複数の調和的共振を有するバルク波を有する共振構造体における交差結合フィルタ要素
本発明は、高調波モードＨＢＡＲを用いた基礎実体波フィルタであって、電気音響波によって適切に結合されるトランスデューサ（８）及び基板（１２）からそれぞれなる２つのＨＢＡＲ共振子（２０、２２）を含む、基礎実体波フィルタに関する。第一振動子（２０）、第二振動子（２２）及びエバネッセント波によって結合するための要素（２８）は、対向するように配置されると共に同一の基準電極（１０）により同一の剪断又は縦の振動モードを有する波によって圧電トランスデューサ（８）と結合した同一の一体型音響基板（１２）を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、さらに複雑なフィルタを形成することを目的としたＨＢＡＲ（調和的バルク音波共振子）タイプの基礎フィルタ、及びその生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの同一の電気音響的バルク波共振子であって、その共振子のそれぞれが２つの電極同士の間にはさまれた電気音響トランスデューサによって構成されている２つの同一の電気音響的バルク波共振子を結合したフィルタを狭い中間ゾーンを用いて構成する原理が公知である。トランスデューサの中間ゾーンは、そこに２つの共振子によって放射される場のエバネッセント波の重なりを生じるのに十分な狭さであり、それによって、２つの共振子の共振作用同士の間に結合状態が生じる。このような結合状態は、モードが結合されたときに徐々に大きくなるスペクトルゾーンにおいてフィルタ構造体の入力場所と出力場所との間のデータの伝達を可能にする。すなわち、２つの共振子同士の間の中間分離ゾーンは狭い。
【０００３】
この原理は、このような結合を引き起こすために、従来のバルク波共振子を使用する、すなわち典型的には水晶である単結晶材料または圧電セラミック材料のプレートの基本モードを使用する、１〜３０ＭＨｚの周波数範囲で作動する周波数フィルタのために開発されてきた。
【０００４】
しかし、このような観点で見ると、プレートはますます薄くなり、数十μｍ〜数μｍの厚さを有し、従って工業生産技術にあまり適さない脆弱な構造体になるため、より高い周波数に向かう動向は複雑化する。
【０００５】
この原理は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の薄膜フィルタに関しても実現されているが、層自体の厚さが深刻な課題となる。２つの共振子同士の間のエネルギーの効果的な結合を許容する横モードの存在を非常に小さな程度でしか許容しないからである。“Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ ｅｔ ｒｅａｌｉｓａｔｉｏｎ ｄｅ ｆｉｌｔｒｅ ａ ｏｎｄｅｓ ｄｅ ｖｏｌｕｍｅ ｄａｎｓ ｄｅｓ ｃｏｕｃｈｅｓ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｑｕｅｓ”（圧電層におけるバルク波フィルタのシミュレーション、設計及び生産）（２００５年、Ａ．ＲｅｉｎｈａｒｔによるＵｎｉｖｅｒｓｉｔｅ ｄｅ Ｆｒａｎｃｈｅ−Ｃｏｍｔｅ，Ｂｅｓａｎｃｏｎ，Ｆｒａｎｃｅの学位論文）と題された文書は、表面波に使用されるインターデジタルトランスデューサへ返す強制結合を促進することによらなければ、この種のフィルタの生産を想定することは実用的に不可能であることを示した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
技術的課題は、共に結合されると共に２０ＧＨｚまでの高い周波数で作動可能である２つのＨＢＡＲタイプの共振子によって、基礎フィルタ内部に発生した波の横モードによって提供される結合作用の強さを増大することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、
予め決められた作動周波数で作動することを目的とし、ＨＢＡＲタイプの第一共振子及び第二共振子と、エバネッセント波の重なりを用いて結合するための要素とを備える、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタであって、
前記第一共振子及び前記第二共振子が、溝によってそれぞれに分離された第一電気励起電極及び第二電気励起電極と、同一の基準電極と、同一のモノブロックの圧電トランスデューサとを備え、
前記結合要素が、前記第一共振子と第二共振子との間に配置された前記トランスデューサの中間ゾーンを備え、
前記圧電トランスデューサが、第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φにより方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成される、
基礎フィルタにおいて、
前記第一共振子、前記第二共振子及び前記結合要素が、同一のモノブロックの音響基板を備え、該音響基板が、前記基準電極を介して同一の縦または横振動モードを有する波によって前記圧電トランスデューサに対面して配置されると共に前記圧電トランスデューサに結合される、
基礎フィルタに関する。
【０００８】
特殊な実施形態によれば、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタは、１つ又は複数の以下の特徴を備える。
− 前記音響基板が、少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しくなるように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向ＶＰＢ１（ここで、「ＶＰ」は
【数１】
を意味するものとし、本出願に係る明細書及び特許請求の範囲においても同じことを意味するものとする。）を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成され、かつ、
前記トランスデューサと前記基板との相対的な配置が、前記トランスデューサの前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θに対応する前記基板の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するようになっている。
− 前記トランスデューサの前記厚さに対する前記音響基板の前記厚さの比が１以上である。
− １９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しい。
− １９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロではない。
− 前記波の前記同一の振動モードが縦モードである。
− 前記波の前記同一の振動モードが横モードである。
− 前記トランスデューサの前記材料が、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）及びニオブ酸カリウムによって構成される材料群に含まれる。
− 前記トランスデューサの前記材料が好ましくは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及びタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）によって構成される材料群に含まれる。
− 前記音響基板の前記材料が、水晶、ニオブ酸カリウム、オルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、テトラホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ランガテイト及びランガナイトによって構成される材料群に含まれる。
− 前記音響基板の前記材料が水晶である。
− 前記共通基準電極が熱圧縮可能な金属によって構成される。
− 前記共通基準電極が金、銅またはインジウムによって構成される。
− 前記共通基準電極が、前記トランスデューサの周りに延びかつ電気励起電極と同じ高さ位置に端部をそれぞれ有する２つの接続要素によって横方向に延びる。
【０００９】
本発明はさらに、
ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの製造方法であって、
第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合作用が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいまたはゼロではないように方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成された圧電トランスデューサを提供するステップと、
少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ前記縦モード及び横モードから振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成される音響基板を提供するステップと、
前記基板の１つの面及び前記トランスデューサの第一面を熱圧縮可能な金属によって金属被覆するステップと、
前記トランスデューサ及び前記音響基板を組み立てて、これらを、前記トランスデューサの前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θ２に対応する前記基板（１２、２１２）の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するように互いに配置するステップと、
前記ステップで金属被覆された前記基板及び前記トランスデューサの面を圧縮することによって接着するステップと、
を含む、基礎フィルタの製造方法において、
前記トランスデューサの第二面上において互いに離間される第一電気励起電極及び第二電気励起電極を金属被覆して、前記トランスデューサ、前記共通基準電極及び前記音響基板によって形成される組立体の中間結合ゾーンによって互いに離間される２つのＨＢＡＲ共振子を形成するステップ
を含む、基礎フィルタの製造方法にも関する。
【００１０】
特殊な実施形態によれば、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの製造方法は、１つ又は複数の以下の特徴を含む。
− 第一電気励起電極及び第二電気励起電極を金属被覆する前記ステップが、前記トランスデューサの前記第二面上で一体型電極を金属被覆するステップを含み、その後に、互いに離間した前記第一電極及び前記第二電極を形成するために、予め定められた幅を有する溝を前記一体型電極に切削するステップ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの第一実施形態の斜視図である。
【図２】線II−IIによる、図１の基礎フィルタの断面図である。
【図３】圧電トランスデューサを形成する結晶の第一切削角θ１の図である。
【図４】切削角θ１によるニオブ酸リチウムの結晶のバルク波の位相速度の展開図であり、この結晶配列のグループは一般に「単回転を用いた切削（ｃｏｕｐｅｓ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ）」と呼ばれる。
【図５】角度θ１によるニオブ酸リチウムの同じ波の結合係数の展開図である。
【図６】トランスデューサのプレートに関連付けられた、第一実施形態に関する偏波の平面図である。
【図７】音響基板を形成する結晶の第二切削角θ２の図である。
【図８】音響基板のプレートに関連付けられた、第一実施形態に関する偏波の平面図である。
【図９】第一実施形態によるフィルタの広帯域伝達関数のグラフである。
【図１０】図９のグラフの或るゾーンの拡大図である。
【図１１】横波の結合に関連する、本発明に係る、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの第二実施形態の斜視図である。
【図１２】線ＸII−ＸIIに沿って見た図１１の基礎フィルタの断面図である。
【図１３】トランスデューサのプレートに関連付けられた、第二実施形態に関する偏波の平面図である。
【図１４】音響基板のプレートに関連付けられた、第二実施形態に関する偏波の平面図である。
【図１５】１.２４ＧＨｚの領域における、第二実施形態によるフィルタの広帯域伝達係数のグラフである。
【図１６】図１５のグラフの或るゾーンの拡大図である。
【図１７】図１、図２、図１１及び図１２に示された基礎フィルタの生産を実行するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、添付図面を参照しながら、純粋に例として示される下記の２つの実施形態の記載を読むことからより良好に理解される。
【００１３】
図１及び２は、本発明に係る、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタ２の第一実施形態を示す。
【００１４】
基礎フィルタ２は、
− 並列に配置されかつ厚さｅ1を有するアルミニウムから構成された、電気励起のための第一上部電極４及び第二上部電極６と、
− 単結晶形態の、この例においてはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）である第一材料によって構成されると共に第一厚さｔ1を有するモノブロックの圧電トランスデューサ８と、
− 電極４、６に共通の基準電極を形成すると共にこの例においては埋め込まれた金から構成された平行六面体の形態でありかつ厚さｅ2を有する一体型対電極１０と、
− 単結晶形態の、この例においてはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）である第二材料によって構成されると共に第二厚さｔ2を有するモノブロックの音響基板１２と、
を備える連続積層を具備する。
【００１５】
また、フィルタ２は、それぞれ第一上部電極４及び第二上部電極６の側において対電極１０に接続された第一接続要素１４及び第二接続要素１６を備える。
【００１６】
図１において、すべての層４、６、８、１０、１２は、同じ長さｌを有し、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ、Ｗ、Ｗをそれぞれ有する。長さｌは、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ及び様々な層の厚さｅ１、ｔ１、ｅ２、ｔ２のどれよりも実質的に大きい。
【００１７】
図１を単純化するために、対電極１０は圧電トランスデューサ６と同じ表面積を持つように図示される。
【００１８】
第一電極４及び第二電極６の全体は、埋込み対電極の表面積よりも小さい表面積を有する。
【００１９】
第一電極４及び第二電極６は、幅Ｗ１及びＷ２と比べて非常に小さい幅ＷＣを有する溝１８によって、それぞれ第一電極４及び第二電極６の幅Ｗ１及びＷ２の方向に分離される。
【００２０】
溝１８の幅ＷＣは、トランスデューサ８の厚さｔ１と比べてもなお小さい。
【００２１】
第一上部電極４及び第二上部電極６の表面はそれぞれ、対電極１０と対面しかつこれに平行に配置され、表面の対面するゾーンは最大となるように、縁部ができる限り平行に配置される。
【００２２】
このように、波の励起は、平面−平面と呼ばれる構成であって、第一共振子２０及び第二共振子２２の構成にそれぞれ対応すると想定される。このために、波は、圧電トランスデューサ８における波の伝搬のために、図２の矢印２４によって示された方向に、トランスデューサ８の対面する表面に溶着された非常に薄い電極４、１０及び非常に薄い電極６、１０によってそれぞれ励起される。
【００２３】
第一共振子２０は、第一電極４と、垂直に下に位置した層の同じセクションのゾーンとを備え、この例では音響基板１２の対応する層を含む。
【００２４】
第二共振子２２は、第二電極６と、垂直に下に位置した層の同じセクションのゾーンとを備え、これはこの例にでは音響基板１２の対応する層を含む。
【００２５】
このようにして、第一共振子２０及び第二共振子２２の波は、フィルタ２の中間ゾーン２６において横方向のエバネッセント波によって結合される。中間ゾーンは、図の破線でおおよそ区切られており、２つの共振子２０，２２を分離し、２つの共振子２０、２２同士の間の結合要素２８を形成する。
【００２６】
結合要素２８は、溝１８のすぐ下の中間ゾーン２６に位置したトランスデューサ８の部分と、溝１８の垂直に下の中間ゾーン２６に位置する他の層の同じセクション部分とを備え、対応する音響基板１２の層を含む。
【００２７】
このように、音響基板１２を加えることによって、結合要素２８を介して２つの共振子２０、２２同士の間の結合ゾーンの範囲が増大する。
【００２８】
この例において、圧電トランスデューサ８は、ベクトルＶＰAlongで表された、２つの共振子１６、１８の厚さｅ１、ｔ１、ｅ２及びｔ２に沿った方向の偏波によって励起された縦振動モードを有する。
【００２９】
この例において、音響基板１２は縦振動モードＶＰBlongを有する。
【００３０】
図１において、トランスデューサ８の縦モードに対応する励起の偏波ベクトルＶＰAlongは、音響基板１２のＶＰBlongによって示された縦偏波ベクトルと整列する。
【００３１】
トランスデューサ８と基板１２との間に配置される対電極１０は、２つの共振子２０、２２を備えるフィルタの構造のための接着部としても作用する。
【００３２】
トランスデューサ８を構成するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）の層は、ウェファーを形成する粗い単結晶材料から第一切削角θ１に従って切削されたプレートである。
【００３３】
音響基板１２を構成するニオブ酸リチウムの層は、粗い単結晶材料のウェファーから第二切削角θ２に従って切削されたプレートである。
【００３４】
この例において、第一接続要素１４は、第一上部電極４の側で延びる対電極１０の連続体である。第一接続要素は、対電極１０の長さに等しい幅を有しかつ同じ厚さを有する帯状体３０の形をとり、トランスデューサ８の第一下部縁部３４の周りに延びかつ電極４の側に位置するトランスデューサ８の側部３６に押圧された第一部分３２と、トランスデューサ８の第一上部縁部４０の周りに延びかつ電極４から窪んでいると共に基板１２の反対側に位置するトランスデューサ８の露出表面４２に部分的に押圧された第二部分３８とを備える。従って、第一接続要素１４は第一上部電極４と同じ高さ位置に位置した端部を有する。
【００３５】
この例において、第二接続要素１６は、第二上部電極６の側で延びる対電極１０の連続体である。第二接続要素は、対電極１０の長さに等しい幅及び同じ厚さを有する帯状体４４の形をとり、トランスデューサ８の第二下部縁部４８の周りに延びかつ電極６の側に位置したトランスデューサ８の側部５０に押圧された第一部分４６と、トランスデューサ８の第二上部縁部５４の周りに延びかつ電極６から窪んでいるトランスデューサ８の露出表面５６に押圧された第二部分５２とを備える。従って、第二接続要素１６は、第二上部電極６と同じ高さ位置に位置した端部を有する。
【００３６】
基礎フィルタ２は、第一電気四極子として電気回路に挿入されることができる。このうち、２つの入力は電極４及び第一接続要素１４によって形成され、２つの出力は電極６及び第二接続要素１６によって形成され、接続要素１４、１６は同じ電位である。
【００３７】
第二電気四極子が、入力６、１６及び出力４、１４として、第一電気四極子に対して逆の伝達機能を有すると考えることもできる。
【００３８】
図３によれば、トランスデューサ８のプレートは、ウェファーの材料から第一切削角θ１により切削される。ウェファーの材料は図示しないが、その結晶軸Ｘ1、Ｙ1、Ｚ1によって示されている。結晶軸Ｚ1はウェファーの縦軸であり、結晶軸Ｘ1、Ｙ1は単結晶が生成されるときに予め定められる。
【００３９】
角度θ１は、この例においては、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）において結晶軸Ｘ１回りの単回転を用いた切削の角度θ１であるものとして定義された角度である。切削はＩＥＥＥ規格において（Ｙ１Ｘｌ１）／θ１で示され、Ｘｌ１は図３の図によれば厚さｔ1及び長さｌ１を有する下部直線縁部に整列する軸である。
【００４０】
切削されたプレート８に関する基準は、３つの軸Ｘ’１、Ｙ’１、Ｚ’１によって図示されており、軸Ｘ’１は軸Ｘ１と整列する。２つの軸Ｙ’１、Ｚ’１は、軸Ｘ１、Ｙ１をそれぞれ軸Ｘ１回りに角度θ１だけ回転させることによって得られる。
【００４１】
図４は、トランスデューサ８がニオブ酸リチウムによって構成される場合の、トランスデューサ８の結晶軸Ｘ１１回りの単回転を用いた切削に関する縦波及び横波の位相速度の展開を示す。
【００４２】
線６２は、角度で表された第一切削角θ１による電極４、６、１０の平面に対して直角の軸に沿ってトランスデューサ８において伝搬する横波の位相速度を表す。
【００４３】
線６４は、角度で表された第一切削角θ１による長さｌを有する軸に沿ってトランスデューサ８において伝搬する、ｋｍ／秒で表された縦波の位相速度を表す。
【００４４】
図５は、トランスデューサがニオブ酸リチウムによって構成される場合の、トランスデューサ８の結晶軸Ｘ１回りの単回転を用いた切削に関する縦波及び横波の結合を表す。
【００４５】
線６６は、角度で表された第一切削角θ１による横波に関して、音響エネルギーに変換された電気エネルギーのパーセンテージとして表された結合係数Ｋ２Ｔの展開を表す。
【００４６】
線６８は、角度で表された第一切削角θ１による縦波に関して、音響エネルギーに変換された電気エネルギーのパーセンテージとして表された結合係数Ｋ２Ｔの展開を表す。
【００４７】
図５において、線６６、６８は角度ゾーン７０を有し、この角度ゾーンでは、横波が圧電気によって実用上結合されず、その結果、横波が電気的に励起されないことが明らかである。縦波の励起は特に、２０〜３０％であるＫ２Ｔによって表される電気機械的結合作用によって効果的である。
【００４８】
角度ゾーン７０は、３６度である角度θ１の辺りを中心とし、１０°の範囲を有する。
【００４９】
図１に示されるトランスデューサの切削角θ１は、約３６°を中心に図５のゾーン７０の中から選択される。
【００５０】
図６に示される平面軸Ｘ’１、Ｙ’１によるトランスデューサ８のプレートの平面図について考慮すると、圧電気によって励起された振動モードが、図８において垂直、すなわち平面（Ｘ１、Ｚ’１）に対して直角に示される軸Ｙ’１に沿ったスカラー偏波を有することが明白であるが、その空間依存性は、励起平面による空間座標の関数によって説明される。偏波ベクトルＶＰＡｌｏｎｇは軸Ｙ’１と同一直線上にある。
【００５１】
図７によれば、音響基板プレート１２は、図示しないものの水晶又は石英の結晶軸Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２によって示されるウェファーの粗い単結晶から第二切削角θ２により切削される。軸Ｚ２は結晶石の成長時に現れる光軸Ｃである。
【００５２】
この例において、角度θ２も、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）において結晶軸Ｘ２回りに単回転を用いた切削の角度θ２であるものとして定義される角度である。切削は、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６において（Ｙ２、Ｘ１２）／θ２と指定されており、Ｘｌ２は図３によれば厚さｔ２及び長さｌ２の下部直線縁部と整列する軸である。
【００５３】
切削された音響基板プレート１２に関する基準は、３つの軸Ｘ’２、Ｙ’２、Ｚ’２によって表され、軸Ｘ’２は軸Ｘ２と整列する。２つの軸Ｙ’２、Ｚ’２は軸Ｙ２、Ｚ２をそれぞれ軸Ｘ２回りに角度θ２だけ回転させることによって得られる。
【００５４】
図８に示される平面軸Ｘ’２、Ｙ’２による音響基板プレート１２の平面図であって、図６においてトランスデューサ８に関して提供される平面図と同様の平面図について考慮すると、作動周波数音響質（ｑｕａｌｉｔｅ ａｃｏｕｓｔｉｑｕｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｅ ｄｅ ｔｒａｖａｉｌ）の積係数（ｕｎ ｐｒｏｄｕｉｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）が少なくとも５.１０１２である切削を有する音響基板１２において利用するのが望ましい縦振動モードの偏波を説明することができる。
【００５５】
ニオブ酸リチウムによって構成された音響基板１２の縦振動モードも、スカラー偏波を有し、軸Ｙ’２に沿って確立されて、励起平面によるプレートに関連付けられた局所座標に依存する。ＩＥＥＥ規格（１９４９年改定）（圧電気に関するＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ１７６−１９４９，Ｐｒｏｃ． ｏｆ ｔｈｅ ＩＲＥ，３７巻，１３７８−１３９５頁，１９４９年）により（ＹＸｌ／θ）と指定された単回転を用いたニオブ酸リチウムから構成されたトランスデューサプレート８の場合、トランスデューサ８と音響基板１２との結晶軸の整列が有利に選択された場合、選択された縦波だけが結合される。音響伝搬基板１２、この例にではニオブ酸リチウムにおいて励起することが望ましい音波の結合を可能にするために、トランスデューサ及び音響基板の材料を組み立てる際、これらの偏波を考慮する必要がある。
【００５６】
この例において、偏波ＶＰＡｌｏｎｇがＶＰＢｌｏｎｇで表される音響基板１２における横モードの偏波と同一になるようにトランスデューサ８の軸Ｚ’１を音響基板１２の軸Ｚ’２と整列させることによって、音響結合効果が得られる。
【００５７】
図１に示される第一実施形態に従って構成されたフィルタ２の感度は、縦モードの強い結合のスペクトルゾーンに対応する様々な周波数帯域に関する伝達係数による測定によって特徴付けられてきた。
【００５８】
図９は、トランスデューサの、この例においては１００ＭＨｚである基本モードの５次の倍音の領域、すなわち５００ＭＨｚの領域における典型的な広帯域スペクトル感度を示す。櫛形１０４を形成する複数のフィルタ関数１０２が図示されていて、約１０ＭＨｚだけ互いに離間される。フィルタセルとも呼ばれる基礎フィルタ２のための帯域外遮断はこの例においては２５ｄＢである。
【００５９】
この例においては、測定された基礎フィルタの挿入損失は１０ｄＢであるが、試験されるフィルタが５０オームのインピーダンスと整合しないことを考慮すると、この挿入損失を減少させることができる。
【００６０】
図１０は、周波数５０１.１ＭＨｚを中心とすると共に図９に示されたフィルタ伝達関数１０２の増大を示し、モジュラスの線を実線で、位相の線を破線の形で示す。
【００６１】
この増大は、非常に明白に、フィルタのスペクトル感度を形成する２つの分離した極を示す。このことは、フィルタが、音響振動が２つの共振子２０、２２において同位相である対称モードと音響振動が２つの共振子２０、２２において逆位相である反対称モードとである振動モード同士を結合することによって作動することを証明する。
【００６２】
図１１及び１２は、本発明に係るＨＢＡＲタイプの基礎フィルタ２０２の第二実施形態を示す。
【００６３】
フィルタの幾何学的な外部構造は第一実施形態のフィルタの構造と同じである。図１、２と図１０、１１とにおいて同じ要素は同じ参照番号を有する。
【００６４】
フィルタ２０２のトランスデューサ２０８及び音響基板２１２のみが、図１のフィルタ２のトランスデューサ８及び音響基板１２と異なる。
【００６５】
モノブロック圧電トランスデューサ２０８は単結晶形態のニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）から構成される。
【００６６】
モノブロック音響基板２１２は単結晶形態の水晶によって構成される。
【００６７】
この例において、波の励起は、それぞれ第一共振子２２０及び第二共振子２２２の構成であって、平面／平面と呼ばれる構成に対応すると想定される。このために、波は、圧電トランスデューサ２０８における波の伝搬のために、図１１による矢印２４で示される方向に、圧電トランスデューサ２０８の対向する表面に溶着されたそれぞれ非常に薄い電極４、１０及び電極６、１０によって励起される。
【００６８】
第一共振子２２０は、第一電極４と、垂直に下に位置した同じセクションの層のゾーンとを備え、この例では、音響基板２１２の対応する層を含む。
【００６９】
第二共振子２２２は、第二電極６と、垂直に下に位置した同じセクションの層のゾーンとを備え、この例では、音響基板２１２の対応する層を含む。
【００７０】
このようにして、第一共振子２２０及び第二共振子２２２の波は、フィルタ２の中間ゾーン２２６において横方向のエバネッセント波によって結合される。中間ゾーンは２つの共振子２２０、２２２を離間し、２つの共振子同士の間の結合要素２２８を形成する。
【００７１】
結合要素２２８は、溝１８のすぐ下の中間ゾーン２２６に位置したトランスデューサ２０８の部分と、溝１８の垂直に下の中間ゾーン２２６に位置した他の層の同じセクション部分とを備え、対応する音響基板１２の層を含む。
【００７２】
このように、音響基板２１２を加えることによって、結合要素２２８を介して２つの共振子２２０、２２２同士の間の結合ゾーンの範囲が増大する。
【００７３】
圧電トランスデューサ２０８は、ベクトルＶＰＡｃｉｓで表された、共振子の長さに沿った方向の偏波により励起される横モードを有する。
【００７４】
音響基板２１２は、低速と呼ばれる第一モード及び高速と呼ばれる第二モードである２つの横モードを有する。
【００７５】
いわゆる高速横波といわゆる低速横波は、直交偏波の横波として定義され、いわゆる高速横波はいわゆる低速横波よりも速い位相速度を有する。
【００７６】
図１１において、トランスデューサ２０８の横モードに対応する励起の偏波ベクトルＶＰＡｃｉｓは、音響基板の低速横モードに対応する示された偏波ベクトルＶＰＢｃｉｓ１と整列する。
【００７７】
高速横モードの励起に対応する偏波ベクトルは、図１においてＶＰＢ２ｃｉｓによって表され、ＶＰＢ２ｃｉｓは、ＶＰＢ１ｃｉｓに対して直交すると共に基板２１２の延長平面に含まれる。
【００７８】
トランスデューサ２０８と基板２１２との間に配置される対電極１０はさらに、共振子２の構造を接着する役割も果たす。
【００７９】
トランスデューサ２０８を構成するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）の層は、ウェファーを形成する粗い単結晶材料から第一切削角θ１により切削されたプレートである。切削角θ１は図３において説明されるのと同じものを参照して定義される。
【００８０】
音響基板２１２を構成する水晶の層は、粗い単結晶の水晶のウェファーから第二切削角θ２により切削されたプレートである。切削角θ２は図７において説明されるのと同じものを参照して定義される。
【００８１】
ニオブ酸リチウムの単回転を用いた切削に適用可能な図５から、線６６、６８が角度ゾーン２７２を有することが明らかである。この角度ゾーンにおいて、縦波は実用上、圧電気によって結合されず、その結果、電気的に励起されない。横波の励起は特に、５０〜６０％であるＫ２Ｔによって表される電気機械的結合作用によって効果的である。
【００８２】
角度ゾーンは１６３度である角θ１の辺りを中心とし、１０°の大きさを有する。
【００８３】
図１０に示されるトランスデューサ２０８の切削角θ１が１６３°になるように図５のゾーン２７２内で選択される。
【００８４】
単回転を用いてニオブ酸リチウムを切削すると、高速横波に対応するモードのみが、圧電気による電気機械的結合作用を有する。図１３に示されるトランスデューサ２０８のプレートの平面図を平面軸Ｘ’１、Ｙ’１により考慮すると、圧電気によって励起される横モードが、図１３において端部から示される軸Ｚ’1に沿ったスカラー偏波、すなわち平面（Ｘ’１、Ｙ’１）に対して直角のスカラー偏波を有するが、その空間依存性は励起平面による空間座標の関数によって説明されることが明らかである。偏波ベクトルＶＰＡｃｉｓは軸Ｚ’１と同一直線上にある。
【００８５】
図１３のトランスデューサ２０８に関して示される平面図と同様の、図１４において示される軸Ｘ’２、Ｙ’２による水晶プレート２１２の平面図を考慮すると、水晶に利用することが望ましい横モードの偏波を説明することができる。たとえば、水晶は、一次の温度による感度が符号を変えることなくゼロに近い切削作用を有する。水晶の剪断作用もスカラーであるが軸Ｘ’２に沿って生じ、励起平面によりプレートに関連する局所座標に依存する。規格表記１９４９年改定ＩＥＥＥ（圧電気に関するＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ１７６−１９４９，Ｐｒｏｃ． ｏｆ ｔｈｅ ＩＲＥ，３７巻，１３７８−１３９５頁，１９４９）により（ＹＸｌ／θ）で指定される単回転のニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのプレートの場合、選択された横波は、互いに直交する偏波を有し、トランスデューサ２０８と音響基板２１２との結晶軸の整列が有利に選択された場合にのみ結合される。伝搬のための、この例では水晶である音響基板２１２で励起することが望ましい音波の結合を可能にするために、トランスデューサ２０８及び音響基板２１２の材料を組み立てる際に、これらの偏波を考慮する必要がある。
【００８６】
この例において、音響結合作用の効果は、偏波ＶＰＡｃｉｓがＶＰＢ１ｃｉｓで表される音響基板２１２における剪断モードの偏波と同一となって、対応する波の位相速度の熱シフトを補償できるように、トランスデューサ２０８の軸Ｚ’１を音響基板２１２の軸Ｘ’２と整列させることによって、または同等のやり方でトランスデューサ２０８の軸Ｘ’１を音響基板２１２の軸Ｚ’２と整列させることによって得られる。
【００８７】
水晶の場合、−２４°の切削角θ２の領域において、低速及び高速である２つの横モードがその偏波を変更させる。２つのモードは直交のままであるが、高速剪断モードは、−２４°〜−９０°の角度θ２の切削の場合、低速剪断モードに代わる。
【００８８】
その結果、図１１の図が−２４°未満の切削角θ２に対応し、ベクトルＶＰＢ１ｃｉｓの偏波が軸Ｘ２の低速剪断に対応することになる。
【００８９】
切削角度θ２が−２４°よりも大きい場合、図１１の偏波ベクトルＶＰＢ１ｃｉｓ及びＶＰＢ２ｃｉｓは置き換えられ、トランスデューサのプレート、すなわちトランスデューサの励起波の偏波ベクトルＶＰＡｃｉｓを９０°だけ回転させて、一定の剪断モードで作用することが望ましい場合に、ベクトルＶＰＡｃｉｓを低速剪断の偏波ベクトルＶＰＢ１ｃｉｓと整列させると有利である。
【００９０】
実用的には、温度に関してフィルタ２０２の伝達関数を安定化させるのが望ましい場合、切削角θ２は角度ゾーン内で選択される。このゾーンにおいて、低速剪断波の一次の周波数の第一温度係数はゼロに近く、徐々にゼロに近づく。角度ゾーンは約＋３５°を中心とし、２２°の範囲を有するので、一次の周波数の第一温度係数ＣＴＦＢ１が絶対値で２０ｐｐｍ．Ｋ−１未満であることを保証する。
【００９１】
このように、角度θ１である図１１のトランスデューサ２０８の第一切削角は、図５のゾーン２７２において選択され、音響基板２１２の第二切削角θ２は約＋３５°になるように選択される。
【００９２】
図１５は、トランスデューサの基本モードの５次の倍音の領域における、すなわち１.２４ＧＨｚの領域における典型的な広帯域スペクトル感度を示す。櫛形を形成する複数のフィルタ関数が図示されていて、約３ＭＨｚだけ互いから離間される。フィルタセルとも呼ばれる基礎フィルタのための帯域外遮断は１６ｄＢである。
【００９３】
この例においては、測定された基礎フィルタの挿入損失は１０ｄＢであるが、試験されるフィルタが５０オームのインピーダンスと整合しないことを考慮すると、この挿入損失を減少させることができる。
【００９４】
図１６は、周波数１.２３３７ＧＨｚを中心とする図１５に示されたフィルタ伝達関数の増大を示し、モジュラスの線を実線で、位相の線を破線の形で示す。
【００９５】
この増大は、非常に明白に、フィルタのスペクトル感度を形成する２つの分離した極を示す。このことは、フィルタが、音響振動が２つの共振子２２０、２２２において同位相である対称モードと音響振動が２つの共振子２２０、２２２において逆位相である反対称モードとである振動モード同士を結合することによって作動することを証明する。
【００９６】
図１７は、図１１に示される共振子２０２の生産方法３００のフローチャートである。
【００９７】
第一のステップ３０２においては、圧電トランスデューサ２０８が提供される。圧電トランスデューサは、横波の電気音響的結合が５％よりも大きくなるように、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ｎｏｍｅｃｌａｔｕｒｅ）（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロとなるように方向付けられた第一材料の第一厚さの層によって構成されると共にＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削される。
【００９８】
トランスデューサの材料２０８は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）及びニオブ酸カリウムから構成される材料群から選択される。
【００９９】
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及びタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）から材料が選択されることが好ましい。かなりの厚さの単結晶の生産工程を管理しやすいからである。
【０１００】
ニオブ酸リチウム及びタンタル酸リチウムを、規格に従って５００μｍ及び３５０μｍの厚さを有する直径約１０１．６ｍｍ（４”）のウェファーとして生産できる。
【０１０１】
第二ステップ３０４において、音響基板２１２が提供される。音響基板は、少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロとなるように方向付けられ、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向ＶＰＢ１を有する第二材料の第二厚さの層によって構成される。
【０１０２】
音響基板の材料は、水晶及び典型的な同形の代用品たとえばＧｅＯ２及びＴｅＯ２、同様に同形の構造であるオルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、ニオブ酸カリウム、テトラホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ランガテイト、ランガナイト並びにその様々な変形によって構成される材料グループに含まれる。
【０１０３】
音響基板の材料は、水晶が好ましい。なぜなら、水晶は温度に関して優れた安定性を有し、結晶学の分野で周知であるからである。
【０１０４】
次のステップ３０６において、トランスデューサ２０８の１つの面及び音響基板２１２の１つの面は、この２つの面を接着させて、それによって対電極を形成するために、１００〜２００ｎｍの厚さで熱圧縮可能または冷圧縮可能な金属たとえば金、銅またはインジウムによって金属被覆される。実用上、従来は、典型的なものとしてクロムまたはチタンの係合層が、対電極を形成する層の全体厚さの１０％の高さにわたって対電極を形成する層に含まれる。
【０１０５】
トランスデューサ２０８と音響基板２１２との間の音響接続を保証するのに十分な塑性特性及び機械的な頑丈さを考慮すると、金は特にこのタイプの接着に有利な材料である。
【０１０６】
組立てステップ３０８において、トランスデューサ２０８及び音響基板２１２は、トランスデューサ２０８の剪断モードの偏波方向ＶＰＡと第二切削角度θ２に対応する基板２１２の少なくとも１つの剪断モードの偏波方向ＶＰＢ１とが整列するように配置される。
【０１０７】
次のステップ３１０において、使用される金属に応じて温度を上げてまたは上げないで、圧縮によって接着作用が実行される。
【０１０８】
金が使用される場合、加熱段階が免除され、接着を確実にするために、対面する表面の質及び金属材料の延性を利用して、長時間続くプレス作用が実施される。
【０１０９】
このように、直径約７６．２ｍｍ（３インチ）のウェファーに対して３０００ニュートンの圧力を印加する１６時間にわたり温度を３０℃に維持する必要があるものの、ニオブ酸リチウム／水晶の複数の複合パネルを、このようにして欠陥なく生産することができる。
【０１１０】
ステップ３１２において、共振子のパネルが研磨される。
【０１１１】
ステップ３１４において、互いから離間された第一電気励起電極４及び第二電気励起電極６は続いて、２つのＨＢＡＲ共振子２２０、２２２を形成するように、基板２１２の反対側のトランスデューサ２０８の一面に金属被覆される。これらの２つの共振子は、トランスデューサ２０８、共通基準電極１０及び音響基板２１２によって形成される組立体を結合するための中間ゾーン２２６によって互いに離間される。
【０１１２】
２つの分離した電極４、６を別個に金属被覆し、または事前に主要金属被覆電極を彫刻することによって、２つの分離した電極４、６を得ることができる。
【０１１３】
特に、優れた効果が温度の安定性に関して得られることが可能である、広範囲な第二切削角θ２の値により、この方法は簡易に実施できる。
【０１１４】
さらに、この方法を用いて得られる共振子は、２０ＧＨｚまでの周波数で作動する。共振子は軽量であり、ほとんどスペースをとらず、高度な一体化を提供する。
【０１１５】
このような共振子を、たとえば、ホモダイン発振器または高遮断型フィルタのセルに組み込むことができる。
【０１１６】
当然、他の用途も想定できる。
【０１１７】
変形実施形態において、ステップ３０２、３０４、３０８は同様のステップと置き換えられ、置き換えられたステップにおいて、トランスデューサ８及び音響基板１２の切削角並びにトランスデューサ８及び音響基板１２の相対的な配置は、縦振動モードを有する波による結合作用が選択されるようになる。
【０１１８】
変形実施形態において、圧電トランスデューサ８、２０８は、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロではないように方向付けられると共にＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｌ）／θによって定義される第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成され、その結果、材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合作用が５％よりも大きい。
【０１１９】
二重回転を含む切削の変形においては、トランスデューサのモードの励起レベルは、特権モードと他の可能な２つのモードとの間の振幅の比率が１０以上であるという意味で、他の２つの可能なモードに比べて優れている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、さらに複雑なフィルタを形成することを目的としたＨＢＡＲ（調和的バルク音波共振子）タイプの基礎フィルタ、及びその生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの同一の電気音響的バルク波共振子であって、その共振子のそれぞれが２つの電極同士の間にはさまれた電気音響トランスデューサによって構成されている２つの同一の電気音響的バルク波共振子を結合したフィルタを狭い中間ゾーンを用いて構成する原理が公知である。トランスデューサの中間ゾーンは、そこに２つの共振子によって放射される場のエバネッセント波の重なりを生じるのに十分な狭さであり、それによって、２つの共振子の共振作用同士の間に結合状態が生じる。このような結合状態は、モードが結合されたときに徐々に大きくなるスペクトルゾーンにおいてフィルタ構造体の入力場所と出力場所との間のデータの伝達を可能にする。すなわち、２つの共振子同士の間の中間分離ゾーンは狭い。
【０００３】
この原理は、このような結合を引き起こすために、従来のバルク波共振子を使用する、すなわち典型的には水晶である単結晶材料または圧電セラミック材料のプレートの基本モードを使用する、１〜３０ＭＨｚの周波数範囲で作動する周波数フィルタのために開発されてきた。
【０００４】
しかし、このような観点で見ると、プレートはますます薄くなり、数十μｍ〜数μｍの厚さを有し、従って工業生産技術にあまり適さない脆弱な構造体になるため、より高い周波数に向かう動向は複雑化する。
【０００５】
この原理は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の薄膜フィルタに関しても実現されているが、層自体の厚さが深刻な課題となる。２つの共振子同士の間のエネルギーの効果的な結合を許容する横モードの存在を非常に小さな程度でしか許容しないからである。“Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ ｅｔ ｒｅａｌｉｓａｔｉｏｎ ｄｅ ｆｉｌｔｒｅ ａ ｏｎｄｅｓ ｄｅ ｖｏｌｕｍｅ ｄａｎｓ ｄｅｓ ｃｏｕｃｈｅｓ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｑｕｅｓ”（圧電層におけるバルク波フィルタのシミュレーション、設計及び生産）（２００５年、Ａ．ＲｅｉｎｈａｒｔによるＵｎｉｖｅｒｓｉｔｅ ｄｅ Ｆｒａｎｃｈｅ−Ｃｏｍｔｅ，Ｂｅｓａｎｃｏｎ，Ｆｒａｎｃｅの学位論文）と題された文書は、表面波に使用されるインターデジタルトランスデューサへ返す強制結合を促進することによらなければ、この種のフィルタの生産を想定することは実用的に不可能であることを示した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
技術的課題は、共に結合されると共に２０ＧＨｚまでの高い周波数で作動可能である２つのＨＢＡＲタイプの共振子によって、基礎フィルタ内部に発生した波の横モードによって提供される結合作用の強さを増大することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、
予め決められた作動周波数で作動することを目的とし、ＨＢＡＲタイプの第一共振子及び第二共振子と、エバネッセント波の重なりを用いて結合するための要素とを備える、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタであって、
前記第一共振子及び前記第二共振子が、溝によってそれぞれに分離された第一電気励起電極及び第二電気励起電極と、同一の基準電極と、同一のモノブロックの圧電トランスデューサとを備え、
前記結合要素が、前記第一共振子と第二共振子との間に配置された前記トランスデューサの中間ゾーンを備え、
前記圧電トランスデューサが、第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φにより方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成される、
基礎フィルタにおいて、
前記第一共振子、前記第二共振子及び前記結合要素が、同一のモノブロックの音響基板を備え、該音響基板が、前記基準電極を介して同一の縦または横振動モードを有する波によって前記圧電トランスデューサに対面して配置されると共に前記圧電トランスデューサに結合される、
基礎フィルタに関する。
【０００８】
特殊な実施形態によれば、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタは、１つ又は複数の以下の特徴を備える。
− 前記音響基板が、少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しくなるように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向ＶＰＢ１（ここで、「ＶＰ」は
【数１】
を意味するものとし、本出願に係る明細書及び特許請求の範囲においても同じことを意味するものとする。）を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成され、かつ、
前記トランスデューサと前記基板との相対的な配置が、前記トランスデューサの前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θに対応する前記基板の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するようになっている。
− 前記トランスデューサの前記厚さに対する前記音響基板の前記厚さの比が１以上である。
− １９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しい。
− １９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロではない。
− 前記波の前記同一の振動モードが縦モードである。
− 前記波の前記同一の振動モードが横モードである。
− 前記トランスデューサの前記材料が、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）及びニオブ酸カリウムによって構成される材料群に含まれる。
− 前記トランスデューサの前記材料が好ましくは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及びタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）によって構成される材料群に含まれる。
− 前記音響基板の前記材料が、水晶、ニオブ酸カリウム、オルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、テトラホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ランガテイト及びランガナイトによって構成される材料群に含まれる。
− 前記音響基板の前記材料が水晶である。
− 前記共通基準電極が熱圧縮可能な金属によって構成される。
− 前記共通基準電極が金、銅またはインジウムによって構成される。
− 前記共通基準電極が、前記トランスデューサの周りに延びかつ電気励起電極と同じ高さ位置に端部をそれぞれ有する２つの接続要素によって横方向に延びる。
【０００９】
本発明はさらに、
ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの製造方法であって、
第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合作用が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいまたはゼロではないように方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成された圧電トランスデューサを提供するステップと、
少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ前記縦モード及び横モードから振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成される音響基板を提供するステップと、
前記基板の１つの面及び前記トランスデューサの第一面を熱圧縮可能な金属によって金属被覆するステップと、
前記トランスデューサ及び前記音響基板を組み立てて、これらを、前記トランスデューサの前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θ２に対応する前記基板（１２、２１２）の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するように互いに配置するステップと、
前記ステップで金属被覆された前記基板及び前記トランスデューサの面を圧縮することによって接着するステップと、
を含む、基礎フィルタの製造方法において、
前記トランスデューサの第二面上において互いに離間される第一電気励起電極及び第二電気励起電極を金属被覆して、前記トランスデューサ、前記共通基準電極及び前記音響基板によって形成される組立体の中間結合ゾーンによって互いに離間される２つのＨＢＡＲ共振子を形成するステップ
を含む、基礎フィルタの製造方法にも関する。
【００１０】
特殊な実施形態によれば、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの製造方法は、１つ又は複数の以下の特徴を含む。
− 第一電気励起電極及び第二電気励起電極を金属被覆する前記ステップが、前記トランスデューサの前記第二面上で一体型電極を金属被覆するステップを含み、その後に、互いに離間した前記第一電極及び前記第二電極を形成するために、予め定められた幅を有する溝を前記一体型電極に切削するステップ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの第一実施形態の斜視図である。
【図２】線II−IIによる、図１の基礎フィルタの断面図である。
【図３】圧電トランスデューサを形成する結晶の第一切削角θ１の図である。
【図４】切削角θ１によるニオブ酸リチウムの結晶のバルク波の位相速度の展開図であり、この結晶配列のグループは一般に「単回転を用いた切削（ｃｏｕｐｅｓ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ）」と呼ばれる。
【図５】角度θ１によるニオブ酸リチウムの同じ波の結合係数の展開図である。
【図６】トランスデューサのプレートに関連付けられた、第一実施形態に関する偏波の平面図である。
【図７】音響基板を形成する結晶の第二切削角θ２の図である。
【図８】音響基板のプレートに関連付けられた、第一実施形態に関する偏波の平面図である。
【図９】第一実施形態によるフィルタの広帯域伝達関数のグラフである。
【図１０】図９のグラフの或るゾーンの拡大図である。
【図１１】横波の結合に関連する、本発明に係る、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタの第二実施形態の斜視図である。
【図１２】線ＸII−ＸIIに沿って見た図１１の基礎フィルタの断面図である。
【図１３】トランスデューサのプレートに関連付けられた、第二実施形態に関する偏波の平面図である。
【図１４】音響基板のプレートに関連付けられた、第二実施形態に関する偏波の平面図である。
【図１５】１.２４ＧＨｚの領域における、第二実施形態によるフィルタの広帯域伝達係数のグラフである。
【図１６】図１５のグラフの或るゾーンの拡大図である。
【図１７】図１、図２、図１１及び図１２に示された基礎フィルタの生産を実行するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、添付図面を参照しながら、純粋に例として示される下記の２つの実施形態の記載を読むことからより良好に理解される。
【００１３】
図１及び２は、本発明に係る、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタ２の第一実施形態を示す。
【００１４】
基礎フィルタ２は、
− 並列に配置されかつ厚さｅ1を有するアルミニウムから構成された、電気励起のための第一上部電極４及び第二上部電極６と、
− 単結晶形態の、この例においてはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）である第一材料によって構成されると共に第一厚さｔ1を有するモノブロックの圧電トランスデューサ８と、
− 電極４、６に共通の基準電極を形成すると共にこの例においては埋め込まれた金から構成された平行六面体の形態でありかつ厚さｅ2を有する一体型対電極１０と、
− 単結晶形態の、この例においてはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）である第二材料によって構成されると共に第二厚さｔ2を有するモノブロックの音響基板１２と、
を備える連続積層を具備する。
【００１５】
また、フィルタ２は、それぞれ第一上部電極４及び第二上部電極６の側において対電極１０に接続された第一接続要素１４及び第二接続要素１６を備える。
【００１６】
図１において、すべての層４、６、８、１０、１２は、同じ長さｌを有し、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ、Ｗ、Ｗをそれぞれ有する。長さｌは、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ及び様々な層の厚さｅ１、ｔ１、ｅ２、ｔ２のどれよりも実質的に大きい。
【００１７】
図１を単純化するために、対電極１０は圧電トランスデューサ６と同じ表面積を持つように図示される。
【００１８】
第一電極４及び第二電極６の全体は、埋込み対電極の表面積よりも小さい表面積を有する。
【００１９】
第一電極４及び第二電極６は、幅Ｗ１及びＷ２と比べて非常に小さい幅ＷＣを有する溝１８によって、それぞれ第一電極４及び第二電極６の幅Ｗ１及びＷ２の方向に分離される。
【００２０】
溝１８の幅ＷＣは、トランスデューサ８の厚さｔ１と比べてもなお小さい。
【００２１】
第一上部電極４及び第二上部電極６の表面はそれぞれ、対電極１０と対面しかつこれに平行に配置され、表面の対面するゾーンは最大となるように、縁部ができる限り平行に配置される。
【００２２】
このように、波の励起は、平面−平面と呼ばれる構成であって、第一共振子２０及び第二共振子２２の構成にそれぞれ対応すると想定される。このために、波は、圧電トランスデューサ８における波の伝搬のために、図２の矢印２４によって示された方向に、トランスデューサ８の対面する表面に溶着された非常に薄い電極４、１０及び非常に薄い電極６、１０によってそれぞれ励起される。
【００２３】
第一共振子２０は、第一電極４と、垂直に下に位置した層の同じセクションのゾーンとを備え、この例では音響基板１２の対応する層を含む。
【００２４】
第二共振子２２は、第二電極６と、垂直に下に位置した層の同じセクションのゾーンとを備え、これはこの例にでは音響基板１２の対応する層を含む。
【００２５】
このようにして、第一共振子２０及び第二共振子２２の波は、フィルタ２の中間ゾーン２６において横方向のエバネッセント波によって結合される。中間ゾーンは、図の破線でおおよそ区切られており、２つの共振子２０，２２を分離し、２つの共振子２０、２２同士の間の結合要素２８を形成する。
【００２６】
結合要素２８は、溝１８のすぐ下の中間ゾーン２６に位置したトランスデューサ８の部分と、溝１８の垂直に下の中間ゾーン２６に位置する他の層の同じセクション部分とを備え、対応する音響基板１２の層を含む。
【００２７】
このように、音響基板１２を加えることによって、結合要素２８を介して２つの共振子２０、２２同士の間の結合ゾーンの範囲が増大する。
【００２８】
この例において、圧電トランスデューサ８は、ベクトルＶＰAlongで表された、２つの共振子１６、１８の厚さｅ１、ｔ１、ｅ２及びｔ２に沿った方向の偏波によって励起された縦振動モードを有する。
【００２９】
この例において、音響基板１２は縦振動モードＶＰBlongを有する。
【００３０】
図１において、トランスデューサ８の縦モードに対応する励起の偏波ベクトルＶＰAlongは、音響基板１２のＶＰBlongによって示された縦偏波ベクトルと整列する。
【００３１】
トランスデューサ８と基板１２との間に配置される対電極１０は、２つの共振子２０、２２を備えるフィルタの構造のための接着部としても作用する。
【００３２】
トランスデューサ８を構成するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）の層は、ウェファーを形成する粗い単結晶材料から第一切削角θ１に従って切削されたプレートである。
【００３３】
音響基板１２を構成するニオブ酸リチウムの層は、粗い単結晶材料のウェファーから第二切削角θ２に従って切削されたプレートである。
【００３４】
この例において、第一接続要素１４は、第一上部電極４の側で延びる対電極１０の連続体である。第一接続要素は、対電極１０の長さに等しい幅を有しかつ同じ厚さを有する帯状体３０の形をとり、トランスデューサ８の第一下部縁部３４の周りに延びかつ電極４の側に位置するトランスデューサ８の側部３６に押圧された第一部分３２と、トランスデューサ８の第一上部縁部４０の周りに延びかつ電極４から窪んでいると共に基板１２の反対側に位置するトランスデューサ８の露出表面４２に部分的に押圧された第二部分３８とを備える。従って、第一接続要素１４は第一上部電極４と同じ高さ位置に位置した端部を有する。
【００３５】
この例において、第二接続要素１６は、第二上部電極６の側で延びる対電極１０の連続体である。第二接続要素は、対電極１０の長さに等しい幅及び同じ厚さを有する帯状体４４の形をとり、トランスデューサ８の第二下部縁部４８の周りに延びかつ電極６の側に位置したトランスデューサ８の側部５０に押圧された第一部分４６と、トランスデューサ８の第二上部縁部５４の周りに延びかつ電極６から窪んでいるトランスデューサ８の露出表面５６に押圧された第二部分５２とを備える。従って、第二接続要素１６は、第二上部電極６と同じ高さ位置に位置した端部を有する。
【００３６】
基礎フィルタ２は、第一電気四極子として電気回路に挿入されることができる。このうち、２つの入力は電極４及び第一接続要素１４によって形成され、２つの出力は電極６及び第二接続要素１６によって形成され、接続要素１４、１６は同じ電位である。
【００３７】
第二電気四極子が、入力６、１６及び出力４、１４として、第一電気四極子に対して逆の伝達機能を有すると考えることもできる。
【００３８】
図３によれば、トランスデューサ８のプレートは、ウェファーの材料から第一切削角θ１により切削される。ウェファーの材料は図示しないが、その結晶軸Ｘ1、Ｙ1、Ｚ1によって示されている。結晶軸Ｚ1はウェファーの縦軸であり、結晶軸Ｘ1、Ｙ1は単結晶が生成されるときに予め定められる。
【００３９】
角度θ１は、この例においては、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）において結晶軸Ｘ１回りの単回転を用いた切削の角度θ１であるものとして定義された角度である。切削はＩＥＥＥ規格において（Ｙ１Ｘｌ１）／θ１で示され、Ｘｌ１は図３の図によれば厚さｔ1及び長さｌ１を有する下部直線縁部に整列する軸である。
【００４０】
切削されたプレート８に関する基準は、３つの軸Ｘ’１、Ｙ’１、Ｚ’１によって図示されており、軸Ｘ’１は軸Ｘ１と整列する。２つの軸Ｙ’１、Ｚ’１は、軸Ｘ１、Ｙ１をそれぞれ軸Ｘ１回りに角度θ１だけ回転させることによって得られる。
【００４１】
図４は、トランスデューサ８がニオブ酸リチウムによって構成される場合の、トランスデューサ８の結晶軸Ｘ１１回りの単回転を用いた切削に関する縦波及び横波の位相速度の展開を示す。
【００４２】
線６２は、角度で表された第一切削角θ１による電極４、６、１０の平面に対して直角の軸に沿ってトランスデューサ８において伝搬する横波の位相速度を表す。
【００４３】
線６４は、角度で表された第一切削角θ１による長さｌを有する軸に沿ってトランスデューサ８において伝搬する、ｋｍ／秒で表された縦波の位相速度を表す。
【００４４】
図５は、トランスデューサがニオブ酸リチウムによって構成される場合の、トランスデューサ８の結晶軸Ｘ１回りの単回転を用いた切削に関する縦波及び横波の結合を表す。
【００４５】
線６６は、角度で表された第一切削角θ１による横波に関して、音響エネルギーに変換された電気エネルギーのパーセンテージとして表された結合係数Ｋ２Ｔの展開を表す。
【００４６】
線６８は、角度で表された第一切削角θ１による縦波に関して、音響エネルギーに変換された電気エネルギーのパーセンテージとして表された結合係数Ｋ２Ｔの展開を表す。
【００４７】
図５において、線６６、６８は角度ゾーン７０を有し、この角度ゾーンでは、横波が圧電気によって実用上結合されず、その結果、横波が電気的に励起されないことが明らかである。縦波の励起は特に、２０〜３０％であるＫ２Ｔによって表される電気機械的結合作用によって効果的である。
【００４８】
角度ゾーン７０は、３６度である角度θ１の辺りを中心とし、１０°の範囲を有する。
【００４９】
図１に示されるトランスデューサの切削角θ１は、約３６°を中心に図５のゾーン７０の中から選択される。
【００５０】
図６に示される平面軸Ｘ’１、Ｙ’１によるトランスデューサ８のプレートの平面図について考慮すると、圧電気によって励起された振動モードが、図８において垂直、すなわち平面（Ｘ１、Ｚ’１）に対して直角に示される軸Ｙ’１に沿ったスカラー偏波を有することが明白であるが、その空間依存性は、励起平面による空間座標の関数によって説明される。偏波ベクトルＶＰＡｌｏｎｇは軸Ｙ’１と同一直線上にある。
【００５１】
図７によれば、音響基板プレート１２は、図示しないものの水晶又は石英の結晶軸Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２によって示されるウェファーの粗い単結晶から第二切削角θ２により切削される。軸Ｚ２は結晶石の成長時に現れる光軸Ｃである。
【００５２】
この例において、角度θ２も、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）において結晶軸Ｘ２回りに単回転を用いた切削の角度θ２であるものとして定義される角度である。切削は、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６において（Ｙ２、Ｘ１２）／θ２と指定されており、Ｘｌ２は図３によれば厚さｔ２及び長さｌ２の下部直線縁部と整列する軸である。
【００５３】
切削された音響基板プレート１２に関する基準は、３つの軸Ｘ’２、Ｙ’２、Ｚ’２によって表され、軸Ｘ’２は軸Ｘ２と整列する。２つの軸Ｙ’２、Ｚ’２は軸Ｙ２、Ｚ２をそれぞれ軸Ｘ２回りに角度θ２だけ回転させることによって得られる。
【００５４】
図８に示される平面軸Ｘ’２、Ｙ’２による音響基板プレート１２の平面図であって、図６においてトランスデューサ８に関して提供される平面図と同様の平面図について考慮すると、作動周波数音響質（ｑｕａｌｉｔｅ ａｃｏｕｓｔｉｑｕｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｅ ｄｅ ｔｒａｖａｉｌ）の積係数（ｕｎ ｐｒｏｄｕｉｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）が少なくとも５.１０１２である切削を有する音響基板１２において利用するのが望ましい縦振動モードの偏波を説明することができる。
【００５５】
ニオブ酸リチウムによって構成された音響基板１２の縦振動モードも、スカラー偏波を有し、軸Ｙ’２に沿って確立されて、励起平面によるプレートに関連付けられた局所座標に依存する。ＩＥＥＥ規格（１９４９年改定）（圧電気に関するＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ１７６−１９４９，Ｐｒｏｃ． ｏｆ ｔｈｅ ＩＲＥ，３７巻，１３７８−１３９５頁，１９４９年）により（ＹＸｌ／θ）と指定された単回転を用いたニオブ酸リチウムから構成されたトランスデューサプレート８の場合、トランスデューサ８と音響基板１２との結晶軸の整列が有利に選択された場合、選択された縦波だけが結合される。音響伝搬基板１２、この例にではニオブ酸リチウムにおいて励起することが望ましい音波の結合を可能にするために、トランスデューサ及び音響基板の材料を組み立てる際、これらの偏波を考慮する必要がある。
【００５６】
この例において、偏波ＶＰＡｌｏｎｇがＶＰＢｌｏｎｇで表される音響基板１２における横モードの偏波と同一になるようにトランスデューサ８の軸Ｚ’１を音響基板１２の軸Ｚ’２と整列させることによって、音響結合効果が得られる。
【００５７】
図１に示される第一実施形態に従って構成されたフィルタ２の感度は、縦モードの強い結合のスペクトルゾーンに対応する様々な周波数帯域に関する伝達係数による測定によって特徴付けられてきた。
【００５８】
図９は、トランスデューサの、この例においては１００ＭＨｚである基本モードの５次の倍音の領域、すなわち５００ＭＨｚの領域における典型的な広帯域スペクトル感度を示す。櫛形１０４を形成する複数のフィルタ関数１０２が図示されていて、約１０ＭＨｚだけ互いに離間される。フィルタセルとも呼ばれる基礎フィルタ２のための帯域外遮断はこの例においては２５ｄＢである。
【００５９】
この例においては、測定された基礎フィルタの挿入損失は１０ｄＢであるが、試験されるフィルタが５０オームのインピーダンスと整合しないことを考慮すると、この挿入損失を減少させることができる。
【００６０】
図１０は、周波数５０１.１ＭＨｚを中心とすると共に図９に示されたフィルタ伝達関数１０２の増大を示し、モジュラスの線を実線で、位相の線を破線の形で示す。
【００６１】
この増大は、非常に明白に、フィルタのスペクトル感度を形成する２つの分離した極を示す。このことは、フィルタが、音響振動が２つの共振子２０、２２において同位相である対称モードと音響振動が２つの共振子２０、２２において逆位相である反対称モードとである振動モード同士を結合することによって作動することを証明する。
【００６２】
図１１及び１２は、本発明に係るＨＢＡＲタイプの基礎フィルタ２０２の第二実施形態を示す。
【００６３】
フィルタの幾何学的な外部構造は第一実施形態のフィルタの構造と同じである。図１、２と図１０、１１とにおいて同じ要素は同じ参照番号を有する。
【００６４】
フィルタ２０２のトランスデューサ２０８及び音響基板２１２のみが、図１のフィルタ２のトランスデューサ８及び音響基板１２と異なる。
【００６５】
モノブロック圧電トランスデューサ２０８は単結晶形態のニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）から構成される。
【００６６】
モノブロック音響基板２１２は単結晶形態の水晶によって構成される。
【００６７】
この例において、波の励起は、それぞれ第一共振子２２０及び第二共振子２２２の構成であって、平面／平面と呼ばれる構成に対応すると想定される。このために、波は、圧電トランスデューサ２０８における波の伝搬のために、図１１による矢印２４で示される方向に、圧電トランスデューサ２０８の対向する表面に溶着されたそれぞれ非常に薄い電極４、１０及び電極６、１０によって励起される。
【００６８】
第一共振子２２０は、第一電極４と、垂直に下に位置した同じセクションの層のゾーンとを備え、この例では、音響基板２１２の対応する層を含む。
【００６９】
第二共振子２２２は、第二電極６と、垂直に下に位置した同じセクションの層のゾーンとを備え、この例では、音響基板２１２の対応する層を含む。
【００７０】
このようにして、第一共振子２２０及び第二共振子２２２の波は、フィルタ２の中間ゾーン２２６において横方向のエバネッセント波によって結合される。中間ゾーンは２つの共振子２２０、２２２を離間し、２つの共振子同士の間の結合要素２２８を形成する。
【００７１】
結合要素２２８は、溝１８のすぐ下の中間ゾーン２２６に位置したトランスデューサ２０８の部分と、溝１８の垂直に下の中間ゾーン２２６に位置した他の層の同じセクション部分とを備え、対応する音響基板１２の層を含む。
【００７２】
このように、音響基板２１２を加えることによって、結合要素２２８を介して２つの共振子２２０、２２２同士の間の結合ゾーンの範囲が増大する。
【００７３】
圧電トランスデューサ２０８は、ベクトルＶＰＡｃｉｓで表された、共振子の長さに沿った方向の偏波により励起される横モードを有する。
【００７４】
音響基板２１２は、低速と呼ばれる第一モード及び高速と呼ばれる第二モードである２つの横モードを有する。
【００７５】
いわゆる高速横波といわゆる低速横波は、直交偏波の横波として定義され、いわゆる高速横波はいわゆる低速横波よりも速い位相速度を有する。
【００７６】
図１１において、トランスデューサ２０８の横モードに対応する励起の偏波ベクトルＶＰＡｃｉｓは、音響基板の低速横モードに対応する示された偏波ベクトルＶＰＢｃｉｓ１と整列する。
【００７７】
高速横モードの励起に対応する偏波ベクトルは、図１においてＶＰＢ２ｃｉｓによって表され、ＶＰＢ２ｃｉｓは、ＶＰＢ１ｃｉｓに対して直交すると共に基板２１２の延長平面に含まれる。
【００７８】
トランスデューサ２０８と基板２１２との間に配置される対電極１０はさらに、共振子２の構造を接着する役割も果たす。
【００７９】
トランスデューサ２０８を構成するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）の層は、ウェファーを形成する粗い単結晶材料から第一切削角θ１により切削されたプレートである。切削角θ１は図３において説明されるのと同じものを参照して定義される。
【００８０】
音響基板２１２を構成する水晶の層は、粗い単結晶の水晶のウェファーから第二切削角θ２により切削されたプレートである。切削角θ２は図７において説明されるのと同じものを参照して定義される。
【００８１】
ニオブ酸リチウムの単回転を用いた切削に適用可能な図５から、線６６、６８が角度ゾーン２７２を有することが明らかである。この角度ゾーンにおいて、縦波は実用上、圧電気によって結合されず、その結果、電気的に励起されない。横波の励起は特に、５０〜６０％であるＫ２Ｔによって表される電気機械的結合作用によって効果的である。
【００８２】
角度ゾーンは１６３度である角θ１の辺りを中心とし、１０°の大きさを有する。
【００８３】
図１０に示されるトランスデューサ２０８の切削角θ１が１６３°になるように図５のゾーン２７２内で選択される。
【００８４】
単回転を用いてニオブ酸リチウムを切削すると、高速横波に対応するモードのみが、圧電気による電気機械的結合作用を有する。図１３に示されるトランスデューサ２０８のプレートの平面図を平面軸Ｘ’１、Ｙ’１により考慮すると、圧電気によって励起される横モードが、図１３において端部から示される軸Ｚ’1に沿ったスカラー偏波、すなわち平面（Ｘ’１、Ｙ’１）に対して直角のスカラー偏波を有するが、その空間依存性は励起平面による空間座標の関数によって説明されることが明らかである。偏波ベクトルＶＰＡｃｉｓは軸Ｚ’１と同一直線上にある。
【００８５】
図１３のトランスデューサ２０８に関して示される平面図と同様の、図１４において示される軸Ｘ’２、Ｙ’２による水晶プレート２１２の平面図を考慮すると、水晶に利用することが望ましい横モードの偏波を説明することができる。たとえば、水晶は、一次の温度による感度が符号を変えることなくゼロに近い切削作用を有する。水晶の剪断作用もスカラーであるが軸Ｘ’２に沿って生じ、励起平面によりプレートに関連する局所座標に依存する。規格表記１９４９年改定ＩＥＥＥ（圧電気に関するＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ１７６−１９４９，Ｐｒｏｃ． ｏｆ ｔｈｅ ＩＲＥ，３７巻，１３７８−１３９５頁，１９４９）により（ＹＸｌ／θ）で指定される単回転のニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのプレートの場合、選択された横波は、互いに直交する偏波を有し、トランスデューサ２０８と音響基板２１２との結晶軸の整列が有利に選択された場合にのみ結合される。伝搬のための、この例では水晶である音響基板２１２で励起することが望ましい音波の結合を可能にするために、トランスデューサ２０８及び音響基板２１２の材料を組み立てる際に、これらの偏波を考慮する必要がある。
【００８６】
この例において、音響結合作用の効果は、偏波ＶＰＡｃｉｓがＶＰＢ１ｃｉｓで表される音響基板２１２における剪断モードの偏波と同一となって、対応する波の位相速度の熱シフトを補償できるように、トランスデューサ２０８の軸Ｚ’１を音響基板２１２の軸Ｘ’２と整列させることによって、または同等のやり方でトランスデューサ２０８の軸Ｘ’１を音響基板２１２の軸Ｚ’２と整列させることによって得られる。
【００８７】
水晶の場合、−２４°の切削角θ２の領域において、低速及び高速である２つの横モードがその偏波を変更させる。２つのモードは直交のままであるが、高速剪断モードは、−２４°〜−９０°の角度θ２の切削の場合、低速剪断モードに代わる。
【００８８】
その結果、図１１の図が−２４°未満の切削角θ２に対応し、ベクトルＶＰＢ１ｃｉｓの偏波が軸Ｘ２の低速剪断に対応することになる。
【００８９】
切削角度θ２が−２４°よりも大きい場合、図１１の偏波ベクトルＶＰＢ１ｃｉｓ及びＶＰＢ２ｃｉｓは置き換えられ、トランスデューサのプレート、すなわちトランスデューサの励起波の偏波ベクトルＶＰＡｃｉｓを９０°だけ回転させて、一定の剪断モードで作用することが望ましい場合に、ベクトルＶＰＡｃｉｓを低速剪断の偏波ベクトルＶＰＢ１ｃｉｓと整列させると有利である。
【００９０】
実用的には、温度に関してフィルタ２０２の伝達関数を安定化させるのが望ましい場合、切削角θ２は角度ゾーン内で選択される。このゾーンにおいて、低速剪断波の一次の周波数の第一温度係数はゼロに近く、徐々にゼロに近づく。角度ゾーンは約＋３５°を中心とし、２２°の範囲を有するので、一次の周波数の第一温度係数ＣＴＦＢ１が絶対値で２０ｐｐｍ．Ｋ−１未満であることを保証する。
【００９１】
このように、角度θ１である図１１のトランスデューサ２０８の第一切削角は、図５のゾーン２７２において選択され、音響基板２１２の第二切削角θ２は約＋３５°になるように選択される。
【００９２】
図１５は、トランスデューサの基本モードの５次の倍音の領域における、すなわち１.２４ＧＨｚの領域における典型的な広帯域スペクトル感度を示す。櫛形を形成する複数のフィルタ関数が図示されていて、約３ＭＨｚだけ互いから離間される。フィルタセルとも呼ばれる基礎フィルタのための帯域外遮断は１６ｄＢである。
【００９３】
この例においては、測定された基礎フィルタの挿入損失は１０ｄＢであるが、試験されるフィルタが５０オームのインピーダンスと整合しないことを考慮すると、この挿入損失を減少させることができる。
【００９４】
図１６は、周波数１.２３３７ＧＨｚを中心とする図１５に示されたフィルタ伝達関数の増大を示し、モジュラスの線を実線で、位相の線を破線の形で示す。
【００９５】
この増大は、非常に明白に、フィルタのスペクトル感度を形成する２つの分離した極を示す。このことは、フィルタが、音響振動が２つの共振子２２０、２２２において同位相である対称モードと音響振動が２つの共振子２２０、２２２において逆位相である反対称モードとである振動モード同士を結合することによって作動することを証明する。
【００９６】
図１７は、図１１に示される共振子２０２の生産方法３００のフローチャートである。
【００９７】
第一のステップ３０２においては、圧電トランスデューサ２０８が提供される。圧電トランスデューサは、横波の電気音響的結合が５％よりも大きくなるように、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ｎｏｍｅｃｌａｔｕｒｅ）（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロとなるように方向付けられた第一材料の第一厚さの層によって構成されると共にＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削される。
【００９８】
トランスデューサの材料２０８は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）及びニオブ酸カリウムから構成される材料群から選択される。
【００９９】
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及びタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）から材料が選択されることが好ましい。かなりの厚さの単結晶の生産工程を管理しやすいからである。
【０１００】
ニオブ酸リチウム及びタンタル酸リチウムを、規格に従って５００μｍ及び３５０μｍの厚さを有する直径約１０１．６ｍｍ（４”）のウェファーとして生産できる。
【０１０１】
第二ステップ３０４において、音響基板２１２が提供される。音響基板は、少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロとなるように方向付けられ、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向ＶＰＢ１を有する第二材料の第二厚さの層によって構成される。
【０１０２】
音響基板の材料は、水晶及び典型的な同形の代用品たとえばＧｅＯ２及びＴｅＯ２、同様に同形の構造であるオルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、ニオブ酸カリウム、テトラホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ランガテイト、ランガナイト並びにその様々な変形によって構成される材料グループに含まれる。
【０１０３】
音響基板の材料は、水晶が好ましい。なぜなら、水晶は温度に関して優れた安定性を有し、結晶学の分野で周知であるからである。
【０１０４】
次のステップ３０６において、トランスデューサ２０８の１つの面及び音響基板２１２の１つの面は、この２つの面を接着させて、それによって対電極を形成するために、１００〜２００ｎｍの厚さで熱圧縮可能または冷圧縮可能な金属たとえば金、銅またはインジウムによって金属被覆される。実用上、従来は、典型的なものとしてクロムまたはチタンの係合層が、対電極を形成する層の全体厚さの１０％の高さにわたって対電極を形成する層に含まれる。
【０１０５】
トランスデューサ２０８と音響基板２１２との間の音響接続を保証するのに十分な塑性特性及び機械的な頑丈さを考慮すると、金は特にこのタイプの接着に有利な材料である。
【０１０６】
組立てステップ３０８において、トランスデューサ２０８及び音響基板２１２は、トランスデューサ２０８の剪断モードの偏波方向ＶＰＡと第二切削角度θ２に対応する基板２１２の少なくとも１つの剪断モードの偏波方向ＶＰＢ１とが整列するように配置される。
【０１０７】
次のステップ３１０において、使用される金属に応じて温度を上げてまたは上げないで、圧縮によって接着作用が実行される。
【０１０８】
金が使用される場合、加熱段階が免除され、接着を確実にするために、対面する表面の質及び金属材料の延性を利用して、長時間続くプレス作用が実施される。
【０１０９】
このように、直径約７６．２ｍｍ（３インチ）のウェファーに対して３０００ニュートンの圧力を印加する１６時間にわたり温度を３０℃に維持する必要があるものの、ニオブ酸リチウム／水晶の複数の複合パネルを、このようにして欠陥なく生産することができる。
【０１１０】
ステップ３１２において、共振子のパネルが研磨される。
【０１１１】
ステップ３１４において、互いから離間された第一電気励起電極４及び第二電気励起電極６は続いて、２つのＨＢＡＲ共振子２２０、２２２を形成するように、基板２１２の反対側のトランスデューサ２０８の一面に金属被覆される。これらの２つの共振子は、トランスデューサ２０８、共通基準電極１０及び音響基板２１２によって形成される組立体を結合するための中間ゾーン２２６によって互いに離間される。
【０１１２】
２つの分離した電極４、６を別個に金属被覆し、または事前に主要金属被覆電極を彫刻することによって、２つの分離した電極４、６を得ることができる。
【０１１３】
特に、優れた効果が温度の安定性に関して得られることが可能である、広範囲な第二切削角θ２の値により、この方法は簡易に実施できる。
【０１１４】
さらに、この方法を用いて得られる共振子は、２０ＧＨｚまでの周波数で作動する。共振子は軽量であり、ほとんどスペースをとらず、高度な一体化を提供する。
【０１１５】
このような共振子を、たとえば、ホモダイン発振器または高遮断型フィルタのセルに組み込むことができる。
【０１１６】
当然、他の用途も想定できる。
【０１１７】
変形実施形態において、ステップ３０２、３０４、３０８は同様のステップと置き換えられ、置き換えられたステップにおいて、トランスデューサ８及び音響基板１２の切削角並びにトランスデューサ８及び音響基板１２の相対的な配置は、縦振動モードを有する波による結合作用が選択されるようになる。
【０１１８】
変形実施形態において、圧電トランスデューサ８、２０８は、ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロではないように方向付けられると共にＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６（１９４９年改定）の用語（ＹＸｌ）／θによって定義される第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成され、その結果、材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合作用が５％よりも大きい。
【０１１９】
二重回転を含む切削の変形においては、トランスデューサのモードの励起レベルは、特権モードと他の可能な２つのモードとの間の振幅の比率が１０以上であるという意味で、他の２つの可能なモードに比べて優れている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた作動周波数で作動することを目的とし、ＨＢＡＲタイプの第一共振子（２０、２２０）及び第二共振子（２２、２２２）と、エバネッセント波の重なりを用いて結合するための要素（２８、２２８）とを備える、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタであって、
前記第一共振子（２０、２２０）及び前記第二共振子（２２、２２２）が、溝（１８）によってそれぞれに分離された第一電気励起電極（４）及び第二電気励起電極（６）と、同一の基準電極（１０）と、同一のモノブロックの圧電トランスデューサ（８、２０８）とを備え、
前記結合要素（２８、２０８）が、前記第一共振子と第二共振子（２０、２２；２２０、２２２）との間に配置された前記トランスデューサ（８、２０８）の中間ゾーン（２６、２２６）を備え、
前記圧電トランスデューサ（８、２０８）が、第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φにより方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成される、
基礎フィルタにおいて、
前記第一共振子（２０、２２０）、前記第二共振子（２２、２２２）及び前記結合要素（２８、２２８）が、同一のモノブロックの音響基板（１２、２１２）を備え、該音響基板が、前記基準電極（１０）を介して同一の縦または横振動モードを有する波によって前記圧電トランスデューサ（８、２０８）に対面して配置されると共に前記圧電トランスデューサに結合される、
基礎フィルタ。
【請求項２】
前記音響基板（１２、２１２）が、少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しくなるように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向ＶＰＢ１を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成され、かつ、
前記トランスデューサ（８、２０８）と前記基板（１２、２１２）との相対的な配置が、前記トランスデューサ（８、２０８）の前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θに対応する前記基板（１２、２１２）の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するようになっている、
請求項１に記載の基礎フィルタ。
【請求項３】
前記トランスデューサ（８）の前記厚さに対する前記音響基板（１２）の前記厚さの比が１以上である、
請求項２に記載の基礎フィルタ。
【請求項４】
１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しい、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項５】
１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロではない、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項６】
前記波の前記同一の振動モードが縦モードである、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項７】
前記波の前記同一の振動モードが横モードである、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項８】
前記トランスデューサ（８、２０８）の前記材料が、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）及びニオブ酸カリウムによって構成される材料群に含まれる、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項９】
前記トランスデューサ（８、２０８）の前記材料が好ましくは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及びタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）によって構成される材料群に含まれる、
請求項８に記載の基礎フィルタ。
【請求項１０】
前記音響基板（１２、２１２）の前記材料が、水晶、ニオブ酸カリウム、オルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、テトラホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ランガテイト及びランガナイトによって構成される材料群に含まれる、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１１】
前記音響基板（１２、２１２）の前記材料が水晶である、
請求項１０に記載の基礎フィルタ。
【請求項１２】
前記共通基準電極（１０）が熱圧縮可能な金属によって構成される、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１３】
前記共通基準電極（１０）が金、銅またはインジウムによって構成される、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１４】
前記共通基準電極（１０）が、前記トランスデューサ（８、２０８）の周りに延びかつ電気励起電極（４）及び（６）と同じ高さ位置に端部をそれぞれ有する２つの接続要素（１４及び１６）によって横方向に延びる、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１５】
基礎フィルタの製造方法であって、
第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合作用が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいまたはゼロではないように方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成された圧電トランスデューサ（８、２０８）を提供するステップと、
少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ前記縦モード及び横モードから振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成される音響基板（１２、２１２）を提供するステップと、
前記基板の１つの面及び前記トランスデューサの第一面を熱圧縮可能な金属によって金属被覆するステップと、
前記トランスデューサ（８、２０８）及び前記音響基板（１２、２１２）を組み立てて、これらを、前記トランスデューサ（８、２０８）の前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θ２に対応する前記基板（１２、２１２）の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するように互いに配置するステップと、
前記ステップで金属被覆された前記基板（１２、２１２）及び前記トランスデューサ（８、２０８）の面を圧縮することによって接着するステップと、
を含む、基礎フィルタの製造方法において、
前記トランスデューサ（８、２０８）の第二面上において互いに離間される第一電気励起電極（４）及び第二電気励起電極（６）を金属被覆して、前記トランスデューサ（８、２０８）、前記共通基準電極（１０）及び前記音響基板（１２、２１２）によって形成される組立体の中間結合ゾーン（２６、２２６）によって互いに離間される２つのＨＢＡＲ共振子（２０、２２０；２２、２２２）を形成するステップ
を含む、基礎フィルタの製造方法。
【請求項１６】
第一電気励起電極（４）及び第二電気励起電極（６）を金属被覆する前記ステップが、前記トランスデューサの前記第二面上で一体型電極を金属被覆するステップを含み、その後に、互いに離間した前記第一電極及び前記第二電極を形成するために、予め定められた幅を有する溝を前記一体型電極に切削するステップを含む、
請求項１５に記載の基礎フィルタの製造方法。
【請求項１】
予め決められた作動周波数で作動することを目的とし、ＨＢＡＲタイプの第一共振子（２０、２２０）及び第二共振子（２２、２２２）と、エバネッセント波の重なりを用いて結合するための要素（２８、２２８）とを備える、ＨＢＡＲタイプの基礎フィルタであって、
前記第一共振子（２０、２２０）及び前記第二共振子（２２、２２２）が、溝（１８）によってそれぞれに分離された第一電気励起電極（４）及び第二電気励起電極（６）と、同一の基準電極（１０）と、同一のモノブロックの圧電トランスデューサ（８、２０８）とを備え、
前記結合要素（２８、２０８）が、前記第一共振子と第二共振子（２０、２２；２２０、２２２）との間に配置された前記トランスデューサ（８、２０８）の中間ゾーン（２６、２２６）を備え、
前記圧電トランスデューサ（８、２０８）が、第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φにより方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成される、
基礎フィルタにおいて、
前記第一共振子（２０、２２０）、前記第二共振子（２２、２２２）及び前記結合要素（２８、２２８）が、同一のモノブロックの音響基板（１２、２１２）を備え、該音響基板が、前記基準電極（１０）を介して同一の縦または横振動モードを有する波によって前記圧電トランスデューサ（８、２０８）に対面して配置されると共に前記圧電トランスデューサに結合される、
基礎フィルタ。
【請求項２】
前記音響基板（１２、２１２）が、少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しくなるように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向ＶＰＢ１を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成され、かつ、
前記トランスデューサ（８、２０８）と前記基板（１２、２１２）との相対的な配置が、前記トランスデューサ（８、２０８）の前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θに対応する前記基板（１２、２１２）の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するようになっている、
請求項１に記載の基礎フィルタ。
【請求項３】
前記トランスデューサ（８）の前記厚さに対する前記音響基板（１２）の前記厚さの比が１以上である、
請求項２に記載の基礎フィルタ。
【請求項４】
１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しい、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項５】
１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロではない、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項６】
前記波の前記同一の振動モードが縦モードである、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項７】
前記波の前記同一の振動モードが横モードである、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項８】
前記トランスデューサ（８、２０８）の前記材料が、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）及びニオブ酸カリウムによって構成される材料群に含まれる、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項９】
前記トランスデューサ（８、２０８）の前記材料が好ましくは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及びタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）によって構成される材料群に含まれる、
請求項８に記載の基礎フィルタ。
【請求項１０】
前記音響基板（１２、２１２）の前記材料が、水晶、ニオブ酸カリウム、オルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、テトラホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ランガテイト及びランガナイトによって構成される材料群に含まれる、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１１】
前記音響基板（１２、２１２）の前記材料が水晶である、
請求項１０に記載の基礎フィルタ。
【請求項１２】
前記共通基準電極（１０）が熱圧縮可能な金属によって構成される、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１３】
前記共通基準電極（１０）が金、銅またはインジウムによって構成される、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１４】
前記共通基準電極（１０）が、前記トランスデューサ（８、２０８）の周りに延びかつ電気励起電極（４）及び（６）と同じ高さ位置に端部をそれぞれ有する２つの接続要素（１４及び１６）によって横方向に延びる、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基礎フィルタ。
【請求項１５】
基礎フィルタの製造方法であって、
第一材料内部の縦モードまたは横モードのみによる波の電気音響的結合作用が５％よりも大きくなるように、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいまたはゼロではないように方向付けられると共に１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第一切削角θ１により切削された第一材料の第一厚さの層によって構成された圧電トランスデューサ（８、２０８）を提供するステップと、
少なくとも５.１０１２の作動周波数音響質の積係数を有し、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｗ）／φによって定義された角度φがゼロに等しいように方向付けられ、１９４９年改定ＩＥＥＥ規格Ｓｔｄ−１７６の用語（ＹＸｌ）／θによって定義された第二切削角θ２により切削され、かつ前記縦モード及び横モードから振動モードに対応する少なくとも１つの偏波方向を有する、第二材料の第二厚みの層によって構成される音響基板（１２、２１２）を提供するステップと、
前記基板の１つの面及び前記トランスデューサの第一面を熱圧縮可能な金属によって金属被覆するステップと、
前記トランスデューサ（８、２０８）及び前記音響基板（１２、２１２）を組み立てて、これらを、前記トランスデューサ（８、２０８）の前記振動モードの偏波方向と前記第二切削角θ２に対応する前記基板（１２、２１２）の前記少なくとも１つの振動モードの偏波方向とが整列するように互いに配置するステップと、
前記ステップで金属被覆された前記基板（１２、２１２）及び前記トランスデューサ（８、２０８）の面を圧縮することによって接着するステップと、
を含む、基礎フィルタの製造方法において、
前記トランスデューサ（８、２０８）の第二面上において互いに離間される第一電気励起電極（４）及び第二電気励起電極（６）を金属被覆して、前記トランスデューサ（８、２０８）、前記共通基準電極（１０）及び前記音響基板（１２、２１２）によって形成される組立体の中間結合ゾーン（２６、２２６）によって互いに離間される２つのＨＢＡＲ共振子（２０、２２０；２２、２２２）を形成するステップ
を含む、基礎フィルタの製造方法。
【請求項１６】
第一電気励起電極（４）及び第二電気励起電極（６）を金属被覆する前記ステップが、前記トランスデューサの前記第二面上で一体型電極を金属被覆するステップを含み、その後に、互いに離間した前記第一電極及び前記第二電極を形成するために、予め定められた幅を有する溝を前記一体型電極に切削するステップを含む、
請求項１５に記載の基礎フィルタの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２０１２−５０７９０２（Ｐ２０１２−５０７９０２Ａ）
【公表日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３３８０３（Ｐ２０１１−５３３８０３）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００９／０５２１３８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５２４３３
【国際公開日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（５０１０８９８６３）サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） (173)
【出願人】（５０９３０３９４７）ユニベルシテ ドゥ フランシュ−コンテ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００９／０５２１３８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５２４３３
【国際公開日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（５０１０８９８６３）サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） (173)
【出願人】（５０９３０３９４７）ユニベルシテ ドゥ フランシュ−コンテ (2)
【Ｆターム（参考）】
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