弹性表面波器件制造技术

一种弹性表面波器件，其信号通频带中的传递功能特性呈现更良好的特性，且插入损耗也小。多对电极指构成第一分叉电极组５ａ１、５ｂ１、５ａ２、５ｂ２、５ａ３、５ｂ３……。多对电极指构成第二分叉电极组６ａ１、６ｂ１、６ａ２、６ｂ２、６ａ３、６ｂ３……。各组多对电极指彼此交替交错。成对电极指包含比λ／８（其中λ为作为工作中心频率的弹性表面波的波长）的宽度窄的电极指和比λ／８的宽度宽的电极指，相邻的所述电极指的中心间距离对λ／４互异。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有在压电性基板上形成的叉指换能器的弹性表面波器件。
技术介绍
弹性表面波器件主要用作电子设备中的中频滤波器。作为电子设备，有电视接收机、通信设备、移动电话(CDMA方式等)。弹性表面波器件具有小型轻量的特点，在移动电话中采用，可以有效利用该特点。然而，移动电话所采用的中频滤波器要求具有低损耗、窄频带并能迅速截止的频率特性。作为实现该种中频滤波器的滤波器，已开发有以叉指换能器(IDT)为基本构成的弹性表面波器件。该弹性表面波器件为了满足窄频带、能迅速截止的频率特性要求，使用的压电基板采用的是晶体等温度变化引起的振动特性变动小的材料。我们知道，弹性表面波器件因为利用弹性表面波(SAW)机械振动，所以会产生内部反射波(声反射波、电反射波)。内部反射波对弹性表面波的主波会产生振幅衰减、相位畸变等不良影响。因此，为了减轻反射波对主波的影响，开发了一种技术，调整或修整弹性表面波器件的IDT部分中电极指宽度，使主波的传递方向为规定的方向。该技术例如日本特开昭54-17647号公报所示。但是，在上述器件中，并未完全消除内部反射波对主波的不良影响。此影响当观察弹性表面波器件的信号通频带传递功能特性时，该特性曲线以基频为中心，呈现为非对称，仍出现有畸变。在此，对弹性表面波器件中，本专利技术者尤其关注的固有波与反射波的相位关系进行说明。图1(A)和图1(C)示出弹性表面波器件主要部分的剖面图。该弹性表面波器件的电极指是λ/16的宽度窄的电极指与3λ/16的宽度宽的电极指组成对。从第1共用电极凸起的的多对电极指与从第2共用电极凸起的多对电极指交替排列。而各电极指之间距离选定为λ/8。图1(B)示出固有波与向图中左方前进的内部反射波的相位关系。图1(D)示出固有波与向图中右方前进的内部反射波的关系。在图中，设固有波的相位为基本相位，并设从该固有波的矢量相位向顺时针的方向为反射波的相位延迟量。首先参照图1(A)和图1(B)，说明向图中左侧前进的反射波与固有波的关系。以任意的弹性表面波激振点P1为基准，设从与该激振点最接近的宽度(λ/16)的电极指的一侧边缘EA反射出的反射波为A，设同样从该电极指的另一侧边缘EB反射出的反射波为B。并以激振点为基准，设通过电极指、从与其相邻的宽度(3λ/16)的电极指的一侧边缘EC反射出的反射波为C，设同样从该电极指的另一侧边缘ED反射出的反射波为D。反射波A的相位相对激振点的固有波相位，产生0.125λ路径长的相位延迟单元，从而相对固有波的相位产生45°的相位延迟。即，若设延迟量＝X，则((0.125/2)×2)λ∶X＝λ∶360°所以，X＝45°在该式中，(×2)是为了获得往复路径长度用的系数。而反射波B的相位相对激振点P1处的固有波的相位，产生(0.125+(1/8))λ的路径长度的相位延迟单元，并且在边缘EB产生倒相((1/2)λ)，所以相对固有波的相位产生270°的相位延迟。即，若设延迟量＝X，则由于{((0.125/2)×2)+((1/16)×2)+(1/2)}λ∶X＝λ∶360°故获得X＝360×(0.1251(1/8)+(1/2))＝270°在上述式子中，(×2)是为了获得往复路径长度用的系数，(1/2)是在边缘EB处的倒相量。此外，反射波C的相位相对在激振点P1的固有波相位，产生(0.125+(1/8)+(1/4)λ的路径长度的相位延迟单元，从而相对固有波的相位产生180°的相位延迟。即，若设延迟量＝X，则因为{((0.125/2)×2)+((1/16)×2)+((1/8)×2)}λ∶X＝λ∶360故获得X＝360×(0.125+(1/8)+(1/4))＝180°在上述式子中，(×2)是为了获得往复路径长度用的系数。此外，反射波D的相位相对激振点P1处的固有波相位，产生(0.125+(1/8)+(1/4)+(3/8))λ的路径长度的相位延迟单元，并且在边缘ED处产生倒相，故相对固有波的相位产生135°的相位延迟。即，若设延迟量＝X，则因为{((0.125/2)×2)+((1/16)×2)+((1/8)×2)+(3/16)×2+(1/2)}λ∶X＝λ∶360，所以获得X＝360×((1/8)+(1/8)+(1/4)+(3/8)+(1/2))＝495°＝135°在上述式子中，(×2)是为了获得往复路径长度用的系数，(1/2)是在边缘ED处的倒相量。将上述反射波A、B、C、D的矢量合成的结果是对固有波的内部反射波的相位延迟量。如图1(B)所示，内部反射波A、B、C、D矢量的合成矢量的相位为157.5度。该值与抵消固有波方向的的相位(180°)偏离22.5°。合成矢量是将反射波A、B、C、D的矢量的垂直座标系的x分量与y分量合成后获得的结果。下面参照图1(C)、图1(D)，说明向图中右侧前进的反射波与固有波的关系。以任意的弹性表面波激振点P2为基准，设从与该激振点最接近的宽度(3λ/16)的电极指的一侧边缘EE反射出的反射波为E，设同样从该电极指的另一侧边缘EF反射出的反射波为F。又以激振点为基准，设通过电极指、从与其相邻的宽度(λ/16)的电极指的一侧边缘EG反射出的反射波为G，设同样从该电极指的另一侧边缘EH反射出的反射波为H。反射波E的相位相对激振点P2的固有波相位，产生0.125λ的路径长度的相位延迟单元，从而相对固有波的相位产生45°的相位延迟。而反射波F的相位相对激振点P2处的固有波的相位，产生(0.125+(3/8))λ的路径长度的相位延迟单元，并且在边缘EF产生倒相，所以相对固有波的相位产生0°的相位延迟。此外，反射波G的相位相对在激振点P2的固有波相位，产生(0.125+(3/8)+0.25)λ的路径长度的相位延迟单元，从而相对固有波的相位产生270°的相位延迟。此外，反射波H的相位相对激振点P2处的固有波相位，产生(0.125+(3/8)+0.25+(1/8))λ的路径长度的相位延迟单元，并且在边缘EH处产生倒相，故相对固有波的相位产生190°的相位延迟。上述各相位延迟可以用与图1(A)、图1(B)说明时所示的式子相同思路的式子导出。将上述反射波E、F、G、H的矢量合成后的结果是相对固有波的内部反射波的相位延迟量。如图1(D)所示，内部反射波E、F、G、H的矢量合成的相位为22.5度。该相位从与固有波相同方向的相位(0°)偏离22.5°。根据上述结果可知，由于反射波的影响，不能充分获得固有波(主波)向所需方向传播的效率。因此，本专利技术的目的在于，提供一种在信号通频带的传递功能特性呈现更良好的特性、且插入损耗也小的弹性表面波器件。专利技术的公开为了达到上述目的，(A)本专利技术是一种具备叉指换能器的弹性表面波器件，该叉指换能器具有在压电性基板上平行形成的第1和第2共用电极、与所述第1共用电极连接并向所述第2共用电极方向延伸的第1分叉电极组，以及与所述第2共用电极连接并向所述第1共用电极方向延伸的第2分叉电极组；构成所述第1分叉电极组的多对电极指与构成所述第2分叉电极组的多对电极指，其成对电极指彼此以λ/2周期相互交错；所述成对的电极指由比λ/8(其中λ为成为工作中心频率的弹性表面波的波长)的宽度窄的电极指和比λ/8的宽度宽的电极指构成；相对由所述叉指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备叉指换能器的弹性表面波器件，该叉指换能器具有在压电性基板上呈平行状形成的第１和第２共用电极、与所述第１共用电极连接并向所述第２共用电极方向延伸的第１分叉电极组，以及与所述第２共用电极连接并向所述第１共用电极方向延伸的第２分叉电极组，其特征在于， 构成所述第１分叉电极组的多对电极指与构成所述第２分叉电极组的多对电极指，其成对电极指彼此以λ／２周期相互交错； 所述成对的电极指由比λ／８（其中λ为成为工作中心频率的弹性表面波的波长）的宽度窄的电极指和比λ／８的宽度宽的电极指构成； 相对由所述叉指换能器激振的固有波的相位，从任意激振源沿表面波传播方向在λ／２以内距离所含电极指所产生的反射波的合成矢量的相位，具有由ｎπ－５°≤φ≤ｎπ＋５°（ｎ为自然数）所表示的相位φ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：水户部整一，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]