KR20040086773A - 탄성 표면파 장치 - Google Patents

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Abstract

적어도 3개의 빗살형 전극의 양측에 반사기 전극을 설치하여 이루어지는 종모드 결합형의 SAW 엘레멘트를 2개 이상 병렬 접속한 SAW 디바이스에 있어서, IDT 전극을 구성하는 각각 한 쌍의 빗살형 전극 중 한 쪽을 어스측 접속 전극으로 공통 접속하고, 이 어스측 접속 전극을 어스 패드에 접속하는 구성으로 함으로써, 접속 패드의 개수를 최소한으로 줄일 수 있어, 소형이며, 필터 특성이 우수한 SAW 디바이스를 얻는다.

Description

탄성 표면파 장치{Surface acoustic wave device}
본 발명은 휴대폰 등에 이용되는 종모드 결합형의 탄성 표면파 장치에 관한 것이다.
최근 휴대폰 등의 소형화, 고성능화를 위하여, 휴대폰에 이용되는 전자 부품의 소형, 박형, 고성능화가 요구되고 있다. 많은 전자 부품 중에서, 반도체 집적회로 소자와 탄성 표면파 장치(이하, SAW 디바이스라고 한다)는, 양쪽 모두 비교적 큰 형상이기 때문에, 특히 소형화에 대한 요구가 강하다.
이 요구를 만족시키기 위하여, SAW 디바이스에 있어서는, 종래에는 전극 패턴의 레이아웃의 최적 설계의 검토에 의해 소형화를 실현해 왔었다. 그러나, 이러한 설계 방법에 의한 소형화에는 한계가 있다.
도 14는, 종래의 SAW 디바이스(200)의 전극 패턴을 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 SAW 디바이스(200)는, 압전체로 이루어지는 압전 기판(201) 상에, 인터디지털 트랜스듀서 전극(이하, IDT 전극이라 한다)(202A, 202B, 202C), 이 IDT 전극(202A, 202B, 202C)의 각각 양측에 설치된 반사기 전극(203), 어스 단자에 접속하는 어스 패드(204), 입력 패드(205), 및 출력 패드(206)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, IDT 전극(202A, 202B, 202C)은, 각각 서로의 사이에 삽입되는 복수개의 전극지를 갖는 한 쌍의 빗살형 전극으로 구성되어 있다. 양측의 IDT 전극(202A, 202C)을 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽은 어스 패드(204)에 접속되고, 다른 쪽은 각각 출력 패드(206)에 공통으로 접속되어 있다. 또한, 중앙의 IDT 전극(202B)을 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽은, 입력 패드(205)에 접속되고, 다른 쪽은 어스 패드(204)에 접속되어 있다.
또한, 어스 패드(204)는 스템(도시하지 않음) 상에 형성되어 있는 어스 전극 단자(10)와, 예를 들면 와이어 리드에 의해 접속된다.
도 14에서 알 수 있듯이, 이 SAW 디바이스에서는, 3개의 어스 패드(204), 1개의 입력 패드(205) 및 한 개의 출력 패드(206)가 있다. 이 때문에, 전부 5개분의 패드 면적이 필요하게 된다. 패드 면적은 IDT 전극(202A, 202B, 202C)이나 반사기 전극(203)에 비해 필요한 면적이 크기 때문에, 5개분의 면적을 확보할 필요성이 있어 소형화가 곤란한다. 또한, 각각의 어스 패드(204)로부터 GND(접지 전극)에 접속하고 있기 때문에, 충분히 낮은 GND 레벨을 얻을 수 없으며, 또한 불균일하게 되어, 결과적으로 필터 특성이 떨어지는 문제도 가지고 있었다.
SAW 디바이스는 전극 패턴 설계 기술의 진보에 따라, IDT 전극에 대해서는, 전극 패턴 자체나 최적 레이 아웃을 설계함으로써 소형화가 실현되고 있다. 이에 대해서, 외부 단자에 접속하기 위한 어스 패드, 입력 패드나 출력 패드는, 와이어 리드와의 접속 강도의 확보나 전기적 접속의 신뢰성을 확보하기 위하여, 어느 일정 이상의 면적을 필요로 한다. 이 때문에, 각각의 패드 자체를 더욱 소면적화하는 것은 곤란하며, 차라리 필요로 하는 패드의 개수를 삭감하는 것이 SAW 디바이스의 소형화에 큰 영향을 주고 있다.
한편, 소형화를 실현하기 위한 별도의 수단으로서, 종래, 통과대의 컷 오프 특성을 개선하고 감쇠량을 증대시키기 위하여 부가되고 있던 단간의 결합 용량부 혹은 인덕턴스부를 없애 소형화하는 방법도 이용되고 있다. 예를 들면, 일본 특개평 10-224179호 공보에서는, 압전 기판상에 3개의 IDT 전극과 그 양측에 배치한 2개의 반사기로 이루어지는 1차-3차 종결합 이중 모드 탄성 표면파 필터를 다단계 종접속한 구성에 있어서, 하기와 같은 구조로 함으로써 단간의 인덕턴스를 불필요하게 하는 것이 개시되어 있다. 즉, 상기 3개의 IDT 전극 중 양측의 IDT 전극의 쌍수를 서로 다르게 해여, 단간 임피던스의 용량 환산치를 거의 0으로 함과 동시에, 중앙에 위치하는 IDT 전극 단부와 양측의 IDT 전극 각각의 단부와의 간격의 한 쪽을 약 5λ/4으로 설정하고, 다른 쪽을 이와 다른 값으로 설정하는 구조로 이루어진다.
그러나, 이 예와 같이 단간의 결합 용량부 혹은 인덕턴스부를 생략하는 구성으로 하여도 소형화에 한계가 있다. 또한, 이 예에서도, 각각의 어스 단자에 접속하는 패드로부터 따로따로 GND에 접속하고 있기 때문에, 충분히 낮은 GND 레벨을 얻을 수 없으며, 또한 불균일하게 되어, 제 1의 예와 마찬가지로 필터 특성이 떨어지는 과제도 가지고 있었다.
본 발명은, 패드의 개수를 줄임으로써 SAW 디바이스의 소형화를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 SAW 디바이스는, 이하의 구성으로 이루어진다:
압전체를 갖는 기판 상에 형성된 적어도 3개 이상의 인터 디지털 트랜스듀서 전극과, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극에서 발생한 탄성 표면파가 전반하는 방향을 따라 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극의 양측에 배치된 반사기 전극을 갖는 종모드 결합형의 탄성 표면파 엘레멘트를 적어도 2개 이상 병렬 접속하고,
상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 각각의 빗살형 전극의 한 쪽이 동일측에 있어서 공통 접속되어 어스 패드에 접속되고, 상기 빗살형 전극의 다른 쪽은 상기 어스 패드의 형성 영역과는 반대측에 형성된 입력 패드 또는 출력 패드에 접속되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 필요한 패드의 개수를 삭감할 수 있기 때문에 SAW 디바이스에 있어서의 패드의 필요한 면적을 작게 할 수 있다. 이 결과, 종래에 비해 보다 소형의 SAW 디바이스를 실현할 수 있다. 또한, 어스 패드를 공통의 GND에 접속하는 것도 가능하기 때문에 GND 레벨을 낮고 안정적으로 할 수 있어, 필터 특성이 우수한 SAW 디바이스를 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 2는, 동 실시예의 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 3은, 본 발명의 실시예 2에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 4는, 동 실시예의 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 5는, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 6은, 동 실시예의 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 7은, 본 발명의 실시예 4에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 8은, 동 실시예의 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 9는, 동 실시예의 다른 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 10은, 본 발명의 실시예 5에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 11은, 동 실시예의 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 12는, 동 실시예의 다른 변형예의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 13은, 본 발명의 실시예 6에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 14는, 종래의 SAW 디바이스의 전극 패턴을 모식적으로 나타내는 도면.
(부호의 설명)
3, 88A, 88B, 102A, 102B, 102C, 129, 135, 204 어스 패드
4A, 4B, 90, 141, 143, 205 입력 패드
5A, 5B, 32, 74, 91, 104, 106, 142, 144, 206 출력 패드
6, 207 압전 기판
8A, 8B, 31 출력측 접속 전극
9, 33, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 110, 120, 150, 160, 170, 200 SAW 디바이스
10 어스 전극 단자
21A, 21B, 21C, 23A, 23B, 23C, 83A, 83B, 83C, 85A, 85B, 85C, 125A, 125B, 125C, 127A, 127B, 127C, 131A, 131B, 131C, 133A, 133B, 133C, 171A, 171B, 171C, 174A, 174B, 174C, 181A, 181B, 181C, 184A, 184B, 184C, 202A, 202B, 202C IDT 전극
22A, 22B, 24A, 24B, 41A, 41B, 42A, 42B, 51A, 51B, 52A, 52B, 62, 63, 64, 84A, 84B, 86A, 86B, 126A, 126B, 128A, 132A, 132B, 128B, 134A, 134B, 172, 173, 175, 182, 183, 185, 203 반사기 전극
25, 26, 45, 46, 55, 56, 65, 66, 81, 82, 121, 122, 123, 124, 176, 177, 186, 187 SAW 엘레멘트
27, 87A, 87B, 130, 136 어스측 접속 전극
89A, 89B, 89C, 89D, 89E, 89F 와이어 리드
92, 93, 137, 138, 139, 140 엘레멘트 간 접속 전극
112, 152, 162 접속 전극
411, 412, 413, 414, 421, 422, 423, 424 영역
851B, 852B 서브 IDT 전극
530 버스 바 전극
540 스트립 전극
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 같은 구성 요소에 대해서는 같은 부호를 붙이고 있다. 또한, 본 실시예에 있어서 나타내는 도면은 전극 구성을 모식적으로 나타내고 있다. 예를 들면, IDT 전극을 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 전극지는 각각 2개로 하고 있지만, 실제의 SAW 디바이스에서는 더 많은 전극지로 구성되어 있다. 이들 전극지와 그 간격은 거의 같게 하는 것이 일반적이지만, 이하에 나타내는 도면에서는 이해하기 쉽게 하기 위하여 전극지를 자세하게 나타내고 있다. 또한, 복수의 전극지의 일단을 공통 접속하는 버스 바 전극과, 이 버스 바 전극부터 패드까지 둘르기 위한 접속 전극 등에 대해서도 모식적으로 상세히 나타내고 있다. 전극지나 접속 전극 등에 대해서는, 설계상 최적의 폭으로 설정할 수 있다.
(실시예 1)
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 실시예의 SAW 디바이스(9)는, 압전 기판(6) 상에 두 개의 탄성 표면파 소자(이하, SAW 엘레멘트라고 한다)(25, 26)와, 이들을 접속하기 위한 접속 전극 및 각종 패드로 구성되어 있다. 좌측의 SAW 엘레멘트(25)는, 3개의 IDT 전극(21A, 21B, 21C)과, 이들의 IDT 전극(21A, 21B, 21C)으로부터 발생하는 탄성 표면파(이하, SAW라 한다)의 전반 방향을 따라 양측에 배치된 반사기 전극(22A, 22B)으로 구성되어 있다. 또한, 우측의 SAW 엘레멘트(26)는, 마찬가지로 3개의 IDT 전극(23A, 23B, 23C)과, 이들 IDT 전극(23A, 23B, 23C)으로부터 발생하는 SAW의 전반 방향을 따라 양측으로 배치된 반사기 전극(24A, 24B)으로 구성되어 있다. 도 1에서 알 수 있듯이, 좌측의 SAW 엘레멘트(25)와 우측의 SAW 엘레멘트(26)는 병렬로 접속되어 있다.
좌측의 SAW 엘레멘트(25)의 IDT 전극(21A, 21B, 21C) 및 우측의 SAW 엘레멘트(26)의 IDT 전극(23A, 23B, 23C)을 각각 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽은, 어스측 접속 전극(27)에 의해 공통 접속되어 어스 패드(3)에 접속되어 있다. 이 어스 패드(3)는 외부 회로(도시하지 않음)와 접속하기 위한 어스 전극 단자(10)에 접속된다. 또한, 이 어스 전극 단자(10)는, 압전 기판(6)을 지지하는 스템(도시하지 않음) 또는 실장용 기판(도시하지 않음) 상에 형성되어 있으며, 어스 패드(3)와 어스 전극 단자(10)는, 예를 들어 와이어 리드에 의해 접속된다.
좌측의 SAW 엘레멘트(25)의 양측의 IDT 전극(21A, 21C)을 각각 구성하는 한쌍의 빗살형 전극의 다른 쪽은, 출력측 접속 전극(8A)에 공통으로 접속되어 출력 패드(5A)에 접속되어 있다. 또한, 중앙의 IDT 전극(21B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 입력 패드(4A)에 접속되어 있다.
마찬가지로, 우측의 SAW 엘레멘트(26)의 양측의 IDT 전극(23A, 23C)을 각각 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 다른 쪽은, 출력측 접속 전극(8B)에 공통으로 접속되어 출력 패드(5B)에 접속되어 있다. 또한, 중앙의 IDT 전극(23B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 입력 패드(4B)에 접속되어 있다.
또한, 이렇게 빗살형 전극이 교차하여 IDT 전극을 구성하는 것에 대해서는, 종래 구성과 같다.
이렇게, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(9)는, 압전 기판(6) 상에 1개의 어스 패드(3), 2개의 입력 패드(4A, 4B) 및 2개의 출력 패드(5A, 5B)의 합계 5개의 패드를 가지며, 동시에 입력 패드(4A, 4B) 및 출력 패드(5A, 5B)가 밸런스 동작하는 전극 구성으로 되어 있다. 밸런스 동작시키기 위해서는, IDT 전극(21A, 21B, 21C, 23A, 23B, 23C)의 형성을 조정함으로써 정전 용량 등을 동등하게 하는 전극 설계가 필요한데, 이에 대해서는 일반적으로 알려진 방법이기 때문에 설명은 생략한다. 밸런스 동작시킴으로써 반도체 집적 회로 소자(IC) 등과 임피던스 매칭을 수행하기 쉽게 되기 때문에, SAW 디바이스(9)의 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 SAW 디바이스(9)에 있어서는, 좌측의 SAW 엘레멘트(25)와 우측의 SAW 엘레멘트(26)는, 임피던스가 각각 100Ω이 되도록 전극 구성을 설계해 둔다. 이 때문에, 입력 패드(4A, 4B) 또는 출력 패드(5A, 5B)에서 본 임피던스는,각각 100Ω인 좌측의 SAW 엘레멘트(25)와 우측의 SAW 엘레멘트(26)가 2개 병렬로 배치되어 있기 때문에 50Ω이 된다.
즉, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트가 n(단, n은 2 이상의 정수)개인 경우, 각각의 SAW 엘레멘트의 임피던스가 (50×n)Ω이 되도록 전극 구성을 설계하면, 그들의 SAW 엘레멘트를 n개 병렬로 접속하는 구성으로 함으로써, 전체의 SAW 디바이스의 임피던스를 50Ω으로 할 수 있다. 이로 인해, 입력 패드(4A, 4B) 또는 출력 패드(5A, 5B)에서 본 임피던스는 50Ω이 되기 때문에, 예를 들면 IC 등이나 SAW 디바이스(9)가 실장되는 회로에 대하여 정합성 좋게 접속할 수 있다.
이렇게 병렬 접속하는 각각의 SAW 엘레멘트의 임피던스를 (50×n)Ω로 하기 위해서는, 예를 들면 IDT 전극을 구성하는 빗살형 전극의 각각의 전극지의 교차폭을 최적치로 설정하면 된다. 교차폭을 좁게 하면, IDT 전극의 정전 용량을 작게 할 수 있기 때문에 임피던스를 크게 할 수 있다. 예를 들면, 빗살형 전극의 전극지의 교차폭을 1/n으로 하면, SAW 엘레멘트의 임피던스는 n배로 할 수 있다. 또한, 빗살형 전극의 각각의 전극지의 교차폭을 좁게 함으로써, IDT 전극의 전기 저항도 작아져 손실을 저감함과 동시에 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 이렇게 빗살형 전극의 각각의 전극지의 교차폭을 변화시켜 정전 용량을 변화시킴으로써, SAW 엘레멘트의 임피던스를 제어하는 방법에 대해서는, 본 실시예뿐 만 아니라, 후술하는 실시예 모두에 있어서도 마찬가지로 수행할 수 있다.
다음으로, 본 실시예의 SAW 디바이스(9)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
최초로, 리튬 탄탈레이트(LiTaO3) 등의 압전성을 갖는 압전 기판(6) 상에 스파터링법 등에 의해 알루미늄(Al) 등의 금속 박막을 형성한다. 다음으로, 금속 박막 상에 포토 레지스트를 도포하고, 노광 장치를 이용하여 원하는 전극 구성의 패턴을 노광하여, 현상 처리한 후, 불필요 부분의 금속 박막을 에칭하고, 포토 레지스트를 제거한다. 어스 패드(3), 입력 패드(4A, 4B) 및 출력 패드(5A, 5B)에는, 와이어 본딩을 용이하게 하기 위한 보강 전극을 형성하거나, 또는 플립 칩 본딩을 수행하기 위하여 범프(bump)를 형성하는 경우도 있는데, 이들에 대해서는 실장 조립 방법에 의해 적절하게 선택하면 된다. 또한, IDT 전극의 표면에는, 절연성의 보호막을 형성하는 경우도 있다. 이렇게 소정의 가공 공정을 수행한 후, 웨이퍼 형상의 기판에 복수개 형성된 SAW 디바이스(9)를 다이싱하여 개편으로 절단하면 완성된다.
또한, SAW 디바이스(9)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 칩 형상으로 회로 기판 등에 실장하여 사용하여도 좋지만, 일반적으로는 IC와 마찬가지로 패키지한 상태로 사용된다. 즉, 예를 들면 스템과 덮개를 갖는 패키지를 이용하여, 스템 상에 개편으로 절단된 압전 기판(6)을 접착 고정하고, 스템 상에 형성된 어스 전극 단자를 포함하는 각종 전극 단자와 어스 패드, 입력 패드 및 출력 패드를, 예를 들면 와이어 리드나 범프를 통하여 접속한 후, 덮개와 스템을 밀봉 접속한 구성으로 하여도 좋다.
본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(9)는 필요한 패드의 개수를 줄일 수 있기 때문에 소형으로 할 수 있다. 또한, 임피던스 매칭도 용이하기 때문에 IC 등에대하여 정합성 좋게 접속하는 것도 가능하다. 또한, IDT 전극(21A, 21B, 21C, 23A, 23B, 23C)을 각각 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽이, 어스측 접속 전극(27)에 의해 모두 공통 접속시키고 어스 패드(3)에 접속시키고 있기 때문에, GND를 공통으로하고, 또한, 충분히 낮고 균일한 GND레벨을 얻게 되고, GND를 강화할 수 있다. 이 결과, SAW 디바이스(9)의 필터 특성, 예를 들면 감쇠량을 크게 하거나 대역 내 필터 특성을 개선할 수 있다.
또한, 본 실시예의 SAW 디바이스(9)에 있어서는, 입력 패드(4A, 4B)와 출력 패드(5A, 5B)를 역으로 배치하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예의 SAW 디바이스(9)에 있어서는, 밸런스 동작시키는 밸런스 타입에 대하여 설명하였으나, 입력 패드와 출력 패드와의 적어도 한 쪽이 언밸런스 타입이어도 좋다.
또한, 본 실시예의 SAW 디바이스에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 IDT 전극을 각각 3개 병렬 접속한 SAW 엘레멘트(25, 26)를 2개 병렬로 접속한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. SAW 엘레멘트를 구성하는 IDT 전극은 3개 이상이면 몇 개라도 상관없다. 또한, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 수는 2개 이상이면 몇 개라도 상관없다.
도 2는, 본 실시예에 있어서의 변형예의 SAW 디바이스(33)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 변형예의 SAW 디바이스(33)는, 좌측의 SAW 엘레멘트(25)의 IDT 전극(21A, 21C) 및 우측의 SAW 엘레멘트(26)의 IDT 전극(23A, 23C)을 구성하는 각각의 빗살형 전극 중 다른 쪽이, 출력측 접속 전극(31)에 의해 모두공통하여 접속시키고 1개의 출력 패드(32)에 접속시키고 있다. 이 점이 SAW 디바이스(9)와 다른 점이다.
이러한 구성으로 함으로써, 패드의 개수를 4개로 할 수 있기 때문에, SAW 디바이스(33)를 더욱 소형화할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 구성의 SAW 디바이스(9, 33)에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이들 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 패드는 본 실시예에서는 정방형상으로 하고 있지만, 장방형상이어도 상관없다. 또한, 도 2에서는 출력 패드(32)는, 출력측 접속 전극(31)을 기준으로 하여 입력 패드(4A, 4B)와는 반대측에 배치되어 있지만, 같은 측에 배치할 수도 있다. 또한, IDT 전극에 대해서도, 본 실시예와 같이 한 쌍의 빗살형 전극을 이용하는 것이 아니라, 빗살형 전극의 전극지 사이에 플로우팅 상태의 스트립 전극을 설치하는 구성이나, 가중하는 빗살형 전극 구성 등이어도 상관없다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2에 있어서의 SAW 디바이스(40)에 대하여 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(40)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 실시예의 SAW 디바이스(40)는, 좌측의 SAW 엘레멘트(45)를 구성하는 반사기 전극(41A, 41B)의, 각각의 스트립 전극(540)의 전극 간격을 부분적으로 변화시킨 구조로 하고 있다는 것이, 실시예 1의 SAW 디바이스(9)와 다른 점이다.
즉, 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)에서는, 반사기 전극(22A, 22B,24A, 24B)의 스트립 전극의 전극 간격은 일정하다. 이에 대하여, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(40)에 있어서는, 반사기 전극(41A, 41B, 42A, 42B)의 스트립 전극(540)의 전극 간격이, 각각의 단부측의 영역부에서 좁게 한 구성으로 되어 있다.
구체적으로는, 반사기 전극(41A)에서는, 영역(412)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격은, 영역(411)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격에 비하여 좁게 구성되어 있다. 또한, 반사기 전극(41B)에서는, 영역(414)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격은, 영역(413)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격에 비하여 좁게 구성되어 있다. 마찬가지로, 반사기 전극(42A, 42B)에서도 마찬가지로, 영역(422)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격은 영역(421)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격에 비해 좁고, 영역(424)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격은 영역(423)에 형성되어 있는 스트립 전극(540)의 전극 간격에 비하여 좁아지도록 각각이 구성되어 있다.
이렇게, 반사기 전극(41A, 41B, 42A, 42B)의 스트립 전극(540)의 전극 간격을 일부 다른 구성으로 함으로써, 반사 특성을 변화시켜 스프리어스가 발생하는 위치를 변화시킬 수 있다. 이 때문에, 서로의 스프리어스가 소멸되도록 하면, 최종적으로 상당히 작은 스프리어스를 얻을 수 있어, 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서도 입력 패드(4A, 4B)와 출력 패드(5A, 5B)의 위치 관계를 바꿔 넣어도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 출력측 접속 전극(8A, 8B)을 공통 접속하여 하나의 출력 패드에 접속하는 도 2에 나타낸 SAW디바이스(33)와 같은 구성으로 하여도 좋다.
또한, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(40)에서는 반사기 전극(41A, 41B, 42A, 42B)의 스트립 전극(540)의 전극 간격이 일부의 영역에서 다른 경우에 대하여 설명하였는데, 연속적으로 모두 다르게 하여도 좋으며, 또한 복수의 스텝 상태로 다르게 하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 스프리어스를 작게, 동시에 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 좌측의 SAW 엘레멘트(45)의 반사기 전극(41B)과, 우측의 SAW 엘레멘트(46)의 반사기 전극(42A)과의 간격은, 각각의 반사기 전극(41B, 42A)의 스트립 전극(540)의 전극 간격과는 다르도록 할 수도 있다. 이렇게 설정함으로써, 반사 특성을 변화시킬 수 있으며, 서로의 스프리어스를 소멸하도록 하여, 최종적으로 작은 스프리어스를 실현할 수 있다. 이 결과, 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 상기의 구성에 대해서는 본 실시예뿐 만 아니라, 실시예 1을 포함하는 다른 실시예에 있어서도 마찬가지로 적용할 수 있다.
도 4는, 본 실시예의 변형예의 SAW 디바이스(50)의 전극 구성을 설명하기 위한 모식적인 평면도이다. 본 변형예의 SAW 디바이스(50)에 있어서는, 각각의 SAW 엘레멘트(55, 56)를 구성하는 반사기 전극(51A, 51B, 52A, 52B)의 스트립 전극(540)의 전극 간격은 일정하다. 그러나, 반사기 전극(51A, 51B, 52A, 52B)의 버스 바 전극(530)의 형상을 변화시킴으로써, 각각의 스트립 전극(540)의 길이를 변화시켜 외관상 가중한 경우와 같은 효과를 실현하고 있다. 반사기 전극(51A, 51B, 52A, 52B)의 스트립 전극(540)의 전극 간격을 변화시키는 경우와 마찬가지로,이러한 방법에 의해서도 스프리어스의 발생을 억제하여 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, SAW 디바이스(40)에서는 SAW 엘레멘트(45, 46), 또한 변형예의 SAW 디바이스(50)에서는 SAW 엘레멘트(55, 56)를, 각각 2개 병렬로 접속하는 구성에 대하여 설명하였으나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 수를 늘림으로써 손실을 저감시킬 수 있기 때문에, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 개수는 2개 이상이면 몇 개라도 상관없다.
즉, 본 실시예의 SAW 디바이스(40) 또는 변형예의 SAW 디바이스(50)에서는, 반사기 전극의 스트립 전극(540)의 전극 간격을 일부 다른 구성이나, 혹은 버스 바 전극(53)의 폭을 장소에 따라 변화시킴으로써 스트립 전극(540)의 전극 길이를 다른 구성으로 하고 있다. 이들 구성으로 함으로써, SAW의 스프리어스의 발생을 억제할 수 있기 때문에 감쇠량을 크게 할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 전극 간격이 서로 다른 구성이나 전극 길이가 서로 다른 구성을 각각 별도의 SAW 디바이스에서 수행하고 있지만, 이들을 조합시킨 구성을 갖는 SAW 디바이스로 할 수도 있다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3에 있어서의 SAW 디바이스에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(60)는, 좌측의 SAW 엘레멘트(65)와 우측의 SAW 엘레멘트(66)가 병렬 접속되고, 이들 SAW 엘레멘트(65, 66)를 구성하는 반사기 전극(62, 63, 64) 중, 중앙부의 반사기 전극(63)을 공통으로 이용하는 구성으로 한 것이 실시예 1과 다른 점이다.
즉, 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)에서는, 좌측의 SAW 엘레멘트(25) 및 우측의 SAW 엘레멘트(26)에는, 각각 양측에 반사기 전극(22A, 22B, 24A, 24B)이 설치되어 있다. 이에 대하여, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(60)에서는, 좌측의 SAW 엘레멘트(65) 및 우측의 SAW 엘레멘트(66)는, 중앙부의 반사기 전극(63)을 공통으로 이용하는 구성으로 하고 있다. 그것 이외에 대해서는, 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)와 같은 구성이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, SAW 엘레멘트(65, 66)의 중앙부의 반사기 전극(63)을 공용하는 구성으로 함으로써, 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)에 비해 반사기 전극을 1개 줄일 수 있다. 이 때문에, 본 실시예의 SAW 디바이스(60)는 더욱 소형화가 가능해진다. 또한, 입력 패드(4A, 4B) 및 출력 패드(5A, 5B)를 밸런스 동작시키는 구성으로 하는 것도 용이하다. 또한, IDT 전극(21A, 21B, 21C, 24A, 24B, 24C)을 구성하는 빗살형 전극의 한 쪽이, 어스측 접속 전극(27)에 의해 모두 공통으로 접속되어 어스 패드(3)에 접속되어 있다. 이 때문에, GND를 공통으로 할 수 있으며, 또한 충분히 낮은 GND 레벨을 안정되게 얻을 수 있기 때문에, 필터 특성, 예를 들면 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서도, 입력 패드(4A, 4B)와 출력 패드(5A, 5B)의 위치 관계를 바꿔 넣어 사용하여도 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(60)에서는 밸런스 타입에 대하여 설명하였으나, 입력 패드(4A, 4B) 및 출력 패드(5A, 5B)의 적어도 한 쪽이 언밸런스 타입으로 할 수도 있다.
또한, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(60)에서는, SAW 엘레멘트(65, 66)를 2개 병렬로 접속한 구성에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 수는 2개 이상이면 몇 개라도 상관 없으며, 병렬 접속한 SAW 엘레멘트의 수가 많을수록 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 SAW 디바이스(60)에서는, 좌측의 SAW 엘레멘트(65) 및 우측의 SAW 엘레멘트(66)의 임피던스는, 각각 100Ω이 되도록 설계되어 있다. 이렇게, 100Ω의 SAW 엘레멘트(65, 66)가 2개 병렬로 접속되어 있기 때문에, 입력 패드(4A, 4B) 또는 출력 패드(5A, 5B)에서 본 임피던스는 50Ω이 된다.
즉, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트가 n(단, n은 2 이상의 정수)개인 경우, 각각의 SAW 엘레멘트의 임피던스가 (50×n)Ω이 되도록 전극 구성을 설계하면, 그들의 SAW 엘레멘트가 n개 병렬로 접속됨으로써, 전체의 SAW 디바이스의 임피던스를 50Ω으로 할 수 있다. 이로 인해, 입력 패드(4A, 4B) 또는 출력 패드(5A, 5B)에서 본 임피던스는 50Ω이 되기 때문에, 예를 들면 IC 등이나 SAW 디바이스(9)가 실장되는 회로에 대하여 정합성 좋게 접속할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(60)에서는, 반사기 전극(62, 63, 64)의 스트립 전극(540)의 전극 간격은 모두 일정하게 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실시예 2와 마찬가지로 전극 간격이 연속적으로 모두 달라도 좋으며, 또한, 일정한 영역부만이 다른 구성이라도 상관없다. 또한, 반사기 전극(62, 63, 64)의 스트립 전극의 길이를 실시예 2의 변형예와 마찬가지로 버스바 전극의 형상에 따라 다르게 구성할 수도 있다.
도 6은, 본 실시예의 변형예의 SAW 디바이스(70)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 변형예의 SAW 디바이스(7)에서는, SAW 엘레멘트(65, 66)의 IDT 전극(21A, 21C, 24A, 24C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽이 모두 출력측 접속 전극(72)에 접속되고, 이 출력측 접속 전극(72)이 출력 패드(74)에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 출력측은 전위가 같고, 안정되게 되기 때문에, SAW 디바이스(70)의 필터 특성, 특히 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)는 비고한 경우, 각가의 SA\ 엘레멘트(65, 66)에 대하여 중앙부의 반사기 전극(63)을 공용하는 구성으로 하고 있기 때문에 반사기 전극을 1개 줄일 수 있다. 이 결과, SAW 디바이스를 더욱 소형화할 수 있다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4에 있어서의 SAW 디바이스(80)에 대하여, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은, 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(80)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
본 실시예의 SAW 디바이스(80)는, 종모드 결합형의 SAW 엘레멘트(81, 82)를 SAW의 전방 방향에 대하여 직교하는 방향에 배치한, 즉 2단 종접속한 구성으로 이루어진다. 이하, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위하여 필요에 따라, SAW 엘레멘트(81)를 1단째, SAW 엘레멘트(82)를 2단째라고 부르기로 한다.
1단째의 SAW 엘레멘트(81)는, IDT 전극(83A, 83B, 83C)과, 이들의 양측에 설치된 반사기 전극(84A, 84B)에 의해 구성되어 있다. 또한, 2단째의 SAW 엘레멘트(82)는, IDT 전극(85A, 85B, 85C)과, 이들의 양측에 설치된 반사기 전극(86A, 86B)에 의해 구성되어 있다.
또한, 이하에서는 SAW 엘레멘트(81, 82)의 IDT 전극(83A, 83B, 83C, 85A, 85B, 85C)을 구성하는 빗살형 전극에 대해서는, 어스 패드측에 배치되어 있는 빗살형 전극을 한 쪽이라고 하고, 그에 대향하는 빗살형 전극을 다른 쪽이라고 하여 구별한다.
1단째의 SAW 엘레멘트(81)의 IDT 전극(83A, 83B, 83C)을 구성하는 한 쪽의 빗살형 전극의 한 쪽이, 어스측 접속 전극(87A)에 의해 공통 접속되어 어스 패드(88A)에 접속되어 있다. 또한, 이 SAW 엘레멘트(81)의 양측의 IDT 전극(83A, 83C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93)을 통하여 2단째의 SAW 엘레멘트(82)의 양측의 IDT 전극(85A, 85C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽과 접속되어 있다. 또한, 1단째의 SAW 엘레멘트(81)의 중앙의 IDT 전극(83B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 입력 패드(90)에 접속되어 있다.
또한, 2단째의 SAW 엘레멘트(82)의 IDT 전극(85A, 85B, 85C)을 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽이, 어스측 접속 전극(87B)에 의해 공통 접속되어 어스 패드(88B)에 접속되어 있다. 또한, 이 SAW 엘레멘트(82)의 양측의 IDT 전극(85A, 85C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 상술한 바와 같이 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93)을 통하여 1단째의 SAW 엘레멘트(81)의 양측의 IDT 전극(83A, 83C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽과 접속되어 있다. 또한, 2단째의 SAW 엘레멘트(82)의 중앙의 IDT 전극(85B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 출력 패드(91)에 접속되어 있다.
이렇게 본 실시예의 SAW 디바이스(80)는, 2개의 어스 패드(88A, 88B)가 서로 대칭인 위치에 배치되고, SAW 엘레멘트(81, 82)끼리가 대향하는 영역 간에 입력 패드(90)와 출력 패드(91)가 설치되어 있다. 또한, 어스 패드(88A, 88B)와 각각의 어스 전극 단자(10)를, 예를 들면 알루미늄(Al) 등의 3개의 와이어 리드(89A, 89B, 89C, 89D, 89E, 89F)로 각각 접속하고 있다. 또한, 어스 전극 단자(10)는, 압전 기판(6)을 지지하는 스템(도시하지 않음) 상에 형성되고 있다.
상기 구성을 제외하고는, 실시예 1에 있어서의 SAW 디바이스(9)와 같은 구조, 같은 제조방법으로 하였다.
본 실시예의 SAW 디바이스(80)에서는, 종모드 결합형의 SAW 엘레멘트(81, 82)를 2단 종속 접속하고 있기 때문에, 필터 특성, 특히 감쇠량을 크게 할 수 있다. 또한, 2개의 어스 패드(88A, 88B), 1개의 입력 패드(90) 및 1개의 출력 패드(91)의 합계 4개의 패드로만 되어, 소형이며 필터 특성이 뛰어난 SAW 디바이스(80)를 얻을 수 있다.
또한, SAW 엘레멘트(81, 82)의 각각의 양 외측의 DIT 전극(83A, 83C, 85A, 85C)을 구성하는 빗살형 전극 간을 접속하는 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93)을 서로 역위상으로 하면, IDT 전극(83A, 83C, 85A, 85C) 및 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93) 간의 크로스 토크를 저감시킬 수 있다. 이로 인해, 감쇠량을 더욱 크게 하는것이 가능하게 된다.
또한, 입력 패드(90), 출력 패드(91) 및 어스 패드(88A, 88B)를 서로 대칭인 위치에 배치하는 등의 전극 구성의 설계에 의해, 용이하게 밸런스 동작시킬 수 있다. 또한, 이러한 구성으로 함으로써, 입력 패드(90) 또는 출력 패드(91)에서 본 임피던스를 50Ω으로 할 수 있기 때문에, IC 등의 디바이스나 SAW 디바이스가 실장되는 회로와의 임피던스 매칭이 용이하게 되어, 접속 호환성의 개선이나 저손실화가 가능하게 된다.
또한, 어스 패드(88A, 88B)와 어스 전극 단자(10)를 복수개의 와이어 리드 또는 범프에 의해 접속하면 접속 저항을 작게 할 수 있기 때문에, GND 레벨을 보다 낮게, 그리고 보다 안정되게 할 수 있다. 이로 인해, 감쇠량을 크게 함과 동시에 특성을 안정화할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 어스 패드(88A)와 어스 전극 단자(10)를 3개의 와이어 리드(89A, 89B, 89C)로 접속하고, 마찬가지로 어스 패드(88B)와 어스 전극 단자(10)를 3개의 와이어 리드(89D, 89E, 89F)로 접속하였으나, 본 발명은 3개에 한정되지 않는다. 예를 들면, 어스 패드(88A)와 어스 전극 단자(10)는 3개의 와이어 리드로 접속하고, 어스 패드(88B)와 어스 전극 단자(10)는 1개의 와이어 리드로 접속하는 등, 여러 가지 구성을 선택할 수 있다. 또한, 와이어 리드가 아니라 범프를 통하여 플립 칩 방식으로 접속하는 구성으로 할 수도 있다.
도 8은, 본 실시예의 변형예의 SAW 디바이스(100)의 전극 구성을 모식적으로나타내는 평면도이다. 이 변형예의 SAW 디바이스(100)에서는, 1단째의 SAW 엘레멘트(81)에 대해서는 도 7에 나타내는 구성과 같지만, 2단째의 SAW 엘레멘트(82)에 대해서는, 그 구성을 바꾸고 있다. 즉, 2단째의 SAW 엘레멘트(82)의 중앙의 IDT 전극(85B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은 공통이지만, 한 쪽은 2개의 빗살형 전극으로 분할되어 있다. 따라서, 이 IDT 전극(85B)은, 2개의 IDT 전극(851B, 852B)으로 구성되어 있게 된다. 이하, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 이들을 서브 IDT 전극(851B, 852B)이라 한다. IDT 전극(85B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 어스 패드(102C)에 접속되어 있다. 또한, 서브 IDT 전극(851B, 852B)의 각각의 빗살형 전극의 한 쪽은 출력 패드(104, 106)에 접속되어 있다.
또한, 서브 IDT 전극(851B, 852B)은, 각각 위상을 서로 바꿈으로써 밸런스 동작을 시킬 수 있다. 이로 인해, 임피던스를 크게 할 수 있기 때문에, 예를 들면 IC 등의 디바이스 또는 SAW 디바이스(100)가 실장되는 회로 등과의 매칭을 좋게 할 수 있으며, SAW 디바이스(100)의 손실을 작게 할 수 있다. 또한, IDT 전극(85A, 85C)을 구성하는 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽은, 어스 패드(102A, 102B)에 각각 접속되어 있다.
또한, 이들 어스 패드(102A, 102B)를 분리하여 설치하는 것이 아니라, 공통 접속하여 어스 패드를 하나로 할 수도 있다.
또한, IDT 전극(85B)을 구성하는 빗살형 전극의 한 쪽을 입력 패드(102C)에 접속하지 않고, 부유 상태로 하여 가상 접속하도록 할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 밸런스도를 더욱 높일 수 있다.
도 9는, 본 실시예의 다른 변형에의 SAW 디바이스(110)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 변형예의 SAW 디바이스(110)는, 도 7에 나타내는 SAW 디바이스(80)에 있어서 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93)끼리를 더 접속 전극(112)으로 접속하고, 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93)을 흐르는 신호의 위상을 동위상으로 한 것이 특징이다. 또한, 본 변형예의 SAW 디바이스(110)에 있어서는, 어스 패드(88A, 88B)와 어스 전극 단자(10)와의 사이의 접속을 한 개의 와이어 리드(89B, 89E)로 접속하는 구성으로 하고 있으나, 도 7에 나타낸 바와 같이 3개로 할 수도 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 엘레멘트 간 접속 전극(92, 93)의 위상차를 없애고 위상을 돌려 실수(實數) 부분을 복소공역으로 할 수 있기 때문에, 손실을 저감할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, SAW 엘레멘트를 2단 종속 접속하는 구성으로 함으로써, 손실이 작으며, 동시에 감쇠량이 큰 SAW 디바이스를 얻을 수 있다. 또한, 접속용의 패드수는 최소 4개로 족하기 때문에, 소형화도 실현할 수 있다.
(실시예 5)
도 10은, 본 발명의 실시예 5에 있어서의 SAW 디바이스(120)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 실시예의 SAW 디바이스(120)는, 2개의 SAW 엘레멘트(121, 122)를 병렬로 접속하고, 또한 별도의 2개의 SAW 엘레멘트(123, 124)도 병렬로 접속하여, 이들을 2단 종속 접속한 구성으로 이루어진다.
구체적으로는, 1단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(121)는, 3개의 IDT 전극(125A,125B, 125C)의 양측에 반사기 전극(126A, 126B)을 설치한 구성이다. 또한, 1단째의 우측의 SAW 엘레멘트(122)는, 마찬가지로 3개의 IDT 전극(127A, 127B, 127C)의 양측에 반사기 전극(128A, 128B)을 설치한 구성이다. 이들은 종모드 결합형이며, SAW의 전반 방향을 따라 배치되며, 병렬로 접속되어 있다.
또한, 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(123)도, 3개의 IDT 전극(131A, 131B, 131C)의 양측에 반사기 전극(132A, 132B)을 설치한 구성이며, 우측의 SAW 엘레멘트(124)도 마찬가지로 3개의 IDT 전극(133A, 133B, 133C)의 양측에 반사기 전극(134A, 134B)을 설치한 구성이다. 이들도 종모드 결합형이며, SAW의 전반 방향을 따라 배치되며, 병렬로 접속되어 있다.
SAW 엘레멘트(121, 122)를 구성하는 각각 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽은, 어스측 접속 전극(130)에 모두 공통 접속되어 있으며, 이 어스측 접속 전극(130)은 어스 패드(129)에 접속되어 있다. 어스 패드(129)와 어스 전극 단자(10)는, 예를 들면 와이어 리드에 의해 접속된다.
또한, SAW 엘레멘트(123, 124)를 구성하는 각각 한 쌍의 빗살형 전극의 한 쪽도, 어스측 접속 전극(136)에 모두 공통 접속되어 있으며, 이 어스측 접속 전극(136)은 어스 패드(135)에 접속되어 있다. 어스 패드(135)와 어스 전극 단자(10)에 대해서도, 예를 들면 와이어 리드에 의해 접속된다.
또한, 1단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(121)의 IDT 전극(125A, 125C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽과, 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(123)의 IDT 전극(131A, 131C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 각각 엘레멘트 간 접속 전극(137,138)에 의해 접속되어 있다.
마찬가지로, 1단째의 우측의 SAW 엘레멘트(122)의 IDT 전극(127A, 127C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽과, 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(124)의 IDT 전극(133A, 133C)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 각각 엘레멘트 간 접속 전극(139, 140)에 의해 접속되어 있다.
또한, 1단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(121)의 중앙의 IDT 전극(125B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 입력 패드(141)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 1단째의 우측의 SAW 엘레멘트(122)의 중앙의 IDT 전극(127B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽도, 입력 패드(143)에 접속되어 있다.
또한, 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(123)의 중앙의 IDT 전극(131B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽은, 출력 패드(142)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 2단째의 우측의 SAW 엘레멘트(124)의 중앙의 IDT 전극(133B)을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽도, 출력 패드(144)에 접속되어 있다.
이렇게, 어스 패드(129, 135)와는 반대 방향으로 입력 패드(141, 143) 및 출력 패드(142, 144)를 배치하고, 동시에 어스 패드(129, 135)끼리를 대칭인 위치에 배치함과 동시에, 입력 패드(141, 143)와 출력 패드(142, 144)를 대향하도록 설치함으로써, 밸런스 동작하는 구성으로 하고 있다.
그 이외에 대해서는, 실시예 1부터 실시예 4에 설명한 방법과 마찬가지 방법에 의해 SAW 디바이스(120)를 제작하였다.
본 실시예의 SAW 디바이스(120)는, 종모드 결합형의 두 개의 SAW엘레멘트(121, 122)를 병렬로 접속하고, 또한 별도의 2개의 SAW 엘레멘트(123, 124)도 마찬가지로 병렬로 접속하여, 이들을 종속 접속한 구성이다. 이로 인해, 감쇠량을 크게 할 수 있다. 또한, 밸런스 동작시킴으로써 IC 등의 디바이스 또는 SAW 디바이스(120)가 실장되는 회로와의 임피던스 매칭이 용이하게 되어, 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 SAW 디바이스(120)에 있어서도, 입력 패드(141, 143)와 출력 패드(142, 144)의 위치 관계를 바꿔 넣어도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, IDT 전극(125A, 125B, 125C, 127A, 127B, 127C)을 구성하는 각각의 빗살형 전극의 한 쪽을 어스측 접속 전극(130)에 접속하고, 이 어스측 접속 전극(130)이 어스 패드(129)에 접속되어 있다. 또한, IDT 전극(131A, 131B, 131C, 133A, 133B, 133C)을 구성하는 각각의 빗살형 전극의 한 쪽을 어스측 접속 전극(136)에 접속하고, 이 어스측 접속 전극(136)이 어스 패드(135)에 접속되어 있다. 따라서, 어스 패드(129, 135)에 의해 공통으로 접속됨으로써, GND 레벨을 낮게, 아울러 같은 값으로 할 수 있기 때문에 GND를 강화할 수 있어, 필터 특성, 예를 들면 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 밸런스형에 대하여 설명하였으나, 입력 패드와 출력 패드 중 적어도 한 쪽이 언밸런스형이라도 상관없다.
또한, 입력 패드(141, 143), 출력 패드(142, 144) 및 어스 패드(129, 135)를, 서로 대칭인 위치에 설치하는 등 밸런스 동작시키는 구성으로 하면, IC 등의 디바이스 또는 SAW 디바이스(120)가 실장되는 회로와의 임피던스 매칭이 용이하게되어, 손실을 저감할 수 있다.
또한, 어스 패드(129, 135)와 어스 전극 단자(10)를 복수개의 와이어 리드 또는 범프에 의해 접속하면, GND 레벨을 보다 낮게, 보다 안정되게 할 수 있기 때문에, 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, SAW 엘레멘트(121, 122, 123, 124)의 임피던스가 각각 100Ω가 되도록 전극 구성을 설계하면, SAW 엘레멘트(121, 122)끼리 및 SAW 엘레멘트(123, 124)끼리가, 각각 병렬로 접속되어 있기 때문에, SAW 디바이스(120)로서의 임피던스를 50Ω으로 할 수 있다.
즉, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트가 n(단, n은 2 이상의 정수)개인 경우, 각각의 SAW 엘레멘트의 입력 패드 또는 출력 패드에서 본 임피던스는 (50×n)Ω이며, 이들이 병렬로 접속되기 때문에 SAW 디바이스로서의 임피던스를 50Ω으로 할 수 있다. 이로 인해 외부 접속 부품 또는 기기와의 접속 호환성을 높일 수 있다.
또한, 도 10에 있어서, 예를 들면 엘레멘트 간의 접속전극(137, 138)의 위상을 플러스, 다른 한 쪽의 엘레멘트 간의 접속전극(139, 140)의 위상을 마이너스가 디도록, 인접하는 엘레멘트 간의 접속 전극의 위상을 서로 다르게 함으로써, 크로스 토크를 억제하여, 감쇠량을 크게 할 수 있다.
도 11은, 본 실시예의 변형예의 SAW 디바이스(150)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 변형예의 SAW 디바이스(150)는, 엘레멘트 간 접속 전극(137, 138, 139, 140)끼리를 접속 전극(152)으로 공통 접속하고, 이들 엘레멘트 간의 접속 전극(137, 138, 139, 140)에 흐르는 신호의 위상을 동위상으로 한 것이도 10에 나타내는 SAW 디바이스(120)와 다른 점이다.
이러한 구성으로 함으로써, 엘레멘트 간의 접속 전극(137, 138, 139, 140)끼리의 위상차를 없애고, 대칭성을 높일 수 있기 때문에, 손실을 저감시킴과 동시에 감쇠량을 더욱 크게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, SAW 엘레멘트를 2개 병렬로 접속한 경우에 대하여 설명하였으나, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 수는 2개 이상이면, 몇 개라도 상관없다. 병렬 접속하는 SAW 엘레멘트의 수가 많을수록, 손실을 저감할 수 있다. 또한, 2단 종속 접속함으로써 감쇠량을 크게 할 수 있다.
이 구성에 있어서는, 접속용의 패드 수는 6개가 되어, 도 2, 도 6, 도 7 또는 도 9에 나타내는 구성에 비하면 2개 증가할 뿐으로, 감쇠량이 뛰어난 SAW 디바이스를 얻을 수 있다.
도 12는, 본 실시예의 다른 변형예의 SAW 디바이스(160)의 전극 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 본 변형예의 SAW 디바이스(160)는, 엘레멘트 간의 접속 전극(137, 139)끼리를 동위상으로 하고, 또한 직접 대향하는 엘레멘트 간의 접속 전극(138, 140)끼리도 동위상으로 하고 있다. 단, 엘레멘트 간의 접속 전극(137, 139)과 엘레멘트 간의 접속 전극(138, 140)은 역위상으로 한다. 이 때문에, 직접 대향하는 엘레멘트 간의 접속 전극(138, 140)끼리를 폭이 넓은 접속 전극(162)으로 접속하고 있다.
직접 대향하는 엘레멘트 간 접속 전극(138, 140)끼리가 폭이 넓은 접속 전극(162)으로 접속되어 있기 때문에, 1단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(121)의 IDT 전극(125C)과 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(122)의 IDT 전극(127A)과 2단째의 우측의 SAW 엘레멘트(124)의 IDT 전극(133A)과의 사이의 임피던스를 각각 저감시킬 수 있다. 이 결과, 손실을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, SAW 엘레멘트를 2개 병렬 접속한 것을 2단 종속 접속함으로써, 접속용 패드의 증가를 억제하여, 소형이며, 손실이 작고 감쇠량이 큰 SAW 디바이스를 얻을 수 있다.
(실시예 6)
도 13은, 본 발명의 실시예 6에 있어서의 SAW 디바이스(170)의 전극 구성을 모식적으로 나타낸 평면도이다. 본 실시예에 있어서의 SAW 디바이스(170)는, 실시예 5에 있어서의 SAW 디바이스(120)의 변형예이다.
본 실시예의 SAW 디바이스(170)는, SAW 엘레멘트(176, 177, 186, 187)의 구성이 SAW 디바이스(120)와 조금 다른 것이 특징이다. 즉, 1단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(176)는, 3개의 IDT 전극(171A, 171B, 171C)과, 이들 양측에 배치된 반사기 전극(172, 173)으로 구성되어 있다. 또한, 1단째의 우측의 SAW 엘레멘트(177)는, 3개의 IDT 전극(174A, 174B, 174C)과, 이들 양측에 배치된 반사기 전극(173, 175)으로 구성되어 있다. 또한, 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(186)는, 3개의 IDT 전극(181A, 181B, 181C)과, 이들 양측에 배치된 반사기 전극(182, 183)으로 구성되어 있다. 또한, 2단째의 우측의 SAW 엘레멘트(187)는, 3개의 IDT 전극(184A, 184B, 184C)과, 이들 양측에 배치된 반사기 전극(183, 185)으로 구성되어 있다.
상기한 바와 같이, 1단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(176)의 우측에 배치된 반사기 전극과, 1단째의 우측의 SAW 엘레멘트(177)의 좌측에 배치된 반사기 전극은, 같은 반사기 전극(173)을 공용하고 있다. 또한, 2단째의 좌측의 SAW 엘레멘트(186)의 우측에 배치된 반사기 전극과, 2단째의 우측의 SAW 엘레멘트(187)의 좌측에 배치된 반사기 전극은, 같은 반사기 전극(183)을 공용하고 있는 것이, 본 실시예의 SAW 디바이스(170)의 특징이다.
이러한 구성으로 함으로써, 병렬 접속하는 1단째의 SAW 엘레멘트(176, 177) 및 2단째의 SAW 엘레멘트(186, 187)의 반사기 전극을 각각 1개 줄 일 수 있기 때문에, SAW 디바이스(170)를 소형화할 수 있다.
또한, 이 구성은 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 수가 많을수록, 반사기 전극의 수를 줄이는 효과가 현저해져, 보다 소형화가 가능해진다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 종모드 결합형의 SAW 엘레멘트(176, 177, 186, 187)를 각각 2개 병렬로 접속하고, 이들을 2단 종속 접속하고 있기 때문에, 손실을 저감하고, 필터 특성이 우수한 SAW 디바이스(170)를 실현할 수 있다.
또한, 밸런스 동작시킴으로써 IC 등의 디바이스 또는 SAW 디바이스(170)가 실장되는 회로와의 임피던스 매칭이 용이하게 되어, 손실을 저감시킬 수도 있다.
또한, 본 실시예에 있어서도, 입력 패드와 출력 패드의 위치 관계를 바꿔 넣어도 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
또한, IDT 전극(171A, 171B, 171C, 174A, 174B, 174C)을 어스측 접속 전극(130)으로 공통 접속하고, 어스 패드(129)에 접속해 있으며, 또한 IDT 전극(181A, 181B, 181C, 184A, 184B, 184C)도 어스측 접속 전극(136)으로 공통 접속하고, 어스 패드(135)에 접속하고 있기 때문에, GND가 공통이 되어, GND 레벨을 낮게 하며, 또한 GND를 강화할 수 있기 때문에, 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 어스 패드(129, 135)끼리를 대칭인 위치에 설치하는 등에 의해 밸런스 동작하는 구성이 가능하기 때문에, IC 등의 디바이스 또는 SAW 디바이스(170)가 실장되는 회로와의 임피던스 매칭이 용이하게 되어, 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 밸런스형에 대하여 설명하였으나, 입력 패드와 출력 패드 중 적어도 한 쪽이 언밸런스형이어도 상관 없다.
또한, 본 실시예에서는, SAW 엘레멘트를 2개 병렬로 접속하고, 이들을 2단 종속 접속한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트의 수는 2개 이상이면, 몇 개라도 상관없다. 병렬 접속하는 SAW 엘레멘트의 수가 많을수록 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 입력 패드(141, 143)끼리, 출력 패드(142, 144)끼리 및 어스 패드(129, 135)끼리를 서로 대칭인 위치에 배치함으로써, 외부 접속 부품 또는 기기와의 접속 호환성을 높일 수 있다.
또한, 어스 패드(129, 135)와 어스 전극 단자(10)를 복수개의 와이어 리드 또는 범프로 접속함으로써, GND 레벨을 보다 낮게, 안정되게 할 수 있기 때문에, 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, SAW 엘레멘트(176, 177, 186, 187)의 각각의 임피던스를 100Ω이 되도록 전극 구성을 설계함으로써, 입력 패드(141, 143) 또는 출력 패드(142, 144)에서 본 임피던스를 50Ω으로 할 수 있다.
즉, 병렬로 접속하는 SAW 엘레멘트가 n(단, n은 2 이상의 정수)개인 경우, 그들의 SAW 엘레멘트의 입력 패드 또는 출력 패드에서 본 임피던스가 (50×n)Ω이 되도록 전극 구성을 설계하면, SAW 디바이스로서의 임피던스를 50Ω으로 하는 것이 용이해진다. 이로 인해 외부 접속 부품 또는 기기와의 접속 호환성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시예의 변형예로서, 엘레멘트 간의 접속 전극(137, 138, 139, 140)끼리를 접속 전극으로 공통 접속하고, 이들을 흐르는 신호의 위상을 동위상으로 할 수도 있다. 또한, 엘레멘트 간의 접속전극(137, 140)끼리를 동위상으로 하고, 또한 엘레멘트 간 접속 전극(138, 139)끼리도 동위상으로 하며, 동시에 엘레멘트 간 접속 전극(137, 140)과는 역위상으로 하여, 인접하는 엘레멘트 간 접속 전극을 서로 역위상으로 할 수도 있다. 이로 인해, 크로스 토크를 저감시킬 수 있기 때문에 감쇠량을 크게 할 수 있다.
또한, 엘레멘트 간 접속 전극(137, 139)끼리 및 엘레멘트 간 접속 전극(138, 140)끼리를 각각 동위상으로 하고, 동시에 엘레멘트 간 접속 전극(137, 139)과 엘레멘트 간 접속 전극(138, 140)은 역의 위상으로 하는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 엘레멘트 간 접속 전극(138)과 엘레멘트 간 접속 전극(140)과의 사이를 폭이 넓은 접속 전극으로 접속하면, IDT 전극(171C, 181C) 간 및 IDT 전극(174A, 184A) 간의 임피던스를 저감시킬 수 있기 때문에, 손실을 더욱 저감시킬 수 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 압전체를 갖는 기판 상에 형성된 적어도 3개 이상의 인터 디지털 트랜스듀서 전극과, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극에서 발생한 탄성 표면파가 전반(傳搬)하는 방향을 따라 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극의 양측에 배치된 반사기 전극을 갖는 종모드 결합형의 탄성 표면파 엘레멘트를 적어도 2개 이상 병렬 접속하고,
    상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 각각의 빗살형 전극의 한 쪽이 동일측에 있어서 모두 공통 접속되어 어스 패드에 접속되고, 상기 빗살형 전극의 다른 쪽은 상기 어스 패드의 형성 영역과는 반대측에 형성된 입력 패드 또는 출력 패드에 접속된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  2. 압전체를 갖는 기판 상에 형성된 적어도 3개 이상의 인터 디지털 트랜스듀서 전극과, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극에서 발생한 탄성 표면파가 전반하는 방향을 따라 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극의 양측에 배치된 반사기 전극을 갖는 종모드 결합형의 탄성 표면파 엘레멘트를 적어도 2개 가지며,
    복수의 상기 탄성 표면파 엘레멘트 중 적어도 하나는, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 빗살형 전극의 한 쪽이 모두 공통 접속되어 어스 패드에 접속되고,
    복수의 상기 탄성 표면파 엘레멘트에 각각 대향하고, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극 중에 미리 설정된 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽끼리 각각 엘레멘트 간 접속 전극에 의해 접속되어, 복수의 상기 탄성 표면파 엘레멘트가 2단 종속 접속된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    2개 이상의 상기 탄성 표면파 엘레멘트가 탄성 표면파의 전반 방향을 따라 배치됨과 동시에 병렬 접속되고,
    병렬 접속된 복수의 상기 탄성 표면파 엘레멘트는, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 빗살형 전극의 한 쪽이 모두 공통 접속되어 어스 패드에 접속되며,
    상기 복수의 탄성 표면파 엘레멘트에 각각 대향하고, 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극 중에 미리 설정된 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 빗살형 전극의 다른 쪽끼리 각각 엘레멘트 간 접속 전극에 의해 접속되어, 병렬 접속된 복수의 상기 탄성 표면파 엘레멘트가 또한 2단 종속 접속된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  4. 제 1항 또는 3항에 있어서,
    병렬 접속된 상기 탄성 표면파 엘레멘트는, 상기 탄성 표면파 엘레멘트를 구성하는 상기 반사기 전극 중 하나를 서로 공용하는 배치 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  5. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사기 전극은 스트립 전극과 버스 바 전극으로 이루어지며, 상기 스트립 전극의 전극 간격을 다르게 한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스트립 전극의 전극 간격이 적어도 일부 다른 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 스트립 전극의 전극 간격이 모두 다른 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  8. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사기 전극은 스트립 전극과 버스 바 전극으로 이루어지며, 상기 스트립 전극의 전극 간격은 등간격이며, 동시에 그 전극 길이가 일부 다른 영역을 갖는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  9. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 패드 및 상기 출력 패드의 적어도 한 쪽이 평형 동작하는 전극 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  10. 제 1항 또는 3항에 있어서,
    상기 탄성 표면파 엘레멘트를 n(n은 2 이상의 정수)개 이상 배치한 경우에, 각각의 상기 탄성 표면파 엘레멘트의 임피던스가 (50×n)Ω인 전극 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  11. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 패드 및 상기 출력 패드 중 적어도 어느 한 쪽이 압전성을 갖는 상기 기판 상에서 모두 공통 접속한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 엘레멘트 간 접속 전극에 흐르는 신호를 역위상으로 한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 엘레멘트 간 접속 전극끼리를 접속하는 접속 전극을 설치한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 입력 패드 또는 상기 출력 패드에서 본 임피던스가 50Ω인 전극 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  15. 제 2항 또는 3항에 있어서,
    상기 탄성 표면파 엘레멘트의 상기 인터 디지털 트랜스듀서 전극을 구성하는 빗살형 전극의 한 쪽을 공통 접속하는 어스측 접속 전극과 상기 어스 패드를 대칭으로 배치한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  16. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 기판을 고정하여 밀봉하는 패키지를 추가로 가지고,
    상기 어스 패드는, 상기 패키지에 형성된 어스 전극 단자와 복수의 와이어 리드 또는 범프를 통하여 접속된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  17. 제 3항에 있어서,
    복수의 엘레멘트 간 접속 전극 중, 직접 대향하는 2개의 상기 엘레멘트 간 접속 전극에 흐르는 신호의 위상을 동위상으로 한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    직접 대향하는 2개의 상기 엘레멘트 간 접속 전극 간을 접속하는 접속 전극을 형성한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  19. 제 3항에 있어서,
    복수의 엘레멘트 간 접속 전극을 공통으로 접속하는 접속 전극을 형성한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
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