatie van 20 een dergelijke ladder-filter en het miniaturiseren van een dergelijk ladder-filter.

Uit EP-A-0 614 272 is een oppervlaktegeluidsgolf-inrichting bekend, welke een aantal sporen heeft en een ingangstransduser en een uitgangstransduser, alsmede een 25 eerste reflectiestructuur en een tweede reflectiestructuur voor ieder spoor.

Uit GB-A-2 287 580 is een piëzo-elektrische zaagtandresonator bekend die voorzien is van interdigitale transductoren in welke de buitengelegen vingers op de 30 randoppervlakken van het piëzo-elektrisch substraat zijn gevormd. Reflectie van golven vindt plaats tussen de randoppervlakken.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

35 De voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn geconstrueerd voor het opheffen van de tekortkomingen van de bekende inrichtingen, en voorzien in een oppervlaktegeluidsgolfinrichting met aanzienlijk verbe- 1009560 3 terde prestatie-karakteristieken en een aanzienlijk gereduceerde afmeting zoals vergeleken met conventionele inrichtingen.

In overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm 5 van de onderhavige uitvinding omvat een oppervlaktegeluids-golfinrichting een oppervlaktegeluidsgolfsubstraat met een eerste uiteinde-oppervlak en een tweede uiteinde-oppervlak, en een op het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat aangebracht oppervlaktegeluidsgolfelement dat werkt door gebruik te maken 10 van een SH-type oppervlaktegeluidsgolf. Het oppervlaktegeluidsgolfelement omvat een interdigitale transductor met een aantal elektrode-vingers en een reflector met een aantal elektrode-vingers. Eén van een paar meest buitengelegen elektrode -vingers verloopt vlak met één van het eerste en het 15 tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat, en de reflector bevindt zich aan een zijde waar de andere van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers is geplaatst, zodat een door de IDT geëxciteerde SH-type oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen de reflector en één 20 van het eerste en het tweede uiteinde-oppervlak.

De oppervlaktegeluidsgolfinrichting kan één of een aantal van de hierboven beschreven oppervlaktegeluidsgolfele-menten omvatten. Indien een aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen is opgenomen, dan is dit aantal oppervlaktegeluids-25 golfelementen bij voorkeur in een ladder-schakelings- of in een rooster-schakelingsconfiguratie verbonden.

Ter illustratie van de voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn in de tekening verschillende uitvoeringsvormen getoond die op dit moment de voorkeur 30 genieten, waarbij men zich echter dient te realiseren dat de uitvinding niet is beperkt tot de exacte getoonde configuraties en instrumentatie-uitvoeringen.

KORTE OMSCHRIJVING VAN DE TEKENING 35 Fig. IA is een perspectivisch aanzicht dat een con ventioneel ladder-filter toont;

Fig. 1B is een equivalente schakeling van het in fig. IA getoonde ladder-filter; 1009560 4

Fig. 2 is een perspectivisch aanzicht van een SAW-element dat wordt toegepast in een SAW-inrichting in overeenstemming met voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding; 5 Fig. 3A is een perspectivisch aanzicht van een SAW- inrichting die een ladder-schakeling vormt in overeenstemming met een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Fig. 3B is een equivalente schakeling van de in fig. 10 3A getoonde SAW-inrichting;

Fig. 4A is een perspectivisch aanzicht van een SAW-inrichting die een rooster-schakeling vormt in overeenstemming met een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 15 Fig. 4B is een equivalente schakeling van de in fig.

4A getoonde SAW-inrichting;

Fig. 5 is een schematisch bovenaanzicht dat een SAW-inrichting toont in overeenstemming met een andere voorkeurs-uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 20 Fig. 6 is een schematisch bovenaanzicht dat een SAW- inrichting toont in overeenstemming met nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Fig. 7 is een schematisch bovenaanzicht dat een SAW-inrichting toont in overeenstemming met weer een andere voor-25 keursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Fig. 8 is een schematisch bovenaanzicht dat een SAW-inrichting toont in overeenstemming met weer een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en

Fig. 9 is een schematisch bovenaanzicht dat een SAW-30 inrichting toont in overeenstemming met nog weer een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN

De uitvinders van de onderhavige uitvinding hebben 35 randreflectietype SAW-resonatoren bestudeerd zoals deze zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.184.042 en "IEEE Transactions on Microwave Theory and Technique", Deel 44, nr. 12, 1996, en hebben gevonden dat randreflectietype 100956a 5 SAW-resonatoren kunnen worden toegepast in een ladder-filter of een SAW-inrichting die een aantal SAW-elementen omvat.

De uitvinders hebben gevonden dat het conventionele ladder-filter lijdt aan de problemen die zijn geassocieerd 5 met raster-reflectoren van SAW-resonatoren. De raster-reflectoren zijn, meer in het bijzonder, relatief groot vergeleken met de afmeting van IDTs, hetgeen miniaturisatie van het ladder-filter voorkomt.

Een randreflectie-type SAW-resonator vereist daaren-10 tegen geen raster-reflectoren. Een ladder-filter kan daarom worden geminiaturiseerd door gebruik te maken van een randreflectie-type SAW-filter. Een randreflectie-type SAW-resonator maakt gebruik van uiteinde-oppervlakken van een piëzo-elektrisch substraat voor het reflecteren van een oppervlak-15 tegeluidsgolf, en de afstand tussen de uiteinde-oppervlakken van het substraat wordt op een specifieke waarde ingesteld, die wordt bepaald door een frequentiekarakteristiek van de randreflectie-SAW-resonator. Dit betekent dat slechts één rand-reflectie-SAW-resonator op één substraat kan worden ge-20 vormd, en de afmeting van het substraat verschilt, gebaseerd op de frequentiekarakteristiek van de randref lectie-SAW-resonator. Deze vereiste staat het integreren van een aantal randreflectie-type SAW-resonatoren niet toe. De uitvinders hebben dit probleem succesvol opgelost, zoals hieronder in 25 detail wordt toegelicht.

Hieronder worden voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding in detail toegelicht onder verwijzing naar de tekening.

Pig. 2 is een perspectivisch aanzicht dat een voor-30 beeld toont van een oppervlaktegeluidsgolf- (SAW-) -element 101 dat wordt gebruikt als een enkel-poorts resonator in een SAW-inrichting in overeenstemming met voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Het SAW-element 101 is geconstrueerd om gebruik te maken van een schuif-horizontale 35 (SH-) oppervlaktegolf. In deze beschrijving wordt een SH-op- pervlaktegeluidsgolf gedefinieerd als een oppervlaktegeluidsgolf die verplaatsing ondergaat in een richting die hoofdzakelijk loodrecht staat op de voortplantingsrichting van de 1009560 6 oppervlaktegeluidsgolf en hoofdzakelijk evenwijdig is aan het oppervlak van een substraat waarin de SH-oppervlaktegeluids-golven wordt geëxciteerd. Dergelijke SH-oppervlaktegolven omvatten bijvoorbeeld SH-leaky-golven, Love-golven en BGS-5 (Bleustein-Gulyaev-Shimizu-) -golven.

Het SAW-element 101 omvat een piëzo-elektrisch substraat 102, een interdigitale transductor (IDT) 103 en een reflector 105. Het piëzo-elektrische substraat 102 bezit een paar uiteinde-oppervlakken 102a en 102b en is bij voorkeur 10 vervaardigd uit een piëzo-elektrisch materiaal, zoals lood-titanaat-zirkonaat piëzo-elektrische keramiek, een pizo-elektrisch LiNb03-éénkristal, een piëzo-elektrisch LiTa03-éénkristal of een kwarts-éénkristal. In het geval waarin het substraat 102 is vervaardigd uit piëzo-elektrisch keramiek is 15 het substraat 102 bij voorkeur gepolariseerd in de richting die wordt aangegeven door de in fig. 2 getoonde pijl P.

De IDT 103 bezit een paar op het bovenste oppervlak van het substraat 102 aangebrachte kamvormige elektroden 106 en 107 die in elkaar grijpend met elkaar zijn aangebracht.

20 Elk van de kamvormige elektroden 106 en 107 omvat een aantal elektrode-vingers, waardoor de IDT een paar meest buitengele-gen elektrode-vingers 108 en 109 bezit. Eén van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers, d.w.z. de meest bui-tengelegen elektrode-vinger 108 is zodanig aangebracht dat 25 deze vlak verloopt met één van de uiteinde-oppervlakken, d.w.z. bijvoorbeeld het uiteinde-oppervlak 102a.

De reflector 105 is bij voorkeur een raster-reflector en omvat een aantal elektrode-vingers. Beide uiteinden van de elektrode-vingers zijn kort gesloten. De reflector 105 30 bevindt zich aan de zijde van de andere van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers, d.w.z. de meest buitengelegen elektrode-vinger 109.

De ruimte tussen de elektrode-vingers en de breedte van de elektrode-vingers, uitgezonderd de meest buitengelegen 35 elektrode-vingers 108, zijn bij voorkeur ingesteld op ongeveer /4, waarbij de golflengte is van de SH-type golf die in het substraat 102 moet worden geëxciteerd. De breedte van de meest buitengelegen elektrode-vinger 108 is bij voorkeur 1009560 7 ingesteld op ongeveer /4.

Na aanbrengen van een wisselspanning op de kamvormi-ge elektroden 106 en 107 wordt de SH-golf in het SAW-element 101 geëxciteerd, en deze plant zich voort in de richting die 5 hoofdzakelijk loodrecht staat op het uiteinde-oppervlak 102a. De SH-golf wordt gereflecteerd tussen het uiteinde-oppervlak 102a en de reflector 105, zodat de SH-golf hiertussen is opgesloten.

Aangezien het SAW-element 101 slechts één reflector 10 vereist, kan het SAW-element 101 kleiner worden gemaakt dan een SAW-element met een reflectorpaar. Bovendien behoeft het uiteinde-oppervlak van het substraat 102 van het SAW-element 101 niet te zijn uitgelijnd met de meest buitengelegen elek-trode-vinger aan de zijde waar de reflector is voorzien. Dit 15 maakt het mogelijk dat het substraat 102 zich voorbij de reflector 105 kan uitstrekken en aldus kan voorzien in een ruimte voor het hierop vormen van andere SAW-elementen, tussen het SAW-element 101 en de andere SAW-elementen te verbinden elektroden of dergelijke. Daardoor is het mogelijk dat 20 een aantal SAW-elementen 101 op een enkel substraat wordt gevormd en aangebracht voor het vormen van een parallel-en/of serieschakeling, waardoor de flexibiliteit van het aanbrengen van een aantal SAW-elementen 101 op een enkel substraat wordt verhoogd.

25 Hieronder zal een oppervlaktegeluidsgolfinrichting die een aantal in Fig. 2 getoonde SAW-elementen omvat, in detail worden toegelicht.

Fig. 3A is een perspectivisch aanzicht dat een oppervlaktegeluidsgolf inrichting weergeeft in overeenstemming 30 met een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

In de in fig. 3A getoonde oppervlaktegeluidsgolf-inrichting 1 zijn een aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen, die werken met gebruikmaking van een BGS-golf als de SH-type 35 oppervlaktegeluidsgolf, verbonden onder vorming van een lad-der-type filter.

De oppervlaktegeluidsgolfinrichting 1 omvat een in hoofdzaak rechthoekigvormig oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 1009560 8 2. Het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 2 is bij voorkeur vervaardigd uit een piëzo-elektrisch éénkristal of een pizo-elektrisch keramiek zoals LiTa03, LiNb03, of kwarts. De IDTs 3-5 zijn zodanig op het bovenste oppervlak van het oppervlak-5 tegeluidsgolfsubstraat 2 aangebracht dat de IDTs 3-5 langs een uiteinde-oppervlak 2a van het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 2 liggen. Voorts zijn de IDTs 6 en 7 zodanig op het bovenste oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 2 aangebracht dat de IDTs 6 en 7 langs een uiteinde-oppervlak 10 2b van het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 2 liggen.

Elke IDT 3-5 bezit kamvormige elektroden met een aantal elektrode-vingers, waarbij één van een paar meest bui-tengelegen vingers vlak verloopt met het uiteinde-oppervlak 2a. Reflectoren 8-10 zijn gevormd aan zijden van de respec-15 tieve IDTs 3-5, die tegenover het uiteinde-oppervlak 2a in de voortplantingsrichting van de oppervlaktegeluidsgolf liggen, d.w.z. aan zijden waar de andere van het paar meest buiten-gelegen vingers van elke IDT 3 tot 5 ligt. Elke reflector 8-10 is bij voorkeur een raster-reflector met een aantal elek-20 trode-vingers die aan beide uiteinden zijn kortgesloten.

De IDT 3 en de reflector 8 vormen een serietak-reso-nator SI die overeenkomt met een in fig. 2 getoond SAW-ele-ment 101. In deze serietak-resonator SI wordt een oppervlaktegeluidsgolf gegenereerd door de IDT 3 en gereflecteerd door 25 het uiteinde-oppervlak 2a en de reflector 8, waardoor aldus de oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen het uiteinde-oppervlak 2a en de reflector 8. In tegenstelling tot de randreflectie-type oppervlaktegeluidsgolfresonator waarbij de oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen beide uitein-30 de-oppervlakken, wordt de oppervlaktegeluidsgolf in de serietak-resonator SI gereflecteerd door het uiteinde-oppervlak 2a dat aan één uiteinde-zijde van de IDT 3 ligt en tevens door de reflector 8 die aan de tegenover liggende zijde van de IDT 3 ligt, zodat de oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tus-35 sen het uiteinde-oppervlak 2a en de reflector 8.

Op vergelijkbare wijze vormen de IDT 4 en de reflector 9 een serietak-resonator S2, en vormen de IDT 5 en de reflector 10 een serietak-resonator S3.

1009560 9

Elke IDT 6 en 7 bezit kamvormige elektroden met een aantal elektrode-vingers waarbij één van een paar meest bui-tengelegen vingers vlak verloopt met het uiteinde-oppervlak 2b. Reflectoren 11 en 12 zijn gevormd aan zijden van de re-5 speetieve IDTs 6 en 7 die tegenover het uiteinde-oppervlak 2b in de voortplantingsrichting van de oppervlaktegeluidsgolf liggen, d.w.z. aan zijden waar de andere van het paar meest buitengelegen vingers van elke IDT 6 en 7 ligt. Elke reflector 11 en 12 is bij voorkeur een raster-reflector met een 10 aantal elektrode-vingers die aan beide uiteinden zijn kortgesloten.

De IDT 6 en de reflector 11 vormen een paralleltak-resonator PI, en de door de IDT 6 opgewekte oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen de reflector 11 en het 15 uiteinde-oppervlak 2b. Op dezelfde wijze vormen de IDT 7 en de reflector 12 een paralleltak-resonator P2, en wordt de door de IDT 7 opgewekt oppervlaktegeluidsgolf opgesloten tussen de reflector 12 en het uiteinde-oppervlak 2b.

De serietak-resonator SI is verbonden met de invoer-20 aansluiting IN, bij voorkeur via een aansluitdraad 13. De serietak-resonator S3 is verbonden met de uitvoeraansluiting UIT, bij voorkeur via een aansluitdraad 14. Voorts zijn de serietak-resonator SI en de serietak-resonator S2 elektrisch met elkaar verbonden via een een verbindingselektrode 15a die 25 is aangebracht op het substraat 2. Op vergelijkbare wijze zijn de serietak-resonator S2 en de serietak-resonator S3 elektrisch met elkaar verbonden via een verbindingselektrode 15b op het substraat 2.

Voorts is er voorzien in een verbindingselektrode 30 16a, waarvan één uiteinde is verbonden met de verbindings elektrode 15a en waarvan het andere uiteinde is verbonden met de paralleltak-resonator PI. De paralleltak-resonator PI en de paralleltak-resonator P2 zijn met elkaar verbonden via een verbindingselektrode 16b. De verbindingselektrode 16b is ver-35 bonden met één uiteinde van een verbindingsdraad 17. Het andere uiteinde van de verbindingsdraad 17 is verbonden met aarde. De verbindingselektroden 16a en 16b zijn op het substraat 2 gevormd.

1009560 10

De paralleltak-resonator P2 is via een op het substraat 2 gevormde elektrode 16c verbonden met de verbindings-elektrode 15b.

De serietak-resonatoren SI tot S3 en de paralleltak-5 resonatoren PI en P2 zijn aldus zodanig verbonden dat een ladder-schakeling wordt gevormd, zoals is getoond in fig. 3B. Dat wil zeggen dat een ladder-type filter is gerealiseerd door het configureren van de IDTs 3-7, de reflectoren 8-12, en de verbindingselektroden 15a, 15b, en 16a-l6c op het enke-10 le oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 2.

De IDTs 3-7, de reflectoren 8-12, en de verbindingselektroden 15a, 15b en I6a-16c zijn gevormd uit een elektrisch geleidend materiaal, bijv. metaal zoals aluminium, zilver, koper of een legering. De vorming van deze elementen 15 kan worden uitgevoerd door middel van verdampen, bekleden, verstuiven, coaten en het uitharden van een geleidende pasta, of andere geschikte technieken.

Overeenkomstig de SAW-inrichting 1 kan, aangezien elk van de resonatoren Sl tot S3, PI en P2 slechts één 20 reflector bezit, het totale oppervlak van de SAW-inrichting 1 aanzienlijk worden gereduceerd zoals vergeleken met een SAW-inrichting waarbij elk van de resonatoren een conventioneel SAW-element met een reflectorpaar omvat.

Bovendien kan het uiteinde-oppervlak dat dient voor 25 het reflecteren van de oppervlaktegeluidsgolf eenvoudig worden verkregen door het vervaardigen van blootgelegde uiteinde -oppervlakken 2a en 2b door middel van wafeldeling ('dicing'). Dat wil zeggen dat het slechts noodzakelijk is om het hoge-precisie proces voor het vormen van uiteinde-opper-30 vlakken door middel van wafeldeling tweemaal uit te voeren, waardoor het vervaardigingsproces aanzienlijk wordt vereenvoudigd .

Voorts worden verbindingen tussen de oppervlaktegeluidsgolf resonatoren S1-S3 en PI, P2 allemaal gerealiseerd 35 door elektrisch-geleidende patronen, dat wil zeggen de verbindingselektroden 15a, 15b, 16a-16c die zijn aangebracht op het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 2. Dat wil zeggen dat, in de onderhavige voorkeursuitvoeringsvorm, de verbindingen tus- 1009560 11 sen de oppervlaktegeluidsgolfresonatoren kunnen worden gemaakt zonder gebruik te maken van verbindingsdraden, waardoor aldus een reductie in het aantal verbindingsdraden wordt bereikt en het proces voor het maken van verbindingen met de 5 verbindingsdraden aanzienlijk wordt vereenvoudigd. In de oppervlaktegeluidsgolf inrichting 1 worden, meer specifiek, verbindingsdraden 13, 14 en 17 slechts gebruikt om de oppervlaktegeluidsgolf inrichting 1 te verbinden met de invoeraanslui-ting, de uitvoeraansluiting en aarde, en zijn geen verbin-10 dingsdraden vereist voor het maken van verbindingen binnen het ladder-netwerk.

Fig. 4A is een perspectivisch aanzicht dat een tweede voorkeursuitvoeringsvorm weergeeft van een SAW-inrichting in overeenstemming met de onderhavige uitvinding, en Fig. 4B 15 toont een equivalente schakeling van de in fig. 4A getoonde SAW-inrichting. In de onderhavige voorkeursuitvoeringsvorm omvat de SAW-inrichting 21 bij voorkeur vier oppervlaktegeluidsgolf resonatoren die op een zodanige wij2e zijn verbonden dat ze dienen als een rooster-type filter dat wordt bedreven 20 door gebruik te maken van een BGS-golf.

De oppervlaktegeluidsgolfinrichting 21 omvat bij voorkeur een oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 22. Het oppervlaktegeluidsgolf substraat 22 kan zijn vervaardigd uit een materiaal dat vergelijkbaar is met dat gebruikt in de eerste 25 voorkeursuitvoeringsvorm voor het vormen van het oppervlaktegeluidsgolf substraat. IDTs 23 en 24 liggen aan één zijde, langs een zijoppervlak 22a, van het oppervlaktegeluidsgolf-substraat 22. IDTs 25 en 26 liggen aan de tegenover liggende zijde, langs een zijoppervlak 22b, van het oppervlaktege-30 luidsgolfsubstraat 22.

Elke IDT 23-26 bezit kamvormige elektroden die een aantal interdigitale elektrode-vingers omvatten, waarbij één van een paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met het uiteinde-oppervlak 22a of het uiteinde-opper-35 vlak 22b.

Reflectoren 27 en 28 zijn voorzien aan zijden van respectievelijk de IDTs 23 en 24, waarbij deze zijden tegenover, in de voortplantingsrichting van de oppervlaktegeluids- 1009560 12 golven, het uiteinde-oppervlak 22a liggen. De door de IDT 23 opgewekte oppervlaktegeluidsgolf wordt gereflecteerd door het uiteinde-oppervlak 22a en de reflector 27 en aldus wordt de oppervlaktegeluidsgolf hiertussen opgesloten. Daardoor wordt 5 een oppervlaktegeluidsgolfresonator verschaft die vergelijkbaar is aan de oppervlaktegeluidsgolfresonator SI in de eerste uitvoeringsvorm. Dat wil zeggen dat de IDT 23 en de reflector 27 één oppervlaktegeluidsgolfresonator R1 bepalen. Op vergelijkbare wijze bepalen de IDT 24 en de reflector 28 een 10 andere oppervlaktegeluidsgolfresonator R2.

Aan de zijde waar de IDTs 25 en 26 zijn aangebracht, liggen, anderzijds, reflectoren 29 en 30 aan zijden van respectievelijk IDTs 25 en 26, waarbij deze zijden tegenover het uiteinde-oppervlak 22b liggen in de voortplantingsrich-15 ting van de oppervlaktegeluidsgolven. Dat wil zeggen dat de IDT 25 en de reflector 29 een oppervlaktegeluidsgolfresonator R3 bepalen, en de IDT 26 en de reflector 30 een oppervlaktegeluidsgolf resonator R4 bepalen. Oppervlaktegeluidsgolven worden door het uiteinde-oppervlak 22b en de reflector 29 of 20 30 gereflecteerd in de oppervlaktegeluidsgolfresonatoren R3 en R4, en aldus worden de oppervlaktegeluidsgolven opgesloten tussen het uiteinde-oppervlak 22b en de reflector 29 of 30.

De oppervlaktegeluidsgolfresonator R1 en de oppervlaktegeluidsgolf resonator R3 zijn elektrisch met elkaar ver-25 bonden via een elektrisch geleidend patroon van de verbin-dingselektrode 3la die is aangebracht op het oppervlaktegeluidsgolf substraat 22. Een verbindingsdraad 32 is verbonden met de verbindingselektrode 31a.

De oppervlaktegeluidsgolfresonator R1 en de opper-30 vlaktegeluidsgolfresonator R2 zijn elektrisch met elkaar verbonden via een verbindingselektrode 31b. De oppervlaktege-luidsgolfresonator R3 en de oppervlaktegeluidsgolfresonator R4 zijn elektrisch met elkaar verbonden via een verbindingselektrode 31c. Verbindingsdraden 33 en 34 zijn verbonden met 35 respectievelijk de verbindingselektroden 31b en 31c. Voorts zijn de oppervlaktegeluidsgolfresonator R2 en de oppervlakte-geluidsgolfresonator R4 elektrisch met elkaar verbonden via een verbindingselektrode 3ld. Een verbindingsdraad 35 is ver- 1009560 13 bonden met de verbindingselektrode 31d.

Een rooster-type filter is aldus in de oppervlakte-geluidsgolfinrichting 21 gevormd door de oppervlaktegeluids-golfresonatoren R1-R4 die in de vorm van een rooster-netwerk 5 zijn verbonden, zoals is getoond in het schakelingsdiagram van fig. 4B, tussen de knooppunten die zijn verbonden met de verbindingsdraden 32-35.

Het totale oppervlak van de SAW-inrichting 21 is aldus in deze voorkeursuitvoeringsvorm, aangezien elk van de 10 resonatoren R1-R4 slechts één reflector bezit, aanzienlijk gereduceerd zoals vergeleken met een SAW-inrichting waarbij elk van de resonatoren een conventioneel SAW-element met een reflectorpaar omvat.

Bovendien is slechts wafeldeling voor het vervaardi-15 gen van de reflecterende uiteinde-oppervlakken van het opper-vlaktegeluidsgolfsubstraat vereist voor het vervaardigen van de uiteinde-oppervlakken 22a en 22b. Dat wil zeggen dat het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat 22 kan worden verkregen door wafeldeling slechts tweemaal uit te voeren.

20 Voorts worden de verbindingen tussen de oppervlakte geluidsgolf resonatoren R1-R4 voor het vormen van het rooster-type filter gerealiseerd door het aanbrengen van het elektrisch geleidend patroon van verbindingselektroden 31a-31d op het oppervlaktegeluidsgolf substraat 22. De elektrische ver-25 bindingen tussen de resonatoren kan, met andere woorden, worden vervaardigd zonder dat gebruik behoeft te worden gemaakt van een verbindingsdraad. Het aantal verbindingsdraden wordt aldus gereduceerd, en het gereduceerde aantal verbindingsdraden kan door eenvoudige bewerking worden verbonden.

30 In de hierboven beschreven eerste en tweede voor keursuitvoeringsvorm is de oppervlaktegeluidsgolfinrichting geconfigureerd voor het bepalen van een ladder-type filter of een rooster-type filter. De oppervlaktegeluidsgolfinrichting van de onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot der-35 gelijke schakelingsvormen. Dat wil zeggen dat in de oppervlaktegeluidsgolf inrichting van de onderhavige uitvinding een aantal oppervlaktegeluidsgolfresonatoren op een willekeurige wijze kan worden verbonden voor het vormen van een gewenste 1009560 14 schakeling. De fig. 5 tot 9 tonen een aantal voorbeelden van SAW-resonatorfilters 41, 42, 43, 44 en 45 in overeenstemming met andere voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. In de fig. 5 tot 9 zijn IDTs aangeduid door het ver-5 wijzingscijfer 46 en zijn reflectoren aangeduid door het ver-wijzingscijfer 47. Substraten zijn aangeduid door het verwij-zingscijfer 49. Er wordt opgemerkt dat de fig. 5 tot 9 ook, door middel van streeplijnen, reflectoren 68 tonen die zijn vereist in conventionele SAW-resonatorfliters die overeenko-10 men met de SAW-resonatorfliters 41, 42, 43, 44, en 45, maar niet noodzakelijk zijn in de SAW-resonatorfliters 41, 42, 43, 44 en 45.

De reflectoren 68 die moeten zijn voorzien in de conventionele filters zijn in de SAW-resonatorfliters 41-45 15 vervangen door respectievelijk uiteinde-oppervlakken van het substraat 49 en één van een paar meest buitengelegen elektrode-vingers van IDTs 46 verloopt vlak met het uiteinde-oppervlak. Daardoor zijn de SAW-resonatorfliters 41-45 aanzienlijk kleiner dan de conventionele overeenkomstige SAW-20 resonatorfliters, met ongeveer één vierde tot de helft van het oppervlak.

Zoals hierboven is beschreven, kunnen de voorkeurs-uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden gebruikt voor het realiseren van verschillende typen oppervlak-25 tegeluidsgolfinrichtingen, waarbij een aantal oppervlaktege-luidsgolfelementen die werken met gebruikmaking van een SH-type oppervlaktegeluidsgolf op een juiste wijze zijn verbonden.

Alhoewel voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvin-30 ding zijn beschreven, liggen verschillende wijzen voor het uitvoeren van de hierin beschreven principes binnen het kader van de navolgende conclusies. Men dient zich daarom te realiseren dat het kader van de uitvinding slechts door de conclusies wordt beperkt.

f009560

Claims

1. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting, omvattende: een oppervlaktegeluidsgolfsubstraat met een eerste uiteinde-oppervlak en een tweede uiteinde-oppervlak; een op het oppervlaktegeluidsgolf aangebracht opper-5 vlaktegeluidsgolfelement dat werkt met gebruikmaking van een schuif-horizontaal-type oppervlaktegeluidsgolf, welk opper-vlaktegeluidsgolfelement is voorzien van een interdigitale transductor met een aantal elektrode-vingers en een reflector met een aantal elektrode-vingers, waarbij één van een paar 10 meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met één van het eerste en het tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolf substraat, welke reflector aan een zijde ligt waar de andere van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers zich bevindt, zodat een schuif-horizontaal-type, 15 door de IDT geëxciteerde oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen de reflector en het ene van het eerste en het tweede uiteinde-oppervlak.

2. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 1, verder omvattende een aantal oppervlaktegeluidsgolf- 20 elementen die elk zijn voorzien van een interdigitale transductor met een aantal elektrode-vingers en een reflector met een aantal elektrode-vingers, waarbij één van een paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met één van het eerste en tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktege-25 luidsgolfsubstraat, welke reflector aan een zijde ligt waar de andere van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers zich bevindt, zodat een schuif-horizontaal-type, door de IDT geëxciteerde oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen de reflector en het ene van het eerste en het tweede uitein-30 de-oppervlak.

3. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 2, waarbij het aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen in een ladder-schakeling is verbonden.

4. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu-35 sie 3, waarbij een eerste groep van het aantal oppervlaktege- 1009560 luidsgolfelementen parallelle resonatoren van de ladder-schakeling vormt en zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met het eerste uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolf-5 substraat, en een tweede groep van het aantal oppervlakte-geluidsgolfelementen in serie geschakelde resonatoren van de ladderschakeling vormt en zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met het tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlakte-10 geluidsgolfsubstraat.

5. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 4, verder omvattende een aantal op het oppervlaktegeluidsgolf substraat aangebrachte verbindingselektroden, waarbij de eerste groep en de tweede groep oppervlaktegeluids- 15 golfelementen elektrisch zijn verbonden door het aantal ver-bindingselektroden.

6. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 2, waarbij het aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen in een rooster-schakeling is verbonden.

7. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu sie 6, waarbij een eerste groep van het aantal oppervlaktege-luidsgolfelementen zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met het eerste uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluids-25 golfsubstraat, en een tweede groep van het aantal oppervlak-tegeluidsgolfelementen zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met het tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolf substraat .

8. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu sie 7, verder omvattende een aantal op het oppervlaktegeluidsgolf substraat aangebrachte verbindingselektroden, waarbij de eerste groep en de tweede groep oppervlaktegeluids-golfelementen elektrisch zijn verbonden door het aantal ver-35 bindingselektroden.

9. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 1, waarbij de reflector een raster-reflector is.

10. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting, omvattende: 1009560 een oppervlaktegeluidsgolfsubstraat met een eerste uiteinde-oppervlak en een tweede uiteinde-oppervlak; ten minste één op het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat aangebracht oppervlaktegeluidsgolfelement dat werkt 5 met gebruikmaking van een schuif-horizontaal-type oppervlaktegeluidsgolf, waarbij het ten minste ene oppervlaktegeluids-golfelement is voorzien van een interdigitale transductor met een aantal elektrode-vingers en slechts een enkele reflector met een aantal elektrode-vingers.

11. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu sie 10, waarbij het ten minste ene oppervlaktegeluidsgolfelement zodanig is geconfigureerd op het oppervlaktegeluidsgolf-substraat dat een eerste uiteinde van de interdigitale transductor vlak verloopt met het eerste uiteinde-oppervlak van 15 het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat en een tweede uiteinde van de interdigitale transductor nabij het tweede uiteinde-oppervlak ligt, waarbij de enkele reflector tussen het tweede uiteinde van de interdigitale transductor en het tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolf substraat ligt. 20

12. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu sie 10, waarbij één van een paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met één van het eerste en tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat en de enkele reflector aan een zijde ligt waar de andere van het 25 paar meest buitengelegen elektrode-vingers zich bevindt, zodat een door de IDT geëxciteerde schuif-horizontaal-type oppervlaktegeluidsgolf wordt opgesloten tussen de enkele reflector en het ene van het eerste en het tweede uiteinde-oppervlak .

13. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu sie 10, verder omvattende een aantal oppervlaktegeluidsgolf-elementen die elk zijn voorzien van een interdigitale transductor met een aantal elektrode-vingers en slechts een enkele rèflector met een aantal elektrode-vingers.

14. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu sie 13, waarbij het aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen in een ladder-schakeling is verbonden.

15. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclu- 1009560 sie 14, waarbij een eerste groep van het aantal oppervlakte-geluidsgolfelementen parallel geschakelde resonatoren van de ladder-schakeling vormt en zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak ver-5 loopt met het eerste uiteinde-oppervlak van het oppervlakte-geluidsgolfsubstraat, en een tweede groep van het aantal op-pervlaktegeluidsgolfelementen in serie geschakelde resonatoren van de ladder-schakeling vormt en zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vin- 10 gers vlak verloopt met het tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolfsubstraat.

16. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 15, verder omvattende een aantal op het oppervlaktegeluidsgolf substraat aangebrachte verbindingselektroden, 15 waarbij de eerste groep en de tweede groep oppervlaktege- luidsgolfelementen elektrisch zijn verbonden door het aantal verbindingselektroden.

17. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 13, waarbij het aantal oppervlaktegeluidsgolfelementen in 20 een rooster-schakeling is verbonden.

18. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 17, waarbij een eerste groep van het aantal oppervlakte-geluidsgolfelementen zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt 25 met het eerste uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluidsgolf substraat, en een tweede groep van het aantal oppervlak-tegeluidsgolfelementen zodanig is geconfigureerd dat één van het paar meest buitengelegen elektrode-vingers vlak verloopt met het tweede uiteinde-oppervlak van het oppervlaktegeluids- 30 golfsubstraat.

19. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 17, verder omvattende een aantal op het oppervlaktegeluidsgolf substraat aangebrachte verbindingselektroden, waarbij de eerste groep en de tweede groep oppervlaktege- 35 luidsgolfelementen elektrisch zijn verbonden door het aantal verbindingselektroden.

20. Oppervlaktegeluidsgolfinrichting volgens conclusie 10, waarbij de enkele reflector een raster-reflector is. '1009560