518821 A7 ______ B7 _ 五、發明説明（i ) [技術領域] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於一種表面聲波元件，特別是有關於一 種表面聲波元件，其係可實現作為濾波器使用時，於通帶 (passband )外之衰減特性及窄帶（narrow band )特性為 最佳者。 [習知技藝] 近年來’行動電話或無線電話及無線機等無線電裝置 之小型化且重量輕減化不斷改進、迅速普及。另一方面， 濾波器被利用於此等無線電裝置之高頻電路上，成為重要 之關鍵元件。 為應付這種無線電裝置所面臨之小型化且輕減化之要 求，濾波器元件也隨之須實現小型且輕減化之要求。為實 現濾波器元件之小型、輕減化，遂有表面聲波元件之使用。 表面聲波元件作為濾波器使用時，基於讓必要之信號 通過、將不必要之信號排除之特徵，使減少插入損耗、及 擴大通帶外之衰減量乃成為重要課題。又，為求本體小型 化而伴隨之零件數量之削減，對表面聲波元件要求之特性 越形嚴格。 表面聲波元件者，其一構成例如第丨圖所示，藉壓電 基板100上形成之電極指圖案而形成有數位間轉換器 (IDT) 1及反射器2、3 〇 第1圖之例中，數位間轉換器（IDT) i包含有三個個 別分開之IDT (以下稱驅動電極u，卜2, ^)，驅動電 極1-1、1-2係與輸入端子in並聯。又，驅動電極^連 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） -4- M8821
接於輸出端子ουτ。驅動電極各與輸入端 子IN及輸出端子〇υτ間之連接係藉與電極塾4相連之引 出線而進行者。 又，第1圖之例中，配置於數位間轉換器1兩側之反 射器2、3，即構成習知之栅格電極。 在此種結構中，窄帶化之其—方法可為使數位間轉換器 1之電極指之數量增加之方法。然而，這種形態將有插入 損耗變大之問題。又，亦有_種縮小反射電極2、3之反射 係數以窄化抑止帶（stopband)寬度以實現窄帶之方法， 然此種形態亦可見到插入損耗同時惡化之傾向。 [發明所欲解決之課題] 基於這幾點’本發明人持續開發研究有關可實現良好 窄帶化、插入損耗不致擴大之表面聲波元件之構成，藉以 反射系數不同之區塊形成反射電極2及反射電極3，而終 於發現··一可於不使插入損耗惡化下提高通帶外之衰減 量’實現良好的窄帶之濾波器特性者。 因此，本發明之目的係於提供一種表面聲波元件，其 以此發現為基礎’可達成通帶中插入損耗降低及獲良好窄 帶特性者。 [解決課題之手段] 用以達成上述本發明課題之表面聲波元件，其第一態樣 之特徵在於包含有：一壓電基板；一數位間轉換器，係形 成於前述壓電基板上，且具有至少一用以驅動表面聲波之 驅動電極；及，反射器，係配置於前述數位間轉換器之兩 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂— :線丨 518821
側者；該反射器係構成有：多數電極指呈電性獨立之開放 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電極塊，及多數電極指兩端呈共通且電性短路之短路電極 塊。 進而’用以達成上述本發明課題之表面聲波元件，其第 二態樣之特徵在於：於第一態樣中，該反射器之開放電極 塊之多數電極指係配置於該反射器之一端開始第丨至第Η 根之位置。 又，達成上述本發明課題之表面聲波元件，其第三態樣 之特徵在於：於第二態樣中，該反射器之開放電極塊之多 數電極指之數量在8根以下。 、旬丨 更進一步’用以達成上述本發明課題之表面聲波元件， 其第四態樣之特徵在於：於第一態樣中，該反射器之開放 電極塊與短路電極塊係呈對稱配置，且兩個開放電極塊係 個別配置於該反射器之兩端開始第丨至第丨丨根之位置。 又，用以達成上述本發明課題之表面聲波元件，其第五 態樣之特徵在於：於第四態樣中，該反射器之開放電極塊 之多數電極指之數量在8根以下。 又，用以達成上述本發明課題之表面聲波元件，其第六 態樣之特徵在於：於第一至五態樣中任一態樣，該開放電 極塊之多數電極指及短路電極塊之多數電極指，係採間隔 被驅動之表面聲波之半波長距離而配置者。 本發明之特徵’更進一步可從以下之依圖面加以說明之 實施態樣而明瞭。 [發明之實施態樣] -—-----—___ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐- -6 - 518821 A7 B7 4 五、發明説明（ 以下’依圖面來說明本發明之實施態樣。然而，圖面中 所示之實施態樣例是用以說明本發明者，本發明之適用範 圍並非只限定於此。 第2圖係本發明之實施態樣例，其結構與第1圖所示 相同’係於構成於LiTa〇3 (组酸鐘）或LiNb03 (說酸鐘） 之壓電基板100上形成以A1 (鋁）為主成分之電極指，並 於2個射器間將具有三個驅動電極1_丨、^及卜3之數位 間轉換器（IDT ) 1以串聯接績。 進而，本發明之特徵，即，與第！圖之結構不同點， 在於·反射器2、3係由多數不同反射係數之電極塊構成 者。即，反射器2、3各自具有反射係數相異之三個區塊， 反射係數相異之區塊係包含有：電極指藉電極墊4造成短 路之短路（short)電極形成之區塊、及不與電極墊4接續 之開放（open )電極形成之區塊0 亦即，具有短路電極之區塊，係多數電極指之兩端連接 於電極墊4而造成短路之領域；而具有開放電極之區塊， 係由與電極墊分離而各自獨立之電極指構成之領域者。 再者，上述開放電極塊之多數電極指及短路電極塊之多 數電極，係以被驅動之表面聲波之半波長距離為間隔而配 置者。 第2圖所示之型態中，反射器2具有··各自具有開放電 極2-1、2-2之兩個開放電極塊，及與此毗鄰且具有短路電 極之三個短路電極塊。同樣的，反射器3具有··各自具有 開放電極、3-2之兩個開放電極塊，及與此毗鄰且具有 ........................裝..................、可................線. f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
518821 A7 五、發明説明（5 ) 短路電極之三個短路電極塊。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明，倶備此種具有開放電極塊及短路電極塊之 反射器之表面聲波元件，在關於通帶外之衰減量及窄帶特 性上’藉以構成反射器開放電極塊之開放電極指之數量及 其位置作為其特徵。 第3圖係考察以2 〇 〇根電極指構成反射器之形態之實施 例。 第3A圖係一習知例之反射器結構，係反射器所含2〇〇 根之全數電極指之兩端，皆藉電極墊4〇、41造成共通之短 路者，其只由一個短路電極塊構成。此時，只有單一之反 射係數。 此種反射器之構成，以反射器之左端為基準，以（2〇〇·〇· 〇冬〇)來表示。即’第从圖所示之反射器，以其左端為 基準，左端電極指為短路電極，且其餘之電極指亦為短路 電極，因而意即2〇0根（100對）全數為短路電極。 第3B圖所示之反射器結構，係以反射器之左& 準’2隻電極指為開放電極、接下來196根電極指為短^ 電極，接著，右端之2根電極指則造為開放電極者。此種 結構以（0-2-196-2)表示之。 輩“I雷第％圖所不之結構’同樣以反射器之左端為基 ::根電極指為短路電極’接著2根電極指為開放電極， =根=:τ路電極。進而，跟著2根電極指為 根電料^ 本紙張尺度適用中國國家# 518821 A7 B7 6 五、發明説明 第4圖係顯示第2圖之結構中，兩個反射器2、3分別 以156根、200根電極指構成時，將一對（2根）開放電極 之位置以反射器的左端為基準朝向内側做改變時，表面聲 波元件之通過特性之變化情況者。第4A圖呈現出通過特 性之整體’第4B圖係為使各特性之區別得以明顯而對第 4A圖做局部放大者。 由先前第3圖中之說明已甚明瞭，第4圖中，具有以 (0-2-196-2-0)定義之反射器3及以（〇·2-152_2·0)定義 之反射器2之表面聲波元件a，其構造為各別之反射器兩 配置有2根開放電極。 同樣的，具有以（2-2-192-2-2 )定義之反射器3及以（2-2-148-2-2)定義之反射器2之表面聲波元件b，其構造為在 反射器兩端各有2根短路電極，該短路電極内側各設置有 2根開放電極。 接著’具有以（4-2-188-2-4)定義之反射器3及以（4-2-144-2-4)定義之反射器2之表面聲波元件c，其構造為在 反射器兩端各有4根短路電極，該短路電極内側各設置有 2根開放電極。 具有以（6-2-184-2-6)定義之反射器3及以（6-2-140- 2_6)定義之反射器2之表面聲波元件d，其構造為反射器 兩端有6根短路電極，該短路電極之内側設置有2根開放 電極。 具有以（8-2-180-2-8)定義之反射器3及以（8-2-136-2·8)定義之反射器2之表面聲波元件e，其構造為反射器 本紙張尺度適财®®家標準（CNS) A4規格（21GX297公釐） .......................裝..................訂..................線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 9- 7518821 A7 B7 五、發明説明 兩端有8根短路電極，該短路電極内側設有2根開玫電極。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 進一步，具有以（10-2-176-2_10)定義之反射器3及以 (10-2-132-2-10)定義之反射器2之表面聲波元件f,其 構造為反射器兩端有10根短路電極，該短路電極内側設置 有2根開放電極。 在第4圖之特性圖中，相對於全數造為短路電極時之表 面聲波元件a之特性’依據開放電極之位置自兩端朝内側 設置之改變，可瞭解到通過特性亦起了變化。 藉此通過特性之變化，通帶外之衰減量及矩形比也隨之 變化。如第4圖中所示，第1圖所呈現之全數為短路電極 之習知表面聲波元件a之通過特性中，以中心頻率做正規 化後之頻率值（f/f〇)==0.975時，通帶外之衰減量為-52dB。 在此，若將最小衰減量（-3dB )時之頻帶寬度（3dBBW) 及通帶外的衰減量（-25dB)時之頻帶寬度（25dBBW)兩 者之比定義為矩形比的話，則對全數為短路電極時的表面 聲波元件a之特性之矩形比為〇·537。 由於矩形比越接近1，則通帶寬度附近之通帶外之衰減 特性越形陡峻，故可說是良好的窄帶特性。 第5圖係顯示出相對於全數為短路電極時的表面聲波 元件a之特性，就具有開放電極位置各異之反射器之表面 聲波b〜g彼此間的通帶外衰減量及矩形比做比較之座標 圖。 第5圖中，開放電極位置標於1根者係對應反射器b , 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 10- 五、發明說明（8 ) ^第3B圖所不，該反射器之結構係兩端侧之第1根及第2 根電極指為開放電極者。 又，開放電極位置標於3根者，其結構為反射器兩端側 起第！根及第2根電極指為短路電極，第3根及第4根為 開放電極者。該反射器係對應第4圖中所示表面聲波元件 C之反射器結構。 同樣的’第5圖中，開放電極位置標於5根者，其結構 為反射器兩端側起第i根至第4根電極指為短路電極，第 5根及第6根為開放電極者。此對應第4圖中所示表面聲 波元件d之反射器結構。 .開放電極位置標於7根者，該反射器結構係為：反射器 之兩端侧起第1根至第6根之電極指為短路電極，第7根 及第8根為開放電極。此對應第4圖中所示之表面聲波元 件e之反射器結構。 / 又，開放電極位置標於9根者，該反射器結構係為：反 射器兩端侧起第i根至第8根電極指為短路電極，第9根 及第10根為開放電極。此對應第4圖中所示之表面聲波元 件f之反射器結構。 ' 進而，開放電極位置標於U根者，該反射器之結構為·· 自反射器兩端側起第1根至第10根為短路電極，第n根 及第12根為開放電極。此對應第4圖中所示之表面聲波元 件g之反射器結構。 第5圖中，如上所述將反射器的開放電極位置分別置於 自兩端側起1至11根之範圍時，與全數為短路電極時的表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱）
..............-.....:裝…… (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂丨 .線丨 -11 518821 A7 ----------—__________ 五、發明説明（ ） 9 ’ 面聲波元件a之特性做比較，可以明瞭通帶外之衰減量及 矩形比皆得到改善。 (請先閱讀背面之注意事项再填寫本頁} 在此’藉由本發明人之研究而得以發現一事，即：相較 於具有全數為開放電極之反射器之形態；藉由更進而增加 開放電極的對數之舉，亦可對矩形比及通帶外衰減量進行 改善。 亦即’第6圖係顯示：開放電極設於反射器兩端側起數 來第5根；即兩端側隔著4根短路電極，而其内側配置有 開放電極之形態。進一步將反射器之開放電極根數自丨根 改變為7根時之表面聲波元件之通帶特性者。 .第ό圖中，表面聲波元件h之結構係：位於反射器兩端 之4根短路電極内側配置有i根開放電極。 表面聲波元件1之結構係：位於反射器兩端之4根短路 電極内側配置有2根開放電極。此結構與第4 a圖、第4B 圖中之表面聲波元件d之反射器相對應。 表面聲波元件j之結構係：位於反射器兩端之4根短路 電極内側配置有4根開放電極。 表面聲波元件k之結構係：位於反射器兩端之4根短路 電極内側配置有6根開放電極。 表面聲波元件1之結構係：位於反射器兩端之4根短路 電極内側配置有7根開放電極。 觀察第6圖可明白：當開放電極之根數增加時，相較於 具有全數為短路電極時之反射器之表面聲波a的特性，藉 著開放電極根數之增加，通過特性亦起變化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） -12- 518821 A7 B7 10 五、發明説明 第7圖係顯示相對於具有全數為短路電極之反射器之 表面聲波元件a的特性，將各別增加開放電極數目之反射 器之表面聲波元件h〜1中通帶外之衰減量及矩形比之變化 的模擬實驗結果做比較之座標圖。 在具有全數為短路電極之反射器之表面聲波元件，其矩 形比為0.54，相對於此，一旦增加開放電極之根數，矩形 比亦獲得改善。相反的，開放電極之根數一增加則通帶外 之衰減量也隨著降低，但是，開放電極在4到8根時，較 之具有全數為短路電極之反射器之表面聲波元件之矩形比 0.54更能得到改善，且衰減量亦可在25dB以上。 在此，前述實施例中，只針對反射器中開放電極指為左 右對稱配置之形態。然而，本發明之適用並非只限定於開 放電極指為左右對稱配置之形態。 第8圖係此種反射器之開放電極指之配置說明圖，第 8 A圖係反射器中之開放電極指以左右對稱方式配置者，即 對應第4圖之實施例中表面聲波元件d之反射器（或第6 圖之實施例中表面聲波元件i之反射器）。 第8 A圖中所示反射器之結構係兩端側各配置4根短路 電極指，而其内侧配置有2根開放電極指者，為左右對稱。 相對於此，第8B圖中所示之反射器結構，係左端側配 置有4根短路電極指，其内側配置有2根開放電極指者。 自2根開放電極指之内側起直至右側端全配置有短路電極 指’電極指之配置為非左右對稱之結構。 第9圖係開放電極指為左右對稱配置時及非左右對稱 .......................裝......I..........•訂..................線. (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 13- 518821
配置時，表面聲波元件之通帶特性比較圖。 表面聲波元件m之反射器，其結構係自 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根短路電極指，而A内側右 起各有4 内側有2根開放電極指者， 圖所示之結構。相對於此，表面聲波元件η之反射器之社 構為：左端側有4根短路電極指’其内側有2根開放電‘ 指，進而更内側起直至右端側皆配置有短路電極指之 稱結構。 進而，表面聲波元件0之反射器之結構係兩端起有4 根短路電極指，接著其内側有7根開放電極指。相對於此， 表面聲波兀件ρ之反射器為左端側有4根短路電極指，其 内侧有7根開放電極指，接著其内側起直至右端側全配置 有短路電極指之非對稱結構。 表面聲波元件m與η之比較、以及表面聲波元件^與卩 之比較中，任一個都是反射器之開放電極指為非對稱配置 者，其通帶外衰減量變大。 可是’依照本發明，藉反射器具有開放電極指之結構， 相較於反射器所有電極指全為短路電極時，通帶外衰減量 可獲改善、實現窄帶化。因而，本發明之適用，並不限定 於表面聲波元件之反射器的開放電極為對稱配置之形態。 [發明之效果] 依據以上圖式，正如實施態樣例所做之說明，藉由本 發明’可提供一種表面聲波元件，係具有通帶外衰減量擴 大之特性，且可得到通帶中插入損耗降低、及良好之窄帶 特性者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210Χ297公爱） -14- 518821 A7 B7 12 五、發明説明 [圖式之簡單說明] 第1圖係顯示表面聲波元件之一構成例。 第2圖係顯示本發明之實施樣態例。 第3圖係顯示藉200根電極指構成反射器時之實施樣 態例。 第4A圖及第4B圖係顯示於第2圖之實施樣態例結構 中，開放電極之位置以反射器左端為基準起，使之朝内側 變化時通帶特性之變化情況圖。 第5圖係顯示改變開放電極之位置所測定出之濾波器 衰減量及矩形比之變化情況座標圖。 第6圖係顯示改變開放電極之根數時之濾波器頻率值 特性圖。 第7圖係比較改變開放電極之根數時之濾波器之衰減 量及矩形比之變化的模擬實驗結果後之示意圖。 第8圖係反射器中開放電極指之配置說明圖。 第9圖係比較開放電極指為左右對稱配置時及非對稱 配置時兩者之通過特性圖。 [圖中標號說明] ......................裝..................訂................線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 卜··數位間轉換器 2、3…反射器 4…電極墊 1-1、1-2…輸入側驅動電極 1-3···輸出側驅動電極 2-卜 2-2、3]、3-2···開放 電極 100···壓電基板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -15-