JP5931868B2 - 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置 - Google Patents
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Description
10°≦θA≦26°
10°≦θB≦26°
の範囲にある。
6°≦θC≦26°
6°≦θD≦26°
の範囲にある。
(SAW素子の構成および製造方法)
図1(a)は本発明の第1の実施形態に係るSAW素子1の要部の平面図である。図1(b)は図1(a)の領域Ibの拡大図である。図1(c)は図1(a)のIc−Ic線における断面図である。
図3は、上述したSAW素子1を適用したSAW装置51の例を示す断面図である。
SAW素子1において、角度θ等を適切に設定すると、スプリアスの抑制の効果だけでなく、伝搬損失の抑制の効果も奏される。以下では、その効果を実施例において示すとともに、主として伝搬損失の抑制の観点から、角度θ等の好ましい範囲を説明する。
角度θ:0°〜30°まで2°刻みで変化(16種類)
ギャップ長G:0.25μm、0.36μm、0.45μmおよび0.58μm(4種類)、
なお、ギャップ長Gが0.25μmもしくは0.36μm、かつ角度θが28°もしくは30°の4種類ついては、SAW素子の作製は行っていないが、後述する検討内容から理解されるように、角度θおよびギャップ長Gの好ましい範囲の検討に影響はない。
また作製したSAW素子は、隣接する第1ギャップ24A同士の第1角度θAはIDT電極5の全範囲において等しくした。隣接する第2ギャップ24B同士の第2角度θBもIDT電極5の全範囲において等しくし、かつ第2角度θBを第1角度θAと等しくした。
以上のように、4種類の比較例(θ=0°)および56種類の実施例について、SAW素子の作製およびインピーダンス特性の測定を行った。
基板3:126°YX−LiNbO3基板
導電層15(IDT電極・反射器):
材料:Al−Cu合金
ただし、基板3と導電層15との間には6nmのTiからなる下地層あり。
厚さe(Al−Cu合金層):141nm
付加膜:
材料:Ta2O5
厚さt:90nm
保護層:
材料:SiO2
厚さT:600nm
IDT電極の電極指:
ピッチp:0.92μm
Duty(w1/p):0.5
本数:250本
交差幅W:46μm
ダミー電極長さ:4μm
反射器の電極指の本数:30本
4種類のギャップ長Gの全てにおいて、θ=0°からθ=6°までθを大きくしていくと最大位相αmaxが小さくなっていき、伝搬損失が大きくなっていることがわかる。しかし、θ=6°からさらにθを大きくしていくと、一転、最大位相αmaxが大きくなっていき、伝搬損失が小さくなっていることがわかる。
図5に示されるように、ギャップ長Gが0.25μm、0.36μm、0.45μmと大きくなっても、最大位相αmaxに大きな差は見られない。特に上述した角度θの好ましい範囲では、ギャップ長Gによって最大位相αmaxに大きな差は見られない。一方、ギャップ長Gが0.58μmになると、最大位相αmaxは、他のギャップ長Gのときに比較して、大きく低下する。
図8は、第2の実施形態に係るSAW素子201の要部を示す平面図である。
図9は、第3の実施形態に係るSAW素子301の要部を示す平面図である。
なお、第1の実施形態に係るSAW素子1は、第3の実施形態に係るSAW素子301に比べて、ダミー電極25が短くなっている分、SAW素子の電気抵抗を小さくすることができる。
図10は、第4の実施形態に係るSAW素子401の要部を示す平面図である。
図11は、第5の実施形態に係るデュプレクサ500の要部を模式的に示す平面図である。なお、図11には便宜上デュプレクサ500の送信側素子と受信側素子のうち送信側素子の部分のみ示している。
図13は、第6の実施形態に係るデュプレクサ600の要部を模式的に示す平面図である。
図14(a)は、第7の実施形態に係るSAW素子701の要部を示す一部拡大平面図である。
図14(c)は、第7の実施形態の変形例の要部を示す一部拡大平面図である。
図15は、第8の実施形態に係るSAW素子801の要部を示す平面図である。
上述の実施形態においては、共振点および***振点付近におけるスプリアスに着目して、複数の電極指23の交差範囲がSAWの伝搬方向に対して斜めに延在する構成を提案した。以下では、共振点および***振点よりも高周波側に離れた位置におけるスプリアスに着目し、その改善方法について説明する。
導電層15(IDT電極・反射器):
材料:Al−Cu合金
ただし、基板3と導電層15との間には6nmのTiからなる下地層あり。
厚さe(Al−Cu合金層):149nm
付加膜9:
材料:Ta2O5
厚さt:91nm
保護層11:
材料:SiO2
厚さT:760nm
IDT電極の電極指:
ピッチp:1.01μm
Duty(w1/p):0.5
本数:300本
ダミー電極の長さ:4.4μm
反射器における電極指の本数n:2,4,6,8,10,12,14,16,18または20本
なお、反射器における電極指の本数nは、1つの反射器における本数である。SAW素子は、SAWの伝搬方向の両側に反射器を有し、合計では、2n本の電極指を有している。
Claims (9)
- 圧電基板と、
該圧電基板の上面に位置するIDT電極と、
を有し、
該IDT電極は、
弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバー側へ延びた複数の第1電極指と、
前記第2バスバーから前記第1バスバー側へ延び、前記複数の第1電極指と前記伝搬方向において隣接する部分を有する複数の第2電極指と、
前記第1バスバーから前記第2バスバー側へ延び、先端が前記複数の第2電極指の先端と複数の第1ギャップを介して対向する複数の第1ダミー電極と、
前記第2バスバーから前記第1バスバー側へ延び、先端が前記複数の第1電極指の先端と複数の第2ギャップを介して対向する複数の第2ダミー電極と、
を有し、
前記IDT電極の前記伝搬方向の所定範囲全体において、
前記複数の第1ギャップのうち互いに隣接する前記第1ギャップ同士の配列方向を第1方向としたときに、該第1方向は前記伝搬方向に対して傾斜し、
前記複数の第2ギャップのうち互いに隣接する前記第2ギャップ同士の配列方向を第2方向としたときに、該第2方向は前記伝搬方向に対して前記第1方向が傾斜する側と同じ側に傾斜し、
前記第1方向の前記伝搬方向に対する傾斜角度を第1角度θAとし、前記第2方向の前記伝搬方向に対する傾斜角度を第2角度θBとしたときに、前記第1角度θAと前記第2角度θBとが、
10°≦θA≦16°
10°≦θB≦16°
の範囲にあり、
弾性波の波長をλ(μm)としたときに、前記複数の第1ギャップおよび前記複数の第2ギャップの前記伝搬方向に直交する方向のギャップ長G(μm)が、
0.1≦G≦0.28λ
の範囲にあり、
前記所定範囲は、前記IDT電極の前記伝搬方向の全体である
弾性波素子。 - 前記第1角度θAは、隣接する前記第1ギャップ同士のすべてにおいて同一であり、前記第2角度θBは、隣接する前記第2ギャップ同士のすべてにおいて同一であり、かつ前記第1角度θAと前記第2角度θBとが同一である
請求項1に記載の弾性波素子。 - 前記IDT電極は、
互いに隣接する前記第1電極指と前記第1ダミー電極との間に、かつ前記伝搬方向に見て前記第1ギャップの少なくとも一部を塞ぐ位置にあり、前記第1電極指および前記第1ダミー電極の少なくとも一方に接続された第1付加電極と、
互いに隣接する前記第2電極指と前記第2ダミー電極との間に、かつ前記伝搬方向に見て前記第2ギャップの少なくとも一部を塞ぐ位置にあり、前記第2電極指および前記第2ダミー電極の少なくとも一方に接続された第2付加電極と、
を有している
請求項1または2に記載の弾性波素子。 - 前記所定範囲において、
前記第1バスバーの前記第2バスバー側の縁部は、前記第1ギャップの配列方向に対して平行になるように前記伝搬方向に対して傾斜し、
前記第2バスバーの前記第1バスバー側の縁部は、前記第2ギャップの配列方向に対して平行になるように前記伝搬方向に対して傾斜している
請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性波素子。 - 前記IDT電極に対して前記伝搬方向において隣接する反射器をさらに有し、
該反射器は、
前記伝搬方向に交差する方向において互いに対向する、前記第1バスバー側の第3バスバーおよび前記第2バスバー側の第4バスバーと、
前記第3バスバーおよび前記第4バスバーを結ぶように延びる複数の第3電極指と、
を有し、
前記第3バスバーの前記第4バスバー側の縁部は、前記第1ギャップの配列方向に対して平行になるように前記伝搬方向に対して傾斜し、
前記第4バスバーの前記第3バスバー側の縁部は、前記第2ギャップの配列方向に対して平行になるように前記伝搬方向に対して傾斜している
請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性波素子。 - 前記第1バスバーの前記第2バスバーとは反対側の第1外側縁部は、前記第1ギャップの配列方向に対して平行になるように前記伝搬方向に対して傾斜し、
前記第2バスバーの前記第1バスバーとは反対側の第2外側縁部は、前記第2ギャップの配列方向に対して平行になるように前記伝搬方向に対して傾斜し、
複数の前記IDT電極が前記伝搬方向に直交する方向に配列されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の弾性波素子。 - 前記伝搬方向に対して、前記複数の第1ギャップおよび前記複数の第2ギャップの配列が傾斜する側と同じ側に傾斜する方向に複数の前記IDT電極が配列されたダブルモード型SAWフィルタである
請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性波素子。 - 圧電基板と、
該圧電基板の上面に位置するIDT電極と、
を有し、
該IDT電極は、
弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバー側へ延びた複数の第1電極指と、
前記第2バスバーから前記第1バスバー側へ延び、前記複数の第1電極指と前記伝搬方向において隣接する部分を有する複数の第2電極指と、
前記第1バスバーから前記第2バスバー側へ延び、先端が前記複数の第2電極指の先端と複数の第1ギャップを介して対向する複数の第1ダミー電極と、
前記第2バスバーから前記第1バスバー側へ延び、先端が前記複数の第1電極指の先端と複数の第2ギャップを介して対向する複数の第2ダミー電極と、
を有し、
前記IDT電極の前記伝搬方向の所定範囲において、
前記複数の第1ギャップのうち互いに隣接する前記第1ギャップ同士の配列方向を第1方向としたときに、該第1方向は前記伝搬方向に対して傾斜し、
前記複数の第2ギャップのうち互いに隣接する前記第2ギャップ同士の配列方向を第2方向としたときに、該第2方向は前記伝搬方向に対して前記第1方向が傾斜する側と同じ側に傾斜し、
前記第1方向の前記伝搬方向に対する傾斜角度を第1角度θAとし、前記第2方向の前記伝搬方向に対する傾斜角度を第2角度θBとしたときに、前記第1角度θAと前記第2角度θBとが、
10°≦θA≦26°
10°≦θB≦26°
の範囲にあり、
前記IDT電極に対して前記伝搬方向において隣接する反射器と、前記IDT電極および前記反射器を覆うようにして前記圧電基板の上面に位置している、前記IDT電極および前記反射器よりも厚みの大きい保護層とをさらに有し、
前記反射器は、
前記伝搬方向に交差する方向において互いに対向する、前記第1バスバー側の第3バスバーおよび前記第2バスバー側の第4バスバーと、
前記第3バスバーおよび前記第4バスバーを結ぶように延びる複数の第3電極指と、
を有し、
前記IDT電極において主共振を発生させる弾性波の反射率をΓ(%)としたときに、前記第3電極指の本数が、{100(%)/Γ(%)±1}の範囲である弾性波素子。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の弾性波素子と、
該弾性波素子が実装された回路基板と、
を有する弾性波装置。
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