JPH0918272A - Surface acoustic wave device - Google Patents
Surface acoustic wave deviceInfo
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- JPH0918272A JPH0918272A JP15940195A JP15940195A JPH0918272A JP H0918272 A JPH0918272 A JP H0918272A JP 15940195 A JP15940195 A JP 15940195A JP 15940195 A JP15940195 A JP 15940195A JP H0918272 A JPH0918272 A JP H0918272A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、表面弾性波装置に関
し、特に浮き電極を有する内部反射型一方向性IDTか
ら構成される表面弾性波装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device, and more particularly to a surface acoustic wave device composed of an internal reflection type unidirectional IDT having a floating electrode.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】昨今、
自動車電話や携帯電話などの移動通信端末機の小型化に
伴い、それに使用する電子部品の小型化が強く要求され
ている。たとえば、分波器を構成する部品としては、従
来用いられていた誘導体フィルタに代わり、表面弾性波
フィルタが用いられるようになり端末機の小型化に大き
く貢献している。[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention]
With the miniaturization of mobile communication terminals such as car phones and mobile phones, there is a strong demand for miniaturization of electronic components used therein. For example, a surface acoustic wave filter has been used as a component of a duplexer instead of a dielectric filter that has been conventionally used, which greatly contributes to downsizing of a terminal.
【0003】しかし、数十から百数十MHz帯の比較的
低周波の表面弾性波フィルタでは依然としてサイズが大
きく、端末機のさらなる小型化を図るために、表面弾性
波フィルタの小型化が求められ、同時に低損失化も要求
されている。特に低損失化を図ることに関しては、従来
数百MHz帯以上の表面弾性波フィルタにおいては、入
力電極及び出力電極を多数配置した多電極構成とした
り、表面弾性波共振器を用いたりしていた。However, the surface acoustic wave filter having a relatively low frequency in the tens to hundreds of tens of MHz band is still large in size, and the surface acoustic wave filter must be downsized in order to further downsize the terminal. At the same time, low loss is also required. Particularly in order to reduce the loss, in the conventional surface acoustic wave filter of several hundred MHz band or more, a multi-electrode configuration in which a large number of input electrodes and output electrodes are arranged or a surface acoustic wave resonator is used. .
【0004】一般に表面弾性波フィルタは、電圧を加え
ると基板がひずみ表面弾性波を発生する圧電基板の表面
に、入力用IDT(InterDigital Transducer)と出力用
IDTを形成したものであり、この入力用IDTと出力
用IDTとからなる電極を、一枚の圧電基板上に複数個
設けた多電極構成としている。また、IDTは、図16
に示すような、互いに交差したすだれ形状の枝部を有す
る一組の正負励振電極から構成される。Generally, a surface acoustic wave filter is one in which an input IDT (Inter Digital Transducer) and an output IDT are formed on the surface of a piezoelectric substrate which generates a strained surface acoustic wave when a voltage is applied. A multi-electrode structure is provided in which a plurality of electrodes each including an IDT and an output IDT are provided on a single piezoelectric substrate. Further, the IDT is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it is composed of a set of positive and negative excitation electrodes having interdigitally shaped branch portions.
【0005】しかしながら、このIDTの正負励振電極
の枝部の間隔、すなわち電極周期は、周波数に反比例す
るため、数十から数百MHz帯の表面弾性波フィルタに
対して上記の多電極構成を適用すると、膨大な大きさと
なり、小型化を図ることは難しい。また、小型化の要求
を満足させるため、単純な1入力1出力トランスバーサ
ル型のフィルタ構成とし、IDTとして双方向性損失を
低減させることのできる一方向性IDTを用いた表面弾
性波フィルタが提案されている。However, since the distance between the branches of the positive and negative excitation electrodes of the IDT, that is, the electrode period, is inversely proportional to the frequency, the above multi-electrode configuration is applied to the surface acoustic wave filter in the tens to hundreds MHz band. Then, the size becomes enormous, and it is difficult to reduce the size. In order to satisfy the demand for miniaturization, a simple one-input one-output transversal type filter structure is proposed, and a surface acoustic wave filter using a unidirectional IDT that can reduce bidirectional loss as an IDT is proposed. Has been done.
【0006】たとえば、特開昭60−236312号公
報には、正負励振電極間に浮き電極を有する内部反射型
一方向性IDTが記載されている。これは、外部に位相
回路を必要とせず、しかも一度の電極膜成膜及びパター
ニングしか必要としないため製造工程が簡単であるとい
う特徴を有する。For example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-236312 discloses an internal reflection type unidirectional IDT having a floating electrode between positive and negative excitation electrodes. This has a feature that the manufacturing process is simple because an external phase circuit is not required and only one electrode film formation and patterning are required.
【0007】また、特開平3−133209号公報に
は、浮き電極として開放型と短絡型の2種類が存在する
内部反射型一方向性IDTであって、開放型の浮き電極
の線幅をλ/12(λはすだれ状電極の周期)より広く、
短絡型の浮き電極の線幅をλ/12よりも狭くし、より一
方向性を増加させたものが記載されている。Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 3-133209 discloses an internal reflection type unidirectional IDT in which there are two types of floating electrodes, an open type and a short type, and the line width of the open type floating electrode is λ. Wider than / 12 (λ is the period of the interdigital transducer),
It is described that the line width of the short-circuit type floating electrode is made narrower than λ / 12 to increase the unidirectionality.
【0008】図16は、従来用いられている浮き電極を
有する内部反射型一方向性IDT(FEUDT:Floati
ng Electrode type Unidirectional Transducer)の構
造の一例を示したものである。ここで、IDT100
は、正負励振電極101、正負励振電極の枝部102、
短絡型浮き電極103、開放型浮き電極104からな
る。105は、枝部間の間隔、すなわち電極周期であ
る。FIG. 16 shows a conventionally used internal reflection type unidirectional IDT (FEUDT: Floati) having a floating electrode.
ng Electrode type Unidirectional Transducer). Here, IDT100
Is a positive / negative excitation electrode 101, a branch portion 102 of the positive / negative excitation electrode,
It is composed of a short circuit type floating electrode 103 and an open type floating electrode 104. 105 is an interval between the branch portions, that is, an electrode period.
【0009】この従来用いられているIDTでは、一般
的にAl、Al−Cu、Cu等を電極材料として用い、
良好な一方向性が得やすい128°Y−X:LiNbO
3を圧電基板の材料として用いていた。In this conventionally used IDT, Al, Al-Cu, Cu or the like is generally used as an electrode material,
128 ° Y-X: LiNbO, where good unidirectionality is easily obtained
3 was used as the material for the piezoelectric substrate.
【0010】このFEUDTは浮き電極の圧電反作用を
利用するため、良好な一方向性を出すためには、本質的
に電気機械結合係数K2が大きな値となる基板に対して
有効であることが知られている。この電気機械結合係数
K2とは、圧電基板の特性値の1つであり、電気信号を
表面弾性波に変える場合の変換効率を示す係数である。
したがって上記の公報に示した発明で用いられるFEU
DTは、いずれの場合もK2=5.5%という比較的大きな
値を持つ128°Y−X:LiNbO3を基板材料とし
て用いている。Since the FEUDT utilizes the piezoelectric reaction of the floating electrode, it is essentially effective for a substrate having a large electromechanical coupling coefficient K 2 in order to obtain good unidirectionality. Are known. The electromechanical coupling coefficient K 2 is one of the characteristic values of the piezoelectric substrate, and is a coefficient indicating the conversion efficiency when an electric signal is converted into a surface acoustic wave.
Therefore, the FEU used in the invention disclosed in the above publication
DT uses 128 ° Y—X: LiNbO 3 having a relatively large value of K 2 = 5.5% in any case as a substrate material.
【0011】ところが、128°Y−X:LiNbO3
を用いた基板は、圧電基板の一特性値である遅延時間温
度係数が−74ppm/C°と大きいため、安定した温度特
性を得ることが難しい。またK2が大きいため、良好な
特性を持つ狭帯域フィルタを構成する場合にはIDTの
枝部の電極対数を多くする必要があり、小型化には不利
となる。However, 128 ° Y-X: LiNbO 3
In the substrate using, the temperature coefficient of delay time, which is one characteristic value of the piezoelectric substrate, is as large as −74 ppm / C °, so that it is difficult to obtain stable temperature characteristics. Further, since K 2 is large, it is necessary to increase the number of electrode pairs in the branch portion of the IDT when constructing a narrow band filter having good characteristics, which is disadvantageous for downsizing.
【0012】一方、遅延時間温度係数が−18ppm/C°
であって、安定な温度特性を示す基板材料として、X−
112°Y:LiTaO3が知られている。この基板材
料を用いたものは、K2が0.76%であり、前記した12
8°Y−X:LiNbO3に比べて約一桁小さく、少な
い電極数で狭帯域を実現できるので小型化に向いてい
る。On the other hand, the temperature coefficient of delay time is -18 ppm / C °.
And as a substrate material exhibiting stable temperature characteristics, X-
112 ° Y: LiTaO 3 is known. K 2 is 0.76% when using this substrate material.
8 ° Y-X: It is smaller than that of LiNbO 3 by about one digit, and a narrow band can be realized with a small number of electrodes, which is suitable for downsizing.
【0013】さらに、表面弾性波の伝搬速度について
も、128°Y−X:LiNbO3のものでは3960m/sで
あるのに対し、X−112°Y:LiTaO3のもので
は3230m/sとなり遅いため、狭帯域フィルタを小型化す
るのに有利である。ただし、前記したように、K2が小
さい場合は、従来のような浮き電極を有する内部反射型
ではわずかな一方向性しか得られず、実用に耐え得る低
損失な弾性表面波フィルタを実現することができない。Further, the propagation velocity of the surface acoustic wave is 3960 m / s in the case of 128 ° Y-X: LiNbO 3 , whereas it is 3230 m / s in the case of X-112 ° Y: LiTaO 3 , which is slow. Therefore, it is advantageous for downsizing the narrow band filter. However, as described above, when K 2 is small, the internal reflection type having a floating electrode as in the related art can obtain only a slight unidirectionality, and realizes a low-loss surface acoustic wave filter that can be practically used. I can't.
【0014】この発明は、以上のような事情を考慮して
なされたものであり、圧電基板の材料にX−112°
Y:LiTaO3を用い、IDTとして内部反射型一方
向性IDTを用いた場合に、実用上十分適用できる程度
に表面弾性波の一方向性を高め、安定、小型かつ低損失
な表面弾性波装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and the material of the piezoelectric substrate is X-112 °.
Y: LiTaO 3 is used, and when the internal reflection type unidirectional IDT is used as the IDT, the unidirectionality of the surface acoustic wave is increased to such an extent that it can be practically applied, and the surface acoustic wave device is stable, compact, and has low loss. The purpose is to provide.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明は、圧電基板
と、圧電基板上に表面弾性波を励振又は受信するための
正負の励振電極を有する複数個のすだれ状電極とを備
え、前記圧電基板の材料がX−112°Y:LiTaO
3であり、少なくとも1つのすだれ状電極が、一方向性
を有する表面弾性波を励振させる内部反射型一方向性す
だれ電極であり、かつ内部反射型一方向性すだれ電極の
電極膜の膜厚が、すだれ状電極の周期λの0.4%以上
であることを特徴とする表面弾性波装置を提供するもの
である。According to the present invention, there is provided a piezoelectric substrate, and a plurality of interdigital electrodes having positive and negative excitation electrodes for exciting or receiving surface acoustic waves on the piezoelectric substrate. The material is X-112 ° Y: LiTaO
3 , the at least one interdigital electrode is an internal reflection type unidirectional blind electrode that excites a surface acoustic wave having unidirectionality, and the electrode film thickness of the internal reflection type unidirectional blind electrode is The present invention provides a surface acoustic wave device characterized in that it is 0.4% or more of the period λ of the interdigital transducer.
【0016】ここで、内部反射型一方向性すだれ状電極
が、その正負の励振電極間に、正負の励振電極とは電気
的に接続されない開放型の浮き電極と、正負の励振電極
とは電気的に接続されず2つの浮き電極を短絡した短絡
型の浮き電極とを備えるようにしてもよい。Here, the internal reflection type unidirectional interdigital transducer has an open floating electrode which is not electrically connected to the positive and negative excitation electrodes and a positive and negative excitation electrode between the positive and negative excitation electrodes. It may be provided with a short-circuit type floating electrode in which two floating electrodes are short-circuited without being physically connected.
【0017】また、前記したすべて又は一部のすだれ状
電極の電極膜の膜厚が、すだれ状電極の周期λの0.4%
以上となるように構成してもよい。また、前記すだれ状
電極の電極膜の材料は通常アルミニウムが用いられる
が、この他に、アルミニウムと銅の合金(たとえば、A
l−1%Cu,Al−2%Cu)、金、銅、チタンなど
を用いてもよい。Further, the film thickness of the electrode film of all or some of the interdigital electrodes is 0.4% of the period λ of the interdigital electrodes.
It may be configured as described above. Further, aluminum is usually used as a material for the electrode film of the interdigital transducer, but in addition to this, an alloy of aluminum and copper (for example, A
1-1% Cu, Al-2% Cu), gold, copper, titanium or the like may be used.
【0018】また、内部反射型一方向性すだれ状電極
が、正負の励振電極間の中央からずれた位置に、その正
負の励振電極とは電気的に接続されない1つの浮き電極
を有し、かつ隣接する2つの浮き電極が短絡された構成
をもつようにしてもよい。また、上記のような表面弾性
波装置を1個又は複数個用いて、表面弾性波フィルタと
して構成してもよい。Further, the internal reflection type unidirectional interdigital transducer has one floating electrode which is not electrically connected to the positive and negative excitation electrodes, at a position deviated from the center between the positive and negative excitation electrodes, and You may make it have the structure which two adjacent floating electrodes were short-circuited. Further, one or more surface acoustic wave devices as described above may be used to form a surface acoustic wave filter.
【0019】さらに、この発明は、圧電基板と、圧電基
板上に表面弾性波を励振又は受信するための正負の励振
電極を有する複数個のすだれ状電極とを備え、少なくと
も1つのすだれ状電極が、その正負の励振電極間であっ
て、励振電極からすだれ状電極の周期λの1/6の距離
だけ離れた位置に、正負の励振電極とは電気的に接続さ
れない1つの浮き電極を有し、かつ隣接する2つの浮き
電極が短絡された構成を持つ内部反射型一方向性すだれ
電極であり、さらに、正負の励振電極の線幅がλ/8以
上かつλ/5以下、前記浮き電極の線幅がλ/12以下で
あることを特徴とする表面弾性波装置を提供するもので
ある。Further, the present invention comprises a piezoelectric substrate and a plurality of interdigital electrodes having positive and negative excitation electrodes for exciting or receiving surface acoustic waves on the piezoelectric substrate, and at least one interdigital electrode is provided. , A floating electrode that is not electrically connected to the positive and negative excitation electrodes and is located between the positive and negative excitation electrodes and at a position separated from the excitation electrode by a distance of 1/6 of the period λ of the interdigital transducer. And the adjacent floating electrodes are short-circuited, the internal reflection type unidirectional blind electrodes, and the line width of the positive and negative excitation electrodes is λ / 8 or more and λ / 5 or less, It is intended to provide a surface acoustic wave device having a line width of λ / 12 or less.
【0020】ここで、さらに前記圧電基板の材料が、X
−112°Y:LiTaO3であり、前記すだれ状電極
の電極膜の材料がアルミニウムであり、前記内部反射型
一方向性すだれ電極のみ、又は圧電基板上のすべてもし
くは一部のすだれ状電極の電極膜の膜厚が、励振される
表面弾性波の波長λの0.4%以上となるようにしてもよ
い。Here, the material of the piezoelectric substrate is X
-112 ° Y: LiTaO 3 , the material of the electrode film of the interdigital transducer is aluminum, only the internal reflection type unidirectional interdigital electrode, or all or some of the interdigital electrodes on the piezoelectric substrate. The film thickness may be 0.4% or more of the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited.
【0021】また、前記すだれ状電極の材料をアルミニ
ウム以外とする場合、前記すだれ状電極の電極膜の材料
のアルミニウムに対する比重を電極膜の膜厚に乗じた値
が、励振される表面弾性波の波長λの0.4%以上とする
か又は、前記すだれ状電極の電極膜が層状に構成される
複数の材料からなる場合、各材料のアルミニウムに対す
る比重を各材料の膜厚に乗じた値を合計した数値が、励
振される表面弾性波の波長λの0.4%以上となるように
してもよい。また、このような構成を持つ表面弾性波装
置を1個又は複数個組合わせて、表面弾性波フィルタを
形成してもよい。When the material of the interdigital transducer is other than aluminum, the value obtained by multiplying the film thickness of the electrode film by the specific gravity of the material of the electrode film of the interdigital electrode with respect to aluminum is If it is 0.4% or more of the wavelength λ or if the electrode film of the interdigital transducer is composed of a plurality of materials formed in layers, the specific gravity of each material to aluminum is multiplied by the film thickness of each material The numerical value may be 0.4% or more of the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited. Further, one or more surface acoustic wave devices having such a configuration may be combined to form a surface acoustic wave filter.
【0022】[0022]
【作用】この発明によれは、X−112°Y:LiTa
O3を材料とする圧電基板と、表面弾性波を励振させる
すだれ状電極として内部反射型一方向性すだれ電極を用
い、かつその内部反射型一方向性すだれ電極の膜厚をす
だれ状電極の周期λの0.4%以上としているので、表面
弾性波の一方向性を増すことができ、安定、小型かつ低
損失な表面弾性波装置を提供することができる。According to the present invention, X-112 ° Y: LiTa
A piezoelectric substrate made of O 3 is used, an internal reflection type unidirectional interdigital electrode is used as the interdigital electrode for exciting surface acoustic waves, and the film thickness of the internal reflection type unidirectional interdigital electrode is the period of the interdigital electrode. Since it is 0.4% or more of λ, it is possible to increase the unidirectionality of the surface acoustic wave, and it is possible to provide a stable, small-sized and low-loss surface acoustic wave device.
【0023】また、内部反射型一方向性すだれ電極が、
浮き電極として開放型浮き電極と短絡型浮き電極の2種
類を備える場合でも、又は短絡型の浮き電極のみを備え
る場合でも、上記のように電極の膜厚を厚くさせれば、
内部反射型一方向性すだれ電極の方向性度を向上させる
ことができる。Further, the internal reflection type unidirectional blind electrode is
Even if two types of floating electrodes, an open type floating electrode and a short type floating electrode, are provided, or if only a short type floating electrode is provided, by increasing the thickness of the electrode as described above,
The directionality of the internal reflection type unidirectional blind electrode can be improved.
【0024】また、短絡型の浮き電極が、正負の励振電
極との中心間の距離がすだれ状電極の周期λの1/6の
距離だけ離れた位置に配置された内部反射型一方向性す
だれ電極において、正負の励振電極の線幅をλ/8以上
かつλ/5以下とし、短絡型の浮き電極の線幅をλ/12
以下としているので、前記方向性度の増加と共に、損失
の低減を図ることができる。Further, the internal reflection type unidirectional blind electrode in which the short-circuit type floating electrode is arranged at a position where the distance between the center of the floating electrode and the positive and negative excitation electrodes is ⅙ of the period λ of the interdigital electrode. In the electrodes, the line width of the positive and negative excitation electrodes is λ / 8 or more and λ / 5 or less, and the line width of the short-circuit type floating electrode is λ / 12.
Since it is as follows, it is possible to reduce the loss as well as increase the directionality.
【0025】[0025]
【実施例】以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を
詳述する。なお、この発明はこれによって限定されるも
のではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings. The present invention is not limited by this.
【0026】実施例1:図1に、この発明の一実施例に
おける基板表面の構造図を示す。この図には、圧電基板
上に1組の入力用IDTと出力用IDTとを形成した例
を示している。 Embodiment 1 FIG. 1 shows a structural diagram of a substrate surface in an embodiment of the present invention. This drawing shows an example in which one set of input IDT and output IDT is formed on the piezoelectric substrate.
【0027】1は、圧電基板であり、この発明ではX−
112°Y:LiTaO3基板を用いる。X−112°
Y:LiTaO3基板は、安定した温度特性を持ち、電
気機械係数K2の値も小さいため、狭帯域フィルタの小
型化に有利である。2は入力用IDTであり、たとえ
ば、図に示すような内部反射型一方向性IDT(FEU
DT)を用いることができる。Reference numeral 1 denotes a piezoelectric substrate, which is X- in the present invention.
112 ° Y: A LiTaO 3 substrate is used. X-112 °
The Y: LiTaO 3 substrate has stable temperature characteristics and has a small electromechanical coefficient K 2 , which is advantageous for downsizing a narrow band filter. Reference numeral 2 is an input IDT, for example, an internal reflection type unidirectional IDT (FEU) as shown in the figure.
DT) can be used.
【0028】一般に、入力用IDTから励振される表面
弾性波は、IDTの電極に対して垂直方向に進行する。
図1では、左側方向に進行する表面弾性波と、右側方向
に進行する表面弾性波がある。FEUDTは、2方向の
うち出力側IDTの方すなわち右側方向へ進行する表面
弾性波がなるべく多くなるように工夫されたIDTであ
り、この意味で一方向性を有するIDTである。3は、
出力用IDTであり、たとえば、図に示すようなダブル
電極型のIDTを用いることができる。4は、吸音剤で
あり、圧電基板端面でのSAWの反射を抑制するための
ものである。Generally, the surface acoustic wave excited from the input IDT travels in the direction perpendicular to the electrodes of the IDT.
In FIG. 1, there are a surface acoustic wave traveling leftward and a surface acoustic wave traveling rightward. The FEUDT is an IDT devised so that the number of surface acoustic waves traveling toward the output side IDT in the two directions, that is, the right side direction is increased as much as possible, and in this sense, it is a unidirectional IDT. 3 is
This is an output IDT, and for example, a double electrode type IDT as shown in the figure can be used. Reference numeral 4 is a sound absorbing agent for suppressing reflection of SAW on the end surface of the piezoelectric substrate.
【0029】入力用IDT2において、11、11’は
正負励振電極、12は短絡型浮き電極、13は開放型浮
き電極である。これらの電極の材料として、ここではア
ルミニウムを用いることにする。In the input IDT 2, 11 and 11 'are positive and negative excitation electrodes, 12 is a short circuit type floating electrode, and 13 is an open type floating electrode. Aluminum is used here as a material for these electrodes.
【0030】正負励振電極11、11’は図に示すよう
に、対向する電極であり、所定の一定間隔で正負励振電
極の枝部14がすだれ状につき出ている。上方向からの
枝部14と下方向からの枝部14とで1対の電極を構成
し、一般にIDTは複数個の対数の枝部からなる。この
枝部14の間隔(以下、電極周期と呼ぶ)は最も強く励
振させたい表面弾性波の波長λにほぼ等しくする。たと
えば、表面弾性波の伝搬速度が3230m/sであるX
−112°Y:LiTaO3基板を用い、さらにフィル
タの中心周波数が40MHzの場合は、波長λは80.
75μmであり、電極周期もほぼ同じ長さとする。As shown in the figure, the positive and negative excitation electrodes 11 and 11 'are electrodes facing each other, and the branch portions 14 of the positive and negative excitation electrodes protrude in a comb shape at a predetermined constant interval. The branch portion 14 from above and the branch portion 14 from below constitute a pair of electrodes, and the IDT is generally composed of a plurality of pairs of branch portions. The interval between the branch portions 14 (hereinafter referred to as the electrode period) is set to be substantially equal to the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited most strongly. For example, when the propagation velocity of surface acoustic waves is 3230 m / s, X
-112 ° Y: When a LiTaO 3 substrate is used and the center frequency of the filter is 40 MHz, the wavelength λ is 80.
The length is 75 μm, and the electrode period is substantially the same.
【0031】また、入力用IDT(FEUDT)の正負
励振電極11、11’、短絡型浮き電極12、及び開放
型浮き電極13のすべての線幅をλ/12に等しくす
る。さらに、電極材料がアルミニウムの場合、入力用I
DTのすべての電極膜の膜厚を表面弾性波の波長λの
0.4%以上の厚さとする。たとえば、すだれ状電極の
周期λ=82μmのとき、アルミニウムの膜厚は0.3
28μm以上とする。また、図1の実施例では、電極周
期を82μm、入力IDTの電極対数を20対、出力用
IDTの電極対数を28対とする。All the line widths of the positive and negative excitation electrodes 11 and 11 ', the short-circuit type floating electrode 12 and the open type floating electrode 13 of the input IDT (FEUDT) are made equal to λ / 12. Further, when the electrode material is aluminum, the input I
The film thickness of all the electrode films of DT is set to 0.4% or more of the wavelength λ of the surface acoustic wave. For example, when the period of the interdigital transducer is λ = 82 μm, the film thickness of aluminum is 0.3.
28 μm or more. In the embodiment of FIG. 1, the electrode period is 82 μm, the number of electrode pairs of the input IDT is 20, and the number of electrode pairs of the output IDT is 28.
【0032】図2に、この発明の入力用IDT(FEU
DT)の別の一実施例の斜視図を示す。ここでHは膜厚
を示し、Weは正負励振電極の線幅、Wfは短絡型浮き
電極の線幅である。図1におけるFEUDTでは、We
=Wfとしている。FIG. 2 shows an input IDT (FEU) of the present invention.
FIG. 6 shows a perspective view of another embodiment of DT). Here, H represents the film thickness, We is the line width of the positive and negative excitation electrodes, and Wf is the line width of the short circuit type floating electrode. In FEUDT in FIG. 1, We
= Wf.
【0033】次に、この発明の表面弾性波装置の一方向
性が電極膜の膜厚を厚くすることによって改善されるこ
とを示す。この一方向性の特性を測定するために、図3
に示す測定サンプルを用いた。これは、X−112°
Y:LiTaO3基板上に、中央部分に入力用IDT
(FEUDT)、その両側に双方向性IDTであるダブ
ル電極型のIDTを配置したものであり、入力用IDT
から励振される表面弾性波を両側のダブル電極型IDT
で受信したときの損失差を測定した。Next, it will be shown that the unidirectionality of the surface acoustic wave device of the present invention is improved by increasing the thickness of the electrode film. In order to measure this unidirectional characteristic, FIG.
The measurement sample shown in was used. This is X-112 °
Y: Input IDT in the center on LiTaO 3 substrate
(FEUDT), a double electrode type IDT which is a bidirectional IDT is arranged on both sides thereof, and the input IDT
Double electrode type IDT on both sides of surface acoustic wave excited by
The difference in loss when received at was measured.
【0034】ここで、FEUDTから励振される表面弾
性波が進行してほしい方向を順方向、進行してほしくな
い方向を逆方向と呼ぶことにする。また、FEUDTか
ら見て順方向に存在するダブル電極型IDTにおける損
失から、逆方向に存在するダブル電極型IDTにおける
損失を引いた数値を方向性度と呼び、この数値が大きい
ほど、FEUDTの方向性度がよいと言うことができ
る。この方向性度の測定は、図3の測定サンプルの入力
用IDTの電極膜厚を変化させて行った。Here, the direction in which the surface acoustic wave excited from the FEUDT is desired to travel is called the forward direction, and the direction in which it is not desired to travel is called the reverse direction. Also, the numerical value obtained by subtracting the loss in the double electrode type IDT existing in the reverse direction from the loss in the double electrode type IDT existing in the forward direction as viewed from the FEUDT is called directionality. It can be said that the sex is good. The measurement of the degree of directivity was performed by changing the electrode film thickness of the input IDT of the measurement sample of FIG.
【0035】図4及び図5は、電極にアルミニウムを用
いた場合のFEUDTの周波数−損失の特性図である。
図4は、アルミニウムの電極膜の膜厚を0.1%λとし
た場合の特性図であり、図5は、膜厚を0.4%λとし
た場合の特性図である。横軸は表面弾性波の周波数(M
Hz)、縦軸は損失(dB)を示す。4 and 5 are frequency-loss characteristic diagrams of the FEUDT when aluminum is used for the electrodes.
FIG. 4 is a characteristic diagram when the film thickness of the aluminum electrode film is 0.1% λ, and FIG. 5 is a characteristic diagram when the film thickness is 0.4% λ. The horizontal axis is the frequency of the surface acoustic wave (M
Hz), and the vertical axis represents loss (dB).
【0036】図4(a)及び図5(a)はFEUDTの
表面弾性波を励振させたい方向すなわち順方向の損失を
示し、図4(b)及び図5(b)は励振させたくない方
向、すなわち逆方向の損失を示す。図4(a)と(b)
を比較すると、逆方向に比べて順方向の方が損失が約
3.37dB少ないことがわかる。すなわち、アルミニ
ウムの電極膜の膜厚が0.1%λのとき、方向性度は
3.37dBであると言うことができる。FIGS. 4 (a) and 5 (a) show the loss in the direction in which the surface acoustic wave of the FEUDT is desired to be excited, that is, the forward direction loss, and FIGS. 4 (b) and 5 (b) are the directions in which the excitation is not desired. , Ie, the loss in the opposite direction. 4 (a) and (b)
It can be seen that the loss in the forward direction is smaller than that in the reverse direction by about 3.37 dB. That is, it can be said that the directivity is 3.37 dB when the film thickness of the aluminum electrode film is 0.1% λ.
【0037】同様に、図5(a)と(b)を比較する
と、アルミニウムの電極膜の膜厚が0.4%λのとき、
方向性度は4.10dBであると言うことができる。し
たがって、電極膜がアルミニウムの場合、膜厚が0.1
%λのものよりも0.4%λと厚くした方が、方向性度
がよくなることがわかる。Similarly, comparing FIGS. 5A and 5B, when the thickness of the aluminum electrode film is 0.4% λ,
It can be said that the degree of directivity is 4.10 dB. Therefore, when the electrode film is aluminum, the film thickness is 0.1.
It can be seen that the directionality is better when the thickness is 0.4% λ than the thickness of% λ.
【0038】図6に、電極膜の厚さと入力用IDTの方
向性度との関係のグラフを示す。横軸は、波長λで規格
化した電極膜厚を示し、縦軸は方向性度を示している。
図6のグラフAは、短絡型の浮き電極のみを有するFE
UDTの場合、グラフBは短絡型及び開放型の2種の浮
き電極を有するFEUDTの場合の変化を示している。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the thickness of the electrode film and the directivity of the input IDT. The horizontal axis represents the electrode film thickness normalized by the wavelength λ, and the vertical axis represents the degree of directivity.
Graph A in FIG. 6 shows an FE having only short-circuited floating electrodes.
In the case of UDT, graph B shows the change in the case of FEUDT having two types of floating electrodes, a short-circuit type and an open type.
【0039】図6によれば、グラフA,Bどちらの場合
も、横軸の電極膜厚を増加させると、方向性度が増加し
ていることがわかる。たとえば、グラフAにおいて、膜
厚が0.12%λのときは方向性度は3.3dB、膜厚
が0.4%λのときは方向性度は4dBとなり、膜厚を
厚くした方が方向性度が改善される。また、電極膜厚を
増加させるにつれて、方向性度は飽和する傾向にあり、
0.4%λ以上においては、4dB程度以上の方向性度
となっており、膜厚を厚くしたことの効果が得られる。
特に、さらに好ましくは、膜厚を1%λ以上の厚さとす
ることがよい。また、図6のグラフによれば、0.4%
λ以上の厚さであれば、良好な方向性度が得られるの
で、特に上限値を規定する必要はないが、上の観点から
は、数μm以下であることが好ましい。According to FIG. 6, in both graphs A and B, increasing the electrode film thickness on the horizontal axis increases the directivity. For example, in graph A, when the film thickness is 0.12% λ, the directivity is 3.3 dB, and when the film thickness is 0.4% λ, the directivity is 4 dB. Directivity is improved. In addition, the degree of directivity tends to saturate as the electrode film thickness increases,
At 0.4% λ or more, the degree of directivity is about 4 dB or more, and the effect of increasing the film thickness can be obtained.
In particular, it is more preferable that the film thickness is 1% λ or more. Moreover, according to the graph of FIG. 6, 0.4%
If the thickness is λ or more, good directivity is obtained, so there is no need to specify the upper limit value, but from the above viewpoint, it is preferably several μm or less.
【0040】以上のことより、FEUDTの電極膜の膜
厚を0.4%λ以上の厚さとすることにより、X−11
2°Y:LiTaO3基板を用いてFEUDTを形成し
た場合の表面弾性波の一方向性が実用上十分な程度にま
で改善でき、安定した温度特性を有し低損失な表面弾性
波装置を提供することができる。From the above, by setting the thickness of the FEUDT electrode film to 0.4% λ or more, X-11
A 2 ° Y: Surface acoustic wave device having stable temperature characteristics and low loss, which can improve the unidirectionality of the surface acoustic wave when FEUDT is formed using a LiTaO 3 substrate to a practically sufficient degree. can do.
【0041】なお、図1の実施例では、電極材料として
アルミニウムを用いることとしたが、この他に、アルミ
ニウムと銅の合金(Al−1%Cu,Al−2%C
u)、銅、金、チタンなどを用いることもできる。Although aluminum is used as the electrode material in the embodiment of FIG. 1, in addition to this, an alloy of aluminum and copper (Al-1% Cu, Al-2% C) is used.
u), copper, gold, titanium, etc. can also be used.
【0042】また、このようにアルミニウム以外の電極
材料を用いた場合は、電極膜厚をh、その電極材料のア
ルミニウムに対する比重をmとしたとき、h×m≧0.
4%λとなるように、電極膜厚を設定する。たとえば、
電極材料として銅を用いた場合、電極周期λ=82μm
のとき、銅の膜厚hは0.12μm(120nm)以上
であることが好ましい。ここで銅のアルミニウムに対す
る比重は2.73である。When an electrode material other than aluminum is used as described above, when the electrode film thickness is h and the specific gravity of the electrode material with respect to aluminum is m, h × m ≧ 0.
The electrode film thickness is set so as to be 4% λ. For example,
When copper is used as the electrode material, the electrode period λ = 82 μm
At this time, the film thickness h of copper is preferably 0.12 μm (120 nm) or more. Here, the specific gravity of copper to aluminum is 2.73.
【0043】また、電極材料として複数の材料を組合わ
せた層状構造として形成してもよい。この場合には、そ
の複数の材料ごとに、h×mを計算し、その合計が0.
4%以上となるように、それぞれの電極膜厚を設定すれ
ばよい。たとえば、アルミニウムと銅を層状に形成する
場合には、λ=82μmのとき、アルミニウムの膜厚を
50nmとし、銅の膜厚を600nmとすることができ
る。また、図1には、1組の入力用IDTと出力用ID
Tとを形成した例を示したが、1つの圧電基板上に、複
数個のIDTを形成してもよい。The electrode material may be formed as a layered structure in which a plurality of materials are combined. In this case, h × m is calculated for each of the plurality of materials, and the sum is 0.
Each electrode film thickness may be set so as to be 4% or more. For example, when aluminum and copper are formed in layers, the thickness of aluminum can be 50 nm and the thickness of copper can be 600 nm when λ = 82 μm. Further, in FIG. 1, a set of input IDT and output ID
Although the example in which T and T are formed is shown, a plurality of IDTs may be formed on one piezoelectric substrate.
【0044】図7に、電極膜の材料として、Cu600
nmとAl−1%Cu50nm(Al換算、2%λ)と
を用い、これらを層状に形成したものを用いた実施例の
周波数−損失特性図を示す。図7の(a)と(b)とを
比較すると、方向性度が4.02dBであることがわか
る。したがって、複数の材料を用いて電極膜を構成した
場合でも、Al換算をして膜厚を2%λというようにか
なり厚くした場合には、FEUDTの方向性度が良好な
値を示すということができる。なお、以上に示した実施
例では、1組の入力用IDTと出力用IDTとを形成し
た例を示したが、1つの圧電基板上に、複数個のIDT
を形成してもよい。In FIG. 7, Cu600 is used as a material for the electrode film.
nm and Al-1% Cu 50 nm (Al equivalent, 2% λ) are used, and a frequency-loss characteristic diagram of an example in which these are formed in a layered form is shown. Comparing (a) and (b) of FIG. 7 reveals that the degree of directivity is 4.02 dB. Therefore, even when the electrode film is formed by using a plurality of materials, the FEUDT directivity shows a good value when the film thickness is considerably increased to 2% λ by converting to Al. You can In the embodiment described above, an example in which one set of input IDT and output IDT is formed is shown, but a plurality of IDTs are formed on one piezoelectric substrate.
May be formed.
【0045】一般に、表面弾性波フィルタは、図1のよ
うな入力用IDTと出力用IDTとを複数個用いて構成
される。また、表面弾性波フィルタは、携帯電話機など
の小型携帯端末の分波器を構成する部品として用いられ
る。したがって、図1に示したようなこの発明の表面弾
性波装置を基本素子として用いて表面弾性波フィルタを
構成すれば、より小型かつ良好な損失特性を持つ表面弾
性波フィルタ及び小型携帯端末を提供することができ
る。Generally, a surface acoustic wave filter is constructed by using a plurality of input IDTs and output IDTs as shown in FIG. Further, the surface acoustic wave filter is used as a component forming a duplexer of a small mobile terminal such as a mobile phone. Therefore, if a surface acoustic wave filter is constructed by using the surface acoustic wave device of the present invention as shown in FIG. 1 as a basic element, a smaller surface acoustic wave filter having a good loss characteristic and a small portable terminal are provided. can do.
【0046】また、入力用IDTとしてFEUDTを用
いる例を示したが、複数個のIDTを用いて表面弾性波
フィルタを構成し、電極膜にアルミニウムが用いられる
場合にはすべてのIDTにこの発明のFEUDTを適用
して、IDTの電極膜の膜厚を0.4%λとしてもよ
い。また、FEUDTを採用していない入力用IDT又
は出力用IDTにおいても、この発明のようにそのアル
ミニウム電極膜の膜厚を0.4%λとしてもよい。Further, although the example in which the FEUDT is used as the input IDT has been shown, the surface acoustic wave filter is formed by using a plurality of IDTs, and when aluminum is used for the electrode film, the present invention is applied to all the IDTs. By applying FEUDT, the film thickness of the electrode film of the IDT may be 0.4% λ. Further, also in the input IDT or the output IDT which does not adopt the FEUDT, the film thickness of the aluminum electrode film may be 0.4% λ as in the present invention.
【0047】実施例2:次に、図1又は図2のFEUD
Tから、開放型の浮き電極を取り去った構造を持つ表面
弾性波装置の場合の実施例を図8に示す。ここでは、浮
き電極として短絡型の浮き電極のみを有するFEUDT
においても、上記実施例と同様に、方向性度等が改善さ
れることを示す。 Example 2: Next, the FEUD of FIG. 1 or FIG.
An embodiment in the case of a surface acoustic wave device having a structure in which the open floating electrode is removed from T is shown in FIG. Here, a FEUDT having only a short-circuit type floating electrode as a floating electrode
In the same manner as in the above example, it is shown that the degree of directivity is improved.
【0048】図1と同様に中心周波数が40MHzの表
面弾性波を励振するものであり、圧電基板としてはX−
112°Y:LiTaO3を用い、電極膜としてはCu
とAl−1%Cuとを層状に形成したものを用いる。ま
た、正負励振電極11,11’及び短絡型浮き電極12
の線幅(We,Wf)はどちらもλ/12とする。さら
に、電極膜の膜厚はCuが600nm、Al−1%Cu
が50nmとし、Al換算で2%λのものを用いること
にする。なお、実施例1でも示したように膜厚として
は、2%λに限定する必要はなく、Al換算で0.4%
λ程度以上のものを用いればよい。As in the case of FIG. 1, a surface acoustic wave having a center frequency of 40 MHz is excited, and the piezoelectric substrate is X-.
112 ° Y: LiTaO 3 is used, and the electrode film is Cu
And Al-1% Cu formed in layers are used. In addition, the positive and negative excitation electrodes 11 and 11 'and the short-circuit type floating electrode 12
The line widths (We, Wf) of both are λ / 12. Further, the film thickness of the electrode film is Cu 600 nm, Al-1% Cu
Of 50 nm and 2% λ in terms of Al. As shown in Example 1, the film thickness does not need to be limited to 2% λ and is 0.4% in terms of Al.
It is sufficient to use one having a value of about λ or more.
【0049】図9に、以上のような構造を持つFEUD
Tの周波数−損失特性図を示す。また、比較のために、
図10に膜厚を薄くしたFEUDTの周波数−損失特性
図を示す。図10では、電極膜はAl−1%Cuで10
0nm(Al換算、0.12%λ)のものを用いた。FIG. 9 shows the FEUD having the above structure.
The frequency-loss characteristic figure of T is shown. Also, for comparison,
FIG. 10 shows a frequency-loss characteristic diagram of the FEUDT having a thin film thickness. In FIG. 10, the electrode film is made of Al-1% Cu.
The film having a thickness of 0 nm (Al equivalent, 0.12% λ) was used.
【0050】まず、図9(a)と(b)を比較すると、
順方向の方が40MHz付近において、4.8dB程度
損失が少なかった。したがって方向性度は約4.8dB
ということができる。また、図10においては、方向性
度は約3.3dBであった。以上のことにより、図9に
示す膜厚が厚いものの方が、方向性度は約1.5dB良
いということができる。First, comparing FIGS. 9A and 9B,
The loss in the forward direction was around 4.8 dB in the vicinity of 40 MHz. Therefore, the directivity is about 4.8 dB.
It can be said. Further, in FIG. 10, the degree of directivity was about 3.3 dB. From the above, it can be said that the thicker film shown in FIG. 9 has better directivity of about 1.5 dB.
【0051】さらに、図9(a)に示す順方向の場合に
は、40MHz付近において損失は約8.75dBであ
るのに対し、図10(a)に示す順方向の場合は、損失
は約10.45dBであった。したがって、図9に示す
膜厚が厚いものの方が、損失が1.7dB低減されてい
ることがわかる。Further, in the case of the forward direction shown in FIG. 9A, the loss is about 8.75 dB in the vicinity of 40 MHz, whereas in the case of the forward direction shown in FIG. It was 10.45 dB. Therefore, it can be seen that the thicker film shown in FIG. 9 reduces the loss by 1.7 dB.
【0052】以上のように、FEUDTとして短絡型浮
き電極を備え、開放型浮き電極を有していない場合で
も、電極膜の膜厚を厚くすることで、実施例1と同様に
一方向性及び損失を改善することができる。なお、実施
例1と同様に、複数のIDTで表面弾性波フィルタが構
成される場合は、そのうちFEUDTのみ、又はすべて
のIDTもしくは一部のIDTのアルミニウム電極膜の
膜厚を0.4%λ以上としてもよい。As described above, even if the FEUDT is provided with the short-circuit type floating electrode and does not have the open type floating electrode, by increasing the film thickness of the electrode film, the unidirectionality and The loss can be improved. In the case where the surface acoustic wave filter is composed of a plurality of IDTs as in the case of the first embodiment, the film thickness of the aluminum electrode film of only the FEUDT or all the IDTs or a part of the IDTs is 0.4% λ. The above may be applied.
【0053】実施例3:次に、FEUDTにおける正負
の励振電極の線幅と、短絡型浮き電極の線幅を変化させ
た場合の実施例について述べる。ここでは、正負の励振
電極の線幅を太くし、短絡型浮き電極の線幅を細くした
場合に、挿入損失が低減できることを示す。 Example 3 Next, an example in which the line widths of the positive and negative excitation electrodes and the line width of the short-circuit type floating electrode in the FEUDT are changed will be described. Here, it is shown that the insertion loss can be reduced when the line width of the positive and negative excitation electrodes is made thick and the line width of the short-circuit type floating electrode is made thin.
【0054】まず、一般論として、FEUDTの電極の
線幅と、方向性度及び挿入損失との関係について述べ
る。前記した図3に示す測定サンプルを用いて、線幅の
変化による方向性度の変化のようすを測定した。ここ
で、圧電基板としてX−112°Y:LiTaO3を用
いた。また、中央のFEUDTとして、開放型の浮き電
極を取り去り、短絡型の浮き電極を備えるものを用い
た。また、中央のFEUDTの正負励振電極の線幅をλ
/12に固定し、短絡型浮き電極の線幅を変化させて方
向性度の測定を行った。First, as a general theory, the relationship between the line width of the FEUDT electrode, the directivity and the insertion loss will be described. Using the above-described measurement sample shown in FIG. 3, the change in the degree of directivity due to the change in line width was measured. Here, X-112 ° Y: LiTaO 3 was used as the piezoelectric substrate. Further, as the central FEUDT, an open type floating electrode was removed and a short type floating electrode was used. In addition, the line width of the positive and negative excitation electrodes of the central FEUDT is λ
The directional degree was measured by fixing the line width of the short-circuit type floating electrode while fixing at / 12.
【0055】図11に、短絡型浮き電極の線幅に対する
方向性度の変化のグラフを示す。同図によれば、短絡型
浮き電極の線幅が、λ/12よりも大きいλ/8からλ
/6程度で方向性度は最大となることがわかる。浮き電
極の線幅を最適化することで方向性度は向上するが、こ
のことは従来から知られていた。FIG. 11 is a graph showing changes in the degree of directivity with respect to the line width of the short circuit type floating electrode. According to the figure, the line width of the short-circuit type floating electrode is from λ / 8 to λ which is larger than λ / 12.
It can be seen that the degree of directivity becomes maximum at about / 6. The degree of directivity is improved by optimizing the line width of the floating electrode, which has been conventionally known.
【0056】図12に、短絡型浮き電極の線幅に対す
る、FEUDTの順方向の挿入損失の変化のグラフを示
す。同図によれば、短絡型浮き電極の線幅が増加するに
つれて、順方向の挿入損失は増加する傾向にあることが
わかる。FIG. 12 is a graph showing changes in the insertion loss of the FEUDT in the forward direction with respect to the line width of the short circuit type floating electrode. From the figure, it can be seen that the insertion loss in the forward direction tends to increase as the line width of the short-circuit type floating electrode increases.
【0057】したがって、図11及び図12の測定結果
から、短絡型の浮き電極の線幅をある程度太くすること
で大きな方向性度が得られるが、浮き電極の線幅を太く
したことの副作用として表面弾性波の伝搬損失が増加
し、実質的には浮き電極を太くすることにより挿入損失
が増加してしまうことがわかる。Therefore, from the measurement results of FIG. 11 and FIG. 12, a large degree of directivity can be obtained by thickening the line width of the short-circuit type floating electrode to some extent, but as a side effect of thickening the line width of the floating electrode. It can be seen that the propagation loss of the surface acoustic wave increases, and the insertion loss increases substantially by making the floating electrode thick.
【0058】次に、FEUDTの正負励振電極の線幅を
変化させた場合の方向性度及び挿入損失の測定結果をそ
れぞれ図13、図14に示す。図13によれば、正負励
振電極の線幅がλ/8からλ/5の付近で、方向性度が
最大となる。図14によれば、正負励振電極の線幅が、
λ/8からλ/5の付近で、挿入損失が最小となる。以
上により、正負の励振電極の線幅を、λ/12よりも太
いλ/8からλ/5とした場合には、図11及び図12
に示した浮き電極の線幅の変化とは異なり、副作用的な
伝搬損失の増加はなく、実質的に挿入損失を低減できる
ことがわかる。Next, FIG. 13 and FIG. 14 show measurement results of the degree of directivity and insertion loss when the line width of the positive and negative excitation electrodes of the FEUDT is changed. According to FIG. 13, the directivity becomes maximum when the line width of the positive and negative excitation electrodes is in the vicinity of λ / 8 to λ / 5. According to FIG. 14, the line width of the positive and negative excitation electrodes is
The insertion loss becomes the minimum in the vicinity of λ / 8 to λ / 5. From the above, when the line width of the positive and negative excitation electrodes is changed from λ / 8 to λ / 5 thicker than λ / 12,
It can be seen that unlike the change in the line width of the floating electrode shown in, there is no side effect of increase in propagation loss, and insertion loss can be substantially reduced.
【0059】以上の点を考慮して次のような構成を持つ
FEUDTを作成した。すなわち、図8に示したFEU
DTにおいて、正負励振電極の線幅Weをλ/5とし、
短絡型浮き電極の線幅Wfをλ/12とする。また、正
負励振電極の枝部14の中心から電極周期、すなわちフ
ィルタ中心周波数における表面弾性波の波長λの1/6
だけ離れた位置に、短絡型浮き電極の中心がくるように
短絡型浮き電極12を配置する。In consideration of the above points, a FEUDT having the following structure was created. That is, the FEU shown in FIG.
In DT, the line width We of the positive and negative excitation electrodes is set to λ / 5,
The line width Wf of the short circuit type floating electrode is set to λ / 12. Further, from the center of the branch portion 14 of the positive and negative excitation electrodes to the electrode period, that is, 1/6 of the wavelength λ of the surface acoustic wave at the filter center frequency.
The short-circuit type floating electrode 12 is arranged so that the center of the short-circuiting type floating electrode is located at a position separated by only.
【0060】図8では、正負励振電極11、11’の右
側に励振電極との中心間の距離がλ/6である位置に、
短絡型浮き電極を配置した構成を示している。電極膜と
してはAl−1%Cu/Cu/Al−1%Cuの3層膜
を用い、その膜厚は50nm/580nm/50nmと
する。In FIG. 8, on the right side of the positive and negative excitation electrodes 11 and 11 ', at the position where the distance between the centers of the excitation electrodes 11 and 11' is λ / 6,
The structure which has arrange | positioned the short circuit type floating electrode is shown. A three-layer film of Al-1% Cu / Cu / Al-1% Cu is used as the electrode film, and the film thickness is 50 nm / 580 nm / 50 nm.
【0061】図15に、以上のような構成を持つこの実
施例3におけるFEUDTの周波数−損失特性を示す。
図15において、順方向の挿入損失は約7.9dBであ
り、方向性度は約4.9dBであった。したがって、正
負励振電極及び浮き電極の線幅を同一のλ/12とした
実施例2(図11)と比較すると、実施例3のように、
線幅を異ならせた方が挿入損失及び方向性度とも改善し
ていることがわかる。FIG. 15 shows the frequency-loss characteristic of the FEUDT in the third embodiment having the above configuration.
In FIG. 15, the insertion loss in the forward direction was about 7.9 dB and the directivity was about 4.9 dB. Therefore, comparing with Example 2 (FIG. 11) in which the line widths of the positive and negative excitation electrodes and the floating electrode are the same λ / 12, as in Example 3,
It can be seen that the insertion loss and the directivity are improved by changing the line width.
【0062】以上のことにより、正負励振電極の線幅
を、短絡型の浮き電極の線幅(λ/12)より太いλ/
8からλ/5程度とすることによって、FEUDTの方
向性度を改善でき、表面弾性波装置としての損失も改善
できる。From the above, the line width of the positive and negative excitation electrodes is larger than the line width (λ / 12) of the short-circuit type floating electrode by λ /
By setting it to about 8 to λ / 5, the directivity of the FEUDT can be improved and the loss as a surface acoustic wave device can also be improved.
【0063】なお、短絡型浮き電極の線幅Wfはλ/1
2よりも小さくしてもよい。これはλ/12より小さく
しても、FEUDTの一方向性等の特性にはほとんど影
響を与えることがないからである。また、圧電基板1と
しては、前記実施例1、2と同様に、X−112°Y:
LiTaO3を用いたが、この実施例3ではこれに限る
必要はなく、他の基板材料たとえば128°Y−X:L
iNbO3でもよい。The line width Wf of the short circuit type floating electrode is λ / 1.
It may be smaller than 2. This is because even if it is smaller than λ / 12, characteristics such as unidirectionality of FEUDT are hardly affected. Further, as the piezoelectric substrate 1, similar to the first and second embodiments, X-112 ° Y:
LiTaO 3 was used, but it is not necessary to limit it to this in Example 3, and other substrate materials such as 128 ° Y-X: L are used.
iNbO 3 may be used.
【0064】さらに、実施例1及び2に示したように、
電極膜としてアルミニウムを用いる場合は、FEUDT
の膜厚Hは0.4%λ以上、アルミニウム以外の材料を
用いる場合は、電極膜厚Hに、アルミニウムに対する比
重を重じた値が0.4%λ以上、さらに複数の材料を層
状に組合せた場合には、アルミニウム以外の各材料の膜
厚にアルミニウムに対する比重を重じた値をすべて合計
した値が0.4%λ以上となるように、電極膜の膜厚を
設定することが好ましい。Further, as shown in Examples 1 and 2,
When using aluminum as the electrode film, FEUDT
Has a film thickness H of 0.4% λ or more, and when a material other than aluminum is used, a value obtained by multiplying the electrode film thickness H by the specific gravity of aluminum is 0.4% λ or more, and a plurality of materials are layered. When combined, the film thickness of the electrode film may be set so that the sum of the film thickness of each material other than aluminum and the specific gravity of aluminum is 0.4% λ or more. preferable.
【0065】また、実施例3においても、複数のIDT
で表面弾性波フィルタが構成される場合は、FEUDT
のみ、又はすべてのIDTもしくは一部のIDTのアル
ミニウム電極膜の膜厚を0.4%λ以上としてもよい。
この場合において、電極膜の材料がアルミニウム以外の
場合には、前記したように、それぞれの膜厚をアルミニ
ウム換算したものを用いればよい。Also in the third embodiment, a plurality of IDTs are used.
When the surface acoustic wave filter is composed of FEUDT
The film thickness of the aluminum electrode film of all or some of the IDTs may be 0.4% λ or more.
In this case, when the material of the electrode film is other than aluminum, the respective film thicknesses converted into aluminum may be used as described above.
【0066】[0066]
【発明の効果】この発明によれば、圧電基板にX−11
2°Y:LiTaO3を用い、表面弾性波を励振させる
すだれ状電極に内部反射一方向性すだれ電極を用い、内
部反射一方向性すだれ電極の膜厚を、表面弾性波の波長
λの0.4%以上としているので、実用上十分な程度にま
で、表面弾性波の一方向性を高め、安定、小型かつ低損
失な表面弾性波装置を提供することができる。According to the present invention, X-11 is formed on the piezoelectric substrate.
2 ° Y: LiTaO 3 is used, and the internal reflection unidirectional interlace electrode is used as the interdigital electrode that excites the surface acoustic wave. The film thickness of the internal reflection unidirectional interlace electrode is 0.4% of the wavelength λ of the surface acoustic wave. Because of the above, it is possible to provide a stable, small-sized, low-loss surface acoustic wave device that enhances the unidirectionality of the surface acoustic wave to a practically sufficient extent.
【0067】さらに、正負の励振電極の線幅を浮き電極
の線幅よりも太いλ/8以上かつλ/5以下とし、浮き
電極の線幅をλ/12以下としているので、前記一方向
性の向上と共に、損失の低減をはかることができる。Further, the line width of the positive and negative excitation electrodes is set to λ / 8 or more and λ / 5 or less thicker than the line width of the floating electrode, and the line width of the floating electrode is set to λ / 12 or less. And the loss can be reduced.
【図1】この発明の表面弾性波装置の一実施例の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a surface acoustic wave device of the present invention.
【図2】この発明のFEUDTの一実施例の斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the FEUDT of the present invention.
【図3】この発明のFEUDTの方向性度の測定用サン
プルの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a sample for measuring the degree of directivity of the FEUDT of the present invention.
【図4】この発明の実施例1におけるFEUDT(膜
厚:0.1%λ)の周波数−損失特性図である。FIG. 4 is a frequency-loss characteristic diagram of FEUDT (film thickness: 0.1% λ) in Example 1 of the present invention.
【図5】この発明の実施例1におけるFEUDT(膜
厚:0.4%λ)の周波数−損失特性図である。FIG. 5 is a frequency-loss characteristic diagram of FEUDT (film thickness: 0.4% λ) in Example 1 of the present invention.
【図6】この発明の実施例1における規格化電極膜厚と
方向性度との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the normalized electrode film thickness and the degree of directivity in Example 1 of the present invention.
【図7】この発明の実施例1において、電極膜がCu+
Al−1%Cuの場合の周波数−損失特性図である。FIG. 7 is a schematic view of Embodiment 1 of the present invention in which an electrode film is Cu +.
It is a frequency-loss characteristic figure in case of Al-1% Cu.
【図8】この発明の実施例2のFEUDTの一実施例の
斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of an embodiment of FEUDT of Embodiment 2 of the present invention.
【図9】この発明の実施例2の場合のFEUDTの周波
数−損失特性図(Cu+Al−1%Cu)である。FIG. 9 is a frequency-loss characteristic diagram (Cu + Al-1% Cu) of the FEUDT in the case of the second embodiment of the present invention.
【図10】この発明の実施例2の場合のFEUDTの周
波数−損失特性図(Al−1%Cu)である。FIG. 10 is a frequency-loss characteristic diagram (Al-1% Cu) of FEUDT in the case of Example 2 of the present invention.
【図11】この発明の実施例3において、規格化浮き電
極幅と方向性度との関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the standardized floating electrode width and the directionality in Example 3 of the present invention.
【図12】この発明の実施例3において、規格化浮き電
極幅と挿入損失との関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the standardized floating electrode width and the insertion loss in Example 3 of the present invention.
【図13】この発明の実施例3において、規格化励振電
極幅と方向性度との関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the normalized excitation electrode width and the degree of directivity in Example 3 of the present invention.
【図14】この発明の実施例3において、規格化励振電
極幅と挿入損失との関係を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the normalized excitation electrode width and the insertion loss in Example 3 of the present invention.
【図15】この発明の実施例3におけるFEUDTの周
波数−損失特性図である。FIG. 15 is a frequency-loss characteristic diagram of FEUDT in Embodiment 3 of the present invention.
【図16】従来における内部反射型一方向性すだれ電極
の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a conventional internal reflection type unidirectional blind electrode.
1 圧電基板 2 入力用IDT(FEUDT) 3 出力用IDT 4 吸音剤 11、11’ 正負励振電極 12 短絡型浮き電極 13 開放型浮き電極 14 正負励振電極の枝部 H 膜厚 We 正負励振電極の線幅 Wf 短絡型浮き電極の線幅 1 Piezoelectric Substrate 2 Input IDT (FEUDT) 3 Output IDT 4 Sound Absorber 11, 11 'Positive / Negative Excitation Electrode 12 Short-Circuit Floating Electrode 13 Open Floating Electrode 14 Branch of Positive / Negative Excitation Electrode H Film Thickness We Positive / Negative Excitation Electrode Line Width Wf Line width of short circuit type floating electrode
Claims (5)
励振又は受信するための正負の励振電極を有する複数個
のすだれ状電極とを備え、 前記圧電基板の材料がX−112°Y:LiTaO3で
あり、 少なくとも1つのすだれ状電極が、一方向性を有する表
面弾性波を励振させる内部反射型一方向性すだれ電極で
あり、かつ内部反射型一方向性すだれ電極の電極膜の膜
厚が、すだれ状電極の周期λの0.4%以上であること
を特徴とする表面弾性波装置。1. A piezoelectric substrate, and a plurality of interdigital electrodes having positive and negative excitation electrodes for exciting or receiving surface acoustic waves on the piezoelectric substrate, wherein the material of the piezoelectric substrate is X-112 ° Y. : LiTaO 3 , at least one interdigital electrode is an internal reflection type unidirectional interdigital electrode that excites a surface acoustic wave having unidirectionality, and an electrode film of the internal reflection type unidirectional interdigital electrode. A surface acoustic wave device having a thickness of 0.4% or more of a period λ of the interdigital transducer.
が、その正負の励振電極間に、正負の励振電極とは電気
的に接続されない開放型の浮き電極と、正負の励振電極
とは電気的に接続されず2つの浮き電極を短絡した短絡
型の浮き電極とを備えることを特徴とする請求項1記載
の表面弾性波装置。2. The internal reflection type unidirectional interdigital transducer has an open floating electrode that is not electrically connected to the positive and negative excitation electrodes and a positive and negative excitation electrode between the positive and negative excitation electrodes. The surface acoustic wave device according to claim 1, further comprising: a short-circuit type floating electrode in which two floating electrodes are not electrically connected to each other.
が、正負の励振電極間の中央からずれた位置にその正負
の励振電極とは電気的に接続されない1つの浮き電極を
有し、かつ隣接する2つの浮き電極が短絡された構成を
持つことを特徴とする請求項1記載の表面弾性波装置。3. The internal reflection type unidirectional interdigital transducer has one floating electrode which is not electrically connected to the positive and negative excitation electrodes at a position displaced from the center between the positive and negative excitation electrodes, and The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein two adjacent floating electrodes are short-circuited.
励振又は受信するための正負の励振電極を有する複数個
のすだれ状電極とを備え、 少なくとも1つのすだれ状電極が、その正負の励振電極
間であって、励振電極からすだれ状電極の周期λの1/
6の距離だけ離れた位置に、正負の励振電極とは電気的
に接続されない1つの浮き電極を有し、かつ隣接する2
つの浮き電極が短絡された構成を持つ内部反射型一方向
性すだれ電極であり、 さらに、正負の励振電極の線幅がλ/8以上かつλ/5
以下、前記浮き電極の線幅がλ/12以下であることを特
徴とする表面弾性波装置。4. A piezoelectric substrate, and a plurality of interdigital electrodes having positive and negative excitation electrodes for exciting or receiving surface acoustic waves on the piezoelectric substrate, wherein at least one interdigital electrode has positive and negative electrodes. Between the excitation electrodes, and 1 / of the period λ from the excitation electrode to the interdigital electrode.
One floating electrode that is not electrically connected to the positive and negative excitation electrodes is provided at a position separated by a distance of 6
An internal reflection type unidirectional blind electrode having a structure in which two floating electrodes are short-circuited, and the line widths of the positive and negative excitation electrodes are λ / 8 or more and λ / 5.
In the following, the surface acoustic wave device is characterized in that the floating electrode has a line width of λ / 12 or less.
性波装置を1個もしくは複数個備えたことを特徴とする
表面弾性波フィルタ。5. A surface acoustic wave filter comprising one or a plurality of the surface acoustic wave devices according to claim 1 or 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15940195A JPH0918272A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Surface acoustic wave device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15940195A JPH0918272A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Surface acoustic wave device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0918272A true JPH0918272A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15692973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15940195A Withdrawn JPH0918272A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Surface acoustic wave device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0918272A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2356306A (en) * | 1999-09-02 | 2001-05-16 | Murata Manufacturing Co | Surface acoustic wave device |
JP2006253784A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Epson Toyocom Corp | Surface acoustic wave device |
-
1995
- 1995-06-26 JP JP15940195A patent/JPH0918272A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2356306A (en) * | 1999-09-02 | 2001-05-16 | Murata Manufacturing Co | Surface acoustic wave device |
GB2356306B (en) * | 1999-09-02 | 2001-10-17 | Murata Manufacturing Co | Surface acoustic wave device and communication device |
US6366002B1 (en) | 1999-09-02 | 2002-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Surface acoustic wave device and communication device |
USRE39975E1 (en) | 1999-09-02 | 2008-01-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and communication device |
JP2006253784A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Epson Toyocom Corp | Surface acoustic wave device |
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