JP5023749B2 - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、通信機器等に用いられる弾性表面波フィルタに関する。

この種の弾性表面波フィルタは、圧電基板上に設ける櫛型電極や配線電極の構成としてアルミニウム層と圧電基板の間にチタン層を介在させた積層電極構造とし耐電力性を向上させた構造としていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−２４３９６１号公報

しかしながら、櫛型電極や配線電極を形成するチタン層は抵抗成分が高く、弾性表面波フィルタとした場合に挿入損失が劣化してしまうため、このチタン層を出来る限り薄く形成するのであるが、チタン層を薄くすることでチタン層に大きな圧縮応力が生じ、特にこの配線電極における圧縮応力が圧電基板に作用し、パワーアンプなどからの電力印加に伴いインターモジュレーション特性（以下、ＩＭ特性と称する）を劣化させてしまうという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題を解決し、弾性表面波フィルタの耐電力性の改善に伴うＩＭ特性の劣化を抑制することを目的とする。

この問題を解決するため本発明は、弾性表面波フィルタを形成する配線電極の構成を、櫛型電極を形成する積層電極上にさらにチタン層とアルミニウム層を配置して形成し、このチタン層の厚みを櫛型電極を形成するチタン層より厚くしたのである。

本発明によれば、弾性表面波フィルタの耐電力性の改善に伴うＩＭ特性の劣化を抑制することが出来るのである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は本発明の一実施形態を示す弾性表面波フィルタを示した斜視図であり、その基本構成は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなど圧電基板１の上面に複数の櫛型電極２を配置し、それらを配線電極３で直並列に適宜接続したラダー型フィルタを示している。なお、櫛型電極２はそれぞれ伝播方向において両側に反射器４が配置されている。

また、櫛型電極２および配線電極３は図２に示すごとく、櫛型電極２をアルミニウムやアルミニウムを主成分とする合金を用いたアルミニウム層５とチタンやチタンを主成分とする合金を用いたチタン層６を積み重ねた積層電極７として形成し、積層電極７のチタン層６側を圧電基板１に当接するように配置している。

また、配線電極３は櫛型電極２と同時に形成された積層電極７の上にさらにチタンやチタンを主成分とする合金を用いたチタン層８とアルミニウムやアルミニウムを主成分とする合金を用いたアルミニウム層９を積み重ねた構造としている。

なお、これらを作成するにあたっては、特に図示していないが、先ず、圧電基板１上にチタン層６とアルミニウム層５を形成しエッチングにより櫛型電極２及び配線電極３のパターンを形成する。次に、配線電極３部分を除きレジスト膜を形成しチタン層８およびアルミニウム層９を電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着などの蒸着法により形成し、その後レジスト膜を除去するリフトオフ法により作成している。

そして、この弾性表面波フィルタにおいては、櫛型電極２及び配線電極３を形成する各層の厚みを圧電基板１側から順に、積層電極７を構成するチタン層６が３０ｎｍ、アルミニウム層５が１５０ｎｍ、積層電極７の上部に設けられるチタン層８が１００ｎｍ、アルミニウム層９が１０００ｎｍとしており、このように配線電極３における積層電極７の上部に設けられたチタン層８の厚みを、積層電極７を形成するチタン層６の厚みより厚く設定することにより弾性表面波フィルタの耐電力性の改善に伴うＩＭ特性の劣化を抑制することが出来るのである。

すなわち、弾性表面波フィルタを形成する場合、先に述べたごとく櫛型電極２および配線電極３を同時に形成するため、櫛型電極２と同様の積層電極７が配線電極３内にも形成される。そして、この積層電極７に含まれるチタン層６が薄いことから圧電基板１に対して圧縮応力として作用することになるが、チタン層６の厚みが薄い時には圧縮応力として作用するのであるが厚みを厚くすることで圧縮応力が緩和されていき、その後、引張応力に変わるという特性を有しており、この特性によりチタン層８の引張応力がチタン層６の圧縮応力を緩和する方向に作用することに起因するものである。

つまり、櫛型電極２は複数の微細な電極パターンを集めた集合体であるため、圧電基板１に対する影響が少ないものとなっているが、これに対して配線電極３は櫛型電極２間を接続するためのもので一体の大電極パターンとして形成されるため、圧電基板１に対する影響が大きいものとなるが、この圧電基板１に大きく影響する配線電極３の圧縮応力を先に述べたように低減しているので、弾性表面波フィルタとしてのＩＭ特性を抑制することが出来るのである。

なお、上述した一実施形態の弾性表面波フィルタにおいては、櫛型電極２の構造をチタン層６とアルミニウム層５を各１層で形成したが、特に図示していないがこの櫛型電極２の構造をチタン層６とアルミニウム層５を交互に複数積み重ねた構造としてもよく、この場合、配線電極３に設けるチタン層８と厚みを比較する櫛型電極２のチタン層６の厚みを、積層電極７を形成する複数積み重ねたチタン層６の厚みの和とし、配線電極３のチタン層８の厚みをこれより厚くすることで同様の効果が得られる。

本発明に係る弾性表面波フィルタは、弾性表面波フィルタの耐電力性の改善に伴うＩＭ特性の劣化を抑制するという効果を有し、主として通信機器等に用いられる弾性表面波フィルタにおいて有用となるものである。

本発明の一実施形態を示す弾性表面波フィルタの斜視図 同弾性表面波フィルタの電極構造を示す断面図

符号の説明

１ 圧電基板
２ 櫛型電極
３ 配線電極
５ （第１の）アルミニウム層
６ （第１の）チタン層
７ 積層電極
８ （第２の）チタン層
９ （第２の）アルミニウム層

Claims (1)

1. 複数の櫛型電極を組み合わせた弾性表面波フィルタであって、前記弾性表面波フィルタは、圧電基板と、この圧電基板上に設けられた櫛型電極と、前記櫛型電極に接続された配線電極を備え、
   前記櫛型電極は前記圧電基板上に設けられた第１のチタン層と、この第１のチタン層上に設けられた第１のアルミニウム層を順に積み重ねた積層電極で形成し、
   前記配線電極は、前記積層電極上にさらに第２のチタン層と、この第２のチタン層上に設けられた第２のアルミニウム層を配置して形成し、
   前記第２のチタン層の厚みを前記第１のチタン層より厚くしたことを特徴とする弾性表面波フィルタ。

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