KR20170034939A - 탄성파 필터장치 - Google Patents

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야스마사 타니구치
마사토 아라키
카츠야 다이몬
마사카즈 미무라
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

횡모드 리플을 효과적으로 억제할 수 있는 탄성파 필터장치를 제공한다. 직렬암과 병렬암을 가지고, 복수의 탄성파 공진자를 가지는 탄성파 필터장치로서, 각 탄성파 공진자는 IDT전극을 가지며, IDT전극은 전극지(23, 24)의 연장 방향을 IDT전극의 폭 방향으로 했을 때, 폭 방향 중앙에 중앙 영역, 그 외측에 저음속 영역 또한 외부에 고음속 영역을 갖도록 구성되어 있으며, 적어도 하나의 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭(W1A)이, 나머지 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭(W1B)과 다른 탄성파 필터장치(1).

Description

탄성파 필터장치{ELASTIC WAVE FILTER DEVICE}
본 발명은 복수의 탄성파 공진자를 접속하여 이루어지는 탄성파 필터장치에 관한 것이고, 특히, 직렬암(serial arms)과 병렬암(parallel arms)을 가지는 탄성파 필터장치에 관한 것이다.
종래, 탄성표면파 공진자로 이루어지는 직렬암 공진자 및 병렬암 공진자를 가지는 필터장치가 다양하게 제안되어 있다. 예를 들면, 하기의 특허문헌 1, 2에는, IDT전극에서의 전극지 교차부(electrode finger intersecting portion)의 음속에 비해, 전극지 선단측 부분의 음속을 낮춘 구조가 개시되어 있다. 그에 따라, 피스톤 모드를 형성함으로써 횡모드에 의한 리플의 억압을 목적으로 할 수 있다고 되어 있다.
게다가, 특허문헌 1에서는 직렬암 공진자에서의 개구폭이나 음속이 다른 영역을 병렬암 공진자에서의 개구폭이나 음속이 다른 영역과 다르게 하는 것이 개시되어 있다.
하기의 특허문헌 3에는 병렬암 공진자에서의 교차폭을, 직렬암 공진자의 교차폭보다도 크게한 래더형 필터가 개시되어 있다. 그에 따라, 횡모드에 기인하는 스퓨리어스(spurious)의 억제 및 소형화를 목적으로 하고 있다. 병렬암 공진자의 교차폭을 크게함으로써 횡모드의 고조파가 증가한다. 이 횡모드의 고조파의 증가에 의해, 횡모드 스퓨리어스가 분산된다고 되어 있다.
WO2011/088904A1 일본국 공개특허공보 2011-101350호 일본국 공개특허공보 2011-205625호
특허문헌 1이나 2에서는 피스톤 모드를 형성함으로써 횡모드 리플(ripples)의 억압을 목적으로 하는 구성이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 1에서는 특히 직렬암 공진자와 병렬암 공진자에서 IDT전극의 개구폭이나 음속이 다른 영역의 형상을 다르게 하는 것이 기재되어 있다. 그러나 단지 직렬암 공진자와 병렬암 공진자에서 개구폭이나 음속이 다른 영역을 다르게 한 것만으로는 횡모드 리플을 확실하게 억제할 수는 없었다.
또한, 특허문헌 3에 기재된 바와 같이, 단지 교차폭을 변화시킨 것만으로는 횡모드 리플을 충분히 억압하는 것은 곤란했다.
본 발명의 목적은 횡모드 리플을 확실히 억제할 수 있는 탄성파 필터장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치는, 입력단자와 출력단자를 잇는 직렬암과, 직렬암과 그라운드 전위를 잇는 병렬암을 가지고, 복수의 탄성파 공진자를 가진다. 본 발명에 있어서는, 각 탄성파 공진자가 압전기판과 압전기판상에 형성된 IDT전극을 가진다.
본 발명에 있어서는, 상기 IDT전극이 제1 버스바(busbar)와, 제1 버스바와 간격을 두고 배치된 제2 버스바와, 제1 버스바에 기단이 전기적으로 접속되어 있고, 제2 버스바측으로 연장되는 복수의 제1 전극지와, 상기 제2 버스바에 기단이 접속되어 있고, 상기 제1 버스바측을 향하여 연장되고, 복수의 상기 제1 전극지 사이에 끼워진 복수의 제2 전극지를 가진다.
그리고 상기 IDT전극의 상기 제1, 제2 전극지가 연장되는 방향 중앙에 중앙 영역이 마련되어 있고, 상기 중앙 영역의 상기 전극지가 연장되는 방향 외측에 중앙 영역에 비해 상대적으로 음속이 낮은 저음속 영역이 마련되어 있고, 상기 저음속 영역이 연장되는 방향 외측에 중앙 영역보다도 탄성파 전파 속도가 높은 고음속 영역이 마련되어 있다. 본 발명에서는, 탄성파 전파방향과 직교하는 방향을 폭 방향으로 했을 때에, 적어도 하나의 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 나머지 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수와 다르다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치가 있는 특정한 국면에서는, 상기 제1, 제2 버스바가, 상기 탄성파 전파방향을 따라 분산 배치된 복수의 개구를 가지고, 상기 개구보다도 IDT전극의 폭 방향 내측 부분이 내측 버스바부, 상기 복수의 개구부가 마련되어 있는 부분이 중앙 버스바부, 중앙 버스바부의 외측 부분이 외측 버스바부로 되어 있고, 상기 내측 버스바부가 탄성파 전파방향으로 연장되는 띠 모양의 형상을 가지고 있고, 상기 중앙 버스바부가 상기 고음속 영역을 구성하고 있다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 더욱 다른 특정한 국면에서는, 상기 내측 버스바폭 및/또는 상기 중앙 영역보다도 기단측에 마련된 폭이 넓은 부분을 포함하고, 상기 내측 버스바폭 및/또는 상기 폭이 넓은 부분이 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자와 나머지 탄성파 공진자와 다르다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 다른 특정한 국면에서는, 상기 복수의 탄성파 공진자가 직렬암에 마련된 직렬암 공진자와, 병렬암에 마련된 병렬암 공진자를 가지는 래더형 필터가 구성되어 있고, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자가 상기 직렬암 공진자이며, 상기 나머지 탄성파 공진자가 상기 병렬암 공진자이다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 더욱 다른 특정한 국면에서는, 상기 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 상기 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수보다도 작다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 더욱 다른 특정한 국면에서는, 상기 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자가 각각 복수의 공진자를 가지고, 상기 복수의 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 상기 복수의 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수보다도 작다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 더욱 다른 특정한 국면에서는, 상기 복수의 직렬암 공진자 중, 적어도 하나의 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 나머지 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수와 다르다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 더욱 다른 특정한 국면에서는, 상기 복수의 병렬암 공진자 중, 적어도 하나의 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 나머지 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수와 다르다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 더욱 다른 특정한 국면에서는, 상기 저음속 영역은 상기 내측 버스바폭 및/또는 상기 중앙 영역보다도 기단측에 마련된 폭이 넓은 부분을 포함하고, 상기 내측 버스바폭 및/또는 상기 폭이 넓은 부분이 직렬암 공진자 쪽이 병렬암 공진자보다도 작다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치에 의하면, 적어도 하나의 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭이 나머지 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭과 다르기 때문에, 횡모드 리플을 효과적으로 억압하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 하나의 직렬암 공진자 및 하나의 병렬암 공진자의 IDT전극의 주요부를 확대해서 나타내는 부분 절결 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 회로도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 필터장치에서의 직렬암 공진자(S1-1)의 모식적 평면도 및 그 전극구조를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1, 제2 실시형태에 따른 탄성파 필터장치 및 비교예의 탄성파 필터장치의 각 필터 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 탄성파 필터장치에서 이용되는 탄성파 공진자에서 사용되는 탄성파 공진자의 IDT전극의 평면형상의 변형예를 나타내는 부분 절결 평면도이다.
도 6은 본 발명의 탄성파 필터장치에서 이용되는 탄성파 공진자에서 사용되는 탄성파 공진자의 IDT전극의 평면형상의 다른 변형예를 나타내는 부분 절결 평면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명이 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 명확히 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 회로도이다. 탄성파 필터장치(1)는 래더형 필터이다. 단, 본 발명은 후술하는 바와 같이, 래더형 필터에 한정되는 것이 아니다.
탄성파 필터장치(1)는 입력단자(2)와 출력단자(3)를 잇는 직렬암(4)을 가진다. 직렬암(4)과 그라운드 전위를 잇는 제1~제3 병렬암(5, 6, 7)이 마련되어 있다. 직렬암(4)에는, 복수의 직렬암 공진자(S1-1~S1-3, S2-1~S2-3, S3-1~S3-3)가 배치되어 있다. 직렬암 공진자(S2-2, S2-3)에 병렬로 콘덴서(C1)가 접속되어 있다.
병렬암(5)은 직렬암 공진자(S1-3)와 직렬암 공진자(S2-1) 사이의 접속점과 그라운드 전위를 잇고 있다. 병렬암(5)에 있어서, 병렬암 공진자(P1)와 인덕턴스(L1)가 직렬로 접속되어 있다.
제2 병렬암(6)은 직렬암 공진자(S2-3)와 직렬암 공진자(S3-1) 사이의 접속점에 접속되어 있다. 제3 병렬암(7)은 출력단자(3)에 접속되어 있다.
제2 병렬암(6) 및 제3 병렬암(7)에는 각각 병렬암 공진자(P2, P3)가 배치되어 있다. 제2 병렬암(6)과 제3 병렬암(7)은 공통접속점(8)에 의해 공통접속되어 있고, 공통접속점(8)과 그라운드 전위 사이에 인덕턴스(L2)가 접속되어 있다.
탄성파 필터장치(1)에 있어서, 상기 직렬암 공진자(S1-1~S3-3) 및 병렬암 공진자(P1~P3)는 각각 탄성표면파 공진자에 의해 구성되어 있다.
주지와 같이, 탄성표면파 공진자는 압전기판상에 IDT전극을 형성한 구조를 가진다.
도 3(a) 및 (b)는 직렬암 공진자(S1-1)의 모식적 평면도 및 그 전극구조를 나타내는 확대 단면도이다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 직렬암 공진자(S1-1)는 압전기판(11)과 압전기판(11)상에 형성되어 있는 IDT전극(12)을 가진다. IDT전극(12)의 탄성표면파 전파방향 양측에 반사기(13, 14)가 마련되어 있다. 직렬암 공진자(S1-1)는 상기 구조를 가지는 1포트형의 탄성표면파 공진자이다. 한편, 도 3(a)에서는 도시를 생략하고 있지만, 상기 IDT전극(12), 반사기(13, 14)를 덮도록 유전체층으로서 SiO2막 및 SiN막이 적층되어 있다.
도 3(b)는 이 적층구조를 확대해서 나타낸다. 본 실시형태에서는 압전기판(11)이 127.5°Y-X의 LiNbO3로 이루어진다. 단, 본 발명에 있어서, 압전기판을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 다양한 압전 단결정이나 압전 세라믹스를 이용할 수 있다.
도 3(b)에서는 상기 IDT전극(12)의 하나의 전극지가 형성되어 있는 부분을 확대해서 나타낸다. 압전기판(11)상에 IDT전극(12)이 구성되어 있다. 이 IDT전극(12)은, 본 실시형태에서는 적층금속막으로 이루어진다. 즉, 아래부터 순서대로 NiCr막(12a), Pt막(12b), Ti막(12c), AlCu막(12d) 및 Ti막(12e)을 적층한 구조를 가진다. 본 실시형태에서는, 각 층의 두께는 NiCr막(12a): 100Å, Pt막(12b): 360Å, Ti막(12c): 100Å, AlCu막(12d): 1500Å, Ti막(12e): 100Å로 되어 있다. 또한, IDT전극(12)을 덮도록 SiO2막(15)이 적층되어 있다. SiO2막(15)의 압전기판(11)의 상부면부터 SiO2막(15)의 상부면까지의 치수인 두께는 5700Å이 된다. SiO2막(15)상에 SiN막(16)이 적층되어 있다. SiN막(16)은 두께 200Å이다.
한편, 상기 유전체층인 SiO2막(15) 및 SiN막(16)은 반드시 마련되지 않아도 된다.
직렬암 공진자(S1-1)를 대표하여 탄성표면파 공진자의 구조를 나타냈지만, 다른 직렬암 공진자(S1-2~S3-3) 및 병렬암 공진자(P1~P3)도 동일한 1포트형 탄성표면파 공진자에 의해 구성되어 있다. 또한, 각 탄성표면파 공진자에서의 전극구조 및 유전체층의 두께 등은 직렬암 공진자(S1-1)와 동일하다.
본 실시형태의 탄성파 필터장치(1)에서는, 직렬암 공진자(S1-1~S3-3) 및 병렬암 공진자(P1~P3)에 있어서, 각 탄성표면파 공진자 내에 저음속 영역과 고음속 영역이 마련되어 있다. 그리고 피스톤 모드를 이용하여 횡모드 리플의 억압을 도모하기 위해서, 하기의 저음속 영역 및 고음속 영역이 마련되어 있다. 이것을 도 1 (a) 및 (b)를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1(a)는 직렬암 공진자(S3-1)의 IDT전극의 주요부를 나타내는 부분 절결 확대 평면도이다. 직렬암 공진자(S3-1)는 IDT전극은 제1 버스바(21)를 가진다. 도 1(a)에서는 제1 버스바(21)측만을 도시하고 있고, 제2 버스바측은 도시를 생략하고 있지만, 제1 버스바측과 동일하게 구성되어 있는 것을 지적해 둔다.
IDT전극에 있어서, 탄성표면파 전파방향과 직교하는 방향을, 즉 전극지가 연장되는 방향을 폭 방향으로 한다. 버스바(21)는 내측 버스바부(21A), 중앙 버스바부(21B) 및 외측 버스바부(21C)를 가진다. 여기서 내측이란, 제1, 제2 전극지(23, 24)가 교차하고 있는 영역측을 내측으로 하는 것으로 한다.
제1 버스바(21)에는 제1 전극지(23)의 기단이 접속되어 있다. 제2 전극지(24)의 기단은 제2 버스바(도시하지 않고)에 접속되어 있다.
제1 버스바(21)에 있어서는, 중앙 버스바부(21B)에 개구부(25)가 마련되어 있다. 개구부(25)는 본 실시형태에서는 직사각형의 형상을 가진다. 단, 개구부(25)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 개구부(25)를 마련함으로써 개구부(25)가 마련되어 있는 중앙 버스바부(21B)의 음속은 V3로 나타내는 바와 같이 고음속이 된다. 이 중앙 버스바부(21B)가 마련되어 있는 영역이 고음속 영역을 구성하고 있다.
내측 버스바부(21A)는 가늘고 긴 띠 모양의 버스바 부분이다. 따라서, 메탈라이즈(metallized)되어 있는 영역이기 때문에 저음속 영역을 구성하고 있다. 또한, 제1 전극지(23)의 기단측 부분에는 볼록부(23a)와, 폭 방향 돌출부를 가지는 복수의 폭이 넓은 부분(23b)을 가진다. 제2 전극지(24)의 선단측에도 폭이 넓은 부분2s4a)이 마련되어 있다. 폭이 넓은 부분(23b, 24a)이 마련되어 있기 때문에, 이 영역은 저음속 영역을 구성하고 있다.
한편, 제1 전극지(23)와 제2 전극지(24)가 교차하고 있는 영역의 폭 방향 중앙 부분은 음속(V1)으로 나타내는 중앙 영역이 된다.
즉, 직렬암 공진자(S3-1)에서는, 중앙 영역의 외측에 저음속 영역이 위치하고, 저음속 영역의 외측에 고음속 영역이 위치하고 있다. 이 중앙 영역의 음속이 V1, 저음속 영역의 음속이 V2A, 고음속 영역의 음속이 V3이다. 또한, 저음속 영역의 폭을 W1A, 고음속 영역의 폭을 W2라고 한다.
본 실시형태에서는, 이 직렬암 공진자(S3-1)의 저음속 영역의 폭은 W1A이며, 직렬암 공진자(S3-2 및 S3-3)의 저음속 영역의 폭도 동일한 W1A로 되어 있다.
한편, 도 1(b)는 본 실시형태에서의 병렬암 공진자(P1)의 IDT전극의 주요부를 나타내는 도면이다. 병렬암 공진자(P1)의 전극구조는 도 1(a)에 나타낸 직렬암 공진자(S3-1)와 거의 동일하다. 단, 저음속 영역의 폭(W1B)은 도 1(a)에 나타낸 저음속 영역의 폭(W1A)보다도 커져 있다. 즉, 본 실시형태에서는 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)에서의 저음속 영역의 폭(W1A)은 병렬암 공진자(P1)의 저음속 영역의 폭(W1B)보다도 작아져 있다.
또한, 상기 저음속 영역의 폭(W1B)이 나머지 병렬암 공진자(P2, P3) 및 직렬암 공진자(S1-1~S3-3)의 저음속 영역의 폭보다도 크게 되어 있다.
본 실시형태에서는 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)의 저음속 영역의 폭(W1A)이 나머지 공진자에서의 저음속 영역의 폭보다도 작게 되어 있기 때문에, 통과 대역 내에서의 횡모드 리플을 효과적으로 억압할 수 있다. 이것을 구체적인 실험예에 기초하여 설명한다.
하기의 표 1에 본 실시형태의 직렬암 공진자(S1-1~S3-3) 및 병렬암 공진자(P1~P3)의 설계 파라미터를 나타낸다.
Figure pat00001
도 4의 실선은 본 실시형태의 탄성파 필터장치(1)의 쇠퇴량 주파수 특성을 나타낸다. 또한, 파선은 모든 공진자에 있어서, 저음속 영역 및 고음속 영역의 폭이 동일한 비교예의 결과를 나타낸다. 또한, 일점쇄선은 후술하는 제2 실시형태의 쇠퇴량 주파수 특성을 나타낸다.
실선과 파선을 비교하면 명확하듯이, 화살표(A)로 나타내는 큰 리플이 비교예에서는 보이는 반면, 본 실시형태에서는 보이지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 화살표(B)로 나타내는 리플이 파선으로 나타내는 필터 특성에서는 나타나고 있는 반면, 본 실시형태에서는 나타나지 않는 것을 알 수 있다.
상기 화살표(A)로 나타내는 횡모드 리플은, 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)에 기인하는 리플이라고 생각된다.
래더형 필터에서는 병렬암 공진자의 반공진 주파수와, 직렬암 공진자의 공진주파수에 의해 통과 대역이 구성된다. 따라서, 병렬암 공진자의 반공진 주파수 부근 및 직렬암 공진자의 공진 주파수 부근에 횡모드가 남아있으면 통과 대역 내에 리플이 발생한다.
상기 도 4에 파선으로 나타내는 비교예에서는, 모든 공진자에 있어서, 저음속 영역 및 고음속 영역이 동일하다고 되어 있었다. 따라서, 모든 공진자에 있어서 횡모드 리플을 완전히 억압할 수 없다. 그 때문에, 통과 대역 내에 횡모드 리플이 발생한다. 따라서, 통과 대역 내에서의 손실이 악화되는 문제가 있다. 특히, 도 4에 화살표(A)로 나타내는 바와 같이, 직렬암 공진자(S3-1, S3-2 및 S3-3)에 기인하는 횡모드 리플이 통과 대역 내에 발생하고 있다. 한편, 이 화살표(A)로 나타내는 리플이 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)에 기인하는 것은, 제2 실시형태의 비교에 의해 추측할 수 있다.
본 실시형태에서는 도 4의 실선으로 나타내는 바와 같이, 이 화살표(A)로 나타내는 횡모드 리플이 보이지 않는다. 이것은 상술한 바와 같이, 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)에 있어서, 저음속 영역의 폭(W1A)이 나머지 직렬암 공진자(S1-1~S2-3)의 저음속 영역의 폭보다도 작게 되어 있는 것에 의한다. 즉, 저음속 영역의 폭을 작게함으로써 S3-1~S3-3의 횡모드 리플을 저감할 수 있기 때문에, 상기 화살표(A)로 나타내는 통과 대역 내 리플을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 병렬암 공진자(P1)에 있어서, 상기 저음속 영역의 폭(W1B)이 나머지 병렬암 공진자(P2, P3) 및 직렬암 공진자(S1-1-S1-3)의 저음속 영역의 폭보다도 크게 되어 있다. 그 때문에, 화살표(B)로 나타내는 횡모드 리플도 억제되어 있다.
도 4의 일점쇄선은 제2 실시형태로서, 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)의 저음속 영역의 폭이 직렬암 공진자(S1-1~S2-3)와 동일하게 되어있는 것을 제외하고는 상기 실시형태와 동일하게 구성되어 있는 탄성파 필터장치의 쇠퇴량 주파수 특성이다. 즉, 제2 실시형태에 있어서는, 직렬암 공진자(S1-1~S3-3)의 저음속 영역의 폭이 병렬암 공진자(P1~P3)의 저음속 영역의 폭보다도 작게 되어 있다. 또한, 일점쇄선으로 나타내는 필터 특성을, 파선으로 나타내는 비교예의 필터 특성과 비교하면 명확하듯이, 제2 실시형태에 있어서도 병렬암 공진자(P1)에 기인하는 횡모드 리플은 억압되어 있는 것을 알 수 있다.
단, 바람직하게는 제1 실시형태와 같이, 직렬암 공진자(S3-1~S3-3)의 저음속 영역의 폭(W1A)의 폭을 다른 직렬암 공진자(S1-1~S2-3)의 저음속 영역의 폭보다도 작게 하는 것이 바람직하다. 그에 따라, 화살표(A)로 나타내는 리플도 억압할 수 있는 것을 알 수 있다.
제1 및 제2 실시형태로부터 명확하듯이, 래더형 회로 구성의 탄성파 필터장치(1)에서는, 직렬암 공진자(S1-1~S3-3)에서의 저음속 영역의 폭을 병렬암 공진자(P1~P3)의 저음속 영역의 폭보다도 작게 하는 것이 바람직하다. 그에 따라, 직렬암 공진자의 공진 주파수 부근 및 병렬암 공진자의 반공진 주파수 부근에 발생하는 횡모드 리플을 억압할 수 있고, 그 결과, 대역 내 리플을 억압할 수 있다. 따라서, 래더형 회로 구성의 탄성파 필터장치에서의 대역 내 리플을 효과적으로 억압할 수 있다.
상술한 특허문헌 1~3의 구성에서는, 대역 내에서의 횡모드의 리플을 충분히 억압하는 것이 곤란했다. 특히, 특허문헌 1에는 직렬암 공진자와 병렬암 공진자에서 IDT전극의 개구폭이나 음속이 다른 영역의 형상을 다르게 하는 것이 기재되어 있지만, 그것만으로는 충분한 횡모드 리플의 억제는 곤란했다. 이에 대해, 본원발명에서는 특히, 직렬암 공진자에서의 저음속 영역의 폭과, 병렬암 공진자에서의 저음속 영역의 폭을 다르게함으로써 횡모드 리플을 억압할 수 있는 것을 찾아냈다. 따라서, 효과적으로 대역 내에서의 횡모드 리플을 억압할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서는, 상기 실시형태와 같은 래더형 회로 구성을 가지는 탄성파 필터장치에 한정되는 것이 아니다. 즉, 직렬암 및 병렬암을 가지고, 복수의 탄성파 공진자를 가지는 다양한 필터장치에 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들면, 직렬암과 병렬암을 가지고, 복수의 병렬암에 있어서 각각 탄성파 공진자가 배치되어 있고, 직렬암에 탄성파 공진자가 배치되지 않은 필터장치이어도 된다. 도는, 반대로 직렬암에 복수의 탄성파 공진자가 서로 직렬로 접속되어 있고, 병렬암에 탄성파 공진자를 가지지 않는 필터장치이어도 된다. 게다가, 직렬암에 1개의 탄성파 공진자, 병렬암에 1개의 탄성파 공진자를 가지는 탄성파 필터장치이어도 된다.
어느 쪽이든 복수의 탄성파 공진자 중, 적어도 1개의 탄성파 공진자에서의 저음속 영역의 폭을 나머지 탄성파 공진자에서의 저음속 영역의 폭과 다르게함으로써 본 발명에 따라 대역 내 리플을 억압할 수 있다. 특히, 병렬암에 배치되어 있는 탄성파 공진자보다도 직렬암에 배치되어 있는 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭을 작게 하는 것이 효과적이고, 그에 따라, 통과 대역 내 리플을 효과적으로 억압할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서 이용되는 탄성파 공진자는, 상술한 탄성표면파를 이용한 탄성표면파 공진자이어도 되고, 탄성경계파 등의 다른 탄성파를 이용하는 탄성파 공진자이어도 된다.
즉, IDT전극을 가지는 임의의 탄성파 공진자를 이용할 수 있다.
한편, 상기 저음속 영역의 폭의 변경은 갖가지 형태로 실시할 수 있다. 예를 들면, 도 1(a)에 나타내는 직렬암 공진자(S3-1)를 예로 들면, 폭이 넓은 부분(23b)이 마련되어 있는 영역의 폭 방향 치수, 내측 버스바부(21A)를 구성하고 있는 띠 모양의 버스바 부분의 폭을 변화시키는 방법 등에 의해 달성할 수 있다.
또한, 도 1(a)에 나타낸 전극지의 선단측 및 기단측에 복수의 폭이 넓은 부분을 마련한 구성에 한하지 않고, 도 5에 나타내는 탄성파 공진자(51)와 같이, 하나의 폭이 넓은 부분(24a)을 제2 전극지(24)의 선단측에 마련한 구성이어도 된다.
또한, 도 6에 나타내는 탄성파 공진자(61)와 같이, 제1, 제2 전극지(23, 24)에 폭이 넓은 부분을 마련하지 않고, 내측 버스바부(21A)만으로 저음속 영역을 형성해도 된다. 이 경우에 있어서는, 내측 버스바부(21A)의 폭을 조정함으로써 저음속 영역의 폭을 조정할 수 있다.
1: 탄성파 필터장치
2: 입력단자
3: 출력단자
4: 직렬암
5~7: 제1~제3 병렬암
8: 공통접속점
11: 압전기판
12: IDT전극
12a: NiCr막
12b: Pt막
12c: Ti막
12d: AlCu막
12e: Ti막
13, 14: 반사기
15: SiO2막
16: SiN막
21: 버스바
21A: 내측 버스바부
21B: 중앙 버스바부
21C: 외측 버스바부
23, 24: 제1, 제2 전극지
23a: 볼록부
23b, 24a: 폭이 넓은 부분
25: 개구부
51, 61: 탄성파 공진자
S1-1~S3-3: 직렬암 공진자
P1~P3: 병렬암 공진자

Claims (11)

  1. 입력단자와 출력단자를 잇는 직렬암과, 직렬암과 그라운드 전위를 잇는 병렬암을 가지고, 복수의 탄성파 공진자를 가지며,
    각 탄성파 공진자가 압전기판과 상기 압전기판상에 형성된 IDT전극을 가지고,
    상기 IDT전극이 제1 버스바와, 상기 제1 버스바와 간격을 두고 배치된 제2 버스바와,
    상기 제1 버스바에 기단이 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 제2 버스바측으로 연장되는 복수의 제1 전극지와, 상기 제2 버스바에 기단이 접속되어 있고, 상기 제1 버스바측을 향하여 연장되어, 복수의 상기 제1 전극지 사이에 끼워진 복수의 제2 전극지를 가지고,
    상기 IDT전극의 상기 제1, 제2 전극지가 연장되는 방향 중앙에 중앙 영역이 마련되어 있고, 상기 중앙 영역의 상기 전극지가 연장되는 방향 외측에 상기 중앙 영역에 비해 상대적으로 음속이 낮은 저음속 영역이 마련되어 있으며, 상기 저음속 영역이 연장되는 방향 외측에 상기 중앙 영역보다도 탄성파 전파 속도가 높은 고음속 영역이 마련되어 있고,
    탄성파 전파방향과 직교하는 방향을 폭 방향으로 했을 때에, 적어도 하나의 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 나머지 탄성파 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수와 다른 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 버스바가 상기 탄성파 전파방향을 따라 분산 배치된 복수의 개구를 가지고, 상기 개구보다도 IDT전극의 폭 방향 내측 부분이 내측 버스바부, 상기 복수의 개구부가 마련되어 있는 부분이 중앙 버스바부, 상기 중앙 버스바부의 외측 부분이 외측 버스바부로 되어 있고, 상기 내측 버스바부가 상기 탄성파 전파방향으로 연장되는 띠 모양의 형상을 가지고 있으며, 상기 중앙 버스바부가 상기 고 음속 영역을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저음속 영역은, 상기 내측 버스바부, 및 상기 중앙 영역보다도 기단측에 마련된 폭이 넓은 부분을 포함하고, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자의 상기 내측 버스바부의 폭과 상기 폭이 넓은 부분의 폭의 합은, 나머지 탄성파 공진자의 상기 내측 버스바부의 폭과 상기 폭이 넓은 부분의 폭의 합과 다른 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성파 공진자가 직렬암에 마련된 직렬암 공진자와, 병렬암에 마련된 병렬암 공진자를 가지는 래더형 필터가 구성되어 있고, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자가 상기 직렬암 공진자이며, 상기 나머지 탄성파 공진자가 상기 병렬암 공진자인 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 상기 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수보다도 작은 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자가 각각 복수의 공진자를 가지고, 상기 복수의 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 상기 복수의 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수보다도 작은 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 직렬암 공진자 중 적어도 하나의 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 나머지 직렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수와 다른 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 병렬암 공진자 중 적어도 하나의 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수가, 나머지 병렬암 공진자의 저음속 영역의 폭 방향 치수와 다른 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 저음속 영역은, 상기 내측 버스바부, 및 상기 중앙 영역보다도 기단측에 마련된 폭이 넓은 부분을 포함하고, 상기 내측 버스바부의 폭과 상기 폭이 넓은 부분의 폭의 합은, 직렬암 공진자 쪽이 병렬암 공진자보다도 작은 것을 특징으로 하는 탄성파 필터장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 저음속 영역은 상기 내측 버스바부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자의 상기 내측 버스바부의 폭은 나머지 탄성파 공진자의 상기 내측 버스바부의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 탄성파 필터 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 저음속 영역은 상기 내측 버스바부를 포함하고, 상기 내측 버스바부의폭은 직렬암 공진자 쪽이 병렬암 공진자보다 작은 것을 특징으로 하는 탄성파 필터 장치.
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