JPH10215146A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPH10215146A
JPH10215146A JP1644097A JP1644097A JPH10215146A JP H10215146 A JPH10215146 A JP H10215146A JP 1644097 A JP1644097 A JP 1644097A JP 1644097 A JP1644097 A JP 1644097A JP H10215146 A JPH10215146 A JP H10215146A
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JP
Japan
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electrode
reflector
resonator
acoustic wave
surface acoustic
Prior art date
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Application number
JP1644097A
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English (en)
Inventor
Masayuki Funemi
雅之 船見
Yoshihisa Amano
義久 天野
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が可能であるとともに、例えば通過帯
域内におけるリップルを低減でき、良好な周波数特性を
有した優れた弾性表面波装置を提供すること。 【解決手段】 圧電基板1上に、櫛歯状の駆動電極と該
駆動電極を挟む一対の反射器電極とから成る共振子の複
数を直列及び並列に接続して、梯子型回路を形成した弾
性表面波装置Fであって、直列に接続した直列共振子2
を成す反射器電極の電極線数が、並列に接続した並列共
振子3を成す反射器電極の電極線数より多いことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車電話や携帯電
話などの小型移動体無線機器に搭載される弾性表面波フ
ィルタ等の弾性表面波装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、TV,VTR,移動体通信などに
は、弾性表面波フィルタが多く使用されており、このよ
うな弾性表面波フィルタとして圧電基板上に櫛歯状の駆
動電極(以下、IDT(Inter Digital Transducer)電
極という)が形成され、そのIDT電極でもって電気信
号を弾性表面波に変換させる、いわゆる梯子型回路(ラ
ダー型回路)が形成された弾性表面波フィルタが提案さ
れている。
【0003】上記弾性表面波フィルタについて、図7に
基づき説明する。図7は弾性表面波フィルタJにおい
て、タンタル酸リチウム等の圧電基板11上に、直列に
接続された共振子(以下、直列共振子という)12と並
列に接続された共振子(以下、並列共振子という)13
とを接続させた様子を模式的に示した図であり、12
a,13aはそれぞれIDT電極、12b,13bはそ
れぞれ反射器電極であり、直列共振子12は、IDT電
極12aと、このIDT電極12aを挟む一対の反射器
電極12b,12bとから構成される。また、並列共振
子13は、IDT電極13aと、このIDT電極13a
を挟む一対の反射器電極13b,13bとから構成され
ている。なお、図において、IDT電極12a,13
a、及び反射器電極12b,13bの電極線の態様はあ
くまで模式的なものであって、その電極線数は図示され
ている本数と同一ではない。直列共振子12及び並列共
振子13には入出力用の信号電極14が接続されてお
り、並列共振子13にはグランド電極15が接続されて
いる。
【0004】ここで、直列共振子12、並列共振子1
3、信号電極14、及びグランド電極15は、それぞれ
スパッタ法や蒸着法などによって形成されたアルミニウ
ム等の金属膜から成るものであり、直列共振子12及び
並列共振子13の配置態様を変えたり、IDT電極12
a,13a及び反射器電極12b,13bの電極形状等
を適宜設定することにより、所望の周波数特性が得られ
るようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の弾性表面波
フィルタJは、弾性表面波の十分な反射量を確保するこ
とにより、通過帯域内において挿入損失を低減すること
ができるので、少なくとも反射器電極12b,13bの
電極線数をそれぞれ100本以上としており、さらに、
反射器電極12b,13bの電極線数は、電極を同一膜
厚に形成するなどの理由から、直列共振子12及び並列
共振子13の双方において、それぞれ同一本数とするの
が一般的であった。
【0006】しかしながら、反射器電極の電極線数を多
くすると、それに対応するために圧電基板自体を大きく
する必要があり、ひいては弾性表面波フィルタが大型化
することになり問題である。
【0007】また、反射器電極の電極線数を直列共振子
及び並列共振子の双方において等しくすると、バルク波
放射が原因の***振点より高周波側に発生したリップル
(偏差)の影響で、通過帯内のリップルが増大すること
が判明した。
【0008】そこで本発明では、叙上の問題点を解消
し、小型化が可能であるとともに、例えば通過帯域内に
おけるリップルを低減でき、良好な周波数特性を有した
優れた弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の弾性表面波装置は、圧電基板上に、櫛歯状の駆動電
極と該駆動電極を挟む一対の反射器電極とから成る共振
子の複数を直並列に接続して、梯子型回路を形成した弾
性表面波装置であって、直列に接続された共振子(直列
共振子)を成す反射器電極の電極線数が、並列に接続さ
れた共振子(並列共振子)を成す反射器電極の電極線数
より多いことを特徴とする。
【0010】さらに、直列共振子の反射器電極の電極線
数をMs、並列共振子の反射器電極の電極線数をMpと
したときに、15 < Ms < 30、14 ≧ M
p≧5の関係を共に満足することを特徴とする。この関
係を満足する圧電基板としては、タンタル酸リチウム
(LiTaO3 )単結晶が好適であり、特に主面が36
°YカットX伝搬の基板が最適である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき説明する。図1は本発明の弾性表面波装置
である弾性表面波フィルタFを説明する平面図であり、
弾性表面波フィルタFにおいて、ニオブ酸リチウム、四
ホウ酸リチウム、もしくはタンタル酸リチウム等の圧電
基板1上に、直列共振子2と並列共振子3とを接続させ
た様子を模式的に示した電極配置図である。
【0012】また、直列共振子2は、IDT電極2a
と、このIDT電極2aを挟む一対の反射器電極2b,
2bとから構成され、並列共振子3は、IDT電極3a
と、このIDT電極3aを挟む一対の反射器電極3b,
3bとから構成されている。なお、図7において、各共
振子を構成するIDT電極及び反射器電極の電極線(電
極指ともいう)の態様及びその本数は、あくまで模式
的、イメージ的なものであって、電極線を正確に図示し
たものではない。
【0013】直列共振子2、並列共振子3、信号電極
4、及びグランド電極5は、それぞれスパッタ法や蒸着
法などの各種薄膜成膜法により形成された、アルミニウ
ムやアルミニウムを主成分とする合金(Al−Si系,
Al−Cu系,Al−Ti系等)を主体とする金属膜か
ら成るものであって、直列共振子2及び並列共振子3の
配置態様やIDT電極2a,3a及び反射器電極2b,
3bの電極形状等を適当なものとすることにより所望の
周波数特性が得られる。
【0014】特に、通過帯域850〜865MHzにお
いて挿入損失を−3.5dB以下を実現させるために、
圧電基板として36°YカットX伝搬のタンタル酸リチ
ウム単結晶を用い、上記各共振子2,3、信号電極4、
グランド電極5の材料としてアルミニウムを使用し、且
つその規格化膜厚(H/λ:Hは膜厚、λは弾性表面波
の波長)を0.1以下とする。
【0015】そして、直列共振子2及び並列共振子3を
構成するIDT電極2a,3aのそれぞれの対数を60
〜80対、それぞれの交差幅を15λ〜30λとし、さ
らに、直列共振子2の反射器電極の電極線数をMs、並
列共振子の反射器電極の電極線数をMpとしたときに、
15 < Ms < 30、14 ≧ Mp ≧ 5の
関係を共に満足するように構成すると、上記通過帯域内
でリップルが非常に低減される(0.2dB以下)こと
が判明した。ここで、Mpを5以上としたのは、急峻性
(ピーク・バレイ:P/V、肩特性ともいう)が低くな
り特性が劣化するからである。
【0016】かくして、上記構成の弾性表面波フィルタ
Fによれば、反射器電極の電極線数を100本よりずっ
と少なくしたので、全体のサイズを小さくすることがで
き、その上、直列共振子の反射器電極の電極線数を並列
共振子の反射器電極の電極線数より多くすることによ
り、特に通過帯域の高周波側の肩特性をより急峻にする
ことができ、通過帯域内のリップルを極力抑えることが
でき、非常に良好な特性を得ることができるのである。
なお、並列側を多くすると、バルク波放射の影響により
***振点より高周波側に発生リップルが発生して特性が
劣化する。
【0017】
【実施例】以下に具体的な実施例について説明する。ま
ず、圧電基板であるウエハーとして36°YカットX伝
搬のタンタル酸リチウム単結晶を用意した。この圧電基
板の一主面上に、アルミニウムを主成分とする微細電極
パターンを形成した。このパターンはDeep−UV光
を用いた密着露光機によるフォトリソグラフィでもって
作製を行った。また、成膜には電子ビーム蒸着で行い、
電極の膜厚を約5000Åとした。不要パターンの除去
にはレジスト剥離液中でリフトオフ法により行って、所
望形状の電極パターンを成す直列共振子及び並列共振子
を形成させた。
【0018】ここで、IDT電極の対数を80対、交差
幅を20λ、弾性表面波の波長を略4.4μm とした
(ただし、弾性表面波の波長は直列共振子と並列共振子
とで若干異なる)。また、梯子型回路の段数を3.5段
とした。さらに、反射器電極の電極線数を100本より
少なくし、反射器電極の電極線数を並列共振子において
10本、直列共振子においてはこれより多い60本とし
た。
【0019】その後、上記圧電基板をダイシングにより
所定形状・所定の大きさに切断し、エポキシ樹脂等によ
りSMD(Surface Mounted Device) パッケージ内に固
着させる。さらに、直径35μm のアルミニウムワイヤ
ーをSMDパッケージのパッド部とチップ上のアルミニ
ウムパッド部上に超音波ボンディング法によりボンディ
ングを行って、しかる後にパッケージリッドにてシーリ
ングして弾性表面波装置を完成させた(サンプル1)。
【0020】また、上記サンプル1より特性を向上させ
るために、さらに反射器電極本数を減少させたものを用
意した。すなわち、直列共振子の反射器電極の電極線数
を20本、並列共振子の反射器電極の電極線数を10本
とし、他の構成についてはサンプル1と同様なサンプル
2を用意した。
【0021】また、上記サンプル1とサンプル2との特
性と比較するための比較用サンプルを用意した。すなわ
ち、直列共振子及び並列共振子のそれぞれの反射器電極
の電極線数を60本とし、他の構成についてはサンプル
1と同様なもの(比較サンプル1)、直列共振子及び並
列共振子のそれぞれの反射器電極の電極線数を20本と
し、他の構成についてはサンプル1と同様なもの(比較
サンプル2)、そして、直列共振子及び並列共振子のそ
れぞれの反射器電極の電極線数を10本とし、他の構成
についてはサンプル1と同様なもの(比較サンプル3)
をそれぞれ用意した。
【0022】上記各サンプルの周波数特性についてネッ
トワークアナライザ(ヒューレットパッカード社製、H
P−8753C)を用いて測定した結果を図2〜図6に
示す。通過帯域850〜865MHz(中心周波数85
7.5MHz)において、図2及び図3から明らかなよ
うに、サンプル1及びサンプル2ではリップルがほとん
どない優れた特性を示し(サンプル1:0.4dB,サ
ンプル2:0.1dB)、挿入損失も低いものであった
(最大損失;サンプル1:−2.1dB,サンプル2:
−1.9dB)。
【0023】これに対して、比較用サンプルにおいて
は、図4〜図6から明らかなように、通過帯域において
リップルが大きく(比較サンプル1:0.6dB,比較
サンプル2:0.6dB,比較サンプル3:0.3d
B)、特性カーブも悪いものであった。
【0024】さらに、サンプル1及びサンプル2では、
反射器電極の大きさが低減されるので、例えば反射器本
数を直列共振子及び並列共振子ともに100本のものに
比べて、圧電基板サイズが約1/2程度になり大幅な小
型化が実現された。
【0025】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の弾性表面波装置
によれば、直列共振子の反射器電極の電極線数が並列に
接続した並列共振子の反射器電極の電極線数より多いの
で、フィルタ特性に及ぼす並列共振子のリップルの影響
がないので、特性の非常に優れた弾性表面波装置を提供
できる。
【0026】また、特に直列共振子の反射器電極の電極
線数をMs、並列共振子の反射器電極の電極線数をMp
としたときに、15<Ms<30、で且つ14≧Mp≧
5としたので、より良好な特性を得るとともに、装置全
体の大幅な小型化を実現することができ、製造時の歩留
りも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る弾性表面波装置(弾性表面波フィ
ルタ)の直列共振子と並列共振子とを圧電基板上に接続
させた様子を説明する電極配置図である。
【図2】本発明に係る弾性表面波フィルタ(サンプル
1)の周波数特性図である。
【図3】本発明に係る弾性表面波フィルタ(サンプル
2)の周波数特性図である。
【図4】比較サンプル1の周波数特性図である。
【図5】比較サンプル2の周波数特性図である。
【図6】比較サンプル3の周波数特性図である。
【図7】従来の弾性表面波フィルタの直列共振子と並列
共振子とを圧電基板上に接続させた様子を説明する電極
配置図である。
【符号の説明】
1 : 圧電基板 2 : 直列共振子 3 : 並列共振子 2a,3a : IDT電極 2b,3b : 反射器電極 4 : 信号電極 5 : グランド電極 F : 弾性表面波フィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電基板上に、櫛歯状の駆動電極と該駆
    動電極を挟む一対の反射器電極とから成る共振子の複数
    を直並列接続し、梯子型回路を形成して成る弾性表面波
    装置であって、直列に接続される共振子の反射器電極の
    電極線数が、並列に接続される並列共振子の反射器電極
    の電極線数より多いことを特徴とする弾性表面波装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の弾性表面波装置であっ
    て、前記直列に接続される共振子の反射器電極の電極線
    数をMs、前記並列に接続される共振子の反射器電極の
    電極線数をMpとしたときに、下記式(1),(2)を
    満足することを特徴とする弾性表面波装置。 15 < Ms < 30 ・・・ (1) 14 ≧ Mp ≧ 5 ・・・ (2)
JP1644097A 1997-01-30 1997-01-30 弾性表面波装置 Pending JPH10215146A (ja)

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JP1644097A JPH10215146A (ja) 1997-01-30 1997-01-30 弾性表面波装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606016B2 (en) 2000-03-10 2003-08-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device using two parallel connected filters with different passbands
JP2020096291A (ja) * 2018-12-13 2020-06-18 太陽誘電株式会社 弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサ

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606016B2 (en) 2000-03-10 2003-08-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device using two parallel connected filters with different passbands
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