JP2008022296A - Surface acoustic wave device and element thereof - Google Patents

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Kunihito Yamanaka
國人 山中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a reduction of a Q value and an increase of an attenuation in a passband of a filter. <P>SOLUTION: A surface acoustic wave element 20 comprises an IDT 24 composed of a pair of interdigital electrodes 26(26a, 26b) in a piezoelectric substrate 22, and reflectors 36(36a, 36b) disposed in a propagation direction of a surface acoustic wave excited by the piezoelectric substrate 22 across the IDT 24. Each of the interdigital electrodes 26 has cross electrodes 28(28a, 28b) which excite the surface acoustic wave by the piezoelectric substrate 22 in cooperation with the other interdigital electrode, and dummy electrodes 30(30a, 30b) disposed opposite at a leading edge of the cross electrode 28 of the other interdigital electrode. Each of the reflectors 36 has an opening B which is equal to or more than a cross width W of a cross electrode 34 of the IDT 24, and is smaller than a width W0 of a waveguide formed in the IDT 24. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電基板に励振した弾性表面波を利用する弾性表面波素子片に係り、特に一対の櫛型電極からなるＩＤＴ（Interdigital Transducer）を挟んで設けた反射器を備えた弾性表面波素子片および弾性表面波デバイスに関する。   The present invention relates to a surface acoustic wave element using a surface acoustic wave excited on a piezoelectric substrate, and in particular, a surface acoustic wave element including a reflector provided with an IDT (Interdigital Transducer) composed of a pair of comb-shaped electrodes interposed therebetween. The present invention relates to a piece and a surface acoustic wave device.

弾性表面波共振器や弾性表面波フィルタなどの弾性表面波デバイスを構成する弾性表面波素子片は、圧電基板に一対の櫛型電極からなるＩＤＴを設け、圧電基板に弾性表面波を励振する。そして、弾性表面波素子片は、圧電基板に励振した弾性表面波のエネルギーを効率よく閉じ込めることができる共振型とよばれるものがよく利用されている。この共振型の弾性表面波素子片は、圧電基板に励振した弾性表面波の伝播する方向に沿って、ＩＤＴを挟んで設けた反射器を備えている。従来、反射器の開口幅（ＩＤＴに対向している導体ストリップの長さ）は、ＩＤＴを構成している電極指の交差幅（電極交差幅）と等しいか、電極交差幅以上であってＩＤＴのグレーティング領域の幅（導波路の幅）と等しく形成してある。   A surface acoustic wave element piece constituting a surface acoustic wave device such as a surface acoustic wave resonator or a surface acoustic wave filter is provided with an IDT composed of a pair of comb-shaped electrodes on a piezoelectric substrate to excite the surface acoustic wave on the piezoelectric substrate. As the surface acoustic wave element piece, a so-called resonance type capable of efficiently confining the energy of the surface acoustic wave excited on the piezoelectric substrate is often used. This resonant surface acoustic wave element piece includes a reflector provided with an IDT interposed in a direction in which a surface acoustic wave excited on a piezoelectric substrate propagates. Conventionally, the opening width of the reflector (the length of the conductor strip facing the IDT) is equal to or greater than the crossing width of the electrode fingers constituting the IDT (electrode crossing width), and the IDT. It is formed to be equal to the width of the grating region (the width of the waveguide).

図７は、従来の弾性表面波素子片の概略説明図である。ただし、図７においては、ＩＤＴと反射器とのみを示し、圧電基板は省略してある。図７において、共振型の弾性表面波素子片１０は、本図に図示しない矩形状の圧電基板の表面中央部にＩＤＴ１２が形成してある。ＩＤＴ１２は、一対の櫛型電極１４（１４ａ、１４ｂ）から形成してあり、圧電基板に弾性表面波を励振する。一対の櫛型電極１４は、櫛歯となる電極指１６が相互に噛み合うように配置ある。このため、ＩＤＴ１２は、すだれ状をなしている。   FIG. 7 is a schematic explanatory view of a conventional surface acoustic wave element piece. However, in FIG. 7, only the IDT and the reflector are shown, and the piezoelectric substrate is omitted. In FIG. 7, the resonant surface acoustic wave element piece 10 has an IDT 12 formed at the center of the surface of a rectangular piezoelectric substrate (not shown). The IDT 12 is formed of a pair of comb-shaped electrodes 14 (14a, 14b), and excites surface acoustic waves on the piezoelectric substrate. The pair of comb-shaped electrodes 14 are arranged such that electrode fingers 16 serving as comb teeth mesh with each other. For this reason, the IDT 12 has an interdigital shape.

さらに、弾性表面波素子片１０は、圧電基板に励振された弾性表面波の伝播方向であって、ＩＤＴ１２の両側に反射器１８（１８ａ、１８ｂ）を備えている。反射器１８の開口幅（グレーティング領域の幅）Ｂは、ＩＤＴ１２の電極指１６の交差幅Ｗより広くなっていて、ＩＤＴ１２によって形成された導波路（グレーティング領域）の幅Ｗ０に等しくしてある。このため、従来の弾性表面波素子片１０は、図７に示したように、ＩＤＴ１２において励振された弾性表面波の伝播方向に直交した方向の高次横モードの形状が、ＩＤＴ１２のグレーティング領域と反射器１８のグレーティング領域とで同じになる。このため、弾性表面波素子片１０は、ＩＤＴ１２において弾性表面波を励振すると、高次横モードに基づいたスプリアスが発生する。そこで、この高次横モードに基づいたスプリアスを抑圧するために、図８に示したように、反射器１８の開口幅Ｂを電極指１６の交差幅Ｗより狭くするようにした弾性表面波素子が開発された（特許文献１、特許文献２）。
特許第２５６０９９５号掲載公報 特許第３４３１３３２号掲載公報 Furthermore, the surface acoustic wave element piece 10 includes a reflector 18 (18a, 18b) on both sides of the IDT 12 in the propagation direction of the surface acoustic wave excited on the piezoelectric substrate. The opening width (grating region width) B of the reflector 18 is wider than the intersection width W of the electrode fingers 16 of the IDT 12 and is equal to the width W0 of the waveguide (grating region) formed by the IDT 12. For this reason, as shown in FIG. 7, the conventional surface acoustic wave element piece 10 has a shape of a high-order transverse mode in a direction orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave excited in the IDT 12, and the grating region of the IDT 12 The same is true for the grating region of the reflector 18. For this reason, when the surface acoustic wave element piece 10 excites the surface acoustic wave in the IDT 12, spurious based on the higher-order transverse mode is generated. Therefore, in order to suppress the spurious based on the higher-order transverse mode, the surface acoustic wave element in which the opening width B of the reflector 18 is made smaller than the intersecting width W of the electrode fingers 16 as shown in FIG. Has been developed (Patent Document 1, Patent Document 2).
Japanese Patent No. 2560995 Japanese Patent No. 3431332 publication

特許文献１、２に記載のように、反射器１８の開口幅ＢをＩＤＴ１２の電極指の交差幅Ｗより狭くすることにより、高次横モードのエネルギーが反射器１８によって反射されないため、高次横モードに基づいたスプリアスを抑圧することができる。しかし、特許文献１、２に記載の弾性表面波素子片は、反射器１８の開口幅ＢがＩＤＴ１２の電極指の交差幅Ｗより狭くなっているため、ＩＤＴ１２の電極指１６の交差部において励振した弾性表面波の一部しか反射器１８で反射されない。したがって、特許文献１、２に記載の弾性表面波素子片は、ＩＤＴで励振された弾性表面波の反射効率が低下する。このため、このような弾性表面波素子片を用いて共振器を形成すると、Ｑ値が低下してしまう。また、このような弾性表面波素子片は、フィルタを形成した場合、通過帯域の減衰も大きくなり、通過帯域外の減衰量が相対的に劣化する。   As described in Patent Documents 1 and 2, since the opening width B of the reflector 18 is made narrower than the intersection width W of the electrode fingers of the IDT 12, the high-order transverse mode energy is not reflected by the reflector 18. Spurious based on the transverse mode can be suppressed. However, in the surface acoustic wave element pieces described in Patent Documents 1 and 2, since the opening width B of the reflector 18 is narrower than the intersection width W of the electrode fingers of the IDT 12, excitation is performed at the intersection of the electrode fingers 16 of the IDT 12. Only a part of the surface acoustic wave is reflected by the reflector 18. Therefore, in the surface acoustic wave element pieces described in Patent Documents 1 and 2, the reflection efficiency of the surface acoustic wave excited by the IDT is lowered. For this reason, when a resonator is formed using such a surface acoustic wave element piece, the Q value is lowered. In addition, when such a surface acoustic wave element piece is formed with a filter, the attenuation in the pass band is increased, and the attenuation outside the pass band is relatively deteriorated.

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、Ｑ値の低下やフィルタの通過帯域における減衰量の増大を防止することを目的としている。
また、本発明は、高次横モードに基づくスプリアスを低減することを目的としている。
そして、本発明は、フィルタにおける通過帯域外の減衰量の劣化を防止することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described drawbacks of the prior art, and aims to prevent a decrease in Q value and an increase in attenuation in the passband of the filter.
Another object of the present invention is to reduce spurious based on the higher-order transverse mode.
An object of the present invention is to prevent deterioration of attenuation outside the passband in the filter.

上記の目的を達成するために、本発明に係る弾性表面波素子片は、圧電基板に一対の櫛型電極からなるＩＤＴと、前記圧電基板に励振された弾性表面波の伝播方向に、前記ＩＤＴを挟んで配置した反射器とを備えた弾性表面波素子片であって、前記各櫛型電極は、他方の前記櫛型電極と協働して前記圧電基板に弾性表面波を励振する交差電極部と、前記他方の櫛型電極の前記交差電極部の先端に対向して位置させたダミー電極部とを有し、前記反射器は、開口が前記ＩＤＴの前記交差電極部により形成される電極交差部の交差幅以上であって、前記ＩＤＴの形成する導波路の幅より小さい、ことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a surface acoustic wave element according to the present invention includes an IDT comprising a pair of comb-shaped electrodes on a piezoelectric substrate, and the IDT in the propagation direction of the surface acoustic wave excited by the piezoelectric substrate. A surface acoustic wave element having a reflector disposed between each of the interdigital transducers, wherein each of the comb-shaped electrodes cooperates with the other comb-shaped electrode to excite the surface acoustic wave on the piezoelectric substrate. And a dummy electrode portion positioned opposite to the tip of the cross electrode portion of the other comb-shaped electrode, and the reflector has an opening formed by the cross electrode portion of the IDT It is characterized by being equal to or greater than the intersection width of the intersection and smaller than the width of the waveguide formed by the IDT.

上記の如くなっている本発明は、反射器の開口幅がＩＤＴの電極指の交差部（電極交差部）以上となっているため、電極交差部において励振した弾性表面波のほとんどが反射器において反射される。このため、反射器における反射効率が向上し、共振器を形成した場合におけるＱ値の低下を避けることができる。また、フィルタを形成した場合に、通過帯域の減衰量を小さくすることができて、通過帯域外における減衰量を相対的に大きくでき、通過帯域外における減衰量の劣化を防ぐことができる。しかも、本発明は、反射器の開口幅がＩＤＴの形成する導波路（グレーティング領域）の幅より小さくなっているため、ＩＤＴのグレーティング領域において閉じ込められる高次横モードの形状と、反射器のグレーティング領域に閉じ込められる高次横モードの形状とが大きく異なる。両者で合成される高次横モードが小さくなり、高次横モードに基づいたスプリアスの抑圧を図ることができる。
本発明に係る弾性表面波デバイスは、上記の弾性表面波素子片を備えていることを特徴としている。このようになっている本発明に係る弾性表面波デバイスは、上記の効果を得ることができる。 In the present invention as described above, since the reflector opening width is equal to or greater than the intersection of the electrode fingers of the IDT (electrode intersection), most of the surface acoustic waves excited at the electrode intersection are in the reflector. Reflected. For this reason, the reflection efficiency in a reflector improves and it can avoid the fall of Q value when a resonator is formed. In addition, when the filter is formed, the amount of attenuation in the passband can be reduced, the amount of attenuation outside the passband can be relatively increased, and deterioration of the amount of attenuation outside the passband can be prevented. In addition, according to the present invention, since the aperture width of the reflector is smaller than the width of the waveguide (grating region) formed by the IDT, the shape of the high-order transverse mode confined in the IDT grating region and the grating of the reflector The shape of the high-order transverse mode confined in the region is greatly different. The higher-order transverse mode synthesized by both becomes smaller, and spurious suppression based on the higher-order transverse mode can be achieved.
A surface acoustic wave device according to the present invention includes the above-described surface acoustic wave element. The surface acoustic wave device according to the present invention thus configured can obtain the above-described effects.

本発明に係る弾性表面波素子片および弾性表面波デバイスの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素子片の平面図である。図１において、弾性表面波素子片２０は、平面視矩形状をなす圧電基板２２の上面中央部にＩＤＴ２４が設けてある。圧電基板２２は、水晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、四ホウ酸チウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）などの圧電材料から形成してある。 Preferred embodiments of a surface acoustic wave element piece and a surface acoustic wave device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of a surface acoustic wave element according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the surface acoustic wave element piece 20 is provided with an IDT 24 at the center of the upper surface of a piezoelectric substrate 22 having a rectangular shape in plan view. The piezoelectric substrate 22 is made of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), or titanium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ).

ＩＤＴ２４は、一対の櫛型電極２６（２６ａ、２６ｂ）からなり、すだれ状に形成してある。各櫛型電極２６は、複数の交差電極部２８（２８ａ、２８ｂ）と複数のダミー電極部３０（３０ａ、３０ｂ）とバスバー３２とから構成してある。そして、一対の櫛型電極２８ａ、２８ｂは、それぞれ交差電極部２８とダミー電極部３０とが交互に形成してある。また、各櫛型電極２６は、対向するように配置してあって、相互の交差電極部２８が噛み合うように配設してある。各交差電極部２８は、一端がバスバーに接続してある。これらの交差電極部２８は、電極交差部３４を構成している。そして、一方の櫛型電極（例えば、櫛型電極２８ａ）の交差電極部２８ａは、他方の櫛型電極２６ｂの交差電極部２８ｂと協働して圧電基板２２に弾性弾性表面波を励振する。すなわち、交差電極部２８ａ、２８ｂは、バスバー３２を介して両者間に所定周波数の電圧が印加されることにより、圧電基板２２に弾性表面波を励振する。電極交差部３４において励振された弾性表面波は、ＩＤＴ２４が形成する導波路（櫛型電極２６ａのバスバー３２と櫛型電極２６ｂのバスバー３２との間のグレーティング領域）を図１の左右方向に伝播する。   The IDT 24 includes a pair of comb electrodes 26 (26a, 26b) and is formed in a comb shape. Each comb-shaped electrode 26 includes a plurality of cross electrode portions 28 (28a, 28b), a plurality of dummy electrode portions 30 (30a, 30b), and a bus bar 32. The pair of comb-shaped electrodes 28a and 28b are formed with alternating electrode portions 28 and dummy electrode portions 30 alternately. Further, the comb electrodes 26 are arranged so as to face each other, and are arranged so that the cross electrode portions 28 are engaged with each other. Each cross electrode portion 28 has one end connected to the bus bar. These cross electrode portions 28 constitute an electrode cross portion 34. Then, the cross electrode portion 28a of one comb-shaped electrode (for example, the comb-shaped electrode 28a) excites a surface acoustic wave to the piezoelectric substrate 22 in cooperation with the cross electrode portion 28b of the other comb-shaped electrode 26b. That is, the crossed electrode portions 28 a and 28 b excite surface acoustic waves on the piezoelectric substrate 22 by applying a voltage of a predetermined frequency between them via the bus bar 32. The surface acoustic wave excited at the electrode intersection 34 propagates in the left-right direction in FIG. 1 through the waveguide formed by the IDT 24 (the grating region between the bus bar 32 of the comb electrode 26a and the bus bar 32 of the comb electrode 26b). To do.

各櫛型電極２６のダミー電極部３０は、他方の櫛型電極に設けた交差電極部２８の先端に対向して配置してある。すなわち、櫛型電極２６ａのダミー電極部３０ａは、櫛型電極２６ｂの交差電極部２８ｂの先端に対向して配置してある。また、櫛型電極２６ｂのダミー電極部３０ｂは、櫛型電極２６ａの交差電極部２８ａの先端に対向して配置してある。   The dummy electrode portion 30 of each comb-shaped electrode 26 is disposed to face the tip of the cross electrode portion 28 provided on the other comb-shaped electrode. That is, the dummy electrode portion 30a of the comb-shaped electrode 26a is disposed to face the tip of the cross electrode portion 28b of the comb-shaped electrode 26b. Further, the dummy electrode portion 30b of the comb-shaped electrode 26b is disposed to face the tip of the cross electrode portion 28a of the comb-shaped electrode 26a.

弾性表面波素子片２０は、圧電基板２２の弾性表面波の伝播方向に沿って、ＩＤＴ２４を挟んで一対の反射器３６（３６ａ、３６ｂ）を備えている。各反射器３６は、それぞれ弾性表面波の伝播方向に直交して、櫛型電極２６の交差電極部２８に平行な複数の導体ストリップ３８からなる。各反射器３６は、それぞれの各導体ストリップ３８の両端が相互に接続されて格子状をなしている。そして、各反射器３６の開口幅Ｂは、実施形態の場合、ＩＤＴ２４の電極交差部３４の交差幅Ｗより広くしてある。また、反射器３６の開口幅（グレーティング領域の幅）Ｂは、ＩＤＴ２４が形成する導波路の幅Ｗ０より狭くしてある。
ここで、導波路の幅Ｗ０は上下バスバー３２間に配置されたグレーティング領域の幅であり、導波路領域においては、その外側にあるバスバー３２等からなる非グレーティング部と比べて弾性表面波の位相速度が低下するため、弾性表面波が閉じこもることが知られている。そして、弾性表面波の高次横モードもこの導波路領域に従って閉じこもる。電極交差部３４の交差幅Ｗ、電極交差部３４とダミー電極部３０とのギャップの長さＧ、ダミー電極部３０の各々の長さｄとすると、導波路の幅Ｗ０は、Ｗ０＝Ｗ＋２ｄ＋２Ｇとなる。 The surface acoustic wave element piece 20 includes a pair of reflectors 36 (36a, 36b) with the IDT 24 interposed therebetween along the propagation direction of the surface acoustic wave of the piezoelectric substrate 22. Each reflector 36 includes a plurality of conductor strips 38 that are orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave and parallel to the intersecting electrode portion 28 of the comb-shaped electrode 26. Each reflector 36 has a lattice shape in which both ends of each conductor strip 38 are connected to each other. And the opening width B of each reflector 36 is made wider than the crossing width W of the electrode crossing part 34 of IDT24 in the case of embodiment. The opening width (grating region width) B of the reflector 36 is narrower than the width W0 of the waveguide formed by the IDT 24.
Here, the width W0 of the waveguide is the width of the grating region disposed between the upper and lower bus bars 32. In the waveguide region, the phase of the surface acoustic wave is larger than that of the non-grating portion composed of the bus bar 32 and the like outside the waveguide region. It is known that surface acoustic waves are confined due to a decrease in speed. The higher-order transverse mode of the surface acoustic wave is also confined according to this waveguide region. Assuming that the intersection width W of the electrode intersection 34, the length G of the gap between the electrode intersection 34 and the dummy electrode 30, and the length d of each of the dummy electrodes 30, the waveguide width W0 is W0 = W + 2d + 2G. Become.

このように形成した実施形態に係る弾性表面波素子片２０は、反射器３６の開口幅Ｂが、ＩＤＴ２４の交差電極部２８が形成する電極交差部３４の交差幅Ｗより広くしてあるため、電極交差部３４が励振した弾性表面波のほとんどをＩＤＴ２４側に反射する。したがって、反射器３６における弾性表面波の反射効率を向上することができる。このため、弾性表面波素子片２０を用いて共振器を形成した場合に、Ｑ値が低下するのを防止することができる。また、弾性表面波素子片２０は、反射器３６の開口幅ＢがＩＤＴ２４の形成する導波路の幅Ｗ０と異なっているため、高次横モードに基づくスプリアスを低減することができる。   In the surface acoustic wave element piece 20 according to the embodiment formed in this way, the opening width B of the reflector 36 is wider than the intersection width W of the electrode intersection portion 34 formed by the intersection electrode portion 28 of the IDT 24. Most of the surface acoustic wave excited by the electrode intersection 34 is reflected to the IDT 24 side. Therefore, the reflection efficiency of the surface acoustic wave in the reflector 36 can be improved. For this reason, when a resonator is formed using the surface acoustic wave element piece 20, it is possible to prevent the Q value from being lowered. Further, the surface acoustic wave element piece 20 has an opening width B of the reflector 36 that is different from the width W0 of the waveguide formed by the IDT 24. Therefore, spurious due to the higher-order transverse mode can be reduced.

すなわち、図２に示したように、ＩＤＴ２４の導波路である交差電極部２８とダミー電極部３０とからなるグレーティング領域内に閉じ込められる２次横モードの形状と、反射器３６のグレーティング領域内に閉じ込められる２次横モードの形状とが大きく異なる。このため、両者を合成した２次横モードが低減され、２次横モードに基づくスプリアスが抑圧される。４次以上の横モードについても同様である。したがって、弾性表面波の伝播方向に複数のＩＤＴを近接して設け、これらのＩＤＴを音響的に結合させた場合や、弾性表面波の伝播方向と直交させた方向にＩＤＴを近接させて複数配置し、これらを音響的に結合させた場合など、フィルタを形成した場合に、通過帯域の減衰量を小さくすることができる。この結果、通過帯域外の領域における減衰量を相対的に大きくすることができ、通過帯域外における減衰の劣化を防ぐことができる。   That is, as shown in FIG. 2, the shape of the secondary transverse mode confined in the grating region composed of the crossing electrode portion 28 and the dummy electrode portion 30 which are the waveguides of the IDT 24, and in the grating region of the reflector 36. The shape of the secondary transverse mode to be confined is greatly different. For this reason, the secondary transverse mode which combined both is reduced, and the spurious based on the secondary transverse mode is suppressed. The same applies to the fourth and higher order transverse modes. Therefore, when a plurality of IDTs are provided close to each other in the propagation direction of the surface acoustic wave and these IDTs are acoustically coupled, or a plurality of IDTs are arranged close to the direction orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave. However, when a filter is formed, such as when these are acoustically coupled, the amount of attenuation in the passband can be reduced. As a result, the amount of attenuation in the region outside the passband can be relatively increased, and deterioration of attenuation outside the passband can be prevented.

なお、前記反射器３６の開口幅Ｂ、ＩＤＴ２４の電極交差部３４の交差幅Ｗ、導波路の幅Ｗ０、ダミー電極部３０の長さは、形成する弾性表面波デバイスの圧電基板、電極材料等の設計条件により、コンピュータによるシミュレーションや試作実験により最適となるように定める。
ここで、圧電基板に回転ＹカットＸ伝搬のリチウムタンタレート、電極材料にアルミ合金を用いた、２ＩＤＴ型の縦結合型ＳＡＷフィルタを試作結果では、反射器３６の開口長Ｂが導波路の幅Ｗ０の６０％以上８５％以下において高次横モードの抑圧がみられ、特に、７０％以上８０％以下において高い効果が得られた。更に、反射器３６の開口長Ｂを導波路の幅Ｗ０の６０％以上８５％以下に設計したとき、反射器３６の開口幅Ｂを電極交差部３４の交差幅Ｗと同一とするよりも若干広くする方が主モードの閉じ込めが良くなり、デバイスの通過帯域の減衰量が低下し、優れた結果が得られた。すなわち、反射器３６の開口幅ＢをＷ＋２Ｇと等しくするか、若干それより広くする程度が良い。 The opening width B of the reflector 36, the crossing width W of the electrode crossing part 34 of the IDT 24, the width W0 of the waveguide, and the length of the dummy electrode part 30 are the piezoelectric substrate, electrode material, etc. of the surface acoustic wave device to be formed. According to the design conditions, it is determined so as to be optimal by computer simulation or trial experiment.
Here, as a result of trial manufacture of a 2IDT type longitudinally coupled SAW filter using a rotary Y-cut X-propagating lithium tantalate for the piezoelectric substrate and an aluminum alloy for the electrode material, the opening length B of the reflector 36 is the width of the waveguide Suppression of higher-order transverse modes was observed at 60% or more and 85% or less of W0, and in particular, high effects were obtained at 70% or more and 80% or less. Further, when the opening length B of the reflector 36 is designed to be 60% or more and 85% or less of the waveguide width W0, the opening width B of the reflector 36 is slightly more than the same as the intersection width W of the electrode intersection 34. Widening improves the confinement of the main mode, reduces the attenuation of the device passband, and gives excellent results. That is, it is preferable that the opening width B of the reflector 36 is equal to or slightly wider than W + 2G.

図３は、第２実施形態に係る弾性表面波素子片の平面図である。第２実施形態に係る弾性表面波素子片４０は、ＩＤＴ２４を挟んで配置した反射器４２（４２ａ、４２ｂ）が第１実施形態に係る弾性表面波素子片１０と異なっている。第２実施形態に係る弾性表面波素子片４０の他の構成は、第１実施形態の弾性表面波素子片１０と同じである。すなわち、弾性表面波素子片４０は、各反射器４２の幅（弾性表面波の伝播方向に直交した方向の長さ）がＩＤＴ２４の幅寸法と同じにしてある。ただし、反射器４２のグレーティング領域の幅寸法、すなわち反射器４２の開口幅Ｂは、第１実施形態の弾性表面波素子片１０と同様に、ＩＤＴ２４の電極交差部３４の交差幅Ｗより大きく、ＩＤＴ２４の導波路の幅Ｗ０より小さくしてある。このようになっている弾性表面波素子片４０は、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。   FIG. 3 is a plan view of the surface acoustic wave element according to the second embodiment. The surface acoustic wave element piece 40 according to the second embodiment is different from the surface acoustic wave element piece 10 according to the first embodiment in the reflectors 42 (42a, 42b) arranged with the IDT 24 interposed therebetween. Other configurations of the surface acoustic wave element piece 40 according to the second embodiment are the same as those of the surface acoustic wave element piece 10 according to the first embodiment. That is, in the surface acoustic wave element piece 40, the width of each reflector 42 (the length in the direction perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave) is the same as the width dimension of the IDT 24. However, the width dimension of the grating region of the reflector 42, that is, the opening width B of the reflector 42 is larger than the intersecting width W of the electrode intersecting portion 34 of the IDT 24, similarly to the surface acoustic wave element piece 10 of the first embodiment. It is made smaller than the width W0 of the waveguide of IDT24. The surface acoustic wave element piece 40 thus configured can obtain the same effects as those of the above embodiment.

図４は、第３実施形態に係る弾性表面波素子片の平面図である。この実施形態に係る弾性表面波素子片４４は、反射器４６（４６ａ、４６ｂ）の弾性表面波の伝播方向と直交した方向の幅がＩＤＴ２４の幅と同じにしてある。そして、弾性表面波素子片４４は、反射器４６の開口幅ＢがＩＤＴ２４の電極交差部３４の交差幅Ｗと同じにしてある。弾性表面波素子片４４の他の構成は、前記実施形態と同様である。   FIG. 4 is a plan view of the surface acoustic wave element according to the third embodiment. In the surface acoustic wave element piece 44 according to this embodiment, the width in the direction orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave of the reflector 46 (46a, 46b) is the same as the width of the IDT 24. In the surface acoustic wave element 44, the opening width B of the reflector 46 is the same as the intersection width W of the electrode intersection portion 34 of the IDT 24. Other configurations of the surface acoustic wave element piece 44 are the same as those in the above-described embodiment.

図５は、第４実施形態に弾性表面波素子片の平面図である。第４実施形態に係る弾性表面波素子片４８は、反射器５０（５０ａ、５０ｂ）の開口幅ＢがＩＤＴ２４の電極交差部３４の交差幅Ｗに等しくしてある。また、各反射器５０は、弾性表面波の伝播方向と直交した方向の幅がＩＤＴ２４のグレーティング領域となる導波路の幅Ｗ０より小さくしてある。弾性表面波素子片４８の他の構成は、前記実施形態と同様に形成してある。   FIG. 5 is a plan view of a surface acoustic wave element according to the fourth embodiment. In the surface acoustic wave element piece 48 according to the fourth embodiment, the opening width B of the reflector 50 (50a, 50b) is made equal to the intersection width W of the electrode intersection portion 34 of the IDT 24. Each reflector 50 has a width in a direction perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave smaller than the width W0 of the waveguide serving as the grating region of the IDT 24. The other structure of the surface acoustic wave element 48 is formed in the same manner as in the above embodiment.

図６は、本発明の実施形態に係る弾性表面波デバイスである弾性表面波共振器の模式的に示した断面図である。図６において、共振器５２は、弾性表面波素子片２０がパッケージ５４に収容してある。パッケージ５４は、パッケージ本体５６と蓋体５８からなっている。パッケージ本体５６は、例えばセラミックのグリーンシートを積層して焼成し、弾性表面波素子片２０を収容する収容空間６０を有する箱型に形成してある。蓋体５８は、金属板やガラス板、セラミック板などからなっており、金属ロウ材や低融点ガラスなどを介してパッケージ本体５６の上端面に接合され、収容空間６０を気密に封止している。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a surface acoustic wave resonator which is a surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the resonator 52 includes the surface acoustic wave element 20 accommodated in a package 54. The package 54 includes a package body 56 and a lid body 58. The package body 56 is formed in a box shape having an accommodation space 60 for accommodating the surface acoustic wave element piece 20 by laminating and firing ceramic green sheets, for example. The lid 58 is made of a metal plate, a glass plate, a ceramic plate, or the like, and is joined to the upper end surface of the package body 56 via a metal brazing material, low melting point glass, or the like, and the housing space 60 is hermetically sealed. Yes.

弾性表面波素子片２０は、パッケージ本体５６が形成する収容空間６０に収容され、接着剤６２などを介してパッケージ本体５６の底面に固着してある。パッケージ本体５６は、底面に複数の実装端子６４が設けてある。この実装端子６４には、金やアルミニウムなどのボンディングワイヤ６６の一端が接続してある。ボンディングワイヤ６６は、他端が弾性表面波素子片２０に設けたボンディングパッド（図示せず）に接合してある。ボンディングパッドは、ＩＤＴ２４を構成している一対の櫛型電極２６のそれぞれに対応して設けてあり、図示しない配線パターンなどを介して櫛型電極２６に電気的に接続してある。したがって、ＩＤＴ２４は、ボンディングパッドとボンディングワイヤ６６とを介して実装端子６４に電気的に接続してある。また、実装端子６４は、パッケージ本体５６に形成した図示しないスルーホールなどを介して、パッケージ本体５６の下面に設けた外部端子６８に電気的に接続してある。ＩＤＴ２４を構成している一対の櫛型電極２６は、外部端子６８を介して電子機器のマザーボードに設けた発振回路に接続される。
なお、前記実施形態は、本発明の一態様であって、上記実施形態に限定されるものではない。前記実施形態においては、ＩＤＴが一対の櫛型電極からなる場合について説明したが、二対、もしくは、三対以上のＩＤＴから構成される多重モード共振器型フィルタであってもよい。 The surface acoustic wave element piece 20 is accommodated in an accommodation space 60 formed by the package body 56 and is fixed to the bottom surface of the package body 56 via an adhesive 62 or the like. The package body 56 has a plurality of mounting terminals 64 on the bottom surface. One end of a bonding wire 66 such as gold or aluminum is connected to the mounting terminal 64. The other end of the bonding wire 66 is bonded to a bonding pad (not shown) provided on the surface acoustic wave element piece 20. The bonding pad is provided corresponding to each of the pair of comb electrodes 26 constituting the IDT 24, and is electrically connected to the comb electrodes 26 via a wiring pattern (not shown). Therefore, the IDT 24 is electrically connected to the mounting terminal 64 via the bonding pad and the bonding wire 66. Further, the mounting terminal 64 is electrically connected to an external terminal 68 provided on the lower surface of the package body 56 via a through hole (not shown) formed in the package body 56. The pair of comb electrodes 26 constituting the IDT 24 is connected via an external terminal 68 to an oscillation circuit provided on the motherboard of the electronic device.
In addition, the said embodiment is 1 aspect of this invention, Comprising: It is not limited to the said embodiment. In the above-described embodiment, the case where the IDT is composed of a pair of comb-shaped electrodes has been described.

本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素子片の平面図である。It is a top view of the surface acoustic wave element piece concerning a 1st embodiment of the present invention. 実施の形態に係る弾性表面波素子片のＩＤＴと反射器とに閉じ込めたれる横モードの説明図である。It is explanatory drawing of the transverse mode confined in IDT and the reflector of the surface acoustic wave element piece which concerns on embodiment. 第２実施形態に係る弾性表面波素子片の平面図である。It is a top view of the surface acoustic wave element piece concerning a 2nd embodiment. 第３実施形態に係る弾性表面波素子片の平面図である。It is a top view of the surface acoustic wave element piece concerning a 3rd embodiment. 第４実施形態に弾性表面波素子片の平面図である。It is a top view of a surface acoustic wave element piece in a 4th embodiment. 実施形態に係る弾性表面波デバイスの模式的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a surface acoustic wave device according to an embodiment. 従来の弾性表面波素子片の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the conventional surface acoustic wave element piece. 従来の弾性表面波素子片のＩＤＴと反射器とに閉じ込めたれる横モードの説明図である。It is explanatory drawing of the transverse mode confined in IDT and the reflector of the conventional surface acoustic wave element piece.

符号の説明Explanation of symbols

２０………弾性表面波素子片、２２………圧電基板、２４………ＩＤＴ、２６ａ、２６ｂ………櫛型電極、２８ａ、２８ｂ………交差電極部、３０ａ、３０ｂ………ダミー電極部、３４………電極交差部、３６ａ、３６ｂ………反射器、４０、４４、４８………弾性表面波素子片、４２ａ、４２ｂ………反射器、４６ａ、４６ｂ………反射器、５０ａ、５０ｂ………反射器、５２………弾性表面波デバイス（共振器）、５４………パッケージ。Ｂ………開口幅、Ｗ………交差幅、Ｗ０………導波路の幅。 20 ......... surface acoustic wave element piece, 22 ..... piezoelectric substrate, 24 .... IDT, 26a, 26b .... comb electrode, 28a, 28b ..... crossed electrode part, 30a, 30b ..... dummy Electrode part 34... Electrode crossing part 36 a, 36 b ...... Reflector 40, 44, 48 ...... Surface acoustic wave element piece 42 a, 42 b ...... Reflector 46 a, 46 b ...... Reflection 50a, 50b ... Reflector, 52 ... Surface acoustic wave device (resonator), 54 ... Package. B: Opening width, W: Crossing width, W0: Waveguide width.

Claims (2)

圧電基板に一対の櫛型電極からなるＩＤＴと、前記圧電基板に励振された弾性表面波の伝播方向に、前記ＩＤＴを挟んで配置した反射器とを備えた弾性表面波素子片であって、
前記各櫛型電極は、他方の前記櫛型電極と協働して前記圧電基板に弾性表面波を励振する交差電極部と、前記他方の櫛型電極の前記交差電極部の先端に対向して位置させたダミー電極部とを有し、
前記反射器は、開口が前記ＩＤＴの前記交差電極部により形成される電極交差部の交差幅以上であって、前記ＩＤＴの形成する導波路の幅より小さい、
ことを特徴とする弾性表面波素子片。 A surface acoustic wave element comprising: an IDT comprising a pair of comb electrodes on a piezoelectric substrate; and a reflector disposed with the IDT sandwiched in the propagation direction of the surface acoustic wave excited by the piezoelectric substrate,
Each of the comb-shaped electrodes is opposed to the tip of the cross electrode portion of the other comb-shaped electrode and the cross-electrode portion that excites surface acoustic waves on the piezoelectric substrate in cooperation with the other comb-shaped electrode. A dummy electrode portion positioned,
The reflector has an opening that is equal to or greater than a crossing width of an electrode crossing portion formed by the crossing electrode portion of the IDT and smaller than a width of a waveguide formed by the IDT;
A surface acoustic wave element. 請求項１に記載の弾性表面波素子片を備えていることを特徴とする弾性表面波デバイス。   A surface acoustic wave device comprising the surface acoustic wave element according to claim 1.
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