JP2007096527A - 弾性表面波デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】共振子であればＱ値の低下、フィルタであれば挿入損失の増加を生じさせないＳＡＷデバイスを提供する。
【解決手段】ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が進行方向に対して凹となる圧電基板１０を用いて形成されるＳＡＷデバイスにおいて、ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂを有する交差電極部２と、交差電極２より交差長方向外側に配置され、グレーティング電極１２ａ、１２ｂを有するグレーティング部３ａ、３ｂとを備え、グレーティング電極３ａ、３ｂの膜厚をＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの膜厚より厚くした。
【選択図】図１
【解決手段】ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が進行方向に対して凹となる圧電基板１０を用いて形成されるＳＡＷデバイスにおいて、ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂを有する交差電極部２と、交差電極２より交差長方向外側に配置され、グレーティング電極１２ａ、１２ｂを有するグレーティング部３ａ、３ｂとを備え、グレーティング電極３ａ、３ｂの膜厚をＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの膜厚より厚くした。
【選択図】図１
Description
本発明は、弾性表面波デバイスに関するものである。
近年、弾性表面波（以下、「ＳＡＷ」と称す）デバイスは、小型、高性能、量産性等の優れた特徴を有することから、通信分野で広く利用され、特に携帯電話機等に多く用いられている。周知のように、ＳＡＷデバイスは、圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ電極（くし形電極）、あるいは複数のＩＤＴ電極と複数のグレーティング反射器（以下、単に「反射器」と称す）とを配置することにより形成される。
特許文献１には、ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板においては、導波路部の外側領域より導波路部のＳＡＷの位相速度を遅くしなければ、例えば共振子であればＱ値の低下、フィルタであれば挿入損失の増加をもたらすことが記載されている。そして、そのような欠点を解消するために、交差電極部の交差長方向両側に、交差電極部の電極指幅より広い幅を持つグレーティング電極を配置して、導波路部の外側領域より導波路部のＳＡＷの位相速度を遅くする技術が提案されている。
特開平１１−２９８２８６号公報
特許文献１には、ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板においては、導波路部の外側領域より導波路部のＳＡＷの位相速度を遅くしなければ、例えば共振子であればＱ値の低下、フィルタであれば挿入損失の増加をもたらすことが記載されている。そして、そのような欠点を解消するために、交差電極部の交差長方向両側に、交差電極部の電極指幅より広い幅を持つグレーティング電極を配置して、導波路部の外側領域より導波路部のＳＡＷの位相速度を遅くする技術が提案されている。
しかしながら、上記特許文献１において提案されている交差電極部の電極指幅と、その両側に配置されたグレーティング電極の電極指幅を異ならせる手法では、位相速度を遅くして位相差を与えるのに限界があった。そのため、十分導波しきれず、少なからず共振子であればＱ値の低下、フィルタであれば挿入損失の増加が生じていた。
そこで、本発明は上記したような点を鑑みてなされたものであり、十分導波することができ、共振子であればＱ値の低下、フィルタであれば挿入損失の増加を生じさせないＳＡＷデバイスを提供することを目的とする。
そこで、本発明は上記したような点を鑑みてなされたものであり、十分導波することができ、共振子であればＱ値の低下、フィルタであれば挿入損失の増加を生じさせないＳＡＷデバイスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、交差電極を有する交差電極部と、前記交差電極より交差長方向外側に配置され、グレーティング電極を有するグレーティング部と、を備え、前記グレーティング電極の膜厚を前記交差電極の膜厚より厚くしたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、交差電極を有する交差電極部と、前記交差電極より交差長方向外側に配置され、格子型電極を有する格子型電極部と、を備え、前記格子型電極部の膜厚を前記交差電極の膜厚より厚くしたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、交差電極を有する交差電極と、前記交差電極部より交差長方向外側に配置される外部電極部と、を備え、前記外部電極の電極質量を、前記交差電極部の電極質量より大きくしたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の弾性表面波デバイスにおいて、前記外部電極部がグレーティング電極、又は格子型電極であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の弾性表面波デバイスにおいて、前記交差電極部と前記外部電極部とは電極材料が異なることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、交差電極を有する交差電極部と、前記交差電極より交差長方向外側に配置され、格子型電極を有する格子型電極部と、を備え、前記格子型電極部の膜厚を前記交差電極の膜厚より厚くしたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、交差電極を有する交差電極と、前記交差電極部より交差長方向外側に配置される外部電極部と、を備え、前記外部電極の電極質量を、前記交差電極部の電極質量より大きくしたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の弾性表面波デバイスにおいて、前記外部電極部がグレーティング電極、又は格子型電極であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の弾性表面波デバイスにおいて、前記交差電極部と前記外部電極部とは電極材料が異なることを特徴とする。
本発明によれば、ＳＡＷの伝搬方向に対するＳＡＷの逆速度面がＳＡＷの伝搬方向に対して凹となる圧電基板を利用したＳＡＷフィルタにおいて、交差電極の導波路部の外側領域より導波路部のＳＡＷの位相速度を大幅に遅くすることができる。これにより、交差電極部において十分な導波を得ることができ、共振子であればＱ値が良い共振子、フィルタであれば挿入損失の小さいフィルタが実現できる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
なお、本実施形態のＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板に形成することが前提である。ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度とはＳＡＷの位相速度の逆数である。
図１は本発明の第１の実施形態に係るＳＡＷデバイスの導波路構造の平面図、図２は図１に示すＳＡＷデバイスの導波路構造の側面図である。
図１に示すように本実施形態のＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が進行方向に対して凹となる圧電基板１０（図２参照）の主面上に、交差電極部２として表面波（ＳＡＷ）の伝搬方向に沿って交差電極であるＩＤＴ電極１１が配置されている。このＩＤＴ電極１１は互いに間挿し合うＩＤＴ電極指１１ａ、１１ｂにより構成される。
交差電極部２と、この交差電極部２の交差長方向（ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向）両外側に形成されているメタライズ部４ａ、４ｂとの間には、夫々グレーティング電極１２ａ、１２ｂを配置したグレーティング部３ａ、３ｂを設けるようにしている。
このように構成されるＳＡＷデバイスは、導波路部１または交差電極部２におけるＳＡＷの位相速度が交差長方向（ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向）外側に形成されているメタライズ部４に比べて低下するため導波路構造となっており、これにより、ＳＡＷフィルタの交差長方向に定在波が生じる。
なお、本実施形態のＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板に形成することが前提である。ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度とはＳＡＷの位相速度の逆数である。
図１は本発明の第１の実施形態に係るＳＡＷデバイスの導波路構造の平面図、図２は図１に示すＳＡＷデバイスの導波路構造の側面図である。
図１に示すように本実施形態のＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの伝搬方向に対する逆速度面が進行方向に対して凹となる圧電基板１０（図２参照）の主面上に、交差電極部２として表面波（ＳＡＷ）の伝搬方向に沿って交差電極であるＩＤＴ電極１１が配置されている。このＩＤＴ電極１１は互いに間挿し合うＩＤＴ電極指１１ａ、１１ｂにより構成される。
交差電極部２と、この交差電極部２の交差長方向（ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向）両外側に形成されているメタライズ部４ａ、４ｂとの間には、夫々グレーティング電極１２ａ、１２ｂを配置したグレーティング部３ａ、３ｂを設けるようにしている。
このように構成されるＳＡＷデバイスは、導波路部１または交差電極部２におけるＳＡＷの位相速度が交差長方向（ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向）外側に形成されているメタライズ部４に比べて低下するため導波路構造となっており、これにより、ＳＡＷフィルタの交差長方向に定在波が生じる。
ここで、導波路部１は、ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂが交差している交差電極部２と、メタライズされたグレーティング電極１２ａ、１２ｂの部分とメタライズされていない部分（基板が露出した部分）とが繰り返されるグレーティング部３ａ、３ｂを指す。またメタライズ部４ａ、４ｂは、グレーティング部３ａ、３ｂより交差長方向外側にあり、各電極指を電気的に接続するための電極引き回し部や、ボンディングを打つためのボンディングパッド部などを含むものとする。
そして、第１の実施形態のＳＡＷデバイスにおいては、図２に示すように、グレーティング部３ａ、３ｂのグレーティング電極１２ａ、１２ｂの膜厚を、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の膜厚と同一かそれ以上の膜厚となるように形成した。なお、各電極部の電極材料は同一である。
このように構成した場合は、導波路部１の両外側よりに位置するグレーティング部３ａ、３ｂの位相速度を交差電極部２より大幅に遅くすることができるため、交差電極部２において十分な導波を得ることができるようになる。
従って、本実施形態のＳＡＷデバイスが共振子であればＱ値が良い共振子、フィルタであれば挿入損失の小さいフィルタを実現することができる。
そして、第１の実施形態のＳＡＷデバイスにおいては、図２に示すように、グレーティング部３ａ、３ｂのグレーティング電極１２ａ、１２ｂの膜厚を、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の膜厚と同一かそれ以上の膜厚となるように形成した。なお、各電極部の電極材料は同一である。
このように構成した場合は、導波路部１の両外側よりに位置するグレーティング部３ａ、３ｂの位相速度を交差電極部２より大幅に遅くすることができるため、交差電極部２において十分な導波を得ることができるようになる。
従って、本実施形態のＳＡＷデバイスが共振子であればＱ値が良い共振子、フィルタであれば挿入損失の小さいフィルタを実現することができる。
図３は本発明の第２の実施形態に係るＳＡＷデバイスの導波路構造の平面図、図４は図３に示すＳＡＷデバイスの導波路構造の側面図である。
この図３に示す第２の実施形態に係るＳＡＷデバイスは、図１に示すＳＡＷデバイスにおいて交差電極部２の両外側に設けられていたグレーティング部３ａ、３ｂ及びメタライズ部４ａ、４ｂの代わりに格子型電極１３ａ、１３ｂが形成された格子型電極部５ａ、５ｂを設けるようにした。
そして、第２の実施形態のＳＡＷデバイスにおいては、図４に示すように、格子型電極部５ａ、５ｂの格子型電極１３ａ、１３ｂの膜厚を、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の膜厚以上となるように形成した。この場合も、各電極部の電極材料は同一である。
従って、このように構成した場合も、導波路部１の外側よりに位置する格子型電極部５ａ、５ｂの位相速度を交差電極部２より大幅に遅くすることができるので、交差電極部２において十分な導波を得ることができ、上記同様の効果が得られる。
この図３に示す第２の実施形態に係るＳＡＷデバイスは、図１に示すＳＡＷデバイスにおいて交差電極部２の両外側に設けられていたグレーティング部３ａ、３ｂ及びメタライズ部４ａ、４ｂの代わりに格子型電極１３ａ、１３ｂが形成された格子型電極部５ａ、５ｂを設けるようにした。
そして、第２の実施形態のＳＡＷデバイスにおいては、図４に示すように、格子型電極部５ａ、５ｂの格子型電極１３ａ、１３ｂの膜厚を、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の膜厚以上となるように形成した。この場合も、各電極部の電極材料は同一である。
従って、このように構成した場合も、導波路部１の外側よりに位置する格子型電極部５ａ、５ｂの位相速度を交差電極部２より大幅に遅くすることができるので、交差電極部２において十分な導波を得ることができ、上記同様の効果が得られる。
また上記第１及び第２の実施形態では、交差電極部２の両外側に外部電極として配置したグレーティング部３ａ、３ｂ及び格子型電極部５ａ、５ｂの各電極の膜厚を、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の膜厚以上とすることにより、導波路部１における位相速度を大幅に遅くさせるようにしているが、例えば外部電極であるグレーティング部３ａ、３ｂ及び格子型電極部５ａ、５ｂの各電極の質量を、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の質量より大きくしても同様の効果が得られる。
例えば、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の電極材料がアルミニウムならば、グレーティング部３ａ、３ｂもしくは格子型電極部５ａ、５ｂの電極材料を、アルミニウムより密度の高い金、銀、銅等にすれば、交差電極部２より膜厚が薄くても同様の効果が得られる。
例えば、交差電極部２のＩＤＴ電極１１の電極材料がアルミニウムならば、グレーティング部３ａ、３ｂもしくは格子型電極部５ａ、５ｂの電極材料を、アルミニウムより密度の高い金、銀、銅等にすれば、交差電極部２より膜厚が薄くても同様の効果が得られる。
１…導波路部、２…交差電極部、 ３ａ、３ｂ…グレーティング部、４ａ、４ｂ…メタライズ部、５ａ、５ｂ…格子型電極部、１０…圧電基板、１１…ＩＤＴ電極、１２ａ、１２ｂ…グレーティング電極、１３ａ、１３ｂ…格子型電極
Claims (5)
- 弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、
交差電極を有する交差電極部と、
前記交差電極より交差長方向外側に配置され、グレーティング電極を有するグレーティング部と、を備え、
前記グレーティング電極の膜厚を前記交差電極の膜厚より厚くしたことを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、
交差電極を有する交差電極部と、
前記交差電極より交差長方向外側に配置され、格子型電極を有する格子型電極部と、を備え、
前記格子型電極部の膜厚を前記交差電極の膜厚より厚くしたことを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 弾性表面波の伝搬方向に対する逆速度面が伝搬方向に対して凹となる圧電基板を用いて形成される弾性表面波デバイスにおいて、
交差電極を有する交差電極と、
前記交差電極部より交差長方向外側に配置される外部電極部と、を備え、
前記外部電極の電極質量を、前記交差電極部の電極質量より大きくしたことを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 請求項３に記載の弾性表面波デバイスにおいて、前記外部電極部がグレーティング電極、又は格子型電極であることを特徴とする弾性表面波デバイス。
- 請求項３又は請求項４に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記交差電極部と前記外部電極部とは電極材料が異なることを特徴とする弾性表面波デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005280723A JP2007096527A (ja) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 弾性表面波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2005280723A JP2007096527A (ja) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 弾性表面波デバイス |
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|---|---|
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ID=37981725
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012132877A1 (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | 京セラ株式会社 | 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置 |
| JP2014131351A (ja) * | 2010-01-25 | 2014-07-10 | Epcos Ag | 横方向放射損失を低減させ，横方向モードの抑制により性能を高めた電気音響変換器 |
| CN105099389A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 太阳诱电株式会社 | 声波装置 |
| US20170201229A1 (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-13 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Acoustic wave resonator, filter, and duplexer |
-
2005
- 2005-09-27 JP JP2005280723A patent/JP2007096527A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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