JPH11312950A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPH11312950A
JPH11312950A JP12087498A JP12087498A JPH11312950A JP H11312950 A JPH11312950 A JP H11312950A JP 12087498 A JP12087498 A JP 12087498A JP 12087498 A JP12087498 A JP 12087498A JP H11312950 A JPH11312950 A JP H11312950A
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JP
Japan
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width
comb
reflector
acoustic wave
surface acoustic
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Application number
JP12087498A
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English (en)
Inventor
Yoshiko Tera
佳子 寺
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性表面波装置における反射器の反射量を増
加させて通過帯域を広帯域とし、且つエネルギーロスを
低減する。 【解決手段】 同一圧電基板上1に隣接して平行に形成
したくし形電極3aとグレーティング反射器2aからな
る弾性表面波装置において、くし形電極3aの金属パタ
ーンのライン部の幅(LI)とグレーティング反射器2
aの金属パターンのライン部の幅(LR)とを異ならせ
ると共に、くし形電極3aの非金属パターンのスペース
部の幅(SI)とグレーティング反射器2aの非金属パ
ターンのスペース部の幅(SR)とを異ならせ、くし形
電極3aにおけるライン部のスペース部に対する比率
を、グレーティング反射器2aにおけるライン部のスペ
ース部に対する比率より大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、弾性表面波装置
に関し、特に周波数通過帯域(以下、通過帯域と記載す
る)内のリップルを少なくして通過帯域の広帯域化、お
よび通過帯域内におけるエネルギーロスの低減化に優れ
た弾性表面波装置を提供する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の弾性表面波装置の構成図で
ある。図において、1は圧電基板、2は圧電基板1上に
形成された金属薄膜のパターンにより形成されたグレー
ティング反射器、3は圧電基板1上にグレーティング反
射器2と隣接して平行に形成された金属薄膜のパターン
によるくし形電極である。
【0003】グレーティング反射器2には金属薄膜が蒸
着されていないスリット状の縦長の開口部が所定間隔で
複数本並列に形成されて、この開口部をスペース(フリ
ー部)、金属薄膜によるパターン部をライン(メタライ
ズ部)とする。また、くし形電極3は金属薄膜による一
対の櫛歯状のパターンが所定幅のスペース(フリー部)
を開けて交互に噛み合わさって形成されている。
【0004】尚、くし形電極3のライン幅LIとグレー
ティング反射器2のライン幅LRとの間には次のような
関係がある。
【0005】LI≒LR
【0006】また、くし形電極3のスペース幅SIとグ
レーティング反射器2のスペース幅SRとの間には以下
のような関係がある。
【0007】SI≒SR
【0008】例えば、くし形電極のくし部の交差幅(以
降、交差幅と記載)を小さくするため、LR:SR=3.
5:1.5,LI:SI=3.5:1.5とし、グレーティング
反射器2おけるスペース幅(SR)とライン幅(LR)と
の比率と、くし形電極3におけるスペース幅(SI)と
ライン幅(LI)との比率を同等にする。すると、例え
ば圧電基板にアルミニュームを成膜したLiNbO3
4゜RY−cut基板を用いた場合、通過帯域は図3に
示すように50MHzとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の弾性表面装置は
以上のように、くし形電極3とグレーティング反射器2
ではスペース幅SIとスペース幅SRが同等幅であるた
め、グレーティング反射器2のサイドローブによる通過
特性のリップル4である細かい波が通過帯域の近傍で発
生し、通過帯域の広帯域化設計時にはこの波に通過帯域
がかかると帯域幅が狭くなったり、通過帯域にリップル
4が発生する問題点があった。
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、グレーティング反射器のサイド
ローブによる通過特性のリップルの間隔を広げることで
通過帯域の広帯域化およびエネルギーロスの低減化を計
ると共に、小型化された表面弾性波装置を得ることを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る弾
性表面波装置は、同一圧電基板上に隣接して平行に形成
したくし形電極と反射器からなる弾性表面波装置におい
て、くし形電極の金属パターンのライン部の幅(LI
と反射器の金属パターンのライン部の幅(LR)とを異
ならせ共に、くし形電極の非金属パターンのスペース部
の幅(SI)と反射器の非金属パターンのスペース部の
幅(SR)とを異ならせ、くし形電極におけるライン部
のスペース部に対する比率を、グレーティング反射器に
おけるライン部のスペース部に対する比率より大きくし
たものである。
【0012】請求項2の発明に係る弾性表面波装置は、
くし形電極のライン幅(LI)、反射器のライン幅
(LR)、くし形電極のスペース幅(SI)、反射器のス
ペース幅(SR)の平均値で以下の式が成り立つように
各幅を設定したものである。 2≧(LR+SR)/(LI+SI)≧0.5 且つ、LI
/SI>LR/SR 且つ、0.9≧LI/(LI+SI)>
R/(LR+SR)≧0.2
【0013】請求項3の発明に係る弾性表面波装置は、
圧電基板にアルミニュームを成膜したLiNbO3(60
〜68゜RY−cut)ウエアを用いたものである。
【0014】請求項4の発明に係る弾性表面波装置は、
圧電基板にアルミニュームを成膜したLiNbO3(37
〜45゜RY−cut)ウエアを用いたものである。
【0015】請求項5の発明に係る弾性表面波装置は、
圧電基板にアルミニュームを成膜したLiTaO3(3
2〜46゜Y−cut)ウエアを用いたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1に係る表面弾性波装置について説明する。
実験で確認した所、くし形電極と反射器のライン幅をス
ペース幅に近づける、またはスペース幅以下にするとグ
レーティング反射器2からの反射量が増加するため、グ
レーティング反射器2による通過特性のリップル間の間
隔が広がる。しかし、その一方、くし形電極3のライン
幅をスペース幅に近づける、又はスペース幅以下にする
と電気容量を同じにする為、くし部の交差幅を大きくす
る必要がある。その結果、チップ(装置)のサイズが大
きくなり、抵抗損も大きくなってエネルギーロスも増え
る。
【0017】そこで、上記装置の小型化、エネルギーロ
スの低減化のためにはくし形電極のライン幅を太くして
抵抗損を減らし、静電容量を増やして交差幅を小さくす
ればよい。即ち、くし形電極のメタライズ比をグレーテ
ィング反射器のメタライズ比より大きくすることで、グ
レーティング反射器のサイドローブによるリップル間隔
が広がり、かつ、小型化、エネルギーロス低減化が可能
となる。
【0018】図1は上記内容を勘案して作成された本実
施の形態に係る表面弾性波装置の構成図である。図にお
いて、1Aは本実施の形態に係る表面弾性波装置の本体
である。この装置において、2aは圧電基板1に金属被
膜によるパターンで形成されたグリッド状のグレーティ
ング反射器であり、このグレーティング反射器2aを形
成するメタライズされたラインの幅(LR)は2.75×
αμm、ライン間の非メタライズのスペースの幅
(SR)は2.25×αμmとする。ここでαは縮小率を
示し、1.1≧α>0である。α≒0.5
【0019】3aは圧電基板1上にグレーティング反射
器2aに隣接して平行に金属被膜によるパターンで形成
されたくし形電極であり、このくし形電極3aは一対の
くし形パターン(ライン)を所定の間隙(スペース)を
設けて交互に噛み合わせて形成している。このくし形電
極3aの場合、櫛歯を形成するラインの幅(LI)は3.
5×αμm、隣接するライン間のスペースの幅(SI
は1.5×αμmとする。ここで、圧電基板1はアルミ
ニュームを成膜したLiNbO3(64゜RY−Cut)ウ
エハとする。
【0020】上記のように各幅を設定することで、LR:
R=2.75:2.25,LI:SI=3.5:1.5,(LI
R,SI<SR)との関係となり、サイドローブのリップ
ル間隔は図2に示すように67.4MHzとなる。これ
は従来技術のリップル間隔50MHzに対して17.4
MHz広がったことになる。
【0021】尚、上記のようにライン幅とスペース幅を
決めると、くし形電極3aのメタライズ比とグレーティ
ング反射器2aのメタライズ比との関係は以下のように
なる。
【0022】 LI/(LI+SI)=3.5/5=0.7>LR/(LR+SR)=2.75/5 =0.55 LI/(LI+SI):くし形電極3aのメタライズ比 LR/(LR+SR):グレーティング反射器2aのメタラ
イズ比
【0023】くし形電極3aのメタライズ比を0.7と
しているが、くし形電極3aで表面弾性波(SAW)を
出す限界のメタライズ比を0.9とし、メタライズ比の
理論的な最適値を0.5前後とした場合に、くし形電極
3aのメタライズ比は以下の数値内に入ればよい。
【0024】0.9≧{LI/(LI+SI)}≧0.4
【0025】但し、パターンをウエットエッチングによ
り作成する場合、くし形電極3aのライン幅LI、グレ
ーティング反射器2aのライン幅LRは40〜50%程
細くなるため、くし形電極3aのメタライズ比は以下の
数値内に入ればよい。
【0026】 0.9≧{LI/(LI+SI)}≧0.4×0.5=0.2 ∴ 0.9≧{LI/(LI+SI)}>{LR/(LR+SR)}≧0.2
【0027】実施の形態2.上記実施の形態では、圧電
基板1をアルミニュームを成膜したLiNbO3(64゜
RY−cut)ウエハとしたが、LiNbO3(41゜RY
−cut)ウエハにアルミニュームを成膜した圧電基板
に、LR:SR=3.5:1.5,LI:SI=3.5:1.5の関
係でグレーティング反射器2aとくし形電極3aを形成
するとグレーティング反射器2aのサイドローブによる
通過特性のリップル間隔は図5に示すように81.5M
Hzとなった。
【0028】しかし、実施の形態1で説明したように、
上記グレーティング反射器2aのライン幅とスペース幅
の比を2.75:2.25とし、くし形電極3aのメタラ
イズ比とグレーティング反射器2aのメタライズ比との
関係を0.9≧LI/(LI+SI)>LR/(LR+SR)≧0.
2にすると、グレーティング反射器2aのサイドローブ
による通過特性のリップル間隔は図4に示すように8
1.5MHzから102MHzに広げることができた。
【0029】実施の形態3.上記実施の形態2ではウエ
ハにLiNbO3を使用したが、LiTaO3(32〜4
6゜Y−CUT)を使用し、くし形電極3aのメタライ
ズ比とグレーティング反射器2aのメタライズ比との関
係を0.9≧LI/(LI+SI)>LR/(LR+SR)≧0.
2にしてもグレーティング反射器2aのサイドローブに
よる通過特性のリップル間隔を広げることができる。
【0030】実施の形態4.上記各実施の形態では、グ
レーティング反射器2aをグリッド状にして各メタライ
ズ(ライン)部を短絡した形にしたが、各メタライズ部
間をオープンにして形成してもよく、またくし形電極3
aと同様の形に形成してもよい。要はグレーティング反
射器の形状によらずウエハの素材の選択とくし形電極の
メタライズ比と反射器のメタライズ比との関係を、0.
9≧LI/(LI+SI)>LR/(LR+SR)≧0.2にする
ことで反射器のサイドローブによる通過特性のリップル
間隔を広げることができる。
【0031】上記くし形電極のメタライズ比と反射器の
メタライズ比との関係はLiNbO3(64゜RY−c
ut)ウエハのみならず他の圧電性基板にも適用でき
る。上記くし形電極のメタライズ比と反射器のメタライ
ズ比との関係は、1.5GHz以下の周波数帯域で用い
る弾性表面波装置で特に有効である。
【0032】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、同一圧電基板
上に隣接して平行に形成したくし形電極と反射器からな
る弾性表面波装置において、くし形電極の金属パターン
のライン部の幅(LI)と反射器の金属パターンのライン
部の幅(LR)とを異ならせ共に、くし形電極の非金属パ
ターンのスペース部の幅(SI)と反射器の非金属パター
ンのスペース部の幅(SR)とを異ならせ、くし形電極に
おけるライン部のスペース部に対する比率を、グレーテ
ィング反射器におけるライン部のスペース部に対する比
率より大きくすることで、反射器によるサイドローブに
よるリップル間隔が広がるため通過帯域が広帯域で、し
かもエネルギーロスの少ない小型の弾性表面波装置を得
ることができるという効果がある。
【0033】請求項2の発明によれば、くし形電極のラ
イン幅(LI)、反射器のライン幅(LR)、くし形電極のス
ペース幅(SI)、反射器のスペース幅(SR)の平均値で以
下の式が成り立つように各幅を設定したことで、圧電基
板の製造方法に拘わらずサイドローブのリップル間隔が
広くなり通過帯域の広域化が可能になるという効果があ
る。 2≧(LR+SR)/(LI+SI)≧0.5 且つ、LI/S
I>LR/SR且つ、0.9≧LI/(LI+SI)>LR
(LR+SR)≧0.2
【0034】請求項3の発明によれば、圧電基板にアル
ミニュームを成膜したLiNbO3(60〜68゜RY−
cut)ウエアを用い、くし形電極におけるライン部の
スペース部に対する比率を、グレーティング反射器にお
けるライン部のスペース部に対する比率より大きくする
ことで、より通過帯域を広帯域化できるという効果があ
る。
【0035】請求項4の発明によれば、圧電基板にアル
ミニュームを成膜したLiNbO3(37〜45゜RY−
cut)ウエアを用い、くし形電極におけるライン部の
スペース部に対する比率を、グレーティング反射器にお
けるライン部のスペース部に対する比率より大きくする
ことで、より通過帯域を広帯域化できるという効果があ
る。
【0036】請求項5の発明によれば、圧電基板にアル
ミニュームを成膜したLiTaO3(32〜46゜RY−
cut)ウエアを用い、くし形電極におけるライン部の
スペース部に対する比率を、グレーティング反射器にお
けるライン部のスペース部に対する比率より大きくする
ことで、より通過帯域を広帯域化できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態に係る弾性表面波装置
の構成図である。
【図2】 本実施の形態に係る弾性表面波装置の反射器
のサイドローブによる通過特性のリップルを示す図であ
る。
【図3】 従来の弾性表面波装置の反射器のサイドロー
ブによる通過特性のリップルを示す図である。
【図4】 他の実施の形態に係る弾性表面波装置の反射
器のサイドローブによる通過特性のリップルを示す図で
ある。
【図5】 他の実施の形態に係る弾性表面波装置におい
てくし形電極のメタライズ比とグレーティング反射器の
メタライズ比を改善する前の反射器のサイドローブによ
る通過特性のリップルを示す図である。
【図6】 従来の弾性表面波装置の構成図である。
【符号の説明】
1A 弾性表面波、1 圧電基板、2a グレーティン
グ反射器、3a くし形電極。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一圧電基板上に隣接して平行に形成し
    たくし形電極と反射器からなる弾性表面波装置におい
    て、前記くし形電極の金属パターンのライン部の幅(L
    I)と反射器の金属パターンのライン部の幅(LR)とを
    異ならせ共に、前記くし形電極の非金属パターンのスペ
    ース部の幅(SI)と反射器の非金属パターンのスペー
    ス部の幅(SR)とを異ならせ、くし形電極におけるラ
    イン部のスペース部に対する比率を、グレーティング反
    射器におけるライン部のスペース部に対する比率より大
    きくしたことを特徴とする弾性表面波装置
  2. 【請求項2】 くし形電極のライン幅(LI)、反射器
    のライン幅(LR)、くし形電極のスペース幅(SI)、
    反射器のスペース幅(SR)の平均値で以下の式が成り
    立つように各幅を設定したことを特徴とする請求項1に
    記載の弾性表面波装置。 2≧(LR+SR)/(LI+SI)≧0.5 且つ、LI/S
    I>LR/SR 且つ、0.9≧LI/(LI+SI)>LR
    (LR+SR)≧0.2
  3. 【請求項3】 圧電基板にアルミニュームを成膜したL
    iNbO3(60〜68゜RY−cut)ウエアを用いたこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載の弾性表面波装
    置。
  4. 【請求項4】 圧電基板にアルミニュームを成膜したL
    iNbO3(37〜45゜RY−cut)ウエアを用いたこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載の弾性表面波装
    置。
  5. 【請求項5】 圧電基板にアルミニュームを成膜したL
    iTaO3(32〜46゜RY−cut)ウエアを用いたこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載の弾性表面波装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796073B1 (ko) 2005-05-11 2008-01-21 세이코 엡슨 가부시키가이샤 램파형 고주파 디바이스

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796073B1 (ko) 2005-05-11 2008-01-21 세이코 엡슨 가부시키가이샤 램파형 고주파 디바이스

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