JP4817512B2

JP4817512B2 - 弾性表面波装置

Info

Publication number: JP4817512B2
Application number: JP2001055643A
Authority: JP
Inventors: 治江口
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002261583A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弾性表面波が伝搬する電極構造列を形成する弾性表面波装置であり、小型化し電極構造列間の音響波の分離を向上する弾性表面波装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の移動体通信機や携帯電話は小型化及び、低背化が進み、これに使用される弾性表面波装置を代表とする電子部品も小型化及び、低背化への対応が進んでいる。更に最近では、通話回線数を多数にし高密度の通信回線の要求もあることから、通話信号を伝送する送受信周波数を精度良く分割する機能部品のフィルタ能率にも高度な仕様の要求を迫られている。
【０００３】
上述の送受信信号のフィルタリングに関して、移動体通信等の分野では弾性表面波を利用した帯域フィルタとしての弾性表面波装置が用いられるようになっている。このような分野の弾性表面波装置は、非常に高性能な帯域特性が求められ、特に、帯域外において大きく減衰するような減衰特性が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述する現象の要因のひとつに、電極構造列間の不要伝搬波が考えられる。この不要波の抑制と帯域外減衰特性を得るために、移動体通信等の分野では、入力ＩＤＴと出力ＩＤＴを有する電極構造列を縦続接続した弾性表面波装置が用いられており、特開平５−１０２７８３号公報などに記載があるように、電極構造列間に表面波を吸収又は散乱する遮断手段である溝構造の弾性表面波装置が一般的には使われている。
【０００５】
しかしながら、上述の溝構造では溝からの反射波や輻射波に対して充分な不要波の抑制ができにくく、電極構造列を縦続接続すると高周波側の帯域外減衰量が予想よりも劣化する傾向にある。また将来的に、電極構造列単位で異なる周波数のフィルタリングを行うことを実現しようとすると、個々別々の電極構造列相互間で音響波の分離を低下させてしまうという現象も招くおそれがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために成したものであり、弾性表面波が伝搬する矩形状の一主面に１つの電極構造列が設けられている圧電基板が少なくとも２つ以上備えられており、前記各圧電基板は、隣り合う前記圧電基板の長辺の側面を対向させつつ並べて配置されており、隣り合う前記圧電基板の対向する側面全面が接着剤により接合されている弾性表面波装置であって、圧電基板を接合する接着剤が、圧電基板の弾性表面波の伝搬する主面より凸状態に盛り上がっている。このような状態の接着剤により不要波の拡散効果を得ることができる。
【０００８】
要するに、従来の弾性表面波装置では、図３に示すように電極構造列間に配置する溝付近では、電極構造列で発生する伝搬波が不規則に反射するために、電極構造列から発生した伝搬波が再度電極構造列に戻ることや、溝部を回避し弾性表面波波装置を構成する圧電基板材料の裏面端（ＩＤＴ電極を配置する主面に対する他面）に反射する伝搬波などにより、不要波の充分な抑制効果をもたらしていないものと発明者は考察する。
【０００９】
この不要波の抑制効率を改善することが本願発明の目的で、これを実現するために、各々の圧電基板上に電極構造列を形成し圧電基板を接着し弾性表面波装置を構成するものである。本発明の弾性表面波装置により、不要波の伝搬と電極構造列間の音響波の分離を殆ど皆無にすることで、各々の電極構造列から発生する伝搬に対する反射波や輻射波を大幅に抑制し、仮に電極構造列毎に異なる周波数のフィルタリングを行うことを実現しようとする場合であっても、個々別々の電極構造列相互間の干渉波の抑制に対して大幅な改善を図ることができる。
【００１０】
【作用】
本発明は簡単に表現してしまえば、電極構造列を形成する圧電基板を単位分けし、各々の電極構造列の伝搬波を孤立化することを狙った弾性表面波装置である。従来では、電極構造列間に表面波を吸収又は散乱する溝を設けたことで、電極構造列間における弾性表面波の不要波の影響を改善し、特に高周波側の帯域外減衰量の劣化を低減させたものに対し、電極構造列単位に圧電基板を分割することにより皆無に等しいまでに、電極構造列間の干渉波を抑制することができる。現状ではひとつの弾性表面波装置で単一周波数をフィルタリングしているが、将来的に電極構造列単位で異なる周波数のフィルタリングを行う場合でも、各電極構造から発生する異なる周波数も確実に遮断、分離することから、個々別々の電極構造列相互間の音響波分離をも大幅に向上することができる。
【００１１】
【本発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。本発明の一実施例による２つの電極構造列を縦続接続してなる弾性表面波装置について図１及び図２の斜視図で説明する。第１の基板７と第２の基板８は、約４００μｍ厚のＳＣカット水晶を材料とし、矩形状の主面を有する圧電基板からなる。第１の基板７の一主面には、その主面の一辺と平行に弾性表面波が伝搬するように、アルミニウム電極による電極構造列３が形成されている。又、第２の基板８の一主面には、その主面の一辺と平行に弾性表面波が伝搬するように、アルミニウム電極による電極構造列３０が形成されている。電極構造列３及び３０は、それぞれ同一の構造であり弾性表面波の伝搬波長をλとして約２０λの間隔をあけて伝搬方向が平行になるように形成されている。
【００１２】
本実施例では弾性表面波の速度が約３１５７ｍ／ｓｅｃ、中心周波数が８５．３８ＭＨｚであるので、波長λは３７μｍとなる。本実施例における弾性表面波装置５は、縦続接続の第１段目となる電極構造列３が形成された第１の基板７の側面７Ｅと、縦続接続の第２段目となる電極構造列３０が形成された第２の基板８の側面８Ｅとを、接着剤６により接合する形態となっている。
【００１３】
第１段目の電極構造列３は、中央の入力ＩＤＴ１の両側に一対の反射器２４、２５により挟んだ構造を成している。入力ＩＤＴ１の外側には入力用ボンディングパッド２６が設けられ、電極構造列３０側には接地用ボンディングパッド２７が設けられている。
【００１４】
第２段目の電極構造列３０は、中央の出力ＩＤＴ２の両側に一対の反射器３４、３５により挟んだ構造をしている。出力ＩＤＴ２の電極構造列３側には接地用ボンディングパッド４６が設けられ、第２の基板８における第１の基板７とは反対の端面に近い側には出力用ボンディングパッド４７が設けられている。
【００１５】
上述する第１段目の電極構造列３と第２段目の電極構造列３０の間で発生する不要波や輻射波は、第１の基板７と第２の基板８を貼合わせることにより実質上皆無に等しくなる。なお、電極構造列３のボンディングパッド２７と、電極構造列３０のボンディングパッド４６とは接合部を跨いで、それぞれワイヤ９により接続され、電極構造列３と電極構造列３０が縦続接続されている。
【００１６】
図２に本発明の一実施例の弾性表面波装置５を分離した概念図を示す斜視図である。第１段目の電極構造列３と第２段目の電極構造列３０から発生する伝搬波は、圧電基板の表面を伝搬し各基板（第１の基板７と第２の基板８）の端部に到達する。しかし、第１の基板７と第２の基板８とは分離した異なる基板を接着することで、各基板で発生する伝搬波は接着部（接合部）により吸収されることから、第１段目の電極構造列３と第２段目の電極構造列３０におよぼす不要波としての成分を抑制するものである。
【００１７】
このことは、仮に電極構造列単位で異なる周波数のフィルタリングを行う素子形態を持つ弾性表面波装置５の場合にあっては、各電極構造から発生する異なる周波数を上述の接合部により遮断することから、個々別々の電極構造列相互間の音響波の分離を大幅に向上することができる。
【００１８】
なお、本実施例では、第１段目の電極構造列３と第２段目の電極構造列３０との２段の電極構造列を例として記載しているが、電極構造列が増えた場合には、各電極構造列間を接着するすることで同様の効果を奏することは言うまでもなく、電極構造列単位で異なる周波数のフィルタリングを行う素子形態を持つ弾性表面波装置５では、その周波数帯の制限を受けるものではない。また、実施例では共振器型の構造を例にしているが、トランスバーサル型の構造や、電極構造列それぞれが異なる構造であったり、電気機械結合係数が同じで構造も異なった構造を持つ弾性表面波装置であっても構わない。
【００１９】
また、本実施例では圧電基板の材料に水晶基板を用いているが、水晶基板以外の圧電基板材料として、四ホウ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ランガライト、ダイアモンドなど、基板材料の制限を受けるものでも無く、異なる材料の圧電基板を接着して弾性表面波装置５を形成しても構わない。なお、圧電基板の接着剤の一例として、シリコン系やエポキシ系などの接着剤６が使われるが接着剤の種類に制約を受けるものではない。更に、圧電基板の接着部（接着剤）を弾性表面波の伝搬する主面より僅かに凸状態（特に図示しない）になるように接着剤６を形成することにより、弾性表面波装置５表面の伝搬波の抑制を実現することで本発明の効果効率をより向上することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電極構造列間に表面波を吸収又は散乱することを目的とし、電極構造列を形成する圧電基板を一単位として、各圧電基板を接着することで、電極構造列間における不要波の影響を抑制することにより、特に高周波側の帯域外減衰量を低減することができる。また、仮に電極構造列単位で異なる周波数のフィルタリングを行うことを実現しようとする場合であっても、個々別々の電極構造列相互間の音響波の分離の向上も図ることで、小型化ながら減衰特性を満足する弾性表面波装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である弾性表面波装置の斜視図である。
【図２】本発明の弾性表面波装置における不要波の反射概念を示す斜視図である。
【図３】従来の弾性表面波装置における不要波の反射概念を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１入力ＩＤＴ
２出力ＩＤＴ
３、３０電極構造列
５弾性表面波装置
６接着剤
７第１の基板（圧電基板）
８第２の基板（圧電基板）

Claims

弾性表面波が伝搬する矩形状の一主面に１つの電極構造列が設けられている圧電基板が少なくとも２つ以上備えられており、
前記各圧電基板は、隣り合う前記圧電基板の長辺の側面を対向させつつ並べて配置されており、
隣り合う前記圧電基板の対向する側面全面が接着剤により接合されている弾性表面波装置であって、
前記接着剤が、前記圧電基板の弾性表面波が伝搬する主面より凸状態であることを特徴とする弾性表面波装置。