JP3327433B2 - Surface acoustic wave filter - Google Patents

Surface acoustic wave filter

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JP3327433B2
JP3327433B2 JP26872094A JP26872094A JP3327433B2 JP 3327433 B2 JP3327433 B2 JP 3327433B2 JP 26872094 A JP26872094 A JP 26872094A JP 26872094 A JP26872094 A JP 26872094A JP 3327433 B2 JP3327433 B2 JP 3327433B2
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acoustic wave
surface acoustic
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wave filter
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関  俊一
和生 江田
豊 田口
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電性材料からなる基
板上に弾性表面波を励振させ、所望する周波数帯域を選
択的に取り出す弾性表面波フィルタに係わり,特に、移
動体通信機器のRFフィルタに適した梯子型弾性表面波
フィルタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter which excites a surface acoustic wave on a substrate made of a piezoelectric material and selectively extracts a desired frequency band. The present invention relates to a ladder type surface acoustic wave filter suitable for a filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、弾性表面波フィルタは、移動体通
信機器の小型軽量化に伴い需要が増加しており、低損失
のみならず帯域外減衰量の大きなすぐれた特性を有する
弾性表面波フィルタが要求されている。中でも梯子型弾
性表面波フィルタは、入力電極および出力電極を弾性表
面波の伝搬方向に複数個交互に配置した多電極構成型弾
性表面波フィルタと比較して低損失化に有利なため、最
近注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the demand for a surface acoustic wave filter has been increasing in accordance with the reduction in size and weight of mobile communication devices, and the surface acoustic wave filter has excellent characteristics of not only low loss but also large out-of-band attenuation. Is required. In particular, ladder-type surface acoustic wave filters have attracted recent attention because they are more advantageous in reducing loss compared to multi-electrode surface acoustic wave filters in which a plurality of input and output electrodes are alternately arranged in the direction of surface acoustic wave propagation. Have been.

【0003】従来の梯子型弾性表面波フィルタは、例え
ば、特開昭52−19044号公報あるいは特開平5−
183380号公報に記載されている。特開昭52−1
9044号公報に記載されている梯子型弾性表面波フィ
ルタは、通過帯域幅が十分狭く、かつ帯域外減衰量の十
分大きな狭帯域フィルタ特性を実現するものである。そ
のために、上記文献に記載されている梯子型弾性表面波
フィルタは、圧電性材料からなる基板(以下、圧電性基
板という)の上で直列腕および並列腕にそれぞれ1個ず
つの弾性表面波共振器が配置された構成を備えるととも
に、直列腕共振器の共振周波数および並列腕共振器の反
共振周波数が等しくなるようにし、かつその周波数が通
過帯域の中心周波数になるように構成されている。さら
に、並列腕共振器の等価並列容量を直列腕共振器の等価
並列容量より大きくして、等価並列容量比を1より大き
くすることによって、帯域幅が十分狭く、かつ帯域外減
衰量の十分大きな狭帯域フィルタ特性を実現している。
A conventional ladder type surface acoustic wave filter is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 183380. JP-A-52-1
The ladder type surface acoustic wave filter described in Japanese Patent No. 9044 realizes a narrow-band filter characteristic having a sufficiently narrow pass band width and a sufficiently large out-of-band attenuation. For this purpose, the ladder-type surface acoustic wave filter described in the above-mentioned document has a surface acoustic wave resonance filter in which each of a series arm and a parallel arm is provided on a substrate made of a piezoelectric material (hereinafter referred to as a piezoelectric substrate). And a configuration in which the resonance frequency of the series arm resonator and the antiresonance frequency of the parallel arm resonator are equal, and the frequency is the center frequency of the pass band. Further, by making the equivalent parallel capacitance of the parallel arm resonator larger than the equivalent parallel capacitance of the series arm resonator and making the equivalent parallel capacitance ratio larger than 1, the bandwidth is sufficiently narrow and the attenuation outside the band is sufficiently large. Narrow band filter characteristics are realized.

【0004】特開平5−183380号公報に記載され
ている梯子型弾性表面波フィルタでは、並列腕共振器に
直列にインダクタンスを付加的に接続して、並列腕共振
器の反共振周波数を低周波数側にシフトさせている。並
列腕共振器の共振周波数と反共振周波数との周波数差に
よってフィルタ特性の帯域幅を制御することができるの
で、上述のようなインダクタンスの付加によって共振・
反共振周波数の間の周波数差を広げて、広帯域化を図っ
ている。
In a ladder type surface acoustic wave filter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-183380, an inductance is additionally connected in series to a parallel arm resonator to reduce the anti-resonance frequency of the parallel arm resonator to a low frequency. To the side. The bandwidth of the filter characteristic can be controlled by the frequency difference between the resonance frequency and the antiresonance frequency of the parallel arm resonator.
The frequency difference between the anti-resonance frequencies is widened to widen the band.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、狭帯域フィル
タを実現するための特開昭52−19044号公報に記
載されている上記構成では、等価並列容量比を大きくす
ることによって帯域外減衰量を大きくすることができる
一方で、等価並列容量比の増加にともなって帯域幅が狭
くなる。
However, in the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-19044 for realizing a narrow band filter, the out-of-band attenuation is reduced by increasing the equivalent parallel capacitance ratio. While it can be increased, the bandwidth becomes narrower as the equivalent parallel capacitance ratio increases.

【0006】また、特開平5−183380号公報に記
載されている上記構成においては、帯域外減衰量を大き
く確保するためには、等価並列容量比を大きくするか、
または縦続接続される梯子型フィルタの段数を増加させ
る必要がある。しかし、並列腕共振器に直列にインダク
タンスを付加しているため、圧電性基板上の弾性表面波
共振器間の接続配線やワイヤボンディングの電気抵抗及
びインダクタンスが、並列腕共振器の特性に著しく影響
する。その結果、並列腕共振器の共振周波数が低周波数
側にシフトして、フィルタ特性における通過帯域への急
峻な立ち上がりが得られず、満足な帯域外減衰量を得る
ことができない。
In the configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-183380, in order to ensure a large amount of out-of-band attenuation, it is necessary to increase the equivalent parallel capacitance ratio.
Alternatively, it is necessary to increase the number of ladder-type filters connected in cascade. However, since an inductance is added in series to the parallel arm resonator, the connection wiring between the surface acoustic wave resonators on the piezoelectric substrate and the electrical resistance and inductance of the wire bonding significantly affect the characteristics of the parallel arm resonator. I do. As a result, the resonance frequency of the parallel arm resonator shifts to a lower frequency side, so that a steep rise to a pass band in the filter characteristics cannot be obtained, and a satisfactory out-of-band attenuation cannot be obtained.

【0007】このように、従来の梯子型弾性表面波フィ
ルタでは、広い帯域幅及び十分な帯域外減衰量の双方を
確保することが困難であった。
As described above, it is difficult for the conventional ladder type surface acoustic wave filter to secure both a wide bandwidth and a sufficient out-of-band attenuation.

【0008】本発明の目的は、上記課題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、帯域
外減衰量が大きくかつ帯域幅の広い梯子型弾性表面波フ
ィルタを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a ladder type surface acoustic wave filter having a large out-of-band attenuation and a wide bandwidth. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタは、圧電性材料からなる基板と、該基板上に設けら
れた入力端子及び出力端子と、該基板上で該入力端子及
び該出力端子の間に縦続に接続された3つの基本共振器
ユニットと、を備える弾性表面波フィルタであって、該
3つの基本共振器ユニットのそれぞれが、該入力端子及
び該出力端子の間に直列に接続された第1及び第2の弾
性表面波共振器と、該第1及び第2の弾性表面波共振器
の間に接続され、さらに接地されている第3の弾性表面
波共振器と、を備えており、そのことによって上記目的
が達成される。
A surface acoustic wave filter according to the present invention comprises a substrate made of a piezoelectric material, an input terminal and an output terminal provided on the substrate, and the input terminal and the output terminal on the substrate. A surface acoustic wave filter comprising three basic resonator units connected in cascade between terminals, wherein each of the three basic resonator units is connected in series between the input terminal and the output terminal. A connected first and second surface acoustic wave resonator; and a third surface acoustic wave resonator connected between the first and second surface acoustic wave resonators and further grounded. And thereby achieves the objectives set forth above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタは、圧電性材料からなる基板と、該基板上に設けら
れた入力端子及び出力端子と、該基板上で該入力端子及
び該出力端子の間に縦続に接続された3つの基本共振器
ユニットと、を備える弾性表面波フィルタであって、該
3つの基本共振器ユニットのそれぞれが、該入力端子及
び該出力端子の間に直列に接続された第1及び第2の弾
性表面波共振器と、該第1及び第2の弾性表面波共振器
の間に接続され、さらに接地されている第3の弾性表面
波共振器とを備え、さらに2つのアース端子を備え、該
2つのアース端子のうちのひとつが、該3つの基本共振
器ユニットのうちの2つに含まれる該第3の弾性表面波
共振器を接地するために共通に使用されており、そのこ
とによって上記目的が達成される。
A surface acoustic wave filter according to the present invention comprises a substrate made of a piezoelectric material, an input terminal and an output terminal provided on the substrate, and the input terminal and the output terminal on the substrate. A surface acoustic wave filter comprising three basic resonator units connected in cascade between terminals, wherein each of the three basic resonator units is connected in series between the input terminal and the output terminal. comprising a first and second surface acoustic wave resonators connected, is connected between the first and second surface acoustic wave resonator, further a third surface acoustic wave resonators being grounded And two further ground terminals.
One of the two ground terminals is the three fundamental resonances
Third surface acoustic wave included in two of the detector units
It is commonly used to ground resonators, thereby achieving the above objectives.

【0011】本発明の弾性表面波フィルタにおいて、該
第1及び第2の弾性表面波共振器と第3の弾性表面波
共振器とを接続する配線の幅が50μm以上である。
[0011] In the surface acoustic wave filter of the present invention, the width of the wiring connecting the said <br/> first and second surface acoustic wave resonator and said third surface acoustic wave resonator is 50μm or more .

【0012】本発明の弾性表面波フィルタにおいて、該
入力端子及び出力端子の面積が、それぞれ0.14平
方mm以下である。
[0012] In the surface acoustic wave filter of the present invention, the area of the <br/> input terminal and said output terminal, is 0.14 square mm or less, respectively.

【0013】ある実施例では、前記基板が36゜Yカッ
トX伝搬タンタル酸リチウム基板であり、前記第1〜第
3の弾性表面波共振器に含まれるすだれ状電極がアルミ
ニウムを主成分とする金属膜から構成されている。
In one embodiment, the substrate is a 36 ° Y-cut.
X-propagating lithium tantalate substrate;
3. The IDT included in the surface acoustic wave resonator of No. 3 is made of aluminum
It is composed of a metal film containing, as a main component, nickel.

【0014】他の実施例では、前記すだれ状電極を構成
する金属膜の厚さが、前記第3の弾性表面波共振器のす
だれ状電極の電極周期の8%以上かつ10%以下の範囲
内の値である。
In another embodiment, the interdigital transducer comprises
The thickness of the metal film to be formed is equal to the thickness of the third surface acoustic wave resonator.
8% or more and 10% or less of the electrode period of the interdigital electrode
Is the value within

【0015】さらに他の実施例では、前記第1及び第2
の弾性表面波共振器のすだれ状電極の静電容量をCs、
前記第3の弾性表面波共振器のすだれ状電極の静電容量
をCpとした場合に、該Cs及びCpの値のセット(C
s,Cp)が、該Cs及びCpを座標軸とする平面座標
系において下式の座標に囲まれた領域(境界を含む)に
あり、 A:(Cs,Cp)=(2.00,8.00) B:(Cs,Cp)=(2.75,5.09) C:(Cs,Cp)=(4.32,8.00) 中心周波数の値が800MHzから1000MHzの範
囲内の値である。
In still another embodiment, the first and the second
The capacitance of the interdigital transducer of the surface acoustic wave resonator is Cs,
The capacitance of the interdigital transducer of the third surface acoustic wave resonator
Is set to Cp, a set of values of the Cs and Cp (C
s, Cp) is plane coordinates using the Cs and Cp as coordinate axes.
In the area (including the boundary) surrounded by the coordinates of the following formula in the system
Yes, A: (Cs, Cp) = (2.00,8.00) B: (Cs, Cp) = (2.75,5.09) C: (Cs, Cp) = (4.32,8 .00) The center frequency value is in the range of 800 MHz to 1000 MHz.
The value in the box.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】上記構成とすることによって、通過帯域内リッ
プルが小さいとともに帯域外減衰量が大きく、かつ広帯
域な周波数特性が実現される。
According to the above configuration, the ripple in the pass band is small, the attenuation outside the band is large, and the frequency characteristic in a wide band is realized.

【0018】36°YカットX伝搬タンタル酸リチウム
基板は、基板を伝搬する弾性波の速度、電気機械結合係
数及び温度特性などの点で、移動体通信用RFフィルタ
に適した物理特性を有している。また、アルミニウムを
主成分とする金属膜は、電気抵抗が小さいとともに密度
が低く、所望の良好なフィルタの特性を得る上で有効で
ある。
The 36 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate has physical characteristics suitable for an RF filter for mobile communication in terms of the speed of elastic waves propagating through the substrate, the electromechanical coupling coefficient, the temperature characteristics, and the like. ing. A metal film containing aluminum as a main component has a low electric resistance and a low density, and is effective in obtaining desired good filter characteristics.

【0019】弾性表面波共振器に含まれるすだれ状電極
を構成する金属膜の厚さを制御することによって、帯域
幅及び帯域外減衰量を制御し、また通過帯域内リップル
を低減することができる。さらに、すだれ状電極の静電
容量を適切な値に設定することにより、移動体通信用R
Fフィルタに要求される周波数特性が満足される。
By controlling the thickness of the metal film constituting the IDT included in the surface acoustic wave resonator, the bandwidth and the amount of out-of-band attenuation can be controlled, and the ripple in the pass band can be reduced. . Further, by setting the capacitance of the IDT to an appropriate value, the R for mobile communication can be improved.
The frequency characteristics required for the F filter are satisfied.

【0020】アース端子の配置ならびに接続配線の幅を
適切なものにすることによって、配線に起因する抵抗成
分やインダクタンス成分の周波数特性に対する影響が低
減される。また、入出力端子の面積を適切な値にするこ
とによって、その部分に生じる対地容量の影響を低減す
ることができる。
By appropriately setting the arrangement of the ground terminals and the width of the connection wiring, the influence of the resistance component and the inductance component due to the wiring on the frequency characteristics is reduced. Further, by setting the area of the input / output terminal to an appropriate value, it is possible to reduce the influence of the ground capacitance generated at that portion.

【0021】[0021]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1に、本発明で使用される弾性表面波共
振器10の構成を模式的に示す。弾性表面波共振器10
は、圧電性基板1の上に設けられた1個のすだれ状電極
(以下、IDTという)2、及び、IDT2を両側から
挟み込むように圧電性基板1の上に設けられた2個の反
射器3を備えている。IDT2は入力電極及び出力電極
から構成されており、それぞれ入出力用の端子4が接続
されている。IDT2の電極周期をL(図1参照)とし
た場合、端子4からIDT2に高周波信号を印加するこ
とによって、IDT2により波長がほぼLの弾性表面波
が励振される。励振された弾性表面波は反射器3の間に
閉じ込められて定在波となり、共振現象をおこす。弾性
表面波共振器10は、この弾性波の共振現象を利用して
いる。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a surface acoustic wave resonator 10 used in the present invention. Surface acoustic wave resonator 10
Is a single interdigital electrode (hereinafter referred to as IDT) 2 provided on the piezoelectric substrate 1 and two reflectors provided on the piezoelectric substrate 1 so as to sandwich the IDT 2 from both sides. 3 is provided. The IDT 2 includes an input electrode and an output electrode, and the input / output terminal 4 is connected to each of them. When the electrode period of the IDT 2 is L (see FIG. 1), a high-frequency signal is applied from the terminal 4 to the IDT 2, whereby a surface acoustic wave having a wavelength of approximately L is excited by the IDT 2. The excited surface acoustic wave is confined between the reflectors 3 and becomes a standing wave, causing a resonance phenomenon. The surface acoustic wave resonator 10 utilizes the elastic wave resonance phenomenon.

【0023】図2は、本発明の実施例における梯子型弾
性表面波フィルタ20の構成図である。梯子型弾性表面
波フィルタ20においては、圧電性基板21の上に、直
列腕共振器22a〜22f、及び並列腕共振器23a〜
23cが設けられている。個々の共振器22a〜22
f、23a〜23cは、図1を参照して先に説明したよ
うに、IDT2が2個の反射器3によって挟み込まれた
構成を有する弾性表面波共振器10である。なお、以下
の説明において、直列腕共振器22a〜22fを総称的
に参照する場合には、参照番号として22を使用する。
他の構成要素についても同様である。
FIG. 2 is a configuration diagram of the ladder type surface acoustic wave filter 20 according to the embodiment of the present invention. In the ladder type surface acoustic wave filter 20, the series arm resonators 22a to 22f and the parallel arm resonators 23a to 23f are formed on the piezoelectric substrate 21.
23c is provided. Individual resonators 22a to 22
f, 23a to 23c are the surface acoustic wave resonators 10 having the configuration in which the IDT 2 is sandwiched between the two reflectors 3 as described above with reference to FIG. In the following description, when generically referring to the series arm resonators 22a to 22f, the reference numeral 22 is used.
The same applies to other components.

【0024】直列腕共振器22は直列に接続されてお
り、そのうちの最初と最後の共振器22a及び22f
は、それぞれ入力端子24a及び出力端子24bに接続
されている。並列腕共振器23はそれぞれ、2個ずつで
ペアになっている直列腕共振器22の間に配線26によ
って接続されるとともに、さらにアース端子25に接続
されて接地されている。なお、図示していないが、それ
ぞれの入出力端子24及びアース端子25には、ワイヤ
ボンディングによる配線が接続されている。
The series arm resonators 22 are connected in series, of which the first and last resonators 22a and 22f are connected.
Are connected to the input terminal 24a and the output terminal 24b, respectively. Each of the parallel arm resonators 23 is connected between the series arm resonators 22 paired by two by a wiring 26 and further connected to a ground terminal 25 to be grounded. Although not shown, the input / output terminal 24 and the ground terminal 25 are connected to wires by wire bonding.

【0025】上記の構成において、2個の直列腕共振器
22と1個の並列腕共振器23とがT型に接続されて基
本ユニット27が構成されており、計3段の基本ユニッ
ト27a〜27cが縦続接続されている。すなわち、直
列腕共振器22a、22bと並列腕共振器23aとが第
1基本ユニット27aを構成し、同様に、直列腕共振器
22c、22dと並列腕共振器23bとが第2基本ユニ
ット27b、直列腕共振器22e、22fと並列腕共振
器23cとが第3基本ユニット27cを構成している。
In the above configuration, two series arm resonators 22 and one parallel arm resonator 23 are connected in a T-shape to form a basic unit 27, and a total of three stages of basic units 27a to 27a are provided. 27c are cascaded. That is, the series arm resonators 22a and 22b and the parallel arm resonator 23a form a first basic unit 27a, and similarly, the series arm resonators 22c and 22d and the parallel arm resonator 23b form the second basic unit 27b. The series arm resonators 22e and 22f and the parallel arm resonator 23c constitute a third basic unit 27c.

【0026】図2に示す構成では、それぞれの基本ユニ
ット27に含まれるアース端子25のうちで、第1基本
ユニット27aのアース端子25aが独立して設けられ
ており、第2及び第3基本ユニット27b、27cに関
しては共通の一つのアース端子25bが設けられてい
る。これは、以下の理由による。
In the configuration shown in FIG. 2, among the ground terminals 25 included in each basic unit 27, the ground terminal 25a of the first basic unit 27a is provided independently, and the second and third basic units 27a are provided independently. One common ground terminal 25b is provided for 27b and 27c. This is for the following reason.

【0027】先に述べたように、アース端子25にはワ
イヤボンディング配線が接続されている。そのような配
線は必然的にインダクタンスを有し、そのインダクタン
スがフィルタ特性に影響を与える。それぞれの基本ユニ
ット27に対してアース端子25が独立して設けられて
いると、ワイヤボンディングもそれぞれのアース端子2
5について個別に行われ、結果として、付加的に接続さ
れるインダクタンスの値が各基本ユニット27毎に異な
ることになる。したがって、所望のフィルタ特性を得る
ためには、各基本ユニット27のアース端子25をすべ
て共通のものにして、フィルタ特性に対するワイヤボン
ディング配線のインダクタンスの影響を各基本ユニット
27毎に均一化することが望ましい。
As described above, the wire bonding wiring is connected to the ground terminal 25. Such a wiring necessarily has an inductance, and the inductance affects filter characteristics. If the ground terminals 25 are provided independently for each of the basic units 27, the wire bonding is also performed for each of the ground terminals 2.
5 are performed individually, and as a result, the value of the additionally connected inductance is different for each basic unit 27. Therefore, in order to obtain desired filter characteristics, it is necessary to make all the ground terminals 25 of the respective basic units 27 common, and to make the influence of the inductance of the wire bonding wiring on the filter characteristics uniform for each of the basic units 27. desirable.

【0028】しかし、その一方で、上述のようにすべて
のアース端子25を共通化すると、圧電性基板21の上
での配線パターンが複雑化し、また配線も長くなる。配
線パターンの複雑化は、製造工程の容易化やコスト削減
の点で不利である。また配線長の増加は抵抗成分の増加
を意味し、所望のフィルタ特性を得るためには問題であ
る。
However, on the other hand, when all the ground terminals 25 are shared as described above, the wiring pattern on the piezoelectric substrate 21 becomes complicated and the wiring becomes long. The complexity of the wiring pattern is disadvantageous in facilitating the manufacturing process and reducing costs. Further, an increase in the wiring length means an increase in the resistance component, which is a problem in obtaining desired filter characteristics.

【0029】従って、上記のようなトレードオフ関係に
ある要因を考慮すると、図2に示すように計3段の基本
ユニット27が縦続に接続された本実施例の梯子型弾性
表面波フィルタ20では、3つの基本ユニット27のう
ちの2つに関するアース端子25を共通のものにして、
他の1つを独立に配置することが望ましい。図2の構成
では、第1基本ユニット27aに対するアース端子25
aを独立に配置して、第2及び第3基本ユニット27
b、27cに対するアース端子25bを共通にしている
が、構成は上記に限られるものではなく、フィルタ全体
の設計に応じて他の組み合わせにすることも可能であ
る。例えば、第3基本ユニット27cに対するアース端
子を独立に配置して、第1及び第2基本ユニット27
a、27bに対するアース端子を共通にしてもよい。
Therefore, considering the factors having a trade-off relationship as described above, in the ladder type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment in which the three basic units 27 are cascaded as shown in FIG. A common ground terminal 25 for two of the three basic units 27,
It is desirable to place the other one independently. In the configuration of FIG. 2, the ground terminal 25 for the first basic unit 27a is provided.
a are independently arranged, and the second and third basic units 27
Although the ground terminal 25b for b and 27c is common, the configuration is not limited to the above, and other combinations can be made according to the design of the entire filter. For example, the ground terminals for the third basic unit 27c are independently arranged, and the first and second basic units 27c are provided.
A common ground terminal for a and 27b may be used.

【0030】弾性表面波共振器10を用いた梯子型弾性
表面波フィルタ20では、帯域外減衰量は、直列腕共振
器22のIDTの静電容量Csと並列腕共振器23のI
DTの静電容量Cpとの比Cr(=Cp/Cs)、およ
び縦続接続されている基本ユニット27の段数で決定さ
れる。
In the ladder type surface acoustic wave filter 20 using the surface acoustic wave resonator 10, the out-of-band attenuation is determined by the capacitance Cs of the IDT of the series arm resonator 22 and the I C of the parallel arm resonator 23.
The ratio is determined by the ratio Cr (= Cp / Cs) of the DT to the capacitance Cp and the number of stages of the cascade-connected basic units 27.

【0031】図2に示す本実施例の梯子型弾性表面波フ
ィルタ20の構成において、圧電性基板21として36
゜YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板を使用し、そ
の上に静電容量比Cr=2.5となるようにそれぞれの
共振器22、23を作製したときの周波数特性(周波数
と減衰量との関係)を、図3に示す。図3から明らかな
ように、この場合には−50dBの帯域外減衰量を得る
ことができる。
In the configuration of the ladder type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment shown in FIG.
周波 数 Frequency characteristics (frequency and attenuation) when using a Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate and fabricating the respective resonators 22 and 23 thereon so that the capacitance ratio becomes Cr = 2.5 3) is shown in FIG. As is clear from FIG. 3, in this case, an out-of-band attenuation of -50 dB can be obtained.

【0032】一方、直列腕共振器および並列腕共振器が
交互に接続された従来の梯子型弾性表面波フィルタの構
成において、上記と同様に静電容量比Cr=2.5とし
て−50dBの帯域外減衰量を確保した場合の周波数特
性を、図4に示す。従来の構成では、図4に示す特性を
得るためには、直列腕共振器および並列腕共振器からな
る組み合わせを計4段(全体としては、4個の直列腕共
振器および4個の並列腕共振器)接続する必要がある。
しかし、そのような接続では、本実施例の構成よりも並
列腕共振器の数が多いために、共振器間の接続配線およ
びワイヤボンディング等によって個々の並列腕共振器に
等価的に接続されているインダクタンスのフィルタ特性
に対する影響が大きく現れる。その結果、図4に示され
ているように、通過帯域より低周波数領域において通過
帯域への急峻な立ち上がりが得られず、またスプリアス
も出現する。
On the other hand, in the configuration of the conventional ladder-type surface acoustic wave filter in which the series arm resonators and the parallel arm resonators are alternately connected, a band of −50 dB is set in the same manner as described above with the capacitance ratio Cr = 2.5. FIG. 4 shows frequency characteristics when the external attenuation is secured. In the conventional configuration, in order to obtain the characteristic shown in FIG. 4, a combination of a series arm resonator and a parallel arm resonator is required in a total of four stages (a total of four series arm resonators and four parallel arm resonators). Resonator) must be connected.
However, in such a connection, since the number of parallel arm resonators is larger than in the configuration of the present embodiment, it is equivalently connected to each parallel arm resonator by connection wiring between the resonators and wire bonding or the like. The effect of the inductance on the filter characteristics appears significantly. As a result, as shown in FIG. 4, a steep rise to the pass band is not obtained in a frequency range lower than the pass band, and spurs also appear.

【0033】図2に示すような本実施例の弾性表面波フ
ィルタ20の構成では、上述のような従来技術の問題点
が生じることなく、十分な帯域外減衰量が確保される。
なお、上記の説明では、圧電性基板として36゜Yカッ
トX伝搬タンタル酸リチウム基板を使用しているが、あ
るいはニオブ酸リチウム基板またはホウ酸リチウム基板
を使用しても同様な効果を得ることができる。ただし、
移動体通信用RFフィルタにおいて最も良好な特性を得
るためには、基板を伝搬する弾性波速度、電気機械結合
係数、および温度特性等を考慮すると、36゜Yカット
X伝搬タンタル酸リチウム基板が最も適している。
In the configuration of the surface acoustic wave filter 20 according to the present embodiment as shown in FIG. 2, a sufficient out-of-band attenuation is ensured without the above-mentioned problems of the prior art.
In the above description, a 36 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate is used as the piezoelectric substrate. However, a similar effect can be obtained by using a lithium niobate substrate or a lithium borate substrate. it can. However,
In order to obtain the best characteristics in an RF filter for mobile communication, a 36 ゜ Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate is most suitable in consideration of an elastic wave velocity propagating through the substrate, an electromechanical coupling coefficient, and a temperature characteristic. Are suitable.

【0034】弾性表面波共振器10のIDT2の材料と
しては、電気抵抗が小さく密度が低いアルミニウムを主
成分とする金属膜(以下、Al膜という)を使用してい
る。ここで、電極端における弾性表面波の反射係数、お
よび実質的な電気機械結合係数はAl膜の厚さに依存す
るため、Al膜の厚さにより、共振器の共振・反共振周
波数の間の周波数差が変化する。Al膜が厚くなるほど
実質的な電気機械結合係数が大きくなり、上記の周波数
差が大きくなる。従って、Al膜を厚くするほど、フィ
ルタの帯域幅を広くすることができる。
As a material of the IDT 2 of the surface acoustic wave resonator 10, a metal film (hereinafter, referred to as an Al film) mainly containing aluminum having a low electric resistance and a low density is used. Here, since the reflection coefficient of a surface acoustic wave at the electrode end and the substantial electromechanical coupling coefficient depend on the thickness of the Al film, the thickness between the resonance and antiresonance frequencies of the resonator depends on the thickness of the Al film. The frequency difference changes. As the Al film becomes thicker, the substantial electromechanical coupling coefficient becomes larger, and the above frequency difference becomes larger. Therefore, as the thickness of the Al film increases, the bandwidth of the filter can be increased.

【0035】一般に、移動体通信では、受信帯域と送信
帯域とがあるためにカットオフ特性の良好なRFフィル
タが求められている。例えば、800MHz帯の移動体
通信の仕様の一例として、日本の国内アナログ仕様があ
る。この仕様は、受信帯域が860MHzから885M
Hz、送信帯域が915MHzから940MHzであ
り、受信帯域と送信帯域との間隔が30MHzである。
以下に、この国内アナログ仕様の受信フィルタとして使
用されるケースを例にして、本実施例の弾性表面波フィ
ルタ20の特徴をさらに説明する。
In general, in mobile communication, there is a reception band and a transmission band, so that an RF filter having a good cutoff characteristic is required. For example, there is a domestic analog specification in Japan as an example of the 800 MHz band mobile communication specification. This specification specifies that the receiving band is 860MHz to 885M
Hz, the transmission band is 915 MHz to 940 MHz, and the interval between the reception band and the transmission band is 30 MHz.
Hereinafter, the characteristics of the surface acoustic wave filter 20 according to the present embodiment will be further described by taking a case where the filter is used as a reception filter of the domestic analog specification as an example.

【0036】図5は、36゜YカットX伝搬タンタル酸
リチウム基板上に図2に示した構成が設けられた本実施
例の梯子型弾性表面波フィルタ20において、静電容量
比Cr=2.5としたときの規格化Al膜厚(Al膜厚
/並列腕共振器23のIDTの電極周期)と比帯域幅
(帯域幅/中心周波数)、および規格化Al膜厚と送信
帯域における帯域外減衰量との関係図である。なお、帯
域幅は、挿入損失が通過帯域内の最小挿入損失から1d
B下がった点において規定している。
FIG. 5 shows a ladder type surface acoustic wave filter 20 according to the present embodiment in which the structure shown in FIG. 2 is provided on a 36 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate. 5, the normalized Al film thickness (Al film thickness / IDT electrode period of the parallel arm resonator 23) and the specific bandwidth (bandwidth / center frequency), and the normalized Al film thickness and out-of-band in the transmission band. It is a relation figure with attenuation. Note that the bandwidth is 1d from the minimum insertion loss in the pass band.
B is defined in the point that it has fallen.

【0037】図5より、Al膜厚が厚くなると、帯域幅
が広くなることがわかる。国内アナログ仕様の受信フィ
ルタは、中心周波数が872.5MHz、帯域幅が25
MHzであり、比帯域幅が3%以上あれば仕様を満足す
る。従って、Al膜厚は、規格化Al膜厚で8%以上あ
ればよいことになる。
FIG. 5 shows that the bandwidth increases as the Al film thickness increases. The reception filter of the domestic analog specification has a center frequency of 872.5 MHz and a bandwidth of 25.
MHz, and the specification is satisfied if the relative bandwidth is 3% or more. Therefore, it is sufficient that the Al film thickness is 8% or more in terms of the normalized Al film thickness.

【0038】図5はその一方で、Al膜厚が厚くなると
送信帯域における帯域外減衰量が小さくなることを示し
ている。この原因を、図6を参照して説明する。図6
は、本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィルタ
20の周波数特性に対するAl膜厚の影響を示す。ただ
し、Al膜厚は規格化Al膜厚として示されており、8
%、9%及び10%の場合の特性がそれぞれ描かれてい
る。これより、Al膜が厚くなると通過帯域が広がって
広帯域になるが、通過帯域の両側にあるストップバンド
間の周波数差が大きくなるため、カットオフ特性が悪く
なって帯域外減衰量が急激に小さくなることがわかる。
図6に示すように送信帯域は通過帯域よりやや高周波数
領域に相当するが、上述の原因によって通過帯域から高
周波数領域側へのサイドローブが送信帯域に入ってくる
ため、この部分で十分な減衰量が確保できず、ノイズの
原因となり得る。上記問題点を解決するためには、規格
化Al膜厚を10%以下にすることが望ましい。
FIG. 5 shows that, as the Al film thickness increases, the out-of-band attenuation in the transmission band decreases. The cause will be described with reference to FIG. FIG.
4 shows the effect of the Al film thickness on the frequency characteristics of the ladder type surface acoustic wave filter 20 according to the embodiment of the present invention. However, the Al film thickness is shown as a normalized Al film thickness, and 8
The characteristics for%, 9% and 10% are depicted respectively. As a result, when the thickness of the Al film is increased, the pass band is widened and the band is widened. However, since the frequency difference between the stop bands on both sides of the pass band is increased, the cutoff characteristic is deteriorated and the out-of-band attenuation is rapidly reduced. It turns out that it becomes.
As shown in FIG. 6, the transmission band corresponds to a slightly higher frequency region than the pass band. However, since the side lobe from the pass band to the high frequency region enters the transmission band due to the above-described reason, this portion is not sufficient. Attenuation cannot be secured, which may cause noise. In order to solve the above problem, it is desirable that the normalized Al film thickness be 10% or less.

【0039】以上より、最適なAl膜厚は、規格化膜厚
で8%以上10%以下である。なお、他の800MHz
帯の仕様、たとえば北米でのAMPS、欧州でのGSM
などにおいても、中心周波数の値が異なるが上記の国内
アナログと同程度のフィルタ特性が要求される。その場
合にも、規格化Al膜厚を上記範囲内の値に設定するこ
とによって、同様に良好なフィルタ特性を得ることがで
きる。
As described above, the optimum Al film thickness is 8% or more and 10% or less in terms of the normalized film thickness. In addition, other 800MHz
Band specifications, eg AMPS in North America, GSM in Europe
In such a case as well, although the value of the center frequency is different, the same filter characteristics as those of the above-mentioned domestic analog are required. Also in this case, by setting the normalized Al film thickness to a value within the above range, similarly good filter characteristics can be obtained.

【0040】図7は、36゜YカットX伝搬タンタル酸
リチウム基板21の上に図2に示す構成を設けた本実施
例の梯子型弾性表面波フィルタ20について、800M
Hz帯の移動帯通信用RFフィルタに要求される比帯域
幅を3.7%とした場合における規格化Al膜厚と通過
帯域内リップルとの関係を示す。これより、規格化Al
膜厚が約9%の場合に、通過帯域内リップルが極小値を
とることが明らかである。さらに、規格化Al膜厚が上
述の8%以上10%以下の範囲内にあれば、通過帯域内
リップルを許容される1.5dB以下とすることができ
る。従って、先に述べた規格化Al膜厚の範囲は、通過
帯域内リップルの低減の点でも有効である。
FIG. 7 shows a ladder type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment in which the structure shown in FIG. 2 is provided on a 36 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate 21.
The relationship between the normalized Al film thickness and the ripple in the pass band when the fractional bandwidth required for the RF filter for mobile band communication in the Hz band is 3.7% is shown. From this, standardized Al
It is clear that the ripple in the pass band takes a minimum value when the film thickness is about 9%. Furthermore, if the normalized Al film thickness is in the range of 8% or more and 10% or less, the ripple in the pass band can be reduced to 1.5 dB or less. Therefore, the range of the normalized Al film thickness described above is also effective in reducing the ripple in the pass band.

【0041】図8は、本実施例の梯子型弾性表面波フィ
ルタ20の構成を36゜YカットX伝搬タンタル酸リチ
ウム基板21の上に規格化Al膜厚が9%になるように
作製した場合における、直列腕共振器22のIDT静電
容量Csおよび並列腕共振器23のIDT静電容量Cp
と、帯域外減衰量との関係を示す。これは、アイ・イー
・イー・イー・トランザクション、エム・ティー・ティ
ー20(7)(1972)、第458頁から第471頁
(IEEE Trans.MTT20(7)(197
2)pp458−471)の記載に基づくスミスのセカ
ンドモデルに若干の補正を加えた等価回路によるシミュ
レーションによるものである。
FIG. 8 shows a case where the configuration of the ladder type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment is manufactured on a 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate 21 so that the normalized Al film thickness becomes 9%. , The IDT capacitance Cs of the series arm resonator 22 and the IDT capacitance Cp of the parallel arm resonator 23
And the relationship between the attenuation and the out-of-band attenuation. This is described in IEE Transactions, MT20 (7) (1972), 458-471 (IEEE Trans. MTT20 (7) (197)).
2) Simulation based on an equivalent circuit obtained by adding a slight correction to the Smith second model based on the description in pp. 458-471).

【0042】一般に、フィルタ特性に影響を与えるパラ
メータとしては、すでに述べた帯域外減衰量及び比帯域
幅に加えて、帯域内VSWR(電圧定在波比)がある。
ここで帯域内VSWRはフィルタの反射特性を表すパラ
メータであって、この値が1の場合には反射がないこと
を意味する。従って、帯域内VSWRが1に近いほど、
反射が少ない良好な特性である。
In general, parameters affecting the filter characteristics include the in-band VSWR (voltage standing wave ratio) in addition to the above-mentioned out-of-band attenuation and the specific bandwidth.
Here, the in-band VSWR is a parameter representing the reflection characteristic of the filter, and when this value is 1, it means that there is no reflection. Therefore, the closer the in-band VSWR is to one,
Good characteristics with little reflection.

【0043】実際のフィルタに要求される特性上のスペ
ックは、個々のフィルタが使用される機器の設計に依存
するが、一般には、帯域外減衰量が−45dB以上、比
帯域幅が3%以上、帯域内VSWR(電圧定在波比)が
2.5以下であれば、要求されるスペックを実現するこ
とができる。図8において上記の範囲を示すと、下式の
3点の座標に囲まれた領域(境界を含む)に相当する。
The specification of the characteristics required for an actual filter depends on the design of the device in which each filter is used. In general, the out-of-band attenuation is -45 dB or more, and the specific bandwidth is 3% or more. If the in-band VSWR (voltage standing wave ratio) is 2.5 or less, required specifications can be realized. The above range in FIG. 8 corresponds to a region (including a boundary) surrounded by the coordinates of the three points in the following equation.

【0044】 A:(Cs,Cp)=(2.00,8.00) B:(Cs,Cp)=(2.75,5.09) C:(Cs,Cp)=(4.32,8.00) これより、CsおよびCpが上記の範囲内の値になるよ
うに梯子型弾性表面波フィルタ20を構成すれば、80
0MHz帯の移動体通信用RFフィルタに要求される周
波数特性を満足する。
A: (Cs, Cp) = (2.00, 8.00) B: (Cs, Cp) = (2.75, 5.09) C: (Cs, Cp) = (4.32, 8.00) From this, if the ladder-type surface acoustic wave filter 20 is configured such that Cs and Cp fall within the above ranges, 80
Satisfies the frequency characteristics required for a 0 MHz band mobile communication RF filter.

【0045】図9は、各共振器22、23のIDT静電
容量が図8におけるT点の値、すなわち(Cs,Cp)
=(3.1,6.5)を満足するように作製した梯子型
弾性表面波フィルタ20の周波数特性である。具体的に
は、直列腕共振器22のIDTの電極周期を4.408
μm、交差幅を55.10μm、対数を120対、ま
た、並列腕共振器23のIDTの電極周期を4.612
μm、交差幅を138.36μm、対数を100対とし
ている。このとき、通過帯域の中心周波数は872.5
MHz、帯域幅は31MHz、帯域内VSWRは2.2
となり、送信帯域における帯域外減衰量は−50dBと
なって、帯域外減衰量が大きく、通過帯域内でのリップ
ルが小さい周波数特性が得られている。
FIG. 9 shows that the IDT capacitance of each of the resonators 22 and 23 is the value at the point T in FIG. 8, that is, (Cs, Cp).
= Frequency characteristics of a ladder type surface acoustic wave filter 20 manufactured to satisfy (3.1, 6.5). Specifically, the electrode period of the IDT of the series arm resonator 22 is set to 4.408.
μm, the intersection width is 55.10 μm, the logarithm is 120 pairs, and the electrode period of the IDT of the parallel arm resonator 23 is 4.612.
μm, the intersection width is 138.36 μm, and the logarithm is 100 pairs. At this time, the center frequency of the pass band is 872.5
MHz, the bandwidth is 31 MHz, and the in-band VSWR is 2.2.
, And the out-of-band attenuation in the transmission band is -50 dB, and a frequency characteristic in which the out-of-band attenuation is large and the ripple in the pass band is small is obtained.

【0046】弾性表面波フィルタ20は、共振器22、
23間の接続配線26ならびにワイヤボンディング配線
の電気抵抗およびインダクタンスにより、共振特性が変
化する。特に、共振器に等価的に接続されているインダ
クタンスが大きくなると、共振器の共振周波数が低周波
数側にシフトする。しかし、並列腕共振器23の共振周
波数が通過帯域の低周波数側のストップバンドであるの
で、インダクタンスが大きいと、梯子型弾性表面波フィ
ルタ20のカットオフ特性が劣化して、周波数特性にお
ける通過帯域への急峻な立ち上がりが得られない。ま
た、並列腕共振器23に関連して存在する電気抵抗が大
きくなると、共振周波数での共振抵抗が大きくなってス
トップバンドが消滅する。
The surface acoustic wave filter 20 includes a resonator 22,
The resonance characteristics vary depending on the electrical resistance and inductance of the connection wiring 26 between the wirings 23 and the wire bonding wiring. In particular, when the inductance equivalently connected to the resonator increases, the resonance frequency of the resonator shifts to a lower frequency side. However, since the resonance frequency of the parallel arm resonator 23 is a stop band on the lower frequency side of the pass band, if the inductance is large, the cutoff characteristics of the ladder type surface acoustic wave filter 20 deteriorate, and the pass band in the frequency characteristics is reduced. No steep rise to is obtained. Also, when the electric resistance existing in relation to the parallel arm resonator 23 increases, the resonance resistance at the resonance frequency increases, and the stop band disappears.

【0047】特に、図2に示す直列腕共振器22から並
列腕共振器23への接続配線26は、共振器22、23
の電極と同時にAl膜で作製するために厚さが0.4μ
m程度しかない一方で、並列腕共振器23に接続するた
めに500μm以上の長さが必要である。従って、接続
配線26の電気抵抗およびインダクタンスを小さくする
には、その幅を広くする必要がある。
In particular, the connection wiring 26 from the series arm resonator 22 to the parallel arm resonator 23 shown in FIG.
0.4 μm in thickness to produce an Al film at the same time as the electrodes
m, while a length of 500 μm or more is required to connect to the parallel arm resonator 23. Therefore, in order to reduce the electric resistance and inductance of the connection wiring 26, it is necessary to increase the width.

【0048】図10は、図2の構成において、接続配線
26の幅と、通過帯域から低周波数領域側に30MHz
離れた周波数値での減衰量との関係図である。接続配線
26の長さは500μmである。接続配線26の幅が5
0μmより大きいと減衰量は35dBに収束していく
が、接続配線26の幅が50μmより小さいと、インダ
クタが大きくなり減衰量が急激に小さくなる。従って、
接続配線26の幅は、少なくとも50μm必要である。
FIG. 10 shows the configuration of FIG. 2 in which the width of the connection wiring 26 and the frequency of 30 MHz
It is a relation diagram with the amount of attenuation in a distant frequency value. The length of the connection wiring 26 is 500 μm. The width of the connection wiring 26 is 5
If the width is larger than 0 μm, the attenuation converges to 35 dB, but if the width of the connection wiring 26 is smaller than 50 μm, the inductor becomes large and the attenuation rapidly decreases. Therefore,
The width of the connection wiring 26 needs to be at least 50 μm.

【0049】一方、入出力端子24では、基板21を挟
んで対地容量が生じる。入出力端子24での対地容量が
大きくなると、通過帯域内リップルが大きくなる。移動
体通信用のRFフィルタでは通過帯域内リップルはでき
るだけ小さい方がよく、許容できる通過帯域内リップル
は、通常1.5dB以下である。
On the other hand, at the input / output terminal 24, a ground capacitance is generated across the substrate 21. As the capacitance to the ground at the input / output terminal 24 increases, the ripple in the pass band increases. In an RF filter for mobile communication, the ripple in the pass band is preferably as small as possible, and the allowable ripple in the pass band is usually 1.5 dB or less.

【0050】図11は、入出力端子24の1個あたりの
面積と通過帯域内リップルとの関係を示す。これより、
入出力端子24の面積が0.14平方mm以下のとき
に、通過帯域内リップルが許容される1.5dB以下の
値になる。ただし、入出力端子24は、ワイヤボンディ
ングによる配線を接続するために一辺の長さを150μ
m以上にする必要がある。
FIG. 11 shows the relationship between the area per input / output terminal 24 and the ripple in the pass band. Than this,
When the area of the input / output terminal 24 is equal to or less than 0.14 square mm, the value of the in-passband ripple is equal to or less than 1.5 dB. However, the input / output terminal 24 has a side length of 150 μm for connecting wiring by wire bonding.
m or more.

【0051】以上のように、本実施例の構成による梯子
型弾性表面波フィルタ20は、従来の梯子型弾性表面波
フィルタと比較して、通過帯域内リップルが小さく帯域
外減衰量を十分確保した優れた周波数特性を実現でき
る。
As described above, the ladder type surface acoustic wave filter 20 according to the configuration of the present embodiment has a small ripple in the pass band and a sufficient amount of attenuation outside the band as compared with the conventional ladder type surface acoustic wave filter. Excellent frequency characteristics can be realized.

【0052】なお、本実施例の説明では、梯子型弾性表
面波フィルタ20の基本ユニット27を計3段縦続接続
しているが、これはこの数値に限られるものではない。
例えば、2段の基本ユニット27を縦続接続して梯子型
弾性表面波フィルタを構成すると、本実施例における電
極膜厚およびIDTの静電容量の範囲において、本実施
例で説明した3段の基本ユニット27が縦続接続されて
いる場合に比べて、帯域外減衰量が劣るものの帯域幅お
よび帯域内リップルの点では特に不利にならない。
In the description of the present embodiment, the basic units 27 of the ladder-type surface acoustic wave filter 20 are cascade-connected in a total of three stages, but this is not limited to this value.
For example, when a ladder-type surface acoustic wave filter is formed by cascading two basic units 27, the three-stage basic unit described in this embodiment can be used in the range of the electrode film thickness and the capacitance of the IDT in this embodiment. Although the out-of-band attenuation is inferior to the case where the units 27 are connected in cascade, there is no particular disadvantage in terms of bandwidth and in-band ripple.

【0053】あるいは、縦続接続されている基本ユニッ
ト27のうちで最終段のユニットに関しては、上記で説
明したT型の基本ユニットの構成ではなく、直列腕共振
器22と並列腕共振器23とを各1個ずつ接続した構
成、すなわち最終の直列腕共振器22を1個省略した構
成とすることもできる。また、図2に示す本実施例の梯
子型弾性表面波フィルタ20の構成では、入出力端子2
4及びアース端子25は、いずれも角形(長方形)を有
するように描かれている。しかし、これらの端子24、
25の形状はこれに限られるものではなく、例えば円形
でもよい。
Alternatively, the last unit of the cascade-connected basic units 27 does not have the configuration of the T-type basic unit described above, but includes a series arm resonator 22 and a parallel arm resonator 23. A configuration in which each one is connected, that is, a configuration in which one final series arm resonator 22 is omitted may be employed. In the configuration of the ladder type surface acoustic wave filter 20 of the present embodiment shown in FIG.
4 and the ground terminal 25 are both depicted as having a square shape (rectangle). However, these terminals 24,
The shape of 25 is not limited to this, and may be, for example, a circle.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように、本発明の弾性表面波フィ
ルタは、直列に接続された2個の弾性表面波共振器と、
それらに並列に接続されるとともにさらに接地されてい
るもう1個の弾性表面波共振器とからなる基本共振器ユ
ニットが計3段縦続に接続されている構成を有してお
り、それによって、通過帯域内リップルが小さく帯域外
減衰量を十分確保した優れた周波数特性を有する広帯域
フィルタが実現される。
As described above, the surface acoustic wave filter of the present invention comprises two surface acoustic wave resonators connected in series,
A basic resonator unit comprising another surface acoustic wave resonator connected in parallel to them and further grounded has a configuration in which a total of three stages are connected in cascade, whereby A wideband filter having excellent frequency characteristics with small in-band ripple and sufficient out-of-band attenuation is realized.

【0055】弾性表面波フィルタが形成される圧電性材
料からなる基板として、36゜YカットX伝搬タンタル
酸リチウム基板を使用し、弾性表面波共振器に含まれる
すだれ状電極を、アルミニウムを主成分とする金属膜か
ら構成することによって、移動体通信用RFフィルタと
して特に良好な特性を得ることができる。
As a substrate made of a piezoelectric material on which the surface acoustic wave filter is formed, a 36 ° Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate is used, and the interdigital electrodes included in the surface acoustic wave resonator are made mainly of aluminum. Particularly good characteristics can be obtained as an RF filter for mobile communication by using a metal film.

【0056】また、すだれ状電極を構成する金属膜の厚
さを、並列に接続されている弾性表面波共振器のすだれ
状電極の電極周期の8%以上かつ10%以下の範囲内の
値にすることによって、比帯域幅が3%以上、帯域外減
衰量が−50dB以上で、かつ通過帯域内リップルが
1.5dB以下の、良好なフィルタ特性を得ることがで
きる。
Further, the thickness of the metal film forming the interdigital transducer is set to a value within a range of 8% or more and 10% or less of the electrode cycle of the interdigital transducer of the surface acoustic wave resonator connected in parallel. By doing so, it is possible to obtain good filter characteristics in which the fractional bandwidth is 3% or more, the out-of-band attenuation is -50 dB or more, and the ripple in the pass band is 1.5 dB or less.

【0057】さらに、各弾性表面波フィルタのすだれ状
電極の静電容量を、請求項4に記載の範囲内の値にする
ことによって、800MHz帯の移動体通信用RFフィ
ルタに一般的に要求される特性を満足することができ
る。
Furthermore, by setting the capacitance of the interdigital transducer of each surface acoustic wave filter to a value within the range described in claim 4, it is generally required for an RF filter for mobile communication in the 800 MHz band. Characteristics can be satisfied.

【0058】また、3個の基本共振器ユニットのうちの
2個に接続されるアース端子を共通にして、他の1個を
独立に設けることによって、製造工程の簡単化及び製造
コストの低減と良好な所望の周波数特性の実現との間の
トレードオフの関係を、最も良好に満足することができ
る。
Further, by providing a common ground terminal to two of the three basic resonator units and providing the other one independently, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. The trade-off between realization of good desired frequency characteristics can be best satisfied.

【0059】共振器間の接続配線の幅を50μm以上に
すれば、十分な帯域外減衰量の確保に有効である。
When the width of the connection wiring between the resonators is 50 μm or more, it is effective to secure a sufficient out-of-band attenuation.

【0060】また、入出力端子の面積を0.14平方m
m以下にすれば、通過帯域内リップルの大きさを1.5
dB以下にすることができる。
The area of the input / output terminal is 0.14 square m.
m, the magnitude of the ripple in the pass band is 1.5
dB or less.

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

【図1】本発明の実施例で使用する弾性表面波共振器の
構成を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a surface acoustic wave resonator used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタの構成を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a ladder type surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタの周波数特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating frequency characteristics of a ladder-type surface acoustic wave filter according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来の梯子型弾性表面波フィルタの周波数特性
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics of a conventional ladder type surface acoustic wave filter.

【図5】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタのAl膜の厚さと比帯域幅との関係、およびAl膜
の厚さと送信帯域における帯域外減衰量との関係を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the thickness of the Al film and the relative bandwidth and the relationship between the thickness of the Al film and the out-of-band attenuation in the transmission band of the ladder-type surface acoustic wave filter according to the embodiment of the present invention. .

【図6】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタの周波数特性に対するAl膜厚の影響を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the influence of the Al film thickness on the frequency characteristics of the ladder type surface acoustic wave filter according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタのAl膜厚と通過帯域内リップルとの関係を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an Al film thickness and a ripple in a pass band of the ladder type surface acoustic wave filter according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタの直列腕共振器のIDT静電容量および並列腕共振
器のIDT静電容量と、帯域外減衰量との関係を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the IDT capacitance of the series arm resonator and the IDT capacitance of the parallel arm resonator of the ladder type surface acoustic wave filter and the out-of-band attenuation in the embodiment of the present invention. .

【図9】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フィ
ルタの周波数特性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a frequency characteristic of the ladder type surface acoustic wave filter according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フ
ィルタの共振器間の接続配線幅と帯域外減衰量との関係
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a connection wiring width between resonators of the ladder type surface acoustic wave filter and an out-of-band attenuation amount in the example of the present invention.

【図11】本発明の実施例における梯子型弾性表面波フ
ィルタの入出力端子の面積と通過帯域内リップルとの関
係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the area of the input / output terminal of the ladder-type surface acoustic wave filter and the ripple in the pass band according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21 圧電性基板 2 すだれ状電極(IDT) 3 反射器 4 入出力端子 10 弾性表面波共振器 20 梯子型弾性表面波フィルタ 22a〜22f 直列腕共振器 23a〜23c 並列腕共振器 24a 入力端子 24b 出力端子 25a、25b アース端子 26 接続配線 27a〜27c 基本共振器ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 Piezoelectric substrate 2 IDT 3 Reflector 4 Input / output terminal 10 Surface acoustic wave resonator 20 Ladder type surface acoustic wave filter 22a-22f Series arm resonator 23a-23c Parallel arm resonator 24a Input terminal 24b output terminal 25a, 25b ground terminal 26 connection wiring 27a-27c basic resonator unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 慶治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−183380(JP,A) 特開 平1−290308(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/64 H03H 9/145 H03H 9/25 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Keiji Onishi 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-5-183380 (JP, A) JP-A-1- 290308 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 9/64 H03H 9/145 H03H 9/25

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電性材料からなる基板と、 該基板上に設けられた入力端子及び出力端子と、 該基板上で該入力端子及び該出力端子の間に縦続に接続
された3つの基本共振器ユニットとを備える弾性表面波
フィルタであって、 該3つの基本共振器ユニットのそれぞれが、 該入力端子及び該出力端子の間に直列に接続された第1
及び第2の弾性表面波共振器と、 該第1及び第2の弾性表面波共振器の間に接続され、さ
らに接地されている第3の弾性表面波共振器とを備え、 さらに2つのアース端子を備え、該2つのアース端子の
うちのひとつが、該3つの基本共振器ユニットのうちの
2つに含まれる該第3の弾性表面波共振器を接地するた
めに共通に使用されている弾性表面波フィルタ。
1. A substrate made of a piezoelectric material, an input terminal and an output terminal provided on the substrate, and three basic resonances connected in cascade between the input terminal and the output terminal on the substrate. A surface acoustic wave filter comprising a first unit and a first unit connected in series between the input terminal and the output terminal.
And a second surface acoustic wave resonator, and a third surface acoustic wave resonator connected between the first and second surface acoustic wave resonators and further grounded. And one of the two ground terminals is commonly used to ground the third surface acoustic wave resonator included in two of the three basic resonator units. Surface acoustic wave filter.
【請求項2】 第1及び第2の弾性表面波共振器と
第3の弾性表面波共振器とを接続する配線の幅が50μ
m以上である請求項1に記載の弾性表面波フィルタ。
Wherein the width of the wiring for connecting the said first and second surface acoustic wave resonator and said <br/> third surface acoustic wave resonator is 50μ
The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein m is not less than m.
【請求項3】 入力端子及び出力端子の面積が、そ
れぞれ0.14平方mm以下である請求項1に記載の
性表面波フィルタ。
Wherein the area of said input terminals and said output terminals, bullet <br/> surface wave filter according to claim 1 respectively is less than 0.14 square mm.
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