JP2005110142A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 通過帯域外特性を改善した弾性表面波デバイスを提供する。
【解決手段】 圧電基板５と、この上に設けられた少なくとも１つのインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）３と、圧電基板５上に設けられたシールド電極２とを有し、シールド電極２と向かい合うＩＤＴ３の端部に第１のパターン部６を設け、第１のパターン部６とシールド電極２の端部との間の距離が等しくなるようにシールド電極２の端部に第２のパターン部７を設けるとともに、シールド電極２とＩＤＴ３の端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになるように構成した。
【選択図】 図３

Description

本発明は弾性表面波デバイスに関し、特に、圧電基板上にシールド電極と少なくとも１つのインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）とを有する弾性表面波デバイスに関する。

近年、この種の弾性表面波デバイスは、３０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚ程度の周波数帯域を持つテレビのバンドパスフィルタや、８００ＭＨｚや数ＧＨｚの周波数帯域を持つ携帯電話のＲＦフィルタなどに用いられている。ＩＤＴは１対のくし型電極（すだれ状電極ともいう）を有する。各くし型電極はバスバーと一端がバスバーに接続され、他端が開放された複数の電極指とを有する。１対のくし型電極はそれぞれの電極指が所定の間隔で交互に隣り合うように、換言すれば交差するように配置される。１対のくし型電極に交流電圧を印加すると、弾性表面波が発生する。弾性表面波は周波数特性を有する。この周波数特性を利用することで、所望の周波数特性を持つフィルタを実現することができる。

図１は、従来の弾性表面波デバイス一例を示す図である。同図（ａ）は全体概略図、同図（ｂ）は図１（ａ）に図示されたシールド電極付近の拡大図である。図示する弾性表面波デバイスは、圧電基板上５０に形成された第１のＩＤＴ１０、シールド電極２０及び第２のＩＤＴ３０を有する。これらは、弾性表面波の伝搬方向に隣接するように配置されている。シールド電極２０は、第１のＩＤＴ１０と第２のＩＤＴ３０の間に介在している。例えば、第１のＩＤＴ１０は入力電極として機能し、第２のＩＤＴ３０は出力電極として機能する。シールド電極２０はＩＤＴ１０とＩＤＴ３０とが電磁的に結合するのを防止する。

ＩＤＴ３０は１対のくし型電極３０ａと３０ｂとを有する。各くし型電極３０ａ、３０ｂはバスバーと複数の電極指とを有する。くし型電極３０ａ、３０ｂの電極指の開放端は向かい合っている。隣り合う電極指が交差する部分、換言すれば向かい合っている電極指部分（これを電極指交差部という）が弾性表面波の励起に関与する。図１ｂの構成は、電極指パターンに重み付けがされている。電極指パターンとは、電極指が形成するパターンである。電極指パターンの重み付けは、例えばアポダイズによる重み付けである。電極指パターンの重み付けを変えることで、周波数特性を変化させることができる。

ＩＤＴ１０も一対のくし型電極で構成されているが、ＩＤＴ３０のような重み付けはされていない。つまり、電極指交差幅はすべて等しい。このようなＩＤＴを正規型ＩＤＴともいう。

以上のように構成されたフィルタは、バンドパスフィルタとして機能する。この種のフィルタでは、ＩＤＴ３０の端部から発生する不要波が問題となる。不要波によりフィルタの周波数特性が劣化してしまう。

不要波を除去するために、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３０の端部には反射防止電極４０が図１ｂに示すように形成されている。反射防止電極４０は、複数の電極指を含む。これらの電極指は、不要波が互いに大きさが等しく、かつ逆位相になるように設定されている。これにより、不要波は互いに打ち消しあう。この種の従来技術は例えば、特許文献１や特許文献２に記載されている。

また、圧電基板内部に伝搬する不要波を除去する技術が特許文献３に記載されている。この文献には、ＩＤＴ３０の端部にダミー電極を設けることが記載されている。

更に、特許文献４には、図２に示すように、ＩＤＴ３０の電極指交差部の配置に傾きを持たせることで、不要バルク波の発生を防止することが記載されている。

特開昭５７−２５７１４号公報 特開昭５９−１２５１１３号公報 特開平１０−４１７７８号公報 特開昭５８−４３６０８号公報

しかしながら、特許文献１、２及び４に記載の技術では、交流電圧が印加される入力ＩＤＴと圧電基板の厚み方向にあるステムなどとの間で発生する不要波、又は入力ＩＤＴ端部単独で発生する不要波を対象としており、これらの不要波を除去しても通過帯域外高減衰特性を十分に実現することができないという問題点があった。また、特許文献３に記載の技術では微小交差部がＩＤＴ３０の端部に存在するため、不要励振を完全に無くすことができず、通過帯域外高減衰特性を十分に実現することができないという問題点があった。

そこで本発明は、上記のような問題を鑑み、通過帯域外特性を改善した弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。

本発明は請求項１に記載のように、圧電基板と、この上に設けられた少なくとも１つのインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）と、前記圧電基板上に設けられたシールド電極とを有し、前記シールド電極と向かい合う前記ＩＤＴの端部に第１のパターン部を設け、該第１のパターン部と前記シールド電極の端部との間の距離が等しくなるように、前記シールド電極の端部に第２のパターン部を設けた弾性表面波デバイスである。この構成により、シールド電極とＩＤＴとの間で発生していた不要波を除去することができるので、通過帯域外特性を改善することができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部は、等間隔に配置された複数の段差を含み、かつ前記シールド電極と前記ＩＤＴの端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになるように構成することができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部は、異なる間隔で配置された複数の段差を含み、かつ前記シールド電極と前記ＩＤＴの端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになるように構成することができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）の幅の段差を含む構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部及び第２のパターン部はそれぞれ複数の段差を有し、対向する各段差間の距離はすべて等しい構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記シールド電極の端部と前記ＩＤＴの端部との間の距離は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）に等しい構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部は、前記ＩＤＴを構成する一対のくし型電極のうち、交流電圧が印加される側に設けられている構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部は、前記ＩＤＴを構成する一対のくし型電極の両方に設けられている構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１のパターン部及び前記第２のパターン部はそれぞれ段差を有し、これらの向かい合う段差面の長さは等しい構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記弾性表面波デバイスは前記第２のパターン部が形成されている側とは反対側の端部に、第３のパターン部を有する構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記弾性表面波デバイスは前記第２のパターン部が形成されている側とは反対側の端部に、第３のパターン部を有するとともに、該第３のパターンに向かい合う別のＩＤＴを有し、該別のＩＤＴは、前記第３のパターン部に向かい合う端部に第４のパターン部を有する構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第３及び第４の段差は、前記ＩＤＴと前記別のＩＤＴとの間で、シールド電極と電極の無い前記圧電基板のみの部分との割合が一様になるように配置されている構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１及び第２のパターン部は、くし型電極で形成された段差部を含む構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１及び第２のパターン部は、ベタ電極パターンで形成された段差部を含む構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第３のパターン部は、くし型電極又はベタ電極パターンのいずれかで形成された段差部を含む構成とすることができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１及び第２のパターン部は、連続的な直線状のテーパで構成することができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、前記第１及び第２のパターン部は、連続的な曲線状のテーパで構成することができる。

上記弾性表面波デバイスにおいて、弾性表面波の伝搬方向における前記テーパの傾き長はｎλ（ｎは自然数）である構成とすることができる。

通過帯域外特性を改善した弾性表面波デバイスを提供することができる。

本発明者は、図１に示すフィルタでは、帯域外周波数成分を十分に減衰させることができない理由は、シールド電極と向かい合うＩＤＴ３の端部と、ＩＤＴ３に向かい合うシールド電極２端部との間で不要励振が発生するためであると考えた。そして、この不要励振を以下のようにして取り除くことを考えた。

図３は本発明の原理を説明するための図であって、同図（ａ）は本発明の弾性表面波の全体構成の一例を示す図、同図（ｂ）はシールド電極付近の拡大図、及び同図（ｃ）はシールド電極付近の更なる拡大図である。図３（ａ）に示すように、弾性表面波デバイスは、圧電基板５と、圧電基板５上に形成された２つのＩＤＴ１、３及びシールド電極２を有する。ＩＤＴ１は正規型電極で、ＩＤＴ３はアポダイズ重み付けなどの重み付けされた電極指パターンを有する。ＩＤＴ３は例えば入力ＩＤＴ、ＩＤＴ１は出力ＩＤＴとして用いられる。ＩＤＴ３は一対のくし型電極を有し、一方が接地され、他方には交流電圧が印加される。交流電圧が印加される側のくし型電極は、ＨＯＴ側電極と呼ばれる。ＩＤＴ１の一対のくし型電極はそれぞれ、圧電基板５上に形成されたパッドに接続されている。同様に、ＩＤＴ３を構成する一対のくし型電極はそれぞれ、圧電基板５上に形成されたパッドに接続されている。

図３（ｂ）に示すように、シールド電極２と向かい合うＩＤＴ３の端部に第１のパターン部６が設けられ、この第１のパターン部６とシールド電極２の端部との間の距離が等しくなるように、シールド電極２の端部に第２のパターン部７が設けられている。そして、第１のパターン部６と第２のパターン部は、シールド電極２の端部とＩＤＴ３の向かい合う端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロとなるように形成されている。図３（ｂ）の場合、第１のパターン部６及び第２のパターン部７のいずれもが段差で構成されている。よって、図３（ｂ）の場合、ＩＤＴ３は第１の段差部６を有し、シールド電極２は第２の段差部７を有すると言ってもよい。第１のパターン部６の段差は、ＨＯＴ側電極３ｂに含まれる複数の電極指からなる。第２のパターン部７の段差は、ベタ電極であるシールド電極２を段差が形成されるようにパターニングすることで得られる。

図３（ｃ）を参照して、シールド電極２とＩＤＴ３との関係をより詳しく特定する。図３（ｃ）のパラメータＡは、第１のパターン部６及び第２のパターン部７それぞれに形成された段差の幅を示す。第１のパターン部６に関しては、パラメータＡは電極指の間隔を示している。第１のパターン部６を形成する段差の幅Ａと、第２のパターン部７を形成する段差の幅Ａとは等しい。パラメータＡは例えば、λ／４に等しい。λは通過帯域内の弾性表面波の波長である。パラメータＢは、第１のパターン部６と第２のパターン部７との対向する段差間の距離を示している。段差間の距離Ｂはいずれも等しい。パラメータＣは、第１のパターン部６を形成する段差の長さ（段差面の長さ）である。第１のパターン部６を形成する段差の長さＣは同一である。パラメータＣは、第１のパターン部６を形成する電極指の隣り合う電極指間の長さの差に相当する。以上の構成により、ＩＤＴ３とシールド電極２との間で、λ／２ずれた、すなわち位相が１８０度ずれた同じ強度の励振が発生し、互いに相殺されるため、通過帯域外特性を悪化させていた不要モード（不要励振）を除去することができ、帯域外高減衰特性の弾性表面波デバイスを得ることができる。

図４を参照して、上記動作原理を説明する。図４（ａ）は図３（ｃ）に相当する図である。説明の都合上、図４（ａ）では、対向する段差間の距離をＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４で記述する（Ｂ＝Ｂ１＝Ｂ２＝Ｂ３＝Ｂ４）。またＢ１〜Ｂ４は、これらの区間における弾性表面波の強度を示すベクトルをも意味する。図４（ｂ）に示すように、シールド電極２と、シールド電極２と向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極間Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、段差の向かい合う面Ｃが全て同じ長さで、発生する不要励振強度は全て同じ値となる。また、段差Ａはλ／４であるため、励振位置もλ／４づつずれていて、Ｂ１から順に９０度づつ位相がずれることになる。この場合の励振強度Ｂ１〜Ｂ４を図４（ｂ）のようなベクトルで現すことが出来る。この図から明らかなように、Ｂ１とＢ３、Ｂ２とＢ４はそれぞれ、同じ励振強度で、位相が１８０°反対の励振となる。この結果、それぞれの励振は相殺され、シールド電極２と、シールド電極２と向かい合う入力ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極のベクトル強度は０となる。

これを発展させ、図５（ａ）のように位相が１２０°ずれた段差面を３面同じ励振強度となるように配置すれば、図５（ｂ）に示すように、ベクトル強度は０となり、同様の効果を得ることが出来る。図５（ａ）に示すＢ１、Ｂ２、Ｂ３で発生する不要励振強度は全て同じ値で、励振位置がλ／３づつずれているため、図５（ｂ）のようにＢ１から順に１２０度づつ位相がずれている。このため、Ｂ１とＢ２とＢ３のそれぞれの励振は相殺され、不要励振のベクトル強度は０となる。更に、これを発展させれば、シールド電極とシールド電極と向かい合う入力ＩＤＴのＨＯＴ側電極のベクトル強度が０となれば、段数、向かい合う面の位置関係にこだわる必要は無い。これを一般式で記述すると、第１のパターン部６は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）の幅の段差を含み、シールド電極２の端部とＩＤＴ３の端部との間の距離は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）に等しい。なお、２つの式においてｍが等しい必要はない。

以下、本発明の実施例を説明する。

図６（ａ）は本発明の実施例１に係る弾性表面波デバイスの平面図、同図（ｂ）はシールド電極近傍の拡大図である。図中、図５と同一の構成要素には同一の参照番号を付してある。図６（ｂ）に示すように、ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂには４段構成の第１の段差部６が形成されている。各段差はλ／４の幅を有する。これに対応するように、シールド電極２には４段構成の第２の段差部７が形成されている。この段差の幅はλ／４である。よって、対向する段差間の距離はいずれも等しい。本実施例では、ＩＤＴ３のグランド側電極３ａにも４段構成の段差部８が形成され、シールド電極２には段差部８に向かい合う４段構成の段差部９が形成されている。段差部８と９の対向する段差間の距離はいずれも等しい。シールド電極２は更に、段差部７と９にそれぞれ対応する段差部２１と２２を有する。段差部２１と２２は出力側のＩＤＴ１に向かい合う。段差部２１と２２は、弾性表面波の伝搬方向において、電極１と電極３の間のシールド電極２と電極の無い圧電基板５のみの部分の割合が一定になるように設けられている。換言すれば、各段におけるシールド電極２の幅は同じではなく、段差６及び８により電極１と電極３が離れている部分のシールド電極２の幅は広く、電極１と電極３が近い部分のシールド電極２の幅は狭くなっており、ＩＤＴ３からの弾性表面波は、シールド電極２のどの部分を通過しても同じ割合だけシールド電極２とシールド電極の無い圧電基板５のみの部分の影響を受けることになり、弾性表面波の速度を一定にすることができる。そして、弾性表面波伝搬方向におけるＩＤＴ３からＩＤＴ１までの範囲において、圧電基板５の部分（ＩＤＴ３とシールド電極２との間及びシールド電極とＩＤＴ１との間）の長さと、シールド電極２の長さとの比は、どの二点間（伝搬方向に引いた直線がＩＤＴ３の端部とＩＤＴ１の端部とに交差する点）をとっても同じ（一定）である。

図６（ｃ）は比較例を示す。比較例のシールド電極３０は、矩形であり段差部は一切形成されていない。ＩＤＴ３０には、ＩＤＴ３と同様の段差部６と８が形成されている。

図６（ｄ）は実施例１と比較例との時間軸レスポンスを示すグラフである。横軸は時間、縦軸は強度（減衰量）を示す。図６（ｅ）は図６（ｄ）のグラフを周波数軸に変換した周波数特性を示すグラフである。横軸は周波数、縦軸は強度（減衰量）を示す。比較例に対し、実施例１の特性では、丸で囲んだ通過帯域外特性が大きく改善されていることがわかる。この改善は、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードが除去されたためである。

なお、圧電基板５は例えば、１２８ＬｉＮｂＯ₃、１１２ＬｉＴａＯ₃、Ｌｉ2Ｂ₄Ｏ₇、水晶、３６ＬｉＴａＯ₃、４２ＬｉＴａＯ₃、６４ＬｉＮｂＯ₃などの材料を用いることができる。

図７は、本発明の実施例２に係る弾性表面波デバイスを示す図である。図７のＩＤＴ３は、グランド側電極３ａ及びＨＯＴ側電極３ｂの両方に、図４に示すような電極指４段構成の段差部６、８が形成されている。ＩＤＴ３に向かい合うシールド電極２の端部には、グランド側電極３ａの段差部６、８にそれぞれ対応する段差部７、９が形成され、ＨＯＴ側電極３ｂの段差部に対応する段差部が形成されている。段差部６と段差部７との対向する各段差間の距離は等しく、更に段差部８と段差部９との対向する各段差間の距離にも等しい。ＩＤＴ１に向かい合うシールド電極２の端部は直線上である。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図８は、本発明の実施例３に係る弾性表面波デバイスを示す図である。ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極に形成された段差部６は４段構成の山形状である。各電極指を電気的に接続する接続路が段差部６の中央付近に形成されている。各電極指において、シールド電極２に対向する（露出している）部分の幅はλ／４である。シールド電極２の段差部７は段差部６に対応した形状である。段差部６と段差部７との対向する各段差間の距離は等しい。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図９は、本発明の実施例４に係る弾性表面波デバイスを示す図である。ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極に形成された段差部６は、図４に示すような電極指４段構成である。段差部６に対向して段差部７がシールド電極２のＩＤＴ３側に形成されている。また、弾性表面波の速度を一定に保つために、ＩＤＴ１に向かい合うシールド電極２の端部には、段差部２１が形成されている。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、弾性表面波の速度をどの部分を伝搬しても一定にすることができる。

図１０は、本発明の実施例５に係る弾性表面波デバイスを示す図である。ＩＤＴ３は、グランド側電極３ａ及びＨＯＴ側電極３ｂの両方に、図４に示すような電極指４段構成の段差部６、８が形成されている。ＩＤＴ３に向かい合うシールド電極２の端部には、グランド側電極３ａの段差部６、８にそれぞれ対応する段差部７、９が形成され、ＨＯＴ側電極３ｂの段差部に対応する段差部が形成されている。段差部６と段差部７との対向する各段差間の距離は等しく、更に段差部８と段差部９との対向する各段差間の距離にも等しい。また、弾性表面波の伝搬速度をどの部分を伝搬しても一定とするために、ＩＤＴ１に向かい合うシールド電極２の端部に、段差部２１と２２が形成されている。段差部７と段差部２１との対向する各段差間の距離は一定ではなく、電極１と電極３との間の、シールド電極２とシールド電極２が無い部分の割合が一定になるようになっている。更に、段差部９と段差部２２との対向する各段差間の距離も同様に一定では無く、電極１と電極３との間の、シールド電極２とシールド電極２が無い部分の割合が一定になるようになっている。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、弾性表面波の速度をどの部分を伝搬しても一定にすることができる。

図１１は、本発明の実施例６に係る弾性表面波デバイスを示す図である。ＩＤＴ３は、グランド側電極３ａ及びＨＯＴ側電極３ｂの両方に、図８を参照して説明した山形の段差部６と８を有する。これらの段差部６と８に対応して、シールド電極２のＩＤＴ３側端部には、段差部７と９がそれぞれ設けられている。段差部６と段差部７との対向する各段差間の距離は等しく、更に段差部８と段差部９との対向する各段差間の距離にも等しい。また、弾性表面波の伝搬速度をどの部分を伝搬しても一定とするために、ＩＤＴ１に向かい合うシールド電極２の端部に、段差部２１と２２が形成されている。段差部７と段差部２１との対向する各段差間の距離は一定ではなく、電極１と電極３との間の、シールド電極２とシールド電極２が無い部分の割合が一定になるようになっている。更に、段差部９と段差部２２との対向する各段差間の距離も同様に一定では無く、電極１と電極３との間の、シールド電極２とシールド電極２が無い部分の割合が一定になるようになっている。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、弾性表面波の速度をどの部分を伝搬しても一定にすることができる。

図１２は、本発明の実施例７に係る弾性表面波デバイスを示す図である。実施例７は、図１０に示す弾性表面波デバイスのシールド電極２のＩＤＴ１側端部を１段構成の段差部２３で構成するとともに、この段差２３に対応させてＩＤＴ１に段差部２４を形成した構成である。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ１との間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１３は、本発明の実施例８に係る弾性表面波デバイスを示す図である。ＩＤＴ３は、図９に示す構成と同じである。本実施例では、ＩＤＴ３に向かい合う端部に形成されたシールド電極２の段差部７を電極指で構成している。段差部７の電極指は図４に示す構成と同様の構成である。つまり、段差部６と段差部７との対向する各段差間の距離は等しく、これらの間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになる構成である。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１４は、本発明の実施例９に係る弾性表面波デバイスを示す図である。実施例９は図７に示す構成に加え、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ１の端面と、ＩＤＴ１に向かい合うシールド電極２の端面にもそれぞれ段差部２４、２３を設けた構成である。しかも、シールド電極２の段差部２３は図１２に示す構成とは異なり、電極指で形成されている。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ１との間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１５は、本発明の実施例１０に係る弾性表面波デバイスを示す図である。ＩＤＴ３の段差部６は電極指ではなく、ベタ電極パターンで形成されている。ベタ電極パターンの段差は、図４の条件を満足する。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１６は、本発明の実施例１１に係る弾性表面波デバイスを示す図である。この実施例は、図１２に示す電極指で構成された段差部２４に代えて、ベタ電極パターンで形成された段差部２４を有する。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極との間で発生している不要モードを除去することができるとともに、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ１との間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１７は、本発明の実施例１２に係る弾性表面波デバイスを示す図である。この実施例は、図７に示すＩＤＴ３の段差部６と８をベタ電極パターンで形成した構成を有する。ベタ電極パターンが形成する段差部６は、図７に示す段差部６と同様の条件を満足する。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１８は、本発明の実施例１３に係る弾性表面波デバイスを示す図である。この実施例は、図８に示すＩＤＴ３の段差部６をベタ電極パターンで形成した構成を有する。ベタ電極パターンが形成する段差部６は、図８に示す段差部６と同様の条件を満足する。この構成により、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図１９は、本発明の実施例１４に係る弾性表面波デバイスを示す図である。この実施例は図７の構成において、シールド電極２をＩＤＴ３に近接配置した構成である。この場合、シールド電極２の端部とＩＤＴ３の端部との間の距離は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）に等しい条件を満足する必要がある。この構成であっても、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図２０は、本発明の実施例１５に係る弾性表面波デバイスを示す図である。この実施例は図１９の構成において、ＩＤＴ１及びＩＤＴ１に向かい合うシールド電極２の端面に、複数段構成の段差部２４、２３を設けるとともに、これらの段差部を近接配置した構成である。この構成であっても、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ１との間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図２１は、本発明の実施例１６に係る弾性表面波デバイスを示す図である。この実施例は図２０の構成において、シールド電極２とＩＤＴ３との間を離間させた構成である。この場合、シールド電極２の端部とＩＤＴ３の端部との間の距離は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）に等しい条件を満足する必要がある。この構成であっても、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとの間で発生している不要モードを除去することができるとともに、シールド電極２と、シールド電極２に向かい合うＩＤＴ１との間で発生している不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図２２は、本発明の実施例１７に係る弾性表面波デバイスの要部を示す図である。前述した各実施例では、複数の段差面は、弾性表面波の伝搬方向に垂直な方向において、それぞれ同じ長さであった。これに対し、実施例１７では、異なる長さの段差面を有することを特徴とする。図２２において、ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂに設けられた段差部６は、長さＣ１の段差面と長さＣ２の段差面とを有する。図の例ではＣ２＞Ｃ１である。長さＣ１の段差面は位相差が１８０度異なる関係にあり、同様に長さＣ２の段差面は位相差が１８０度異なる関係にある。同様に、シールド電極２は、ＩＤＴ３側の端部に対応する段差部７を有する。段差部７は長さＣ１の段差面と、長さＣ２の段差面とを有する。段差部６と７の対向する段差間の距離はすべてＢで等しい。また、段差部６と７の各段差の幅はλ／４である。この構成により、段差部６と７の段差面Ｃ１間で発生する不要波は相殺され、同様に段差面Ｃ２間で発生する不要波も相殺される。

図２３は、本発明の実施例１８に係る弾性表面波デバイスの要部を示す図である。前述した各実施例では、各段差の幅はＡで一定である。これに対し、本実施例では異なる幅の段差を有することを特徴とする。ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂに形成された段差部６は、Ａ１＝λ／４の電極指間隔と、Ａ２＝Ａ１×ｍの電極指間隔を有する。Ａ２はＡ１の整数倍なので、不要波の相殺が可能である。このような段差部６に対応して、シールド電極２は幅Ａ１の段差と幅Ａ２の段差とを有する。対向する段差面間の距離はすべてＢで等しい。この構成でも、１８０度の位相差を有する不要波は相殺される。

図２４は、本発明の実施例１９に係る弾性表面波デバイスの要部を示す図である。本実施例では、ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂに形成されたパターン部６は、連続的なテーパで形成されている。テーパ面はまっすぐな傾斜面である。パターン部６は幅Ａを有する。Ａはｎλ（ｎは自然数）に等しい。このＡを、弾性表面波の伝搬方向におけるテーパの傾き長と定義する。パターン部に対応して、シールド電極２は連続的なテーパで形成されているパターン部７を有する。パターン部７の幅はＡである。ＩＤＴ３のグランド側電極３ａと、これに向かい合うシールド電極２の端面との距離Ｂと同じだけ、パターン部６と７は離間している。この構成であっても、ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとシールド電極２との間で発生する不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

図２５は、本発明の実施例２０に係る弾性表面波デバイスの要部を示す図である。本実施例は、図２４の直線状のテーパに代えて、曲線状のテーパを有することを特徴とする。段差部６の曲線状のテーパ面と段差部７の曲線上のテーパ面との間の距離Ｂは、どの部分でも一定である。つまりこの構成であっても、ＩＤＴ３のＨＯＴ側電極３ｂとシールド電極２との間で発生する不要モードを除去することができ、帯域外抑圧度を向上させることができる。

以上、本発明の実施例を説明した。本発明は上記実施例に限定されるものではなく、他の実施例や変形例を含むものである。

従来の弾性表面波デバイスを示す図である。 従来の別の弾性表面波デバイスの要部を示す図である。 本発明の原理を説明するための図である。 本発明の原理を説明するための図である。 本発明の原理を説明するための図である。 本発明の実施例１及び比較例に係る弾性表面波デバイスを示すとともに、実施例１及び比較例の時間軸レスポンス及び周波数特性を示す図である。 本発明の実施例２に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例３に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例４に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例５に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例６に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例７に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例８に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例９に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１０に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１１に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１２に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１３に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１４に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１５に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１６に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１７に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１８に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例１９に係る弾性表面波デバイスを示す図である。 本発明の実施例２０に係る弾性表面波デバイスを示す図である。

符号の説明

１、１０ ＩＤＴ
２、２０ シールド電極
３、３０ ＩＤＴ
３ａ、３０ａ グランド側電極
３ｂ、３０ｂ ＨＯＴ側電極
５、５０ 圧電基板
６、７、８、９、２１、２２、２３、２４ パターン部（段差部又はテーパ部）

Claims (18)

1. 圧電基板と、この上に設けられた少なくとも１つのインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）と、前記圧電基板上に設けられたシールド電極とを有し、
   前記シールド電極と向かい合う前記ＩＤＴの端部に第１のパターン部を設け、該第１のパターン部と前記シールド電極の端部との間の距離が等しくなるように、前記シールド電極の端部に第２のパターン部を設けるとともに、前記シールド電極と前記ＩＤＴの端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになるように構成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
2. 前記第１のパターン部は、等間隔に配置された複数の段差を含み、かつ前記シールド電極と前記ＩＤＴの端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
3. 前記第１のパターン部は、異なる間隔で配置された複数の段差を含み、かつ前記シールド電極と前記ＩＤＴの端部との間で発生する不要励振のベクトル強度が合計でゼロになるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
4. 前記第１のパターン部は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）の幅の段差を含むことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
5. 前記第１のパターン部及び第２のパターン部はそれぞれ複数の段差を有し、対向する各段差間の距離はすべて等しいことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
6. 前記シールド電極の端部と前記ＩＤＴの端部との間の距離は、弾性表面波の通過帯域内における波長λに対してｍλ＋λ／ｎ（ｍは０又は自然数、ｎは自然数）に等しいことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
7. 前記第１のパターン部は、前記ＩＤＴを構成する一対のくし型電極のうち、交流電圧が印加される側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
8. 前記第１のパターン部は、前記ＩＤＴを構成する一対のくし型電極の両方に設けられていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
9. 前記第１のパターン部及び前記第２のパターン部はそれぞれ段差を有し、これらの向かい合う段差面の長さは等しいことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
10. 前記弾性表面波デバイスは前記第２のパターン部が形成されている側とは反対側の端部に、第３のパターン部を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
11. 前記弾性表面波デバイスは前記第２のパターン部が形成されている側とは反対側の端部に、第３のパターン部を有するとともに、該第３のパターンに向かい合う別のＩＤＴを有し、該別のＩＤＴは、前記第３のパターン部に向かい合う端部に第４のパターン部を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
12. 前記第３及び第４の段差は、前記ＩＤＴと前記別のＩＤＴとの間で、シールド電極と電極の無い前記圧電基板のみの部分との割合が一様になるように配置されていることを特徴とする請求項１１記載の弾性表面波デバイス。
13. 前記第１及び第２のパターン部は、くし型電極で形成された段差部を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
14. 前記第１及び第２のパターン部は、ベタ電極パターンで形成された段差部を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
15. 前記第３のパターン部は、くし型電極又はベタ電極パターンのいずれかで形成された段差部を含むことを特徴とする請求項９又は１０記載の弾性表面波デバイス。
16. 前記第１及び第２のパターン部は、連続的な直線状のテーパで構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
17. 前記第１及び第２のパターン部は、連続的な曲線状のテーパで構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
18. 弾性表面波の伝搬方向における前記テーパの傾き長はｎλ（ｎは自然数）であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の弾性表面波デバイス。

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