JP3203796B2 - 多重モード弾性表面波フィルタ - Google Patents

多重モード弾性表面波フィルタ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同一の圧電性基板の表
面に複数の弾性表面波共振器を並列に配置したフィルタ
に関する。
【0002】
【従来の技術】2個の弾性表面波(以下、SAWと称す
る)共振器を近接配置して弾性的に横結合することによ
り得られる2重モードSAW共振器を、同一の圧電性基
板の表面に並列に配置することにより、高周波領域にお
ける4次の狭帯域フィルタが得られることが知られてい
る。
【0003】図3はその一般的な電極構成を示す平面図
で、水晶等の圧電性基板30の表面に、2個の2重モー
ドSAW共振器31と32が、これらにより励起される
SAWの伝播方向に直交する方向に形成された構造を持
つ。各2重モードSAW共振器31および32は、それ
ぞれインターデジタルトランスジューサ(以下、IDT
と称する)31aと31b、および、32aと32bが
相互に近接して並列配置され、かつ、これをSAWの伝
播路上で挟むように配置された反射器31cと31d、
および、32cと32dによって構成されている。
【0004】そして、2重モードSAW共振器31と3
2を縦続接続することにより、IDT31a,31b,
32a,32bをそれぞれ1次〜4次とする、いわゆる
横結合2重モードSAWフィルタが得られる。
【0005】このフィルタにおいては、IDT31aの
片側の電極に接続された入力端子33から入った信号
は、各IDTを経てIDT32bの片側の電極に接続さ
れた出力端子34から、図4に実験例を示すような特性
のもとに取り出される。
【0006】ところで、従来のこの種のフィルタにおい
ては、特に素子の小型化のために2個の2重モードSA
W共振器31と32間の間隔を小さくした場合には、こ
れらの間に不要な弾性的結合が生じ、図4に示したよう
にスプリアスが発生しやすいという問題があった。この
ことは、2重モードSAWフィルタに限らず、より一般
に、通常のSAW共振器を複数個並列に並べた多重モー
ドSAWフィルタにおいても同様である。
【0007】このような問題を解決するため、従来、弾
性的結合を生じさせるべきでない各SAW共振器の間の
基板表面に、吸音材としての酸化亜鉛薄膜を形成した
り、あるいは溝を形成する等の方法が提案されている
(特開平1−311714号、特開平4−65910
号)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上の各提案による対
策では、素子の製造工程中に吸音材の塗布工程または溝
の形成工程を追加する必要が生じるという欠点がある。
【0009】本発明の目的は、素子の製造工程中に特別
な工程を追加することなく、各SAW共振器間に不要な
弾性的結合が生じることを防止することができ、もって
小型でスプリアスが発生せず、しかも安価な多重モード
SAWフィルタを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
あめの構成を、実施例図面である図1を参照しつつ説明
すると、本発明の多重モード弾性表面波フィルタは、圧
電性基板10の表面に、IDTおよびそれを挟む反射器
を備えてなる共振器1、2が、弾性表面波の伝播方向に
直交する方向に複数個並列に形成された弾性表面波フィ
ルタにおいて、各共振器1、2が縦続接続されており、
各共振器1、2の間の圧電性基板10の表面に、弾性表
面波の伝播方向に沿って反射器1c,2c,反射器1
d,2dに挟まれたそれぞれの圧電性基板10の領域に
伸びる金属薄膜からなる格子状の反射器5が形成されて
いるとともに、この反射器5は接地されていることによ
って特徴づけられる。
【0011】
【作用】一方のSAW共振器1または2から他方側に伝
播する振動エネルギは、これら両共振器1と2の間に設
けられた反射器5によって反射され、実質的にそれぞれ
の共振器1または2側に閉じ込められることになり、両
共振器1,2間での弾性的な結合が切られる。
【0012】さらに、反射器5は接地されているので、
不要な弾性結合により格子状の反射器5に電荷が生じて
も電気的なシールドをすることができる。ここで、反射
器5は金属薄膜を格子状にパターニングしたものである
から、各SAW共振器1、2のIDTや反射器のフォト
リソグラフィ技術を用いたパターニング工程において同
時に形成することができ、所期の目的を達成できる。
【0013】
【実施例】図1は本発明を2重モードSAWフィルタに
適用した実施例の構成を模式的に示す平面図である。
【0014】圧電性基板10の表面に、2個の2重モー
ドSAW共振器1と2が形成されている。各2重モード
SAW共振器1および2は、それぞれ、2個のIDT1
aと1b、および2aと2bと、これらを挟む2個の反
射器1cと1d、および2cと2dを有している。この
2個の2重モードSAW共振器1と2は、IDT1bお
よび2aを介してライン6によって相互に縦続接続さ
れ、また、IDT1aの片側の電極は信号入力端子3
に、IDT2bの片側の電極は信号出力端子4に接続さ
れている。更に、各IDTの他側の電極は、それぞれ共
通バスバー1e,2eおよび後述する反射器5のライン
Lを介して接地される。
【0015】2個の2重モードSAW共振器1と2の間
の圧電性基板10の表面には、弾性表面波の伝播方向に
沿って伸びる金属薄膜製の複数本のラインL・・Lからな
る格子状の反射器5が形成されている。この反射器5
は、2個の2重モードSAW共振器1と2を縦続接続す
るためのライン6と接触しないように各ラインL・・Lは
それぞれライン6を挟んで左右に分割されており、左右
それぞれのラインはL・・Lは、前記した各IDTの他側
の電極に接続された共通バスバー1eまたは2eに接続
された状態で接地される。
【0016】以上の各2重モードSAW共振器1,2を
構成する各IDTとその両側の反射器、および、各共振
器1と2の間の共振器5は、その全てがアルミニウム等
の同一の金属薄膜によって構成されている。
【0017】なお、反射器5のラインL・・L間のピッチ
(周期)は、各IDT周期の0.8〜1.2倍程度に設
定しておく。以上の構成においては、一方の2重モード
SAW共振器1または2から他方側に向かう振動エネル
ギは、格子状の反射器5によって反射され、それぞれ他
方側の共振器に伝播されることがなく、両共振器1,2
間の弾性的な結合が阻止される。
【0018】図2は以上の本発明実施例のフィルタ特性
の実測例であり、各2重モードSAW共振器間に反射器
を持たない図4の実測例と比較すると、スプリアスが大
幅に減少していることがわかる。
【0019】以上の本発明実施例において特に注目すべ
き点は、各2重モード共振器1,2間に設けられる反射
器5を、各2重モードSAW共振器1,2を構成するI
DTおよび反射器と同一の薄膜を用いて形成することが
できる点であり、これにより、反射器5を形成するに当
たっては、各2重モード共振器のフォトリソグラフィに
よる形成工程において、使用するフォトマスクに反射器
5のパターンを追加するだけで、別途特別な工程を追加
することなく、図2に示すような特性のフィルタを得る
ことができる。
【0020】なお、本発明は上記した実施例の構造を持
つフィルタに限らず、複数のSAW共振器を用いる多重
モードSAWフィルタに対して広く採用し得ることは勿
論である。
【0021】また、本発明では、各SAW共振器内の反
射器、および各SAW共振器間に設けられる反射器と
も、その反射効率を向上させるため、その表面に例えば
メッキ等によって他の金属薄膜を積層することを妨げな
い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧電性基板の表面に、IDTとそれにより励起される
弾性表面波の伝播路上にあってそのIDTを挟む第1の
反射器を備えてなるSAW共振器が、弾性表面波の伝播
方向に直交する方向に複数個並列に形成された多重モー
ドSAWフィルタにおいて、各SAW共振器が縦続接続
されており、これら各SAW共振器の間の圧電性基板の
表面に、上記弾性表面波の伝播方向に沿って第1の反射
器に挟まれた当該圧電性基板領域に伸びる金属薄膜製の
格子状の第2の反射器が形成されているとともに、この
第2の反射器は接地されている構成としたので、各SA
W共振器の振動エネルギが他のSAW共振器に漏れて不
要な弾性的結合を生起することがなく、小型でスプリア
スの少ない高性能のフィルタを得ることができる。しか
も、各SAW共振器間に設けられる第2の反射器は、各
共振器の形成工程において同時に形成可能であり、従来
の対策のように別途特別な工程を追加する必要がなく、
従来の対策に比して製造コストを低く抑えることができ
る。
【0023】また、各SAW共振器間に設けられる反射
器のラインL・・L間の周期を変化させることにより、反
射させるべき振動周波数を変化させることが可能とな
り、これにより、スプリアス防止域を任意に設定するこ
とも可能となる。
【0024】更に、金属薄膜からなる格子構造は電気的
なシールド効果を有しているため、本発明の構造の採用
により、フィルタの減衰域における減衰能を向上させる
という効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の構成を模式的に示す平面図
【図2】本発明実施例のフィルタ特性の実測結果を示す
グラフ
【図3】従来の2重モードSAWフィルタの一般的な構
成を模式的に示す平面図
【図4】図3に示した構造を持つフィルタの特性の実測
結果を示すグラフ
【符号の説明】
1,2 2重モードSAW共振器 1a,1b,2a,2b IDT 1c,1d,2c,2d 反射器 3 信号入力端子 4 信号出力端子 5 反射器 L・・L 金属薄膜性ライン 10 圧電性基板

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電性基板の表面に、インターデジタルト
    ランスジューサとそれにより励起される弾性表面波の伝
    播路上にあって上記インターデジタルトランスジューサ
    を挟む第1の反射器を備えてなる共振器が、弾性表面波
    の伝播方向に直交する方向に複数個並列に形成された弾
    性表面波フィルタにおいて、上記共振器が縦続接続され
    ており、上記各共振器の間の圧電性基板の表面に、上記
    弾性表面波の伝播方向に沿って上記第1の反射器に挟ま
    れた当該圧電性基板領域に伸びる金属薄膜製の格子状の
    第2の反射器が形成されているとともに、この第2の反
    射器は接地されていることを特徴とする多重モード弾性
    表面波フィルタ。
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