JP3414384B2 - 弾性表面波フィルタ、およびそれを用いた通信機装置 - Google Patents
弾性表面波フィルタ、およびそれを用いた通信機装置Info
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信機装置などの
用途で用いられる弾性表面波フィルタに関するものであ
る。
用途で用いられる弾性表面波フィルタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば携帯電話端末などの通
信機装置用途に弾性表面波フィルタが用いられている。
周知のように、携帯電話端末には方式に応じて、さまざ
まな周波数帯域が用いられているが、弾性表面波フィル
タをその周波数帯域に適合させるためにさまざまな周波
数調整方法が行われている。
信機装置用途に弾性表面波フィルタが用いられている。
周知のように、携帯電話端末には方式に応じて、さまざ
まな周波数帯域が用いられているが、弾性表面波フィル
タをその周波数帯域に適合させるためにさまざまな周波
数調整方法が行われている。
【０００３】例えば、弾性表面波フィルタの櫛形電極を
含めた圧電基板全面に均一に絶縁膜を被着させ、その絶
縁膜を所望の周波数に応じた膜厚となるようにエッチン
グして、周波数帯域を調整する方法が知られている。以
下にそのような弾性表面波フィルタの製造工程について
説明する。
含めた圧電基板全面に均一に絶縁膜を被着させ、その絶
縁膜を所望の周波数に応じた膜厚となるようにエッチン
グして、周波数帯域を調整する方法が知られている。以
下にそのような弾性表面波フィルタの製造工程について
説明する。
【０００４】図１は、従来の弾性表面波フィルタの製造
工程を示す図である。図１（ａ）に示すように、まず、
ＬｉＴａＯ3またはＬｉＮｂＯ3などの圧電体からなる基
板１１を用意する。そして基板１１を鏡面仕上げした
後、公知の方法で基板１１の表面にフォトレジストから
なるレジストパターン４０を形成させる。次に、Ａｌ、
Ａｕなどの導電率の高い金属膜４１を、蒸着などによっ
て、所定の厚さに堆積させる。
工程を示す図である。図１（ａ）に示すように、まず、
ＬｉＴａＯ3またはＬｉＮｂＯ3などの圧電体からなる基
板１１を用意する。そして基板１１を鏡面仕上げした
後、公知の方法で基板１１の表面にフォトレジストから
なるレジストパターン４０を形成させる。次に、Ａｌ、
Ａｕなどの導電率の高い金属膜４１を、蒸着などによっ
て、所定の厚さに堆積させる。
【０００５】その後、図１（ｂ）に示すように、溶剤な
どに浸漬し、超音波などを加えて、レジストパターン４
０とその上の金属膜４１とを同時溶解、あるいは同時に
剥離して除去する。
どに浸漬し、超音波などを加えて、レジストパターン４
０とその上の金属膜４１とを同時溶解、あるいは同時に
剥離して除去する。
【０００６】その結果、図1（ｃ）に示すように、残っ
た金属膜により所望のパターンの電極４２が形成され
る。この電極は櫛形電極や反射器に相当するものであ
る。
た金属膜により所望のパターンの電極４２が形成され
る。この電極は櫛形電極や反射器に相当するものであ
る。
【０００７】その後、図１（ｄ）に示すように、スパッ
タ法やＣＶＤ法などを用いて電極４２を含めた基板１１
の全面に、それらとはエッチングレートの異なるＳｉＯ
2などの絶縁膜４３を所定の厚さに堆積し被着させる。
タ法やＣＶＤ法などを用いて電極４２を含めた基板１１
の全面に、それらとはエッチングレートの異なるＳｉＯ
2などの絶縁膜４３を所定の厚さに堆積し被着させる。
【０００８】その後、ウエハプロービング装置により、
電極に電気信号を印加して周波数測定を行い、目標とす
る周波数との差を求める。その周波数差をゼロにするた
めに、エッチング時間を監視してドライエッチング法な
どにより絶縁膜４３を全面エッチングして周波数調整を
行っている。
電極に電気信号を印加して周波数測定を行い、目標とす
る周波数との差を求める。その周波数差をゼロにするた
めに、エッチング時間を監視してドライエッチング法な
どにより絶縁膜４３を全面エッチングして周波数調整を
行っている。
【０００９】次に、上記に説明した従来の周波数調整方
法を、直列腕を構成する少なくとも一つの直列腕共振子
と、並列腕を構成する少なくとも一つの並列腕共振子と
からなる、いわゆるラダー型とよばれる弾性表面波フィ
ルタに適用した場合について、図２および図３を用いて
説明する。
法を、直列腕を構成する少なくとも一つの直列腕共振子
と、並列腕を構成する少なくとも一つの並列腕共振子と
からなる、いわゆるラダー型とよばれる弾性表面波フィ
ルタに適用した場合について、図２および図３を用いて
説明する。
【００１０】図２は、図２（ａ）がラダー型弾性表面波
フィルタの代表的な周波数特性を示すグラフであり、図
２（ｂ）が、ラダー型弾性表面波フィルタの代表的なイ
ンピーダンス特性を示すグラフである。
フィルタの代表的な周波数特性を示すグラフであり、図
２（ｂ）が、ラダー型弾性表面波フィルタの代表的なイ
ンピーダンス特性を示すグラフである。
【００１１】図２（ａ）（ｂ）に示すように、直列腕共
振子の共振周波数ｆｒｓと並列腕共振子の***振周波数
ｆａｐとを一致させると、それを中心周波数ｆ0とした
バンドパスフィルタを構成できる。また、このときの帯
域幅は、並列腕共振子の共振周波数ｆｒｐと直列腕共振
子の***振周波数ｆａｓの差に依存している。
振子の共振周波数ｆｒｓと並列腕共振子の***振周波数
ｆａｐとを一致させると、それを中心周波数ｆ0とした
バンドパスフィルタを構成できる。また、このときの帯
域幅は、並列腕共振子の共振周波数ｆｒｐと直列腕共振
子の***振周波数ｆａｓの差に依存している。
【００１２】図３は、ＳｉＯ2堆積前後における一端子
対弾性表面波素子の共振周波数と***振周波数のシフト
量を示すグラフである。なお、このグラフはＡｌ電極の
膜厚を共振周波数と***振周波数の波長の平均の７．２
％とし、ＳｉＯ2からなる絶縁膜の膜厚を共振周波数と
***振周波数の波長の平均の１．７％となるように堆積
させたときのサンプルの平均値からなるデータである。
対弾性表面波素子の共振周波数と***振周波数のシフト
量を示すグラフである。なお、このグラフはＡｌ電極の
膜厚を共振周波数と***振周波数の波長の平均の７．２
％とし、ＳｉＯ2からなる絶縁膜の膜厚を共振周波数と
***振周波数の波長の平均の１．７％となるように堆積
させたときのサンプルの平均値からなるデータである。
【００１３】直列腕共振子と並列腕共振子の上部の絶縁
膜の堆積を均一の厚さで行うと、それぞれの共振周波数
と***振周波数が、図３に示すように低くシフトする。
このとき、共振周波数よりも***振周波数の方が大きく
シフトすることが知られている。
膜の堆積を均一の厚さで行うと、それぞれの共振周波数
と***振周波数が、図３に示すように低くシフトする。
このとき、共振周波数よりも***振周波数の方が大きく
シフトすることが知られている。
【００１４】また、通常の場合、直列腕共振子の方が並
列腕共振子よりも波長が小さく設定されており、周波数
のシフト量は波長が小さいほど大きくなるため、同じ膜
厚の絶縁膜を堆積させた場合、並列腕共振子の周波数と
比べて直列腕共振子の周波数のほうが低くシフトする。
列腕共振子よりも波長が小さく設定されており、周波数
のシフト量は波長が小さいほど大きくなるため、同じ膜
厚の絶縁膜を堆積させた場合、並列腕共振子の周波数と
比べて直列腕共振子の周波数のほうが低くシフトする。
【００１５】以上のことから絶縁膜を堆積すると、弾性
表面波フィルタの帯域幅は、並列腕共振子の共振周波数
ｆｒｐと直列腕共振子の***振周波数ｆａｓの差に依存
しているため、帯域幅が狭くなり、所望の特性を得られ
なくなる場合がある。
表面波フィルタの帯域幅は、並列腕共振子の共振周波数
ｆｒｐと直列腕共振子の***振周波数ｆａｓの差に依存
しているため、帯域幅が狭くなり、所望の特性を得られ
なくなる場合がある。
【００１６】そこで、この不具合を回避するために、従
来は、絶縁膜の堆積を直列腕共振子のためと並列腕共振
子のためとの２回に分けて行い、堆積する膜厚をそれぞ
れ異ならせることで周波数のシフト量をほぼ同じになる
ように調整し、その上でエッチングを行うことで所望の
周波数調整を行っていた。
来は、絶縁膜の堆積を直列腕共振子のためと並列腕共振
子のためとの２回に分けて行い、堆積する膜厚をそれぞ
れ異ならせることで周波数のシフト量をほぼ同じになる
ように調整し、その上でエッチングを行うことで所望の
周波数調整を行っていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラダー
型の弾性表面波フィルタにおいて、上記のような周波数
調整を行うと次のような問題が生じる。
型の弾性表面波フィルタにおいて、上記のような周波数
調整を行うと次のような問題が生じる。
【００１８】すなわち、従来の調整方法では、絶縁膜の
堆積を２回に分けて行っているが、このようにすると、
作業手順と作業時間が増加し、結果的に製造コストを引
き上げる結果となる。
堆積を２回に分けて行っているが、このようにすると、
作業手順と作業時間が増加し、結果的に製造コストを引
き上げる結果となる。
【００１９】本発明の弾性表面波フィルタは、上記の問
題を鑑みてなされたものであり、ラダー型の弾性表面波
フィルタにおいても、１回の絶縁膜の堆積で、周波数帯
域を劣化させることなく、所望の周波数調整を行うこと
のできる弾性表面波フィルタを提供することを目的とし
ている。
題を鑑みてなされたものであり、ラダー型の弾性表面波
フィルタにおいても、１回の絶縁膜の堆積で、周波数帯
域を劣化させることなく、所望の周波数調整を行うこと
のできる弾性表面波フィルタを提供することを目的とし
ている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の弾性表面波フィルタは、圧電基板上に形成され
た櫛形電極と、櫛形電極上に堆積し被着させた絶縁膜と
で構成される一端子対弾性表面波共振子を１枚の圧電基
板に複数形成し、それらの少なくとも１つの一端子対弾
性表面波共振子を直列腕共振子とするとともに、残りの
少なくとも１つの一端子対弾性表面波素子を並列腕共振
子としたラダー型の弾性表面波フィルタにおいて、一端
子対弾性表面波共振子の波長をλとし、櫛形電極の線幅
をＷとしたとき、以下の式１で定義される一端子対弾性
表面波共振子の電極デューティが、直列腕共振子よりも
並列腕共振子において大きいことを特徴とする弾性表面
波フィルタである。
本発明の弾性表面波フィルタは、圧電基板上に形成され
た櫛形電極と、櫛形電極上に堆積し被着させた絶縁膜と
で構成される一端子対弾性表面波共振子を１枚の圧電基
板に複数形成し、それらの少なくとも１つの一端子対弾
性表面波共振子を直列腕共振子とするとともに、残りの
少なくとも１つの一端子対弾性表面波素子を並列腕共振
子としたラダー型の弾性表面波フィルタにおいて、一端
子対弾性表面波共振子の波長をλとし、櫛形電極の線幅
をＷとしたとき、以下の式１で定義される一端子対弾性
表面波共振子の電極デューティが、直列腕共振子よりも
並列腕共振子において大きいことを特徴とする弾性表面
波フィルタである。
【００２１】電極デューティ＝２×Ｗ／λ …（式１）
また、本発明の特定的な局面では、所定の周波数特性を
得るため絶縁膜の膜厚を調整していることを特徴とする
弾性表面波フィルタである。
得るため絶縁膜の膜厚を調整していることを特徴とする
弾性表面波フィルタである。
【００２２】さらに、本発明の特定的な局面では、直列
腕共振子の電極デューティが、０．５以下であることを
特徴とする弾性表面波フィルタである。
腕共振子の電極デューティが、０．５以下であることを
特徴とする弾性表面波フィルタである。
【００２３】本発明のさらに他の特定的な局面では、通
過帯域の高域側および低域側の両側の近傍に減衰規格が
存在することを特徴とする弾性表面波フィルタである。
過帯域の高域側および低域側の両側の近傍に減衰規格が
存在することを特徴とする弾性表面波フィルタである。
【００２４】本発明によれば、ラダー型の弾性表面波フ
ィルタの並列腕共振子の電極デューティを直列腕共振子
の電極デューティより大きくすることで、絶縁膜を堆積
しても帯域幅の劣化を抑えられるので、より厚い絶縁膜
を堆積することが可能となり、それが保護膜の役割を果
たすことになり信頼性を向上させることができる。ま
た、直列腕共振子の電極デューティを０．５以下にする
ことで、より効果的な周波数調整を行うことができる。
さらに、周波数調整の際にも帯域幅のシフト量が少なく
なるので、所望のフィルタ特性を満足したまま周波数調
整が可能となる。また、本発明の弾性表面波フィルタ
は、周波数帯域が狭くなっても広くなっても不良とな
る、例えば、ＧＳＭ１９００方式やＤＣＳ方式の通信機
装置用フィルタとして好適に用いることができる。
ィルタの並列腕共振子の電極デューティを直列腕共振子
の電極デューティより大きくすることで、絶縁膜を堆積
しても帯域幅の劣化を抑えられるので、より厚い絶縁膜
を堆積することが可能となり、それが保護膜の役割を果
たすことになり信頼性を向上させることができる。ま
た、直列腕共振子の電極デューティを０．５以下にする
ことで、より効果的な周波数調整を行うことができる。
さらに、周波数調整の際にも帯域幅のシフト量が少なく
なるので、所望のフィルタ特性を満足したまま周波数調
整が可能となる。また、本発明の弾性表面波フィルタ
は、周波数帯域が狭くなっても広くなっても不良とな
る、例えば、ＧＳＭ１９００方式やＤＣＳ方式の通信機
装置用フィルタとして好適に用いることができる。
【００２５】また、本発明のさらに別の発明は、本発明
の弾性表面波フィルタを搭載したことを特徴とする通信
機装置である。
の弾性表面波フィルタを搭載したことを特徴とする通信
機装置である。
【００２６】本発明の弾性表面波表面波フィルタを、通
信機装置に利用することで、安価で良好な周波数特性を
もった通信機装置を提供することができる。
信機装置に利用することで、安価で良好な周波数特性を
もった通信機装置を提供することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の弾性表面波フィル
タの一実施例を、図４から図８を用いて説明する。な
お、本実施例では、中心周波数が１．９ＧＨｚ（１９６
０ＭＨｚ）帯の周波数特性を持った弾性表面波フィルタ
を例示することとする。図４は、本発明の弾性表面波フ
ィルタの圧電基板上の電極を示す上面図である。図４に
示すように、３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3基板１
上に、ラダー型に複数の一端子対弾性表面波共振子が設
けられている。本実施例では一端子対弾性表面波共振子
として、直列腕に設けられた２つの直列腕共振子２ａ，
２ｂと、並列腕に設けられ、一方が直列腕に接続され、
他方がアース接続されている３つの並列腕共振子３ａ，
３ｂ，３ｃとが設けられており、フォトリソ工程および
エッチング工程によってＡｌを用いて形成させている。
各共振子の電極の膜厚は、直列腕共振子２ａ，２ｂと、
並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃの波長の平均の９．２％
としている。なお、電極形成の詳細な方法は、従来の技
術と同様のため説明を省略する。
タの一実施例を、図４から図８を用いて説明する。な
お、本実施例では、中心周波数が１．９ＧＨｚ（１９６
０ＭＨｚ）帯の周波数特性を持った弾性表面波フィルタ
を例示することとする。図４は、本発明の弾性表面波フ
ィルタの圧電基板上の電極を示す上面図である。図４に
示すように、３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3基板１
上に、ラダー型に複数の一端子対弾性表面波共振子が設
けられている。本実施例では一端子対弾性表面波共振子
として、直列腕に設けられた２つの直列腕共振子２ａ，
２ｂと、並列腕に設けられ、一方が直列腕に接続され、
他方がアース接続されている３つの並列腕共振子３ａ，
３ｂ，３ｃとが設けられており、フォトリソ工程および
エッチング工程によってＡｌを用いて形成させている。
各共振子の電極の膜厚は、直列腕共振子２ａ，２ｂと、
並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃの波長の平均の９．２％
としている。なお、電極形成の詳細な方法は、従来の技
術と同様のため説明を省略する。
【００２８】直列腕共振子２ａ，２ｂは、櫛歯部分の隙
間どうしが対向して、一定の交さ幅をもって互いに組み
合わさった一対の櫛形電極２１と、櫛形電極２１の両側
面に配置された２つの反射器２２とからなっている。並
列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃは、直列腕共振子２ａ，２
ｂと同様に櫛歯部分の隙間どうしが対向して、一定の交
さ幅をもって互いに組み合わさった一対の櫛形電極３１
と、櫛形電極３１の両側面に配置された２つの反射器３
２とからなっている。
間どうしが対向して、一定の交さ幅をもって互いに組み
合わさった一対の櫛形電極２１と、櫛形電極２１の両側
面に配置された２つの反射器２２とからなっている。並
列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃは、直列腕共振子２ａ，２
ｂと同様に櫛歯部分の隙間どうしが対向して、一定の交
さ幅をもって互いに組み合わさった一対の櫛形電極３１
と、櫛形電極３１の両側面に配置された２つの反射器３
２とからなっている。
【００２９】ここで、本発明者は、直列腕共振子２ａ，
２ｂと並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃの電極デューティ
を操作することで帯域幅増減にどのような影響があるか
実験を行った。具体的には、櫛形電極２１，３１の線幅
を調整することで電極デューティの値を操作した。な
お、電極デューティとは、櫛形電極の拡大図である図５
に示すように、一端子対弾性表面波共振子の波長をλと
し、櫛形電極の線幅をＷとしたとき、以下の式１で定義
される式である。
２ｂと並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃの電極デューティ
を操作することで帯域幅増減にどのような影響があるか
実験を行った。具体的には、櫛形電極２１，３１の線幅
を調整することで電極デューティの値を操作した。な
お、電極デューティとは、櫛形電極の拡大図である図５
に示すように、一端子対弾性表面波共振子の波長をλと
し、櫛形電極の線幅をＷとしたとき、以下の式１で定義
される式である。
【００３０】電極デューティ＝２×Ｗ／λ …（式１）
図６は、ＡからＤまでの４つのサンプルの電極デューテ
ィを示している。この図６に示す４つのサンプルを用い
て実験を行った。なお、この実験において、直列腕共振
子２ａ，２ｂは、図６に示すように櫛形電極２１の櫛歯
部分どうしの交さ幅が１７μｍ、ＩＤＴ対数（櫛歯部分
の合計数）が１００対、反射器のリフレクタ本数が１０
０本、電極ピッチが０．９９μｍ（弾性表面波の波長は
１．９９μｍ）とし、２つとも同様の構造とした。一
方、並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃは、交さ幅が５０μ
ｍ、ＩＤＴ対数が４０対、リフレクタ本数が１００本、
電極ピッチが１．０４μｍ（弾性表面波の波長は２．０
７μｍ）とし、３つとも同様の構造とした。
ィを示している。この図６に示す４つのサンプルを用い
て実験を行った。なお、この実験において、直列腕共振
子２ａ，２ｂは、図６に示すように櫛形電極２１の櫛歯
部分どうしの交さ幅が１７μｍ、ＩＤＴ対数（櫛歯部分
の合計数）が１００対、反射器のリフレクタ本数が１０
０本、電極ピッチが０．９９μｍ（弾性表面波の波長は
１．９９μｍ）とし、２つとも同様の構造とした。一
方、並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃは、交さ幅が５０μ
ｍ、ＩＤＴ対数が４０対、リフレクタ本数が１００本、
電極ピッチが１．０４μｍ（弾性表面波の波長は２．０
７μｍ）とし、３つとも同様の構造とした。
【００３１】直列腕共振子２ａ，２ｂ、並列腕共振子３
ａ，３ｂ，３ｃを形成後、直列腕共振子２ａ，２ｂ、並
列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃを含めた基板１全面に均一
に、スパッタリング法によりＳｉＯ2からなる絶縁膜
（図示せず）を堆積させた。絶縁膜の膜厚は本実施例で
は、直列腕共振子２ａ，２ｂと並列腕共振子３ａ，３
ｂ，３ｃの波長の平均の１．７％とした。
ａ，３ｂ，３ｃを形成後、直列腕共振子２ａ，２ｂ、並
列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃを含めた基板１全面に均一
に、スパッタリング法によりＳｉＯ2からなる絶縁膜
（図示せず）を堆積させた。絶縁膜の膜厚は本実施例で
は、直列腕共振子２ａ，２ｂと並列腕共振子３ａ，３
ｂ，３ｃの波長の平均の１．７％とした。
【００３２】アース電極４およびホット電極５は、各共
振子と引き回し電極１０を通じて導通している。また、
アース電極４およびホット電極５は、ウエハプロービン
グによる共振子の周波数特性を測定する地点としても利
用されている。ウエハプロービングは、ウエハプロービ
ング装置（図示せず）のアースピンをアース電極４に、
ホット電極５にホットピンをそれぞれ接触させ、周波数
を測定する。そして、その測定結果から周波数調整の調
整量が決定される。
振子と引き回し電極１０を通じて導通している。また、
アース電極４およびホット電極５は、ウエハプロービン
グによる共振子の周波数特性を測定する地点としても利
用されている。ウエハプロービングは、ウエハプロービ
ング装置（図示せず）のアースピンをアース電極４に、
ホット電極５にホットピンをそれぞれ接触させ、周波数
を測定する。そして、その測定結果から周波数調整の調
整量が決定される。
【００３３】続いて、その周波数特性の調整量から求め
たエッチング時間でＳｉＯ2のエッチングを行い、膜厚
を減少させ所望の周波数特性を得る。このエッチングは
乾式と湿式を問わず任意である。本実施例では、直列腕
共振子２ａ，２ｂと並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃの波
長の平均の０．６％の膜厚を減少させた。
たエッチング時間でＳｉＯ2のエッチングを行い、膜厚
を減少させ所望の周波数特性を得る。このエッチングは
乾式と湿式を問わず任意である。本実施例では、直列腕
共振子２ａ，２ｂと並列腕共振子３ａ，３ｂ，３ｃの波
長の平均の０．６％の膜厚を減少させた。
【００３４】ここで、絶縁膜であるＳｉＯ2堆積前後お
よびエッチング前後においての上記のサンプルＡからＤ
から得られた実験結果について以下に説明する。図７
は、それぞれ図７（ａ）が、ＳｉＯ2堆積前後、図７
（ｂ）がエッチングによる周波数調整前後の帯域幅増減
量を示したグラフである。
よびエッチング前後においての上記のサンプルＡからＤ
から得られた実験結果について以下に説明する。図７
は、それぞれ図７（ａ）が、ＳｉＯ2堆積前後、図７
（ｂ）がエッチングによる周波数調整前後の帯域幅増減
量を示したグラフである。
【００３５】図７（ａ）に示すように、従来のように電
極デューティを同じにしたサンプルＣよりも、並列腕共
振子の電極デューティを直列腕共振子の電極デューティ
よりも大きくしたサンプルＡ，Ｂの方が絶縁膜を堆積し
たときの帯域幅減が少ないことがわかる。
極デューティを同じにしたサンプルＣよりも、並列腕共
振子の電極デューティを直列腕共振子の電極デューティ
よりも大きくしたサンプルＡ，Ｂの方が絶縁膜を堆積し
たときの帯域幅減が少ないことがわかる。
【００３６】また、図７（ｂ）に示すように、エッチン
グによる周波数調整を行った後は、電極デューティを同
じにしたサンプルＣよりも、並列腕共振子の電極デュー
ティを直列腕共振子の電極デューティよりも大きくした
サンプルＡ，Ｂの方が帯域幅増が少なくなり、微妙な周
波数特性の調整が行いやすくなっている。周波数帯域
は、狭くなっても広くなっても不良となるケースがある
ので、このとき帯域幅増を防ぐことはメリットがある。
グによる周波数調整を行った後は、電極デューティを同
じにしたサンプルＣよりも、並列腕共振子の電極デュー
ティを直列腕共振子の電極デューティよりも大きくした
サンプルＡ，Ｂの方が帯域幅増が少なくなり、微妙な周
波数特性の調整が行いやすくなっている。周波数帯域
は、狭くなっても広くなっても不良となるケースがある
ので、このとき帯域幅増を防ぐことはメリットがある。
【００３７】この実験結果から、並列腕共振子の電極デ
ューティを直列腕共振子の電極デューティよりも大きく
するほど、帯域幅増減が少なく所望の周波数調整が行い
やすいことがわかる。ただし、並列腕共振子の電極デュ
ーティの方をあまりに大きくしすぎると、逆に周波数帯
域の劣化を及ぼす可能性があるので注意が必要である。
ューティを直列腕共振子の電極デューティよりも大きく
するほど、帯域幅増減が少なく所望の周波数調整が行い
やすいことがわかる。ただし、並列腕共振子の電極デュ
ーティの方をあまりに大きくしすぎると、逆に周波数帯
域の劣化を及ぼす可能性があるので注意が必要である。
【００３８】また、図３に示すように、電極デューティ
が０．５を超えたあたりから、周波数帯域のシフト量が
ほぼ横ばいになっていることがわかる。このことから、
帯域幅増減量は、並列腕共振子の共振周波数ｆｒｐと直
列腕共振子の***振周波数ｆａｓの差に依存しているた
めに、並列腕共振子の電極デューティを直列腕共振子の
電極デューティよりも大きくし、かつ直列腕共振子の電
極デューティを０．５以下としたときに、特に帯域幅の
減少が抑えられ、所望の帯域幅を得やすいことも発明者
の実験により明らかになった。なお、電極デューティが
０．５以上となったときに周波数のシフト量が横ばいに
なる傾向は、図３のときの条件に限るものではなく、例
えば本実施例のような条件でもほぼ同様の傾向がみられ
る。
が０．５を超えたあたりから、周波数帯域のシフト量が
ほぼ横ばいになっていることがわかる。このことから、
帯域幅増減量は、並列腕共振子の共振周波数ｆｒｐと直
列腕共振子の***振周波数ｆａｓの差に依存しているた
めに、並列腕共振子の電極デューティを直列腕共振子の
電極デューティよりも大きくし、かつ直列腕共振子の電
極デューティを０．５以下としたときに、特に帯域幅の
減少が抑えられ、所望の帯域幅を得やすいことも発明者
の実験により明らかになった。なお、電極デューティが
０．５以上となったときに周波数のシフト量が横ばいに
なる傾向は、図３のときの条件に限るものではなく、例
えば本実施例のような条件でもほぼ同様の傾向がみられ
る。
【００３９】以上のように製造された本発明の弾性表面
波フィルタは、例えば、ＤＣＳ方式（中心周波数１８４
２．５ＭＨｚ）や、ＧＳＭ１９００方式（中心周波数１
９６０ＭＨｚ）の通信機装置の受信用ＲＦフィルタとし
て搭載される。ＤＣＳ方式とＧＳＭ１９００方式の周波
数帯域を図８に示す。ＤＣＳ方式の受信用ＲＦフィルタ
では通過帯域の両側それぞれ２０ＭＨｚ離れた箇所と４
０ＭＨｚ離れた箇所に減衰規格（Ｔｘ帯域とガードバン
ド）が存在し、ＧＳＭ１９００方式の受信用ＲＦフィル
タに至っては通過帯域の両側それぞれ２０ＭＨｚ離れた
箇所に減衰規格（Ｔｘ帯域とガードバンド）が存在す
る。これらの方式では、通過帯域の高域側および低域側
の両側の近傍に減衰規格が存在するため、帯域幅が狭く
なっても広くなっても不良となり、本発明における帯域
幅の増減量が少ない周波数調整方法に従って製造された
弾性表面波フィルタの適用が有効となる。もちろん、本
発明の弾性表面波フィルタは、ＤＣＳ方式やＧＳＭ１９
００方式に限らず、具体的には通過帯域の高域側および
低域側の両側から、中心周波数との比率で２．５％以内
の周波数範囲内に減衰規格が存在するような方式におい
て特に効果を奏する。
波フィルタは、例えば、ＤＣＳ方式（中心周波数１８４
２．５ＭＨｚ）や、ＧＳＭ１９００方式（中心周波数１
９６０ＭＨｚ）の通信機装置の受信用ＲＦフィルタとし
て搭載される。ＤＣＳ方式とＧＳＭ１９００方式の周波
数帯域を図８に示す。ＤＣＳ方式の受信用ＲＦフィルタ
では通過帯域の両側それぞれ２０ＭＨｚ離れた箇所と４
０ＭＨｚ離れた箇所に減衰規格（Ｔｘ帯域とガードバン
ド）が存在し、ＧＳＭ１９００方式の受信用ＲＦフィル
タに至っては通過帯域の両側それぞれ２０ＭＨｚ離れた
箇所に減衰規格（Ｔｘ帯域とガードバンド）が存在す
る。これらの方式では、通過帯域の高域側および低域側
の両側の近傍に減衰規格が存在するため、帯域幅が狭く
なっても広くなっても不良となり、本発明における帯域
幅の増減量が少ない周波数調整方法に従って製造された
弾性表面波フィルタの適用が有効となる。もちろん、本
発明の弾性表面波フィルタは、ＤＣＳ方式やＧＳＭ１９
００方式に限らず、具体的には通過帯域の高域側および
低域側の両側から、中心周波数との比率で２．５％以内
の周波数範囲内に減衰規格が存在するような方式におい
て特に効果を奏する。
【００４０】また、基板１や櫛形電極２１，３１や絶縁
膜の材料および、共振子の波長などのデータは、本実施
例の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨の範
囲内において、さまざまな変更が可能である。
膜の材料および、共振子の波長などのデータは、本実施
例の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨の範
囲内において、さまざまな変更が可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、並列腕共
振子の電極デューティを直列腕共振子の電極デューティ
より大きくすることで、絶縁膜を堆積しても帯域幅の劣
化を抑えられるので、より厚い絶縁膜を堆積することが
可能となり、それが保護膜の役割を果たすことになり信
頼性を向上させることができる。
振子の電極デューティを直列腕共振子の電極デューティ
より大きくすることで、絶縁膜を堆積しても帯域幅の劣
化を抑えられるので、より厚い絶縁膜を堆積することが
可能となり、それが保護膜の役割を果たすことになり信
頼性を向上させることができる。
【００４２】また、共振子を含めた圧電基板全体に均一
の厚さの絶縁膜を堆積しても所望の周波数調整が行え
る。そのため、堆積が１回で十分となり、工程の簡素化
に貢献し、製造コスト削減および歩留りの向上に貢献で
きる。また、周波数調整の際にも帯域幅のシフト量が少
なくなるので、所望のフィルタ特性を満足したまま膜厚
をエッチングすることにより周波数調整が可能となる。
の厚さの絶縁膜を堆積しても所望の周波数調整が行え
る。そのため、堆積が１回で十分となり、工程の簡素化
に貢献し、製造コスト削減および歩留りの向上に貢献で
きる。また、周波数調整の際にも帯域幅のシフト量が少
なくなるので、所望のフィルタ特性を満足したまま膜厚
をエッチングすることにより周波数調整が可能となる。
【００４３】さらに、本発明の弾性表面波フィルタを、
通信機装置に利用することで、安価で良好な周波数特性
をもった通信機装置を提供することができる。特に、帯
域幅が狭くなっても広くなっても不良となる、例えば、
ＧＳＭ１９００方式やＤＣＳ方式の通信機装置用フィル
タとして好適に用いることができる。
通信機装置に利用することで、安価で良好な周波数特性
をもった通信機装置を提供することができる。特に、帯
域幅が狭くなっても広くなっても不良となる、例えば、
ＧＳＭ１９００方式やＤＣＳ方式の通信機装置用フィル
タとして好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）従来の弾性表面フィルタの製造
工程を示す図
工程を示す図
【図２】（ａ）ラダー型弾性表面波フィルタの代表的な
周波数特性を示すグラフ （ｂ）ラダー型弾性表面波フィルタの代表的なインピー
ダンス特性を示すグラフ
周波数特性を示すグラフ （ｂ）ラダー型弾性表面波フィルタの代表的なインピー
ダンス特性を示すグラフ
【図３】ＳｉＯ2堆積前後における一端子対弾性表面波
素子の共振周波数と***振周波数のシフト量を示すグラ
フ
素子の共振周波数と***振周波数のシフト量を示すグラ
フ
【図４】本発明の弾性表面波フィルタの圧電基板上の電
極を示す上面図
極を示す上面図
【図５】代表的な櫛形電極の拡大図
【図６】実験で用いたＡからＤまでの４つのサンプルの
電極デューティを示す表
電極デューティを示す表
【図７】実験における帯域幅増減量を示したグラフ
（ａ）ＳｉＯ2堆積前後
（ｂ）周波数調整前後
【図８】ＤＣＳ方式およびＧＳＭ１９００方式の周波数
帯域を示す図
帯域を示す図
１，１１ 基板
２ａ，２ｂ 直列腕共振子
３ａ，３ｂ，３ｃ 並列腕共振子
４ アース電極
５ ホット電極
１０ 引き回し電極
２１，３１ 櫛形電極
２２，３２ 反射器
４０ レジストパターン
４１ 金属膜
４２ 電極
４３ 絶縁膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03H 9/64
H03H 9/145
Claims (5)
- 【請求項１】圧電基板上に形成された櫛形電極と、櫛形
電極上に堆積し被着させた絶縁膜とで構成される一端子
対弾性表面波共振子を１枚の圧電基板に複数形成し、そ
れらの少なくとも１つの一端子対弾性表面波共振子を直
列腕共振子とするとともに、残りの少なくとも１つの一
端子対弾性表面波素子を並列腕共振子としたラダー型の
弾性表面波フィルタにおいて、 一端子対弾性表面波共振子の波長をλとし、櫛形電極の
線幅をＷとしたとき、以下の式１で定義される一端子対
弾性表面波共振子の電極デューティが、直列腕共振子よ
りも並列腕共振子において大きいことを特徴とする弾性
表面波フィルタ。 電極デューティ＝２×Ｗ／λ …（式１） - 【請求項２】所定の周波数特性を得るため絶縁膜の膜厚
を調整していることを特徴とする請求項１に記載の弾性
表面波フィルタ。 - 【請求項３】少なくとも１つの直列腕共振子の電極デュ
ーティが、０．５以下であることを特徴とする請求項１
または請求項２のいずれかに記載の弾性表面波フィル
タ。 - 【請求項４】通過帯域の高域側および低域側の両側の近
傍に減衰規格が存在することを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載の
弾性表面波フィルタを搭載したことを特徴とする通信機
装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005644A JP3414384B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 弾性表面波フィルタ、およびそれを用いた通信機装置 |
| TW090129491A TWI257203B (en) | 2001-01-12 | 2001-11-29 | Surface acoustic wave filter, and communication apparatus using the same |
| US09/995,557 US6717487B2 (en) | 2001-01-12 | 2001-11-29 | Surface acoustic wave filter, and communication apparatus using the same |
| EP02290053.4A EP1227583B1 (en) | 2001-01-12 | 2002-01-10 | Surface acoustic wave filter, and communications apparatus using the same |
| KR10-2002-0001662A KR100434423B1 (ko) | 2001-01-12 | 2002-01-11 | 탄성 표면파 필터 및 이를 이용하는 통신 장치 |
| CNB021018251A CN1225083C (zh) | 2001-01-12 | 2002-01-11 | 声表面波滤波器及使用它的通信设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005644A JP3414384B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 弾性表面波フィルタ、およびそれを用いた通信機装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002217679A JP2002217679A (ja) | 2002-08-02 |
| JP3414384B2 true JP3414384B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=18873670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1227583B1 (ja) |
| JP (1) | JP3414384B2 (ja) |
| KR (1) | KR100434423B1 (ja) |
| CN (1) | CN1225083C (ja) |
| TW (1) | TWI257203B (ja) |
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| JP2004254291A (ja) * | 2003-01-27 | 2004-09-09 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置 |
| DE102004037819B4 (de) * | 2004-08-04 | 2021-12-16 | Snaptrack, Inc. | Elektroakustisches Bauelement mit geringen Verlusten |
| CN1825759B (zh) * | 2005-02-24 | 2011-11-16 | 京瓷株式会社 | 声表面波元件、分波器和通信设备 |
| JP4817875B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2011-11-16 | 京セラ株式会社 | 分波器及び通信装置 |
| JP4917396B2 (ja) * | 2006-09-25 | 2012-04-18 | 太陽誘電株式会社 | フィルタおよび分波器 |
| JP2008131128A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 弾性表面波フィルタ、アンテナ共用器、およびそれらの製造方法 |
| DE102008045346B4 (de) * | 2008-09-01 | 2018-06-07 | Snaptrack Inc. | Duplexer und Verfahren zum Erhöhen der Isolation zwischen zwei Filtern |
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| FR2947398B1 (fr) * | 2009-06-30 | 2013-07-05 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif resonant a ondes acoustiques guidees et procede de realisation du dispositif |
| WO2012098816A1 (ja) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ装置 |
| JP5672050B2 (ja) * | 2011-02-21 | 2015-02-18 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ装置 |
| CN104702239B (zh) * | 2011-06-23 | 2017-09-22 | 天工滤波方案日本有限公司 | 梯型弹性波滤波器及使用该弹性波滤波器的天线双工器 |
| JP6949552B2 (ja) * | 2017-05-18 | 2021-10-13 | 太陽誘電株式会社 | 弾性波フィルタおよびマルチプレクサ |
| WO2019117106A1 (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | 株式会社村田製作所 | フィルタ装置およびマルチプレクサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2714200B1 (fr) * | 1993-11-25 | 1996-12-27 | Fujitsu Ltd | Dispositif à onde acoustique de surface et son procédé de fabrication. |
| DE69608997T2 (de) * | 1995-04-12 | 2000-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Resonateur-Kettenfilter mit akustischen Oberflächenwellen |
| US5632909A (en) * | 1995-06-19 | 1997-05-27 | Motorola, Inc. | Filter |
| JP3442202B2 (ja) * | 1995-09-26 | 2003-09-02 | 富士通株式会社 | 表面弾性波フィルタ |
| JP3077052B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2000-08-14 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波共振子フィルタ装置 |
| JPH09199974A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Nec Corp | 弾性表面波装置 |
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-
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- 2002-01-10 EP EP02290053.4A patent/EP1227583B1/en not_active Expired - Lifetime
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