JP5045063B2 - Surface acoustic wave resonator - Google Patents
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本発明は、主として移動体通信機器にて使用される弾性表面波共振子に関するものである。 The present invention relates to a surface acoustic wave resonator mainly used in mobile communication equipment.
一般にこの種の弾性表面波共振子としては、図4に示すように、回転YカットX伝播LiTaO3からなる圧電基板1の上面に形成されたバスバー2と電極指3とからなる櫛型電極4により形成されており、櫛型電極4内にエネルギーを閉じ込める為、バスバー2に切欠き5を所定の間隔で配置したグレーティング領域6を形成し、電極指3が交差する領域7とグレーティング領域6での表面波の伝播速度を異ならせ、導波路状態を形成していた。
Generally, as this type of surface acoustic wave resonator, as shown in FIG. 4, a comb-shaped electrode 4 comprising a
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。
しかしながら、グレーティング領域6を形成するにあたり切欠き5を複数配置したことで、その部分に圧電基板1の表面が露出した自由表面が形成されてしまい、回転YカットX伝播LiTaO3からなる圧電基板1を用いた弾性表面波共振子においてはこの自由表面からSSBW(Surface Skimming Bulk Wave)が放射されてエネルギー損失が生じてしまうという問題を有していた。
However, when the plurality of notches 5 are arranged in forming the grating region 6, a free surface where the surface of the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、弾性表面波共振子におけるエネルギーの閉じ込み効率を向上させることを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to improve energy confinement efficiency in a surface acoustic wave resonator.
上記目的を達成するために本発明は、回転YカットX伝播LiTaO3からなる圧電基板上と、この圧電基板上に形成された櫛型電極を有し、櫛型電極は一対のバスバーと、それぞれのバスバーから対向するバスバー側に交互に延出された複数の電極指とから構成され、バスバーは伝播方向にその厚みが厚い領域と薄い領域が周期性を持って形成されたグレーティング領域を設けた構成とした。 In order to achieve the above object, the present invention has a piezoelectric substrate made of rotated Y-cut X-propagating LiTaO 3 and a comb-shaped electrode formed on the piezoelectric substrate. The comb-shaped electrode includes a pair of bus bars, The bus bar is provided with a grating region in which a thick region and a thin region are formed with periodicity in the propagation direction. The configuration.
本発明の弾性表面波共振子によれば、弾性表面波共振子におけるエネルギーの閉じ込み効率を向上させることが出来るのである。 According to the surface acoustic wave resonator of the present invention, the energy confinement efficiency in the surface acoustic wave resonator can be improved.
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は弾性表面波共振子の上面図であり、回転YカットX伝播LiTaO3からなる圧電基板8上に形成された櫛型電極9が配置された構成で、この櫛型電極9は、一対のバスバー10a,10bと、一方のバスバー10a(10b)から対向する他方のバスバー10b(10a)に向けて交互に延出された複数の電極指11とから構成されている。
FIG. 1 is a top view of a surface acoustic wave resonator in which a comb-
そして、この弾性表面波共振子においては、バスバー10a,10bにその厚みが厚い領域12と薄い領域13が伝播方向に対して周期性を持つよう交互に並べたグレーティング領域14を形成することにより、弾性表面波共振子のエネルギー閉じ込み効率を向上させている。
In this surface acoustic wave resonator, by forming the grating regions 14 in which the
すなわち、グレーティング領域14がバスバー10a(10b)の厚みが厚い領域12と薄い領域13が伝播方向に対して周期性を持つよう交互に並べた構造としたことで、この電極厚みの差を形成することにより図4に示す従来の切欠き5を設ける構造と同様の効果、つまりバスバー10a(10b)内における伝播速度を遅くできエネルギーの閉じ込み作用が得られるのである。
In other words, the grating region 14 has a structure in which the
さらに、このバスバー10a,10b内にSSBWの発生原因となる自由表面を形成する切欠きが形成されていないのでSSBWの放射が抑制されて、SSBWの放射に伴うエネルギー損失を抑制、すなわちエネルギーの閉じ込み効果が向上できるのである。
Further, since the notches forming the free surface that causes SSBW are not formed in the
また、回転YカットX伝播LiTaO3からなる圧電基板8で構成した弾性表面波共振子においては、電極指11が交差する領域15の伝播速度よりグレーティング領域の伝播速度を遅くすることで、導波路状態を形成しエネルギーの閉じ込み作用を得るものであり、この一実施形態においてはバスバー10a,10bにおける周期を電極指11の周期より大きくすることで閉じ込み効果をさらに良くしている。
Further, in the surface acoustic wave resonator formed of the
すなわち、グレーティング領域14の周期を電極指11が交差する領域15の周期より大きくすることで、弾性表面波共振子の周波数特性における共振周波数と反共振周波数との間にグレーティング領域14の反射特性における中心周波数を設定することができ、弾性表面波共振子にとって必要となる周波数の弾性表面波をグレーティング領域14において効率よく閉じ込めることが出来るからである。
That is, by making the period of the grating region 14 larger than the period of the
また、このような弾性表面波共振子において電極指11やバスバー10a,10bなどの電極はフォトリソで形成することが多く、上述したグレーティング領域を形成する場合、バスバー10a,10bを図2に示されるよう下層電極膜16と上層電極膜17の2層構成とし、下層電極膜16に抜きパターン18を形成して段差構造とし、この下層電極膜16および抜きパターン18を上層電極膜17で覆う構造とすることで周期性の精度が向上できるのである。
Further, in such a surface acoustic wave resonator, electrodes such as the
すなわち、抜きパターン18のパターンニングが必要となる下層電極膜16の形成が平坦度の良い圧電基板8上に形成されるため寸法精度がよくなり、パターンニングがなく寸法精度の影響を受けにくい上層電極膜17を下層電極膜16上に形成する為、トータルの寸法精度が高くなるからである。
That is, since the formation of the
また、この一実施の形態における弾性表面波共振子は、グレーティング領域14をバスバー10a,10b内に設けた構造を挙げて説明したが、図3に示すようにバスバー10a,10bの電極指11側端辺部分にグレーティング領域19を設けても同様の作用効果が得られるものである。
The surface acoustic wave resonator according to this embodiment has been described with reference to the structure in which the grating region 14 is provided in the
なお、この図3に示した弾性表面波共振子では電極指11の先端からグレーティング領域19までの距離が、先に述べた図1に示すグレーティング領域14をバスバー10a,10b内に設けたものより小さく設定することができ、この部分からのSSBWの放射を抑制でき、さらにエネルギーの閉じ込み効果を高めることが出来るのである。
In the surface acoustic wave resonator shown in FIG. 3, the distance from the tip of the
また、上述した実施形態においては圧電基板上に単一の弾性表面波共振子を配置した構造を例に挙げて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものでなく、複数の弾性表面波共振子を適宜組み合わせた形態にでも適応できるものである。 In the above-described embodiment, a structure in which a single surface acoustic wave resonator is disposed on a piezoelectric substrate has been described as an example. However, the present invention is not limited to this embodiment, and a plurality of The present invention can also be applied to a form in which surface acoustic wave resonators are appropriately combined.
本発明に係る弾性表面波共振子は、エネルギーの閉じ込み効率を向上できるという作用を有し、主として移動体通信機器に用いられる弾性表面波フィルタに使用される弾性表面波共振子において有用となるものである。 The surface acoustic wave resonator according to the present invention has an effect that energy confinement efficiency can be improved, and is useful in a surface acoustic wave resonator mainly used for a surface acoustic wave filter used in a mobile communication device. Is.
8 圧電基板
9 櫛型電極
10a,10b バスバー
11 電極指
12 厚い領域
13 薄い領域
14 グレーティング領域
16 下層電極膜
17 上層電極膜
8
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