JP3301399B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6436—Coupled resonator filters having one acoustic track only
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- H—ELECTRICITY
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- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
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- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
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- H03H9/6459—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via one connecting electrode
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶基板を用いた
弾性表面波装置に関し、より詳細には、水晶基板と電極
との組み合わせを工夫することにより、良好かつ安定な
共振特性を得ることを可能とした弾性表面波装置に関す
る。
弾性表面波装置に関し、より詳細には、水晶基板と電極
との組み合わせを工夫することにより、良好かつ安定な
共振特性を得ることを可能とした弾性表面波装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】圧電基板として水晶基板を用いた弾性表
面波装置が特公昭６１−４５８９２号公報に開示されて
いる。
面波装置が特公昭６１−４５８９２号公報に開示されて
いる。
【０００３】この先行技術に記載の弾性表面波装置で
は、水晶回転Ｙ板よりなる水晶基板上に、金電極よりな
る送信用及び受信用のインターデジタルトランスデュー
サが形成されている。ここでは、インターデジタルトラ
ンスデューサ（以下、ＩＤＴ）の電極膜厚をｈ0 、電極
指の幅をａ、電極指の間げきをｂ、励振される表面波の
波長λとしたときに、Ｘ＝｛ａ／（ａ＋ｂ）｝（ｈ0 ／
λ）で表されるＸと、切断方位θとが、θ＝（−１８７
０７．５Ｘ2 ＋２１．４２９Ｘ＋１２９．５）とするこ
とにより、周波数温度特性が改善されるとされている。
は、水晶回転Ｙ板よりなる水晶基板上に、金電極よりな
る送信用及び受信用のインターデジタルトランスデュー
サが形成されている。ここでは、インターデジタルトラ
ンスデューサ（以下、ＩＤＴ）の電極膜厚をｈ0 、電極
指の幅をａ、電極指の間げきをｂ、励振される表面波の
波長λとしたときに、Ｘ＝｛ａ／（ａ＋ｂ）｝（ｈ0 ／
λ）で表されるＸと、切断方位θとが、θ＝（−１８７
０７．５Ｘ2 ＋２１．４２９Ｘ＋１２９．５）とするこ
とにより、周波数温度特性が改善されるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記弾
性表面波装置では、ＩＤＴを構成する電極材料として金
電極を用いているため、コストが高くつくこと、並びに
加工が困難であることなどの問題があった。
性表面波装置では、ＩＤＴを構成する電極材料として金
電極を用いているため、コストが高くつくこと、並びに
加工が困難であることなどの問題があった。
【０００５】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、安価であり、かつ電極構造の加工が容易であ
り、さらに良好かつ安定な特性を得ることを可能とする
弾性表面波装置を提供することにある。
を解消し、安価であり、かつ電極構造の加工が容易であ
り、さらに良好かつ安定な特性を得ることを可能とする
弾性表面波装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、オイラー角（０，θ，９０°）において、θが、１
２２°≦θ≦１３１°である水晶基板と、前記水晶基板
上に形成されておりＴａまたはＷを含む電極材料によ
り、構成されているＩＤＴとを備え、励振される表面波
の波長をλとしたときに、前記インターデジタルトラン
スデューサの電極指交叉幅が４０λ以下であることを特
徴とする。
は、オイラー角（０，θ，９０°）において、θが、１
２２°≦θ≦１３１°である水晶基板と、前記水晶基板
上に形成されておりＴａまたはＷを含む電極材料によ
り、構成されているＩＤＴとを備え、励振される表面波
の波長をλとしたときに、前記インターデジタルトラン
スデューサの電極指交叉幅が４０λ以下であることを特
徴とする。
【０００７】
【０００８】請求項２に記載の発明では、前記ＩＤＴを
構成する電極材料がＴａであり、ＩＤＴの膜厚をｈ、Ｉ
ＤＴの電極指のメタライゼーションレシオをｄとしたと
きに、θが、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（１） とされている。
構成する電極材料がＴａであり、ＩＤＴの膜厚をｈ、Ｉ
ＤＴの電極指のメタライゼーションレシオをｄとしたと
きに、θが、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（１） とされている。
【０００９】請求項３に記載の発明では、前記ＩＤＴを
構成する電極材料がＷであり、ＩＤＴの膜厚をｈ、ＩＤ
Ｔの電極指のメタライゼーションレシオをｄとしたとき
に、θが、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（２） とされている。
構成する電極材料がＷであり、ＩＤＴの膜厚をｈ、ＩＤ
Ｔの電極指のメタライゼーションレシオをｄとしたとき
に、θが、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（２） とされている。
【００１０】請求項４に記載の発明では、前記ＩＤＴの
表面波伝搬方向両側に配置された反射器がさらに備えら
れており、それによって弾性表面波共振子が構成されて
おり、前記ＩＤＴの電極指の対数をＮIDTとしたとき
に、ＮIDTが２００以下とされている。
表面波伝搬方向両側に配置された反射器がさらに備えら
れており、それによって弾性表面波共振子が構成されて
おり、前記ＩＤＴの電極指の対数をＮIDTとしたとき
に、ＮIDTが２００以下とされている。
【００１１】請求項５に記載の発明では、前記ＮIDTが
１００以下とされている。また、請求項６に記載の発明
では、前記ＮIDTが２０以下とされている。請求項７に
記載の発明では、前記ＩＤＴの表面波伝搬方向両側に配
置されており、かつ表面波伝搬方向と直交する方向に延
びる複数本の電極指の両端を短絡することにより構成さ
れた反射器がさらに備えられており、それによって弾性
表面波共振子が構成されており、前記反射器の電極指の
本数をＮREFとしたときに、ＮREFが２０以下とされてい
る。
１００以下とされている。また、請求項６に記載の発明
では、前記ＮIDTが２０以下とされている。請求項７に
記載の発明では、前記ＩＤＴの表面波伝搬方向両側に配
置されており、かつ表面波伝搬方向と直交する方向に延
びる複数本の電極指の両端を短絡することにより構成さ
れた反射器がさらに備えられており、それによって弾性
表面波共振子が構成されており、前記反射器の電極指の
本数をＮREFとしたときに、ＮREFが２０以下とされてい
る。
【００１２】請求項８に記載の発明は、弾性表面波共振
子としての請求項４〜７のいずれかに記載の弾性表面波
装置を用いて構成されていることを特徴とする弾性表面
波フィルタである。
子としての請求項４〜７のいずれかに記載の弾性表面波
装置を用いて構成されていることを特徴とする弾性表面
波フィルタである。
【００１３】請求項９に記載の発明は、第１，第２のＩ
ＤＴを有する縦結合型弾性表面波フィルタであり、オイ
ラー角（０，θ，９０°）において、θが、１２５°≦
θ≦１２８°である水晶基板と、前記水晶基板上におい
てギャップを隔てて配置されており、ＴａまたはＷを含
む電極材料により構成されている第１，第２のＩＤＴ
と、前記第１，第２のＩＤＴの設けられている領域の表
面波伝搬方向両側に配置された反射器とを備え、第１，
第２のＩＤＴ間のギャップの表面波伝搬方向に沿う寸法
をＧ、ｘ＝Ｇ／λ、各ＩＤＴの電極指の対数をＮIDTと
したときに、ＮIDTがＮIDT MAX（ｘ）以下とされてお
り、但し、ＮIDT MAX（ｘ）＝３３８｛ｘ−（０．２２＋
０．５５ｎ）｝2 ＋２５であり、ｎは、−０．０５５＋
０．５５ｎ≦ｘ＜０．４９５＋０．５５ｎで定まる整数
であることを特徴とする。
ＤＴを有する縦結合型弾性表面波フィルタであり、オイ
ラー角（０，θ，９０°）において、θが、１２５°≦
θ≦１２８°である水晶基板と、前記水晶基板上におい
てギャップを隔てて配置されており、ＴａまたはＷを含
む電極材料により構成されている第１，第２のＩＤＴ
と、前記第１，第２のＩＤＴの設けられている領域の表
面波伝搬方向両側に配置された反射器とを備え、第１，
第２のＩＤＴ間のギャップの表面波伝搬方向に沿う寸法
をＧ、ｘ＝Ｇ／λ、各ＩＤＴの電極指の対数をＮIDTと
したときに、ＮIDTがＮIDT MAX（ｘ）以下とされてお
り、但し、ＮIDT MAX（ｘ）＝３３８｛ｘ−（０．２２＋
０．５５ｎ）｝2 ＋２５であり、ｎは、−０．０５５＋
０．５５ｎ≦ｘ＜０．４９５＋０．５５ｎで定まる整数
であることを特徴とする。
【００１４】請求項１０に記載の発明は、第１，第２の
ＩＤＴを有する縦結合型弾性表面波フィルタであって、
オイラー角（０，θ，９０°）において、θが、１２５
°≦θ≦１２８°である水晶基板と、前記水晶基板上に
おいてギャップを隔てて配置されており、ＴａまたはＷ
を含む電極材料により構成されている第１，第２のＩＤ
Ｔと、前記第１，第２のＩＤＴの設けられている領域の
表面波伝搬方向両側に配置された反射器とを備え、前記
反射器の電極指の数をＮREFとしたときに、ＮREFが２０
以下とされていることを特徴とする。
ＩＤＴを有する縦結合型弾性表面波フィルタであって、
オイラー角（０，θ，９０°）において、θが、１２５
°≦θ≦１２８°である水晶基板と、前記水晶基板上に
おいてギャップを隔てて配置されており、ＴａまたはＷ
を含む電極材料により構成されている第１，第２のＩＤ
Ｔと、前記第１，第２のＩＤＴの設けられている領域の
表面波伝搬方向両側に配置された反射器とを備え、前記
反射器の電極指の数をＮREFとしたときに、ＮREFが２０
以下とされていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る弾性表面波装置の非限定的な構造例を説明すること
により、本発明を明らかにする。
係る弾性表面波装置の非限定的な構造例を説明すること
により、本発明を明らかにする。
【００１６】図１は、本発明の第１の実施例に係る弾性
表面波共振子を説明するための平面図である。弾性表面
波共振子１は、矩形の水晶基板２を用いて構成されてい
る。この水晶基板２では、オイラー角（０，θ，９０
°）において、θが１２２°≦θ≦１３１°とされてい
る。
表面波共振子を説明するための平面図である。弾性表面
波共振子１は、矩形の水晶基板２を用いて構成されてい
る。この水晶基板２では、オイラー角（０，θ，９０
°）において、θが１２２°≦θ≦１３１°とされてい
る。
【００１７】水晶基板２上には、ＩＤＴ３が形成されて
いる。ＩＤＴ３は、一対のくし歯電極３ａ，３ｂを有
し、くし歯電極３ａ，３ｂの電極指は互いに間挿し合っ
ている。また、ＩＤＴ３の表面伝搬方向両側に、複数の
電極指を両端で短絡してなるグレーティング型反射器
４，５が配置されている。
いる。ＩＤＴ３は、一対のくし歯電極３ａ，３ｂを有
し、くし歯電極３ａ，３ｂの電極指は互いに間挿し合っ
ている。また、ＩＤＴ３の表面伝搬方向両側に、複数の
電極指を両端で短絡してなるグレーティング型反射器
４，５が配置されている。
【００１８】上記ＩＤＴ３及び反射器４，５は、タング
ステン（Ｗ）により形成されている。製造に際しては、
水晶基板２上に、タングステンを蒸着、ＣＶＤ、メッ
キ、スパッタリングなどの薄膜形成法により付与するこ
とにより、ＩＤＴ３及び反射器４，５が形成されてい
る。
ステン（Ｗ）により形成されている。製造に際しては、
水晶基板２上に、タングステンを蒸着、ＣＶＤ、メッ
キ、スパッタリングなどの薄膜形成法により付与するこ
とにより、ＩＤＴ３及び反射器４，５が形成されてい
る。
【００１９】本実施例の弾性表面波共振子１では、オイ
ラー角（０，θ，９０°）において、θが１２２°〜１
３１°の範囲とされているので、ＳＨタイプの表面波を
利用することにより、帯域幅を広げることができる。従
って、温度変化による中心周波数の変動に対する余裕度
を高めることができる。これを、以下において説明す
る。
ラー角（０，θ，９０°）において、θが１２２°〜１
３１°の範囲とされているので、ＳＨタイプの表面波を
利用することにより、帯域幅を広げることができる。従
って、温度変化による中心周波数の変動に対する余裕度
を高めることができる。これを、以下において説明す
る。
【００２０】周波数温度特性が良好であるため、従来よ
り多用されているＳＴカットＸ伝搬水晶基板におけるレ
イリー波の電気機械結合係数Ｋ2 は０．１４％である。
これに対して、上記特定のオイラー角を有する本実施例
で用いられている水晶基板でラブ波や擬似ラブ波を励振
した場合、その電気機械結合係数Ｋ2 は０．６４％であ
る。
り多用されているＳＴカットＸ伝搬水晶基板におけるレ
イリー波の電気機械結合係数Ｋ2 は０．１４％である。
これに対して、上記特定のオイラー角を有する本実施例
で用いられている水晶基板でラブ波や擬似ラブ波を励振
した場合、その電気機械結合係数Ｋ2 は０．６４％であ
る。
【００２１】一般に、弾性表面波装置の帯域は電気機械
結合係数Ｋ2 に比例する。従って、上記ＳＴカットＸ伝
搬水晶基板を用い、レイリー波を利用した従来の弾性表
面波装置の中心周波数がｆ0 ＝２００ＭＨｚ及び帯域が
５０ＫＨｚとすると、本実施例の弾性表面波共振子１で
は、電気機械結合係数Ｋ2 が上記ＳＴカットＸ伝搬水晶
基板のレイリー波を用いた弾性表面波装置に比べて約
４．６倍であるため、本実施例の弾性表面波共振子１で
は、帯域は２３０ＫＨｚとなる。
結合係数Ｋ2 に比例する。従って、上記ＳＴカットＸ伝
搬水晶基板を用い、レイリー波を利用した従来の弾性表
面波装置の中心周波数がｆ0 ＝２００ＭＨｚ及び帯域が
５０ＫＨｚとすると、本実施例の弾性表面波共振子１で
は、電気機械結合係数Ｋ2 が上記ＳＴカットＸ伝搬水晶
基板のレイリー波を用いた弾性表面波装置に比べて約
４．６倍であるため、本実施例の弾性表面波共振子１で
は、帯域は２３０ＫＨｚとなる。
【００２２】この帯域の差、すなわち２３０−５０＝１
８０ＫＨｚが、温度特性による中心周波数の変動に対す
る余裕となる。すなわち、温度変化に伴う周波数のずれ
に対して、本実施例の弾性表面波共振子１を用いたフィ
ルタでは、上記の場合±９０ＫＨｚの余裕がある。この
帯域の余裕度をｆ0 ＝２００ＭＨｚに換算すると、１８
０ＫＨｚ／２００ＭＨｚ＝９００ｐｐｍとなるため、通
過域の低周波側に−４５０ｐｐｍ、高周波側に＋４５０
ｐｐｍとなる。他方、ＳＴカットＸ伝搬水晶基板のレイ
リー波を用いた弾性表面波装置で要求されている１℃あ
たりの、周波数変化率は±１ｐｐｍ／℃以下である。本
実施例の弾性表面波共振子１を用いたフィルタでは、温
度変化に伴う中心周波数の変動に対する余裕度が、上記
したように９００ｐｐｍであるため、実使用温度範囲
（−１０℃〜５０℃）を考えた場合、１℃あたり９００
ｐｐｍ／６０℃＝１５ｐｐｍ／℃分余裕度が増すことに
なる。後述のように、本発明の弾性表面波装置では、−
２０℃〜８０℃間の１００℃の温度変化に対する周波数
変化率が１００ｐｐｍ以下、すなわち、１℃あたり１ｐ
ｐｍ／℃以下を示す最適カット角は、オイラー角（０，
θ，９０°）でθ＝１２５°〜１２８°である。この範
囲内のある角度をθ′として、この特定の角度θ′を基
準として、前後に種々角度を変化させて弾性表面波共振
子の温度特性を測定した。結果を図２に示す。なお、
θ′＝１２５°及びθ′＝１２８°の場合、同様の傾向
を示したため、１２５°〜１２８°内であれば、θ′は
どの角度であっても同じ傾向を示すと考えられる。図２
に示されているように、θ′＋３°で１５ｐｐｍ／℃、
θ′−３°で−１５ｐｐｍ／℃となるため、一般に要求
されているレベルの温度特性は１２２°≦θ≦１３１°
で得られることがわかる。
８０ＫＨｚが、温度特性による中心周波数の変動に対す
る余裕となる。すなわち、温度変化に伴う周波数のずれ
に対して、本実施例の弾性表面波共振子１を用いたフィ
ルタでは、上記の場合±９０ＫＨｚの余裕がある。この
帯域の余裕度をｆ0 ＝２００ＭＨｚに換算すると、１８
０ＫＨｚ／２００ＭＨｚ＝９００ｐｐｍとなるため、通
過域の低周波側に−４５０ｐｐｍ、高周波側に＋４５０
ｐｐｍとなる。他方、ＳＴカットＸ伝搬水晶基板のレイ
リー波を用いた弾性表面波装置で要求されている１℃あ
たりの、周波数変化率は±１ｐｐｍ／℃以下である。本
実施例の弾性表面波共振子１を用いたフィルタでは、温
度変化に伴う中心周波数の変動に対する余裕度が、上記
したように９００ｐｐｍであるため、実使用温度範囲
（−１０℃〜５０℃）を考えた場合、１℃あたり９００
ｐｐｍ／６０℃＝１５ｐｐｍ／℃分余裕度が増すことに
なる。後述のように、本発明の弾性表面波装置では、−
２０℃〜８０℃間の１００℃の温度変化に対する周波数
変化率が１００ｐｐｍ以下、すなわち、１℃あたり１ｐ
ｐｍ／℃以下を示す最適カット角は、オイラー角（０，
θ，９０°）でθ＝１２５°〜１２８°である。この範
囲内のある角度をθ′として、この特定の角度θ′を基
準として、前後に種々角度を変化させて弾性表面波共振
子の温度特性を測定した。結果を図２に示す。なお、
θ′＝１２５°及びθ′＝１２８°の場合、同様の傾向
を示したため、１２５°〜１２８°内であれば、θ′は
どの角度であっても同じ傾向を示すと考えられる。図２
に示されているように、θ′＋３°で１５ｐｐｍ／℃、
θ′−３°で−１５ｐｐｍ／℃となるため、一般に要求
されているレベルの温度特性は１２２°≦θ≦１３１°
で得られることがわかる。
【００２３】すなわち、θを１２２〜１３１°の範囲と
することにより、温度変化に伴う中心周波数の変動に対
する余裕度が高められ、周波数温度特性が良好な弾性表
面波共振子及びそれを用いたフィルタなどの装置が得ら
れることがわかる。さらに、図２から明らかなように、
θを１２５〜１２８°の範囲とした場合には、より一層
周波数温度特性を良好とし得ることがわかる。
することにより、温度変化に伴う中心周波数の変動に対
する余裕度が高められ、周波数温度特性が良好な弾性表
面波共振子及びそれを用いたフィルタなどの装置が得ら
れることがわかる。さらに、図２から明らかなように、
θを１２５〜１２８°の範囲とした場合には、より一層
周波数温度特性を良好とし得ることがわかる。
【００２４】なお、水晶基板のカット角については製造
誤差が±０．３°であるため、ほぼねらい通りのカット
角を実現することができるが、表面波伝搬方向について
は、露光技術にもよるが製造誤差は±２°程度ある。従
って、カット角９０°を目的とした場合であっても、実
際に製造された弾性表面波共振子では、カット角は８８
〜９２°の範囲にあたることがある。しかしながら、伝
搬方向についてはそれほど特性に大きく影響を与えない
ため、上記のように±２°程度伝搬方向がずれたとして
も、本発明の効果を得ることができることを指摘してお
く。
誤差が±０．３°であるため、ほぼねらい通りのカット
角を実現することができるが、表面波伝搬方向について
は、露光技術にもよるが製造誤差は±２°程度ある。従
って、カット角９０°を目的とした場合であっても、実
際に製造された弾性表面波共振子では、カット角は８８
〜９２°の範囲にあたることがある。しかしながら、伝
搬方向についてはそれほど特性に大きく影響を与えない
ため、上記のように±２°程度伝搬方向がずれたとして
も、本発明の効果を得ることができることを指摘してお
く。
【００２５】次に、弾性表面波共振子のより好ましい例
として、オイラー角（０，θ，９０°）におけるθが１
２５〜１３０°の範囲にある弾性表面波共振子の共振特
性について説明する。すなわち、このようなオイラー角
の水晶基板を用いた弾性表面波共振子１のインピーダン
ス−周波数特性を図３に示す。図３から明らかなよう
に、タングステンを電極材料として用いてＩＤＴ３及び
反射器４，５を形成した場合であっても、良好な共振特
性の得られることがわかる。従って、良好な共振特性を
有する弾性表面波共振子１を安価に提供し得ることがわ
かる。また、上記タングステンよりなるＩＤＴ３及び反
射器４，５は、金電極を用いた場合に比べて、水晶基板
への密着強度が強固であるため、加工も容易であり、従
って、ＩＤＴ３及び反射器４，５を高精度に形成するこ
とができる。
として、オイラー角（０，θ，９０°）におけるθが１
２５〜１３０°の範囲にある弾性表面波共振子の共振特
性について説明する。すなわち、このようなオイラー角
の水晶基板を用いた弾性表面波共振子１のインピーダン
ス−周波数特性を図３に示す。図３から明らかなよう
に、タングステンを電極材料として用いてＩＤＴ３及び
反射器４，５を形成した場合であっても、良好な共振特
性の得られることがわかる。従って、良好な共振特性を
有する弾性表面波共振子１を安価に提供し得ることがわ
かる。また、上記タングステンよりなるＩＤＴ３及び反
射器４，５は、金電極を用いた場合に比べて、水晶基板
への密着強度が強固であるため、加工も容易であり、従
って、ＩＤＴ３及び反射器４，５を高精度に形成するこ
とができる。
【００２６】なお、図３に示した特性は、１．５×１．
８×０．４ｍｍの水晶基板であって、θが１２６°であ
って、ＩＤＴ３が電極指の対数＝２５対、反射器４，５
の電極指４ａ，５ａの数が、それぞれ１０本である場合
の特性を示す。
８×０．４ｍｍの水晶基板であって、θが１２６°であ
って、ＩＤＴ３が電極指の対数＝２５対、反射器４，５
の電極指４ａ，５ａの数が、それぞれ１０本である場合
の特性を示す。
【００２７】本願発明者らは、上記のように、オイラー
角（０，θ，９０°）において、θ＝１２６°とした水
晶基板を用い、タングステンによりＩＤＴ３及び反射器
４，５を形成すれば、良好な共振特性の得られることを
実験的に見出した。そこで、上記θを種々変更し、図３
に示したような良好な共振特性が得られるカット角を調
べた。すなわち、θを除いては、上記弾性表面波共振子
１と同様に、種々の弾性表面波共振子を作製し、その特
性を評価した。結果を図４に示す。図４における横軸は
θを、縦軸はインピーダンス比を示す。図４から明らか
なように、θを、１２５°以上、１２８°以下とした場
合、図３に示した共振特性と同様に、良好な共振特性を
有することが確かめられた。
角（０，θ，９０°）において、θ＝１２６°とした水
晶基板を用い、タングステンによりＩＤＴ３及び反射器
４，５を形成すれば、良好な共振特性の得られることを
実験的に見出した。そこで、上記θを種々変更し、図３
に示したような良好な共振特性が得られるカット角を調
べた。すなわち、θを除いては、上記弾性表面波共振子
１と同様に、種々の弾性表面波共振子を作製し、その特
性を評価した。結果を図４に示す。図４における横軸は
θを、縦軸はインピーダンス比を示す。図４から明らか
なように、θを、１２５°以上、１２８°以下とした場
合、図３に示した共振特性と同様に、良好な共振特性を
有することが確かめられた。
【００２８】本願発明者らは、上述した結果を踏まえ、
さらに共振特性の温度変化が少ない、すなわち温度特性
が良好な弾性表面波共振子を得るべく種々検討した。そ
の結果、ＩＤＴを構成する電極材料がＴａであり、ＩＤ
Ｔの膜厚をｈ、ＩＤＴの電極指のメタライゼーションレ
シオをｄとしたときに、θを、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …（１） の範囲とすればよいことを見出した。なお、ＩＤＴのメ
タライゼーションレシオｄとは、ＩＤＴの電極指の幅を
ｄ1 、電極指間のギャップの幅をｄ2 としたときに、ｄ
＝ｄ1 ／（ｄ1 ＋ｄ2 ）で表される値である。
さらに共振特性の温度変化が少ない、すなわち温度特性
が良好な弾性表面波共振子を得るべく種々検討した。そ
の結果、ＩＤＴを構成する電極材料がＴａであり、ＩＤ
Ｔの膜厚をｈ、ＩＤＴの電極指のメタライゼーションレ
シオをｄとしたときに、θを、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …（１） の範囲とすればよいことを見出した。なお、ＩＤＴのメ
タライゼーションレシオｄとは、ＩＤＴの電極指の幅を
ｄ1 、電極指間のギャップの幅をｄ2 としたときに、ｄ
＝ｄ1 ／（ｄ1 ＋ｄ2 ）で表される値である。
【００２９】図５は、θ＝１２７°である、すなわちオ
イラー角（０，１２７°，９０°）の水晶基板上に、Ｔ
ａからなるＩＤＴをｈ／λ＝０．０２となる厚みに、か
つｄ＝０．６となるように形成した場合の弾性表面波共
振子１の周波数温度特性を示す。なお、図５において、
（ｆ−ｆ20）／ｆ20〔ｐｐｍ〕は、２０℃を基準とした
ときの共振周波数ｆの周波数変化率を示す。図５では、
頂点温度は３４℃であり、−２０℃から８０℃での共振
周波数の周波数変化率は９９ｐｐｍである。
イラー角（０，１２７°，９０°）の水晶基板上に、Ｔ
ａからなるＩＤＴをｈ／λ＝０．０２となる厚みに、か
つｄ＝０．６となるように形成した場合の弾性表面波共
振子１の周波数温度特性を示す。なお、図５において、
（ｆ−ｆ20）／ｆ20〔ｐｐｍ〕は、２０℃を基準とした
ときの共振周波数ｆの周波数変化率を示す。図５では、
頂点温度は３４℃であり、−２０℃から８０℃での共振
周波数の周波数変化率は９９ｐｐｍである。
【００３０】図６は、−２０℃から８０℃での共振周波
数の周波数変化率が一定となる場合のｄ×（ｈ／λ）と
θとの関係を示す。図６において、実線Ａ，Ｂの範囲
が、共振周波数の周波数変化率が１００ｐｐｍ以内の範
囲を示し、実線Ｃと実線Ｄとの間の範囲が周波数変化率
が２００ｐｐｍ以内である範囲を示す。
数の周波数変化率が一定となる場合のｄ×（ｈ／λ）と
θとの関係を示す。図６において、実線Ａ，Ｂの範囲
が、共振周波数の周波数変化率が１００ｐｐｍ以内の範
囲を示し、実線Ｃと実線Ｄとの間の範囲が周波数変化率
が２００ｐｐｍ以内である範囲を示す。
【００３１】すなわち、図６の直線Ｃ，Ｄ間の領域を誤
差を含めて式で表すと、上述した式（１）となる。ま
た、図６の実線Ａ，Ｂの間の範囲を誤差を含めて式で表
すと、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×（ｈ／λ）±０．３ …式（３） となる。
差を含めて式で表すと、上述した式（１）となる。ま
た、図６の実線Ａ，Ｂの間の範囲を誤差を含めて式で表
すと、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×（ｈ／λ）±０．３ …式（３） となる。
【００３２】よって、電極材料としてＴａを用いた場合
には、θを、上述した式（１）を満たす範囲とすること
により、より好ましくは、式（３）を満たす範囲とする
ことにより良好な温度特性を発揮し得る弾性表面波共振
子を提供し得ることがわかる。
には、θを、上述した式（１）を満たす範囲とすること
により、より好ましくは、式（３）を満たす範囲とする
ことにより良好な温度特性を発揮し得る弾性表面波共振
子を提供し得ることがわかる。
【００３３】また、本願発明者らは、電極材料として、
Ｔａに代えて、Ｗを用いたことを除いては、上記と同様
にして温度特性が良好な弾性表面波共振子を得るべく検
討した。その結果、θを、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（２） の範囲とすればよいことを見出した。
Ｔａに代えて、Ｗを用いたことを除いては、上記と同様
にして温度特性が良好な弾性表面波共振子を得るべく検
討した。その結果、θを、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（２） の範囲とすればよいことを見出した。
【００３４】図７は、Ｗを用いた場合の図６に相当する
図であり、−２０℃から８０℃での共振周波数の周波数
変化率が一定となる場合のｄ×（ｈ／λ）とθとの関係
を示す。なお、図７において、実線Ｅ，Ｆで挟まれた範
囲が共振周波数の周波数変化率が１００ｐｐｍ以内の範
囲であり、実線Ｇ，Ｈの間の範囲が周波数変化率が２０
０ｐｐｍ以下の範囲であることを示す。
図であり、−２０℃から８０℃での共振周波数の周波数
変化率が一定となる場合のｄ×（ｈ／λ）とθとの関係
を示す。なお、図７において、実線Ｅ，Ｆで挟まれた範
囲が共振周波数の周波数変化率が１００ｐｐｍ以内の範
囲であり、実線Ｇ，Ｈの間の範囲が周波数変化率が２０
０ｐｐｍ以下の範囲であることを示す。
【００３５】図７の実線Ｇ，Ｈで挟まれた範囲を、誤差
を含めて式で表すと、上述した式（２）となる。また、
図７の直線Ｅ，Ｆで挟まれる範囲を誤差を含めて式で表
すと、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×（ｈ／λ）±０．３ …式（４） となる。
を含めて式で表すと、上述した式（２）となる。また、
図７の直線Ｅ，Ｆで挟まれる範囲を誤差を含めて式で表
すと、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×（ｈ／λ）±０．３ …式（４） となる。
【００３６】よって、θを、上述した式（２）を満たす
範囲とすることにより、より好ましくは式（４）を満た
す範囲とすることにより、−２０〜８０℃の範囲内での
共振周波数の周波数変化率が２００ｐｐｍ以内、より好
ましくは１００ｐｐｍ以内とされた弾性表面波共振子１
を提供し得ることがわかる。
範囲とすることにより、より好ましくは式（４）を満た
す範囲とすることにより、−２０〜８０℃の範囲内での
共振周波数の周波数変化率が２００ｐｐｍ以内、より好
ましくは１００ｐｐｍ以内とされた弾性表面波共振子１
を提供し得ることがわかる。
【００３７】なお、上述した実施例では、ＩＤＴ３及び
反射器４，５をタンタルまたはタングステンを用いて構
成したが、ＩＤＴ３のみをタンタルやタングステンで構
成してもよい。
反射器４，５をタンタルまたはタングステンを用いて構
成したが、ＩＤＴ３のみをタンタルやタングステンで構
成してもよい。
【００３８】さらに、ＩＤＴ３については、その全体を
タンタルやタングステンで構成する必要は必ずしもな
く、ＷもしくはＴａに、他の金属材料からなる薄膜を積
層した構造であってもよい。
タンタルやタングステンで構成する必要は必ずしもな
く、ＷもしくはＴａに、他の金属材料からなる薄膜を積
層した構造であってもよい。
【００３９】本願発明者らは、上記特定のオイラー角の
水晶基板上に、ＴａまたはＷを含む電極材料により構成
されたＩＤＴを形成した弾性表面波装置においては、Ｉ
ＤＴの電極指交叉幅を４０λ以下とすれば、横モードに
よるスプリアスを抑圧し得ることを見出した。
水晶基板上に、ＴａまたはＷを含む電極材料により構成
されたＩＤＴを形成した弾性表面波装置においては、Ｉ
ＤＴの電極指交叉幅を４０λ以下とすれば、横モードに
よるスプリアスを抑圧し得ることを見出した。
【００４０】すなわち、オイラー角（０，１２７°，９
０°）の水晶基板上に、ＴａからなるＩＤＴをｈ／λ＝
０．０２、及びｄ＝０．６となるように形成して、図１
に示した弾性表面波共振子を構成した。また、ＩＤＴの
電極指の対数ＮIDT を５０とし、電極指交叉幅を種々変
化させて複数種の弾性表面波共振子１を作製し、インピ
ーダンス−周波数特性を測定した。結果を図８〜図１０
に示す。なお、図８〜図１０の横軸は、周波数をｆ、共
振周波数をｆｒとしたとき（ｆ−ｆｒ）／ｆｒ×１００
（％）で表される共振周波数による規格化周波数であ
る。
０°）の水晶基板上に、ＴａからなるＩＤＴをｈ／λ＝
０．０２、及びｄ＝０．６となるように形成して、図１
に示した弾性表面波共振子を構成した。また、ＩＤＴの
電極指の対数ＮIDT を５０とし、電極指交叉幅を種々変
化させて複数種の弾性表面波共振子１を作製し、インピ
ーダンス−周波数特性を測定した。結果を図８〜図１０
に示す。なお、図８〜図１０の横軸は、周波数をｆ、共
振周波数をｆｒとしたとき（ｆ−ｆｒ）／ｆｒ×１００
（％）で表される共振周波数による規格化周波数であ
る。
【００４１】図８は、電極指交叉幅が２５λの場合を、
図９は電極指交叉幅が４０λの場合を、図１０は電極指
交叉幅が１００λの場合の結果を、それぞれ示す。図１
０から明らかなように、電極指交叉幅が１００λの場
合、矢印Ｉで示すように、共振点と***振点との間に、
すなわち帯域内に横モードによる大きなスプリアスが発
生している。これに対して、図８及び図９に示す特性で
は、共振点と***振点との間に、このようなスプリアス
が現れていない。
図９は電極指交叉幅が４０λの場合を、図１０は電極指
交叉幅が１００λの場合の結果を、それぞれ示す。図１
０から明らかなように、電極指交叉幅が１００λの場
合、矢印Ｉで示すように、共振点と***振点との間に、
すなわち帯域内に横モードによる大きなスプリアスが発
生している。これに対して、図８及び図９に示す特性で
は、共振点と***振点との間に、このようなスプリアス
が現れていない。
【００４２】上記スプリアスは、基本モードの振動に対
して、高次モードの振動が近接していることにより生じ
ると考えられる。従って、図９から、高次モードに起因
するスプリアスを抑圧するには、電極指交叉幅を４０λ
以下となるように構成すればよいことがわかる。
して、高次モードの振動が近接していることにより生じ
ると考えられる。従って、図９から、高次モードに起因
するスプリアスを抑圧するには、電極指交叉幅を４０λ
以下となるように構成すればよいことがわかる。
【００４３】よって、本発明に係る弾性表面波装置にお
いては、ＩＤＴの電極指交叉幅を４０λ以下とすること
により帯域内スプリアスを効果的に抑圧することがで
き、良好な共振特性を得ることができる。
いては、ＩＤＴの電極指交叉幅を４０λ以下とすること
により帯域内スプリアスを効果的に抑圧することがで
き、良好な共振特性を得ることができる。
【００４４】なお、上述した式（１）及び（２）に示す
ように、θを調整し、良好な温度特性を実現すること、
並びに電極指交叉幅を４０λ以下とすることにより帯域
内におけるスプリアスを抑圧する構成については、上記
弾性表面波共振子１だけでなく、弾性表面波フィルタな
どの他の弾性表面波装置にも適用することができ、同様
の効果を得ることができる。
ように、θを調整し、良好な温度特性を実現すること、
並びに電極指交叉幅を４０λ以下とすることにより帯域
内におけるスプリアスを抑圧する構成については、上記
弾性表面波共振子１だけでなく、弾性表面波フィルタな
どの他の弾性表面波装置にも適用することができ、同様
の効果を得ることができる。
【００４５】次に、本願発明者らは、ＩＤＴの表面伝搬
方向両側に反射器が配置された弾性表面波共振子、すな
わち図１に示したような弾性表面波共振子１における、
ＩＤＴの電極指の対数ＮIDT の特性に与える影響を調べ
た。反射器４，５の影響をなくすために、反射器４，５
を設けずに、オイラー角（０，１２７°，９０°）の水
晶基板上に、ＴａからなるＩＤＴをｈ／λ＝０．０２、
かつｄ＝０．６となるように形成し弾性表面波共振子を
構成した。ＩＤＴの電極指の対数ＮIDT を種々変化さ
せ、得られた複数種の弾性表面波共振子のインピーダン
ス比を測定した。結果を図１１に示す。なお、インピー
ダンス比とは、共振抵抗をｒｏ、***振抵抗をｒａとし
たときに、２０ｌｏｇ（ｒａ／ｒｏ）で表される値であ
る。
方向両側に反射器が配置された弾性表面波共振子、すな
わち図１に示したような弾性表面波共振子１における、
ＩＤＴの電極指の対数ＮIDT の特性に与える影響を調べ
た。反射器４，５の影響をなくすために、反射器４，５
を設けずに、オイラー角（０，１２７°，９０°）の水
晶基板上に、ＴａからなるＩＤＴをｈ／λ＝０．０２、
かつｄ＝０．６となるように形成し弾性表面波共振子を
構成した。ＩＤＴの電極指の対数ＮIDT を種々変化さ
せ、得られた複数種の弾性表面波共振子のインピーダン
ス比を測定した。結果を図１１に示す。なお、インピー
ダンス比とは、共振抵抗をｒｏ、***振抵抗をｒａとし
たときに、２０ｌｏｇ（ｒａ／ｒｏ）で表される値であ
る。
【００４６】図１１から明らかなように、ＮIDT が増加
するにつれて、インピーダンス比が大きくなり、ＮIDT
が２００を超えると、インピーダンス比が飽和してい
る。従って、上記ＮIDT を２００以下とすれば、ＮIDT
の数を調整することにより、適切なインピーダンス比の
弾性表面波装置の得られることがわかる。
するにつれて、インピーダンス比が大きくなり、ＮIDT
が２００を超えると、インピーダンス比が飽和してい
る。従って、上記ＮIDT を２００以下とすれば、ＮIDT
の数を調整することにより、適切なインピーダンス比の
弾性表面波装置の得られることがわかる。
【００４７】よって、本発明に従って、上記特定のオイ
ラー角の水晶基板上に、ＴａからなるＩＤＴを形成した
弾性表面波共振子においては、ＩＤＴの対数を２００以
下とすることにより、適切なインピーダンス比の弾性表
面波共振子を容易に提供することができ、それによって
所望の特性を容易に実現することができる。
ラー角の水晶基板上に、ＴａからなるＩＤＴを形成した
弾性表面波共振子においては、ＩＤＴの対数を２００以
下とすることにより、適切なインピーダンス比の弾性表
面波共振子を容易に提供することができ、それによって
所望の特性を容易に実現することができる。
【００４８】同様に、本願発明者らは、上記弾性表面波
共振子１について、ＮIDT を種々変更し、比帯域幅（ｆ
ａ−ｆｒ）／ｆｒ及び共振抵抗ｒｏを測定した。結果を
図１２及び図１３にそれぞれ示す。
共振子１について、ＮIDT を種々変更し、比帯域幅（ｆ
ａ−ｆｒ）／ｆｒ及び共振抵抗ｒｏを測定した。結果を
図１２及び図１３にそれぞれ示す。
【００４９】図１２から明らかように、比帯域幅につい
ては、ＮIDT が増加するにつれて減少するが、ＮIDT が
２０を超えるとほぼ一定となっている。従って、ＮIDT
を２０以下とすれば、比帯域幅をＮIDT の数を調整する
ことにより容易に調整し得ることがわかる。
ては、ＮIDT が増加するにつれて減少するが、ＮIDT が
２０を超えるとほぼ一定となっている。従って、ＮIDT
を２０以下とすれば、比帯域幅をＮIDT の数を調整する
ことにより容易に調整し得ることがわかる。
【００５０】さらに、図１３から明らかなように、Ｎ
IDT が増加するにつれて、共振抵抗が低下し、ＮIDT が
５０を超えると共振抵抗がほぼ一定となることがわか
る。よって、図１３から、ＮIDT を５０以下とすれば、
ＮIDT の数を調整することにより共振抵抗の値を調整し
得ることがわかる。
IDT が増加するにつれて、共振抵抗が低下し、ＮIDT が
５０を超えると共振抵抗がほぼ一定となることがわか
る。よって、図１３から、ＮIDT を５０以下とすれば、
ＮIDT の数を調整することにより共振抵抗の値を調整し
得ることがわかる。
【００５１】よって、図１２及び図１３から、本発明に
従って上記特定のオイラー角の水晶基板上にＴａからな
るＩＤＴを形成して弾性表面波共振子１を構成した場
合、Ｎ IDT の数を調整することにより、すなわち、Ｎ
IDT の数を１００以下とした場合には、ＮIDT の数を調
整することにより共振抵抗を容易に調整することがで
き、ＮIDT の数を２０以下とした場合には、ＮIDT の数
を調整することにより比帯域幅を容易に調整し得ること
がわかる。
従って上記特定のオイラー角の水晶基板上にＴａからな
るＩＤＴを形成して弾性表面波共振子１を構成した場
合、Ｎ IDT の数を調整することにより、すなわち、Ｎ
IDT の数を１００以下とした場合には、ＮIDT の数を調
整することにより共振抵抗を容易に調整することがで
き、ＮIDT の数を２０以下とした場合には、ＮIDT の数
を調整することにより比帯域幅を容易に調整し得ること
がわかる。
【００５２】また、本願発明者らは、上記弾性表面波共
振子１において、（０，１２７°，９０°）の水晶基板
上にＩＤＴ３の膜厚をｈ／λ＝０．０２となるように、
ｄ＝０．６となるようにしてＩＤＴ３を形成し、反射器
における電極指の本数を変化させた場合のインピーダン
ス比の変化を調べた。結果を図１４に示す。図１４の横
軸は反射器の電極指の数ＮREF 、縦軸はインピーダンス
比を示す。
振子１において、（０，１２７°，９０°）の水晶基板
上にＩＤＴ３の膜厚をｈ／λ＝０．０２となるように、
ｄ＝０．６となるようにしてＩＤＴ３を形成し、反射器
における電極指の本数を変化させた場合のインピーダン
ス比の変化を調べた。結果を図１４に示す。図１４の横
軸は反射器の電極指の数ＮREF 、縦軸はインピーダンス
比を示す。
【００５３】また、図１４の実線Ｋ1 はＮIDT ＝５の場
合、破線Ｋ2 はＮIDT ＝２０の場合、一点鎖線Ｋ3 はＮ
IDT ＝８０の場合、二点鎖線Ｋ4 はＮIDT ＝１６０とし
た場合の結果をそれぞれ示す。
合、破線Ｋ2 はＮIDT ＝２０の場合、一点鎖線Ｋ3 はＮ
IDT ＝８０の場合、二点鎖線Ｋ4 はＮIDT ＝１６０とし
た場合の結果をそれぞれ示す。
【００５４】図１４から明らかなように、ＮIDT の数の
如何に係わらず、反射器の電極指の数ＮREF が上昇する
につれて、インピーダンス比が増加する傾向のあること
がわかる。また、ＮREF の数が２０を超えるとインピー
ダンス比の上昇が飽和することもわかる。
如何に係わらず、反射器の電極指の数ＮREF が上昇する
につれて、インピーダンス比が増加する傾向のあること
がわかる。また、ＮREF の数が２０を超えるとインピー
ダンス比の上昇が飽和することもわかる。
【００５５】従って、ＮREF の数を２０以下とすれば、
ＮREF の数を調整することによりインピーダンス比を容
易に調整し得ることがわかる。よって、上記弾性表面波
共振子１では、上記特定のオイラー角の水晶基板を用
い、ＴａからなるＩＤＴを構成した場合、反射器の電極
指の本数を２０以下とし、反射器の電極指の本数ＮREF
の数を調整することによりインピーダンス比を容易に調
整することができ、それによって所望の特性を確実に得
ることができる。
ＮREF の数を調整することによりインピーダンス比を容
易に調整し得ることがわかる。よって、上記弾性表面波
共振子１では、上記特定のオイラー角の水晶基板を用
い、ＴａからなるＩＤＴを構成した場合、反射器の電極
指の本数を２０以下とし、反射器の電極指の本数ＮREF
の数を調整することによりインピーダンス比を容易に調
整することができ、それによって所望の特性を確実に得
ることができる。
【００５６】本発明に係る弾性表面波装置では、上述し
た弾性表面波共振子１を複数用いることにより弾性表面
波フィルタを構成することができる。このような弾性表
面波フィルタの構造については特に限定されない。例え
ば、図２４に回路図で示すように、複数の弾性表面波共
振子１を、直列腕及び並列腕に直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３
及び直列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４として配置し、ラダー型フ
ィルタを構成してもよい。すなわち、複数の弾性表面波
共振子を用いて構成された周知の弾性表面波フィルタ
に、本発明を適用することができる。
た弾性表面波共振子１を複数用いることにより弾性表面
波フィルタを構成することができる。このような弾性表
面波フィルタの構造については特に限定されない。例え
ば、図２４に回路図で示すように、複数の弾性表面波共
振子１を、直列腕及び並列腕に直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３
及び直列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４として配置し、ラダー型フ
ィルタを構成してもよい。すなわち、複数の弾性表面波
共振子を用いて構成された周知の弾性表面波フィルタ
に、本発明を適用することができる。
【００５７】また、図１５及び図２２を参照して後述す
るように、反射器間に２個のＩＤＴを設けてなる縦結合
型弾性表面波フィルタを構成してもよい。図１５は、本
発明の第２の実施例としての弾性表面波フィルタを示す
模式的平面図である。弾性表面波フィルタ１１は、平面
形状が矩形の水晶基板１２を用いて構成されている。こ
の水晶基板１２では、第１の実施例の弾性表面波共振子
の場合と同様に、オイラー角（０，θ，９０°）におい
て、θが１２５°≦θ≦１２８°とされている。
るように、反射器間に２個のＩＤＴを設けてなる縦結合
型弾性表面波フィルタを構成してもよい。図１５は、本
発明の第２の実施例としての弾性表面波フィルタを示す
模式的平面図である。弾性表面波フィルタ１１は、平面
形状が矩形の水晶基板１２を用いて構成されている。こ
の水晶基板１２では、第１の実施例の弾性表面波共振子
の場合と同様に、オイラー角（０，θ，９０°）におい
て、θが１２５°≦θ≦１２８°とされている。
【００５８】水晶基板１２上には、第１，第２のＩＤＴ
１３，１４が形成されている。ＩＤＴ１３，１４は、そ
れぞれ、一対のくし歯電極１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１
４ｂを有する。くし歯電極１３ａ，１３ｂの電極指は互
いに間挿し合っている。同様に、くし歯電極１４ａ，１
４ｂの電極指は互いに間挿し合っている。
１３，１４が形成されている。ＩＤＴ１３，１４は、そ
れぞれ、一対のくし歯電極１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１
４ｂを有する。くし歯電極１３ａ，１３ｂの電極指は互
いに間挿し合っている。同様に、くし歯電極１４ａ，１
４ｂの電極指は互いに間挿し合っている。
【００５９】また、ＩＤＴ１３，１４は、表面波伝搬方
向において、所定のギャップＧを隔てて配置されてい
る。ＩＤＴ１３，１４が設けられている領域の表面波伝
搬方向両側には、複数本の電極指を両端で短絡してなる
グレーティング型反射器１５，１６が配置されている。
上記ＩＤＴ１３，１４及び反射器１５，１６は、タング
ステンまたはタンタルにより構成されている。
向において、所定のギャップＧを隔てて配置されてい
る。ＩＤＴ１３，１４が設けられている領域の表面波伝
搬方向両側には、複数本の電極指を両端で短絡してなる
グレーティング型反射器１５，１６が配置されている。
上記ＩＤＴ１３，１４及び反射器１５，１６は、タング
ステンまたはタンタルにより構成されている。
【００６０】本実施例の弾性表面波の特徴は、上記特定
の水晶基板を用いていること、並びにＩＤＴ１３，１４
を、ＴａまたはＷを含む電極材料により構成したことに
加えて、さらに、第１，第２のＩＤＴ１３，１４の電極
指の対数ＮIDT が、下記のようにして表されるＮIDT
MAX （ｘ）以下とされていることを特徴とする。
の水晶基板を用いていること、並びにＩＤＴ１３，１４
を、ＴａまたはＷを含む電極材料により構成したことに
加えて、さらに、第１，第２のＩＤＴ１３，１４の電極
指の対数ＮIDT が、下記のようにして表されるＮIDT
MAX （ｘ）以下とされていることを特徴とする。
【００６１】ＮIDT MAX （ｘ）は、 ＮIDT MAX （ｘ）＝３３８｛ｘ−（０．２２＋０．５５ｎ）｝2 ＋２５ …式（５） で表される値である。ここで、ＩＤＴ１３，１４間のギ
ャップＧ（電極指の中心間の距離）の寸法をＧとしたと
きに、ｘ＝Ｇ／λである。また、ｎは、−０．０５５＋
０．５５ｎ≦ｘ≦０．４９５＋０．５５ｎで定まる整数
である。
ャップＧ（電極指の中心間の距離）の寸法をＧとしたと
きに、ｘ＝Ｇ／λである。また、ｎは、−０．０５５＋
０．５５ｎ≦ｘ≦０．４９５＋０．５５ｎで定まる整数
である。
【００６２】本実施例の縦結合型弾性表面波フィルタ１
１では、ＮIDT が、上記ＮIDT MAX（ｘ）以下とされて
いるので、以下に述べるようにモード間隔（縦基本モー
ドと縦高次モードとの周波数差の中心周波数に対する比
率（％））を調整することができ、それによって帯域幅
を調整することができる。これを、図１６〜図２１を参
照して説明する。
１では、ＮIDT が、上記ＮIDT MAX（ｘ）以下とされて
いるので、以下に述べるようにモード間隔（縦基本モー
ドと縦高次モードとの周波数差の中心周波数に対する比
率（％））を調整することができ、それによって帯域幅
を調整することができる。これを、図１６〜図２１を参
照して説明する。
【００６３】図１６（ａ）及び（ｂ）は、上記弾性表面
波フィルタ１１として、第１，第２のＩＤＴ１３，１４
間のギャップを０．５０λとし、ＮIDT を５０（図１６
（ａ）の場合）及び３０（図１６（ｂ）の場合）、Ｎ
REF ＝４０とし、ＩＤＴ１３，１４と近接された反射器
１５，１６との間の表面波伝搬方向に沿うギャップを
０．５０λとし、付加インピーダンスを５０Ωとした場
合の挿入損失−周波数特性を示す。なお、図１６及び後
述の図１７〜２０に示す特性を得るに際し、水晶基板と
しては、オイラー角（０，１２７°，９０°）のものを
用い、ＩＤＴ１３，１４の膜厚ｈ／λは０．０２、ｄは
０．６とした。
波フィルタ１１として、第１，第２のＩＤＴ１３，１４
間のギャップを０．５０λとし、ＮIDT を５０（図１６
（ａ）の場合）及び３０（図１６（ｂ）の場合）、Ｎ
REF ＝４０とし、ＩＤＴ１３，１４と近接された反射器
１５，１６との間の表面波伝搬方向に沿うギャップを
０．５０λとし、付加インピーダンスを５０Ωとした場
合の挿入損失−周波数特性を示す。なお、図１６及び後
述の図１７〜２０に示す特性を得るに際し、水晶基板と
しては、オイラー角（０，１２７°，９０°）のものを
用い、ＩＤＴ１３，１４の膜厚ｈ／λは０．０２、ｄは
０．６とした。
【００６４】図１６（ａ），（ｂ）に示す特性におい
て、使用する帯域は、矢印Ｌ1 ，Ｌ2で示す部分であ
る。矢印Ｌ1 ，Ｌ2 で示す帯域を比較すれば明らかなよ
うに、Ｎ IDT の数を変化させたことにより、帯域幅が変
化していることがわかる。
て、使用する帯域は、矢印Ｌ1 ，Ｌ2で示す部分であ
る。矢印Ｌ1 ，Ｌ2 で示す帯域を比較すれば明らかなよ
うに、Ｎ IDT の数を変化させたことにより、帯域幅が変
化していることがわかる。
【００６５】上記帯域幅の変化は、基本モードに対して
高次モードが重なり合うことにより生じる現象であり、
従って、本願発明者らは、高次モードと基本モードとの
周波数差（モード周波数差）の中心周波数に対する比
率、すなわち帯域幅が、ＮIDTによりどのように変化す
るかを調べた。結果を図１７〜図２０に示す。
高次モードが重なり合うことにより生じる現象であり、
従って、本願発明者らは、高次モードと基本モードとの
周波数差（モード周波数差）の中心周波数に対する比
率、すなわち帯域幅が、ＮIDTによりどのように変化す
るかを調べた。結果を図１７〜図２０に示す。
【００６６】なお、上記帯域幅の変化は、ＮIDT の数だ
けでなく、第１，第２のＩＤＴ１３，１４間のギャップ
にも供することに鑑み、ギャップＧについても種々異な
らせた。すなわち、図１７では、ＩＤＴ１３，１４間の
ギャップｘ＝０．２０λとし、図１８ではｘ＝０．５０
λとし、図１９ではｘ＝０．７０λとし、図２０ではｘ
＝０．９０λとした。
けでなく、第１，第２のＩＤＴ１３，１４間のギャップ
にも供することに鑑み、ギャップＧについても種々異な
らせた。すなわち、図１７では、ＩＤＴ１３，１４間の
ギャップｘ＝０．２０λとし、図１８ではｘ＝０．５０
λとし、図１９ではｘ＝０．７０λとし、図２０ではｘ
＝０．９０λとした。
【００６７】図１７〜図２０から明らかなように、ギャ
ップｘの値に如何に係わらず、ＮID T の数が減少するに
つれて、帯域幅が大きくなり、ＮIDT が大きくなるにつ
れて、帯域幅が小さくなり、ＮIDT が一定の値を超える
と帯域幅が０となることがわかる。
ップｘの値に如何に係わらず、ＮID T の数が減少するに
つれて、帯域幅が大きくなり、ＮIDT が大きくなるにつ
れて、帯域幅が小さくなり、ＮIDT が一定の値を超える
と帯域幅が０となることがわかる。
【００６８】よって、縦結合型弾性表面波フィルタ１１
においては、ＮIDT をある一定の数以下にすることによ
り、帯域幅を有するフィルタ特性を得ることができ、か
つＮ IDT を該一定の数以下とすれば、該一定の数以下の
範囲でＮIDT を調整することにより所望の帯域幅を実現
し得ることがわかる。
においては、ＮIDT をある一定の数以下にすることによ
り、帯域幅を有するフィルタ特性を得ることができ、か
つＮ IDT を該一定の数以下とすれば、該一定の数以下の
範囲でＮIDT を調整することにより所望の帯域幅を実現
し得ることがわかる。
【００６９】ところが、帯域幅が０となるＮIDT の数
は、上記ｘの値によって変化する。そこで、本願発明者
らは、図１８〜図２０に示した特性と同様に、ＩＤＴ−
ＩＤＴ間のギャップＧを種々異ならせ、同様の特性を得
た。そして、これらの特性から、帯域幅が０となるＮ
IDT の数を求めた。結果を図２１に示す。
は、上記ｘの値によって変化する。そこで、本願発明者
らは、図１８〜図２０に示した特性と同様に、ＩＤＴ−
ＩＤＴ間のギャップＧを種々異ならせ、同様の特性を得
た。そして、これらの特性から、帯域幅が０となるＮ
IDT の数を求めた。結果を図２１に示す。
【００７０】図２１の横軸はＩＤＴ間のギャップＸの値
を示し、縦軸はＮIDT の数を示す。すなわち、図１８に
示した特性を例にとると、ＩＤＴ−ＩＤＴ間のギャップ
ｘが０．５０λの場合には、ＮIDT ＝５０において帯域
幅が０となる。従って、図２１では、Ｘ＝０．５のとこ
ろでは、ＮIDT は５０とされている。
を示し、縦軸はＮIDT の数を示す。すなわち、図１８に
示した特性を例にとると、ＩＤＴ−ＩＤＴ間のギャップ
ｘが０．５０λの場合には、ＮIDT ＝５０において帯域
幅が０となる。従って、図２１では、Ｘ＝０．５のとこ
ろでは、ＮIDT は５０とされている。
【００７１】よって、図２１において、測定された点を
結んで得られた曲線Ｍよりも下方の領域となるようにＮ
IDT を設定すれば、帯域幅を得ることができ、かつＮ
IDT の数をその範囲で調整することにより所望の帯域幅
を実現し得ることがわかる。
結んで得られた曲線Ｍよりも下方の領域となるようにＮ
IDT を設定すれば、帯域幅を得ることができ、かつＮ
IDT の数をその範囲で調整することにより所望の帯域幅
を実現し得ることがわかる。
【００７２】図２１の曲線Ｍを近似すると、曲線Ｍ上の
ＮIDT の値ＮIDT MAX （ｘ）は、 ＮIDT MAX （ｘ）＝３３８｛ｘ−（０．２２＋０．５５ｎ）｝2 ＋２５ …式（５） となる。ここで、ｎは、０．２２＋０．５５ｎ−（０．
５５／２）≦ｘ＜０．２２＋０．５５ｎ＋（０．５５／
２）であり、すなわち−０．０５５＋０．５５ｎ≦ｘ＜
０．４９５＋０．５５ｎ…式（６）となる。
ＮIDT の値ＮIDT MAX （ｘ）は、 ＮIDT MAX （ｘ）＝３３８｛ｘ−（０．２２＋０．５５ｎ）｝2 ＋２５ …式（５） となる。ここで、ｎは、０．２２＋０．５５ｎ−（０．
５５／２）≦ｘ＜０．２２＋０．５５ｎ＋（０．５５／
２）であり、すなわち−０．０５５＋０．５５ｎ≦ｘ＜
０．４９５＋０．５５ｎ…式（６）となる。
【００７３】すなわち、ｎは、上述した式（６）を満た
す整数となる。図２１に示す曲線Ｍから明らかなよう
に、ｘと、上記ＮIDT MAX の値との間には周期性が存在
し、従って式（５）に示したように、ＮIDT MAX （ｘ）
の値がｎに依存することになる。
す整数となる。図２１に示す曲線Ｍから明らかなよう
に、ｘと、上記ＮIDT MAX の値との間には周期性が存在
し、従って式（５）に示したように、ＮIDT MAX （ｘ）
の値がｎに依存することになる。
【００７４】よって、本実施例の縦結合型弾性表面波フ
ィルタ１１では、ＩＤＴ１３，１４の電極指の対数Ｎ
IDT を、上記のようにして定義されるＮIDT MAX （ｘ）
以下とすれば、帯域幅を得ることができ、しかもその範
囲でＮIDT の数を調整することにより所望の帯域幅を容
易に実現し得ることがわかる。
ィルタ１１では、ＩＤＴ１３，１４の電極指の対数Ｎ
IDT を、上記のようにして定義されるＮIDT MAX （ｘ）
以下とすれば、帯域幅を得ることができ、しかもその範
囲でＮIDT の数を調整することにより所望の帯域幅を容
易に実現し得ることがわかる。
【００７５】また、本願発明者らは、上記縦結合型弾性
表面波フィルタ１１において、反射器の電極指の本数Ｎ
REF を変化させた場合、挿入損失がどのように変化する
かを調べた。すなわち、上記と同様に、オイラー角
（０，１２７°，９０°）の水晶基板上に、ｈ／λ＝
０．０２、ｄ＝０．６となるようにＴａ薄膜からなるＩ
ＤＴ１３，１４を形成し、同じくＴａ薄膜からなる反射
器１５，１６の電極指の本数を種々異ならせ、種々の弾
性表面波フィルタ１１を作製した。これらの弾性表面波
フィルタ１１について、挿入損失を測定した。結果を図
２３に示す。
表面波フィルタ１１において、反射器の電極指の本数Ｎ
REF を変化させた場合、挿入損失がどのように変化する
かを調べた。すなわち、上記と同様に、オイラー角
（０，１２７°，９０°）の水晶基板上に、ｈ／λ＝
０．０２、ｄ＝０．６となるようにＴａ薄膜からなるＩ
ＤＴ１３，１４を形成し、同じくＴａ薄膜からなる反射
器１５，１６の電極指の本数を種々異ならせ、種々の弾
性表面波フィルタ１１を作製した。これらの弾性表面波
フィルタ１１について、挿入損失を測定した。結果を図
２３に示す。
【００７６】また、上記挿入損失は、ＩＤＴ１３，１４
の電極指の対数及びＩＤＴ１３，１４間のギャップＧの
大きさにも影響されるため、ＩＤＴ１３，１４の電極指
の対数及びＩＤＴ１３，１４間のギャップＧが異なるよ
うに、さらに種々の弾性表面波フィルタ１１を作製し、
その挿入損失を測定した。結果を図２３に示す。
の電極指の対数及びＩＤＴ１３，１４間のギャップＧの
大きさにも影響されるため、ＩＤＴ１３，１４の電極指
の対数及びＩＤＴ１３，１４間のギャップＧが異なるよ
うに、さらに種々の弾性表面波フィルタ１１を作製し、
その挿入損失を測定した。結果を図２３に示す。
【００７７】図２３から明らかなように、ＩＤＴの電極
指の対数ＮIDT の数及びＩＤＴ１３，１４間のギャップ
Ｇの大きさの如何に係わらず、反射器１５，１６の電極
指の数ＮREF が増加するにつれて、挿入損失が低下する
ことがわかる。また、挿入損失は、反射器の電極指の本
数ＮREF が２０を超えるとほぼ一定となることがわか
る。
指の対数ＮIDT の数及びＩＤＴ１３，１４間のギャップ
Ｇの大きさの如何に係わらず、反射器１５，１６の電極
指の数ＮREF が増加するにつれて、挿入損失が低下する
ことがわかる。また、挿入損失は、反射器の電極指の本
数ＮREF が２０を超えるとほぼ一定となることがわか
る。
【００７８】従って、ＮREF を２０以下とすれば、Ｎ
REF を調整することにより、挿入損失を調整し得ること
がわかる。すなわち、ＮREF の数を調整するだけで、容
易に所望とする挿入損失の弾性表面波フィルタ１１を提
供することができる。
REF を調整することにより、挿入損失を調整し得ること
がわかる。すなわち、ＮREF の数を調整するだけで、容
易に所望とする挿入損失の弾性表面波フィルタ１１を提
供することができる。
【００７９】なお、図１５に示した弾性表面波フィルタ
１１では、第１，第２のＩＤＴ１３，１４を有する１段
の縦結合型弾性表面波フィルタを示したが、本発明に係
る縦結合型弾性表面波フィルタは、２段以上の複数段構
成を有するものであってもよい。図２２は、図１５に示
した縦結合型弾性表面波フィルタ１１を２段縦属接続し
てなる縦結合型弾性表面波フィルタの電極構造を示す平
面図である。
１１では、第１，第２のＩＤＴ１３，１４を有する１段
の縦結合型弾性表面波フィルタを示したが、本発明に係
る縦結合型弾性表面波フィルタは、２段以上の複数段構
成を有するものであってもよい。図２２は、図１５に示
した縦結合型弾性表面波フィルタ１１を２段縦属接続し
てなる縦結合型弾性表面波フィルタの電極構造を示す平
面図である。
【００８０】弾性表面波フィルタ２１では、上記特定の
オイラー角の水晶基板上に、ＴａまたはＷを用いて、第
１，第２のＩＤＴ２３，２４が形成されており、ＩＤＴ
２３，２４の設けられている領域の表面波伝搬方向両側
に反射器２５，２６が形成されている。さらに、ＩＤＴ
２３，２４が形成されている領域の側方に、第１，第２
のＩＤＴ２７，２８が設けられており、ＩＤＴ２７，２
８が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器
２９，３０が設けられている。ＩＤＴ２３，２４，２
７，２８は、それぞれ、一対のくし歯電極２３ａ，２３
ｂ，２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ
を有する。
オイラー角の水晶基板上に、ＴａまたはＷを用いて、第
１，第２のＩＤＴ２３，２４が形成されており、ＩＤＴ
２３，２４の設けられている領域の表面波伝搬方向両側
に反射器２５，２６が形成されている。さらに、ＩＤＴ
２３，２４が形成されている領域の側方に、第１，第２
のＩＤＴ２７，２８が設けられており、ＩＤＴ２７，２
８が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器
２９，３０が設けられている。ＩＤＴ２３，２４，２
７，２８は、それぞれ、一対のくし歯電極２３ａ，２３
ｂ，２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ
を有する。
【００８１】ここでは、ＩＤＴ２３，２４及び反射器２
５，２６で構成される弾性表面波フィルタ部と、ＩＤＴ
２７，２８及び反射器２９，３０で構成される弾性表面
波フィルタ部とが接続されて２段構成の弾性表面波フィ
ルタとされている。
５，２６で構成される弾性表面波フィルタ部と、ＩＤＴ
２７，２８及び反射器２９，３０で構成される弾性表面
波フィルタ部とが接続されて２段構成の弾性表面波フィ
ルタとされている。
【００８２】すなわち、ＩＤＴ２３の一方のくし歯電極
２３ａがアース電位に接続され、他方のくし歯電極２３
ｂが、ＩＤＴ２８の一方のくし歯電極２８ａに電気的に
接続されている。また、ＩＤＴ２８の他方のくし歯電極
２８ｂがアース電位に接続されている。従って、上記２
個の弾性表面波フィルタ部が２段縦属接続されている。
２３ａがアース電位に接続され、他方のくし歯電極２３
ｂが、ＩＤＴ２８の一方のくし歯電極２８ａに電気的に
接続されている。また、ＩＤＴ２８の他方のくし歯電極
２８ｂがアース電位に接続されている。従って、上記２
個の弾性表面波フィルタ部が２段縦属接続されている。
【００８３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、水晶基
板上にＩＤＴを形成してなる弾性表面波装置において、
水晶基板としてオイラー角（０，θ，９０°）において
θが１２２°以上、１３１°以下のものを用い、かつＩ
ＤＴがＴａまたはＷを含む電極材料を用いて構成されて
いるので、上述した実験例から明らかなように、周波数
温度特性及び共振特性が良好な弾性表面波装置を提供す
ることができる。しかも、ＴａやＷは、金電極に比べて
安価であるため、弾性表面波装置のコストを低減するこ
とができる。さらに、ＴａやＷは、Ａｕに比べて加工が
容易であるため、所望とする共振特性を有する弾性表面
波装置を安定にかつ高精度に形成することができる。ま
た、励振される表面波の波長をλとしたときに、ＩＤＴ
の電極指交叉幅が４０λ以下とされているので、帯域内
における横モードによる不要スプリアスを効果的に抑圧
することができ、良好な共振特性を得ることができる。
板上にＩＤＴを形成してなる弾性表面波装置において、
水晶基板としてオイラー角（０，θ，９０°）において
θが１２２°以上、１３１°以下のものを用い、かつＩ
ＤＴがＴａまたはＷを含む電極材料を用いて構成されて
いるので、上述した実験例から明らかなように、周波数
温度特性及び共振特性が良好な弾性表面波装置を提供す
ることができる。しかも、ＴａやＷは、金電極に比べて
安価であるため、弾性表面波装置のコストを低減するこ
とができる。さらに、ＴａやＷは、Ａｕに比べて加工が
容易であるため、所望とする共振特性を有する弾性表面
波装置を安定にかつ高精度に形成することができる。ま
た、励振される表面波の波長をλとしたときに、ＩＤＴ
の電極指交叉幅が４０λ以下とされているので、帯域内
における横モードによる不要スプリアスを効果的に抑圧
することができ、良好な共振特性を得ることができる。
【００８４】
【００８５】
【００８６】請求項２に記載の発明では、ＩＤＴを構成
する電極材料がＴａであり、水晶基板のオイラー角にお
けるθが上述した式（１）を満たす値とされているの
で、−２０〜８０℃の温度範囲における周波数変化率が
２００ｐｐｍ以下とされ、良好な温度特性を有する弾性
表面波装置を提供することが可能となる。
する電極材料がＴａであり、水晶基板のオイラー角にお
けるθが上述した式（１）を満たす値とされているの
で、−２０〜８０℃の温度範囲における周波数変化率が
２００ｐｐｍ以下とされ、良好な温度特性を有する弾性
表面波装置を提供することが可能となる。
【００８７】請求項３に記載の発明では、ＩＤＴを構成
する電極材料がＷであり、水晶基板のオイラー角におけ
るθが上述した式（２）を満たす値とされているので、
−２０〜８０℃の温度範囲における周波数変化率が２０
０ｐｐｍ以下とされ、良好な温度特性を有する弾性表面
波装置を提供することが可能となる。
する電極材料がＷであり、水晶基板のオイラー角におけ
るθが上述した式（２）を満たす値とされているので、
−２０〜８０℃の温度範囲における周波数変化率が２０
０ｐｐｍ以下とされ、良好な温度特性を有する弾性表面
波装置を提供することが可能となる。
【００８８】請求項４に記載の発明では、ＩＤＴの表面
波伝搬方向両側に反射器が配置されて弾性表面波共振子
が構成されており、さらにＩＤＴの電極指の対数ＮIDT
が２００以下とされているので、ＮIDTの数を調整する
ことによりインピーダンス比を調整することができ、所
望の特性の弾性表面波共振子を容易に提供することがで
きる。
波伝搬方向両側に反射器が配置されて弾性表面波共振子
が構成されており、さらにＩＤＴの電極指の対数ＮIDT
が２００以下とされているので、ＮIDTの数を調整する
ことによりインピーダンス比を調整することができ、所
望の特性の弾性表面波共振子を容易に提供することがで
きる。
【００８９】請求項５に記載の発明では、ＮIDTが１０
０以下とされているので、ＮIDTの数を調整することに
より共振抵抗を調整することができ、それによって所望
の特性を有する弾性表面波共振子を容易に提供すること
ができる。
０以下とされているので、ＮIDTの数を調整することに
より共振抵抗を調整することができ、それによって所望
の特性を有する弾性表面波共振子を容易に提供すること
ができる。
【００９０】請求項６に記載の発明では、ＮIDTが２０
以下とされているので、ＮIDTを調整することにより比
帯域幅を調整でき、それによって所望の特性の弾性表面
波共振子を容易に提供することができる。さらに、Ｎ
IDTが比較的小さいので、弾性表面波共振子の小型化を
図ることが可能となる。
以下とされているので、ＮIDTを調整することにより比
帯域幅を調整でき、それによって所望の特性の弾性表面
波共振子を容易に提供することができる。さらに、Ｎ
IDTが比較的小さいので、弾性表面波共振子の小型化を
図ることが可能となる。
【００９１】請求項７に記載の発明では、ＩＤＴの両側
に反射器を設けた弾性表面波共振子において、反射器の
電極指の本数ＮREFが２０以下とされているので、反射
器における電極指の本数を調整することによりインピー
ダンス比を容易に調整することができる。従って、所望
とする特性の弾性表面波共振子を、反射器の電極指の数
を調整するだけで、容易に提供することが可能となる。
に反射器を設けた弾性表面波共振子において、反射器の
電極指の本数ＮREFが２０以下とされているので、反射
器における電極指の本数を調整することによりインピー
ダンス比を容易に調整することができる。従って、所望
とする特性の弾性表面波共振子を、反射器の電極指の数
を調整するだけで、容易に提供することが可能となる。
【００９２】請求項９に記載の発明では、請求項４〜７
のいずれかに記載の弾性表面波共振子としての弾性表面
波装置を用いて弾性表面波フィルタが構成されているの
で、上述したように、インピーダンス比、比帯域幅、共
振抵抗などの特性をＮIDTやＮREFを調整することにより
容易に調整することができ、従って所望とするフィルタ
特性を容易に実現することができる。
のいずれかに記載の弾性表面波共振子としての弾性表面
波装置を用いて弾性表面波フィルタが構成されているの
で、上述したように、インピーダンス比、比帯域幅、共
振抵抗などの特性をＮIDTやＮREFを調整することにより
容易に調整することができ、従って所望とするフィルタ
特性を容易に実現することができる。
【００９３】請求項９に記載の発明に係る縦結合型弾性
表面波フィルタでは、上記特定のオイラー角の水晶基板
上に、ＴａまたはＷを含む電極材料により第１，第２の
ＩＤＴが構成されており、第１，第２のＩＤＴの電極指
の対数ＮIDTが、ＮIDT MAX（ｘ）以下に選ばれているの
で、ＮIDTを調整することにより帯域幅を容易に調整す
ることができる。従って、所望とする帯域幅の縦結合型
弾性表面波フィルタを容易に提供することが可能とな
る。
表面波フィルタでは、上記特定のオイラー角の水晶基板
上に、ＴａまたはＷを含む電極材料により第１，第２の
ＩＤＴが構成されており、第１，第２のＩＤＴの電極指
の対数ＮIDTが、ＮIDT MAX（ｘ）以下に選ばれているの
で、ＮIDTを調整することにより帯域幅を容易に調整す
ることができる。従って、所望とする帯域幅の縦結合型
弾性表面波フィルタを容易に提供することが可能とな
る。
【００９４】請求項１０に記載の発明に係る縦結合型弾
性表面波フィルタでは、上記特定のオイラー角の水晶基
板上にＴａまたはＷを含む電極材料により構成された第
１，第２のＩＤＴが形成されており、第１，第２のＩＤ
Ｔの設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器
が配置されており、この反射器の電極指の数ＮREFが２
０以下とされているので、反射器の電極指の数ＮREFを
調整するだけで挿入損失を容易にコントロールすること
ができ、それによって所望の特性の弾性表面波フィルタ
を容易に提供することができる。
性表面波フィルタでは、上記特定のオイラー角の水晶基
板上にＴａまたはＷを含む電極材料により構成された第
１，第２のＩＤＴが形成されており、第１，第２のＩＤ
Ｔの設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器
が配置されており、この反射器の電極指の数ＮREFが２
０以下とされているので、反射器の電極指の数ＮREFを
調整するだけで挿入損失を容易にコントロールすること
ができ、それによって所望の特性の弾性表面波フィルタ
を容易に提供することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る弾性表面波装置を説明
するための平面図。
するための平面図。
【図２】図１に示した実施例の弾性表面波装置におい
て、水晶基板のオイラー角（０，θ，９０°）において
θを１２５〜１２８°の範囲のいずれかの値θ′とした
場合のθの変化と周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す
図。
て、水晶基板のオイラー角（０，θ，９０°）において
θを１２５〜１２８°の範囲のいずれかの値θ′とした
場合のθの変化と周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す
図。
【図３】図１に示した実施例の弾性表面波装置の共振特
性を示す図。
性を示す図。
【図４】θを変化させた場合のインピーダンス比の変化
を示す図。
を示す図。
【図５】実施例の弾性表面波共振子において、ｄ×ｈ／
λ＝０．０１２、θ＝１２７°の場合の周波数温度特性
を示す図。
λ＝０．０１２、θ＝１２７°の場合の周波数温度特性
を示す図。
【図６】実施例の弾性表面波共振子において、電極材料
としてＴａを用いた場合に、ｄ×（ｈ／λ）とθとの関
係を示す図。
としてＴａを用いた場合に、ｄ×（ｈ／λ）とθとの関
係を示す図。
【図７】実施例の弾性表面波共振子において、電極材料
としてＷを用いた場合に、ｄ×（ｈ／λ）とθとの関係
を示す図。
としてＷを用いた場合に、ｄ×（ｈ／λ）とθとの関係
を示す図。
【図８】実施例の弾性表面波共振子における***振周波
数と共振周波数との差の共振周波数に対する周波数比
と、インピーダンスとの関係を示す図であり、ＩＤＴの
電極指交叉幅が２５λの場合の特性を示す図。
数と共振周波数との差の共振周波数に対する周波数比
と、インピーダンスとの関係を示す図であり、ＩＤＴの
電極指交叉幅が２５λの場合の特性を示す図。
【図９】実施例の弾性表面波共振子における***振周波
数と共振周波数との差の共振周波数に対する周波数比
と、インピーダンスとの関係を示す図であり、ＩＤＴの
電極指交叉幅が４０λの場合の特性を示す図。
数と共振周波数との差の共振周波数に対する周波数比
と、インピーダンスとの関係を示す図であり、ＩＤＴの
電極指交叉幅が４０λの場合の特性を示す図。
【図１０】実施例の弾性表面波共振子における***振周
波数と共振周波数との差の共振周波数に対する周波数比
と、インピーダンスとの関係を示す図であり、ＩＤＴの
電極指交叉幅が１００λの場合の特性を示す図。
波数と共振周波数との差の共振周波数に対する周波数比
と、インピーダンスとの関係を示す図であり、ＩＤＴの
電極指交叉幅が１００λの場合の特性を示す図。
【図１１】実施例の弾性表面波共振子におけるＩＤＴの
電極指の対数ＮIDT とインピーダンス比との関係を示す
図。
電極指の対数ＮIDT とインピーダンス比との関係を示す
図。
【図１２】実施例の弾性表面波共振子において、ＩＤＴ
の電極指の対数ＮIDT と比帯域幅との関係を示す図。
の電極指の対数ＮIDT と比帯域幅との関係を示す図。
【図１３】実施例の弾性表面波共振子においてＩＤＴの
電極指の対数ＮIDT と共振抵抗との関係を示す図。
電極指の対数ＮIDT と共振抵抗との関係を示す図。
【図１４】実施例の弾性表面波共振子において、反射器
の電極指の数ＮREF とインピーダンス比との関係を示す
図。
の電極指の数ＮREF とインピーダンス比との関係を示す
図。
【図１５】本発明の第２の実施例としての縦結合型弾性
表面波フィルタを示す平面図。
表面波フィルタを示す平面図。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、ＮIDT を変化させた場
合の縦結合型弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特
性を示す。
合の縦結合型弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特
性を示す。
【図１７】実施例の縦結合型弾性表面波フィルタにおけ
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．２０λの場合の結果を示す
図。
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．２０λの場合の結果を示す
図。
【図１８】実施例の縦結合型弾性表面波フィルタにおけ
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．５０λの場合の結果を示す
図。
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．５０λの場合の結果を示す
図。
【図１９】実施例の縦結合型弾性表面波フィルタにおけ
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．７０λの場合の結果を示す
図。
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．７０λの場合の結果を示す
図。
【図２０】実施例の縦結合型弾性表面波フィルタにおけ
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．９０λの場合の結果を示す
図。
るＮIDT と帯域幅との関係を示す図であり、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間のギャップｘ＝０．９０λの場合の結果を示す
図。
【図２１】実施例の縦結合型弾性表面波フィルタにおけ
るＩＤＴ間のギャップｘとＮIDT MAX との関係を示す
図。
るＩＤＴ間のギャップｘとＮIDT MAX との関係を示す
図。
【図２２】本発明の縦結合型弾性表面波フィルタの変形
例を説明するための平面図。
例を説明するための平面図。
【図２３】実施例の縦結合型弾性表面波フィルタにおけ
る反射器の電極指の本数ＮREF と、挿入損失との関係を
示す図。
る反射器の電極指の本数ＮREF と、挿入損失との関係を
示す図。
【図２４】実施例の弾性表面波共振子を複数用いて構成
された本発明の一実施例としての弾性表面波フィルタの
回路図。
された本発明の一実施例としての弾性表面波フィルタの
回路図。
【符号の説明】 １…弾性表面波装置としての弾性表面波共振子 ２…水晶基板 ３…ＩＤＴ ３ａ，３ｂ…くし歯電極 ４，５…反射器 ４ａ，５ａ…電極指 １１…縦結合型弾性表面波フィルタ １２…水晶基板 １３，１４…第１，第２のＩＤＴ １３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…くし歯電極 １５，１６…反射器 １５ａ，１６ａ…電極指 ２１…縦結合型弾性表面波フィルタ ２２…水晶基板 ２３，２４…第１，第２のＩＤＴ ２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ…くし歯電極 ２５，２６…反射器 ２７，２８…第１，第２のＩＤＴ ２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ…くし歯電極 ２９，３０…反射器
フロントページの続き (72)発明者 中尾 武志 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−105426（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−233645（ＪＰ，Ａ) 門田道雄 外４名，水晶ＳＨ波を用い た超小型ＩＦ ＳＡＷフィルタ，信学技 報，日本，社団法人 電子情報通信学 会，ＵＳ2001−70（2001−10），31−37 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/25 H03H 9/145
Claims (10)
- 【請求項１】 オイラー角（０，θ，９０°）におい
て、θが、１２２°≦θ≦１３１°である水晶基板と、 前記水晶基板上に形成されておりＴａまたはＷを含む電
極材料により、構成されているインターデジタルトラン
スデューサとを備え、励振される表面波の波長をλとし
たときに、前記インターデジタルトランスデューサの電
極指交叉幅が４０λ以下であることを特徴とする、弾性
表面波装置。 - 【請求項２】 前記インターデジタルトランスデューサ
を構成する電極材料がＴａであり、インターデジタルト
ランスデューサの膜厚をｈ、インターデジタルトランス
デューサの電極指のメタライゼーションレシオをｄとし
たときに、θが、 θ＝１２５．４４＋１０８．２７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（１） とされていることを特徴とする、請求項１に記載の弾性
表面波装置。 - 【請求項３】 前記インターデジタルトランスデューサ
を構成する電極材料がＷであり、インターデジタルトラ
ンスデューサの膜厚をｈ、インターデジタルトランスデ
ューサの電極指のメタライゼーションレシオをｄとした
ときに、θが、 θ＝１２５．７０＋４９．８７×ｄ×ｈ／λ±１．２ …式（２） とされていることを特徴とする、請求項１に記載の弾性
表面波装置。 - 【請求項４】 前記インターデジタルトランスデューサ
の表面波伝搬方向両側に配置された反射器をさらに備
え、それによって弾性表面波共振子が構成されており、 前記インターデジタルトランスデューサの電極指の対数
をＮIDTとしたときに、ＮIDTが２００以下とされている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の弾
性表面波装置。 - 【請求項５】 前記ＮIDTが１００以下とされているこ
とを特徴とする、請求項４に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項６】 前記ＮIDTが２０以下とされていること
を特徴とする、請求項４に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項７】 前記インターデジタルトランスデューサ
の表面波伝搬方向両側に配置されており、かつ表面波伝
搬方向と直交する方向に延びる複数本の電極指の両端を
短絡することにより構成された反射器をさらに備え、そ
れによって弾性表面波共振子が構成されており、 前記反射器の電極指の本数をＮREFとしたときに、ＮREF
が２０以下とされていることを特徴とする、請求項１〜
３のいずれかに記載の弾性表面波装置。 - 【請求項８】 弾性表面波共振子としての請求項４〜７
のいずれかに記載の弾性表面波装置を用いて構成されて
いることを特徴とする、弾性表面波フィルタ。 - 【請求項９】 オイラー角（０，θ，９０°）におい
て、θが、１２５°≦θ≦１２８°である水晶基板と、 前記水晶基板上においてギャップを隔てて配置されてお
り、かつＴａまたはＷを含む電極材料により構成されて
いる第１，第２のインターデジタルトランスデューサ
と、 前記第１，第２のインターデジタルトランスデューサの
設けられている領域の表面波伝搬方向両側に配置された
反射器とを備え、 前記第１，第２のインターデジタルトランスデューサ間
のギャップの表面波伝搬方向に沿う寸法をＧ、ｘ＝Ｇ／
λとし、各インターデジタルトランスデューサの電極指
の対数をＮIDTとしたときに、ＮIDTがＮIDT MAX（ｘ）以
下とされており、 但し、ＮIDT MAX（ｘ）＝３３８｛ｘ−（０．２２＋０．
５５ｎ）｝2 ＋２５であり、ｎは、−０．０５５＋０．
５５ｎ≦ｘ＜０．４９５＋０．５５ｎで定まる整数であ
ることを特徴とする、縦結合型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項１０】 オイラー角（０，θ，９０°）におい
て、θが、１２５°≦θ≦１２８°である水晶基板と、 前記水晶基板上においてギャップを隔てて配置されてお
り、かつＴａまたはＷを含む電極材料により構成されて
いる第１，第２のインターデジタルトランスデューサ
と、 前記第１，第２のインターデジタルトランスデューサの
設けられている領域の表面波伝搬方向両側に配置された
反射器とを備え、 前記反射器の電極指の数をＮREFとしたときに、ＮREFが
２０以下とされていることを特徴とする、縦結合型弾性
表面波フィルタ。
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