WO2007077825A1

WO2007077825A1 - 弾性波フィルタ

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Publication number: WO2007077825A1
Application number: PCT/JP2006/325910
Authority: WO
Inventors: Hajime Kando
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-07-12
Also published as: JPWO2007077825A1; DE112006003566T5; DE112006003566B4; JP4748166B2; US7772942B2; US20080258846A1

Abstract

　チップサイズの大型化を招くことなく、所望でないリップルが生じ難く、通過帯域外の減衰量を大きくすることが可能とされている弾性波フィルタを提供する。　圧電体２に接するように形成された少なくとも１つのＩＤＴ電極１１ａ～１１ｃ，１２ａ～１２ｃを有する共振子型の弾性波フィルタ１であって、目的とする周波数特性を得るための主伝播モードの弾性波と、主伝播モードの弾性波と同時に伝播可能な副伝播モードの弾性波とが伝播するように構成されており、副伝播モードの弾性波の電気機械結合係数Ｋ２が０．１％から該主伝播モードの弾性波の電気機械結合係数Ｋ２の１／３の値までの範囲とされており、かつ副伝播モードの弾性波の音速が、主伝播モードの弾性波の音速と異ならされている、弾性波フィルタ１。

Description

明細書

弾性波フィルタ

技術分野

[0001] 本発明は、例えば弾性境界波や弾性表面波を利用した共振子型の弾性波フィルタに関し、より詳細には、所望とする通過帯域を得るためのモードの弾性波と、それ以外のモードの弾性波とを利用して、る、弾性波フィルタに関する。

背景技術

[0002] 従来、小型化及び低損失化を図り得るため、様々な共振子型弾性表面波フィルタが開示されている。この種の弾性表面波フィルタでは、通過帯域外における通過帯域近傍の減衰量が大きいことが強く望まれている。帯域外減衰量の拡大を図るために、例えば下記の特許文献 1には、弾性表面波フィルタにトラップ用直列共振子を接続した弾性表面波フィルタ装置が開示されている。

[0003] 図 9は、この種の弾性表面波フィルタ装置の電極構造を模式的に示す平面図である。

[0004] 図 9に示す弾性表面波フィルタ装置 101では、圧電基板上に図示の電極構造が形成されている。すなわち、第 1段の共振子型弾性表面波フィルタ 102と、第 2段の共振子型弾性表面波フィルタ 103との間に、トラップ用直列共振子 104が接続されている。

[0005] 弾性表面波フィルタ 102, 103は、それぞれ、 3個の IDT102a〜102c, 103a〜l 03cを有する 3IDT型の共振子型弾性表面波フィルタである。 IDT102a〜102cが設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器 102d, 102eが形成されている。同様に、 IDT103a〜103cが設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器 103d, 103e力形成されて!ヽる。

[0006] 他方、直列共振子 104は、 IDT104aと、 IDT104aの表面波伝搬両側に配置された反射器 104b, 104cとを有する、 1ポート型の SAW共振子である。

[0007] 入力端子 105と、出力端子 106との間に、第 1段及び第 2段の弾性表面波フィルタ 102, 103が縦続接続されている力ここでは、弾性表面波フィルタ 102, 103間に、これらに直列にトラップ用直列共振子 104が接続されている。トラップ用直列共振子 1 04は、弾性表面波フィルタ 102, 103からなる 2段縦続接続型の弾性表面波フィルタ装置の通過帯域近傍の減衰域において大きな減衰量を有するトラップを形成する。従って、帯域外減衰量を拡大することができ、通過帯域端部における減衰特性の急峻性を高めることができる。

特許文献 1：特開平 6 - 260876号公報

発明の開示

[0008] 従来の弾性表面波フィルタ装置 101では、トラップ用直列共振子 104を接続することにより、通過帯域近傍における減衰量を拡大することができる。し力しながら、トラップ用直列共振子 104を形成するための電極構造を必要とし、弾性表面波フィルタ装置 101のチップサイズが大きくならざるを得な力つた。また、直列共振子 104を接続したことにより、通過帯域内における挿入損失が大きくなるという問題もあった。

[0009] 他方、近年、弾性波フィルタとしては、弾性表面波フィルタだけでなぐ弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタも知られて、るが、弾性境界波フィルタにお、ても、同様に、大型化を招くことなぐ通過帯域外減衰量の拡大が強く望まれている。

[0010] 本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、チップサイズの大型化を招くことなぐ通過帯域近傍における減衰量を十分に大きくすることが可能な共振子型の弾性波フィルタを提供することにある。

[0011] 本発明によれば、圧電体と、圧電体に接するように形成された少なくとも 1つの IDT 電極とを有する共振子型の弾性波フィルタであって、目的とする周波数特性を得るための主伝播モードの弾性波と、該主伝播モードの弾性波と同時に伝播可能な副伝播モードの弾性波とが伝播するように構成されており、副伝播モードの弾性波の電気機械結合係数 K²が 0. 1%から、前記主伝播モードの弾性波の電気機械結合係数 K 2の 1Z3の値までの範囲とされており、かつ前記副伝播モードの弾性波の音速が、減衰量拡大を図りたい帯域外の周波数位置に副伝播モードの応答が表れるように、前記主伝播モードの弾性波の音速と異なることを特徴とする、弾性波フィルタが提供される。

[0012] 本発明に係る弾性波フィルタのある特定の局面では、前記副伝播モードの弾性波の音速を Vs、前記主伝播モードの弾性波の音速を Vm、 Vr=VsZVmとしたときに

、 Vrが一 1. 5〜一 1. 02の範囲または + 1. 02〜+ 1. 5の範囲とされている。

[0013] 本発明に係る弾性波フィルタで用いられる弾性波は、特に限定されず、弾性境界波や弾性表面波を用いることができる。

[0014] 本発明の他の特定の局面では、前記主伝播モードの弾性波が SH型境界波であり

、前記副伝播モードの弾性波が P + SV型弾性境界波である。

[0015] 本発明のさらに他の特定の局面では、前記主伝播モードの弾性波が P+SV型境界波であり、前記副伝播モードの波が SH型境界波である。

[0016] また、本発明の弾性波フィルタのさらに別の特定の局面では、前記主伝播モードの弾性波が SH型表面波であり、前記副伝播モードの弾性波が P + SV型表面波である

[0017] 本発明の弾性波フィルタのさらに他の特定の局面では、前記主伝播モードの弾性波が P + SV型表面波であり、前記副伝播モードの弾性波が SH型表面波である。 (発明の効果）

[0018] 本発明に係る弾性波フィルタは、圧電体と圧電体に接するように形成された少なくとも 1つの IDT電極を有する共振子型の弾性波フィルタであって、目的とする周波数特性を得るための主伝播モードの弾性波と、該主伝播モードの弾性波と同時に伝播可能な副伝播モードの弾性波とが伝播するように構成されている。そして、上記副伝播モードの弾性波の音速が、主伝播モードの弾性波の音速と異なっている。従って、副伝播モードの応答は、主伝播モードの応答と異なる周波数位置に表れる。そして、副伝播モードの弾性波の電気機械結合係数 K²が 0. 1%以上であるため、上記副伝播モードによる応答が主伝播モードによる応答と異なる周波数位置にある程度の大きさで表れること〖こなる。

[0019] 従って、副伝播モードの応答が表れる周波数位置を、目的とする周波数特性の通過帯域外の減衰量の拡大が望まれる周波数位置に設定することにより、副伝播モードの応答により、弾性波フィルタの通過帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

[0020] また、上記副伝播モードの電気機械結合係数 K²が大きくなりすぎると、スプリアスとなり、良好な周波数特性を得ることができない。本発明では、副伝播モードの弾性波の電気機械結合係数は、主伝播モードの弾性波の電気機械結合係数 K²の 1Z3以下の値とされているので、上記副伝播モードによる応答がスプリアスとなり難い。

[0021] また、上記副伝播モードの電気機械結合係数 K²の大きさ及び音速は、周知のように、 IDT電極の膜厚、デューティ比あるいは圧電基板の結晶方位を調整することにより、容易に調整することができる。従って、チップサイズの大型化を招くことなぐかつ帯域内におけるスプリアス等による挿入損失の増大などを招くことなぐ帯域外減衰量の拡大を確実に図ることが可能となる。

[0022] 副伝播モードの弾性波の音速 Vsと、主伝播モードの弾性波の音速 Vmとの比 Vr= VsZVmが一 1. 5〜一 1. 02の範囲または + 1. 02〜+ 1. 5の範囲とされている場合には、本発明に従って、通過帯域外減衰量をより確実に拡大することが可能となる

[0023] 本発明に係る弾性波フィルタでは、弾性境界波を利用してもよぐその場合、主伝播モードの弾性波が SH型境界波であり、副伝播モードの弾性波が P + SV型弾性境界波であってもよぐあるいは、逆に、主伝播モードが P + SV型境界波であり、副伝播モードが SH型境界波であってもよい。いずれの場合においても、本発明に従って、チップサイズの増大を招くことなぐ通過帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

[0024] また、本発明において、上記主伝播モードの弾性波が SH型表面波または P + SV 型表面波であり、上記副伝播モードの弾性波が P + SV型表面波または SH型表面波である場合には、本発明に従って、チップサイズの大型化及び不要スプリアスによる帯域内挿入損失の劣化等を招くことなぐ帯域外減衰量を容易に拡大することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1 (a)及び (b)は、本発明の一実施形態に係る弾性境界波フィルタの電極構造を示す模式的平面図及び該弾性境界波フィルタの模式的正面断面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示した弾性境界波フィルタのフィルタ特性を示す図である。

[図 3]図 3は、比較例の弾性境界波フィルタのフィルタ特性を示す図である。

[図 4]図 4は、副伝播モードである P + SV型の電気機械結合係数 K²を変化させた場合の通過帯域近傍に表れるトラップの深さの変化を説明するための図である。 [図 5]図 5は、 15° Yカット X伝搬の LiNbOと SiOとの界面に膜厚 0. 06えの Au力

3 2

らなる IDT電極を形成した場合の IDT電極のデューティ比と SH型境界波及びストンリー波の音速の関係を示す図である。

[図 6]図 6は、 15° Yカット X伝搬の LiNbOと SiOとの界面に Auからなり、デューテ

3 2

ィ比 =0. 6である IDT電極を形成した場合の IDT電極の Auからなる IDTの膜厚と S H型境界波及びストンリ一波の音速の関係を示す図である。

[図 7]図 7は、 15° Yカット X伝搬の LiNbOと SiOとの界面に膜厚 0. 06えの Au力

3 2

らなる IDT電極を形成した場合の IDT電極のデューティ比と SH型境界波及びストンリー波の電気機械結合係数 K²の関係を示す図である。

[図 8]図 8は、 15° Yカット X伝搬の LiNbOと SiOとの界面に Auからなり、デューテ

3 2

ィ比 =0. 6である IDT電極を形成した場合の Au力もなる IDTの膜厚と SH型境界波及びストンリ一波の電気機械結合係数 K²の関係を示す図である。

[図 9]図 9は、従来の弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。符号の説明

[0026] 1…弾性境界波フィルタ

2…第 1の媒質

3…第 2の媒質

4…界面

l la〜l lc"'IDT電極

l id, l ie…反射器

12…弾性境界波フィルタ

12a〜12c"-IDT電極

12d, 12e…反射器

13· ··入射端子

14· ··出力端子

発明を実施するための最良の形態

[0027] 以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 [0028] 図 1 (a)及び (b)は、本発明の一実施形態に係る弾性境界波フィルタを説明するための電極構造を示す模式的平面図及び該弾性境界波フィルタの構造を示す模式的正面断面図である。

[0029] 弾性境界波フィルタ 1は、第 1,第 2の媒質 2, 3を有する。第 1の媒質 2は、圧電体力なる。第 1の媒質 2を構成する圧電体は特に限定されないが、本実施形態では、 20° Yカット 20° X方向伝搬の LiNbO基板により構成されている。

3

[0030] 他方、媒質 3は、本実施形態では、 SiOからなるが、他の誘電体により構成されて

2

いてもよい。

[0031] 媒質 2と媒質 3との間の界面において、圧電体 2に接するように、 IDT電極及び反射器が形成されている。図 1 (a)に、 IDT電極及び反射器からなる電極構造を示す。

[0032] 本実施形態では、共振子型の第 1段の弾性境界波フィルタ 11と、共振子型の第 2 段の弾性境界波フィルタ 12とが縦属接続されて、弾性境界波フィルタ 1が形成されている。

[0033] 弾性境界波フィルタ 11, 12は、いずれも 3IDT電極型の共振子型弾性境界波フィルタである。すなわち、弾性境界波フィルタ 11は、境界波伝播方向に配置された 3個の IDT電極 1 la〜l lcを有する。 IDT電極 1 la〜l lcが設けられて!/、る部分の境界波伝播方向両側に反射器 1 Id, 1 leが配置されて、る。

[0034] 同様に、弾性境界波フィルタ 12は、境界波伝播方向に沿って配置された 3個の ID T電極 12a〜12cと、反射器 12d, 12eとを有する。

[0035] IDT1 lbの一端が入力端子 13に、 IDT12bの一端が出力端子 14に電気的に接続されている。また、 IDTl la, 11cの各一端力それぞれ、 IDT12a, 12cの各一端と電気的に接続されて、る。 IDT1 la〜 1 lc及び IDT12a〜 12cの上記のように接続されている側とは反対側の端部は、いずれも、グラウンド電位に接続されている。

[0036] 図 1 (b)では、このような電極構造が略図的に示されており、 IDTl la〜： L ie及び反射器 1 Id, 1 leが形成されてヽる部分が図示されて!、る。

[0037] 弾性境界波フィルタ 1では、入力端子 13から入力信号が加えられると、弾性境界波フィルタ 11, 12で弾性境界波が励振され、励振された弾性境界波に基づく周波数特性をもつ出力信号が出力端子 14から取り出される。 [0038] 本実施形態では、励振される弾性境界波の内、 SH型境界波が主伝播モードとして利用され、該主伝播モードに基づく周波数特性が利用される。もっとも、本実施形態の特徴は、主伝播モードとしての SH型弾性境界波だけでなぐ副伝播モードである P + SV型境界波の応答も利用して、ることになる。

[0039] 通常、弾性境界波フィルタや弾性表面波フィルタでは、入力信号が印加されると、弾性境界波や弾性表面波として様々なモードの波が励振される。その場合、目的とする周波数帯域に応じて、通過帯域を形成するための主伝播モードが選択される。そして、主伝播モード以外のモードは不要波であるため、その応答は、できるだけ小さいことが望ましいとされていた。例えば、通過帯域内に、不要波の応答が表れると、通過帯域内にスプリアスが発生し、周波数特性が劣化する。また、通過帯域近傍においても、不要波が存在すると、所望の減衰量が得られないと考えられ、主伝播モード以外のモードの弾性波の応答はできる限り小さくなるように設計されていた。

[0040] これに対して、本実施形態の弾性境界波フィルタ 1では、上記 SH型境界波である主伝播モードだけでなぐ他のモードである P + SV型の境界波も利用され、それによつて帯域外減衰量の拡大が図られている。

[0041] より具体的には、本実施形態では、主伝播モードにより得られる通過帯域高域側の通過帯域近傍に、副伝播モードである P + SV型境界波による応答をある程度の大きさを有するように発生させ、それによつて、通過帯域高域側における通過帯域近傍の減衰量が拡大されている。図 2及び図 3を参照してより具体的に説明する。

[0042] いま、上記結晶方位の LiNbO基板 2と、 SiO力もなる媒質 3との間に、以下の仕

3 2

様で1。丁電極11&〜11 12a〜12c及び反射器 l id, l ie, 12d, 12eを形成して弾性境界波フィルタ 1を作製した。

[0043] IDT電極 11a〜： L lc、 12&〜12じを、八11層の上下に?^0:を積層してなる積層金属膜により形成した。膜厚は以下の通りである。

[0044] NiCr/Au/NiCr=0. 003 λ /0. 06 λ /0. 003 λ

なお、 λ = 3. である。

[0045] IDT電極におけるデューティ比は 0. 6とした。また、中央の IDT電極 l ib, 12bの電極指の対数は 12対とし、他の IDT電極 11a, 11c及び 12a, 12cの電極指の対数は 7対とした。反射器 l id, l ie, 12d, 12eの電極指の本数は 15本とした。

[0046] また、 IDT電極 l la〜l lc, 12a〜12cにおける開口幅、すなわち境界波が伝播する部分の弾性境界波伝播方向と直交する方向の寸法は 183. 7 mとした。

[0047] IDT電極 12b, l ibでは、それぞれの IDTの中心から IDTの端部に向けて交差幅が徐々に狭くなり、かつ IDTの中心における交差幅を 180 μ m、 IDTの端部における交差幅を 144 μ mとなるように交差幅重み付けを施した。

[0048] このようにして作製された本実施形態の弾性境界波フィルタのフィルタ特性を図 2に示す。

[0049] 比較のために、第 1の媒質 2として、 15° Yカット 20° X伝搬の LiNbOを用い、 ID

3

T電極における膜厚を、 NiCr/Au/NiCr=0. 003 /0. 05 /0. 003 ( λ = 3. 7 m)とし、デューティ比を 0. 5としたことを除いては、上記本実施形態と同様にして作製した比較例の弾性境界波フィルタの周波数特性を図 3に示す。

[0050] 図 3から明らかなように、上記比較例の弾性境界波フィルタでは、第 1,第 2の弾性境界波フィルタを 2段縦属接続することにより、減衰量の拡大が一応図られている力通過帯域高域側における通過帯域近傍におけるすなわち 915MHz付近における減衰量は 25. 3dBであった。これに対して、図 2に示すように、上記実施形態では、 91 5MHz付近における減衰量は、 28. 4dBと大幅に改善された。

[0051] これは、圧電体の結晶方位、 IDT電極の厚み及びデューティ比を変更することにより、副伝播モードである P + SV型境界波の応答力 915MHz付近にある程度の大きさで表れ、該応答が利用されていることによる。

[0052] すなわち、本実施形態では、 SH型の境界波を用いてフィルタ特性を得るにあたり、従来は不要波であると考えられていた P + SV型境界波の応答を利用することにより、帯域外減衰量の拡大が図られている。上記のように、フィルタ特性において、通過帯域外において減衰量を大きくしたい周波数位置に、副伝播モードの応答を一致させ、副伝播モードの応答により減衰量の拡大が図られている。よって、副伝播モードの応答の大きさは、帯域外減衰量を拡大し得る大きさであることが望ましい。

[0053] なお、主伝播モードの音速と、副伝播モードの音速との比が小さ!/、と、弾性境界波フィルタ 1の通過帯域に、副伝播モードによるリップルが生じ、フィルタ特性が劣化するおそれがある。例えば、 MOモード、 Mlモード及び M2モードの 3つの縦結合型のモードで通過帯域が形成される縦結合型の共振子型弾性境界波フィルタでは、副伝播モードによるリップルにも、 M0〜M2モードの縦高次モードが生じることになる。他方、副伝播モードにおける高次モード M0〜M2のモード間周波数差は、 IDT電極の電極指の対数などの IDTの設計により決定され、主モードによる縦高次モード MO〜 M2モード間周波数差とほぼ同等となる。従って、通過帯域に副伝播モードによるリツプルが入らな、主伝播モードの音速を Vm、副伝播モードの音速を Vsとした場合、音速比 Vr=VsZVmの好ましい範囲は、主伝播モードの中心周波数を FC、通過帯域の帯域幅を BWとしたとき、下記の式（1)により求めることができる。

[0054] (FC BW/2 - a ) / (FC + BW/2) >Vr > (FC + BW/2 + α ) Z (FC— BW /2) ( 1)

ここで、 αは、副伝播モードのサイドローブの応答力主伝播モードの通過帯域にまで応答してしま、、フィルタの通過エンドにぉ、て細力、リップルとなって表れる場合に付与する係数であり、実験的に求められる値であり、帯域幅 BWの 0〜4倍程度の値となる。

[0055] 図 2に示したフィルタ特性では、主伝播モードである SH型境界波の中心周波数は、 879. 4MHzであり、帯域幅 BWは 35. 5MHzであり、 Vrは 1. 15、 αは 2. 65ΜΗ ζである。

[0056] なお、携帯電話機用の RFフィルタの減衰量についての規格では、通過帯域の中、周波数を fOとした場合、 -fO X l . 5力ら一 fO X l . 02、及び fO X l . 02力ら fO X I . 5の帯域に設定されることが多い。特に、通過帯域にもっとも近接した減衰域における減衰量が問題とされることが多いので、好ましくは、 Vrは、 1. 5〜一 1. 02の範囲または + 1. 02〜+ 1. 5の範囲とされることが望ましぐそれによつて、通過帯域近傍における減衰量を確実に大きくすることができる。

[0057] 図 4は、上記実施形態の弾性境界波フィルタにおいて、主伝播モードである SH型の境界波の通過帯域高域側に表れる P + SV型境界波の応答によるトラップの深さが、 P + SV型境界波の電気機械結合係数 K²によりどのように変化するかを示す図である。 [0058] なお、図 4の縦軸のトラップの深さ（dB)は、図 2に示した周波数特性における 915 MHz付近における減衰量と一致しているものではなぐあくまでも、 P + SV型境界波における応答の共振点と反共振点との間の挿入損失差に相当するトラップの深さをいうものとする。もっとも、弾性境界波フィルタ 1における通過帯域高域側の 915MHz 付近における減衰量と、図 4の縦軸トラップの深さとは相関があり、上記トラップの深さが大きいと、弾性境界波フィルタ 1における 915MHz付近における減衰量も大きくなる関係にある。

[0059] 図 4から明らかなように、副伝播モードである P + SV型境界波の電気機械結合係数 K²を高めていくと、トラップの深さが大きくなり、弾性境界波フィルタ 1における通過帯域高域側の減衰量を拡大し得ることがわかる。特に、副伝播モードの電気機械結合係数 K²が 0. 1%以上とされると、上記副伝播モードの応答を利用しない場合に比ベて、トラップの深さを深くし得ることがわかる。

[0060] もっとも、副伝播モードの電気機械結合係数 K²が大きくなりすぎると、副伝播モードによるスプリアスが通過帯域近傍に表れ、周波数特性が劣化する。よって、上記副伝播モードの電気機械結合係数 K²は、主伝播モードの電気機械結合係数 K²の 1Z3 以下とされる。例えば、図 4に示す例では、主伝播モードの電気機械結合係数 K²は 1 6%であるため、副伝播モードの電気機械結合係数 K²は、 5. 3%以下とされ、それによって、図 4から明らかなように、トラップが十分な深さとされ、通過帯域高域側における減衰量を確実に大きくすることができる。

[0061] なお、比較例の弾性境界波フィルタに比べ、上記実施形態では、使用する圧電体における結晶方位と、 IDT電極の膜厚及びデューティ比を変更し、それによつて副伝播モードの応答を主伝播モードにより得られる通過帯域高域側近傍に位置させて副伝播モードの応答を利用した。周知のように、弾性境界波や弾性表面波を利用した弾性波装置における各モードの応答の周波数位置及び電気機械結合係数は、全体の結晶方位、 IDT電極の膜厚及びデューティ比などを変更することにより、調整し得ることが知られている。従って、上記実施形態のように、帯域外減衰量の拡大を図りたい周波数位置に、副伝播モードの応答を位置させ、かつその応答の大きさを調整することは、圧電体の材料及び結晶方位、 IDT電極の膜厚並びにデューティ比などを変更することにより達成され得る。これを、図 5〜図 8を参照して例示的に説明する [0062] 以下においては、 15° Yカット X伝搬の LiNbO基板、すなわちオイラー角（0° , 1

3

05° , 0° )の LiNbO基板からなる第 1の媒質と、 SiO力もなる第 2の媒質との界面

3 2

に、 Auからなる IDT電極を形成した場合の音速及び電気機械結合係数の変化を説明する。

[0063] 図 5は、 IDT電極の膜厚を 0. 06 λとし、そのデューティ比を変化させた場合の SH 型境界波及びストンリ一波の音速の変化を示す。また、図 6は、 IDT電極のデューティ比を 0. 6として、 IDT電極の膜厚を変化させた場合の SH型境界波及びストンリー波の音速の変化を示す図である。図 7は、 IDT電極の膜厚を 0. 06えとして、そのデユーティ比を変化させた場合の SH型境界波及びストンリー波及び電気機械結合係数 Κ²の変化を示し、図 8は、 IDT電極のデューティ比を 0. 6として、 IDT電極の厚みを変化させた場合の SH型境界波及びストンリ一波の電気機械結合係数 Κ²の変化を示す。

[0064] 図 5〜図 8から明らかなように、主伝播モードとして利用する SH型境界波と、副伝播モードとして利用するストンリー波とでは、 Au層の厚みによる変化傾向は必ずしも一致していない。従って、 SH型境界波による通過帯域を形成し、ストンリ一波により通過帯域高域側の減衰量の拡大を図るように、 SH型境界波及びストンリ一波を励振し得るように、デューティ比や Au層の厚みを選択し得ることがわかる。

[0065] 例えば、 SH型境界波の応答により通過帯域を形成し、すなわち SH型境界波を主伝播モードとして使用する場合を考える。この場合、ストンリ一波が、副伝播モードとして利用されることになる。そのため、通過帯域高域側近傍における減衰量の拡大を図る場合には、ストンリ一波の応答の周波数位置、すなわちストンリ一波の音速を、通過帯域高域側近傍の減衰量を大きくしたい周波数位置に一致させればよい。そして、 SH型境界波の音速は、目的とする通過帯域の中心周波数によって定められることになる。そして、上記 SH型弾性境界波の電気機械結合係数 K²をできるだけ高くし、ストンリ一波による電気機械結合係数 K²を、前述したように、通過帯域高域側における減衰量の拡大を図り得る大きさとなるように設定すればよい。すなわち、前述したように、 0. 1%以上から、主伝播モードの電気機械結合係数 K²の 1Z3以下となるように、ストンリ一波の電気機械結合係数 κ²を設定すればょ、。

[0066] なお、図 5〜図 8では、デューティ比及び Au層の厚みによるストンリー波及び SH型境界波の音速及び電気機械結合係数 K²の変化を示したが、 SH型境界波及びストンリ一波の音速及び電気機械結合係数 K²は、前述したように、使用する圧電体の結晶方位によっても変化する。

[0067] なお、上記実施形態では、 2段縦属接続型の弾性境界波フィルタにっき説明した力共振子型弾性境界波フィルタである限り、 2段縦属接続型に限定されず、様々な共振子型の弾性境界波フィルタに本発明を適用することができる。また、弾性境界波において、主伝播モードとして、 SH型境界波を利用した場合につき説明した力逆に、ストンリ一波などの P + SV型境界波を主伝播モードとして利用し、 SH型境界波を副伝播モードとして利用してもよ、。

[0068] さらに、弾性境界波だけでなぐ共振子型の弾性表面波フィルタにも本発明を適用することができる。すなわち、共振子型の弾性表面波フィルタでは、入力信号が印加された場合、境界波フィルタと同様に、複数のモードが伝播するが、これら複数の伝播モードの内、通過帯域を得るための主伝播モードと、他の伝播モードを副伝播モードとして用いることにより、上記実施形態と同様に通過帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 圧電体と、圧電体に接するように形成された少なくとも 1つの IDT電極とを有する共振子型の弾性波フィルタであって、

目的とする周波数特性を得るための主伝播モードの弾性波と、該主伝播モードの弾性波と同時に伝播可能な副伝播モードの弾性波とが伝播するように構成されており、副伝播モードの弾性波の電気機械結合係数 K²が 0. 1%から、前記主伝播モードの弾性波の電気機械結合係数 K²の 1Z3の値までの範囲とされており、かつ前記副伝播モードの弾性波の音速が、減衰量拡大を図りたい帯域外の周波数位置に副伝播モードの応答が表れるように、前記主伝播モードの弾性波の音速と異なることを特徴とする、弾性波フィルタ。

[2] 前記副伝播モードの弾性波の音速を Vs、前記主伝播モードの弾性波の音速を V m、 Vr=VsZVmとしたときに、 Vrが一 1. 5〜一 1. 02の範囲または + 1. 02〜+ 1

. 5の範囲とされている、請求項 1に記載の弾性波フィルタ。

[3] 前記主伝播モードの弾性波が SH型境界波であり、前記副伝播モードの弾性波が

P + SV型境界波である、請求項 1または 2に記載の弾性波フィルタ。

[4] 前記主伝播モードの弾性波が P + SV型境界波であり、前記副伝播モードの弾性波が SH型境界波である、請求項 1または 2に記載の弾性波フィルタ。

[5] 前記主伝播モードの弾性波が SH型表面波であり、前記副伝播モードの弾性波が

P + SV型表面波である、請求項 1または 2に記載の弾性波フィルタ。

[6] 前記主伝播モードの弾性波が P + SV型表面波であり、前記副伝播モードの弾性波が SH型表面波である、請求項 1または 2に記載の弾性波フィルタ。