櫛形電極、櫛型

EP3341116
Any suitable technique may be used to create a surface acoustic wave. For example, the surface acoustic waves may be created by a generator attached to the surface of a material.
【００４５】
  表面弾性波を作り出すのにどの適した技術が使用されてもよい。例えば、表面弾性波は材料表面に取り付けられた発生器によって作り出されてもよい。

In certain embodiments, the surface acoustic wave is created by using an interdigitated electrode or transducer able to convert electrical signals into acoustic waves able to travel along the surface of a material,
ある実施形態では、表面弾性波は、材料表面に沿って移動できる弾性波に電気信号を変換できる櫛形電極(interdigitated electrode)又は櫛形トランスデューサーを用いて作り出され、

and in some cases, the frequency of the surface acoustic waves may be controlled by controlling the spacing of the finger repeat distance of the interdigitated electrode or transducer.
いくつかのケースでは、表面弾性波の周波数は、櫛形電極又は櫛形トランスデューサーのフィンガー電極(fingers)の繰り返し距離の間隔を制御することによって制御されてもよい。

The surface acoustic waves can be formed on a piezoelectric substrate or other material that may be coupled to a microfluidic substrate at specific locations, e.g., at locations within the microfluidic substrate where sorting is to take place.
表面弾性波は、圧電基板上に、又は例えば、分離が行われるマイクロ流体の基板内の場所のような特定の場所で、マイクロ流体の基板と結合し得る他の材料上に形成することができる。

Suitable voltages (e.g., sinusoidal or other periodically varying voltages) are applied to the piezoelectric substrate, which converts the electrical signals into mechanical vibrations, i.e., surface acoustic waves or sound.
適切な電圧（例えば正弦の(sinusoidal)又は他の周期的に変化する電圧）は機械的な振動、すなわち表面弾性波又は音波に電気信号を変換する圧電基板に適用される。

The sound is then coupled to the microfluidic substrate, e.g., from the surface of the material. In the microfluidic substrate, the vibrations pass into liquid within microfluidic channels in the microfluidic substrate (e.g., liquid containing cells or other species to be sorted), which give rise to internal streaming or scattering within the fluid.
音波はそれから、例えば材料表面からマイクロ流体の基板に加わる。マイクロ流体の基板では、振動はマイクロ流体の基板におけるマイクロ流体のチャネル内の液体（例えば、細胞又は分離されるべき他の種を含む液体）の中に進み、それは液体内の内部の流動又は散乱を引き起こす。

In some cases, the amount of scattering may be greater than streaming. Thus, by controlling the applied voltage, streaming and/or scattering within the microfluidic channel may be controlled, which may be used in some embodiments to direct or sort species within the microfluidic channel.
いくつかのケースでは、散乱量は流動よりも大きくてもよい。従って、印加電圧を制御することによって、マイクロ流体のチャネル内の流動及び／又は散乱が制御されてもよく、それはいくつかの実施形態では、マイクロ流体内の種をある方向に向ける又は分離するのに使用されてもよい。

An interdigitated transducer typically comprises one, two, or more electrodes containing a plurality of "fingers" extending away from the electrode, wherein at least some of the fingers are interdigitated. The fingers may be of any length, and may independently have the same or different lengths. The fingers may be spaced on the transducer regularly or irregularly.
【００４６】
  櫛形トランスデューサーは典型的に、電極から離れて延在する複数の“フィンガー電極”を含む１つ、２つ、又はそれ以上の電極を含み、少なくともフィンガー電極のいくつかは互いに組み合わさっている（又は櫛形である:interdigitated）。フィンガー電極はどの長さからなってもよく、独立して同じ又は異なる長さを有してもよい。

In some cases, the fingers may be substantially parallel, although in other embodiments they need not be substantially parallel. For example, in one set of embodiments, the interdigitated transducer is a tapered interdigitated transducer.
いくつかのケースでは、フィンガー電極は、トランスデューサー上に、規則的に、又は不規則的に間隔をあけて配置してもよい。フィンガー電極は、実質的に平行でもよいが、いくつかの実施形態では、それらは実質的に平行である必要はない。例えば、一連の実施形態では、櫛形トランスデューサーは傾斜櫛形トランスデューサーである。

In some cases, the fingers in a tapered interdigitated transducer may be arranged such that the fingers are angled inwardly, e.g., as shown in Fig. 7. Examples of such transducers may be found, e.g., in
いくつかのケースでは、傾斜櫛形トランスデューサーのフィンガー電極は、例えば図７に示すように、フィンガー電極が内向きに角度を有する(angled inwardly)ように配列されてもよい。そのようなトランスデューサーの例は例えば、

International Patent Application No. PCT/US2011/048804, filed August 23, 2011, entitled "Acoustic Waves in Microfluidics," by Weitz, et al, published as WO 2012/027366 on March 1, 2012;
ワイツ(Weitz)らにより２０１１年８月２３日に出願され、ＷＯ２０１２／０２７３６６として２０１２年３月１日に公開された、国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４８８０４、発明の名称“マイクロ流体における弾性波”、

and U.S. Provisional Patent Application Serial No. 61/665,087, filed June 27, 2012, entitled "Control of Entities Such as Droplets and Cells Using Acoustic Waves," by Weitz, et ah, each incorporated herein by reference in their entireties.
及びワイツらにより２０１２年６月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／６６５，０８７号、発明の名称“弾性波を用いた小滴及び細胞などの物質の制御”で見られてもよく、各々はその全体を参照して本明細書に組み込まれる。

The interdigitated electrode typically includes of two interlocking comb-shaped metallic electrodes that do not touch, but are interdigitated. The electrodes may be formed from any suitable electrode material, for example, metals such as gold, silver, copper, nickel, or the like.
【００４７】
  櫛形電極は典型的に接触していないが互いに組み合わさっている、２つの組み合う櫛形の(comb-shaped)金属電極を含む。電極は例えば、金、銀、銅、ニッケル等いずれの電極材料から形成されてもよい。

The operating frequency of the interdigitated electrode may be determined, in some embodiments, by the ratio of the sound velocity in the substrate to twice the finger spacing.
櫛形電極の動作周波数はいくつかの実施形態では、フィンガー電極の間隔の２倍に対する基板における音波の速度の比率により、決定され得る。

For instance, in one set of embodiments, the finger repeat distance may be between about 10 micrometers and about 40 micrometers, between about 10 micrometers and about 30 micrometers, between about 20 micrometers and about 40 micrometers, between about 20 micrometers and about 30 micrometers, or between about 23 micrometers and about 28 micrometers.
例えば、一連の実施形態では、フィンガー電極の繰り返しの距離(repeat distance)は約１０マイクロメートル～約４０マイクロメートル、約１０マイクロメートル～約３０マイクロメートル、約２０マイクロメートル～約４０マイクロメートル、約２０マイクロメートル～約３０マイクロメートル、又は約２３マイクロメートル～約２８マイクロメートルでもよい。

WO2018022758
[0047] In the case of a piezoelectric crystal resonator, an acoustic wave may embody either a bulk acoustic wave (BAW) propagating through the interior of a piezoelectric material, or a surface acoustic wave (SAW) propagating on the surface of the piezoelectric material.
【００４１】
  圧電水晶共振子の場合、弾性波として、圧電物質表面を伝播するバルク弾性波（ＢＡＷ）、又は、圧電物質表面を伝播する弾性表面波（ＳＡＷ）のいずれかを含むことができる。

SAW devices involve transduction of acoustic waves (commonly including two-dimensional Rayleigh waves) utilizing interdigital transducers along the surface of a piezoelectric material, with the waves being confined to a penetration depth of about one wavelength.
弾性表面波（ＳＡＷ）装置は、約１波長の浸透長に留まる波で、圧電物質表面に沿う櫛形電極を用いて弾性波（一般的に二次元のレイリー波を含む）の変換を行う。

In a BAW device, three wave modes may propagate, namely, one longitudinal mode (embodying longitudinal waves, also called compressional/extensional waves) and two shear modes (embodying shear waves, also called transverse waves), with longitudinal and shear modes respectively identifying vibrations where particle motion is parallel to or perpendicular to the direction of wave propagation.
ＢＡＷ装置では、３の波動モード、すなわち、1の縦モード（圧縮波／外延波などの縦波）と２の剪断モード（横波と呼ばれる剪断波）は、粒子の動きと波伝搬の方向とが平行か垂直である振動を示す縦及び剪断モードで伝播してもよい。

The longitudinal mode may be characterized by compression and elongation in the direction of the propagation, whereas the shear modes may consist of motion perpendicular to the direction of propagation with no local change of volume.
縦モードは、伝搬方向に圧縮及び延長することが特徴となり得、剪断モードはボリュームに局所変化のない伝搬方向に垂直の動作から構成されてもよい。

Longitudinal and shear modes may propagate at different velocities. In practice, these modes may not be pure modes as the particle vibration, or polarization, may not be purely parallel or purely perpendicular to the propagation direction.
縦及び剪断モードは、異なる速度で伝搬することができる。実際に、これらのモードは粒子振動として単一モードとしなくてもよく、又、極性は、伝搬方向に対してただ平行あるいはただ垂直としなくてもよい。

 

The propagation characteristics of the respective modes may depend on the material properties and propagation direction respective to the crystal axis orientations.
各々のモードの伝搬特性は、物質特性と結晶軸の向きに対する伝搬方向に依存しうる。

 

Since shear waves may exhibit a very low penetration depth into a liquid, a device with pure or predominant shear modes may operate in liquids without significant radiation losses (in contrast with longitudinal waves, which can be radiated in liquid and exhibit significant propagation losses).
剪断波では液体に対する浸透長がとても小さいので、剪断モードが単一あるいは優位である装置は（大きな伝搬損失を見せる液体の中を通すことができる縦波と比較して）大きな放射損失なしに液体の中で作動することができる。

 

Shear mode vibrations may be beneficial for operation of acoustic wave devices with fluids (for example, liquids) because shear waves do not impart significant energy into fluids.
剪断モード振動は、剪断波が大きなエネルギを流体に伝えないので流体（例えば、液体）とともに弾性波装置の作動に有益でありうる。

 

US2020287511
[0118] Example of a process for producing a Lamb wave resonator from epitaxial lithium niobate
【００４３】
エピタキシャルニオブ酸リチウムからラム波共振器を製造するプロセスの例

[0119] The processes described above do not apply solely to bulk acoustic wave resonators, but may also be used to produce Lamb acoustic wave resonators, which are also referred to as plate wave resonators. These resonators differ in that the acoustic waves are no longer excited by two unapertured electrodes that sandwich the piezoelectric layer, but by two interdigitated comb-shaped electrodes that are positioned on one of the (top or bottom) faces of the piezoelectric layer.
上述のプロセスはバルク弾性波共振器にしか当てはまらないのではなく、ラム波共振器、別名プレート波共振器の製造に使用してもよい。これらの共振器は、音響波の励起が圧電層を挟む２つの無開口電極によってではなく、圧電層の（上又は下）面の一方に位置付けられた、相互に組み合わせられた２つの櫛形電極によって行われる点で異なる。

 

The other face may make contact with an electrode covering the surface of the component (in order to excite Lamb waves from the vertical electric field thus formed) or, in contrast, comprise no electrodes, in order to excite waves from the horizontal electric field formed between the electrodes of the interdigitated comb. More generally, this process may apply to any family of acoustic micro-resonators that would benefit from an epitaxial piezoelectric layer.
反対の面は、コンポーネントの表面を覆う電極と接触してよく（こうして形成された垂直電界からのラム波を励起するため）、又はその反対に、電極を持たず、相互に組み合わせられた櫛形電極間に形成された水平電界からの波を励起する。より一般的に、このプロセスはエピタキシャル圧電層の恩恵を受ける何れの種類の音響マイクロ共振器にも当てはめられ得る。

 

US2020373905(JP、日本碍子)
[0063] (Acoustic Wave Device)
【００３５】
（弾性波素子）

[0064] The bonded bodies 7 and 7A of the present invention may preferably be applied as an acoustic wave device 10.
本発明の接合体７、７Ａは、弾性波素子１０に対して特に好適に利用できる。

[0065] As the acoustic wave device 10, a surface acoustic wave device, Lamb wave-type device, thin film resonator (FBAR) or the like is known.
弾性波素子１０としては、弾性表面波デバイスやラム波素子、薄膜共振子（ＦＢＡＲ）などが知られている。

 

For example, the surface acoustic wave device is produced by providing an input side IDT (Interdigital transducer) electrodes (also referred to as comb electrodes or interdigitated electrodes) for oscillating surface acoustic wave and IDT electrode on the output side for receiving the surface acoustic wave on the surface of the piezoelectric material substrate.
例えば、弾性表面波デバイスは、圧電性材料基板の表面に、弾性表面波を励振する入力側のＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極（櫛形電極、すだれ状電極ともいう）と弾性表面波を受信する出力側のＩＤＴ電極とを設けたものである。

 

By applying high frequency signal on the IDT electrode on the input side, electric field is generated between the electrodes, so that the surface acoustic wave is oscillated and propagated on the piezoelectric material substrate.
入力側のＩＤＴ電極に高周波信号を印加すると、電極間に電界が発生し、弾性表面波が励振されて圧電性材料基板上を伝搬していく。

 

Then, the propagated surface acoustic wave is drawn as an electrical signal from the IDT electrodes on the output side provided in the direction of the propagation.
そして、伝搬方向に設けられた出力側のＩＤＴ電極から、伝搬された弾性表面波を電気信号として取り出すことができる。

 

US10886894(JP、村田製作所）
1-1. Configuration of Acoustic Wave Filter 10
［１－１．弾性波フィルタ１０の構成］

FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an acoustic wave filter 10 according to a first preferred embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the acoustic wave filter 10 includes a longitudinally coupled resonator 11, series arm resonators s1 and s2, parallel arm resonators p1 and p2, and input/output terminals 110 and 120.
 図１は、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１０の回路構成図である。同図に示すように、弾性波フィルタ１０は、縦結合共振部１１と、直列腕共振子ｓ１およびｓ２と、並列腕共振子ｐ１およびｐ２と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。

The longitudinally coupled resonator 11 is preferably arranged on a path connecting the input/output terminal 110 (first input/output terminal) and the input/output terminal 120 (second input/output terminal), and includes interdigital transducer (IDT) electrodes 51, 52, 53, 54, and 55 and reflectors 56L and 56R that are adjacent to each other in an acoustic wave propagation direction.

 【００２８】
  縦結合共振部１１は、入出力端子１１０（第１入出力端子）と入出力端子１２０（第２入出力端子）とを結ぶ経路上に配置され、弾性波伝搬方向に隣り合うＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極５１、５２、５３、５４および５５と、反射器５６Ｌおよび５６Ｒと、を備える。

 

Each of the IDT electrodes 51 to 55 includes a pair of comb-shaped electrodes including a plurality of electrode fingers extending in a direction intersecting with the acoustic wave propagation direction and a busbar electrode connecting one end of each of the electrode fingers of the plurality of electrode fingers to each other.
【００２９】
  ＩＤＴ電極５１～５５のそれぞれは、弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の電極指と当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有している。

 

The pair of comb-shaped electrodes oppose each other such that the plurality of electrode fingers are interdigitated with each other.
上記一対の櫛形電極は、複数の電極指が互いに間挿し合うように対向している。