CN1336036A - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
把围绕钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为基板表面,以弹性表面波的波长λ规范化叉指电极中的至少一部分电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下,通过电极指宽度w和排列周期p确定的电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
Description
技术领域
本发明涉及在通信机器和电子机器等电路中使用的传输弹性波的弹性波装置。
背景技术
在现有技术中，在把钽酸锂(LiTaO3，下面叫作LT)用作压电体基板的弹性波装置中，LT基板的切割角θ为36°。这是为了在把电极形成于这样的基板表面上后电短路基板表面时把传输损失计算成几乎为0。
但是，该计算中，由于假定电极不具有厚度这样的理想状态，在电极有厚度的实际弹性波装置中，存在损失为最小的条件各不相同的问题，该计算中，由于讨论的是基板表面整体用电极覆盖时的情况，在象SAW滤波器这样把电极指周期排列的弹性波装置中，存在损失为最小的条件各不相同的问题
因此，特开平9-167936号公报(下面称为文献1)考虑了在LT基板表面上形成的格栅(grating)电极的厚度，分析了传输损失最小的条件。图1是表示文献1的图7所示的舵(rudder)型弹性表面波滤波器中传输损失的计算结果的图。图中，纵轴是弹性表面波(下面叫作SAW：surface Acoustic Wave)传输1个波长(λ)时的损失，即每1个波长的损失(dB/λ)。横轴是用SAW的波长λ来规范电极厚度h的规范化电极厚(h/λ)。
图1表示了把LT的晶体X轴方向作为SAW的传输方向，把和围绕晶体X轴的与晶体Y构成θ角旋转的“θ角旋转Y”轴垂直的面作为基板表面，切割角θ为36°到46°的范围时的情况。将把与“θ角旋转Y”轴垂直的面作为LT基板表面、把晶体X轴方向作为SAW的传输方向的LT基板表示为θ角旋转Y—切割X-传输钽酸锂，简单说，表示成θYX-LT和θYX-LiTaO3。很多时候，用铝(Al)或以Al为主成分的合金形成。
参看图1，规范化电极厚(h/λ)为0时，切割角在36°附近每1波长的损失(dB/λ)最小。这个结果与电极不具有厚度的理想状态中切割角θ为36°时，传输损失几乎为0的已有计算结果一致。
参看图1，切割角θ为40°时，规范化电极厚(h/λ)在0.05附近每1波长的损失(dB/λ)最小，切割角θ为42°时，规范化电极厚(h/λ)在0.075附近每1波长的损失(dB/λ)最小。因此，在规范化电极厚(h/λ)比0.05大的区域中实现的SAW设备中，传输损失最小的切割角θ存在于比40°大的范围中。
这样，通过从图1选择适当的规范化电极厚(h/λ)和切割角θ的组合，可使传输损失最小，其结果，显然可降低SAW设备的插入损失。另外，近年来，应用起切割角θ为42°的LT基板来。
弹性波中存在多个种类，在切割角θ为36°到40°附近、以传输方向为晶体X轴时，传输作为沿着LT基板的表面传输的体波的SSBW(Surface SkimmingBulk Wave)、泄漏弹性表面波(LASW：Leaky Surface Acoustic Wave)，如例如文献：电子通信学会论文集的84/1的第J67-C第1期第158到165页所记载的那样(后面称为文献2)。
图2是表示作为一种弹性波装置的SAW滤波器的结构的俯视图。图中，1是压电体的LT基板、3是电极指、4是结合区(bonding pad)、5是进行电—弹性表面波的能量变换的输入侧IDT(InterDigital Transducer；叉指电极)、6是进行弹性表面波—电的能量变换的输出侧IDT(叉指电极)、7是输入端子、8是输出端子。W0是电极指3交叉的部分的长度的最大值。
图3是图2所示的SAW滤波器的剖面图，图中，w是电极指3的宽度、p是电极指3的排列周期、h是电极指3的厚度。
接着，说明SAW滤波器的动作。
施加于输入端子7的电信号在输入侧IDT5的各电极指3的交叉部上产生电场。此时，由孔T基板1是压电体由上述电场产生失真。输入信号频率为f时，产生的失真也以频率f振动，这成为SAW，在与电极指3垂直的方向上传输。在输出侧IDT6将SAW再次变换为电信号。从电信号变换为SAW与从SAW变换到电信号时是彼此相反的过程。
切割角θ为36°附近SAW的传输方向为晶体X轴方向时，如上述文献2表示的那样，SAW的变位成分与上述电极指3平行，并且具有与LT基板1的表面平行的方向成分。该变位成分依赖于LT基板1的切断面的切割角θ和SAW的传输方向。
输入侧IDT5激励的SAW传输到输出侧IDT6方向，但LT基板1上有传输损失时，到达输出侧IDT6的SAW的功率比输入侧IDT5激励后的SAW功率小。其损失程度大体等于在按SAW波长λ规范化的输入侧IDT5和输出侧IDT6的中心间距离上乘以衰减系数α的值。
因此，输入侧IDT5和输出侧IDT6的距离若相同，LT基板1的传输损失越大，作为SAW滤波器的插入损失增大。如文献：昭和58年11月电子通信学会发行的、コロナ公司的“弹性表面波I学”第56-第81页(下面称为文献3)所示，由于SAW波长λ相当于电极指3的排列周期p的2倍，构成输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3的根数的平均值的一半的数值上乘以衰减系数α的程度的损失作为伴随传输的损失而产生。
例如，如图2所示，输入侧IDT5和输出侧IDT6分别由7根电极指3构成，输入侧IDT5和输出侧IDT6接近配置时，伴随传输的损失为衰减系数α的3～4倍的值。例如，衰减系数α若为0.02(dB/λ)，伴随传输的损失为0.06～0.08dB的值。
这样，实现低损失的SAW设备时，使用传输损失小的LT基板1是重要的，在现有技术中，在这种弹性波装置中，切割角θ使用比36°大的范围。
如上所述，传输损失对SAW滤波器的插入损失产生大的影响，但对SAW滤波器的插入损失产生影响不仅是传输损失。作为表示LT基板1的特性的材料常数，除传输损失以外，还有与电信号和SAW的变动效率有关的机电结合系数k2、与输入侧IDT5和输出侧IDT6的阻抗有关的静电容量CO、SAW的传输速度Vs等。这些中，尤其上述的机电结合系数k2对于SAW滤波器的插入损失以及通过带宽的确定是重要的。
基于瑞利波和BGS波(Bleustein-Gulyaev-Shimizu Wave)这样的原理使用不伴随传输损失的纯粹的弹性表面波的弹性波装置中，最适当的设计条件已经公知，但使用LSAW和SSBW的弹性波装置装具体的条件尚属于未公知。
如上所述，在现有的这种弹性波装置中，在传输损失最小的条件下使用，但由于对弹性波装置的特性产生大的影响的机电结合系数k2还没有在最适当的条件下使用，因而还存在解决弹性波装置的插入损失和带宽恶化的课题。
本发明正是为解决上述问题而作出，其目的是用比现有的那种弹性波装置更低损失得到一种宽频带的弹性波装置。
发明概述
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴36°到43°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.075以上0.1以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极和反射器，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(W/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极和的反射器，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板板上形成导体构成的叉指电极和反射器，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴36°到43°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.075以上0.1以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
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本发明的弹性波装置在以钽酸锂为主要成分的压电体的基板上形成导体构成的叉指电极和反射器，把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的一部分的电极指的一部分的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
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这样具有能以比现有技术低的损失实现宽频带的弹性波装置的效果。
附图的简要说明
图1是表示特开平9-167936号公报中公开的衰减常数的计算结果的图；
图2是表示SAW滤波器的结构的俯视图；
图3是表示图2所示的SAW的剖面图；
图4是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.01时的衰减常数的计算结果的图；
图5是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.01时的机电结合系数的计算结果的图；
图6是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.05时的衰减常数的计算结果的图；
图7是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.05时的机电结合系数的计算结果的图；
图8是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.075时的衰减常数的计算结果的图；
图9是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.075时的机电结合系数的计算结果的图；
图10是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.1时的衰减常数的计算结果的图；
图11是表示本发明的实施例1的规范化电极厚为0.15时的机电结合系数的计算结果的图；
图12是表示模式结合型SAW谐振器滤波器的图案的图；
图13是表示图12所示的模式结合型SAW谐振器滤波器的插入损失最小值的计算结果的图；
图14是表示图12所示的模式结合型SAW谐振器滤波器的通过功率的计算结果的图。
下面，为详细说明本发明，根据附图说明实施本发明的最佳形式。
最佳实施例
实施例1
图4是表示规范化电极厚(h/λ)为0.01时的衰减常数α的计算结果的图。图中，纵轴是衰减常数α(dB/λ)。横轴是LT基板的切割角θ，与图1所示的情况相同，把LT基板的晶体X轴方向作为SAW的传输方向，把和围绕晶体X轴的与晶体Y轴成θ角旋转的“θ角旋转Y”轴垂直的面，即围绕晶体X轴离开晶体Y轴θ角旋转的面作为基板表面。
这里，计算如图3所示的宽度w的电极指按排列周期p无限排列时的SAW传输特性。图4中表示由电极指的宽度w和排列周期p确定的电极指的占空比(w/p)从0.2每0.1地变化到0.8时计算的结果。
图5是表示规范化电极厚为0.01时的机电结合系数k2的计算结果的图。图中，最终表示机电结合系数k2，横轴与图4相同表示LT基板的切割角θ。图5表示用与图4相同的值计算占空比(w/p)的结果。
图4和图5所示的计算结果应用使用T例如文献：平成7年3月日本学术振兴会弹性波元件技术第150委员会的“弹性波元件技术最新研究”的第649到654页(下面称为文献4)、第786到791页(下面称为文献5)和文献：平成6年5月的第23次EM讨论会的第93到100页(下面称为文献6)所示的离散格林函数的解析方法，应用了文献5说明的程序(FEMSDA)的消除后面的散乱的影响的计算结果。
图6和图7表示规范化电极厚(h/λ)为0.05时的与图4和图5相同的计算结果。规范化电极厚(h/λ)为0.05时，在GHz带的SAW设备中较多使用。
参看图6，衰减常数α为最小时的切割角θ比图4时大。但是，参看图7，选择衰减常数α变小的切割角θ时，机电结合系数k2变小。即参看图6，衰减常数α在切割角θ为38°附近最小，但机电结合系数k2表示出在比38°小的切割角θ那侧有更大值
图8和图9表示规范化电极厚(h/λ)为0.075时的与图4和图5、图6和图7相同的计算结果。参看图8，衰减常数α为最小时的切割角θ比图6还大，衰减常数α在切割角θ为39°附近最小，但是参看图9，选择衰减常数α变小的切割角θ时，机电结合系数k2变小，机电结合系数k2表示出在比39°更小的切割角θ那侧有更大值。
图10和图11表示规范化电极厚(h/λ)为0.1时的与图4和图5、图6和图7、图8和图9相同的计算结果。参看图10，衰减常数α为最小时的切割角θ比图8还大，衰减常数α在40°附近最小，但是，参看图11，选择衰减常数α变小的切割角θ时，机电结合系数k2变小，机电结合系数k2示出在比40°更小的切割角θ那侧有更大值。
参看图6，例如，占空比(w/p)为0.5时，表示出在切割角θ为38°附近衰减常数α几乎为0的最小值。但是，查看对图1所示的已有的那种弹性波装置的计算结果时，发现占空比(w/p)为0.5时，表示出在切割角θ为40°附近衰减常数α几乎为0的最小值。这是由于图1是文献1所示的舵型弹性表面波滤波器的计算结果，与电极周期地无限排列的结构的弹性波装置的计算结果不同。
图12是表示用于对向SAW滤波器的图案的图。图中，5是输入侧IDT，电极指3的个数为31个。6是输出侧IDT，2个输出侧IDT6并联连接。输出侧IDT6的一侧的电极指3的个数为18个，另一侧的电极指3的个数为20个。9是格栅反射器，格栅反射器的电极指3(即带(strip)10的个数在一侧是120个。输入侧IDT5的电极指3的线宽、输出侧IDT6的电极指3的线宽都为Wi，排列周期也都是pi。
图12所示的格栅反射器9的各电极指10的排列周期pg与输入侧IDT5和输出侧IDT6不同，pg＝1.0251pi。格栅反射器9的各电极指10的占空比(wg/pg)与输入侧IDT5和输出侧IDT6的各电极指3的占空比(wig/pi)相同。下面，总称这些占空比(wg/pg)和(wig/pi)，表示为占空比(w/p)。
距离D1是2.5pi，距离D2是0.25pi。最大交叉宽度为360微米。
图13是表示图12所示的SAW滤波器的插入损失最小值的计算结果的图。图13中表示输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3以及格栅反射器9的电极指10的规范化电极厚(h/)为0.05时，占空比(w/p)从0.5每0.1地变化到0.7时计算的结果。
计算中，在输入侧IDT5和输出侧IDT6应用在例如文献：平成3年11月日本学术振兴会弹性波元件技术第150委员会的弹性波元件技术手册的第185到205页(下面称为文献7)中所示的Smith的等价电路的第2模型(文献7的第188页的图3.76)。
格栅反射器9中使用例如文献：平成3年11月日本学术振兴会弹性波元件技术第150委员会的弹性波元件技术手册的第206到227页(下面称为文献8)中所示的分布常数型的等价电路(文献8的第221页的图3.134的右侧)。
变化切割角θ和占空比(w/p)时，SAW的传输速度Vs变化，这里，变化排列周期pi来计算使得输入侧IDT5和输出侧IDT6的中心频率f0为965MHz。另外，这里，不仅考虑衰减常数α和机电结合系数k2，还考虑SAW的传输速度Vs、静电容量C0、单设系数C1等的材料常数的变化来计算。
参看图13，插入损失最小值在切割角θ为38°附近最小，小于现有技术的使用这种弹性波装置的切割角θ为38°时和42°时的值。参看图6，切割角θ为38°时衰减常数α最小。切割角θ为38°附近插入损失最小值最小是其优点，衰减常数α对插入损失提供的促进大。
图14是表示图12所示的SAW滤波器的通过功率的计算结果的图。图14中，表示输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3以及格栅反射器9的电极指10的规范化电极厚(h/λ)为0.05、占空比(w/p)为0.7时将36°、38°、42°作为切割角θ计算的结果。
这里，切割角θ为36°时，音速Vs为4083.4(m/s)、衰减常数α为0.01749(dB/λ)、每一个电极指的静电容量C0为304(pF/m)、机电结合系数k2为1.7％，切割角θ为38°时，音速Vs为4085.6(m/s)、衰减常数α为8×10-6(dB/λ)、每一个电极指的静电容量C0为304(pF/m)、机电结合系数k2为11.4％，切割角θ为42°时，音速Vs为4088.3(m/s)、衰减常数α为0.008336(dB/λ)、每一个电极指的静电容量C0为302(pF/m)、机电结合系数k2为11.0％，这样来进行计算。
参看图14，通过功率在切割角θ为36°时与为38°时相比稍低切割角θ为42°时与其为38°时相比低0.1dB以上。参看图6，衰减常数α在切割角θ为36°或42°时比其为38°时大。参考图7，机电结合系数k2在切割角θ为36°时比其为38°时大，在切割角θ为42°时与其为38°时相比则小。切割角θ为36°时与其为38°时相比通过功率稍低是由于虽然与为38°时相比衰减常数α增大，但机电结合系数k2更大；切割角θ为42°时与其为38°时相比通过功率降低0.1dB以上是由于切割角θ为42°时与为38°时相比衰减常数α增大，而且机电结合系数k2减小，已知机电结合系数k2对插入损失提供的促进大。
参看图7，若增大占空比(w/p)，机电结合系数k2变大、插入损失变小、并且通过带宽可扩大。衰减常数α最大，即使伴随传输的损失增加，如果机电结合系数k2变大，结果也能降低插入损失。
参看图4，衰减常数α在切割角θ为37°附近表示出最小值，通过在34°到40°范围内设置切割角θ，可把衰减常数α抑制到0.005(dB/λ)。参看图6，衰减常数α在切割角θ为38°附近表示出最小值，通过在35°到41°范围内设置切割角θ，可把衰减常数α抑制到0.005(dB/λ)。
参看图5和图7，切割角θ在34°到41°范围内、占空比(w/p)为0.6以上时，切割角θ为36°或42°，表示出比占空比(w/p)为0.5时的现有技术的情况中更大的机电结合系数k2。在规范化膜厚(h/)大的图7的情况下，与图5的情况相比，在相同切割角θ相同占空比(w/p)下的机电结合系数k2大。至此，由于不报告考虑占空比的机电结合系数k2的计算结果，这里，将作为一般的占空比的0.5作为现有技术的占空比来讨论。下面同样。
如上所述，根据本实施例1，LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3和格栅反射器9的电极指10的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3和格栅反射器9的电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，得到能够以比现有技术的这种弹性波装置更低损失地来实现宽频带弹性波装置。
但是，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9全部满足上述条件下，而且在这些中仅一个满足上述条件下也能得到。
例如，仅输入侧IDT5满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输入侧IDT5的电极指3的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使输入侧IDT5的电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，仅输出侧IDT6满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输出侧IDT6的电极指3的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使输出侧IDT6的电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，仅格栅反射器9满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、格栅反射器9的电极指10的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使格栅反射器9的电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
另外，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9全部电极满足上述条件下，而且在一部分电极指满足上述条件下也能得到。
例如输入侧IDT5的一部分电极指3满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输入侧IDT5中的一部分电极指3的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使该一部分电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，输出侧IDT6的一部分电极指3满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输出侧IDT6的一部分电极指3的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使该一部分电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，格栅反射器9中的一部分电极指10满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、格栅反射器9的一部分电极指10的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使该一部分电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
另外，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9中一部分电极的整个部分满足上述条件下，而且在一部分满足上述条件下也能得到。
例如输入侧IDT5的一部分电极指3的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输入侧IDT5中的一部分电极指3的一部分的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使该一部分电极指3的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，输出侧IDT6的一部分电极指3的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输出侧IDT6的一部分电极指3的一部分的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使该一部分电极指3的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，格栅反射器9中的一部分电极指10的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、格栅反射器9的一部分电极指10的一部分的电极厚有SAW的波长的0.01到0.05的范围，即使该一部分电极指10的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
实施例2
参看图6，衰减常数α在切割角θ为38°附近表示出最小值，通过把切割角θ设置在35°到41°范围内，可把衰减常数α抑制到0.005(dB/λ)。参看图8，衰减常数α在切割角θ为39°附近表示出最小值，通过在36°到42°范围内设置切割角θ，可把衰减常数α抑制到0.005(dB/λ)。
参看图7和图9，切割角θ在34°到41°范围内、占空比(w/p)为0.6以上时，表示出比切割角θ为36°、占空比(w/p)为0.5的现有技术的情况中更大的机电结合系数k2。在规范化膜厚(h/λ)大的图9的情况下，与图7的情况相比，在相同切割角θ相同占空比(w/p)下的机电结合系数k2大。
如上所述，根据本实施例2，LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3和格栅反射器9的电极指10的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围的厚度，输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3和格栅反射器9的电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，得到能够以比现有技术的这种弹性波装置更低损失地来实现宽频带弹性波装置。
但是，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9全部满足上述条件下，而且在这些中仅一个满足上述条件下也能得到。
例如，仅输入侧IDT5满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、输入侧IDT5的电极指3的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使输入侧IDT5的电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，仅输出侧IDT6满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、输出侧IDT6的电极指3的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使输出侧IDT6的电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，仅格栅反射器9满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、格栅反射器9的电极指10的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使格栅反射器9的电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
另外，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9全部电极满足上述条件下，而且在一部分电极指满足上述条件下也能得到。
例如输入侧IDT5的一部分电极指3满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、输入侧IDT5中的一部分电极指3的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使该一部分电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，输出侧IDT6的一部分电极指3满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、输出侧IDT6的一部分电极指3的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使该一部分电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，格栅反射器9中的一部分电极指10满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、格栅反射器9的一部分电极指10的电极厚有SAW的波长的005到0.075的范围，即使该一部分电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
另外，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9中一部分电极的整个部分满足上述条件下，而且在一部分满足上述条件下也能得到。
例如输入侧IDT5的一部分电极指3的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、输入侧IDT5中的一部分电极指3的一部分的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使该一部分电极指3的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，输出侧IDT6的一部分电极指3的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在34°到41°范围内、输出侧IDT6的一部分电极指3的一部分的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使该一部分电极指3的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，格栅反射器9中的一部分电极指10的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在35°到42°范围内、格栅反射器9的一部分电极指10的一部分的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使该一部分电极指10的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
实施例3
参看图8，衰减常数α在切割角θ为39°附近表示出最小值，通过把切割角θ设置在36°到42°范围内，可把衰减常数α抑制到0.005(dB/λ)。参看图10，衰减常数α在切割角θ为39°附近表示出最小值，通过在37°到43°范围内设置切割角θ，可把衰减常数α抑制到0.005(dB/λ)。
参看图9和图11，切割角θ在36°到43°范围内、占空比(w/p)为0.6以上时，表示出比切割角θ为36°、占空比(w/p)为0.5的现有技术的情况中更大的机电结合系数k2。在规范化膜厚(h/λ)大的图11的情况下，与图9的情况相比，在相同切割角θ相同占空比(w/p)下的机电结合系数k2大。
如上所述，根据本实施例3，LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3和格栅反射器9的电极指10的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围的厚度，输入侧IDT5和输出侧IDT6的电极指3和格栅反射器9的电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，得到能够以比现有技术的这种弹性波装置更低损失地来实现宽频带弹性波装置。
但是，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9全部满足上述条件下，而且在这些中仅一个满足上述条件下也能得到。
例如，仅输入侧IDT5满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输入侧IDT5的电极指3的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使输入侧IDT5的电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，仅输出侧IDT6满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输出侧IDT6的电极指3的电极厚有SAW的波长的0.05到0.075的范围，即使输出侧IDT6的电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，仅格栅反射器9满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、格栅反射器9的电极指10的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使格栅反射器9的电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
另外，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9全部电极满足上述条件下，而且在一部分电极指满足上述条件下也能得到。
例如输入侧IDT5的一部分电极指3满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输入侧IDT5中的一部分电极指3的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使该一部分电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，输出侧IDT6的一部分电极指3满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输出侧IDT6的一部分电极指3的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使该一部分电极指3的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，格栅反射器9中的一部分电极指10满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、格栅反射器9的一部分电极指10的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使该一部分电极指10的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
另外，上述效果不仅在输入侧IDT5和输出侧IDT6以及格栅反射器9中一部分电极的整个部分满足上述条件下，而且在一部分满足上述条件下也能得到。
例如输入侧IDT5的一部分电极指3的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输入侧IDT5中的一部分电极指3的一部分的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使该一部分电极指3的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，输出侧IDT6的一部分电极指3的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、输出侧IDT6的一部分电极指3的一部分的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使该一部分电极指3的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
同样，格栅反射器9中的一部分电极指10的一部分满足上述条件时，即LT基板的切割角θ在36°到43°范围内、格栅反射器9的一部分电极指10的一部分的电极厚有SAW的波长的0.075到0.1的范围，即使该一部分电极指10的一部分的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下时，也得到同样的效果。
上面是以图12所示的模式结合型的SAW谐振器滤波器为例说明的，但本发明并不限制于此，IDT的数目为3以外的任意数目都能有相同的效果。另外，适用于多电极结构的所谓的横向型滤波器、图2所示的简单结构的SAW滤波器时，也能得到相同效果。
另外，表示出的电极指3的排列周期全部相同的情况，但即使是上述排列周期部分或全部变化时也能得到相同效果。在IDT内有浮置电极或IDT内不同的部位存在的浮置电极之间电连接的形状的情况下，也有相同效果。
还有，本发明不仅是SAW滤波器，对于形成具有1个端子对的SAW谐振器、SAW延迟线、SAW分散型延迟线、SAW卷积(convolver)等的机电信号和LSAW、SSBW的交换功能的IDT的其他SAW设备全部都有效。
产业上的可应用性
如上所述，本发明的弹性波装置适用于以比现有技术更低损失来实现宽频带特性。
Claims (12)
1.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板和在该基板上形成的导体构成的叉指电极，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
2.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板和在该基板上形成的导体构成的叉指电极，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
3.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板和在该基板上形成的导体构成的叉指电极，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴36°到43°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.075以上0.1以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
4.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板、在该基板上形成的导体构成的叉指电极和在上述基板上形成的导体构成的反射器，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
5.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板、在该基板上形成的导体构成的叉指电极和在上述基板上形成的导体构成的反射器，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
6.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板、在该基板上形成的导体构成的叉指电极和在上述基板上形成的导体构成的反射器，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴36°到43°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.075以上0.1以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
7.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板和在该基板上形成的导体构成的叉指电极，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
8.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板和在该基板上形成的导体构成的叉指电极，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
9.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板和在该基板上形成的导体构成的叉指电极，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴36°到43°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述叉指电极的一部分的电极指的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.075以上0.1以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
10.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板、在该基板上形成的导体构成的叉指电极和在上述基板上形成的导体构成的反射器，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴34°到41°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的一部分的电极指的一部分的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.01以上0.05以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
11.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板、在该基板上形成的导体构成的叉指电极和在上述基板上形成的导体构成的反射器，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴35°到42°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的一部分的电极指的一部分的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.05以上0.075以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
12.一种弹性波装置，配备：以钽酸锂为主要成分的压电体的基板、在该基板上形成的导体构成的叉指电极和在上述基板上形成的导体构成的反射器，其特征在于：
把围绕上述钽酸锂的晶体X轴以离开晶体Y轴36°到43°范围旋转的面作为上述基板表面，
以弹性表面波的波长λ规范化构成上述反射器的至少一部分的电极指的一部分的厚度h得到的规范化电极厚(h/λ)为0.075以上0.1以下，
通过上述电极指宽度w和排列周期p确定的上述电极指的占空比(w/p)为0.6以上1.0以下。
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