JP3226333B2 - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
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Description
り構成される弾性表面波フィルタ素子、詳しくは、圧電
基板上にインタディジタルな電極指を配設した弾性表面
波共振器を複数個組み合せてなる弾性表面波共振器複合
形フィルタに関する。近年、自動車電話や携帯電話は小
形・軽量化が進み、急速に普及してきている。これらの
電話装置の無線信号処理部にはフィルタが用いられる
が、機器の小形・軽量・高性能化のため最近、弾性表面
波素子を用いた上述の如きフィルタが開発使用されてき
ている。
フィルタは、電気信号を弾性表面波に変換する入力イン
タディジタルトランスデューサと弾性表面波を再び電気
信号に逆変換する出力インタディジタルトランスデュー
サとを圧電基板上に配置したものである。
す。同図において、1は圧電単結晶基板、2は櫛形駆動
電極で例えばA1からなる櫛形電極指2a,2bが交互
に差し挟まれている(インタディジタル電極指)。3は
例えば同じA1からなる反射電極で電極指3aが多数並
んだ構造をしており、図ではショートストリップ型反射
電極として示されている。
振周波数fr と反共振周波数fa の二重共振特性を持
つ。共振器を用いてフィルタを形成する方法は以下の通
りである。図13(イ)に上記弾性表面波共振器1個が
直列接続された場合の通過特性、図14(ロ)に上記弾
性表面波共振器1個が並列接続された場合の通過特性を
夫々示す。これらを組み合わせた図13(ハ)より、直
列共振器の共振周波数fr と並列共振器の反共振周波数
fa がほぼ等しい時バンドバスフィルタが形成される事
がわかる。所望のフィルタ特性を得るには、各直列共振
器と並列腕共振器の共振特性と梯子の組み合わせ方を最
適化する必要がある。
成したフィルタにおいて、そのチップ上の配置は、例え
ば特開平1−260911号に示されるように共振器の
表面弾性波の伝播路が共通化されたようなものであっ
た。即ち、同一伝播路上に共振器を配列し、その相互干
渉を利用した多重モードフィルタの構成が用いられてい
た。図14に、例えば1.5mm×2.25mm程度の圧電
基板1上に5個の共振器R1〜R5を配列したチップ配
置構造の具体例を示す。図の下部に示す等価回路からも
判るように、入出力端子間において共振器R2,R5が
並列となっている。換言すれば、同図の如き等価回路を
実現するためのチップ配置は例えば図14の如く形成さ
れる。
配置はチップ面積をいかに小さくするかにのみ焦点が向
けられ、複数の直列腕と並列腕を梯子形に配列する場合
における信号線の引き回しによる伝送損失や、直列腕と
並列腕との間の弾性波の干渉や各共振腕の静電気的結合
には全くと言ってよい程、関心が払われていなかった。
その結果、図15に示すようにフィルタの挿入損失や帯
域内リップルが大きくなり、アイソレーションも劣化し
ていた。また、共振器の数や櫛形電極指の数が増加する
につれパターン形成時の電極ショート検査の工数も増
え、生産性が低下していた。
伝送損失や直列腕と並列腕の弾性波の干渉等を抑え良好
なフィルタ特性を得ることを目的とする。また、一素子
につき電極ショート検査が一回で済むようにし、検査工
数を減らし、延いてはチップのパッケージへの自動搭載
後の自動ワイヤーボンディングの信頼性を向上させ、か
つ生産性を上げることを目的とする。
て、図1に示すように、直列腕共振器11,12はその
弾性波伝播路と略直交する直線パターン上に配置され、
かつこれら直列腕共振器11,12はコーナー部(曲げ
部)を持たない直線状の接続線(信号線)13により接
続される。さらに並列腕共振器21は直列腕共振器1
1,12の弾性波の伝播路50(図では左右方向)およ
び直列腕共振器同士を接続する信号線13を避けた位置
でかつその弾性波伝播路が直列腕共振器の直線パターン
部と交差するように配置する。
(例えば出力部)が並列腕共振器22により構成される
場合、その少なくとも一方の入出力部に設けられた並列
腕共振器22と直列腕共振器12を直線上に配置し、こ
れら直列腕・並列腕共振器12,22もコーナー(曲げ
部)を設けない直線状の接続線(信号線13′)により
接続する。図3に示すように、直列腕共振器11,12
に挟まれた並列腕共振器21の弾性波伝播路が並列腕共
振器を挟む直列腕共振器11,12の弾性波伝播路の間
になるように形成する。
いて、本発明によれば、図4,5に示すように、2個の
並列腕共振器21A,21Bを配置する際、並列腕共振
器の接地(GND)21a,21b同士を対向させる。
互いの接地線は独立して形成する。
げ部を有さない接続(信号)線により接続されるため、
高周波線路のコーナー部に生ずる容量を低減でき、従っ
て、接続線部での伝送損失が極めて小さい。従ってフィ
ルタの挿入損失を小さくすることができる。また、並列
腕共振器は直列腕共振器の弾性波伝播路を避けるように
配置するため、直列・並列腕共振器の弾性波が互いに干
渉することなく良好なフィルタ特性が得られる。さら
に、直列腕共振器のパターン部と交差するように並列腕
共振器を配置することにより素子を小さくすることがで
きる。
させることにより、並列腕共振器間の不要波の励振や静
電気的結合が抑えられ、チップ入出力のアイソレーショ
ンが良好になる。
タの実際のチップ上レイアウトを参考までに図6に示
す。フィルタチップは36°Y−X LiTaO3 基板1上に
A1−Cu膜による櫛形電極および反射器により構成さ
れる弾性表面波共振器11,12A,12B,21,2
2を回路素子とし、これらをパターンで直列および並列
に接続して、回路構成される。共振器の周期および対
数、開口長を適当に調整することにより、所望の特性を
得ることができ、例えば直列腕共振器11,12A,1
2Bの周期を4.10μm 、並列腕共振器21,22の
周期を4.30μm とし、開口長と対数をそれぞれ80
μm と150対とした。その特性を図7に示す。同じ条
件で同一の回路構成を図14に示すようにコーナーを持
つ接続線13′で形成すると図7に破線で示す如くな
り、挿入損失が0.2dB改善されていることがわか
る。
ーン8を素子および配線を避け、かつチップの対角線上
の両コーナ部もしくはその近傍に設ける。その結果、チ
ップをパッケージに搭載し、ワイヤーボンディングする
際、チップの位置がバラツイても位置検出用パターン8
に対するボンディングパッド位置の相対位置が一定とな
るため、自動ボンディングの信頼性を向上することがで
きる。
A,21Bをその接地線(GND)21a,21bどう
しが向き合うように対向させた場合(実線)と、図9に
示す如く信号線どうしを対向させた場合(破線)との挿
入損失を比較して示すもので、同図から接続線どうしを
対向させた場合の方がアイソレーションが改善されてい
ることがわかる。
子と同一面上にパターン形成と同時に形成した例を参考
までに示す。検出用パターン8の大きさは100μm ×
150μm で、チップの端から200μm 離した対角線
上に図形のセンターを設けた。本位置検出用パターンに
対し、入出力およびアースパッド5,6の位置関係は一
定である。しかもウエハ切断時にチッピング等が生じて
も影響を受けない。このように、位置検出用パターン8
の認識を行うことで、自動ボンディング時におけるワイ
ヤを電極パッド部に正確に結線することができる。位置
検出用パターン8の形状は、読取装置が認識できるもの
であれば特に制限はなく、素子の形状との差異がはっき
りわかる円形や星形等も好ましい。尚、全図を通して対
応する部品は同一番号で示し重複説明を省略する。ま
た、必要に応じてチップパターン図には等価回路を下部
に示してある。
波共振器を梯子型に配置して、帯域通過フィルタを構成
する場合、挿入損失の低下と大きな帯域外抑圧度を実現
できる。また、良好なフィルタ特性を維持しながら、チ
ップの小形化がはかられる。更に、電極パターンのショ
ート検査工数も減り、生産性が向上する。また、並列腕
共振器間の不要波の励振や静電気的結合が抑えられ、チ
ップ入出力のアイソレーションが良好になる。
波素子のパターン形状を示す構造図である。
る。
る。
図である。
ある。
ある。
図である。
造図である。
る。
ある。
図である。
例を示す構造図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 弾性表面波共振器を梯子型回路の直列腕
と並列腕とに設けることにより構成した帯域通過フィル
タ回路をチップ上に所定パターンで形成して成る弾性表
面波素子において、直列腕共振器はその弾性波伝搬路と
略直交する直線パターン上に配置すると共に、直線状の
信号線により接続され、他方、並列腕共振器は直列腕共
振器の弾性波の伝搬路の延長線上以外の位置においてそ
の弾性波伝搬路が直列腕共振器のパターン部と交差する
ように配置し、2個の並列腕共振器が隣接して配置され
る場合にそれら並列腕共振器の接地線同士を対向させる
ことを特徴とする弾性表面波素子。
Priority Applications (1)
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JP17101892A JP3226333B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17101892A JP3226333B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 弾性表面波素子 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP37494499A Division JP3260347B2 (ja) | 1999-01-01 | 1999-12-28 | 弾性表面波素子 |
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JPH0613837A JPH0613837A (ja) | 1994-01-21 |
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ID=15915569
Family Applications (1)
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JP17101892A Expired - Fee Related JP3226333B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 弾性表面波素子 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5219044A (en) * | 1975-08-04 | 1977-01-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Surface acoustic wave filter |
JPS6210520B2 (ja) * | 1980-01-18 | 1987-03-06 | Toyo Jozo Kk | |
JPH0454011A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-21 | Murata Mfg Co Ltd | 縦型2重モード弾性表面波フィルタ |
Family Cites Families (1)
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JPS6210520U (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-22 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP17101892A patent/JP3226333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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Publication number | Publication date |
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JPH0613837A (ja) | 1994-01-21 |
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