JP2006140745A

JP2006140745A - Surface acoustic wave device

Info

Publication number: JP2006140745A
Application number: JP2004328276A
Authority: JP
Inventors: Akinori Yamada; 明法山田
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-06-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a means for relatively shifting an SSBW generated in an SH type surface acoustic wave device to a frequency separated from main vibration. <P>SOLUTION: In the SH type surface acoustic wave device constituted of arranging at least one IDT electrode on an ST cut quartz substrate and sticking a SiO<SB>2</SB>film so as to cover electrode digits constituting the IDT electrode, a required frequency difference ΔF is determined on the basis of the the film thickness (h) of the SiO<SB>2</SB>film, h=(ΔF-ΔF<SB>0</SB>)/0.91±0.2 when it is defined that the frequency of the SH type surface acoustic wave device is f1, the frequency of an SSBW excited on the substrate is f2 and a frequency difference is ΔF=(f2-f1)/f1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ＳＨ型弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスに関し、特にＳＴカット水晶基板上をＺ’軸方向に伝搬するＳＨ型弾性表面波を用いて構成した縦結合二重モードＳＡＷフィルタにおいて、通過域近傍の高域に発生するスプリアスを改善したフィルタに関する。 The present invention relates to a surface acoustic wave device using an SH type surface acoustic wave, and particularly to a longitudinally coupled double mode SAW filter configured using an SH type surface acoustic wave propagating on an ST cut quartz substrate in the Z′-axis direction. The present invention relates to a filter that improves spurious generated in a high band near the pass band.

近年、弾性表面波デバイスは通信分野で広く利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に携帯電話機等に多く用いられている。
ＳＴカット水晶基板上をＸ軸方向に伝搬する弾性表面波（レイリー波）を用いて構成した狭帯域の共振器型フィルタが以前から使用されていた。図４は１次モードと２次モードとを用いた横結合型二重モードＳＡＷフィルタの構成を示す平面図であって、ＳＴカット水晶基板１１の主表面上に２つのＩＤＴ電極１２、１３をこれらが励起する弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に近接配置すると共に、併置したＩＤＴ電極１２、１３の両側にグレーティング反射器（以下、反射器と称す）１４ａ、１４ｂを配設して、横結合二重モードＳＡＷフィルタを構成する。 In recent years, surface acoustic wave devices have been widely used in the communication field, and are often used particularly for cellular phones because they have excellent characteristics such as high performance, small size, and mass productivity.
A narrow-band resonator type filter constructed using a surface acoustic wave (Rayleigh wave) propagating in the X-axis direction on an ST-cut quartz substrate has been used for some time. FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a laterally coupled double mode SAW filter using a primary mode and a secondary mode, and two IDT electrodes 12 and 13 are formed on the main surface of an ST-cut quartz substrate 11. The grating reflectors (hereinafter referred to as reflectors) 14a and 14b are disposed on both sides of the IDT electrodes 12 and 13 disposed side by side in the direction orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave excited by these, A laterally coupled double mode SAW filter is constructed.

ＩＤＴ電極１２、１３はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛形電極により形成され、ＩＤＴ電極１２の一方の櫛形電極は入力端子ＩＮ１に接続すると共に、他方の櫛形電極は入力端子ＩＮ２に接続する。さらに、ＩＤＴ電極１３の一方の櫛形電極は出力端子ＯＵＴ１に接続すると共に、他方の櫛形電極はＯＵＴ２に接続して横結合二重モードＳＡＷフィルタを構成する。 The IDT electrodes 12 and 13 are each formed by a pair of comb electrodes having a plurality of electrode fingers interleaved with each other, and one comb electrode of the IDT electrode 12 is connected to the input terminal IN1, and the other comb electrode is an input terminal. Connect to IN2. Further, one comb electrode of the IDT electrode 13 is connected to the output terminal OUT1, and the other comb electrode is connected to OUT2 to constitute a laterally coupled double mode SAW filter.

ＩＤＴ電極１２、１３で励起された弾性表面波は反射器１４ａ、１４ｂの間で音響結合が生じ、その内ＩＤＴ電極パターンにより表面波の伝搬方向と直交する方向に、振動変位分布が対称な１次モード（共振周波数Ｆｒ１）と、反対称な２次モード（共振周波数Ｆｒ２）とが強勢に励振され、適当な終端を施すことにより横結合型二重モードＳＡＷフィルタとして動作し、その帯域幅は（Ｆｒ２−Ｆｒ１）に比例することがよく知られている。 The surface acoustic waves excited by the IDT electrodes 12 and 13 are acoustically coupled between the reflectors 14a and 14b, and the vibration displacement distribution is symmetric 1 in the direction perpendicular to the propagation direction of the surface waves due to the IDT electrode pattern. The secondary mode (resonant frequency Fr1) and the antisymmetric secondary mode (resonant frequency Fr2) are vigorously excited, and operate as a laterally coupled double mode SAW filter by applying appropriate terminations. It is well known that it is proportional to (Fr2-Fr1).

しかし、ＳＴカット水晶基板に励起されるレイリー波を用いて構成したＳＡＷデバイスの電気機械結合係数は小さく、例えばＳＡＷフィルタを構成すると帯域幅が制限されるという問題と、反射係数が小さいため反射器の本数を多く必要とするという問題があった。この問題を解決するため、特開２００２−３３００５２号公報にはオイラー角(０°,１１０°〜１５０°，９０°±２°)のＳＴカット９０°Ｘ軸伝搬の水晶基板（回転角では２０〜６０°回転Ｙ板）を用いたＳＨ波型弾性表面波デバイスが開示されている。励振されるＳＨ波型弾性表面波の伝搬速度、電気機械結合係数ｋ^２、電極指１本当りの反射率、周波数温度係数（ＴＣＦ）は、電極材料（金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ））と規格化膜厚（Ｈ／λ）とに依存し、総合的にみて電極材料に金（Ａｕ）を用いた場合が望ましいとしている。金（Ａｕ）を用いた場合は伝搬速度も小さく、小型化が図られること、電気機械結合係数ｋ^２も大きく、かつ電気抵抗が小さく、ロスが少ないあこと、反射係数がＡｌ電極によるＸ伝搬レイリー波の表面波に比べて３０倍以上になるため、反射器の本数が少なくできること、周波数温度係数（ＴＦＣ）がほぼ−６０〜＋６０ｐｐｍ／℃の特性が得られること等が記されている。 However, the electromechanical coupling coefficient of the SAW device configured using Rayleigh waves excited on the ST-cut quartz substrate is small. For example, the bandwidth is limited when the SAW filter is configured, and the reflection coefficient is small. There was a problem of requiring a large number of. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-330052 discloses an ST-cut 90 ° X-axis propagation quartz substrate with Euler angles (0 °, 110 ° to 150 °, 90 ° ± 2 °) (rotation angle is 20 °). An SH wave type surface acoustic wave device using ˜60 ° rotated Y plate) is disclosed. The propagation speed of the excited SH wave type surface acoustic wave, the electromechanical coupling coefficient k ² , the reflectance per electrode finger, and the frequency temperature coefficient (TCF) are determined by the electrode materials (gold (Au), aluminum (Al), Depending on tungsten (W), tantalum (Ta)) and the normalized film thickness (H / λ), it is preferable to use gold (Au) as an electrode material in a comprehensive manner. When using gold (Au) smaller propagation velocity, the size reduction is achieved, the electromechanical coupling coefficient k ² is large, and the electrical resistance is small, the loss is small Oh that, the reflection coefficient is X propagation by Al electrodes It is described that the number of reflectors can be reduced and that the frequency temperature coefficient (TFC) has a characteristic of approximately −60 to +60 ppm / ° C. because it is 30 times or more compared to the Rayleigh wave surface wave.

図５は上記公報に開示されている縦結合共振子フィルタの構成を示す平面図で、オイラー角(０°,１１０°〜１５０°，９０°±２°)、ＳＴカット９０°Ｘ軸伝搬の水晶基板（回転角では２０〜６０°回転Ｙ板）２１上にＳＨ波を励振する２つのＩＤＴ電極２２、２３を近接して配置し、これらの両側にＳＨ波を反射する２つの反射器２４ａ、２４ｂを配設して縦結合共振子フィルタ（縦結合二重モードＳＡＷフィルタ）を構成している。電極パターンには金を主とした電極材料を用い、その規格化膜厚（Ｈ／λ）を０．００９、ＩＤＴ電極２２、２３の対数をそれぞれ１０対、反射器２４ａ、２４ｂの本数をそれぞれ１０本とした例が記されている。 FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the longitudinally coupled resonator filter disclosed in the above publication. Euler angles (0 °, 110 ° to 150 °, 90 ° ± 2 °), ST cut 90 ° X-axis propagation Two IDT electrodes 22 and 23 for exciting SH waves are arranged close to each other on a quartz substrate (rotation angle 20 to 60 ° Y plate) 21 and two reflectors 24a for reflecting the SH waves on both sides thereof. , 24b are arranged to constitute a longitudinally coupled resonator filter (longitudinal coupled double mode SAW filter). The electrode pattern is made of an electrode material mainly made of gold, the normalized film thickness (H / λ) is 0.009, the logarithm of IDT electrodes 22 and 23 is 10 pairs, and the number of reflectors 24a and 24b is respectively An example with 10 lines is shown.

図６は、図５に示した電極パターンを用い、ＩＤＴ電極２２、２３の対数をそれぞれ７０対、反射器２４ａ、２４ｂの本数をそれぞれ３６０本、ライン占有率（ライン幅ＬとスペースＳ和に対するライン幅の比）を５０％、交差幅を１００λ（λは波長）、電極はアルミニウムを主成分とし、その規格化膜厚（Ｈ／λ）を２．２％に設定した場合のＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタのフィルタ特性である。図６に示すフィルタ特性から明らかなように、通過域近傍の高域側に大きなスプリアスが発生し、通過域近傍の減衰特性を劣化させている。
このスプリアスの原因は横波に起因するＳＳＢＷであり、該ＳＳＢＷは基板表面付近を直接伝達するバルク波であるため、基板表面の物理的な条件によってその伝搬速度は変化されない。つまり、ＩＤＴ電極の膜厚を厚くすると、ＳＨ型弾性表面波の伝搬速度は低下するが、ＳＳＢＷの伝搬速度は変化せず、フィルタを構成した場合、その中心周波数に対してＳＳＢＷの周波数は相対的に高周波側に移動するようにみえる。 6 uses the electrode pattern shown in FIG. 5, the number of IDT electrodes 22 and 23 is 70, the number of reflectors 24a and 24b is 360, and the line occupancy ratio (with respect to the line width L and the space S sum). SH wave type when the ratio of the line width is 50%, the crossing width is 100λ (λ is the wavelength), the electrode is mainly composed of aluminum, and the normalized film thickness (H / λ) is set to 2.2%. It is a filter characteristic of a longitudinally coupled double mode SAW filter. As is apparent from the filter characteristics shown in FIG. 6, a large spurious is generated on the high frequency side near the pass band, and the attenuation characteristic near the pass band is deteriorated.
The cause of this spurious is the SSBW caused by the transverse wave. Since the SSBW is a bulk wave that directly transmits near the substrate surface, its propagation speed is not changed depending on the physical conditions of the substrate surface. In other words, when the IDT electrode is made thicker, the propagation speed of the SH type surface acoustic wave decreases, but the propagation speed of the SSBW does not change. When a filter is configured, the frequency of the SSBW is relative to the center frequency. Seems to move to the high frequency side.

特開平９−１０７２６８号公報に３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ_３基板上にラダー型弾性表面波フィルタを形成し、電極上の一部、あるいは電極全体に波長の０．５から４％のＳｉＯ_２膜を付着することにより、通過域内に発生するスプリアスを減衰域に遠ざける手法が開示されている。
特開平９−１０７２６８号公報特開２００２−３３００５２号公報 In JP-A-9-107268, a ladder-type surface acoustic wave filter is formed on a 36 ° Y-cut X-propagating LiTaO ₃ substrate, and SiO ₂ having a wavelength of 0.5 to 4% of a part of the electrode or the entire electrode is formed. A technique is disclosed in which a spurious generated in the passband is moved away from the attenuation band by attaching a film.
JP-A-9-107268 JP 2002-330052 A

しかしながら、電極を厚くすると例えば特開２００２−３３００５２号公報より明らかなように、ＳＨ波型弾性表面波の伝搬速度は低下し、ＳＳＢＷとの周波数間隔は広がるものの電気機械結合係数ｋ^２が劣化するという問題が生ずる。また、圧電基板上に付着する電極の膜厚が厚くなると、ＩＤＴ電極等を形成する際にオーバーエッチング等で電極指を所定の通りに形成することが難しいという問題があり、特に２．５ＧＨｚ、５ＧＨｚというような高周波数において問題となえる。
特開平９−１０７２６８号公報にＩＤＴ電極上にＳｉＯ_２膜を付着することにより、通過域内のスプリアスを減衰域に遠ざけた例が開示されているが、このスプリアスはインハーモニックオーバートンに起因するものであり、ＳＳＢＷとは波動のモードが本質的に異なる。 However, when the thickness of the electrodes, for example, JP-As apparent from 2002-330052 and JP-propagation velocity of the SH wave type surface acoustic wave is reduced, the frequency interval between the SSBW is degraded electromechanical coupling coefficient k ² of which extends The problem arises. Further, when the film thickness of the electrode attached on the piezoelectric substrate is increased, there is a problem that it is difficult to form the electrode fingers as predetermined by over-etching or the like when forming the IDT electrode or the like, particularly 2.5 GHz, It can be a problem at high frequencies such as 5 GHz.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-107268 discloses an example in which the spurious in the pass band is moved away from the attenuation band by attaching a SiO ₂ film on the IDT electrode. This spurious is caused by inharmonic overton. The wave mode is essentially different from SSBW.

本発明に係る弾性表面波デバイスの請求項１の発明は、オイラー角（０°，１１０°〜１５０°，９０°±２°）の水晶基板上に少なくともの１つのＩＤＴ電極を配置すると共に、少なくとも前記ＩＤＴ電極を構成する電極指を覆うようにＳｉＯ_２膜を付着して構成したＳＨ型弾性表面波デバイスであって、前記基板上に励起されるＳＨ型弾性表面波の周波数をｆ１、ＳＳＢＷの周波数をｆ２とし、周波数差ΔＦ（％）を（ｆ２−ｆ１）／ｆ１とし、前記ＳｉＯ_２膜をｈと定義したとき、ｈ＝｛（ΔＦ−ΔＦ_０）／０．９１｝±０．２（ただしΔＦ_０はＳｉＯ_２膜を付着しないときのΔＦ）を満足したＳＨ型弾性表面波デバイスを構成する。
請求項２の発明は、オイラー角（０°，１１０°〜１５０°，９０°±２°）の水晶基板上に２つのＩＤＴ電極を配置すると共に、該ＩＤＴ電極の両側にグレーティング反射器を配設し、少なくとも前記ＩＤＴ電極を構成する電極指を覆うようにＳｉＯ_２膜を付着して構成したＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタであって、ＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタの中心周波数をｆ１、前記基板上に励起されるＳＳＢＷの周波数をｆ２とし、周波数差ΔＦ（％）を（ｆ２−ｆ１）／ｆ１とし、前記ＳｉＯ_２膜をｈと定義したとき、ｈ＝｛（ΔＦ−ΔＦ_０）／０．９１｝±０．２（ただしΔＦ_０はＳｉＯ_２膜を付着しないときのΔＦ）を満足したＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタを構成する。
請求項３の発明は、前記ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器の電極材料をアルミニウムを主成分とした金属で構成したことを特徴とする請求項１に記載のＳＨ型弾性表面波デバイスである。
請求項４の発明は、前記ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器の電極材料をアルミニウムを主成分とした金属で構成したことを特徴とする請求項２に記載のＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタである。 According to the first aspect of the surface acoustic wave device of the present invention, at least one IDT electrode is disposed on a quartz substrate having an Euler angle (0 °, 110 ° to 150 °, 90 ° ± 2 °), and An SH type surface acoustic wave device formed by adhering an SiO ₂ film so as to cover at least the electrode fingers constituting the IDT electrode, wherein the frequency of the SH type surface acoustic wave excited on the substrate is f1, SSBW Is defined as f2, the frequency difference ΔF (%) is defined as (f2−f1) / f1, and the SiO ₂ film is defined as h, h = {(ΔF−ΔF ₀ ) /0.91} ± 0. 2 (where ΔF ₀ is ΔF when no SiO ₂ film is attached) constitutes an SH type surface acoustic wave device.
In the invention of claim 2, two IDT electrodes are arranged on a quartz substrate with Euler angles (0 °, 110 ° to 150 °, 90 ° ± 2 °), and grating reflectors are arranged on both sides of the IDT electrode. An SH type longitudinally coupled double mode SAW filter having an SiO ₂ film attached to cover at least the electrode fingers constituting the IDT electrode, the center frequency of the SH type longitudinally coupled double mode SAW filter Is f1, the frequency of the SSBW excited on the substrate is f2, the frequency difference ΔF (%) is (f2−f1) / f1, and the SiO ₂ film is defined as h, h = {(ΔF− An SH type longitudinally coupled double mode SAW filter that satisfies ΔF ₀ ) /0.91} ± 0.2 (where ΔF ₀ is ΔF when no SiO ₂ film is deposited) is formed.
The invention according to claim 3 is the SH type surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the electrode material of the IDT electrode and the grating reflector is made of a metal mainly composed of aluminum.
The invention of claim 4 is the SH type longitudinally coupled double mode SAW filter according to claim 2, wherein the electrode material of the IDT electrode and the grating reflector is made of a metal mainly composed of aluminum. .

本発明の弾性表面波デバイスは、式ｈ＝｛（ΔＦ−ΔＦ_０）／０．９１｝±０．２を満足するようにＳｉＯ_２膜厚を設定するので、ＳＳＢＷに起因するスプリアスを通過帯域から遠ざけることができるという利点がある。 In the surface acoustic wave device of the present invention, the SiO ₂ film thickness is set so as to satisfy the equation h = {(ΔF−ΔF ₀ ) /0.91} ± 0.2, so that the spurious attributed to SSBW passes through the pass band. There is an advantage that it can be kept away from.

図１は本発明に係るＳＨ型弾性表面波を用いた縦結合二重モードＳＡＷフィルタの実施の形態を示す平面図であって、オイラー角(０°,１２６°，９０°)のＳＴカット水晶基板１の主表面上にＳＨ型弾性表面波の伝搬方向（Ｚ’軸）に沿って２つのＩＤＴ電極２、３を近接配置すると共に、該ＩＤＴ電極２、３の両側に反射器４ａ、４ｂを配設して縦結合二重モードＳＡＷフィルタを形成する。ＩＤＴ電極２、３はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛形電極により形成され、ＩＤＴ電極２の一方の櫛形電極は入力端子ＩＮに接続すると共に、他方の櫛形電極は接地する。さらに、ＩＤＴ電極３の一方の櫛形電極は出力端子ＯＵＴに接続すると共に、他方の櫛形電極は接地する。そして、該ＩＤＴ電極２、３及び反射器４ａ、４ｂの全面を覆うようにＳｉＯ_２膜を付着して、ＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタを構成する。 FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a longitudinally coupled double mode SAW filter using SH type surface acoustic waves according to the present invention, and is an ST cut crystal having Euler angles (0 °, 126 °, 90 °). Two IDT electrodes 2 and 3 are disposed close to each other along the propagation direction (Z ′ axis) of the SH type surface acoustic wave on the main surface of the substrate 1, and reflectors 4 a and 4 b are provided on both sides of the IDT electrodes 2 and 3. To form a longitudinally coupled double mode SAW filter. The IDT electrodes 2 and 3 are each formed by a pair of comb electrodes having a plurality of electrode fingers interleaved with each other, and one comb electrode of the IDT electrode 2 is connected to the input terminal IN and the other comb electrode is grounded. . Further, one comb electrode of the IDT electrode 3 is connected to the output terminal OUT, and the other comb electrode is grounded. Then, an SiO ₂ film is attached so as to cover the entire surfaces of the IDT electrodes 2 and 3 and the reflectors 4a and 4b, thereby forming an SH wave type longitudinally coupled double mode SAW filter.

図１に示す電極パターンを用い、ＩＤＴ電極２、３の対数をそれぞれ７０対、反射器４ａ、４ｂの本数をそれぞれ３６０本、ライン占有率（ライン幅ＬとスペースＳ和に対するライン幅の比）を５０％、交差幅を１００λ（λは波長）、電極にはアルミニウムを主成分とした合金を用い、その膜厚Ｈを２．２％λとし、該電極パターン上に膜厚ｈのＳｉＯ_２膜を付着して、ＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタを構成した。ここで、電極材料にアルミニウムを用いたのは、膜厚Ｈに対する周波数の変化率が他の金属に比べて小さいこと、金等に比べて伝搬速度が大きく高周波のデバイスに適しているからである。 1, 70 pairs of IDT electrodes 2 and 3 respectively, 360 pieces of reflectors 4a and 4b, line occupation ratio (ratio of line width to line width L and space S sum) 50%, intersection width is 100λ (λ is a wavelength), an alloy containing aluminum as a main component is used for the electrode, its film thickness H is 2.2% λ, and SiO ₂ having a film thickness h on the electrode pattern. A film was attached to form an SH wave type longitudinally coupled double mode SAW filter. Here, the reason why aluminum was used as the electrode material is that the rate of change in frequency with respect to the film thickness H is small compared to other metals, and because the propagation speed is large compared to gold or the like, it is suitable for high-frequency devices. .

ここで、フィルタの中心周波数をｆ１、ＳＳＢＷの周波数をｆ２とし、その差（ｆ２−ｆ１）をｆ１で除したものを周波数差ΔＦ（％）と定義する。図２はＳｉＯ_２膜の膜厚ｈを横軸に、ΔＦ（％）を縦軸にした場合の図で、図２から周波数差ΔＦ（％）は、ＳｉＯ_２膜厚ｈ（％λ）に対し１次式で近似できることが分かる。
この例では、電極膜厚を２．２％λに設定したので、ＳｉＯ_２膜を付着する前の周波数差ΔＦ（％）は約１．４％であるが、電極膜厚が異なる場合、あるいは電極材料が異なる場合の周波数差ΔＦ（％）はこの値とは異なる。そこで、ＳｉＯ_２膜を付着する前の周波数差をΔＦ_０（％）とし、所望の周波数差ΔＦ（％）を実現するためのＳｉＯ_２膜厚をｈ（％λ）とすると、膜厚ｈ（％λ）は次式で表せる。
ｈ＝｛（ΔＦ−ΔＦ_０）／０．９１｝±０．２（１）
ここで、式（１）の最後の項の±０．２は、ＳｉＯ_２膜の膜質、ＩＤＴ電極の電極材料等によるバラツキを考慮した定数項である。 Here, the center frequency of the filter is f1, the frequency of the SSBW is f2, and the difference (f2-f1) divided by f1 is defined as the frequency difference ΔF (%). FIG. 2 is a diagram when the film thickness h of the SiO ₂ film is on the horizontal axis and ΔF (%) is on the vertical axis. From FIG. 2, the frequency difference ΔF (%) is the SiO ₂ film thickness h (% λ). On the other hand, it can be seen that it can be approximated by a linear expression.
In this example, since the electrode film thickness is set to 2.2% λ, the frequency difference ΔF (%) before the SiO ₂ film is deposited is about 1.4%. The frequency difference ΔF (%) when the electrode materials are different is different from this value. Therefore, if the frequency difference before depositing the SiO ₂ film is ΔF ₀ (%), and the SiO ₂ film thickness for realizing the desired frequency difference ΔF (%) is h (% λ), the film thickness h ( % Λ) can be expressed by the following equation.
h = {(ΔF−ΔF ₀ ) /0.91} ± 0.2 (1)
Here, ± 0.2 in the last term of the equation (1) is a constant term considering variations due to the film quality of the SiO ₂ film, the electrode material of the IDT electrode, and the like.

図３は、図１に示す電極パターンを用い、ＩＤＴ電極２、３の対数をそれぞれ７０対、反射器４ａ、４ｂの本数をそれぞれ３６０本、ライン占有率（ライン幅ＬとスペースＳ和に対するライン幅の比）を５０％、交差幅を１００λ（λは波長）、電極にはアルミニウムを主成分とした合金を用い、その膜厚Ｈを２．２％λとし、該電極パターン上に１．２５％λのＳｉＯ_２膜を付着した場合のフィルタ特性である。ＳＳＢＷの周波数は、ＳｉＯ_２膜がない場合にはフィルタの中心周波数より３５ＭＨｚ程度高域に存在するが、１．２５％λのＳｉＯ_２膜を付着すると６０ＭＨｚ程度の高域に相対的に移動することが分かる。スプリアスが高域側に移動することにより、要求される規格を満たしたＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタが実現できる。 3 uses the electrode pattern shown in FIG. 1, 70 pairs of IDT electrodes 2 and 3 respectively, 360 pieces of reflectors 4a and 4b, and line occupancy ratio (line to line width L and space S sum). (Width ratio) is 50%, the crossing width is 100λ (λ is a wavelength), an alloy mainly composed of aluminum is used for the electrode, and its film thickness H is 2.2% λ. This is a filter characteristic when a 25% λ SiO ₂ film is adhered. The frequency of the SSBW exists in a high region of about 35 MHz from the center frequency of the filter when there is no SiO ₂ film, but moves relatively to a high region of about 60 MHz when a 1.25% λ SiO ₂ film is deposited. I understand that. By moving the spurious toward the high frequency side, an SH wave type longitudinally coupled double mode SAW filter satisfying the required standard can be realized.

なお、上述したようにＩＤＴ電極の電極膜を厚くして、ＳＳＢＷの周波数をフィルタの中心周波数から相対的に遠ざける手法では電気機械結合係数ｋ^２は小さくなる欠点があるが、ＳｉＯ_２膜を付着したときの電気機械結合係数ｋ^２をシミュレーションにより求めてみると、ＳｉＯ_２膜の厚さが厚くなってもｋ^２が大きくなることが確認できた。 As described above, the method of increasing the thickness of the electrode film of the IDT electrode and moving the SSBW frequency relatively away from the center frequency of the filter has a disadvantage that the electromechanical coupling coefficient k ² is reduced, but the SiO ₂ film is attached. If the try seeking electromechanical coupling coefficient k ² by simulation of time, it was confirmed that k ² even if the thickness of the SiO ₂ film becomes thicker increases.

本発明に係るＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルの構成を示した概略平面図である。It is the schematic plan view which showed the structure of the SH wave type | mold longitudinally coupled double mode SAW fill based on this invention. ＳｉＯ_２膜厚と周波数差ΔＦ（％）との関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between SiO ₂ film thickness and the frequency difference [Delta] F (%). ＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図である。It is a figure which shows the filter characteristic of SH wave type | mold longitudinally coupled double mode SAW filter. 横結合二重モードＳＡＷフィルタの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a lateral coupling double mode SAW filter. ＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of SH wave type | mold vertical coupling double mode SAW filter. ＳＨ波型縦結合二重モードＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図である。It is a figure which shows the filter characteristic of SH wave type | mold longitudinally coupled double mode SAW filter.

符号の説明Explanation of symbols

１圧電基板
２、３ＩＤＴ電極
４ａ、４ｂグレーティング反射器
５ＳｉＯ_２膜

1 Piezoelectric substrate 2, 3 IDT electrode
4a, 4b Grating reflector 5 SiO ₂ film

Claims

オイラー角（０°，１１０°〜１５０°，９０°±２°）の水晶基板上に少なくともの１つのＩＤＴ電極を配置すると共に、少なくとも前記ＩＤＴ電極を構成する電極指を覆うようにＳｉＯ_２膜を付着して構成したＳＨ型弾性表面波デバイスであって、
前記基板上に励起されるＳＨ型弾性表面波の周波数をｆ１、ＳＳＢＷの周波数をｆ２とし、周波数差ΔＦ（％）を（ｆ２−ｆ１）／ｆ１とし、前記ＳｉＯ_２膜の膜厚をｈと定義したとき、ｈ＝｛（ΔＦ−ΔＦ_０）／０．９１｝±０．２（ただしΔＦ_０はＳｉＯ_２膜を付着しないときのΔＦ）を満足していることを特徴とするＳＨ型弾性表面波デバイス。 At least one IDT electrode is disposed on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 110 ° to 150 °, 90 ° ± 2 °), and at least an SiO ₂ film is formed so as to cover electrode fingers constituting the IDT electrode. SH type surface acoustic wave device constructed by attaching
The frequency of the SH type surface acoustic wave excited on the substrate is f1, the frequency of the SSBW is f2, the frequency difference ΔF (%) is (f2−f1) / f1, and the film thickness of the SiO ₂ film is h. When defined, SH type elasticity characterized by satisfying h = {(ΔF−ΔF ₀ ) /0.91} ± 0.2 (where ΔF ₀ is ΔF when no SiO ₂ film is deposited) Surface wave device.

オイラー角（０°，１１０°〜１５０°，９０°±２°）の水晶基板上に２つのＩＤＴ電極を配置すると共に、該ＩＤＴ電極の両側にグレーティング反射器を配設し、少なくとも前記ＩＤＴ電極を構成する電極指を覆うようにＳｉＯ_２膜を付着して構成したＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタであって、
ＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタの中心周波数をｆ１、前記基板上に励起されるＳＳＢＷの周波数をｆ２とし、周波数差ΔＦ（％）を（ｆ２−ｆ１）／ｆ１とし、前記ＳｉＯ_２膜の膜厚をｈと定義したとき、ｈ＝｛（ΔＦ−ΔＦ_０）／０．９１｝±０．２（ただしΔＦ_０はＳｉＯ_２膜を付着しないときのΔＦ）を満足していることを特徴とするＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタ。 Two IDT electrodes are disposed on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 110 ° to 150 °, 90 ° ± 2 °), and grating reflectors are disposed on both sides of the IDT electrode, and at least the IDT electrode An SH type longitudinally coupled double mode SAW filter configured by adhering a SiO ₂ film so as to cover the electrode fingers constituting
The center frequency of the SH type longitudinally coupled double mode SAW filter is f1, the frequency of the SSBW excited on the substrate is f2, the frequency difference ΔF (%) is (f2−f1) / f1, and the SiO ₂ film When the film thickness is defined as h, h = {(ΔF−ΔF ₀ ) /0.91} ± 0.2 (where ΔF ₀ is ΔF when no SiO ₂ film is deposited) is satisfied SH type vertically coupled double mode SAW filter.

前記ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器の電極材料をアルミニウムを主成分とした金属で構成したことを特徴とする請求項１に記載のＳＨ型弾性表面波デバイス。 2. The SH type surface acoustic wave device according to claim 1, wherein an electrode material of the IDT electrode and the grating reflector is made of a metal mainly composed of aluminum.

前記ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器の電極材料をアルミニウムを主成分とした金属で構成したことを特徴とする請求項２に記載のＳＨ型縦結合二重モードＳＡＷフィルタ。

3. The SH type longitudinally coupled double mode SAW filter according to claim 2, wherein the electrode material of the IDT electrode and the grating reflector is made of a metal mainly composed of aluminum.