JPH08330890A - 弾性表面波共振器 - Google Patents

弾性表面波共振器

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JPH08330890A
JPH08330890A JP13039895A JP13039895A JPH08330890A JP H08330890 A JPH08330890 A JP H08330890A JP 13039895 A JP13039895 A JP 13039895A JP 13039895 A JP13039895 A JP 13039895A JP H08330890 A JPH08330890 A JP H08330890A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
transducer
wave resonator
resonance
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Pending
Application number
JP13039895A
Other languages
English (en)
Inventor
Mamoru Sengoku
守 仙石
Hisayuki Inoue
久幸 井之上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPH08330890A publication Critical patent/JPH08330890A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0538Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0542Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低い共振周波数に対しても共振損失Arを小
さく抑えた高品位の弾性表面波共振器を提供する。 【構成】 圧電物質から成る基板7上に、トランスジュ
ーサ8が形成され、そのトランスジューサ8に接続され
た入出力端子9・10の少なくともいずれか一方にインダ
クタンス部13が直列接続され、かつトランスジューサ8
の両側に反射器11・12を設けて成る弾性表面波共振器で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器における発
振器として使用される弾性表面波共振器の改良に関し、
詳しくは共振子に直列に付加されたインダクタンス部材
を内蔵した弾性表面波共振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、弾性表面波共振器はVHF〜UH
F帯における副共振が少なく安定な基本波直接発振が得
られることから、各種の電子機器における発振器として
使用されている。
【0003】このような従来の弾性表面波共振器は通
常、図3に平面図で示すように、水晶やLiTaO3
どの圧電物質から成る基板1上に一対の櫛歯状電極によ
り形成されたトランスジューサ2と、そのトランスジュ
ーサ2の電極にそれぞれ接続された入出力端子3・4
と、トランスジューサ2の両側に配されたすだれ状に形
成された電極から成る一対の反射器5・6とを設けた構
造を有している。入出力端子3・4は外部電気回路とボ
ンディングワイヤにより接続するためのボンディングパ
ッド部を兼ねるように形成されている。そして外部電気
回路から入出力端子3・4を介して印加される電気信号
に応じてトランスジューサ2により弾性表面波が励起さ
れ、その弾性表面波を反射器5・6の間で往復させるこ
とによって発生する共振をトランスジューサ2から入出
力端子3・4を介して外部電気回路に導出することによ
って共振器として機能する。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】弾性表面波共振器に
はその特性として、共振器の共振尖鋭度Qが高く共振抵
抗Rsが小さいこと、および共振点における共振損失A
rが小さいとともに共振損失Arと***振点における反
共振損失Aaとの差が大きいことなどが要求される。中
でも弾性表面波共振器の共振損失Arが小さく且つ***
振損失Aaとの差が大きいと、その共振器が使用される
回路における回路発振の余裕度が大きくなるため、弾性
表面波共振器の品位が高いとされる。
【0005】しかしながら、上記従来の弾性表面波共振
器は種々の共振周波数に対してその諸特性が変動し、特
に共振周波数が低くなるにつれてパッケージサイズによ
る対数制限のために共振損失Arが大きくなり、回路発
振余裕が減少する傾向があった。そしてこのためにRs
の特性ばらつきが大きくなり、製造歩留りを低下させる
という問題点があった。
【0006】本発明者は上記問題点に鑑みて研究を行な
った結果、上記のような構成の従来の弾性表面波共振器
において基板1上に形成されるパターンに対してトラン
スジューサ2と入出力端子3・4との間にインダクタン
ス成分を付加すると、低い共振周波数に対しても弾性表
面波共振器の共振損失Arを小さく抑えることができ、
Ar特性を向上させて回路発振の余裕度を大きくでき
て、弾性表面波共振器の品位を高めることができること
を知見した。
【0007】本発明の目的は、低い共振周波数に対して
も共振損失Arを小さく抑えてAr特性を向上させた、
回路発振の余裕度が大きい高品位の弾性表面波共振器を
提供することにある。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明の弾性表面波共
振器は、圧電物質から成る基板上に、トランスジューサ
が形成され、そのトランスジューサに接続された入出力
端子の少なくともいずれか一方にインダクタンス部が直
列接続され、かつ前記トランスジューサの両側に反射器
を設けて成ることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の弾性表面波共振器によれば、共振器を
構成する回路パターン中のトランスジューサと入出力端
子の少なくともいずれか一方との間にインダクタンス成
分を付加するインダクタンス部を設けることにより、数
10MHz程度の低い共振周波数frに対しても共振損失
Arが小さくなり、また共振抵抗Rsが小さくなること
により回路発振の余裕度が大きい高品位の弾性表面波共
振器となる。
【0010】この理由は、低い共振周波数frに対して
波長比により開口しているため交差長を大きくしたこと
によって大きくなったトランスジューサの電極間容量に
よる共振器の容量成分が、インダクタンス成分を付加す
ることによってキャンセルされ、その結果、発振特性を
向上させるのではないかと考えられる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の弾性表面波共振器を実施例に
基づいて説明する。なお本発明は以下の実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々の改良を加えることは何ら差し支えない。
【0012】図1および図2はそれぞれ本発明の実施例
としての弾性表面波共振器を示す平面図である。なお図
2において図1と同様の箇所には同じ符号を付してあ
る。
【0013】図1において7は圧電物質から成る基板
(圧電基板)であり、その上面に一対の櫛歯状電極によ
り形成されたトランスジューサ8と、そのトランスジュ
ーサ8の電極にそれぞれ接続された入出力端子9・10
と、トランスジューサ8の両側に配されたすだれ状に形
成された電極から成る一対の反射器11・12とがそれぞれ
被着形成されている。また入出力端子9・10は外部電気
回路とボンディングワイヤにより接続するためのボンデ
ィングパッド部を兼ねている。そしてこの実施例におい
てはトランスジューサ8の一方電極と入出力端子9との
間にメアンダ形状(つづら折形状)のインダクタンス部
13が付加されて形成されている。
【0014】また図2においても7は圧電基板であり、
その上面に一対の櫛歯状電極により形成されたトランス
ジューサ8と、そのトランスジューサ8の電極にそれぞ
れ接続されたボンディングパッド部を兼ねる入出力端子
9・10と、トランスジューサ8の両側に配されたすだれ
状に形成された電極から成る一対の反射器11・12とがそ
れぞれ被着形成されている。そしてこの実施例において
はトランスジューサ8の一方電極と入出力端子9との間
にスパイラル形状(渦巻形状)のインダクタンス部14が
付加されて形成されている。
【0015】圧電基板7は弾性表面波の励起を良好とす
るために水晶やタンタル酸リチウム(LiTaO3 )、
ニオブ酸リチウム(LiNbO3 )などの圧電単結晶板
に適当な分極処理を施したものが使用され、特にSTカ
ットの水晶板を使用すると弾性表面波共振器の温度特性
やエージング特性を優れたものとすることができて好適
である。
【0016】圧電基板7上に設けられたトランスジュー
サ8は一対の櫛歯状電極がそれぞれの櫛歯部を一定長さ
で交差するように対向させて形成されており、そのトラ
ンスジューサ8は外部電気回路から入出力端子9・10を
介して印加される電気信号に応じて弾性表面波を励起す
るとともに発生する共振を外部電気回路に導出する作用
をなす。
【0017】また圧電基板7上でトランスジューサ8の
両側に設けられた反射器11・12はすだれ状の電極から成
り、トランスジューサ8によって励起された弾性表面波
を反射往復させ、一定の周波数に共振させる作用をな
す。
【0018】そしてトランスジューサ8の一方電極と入
出力端子9との間に付加されたインダクタンス部13ある
いは14は、図1および図2に示したようなメアンダ形状
(つづら折形状)あるいはスパイラル形状(渦巻形状)
の回路パターンとして被着形成されている。それらのパ
ターンの各部の寸法や形状あるいは折れ数や巻き数など
は、所望のインダクタンス値に応じて適宜設定される。
またこれらインダクタンス部13あるいは14はトランスジ
ューサ8ともう一方の入出力端子10との間に形成して付
加してもよく、また両方に付加してもよい。
【0019】そしてこれらのインダクタンス部13あるい
は14は、共振器と外部電気回路とのインピーダンスマッ
チングをとっているものではないので、そのインダクタ
ンス値は共振特性に応じてインピーダンス特性とは独立
に設定すればよいものである。
【0020】またこれらのようなインダクタンス部13あ
るいは14をその回路パターンの面積を従来の弾性表面波
共振器におけるボンディングパッド部を兼ねた入出力端
子3・4の面積と同程度になるように設定すれば、圧電
基板7の面積を大きくする必要がなく、弾性表面波共振
器としてのサイズが大きくなってしまうこともないの
で、小型で信頼性の高い弾性表面波共振器とできる。
【0021】このようにトランスジューサ8と入出力端
子9・10との間にインダクタンス部13あるいは14を付加
することにより、前述したように共振器の容量成分がキ
ャンセルされて、その結果、低い共振周波数frに対し
ても共振損失Arが小さくなり、回路発振の余裕度が大
きい高品位の弾性表面波共振器となる。
【0022】前記トランスジューサ8および入出力端子
9・10、一対の反射器11・12ならびにインダクタンス部
13あるいは14は、アルミニウムや金、銀などの金属から
成る。これらは圧電基板7上にフォトリソグラフなどの
方法によって、前述のようにトランスジューサ8は櫛歯
状に、反射器11・12はすだれ状に、インダクタンス部13
あるいは14はメアンダ形状あるいはスパイラル形状に被
着形成される。
【0023】次に、本発明の作用効果を実験例に基づい
て説明する。
【0024】〔実験例〕圧電基板としてSTカットの水
晶板を使用し、その上面に図1に示した構成で、アルミ
ニウムから成るトランスジューサと、アルミニウムから
成るすだれ状の反射器を形成した。そして一方の入出力
端子とトランスジューサとの間にインダクタンス値が数
百nHのアルミニウムから成るメアンダ形状のインダク
タンス部を形成した。このようにして共振周波数frが
55.25MHzの図1に示した構成の本発明の弾性表面波
共振器の試料Aを作製した。
【0025】またインダクタンス部を形成しなかった他
は上記と同様にして、共振周波数frが 55.25MHzの
従来の構成の弾性表面波共振器の試料(比較例)Bを作
製した。
【0026】次にこれらの試料に 55.25MHz付近の周
波数の電気信号を印加し、共振周波数特性としての特性
曲線を調べた。その結果を図4に示す。図4において横
軸は周波数(単位:MHz)を、縦軸は減衰量(単位:
dB)を表わしており、図中の曲線Aは試料Aの特性曲
線を、曲線Bは試料Bの特性曲線を示している。またそ
れぞれの特性曲線において、イで示した部分は共振点
を、ロで示した部分は***振点を表わしている。
【0027】これらの特性曲線より、それぞれの共振点
の共振周波数frおよび共振点における共振損失Ar、
ならびに***振点における***振損失Aaを求めた。そ
の結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】以上の結果より、試料Bの共振損失Arが
3.9dBであるのに対して試料Aの共振損失Arは数百
nHのインダクタンス部を付加したことによって 3.5d
Bと小さくなり、両者の***振損失Aaは変わらなかっ
たことから試料AにおいてはAr特性が 0.4dB向上し
たことが分かる。これらのことから、試料Aは試料Bに
比べて回路発振の余裕度が大きい高品位の弾性表面波共
振器であることが確認できた。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の弾性表面波
共振器によれば、圧電基板上に形成されたトランスジュ
ーサと入出力端子との間にインダクタンス部を付加した
ことにより、低い共振周波数に対しても共振損失Arを
小さく抑えてAr特性を向上させた、回路発振の余裕度
が大きい高品位の弾性表面波共振器を提供することがで
きた。
【0031】また本発明の弾性表面波共振器によれば、
共振損失Arを小さく抑えるとともに共振抵抗Rsを小
さくでき、***振損失Aaを大きくすることがなく、回
路発振の余裕度が大きい高品位の弾性表面波共振器を提
供することができた。
【0032】さらに本発明の弾性表面波共振器によれ
ば、インダクタンス部を付加するためのパターンを従来
の入出力端子のボンディングパッド部と同程度の面積に
形成することにより、小型で信頼性の高い弾性表面波共
振器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての弾性表面波共振器の
平面図である。
【図2】本発明の他の実施例としての弾性表面波共振器
の平面図である。
【図3】従来の弾性表面波共振器の平面図である。
【図4】弾性表面波共振器の共振周波数特性としての特
性曲線である。
【符号の説明】
1、7 基板 2、8 トランスジューサ 3、4、9、10 入出力端子 5、6、11、12 反射器 13、14 インダクタンス部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電物質から成る基板上に、トランスジュ
    ーサが形成され、該トランスジューサに接続された入出
    力端子の少なくともいずれか一方にインダクタンス部が
    直列接続され、かつ前記トランスジューサの両側に反射
    器を設けて成ることを特徴とする弾性表面波共振器。
JP13039895A 1995-05-29 1995-05-29 弾性表面波共振器 Pending JPH08330890A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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