TW449967B

TW449967B - Surface acoustic wave transducer

Info

Publication number: TW449967B
Application number: TW089110719A
Authority: TW
Inventors: Shigeru Tsuzuki; Tsutomu Igaki; Ken Matsunami; Kazunori Nishimura; Hiroyuki Nakamura
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2001-08-11
Also published as: WO2000076067A1; US6476691B1; EP1104100A1; KR20010072241A; CN100386965C; CA2339382A1; CN1310882A; JP3906687B2; EP1104100A4; WO2000076067A9; CA2339382C; EP1104100B1

Description

4 ^ - 9 6 7 4 ^ - 9 6 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製助对柚除電極302 A7 --—--- 五、發明說明（I ) 本發明所屬之技術領域：本發明係有關於一種使用於無線通訊機器之高頻電路，中周（中頻）電路等之彈性表面波濾波器。習知技藝：如使用於近年來受眾人所注目之CDMA方式的可攜式行動電話之IF濾波器，乃以較寬闊通過帶域為其必要性，且在通過帶域内之相位特性的平坦性為其重要性之渡波器，即，能獨立予以設計振幅特性與相位特性之橫向型之彈性表面波濾波器（以下，稱為SAW濾波器）較為合適。以下，針對素來之利用一方向性電極之橫向型濾波器作說明。第30囷係表示習知之利用一方向性電極之橫向型 SAW遽波器的上面圖。在第3〇圖上，於單結晶壓電基板训上予以形成輸出入用之IDT電極’就能予激起彈性表面波。在壓電基板301上與輸入IDT電極3〇2予以設定所定之距離而予形成輸出IDT電極3G3，乃予形成橫向型之㈣滅波器。工尸/r偁成之saw濾波之電極指而作種種之堆疊，就可決定濾波器之頻率特性。於習知技術上，乃以如是予以實現於廣帶域，使通過帶域内為平坦H特性與於通過帶域近傍為良好的衰減特性〇於近年來，進度為可攜帶終端機之小型、輕量化，並隨其而對於IF段之SAW濾波器亦予要求其小型化。 :裝---------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 五

AT —--- -B7 _ 、發明說明（2 ) 但是’以上述之橫向型向欲予獲得於通於帶域近傍之急峻的衰減特性，即’在輸出入用之IDT電極需要作充分之堆疊，因此，電極長會變長，乃有小型化困難之課題。亚且，由於不能作充分之堆疊，乃有無法獲得所望之特性的問題存在= 對於saw變換器之電極構造方面，在uSP6、〇1丨、344 予以開示，於壓電基板上予以錯開1/2波長而予構成2個變換器，而使2個SAW變換器之電極以並聯予以連接之構造。本構造係欲予改善於習知之dart型變換器的高輸出入阻抗者，而對於縮短SAW濾波器之尺寸上乃無效果。又，在特開2000-77974號公報上開示，具有第丨及第2 頻道之SAW濾波器（以下，稱為2頻道濾波器）。上述2頻率濾波器，係將第丨頻道與第2頻道之相位特性，在通過帶域作為同相位而在通過帶域外即為逆相位之構成。上述2頻道濾波菇乃具有急峻之帶域特性，且可得小型之saw濾波器，惟，通過帶域内之特性欠缺平坦性之課題存在。本發明之目的：本發明係欲予提供雖予小型化，但其通過帶域廣闊，而其通過域内之特性為平坦之同時’在通過帶域近傍具有急峻之衰減特性的SAW濾波器，為目的。解決課題之本發明的裝置：本發明之SAW濾波器係具備，在壓電基板上至少亦具有輸入用及輸出用之2個10丁電極的遽波器路至少亦有2 個者。 -------------裝-----r---訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作技^_數經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 449967 A7 ___B7_____ 五、發明說明（3 ) 而且’本發明之SAW濾波器，係將一方之濾波器路徑的輸入IDT電極與他方之濾波器路徑的輸入IDt電極，以並聯予以連接，且將一方之濾波器路徑的輸出IDT電極與他方之濾波器路徑的輪出IDT.電極，以並聯予以連接者。本發明之SAW濾波器，係以比上述2個濾波器路徑之傳達函數的最大值降低3dB之頻率值大約為一致者，為其特徵。上述2個濾波器路徑之傳達函數的相位關係，於通過帶域内作成大約為相位而於通過帶域外即作成大約為逆相位者。依本發明之構成，就能予提供更為小型而具有廣闊之通過帶域’且在通過帶域外具有急竣之衰減特性的SAW 濾波器。本發明之實施態樣：以下’將參閱圖面針對本發明之實施態樣作說明。為使容易了解濾波器路徑之構成，乃在SAW濾波器之上面圖上’於每一濾波器路徑就以點線予以圍徑。 <第1實施態樣> 第1圖係在本發明之第1實施態樣上的SAW濾波器之上面圖。如在第1圖所示，在使用28。〜42。旋轉γ戴斷之水晶基板所形成之壓電基板11上，使第〗濾波器路徑j 2 與第2滤波器路位13以並聯予以構成。第一濾波路徑12係由輸入IDT電極14與輸出IDT電極15所構成。同樣，第2遽波器路徑13即由輸入IDT16及輸出IDT電極17所構成。又，第1濾波器路徑12之輸入IDT電極14與第2濾波器路·^二13之輸入IDT電極]6乃以並聯予以連接。同樣，第1 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（21CU297公笼） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 敦·丨—丨丨訂-------- -線 Λ7 B7 蛵溧部智慧財產局員工消費含作社^製五、發明說明（4 滤波器路徑12之輸出IDT電極丨5與第2濾波器路徑η之輸出IDT電極乃以並聯予以連接。對於如上述所構成之SAW濾波器，以下，將予說明其動作。在第2 A圖係表示第丨圊上之第丨濾波器路徑12的振幅特性21與第2濾波器路徑η之振幅特性22。在第㈤圖係表示第1圖上之第1濾波器路徑丨2之相位特性23及第2濾波器路徑13之相位特性24。如在第2B圖所示，於本實施態樣’第1濾波器路徑12 與第2濾波器路徑13之通過帶域内的相位差大約為…，即 ’大約作成為同相位。而，於此所謂之大約為同相位，係表示相位差為-50。〜，而最佳為在於-2〇。〜+2〇。之範圍内a 如在第2A圖所示，第1渡波器路徑12之振幅特性21具有2個条值’具雖具有廣閣之通過帶域，‘准，於中心頻率近傍表示有大的插入損失。一方’第2遽波器路徑13之振幅特性2 2於中心頻率近傍且右笟枯二$ ,, 只千、切"有蚤值而為低插入損失，惟通過帶域寬度狹窄。在本實施態樣上’第丨渡波器路徑〗2與苐2濾波器路徑 13,於通過帶域内大約為同相位之故，將該等以並聯予以連接，就能予獲得平坦且廣闊之通帶域寬度。

他方，在通過帶域外，第1 康：由„ A 屬波益路徑12與第2濾波器路徑13之相位差大約為1 8(Τ ，如 …丄，延相位。大約為180。之相位差係表示Π03〜230。之銘阍从立“ 义粑圍的意義，而最佳即為 16(Τ〜200:之範圍的相位差。 . 裝-----r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 適甲 ώ固國家標迮（CNS)Al現柊（:Μ(.丨.，

4 d - u 6 I A7 ______B7 五、發明說明（5 ) 由第2A圖可知’第1濾波器路徑12之振幅特性21及第 2濾波器路徑〗3之振幅特性22，其在通過帶域外寄生的準位均未被抑壓多少。並且，其各個寄生的峯值的頻率，並無差別。但是’在本實施態樣’即，第1慮波器路徑12與第2;慮波器路板13在通過帶域外大約為逆相位，且其寄生準位由於大約為同樣，因此’第1濾波器路徑丨2之寄生與第2濾波器路徑π之寄生就互相抵消。其結果，在通過帶域外可獲得大衰減量》而且，於本發明’為獲得平坦且廣闊通過帶域寬度之彈性表面波濾波器’乃如在第2A圖之A點、B點所示，使第1及第2濾波器路徑12、13之振幅特性21、22，於比其各個渡波器路徑之傳達函數的最大值為低3dB之值的頻率，大約成為一致為宜。於上述2個濾波器路徑之衰減量相一致的頻率上之衰減量，比3dB為大或小之場合，在通過帶域，即通過帶域兩端部之衰減量會變大或會產生漣波，由此，於帶域内之平坦性就會劣化。如是’將第1濾波器路徑12與第2囷濾波器路徑13之相對性相位關係，於通過帶域内大約為同相位，而於通過帶域外為逆相位，並且，使比各個濾波器路徑之最大衰減量之值大約低為3dB之值的頻率，大約成為一致之構成，就此獲得平坦而具有廣闊通過帶域寬度，並且，通過帶域外有良好衰間量之SAW濾波器。依據本實施態樣之SAW濾波器的構成，即，其與使本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---ll·! — 訂-!--— I!線經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製經濟部智慧財產局員工消費合作社"製 A： _____B7__ 五、發明說明（6 ) 用素來技藝予以形成具有同等之濾波器特性的SAW濾波器之場合作比較，即，可使輸出入IDT電極長減短。因此 ’與依習知技藝之SAW濾波器相比較，乃能使SAW濾波器尺寸大幅度予以減小。同時，本實施態樣之SAW濾波器為平坦具有廣闊通過域寬度，並且，於通過帶域外之衰減特性急峻。 <第2實施態樣> 第3圖係於本實施態樣上之SAW濾波器的上面圖。本實施態樣之SAW濾波器與第1實施態樣同樣，係在壓電基板31上以形成具有輸出入IDT電極34、35、36、37之第1 濾波器路徑3 2與第2濾波器路徑3 3。又，第1及第2液波器路徑32、33之振幅及相位特性乃與第1實施態樣同樣。其與第1貫施態樣相異之處，係在於電極3 4、3 5、3 6 、37 予以採用所謂之 £WC_SPlJDT(Electr〇de Width

Controlled Single phase Unidirectional Transducer)的一方向性電極。即’將電極34、35、36、37以彈性表面波之波長入予以區隔之時，就予設置λ /4幅（寬）度之電極指^条及又/8幅度之電極指2條之共計3條之共計3條之電極指所存在的領域。在第3圖上，係使輪入iDT電極34、％具有右方之方向性，而輪出IDT電極35、37即具有左方向之方向性者。又，第〗及第2濾波器路徑32、33之各電極乃與第 1實施遙樣同樣予以連接之同時，使第!及第2濾波器路徑之相對性相位關係，在通過帶域内大約成為同相位，而2 通過帶域外即大約成為逆相位，本纸$义度適甲巾國國家標I (CXSMi規格 -----------------l·---訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 449967 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 依據本實施態樣’即，不僅為平坦而具有廣闊之通過帶域寬度，並且，通過帶域外有良好之衰減量，同時亦能予減少插入損失。其效應乃在於第1及第2濾波器路徑32、 33上’具彈性表面波之勵起中心與反射中心成為非對稱關係，而使雙方向性損失減少之故。又，如是，電極34、35、36、37具有一方向性之場合 ’由於使金屬化比率[在λ之範圍所存在之電極指寬的總和/又]作為0.45〜0.65 ’最佳為0.5〜〇.6，即，在效果上能使插入損失為小之同時，亦能予抑壓通過帶域内漣波。若金屬化比率比0.45為小之時，即，電極指之線寬就會變小而使電阻損失增大。相反之，比〇,65為大之時，電極指間就變或狹小電極指之形成變成困難。而且’以鋁作為輪出入iDT電極之主成份的金屬予以形成之場合，由於使電極指膜厚h與彈性表面波之波長λ 的膜厚比（h/又）成為0.005〜〇·〇35，即，能使插入損失為小之同時亦能予抑壓通過帶域内漣波β <第3實施態樣> 第4圖係第3實施態樣上之SAW濾波器的上圖囷。在本實施態樣上，構成予以形成在壓電基板41上之第1液波器路徑42及第2濾波器路徑43之輸出入IDT電極44、45、46 及47 ’乃作成稱為R_sPUDT(Resonant SPUDT)之電極構成。該電極構成亦與第2實施態樣同樣，將電極44、45、46 、47以彈性表面波之波長又予以區隔之時，即，具有入/4 寬之電極指1條與；I /8寬之電極指2條之共計3條的電極指本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公爱） 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---I l· ---訂---t t ---線經漼部智慧財產局員工消費合作社"製 A7 B7 五、發明說明（8 ) 所存在之領域者。又，第1及第2濾波器路徑42、43之振幅及相位特性與第1實施態樣同樣。在第5圖，箭頭係表示以點線所包圍之各領域a、b、 C的方向性°於領域A及C及對圖面之右方向的一方向性有所影響，惟，於領域B為逆方向，即對圖面之左方向的一方向性有所影響。是故，輸入IDT電極46整體而言，就對圖面之右方向的一方向性有所影響。其他之電極44、45 ' 47亦以同樣之構成而具有一方向性者’惟’在各個濾波器路徑42、43，即，電極44與電極 45 ’電極46與電極47之方向性，即予作成相向。在第2實施態樣，1個;[DT電極之任一領域亦具有同一方向性。相對之’於R_SPUDT，即於1個IDT電極内.由於在一部之領域乃予附與與其他領域為逆向之方向性，因此，於IDT電極内乃成為形成其振腔。由於此’若與第2實施態樣相比較，即，可使idt電極之長度更為縮短，乃能使SAW濾波器再予小型化。第7圖係表示在第4圖所示之SAW濾波器的特性。為作比較乃將習知之SAW濾波器的特性表示於第8圖。本實施態樣之SAW濾波器若與素來之SAW濾波器作比較，即，於面積比雖予小型化約30%，惟，可知其為具有廣闊且平坦之通過帶域之同時，通過帶域近傍之衰減特性為優點者，並且 '亦能使插入損失為小。又，予以測定插入損失之結果，本實施態樣之場合為11 .OdB而於習知例為至5 由是可知，插入損失亦比習知者小4dB。且、5dB帶域實 -------------^-----r---^---------^ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 449 9 6 7 A7 ___B7 五、發明說明（9 ) 在本實施態樣乃是1,35MHz，而習知例即為1.30MHz。 <第4實施態樣> 第6圖係在第3實施態樣上之saw濾波器之上面圖。本實施態樣與第3實施態樣之相異點為，在第6圖上有附與方向性之第1及第2濾波器路徑62、63之輸出入IDT電極64 、65、66、67之每一波長内的電極指之數乃以4條予以構成。而且另一相異點為，以相異寬度之2條電極指予以形成電極指對並將電極指對互相予以對向方面（例如第6圖中之64a與64bp相對之，於第2實施態樣，傳輸於壓電基板 61上之彈性表面波的每一波長内之電極指之數為3條。將電極指寬較細之電極指的線寬設為Li，而電極指寬杈粗之電極指的線寬為I:，且將其比為線寬比率（L2/Li)之 %，使比1為大，最佳為丨4〜3 6之範園，依此構成 ’即能使SAW濾波器之插入損失為最小。如是，使^ 作為最適宜化，即，可控制彈性表面波之方向性，且予抑壓因不充分之方向性或相對之過度的方向性等為起因之通過帶域内之漣波，而能獲得對於通過特性之平坦性優良的 SAW濾波器。另一方，L/L,之值較大，乃使細電極指之線寬^作為細小。若過度將作成細小時，即在製造工程上，就較難以良好精度予以製造，且於電極指之電阻損失會增大，因此，在實用上’ ^/^再大亦以3_6之程度為宜。又，h/L,之最適宜值，以電極指之數，電極指膜厚而異，因此，使用構成相異之輸出入IDT電極之場合’即 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝訂---------線

經^-部智慧財產局員工消費告作杜印製 A7 ----------B7____ 五、發明說明（i〇 ) 由於改變L:/L丨之值，就能使插入損失予以再小c 若使闬本實施態樣之輸出入IDT電極，即，彈性表面波之勵據效率將會上昇。或著，能降低輸出入電極之阻抗。由該等之效果，就能獲得插入損失少之SAW濾波器。又，將本實施態樣之SAW濾波器的特性表示於第9圖，將第9圖所示之特性與在第7圖所示之特性作比較’即，在中心頻率f〇之插入損失95dB乃比在第7圖所示之saw濾波器的插入損失1丨.0dB約小1 5dB，乃可知對損入損失之減低化有其效果。而-5dB帶域寬均為κμμηζ。〈第5實施態樣> 第1 3圖係在第4實施態樣上之濾波器路徑的上面圖，其相當於第1〜第4實施態樣上之丨個濾波器路徑。第14圖係第13圖之要部擴大上面圖。如在第13圖所示，在壓電基板丨31之上具有輸入idt 電極136、輸出IDT電極丨37 ,而輸出入IDT電極136、137 ，係由分別互相為對向之電極指對132£1、13213及^33、1331) 以及欲予連接該等之引出電極U4a ' 13仆及n5a、13兄所構成。又，如在第14圖予以擴大所示，電極指對丨3 2&、丨32b 、i33a、1 33b，係以具有相異線寬之2條的電極指分別予以構成，且予形成為分別予以存在於彈性表面波之一波長的1/2之領域c 電極]36、137係使用銘或铭合金予以形成者。電極136 、137之線t比率乃比1.〇為大而最佳為丨4〜3.6。 --------------^-----Γ t--^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 449967

五、發明說明（u ) 在第〗4圖，點線係將電極136以；1/2予以區隔之時的境界線138、139，且將該境界線138、139間作為領域a。在該領域A上，將電極指對〗32b之較細的電極指與較粗電極指間之距離，以A/16作規格化之值7，而將電極指對 132b之較細電極指與境界線138之距離以λ /16作規格化之值為α，且將電極指對1321|之較粗電極指與境界線之距離以λ /16作規格化之值為点之時，即令為（7 ^ +冷）〇電極136之其他電極指對132a、電極137之電極指對 133a、133b亦為同樣之構成。但，電極136、137之方向性之使其相向。在該遽波器路徑’將其方向性較強者的電氣一機械變換特性表示於第15A圖，而方向性較弱者的電氣一機械變換特性表示於第】5B圖。而電極1 36、13 7乃分別具有線實相異之電極指對1 〇〇對，膜厚比率為〇〇丨5，線寬比率為3 ’ a = β =0.41 > r =2 - 又，為作比較，以β =冷=1、了 =2以外，而以同樣構成之波器路徑的方向性較強者之電氣一機械變換特性表示於第丨6 A圖’而方向性較弱者之電氣一機械變換特性表示於第16B圖。比較第丨5圖與第16圊可知，本實施態樣者其對稱性較為優良，因此，可再使通過帶域内之漣波為小，且能將通過帶域外衰減量予以增大。由於此’如在第13圖所示之構成的濾波器路徑如從第本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----rn^---I--ί ·線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 14 經-部智慧財產局員工消費合作社£--"製 A： ______B7_____ 五、發明說明（) 1〜4實施態樣所示，於同一壓電基板上作並聯連接，且由於將相對性之相位關係在通過帶域内大約成為同相位，而在通過帶域外約成為逆相位，予以形成SAW濾波器，即可使通過帶域内之;連波為小而能使通過帶域外之衰減量增大。此場合，2個濾波器路徑之振幅特性即作成與第1實施您樣為同樣。在第17圖係表示使用28 °〜42。旋轉Y旋轉之水晶基板作為壓電基板131，而於中心頻率11 ΟΜΗζ，電極指對1 00 對之場合的膜厚比率〇.〇5、0,010、0.015 ' 0.020、0.030、 r =2之時的α ^冷之最適宜值。由此可知，線寬比率比！為大之場合’ 之最適宜值一定比7為小。 <第6實施態樣> 第1 8圖係第6實施態樣上之濾波器路徑的上面圖而第 19圖係其要部擴大上面圖。本實施態樣之saw濾波器，係由予以形成在壓電基板141上之輸入idt電極146，輸出 IDT電極丨47、電極指對142a、142b及143a、143b，以及欲予連接該等之引出電極]44a ' 144b及145a、145b，所搆

成。電極146、147之線寬比率乃比ι .0為大，而最佳為M 〜3.6 ° 又’電極指對M2a、】42b、143a、143b，係混在分別以具有相異之線寬的2條電極指所構成者，以及以具有同樣線I之2條電極指所構成者=電極指對丨42a、丨42b、丨43a 、：143b乃分別存在於彈性表面波之一波長的又/2之領域。而且，電極146、147係使用鋁或鋁合金予以形成者。本紙段^璉用* S國家標準（CN‘S)A4規格公^·)-----— -------------裝-----r--—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 449 9 6 7 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製

五、發明說明（U 以如是所構成之SAW濾波器的電極指對M2a、142b ' 143a、143b之線見的關係，詳細所表示者為第〗9圊。在第 19圊上，點線乃將電極丨46以λ/2予以區隔之時的境界線 148、149、150。將境界線148與149間設為領域Α、境界線149與150間為領域Β。並予形成為電極指對142a、142b 分別存在於領域A、B。在領域B，將電極指對142a之較細電極指與較粗電極才曰間之距離以λ /16作規格化之值設為r，而電極指對】42a 之較細電極指與境界線149間之距離以；ί/16作規格化之值 α ,且將電極指對142a之較粗電極指與境界線15〇間之距離以乂/:^作規格化之值為冷之時’即使^^^+彡且“^^石電極146之其他電極指對142&亦為同樣之構成，而電極147為與電極146為同樣之構成，惟，使電極Me、147之方向性為相向。將該濾波器路杈之方向性較強者之電氣一機械變換特性表不於第20A圖，而方向性較弱者之電氣一機械變換性表不於第20B圖。而電極146、147乃分別由線寬相異之電極指對50對及同一線寬之電極指對4〇對所成’膜厚比率為 0.015> 線寬比率為 3，α=〇·ΐ5、泠=〇·67、γ=2。又，為作比較，乃以α =冷=〇.41 ' 7 =2之外，將同樣構成之濾波器路徑之方向性較強者之電氣—機械變換特性表不於第21Α圖’而方向性較弱者之電氣一機械變換特性表示於第21Β圖。 — I—^il — ri11--!!線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 經濟部智慧时產局員工消費合作社扣製 A： ______B7 _ 五、發明說明（14 ) 比較第20圖、第21圖可知，有線寬相異之電極指對與同一線寬之電極指對混在的場合’由於使其為7 _石 •且α </3 ’就成為有更優良之對稱性，且能使通過帶域内漣波為較小而通過帶域外衰減量增大：又’第22圖、第23圖乃表示使用2Γ〜4r旋轉¥戴斷之水晶基板作為壓電基板14!，而將於中心頻率n〇MHz ，具有由線寬相異之電極指對50對而同一線寬之電極指對 4〇對所成的輸出入IDT電極之濾波器路徑，於同一壓電基板上予以連接所形成之SAW濾波器上，膜厚比率為' 〇,〇!〇、0.015、0.020、0.030、7 =2之場合的 α、万的最適宜值。由其可知，線寬比率比1為大之場合，乃成為^ >a+/S，且〇；<泠之關係。 <第7實施態樣> 第24圖係苐7實施態樣濾波器路徑之上面圖，而第η 圖為第24圖之要部擴大上面圖。如在第24圖所示，在壓電基板241上而於彈性表面波之傳播方向予以設定所定之間隔，以形成將鋁作為主成份之輸入IDT電極246、輸出IDT電極247。電極246、247係予形成電極指對242a、242b及243a、243b及欲予連接該等之引出電極244a、244b及245a' 245b者。又，電極指對242a ' 242b及243a、243b乃以線寬為相異之2條電極指所構成，並且’電極246、247乃使其方向性為相對向.：又，如在第25圖所示，在以彈性表面波之波表λ的1/? 為單位予以區隔電極246之時的領域a、領域β，分別有存本.紙乐 <度適同中國國家標準(CNs)iVl規格（2i〇，297 ) -------------裝-----r---訂---------線 (請先閱沭背面之注意事項再填寫本頁) 17 4 49 9 6 7 ' A7 -------[ _____ 五、發明說明（丨5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在電極指對242a、242b。又，設電極指對242a、24几之線寬較細的電極指之線寬為Li，而線寬較粗之電極指的線寬為Ls之時’乃使線寬比率比丨為大，而最佳以成為】.4 〜3.6。又，在電極246上，領域A與領域B乃予形成為交互存在。將該領域A、B之境界線設為251 ' 252、253，將電極指對242a、242b之線寬較細的電極指與境界線251、252 之距離以；1/16作規格化之值，分別為^^' ，將較細之電極指與較粗電極指間之距離以λη6作規格化之值，分別為r I、7 2，將較粗之電極指與境252、253之距離以；I /16 作規格化之值，分別為召,、冷2。並且，使膜厚比率（輪入IDT電極246之膜厚為h與彈性表面漆之波長為λ之時的 h/ λ )為 0.015 ’ 線寬比率為 2 ’ α !=冷丨=〇、γ 丨=4，〇:广/5 2=1 -5 、7 2=1 ’即予形成為7 |>α丨+乃I、α 2+召2。而電極247亦與電極246為同樣之構成。將該濾波器路徑之電氣一機械變換特性表示於第26圖。為作比較，乃予形成為α ,= /3 ,= α 2=冷2=〇,75、r r 2=2.5，即r ,>〇; ,+ /5 1、7 2>α 2+召2之外的同樣構成之濾波器路徑（相當於第5實施態樣）的電氣一機械變換特性表經濟部智慧財產局員工消費合作社印製示於第27圖。本實施態樣（第26圖）如與第5實施態樣（第27圖）作比較 ’即’於通過帶域内，電氣一機械變換特性之方向性較強者與較弱者之差（以下，作為「方向性」）於通過帶域内乃予平均化，因此，在群延遲時間之通過帶域内的變動亦小。即，能使漣波為小。 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） A7 A7

五、發明說明（〗6 ) 即，以相異線寬之電極指對242a、242b、243a、243b 予以構成輸出入IDT電極之場合，由於使其成為7 |>α ι + 石1、？’ 2> α /S :，就能使通過帶域内之平坦性再予提升 c 而在1個IDT電極上，乃不必將領域a與領域b交互予以存在，惟，由於交互予以存在，即可控制彈性表面波之 —方向性’且可抑壓因不充分之方向性或過度之方向性等而生之通過帶域内的漣波，並使其成為通過帶域内之平坦性為優良者。又，由於在丨個IDT電極，使領域a與領域B大約為存在同數，以控制彈性表面波之一方向性，且予抑壓因不充分之方向性或過度之方向性等而生之通過帶域内的漣波，而使其成為通過帶域之平坦性成為優良者。而且，在上述實施態樣，係使電極246 ' 247為同樣之構成，乃具有同一線寬比率，惟，若使電極246、247之構成為相異之場合，即，予以改變線寬比率而分別使其作為最適宜值’就可控制彈性表面波之一方向性，且可抑壓因不充分之方向性或過度之方向性等而生的通過帶域内之漣波’而成為通過帶域内之平坦性為優良者。於任何場合。由於電極246 '247之線寬比率均比丨為大，最佳為〗卜以 ’乃能使插入損失為小。 <第8實施態樣> 第28圖係本第8實施態樣之SAW濾波器的上面圖。如在第28圖所示，係在使用2r日本紙張义度適用由國國家標準規格裝-----r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 19 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 Γ 4 4 9 9 6 7 A7 _____ B7 五、發明說明（17 ) 板所形成之壓電基板281上，第1濾波器路徑282與第2濾波器路徑283乃以並聯連接。第I濾波器路徑282具有輸入IDT 電極284與輸出IDT電極285。同樣’第2濾波器路徑283具有輸入IDT電極286與輸出IDT電極287。又，第}渡波器路徑282之電極284與第2濾波器路283之電極286作並聯連接之同時’第1濾波器路徑282之電極285與第2濾波器路徑283 之電極287亦作並聯連接。以下針對以上述所構成之SAW濾波器，予以說明其動作。在第29A圖表示於第1圖之第1濾波器路徑282之振幅特性291與第2濾波器路徑283之振幅特性292，且在第 29B圖表示於第28圖之第1濾波器路徑282之相位特性293 與第2濾波器路徑283之相位特性294。如在第29B圖所示，於通過帶域内，第1液波器路徑282 與第2濾波器路徑283之相位差大約為〇。，即，大約為同相位。大約同相位係以-50°〜+50° ，最佳為以_2〇。〜+2〇。之範圍内的相位差。又’於通過帶域外，第1濾波器路役282與第2滤波器路徑283之相位差大約為180° ’即，大約為逆相位。大約為逆相位係以130°〜230° ，最佳為160。〜200。之範圍内之相位差。又，如第29A圖所示，第1濾波器路徑282之振幅特性 291係具有衰減量較大之廣闊的通過帶域。另方面，第2遽. 波器路徑283之振幅特性292,即，衰減量較小之通過帶域乃較狹窄。由於此’第1濾波器路徑282與第2濾波器路徑283 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 * 297公釐） ---f I---— II — I - ----^ * — — —— — — 1» r (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 A「 B7 .. > 五、發明說明（18 ) 於通過帶域内乃大約為同相位，是故，將該等以電氣性作並聯連接，就能獲得平且廣闊之通過帶域寬= 又’第1濾波器路徑282之振幅特性291及第2濾波器路 fe 283之振幅特性292，在通過帶域外之等生（假的）準位均未被抑壓多少’而且’各個等生的峯值之頻率並無差別而大約為同樣。但是，由於第1濾波器路徑282與第2濾波器路控283在通過帶域外大約為逆相位，是故，第1濾波器路控282之等生與第2濾波器路徑2 83之等生就互相抵消。由於此’在通過帶域外就可獲得大表減量。如是’由於將具有如在第29A圖所示之振幅特性291 、292的第1濾波器路徑282與第2濾波器路徑283之相對性的相位關係成為’於通過帶域内大約為同相位而於通過帶坦外大約為逆相位’就能獲得具有平坦且廣闊通過帶域寬 ’而有優良之通過帶域外衰減量的SAW濾波器。而於本實施態樣，使電極284 ' 285、286、287作成在第2〜7實施態樣所示之構造，亦分別可獲得同樣之效果。此時’第1濾波器路徑282之振幅特性具有大衰減量且廣闊之通過帶域，而第2濾波器路徑283之振幅特性具有小衰減量且通過帶域狹窄者。而且，第1及第2濾波器路徑282、283 均有優良之通過帶域内的平坦性。以下，亦予包含上述說明，而予記述本發明之要點。 (1 >具有平坦且廣闊之通過帶域寬度，並且，欲予獲得有優良之通過帶域外衰減量的SAW濾波器，其中第1及第2濾波器路徑之振幅特性的相關關係，乃以在第2 A圖所未?这用Φ國g 標進（CNS)A·!规格（2K, > 297匕鼇） { I 丨 1 丨 I--- ---- I I I l· I I I ·1111!111 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經漳部智慧財產局員Η消費会作社f".製 21 449967 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（丨9 ) 示者’或在第2 9A圖所示之形狀為宜。 (2) 第1與第2;慮波器路經之相位差，在欲求通過帶域近傍之衰減特性的頻率領域，乃需要大約為逆相位，惟，於從通過帶域遠離之頻率領域非為逆相位，而第丨及第2濾波器路徑之振幅特性乃可獲得充分之衰減特性。 (3) 本實施態樣之SAW濾波器，與具有同等之濾波器特性的習知之SAW濾波器作比較，即，能使輸出入IDT電極之長度較短’且可大幅度予以小型化。由於此，對於可攜式行動電話等之通訊機器的小型化上能有所貢獻。 (4) 本實施態樣之SAW滅波器，因應必要而予設置吸音構材等亦可獲得同樣之效果。 (5) 在上述實施態樣，其輸出入端子乃作成平衡型，惟’如在第10圖所示之不平衡型，或著如在第丨1圖所示一方為平衡型而他方為不平衡型之場合，亦可獲得同樣之效果。如第10圖之輸出入IDT電極104、105、106、107及第 Η圖之輸出入ID丁電極114、115、116、U7，使用一方向性電極，或者，抽除堆疊之輸出入IDT電極之場合，將反射器電極，或者’有附與音速調整用之假電極的電極指側之端子予以接地，即，於浮遊容量之抑壓、低損失化、高衰減化上而言為佳。 (6) 在上述各實施態樣上，乃如第1圖所示，將第1淚波器路徑12與第2濾波器路徑13以圍繞電極作並聯連接。但是，如在第]2圖所示，在壓電基板121上，予以連接第！本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規柊（210 X 297公楚） 22 I I I I I I I --- - — 111· — — — . I — — — — — — — I (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社卜製 A： B7_______ 五、發明說明（如）濾波器路徑122之輸入IDT電極124與第2濾波器路徑U3之輸入IDT電極126，且將第1濾波器路徑122之輸出IDT電極 125與第2濾波器路徑123之輸出IDT電極127，直接予以連接亦可獲得同樣之效果。由於以此構成，即，能將交差寬度方向之長度為較短，且能將SAW濾波器更加小型化，同時’能予減低因圍繞電極而生之電阻損失，且插入損失亦能予以減少。 (7)使用水晶作為壓電基板之場合，其頻率漂移乃以2 次之曲線予以表示，而予考慮實用性之膜厚以及金屬化比率’即予使用28。〜42°旋轉Y截斷之水晶基板為佳.其結果’可將頂點溫度設定於使用溫度範圍之中心附近，而能將於使用溫度範圍之頻率漂移為小。本發明於產業上之利用可能性：如上述’依據本發明，就能予提供廣闊且為平坦之通過帶域’而於通過帶域近傍之衰減量為優良，並比習知為小型之SAW濾波器。本發明之SAW濾波器乃適用為小型通訊機器之濾波器。圖面之簡單說明：第1圖係本發明之第1實施態樣上的SAW遽波器之上面圖。第2A圖係在第1圖所示之SAW濾波器的振幅特性曲線圖3 第2B圖係在第1圖所示之SAW濾波器的相徂将性曲線圖。

本纸乐尺度適甩♦國國家棵準規格（？1C X 297J (靖先閱璜背面之;i意事項再填寫本頁) 裝 . -線 23 4 9 6 7 A7 '^^__B7____— 五、發明說明（2!) 第3圖係本發明其他實施態樣上的SAW濾波器之上面囷。第4圊係本發明之第2實施態樣上的SAW濾波器之上面圖。第5圖係在第4圖所示之SAW濾波器的IDT電極之一部份的擴大上面圖。第ό圖係本發明之第3實施態樣上的SAW濾波器之上面圖。第7圖係在第4圖所示之SAW濾波器的特性曲線圖。第8圖係習知之SAW濾波器的特性曲線圖。第9圖係在第6圖所示之SAW濾波器之特性曲線圖。第10圖係本發明其他實施態樣上的Saw濾波器之上面圖。第11圖係本發明其他實施態樣上的SAW濾波器之上面圖。第12圖係本發明其他實施態樣上的SAW濾波器之上面圖。第1 3圖係本發明之第4實施態樣上的SAW濾波器之上面圖。第14圖係第13圊之要部擴大的上面圖。第1 5A圖係本發明之第4實施態樣上的SAW濾波器之傳播方向性較強之方向的電氣一機械變換特性圖。第1 5B圖係本發明之第4實施態樣上的SAW濾波器之傳播方向性較弱之方向的電氣一機械變換特性圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公爱） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 i I f l· ! I 訂· 1 I I !-線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24 經濟部智慧財產局員工消費舍作社印製 A： _______B7 _五、發明說明) — 第16A圖係比較例之SAW濾波器之僂M + 寻播方向性較強之方向的電氣一機械變換特性圖。第16B圊係比較例之SAW濂波器之傳堍埒播方向性較弱之方向的電氣一機械變換特性圖。第1 7圖係本發明之實施態樣上的線宽t卜专& 匕年與之關係圖。弟18圖係本發明之第6實施態樣上的Saw淚波器之上面圖。第19圖係第18圖之要部擴大的上面圖。第20A圖係本發明之第5實施態樣上的SAW濾波器之傳播方向性較強之方向的電氣一機械變換特性圖。第20B圖係本發明之第5實施態樣上的SAW遽波器之傳播方向性較弱之方向的電氣一機械變換特性圖。第2 1 A圖係比較例之S A W濾波器之傳播方向性較強之方向的電氣一機械變換特性圖。第2 1B圖係比較例之S A W濾波器之傳播方向性較弱之方向的電氣一機械變換特性圖。第2 2圖係本發明之第6貫施態樣上的線寬比率與α之關係圖。第23圖係本發明之第6實施態樣上的線寬比率與石之關係圖= 第2 4圖係本發明之第7實施態樣上的濾波器路徑之上面圖" 第2 5圖係第24圖之要部擴大的上面圖。本纸張文度適用由國國家標準（CNS)Al規格（:Π〇χ29Γ ) 25 {靖先閱讀背面之;i4事項再填寫本頁} 裝 . -線. w 4 49 9 6 7 A7 B7__五、發明說明（23 ) 第26圖係在第24圖所示之濾波器路徑之特性曲線圊。第27圖係比較例之濾波器路徑的特性曲線圖。第28圖係本發明之第8實施態樣上的saw濾波器之上面圖。第29A圖係在第1圖所示之SAW濾波器的振幅特性曲線圖。第29B圖係在第1圖所示之SAW濾波器的振幅特性曲線圖。第30圖係習知之SAW濾波器的上面圖。 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----^----訂---------線經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 26 A： --------B7_ 五、發明說明（24 ) 元件標號對照 1 41,241.281.30】…壓電基板 12.32,42;62.102.112.122,282·.·第 1 液波器路徑 13‘33,42,63，103.113，123.283 …第 2渡波器路徑 Η·16,34.36.44.46,64,66,104,106.114,116.124,126· 13 6,146. 246.284,286,302…輸入 IDT 電極 15.17,. 35,37,45.47,65,67,105,107,115,1 17.125.127.137.147. 247.285.2 87.303.··輸出 IDT電極 21，22,291,292〜振幅特性 23.24.293,294…相位特位 64a，64b…電極指 132b，133b，142b,143b，242b，243b.‘.電極指對 134a,13 4b.l 3 5a.l35b,144a.l44b?145a.l45b.244a.244b,245a. 245b…引出電極 138· 13 9,148.149.25 1.252.253··，境界線 -----------I I ^----------^---------^ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 给濟部智慧財產局員工消費仓作社印製从：： i.瓜 1¾ 27

Claims

經濟部¾¾財產局KK工消費合作社印製 449967 六、申請專利範圍 1. 一種彈性表面波濾波器，其構成特徵在於：係在壓電基板上至少亦具備2個具有輸入内部數據轉換IDT電極及輸出IDT電極之濾波器路徑；而前述至少2個濾波器路徑之輸入出丁電極係以並聯連接，且前述至少2個濾波器路徑之輸出IDT電極以並聯連接，並且，前述至少2個濾波器路徑之相位關係 ’於通過帶域内大約為同相位，而於通過帶域外大約為逆相位，同時，從前述至少2個濾波器路徑之傳達函數的最大值’降低3dB之頻率值大約為一致。 2.如申請專利範圍第1項之彈性表面波濾波器’其中：前述輸入IDT電極及前述輸出IDT電極之中，至少其一為一方向性電極。 3 ·如申請專利範圍第2項之彈性表面波濾波器，其中·· 在前述一方向性電極内設有具有相反之傳播方向性的部份。 4·如申請專利範圍第2項之彈性表面波濾波器，其中：前述IDT電極之金屬化比率為0.45〜0.65 ; 其中，金屬化比率乃以「半波長内之電極指寬的總和/所傳輸之SAW的半波長」規定。 5，如申請專利範圍第2項之彈性表面波濾波器，其中：前述輸入IDT電極及前述輸出IDT電極之中，至少其一為在一波長内具有4條電極指，且，前述電極指之至少一部份，形成具有相異線寬的電極指對，而使前述電極指對之較細電極指的寬度與較粗電極指之寬度本紙張又度遇用中國國家標準（CNS)AJ規格（210x297公坌） r---裝--------訂---------線！ {請先閱讀背面之;i意ί項再填寫本頁) 28

絰""智慧財產局員'"費合_!^社":-· 六、曱請專利範圍的比率（線寬比率）比1為大》 6. 如申請專利範圍第5項之彈性表面波濾波器，其中：前述輸入IDT電極與前述輸出IDT電極之前述線寬比率為相異之構成。 7. 如申請專利範圍第5項之彈性表面波濾波器，其中：前述電極指對之各電極指間的距離滿足下式（7 = α + /3 )之構成；其中， r係將構成電極指對之較細電極指與較粗電極指間的距離，以；I /16作規格化之值； α係將ID丁電極以又/2為單位所區隔之領域的一方之端末與電極指對中之較細電極指的距離，以；L/16作規格化之值；万係將IDT電極1乂又/2為單位所區隔之領域的他方之端末與電極指對中之較粗電極指的距離以λ /】6作規格化之值. 8·如申請專利範圍第5項之彈性表面波遽波器，其中：至少設置2對由相異線寬之電極指所構成之電極指對’同時’前述電極指對之至少—對為滿足下式⑴而另一極指對滿足下式（2); Γ > α 十 /5 7 ^ α ~ β 其中， r係將構成f極指對之較細電極指與較担電極指 -¾.

29 經-釘智慧財產局員工消費合作社印製 449 9 6 7 λ、 γλ C- ______ [h 六、申請專利範圍間的距離，以Λ /16作規格化之值； α係將IDT電極以又/2為單位所區隔之領域的一方的端末與電極指對中之較細電極指的距離，以λ /16作規格化之值； yS係將IDT極以λ/2為單位所區隔之領域的他方之端末與電極指對中之較粗電極指的距離，以λ/16作規格化之值ΰ 9. 如申請專利範圍第8項之彈性表面波濾波器，其中：滿足前述式（1)與前述式（2)之電極指對的數量為同樣。 10. 如申請專利範圍第8項之彈性表面波濾波器，其中：相鄰之前述電極指對的一方滿足前述式（丨），而他方滿足前述式（2卜 11. 如申請專利範圍第2項之彈性表面波濾波器，其中：前述電極指乃以鋁為主成份之金屬形成之同時，電極指膜厚與彈性表面波之波長又的比率為〇.〇〇5〜 0.035 ° 12. 如申請專利範圍第2項之彈性表面波濾波器，其中：前述壓電基板乃使用28°〜42°旋轉Υ戴斷之水晶基板。 13. —種彈性表面波濾波器，其構成特徵在於：在壓電基板上具備2個具有輸入IDT電極與輸出 IDT電極之濾波器路徑，而前述2個濾波器路徑之輸入 IDT電極以並聯連接，且前述2個渡波器路徑之輸出idt t ® 0 (CNS)Al (210 x 297 ) " -- -30 - ----------”--\ 裝--------訂---------線 1' (請先閒汸背&二注意事項再填寫本頁) 經香-_智慧財4局員^消費"_|?枉"5 Λν L * Ι)> 六、申請專利範圍電極以亚聯連接，並且，前述2倘濾，波器路徑之相位關係於通過帶域内約為同相位，而於通過帶域外約為逆相位’而且’前述2個濾波器路徑之中心頻率約為—致，且一個濾波器路徑之通過帶域寬乃比另一濾波器路徑之通過帶域寬為大。 14‘如申q專利圍第〖3項之彈性表面波濾波器，其中：刖述輸入IDT電極及前述輸出IDT電極之中，至少其—為一方向性電極。 13.如申料利範圍第14項之雜表面波m，其中：前述一方向性電極内設有具有相反之傳播方向性之部份。 16. 如申請專利範圍第14項之彈性表面波濾波器其中：前述IDT電極之金屬化比率為0.45〜0.65 ; 其中，金屬化比率乃以「半波長内之電極指寬之總和/所傳輸之SAW的半波長」規定。 17. 如申請專利範圍第}4項之彈性表面波濾波器，其中：前述輸入1DT電極及前述輸出IDT電極之中至少其 —在—波長内具有4條電極指，並且，在前述電極指之至少一部份，形成具有相異線寬之電極指對，而前述電極指對之較細電極指之寬度與較粗電極指之寬度的比率（線寬比率）乃比丨為大。 18. 如申請專利範圍第Π項之彈性表面波濾波器其中：前述輸入IDT電極與前述輸出iDT電極之前比率相異之構成。 " I I I I ------ - --^衣*-----— 1 ----I I --- (請毛¥-背面之:1急事項再填寫本頁J 31 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 449967 t I —____ ih 六、曱請專利範圍 19,如申請專利範圍第Π項之彈性表面波濾波器，其中：前述電極指對之各電極指間之距離乃滿足下式 +/S )之構成；其中， Τ係將構成電極指對之較細電極指與較粗電極指間之距離’以λ/16作規格化之值； α係將IDT電極以λ/2為單位所區隔之領域的一方之端末，與電極指對中之較細電極指之距離，以λ/16 作規格化之值；彡係將IDT極以λ/2為單位所區隔之領域的他方之端末，與電極指對中之較粗電極指的距離，以^/“作規格化之值。 20.如申請專利範圍第17項之彈性表面波濾波器’其中·· 至少設置2對由相異線寬之電極指所構成之電極指對，且前述電極指對之至少一對為滿足下式： (1)且其另一電極指對滿足下式（2) 7 >α + β (i) ϊ ^ α+β (2) 其中， Τ係將構成電極指對之較細電極指與較粗電極相間的距離’以A /16作規格化之值； α係將IDT電極以λ /2為單位所區隔之領域的一方之端末與電極指對中之較細電極指的距離，以又/16作規格化之值；本紙坛尺度適用中國國家標準（CNS)Al規格do X 297公餐） — 【裝it-----訂---------線 (請先閱讀背面之fi意事項再填寫本頁> 32 i> 六、申請專利範圍万係將ID丁極以λ /2為單位所區隔之領域的他方之端末與電極指對中之較粗電極指的距離，以又, 格化之值規 21.如申請專利範圍第2〇項之彈性表面波濾波器，其中：滿足則述式（1)與前述式（2)之電極指對的數量為同樣。 22_如申請專利範圍第2〇項之彈性表面波濾波器，其中：相鄰之前述電極指對的一方乃滿足前述（】），而另一方滿足前述式（2)。 23. 如申請專利範圍第14項之彈性表面波遽波器，其中：前述電極指乃以鋁作為主成份之金屬形成，且電極指膜厚與彈性表面波之波長Λ之比率為◦·_〜 0.035。 24. 如申請專利範圍第14項之彈性表面波慮波器，其中：使用28v〜42c^ 2故轉γ载斷之水晶基板作為前述壓電基板。 t ----- I ^ I I I I--It·--l ! I I I » ^ (^-¾^背面--¾事項再填K本頁) '£'菸智聲財€ Tl消費合,T社·-nk .·) >