JPH07176979A - Surface acoustic wave filter - Google Patents

Surface acoustic wave filter

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JPH07176979A
JPH07176979A JP26872094A JP26872094A JPH07176979A JP H07176979 A JPH07176979 A JP H07176979A JP 26872094 A JP26872094 A JP 26872094A JP 26872094 A JP26872094 A JP 26872094A JP H07176979 A JPH07176979 A JP H07176979A
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acoustic wave
surface acoustic
resonator
wave filter
resonators
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Shunichi Seki
関  俊一
Kazuo Eda
和生 江田
Yutaka Taguchi
豊 田口
Keiji Onishi
慶治 大西
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the ladder type surface acoustic wave filter with a large out-band attenuation and a wide band width. CONSTITUTION:Series arm surface acoustic wave resonators 22a-22f connected in series between input output terminals 24a, 24b and parallel surface acoustic wave resonators 23a-23c connected between the resonators two in pairs by a wire, connected to earth terminals 25a, 25b and connecting to ground are provided on a 36 deg. Y-cut X propagation lithium tantalate substrate 21 to form the surface acoustic wave filter 20. The two series arm resonators and one parallel arm resonator are connected in T-shape to form basic units 27a-27c and the basic units 27a-27c in three stages in total are connected in cascade. Interdigital electrodes included in each resonator are made of metallic film using aluminium as a major component and the thickness of the metallic film is selected to be 8% or over and 10% or less with respect to an electrode pitch of interdigital electrodes of the parallel arm surface acoustic wave resonators 23a-23c.

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 for exciting a surface acoustic wave on a substrate made of a piezoelectric material to selectively extract a desired frequency band, and more particularly to an RF of mobile communication equipment. 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 surface acoustic wave filters has increased along with the downsizing and weight reduction of mobile communication devices, and the surface acoustic wave filters have excellent characteristics such as low loss and large out-of-band attenuation. Is required. Among them, the ladder-type surface acoustic wave filter has recently attracted attention because it is advantageous in reducing loss as compared with a multi-electrode surface acoustic wave filter in which a plurality of input electrodes and output electrodes are alternately arranged in the surface acoustic wave propagation direction. Has been done.

【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。
A conventional ladder type surface acoustic wave filter is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 52-19044 or Japanese Patent Laid-Open No. 5-19044.
No. 183380.

【0004】特開昭52−19044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。
The ladder-type surface acoustic wave filter described in Japanese Patent Laid-Open No. 52-19044 realizes a narrow band filter characteristic having a sufficiently narrow pass band width and a sufficiently large out-of-band attenuation. Therefore, the ladder-type surface acoustic wave filter described in the above document has one surface acoustic wave resonance on each of the series arm and the parallel arm on a substrate made of a piezoelectric material (hereinafter referred to as a piezoelectric substrate). The resonator is arranged so that the resonance frequency of the series arm resonator and the anti-resonance frequency of the parallel arm resonator are equal, and the frequency is the center frequency of the pass band. Furthermore, the equivalent parallel capacitance of the parallel arm resonator is made larger than the equivalent parallel capacitance of the series arm resonator,
By setting the equivalent parallel capacitance ratio to be larger than 1, a narrow band filter characteristic having a sufficiently narrow bandwidth and a sufficiently large out-of-band attenuation is realized.

【0005】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 the ladder type surface acoustic wave filter described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-183380, an inductance is additionally connected in series to the parallel arm resonator so that the anti-resonance frequency of the parallel arm resonator is low. It is shifting to the side. Since the bandwidth of the filter characteristic can be controlled by the frequency difference between the resonance frequency of the parallel arm resonator and the anti-resonance frequency, the resonance
Broadening the band by widening the frequency difference between the anti-resonance frequencies.

【0006】[0006]

【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 above-mentioned configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-19044 for realizing a narrow band filter, the out-of-band attenuation amount is increased by increasing the equivalent parallel capacitance ratio. While it can be increased, the bandwidth becomes narrower as the equivalent parallel capacity ratio increases.

【0007】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。
Further, in the above-mentioned configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-183380, in order to secure a large out-of-band attenuation amount, the equivalent parallel capacitance ratio should be increased, or
Alternatively, it is necessary to increase the number of stages of ladder filters connected in cascade. However, since an inductance is added in series to the parallel arm resonator, the electrical resistance and inductance of the connection wiring and wire bonding between the surface acoustic wave resonators on the piezoelectric substrate significantly affect the characteristics of the parallel arm resonator. To do. As a result, the resonance frequency of the parallel arm resonator shifts to the low frequency side, a steep rise to the pass band in the filter characteristic cannot be obtained, and a satisfactory out-of-band attenuation cannot be obtained.

【0008】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 amount.

【0009】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。
An object of the present invention is to solve the above problems. 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.

【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, the input terminal and the output on the substrate. A surface acoustic wave filter comprising: three basic resonator units connected in series between terminals, wherein each of the three basic resonator units is connected in series between the input terminal and the output terminal. A first and second surface acoustic wave resonators connected to each other, and a third surface acoustic wave resonator connected between the first and second surface acoustic wave resonators and further grounded. It is provided, and thereby the above-mentioned object is achieved.

【0011】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-propagation lithium tantalate substrate, and the interdigital electrode included in each of the first to third surface acoustic wave resonators is a metal whose main component is aluminum. Composed of a membrane.

【0012】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 thickness of the metal film forming the interdigital transducer is within a range of 8% to 10% of the electrode period of the interdigital electrode of the third surface acoustic wave resonator. Is the value of.

【0013】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 yet another embodiment, the first and second
Cs is the capacitance of the interdigital transducer of the surface acoustic wave resonator of
When the electrostatic capacitance of the interdigital transducer of the third surface acoustic wave resonator is Cp, a set of values of Cs and Cp (C
s, Cp) is in a region (including a boundary) surrounded by the coordinates of the following formula in a plane coordinate system having the Cs and Cp as coordinate axes, and A: (Cs, Cp) = (2.00, 8. 00) B: (Cs, Cp) = (2.75, 5.09) C: (Cs, Cp) = (4.32, 8.00) The value of the center frequency is a value within the range of 800 MHz to 1000 MHz. is there.

【0014】さらに他の実施例では、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、
前記3つの基本共振器ユニットのうちの2つに含まれる
前記第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、もうひとつのアース端子が、残りの基本共振器
ユニットに含まれる第3の弾性表面波共振器を接地する
ために使用されている。
In yet another embodiment, there are further two ground terminals, one of the two ground terminals being
Commonly used for grounding the third surface acoustic wave resonator included in two of the three basic resonator units, and another ground terminal is included in the remaining basic resonator units. It is used to ground the third surface acoustic wave resonator.

【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と前記第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。
In yet another embodiment, the first and second
The width of the wiring connecting the surface acoustic wave resonator and the third surface acoustic wave resonator is 50 μm or more.

【0016】さらに他の実施例では、前記入力端子及び
出力端子の面積が、それぞれ0.14平方mm以下であ
る。
In still another embodiment, the areas of the input terminal and the output terminal are each 0.14 square mm or less.

【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。
With the above structure, the ripple in the pass band is small, the amount of attenuation outside the band is large, and the wide band frequency characteristic 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-propagation lithium tantalate substrate has physical characteristics suitable for an RF filter for mobile communication in terms of the velocity of the elastic wave propagating through the substrate, the electromechanical coupling coefficient, and the temperature characteristics. ing. Further, the metal film containing aluminum as a main component has low electric resistance and low density, and is effective in obtaining desired desired 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 forming the interdigital transducer included in the surface acoustic wave resonator, the bandwidth and the out-of-band attenuation amount can be controlled, and the ripple in the pass band can be reduced. . Furthermore, by setting the electrostatic capacitance of the interdigital transducer to an appropriate value, it is possible to use R for mobile communication.
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 arranging the ground terminal and appropriately setting the width of the connection wiring, the influence of the resistance component and the inductance component due to the wiring on the frequency characteristic can be 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 structure of a surface acoustic wave resonator 10 used in the present invention. Surface acoustic wave resonator 10
Is one 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. Equipped with 3. The IDT 2 is composed of an input electrode and an output electrode, to which input / output terminals 4 are connected. When the electrode period of the IDT 2 is L (see FIG. 1), by applying a high frequency signal from the terminal 4 to the IDT 2, the IDT 2 excites a surface acoustic wave having a wavelength of approximately L. The excited surface acoustic wave is confined between the reflectors 3 and becomes a standing wave, which causes a resonance phenomenon. The surface acoustic wave resonator 10 utilizes the resonance phenomenon of this elastic wave.

【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 block diagram of a ladder type surface acoustic wave filter 20 according to an 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 provided on the piezoelectric substrate 21.
23c is provided. Individual resonators 22a-22
f and 23a to 23c are the surface acoustic wave resonator 10 having the configuration in which the IDT 2 is sandwiched by the two reflectors 3 as described above with reference to FIG. In the following description, when referring to the series arm resonators 22a to 22f generically, 22 is used as a reference number.
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, and the first and last resonators 22a and 22f of them are connected.
Are connected to the input terminal 24a and the output terminal 24b, respectively. Each of the parallel arm resonators 23 is connected by a wire 26 between the pair of series arm resonators 22, and is further connected to the ground terminal 25 and grounded. Although not shown in the drawing, wiring by wire bonding is connected to each of the input / output terminal 24 and the ground terminal 25.

【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, the two series arm resonators 22 and the one parallel arm resonator 23 are connected in a T-shape to form the basic unit 27, and a total of three basic unit units 27a to 27a. 27c are connected in cascade. That is, the series arm resonators 22a and 22b and the parallel arm resonator 23a constitute the first basic unit 27a, and similarly, the series arm resonators 22c and 22d and the parallel arm resonator 23b are the second basic unit 27b, The series arm resonators 22e and 22f and the parallel arm resonator 23c constitute the 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 of the basic units 27, the ground terminal 25a of the first basic unit 27a is independently provided, and the second and third basic units are provided. 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 wiring necessarily has an inductance, which affects the filter characteristics. When the ground terminal 25 is independently provided for each basic unit 27, wire bonding is also performed for each ground terminal 2.
5 individually, so that the value of the additionally connected inductance is different for each basic unit 27. Therefore, in order to obtain a desired filter characteristic, all the ground terminals 25 of the respective basic units 27 should be made common to make the influence of the inductance of the wire bonding wiring on the filter characteristic uniform for each basic unit 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。
On the other hand, however, if all the ground terminals 25 are made common as described above, the wiring pattern on the piezoelectric substrate 21 becomes complicated and the wiring becomes long. The complicated wiring pattern is disadvantageous in terms of facilitating the manufacturing process and reducing costs. Further, an increase in wiring length means an increase in resistance component, which is a problem for 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, in consideration of the above trade-off factors, the ladder-type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment in which a total of three basic units 27 are connected in cascade as shown in FIG. Make the ground terminal 25 common to 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
a is independently arranged, and the second and third basic units 27 are arranged.
Although the ground terminal 25b is commonly used for b and 27c, the configuration is not limited to the above, and other combinations may be possible depending on the design of the entire filter. For example, the ground terminal for the third basic unit 27c is independently arranged, and the first and second basic units 27 are
The ground terminals for a and 27b may be common.

【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 amount is the capacitance Cs of the IDT of the series arm resonator 22 and the I of the parallel arm resonator 23.
It is determined by the ratio Cr (= Cp / Cs) to the capacitance Cp of DT and the number of stages of the basic units 27 connected in cascade.

【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 structure of the ladder type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment shown in FIG.
The frequency characteristics (resonance between the frequency and the attenuation amount) when the resonators 22 and 23 were manufactured so that the capacitance ratio Cr = 2.5 was used on the Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate. (Relationship) is shown in FIG. As is apparent from FIG. 3, in this case, an out-of-band attenuation amount 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 structure of the conventional ladder type surface acoustic wave filter in which the series arm resonators and the parallel arm resonators are alternately connected, the capacitance ratio Cr = 2.5 and the band of -50 dB are set in the same manner as described above. FIG. 4 shows frequency characteristics when the external attenuation is secured. In the conventional configuration, in order to obtain the characteristics shown in FIG. 4, a total of four stages including a combination of a series arm resonator and a parallel arm resonator (as a whole, four series arm resonators and four parallel arm resonators are used). Resonator) need to be connected.
However, in such a connection, since the number of parallel arm resonators is larger than that of the configuration of the present embodiment, it is equivalently connected to each parallel arm resonator by connecting wiring between the resonators and wire bonding. The influence of the existing inductance on the filter characteristics is significant. As a result, as shown in FIG. 4, a steep rise to the pass band cannot be obtained in a frequency region lower than the pass band, and spurious also appears.

【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 structure of the surface acoustic wave filter 20 of the present embodiment as shown in FIG. 2, a sufficient out-of-band attenuation amount is secured without the problems of the above-mentioned conventional technique.
Although the 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate is used as the piezoelectric substrate in the above description, the same 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 the RF filter for mobile communication, the 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate is the most suitable in consideration of the elastic wave velocity propagating through the substrate, the electromechanical coupling coefficient, and the temperature characteristics. 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) whose main component is aluminum having a low electric resistance and a low density is used. Here, since the reflection coefficient of the surface acoustic wave at the electrode end and the substantial electromechanical coupling coefficient depend on the thickness of the Al film, the thickness of the Al film causes a difference between the resonance and antiresonance frequencies of the resonator. The frequency difference changes. As the Al film becomes thicker, the substantial electromechanical coupling coefficient becomes larger, and the frequency difference becomes larger. Therefore, the thicker the Al film, the wider the bandwidth of the filter.

【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。
Generally, in mobile communication, since there are a reception band and a transmission band, an RF filter having a good cutoff characteristic is required. For example, there is Japanese domestic analog specification as an example of specifications of 800 MHz band mobile communication. This specification has a reception band of 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.
The features of the surface acoustic wave filter 20 of the present embodiment will be further described below by taking a case used as a reception filter of this 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 of the present embodiment in which the structure shown in FIG. 2 is provided on a 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate. 5, the normalized Al film thickness (Al film thickness / IDT electrode period of the parallel arm resonator 23) and the relative bandwidth (bandwidth / center frequency), and the normalized Al film thickness and out-of-band in the transmission band It is a relationship diagram with an attenuation amount. The bandwidth is 1d from the minimum insertion loss in the pass band.
It is specified at the point where B is lowered.

【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。
It can be seen from FIG. 5 that the bandwidth increases as the Al film thickness increases. The reception filter of domestic analog specifications has a center frequency of 872.5 MHz and a bandwidth of 25.
If the bandwidth is 3 MHz and the specific bandwidth is 3% or more, the specifications are satisfied. Therefore, the Al film thickness should be 8% or more in terms of the standardized 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。
On the other hand, 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. Figure 6
[Fig. 4] shows the influence of the Al film thickness on the frequency characteristics of the ladder-type surface acoustic wave filter 20 in the example of the present invention. However, the Al film thickness is shown as a standardized Al film thickness, and
The characteristics for%, 9% and 10% are plotted respectively. As a result, when the Al film becomes thicker, the pass band widens to become a wide band, but since the frequency difference between the stop bands on both sides of the pass band becomes large, the cut-off characteristic deteriorates and the out-of-band attenuation amount sharply decreases. You can see.
As shown in FIG. 6, the transmission band corresponds to a slightly higher frequency region than the pass band. However, because the side lobe from the pass band to the high frequency region side enters the transmission band due to the above-mentioned cause, this portion is sufficient. The amount of attenuation cannot be secured, which may cause noise. In order to solve the above problems, it is desirable that the standardized 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。
From the above, the optimum Al film thickness is a normalized film thickness of 8% or more and 10% or less. In addition, other 800MHz
Band specifications, eg AMPS in North America, GSM in Europe
In such cases, the center frequency value is different, but the same filter characteristics as the domestic analog are required. Even in that case, similarly good filter characteristics can be obtained by setting the normalized Al film thickness to a value within the above range.

【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 the present embodiment in which the structure shown in FIG. 2 is provided on a 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate 21 of 800M.
The relationship between the normalized Al film thickness and the ripple in the pass band when the specific 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 has a minimum value when the film thickness is about 9%. Furthermore, if the normalized Al film thickness is within the above range of 8% or more and 10% or less, the ripple in the pass band can be set to 1.5 dB or less, which is allowable. Therefore, the range of the standardized 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 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 standardized Al film thickness is 9%. , The IDT capacitance Cs of the series arm resonator 22 and the IDT capacitance Cp of the parallel arm resonator 23 in
And the amount of out-of-band attenuation. This is the IEE transaction, MTT 20 (7) (1972), pp. 458 to 471 (IEEE Trans.MTT20 (7) (197).
2) This is a simulation by an equivalent circuit in which slight correction is added to Smith's second model based on the description of pp458-471).

【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。
Generally, in addition to the out-of-band attenuation amount and the ratio bandwidth, which have already been described, the parameters that affect the filter characteristics include the in-band VSWR (voltage standing wave ratio).
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 1, the more
It has 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 characteristic specifications required for an actual filter depend on the design of the equipment in which each filter is used, but generally, 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, the required specifications can be realized. FIG. 8 shows the above range, which corresponds to an area (including a boundary) surrounded by the coordinates of 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 so that Cs and Cp are values within the above range, 80
It satisfies the frequency characteristics required for an RF filter for mobile communication in the 0 MHz band.

【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 capacitances of the resonators 22 and 23 are values at the point T in FIG. 8, that is, (Cs, Cp).
Is the frequency characteristic of the ladder-type surface acoustic wave filter 20 manufactured so as 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 crossing 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 cross 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, bandwidth 31 MHz, in-band VSWR 2.2
Thus, the out-of-band attenuation amount in the transmission band is -50 dB, and the out-of-band attenuation amount is large and the frequency characteristic with small ripple in the pass band 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 change due to the electrical resistance and inductance of the connection wiring 26 between 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 the low frequency side. However, since the resonance frequency of the parallel arm resonator 23 is the stop band on the low frequency side of the pass band, if the inductance is large, the cut-off characteristic of the ladder-type surface acoustic wave filter 20 deteriorates, and the pass band in the frequency characteristic is deteriorated. It is not possible to obtain a sharp rise to When the electric resistance existing in association with 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.
Since it is made of Al film at the same time as the electrode of
While it is only about m, 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 the inductance of the connection wiring 26, it is necessary to widen 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 30 MHz from the pass band to the low frequency region side.
It is a relationship diagram with the amount of attenuation in the frequency value which left | separated. The length of the connection wiring 26 is 500 μm. The width of the connection wiring 26 is 5
If it is larger than 0 μm, the amount of 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 amount of attenuation sharply 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 ground capacitance 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 should be 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 of each input / output terminal 24 and the ripple in the pass band. Than this,
When the area of the input / output terminal 24 is 0.14 mm 2 or less, the ripple in the pass band becomes a value of 1.5 dB or less, which is allowable. However, the input / output terminal 24 has a side length of 150 μm in order to connect wiring by wire bonding.
It must be 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 having the structure of this embodiment has a smaller ripple in the pass band and a sufficient amount of out-of-band attenuation 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 this embodiment, the basic units 27 of the ladder-type surface acoustic wave filter 20 are connected in cascade in a total of three stages, but this is not a limitation.
For example, if a ladder type surface acoustic wave filter is constructed by connecting two stages of the basic units 27 in cascade connection, within the range of the electrode film thickness and the capacitance of the IDT in this example, the three stages of the basic units described in this example will be described. Compared with the case where the units 27 are connected in cascade, the out-of-band attenuation amount is inferior, but 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。
Alternatively, regarding the final stage unit of the basic units 27 connected in cascade, the series arm resonator 22 and the parallel arm resonator 23 do not have the configuration of the T-type basic unit described above. It is also possible to adopt a configuration in which one each is connected, that is, one final series arm resonator 22 is omitted.

【0054】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24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。
Further, in the structure of the ladder type surface acoustic wave filter 20 of this embodiment shown in FIG. 2, the input / output terminal 24 and the ground terminal 25 are both drawn to have a rectangular shape (rectangle). However, the shape of these terminals 24 and 25 is not limited to this, and may be circular, for example.

【0055】[0055]

【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 consisting of another surface acoustic wave resonator that is connected in parallel with the above and is further grounded has a structure in which a total of three basic cascade units are connected in series, whereby A wideband filter having excellent frequency characteristics with small in-band ripple and sufficient out-of-band attenuation is realized.

【0056】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。
A 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate is used as a substrate made of a piezoelectric material for forming a surface acoustic wave filter, and the interdigital electrode included in the surface acoustic wave resonator is made of aluminum as a main component. By using a metal film having the following characteristics, it is possible to obtain particularly good characteristics as an RF filter for mobile communication.

【0057】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 the range of 8% to 10% of the electrode period of the interdigital electrodes of the surface acoustic wave resonators connected in parallel. By doing so, it is possible to obtain good filter characteristics with a relative bandwidth of 3% or more, an out-of-band attenuation of -50 dB or more, and an in-passband ripple of 1.5 dB or less.

【0058】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。
Further, by setting the electrostatic capacitance of the interdigital transducer of each surface acoustic wave filter to a value within the range defined in claim 4, it is generally required for an RF filter for mobile communication of 800 MHz band. It is possible to satisfy the characteristics.

【0059】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 making the ground terminal connected to two of the three basic resonator units common and independently providing the other one, it is possible to simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost. The trade-off relationship between achieving a good desired frequency characteristic can be best satisfied.

【0060】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。
If the width of the connecting wiring between the resonators is 50 μm or more, it is effective to secure a sufficient out-of-band attenuation amount.

【0061】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 meters.
If m or less, the magnitude of ripple in the pass band is 1.5.
It can be less than or equal to dB.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 example 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 showing a configuration of a ladder-type surface acoustic wave filter according to an example 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 showing frequency characteristics of a ladder-type surface acoustic wave filter according to an example 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 specific bandwidth of the ladder-type surface acoustic wave filter in the example of the present invention, and the relationship between the thickness of the Al film and the out-of-band attenuation in the transmission band. .

【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 in the example 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 a ladder-type surface acoustic wave filter according to an example 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 a 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 amount in the example 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 frequency characteristics of a ladder-type surface acoustic wave filter according to an example 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 a ladder-type surface acoustic wave filter and an out-of-band attenuation amount in an 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 showing the relationship between the area of the input / output terminal and the ripple in the pass band of the ladder-type surface acoustic wave filter in the example 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 1, 21 Piezoelectric substrate 2 Interdigital electrode (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 to 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Keiji Onishi Keiji Onishi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[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 including: a first unit in which each of the three basic resonator units is 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, .
【請求項2】 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請求項1に記載の弾性
表面波フィルタ。
2. The substrate is a 36 ° Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate, and the interdigital electrodes included in the first to third surface acoustic wave resonators are composed of a metal film containing aluminum as a main component. The surface acoustic wave filter according to claim 1.
【請求項3】 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請
求項2に記載の弾性表面波フィルタ。
3. The thickness of the metal film forming the interdigital transducer is a value within the range of 8% or more and 10% or less of the electrode period of the interdigital electrode of the third surface acoustic wave resonator. The surface acoustic wave filter according to claim 2.
【請求項4】 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(Cs,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
囲内の値である請求項3に記載の弾性表面波フィルタ。
4. The capacitance of the interdigital transducers of the first and second surface acoustic wave resonators is Cs, and the capacitance of the interdigital transducers of the third surface acoustic wave resonator is Cp. To
The set of Cs and Cp values (Cs, Cp) is the Cs
, And Cp in a plane coordinate system having coordinate axes as the axes (including boundaries) enclosed by the following formulas: A: (Cs, Cp) = (2.00, 8.00) B: (Cs, Cp ) = (2.75,5.09) C: (Cs, Cp) = (4.32,8.00) The elasticity according to claim 3, wherein the value of the center frequency is a value within the range of 800 MHz to 1000 MHz. Surface wave filter.
【請求項5】 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、前記3つの基本共振器
ユニットのうちの2つに含まれる前記第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、もうひとつの
アース端子が、残りの基本共振器ユニットに含まれる第
3の弾性表面波共振器を接地するために使用されている
請求項1から4のいずれかに記載の弾性表面波フィル
タ。
5. The apparatus further comprises two ground terminals, one of the two ground terminals grounding the third surface acoustic wave resonator included in two of the three basic resonator units. 5. The other grounding terminal is commonly used for grounding, and the other grounding terminal is used for grounding the third surface acoustic wave resonator included in the remaining basic resonator unit. The surface acoustic wave filter described.
【請求項6】 前記第1及び第2の弾性表面波共振器と
前記第3の弾性表面波共振器とを接続する配線の幅が5
0μm以上である請求項1から5のいずれかに記載の弾
性表面波フィルタ。
6. The width of the wiring connecting the first and second surface acoustic wave resonators and the third surface acoustic wave resonator is 5
The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the surface acoustic wave filter has a thickness of 0 μm or more.
【請求項7】 前記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から6のい
ずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
7. The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein the areas of the input terminal and the output terminal are each 0.14 square mm or less.
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