JP2002204139A - Elastic surface-wave filter - Google Patents

Elastic surface-wave filter

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JP2002204139A
JP2002204139A JP2001003166A JP2001003166A JP2002204139A JP 2002204139 A JP2002204139 A JP 2002204139A JP 2001003166 A JP2001003166 A JP 2001003166A JP 2001003166 A JP2001003166 A JP 2001003166A JP 2002204139 A JP2002204139 A JP 2002204139A
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JP
Japan
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electrode
idt
electrodes
surface acoustic
acoustic wave
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JP2001003166A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Otsuka
一弘 大塚
Miki Ito
幹 伊藤
Ikuo Ohara
郁夫 尾原
Shigehiko Nagamine
成彦 長峰
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an elastic surface wave filter having a good insertion loss and a wide passing band width. SOLUTION: The elastic surface wave filter comprises one or more electrode groups, each comprising a plurality of IDT electrodes (2, 3 and 4) arranged in one row in the propagating direction of elastic surface wave between two reflector electrodes 7 and 7, arranged on a piezoelectric substrate 1. Average electrode-finger width from the central electrode finger of an arbitrary IDT electrode (e.g. 3) to the central electrode finger of an adjacent IDT electrode (e.g. 2) in the electrode group is set smaller than the average electrode finger width from an electrode finger located in the center of IDT electrodes (3 and 4) adjacent, respectively, to two reflector electrodes 7 and 7 and an electrode finger located at the end on the adjacent reflector electrode 7 side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電基板上にID
T電極と反射器電極とを配設してなる弾性表面波フィル
タに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a surface acoustic wave filter including a T electrode and a reflector electrode.

【0002】[0002]

【従来技術とその課題】近年、各種通信機器に弾性表面
波フィルタが使われるようになり、小形化、無調整化に
一役を担っている。そして、通信機器の高周波数化、高
機能化の進展にともない、弾性表面波フィルタの広帯域
化の要求が益々増大してきている。例えば、900MH
z帯携帯電話用のフィルタとしては、実効通過帯域幅3
5MHz以上(比帯域幅約3.7%以上)の高性能な広
帯域フィルタが要求されている。なお、比帯域幅BR
は、BR=BW/fc(BWは帯域内挿入損失が3dB
における通過帯域幅、fcは帯域内挿入損失が3dBに
おける通過帯域の中心周波数)であらわすことができ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a surface acoustic wave filter has been used in various communication devices, and plays a role in miniaturization and no adjustment. As the frequency and function of communication devices increase, the demand for a wider surface acoustic wave filter has been increasing. For example, 900MH
As a filter for a z-band mobile phone, the effective pass bandwidth is 3
There is a demand for a high-performance broadband filter of 5 MHz or more (fractional bandwidth of about 3.7% or more). Note that the fractional bandwidth BR
Is BR = BW / fc (BW has an in-band insertion loss of 3 dB
And fc can be represented by the center frequency of the pass band when the in-band insertion loss is 3 dB.

【0003】このような広帯域化を実現するために、従
来、様々な方法が提案されている。例えば、3個のID
T(Inter Digital Transduce
r)電極(1対の櫛歯状電極を互いに対向させた電極)
を設け、縦1次モードと縦3次モードを利用したいわゆ
る2重モード弾性表面波共振子フィルタが知られてい
る。
[0003] In order to realize such a wide band, various methods have been conventionally proposed. For example, three IDs
T (Inter Digital Transduction)
r) Electrode (electrode in which a pair of comb-shaped electrodes are opposed to each other)
And a so-called double mode surface acoustic wave resonator filter using a first-order longitudinal mode and a third-order longitudinal mode is known.

【0004】図7はこのような弾性表面波フィルタを示
した平面図である。圧電基板101上に配置させたID
T電極102は、一対の互いに対向させた櫛歯状電極に
交番電界を加え、弾性表面波(以下、SAWともいう)
を励振させるものである。その原理により、IDT電極
102に入力信号を加えることで、励振されたSAWが
IDT電極102の両側に位置する、出力信号用のID
T電極103,104に伝播され、また、両端に位置す
る反射器電極107によりSAWが反射され、反射器電
極107,107間で定在波となる。この定在波のモー
ドには、3つのIDT電極により1次モードとその高次
(3次)モードが含まれる。これらのモードで発生する
共振周波数で通過特性が得られるため、共振周波数の間
隔を制御することにより、通過帯域を広くさせることが
できる。なお、図中、105,106はIDT電極間部
位、108はIDT電極と反射器電極間部位、111は
入力信号端子、112は入力接地端子、113,115
は出力信号端子、114,116は出力接地端子であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing such a surface acoustic wave filter. ID arranged on the piezoelectric substrate 101
The T electrode 102 applies an alternating electric field to a pair of opposing comb-toothed electrodes, and generates a surface acoustic wave (hereinafter, also referred to as SAW).
To excite. According to the principle, by applying an input signal to the IDT electrode 102, the excited SAW is positioned on both sides of the IDT electrode 102, and the ID for the output signal is output.
The SAW is propagated to the T electrodes 103 and 104, and is reflected by the reflector electrodes 107 located at both ends, and becomes a standing wave between the reflector electrodes 107 and 107. The modes of the standing wave include a primary mode and its higher-order (third-order) mode by three IDT electrodes. Since the pass characteristics can be obtained at the resonance frequencies generated in these modes, the pass band can be widened by controlling the interval between the resonance frequencies. In the drawing, 105 and 106 are portions between the IDT electrodes, 108 is a portion between the IDT electrode and the reflector electrode, 111 is an input signal terminal, 112 is an input ground terminal, and 113 and 115.
Is an output signal terminal, and 114 and 116 are output ground terminals.

【0005】従来では、このモード間の周波数制御に、
全てのIDT電極を同じピッチLにし、かつ、中央およ
びその両側に位置するIDT電極の端部(IDT電極間
部位)における電極指中心間の間隔dの制御により、前
記のモード間の周波数を制御する方法がとられていた。
また、出力信号用のIDT電極に容量を付加して周波数
を制御していた。
Conventionally, frequency control between the modes is performed by:
All the IDT electrodes have the same pitch L, and the frequency between the modes is controlled by controlling the distance d between the center of the electrode fingers at the ends of the IDT electrodes located at the center and on both sides thereof (portion between the IDT electrodes). The way to do it was taken.
Further, the frequency is controlled by adding a capacitor to the IDT electrode for the output signal.

【0006】このため、従来の2重モード弾性表面波共
振器フィルタでは、例えば圧電基板としてLiTaO3
単結晶の基板を用いた場合、比帯域幅(中心周波数に対
する通過帯域幅の値)は約0.40%程度(特開平1−
231417号公報を参照)、または高々2%程度しか
得られていなかった(特開平4−40705号公報を参
照)。また、最大の帯域幅で3.7%が実現されている
が(特開平7−58581号公報を参照)、前記したよ
うに、システムの占有帯域幅の比率が3.7%であるた
め、フィルタとしては温度変動と作製時のばらつき変動
の周波数分が必要であることから、広い通過帯域幅が要
求されている携帯電話等の通信機器への適用には問題が
あった。
For this reason, in a conventional dual mode surface acoustic wave resonator filter, for example, LiTaO3 is used as a piezoelectric substrate.
When a single crystal substrate is used, the relative bandwidth (the value of the pass band width with respect to the center frequency) is about 0.40% (Japanese Patent Laid-Open No.
No. 231417), or only about 2% at most (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-40705). Although 3.7% is realized with the maximum bandwidth (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-58581), as described above, the ratio of the occupied bandwidth of the system is 3.7%. Since a filter needs to have a frequency corresponding to a temperature variation and a variation variation at the time of fabrication, there is a problem in application to a communication device such as a mobile phone which requires a wide pass band width.

【0007】また、近年、移動体通信機器等の小型・軽
量化および低コスト化のため、使用部品の削減が進めら
れ、弾性表面波フィルタに新たな機能の付加が要求され
てきている。その1つに不平衡入力−平衡出力型あるい
は平衡入力−不平衡出力型に構成できるようにとの要求
がある。ここで平衡入力あるいは平衡出力とは、信号が
2つの信号線路間の電位差として入力あるいは出力する
ものをいい、各信号線路の信号は振幅が等しく、位相が
逆相になっている。これに対して、不平衡入力あるいは
不平衡出力とは、信号がグランド電位に対する1本の線
路の電位として入力あるいは出力するものをいう。
In recent years, in order to reduce the size, weight, and cost of mobile communication devices and the like, the number of components used has been reduced, and it has been required to add new functions to surface acoustic wave filters. One of the demands is to be able to configure an unbalanced input-balanced output type or a balanced input-unbalanced output type. Here, the balanced input or balanced output means a signal that is input or output as a potential difference between two signal lines, and the signals on each signal line have the same amplitude and opposite phases. On the other hand, an unbalanced input or an unbalanced output means that a signal is input or output as a potential of one line with respect to a ground potential.

【0008】従来のSAWフィルタは、一般的に不平衡
入力−不平衡出力型SAWフィルタ(以下、不平衡型S
AWフィルタという)であるため、SAWフィルタの後
段に接続される回路や電子部品が平衡入力型となってい
る場合は、SAWフィルタと後段との間に、不平衡−平
衡変換器(以下、バランともいう)を挿入した回路構成を
採っていた。同様にSAWフィルタ前段の回路や電子部
品が平衡出力型となっている場合は、前段とSAWフィ
ルタとの間にバランを挿入した回路構成となっていた。
A conventional SAW filter is generally an unbalanced input-unbalanced output type SAW filter (hereinafter referred to as an unbalanced type SW filter).
Therefore, if circuits and electronic components connected to the subsequent stage of the SAW filter are of a balanced input type, an unbalanced-balanced converter (hereinafter referred to as a balun) is provided between the SAW filter and the subsequent stage. (Also referred to as "). Similarly, when the circuits and electronic components in the preceding stage of the SAW filter are of a balanced output type, the circuit configuration has a balun inserted between the preceding stage and the SAW filter.

【0009】現在、バランを削除するために、SAWフ
ィルタに不平衡−平衡変換機能あるいは平衡−不平衡変
換機能を持たせた、不平衡入力−平衡出力型SAWフィ
ルタあるいは平衡入力−不平衡出力型SAWフィルタ
(以下、平衡型SAWフィルタという)の実用化が進めら
れている。
At present, an unbalanced-to-balanced output type SAW filter or a balanced-to-unbalanced output type in which a SAW filter is provided with an unbalanced-balanced conversion function or a balanced-unbalanced conversion function in order to eliminate a balun. SAW filter
(Hereinafter referred to as a balanced SAW filter) is being put to practical use.

【0010】例えば、複数個並設したIDT電極のSA
W伝搬路の両端に、SAWを効率よく共振させるための
反射器が設けた共振器型電極パターンにおいて、その駆
動周波数や通過帯域が数100MHz〜数GHzと高周
波化すると同時に、通過帯域内の低挿入損失化と通過帯
域外の高減衰量化が要求されてきているが、挿入損失が
大きいという問題がある。また、フィルタ特性の通過帯
域を広帯域化する検討が行われているものの、不平衡入
力−平衡出力あるいは平衡入力−不平衡出力において、
平衡入出力側のインピーダンスが、例えば、100Ω、
150Ω、200Ωといった通常の50Ω以外のものが
要求されており、これまでフィルタ特性が劣化せずに好
適に対応できる弾性表面波フィルタはなかった。
For example, SA of a plurality of IDT electrodes arranged side by side
In a resonator-type electrode pattern provided with a reflector for efficiently resonating the SAW at both ends of the W propagation path, the driving frequency and the pass band are increased to several hundred MHz to several GHz, and at the same time, the low frequency in the pass band is reduced. Although there is a demand for insertion loss and high attenuation outside the pass band, there is a problem that insertion loss is large. Although studies are being made to widen the pass band of the filter characteristic, in unbalanced input-balanced output or balanced input-unbalanced output,
The impedance on the balanced input / output side is, for example, 100Ω,
A surface acoustic wave filter other than the normal 50Ω such as 150Ω and 200Ω is required, and there has been no surface acoustic wave filter that can be suitably used without deteriorating the filter characteristics.

【0011】そこで本発明は、挿入損失が良好であり、
通過帯域幅の広い弾性表面波フィルタ、さらには平衡型
として動作可能でフィルタ特性が良好で高品質な平衡型
弾性表面波フィルタとしても機能できる優れた弾性表面
波フィルタを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides good insertion loss,
It is an object of the present invention to provide a surface acoustic wave filter having a wide pass band, and an excellent surface acoustic wave filter which can operate as a balanced type, has good filter characteristics, and can function as a high quality balanced type surface acoustic wave filter. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の弾性表面波装置は、圧電基板上に、2つの
反射器電極の間に複数のIDT電極を1列に配して成る
電極群を1以上配設するとともに、該電極群における任
意のIDT電極の中央に位置する電極指から隣のIDT
電極の中央に位置する電極指までの平均電極指幅を、前
記2つの反射器電極の各々と隣り合うIDT電極の中央
に位置する電極指から隣の反射器電極側の端部に位置す
る電極指までの平均電極指幅より小さくしたことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, a surface acoustic wave device according to the present invention comprises a plurality of IDT electrodes arranged in a line between two reflector electrodes on a piezoelectric substrate. And at least one electrode group located at the center of an arbitrary IDT electrode in the electrode group.
The average electrode finger width from the electrode finger located at the center of the electrode to the electrode located at the end of the adjacent reflector electrode from the electrode finger located at the center of the IDT electrode adjacent to each of the two reflector electrodes It is characterized in that it is smaller than the average electrode finger width up to the finger.

【0013】また、前記2つの反射器電極の間に少なく
とも3つのIDT電極を配するとともに、これら3つの
IDT電極のうち中央に位置するIDT電極を不平衡入
力部または不平衡出力部とし、かつ両端に位置するID
T電極を平衡出力部または平衡入力部としたことを特徴
とする。さらに、このような構造において、次式、0.
95 ≦ N1/N2 ≦ 1.30、11 ≦ N1
≦ 18(ただし、N1は中央に位置するIDT電極
の対数、N2は両端に位置するIDT電極の対数)を満
足するものとする。
[0013] Further, at least three IDT electrodes are arranged between the two reflector electrodes, and an IDT electrode located at the center of the three IDT electrodes is used as an unbalanced input portion or an unbalanced output portion, and IDs located at both ends
The T electrode is a balanced output section or a balanced input section. Further, in such a structure, the following equation:
95 ≦ N1 / N2 ≦ 1.30, 11 ≦ N1
≤ 18 (where N1 is the logarithm of the IDT electrode located at the center, and N2 is the logarithm of the IDT electrodes located at both ends).

【0014】また、前記両端に位置するIDT電極を不
平衡入力部または不平衡出力部とし、かつ前記中央に位
置するIDT電極を平衡出力部または平衡入力部とした
ことを特徴とする。さらに、このような構成において、
次式、1.00 ≦ N1/N2 ≦ 1.25、12
≦ N1 ≦ 16(ただし、N1は中央に位置する
IDT電極の対数、N2は両端に位置するIDT電極の
対数)を満足するものとする。
The IDT electrodes located at both ends may be used as an unbalanced input portion or an unbalanced output portion, and the IDT electrode located at the center may be used as a balanced output portion or a balanced input portion. Further, in such a configuration,
The following equation, 1.00 ≦ N1 / N2 ≦ 1.25, 12
≤ N1 ≤ 16 (where N1 is the logarithm of the IDT electrode located at the center and N2 is the logarithm of the IDT electrodes located at both ends).

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を模式的
に図示した図面に基づいて詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings schematically showing the embodiments.

【0016】図1に本発明に係る弾性表面波フィルタの
平面図を示す。従来構造であるIDT電極を複数配置さ
せ、その両端に反射器電極を載置させることは、同様で
あるが、本発明の構造では、任意のIDT電極とその隣
のIDT電極との間において電極指の幅やそのスペース
幅を縮小させ(ピッチLを縮小させ)、定在波モード周
波数を制御している。なお、ピッチLとは図示されてい
るように、IDT電極を構成する一方の電極指群(櫛歯
状電極)において、任意の電極指の線幅中心からその隣
の電極指の線幅中心までの距離をいう。
FIG. 1 is a plan view of a surface acoustic wave filter according to the present invention. It is the same as arranging a plurality of IDT electrodes having a conventional structure and mounting reflector electrodes on both ends thereof. However, in the structure of the present invention, an electrode is provided between an arbitrary IDT electrode and an adjacent IDT electrode. The width of the finger and the space width thereof are reduced (the pitch L is reduced) to control the standing wave mode frequency. As shown in the figure, the pitch L is, from one electrode finger group (comb-shaped electrode) constituting the IDT electrode, from the line width center of an arbitrary electrode finger to the line width center of the next electrode finger. Means the distance.

【0017】すなわち、圧電基板1上に、2つの反射器
電極7,7の間に複数のIDT電極(2,3,4)を弾
性表面波の伝搬方向に1列に配して成る電極群を1以上
配設してなり、この電極群における任意のIDT電極
(例えば3)の中央に位置する電極指から隣のIDT電
極(例えば2)の中央に位置する電極指までの平均電極
指幅を、2つの反射器電極7,7の各々と隣り合うID
T電極(3,4)の中央に位置する電極指から隣の反射
器電極7側の端部に位置する電極指までの平均電極指幅
より小さくしたことを特徴としている。なお、図中、
5,6はIDT電極間部位、8はIDT電極と反射器電
極間部位、11は入力信号端子、12は入力接地端子、
13,15は出力信号端子、14,16は出力接地端子
である。なお、IDT電極2,3,4および反射器電極
の電極指の本数は数本〜数100本にも及ぶため、その
形状を簡略化して図示している。以下、弾性表面波フィ
ルタを示す図面においては、全て同様に簡略化して図示
するものとする。
That is, an electrode group in which a plurality of IDT electrodes (2, 3, 4) are arranged in a row in the direction of surface acoustic wave propagation between two reflector electrodes 7, 7 on the piezoelectric substrate 1. Are arranged, and the average electrode finger width from the electrode finger located at the center of an arbitrary IDT electrode (eg, 3) to the electrode finger located at the center of an adjacent IDT electrode (eg, 2) in this electrode group Is the ID adjacent to each of the two reflector electrodes 7
It is characterized in that it is smaller than the average electrode finger width from the electrode finger located at the center of the T electrode (3, 4) to the electrode finger located at the end of the adjacent reflector electrode 7 side. In the figure,
5 and 6 are portions between the IDT electrodes, 8 is a portion between the IDT electrode and the reflector electrode, 11 is an input signal terminal, 12 is an input ground terminal,
13 and 15 are output signal terminals, and 14 and 16 are output ground terminals. In addition, since the number of electrode fingers of the IDT electrodes 2, 3, 4 and the reflector electrode ranges from several to several hundred, their shapes are simplified. Hereinafter, in the drawings showing the surface acoustic wave filters, all of them are similarly simplified and shown.

【0018】ここで、3個のIDT電極2〜4のうち、
中央に配置されたIDT電極2は不平衡入力用または不
平衡出力用のIDT電極であり、その両端に配置された
IDT電極3,4はそれぞれ平衡入力用または平衡出力
用のIDT電極である。出力用のIDT電極を形成して
いる1対の電極のうち、一方を出力1とすると、他方が
出力1に対して振幅が同じ大きさで位相が逆相になって
いる出力2となり、平衡型のフィルタ動作を行なう。
Here, among the three IDT electrodes 2 to 4,
The IDT electrode 2 arranged at the center is an IDT electrode for unbalanced input or unbalanced output, and the IDT electrodes 3 and 4 arranged at both ends are IDT electrodes for balanced input or balanced output, respectively. If one of the pair of electrodes forming the output IDT electrode is output 1, the other is output 2 having the same amplitude and the opposite phase to output 1, and is balanced. Performs a type filter operation.

【0019】また、従来は図7に示すように、IDT電
極どうしを不連続なギャップdで弾性表面波を伝搬させ
ていたが、これを本発明のように連続的な変動ピッチに
することで、不連続なギャップによる損失を極力削減す
ることができ、挿入損失を改善することができる。
Conventionally, as shown in FIG. 7, a surface acoustic wave is propagated between IDT electrodes at a discontinuous gap d. However, by changing this to a continuous variable pitch as in the present invention. The loss due to the discontinuous gap can be reduced as much as possible, and the insertion loss can be improved.

【0020】次に、モード間の周波数制御に最適な範囲
を説明する。図1における互いに隣り合うIDT電極の
中央位置間の距離G(IDT電極中心間隔)を制御する
ことにより、通過帯域幅を最大に制御できる。その範囲
として、IDT電極中心間隔G=n・λ+△G(ここ
で、nは自然数、λは図1における反射器電極7,7側
のIDT電極3,4における一定ピッチLをいう)の式
中の△Gと比帯域幅の関係を図2に示す。
Next, the optimum range for frequency control between modes will be described. By controlling the distance G (center distance between IDT electrodes) between the center positions of adjacent IDT electrodes in FIG. 1, the pass bandwidth can be controlled to the maximum. As the range, an equation of the IDT electrode center interval G = n · λ + ΔG (where n is a natural number, and λ is a constant pitch L in the IDT electrodes 3 and 4 on the reflector electrodes 7 and 7 side in FIG. 1). FIG. 2 shows the relationship between ΔG and the fractional bandwidth.

【0021】図2に示すように、従来のシステム帯域幅
以上の3.7%以上が得られる範囲は、△Gが0.78
〜0.84であることが判り、これが良好な範囲といえ
る。さらに、デバイスの温度および製造偏差として、要
望される比帯域幅は4.1%以上必要であるため、△G
が0.785〜0.82の範囲がさらに有効な範囲であ
ることが判る。
As shown in FIG. 2, the range where 3.7% or more of the conventional system bandwidth can be obtained is ΔG of 0.78.
It turns out that it is 〜0.84, which can be said to be a good range. Furthermore, since the required specific bandwidth is required to be 4.1% or more as the device temperature and manufacturing deviation, ΔG
It can be seen that the range of 0.785 to 0.82 is a more effective range.

【0022】また、図2に示すグラフは、圧電基板とし
てタンタル酸リチウム単結晶を用いた場合の測定結果で
あるが、その他の基板材料でも同様な傾向が得られる。
The graph shown in FIG. 2 is a measurement result when a lithium tantalate single crystal is used as the piezoelectric substrate, but the same tendency is obtained with other substrate materials.

【0023】次に、本発明の電極構成の変形例を図8〜
11に示す。これらはいずれも、図1に示すIDT電極
の構成を前提とし、2つの反射器電極27,27(図1
0,11では27,27及び47,47)の間に少なく
とも3つのIDT電極22,23,24(図10,11
では第1のIDT群22〜24、第2のIDT群42〜
44)を配するとともに、これら3つのIDT電極のう
ち中央に位置するIDT電極を不平衡入力部または不平
衡出力部とし、かつ両端に位置するIDT電極を平衡出
力部または平衡入力部としたことを特徴とするものであ
る。
Next, modified examples of the electrode configuration of the present invention are shown in FIGS.
11 is shown. Each of them is based on the configuration of the IDT electrode shown in FIG. 1 and has two reflector electrodes 27, 27 (FIG. 1).
At 0, 11, at least three IDT electrodes 22, 23, 24 (27, 27 and 47, 47) (FIGS. 10, 11).
Now, the first IDT groups 22 to 24, the second IDT groups 42 to
44), the IDT electrode located at the center of these three IDT electrodes is used as an unbalanced input or unbalanced output, and the IDT electrodes located at both ends are used as a balanced output or a balanced input. It is characterized by the following.

【0024】例えば図8に示す弾性表面波フィルタの場
合、IDT電極22〜24をSAW伝播方向に沿って並
設し、これらIDT電極22〜24を挟むように反射器
電極27,27を配置して1段構成の共振器型と呼ばれ
る電極パターンを備える。また、中央に位置するIDT
電極22を不平衡入力部または不平衡出力部とし、不平
衡入出力端子31と接地端子34に接続している。ま
た、両端に位置するIDT電極23,24を平衡出力部
または平衡入力部とし、図示上に位置するIDT電極2
4を第1平衡入出力端子32と接地端子34に接続し、
図示下に位置するIDT電極23を第2平衡入出力端子
33と接地端子34に接続している。この図8に示す電
極パターンによれば共振器パターンが1つで構成されて
いるため低損失なフィルタ特性が得られる上にシンプル
な構成であるので小型化を実現させることができる。
For example, in the case of the surface acoustic wave filter shown in FIG. 8, IDT electrodes 22 to 24 are juxtaposed along the SAW propagation direction, and reflector electrodes 27 and 27 are arranged so as to sandwich these IDT electrodes 22 to 24. And a single-stage resonator-type electrode pattern. Also, the IDT located in the center
The electrode 22 is an unbalanced input or unbalanced output, and is connected to the unbalanced input / output terminal 31 and the ground terminal 34. Further, the IDT electrodes 23 and 24 located at both ends are used as a balanced output unit or a balanced input unit, and the IDT electrodes 2 and
4 to the first balanced input / output terminal 32 and the ground terminal 34,
The IDT electrode 23 located at the bottom of the figure is connected to the second balanced input / output terminal 33 and the ground terminal 34. According to the electrode pattern shown in FIG. 8, a single resonator pattern is provided, so that a low-loss filter characteristic can be obtained. Further, since the configuration is simple, the size can be reduced.

【0025】また、図9に示す弾性表面波フィルタの場
合は、図8と同様にIDT電極を3つSAW伝播方向に
沿って並設し、IDT電極を挟むように反射器電極を配
置した1段構成の電極パターンを備えているが、両端に
位置するIDT電極24,23を不平衡入力部または不
平衡出力部とし、不平衡入出力端子31と接地端子34
に接続し、中央に位置するIDT電極22を平衡出力部
または平衡入力部とし、第1平衡入出力端子32と第2
平衡入出力端子33に接続している。図9に示す弾性表
面波フィルタによっても、前記図8の弾性表面波装置フ
ィルタと同様に低損失なフィルタ特性が得られる点で有
利である。
In the case of the surface acoustic wave filter shown in FIG. 9, three IDT electrodes are arranged in parallel in the SAW propagation direction as in FIG. 8, and reflector electrodes are arranged so as to sandwich the IDT electrode. An electrode pattern having a step configuration is provided, but the IDT electrodes 24 and 23 located at both ends are used as unbalanced input portions or unbalanced output portions, and the unbalanced input / output terminal 31 and the ground terminal 34 are provided.
, And the IDT electrode 22 located at the center is used as a balanced output portion or a balanced input portion, and the first balanced input / output terminal 32 and the second
Connected to balanced input / output terminal 33. The surface acoustic wave filter shown in FIG. 9 is advantageous in that low-loss filter characteristics can be obtained similarly to the surface acoustic wave device filter shown in FIG.

【0026】図10に示す弾性表面波フィルタの場合
は、IDT電極を3つSAW伝搬方向に沿って並設し、
IDT電極を挟むように反射器電極を配置した共振器型
と呼ばれる電極パターンを2段接続したものである。一
方の共振器型電極パターンにおいて、両端に位置するI
DT電極23,24を不平衡入力部または不平衡出力部
とし、双方のIDT電極を不平衡入出力端子31と接地
端子34に接続している。そして、中央に位置するID
T電極22は接地電極34と他方の共振器型電極パター
ンの中央に位置するIDT電極42に接続している。ま
た、他方の共振器型電極パターンの両端に位置するID
T電極43,44を平衡入力部または平衡出力部とし、
図示上に位置するIDT電極44を第1平衡入出力端子
32と接地端子34に接続し、図示下に位置するIDT
電極43を第2平衡入出力端子33と接地端子34に接
続している。そして、中央に位置するIDT電極42は
接地電極34に接続している。図10に示す弾性表面波
フィルタでは共振器パターンが2つで構成されているた
め高減衰量であるフィルタ特性が得られる点で特に有利
である。
In the case of the surface acoustic wave filter shown in FIG. 10, three IDT electrodes are juxtaposed along the SAW propagation direction.
This is a two-stage electrode pattern called a resonator type in which reflector electrodes are arranged so as to sandwich an IDT electrode. In one resonator type electrode pattern, I
The DT electrodes 23 and 24 are unbalanced input portions or unbalanced output portions, and both IDT electrodes are connected to the unbalanced input / output terminal 31 and the ground terminal 34. And the ID located in the center
The T electrode 22 is connected to the ground electrode 34 and the IDT electrode 42 located at the center of the other resonator type electrode pattern. IDs located at both ends of the other resonator-type electrode pattern
T electrodes 43 and 44 are used as a balanced input section or a balanced output section,
The IDT electrode 44 located on the upper side of the figure is connected to the first balanced input / output terminal 32 and the ground terminal 34, and the IDT electrode 44 located on the lower side of the figure is connected.
The electrode 43 is connected to the second balanced input / output terminal 33 and the ground terminal. The IDT electrode 42 located at the center is connected to the ground electrode 34. Since the surface acoustic wave filter shown in FIG. 10 has two resonator patterns, it is particularly advantageous in that a filter characteristic having a high attenuation can be obtained.

【0027】図11に示す弾性表面波フィルタの場合
は、図10のフィルタと同様にIDT電極を3つSAW
伝搬方向に沿って並設し、これらIDT電極を挟むよう
に反射器を配置した共振器型と呼ばれる電極パターンを
2段接続したものである。一方の共振器型電極パターン
の中央に位置するIDT電極22を不平衡入力部または
出力部とし、不平衡入出力端子31と接地端子34に接
続している。そして、両端に位置するIDT電極23,
24を接地端子34と他方の共振器型電極パターンの両
端に位置するIDT電極43,44に接続している。ま
た、他方の共振器型電極パターンの中央に位置するID
T電極42を平衡入力部または平衡出力部とし、第1平
衡入出力端子32と第2平衡入出力端子33に接続して
いる。そして、両端に位置するIDT電極43,44は
双方とも接地電極34に接続している。図11に示す弾
性表面波フィルタの場合も共振器パターンが2つで構成
されているため高減衰量であるフィルタ特性が得られる
点で有利である。
In the case of the surface acoustic wave filter shown in FIG. 11, three IDT electrodes are used in the SAW filter as in the case of the filter shown in FIG.
A two-stage electrode pattern called a resonator type in which reflectors are arranged side by side along the propagation direction and a reflector is arranged so as to sandwich these IDT electrodes. The IDT electrode 22 located at the center of one of the resonator-type electrode patterns is used as an unbalanced input portion or an output portion, and is connected to the unbalanced input / output terminal 31 and the ground terminal. Then, the IDT electrodes 23 located at both ends,
24 is connected to a ground terminal 34 and IDT electrodes 43 and 44 located at both ends of the other resonator type electrode pattern. Also, the ID located at the center of the other resonator type electrode pattern
The T electrode 42 is a balanced input or a balanced output, and is connected to the first balanced input / output terminal 32 and the second balanced input / output terminal 33. The IDT electrodes 43 and 44 located at both ends are both connected to the ground electrode 34. The surface acoustic wave filter shown in FIG. 11 is also advantageous in that a filter characteristic having a high attenuation can be obtained because it has two resonator patterns.

【0028】これら図8〜図11の弾性表面波フィルタ
の特徴は、まず、IDT電極とIDT電極間の電極指の
幅やそのスペース幅を縮小させ、定在波モード周波数を
制御しているところにある。つまり、反射器電極と隣り
合うIDT電極ではその隣り合うIDT電極のピッチは
一定の部分であるが、IDT電極どうしが並ぶところの
電極指部分が、電極指幅やそのスペース幅を変えて、モ
ード間周波数を制御できる。また、従来はIDT電極ど
うしを不連続なギャップで弾性表面波を伝搬させていた
が、これを本発明の連続的な変動ピッチにすることで、
不連続ギャップによる損失を削減することができ、挿入
損失を改善することができる。
The characteristics of the surface acoustic wave filters shown in FIGS. 8 to 11 are that the width of the electrode finger between the IDT electrodes and the width of the space between the IDT electrodes and the space width thereof are reduced to control the standing wave mode frequency. It is in. In other words, in the IDT electrode adjacent to the reflector electrode, the pitch of the adjacent IDT electrode is a fixed portion, but the electrode finger portion where the IDT electrodes are arranged is changed by changing the electrode finger width and the space width thereof. Inter-frequency can be controlled. Conventionally, surface acoustic waves are propagated through discontinuous gaps between IDT electrodes, but by making this a continuous variable pitch according to the present invention,
The loss due to the discontinuous gap can be reduced, and the insertion loss can be improved.

【0029】さらに、本発明では、フィルタ特性の広帯
域化および低VSWR(反射信号の大きさを評価する比
率:Voltage Standing Wave R
atio)化を達成するために最適な中央IDT電極対
数、両端IDT電極対数および最適膜厚を提供できると
ころにある。つまり、IDT電極対数を変化させること
により、励振されるSAWが変化し、中央IDT電極
と、両端IDT電極の対数の組み合わせにより、広帯域
化、低VSWR化を実現できるようになる。
Further, according to the present invention, the filter characteristic is broadened and the VSWR is reduced (ratio for evaluating the magnitude of the reflected signal: Voltage Standing Wave R).
atio) to provide the optimum number of central IDT electrode pairs, the number of IDT electrode pairs at both ends, and the optimum film thickness. In other words, by changing the number of IDT electrode pairs, the excited SAW changes, and the combination of the logarithms of the central IDT electrode and the IDT electrodes at both ends makes it possible to realize a wider band and lower VSWR.

【0030】図12は図8〜図11の弾性表面波フィル
タにおいて、中央に位置するIDT電極対数Niと、両
端に位置するIDT電極の対数Noの対数比Ni/No
による比帯域幅の変化を示したグラフである。このグラ
フから3.7%以上の比帯域幅を得るには、Ni/No
≦1.30でなければならないことを見出した。
FIG. 12 shows the logarithmic ratio Ni / No of the logarithm Ni of the IDT electrode located at the center and the logarithm No of the IDT electrodes located at both ends in the surface acoustic wave filter of FIGS.
6 is a graph showing a change in a fractional bandwidth due to the above. To obtain a ratio bandwidth of 3.7% or more from this graph, Ni / No
It has been found that it must be ≦ 1.30.

【0031】また、図13は図8〜図11の弾性表面波
フィルタにおいて、中央に位置するIDT電極の対数N
iと両端に位置するIDT電極の対数Noの対数比Ni
/NoによるVSWRの変化を示したグラフである。こ
のグラフからVSWRを3.0以下にするには0.95
≦Ni/No≦1.30でなければならないことを見出
した。
FIG. 13 shows the logarithm N of the IDT electrode located at the center in the surface acoustic wave filter shown in FIGS.
Logarithmic ratio Ni of i and log No of IDT electrodes located at both ends
5 is a graph showing a change in VSWR according to / No. From this graph, it is 0.95 to reduce VSWR to 3.0 or less.
≦ Ni / No ≦ 1.30.

【0032】また、図14は図8〜図11の弾性表面波
フィルタにおいて、中央に位置するIDT電極対数Ni
による比帯域幅の変化を示した図である。この図から
3.7%以上の比帯域幅を得るには11≦Ni≦18の
条件が必要であることを見出した。
FIG. 14 shows the surface acoustic wave filter shown in FIGS.
FIG. 7 is a diagram showing a change in a fractional bandwidth due to the following. From this figure, it has been found that a condition of 11 ≦ Ni ≦ 18 is necessary to obtain a fractional bandwidth of 3.7% or more.

【0033】以上をまとめると、下記式(1)、(2)
を満たすフィルタを形成すれば比帯域幅3.7%以上、
VSWR3.0以下の良好なフィルタができる。 0.95 ≦ N1/N2 ≦ 1.30 (1) 11 ≦ N1 ≦ 18 (2) さらに、図12からNi/No≦1.25の条件を満た
すようにIDT電極を形成すると、比帯域幅が4.2%
以上の特性が得られ、品質的により良好なフィルタとな
ることを見出した。また、図13から1.0≦Ni/N
o≦1.25の条件を満たすようIDT電極を形成する
と、VSWRが2.5以下の特性が得られ、品質的によ
り良好なフィルタとなることを見出した。また、図14
から12≦Ni≦16の条件を満たすようにIDT電極
を形成すると、比帯域幅が4.2%以上の特性が得ら
れ、品質的により良好なフィルタとなることを見出し
た。
To summarize the above, the following equations (1) and (2)
If a filter that meets
A good filter having a VSWR of 3.0 or less can be obtained. 0.95 ≦ N1 / N2 ≦ 1.30 (1) 11 ≦ N1 ≦ 18 (2) Furthermore, when the IDT electrode is formed so as to satisfy the condition of Ni / No ≦ 1.25 from FIG. 4.2%
It has been found that the above characteristics are obtained, and that the filter is more excellent in quality. Also, from FIG. 13, 1.0 ≦ Ni / N
When an IDT electrode is formed so as to satisfy the condition of o ≦ 1.25, it has been found that a characteristic having a VSWR of 2.5 or less is obtained, and a filter having better quality is obtained. FIG.
It has been found that, when the IDT electrode is formed so as to satisfy the condition of 12 ≦ Ni ≦ 16, characteristics with a specific bandwidth of 4.2% or more are obtained, and the filter is more excellent in quality.

【0034】以上をまとめると、下記式(3)、(4)
を満たすフィルタを形成すれば比帯域幅4.2%以上、
VSWR2.5以下のさらに品質的に良好なフィルタが
できる。 1.00 ≦ N1/N2 ≦ 1.25 (3) 12 ≦ N1 ≦ 16 (4) かくして、前記のような条件を満足するIDT電極構造
の弾性表面波フィルタによれば、IDT電極対数が最適
化された組み合わせとなり、その結果、比帯域幅、リッ
プルの特性が良好な品質的に優れたフィルタを作製する
ことができるのである。
In summary, the following equations (3) and (4)
If a filter that satisfies is satisfied, the specific bandwidth is 4.2% or more,
A more excellent filter having a VSWR of 2.5 or less can be obtained. 1.00 ≦ N1 / N2 ≦ 1.25 (3) 12 ≦ N1 ≦ 16 (4) According to the surface acoustic wave filter having the IDT electrode structure satisfying the above conditions, the number of IDT electrode pairs is optimized. As a result, it is possible to manufacture a filter having excellent characteristics of the relative bandwidth and the ripple and having excellent quality.

【0035】なお、図1においては弾性表面波フィルタ
を1セクションの共振器で構成したが、これに限定され
るものではなく、共振器を2個以上縦続接続した弾性表
面波フィルタやIDT電極を5個以上並べた弾性表面波
フィルタにおいても本発明を適用することができる。ま
た、図8〜図11の弾性表面波フィルタの電極構造にお
いてもこれに限定されるものではなく、2つの反射器電
極の間に少なくとも3つのIDT電極を配するととも
に、これら3つのIDT電極のうち中央に位置するID
T電極を不平衡入力部または不平衡出力部とし、かつ両
端に位置するIDT電極を平衡出力部または平衡入力部
としたものであれば、多数段に構成したりすることもで
きる。
In FIG. 1, the surface acoustic wave filter is composed of one section of resonator. However, the present invention is not limited to this. For example, a surface acoustic wave filter having two or more resonators connected in cascade or an IDT electrode may be used. The present invention can be applied to five or more surface acoustic wave filters. Also, the electrode structure of the surface acoustic wave filter of FIGS. 8 to 11 is not limited to this, and at least three IDT electrodes are arranged between two reflector electrodes, and the three IDT electrodes ID located at the center
As long as the T electrode is used as an unbalanced input or unbalanced output and the IDT electrodes located at both ends are used as a balanced output or a balanced input, a multistage configuration can be used.

【0036】また、SAWフィルタ用の圧電基板1とし
て、36°±3°YカットX伝搬タンタル酸リチウム単
結晶、42°±3°YカットX伝搬タンタル酸リチウム
単結晶、64°±3°YカットX伝搬ニオブ酸リチウム
単結晶、41°±3°YカットX伝搬リチウム単結晶、
45°±3°XカットZ伝搬四ホウ酸リチウム単結晶は
電気機械結合係数が大きく、かつ、周波数温度係数が小
さいため圧電基板として好ましい。圧電基板の厚みは
0.1mm〜0.5mm程度がよく、0.1mm未満で
は圧電基板がもろくなり、0.5mm超では材料コスト
と部品寸法が大きくなり、使用できない。
As the piezoelectric substrate 1 for the SAW filter, 36 ° ± 3 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate single crystal, 42 ° ± 3 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate single crystal, 64 ° ± 3 ° Y Cut X propagation lithium niobate single crystal, 41 ° ± 3 ° Y cut X propagation lithium single crystal,
A 45 ° ± 3 ° X-cut Z-propagating lithium tetraborate single crystal is preferable as a piezoelectric substrate because it has a large electromechanical coupling coefficient and a small frequency temperature coefficient. The thickness of the piezoelectric substrate is preferably about 0.1 mm to 0.5 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, the piezoelectric substrate becomes brittle. If the thickness exceeds 0.5 mm, the material cost and component dimensions increase, and the piezoelectric substrate cannot be used.

【0037】また、IDT電極2,3,4は、Alもし
くはAl合金(Al−Cu系、Al−Ti系)からな
り、蒸着法、スパッタ法、またはCVD法などの薄膜形
成法により形成する。電極厚みは0.1μm〜0.5μ
m程度とすることがSAWフィルタとしての特性を得る
うえで好適である。
The IDT electrodes 2, 3, and 4 are made of Al or an Al alloy (Al—Cu, Al—Ti) and are formed by a thin film forming method such as a vapor deposition method, a sputtering method, or a CVD method. Electrode thickness is 0.1μm ~ 0.5μ
It is preferable to set it to about m in order to obtain characteristics as a SAW filter.

【0038】さらに、本発明に係るSAWフィルタの電
極および圧電基板上のSAW伝搬部にSi、SiO2、
SiNx、Al2O3を保護膜として形成して、導電性
異物による通電防止や耐電力向上を行ってもかまわな
い。
Further, the electrode of the SAW filter according to the present invention and the SAW propagation portion on the piezoelectric substrate are provided with Si, SiO 2,
SiNx and Al2O3 may be formed as a protective film to prevent conduction by a conductive foreign substance and improve power resistance.

【0039】[0039]

【実施例】<例1>本発明に係る弾性表面波フィルタを
具体的に試作した実施例について説明する。
<Example 1> An example in which a surface acoustic wave filter according to the present invention is concretely manufactured will be described.

【0040】36°YカットX方向伝搬のLiTaO3
単結晶の圧電基板上に、図1に示すようなAl(98w
t%)−Cu(2wt%)による微細電極パターンを形
成した。パターン作製には、スパッタリング装置、縮小
投影露光機(ステッパー)、およびRIE(React
ive Ion Etching)装置によりフォトリ
ソグラフィを行なった。
LiTaO3 propagated at 36 ° Y-cut X-direction
An Al (98w) as shown in FIG.
(t%)-Cu (2 wt%) to form a fine electrode pattern. For pattern production, a sputtering apparatus, a reduction projection exposure machine (stepper), and an RIE (React)
Photolithography was performed using an Ion Etching apparatus.

【0041】まず、基板材料をアセトン・IPA等によ
って超音波洗浄し、有機成分を落とした。次に、クリー
ンオーブンによって充分に基板乾燥を行なった後、電極
の成膜を行なった。電極の成膜にはスパッタリング装置
を使用し、Al−Cu合金から成る材料を用いた。この
ときの電極膜厚は約0.2μmとした。
First, the substrate material was subjected to ultrasonic cleaning with acetone, IPA or the like to remove organic components. Next, after the substrate was sufficiently dried by a clean oven, an electrode was formed. A sputtering apparatus was used for forming the electrodes, and a material made of an Al-Cu alloy was used. At this time, the electrode film thickness was about 0.2 μm.

【0042】次に、フォトレジストを約0.5μm厚み
にスピンコートし、縮小投影露光装置(ステッパー)に
より、所望形状にパターニングを行ない、現像装置にて
不要部分のフォトレジストをアルカリ現像液で溶解さ
せ、所望パターンを表出した後、RIE(Reacti
ve Ion Etching)装置により電極膜のエ
ッチングを行ないパターンニングを終了し、梯子型弾性
表面波フィルタを構成する弾性表面波共振器の電極パタ
ーンを得た。
Next, a photoresist is spin-coated to a thickness of about 0.5 μm, patterned into a desired shape by a reduction projection exposure apparatus (stepper), and an unnecessary portion of the photoresist is dissolved with an alkali developing solution by a developing apparatus. After the desired pattern is exposed, RIE (Reacti
The patterning was completed by etching the electrode film with a Ve Ion Etching (Ve Ion Etching) apparatus to obtain an electrode pattern of a surface acoustic wave resonator constituting a ladder type surface acoustic wave filter.

【0043】この後、前記電極の所定領域上に保護膜を
作製した。すなわち、次に、CVD(Chemical
Vapor Deposition)装置により、電
極パターンおよび圧電基板上にSiO2を約0.02μ
m形成した。その後、フォトリソグラフィによってフォ
トレジストのパターニングを行ない、RIE装置等でワ
イヤボンディング用窓開け部のエッチングを行ない、保
護膜パターンを完成した。
Thereafter, a protective film was formed on a predetermined region of the electrode. That is, next, CVD (Chemical
By using a Vapor Deposition device, about 0.02 μm of SiO 2 was deposited on the electrode pattern and the piezoelectric substrate.
m was formed. Thereafter, the photoresist was patterned by photolithography, and the window opening for wire bonding was etched by an RIE apparatus or the like to complete a protective film pattern.

【0044】次に、基板をダイシング線に沿ってダイシ
ング加工を施し、チップごとに分割した。そして、各チ
ップをダイボンド装置にてピックアップし、シリコーン
樹脂を主成分とする樹脂を用いパッケージ内に接着し
た。この後、約160℃の温度において乾燥・硬化させ
た。パッケージは3mm角の積層構造のものを用いた。
Next, the substrate was diced along dicing lines, and divided into chips. Then, each chip was picked up by a die bonding apparatus and bonded in a package using a resin containing a silicone resin as a main component. Thereafter, drying and curing were performed at a temperature of about 160 ° C. The package used was a 3 mm square laminated structure.

【0045】次に、30μmφAuワイヤをパッケージ
の電極部とチップ上のAl電極パッド上にボールボンデ
ィングした後、リッドをパッケージにかぶせ、封止機に
て溶接封止して弾性表面波フィルタを完成した。なお、
チップ上のグランド電極は各々分離して配線し、Auボ
ールボンディングにてパッケージ上のグランド電極にボ
ンディングを行った。
Next, a 30 μm φ Au wire was ball-bonded on the electrode portion of the package and the Al electrode pad on the chip, and then the lid was covered on the package, and the package was welded and sealed with a sealing machine to complete a surface acoustic wave filter. . In addition,
The ground electrodes on the chip were separately wired and bonded to the ground electrodes on the package by Au ball bonding.

【0046】梯子型弾性表面波フィルタを構成する弾性
表面波共振器は、くし状電極の対数が5〜25対、交差
幅が15〜150λで、IDT電極間の部分で線幅は変
動しているが、線幅をほぼ1μmとした。また、反射器
電極本数は100本とした。
The surface acoustic wave resonator constituting the ladder type surface acoustic wave filter has 5 to 25 comb electrodes and a cross width of 15 to 150 λ, and the line width varies between the IDT electrodes. However, the line width was set to approximately 1 μm. The number of reflector electrodes was 100.

【0047】本実施例における伝送量の測定結果を図3
に示す。測定の条件(サンプル数等を含める)、測定機
器(型番)等についてご教示下さい。0dBmの信号を
入力し、周波数842.5MHz〜1042.5MH
z、測定ポイント数:801ポイントの条件および周波
数10MHz〜6GHz、測定ポイント数:401ポイ
ントの条件で測定した。サンプル数は30個、測定機器
はアジレント・テクノロジー社製ネットワークアナライ
ザ8753Dを用いた。ここで、△Gは0.81のとき
の電気特性であり、最小挿入損失1.7dB、比帯域幅
4.7%の良好な電気特性が得られた。一方、図4〜図
6は、△Gが0.62,0.90,1.00の場合の電
気特性図であり、良好な特性は得られなかった。
FIG. 3 shows the measurement results of the transmission amount in this embodiment.
Shown in Please tell us about the measurement conditions (including the number of samples, etc.) and the measuring equipment (model number). A signal of 0 dBm is input and the frequency is 842.5 MHz to 1042.5 MHz.
The measurement was performed under the conditions of z, the number of measurement points: 801 points, the frequency of 10 MHz to 6 GHz, and the number of measurement points: 401 points. The number of samples was 30, and the measuring instrument used was a network analyzer 8753D manufactured by Agilent Technologies. Here, ΔG is an electrical characteristic at 0.81, and good electrical characteristics with a minimum insertion loss of 1.7 dB and a specific bandwidth of 4.7% were obtained. On the other hand, FIGS. 4 to 6 are electric characteristic diagrams when ΔG is 0.62, 0.90, and 1.00, and good characteristics were not obtained.

【0048】<例2>まず、900MHz帯に中心周波
数を持つSAW素子を作製した。36°YカットX方向
伝搬のタンタル酸リチウム単結晶からなる圧電基板上
に、図11に示す構造の電極パターンを形成することに
より作製した。
Example 2 First, a SAW device having a center frequency in a 900 MHz band was manufactured. It was fabricated by forming an electrode pattern having the structure shown in FIG. 11 on a piezoelectric substrate made of lithium tantalate single crystal propagating in the 36 ° Y-cut X direction.

【0049】まず、洗浄した基板にスパッタリング法に
より、例1と同様にしてAl−Cu合金から成る電極を
成膜した。膜厚は約0.3μmとした。
First, an electrode made of an Al—Cu alloy was formed on the cleaned substrate by sputtering in the same manner as in Example 1. The film thickness was about 0.3 μm.

【0050】次に、フォトレジストを約1μmの膜厚で
塗布し、窒素(N2)雰囲気中でベークを行った。次
に、紫外線を用いた縮小投影露光装置によるフォトリソ
グラフィ法により基板上に多数のSAWフィルタのレジ
ストポジパターンを形成した。最小線幅は約1.0μm
とした。次に、RIE装置によるドライエッチングを行
い、電極パターンを形成した。
Next, a photoresist was applied to a thickness of about 1 μm and baked in a nitrogen (N 2) atmosphere. Next, a large number of resist positive patterns of a SAW filter were formed on the substrate by a photolithography method using a reduction projection exposure apparatus using ultraviolet rays. Minimum line width is about 1.0μm
And Next, dry etching was performed using an RIE apparatus to form an electrode pattern.

【0051】次に、CVD(Chemical Vap
or Deposition)装置により、電極パター
ンおよび圧電基板上にSiO2を約0.02μm形成し
た。次に、レジストを約1μmの膜厚で塗布し、N2雰
囲気中でベークを行った。次に紫外線を用いた縮小投影
露光装置によるフォトリソグラフィ法によりSAW共振
子上SiO2の保護膜が形成できるようレジストパター
ンを形成した。次に、RIE装置によるドライエッチン
グを行い、SiO2による保護膜パターンを形成した。
次に、電極パターンとパッケージの電極端子を接続する
バンプ形成用電極パターン上にスパッタリング法により
約0.6μmのAl薄膜を形成した。次に、リフトオフ
法により、SiO2の保護膜形成時に塗布したレジスト
および不要な電極を同時に除去し、所望形状の電極パタ
ーンを形成した。
Next, CVD (Chemical Vap)
or Deposition apparatus, about 0.02 μm of SiO 2 was formed on the electrode pattern and the piezoelectric substrate. Next, a resist was applied to a thickness of about 1 μm and baked in an N 2 atmosphere. Next, a resist pattern was formed so that a protective film of SiO2 on the SAW resonator could be formed by a photolithography method using a reduction projection exposure apparatus using ultraviolet rays. Next, dry etching was performed by an RIE apparatus to form a protective film pattern of SiO2.
Next, an Al thin film of about 0.6 μm was formed by a sputtering method on the electrode pattern for bump formation connecting the electrode pattern and the electrode terminal of the package. Next, the resist applied at the time of forming the SiO2 protective film and unnecessary electrodes were simultaneously removed by a lift-off method to form an electrode pattern having a desired shape.

【0052】次に、バンプ形成装置によりバンプ形成用
電極パターンにAuのバンプを形成した。次に、ダイシ
ングにより、SAW素子を個々に切り出した。次に、
2.5×2.0mm角のセラミックパッケージにフリッ
プチップボンディング装置により、個々に切り出したS
AW素子を1つ、セラミックパッケージ内に接着し、N
2雰囲気中でベークを行った。次に、封止装置によりパ
ッケージに金属製のキャップを被せてパッケージ内を密
封し、弾性表面波フィルタを作製した。
Next, Au bumps were formed on the bump forming electrode patterns by a bump forming apparatus. Next, the SAW elements were individually cut out by dicing. next,
S individually cut out from a 2.5 × 2.0 mm square ceramic package by a flip chip bonding apparatus
One AW element is adhered in a ceramic package, and N
Baking was performed in two atmospheres. Next, the package was covered with a metal cap by a sealing device to seal the inside of the package, thereby producing a surface acoustic wave filter.

【0053】その後、弾性表面波フィルタを例1と同様
なネットワークアナライザに接続し、挿入損失の周波数
特性を測定した。0dBmの信号を入力し、周波数84
2.5MHz〜1042.5MHz、測定ポイント数:
801ポイントの条件および周波数10MHz〜6GH
z、測定ポイント数:401ポイントの条件で測定し
た。サンプル数は30個、測定機器はアジレント・テク
ノロジー社製ネットワークアナライザ8753D。通過
帯域近傍の周波数特性グラフを図15に示す。本発明品
のフィルタ特性は非常に広帯域で従来より約5MHz程
度も大きくなっていることが確認できた。VSWRも従
来より約0.5程度小さくなっていることが確認でき
た。すなわち、帯域幅は42MHz、VSWRは2.4
であった。また、図16に示すように振幅バランスおよ
び位相バランス特性も良好な特性が得られた。
Thereafter, the surface acoustic wave filter was connected to the same network analyzer as in Example 1, and the frequency characteristics of insertion loss were measured. 0dBm signal is input and the frequency 84
2.5MHz to 1042.5MHz, number of measurement points:
801 point conditions and frequency 10MHz to 6GH
z, number of measurement points: Measured under the conditions of 401 points. The number of samples was 30, and the measuring instrument was a network analyzer 8753D manufactured by Agilent Technologies. FIG. 15 shows a frequency characteristic graph near the pass band. It was confirmed that the filter characteristics of the product of the present invention were very wide and about 5 MHz larger than the conventional one. It was confirmed that the VSWR was about 0.5 smaller than the conventional one. That is, the bandwidth is 42 MHz, and the VSWR is 2.4.
Met. Further, as shown in FIG. 16, good amplitude balance and phase balance characteristics were obtained.

【0054】この結果から本発明品のフィルタ特性が従
来品に比べ通過帯域幅が約10〜15%程度、VSWR
が14%〜18%改善されていることが確認された。
The results show that the filter characteristic of the present invention has a pass band width of about 10 to 15% as compared with the conventional filter,
Was improved by 14% to 18%.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る弾性
表面波フィルタは、圧電基板上に配設した電極群におけ
る任意のIDT電極の中央に位置する電極指から隣のI
DT電極の中央に位置する電極指までの平均電極指幅
を、2つの反射器電極の各々と隣り合うIDT電極の中
央に位置する電極指から隣の反射器電極側の端部に位置
する電極指までの平均電極指幅より小さくしたので、広
帯域な通過帯域幅の弾性表面波装置フィルタを得ること
ができる。また、従来の不連続ギャップによる損失を削
減することができ、挿入損失を改善した優れた弾性表面
波フィルタを提供することができる。
As described above, the surface acoustic wave filter according to the present invention has a structure in which the electrode group located on the center of an arbitrary IDT electrode in an electrode group disposed on a piezoelectric substrate is located at a position adjacent to an electrode finger located at the center.
The average electrode finger width from the electrode finger located at the center of the DT electrode to the electrode located at the end of the adjacent reflector electrode from the electrode finger located at the center of the IDT electrode adjacent to each of the two reflector electrodes Since it is smaller than the average electrode finger width up to the finger, it is possible to obtain a surface acoustic wave device filter having a wide pass band. Further, it is possible to reduce the loss due to the conventional discontinuous gap, and to provide an excellent surface acoustic wave filter with improved insertion loss.

【0056】さらに、2つの反射器電極の間に少なくと
も3つのIDT電極を配するとともに、これら3つのI
DT電極のうち中央に位置するIDT電極を不平衡入力
部または不平衡出力部とし、かつ両端に位置するIDT
電極を平衡出力部または平衡入力部とし、IDT電極の
構成を最適化したので、平衡型として動作が可能でしか
も特性の優れた弾性表面波フィルタを提供できる。
Further, at least three IDT electrodes are arranged between the two reflector electrodes, and the three IDT electrodes are arranged.
The IDT electrode located at the center of the DT electrodes is used as an unbalanced input portion or an unbalanced output portion, and the IDT electrodes located at both ends are used.
Since the electrode is a balanced output section or a balanced input section and the configuration of the IDT electrode is optimized, a surface acoustic wave filter which can operate as a balanced type and has excellent characteristics can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の弾性表面波フィルタの構成例を模式的
に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration example of a surface acoustic wave filter according to the present invention.

【図2】本発明に係る弾性表面波フィルタのIDT電極
中心間隔△Gと比帯域幅との相関を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a correlation between an IDT electrode center interval ΔG and a fractional bandwidth of the surface acoustic wave filter according to the present invention.

【図3】本発明に係る弾性表面波フィルタの最適な△G
の範囲内における電気特性図である。
FIG. 3 shows an optimum ΔG of the surface acoustic wave filter according to the present invention.
It is an electrical characteristic figure in the range of.

【図4】最適な△Gの範囲外の電気特性図である。FIG. 4 is an electrical characteristic diagram outside an optimum ΔG range.

【図5】最適な△Gの範囲外の電気特性図である。FIG. 5 is an electrical characteristic diagram outside the range of the optimum ΔG.

【図6】最適な△Gの範囲外の電気特性図である。FIG. 6 is an electrical characteristic diagram outside the range of the optimum ΔG.

【図7】従来の弾性表面波フィルタの構成例を示す平面
図である。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration example of a conventional surface acoustic wave filter.

【図8】本発明に係る1段構成のSAWフィルタの模式
的な電極構成図である。
FIG. 8 is a schematic electrode configuration diagram of a one-stage SAW filter according to the present invention.

【図9】本発明に係る1段構成のSAWフィルタの模式
的な電極構成図である。
FIG. 9 is a schematic electrode configuration diagram of a one-stage SAW filter according to the present invention.

【図10】本発明に係る2段接続のSAWフィルタの模
式的な電極構成図である。
FIG. 10 is a schematic electrode configuration diagram of a two-stage connected SAW filter according to the present invention.

【図11】本発明に係る2段接続のSAWフィルタの模
式的な電極構成図である。
FIG. 11 is a schematic electrode configuration diagram of a two-stage connected SAW filter according to the present invention.

【図12】対数比Ni/Noと比帯域幅の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the logarithmic ratio Ni / No and the relative bandwidth.

【図13】対数比Ni/NoとVSWRの関係を示すグ
ラフである。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between logarithmic ratio Ni / No and VSWR.

【図14】対数Niと比帯域幅の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a logarithmic Ni and a fractional bandwidth.

【図15】本発明のSAWフィルタにおける通過帯域近
傍の周波数特性を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing frequency characteristics near a pass band in the SAW filter of the present invention.

【図16】本発明のSAWフィルタにおける通過帯域近
傍の振幅および位相のバランス特性を示すグラフであ
る。
FIG. 16 is a graph showing amplitude and phase balance characteristics near a pass band in the SAW filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :圧電基板 2,3,4,22,23,24,42,43,44 :
IDT電極 5,6 :IDT電極間部位 7,27,47 :反射器電極 8 :IDT電極と反射器電極間部位 11 :入力信号端子 12 :入力接地端子 13,15 :出力信号端子 14,16 :出力接地端子 31:不平衡入出力端子 32:第1平衡出入力端子 33:第2平衡出入力端子 34:接地端子
1: Piezoelectric substrate 2, 3, 4, 22, 23, 24, 42, 43, 44:
IDT electrodes 5, 6: IDT electrode portion 7, 27, 47: Reflector electrode 8: IDT electrode and reflector electrode portion 11: Input signal terminal 12: Input ground terminal 13, 15: Output signal terminal 14, 16: Output ground terminal 31: Unbalanced input / output terminal 32: First balanced input / output terminal 33: Second balanced input / output terminal 34: Ground terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長峰 成彦 京都府相楽郡精華町光台3丁目5番地3号 京セラ株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 5J097 AA01 AA06 AA12 AA19 BB14 CC03 CC08 DD04 DD13 DD29 FF01 FF03 GG01 GG03 GG04 GG05 HA02 KK04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shigehiko Nagamine 3-5-3 Kodai, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto F-term in Kyocera Corporation Central Research Laboratory 5J097 AA01 AA06 AA12 AA19 BB14 CC03 CC08 DD04 DD13 DD29 FF01 FF03 GG01 GG03 GG04 GG05 HA02 KK04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電基板上に、2つの反射器電極の間に
複数のIDT電極を1列に配して成る電極群を1以上配
設するとともに、該電極群における任意のIDT電極の
中央に位置する電極指から隣のIDT電極の中央に位置
する電極指までの平均電極指幅を、前記2つの反射器電
極の各々と隣り合うIDT電極の中央に位置する電極指
から隣の反射器電極側の端部に位置する電極指までの平
均電極指幅より小さくしたことを特徴とする弾性表面波
フィルタ。
1. One or more electrode groups each including a plurality of IDT electrodes arranged in a line between two reflector electrodes on a piezoelectric substrate, and a center of an arbitrary IDT electrode in the electrode group. The average electrode finger width from the electrode finger located at the center of the adjacent IDT electrode to the electrode finger located at the center of the adjacent IDT electrode is determined by calculating the average electrode finger width from the electrode finger located at the center of the IDT electrode adjacent to each of the two reflector electrodes A surface acoustic wave filter characterized by being smaller than an average electrode finger width up to an electrode finger located at an end on the electrode side.
【請求項2】 前記電極群は、2つの反射器電極の間に
少なくとも3つのIDT電極を配するとともに、これら
3つのIDT電極のうち中央に位置するIDT電極を不
平衡入力部または不平衡出力部とし、かつ両端に位置す
るIDT電極を平衡出力部または平衡入力部としたこと
を特徴とする請求項1に記載の弾性表面波フィルタ。
2. An electrode group comprising: at least three IDT electrodes disposed between two reflector electrodes; and a centrally located IDT electrode among the three IDT electrodes is connected to an unbalanced input portion or an unbalanced output. 2. A surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the IDT electrodes located at both ends are a balanced output section or a balanced input section.
【請求項3】 下記式(1)、(2)を満足することを
特徴とする請求項2に記載の弾性表面波フィルタ。 0.95 ≦ N1/N2 ≦ 1.30 (1) 11 ≦ N1 ≦ 18 (2) (ただし、N1は中央に位置するIDT電極の対数、N
2は両端に位置するIDT電極の対数)
3. The surface acoustic wave filter according to claim 2, wherein the following expressions (1) and (2) are satisfied. 0.95 ≦ N1 / N2 ≦ 1.30 (1) 11 ≦ N1 ≦ 18 (2) (where N1 is the number of IDT electrodes located at the center, N
2 is the number of IDT electrodes located at both ends)
【請求項4】 前記両端に位置するIDT電極を不平衡
入力部または不平衡出力部とし、かつ前記中央に位置す
るIDT電極を平衡出力部または平衡入力部としたこと
を特徴とする請求項2に記載の弾性表面波フィルタ。
4. An IDT electrode located at both ends is an unbalanced input or unbalanced output, and the IDT electrode located at the center is a balanced output or a balanced input. 3. The surface acoustic wave filter according to 1.
【請求項5】 下記式(3)、(4)を満足することを
特徴とする請求項2又は請求項4に記載の弾性表面波フ
ィルタ。 1.00 ≦ N1/N2 ≦ 1.25 (3) 12 ≦ N1 ≦ 16 (4) (ただし、N1は中央に位置するIDT電極の対数、N
2は両端に位置するIDT電極の対数)
5. The surface acoustic wave filter according to claim 2, wherein the following expressions (3) and (4) are satisfied. 1.00 ≦ N1 / N2 ≦ 1.25 (3) 12 ≦ N1 ≦ 16 (4) (where N1 is the number of IDT electrodes located at the center, N
2 is the number of IDT electrodes located at both ends)
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