JP5625787B2 - Elastic wave element and ladder type filter - Google Patents

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Description

本発明は、共振子や帯域フィルタとして用いられる弾性波素子に関し、異なる電位に接続される電極指が隣接する部分におけるサージ耐圧を高める構造が設けられている弾性波素子及び該弾性波素子を有するラダー型フィルタに関する。   The present invention relates to an acoustic wave element used as a resonator or a bandpass filter, and includes an acoustic wave element provided with a structure for increasing a surge withstand voltage in a portion adjacent to electrode fingers connected to different potentials, and the acoustic wave element The present invention relates to a ladder type filter.

共振子や帯域フィルタなどに、弾性波素子が広く用いられている。例えば、下記の特許文献1には、図9に示す電極構造を示す弾性波素子が開示されている。   Elastic wave elements are widely used for resonators and bandpass filters. For example, Patent Document 1 below discloses an acoustic wave element having the electrode structure shown in FIG.

弾性波素子1001では、IDT電極1002の両側に反射器1003,1004が配置されている。IDT電極1002は、第1のバスバー1005と、第2のバスバー1006とを有する。第1のバスバー1005に複数本の第1の電極指1007が接続されている。第2のバスバー1006に、複数本の第2の電極指1008が接続されている。   In the acoustic wave element 1001, reflectors 1003 and 1004 are disposed on both sides of the IDT electrode 1002. The IDT electrode 1002 includes a first bus bar 1005 and a second bus bar 1006. A plurality of first electrode fingers 1007 are connected to the first bus bar 1005. A plurality of second electrode fingers 1008 are connected to the second bus bar 1006.

第1の電極指1007の先端とギャップを隔てて対向するように複数本の第1のダミー電極指1009が設けられている。第1のダミー電極指1009の基端部は第2のバスバー1006に接続されている。同様に、第2の電極指1008の先端と先端がギャップ隔てつつ対向するように複数本の第2のダミー電極指1010が設けられている。第2のダミー電極指1010の基端は第1のバスバー1005に接続されている。   A plurality of first dummy electrode fingers 1009 are provided so as to face the tip of the first electrode finger 1007 with a gap therebetween. The proximal end portion of the first dummy electrode finger 1009 is connected to the second bus bar 1006. Similarly, a plurality of second dummy electrode fingers 1010 are provided so that the tips of the second electrode fingers 1008 face each other with a gap therebetween. The base end of the second dummy electrode finger 1010 is connected to the first bus bar 1005.

弾性波素子1001では、ギャップを横切る弾性波と、ギャップを通過しない弾性波の実効伝搬距離が等しくなるように、ギャップ近傍において、電極指の側縁から弾性波伝搬方向に突出するように凸部1011が設けられている。従って、一つのギャップを隔てて対向している電極指1007と、第1のダミー電極指1009の各先端に凸部が形成されており、該凸部の側方に位置している第2のダミー電極指の側縁にも凸部1011が形成されている。   In the acoustic wave element 1001, the convex portion protrudes from the side edge of the electrode finger in the elastic wave propagation direction in the vicinity of the gap so that the effective propagation distance of the elastic wave that crosses the gap and the elastic wave that does not pass through the gap becomes equal. 1011 is provided. Accordingly, a convex portion is formed at each tip of the electrode finger 1007 and the first dummy electrode finger 1009 that are opposed to each other with a gap, and a second portion located on the side of the convex portion. Protrusions 1011 are also formed on the side edges of the dummy electrode fingers.

WO2008/126614WO2008 / 126614

特許文献1に記載の弾性波素子1001では、上記凸部1011を設けることにより、ギャップを通過する弾性波の実効伝搬距離と、ギャップが設けられていない部分において電極指を横断して伝搬する弾性波の実効伝搬距離とが等しくされている。それによって、共振周波数付近の共振特性を改善することができるとされている。また、電極指間の短絡不良が生じ難いとされている。   In the elastic wave element 1001 described in Patent Document 1, by providing the convex portion 1011, the effective propagation distance of the elastic wave passing through the gap and the elasticity propagating across the electrode finger in the portion where the gap is not provided. The effective propagation distance of the waves is made equal. Thereby, it is said that the resonance characteristics near the resonance frequency can be improved. Moreover, it is said that the short circuit defect between electrode fingers does not easily occur.

しかしながら、弾性波素子が搭載される電子機器では、外部から高電圧のサージ電圧が印加されることがある。そのような場合、異なる電位に接続される電極指が隣接している部分において電極指が破壊されることがある。このような破壊を防止するために、弾性波素子では、サージ耐性を高めることが強く求められている。   However, in an electronic device in which an acoustic wave element is mounted, a high surge voltage may be applied from the outside. In such a case, the electrode finger may be broken at a portion where the electrode finger connected to a different potential is adjacent. In order to prevent such destruction, the acoustic wave device is strongly required to increase surge resistance.

特許文献1に記載の弾性波素子1001では、共振特性は高められるものの、外部からのサージ電圧に対する耐性が十分でないという問題があった。   The acoustic wave device 1001 described in Patent Document 1 has a problem that although the resonance characteristic is improved, the resistance to an external surge voltage is not sufficient.

本発明の目的は、サージ耐性が高められた弾性波素子及び該弾性波素子を有するラダー型フィルタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an elastic wave element with improved surge resistance and a ladder filter having the elastic wave element.

本発明の広い局面によれば、圧電基板と圧電基板上に形成されたIDT電極とを備え、前記IDT電極が、第1のバスバーと、前記第1のバスバーと隔てられて配置された第2のバスバーと、前記第1及び第2のバスバーにそれぞれ接続されている第1,第2の端子と、前記第1のバスバーに一端が接続されており、先端が前記第2のバスバー側に向かって延ばされている複数本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに一端が接続されており、先端が前記第1のバスバー側に延ばされている複数本の第2の電極指と、前記第2のバスバーに一端が接続されており、前記第1のバスバー側に延ばされており、先端が前記複数本の第1の電極指の先端とギャップを隔てて電極指長さ方向において対向されている複数本の第1のダミー電極指と、前記第1のバスバーに一端が接続されており、前記第2のバスバー側に延ばされており、先端が前記複数本の第2の電極指の先端とギャップを隔てて電極指長さ方向において対向されている複数本の第2のダミー電極指とを有し、前記複数本の第1の電極指、前記複数本の第1のダミー電極指、前記複数本の第2の電極指及び前記複数本の第2のダミー電極指において、前記第1の端子に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部においては、電極指の先端に、電極指側縁から弾性波伝搬方向に突出している凸部が設けられておらず、前記第2の端子に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部においては、電極指の先端には上記凸部が設けられている、弾性波素子が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, a piezoelectric substrate and an IDT electrode formed on the piezoelectric substrate are provided, and the IDT electrode is disposed apart from the first bus bar and the first bus bar. One end is connected to the first bus bar, the first and second terminals connected to the first and second bus bars, respectively, and the tip is directed to the second bus bar side. A plurality of first electrode fingers extended at one end, and a plurality of second electrodes whose one ends are connected to the second bus bar and whose tips are extended toward the first bus bar. One end of the finger is connected to the second bus bar, extends toward the first bus bar, and has a tip that is spaced from the tips of the first electrode fingers by a gap. A plurality of first dummy electrode fingers opposed in the vertical direction; One end is connected to the first bus bar, extends to the second bus bar side, and the tip is spaced apart from the tips of the plurality of second electrode fingers in the electrode finger length direction. A plurality of second dummy electrode fingers opposed to each other, the plurality of first electrode fingers, the plurality of first dummy electrode fingers, the plurality of second electrode fingers, and the In the plurality of second dummy electrode fingers, in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the first terminal, the tip of the electrode finger protrudes from the electrode finger side edge in the elastic wave propagation direction. In the electrode finger gap part on the bus bar side that is not provided with a convex part and is connected to the second terminal, an elastic wave element is provided in which the convex part is provided at the tip of the electrode finger. The

本発明にかかる弾性波素子のある特定の局面では、前記第1の端子はホット側電位であり、前記第2の端子はグラウンド電位である。   In a specific aspect of the acoustic wave device according to the present invention, the first terminal is a hot-side potential, and the second terminal is a ground potential.

本発明にかかる弾性波素子のある特定の局面では、複数本の第1の電極指、複数本の第1のダミー電極指、複数本の第2の電極指及び複数本の第2のダミー電極指において、グラウンド電位に接続されるバスバー側の電極指ギャップ部における電極指の先端以外の全ての電極指の先端に前記凸部が設けられていない。   In a specific aspect of the acoustic wave device according to the present invention, a plurality of first electrode fingers, a plurality of first dummy electrode fingers, a plurality of second electrode fingers, and a plurality of second dummy electrodes In the finger, the convex portions are not provided at the tips of all electrode fingers other than the tips of the electrode fingers in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the ground potential.

本発明にかかる弾性波素子の他の特定の局面では、複数本の第1の電極指、複数本の前記第1のダミー電極指、複数本の第2の電極指及び複数本の前記第2のダミー電極指において、ホット電位に接続されるバスバー側の電極指ギャップ部における全ての電極指の先端に凸部が設けられていない。 In another specific aspect of the acoustic wave device according to the invention, a plurality of first electrode fingers , a plurality of the first dummy electrode fingers, a plurality of second electrode fingers, and a plurality of the second electrodes. In the dummy electrode fingers, no convex portions are provided at the tips of all electrode fingers in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the hot potential .

本発明にかかる弾性波素子のさらに他の特定の局面では、前記第2の端子に接続されているバスバー側の電極指ギャップ近傍において、第2の電極指の側縁から弾性波伝搬方向において突出する突出部が形成されている。 In still another specific aspect of the acoustic wave device according to the invention, in the vicinity of the electrode finger gap on the bus bar side connected to the second terminal, it protrudes from the side edge of the second electrode finger in the acoustic wave propagation direction. A protruding portion is formed.

本発明にかかる弾性波素子のさらに他の特定の局面では、前記IDT電極に交差幅重み付けが施されている。   In still another specific aspect of the acoustic wave device according to the present invention, the IDT electrode is subjected to cross width weighting.

本発明にかかるラダー型フィルタは、直列腕共振子と、並列腕共振子とを備えるラダー型フィルタであって、前記直列腕共振子及び並列腕共振子のうち少なくとも1つの共振子が、本発明にしたがって構成された弾性波素子である。   The ladder type filter according to the present invention is a ladder type filter including a series arm resonator and a parallel arm resonator, and at least one of the series arm resonator and the parallel arm resonator is the present invention. It is the elastic wave element comprised according to.

本発明にかかるラダー型フィルタによれば、第1の端子に接続される電極指と、第2の端子に接続される電極指との間のギャップが最も狭い部分において、第2の端子側の電極指ギャップ部には凸部が形成されているが、第1の端子側の電極指ギャップ部には凸部が形成されていないため、前記サージ電圧が加えられる側を第1の端子とすることにより、サージ耐性を効果的に高めることができる。従って、外部からのサージ電圧による電極指の破壊が生じ難い、信頼性に優れた弾性波素子を提供することが可能となる。   According to the ladder filter of the present invention, in the portion where the gap between the electrode finger connected to the first terminal and the electrode finger connected to the second terminal is the narrowest, the second terminal side Although the convex part is formed in the electrode finger gap part, since the convex part is not formed in the electrode finger gap part on the first terminal side, the side to which the surge voltage is applied is used as the first terminal. As a result, surge resistance can be effectively increased. Therefore, it is possible to provide an acoustic wave device with excellent reliability that is unlikely to cause electrode finger destruction due to an external surge voltage.

(a)は本発明の第1の実施形態にかかる弾性波素子の電極構造を示す模式的平面図であり、(b)はその要部を拡大して示す平面図である。(A) is a schematic plan view which shows the electrode structure of the elastic wave element concerning the 1st Embodiment of this invention, (b) is a top view which expands and shows the principal part. 本発明の弾性波素子がパッケージに収納されている弾性波装置を示す平面図である。It is a top view which shows the elastic wave apparatus by which the elastic wave element of this invention is accommodated in the package. 第2の比較例の弾性波素子の電極構造を示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows the electrode structure of the elastic wave element of a 2nd comparative example. 本発明の第1の実施形態、第1の比較例及び第2の比較例の各弾性波素子のインピーダンス特性を示す図である。It is a figure which shows the impedance characteristic of each elastic wave element of the 1st Embodiment of this invention, a 1st comparative example, and a 2nd comparative example. 本発明の第1の実施形態、第1の比較例及び第2の比較例の各弾性波素子の位相特性を示す図である。It is a figure which shows the phase characteristic of each elastic wave element of the 1st Embodiment of this invention, a 1st comparative example, and a 2nd comparative example. 本発明の第1の実施形態、第1の比較例及び第2の比較例の各弾性波素子のインピーダンススミスチャートを示す図である。It is a figure which shows the impedance Smith chart of each elastic wave element of the 1st Embodiment of this invention, a 1st comparative example, and a 2nd comparative example. 本発明の第1の実施形態、第1の比較例及び第2の比較例の各弾性波素子のリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of each elastic wave element of the 1st Embodiment of this invention, a 1st comparative example, and a 2nd comparative example. 本発明の第2の実施形態としてのラダー型フィルタの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the ladder type filter as the 2nd Embodiment of this invention. 従来の弾性波素子の電極構造を示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows the electrode structure of the conventional elastic wave element.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.

図1(a)は、本発明の一実施形態の弾性波素子の模式的平面図である。本実施形態の弾性波素子1は、圧電基板2を有する。圧電基板2は、本実施形態では、ニオブ酸リチウムからなる。もっとも、圧電基板2を構成する圧電材料は特に限定されない。ニオブ酸リチウム以外の圧電単結晶や圧電セラミックス層を用いることができる。   FIG. 1A is a schematic plan view of an acoustic wave device according to an embodiment of the present invention. The acoustic wave element 1 of the present embodiment has a piezoelectric substrate 2. In the present embodiment, the piezoelectric substrate 2 is made of lithium niobate. But the piezoelectric material which comprises the piezoelectric substrate 2 is not specifically limited. Piezoelectric single crystals and piezoelectric ceramic layers other than lithium niobate can be used.

圧電基板2上に、IDT電極3が形成されている。圧電基板2上には、IDT電極3の弾性表面波伝搬方向両側に反射器4,5が形成されている。従って、弾性波素子1は、一ポート型弾性表面波共振子である。   An IDT electrode 3 is formed on the piezoelectric substrate 2. On the piezoelectric substrate 2, reflectors 4 and 5 are formed on both sides of the IDT electrode 3 in the surface acoustic wave propagation direction. Therefore, the acoustic wave device 1 is a one-port surface acoustic wave resonator.

IDT電極3は、第1,第2のバスバー6,7を有する。第1及び第2のバスバー6,7がそれぞれ、第1,第2の端子6A,7Aに接続されている。第1及び第2の端子6A,7Aは、弾性波素子1を外部と接続する端子である。第1のバスバー6から第2のバスバー7に向かって延びるように、複数本の第1の電極指8が設けられている。すなわち、第1の電極指8の一端が第1のバスバー6に接続されており、先端が第2のバスバー7側に位置している。また、第2のバスバー7に、複数本の第2の電極指9の一端が接続されており、第2の電極指9の他端は、第1のバスバー6側に位置している。   The IDT electrode 3 has first and second bus bars 6 and 7. The first and second bus bars 6 and 7 are connected to the first and second terminals 6A and 7A, respectively. The first and second terminals 6A and 7A are terminals for connecting the acoustic wave device 1 to the outside. A plurality of first electrode fingers 8 are provided so as to extend from the first bus bar 6 toward the second bus bar 7. That is, one end of the first electrode finger 8 is connected to the first bus bar 6 and the tip is located on the second bus bar 7 side. One end of a plurality of second electrode fingers 9 is connected to the second bus bar 7, and the other end of the second electrode finger 9 is located on the first bus bar 6 side.

さらに、第1の電極指8の先端とギャップを隔てて、第1のダミー電極指10が設けられている。第1のダミー電極指10の基端は第2のバスバー7に接続されている。同様に、第2の電極指9の先端と先端がギャップを隔てて対向するように、複数本の第2のダミー電極指11が設けられている。第2のダミー電極指11の基端は第1のバスバー6に接続されている。   Further, a first dummy electrode finger 10 is provided with a gap from the tip of the first electrode finger 8. The base end of the first dummy electrode finger 10 is connected to the second bus bar 7. Similarly, a plurality of second dummy electrode fingers 11 are provided so that the tips of the second electrode fingers 9 face each other with a gap therebetween. The base end of the second dummy electrode finger 11 is connected to the first bus bar 6.

第1の電極指8、第2の電極指9、第1のダミー電極指10及び第2のダミー電極指11は、弾性表面波伝搬方向と直交する方向に延びている。   The first electrode finger 8, the second electrode finger 9, the first dummy electrode finger 10, and the second dummy electrode finger 11 extend in a direction orthogonal to the surface acoustic wave propagation direction.

第1,第2のバスバー6,7間に交流電界を印加することにより、弾性表面波が励振される。   By applying an alternating electric field between the first and second bus bars 6 and 7, the surface acoustic wave is excited.

上記IDT電極3は、適宜の金属もしくは合金により形成することができる。本実施形態では、Pt膜上にAl膜を積層してなる積層金属膜により上記IDT電極3及び反射器4,5が形成されている。また、上記IDT電極3及び反射器4,5を覆うように、SiOなどからなる誘電体膜を形成してもよい。 The IDT electrode 3 can be formed of an appropriate metal or alloy. In this embodiment, the IDT electrode 3 and the reflectors 4 and 5 are formed of a laminated metal film obtained by laminating an Al film on a Pt film. Further, a dielectric film made of SiO 2 or the like may be formed so as to cover the IDT electrode 3 and the reflectors 4 and 5.

本実施形態の弾性波素子1の電極構造の要部を、図1(b)の部分拡大図を参照して説明する。図1(b)に示すように、第1の電極指8と、第1のダミー電極指10の先端との間にギャップG1が形成されている。同様に、第2の電極指9の先端と、第2のダミー電極指11の先端との間にギャップG2が形成されている。特許文献1に記載の弾性波素子1001と同様に、ギャップG1を通過する弾性表面波の実効伝搬距離と、ギャップが存在しない電極指部分を通過する弾性表面波の実功伝搬距離とを等しくするように、ギャップG1の弾性表面波伝搬方向両側に隣接する電極指に、ギャップG1側に側縁から突出する凸部12が形成されている。それによって、共振特性の向上が図られている。   The principal part of the electrode structure of the acoustic wave device 1 of the present embodiment will be described with reference to a partially enlarged view of FIG. As shown in FIG. 1B, a gap G <b> 1 is formed between the first electrode finger 8 and the tip of the first dummy electrode finger 10. Similarly, a gap G <b> 2 is formed between the tip of the second electrode finger 9 and the tip of the second dummy electrode finger 11. Similar to the surface acoustic wave element 1001 described in Patent Document 1, the effective propagation distance of the surface acoustic wave that passes through the gap G1 is equalized with the effective propagation distance of the surface acoustic wave that passes through the electrode finger portion where no gap exists. Thus, the convex part 12 which protrudes from a side edge to the gap G1 side is formed in the electrode finger adjacent to the surface acoustic wave propagation | transmission direction both sides of the gap G1. Thereby, the resonance characteristics are improved.

本実施形態の弾性波素子1の特徴を、以下において詳細に説明する。弾性波素子1では、第1の端子6Aに接続された第1のバスバー6が、ホット側電位に接続されるように用いられ、第2の端子7Aに接続された第2のバスバー7がグラウンド電位に接続される。第1の電極指8の先端は、第1のダミー電極指10の先端とギャップG1を隔てて対向しており、この対向部分において、第1の電極指8の先端およびグラウンド電位に接続される第1のダミー電極指10の先端には、凸部13が設けられている。凸部13は、第1のダミー電極指10の先端部分において、第1のダミー電極指10の側縁から弾性表面波方向外側に突出するように設けられている。   The characteristics of the acoustic wave device 1 of the present embodiment will be described in detail below. In the acoustic wave device 1, the first bus bar 6 connected to the first terminal 6A is used so as to be connected to the hot side potential, and the second bus bar 7 connected to the second terminal 7A is connected to the ground. Connected to potential. The tip of the first electrode finger 8 faces the tip of the first dummy electrode finger 10 with a gap G1 therebetween, and is connected to the tip of the first electrode finger 8 and the ground potential at this facing portion. A convex portion 13 is provided at the tip of the first dummy electrode finger 10. The convex portion 13 is provided at the distal end portion of the first dummy electrode finger 10 so as to protrude outward from the side edge of the first dummy electrode finger 10 in the surface acoustic wave direction.

一方、第2の電極指9の先端は、ギャップG2を介して第2のダミー電極指11の先端と対向されている。この対向部分において、第2の電極指9の先端および第2のダミー電極指11の先端には該凸部は設けられていない。従って、本実施形態の弾性波素子1では、凸部13が第1の電極指8及び第1のダミー電極指10の先端に設けられており、第2の電極指9及び第2のダミー電極指11の先端には設けられていない。   On the other hand, the tip of the second electrode finger 9 is opposed to the tip of the second dummy electrode finger 11 through the gap G2. In this facing portion, the projection is not provided at the tip of the second electrode finger 9 and the tip of the second dummy electrode finger 11. Therefore, in the acoustic wave device 1 of the present embodiment, the convex portion 13 is provided at the tips of the first electrode finger 8 and the first dummy electrode finger 10, and the second electrode finger 9 and the second dummy electrode are provided. It is not provided at the tip of the finger 11.

すなわち、グラウンド電位に接続されているバスバー7側の電極指ギャップ部においては、電極指の先端に電極指側縁から弾性波伝搬方向に突出している凸部が設けられており、ホット側電位に接続されているバスバー6側の電極指ギャップ部においては、電極指の先端には上記凸部が設けられていない。ここで、グランド電位に接続されているバスバー7側の電極指ギャップとは、第1,第2のバスバー6,7の中心よりも第2のバスバー7側に位置している電極指ギャップを意味する。同様に、ホット側電位に接続されているバスバー6側の電極指ギャップとは、第1,第2のバスバー6,7間の中心よりも第1のバスバー6側に位置している電極指ギャップを意味する。   That is, in the electrode finger gap portion on the bus bar 7 side connected to the ground potential, a convex portion protruding from the electrode finger side edge in the elastic wave propagation direction is provided at the tip of the electrode finger, and the hot side potential is set. In the electrode finger gap portion on the connected bus bar 6 side, the protrusion is not provided at the tip of the electrode finger. Here, the electrode finger gap on the bus bar 7 side connected to the ground potential means an electrode finger gap located on the second bus bar 7 side from the center of the first and second bus bars 6 and 7. To do. Similarly, the electrode finger gap on the bus bar 6 side connected to the hot potential is the electrode finger gap located on the first bus bar 6 side from the center between the first and second bus bars 6 and 7. Means.

それによって、後述する実験例から明らかなように、サージ耐圧を効果的に高めることができる。これは、図2〜図7を参照して説明する。   As a result, the surge withstand voltage can be effectively increased, as will be apparent from experimental examples described later. This will be described with reference to FIGS.

図2は、本実施形態の弾性波素子1がパッケージに収納されている弾性波装置を示す略図的平面図である。弾性波装置14はパッケージ本体15を有する。パッケージ本体15は、両方に開いた開口を有し、該開口内に、上記弾性波素子1が収納されている。パッケージ本体15は、本実施形態では、絶縁性セラミックスからなる。また、図2では図示を省略しているが、上記パッケージ本体15の開口を閉成するように適宜の蓋材が取り付けられる。パッケージ本体15の開口内には配線電極10a,10bが形成されている。バスバー6に接続された配線電極10aに、Auからなるボンディングワイヤー16の一端が接続されている。ボンディングワイヤー16の他端は、パッケージ本体15内に設けられた電極ランド17に接続されている。他方、バスバー7に接続されている配線電極10bに、ボンディングワイヤー18の一端が接続されている。ボンディングワイヤー18の他端は電極ランド19に接続されている。   FIG. 2 is a schematic plan view showing an acoustic wave device in which the acoustic wave element 1 of the present embodiment is housed in a package. The acoustic wave device 14 has a package body 15. The package body 15 has an opening that is open on both sides, and the elastic wave element 1 is accommodated in the opening. In the present embodiment, the package body 15 is made of insulating ceramics. Although not shown in FIG. 2, an appropriate lid member is attached so as to close the opening of the package body 15. In the opening of the package body 15, wiring electrodes 10a and 10b are formed. One end of a bonding wire 16 made of Au is connected to the wiring electrode 10 a connected to the bus bar 6. The other end of the bonding wire 16 is connected to an electrode land 17 provided in the package body 15. On the other hand, one end of the bonding wire 18 is connected to the wiring electrode 10 b connected to the bus bar 7. The other end of the bonding wire 18 is connected to the electrode land 19.

上記弾性波素子1を、以下の仕様で作成した。   The elastic wave element 1 was prepared with the following specifications.

IDT電極3及び反射器4,5:30nmの厚みのPt膜上に、130nmの厚みのAl膜を積層してなる積層金属膜を用いた。なお、本実施形態では、図1(a)に示すように、横モードのリップルを抑制するために、交差幅重み付けを施した。この交差幅重み付けは必ずしも設けられなくてもよい。電極指の対数は180対とした。   A laminated metal film formed by laminating an Al film having a thickness of 130 nm on the IDT electrode 3 and the reflectors 4 and 5:30 nm in thickness is used. In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, weighting of the intersection width is performed in order to suppress the ripple in the transverse mode. This intersection width weighting need not necessarily be provided. The number of electrode fingers was 180.

また、ギャップG1,G2の電極指長さ方向に延びる寸法は、0.25μmとした。   The dimension extending in the electrode finger length direction of the gaps G1 and G2 was 0.25 μm.

反射器4,5の電極指の本数は20本とした。   The number of electrode fingers of the reflectors 4 and 5 was 20.

上記弾性波素子1のインピーダンス特性、位相特性、インピーダンススミスチャート及びリターンロス特性を図4〜図7に実線で示す。   The impedance characteristics, phase characteristics, impedance Smith chart, and return loss characteristics of the acoustic wave device 1 are shown by solid lines in FIGS.

比較のために、図9に示したように、全ての電極指及びダミー電極指の先端に凸部を設けたことを除いては、すなわち第1の電極指及び第2のダミー電極指の先端にも凸部を設けたことを除いては、上記実施形態と同様にして第1の比較例の弾性波素子を作成した。   For comparison, as shown in FIG. 9, except that the convex portions are provided at the tips of all the electrode fingers and the dummy electrode fingers, that is, the tips of the first electrode fingers and the second dummy electrode fingers. In addition, the elastic wave element of the first comparative example was produced in the same manner as in the above embodiment except that the convex portion was provided.

さらに、第2の比較例として、図3に示す電極構造を有する弾性波素子1011を用意した。弾性波素子1011では、全ての電極指の先端に凸部13を設けなかったことを除いては、上記実施形態と同様とした。   Furthermore, an acoustic wave element 1011 having the electrode structure shown in FIG. 3 was prepared as a second comparative example. The acoustic wave element 1011 is the same as the above embodiment except that the convex portions 13 are not provided at the tips of all electrode fingers.

上記第1の実施形態の弾性波素子1を用い、図2に示した弾性波装置14を構成した。この弾性波装置14において、電極ランド19をグラウンド電位に接続し、電極ランド17からJESD22A−114に準拠した条件でサージ発生器によりサージ電圧を印加した。   The elastic wave device 14 shown in FIG. 2 is configured using the elastic wave element 1 of the first embodiment. In this acoustic wave device 14, the electrode land 19 was connected to the ground potential, and a surge voltage was applied from the electrode land 17 using a surge generator under the conditions conforming to JESD22A-114.

第1の比較例及び第2の比較例の弾性波素子についても、上記弾性波装置14と同様にして弾性波装置を構成し、第1の実施形態の場合と同様にしてサージ電圧を印加した。   For the acoustic wave elements of the first comparative example and the second comparative example, an acoustic wave device was configured in the same manner as the acoustic wave device 14, and a surge voltage was applied in the same manner as in the first embodiment. .

第1の実施形態、第1及び第2の比較例において、上記サージ電圧を印加した場合に電極指が破壊するに至った電圧すなわち破壊電圧を求めた。その結果、第1の比較例の弾性波素子の破壊電圧は206Vであったのに対し、上記実施形態及び第2の比較例の弾性波素子では、破壊電圧は246Vであった。すなわち、図9に示した電極構造を有する第1の比較例では、全ての電極指の先端に凸部が設けられていたため、サージ耐性が低かった。これに対して、実施形態及び図3に示した凸部を全く有しない第2の比較例では、破壊電圧が246Vであり、サージ耐性が高められることがわかる。   In the first embodiment and the first and second comparative examples, the voltage at which the electrode finger was destroyed when the surge voltage was applied, that is, the breakdown voltage was obtained. As a result, the breakdown voltage of the elastic wave device of the first comparative example was 206V, whereas the breakdown voltage of the elastic wave device of the above embodiment and the second comparative example was 246V. That is, in the first comparative example having the electrode structure shown in FIG. 9, since the convex portions were provided at the tips of all the electrode fingers, the surge resistance was low. On the other hand, in the second comparative example which does not have the convex portions shown in the embodiment and FIG. 3, the breakdown voltage is 246 V, and it can be seen that the surge resistance is enhanced.

これは以下の理由によると考えられる。サージ電圧を印加した側に接続されている電極指により形成されている電極指ギャップ部、すなわちグラウンド側電位に接続されているバスバー側のギャップG1では、サージ電圧が当該電極指を通ってくる。そのため、サージ電圧を印加した側に接続されている電極指である第1の電極指8の長さの分、電圧降下が生じ、電圧が低くなる。しかし、グラウンド電位側に接続されている電極指により形成されている電極指ギャップ部、すなわちサージ電圧を印加した電極に接続されているバスバー側のギャップG2では、サージ電圧を印加した側に接続されている電極指である第2のダミー電極指11の長さが短い分、サージ電圧の電圧降下は小さく、電圧がギャップG1よりも高い。従って、ギャップG1においては、凸部を設けてもサージ耐性が劣化しない。   This is considered to be due to the following reason. In the electrode finger gap portion formed by the electrode fingers connected to the side to which the surge voltage is applied, that is, the bus bar side gap G1 connected to the ground side potential, the surge voltage passes through the electrode fingers. For this reason, a voltage drop occurs by the length of the first electrode finger 8 that is an electrode finger connected to the side to which the surge voltage is applied, and the voltage is lowered. However, the electrode finger gap formed by the electrode fingers connected to the ground potential side, that is, the gap G2 on the bus bar side connected to the electrode to which the surge voltage is applied is connected to the side to which the surge voltage is applied. The voltage drop of the surge voltage is small and the voltage is higher than the gap G1 because the length of the second dummy electrode finger 11 that is the electrode finger is short. Accordingly, in the gap G1, surge resistance is not deteriorated even if a convex portion is provided.

上記第2の比較例の弾性波素子のインピーダンス特性、位相特性、インピーダンススミスチャート及びリターンロス特性を図4〜図7に、それぞれ破線で示す。また、上記第2の弾性波素子のインピーダンス特性、位相特性、インピーダンススミスチャート及びリターンロス特性を図4〜図7に一点鎖線で示す。   Impedance characteristics, phase characteristics, impedance Smith charts, and return loss characteristics of the acoustic wave device of the second comparative example are shown by broken lines in FIGS. The impedance characteristics, phase characteristics, impedance Smith chart, and return loss characteristics of the second acoustic wave element are shown by alternate long and short dash lines in FIGS.

図4〜図7から明らかなように、特に図7のリターンロス特性において顕著に現れているように、共振特性においては、第1の実施形態及び第1の比較例の弾性波素子が、第2の比較例の弾性波素子に比べて優れていることがわかる。また、第1の実施形態と第1の比較例とでは、共振特性にさほど差のないことがわかる。   As is apparent from FIGS. 4 to 7, particularly in the return loss characteristic of FIG. 7, in the resonance characteristic, the acoustic wave elements of the first embodiment and the first comparative example are It can be seen that it is superior to the elastic wave element of the comparative example 2. It can also be seen that there is no significant difference in the resonance characteristics between the first embodiment and the first comparative example.

従って、上記サージ耐圧試験及び共振特性から明らかなように、上記実施形態の弾性波素子1では、第1の比較例と同様の良好な特性を有しつつ、サージ耐性を効果的に高め得ることがわかる。   Therefore, as is clear from the surge withstand voltage test and the resonance characteristics, the elastic wave device 1 of the above embodiment can effectively improve the surge resistance while having good characteristics similar to those of the first comparative example. I understand.

上記実施形態では、全てのギャップG1,G2を挟んでダミー電極指と電極指とが対向している部分において、ホット側電位に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部における電極指の先端に凸部13を設けず、グラウンド電位に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部における電極指の先端の全ての凸部13を設けたが、必ずしもこのように設定する必要はない。   In the above embodiment, at the portion where the dummy electrode finger and the electrode finger face each other across all the gaps G1 and G2, the tip of the electrode finger in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the hot side potential is used. The convex portions 13 are not provided, and all the convex portions 13 at the tips of the electrode fingers in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the ground potential are provided. However, it is not always necessary to set in this manner.

例えば、複数のギャップG2の寸法が異なる場合、すなわちIDT電極3において、弾性表面波伝搬方向と直交する方向に沿うギャップの寸法が異なる場合、該ギャップの寸法が最も狭い部分において、ホット側電位に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部における電極指の先端に凸部13を設けなければよい。   For example, when the dimensions of the plurality of gaps G2 are different, that is, when the gap dimensions along the direction orthogonal to the surface acoustic wave propagation direction are different in the IDT electrode 3, the hot side potential is set at the narrowest part of the gap. The protruding portion 13 may not be provided at the tip of the electrode finger in the connected electrode finger gap portion on the bus bar side.

最も狭いギャップにおいてサージ耐性が最も低くなる。従って、このような場合には、最も狭いギャップにおいて、電極指の先端に凸部を設けない構造とすればよい。すなわち、本発明においては、グラウンド電位に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部における電極指の全ての先端に凸部13を設ける必要は必ずしもない。   Surge resistance is lowest in the narrowest gap. Therefore, in such a case, a structure in which no protrusion is provided at the tip of the electrode finger in the narrowest gap may be used. In other words, in the present invention, it is not always necessary to provide the convex portions 13 at all the tips of the electrode fingers in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the ground potential.

また、弾性波素子では、複数のホット側電位に接続される電極指が設けられている場合がある。このような複数のホット側電位に接続される電極指を有する弾性波装置にも本発明を適用することができる。   In the acoustic wave element, there are cases where electrode fingers connected to a plurality of hot potentials are provided. The present invention can also be applied to an acoustic wave device having electrode fingers connected to such a plurality of hot-side potentials.

さらに、一ポート型弾性表面波共振子に限らず、弾性表面波共振子フィルタ、縦結合共振子型フィルタなどの各種弾性表面波フィルタにも本発明を適用することができる。   Furthermore, the present invention can be applied not only to a one-port surface acoustic wave resonator but also to various surface acoustic wave filters such as a surface acoustic wave resonator filter and a longitudinally coupled resonator type filter.

また、図8は、本発明の第2の実施形態として、上記弾性波素子1を用いたラダー型フィルタの回路図を示す。図8において、直列腕に複数の直列腕共振子S1〜S4が互いに直列に接続されている。また、直列腕とグラウンド電位との間に、並列腕共振子P1〜P3が接続されている。このような直列腕共振子S1〜S4及び並列腕共振子P1〜P3の少なくとも一つの共振子を、上記弾性波素子1を用いて構成することができる。ここで、並列共振子P1〜P3は、グラウンド電位に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部において、電極指の先端に上記凸部を設けない構造を有する。この理由は、ラダー型フィルタにおいては、並列共振子にかかるサージ電圧は、グラウンド側から印加されることによる。つまり、サージ電圧が印加される側に接続されているバスバー側の電極指ギャップ部において、電極指先端に凸部を設けない構造とすればよい。それによって、ラダー型フィルタのフィルタ特性を高めつつ、サージ耐性を効果的に高めることができる。   FIG. 8 shows a circuit diagram of a ladder type filter using the acoustic wave device 1 as a second embodiment of the present invention. In FIG. 8, a plurality of series arm resonators S1 to S4 are connected in series to the series arm. Further, parallel arm resonators P1 to P3 are connected between the series arm and the ground potential. At least one of the series arm resonators S <b> 1 to S <b> 4 and the parallel arm resonators P <b> 1 to P <b> 3 can be configured using the elastic wave element 1. Here, the parallel resonators P1 to P3 have a structure in which the convex portion is not provided at the tip of the electrode finger in the electrode finger gap portion on the bus bar side connected to the ground potential. This is because, in the ladder filter, the surge voltage applied to the parallel resonator is applied from the ground side. That is, the bus finger side electrode finger gap connected to the side to which the surge voltage is applied may have a structure in which no protrusion is provided at the tip of the electrode finger. Thereby, surge resistance can be effectively increased while improving the filter characteristics of the ladder filter.

また、本発明は、弾性表面波を利用した弾性波素子に限らず、弾性境界波を利用した弾性境界波素子にも適用することができる。   The present invention can be applied not only to a surface acoustic wave element using a surface acoustic wave but also to a boundary acoustic wave element using a boundary acoustic wave.

さらに、上記弾性波素子1の実験で言えば、誘電体層を圧電基板2上に形成したが、誘電体層は必ずしも形成されずともよい。   Further, in the experiment of the acoustic wave device 1, the dielectric layer is formed on the piezoelectric substrate 2, but the dielectric layer may not necessarily be formed.

1…弾性波素子
2…圧電基板
3…IDT電極
4,5…反射器
6…第1のバスバー
6A…第1の端子
7…第2のバスバー
7A…第2の端子
8…第1の電極指
9…第2の電極指
10…第1のダミー電極指
10a,10b…配線電極
11…第2のダミー電極指
12,13…凸部
14…弾性波装置
15…パッケージ本体
16…ボンディングワイヤー
17…電極ランド
18…ボンディングワイヤー
19…電極ランド
G1,G2…ギャップ
P1〜P3…並列腕共振子
S1〜S4…直列腕共振子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Elastic wave element 2 ... Piezoelectric substrate 3 ... IDT electrodes 4, 5 ... Reflector 6 ... 1st bus bar 6A ... 1st terminal 7 ... 2nd bus bar 7A ... 2nd terminal 8 ... 1st electrode finger DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... 2nd electrode finger 10 ... 1st dummy electrode finger 10a, 10b ... Wiring electrode 11 ... 2nd dummy electrode finger 12, 13 ... Convex part 14 ... Elastic wave apparatus 15 ... Package body 16 ... Bonding wire 17 ... Electrode land 18 ... bonding wire 19 ... electrode land G1, G2 ... gap P1-P3 ... parallel arm resonator S1-S4 ... series arm resonator

Claims (7)

圧電基板と、圧電基板上に形成されたIDT電極とを備え、
前記IDT電極が、第1のバスバーと、前記第1のバスバーと隔てられて配置された第
2のバスバーと、
前記第1及び第2のバスバーにそれぞれ接続されている第1,第2の端子と、
前記第1のバスバーに一端が接続されており、先端が前記第2のバスバー側に向かって
延ばされている複数本の第1の電極指と、
前記第2のバスバーに一端が接続されており、先端が前記第1のバスバー側に延ばされ
ている複数本の第2の電極指と、
前記第2のバスバーに一端が接続されており、前記第1のバスバー側に延ばされており
、先端が前記複数本の第1の電極指の先端とギャップを隔てて電極指長さ方向において対
向されている複数本の第1のダミー電極指と、
前記第1のバスバーに一端が接続されており、前記第2のバスバー側に延ばされており
、先端が前記複数本の第2の電極指の先端とギャップを隔てて電極指長さ方向において対
向されている複数本の第2のダミー電極指とを有し、
前記複数本の第1の電極指、前記複数本の第1のダミー電極指、前記複数本の第2の電
極指及び前記複数本の第2のダミー電極指において、前記第1の端子に接続されているバ
スバー側の電極指ギャップ部においては、電極指の先端に、電極指側縁から弾性波伝搬方
向に突出している凸部が設けられておらず、前記第2の端子に接続されているバスバー側
の電極指ギャップ部においては、電極指の先端には上記凸部が設けられている、弾性波素
子。
A piezoelectric substrate and an IDT electrode formed on the piezoelectric substrate;
The IDT electrode includes a first bus bar and a second bus bar disposed apart from the first bus bar;
First and second terminals respectively connected to the first and second bus bars;
A plurality of first electrode fingers having one end connected to the first bus bar and a tip extending toward the second bus bar;
A plurality of second electrode fingers, one end of which is connected to the second bus bar and the tip of which is extended toward the first bus bar;
One end is connected to the second bus bar, extends toward the first bus bar, and the tip is spaced apart from the tips of the plurality of first electrode fingers in the electrode finger length direction. A plurality of first dummy electrode fingers opposed to each other;
One end is connected to the first bus bar, extends toward the second bus bar, and the tip is spaced apart from the tips of the plurality of second electrode fingers in the electrode finger length direction. A plurality of second dummy electrode fingers opposed to each other;
The plurality of first electrode fingers, the plurality of first dummy electrode fingers, the plurality of second electrode fingers, and the plurality of second dummy electrode fingers connected to the first terminal In the electrode finger gap portion on the bus bar side that is formed, the tip of the electrode finger is not provided with a convex portion that protrudes from the electrode finger side edge in the elastic wave propagation direction, and is connected to the second terminal. In the electrode finger gap portion on the bus bar side, the elastic wave element is provided with the convex portion at the tip of the electrode finger.
前記第1の端子はホット側電位であり、前記第2の端子はグラウンド電位である、請求
項1に記載の弾性波素子。
2. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the first terminal is a hot potential and the second terminal is a ground potential.
複数本の第1の電極指、複数本の前記第1のダミー電極指、複数本の第2の電極指及び
複数本の前記第2のダミー電極指において、グラウンド電位に接続されるバスバー側の電
極指ギャップ部における電極指の先端以外の全ての電極指の先端に前記凸部が設けられて
いない、請求項2に記載の弾性波素子。
The plurality of first electrode fingers, the plurality of first dummy electrode fingers, the plurality of second electrode fingers, and the plurality of second dummy electrode fingers on the bus bar side connected to the ground potential The acoustic wave device according to claim 2, wherein the convex portions are not provided at the tips of all the electrode fingers other than the tips of the electrode fingers in the electrode finger gap portion.
前記複数本の第1の電極指、複数本の前記第1のダミー電極指、複数本の第2の電極指及び複数本の前記第2のダミー電極指において、ホット電位に接続されるバスバー側の電
極指ギャップ部における全ての電極指の先端に凸部が設けられていない、請求項2に記載の弾性波素子。
The bus bar side connected to the hot potential in the plurality of first electrode fingers , the plurality of first dummy electrode fingers, the plurality of second electrode fingers, and the plurality of second dummy electrode fingers Power of
The elastic wave device according to claim 2, wherein no convex portion is provided at the tip of all electrode fingers in the pole finger gap portion .
前記第2の端子に接続されているバスバー側の電極指ギャップ近傍において、第2の電極指の側縁から弾性波伝搬方向において突出する突出部が形成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性波素子。 The protrusion part which protrudes in the elastic wave propagation | transmission direction from the side edge of a 2nd electrode finger is formed in the electrode finger gap near the bus-bar side connected to the said 2nd terminal. The elastic wave device according to claim 1. 前記IDT電極に交差幅重み付けが施されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載
の弾性波素子。
The elastic wave device according to claim 1, wherein the IDT electrode is subjected to cross width weighting.
直列腕共振子と、並列腕共振子とを備えるラダー型フィルタであって、
前記直列腕共振子及び並列腕共振子のうち少なくとも1つの共振子が、請求項1〜6の
いずれか1項に記載の弾性波素子からなる、ラダー型フィルタ。
A ladder filter including a series arm resonator and a parallel arm resonator,
A ladder filter in which at least one of the series arm resonator and the parallel arm resonator is composed of the acoustic wave device according to claim 1.
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