JPH09270663A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPH09270663A
JPH09270663A JP13902696A JP13902696A JPH09270663A JP H09270663 A JPH09270663 A JP H09270663A JP 13902696 A JP13902696 A JP 13902696A JP 13902696 A JP13902696 A JP 13902696A JP H09270663 A JPH09270663 A JP H09270663A
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JP
Japan
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resonators
acoustic wave
surface acoustic
comb
piezoelectric substrate
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Pending
Application number
JP13902696A
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English (en)
Inventor
Atsuo Kishu
淳雄 旗手
Kazuhiro Otsuka
一弘 大塚
Hirohiko Katsuta
洋彦 勝田
Miki Ito
幹 伊藤
Emi Kaganoi
恵美 加賀井
Masayuki Funemi
雅之 船見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好なフィルタ特性を得るとともに、小型化
を達成した弾性表面装置の提供。 【解決手段】 並列共振子9および直列共振子8、なら
びに両者共振子8、9に接続された信号線10とを圧電
基板7上に配設し、両者共振子8、9の櫛形電極のそれ
ぞれの交差幅が漏洩表面波の伝搬方向で重なるように、
両者共振子8、9を配置するとともに、双方の共振子
8、9間を漏洩表面波の波長の10倍以上になるように
りた弾性表面波装置6。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車電話および携
帯電話などの小型移動体無線機器に搭載される弾性表面
波共振子から成る弾性表面波装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、TV,VTR,移動体通信などに
は、弾性表面装置が多く使用されており、この弾性表面
装置として圧電基板上に櫛形電極が形成され、その櫛形
電極でもって電気信号を弾性表面波に変換させるラダー
型回路の装置が提案されている(特開平6−13837
号参照)。
【0003】図7により上記弾性表面装置1を示すと、
2は圧電基板、3,4はそれぞれ圧電基板2上に配置さ
れた直列共振子,並列共振子であって、双方の共振子
3,4ともに櫛形電極と、この櫛形電極を挟む一対の反
射器電極とから成っている。また、各共振子3、4には
信号線5が接続されている。
【0004】また、この弾性表面装置1によれば、直列
共振子3と並列共振子4の双方の櫛形電極のそれぞれの
交差幅が弾性表面波(漏洩表面波)の伝搬方向で重なら
ないように、両者共振子3、4を配置し、これにより、
両者の共振子3、4の弾性表面波の干渉による帯域外減
衰量が劣化しないようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の弾性表面装置1においては、複数個の直列共振子3
を配列し、個々の直列共振子3間に並列共振子4を配し
ているので、信号線5の占める面積が広くなり、さらに
信号線5を引き回しているので、圧電基板2が大きくな
るという問題点があった。さらに、このように共振子ど
うしが近接している場合には共振子間の相互作用が大き
く、通過帯域内でリップル(最大挿入損失−最小挿入損
失)が大きくなるといった問題がある。
【0006】したがって本発明の目的は、叙上の問題点
を解決し、良好なフィルタ特性を得るとともに、圧電基
板を小さくして、小型化を達成した弾性表面装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波装置
は、少なくとも櫛形電極から成る並列共振子および直列
共振子、ならびに両者共振子に接続された信号線とを圧
電基板上に配設した弾性表面波装置であって、両者共振
子の各櫛形電極の交差幅が漏洩表面波(リーキー波)の
伝搬方向で重なるように、両者共振子を配置するととも
に、両者共振子間の距離を漏洩表面波の波長の10倍以
上の長さとした。ここで、両者共振子間は信号線や電極
等を設けない信号線等非形成部としている。なお、各共
振子は例えば櫛形電極と櫛形電極を挟む一対の反射器電
極とから成るものであってもよい。
【0008】また、上記圧電基板は単結晶のタンタル酸
リチウム(特に、36°回転Yカット−X伝搬)もしく
はニオブ酸リチウム(特に、41°回転Yカット−X伝
搬)から成ることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態である弾
性表面装置6を模式的に示した図1の共振子配置図によ
り説明する。同図において、7は例えば36°回転Yカ
ット−X伝搬のタンタル酸リチウム(LiTaO3 )や
41°回転Yカット−X伝搬のニオブ酸リチウム(Li
NbO3 )等の単結晶から成る圧電基板である。この圧
電基板7上にアルミニウム(Al)等の金属膜でもって
リフトオフ法などによって櫛形電極と、この櫛形電極を
挟む一対の反射器電極とから成る弾性表面波素子をいわ
ゆるラダー型に配線している。
【0010】そして、このラダー型の段数については、
櫛形電極を直列に接続した直列共振子8が3個でもっ
て、櫛形電極を並列に接続した並列共振子9が2個でも
って配された2.5段接続を成している。また、各共振
子8、9には信号線10がそれぞれ接続されている。な
お、各共振子は必ずしも反射器を備えている必要はな
い。
【0011】また、両者共振子8,9の配置関係につい
ては、双方の共振子8,9の櫛形電極のそれぞれの交差
幅が漏洩表面波の伝搬方向で重なるようにしている。こ
こで、各交差幅が漏洩表面波の伝搬方向で重なるという
意味について説明する。各交差幅が漏洩表面波の伝搬方
向で重なっていない場合は、図2(a)に示すように、
直列共振子18の櫛形電極の交差幅W1が、並列共振子
19の櫛形電極の交差幅W2と漏洩表面波の伝搬方向に
直交する方向で離れている場合、すなわち、漏洩表面波
の伝搬方向に直交する方向の距離Xが正となる場合をい
うものとする。一方、各交差幅が漏洩表面波の伝搬方向
で重なっている場合、図2(b)に示すように、直列共
振子18の櫛形電極の交差幅W1が、並列共振子19の
櫛形電極の交差幅W2と漏洩表面波の伝搬方向に直交す
る方向に互いに接近している(図2(a)の距離Xは負
となる)場合をいうものとする。
【0012】さらに、直列共振子8と並列共振子9との
間(図2(b)では長さS)には、漏洩表面波の波長
(λ)の10倍(10λ)以上になるように、信号線や
電極等を設けない信号線等非形成部11を設けている。
ここで、10λ以上の信号線等非形成部11を設ける理
由は、図3に示すように、図1における共振子間の距離
を種々に変えて、その通過帯域内のリップル(最大挿入
損失−最小挿入損失)について測定したところ、共振子
間の距離を10λ以上とすると、2.5dB以下とな
り、弾性表面波フィルタの設計及び製造プロセスによっ
て決定される通過帯域内の最小挿入損失(約1dB)
と、通過帯域内のリップルの合計である最大挿入損失
が、弾性表面波フィルタに求められる特性の3.5dB
以下を満足するからである。
【0013】かくして、上記構成の弾性表面装置6によ
れば、双方の共振子8、9の櫛形電極のそれぞれの交差
幅が漏洩表面波の伝搬方向で重なるようにしているの
で、各共振子8、9が近づき、これによって圧電基板7
が小さくなり、弾性表面装置6を小型化を図ることがで
き、さらに弾性表面波装置の設計も簡便に行うことが可
能となる。
【0014】しかも、両者の共振子8、9間に10λ以
上の間隔の信号線等非形成部11を設けているので、双
方の共振子8、9の漏洩弾性波が相互に干渉しなくな
り、その結果、良好なフィルタ特性が得られる。
【0015】
【実施例】次に具体的な実施例について説明する。上記
弾性表面装置6について、直列共振子8の周期を4.4
μm、並列共振子9の周期を4.6μmとして、さらに
信号線等非形成部11の間隔Sを20λとし、反射器電
極の本数を50本、Al電極膜の厚みを5000Åとし
た。
【0016】このAl電極は以下のように成膜形成し
た。まず、36°回転Yカット−X伝搬の単結晶LiT
aO3 から成り、厚さ0.5〜1mm程度の基板を用意
し、この基板の表面を鏡面研磨して圧電基板7とする。
この圧電基板7上に、図4(a)に示すように、ノボラ
ック樹脂系のフォトレジスト12をスピンコート法によ
り所定厚さ(約1.5μm )に塗布し、図4(b)に示
すように、フォトリソグラフィ法によってレジストパタ
ーン13を形成し、次いで図4(c)に示すように、電
子ビーム蒸着法によりAl薄膜14を上記レジストパタ
ーン13上に成膜し、図4(d)に示すように、レジス
ト溶剤により不要部分を剥離する、いわゆるリフトオフ
法により所要とおりのAl電極パターン15を形成し
た。
【0017】かくして、従来の弾性表面装置1の圧電基
板2の寸法(素子面積)が1.7×2.5mmであるの
に対して、本発明の弾性表面装置6の圧電基板7の寸法
(素子面積)は1.7×1.3mmと、約1/2程度に
まで小型化できた。
【0018】次に、本発明の弾性表面装置6と従来の弾
性表面装置1とのフィルタ素子としての周波数特性を測
定したところ、本発明では図5に示すような結果が、従
来のものでは図6に示すような結果が得られた。いずれ
の図も、横軸は周波数が660〜1100μHzのスパ
ンであり、縦軸は挿入損失である。
【0019】これらの図から明らかなように、従来構造
の弾性表面波装置では通過帯域内でリップルが発生する
など特性変化が生じる。一方、本発明では通過帯域内で
の挿入損失が少なくリップルの小さい良好な特性が得ら
れた。
【0020】なお、これらの測定については、まず弾性
表面波素子をSMD(Surface Mounted Device) パッケ
ージ内に実装し、測定治具にて、そのパッケージを固定
し、ついで同軸ケーブルでもってネットワークアナライ
ザ(HP8753C)に接続することでおこなった。そ
して、ネットワークアナライザでは、フィルタ特性のひ
とつであるS21(伝送特性)を測定した。
【0021】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変
更や改良などを何ら差し支えない。たとえば本実施例で
は圧電基板7として36°Y−XLiTaO3 を使用し
たが、そのほかに圧電性を有する41°回転Yカット−
X伝搬のニオブ酸リチウム(LiNbO3 )基板を用い
ても良好なフィルタ特性が得られ、さらに圧電基板を小
さくして、小型化できた。
【0022】また、本発明は上記弾性表面波フィルタ以
外に、例えば弾性表面波共振子、弾性表面波遅延線、弾
性表面波コンボルバ、弾性表面波デュプレクサ等の各種
弾性表面波装置に適用が可能である。
【0023】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の弾性表面波装置
によれば、並列共振子および直列共振子の櫛形電極のそ
れぞれの交差幅が漏洩表面波の伝搬方向で重なるように
して、各共振子を近接させ、しかも、両者の共振子間を
10λ以上の間隔としたので、装置の小型化が実現され
るだけでなく、両者共振子の漏洩表面波が相互に干渉し
なくなり、その結果、非常に良好なフィルタ特性を有す
る優れた弾性表面装置を提供できる。
【0024】特に、36°Y−XのLiTaO3 もしく
は41°Y−XのLiNbO3 基板を弾性表面波装置の
圧電基板として採用すれば、これら圧電基板は弾性表面
波が漏洩表面波以外のモードである他の基板に比して両
者の共振子間において弾性表面波の減衰が大きく、きわ
めて良好な弾性表面波装置を提供できることになる。
【0025】さらに、共振子間の幅に対する共振子間の
信号線や電極の非形成部の幅の比を大きくすることによ
り、同じ特性の場合に共振子間の幅を狭くすることが可
能となり、弾性表面波装置のチップ面積の小型化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弾性表面装置を模式的に図示した共振
子配置図である。
【図2】共振子間の態様を説明する共振子配置図であ
る。
【図3】(a)〜(b)はそれぞれ共振子間距離とリッ
プルとの関係を説明する線図である。
【図4】(a)〜(d)はそれぞれ本発明の弾性表面装
置の製造工程を説明する断面図である。
【図5】本発明の弾性表面装置の周波数特性を表す線図
である。
【図6】従来の弾性表面装置の周波数特性を表す線図で
ある。
【図7】従来の弾性表面装置を模式的に図示した共振子
配置図である。
【符号の説明】
6 ・・・ 弾性表面装置 7 ・・・ 圧電基板 8 ・・・ 直列共振子 9 ・・・ 並列共振子 10 ・・・ 信号線 11 ・・・ 信号線等非形成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 幹 京都府相楽郡精華町光台3丁目5番地 京 セラ株式会社中央研究所内 (72)発明者 加賀井 恵美 京都府相楽郡精華町光台3丁目5番地 京 セラ株式会社中央研究所内 (72)発明者 船見 雅之 京都府相楽郡精華町光台3丁目5番地 京 セラ株式会社中央研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電基板上に櫛形電極から成る並列共振
    子および直列共振子、ならびに両者共振子に接続された
    信号線を配設して成る弾性表面波装置であって、前記並
    列共振子および直列共振子の各櫛形電極の交差幅を漏洩
    表面波の伝搬方向で重ねるとともに、両者共振子間の距
    離を漏洩表面波の波長の10倍以上の長さとしたことを
    特徴とする弾性表面波装置。
  2. 【請求項2】 前記圧電基板は単結晶のタンタル酸リチ
    ウムもしくはニオブ酸リチウムから成ることを特徴とす
    る請求項1に記載の弾性表面波装置。
JP13902696A 1996-01-29 1996-05-31 弾性表面波装置 Pending JPH09270663A (ja)

Priority Applications (1)

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JP13902696A JPH09270663A (ja) 1996-01-29 1996-05-31 弾性表面波装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1285796 1996-01-29
JP8-12857 1996-01-29
JP13902696A JPH09270663A (ja) 1996-01-29 1996-05-31 弾性表面波装置

Publications (1)

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JPH09270663A true JPH09270663A (ja) 1997-10-14

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JP13902696A Pending JPH09270663A (ja) 1996-01-29 1996-05-31 弾性表面波装置

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JP (1) JPH09270663A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501917B2 (en) 2003-11-21 2009-03-10 Panasonic Corporation Surface acoustic wave filter
US7990234B2 (en) * 2007-09-28 2011-08-02 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. Elastic wave filter

Cited By (2)

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US7501917B2 (en) 2003-11-21 2009-03-10 Panasonic Corporation Surface acoustic wave filter
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