WO2008035525A1 - Dispositif de filtre d'ondes acoustiques de surface de type à résonateur à couplage longitudinal - Google Patents

Dispositif de filtre d'ondes acoustiques de surface de type à résonateur à couplage longitudinal Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave filter device used as, for example, a band filter of a mobile phone, and more particularly to a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter device.
  • Patent Document 1 discloses a surface acoustic wave filter device having a balance-unbalance conversion function, which is a surface acoustic wave filter device used for this type of application.
  • the balance between a pair of balanced terminals is improved by using the IDT electrode 1001 shown in FIG.
  • the IDT electrode 1001 is formed on the piezoelectric substrate 1000.
  • the IDT electrode 1001 has electrode fingers 1002 and 1003 subjected to cross width weighting in the vicinity of the end on one side of the elastic surface wave propagation direction.
  • the electrode finger 1002 is an electrode finger connected to the ground potential
  • the electrode finger 1003 is an electrode finger connected to the hot-side potential.
  • the lengths of the electrode fingers 1002 and 1003 are shorter than the remaining electrode fingers 1004 connected to the ground potential and the remaining electrode fingers 1005 on the hot side.
  • a dummy electrode 1006 force S is provided and weighted in series.
  • the dummy electrode 1006 includes a first dummy electrode finger 1006a and a second dummy electrode pad 1006b, and a connecting portion 1006c connecting the first and second dummy electrode pad 1006a and 1006b. .
  • the first dummy electrode finger portion 1006a is separated from the tip of the electrode finger 1002 by a gap, and is positioned on the lengthwise extension line of the electrode finger 1002, and in the surface acoustic wave propagation direction.
  • the electrode fingers 1003 are arranged so as to overlap.
  • the second dummy electrode finger part 1006b is separated from the tip of the electrode finger 1003 and extends on the extension line in the length direction of the electrode finger 1003. They are provided so as to overlap in the direction, that is, to intersect.
  • Connecting part 1006c is the tip of electrode finger 1002 In the region between the end and the tip of the electrode finger 1003, it extends in the surface acoustic wave propagation direction, and connects the inner end of the electrode finger portion 1006a and the inner end of the electrode finger portion 1006b.
  • the excitation of the surface acoustic wave in the portion where the dummy electrode 1006 is provided is weakened.
  • the excitation strength between the pair of balanced terminals can be made closer. As a result, the degree of balance has been improved.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3520420
  • the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter device having a balance-unbalance conversion function can improve the balance. Yes.
  • An object of the present invention is to provide a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter device having ID ⁇ subjected to serial weighting, which eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has an effect of ripple in the passband. It is an object of the present invention to provide a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter device that can suppress the noise and thereby obtain good filter characteristics.
  • a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter device including a piezoelectric substrate and at least two IDTs arranged on the piezoelectric substrate along an acoustic wave propagation direction, Where two IDTs are adjacent to each other, at least one of the two adjacent IDTs is the closest to the other IDT! /, Located on the outermost side! / The length force of the first electrode finger and the second electrode finger adjacent to the first electrode finger is different from the length of the remaining electrode fingers, and thus the cross width weighting is applied.
  • a dummy electrode disposed between the first and second electrode fingers, the dummy electrode being separated from the tip of the first electrode finger and extending along the lengthwise extension line of the first electrode finger
  • a first dummy electrode finger portion extending in parallel with the second electrode finger and the tip of the second electrode finger.
  • the second dummy electrode fingers are arranged on the extension line in the length direction of the second electrode fingers, and extend in parallel with the first electrode fingers, and the first and second dummy electrode fingers.
  • the connecting portion is located between the tip of the first electrode finger and the tip of the second electrode finger, and series weighting is provided by providing the dummy electrode.
  • the portion where the acoustic wave propagates is arranged on both sides in the direction perpendicular to the acoustic wave propagation direction of the first acoustic track and the first acoustic track.
  • the rack is an acoustic track including a gap between the tip of the first or second electrode finger and the connecting portion of the dummy electrode, and the third acoustic track is the first or second electrode finger.
  • a metallization ratio increasing means for increasing the metallization ratio of the second acoustic track and a metallization ratio of the first acoustic track in the portion subjected to the serial weighting. It further comprises at least one of metallization ratio reducing means, whereby the difference between the metallization ratio of the first sound track and the metallization ratio of the second sound track is reduced.
  • a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter device is provided.
  • the metallization ratio increasing means is the first and / or second dummy electrode finger portion in the second acoustic track.
  • the second electrode finger adjacent to the first electrode finger or a protruding portion protruding toward the first electrode finger side, and protruding from the electrode finger adjacent to the inside of the second electrode finger toward the second electrode finger side.
  • at least one of the protrusions provided so as to protrude from the tip of the first and / or second electrode fingers to the second acoustic track.
  • the metallization ratio increasing means when the metallization ratio increasing means is provided by providing the protrusions, the metallization ratio increasing means can be easily formed only by changing the pattern in patterning when forming dummy electrodes or electrode fingers. be able to. Therefore, it is possible to improve the filter characteristics by providing means for increasing the metallization ratio without increasing the number of manufacturing steps.
  • the metallization ratio reducing means occupies an area occupied by the first acoustic track of the connecting portion of the dummy electrode. It is an electrode notch provided in the connecting part so as to be small.
  • Metallization ratio reduction means Force In the configuration in which the electrode cutout portion is provided in the connection portion so as to reduce the area occupied by the connection portion of the dummy electrode in the first acoustic track, the patterning at the time of electrode formation is changed. The metallization ratio in one acoustic track can be reduced. Therefore, it is possible to improve the filter characteristics without increasing the manufacturing process.
  • the IDT is made of a metal film, and the metal film is a kind of metal layer selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ag, Cu and W and alloys mainly composed of these. Including.
  • the IDT since the IDT includes a metal layer made of a relatively heavy metal as described above, the amount of decrease in sound velocity of the elastic wave is increased. Therefore, according to the present invention, the metallization ratio of the first acoustic track and the second The effect of reducing the difference from the metallization ratio of the acoustic track is large.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter device is preferably provided with an unbalanced terminal and first and second balanced terminals, and has a balanced-unbalanced conversion function. Therefore, a filter device that makes it possible to omit a balun having a balance-unbalance conversion function can be provided according to the present invention.
  • the first filter element and the second filter are formed by at least two IDTs formed on the piezoelectric substrate.
  • the first filter element is a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter element having a plurality of IDTs arranged along the direction of propagation of the neutral wave, and has an input end and an output
  • the second filter element is a longitudinally coupled resonator type filter element having a plurality of IDTs arranged along the elastic wave propagation direction, and has an input end and an output end,
  • the phase of the output signal relative to the input signal in the second filter element is 180 degrees different from the phase of the output signal relative to the input signal in the first filter element, and each of the first and second filter elements is The input end is not Is connected to ⁇ Ko, the output end of the first filter element is connected to the first balanced terminal, the output terminal of the second filter element is connected to the second balanced terminal.
  • the first filter element in the configuration having the balance-unbalance conversion function, is disposed along the elastic wave propagation direction.
  • the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter units having a plurality of IDTs, wherein the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter units are cascade-connected
  • the second filter element has third and fourth longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter sections having a plurality of IDTs arranged in order along the elastic wave propagation direction, and the third and fourth longitudinal filter elements.
  • the coupled resonator type elastic wave filter section is cascaded!
  • the configuration for realizing the balance-unbalance conversion function is the fourth, second, first, first, and second arrangements arranged in order in the elastic wave propagation direction as at least two IDTs formed on the piezoelectric substrate. And a first reflector and a second reflector provided on both sides of the portion where the first to fifth IDTs are provided, and the phase of the second IDT Is 180 degrees different from the phase of the third IDT, the second and third IDTs are connected to the unbalanced terminal, and the first IDT is divided in the elastic wave propagation direction.
  • a first divided IDT unit and a second divided IDT unit wherein the first divided IDT unit and the fourth IDT are connected to the first balanced terminal, and the second divided IDT unit
  • the fifth IDT may be connected to the second balanced terminal.
  • the fourth, second, first, third, and fifth IDTs arranged in order in the elastic wave propagation direction are used as the at least two IDTs.
  • a first reflector and a second reflector provided on both sides of the portion where the first to fifth IDTs are provided, wherein the phase of the second IDT is the phase of the third IDT.
  • the first, fourth and fifth IDTs are connected to the unbalanced terminal, the second IDT is connected to the first balanced terminal, and the third IDT is connected to the first balanced terminal.
  • the IDT may be connected to the second balanced terminal.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter device may use a surface acoustic wave as the elastic wave.
  • the elastic surface having good filter characteristics is used.
  • a wave filter device can be provided.
  • a boundary acoustic wave may be used as the elastic wave.
  • a dielectric layer is further laminated on the piezoelectric substrate.
  • a longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter device having good filter characteristics can be provided. (The invention's effect)
  • the first and second IDTs are connected to each other.
  • Serial weighting is applied to at least one of the two IDTs adjacent to each other and / or the first and third IDTs adjacent to each other! / Since the serial weighting is applied to at least one of the metallization ratio increasing means and the metallization ratio decreasing means, the metallization of the first acoustic track is provided. The difference between the ratio and the metallization ratio of the second acoustic track is reduced. Therefore, ripples in the passband can be effectively reduced.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic enlarged plan view showing the main part of the electrode structure of the boundary acoustic wave filter device of the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b). It is a typical partial notch top view for demonstrating a metallization ratio increase means.
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view for explaining a boundary acoustic wave device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a portion where the first and second IDTs are adjacent to each other in the second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit in the boundary acoustic wave device according to the embodiment of the present invention. Part It is a partial notch enlarged plan view.
  • FIG. 5 shows a portion of the second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit in which the first and third IDTs are adjacent to each other in the boundary acoustic wave device according to the embodiment of the present invention. It is a partial cutout enlarged plan view.
  • FIG. 6 is a partially cutaway enlarged plan view for explaining an electrode structure of a conventional boundary acoustic wave filter device without metallization ratio increasing means and metallization ratio decreasing means!
  • FIG. 7 is a diagram showing the filter characteristics of the longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter device according to the embodiment of the present invention and the boundary acoustic wave filter device prepared as a comparative example. 8]
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the metallization ratio in the first to third acoustic tracks in the boundary acoustic wave filter device of the embodiment of the present invention and the boundary acoustic wave filter device prepared as a comparative example. is there.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the metallization ratios of the first to third acoustic tracks in the boundary acoustic wave filter device of the embodiment of the present invention and the conventional boundary acoustic wave filter device prepared as a comparative example.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the metallization ratios of the first to third acoustic tracks in the boundary acoustic wave filter device of the embodiment of the present invention and the conventional boundary acoustic wave filter device prepared as a comparative example.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (d) are plan views each partially cut away for explaining a modification of the structure provided with the means for increasing the metallization ratio.
  • FIGS. 11 (a) to 11 (c) are partial cutaway plan views for explaining a modification of the structure in which the means for increasing the metallization ratio is provided!
  • FIGS. 12 (a) to 12 (c) are partially cutaway plan views for explaining examples of metallization ratio reducing means used in the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave filter device according to a modification of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave filter device according to another modification of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave filter device according to still another modification of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave filter device according to another modification of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave filter device according to still another modified example of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic plan view showing an electrode structure of still another modified example of the boundary acoustic wave filter device of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic plan view for explaining IDT of a conventional surface acoustic wave filter device.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an electrode structure of a boundary acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the main part of the IDT.
  • FIG. 3 is a partial cutaway schematic diagram and a partial cutout enlarged plan view
  • FIG. 3 is a front sectional view of the boundary acoustic wave device of the present embodiment.
  • the boundary acoustic wave device 100 includes an unbalanced terminal 101 and first and second balanced ends. And have a balance-unbalance conversion function. More specifically, the first and second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 110 and 120 are connected to the unbalanced terminal 101 via the boundary acoustic wave resonators 130 and 140. Further, one-terminal-pair boundary acoustic wave resonators 150 and 160 are connected to subsequent stages of the first and second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 110 and 120, respectively.
  • the first and second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter sections 110 and 120 are electrically connected to the first and second balanced terminals 102 and 103 through the boundary acoustic wave resonators 150 and 160, respectively. It is connected to the.
  • an SiO film 105 is laminated on the piezoelectric substrate 104 as a dielectric layer.
  • the piezoelectric substrate 104 is
  • An electrode pattern 106 is formed at the interface with 105. This electrode pattern 106 corresponds to the electrode structure shown in FIG.
  • the SiO film 105 is provided with a plurality of openings 105a and 105b. Opening 105a, 10
  • Conductive patterns 107 and 108 are formed so as to be electrically connected to the electrode pattern 106 exposed in the opening 105b.
  • the conductive patterns 107 and 108 reach the outside of the openings 105a and 105b and the openings 105a and 105b, and are electrically connected to the external electrodes 109a and 109b.
  • the external electrodes 109a and 109b are connected to a portion that electrically connects the boundary acoustic wave filter device 100 to the outside, for example, any one of the unbalanced terminal 101 and the balanced terminals 102 and 103, or a ground potential. It corresponds to a terminal.
  • each of the boundary acoustic wave resonators 130 and 140 includes an IDT and reflectors provided on both sides of the IDT in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • the 1-port boundary acoustic wave resonators 150 and 160 also have IDTs and reflectors disposed on both sides of the IDT in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • the first longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter unit 110 includes the first IDT 113 and the first IDT 113.
  • IDT 113 is a 3IDT type longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter having second and third IDTs 112 and 114 arranged on both sides of the boundary acoustic wave propagation direction.
  • Reflectors 111 and 115 are arranged on both sides of the boundary acoustic wave propagation direction of the portion where IDTs 112 to 114 are provided. ing.
  • the first IDT 123 is arranged in the center, and the second IDT 123 has a second IDT 123 on both sides in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • Third IDTs 122 and 124 are arranged.
  • reflectors 121 and 125 are arranged on both sides of the region where IDTs 122 to 124 are provided.
  • FIG. 1 the number of electrode fingers of the IDT and the number of gratings of the reflectors are drawn considerably smaller than actual for easy illustration. However, the polarities of the electrode fingers at both ends of the IDT are as shown in Fig. 1.
  • first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter 110 one end of the first IDT 113 is connected to the unbalanced terminal 101 via the boundary acoustic wave resonator 130, and the other end is coupled to the first end. Connected to source potential.
  • One end of each of the second and third IDTs 112 and 114 is connected to the ground potential, and the other ends are connected in common and connected to the balanced terminal 102 via the boundary acoustic wave resonator 150.
  • One end of 123 is connected to the unbalanced terminal 101 via the boundary acoustic wave resonator 140, and the other end is connected to the ground potential.
  • each of the second and third IDTs 122 and 124 is connected to the ground potential, and the other ends are connected in common to the second balanced terminal 103 via the boundary acoustic wave resonator 160. Electrically connected.
  • the first IDT 123 of the second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 120 is different from the polarity of the first IDT113 of the first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 110.
  • the polarity of is reversed. Therefore, when an input signal is applied from the unbalanced terminal 101, the phase of the signal extracted from the second balanced terminal 103 is even 180 degrees relative to the phase of the signal extracted from the first balanced terminal 102. As a result, the balance-unbalance conversion function is realized.
  • the design parameter of the second longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter unit 120 is the first parameter except that the polarity of the first IDT 113 is inverted with respect to the polarity of the first IDT 123.
  • the design parameters are the same as those of the longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter 110 of FIG. [0036]
  • the boundary acoustic wave propagation directions at 150 and 160 are different. As a result, it is possible to obtain good characteristics by setting the electromechanical coupling coefficient of the boundary acoustic wave resonator and the longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter section to appropriate values.
  • the boundary acoustic wave filter device 100 is characterized in that the first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 110 and the second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 120 have an IDT.
  • serial weighting is applied to at least one of the adjacent IDTs, and the part to which serial weighting is applied only by improving the balance is described later.
  • IDT 113 and IDT 114 are each given serial weighting in a portion where IDT 113 and IDT 114 are adjacent to each other. That is, at the end of the IDT 113 on the IDT 114 side, the length force of the first electrode finger 113a located on the outermost side and the second electrode finger 113b adjacent to the first electrode finger 113a is remaining electrode finger 113c. It is made shorter and cross width weighted. In addition, a dummy electrode finger 116 is provided between the first and second electrode fingers 113a and 113b.
  • the dummy electrode 116 includes a first dummy electrode finger portion 116a, a second dummy electrode finger portion 116b, and first and second dummy electrode fingers.
  • the parts 116a and 116b are connected to each other to have a connecting part 116c.
  • the first and second dummy electrode fingers 116a and 116b have the same width dimension, that is, the dimension in the direction perpendicular to the direction in which the dummy electrodes extend is the same as the first and second electrode fingers 113a and 113b. It is said. However, the dimension in the width direction of the electrode finger is increased in a portion where a protrusion described later is provided.
  • the first dummy electrode finger portion 116a is separated from the tip of the first electrode finger 113a, and extends linearly on the lengthwise extension line of the first electrode finger 113a. Further, the first dummy electrode finger portion 116a overlaps, that is, intersects with the adjacent second electrode finger 113b in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • the second dummy electrode finger 116b is separated from the tip of the second electrode finger 113b, and extends linearly on the lengthwise extension line of the second electrode finger 113b.
  • the first electrode finger 113a is provided at a position where it overlaps in the inertial boundary wave propagation direction, that is, at a position where it intersects.
  • the tips of the first and second dummy electrode finger portions 116a and 116b, that is, the inner end force S, are connected by the connecting portion 116c.
  • the connecting portion 116c is extended in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • the present embodiment is characterized in that protrusions 117a to 117f are provided in the IDT 113 as means for increasing the metallization ratio in the portion subjected to serial weighting. It's in!
  • the protrusions 117a and 117e are trapezoidal portions provided at the tips of the first and second electrode fingers 113a and 113b, that is, the tips of the first and second electrode fingers that are not provided with the protrusions 117a and 117e.
  • it is a trapezoidal portion that is tapered so as to become narrower toward the tip.
  • the protruding portions 117b and 117d are trapezoidal portions protruding from the connecting portion 116c so as to face the protruding portions 117a and 117e.
  • the protrusions 117a, 117b, 1 17d, and 117e all act so as to increase the metallization ratio of the second acoustic track that is located on both sides of the first acoustic track described later that passes through the connecting portion 116c. Yes.
  • the protruding portion 117c is a trapezoidal portion in which a portion of the first dummy electrode finger portion 116a of the dummy electrode 116 disposed on the second acoustic track protrudes in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • the protruding portion 117f is a trapezoidal portion in which a portion of the electrode finger 113c adjacent to the second electrode finger 113b that is disposed on the second acoustic track protrudes in the elastic wave propagation direction. Protrusion 117c 117f also increase the metallization ratio of the second acoustic track.
  • the metallization ratio of the second acoustic track is increased, whereby the difference between the metallization ratio of the first acoustic track passing through the connecting portion 116c and the metallization ratio of the second acoustic track. Has been reduced! /
  • a dummy electrode 126 is provided on the IDT 123 side, and IDT 114 in the portion where IDTs 113 and 114 are adjacent to each other.
  • means for increasing the metallization ratio of the second acoustic track is provided, and the difference between the metallization ratios of the first and second acoustic tracks is reduced.
  • the metallization ratio increasing means is provided only on the IDT 123 side.
  • a dummy electrode 127 is provided on the IDT 124 side, and series weighting with the dummy electrode 127 is applied.
  • a metallization ratio increasing means for increasing the metallization ratio of the second acoustic track is provided in the same manner, and the difference in the metallization ratio between the first and second acoustic tracks is provided. Has been reduced.
  • IDTs 11, 114, 123, and 124 are serially weighted, and the serial weights are applied to Since there is a means for increasing the metallization ratio to increase the second acoustic track metallization ratio, the ripple in the passband can be reduced. This will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 7 is a diagram showing a filter characteristic when used as a reception-side band filter of a PCS mobile phone according to the present embodiment.
  • a solid line shows the result of this embodiment.
  • the broken lines in FIG. 7 are the same as those in the above embodiment except that the metallization ratio increasing means is provided.
  • the filter characteristic of the formed boundary acoustic wave filter device of the comparative example is shown. That is, the filter characteristics of the conventional boundary acoustic wave filter device 1100 having the serial weighting structure shown in FIG. 6 shown in contrast with FIG. 2 are shown by broken lines in FIG.
  • the ripple in the vicinity of 1990 MHz is very large.
  • the ripple is improved by about 0.5 dB.
  • the insertion loss in the passband was 2.8 dB in the comparative example, but according to the present embodiment, it was improved to 2.3 dB.
  • the IDT duty is discontinuous in the cross width direction at the portion where series weighting is applied. Therefore, a distribution exists at the acoustic velocity of the boundary acoustic wave. In other words, since the acoustic velocity of the boundary acoustic wave in the first acoustic track is different from the acoustic velocity of the inertial boundary acoustic wave in the second acoustic track, a discontinuous portion of the boundary acoustic wave occurs. Therefore, it is considered that the boundary wave is scattered and the ripple is generated.
  • the boundary acoustic wave filter device of the present embodiment As shown in the left diagram of FIG. 9, the boundary acoustic wave filter device of the present embodiment.
  • the 100 is provided with means for increasing the metallization ratio in the second acoustic track, so that the difference between the metallization ratio in the first acoustic track and the metallization ratio in the second acoustic track is small. Has been. For this reason, the difference between the acoustic velocity of the boundary acoustic wave in the first acoustic track and the acoustic velocity of the boundary acoustic wave in the second acoustic track is reduced, and the discontinuity in the acoustic velocity of the boundary acoustic wave is reduced. It can be dismissed that the ripple has been reduced.
  • the first to third acoustic tracks are expressions in which the boundary acoustic wave propagation region is partitioned based on the electrode structure in the boundary acoustic wave filter device.
  • the first to third acoustic tracks are regions extending in the boundary acoustic wave propagation direction, the first acoustic track is a region including the connecting portion of the dummy electrodes, and the second acoustic track is the first acoustic track.
  • the acoustic boundary of the acoustic track is located on both sides of the direction orthogonal to the wave propagation direction, and the first and second electrode fingers
  • the third acoustic track is an acoustic track located outside the second acoustic track, and passes through the portion between the tip of the first and the connecting portion, and the first or second electrical track. This is where the extreme fingers are located!
  • FIG. 8 shows the metallization ratio distribution in the first to third acoustic tracks in the portion where the IDT 113 is provided in the first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter device 100
  • FIG. 10 is a diagram showing a distribution of metallization ratios in relevant portions of a boundary acoustic wave filter device 1100 of a comparative example.
  • the metallization ratio is the area ratio of the electrode, that is, the metal in the region on the piezoelectric substrate of the acoustic wave filter device.
  • the metallization ratio is greatly different between the first acoustic track and the second acoustic track.
  • the metallization ratio is changed to 0.65 force and 0.25 at the boundary between the first acoustic track and the second acoustic track. That is, the difference in metallization ratio is 0.4 at the boundary between the first acoustic track and the second acoustic track. At the boundary between the second and third acoustic tracks, the metallization ratio varies from 0.25 to 0.40.
  • the metallization ratio in the portion adjacent to the first acoustic track of the second acoustic track is increased, and the first It can be seen that the difference between the metallization ratio of the acoustic track and the metallization ratio of the second acoustic track is significantly reduced. In other words, at the boundary between the first acoustic track and the second acoustic track, the difference in metallization ratio is 0.2, indicating that it is halved compared to the comparative example.
  • the discontinuity of the acoustic velocity of the boundary acoustic wave is reduced by reducing the difference S in the metallization ratio between the first and second acoustic tracks, and as described above. It can be seen that the ripple is reduced.
  • the metallization ratio of the second acoustic track is increased by providing a protrusion on the IDT 113, 114 or IDTs 123, 124 as shown in FIGS.
  • the shape of such a protrusion is not limited to that shown in FIGS. Variations of the protrusion are shown in FIGS. 10 (a) to (d) and FIGS. 11 (a) to (c). 010 (a) to (d) and ll (a) to (c) are the parts shown in FIGS. 2 (a) and (b), that is, the parts corresponding to the parts adjacent to IDTs 113 and 114. .
  • the protrusions 201a to 201e and 202a to 202e may be provided.
  • the protrusion 117c shown in FIG. 2 (b) is not provided.
  • the polarity of IDT 114A is inverted from that of IDT 114 shown in FIG.
  • a protrusion corresponding to the protrusion 119a shown in FIG. 2 (b) is provided! /,! /.
  • the other points are the same as the structure shown in Fig. 2 (b).
  • protrusions 117g and 117h are further provided.
  • the projecting portions 117g and 117h are trapezoidal portions projecting in the boundary acoustic wave propagation direction from the first and second dummy electrode finger portions 116a and 116b.
  • the projections 1 17c, 117f, 119a, and 119f shown in Fig. 2 (b) are arranged and shaped like two corners. Protrusions 211a, 211b, 211c, 211d, 212a, 212b, 212c, 212d are provided.
  • the trapezoidal protrusions of the protrusions shown in FIGS. 10 (b) and (c) are similarly formed as protrusions composed of two square portions. 221 and 231 may be substituted.
  • the shape and the position of the protrusion for increasing the metallization ratio of the second acoustic track are appropriately set as long as the metallization ratio of the second acoustic track can be increased. Can be changed.
  • the ripple can be reduced by reducing the difference between the metallization ratios of the first and second acoustic tracks. Therefore, instead of increasing the metallization ratio of the second acoustic track, the ripple can be reduced by decreasing the metallization ratio of the first acoustic track.
  • the present invention may be provided with metallization ratio reducing means for reducing the metallization ratio of the first acoustic track. Good.
  • FIGS. 12A to 12C are schematic partial cutaway plan views showing a structure provided with a metallization ratio reducing means for reducing the metallization ratio of the first acoustic track.
  • a structure in which the metallization ratio reducing means is provided in the part where the IDTs 113 and 114 of the boundary acoustic wave filter device of the above embodiment are adjacent to each other is shown schematically. That is, the parts shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c) correspond to the parts shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • electrode notch portions 301a and 301b are provided with a force S on the connecting portion 116c of the dummy electrode 116, and the area of the connecting portion 116c is the same as that of the above embodiment. Compared to the case of the connecting part 116c, it is made smaller. As a result, the metallization ratio of the first acoustic track is reduced. Similarly, on the IDT 114 side, since the electrode notches 302a and 302b are provided in the connecting portion of the dummy electrode 118, the area of the connecting portion is reduced. Therefore, since the metallization ratio in the first acoustic track is reduced, the difference force S between the metallization ratios in the first and second acoustic tracks is reduced, and the ripple can be reduced as in the above embodiment.
  • the metallization ratio of the second acoustic track is provided. Rectangular protrusions 31 la to 31 Id may be provided as means for increasing the metallization ratio. That is, in the present invention, both the metallization ratio increasing means and the metallization ratio decreasing means may be used in combination.
  • the connecting portions 116c and 118c are made to cross in an oblique direction not in a direction parallel to the boundary acoustic wave propagation direction, and the electrode notches are formed in the connecting portions. And the metallization ratio may be reduced accordingly.
  • the electrode notches 321a, 321b, 322a, and 322b are provided at the connecting portion extending in the boundary acoustic wave propagation direction so as to have an edge that intersects the boundary acoustic wave propagation direction obliquely.
  • the shape of the electrode notch for reducing the metallization ratio of the first acoustic track is not particularly limited.
  • a LiNbO single crystal substrate is used as the piezoelectric substrate.
  • LiNbO in addition to LiNbO, other piezoelectric single crystals such as LiTaO and quartz may be used.
  • piezoelectric substrate with piezoelectric ceramics.
  • dielectric layer in addition to SiO, various dielectric materials such as other silicon oxide films and nitride nitride films are used.
  • the IDT includes one metal layer selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ag, Cu, and W and an alloying force mainly composed of these.
  • the metal layer is heavy, there is a force that does not provide a means for increasing the metallization ratio and / or a means for decreasing the metallization ratio, and in this case, there is a difference in sound velocity of elastic waves between the first and second acoustic tracks. It tends to be large, and the ripple in the passband tends to be large.
  • the metal material constituting the IDT is not particularly limited.
  • the present invention is not limited to the boundary acoustic wave device having the electrode structure shown in FIG. A modification of the boundary acoustic wave device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the first and third IDTs 113 and 114 of the first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 110 are adjacent to each other.
  • the first IDT 114 is not weighted
  • the second IDT 124 is not weighted in the second longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter unit 120. This is the same as the embodiment.
  • the first longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter 110 is weighted! /,! /, N! /
  • the second In the longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter the third IDT 124 is not weighted, and the first IDT 123 boundary acoustic wave is adjacent to the first IDT 123 and 124 adjacent to each other.
  • the configuration is the same as in the first embodiment, except that serial weighting is applied to both ends of the propagation direction. In the modification shown in FIG.
  • the first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 110 is not weighted, and the second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter includes
  • the first and second IDTs 123 and 122 are adjacent to each other and are different from the first embodiment in that the second IDT 122 and IJ are weighted.
  • the second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter with respect to the polarities of the second and third IDTs 1 12 and 1 14 of the first longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 1 10
  • the polarity of the second and third IDTs 122 and 124 of the unit 120 is reversed. The force is different from that of the first embodiment.
  • the force S is used to reduce the ripple in the passband.
  • FIG. 16 is a schematic plan view showing a longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter device 400 according to still another modification of the elastic wave device to which the present invention is applied.
  • first and second longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter units 410 and 420 are connected to unbalanced terminal 101, respectively.
  • the third and fourth longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 430 and 440 are further connected to the subsequent stage of the first and second longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 410 and 420.
  • the boundary acoustic wave filter units 410 to 440 are all 3IDT type longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units.
  • One end of the second and third IDTs 412 and 414 of the first and third longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 410 and 430 and one end of the second and third IDTs 432 and 434 are connected to each other.
  • the other ends of the IDTs 412, 414, 432, and 434 are connected to the ground potential.
  • One end of the first IDT 413 placed in the center is connected to the unbalanced terminal 101 and the other end is connected to the ground potential.
  • One end of the IDT 433 placed in the center is connected to the ground potential and the other end is connected to the first potential. Connected to 1 balanced terminal 102.
  • One end of 424 is connected to the second and third IDTs of the fourth longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 440.
  • One end of each of 442 and 444 is connected to an electric white collar, and the other end of each of these IDTs 422, 424, 442 and 444 is connected to the ground potential.
  • One end of the first IDT 423 is connected to the unbalanced terminal 101, and the other end is connected to the ground potential.
  • One end of the first IDT 443 is connected to the ground potential, and the other end is connected to the second balanced terminal 103.
  • the polarity of IDT 423 is reversed with respect to the polarity of IDT 413, and serial weighting is applied to both end portions in the boundary acoustic wave propagation direction of second IDT 423.
  • the second and fourth longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 420 and 440 are configured in the same manner as the first and third longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter units 410 and 430.
  • the IDT 423 and IDT 422 are subjected to the series weighting as described above in the force ⁇ adjacent apportionment and the IDT 423 and IDT 424 adjacent to each other.
  • the ripple S can be reduced with the force S by providing the metallization ratio decreasing means and / or the metallization ratio increasing means in the portion where serial weighting is performed.
  • FIGS. 17 and 18 are schematic plan views for explaining still another modification of the electrode structure of the acoustic wave filter device to which the present invention is applied.
  • a longitudinally coupled resonator-type boundary acoustic wave filter unit 510 is connected to the unbalanced terminal 101! /.
  • the longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 510 is placed on both sides of the first IDT 513 arranged in the center, and the second IDT 512, 5 14 force is placed on the both sides.
  • the 512th IDT515 is arranged on the outside of the fourth ID 511, the third ID 514, and the fourth ID 511 on the 512 outer IJ. That is, the boundary acoustic wave filter unit 510 is a 5IDT type longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter.
  • each of the second and third IDTs 512 and 514 is connected in common and connected to the unbalanced terminal 101.
  • the unbalanced terminal 101 is connected to the ground potential via the boundary acoustic wave resonator 521.
  • the other ends of IDTs 512 and 514 are connected to the ground potential.
  • the first IDT513 in the center is One end is connected to the ground potential, and the hot side is divided into two in the boundary acoustic wave propagation direction, and has detrimental IJIDT sections 513a and 513b.
  • the harm iJIDT unit 513a and the other end of the fourth IDT 511 are connected in common and connected to the first balanced terminal 102 via the boundary acoustic wave resonator 522.
  • One end of the fourth IDT 511 is connected to the ground potential.
  • the divided IDT portion 513b and the other end of the fifth IDT 515 are connected in common and connected to the second balanced terminal 103 via the boundary acoustic wave resonator 523.
  • One end of IDT515 is connected to ground potential.
  • the polarity of the third IDT 514 is inverted with respect to the polarity of the second IDT 512. Accordingly, a balanced-unbalanced conversion function is realized.
  • the ripple in the passband can be suppressed by providing the metallization ratio increasing means and / or the metallization ratio decreasing means as in the case of the previous embodiment. it can.
  • a 5IDT type longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 610 is provided in the boundary acoustic wave device 600 of the modified example shown in FIG. 18, as with the boundary acoustic wave device 500, a 5IDT type longitudinally coupled resonator type boundary acoustic wave filter unit 610 is provided.
  • one end of the first IDT 613 at the center and one end of the fourth and fifth IDTs 611 and 615 located at the outermost side are connected in common and connected to the unbalanced terminal 101 via the boundary acoustic wave resonator 621.
  • the other ends of the IDTs 611, 613, and 615 are connected to the ground potential.
  • One end of the second IDT 612 is connected to the ground potential, and the other end is connected to the first balanced terminal 102.
  • One end of the third IDT 614 is connected to the ground potential, and the other end is connected to the second balanced terminal 103.
  • the boundary acoustic wave resonator 622 is connected between the first balanced terminal 102 and the second balanced terminal 103! /.
  • the polarity of the third IDT 614 is inverted with respect to the polarity of the second IDT 612, thereby realizing a balanced-unbalanced conversion function.
  • a dummy electrode 618 is provided on the IDT 614 side in a portion where the third IDT 614 and the first IDT 613 are adjacent to each other. Even in a portion where IDT 614 and IDT 615 are adjacent to each other, a dummy electrode 619 is provided on the IDT 614 side, and each is weighted in series.
  • the force S for suppressing the ripple in the passband is provided by providing the metallization ratio decreasing means and / or the metallization ratio increasing means in the portion where serial weighting is applied.
  • the present invention can be applied to a longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter device using surface acoustic waves.

Landscapes

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Description

明 細 書
縦結合共振子型弾性波フィルタ装置
技術分野
[0001] 本発明は、例えば携帯電話機の帯域フィルタ等として用いられる弾性波フィルタ装 置に関し、より詳細には縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、携帯電話機の帯域フィルタとして、様々な弾性表面波フィルタ装置が用いら れている。例えば、下記の特許文献 1には、この種の用途に用いられる弾性表面波フ ィルタ装置であって、平衡ー不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置が開 示されている。特許文献 1では、図 19に示す IDT電極 1001を用いることにより、一対 の平衡端子間の平衡度が改善されるとされている。
[0003] 圧電基板 1000上に上記 IDT電極 1001が形成されている。 IDT電極 1001は、弾 性表面波伝搬方向一方側の端部近傍に、交叉幅重み付けが施された電極指 1002 , 1003を有する。電極指 1002は、アース電位に接続される電極指であり、電極指 1 003は、ホット側の電位に接続される電極指である。電極指 1002, 1003の長さは、 アース電位に接続される残りの電極指 1004及びホット側の残りの電極指 1005よりも 短くされている。
[0004] 他方、電極指 1002, 1003が設けられている部分においては、ダミー電極 1006力 S 設けられて、直列重み付けが施されている。ダミー電極 1006は、第 1のダミー電極指 咅 1006aと第 2のダミー電極旨咅 1006bと、第 1 ,第 2のダミー電極旨咅 1006aと 10 06bとを連結している連結部 1006cとを有する。
[0005] 第 1のダミー電極指部 1006aは、電極指 1002の先端とギャップを隔てられており、 かつ電極指 1002の長さ方向延長線上に位置しており、弾性表面波伝搬方向にお いて、電極指 1003と重なり合うように配置されている。同様に、第 2のダミー電極指 部 1006bは、電極指 1003の先端と隔てられており、かつ電極指 1003の長さ方向延 長線上において延ばされており、電極指 1002と弾性表面波伝搬方向に重なり合うよ うに、すなわち交差するように設けられている。連結部 1006cは、電極指 1002の先 端と、電極指 1003の先端との間の領域において、弾性表面波伝搬方向に延び、電 極指部 1006aの内側端と電極指部 1006bの内側端とを連結している。
[0006] ダミー電極 1006が設けられていることにより、ダミー電極 1006が設けられている部 分における弾性表面波の励振が弱められる。一対の平衡端子のうち、弾性表面波の 励振の強い方の平衡端子に接続された IDTにダミー電極 1006を設けることにより、 一対の平衡端子間の励振強度を近づけることができる。それによつて、平衡度が改 善されている。
特許文献 1：特許第 3520420号公報公報
発明の開示
[0007] 上記のように、 IDT電極に直列重み付けを施すことにより、平衡ー不平衡変換機能 を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ装置では、平衡度を改善することがで さるとされている。
[0008] ところが、縦結合共振子型の弾性境界波フィルタ装置におレ、て、上記のような直列 重み付けを施した IDTを用いた場合、通過帯域上に大きなリップルの現れることがわ かった。
[0009] 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、直列重み付けが施された ID τを有する縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置であって、通過帯域におけるリップ ルを効果的に抑圧することが可能とされており、それによつて良好なフィルタ特性を 得ることを可能とする、縦結合共振子型弾性波フィルタ装置を提供することにある。
[0010] 本発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に弾性波伝搬方向に沿って配置さ れた少なくとも 2つの IDTを備える縦結合共振子型弾性波フィルタ装置であって、前 記 2つの IDT同士が隣り合つている部分において、隣り合つている 2つの IDTの少な くとも一方にぉレ、て、相手方の IDTに最も近接して!/、る最外側に位置して!/、る第 1の 電極指と、第 1の電極指に隣接している第 2の電極指の長さ力 残りの電極指の長さ と異なっており、それによつて交叉幅重み付けが施されており、かつ前記第 1 ,第 2の 電極指間に配置されたダミー電極をさらに有し、ダミー電極は、第 1の電極指の先端 と隔てられて第 1の電極指の長さ方向延長線上に配置されており、第 2の電極指と平 行に延ばされた第 1のダミー電極指部と、前記第 2の電極指先端と隔てられており、 かつ第 2の電極指の長さ方向延長線上に配置されており、第 1の電極指と平行に延 ばされた第 2のダミー電極指部と、第 1 ,第 2のダミー電極指部を連結している連結部 とを有し、該連結部が、第 1の電極指の先端と、第 2の電極指の先端との間に位置し ており、前記ダミー電極を設けることにより直列重み付けが施されており、前記縦結合 共振子型弾性表面波フィルタ装置の、弾性波が伝搬する部分は、第 1の音響トラック と、第 1の音響トラックの弾性波伝搬方向と直交する方向において両側にそれぞれ配 置された第 2の音響トラックと、各第 2の音響トラックの弾性波伝搬方向と直交する方 向外側に配置された第 3の音響トラックとを有し、第 1の音響トラックは、前記ダミー電 極の連結部を通過する音響トラックであり、前記第 2の音響トラックは、第 1または第 2 の電極指の先端と前記ダミー電極の連結部との間のギャップを含む音響トラックであ り、前記第 3の音響トラックは、前記第 1または第 2の電極指を含む音響トラックであり 、前記直列重み付けが施されている部分において、前記第 2の音響トラックのメタライ ズ比を増大するメタライズ比増大手段と、前記第 1の音響トラックのメタライズ比を小さ くするメタライズ比減少手段の内少なくとも一方をさらに備え、それによつて第 1の音 響トラックのメタライズ比と、第 2の音響トラックのメタライズ比との差が小さくされてレ、る ことを特徴とする、縦結合共振子型弾性波フィルタ装置が提供される。
[0011] 本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記メタライ ズ比増大手段が、前記第 2の音響トラックにおいて、第 1及び/または第 2のダミー電 極指部において、隣り合う第 2の電極指または第 1の電極指側に突出されている突出 部、前記第 2の電極指の内側に隣接している電極指から第 2の電極指側に突出する ように設けられた突出部、並びに前記第 1及び/または第 2の電極指の先端から前 記第 2の音響トラックに突出するように設けられた突出部のうち少なくとも 1つの突出 部である。このように、突出部を設けてメタライズ比増大手段を構成する場合には、ダ ミー電極や電極指を形成する際のパターユングに際し、パターンを変更するだけで 容易にメタライズ比増大手段を形成することができる。したがって、製造工程を増加さ せることなぐメタライズ比増大手段を設けてフィルタ特性の改善を図ることができる。
[0012] 本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記メタライ ズ比減少手段が、前記ダミー電極の前記連結部の第 1の音響トラックに占める面積を 小さくするように、前記連結部に設けられた電極切欠部である。メタライズ比減少手段 力 ダミー電極の連結部の第 1の音響トラックに占める面積を小さくするように該連結 部に電極切欠部を設けた構成では、電極形成に際してのパターユングを変更するだ けで第 1の音響トラックにおけるメタライズ比を小さくすることができる。従って、製造ェ 程を増大させることなぐフィルタ特性の改善を図ることができる。
本発明においては、好ましくは、前記 IDTが金属膜から成り、該金属膜が、 Au、 Pt 、 Pd、 Ag、 Cu及び W並びにこれらを主体とする合金から成る群から選択した一種の 金属層を含む。この場合には、 IDTが上記のような比較的重い金属から成る金属層 を含むため、弾性波の音速低下量が大きくなるので、本発明によって、第 1の音響ト ラックのメタライズ比と第 2の音響トラックのメタライズ比との差を小さくすることによる効 果が大きい。
本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ装置は、好ましくは、不平衡端子と、 第 1 ,第 2の平衡端子とを備え、平衡ー不平衡変換機能を有するように構成されてい る。従って、平衡-不平衡変換機能を有するバランを省略することを可能とするフィ ルタ装置を本発明に従って提供することができる。
上記平衡ー不平衡変換機能を実現する構成は特に限定されないが、本発明のあ る特定局面では、前記圧電基板上に形成された少なくとも 2つの IDTにより、第 1のフ ィルタ素子と第 2のフィルタ素子とが形成されており、前記第 1のフィルタ素子は、弹 性波伝搬方向に沿って配置された複数の IDTを有する縦結合共振子型弾性波フィ ルタ素子であり、入力端と出力端とを有し、前記第 2のフィルタ素子は、弾性波伝搬 方向に沿って配置された複数の IDTを有する縦結合共振子型のフィルタ素子であり 、かつ入力端及び出力端を有し、第 2のフィルタ素子における入力信号に対する出 力信号の位相が、第 1のフィルタ素子における入力信号に対する出力信号の位相に 対して 180度異ならされており、前記第 1 ,第 2のフィルタ素子の各入力端が前記不 平衡端子に接続されており、第 1のフィルタ素子の出力端が第 1の平衡端子に接続さ れており、第 2のフィルタ素子の出力端が第 2の平衡端子に接続されている。
また、本発明の弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、上記平衡ー不平衡変 換機能を有する構成は、前記第 1のフィルタ素子が、弾性波伝搬方向に沿って配置 された複数の IDTを有する第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有し、該 第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が縦続接続されており、前記第 2のフ ィルタ素子が、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された複数の IDTを有する第 3, 第 4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有し、第 3,第 4の縦結合共振子型弾性 波フィルタ部が縦続接続されて!/、る構造である。
また、上記平衡ー不平衡変換機能を実現する構成は、前記圧電基板上に形成さ れた少なくとも 2つの IDTとして、弾性波伝搬方向に順に配置された、第 4、第 2、第 1 、第 3及び第 5の IDTを有し、前記第 1〜第 5の IDTが設けられている部分の両側に 設けられた第 1 ,第 2の反射器とをさらに備え、前記第 2の IDTの位相が第 3の IDTの 位相に対して 180度異ならされており、前記第 2,第 3の IDTが前記不平衡端子に接 続されており、前記第 1の IDTが、弾性波伝搬方向に分割されて設けられた第 1分割 IDT部及び第 2分割 IDT部を有し、第 1分割 IDT部及び前記第 4の IDTが前記第 1 の平衡端子に接続されており、前記第 2分割 IDT部及び前記第 5の IDTが前記第 2 の平衡端子に接続されている構成であってもよい。また、上記平衡ー不平衡変換機 能を有する構成は、前記少なくとも 2個の IDTとして、弾性波伝搬方向に順に配置さ れた第 4、第 2、第 1、第 3及び第 5の IDTを有し、第 1〜第 5の IDTが設けられている 部分の両側に設けられた第 1 ,第 2の反射器をさらに備え、前記第 2の IDTの位相が 前記第 3の IDTの位相に対して 180度異なっており、前記第 1 ,第 4及び第 5の IDT の各一端が不平衡端子に接続されており、第 2の IDTが第 1の平衡端子に接続され ており、第 3の IDTが前記第 2の平衡端子に接続されている構成であってもよい。
[0014] 本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ装置は、弾性波として弾性表面波を 用いたものであっても良ぐその場合には、本発明に従って、フィルタ特性の良好な 弾性表面波フィルタ装置を提供することができる。
[0015] また、本発明では、上記弾性波として弾性境界波が用いられても良ぐその場合に は、圧電基板上に誘電体層がさらに積層される。そして、本発明に従って、フィルタ 特性の良好な縦結合共振子型の弾性境界波フィルタ装置を提供することができる。 (発明の効果）
[0016] 本発に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ装置によれば、第 1 ,第 2の IDT同士が 隣り合ってレ、る部分及び/または第 1 , 3の IDT同士が隣り合って!/、る部分にお!/、て 、隣り合つている 2つの IDTの少なくとも一方に、直列重み付けが施されており、上記 直列重み付けが施されてレ、る部分にぉレ、て、上記メタライズ比増大手段及び上記メ タラィズ比減少手段のうち少なくとも一方が備えられているので、第 1の音響トラックの メタライズ比と第 2の音響トラックのメタライズ比との差が小さくされている。そのため、 通過帯域内におけるリップルを効果的に低減することができる。
[0017] 後述するように、本願発明者によれば、従来の直列重み付けが施された縦結合共 振子型弾性境界波フィルタ装置において通過帯域内にリップルが生じているのは、 隣り合う音響トラック間におけるメタライズ比の不連続性が大きくなり、それによつて隣 り合う音響トラック間において弾性波の音速が不連続となることによることが見出され た。
[0018] これに対して、本発明によれば、上記のように第 1 ,第 2の音響トラックのメタライズ比 の差が小さくされるので、第 1 ,第 2の音響トラック間における弾性波の音速の連続性 が高められ、それによつて通過帯域内におけるリップルを効果的に低減することが可 能とされている。
[0019] よって、本発明によれば、直列重み付けが施された IDTを有する縦結合共振子型 の弾性波フィルタ装置において、通過帯域内におけるリップルを低減し、良好なフィ ルタ特性を得ることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る弾性境界波装置の電極構造を示す模式的 平面図である。
[図 2]図 2 (a)及び (b)は、図 1に示した実施形態の弾性境界波フィルタ装置の電極構 造の要部を示す模式的拡大平面図及び該電極構造に設けられたメタライズ比増大 手段を説明するための模式的部分切欠平面図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施形態の弾性境界波装置を説明するための模式的正面断 面図である。
[図 4]図 4は、本発明の実施形態の弾性境界波装置において、第 2の縦結合共振子 型弾性境界波フィルタ部において、第 1 ,第 2の IDTが隣り合つている部分を示す部 分切欠拡大平面図である。
[図 5]図 5は、本発明の実施形態の弾性境界波装置において、第 2の縦結合共振子 型弾性境界波フィルタ部において、第 1 ,第 3の IDTが隣り合つている部分を示す部 分切欠拡大平面図である。
[図 6]図 6は、メタライズ比増大手段及びメタライズ比減少手段を有しな!/、従来の弾性 境界波フィルタ装置の電極構造を説明するための部分切欠拡大平面図である。 園 7]図 7は、本発明の実施形態に係る縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置及 び比較例として用意した弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。 園 8]図 8は、本発明の実施形態の弾性境界波フィルタ装置及び比較例として用意し た弾性境界波フィルタ装置における第 1〜第 3の音響トラックにおけるメタライズ比を 説明するための模式図である。
園 9]図 9は、本発明の実施形態の弾性境界波フィルタ装置及び比較例として用意し た従来の弾性境界波フィルタ装置における第 1〜第 3の音響トラックのメタライズ比を 説明するための模式的平面図である。
園 10]図 10 (a)〜（d)は、メタライズ比増大手段が設けられている構造の変形例を説 明するための各部分切欠平面図である。
園 11]図 11 (a)〜（c)は、メタライズ比増大手段が設けられて!/、る構造の変形例を説 明するための各部分切欠平面図である。
[図 12]図 12 (a)〜（c)は、本発明にお!/、て用いられるメタライズ比減少手段の例を説 明するための部分切欠平面図である。
園 13]図 13は、本発明の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構造を示す 模式的平面図である。
園 14]図 14は、本発明の他の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構造を 示す模式的平面図である。
園 15]図 15は、本発明のさらに他の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構 造を示す模式的平面図である。
園 16]図 16は、本発明の他の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構造を 示す模式的平面図である。 [図 17]図 17は、本発明のさらに他の変形例に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構 造を示す模式的平面図である。
[図 18]図 18は、本発明の弾性境界波フィルタ装置のさらに別の変形例の電極構造を 示す模式的平面図である。
[図 19]図 19は、従来の弾性表面波フィルタ装置の IDTを説明するための模式的平 面図である。
符号の説明
100…弾性境界波装置
101…不平衡端子
102, 103…平衡端子
104· · ·圧電基板
105- - -SiO膜
2
105a, 105b…開口部
106…電極パターン
107, 108…電極ノ ターン
109a, 109b…外部電極
110, 120…第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部
111 , 115…反射器
112, 114…第 2，第 3の IDT
113…第 1の IDT
113a, 113b…第 1 ,第 2の電極指
113c…電極指
114A- - -IDT
116…ダミー電極
116a, 116b…第 1 ,第 2のダミー電極指部
116c…連結部
117a〜； 117h…突出部
118…ダミー電極 118c…連結部
119a〜； 119h…突出部
121， 125· · ·反射器
122, 124…第 2,第 3の IDT
123…第 1の IDT
126, 127…ダミー電極
130， 140, 150, 160…弾性境界波共振子
200…弾性境界波装置
201a〜201e…突出咅
202a〜202e…突出部
211a〜211d…突出部
212a〜212d…突出部
300…弾性境界波フィルタ装置
301a, 301b…電極切欠部
302a, 302b…電極切欠部
321a, 321b…電極切欠部
322a, 322b…電極切欠部
400· · ·縦結合共振子弾性境界波フィルタ装置
410, 420· · ·第 1，第 2の縦結合共振子弾性境界波フィルタ部
412, 414…第 2,第 3の IDT
413…第 1の IDT
422, 424…第 2，第 3の IDT
423…第 1の IDT
430, 440· · ·第 3,第 4の縦結合共振子弾性境界波フィルタ部
432, 434…第 2,第 3の IDT
433…第 1の IDT
442, 444…第 2,第 3の IDT
443…第 1の IDT 500· ··弾性境界波フィルタ装置
510· 縦結合共振子弾性境界波フィルタ部
511· ··第 4の IDT
512, 514…第 2,第 3の IDT
513· ··第 1の IDT
513a, 513b…分害 iJIDT部
515· ··第 5の IDT
516, 517···反射器
521· ··弾性境界波共振子
522· ··弾性境界波共振子
523· ··弾性境界波共振子
600· ··弾性境界波装置
610· 縦結合共振子弾性境界波フィルタ部
611, 615…第 4,第 5の IDT
612· ··第 2の IDT
613· ··第 1の IDT
614· ··第 3の IDT
618· ··ダミー電極
619· ··ダミー電極
621· ··弾性境界波共振子
622· ··弾性境界波共振子
発明を実施するための最良の形態
[0022] 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。
[0023] 図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る弾性境界波装置の電極構造を示す模式 的平面図であり、図 2(a), (b)は、 IDTの要部を示す部分切欠模式図及び部分切欠 拡大平面図であり、図 3は、本実施形態の弾性境界波装置の正面断面図である。
[0024] 図 1に示すように、弾性境界波装置 100は、不平衡端子 101と、第 1,第 2の平衡端 子 102, 103とを有し、平衡ー不平衡変換機能を有する。より具体的には、不平衡端 子 101に、弾性境界波共振子 130, 140を介して、第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性 境界波フィルタ部 110, 120が接続されている。また、第 1 ,第 2の縦結合共振子型弹 性境界波フィルタ部 110, 120の後段には、それぞれ、一端子対弾性境界波共振子 150, 160が接続されている。第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 11 0, 120は、弾性境界波共振子 150, 160を介して上記第 1 ,第 2の平衡端子 102, 1 03にそれぞれ電気的に接続されている。
[0025] 図 3に模式的に示すように、弾性境界波装置 100では、圧電基板 104上に誘電体 層として SiO膜 105が積層されている。本実施形態では、上記圧電基板 104は、ォ
2
イラ一角（0° , 105° ± 10° , 0° )の LiNbO基板である。圧電基板 104と SiO膜
3 2
105との界面には電極パターン 106が形成されている。この電極パターン 106は、図 1に示した電極構造に相当する。
[0026] SiO膜 105には、複数の開口部 105a, 105bが設けられている。開口部 105a, 10
2
5bには、電極パターン 106の一部が露出している。そして、開口部 105bに露出して いる電極パターン 106に電気的に接続されるように、導電パターン 107, 108が形成 されている。導電ノ ターン 107, 108は、開口き 105a, 105b内力、ら開口 105a, 105 b外に至り、外部電極 109a, 109bに電気的に接続されている。外部電極 109a, 10 9bは、弾性境界波フィルタ装置 100を外部と電気的に接続する部分、例えば、上記 不平衡端子 101や平衡端子 102, 103のいずれかの端子、あるいはアース電位に接 続される端子に相当する。
[0027] 図 1に戻り、弾性境界波共振子 130, 140は、それぞれ、 IDTと、 IDTの弾性境界 波伝搬方向両側に設けられた反射器とを有する。同様に、 1ポート型弾性境界波共 振子 150, 160もまた、 IDTと、 IDTの弾性境界波伝搬方向両側に配置された反射 器とを有する。
[0028] 他方、第 1の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 110は、第 1の IDT113と、第
1の IDT113の弾性境界波伝搬方向両側に配置された第 2,第 3の IDT112, 114と を有する、 3IDT型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタである。 IDT112〜114が 設けられている部分の弾性境界波伝搬方向両側には、反射器 111 , 115が配置され ている。
[0029] 同様に、第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 120においても、中央に第 1 の IDT123が配置されており、第 1の IDT123の弾性境界波伝搬方向両側に、第 2, 第 3の IDT122, 124が配置されている。また、 IDT122〜124が設けられている領 域の両側に、反射器 121 , 125が配置されている。
[0030] なお、図 1では、 IDTの電極指の本数や反射器のグレーティングの本数は、図示を 容易とするために、実際よりもかなり少なく描いてある。もっとも、 IDTの両端の電極指 の極性は図 1に示す通りである。
[0031] 第 1の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ 110においては、第 1の IDT113の一 端が弾性境界波共振子 130を介して不平衡端子 101に接続されており、他端がァー ス電位に接続されている。また、第 2,第 3の IDT112, 114の一端がアース電位に接 続され、各他端が共通接続されて、弾性境界波共振子 150を介して平衡端子 102に 接続されている。
[0032] 同様に、第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 120においては、第 1の IDT
123の一端が弾性境界波共振子 140を介して不平衡端子 101に接続されており、他 端がアース電位に接続されて!/、る。
[0033] 第 2,第 3の IDT122, 124の各一端がアース電位に接続されており、各他端が共 通接続されて、弾性境界波共振子 160を介して第 2の平衡端子 103に電気的に接 続されている。
[0034] もっとも、第 1の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 110の第 1の IDT113の極 性に対して、第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 120の第 1の IDT123の 極性が反転されている。従って、不平衡端子 101から入力信号を印加した場合、第 1 の平衡端子 102から取り出される信号の位相に対し、第 2の平衡端子 103から取り出 される信号の位相が 180度すらされており、それによつて、平衡ー不平衡変換機能 が実現されている。
[0035] 第 1の IDT113の極性が、第 1の IDT123の極性に対して反転されていることを除 いては、第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 120の設計パラメータは、第 1 の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 110の設計パラメータと同様とされている。 [0036] なお、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 110, 120における弾性境界波伝搬 方向は、オイラー角の φ = 20° とされており、弾性境界波共振子 130, 140では、弹 性境界波伝搬方向は Φ = 10° とされており、弾性境界波共振子 150, 160では、弾 性境界波伝搬方向は Φ = 30° とされている。すなわち、第 1 ,第 2の縦結合共振子 型弾性境界波フィルタ部 110, 120における弾性境界波伝搬方向に対し、弾性境界 波共振子 130, 140における弾性境界波伝搬方向及び弾性境界波共振子 150, 16 0における弾性境界波伝搬方向が異ならされている。それによつて、弾性境界波共 振子と縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部の電気機械結合係数を適当な値に設 定して、良好な特性を得ることが可能とされてレ、る。
[0037] 本実施形態の弾性境界波フィルタ装置 100の特徴は、第 1の縦結合共振子型弾性 境界波フィルタ部 110及び第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 120におい て、 IDT同士が隣り合う部分の少なくとも 1箇所において、隣り合う IDTの少なくとも一 方に直列重み付けが施されて、平衡度の改善が図られているだけでなぐ直列重み 付けが施されている部分に、後述するメタライズ比増大手段を設けることにより、通過 帯域内のリップルが低減されていることにある。これをより具体的に説明する。
[0038] 図 1に示すように、 IDT113と、 IDT114とが隣り合つている部分においては、 IDT1 13及び IDT114は、それぞれ、直列重み付けが施されている。すなわち、 IDT113 の IDT114側端部においては、最外側に位置している第 1の電極指 113aと、第 1の 電極指 113aに隣接する第 2の電極指 113bの長さ力 残りの電極指 113cよりも短く されて、交差幅重み付けが施されている。加えて、第 1 ,第 2の電極指 113a, 113b 間に、ダミー電極指 116が設けられている。
[0039] 図 2 (a)に拡大して示すように、ダミー電極 116は、第 1のダミー電極指部 116aと、 第 2のダミー電極指部 116bと、第 1 ,第 2のダミー電極指部 116a, 116bを連結して V、る連結部 116cとを有する。
[0040] 第 1 ,第 2のダミー電極指部 116a, 116bは、その幅方向寸法、すなわちダミー電 極が延びる方向と直交する方向の寸法が第 1 ,第 2の電極指 113a, 113bと同等とさ れている。もっとも、後述する突出部が設けられている部分においては、電極指の幅 方向寸法は大きくされている。 [0041] 第 1のダミー電極指部 116aは、第 1の電極指 113aの先端と隔てられており、第 1の 電極指 113aの長さ方向延長線上において直線状に延ばされている。また、第 1のダ ミー電極指部 116aは、弾性境界波伝搬方向において、隣接する第 2の電極指 113b と重なり合つており、すなわち交差している。
[0042] 第 2のダミー電極指部 116bは、第 2の電極指 113bの先端と隔てられており、かつ 第 2の電極指 113bの長さ方向延長線上に直線状に延ばされており、第 1の電極指 1 13aと弹性境界波伝搬方向において重なり合う位置に、すなわち交差する位置に設 けられている。
[0043] 第 1 ,第 2のダミー電極指部 116a, 116bの先端すなわち内側端力 S、連結部 116c により連結されている。この連結部 116cは、弾性境界波伝搬方向に延ばされている
〇
[0044] 上記ダミー電極 116を設けることにより直列重み付けが施されており、特許文献 1に 記載されているように、平衡ー不平衡変換機能を有する弾性境界波フィルタ装置 10 0にお!/、て、振幅平衡度及び位相平衡度を改善することができる。
[0045] 本実施形態の特徴は、図 2 (b)に示すように、直列重み付けが施されている部分に お!/、て、 IDT113にメタライズ比増大手段として突出部 117a〜 117fが設けられて!/ヽ ることにある。突出部 117a, 117eは、第 1 ,第 2の電極指 113a, 113bの先端に設け られた台形部分であり、すなわち突出部 117a, 117eが設けられていない第 1 ,第 2 の電極指の先端に、先端にいくに連れて幅狭くなるようにテーパーが付けられた台 形部分である。
[0046] 他方、突出部 117b, 117dは、突出部 117a, 117eに対向するように、連結部 116 cから突出された台形部分である。突出部 117a, 117b, 1 17d, 117eは、いずれも、 連結部 116cを通る後述の第 1の音響トラックの両側に位置している第 2の音響トラッ クのメタライズ比を高めるように作用している。
[0047] 同様に、突出部 117cは、ダミー電極 116の第 1のダミー電極指部 116aの第 2の音 響トラックに配置された部分が弾性境界波伝搬方向に突出している台形部分である 。突出部 117fは、第 2の電極指 113bに隣接する電極指 113cの第 2の音響トラック に配置された部分が弾性波伝搬方向へ突出している台形部分である。突出部 117c , 117fもまた、上記第 2の音響トラックのメタライズ比を増大させている。
[0048] 従って、 IDT113においては、第 2の音響トラックのメタライズ比が高められ、それに よって、連結部 116cを通る第 1の音響トラックにおけるメタライズ比と第 2の音響トラッ クのメタライズ比との差が小さくされて!/、る。
[0049] 同様に、 IDT113に隣接する IDT114においても、ダミー電極 118が設けられて直 列重み付けが施されている力 ここでも、突出部 119a〜； 119fを設けることにより、第 2の音響トラックのメタライズ比が相対的に高められ、第 1 ,第 2の音響トラック間のメタ ライズ比の差が小さくされて!/、る。
[0050] 図 1に示す IDT122, 123が隣り合つている部分においても、図 4に示すように、 ID T123側にダミー電極 126が設けられ、 IDT113, 114が隣り合つている部分におけ る IDT114と同様に第 2の音響トラックのメタライズ比を増大させる手段が設けられ、 第 1 ,第 2の音響トラックのメタライズ比の差が小さくされている。もっとも、 IDT122, 1 23が隣り合つている部分では、 IDT123側においてのみ、メタライズ比増大手段が設 けられている。
[0051] 同様に、図 5に示すように、 IDT123, 124が隣り合つている部分においては、 IDT 124側にダミー電極 127が設けられており、ダミー電極 127が設けられた直列重み付 けが施されて!/、る部分にお!/、て、同様に第 2の音響トラックのメタライズ比を高めるメ タラィズ比増大手段が設けられて、第 1 ,第 2の音響トラック間のメタライズ比の差が小 さくされている。
[0052] 本実施形態の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置では、上記のように、 IDT1 13, 114, 123及び 124に直列重み付けが施されており、該直列重み付けが施され てレ、る部分にお!/、て、第 2の音響トラックメタライズ比を増大するメタライズ比増大手 段が設けられているため、通過帯域内におけるリップルを小さくすることができる。こ れを図 6及び図 7を参照して説明する。
[0053] 図 7は、本実施形態に従って、 PCS携帯電話機の受信側帯域フィルタとして用いた 場合のフィルタ特性を示す図である。実線が本実施形態の結果を示す。この帯域フ ィルタでは、 1930〜； 1990MHz力 S受信帯域である。なお、図 7の破線は、上記メタラ ィズ比増大手段が設けられてレ、な!/、ことを除!/、ては、上記実施形態と同様にして構 成された比較例の弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を示す。すなわち、前述し た図 2と対比して示した図 6に示されている直列重み付け構造を有する従来の弾性 境界波フィルタ装置 1100のフィルタ特性を図 7に破線で示す。
[0054] 図 7から明らかなように、比較例の弾性境界波フィルタ装置では、 1990MHz付近 におけるリップルが非常に大きいのに対し、本実施形態によれば、該リップルが 0. 5 dB程度改善されていることがわかる。また、通過帯域内揷入損失についても、比較 例では 2. 8dBであったのに対し、本実施形態によれば、 2. 3dBに改善されているこ とがわカゝる。
[0055] 上記のように、本実施形態において、通過帯域内におけるリップルを小さくし得たの は、以下の理由によるものと考えられる。
[0056] 図 9の右の図で示すように、比較例の弾性境界波フィルタ装置 1100では、直列重 み付けが施されている部分において、交差幅方向に IDTのデューティの不連続な部 分が存在しているため、弾性境界波の音速において分布が存在することとなる。すな わち、第 1の音響トラックにおける弾性境界波の音速と、第 2の音響トラックにおける弹 性境界波の音速とが異なるため、弾性境界波の不連続部分が生じている。そのため 、弾性境界波が散乱し、上記リップルが発生していると考えられる。
[0057] これに対して、図 9の左の図で示すように、本実施形態の弾性境界波フィルタ装置
100では、上記第 2の音響トラックにおけるメタライズ比を増大させるメタライズ比増大 手段が設けられているので、第 1の音響トラックにおけるメタライズ比と第 2の音響トラ ックにおけるメタライズ比との差が小さくされている。そのため、第 1の音響トラックにお ける弾性境界波の音速と、第 2の音響トラックにおける弾性境界波の音速との差が小 さくなり、弾性境界波の音速の不連続性が和らげられ、上記リップルが小さくされてい るあのと考免られる。
[0058] なお、第 1〜第 3の音響トラックとは、弾性境界波フィルタ装置を弾性境界波が伝搬 する領域を、上記電極構造に基づいて区画した表現である。第 1〜第 3の音響トラッ クは、弾性境界波伝搬方向に延びる領域であり、第 1の音響トラックは上記ダミー電 極の連結部を含む領域であり、第 2の音響トラックは、第 1の音響トラックの弾性境界 波伝搬方向と直交する方向両側にそれぞれ位置しており、上記第 1 ,第 2の電極指 の先端と上記連結部との間の部分を通過する音響トラックであり、第 3の音響トラック は、第 2の音響トラックの外側に位置している音響トラックであり、第 1または第 2の電 極指が位置して!/、る部分である。
[0059] 図 8は、第 1の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置 100において、上記 IDT1 13が設けられている部分における第 1〜第 3の音響トラックにおけるメタライズ比の分 布と、上記比較例の弾性境界波フィルタ装置 1100の該当部分におけるメタライズ比 の分布とを示す図である。なお、メタライズ比とは、弾性波フィルタ装置の圧電基板上 の領域における電極すなわち金属の占める面積割合をいうものとする。図 8から明ら かなように、比較例の弾性境界波フィルタ装置では、第 1の音響トラックと第 2の音響ト ラックとで、メタライズ比が大きく異なっている。すなわち、比較例の弾性境界波装置 では、第 1の音響トラックと第 2の音響トラックとの境界で、メタライズ比が 0. 65力、ら 0. 25に変化している。すなわち、第 1の音響トラックと第 2の音響トラックとの境界では、 メタライズ比の差は 0. 4となっている。第 2の音響トラックと第 3の音響トラックとの境界 では、メタライズ比が 0. 25から 0. 40と変化している。これに対して、本実施形態では 、上記突出部 117a〜； 117fが設けられていることにより、第 2の音響トラックの第 1の 音響トラックと隣接する部分におけるメタライズ比が高められ、第 1の音響トラックのメ タラィズ比と第 2の音響トラックのメタライズ比との差が著しく小さくされていることがわ かる。すなわち、第 1の音響トラックと第 2の音響トラックとの境界では、メタライズ比の 差は 0. 2となり、比較例に比べて半減されていることかわかる。
[0060] そのため、上記実施形態では、第 1 ,第 2の音響トラック間におけるメタライズ比の差 力 S小さくされていることにより、弾性境界波の音速の不連続性が緩和され、前述したよ うにリップルが低減されていることがわかる。
[0061] なお、上記実施形態では、図 2、図 4及び図 5に示したように IDT113, 114または I DT123, 124に突出部を設けることにより、第 2の音響トラックのメタライズ比が増大さ れていたが、このような突出部の形態は図 2、図 4及び図 5に示したものに限定されな い。突出部の変形例を図 10 (a)〜（d)及び図 11 (a)〜（c)に示す。なお、 010 (a) 〜（d)及び図 l l (a)〜（c)は、図 2 (a) , (b)に示した部分、すなわち IDT113, 114 が隣接する部分に相当する部分である。 [0062] 図 10 (a) ίこ示すよう ίこ、 ID丁 113, 114Αίこ突出 201a〜201e及び 202a〜202 eを設けてもよい。ここでは、図 2 (b)に示した突出部 117cが設けられていない。また 、 IDT114Aは、図 2 (a)に示した IDT114とは極性が反転されている。また、図 2 (b) に示した突出部 119aに相当する突出部が設けられて!/、な!/、。その他の点につ!/、て は、図 2 (b)に示した構造と同様である。
[0063] 図 10 (b)では、 IDT113側において、図 2 (b)に示した突出部 117a〜； 117fが設け られていることに加えて、さらに突出部 117g, 117hが設けられている。突出部 117g , 117hは、第 1 ,第 2のダミー電極指部 116a, 116bから弾性境界波伝搬方向に突 起した台形部分である。
[0064] 図 10 (c)に示す構造では、図 2 (b)に示した突出部 117f, 117c, 119a, 119fが 除かれている。
[0065] 図 10 (d)に示す構造では、図 2 (b)に示した突出部 117c, 117f, 119a, 119eの みがメタライズ比増大手段として用いられて!/、る。
[0066] なお、突出部 117c, 117f, 1 19a, 119eのいずれ力、 1つのみが用いられてもメタラ ィズ比が増大される。
[0067] 図 11 (a)に示す構造では、メタライズ比増大手段として、図 2 (b)に示した突出部 1 17c, 117f, 119a, 119fにカロえて、 2本の角のような型の突出き 211a, 211b, 211 c, 211d, 212a, 212b, 212c, 212dカ設けられている。
[0068] 図 11 (b)及び (c)に示すように、図 10 (b)及び (c)に示した突出部の台形の突出部 を、同様に 2本の角状部分からなる突出部 221 , 231に置き換えてもよい。
[0069] 図 10及び図 11から明らかなように、第 2の音響トラックのメタライズ比を増大させる ための突出部の形状及び形成位置は、第 2の音響トラックのメタライズ比を高め得る 限り、適宜変更することができる。
[0070] なお、上記実施形態から明らかなように、第 1 ,第 2の音響トラックのメタライズ比の 差を小さくすれば、上記リップルを低減することができる。従って、第 2の音響トラック のメタライズ比を増大させることに代えて、第 1の音響トラックのメタライズ比を減少さ せることによって、上記リップルを低減させることも可能である。すなわち、本発明にお V、ては、第 1の音響トラックのメタライズ比を減少するメタライズ比減少手段を設けても よい。
[0071] 図 12 (a)〜（c)は、第 1の音響トラックのメタライズ比を減少させるメタライズ比減少 手段が設けられている構造を示す模式的部分切欠平面図である。ここでは、上記実 施形態の弾性境界波フィルタ装置の IDT113, 114が隣り合って!/、る部分にお!/、て 、メタライズ比減少手段が設けられている構造を模式的に示す。すなわち、図 12 (a) 〜（c)に示す部分は、図 2 (a) , (b)に示す部分に相当する部分である。
[0072] 図 12 (a)に示すように、 IDT113側において、ダミー電極 116の連結部 116cに、電 極切欠部 301a、 301b力 S設けられて、連結部 116cの面積が、上記実施形態の連結 部 116cの場合に比べて、小さくされている。それによつて、第 1の音響トラックのメタラ ィズ比が小さくされている。同様に、 IDT114側においても、ダミー電極 1 18の連結 部に電極切欠部 302a, 302bが設けられていることにより、連結部の面積が小さくさ れている。従って、第 1の音響トラックにおけるメタライズ比が小さくされているので、 第 1 ,第 2の音響トラックのメタライズ比の差力 S小さくされ、上記実施形態と同様にリツ プルを低減することができる。
[0073] 図 12 (b)に示すように、上記のようにして、第 1の音響トラックのメタライズ比を減少さ せるメタライズ比減少手段を設けることに加えて、第 2の音響トラックのメタライズ比を 高めるメタライズ比増大手段としての矩形の突出部 31 la〜31 Idを設けてもよい。す なわち、本発明においては、メタライズ比増大手段及びメタライズ比減少手段の双方 を併用してもよい。
[0074] 図 12 (c)に示すように、連結部 1 16c, 118cを弾性境界波伝搬方向と平行な方向 ではなぐ斜め方向に交差する方向とするようにして、連結部に電極切欠部を設け、 それによつてメタライズ比を減少させてもよい。言い換えれば、図 12 (c)では、弾性境 界波伝搬方向に延びる連結部に、弾性境界波伝搬方向と斜め方向に交差する端縁 を有するように電極切欠き 321a, 321b, 322a, 322bを形成することにより、連結き 116c, 118cに電極切欠部が設けられて、第 1の音響トラックのメタライズ比が小さくさ れている。
[0075] 上記のように、第 1の音響トラックのメタライズ比を小さくするための電極切欠部の形 状についても、特に限定されるものではない。 [0076] なお、上述した実施形態及び変形例では、圧電基板として LiNbO単結晶基板を
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用いたが、 LiNbO以外に、 LiTaOや水晶などの他の圧電単結晶を用いてもよぐ
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あるいは圧電セラミックスにより圧電基板を構成してもよい。また、誘電体層について も、 SiO以外に、他の酸化ケィ素膜や、窒化ケィ素膜などの様々な誘電体材料を用
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いること力 sでさる。
[0077] 好ましくは、 IDTは、 Au、 Pt、 Pd、 Ag、 Cu、及び W並びにこれらを主体とする合金 力、らなる群から選択した 1種の金属層を含む。その場合には、該金属層が重いため、 メタライズ比増大手段及び/またはメタライズ比減少手段を設けな力、つた場合には、 第 1 ,第 2の音響トラック間の弾性波の音速の差が大きくなりがちであり、通過帯域内 におけるリップルが大きくなりがちである。これに対して、本発明によれば、このような 重い金属からなる金属層を有する場合であっても、第 1 ,第 2の音響トラック間の弾性 波の音速の差が小さくなり、通過帯域内リップルを効果的に小さくすることができ、本 発明が特に効果的である。もっとも、本発明において、 IDTを構成する金属材料は、 特に限定されるものではなレ、。
[0078] また、本発明は、図 1に示した電極構造を有する弾性境界波装置に限定されるもの ではない。第 1の実施形態の弾性境界波装置の変形例を、図 13〜図 15を参照して 説明する。
[0079] 図 13に示す変形例の弾性境界波装置 200では、第 1の縦結合共振子型弾性境界 波フィルタ部 110の第 1 ,第 3の IDT113, 114が隣り合つている部分において、第 3 の IDT114に重み付けが施されていないこと、並びに、第 2の縦結合共振子型弾性 境界波フィルタ部 120において、第 3の IDT124に重み付けが施されていないことを 除いては、第 1の実施形態と同様とされている。
[0080] 図 14に示す弾性境界波フィルタ装置 300では、第 1の縦結合共振子型弾性境界 波フィルタ 110にお!/、て重み付けが施されて!/、な!/、こと並びに第 2の縦結合共振子 型弾性境界波フィルタにおいて、第 3の IDT124に重み付けが施されておらず、第 1 ,第 3の IDT123, 124が隣り合つている部分において、第 1の IDT123の弾性境界 波伝搬方向両側端部に直列重み付けが施されていることを除いては、第 1の実施形 態と同様に構成されている。 [0081] 図 15に示す変形例では、第 1の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 1 10にお いて重み付けが施されておらず、第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタにおい て、第 1 ,第 2の IDT123, 122カ隣り合って!/ヽる咅分におレヽて、第 2の IDT122伹 IJに 重み付けが施されていることが、第 1の実施形態と異なる。
[0082] また、第 1の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 1 10の第 2,第 3の IDT1 12, 1 14の極性に対して、第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 120の第 2,第 3 の IDT122, 124の極性が反転されていること力 第 1の実施形態と異なる。
[0083] 図 13〜； 15に示す変形例においても、 IDTに直列重み付けが施されている部分の 少なくとも 1箇所において、先の実施形態の場合と同様に、第 1の音響トラックと第 2 の音響トラックとのメタライズ比の差を小さくするように、第 1の音響トラックのメタライズ 比を減少するメタライズ比減少手段及び/または第 2の音響トラックのメタライズ比を 増大するメタライズ比増大手段を設けることにより、通過帯域内のリップルを減少させ ること力 Sでさる。
[0084] 図 16は、本発明が適用される弾性波装置のさらに他の変形例に係る縦結合共振 子型弾性境界波フィルタ装置 400を示す模式的平面図である。ここでは、不平衡端 子 101に、第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 410, 420がそれぞれ 接続されている。そして、第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 410, 4 20の後段に、さらに、第 3,第 4の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 430, 440 が接続されている。弾性境界波フィルタ部 410〜440は、いずれも 3IDT型の縦結合 共振子型弾性境界波フィルタ部である。
[0085] 第 1 ,第 3の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 410, 430の第 2,第 3の IDT4 12 , 414の一端と、第 2,第 3の IDT432, 434の一端同士が電気的に接続されてお り、 IDT412, 414, 432, 434の各他端はアース電位に接続されている。中央に酉己 置されている第 1の IDT413の一端が不平衡端子 101に、他端がアース電位に接続 されており、中央に配置されている IDT433の一端がアース電位に、他端が第 1の平 衡端子 102に接続されている。
[0086] 同様に第 2の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 420の第 2,第 3の IDT422,
424の一端が、第 4の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 440の第 2,第 3の IDT 442, 444の一端と電気白勺に接続されており、これらの IDT422, 424, 442, 444の 各他端がアース電位に接続されている。第 1の IDT423の一端が不平衡端子 101に 接続されており、他端がアース電位に接続されている。第 1の IDT443の一端がァー ス電位に、他端が第 2の平衡端子 103に接続されている。
[0087] ここでは、 IDT413の極性に対して、 IDT423の極性が反転されており、第 2の IDT 423の弾性境界波伝搬方向両側端部に直列重み付けが施されていることを除いて は、第 2,第 4の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 420, 440は、第 1 ,第 3の縦 結合共振子型弾性境界波フィルタ部 410, 430と同様に構成されている。
[0088] そして、 IDT423と IDT422と力《隣り合っている咅分、及び IDT423と IDT424とカ 隣り合つている部分において、上記 IDT423に上記のようにそれぞれ直列重み付け が施されている。
[0089] 本変形例においても、直列重み付けが施されている部分において、メタライズ比減 少手段及び/またはメタライズ比増大手段を設けるとことにより、リップルを低減する こと力 Sでさる。
[0090] 図 17及び図 18は、本発明が適用される弾性波フィルタ装置の電極構造のさらに他 の変形例を説明するための各模式的平面図である。
[0091] 図 17に示す弾性境界波フィルタ装置 500では、不平衡端子 101に、縦結合共振 子型弾性境界波フィルタ部 510が接続されて!/、る。縦結合共振子型弾性境界波フィ ルタ部 510は、中央に配置された第 1の IDT513の両側に、第 2,第 3の IDT512, 5 14力酉己置されており、第 2の ID丁 512の外伹 IJに第 4の ID丁 511力 第 3の ID丁 514の 外側に第 5の IDT515が配置されている。すなわち、弾性境界波フィルタ部 510は、 5IDT型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタである。
[0092] IDT51；!〜 515が設けられている部分の両側に、反射器 516, 517
が設けられている。
[0093] ここでは、第 2,第 3の IDT512, 514の各一端が共通接続されて、不平衡端子 101 に接続されている。また、不平衡端子 101は、弾性境界波共振子 521を介してァー ス電位に接続されている。
[0094] IDT512, 514の他端はアース電位に接続されている。中央の第 1の IDT513は、 一端がアース電位に接続されており、ホット側が、弾性境界波伝搬方向に 2分割され て、分害 IJIDT部 513a, 513bを有する。分害 iJIDT部 513aと、第 4の IDT511の他端と が共通接続されて、弾性境界波共振子 522を介して第 1の平衡端子 102に接続され ている。第 4の IDT511の一端はアース電位に接続されている。また、分割 IDT部 51 3bと、第 5の IDT515の他端とが共通接続されて、弾性境界波共振子 523を介して 第 2の平衡端子 103に接続されている。 IDT515の一端はアース電位に接続されて いる。
[0095] 本変形例では、第 2の IDT512の極性に対して、第 3の IDT514の極性が反転され ている。従って、平衡—不平衡変換機能が実現されている。
[0096] そして、 IDT513と IDT514と力 S隣り合う部分、及び IDT514と IDT515と力 S隣り合う 部分において、 IDT514側にダミー電極 531 , 532力 S設けられて、直列重み付けが 施されている。
[0097] 本変形例にお!/、ても、上記直列重み付けにより、位相平衡度及び振幅平衡度を改 善すること力 Sできる。加えて、上記直列重み付けが施されている部分において、先の 実施形態の場合と同様に、メタライズ比増大手段及び/またはメタライズ比減少手段 を設けることにより、通過帯域内のリップルを抑圧することができる。
[0098] 図 18に示す変形例の弾性境界波装置 600では、弾性境界波装置 500と同様に、 5IDT型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部 610が設けられている。ここでは、 中央の第 1の IDT613の一端、最外側に位置する第 4,第 5の IDT611 , 615の一端 が共通接続されて、弾性境界波共振子 621を介して不平衡端子 101に接続されて いる。 IDT611 , 613, 615の各他端はアース電位に接続されている。第 2の IDT61 2の一端がアース電位に接続されており、他端が第 1の平衡端子 102に接続されて いる。また、第 3の IDT614の一端がアース電位に、他端が第 2の平衡端子 103に接 続されている。そして、第 1の平衡端子 102と第 2の平衡端子 103との間に弾性境界 波共振子 622が接続されて!/、る。
[0099] ここでは、第 2の IDT612の極性に対して、第 3の IDT614の極性が反転されており 、それによつて平衡—不平衡変換機能が実現されている。また、第 3の IDT614と、 第 1の IDT613とが隣り合つている部分において、 IDT614側にダミー電極 618が設 けられており、 IDT614と IDT615とが隣り合つている部分においても、 IDT614側に ダミー電極 619が設けられており、それぞれ、直列重み付けが施されている。本変形 例においても、直列重み付けが施されている部分において、メタライズ比減少手段及 び/またはメタライズ比増大手段を設けることにより、通過帯域内リップルを抑圧する こと力 Sでさる。
なお、上述してきた実施形態及び変形例では、弾性境界波装置につき説明したが
、本発明は、弾性表面波を利用した縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ装置にも 適用すること力でさる。

Claims

請求の範囲
圧電基板と、前記圧電基板上に弾性波伝搬方向に沿って配置された少なくとも 2つ の IDTを備える縦結合共振子型弾性波フィルタ装置であって、
前記 2つの IDT同士が隣り合って!/、る部分にお!/、て、隣り合って!/、る 2つの IDTの 少なくとも一方において、相手方の IDTに最も近接している最外側に位置している第 1の電極指と、第 1の電極指に隣接している第 2の電極指の長さ力 残りの電極指の 長さと異なっており、それによつて交叉幅重み付けが施されており、かつ
前記第 1 ,第 2の電極指間に配置されたダミー電極をさらに有し、ダミー電極は、第 1の電極指の先端と隔てられて第 1の電極指の長さ方向延長線上に配置されており、 第 2の電極指と平行に延ばされた第 1のダミー電極指部と、前記第 2の電極指先端と 隔てられており、かつ第 2の電極指の長さ方向延長線上に配置されており、第 1の電 極指と平行に延ばされた第 2のダミー電極指部と、第 1 ,第 2のダミー電極指部を連 結している連結部とを有し、該連結部が、第 1の電極指の先端と、第 2の電極指の先 端との間に位置しており、前記ダミー電極を設けることにより直列重み付けが施され ており、
前記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ装置の、弾性波が伝搬する部分は、第 1 の音響トラックと、第 1の音響トラックの弾性波伝搬方向と直交する方向において両側 にそれぞれ配置された第 2の音響トラックと、各第 2の音響トラックの弾性波伝搬方向 と直交する方向外側に配置された第 3の音響トラックとを有し、第 1の音響トラックは、 前記ダミー電極の連結部を通過する音響トラックであり、前記第 2の音響トラックは、 第 1または第 2の電極指の先端と前記ダミー電極の連結部との間のギャップを含む音 響トラックであり、前記第 3の音響トラックは、前記第 1または第 2の電極指を含む音響 トラックであり、
前記直列重み付けが施されてレ、る部分にお!/、て、前記第 2の音響トラックのメタライ ズ比を増大するメタライズ比増大手段と、前記第 1の音響トラックのメタライズ比を小さ くするメタライズ比減少手段の内少なくとも一方をさらに備え、それによつて第 1の音 響トラックのメタライズ比と、第 2の音響トラックのメタライズ比との差が小さくされてレ、る ことを特徴とする、縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
[2] 前記メタライズ比増大手段が、前記第 2の音響トラックにおいて、第 1及び/または 第 2のダミー電極指部において、隣り合う第 2の電極指または第 1の電極指側に突出 されている突出部、前記第 2の電極指の内側に隣接している電極指から第 2の電極 指側に突出するように設けられた突出部、並びに前記第 1及び/または第 2の電極 指の先端から前記第 2の音響トラックに突出するように設けられた突出部のうち少なく とも 1つの突出部である、請求項 1に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
[3] 前記メタライズ比減少手段が、前記ダミー電極の前記連結部の第 1の音響トラックに 占める面積を小さくするように、前記連結部に設けられた電極切欠部である、請求項 1に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
[4] 前記 IDTが、金属膜から成り、該金属膜が、 Au、 Pt、 Pd、 Ag、 Cu及び W並びにこ れらを主体とする合金から成る群から選択した一種の金属層を含む、請求項;!〜 3の いずれ力、 1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
[5] 不平衡端子と、第 1 ,第 2の平衡端子とを備え、平衡ー不平衡変換機能を有するよ うに構成されている、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記載の縦結合共振子型弾性波 フィルタ装置。
[6] 前記圧電基板上に形成された少なくとも 2つの IDTにより、第 1のフィルタ素子と第 2 のフィルタ素子とが形成されており、
前記第 1のフィルタ素子は、弾性波伝搬方向に沿って配置された複数の IDTを有 する縦結合共振子型弾性波フィルタ素子であり、入力端と出力端とを有し、
前記第 2のフィルタ素子は、弾性波伝搬方向に沿って配置された複数の IDTを有 する縦結合共振子型のフィルタ素子であり、かつ入力端及び出力端を有し、 第 2のフィルタ素子における入力信号に対する出力信号の位相力 S、第 1のフィルタ 素子における入力信号に対する出力信号の位相に対して 180度異ならされており、 前記第 1 ,第 2のフィルタ素子の各入力端が前記不平衡端子に接続されており、第 1のフィルタ素子の出力端が第 1の平衡端子に接続されており、第 2のフィルタ素子 の出力端が第 2の平衡端子に接続されている、請求項 5に記載の縦結合共振子型 弾性波フィルタ装置。
[7] 前記第 1のフィルタ素子が、弾性波伝搬方向に沿って配置された複数の IDTを有 する第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有し、該第 1 ,第 2の縦結合共 振子型弾性波フィルタ部が縦続接続されており、
前記第 2のフィルタ素子が、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された複数の IDT を有する第 3,第 4の縦結合共振子型弾性波フィルタ部を有し、第 3,第 4の縦結合共 振子型弾性波フィルタ部が縦続接続されて!/、る、請求項 6に記載の縦結合共振子型 弾性波フィルタ装置。
[8] 前記圧電基板上に形成された少なくとも 2つの IDTとして、弾性波伝搬方向に順に 配置された、第 4、第 2、第 1、第 3及び第 5の IDTを有し、前記第 1〜第 5の IDTが設 けられている部分の両側に設けられた第 1 ,第 2の反射器とをさらに備え、
前記第 2の IDTの位相が第 3の IDTの位相に対して 180度異ならされており、 前記第 2,第 3の IDTが前記不平衡端子に接続されており、
前記第 1の IDTが、弾性波伝搬方向に分割されて設けられた第 1分割 IDT部及び 第 2分割 IDT部を有し、第 1分割 IDT部及び前記第 4の IDTが前記第 1の平衡端子 に接続されており、前記第 2分割 IDT部及び前記第 5の IDTが前記第 2の平衡端子 に接続されて!/、る、請求項 5に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
[9] 前記少なくとも 2個の IDTとして、弾性波伝搬方向に順に配置された第 4、第 2、第 1 、第 3及び第 5の IDTを有し、第 1〜第 5の IDTが設けられている部分の両側に設けら れた第 1 ,第 2の反射器をさらに備え、
前記第 2の IDTの位相が前記第 3の IDTの位相に対して 180度異なっており、 前記第 1 ,第 4及び第 5の IDTの各一端が不平衡端子に接続されており、第 2の ID Tが第 1の平衡端子に接続されており、第 3の IDTが前記第 2の平衡端子に接続され てレ、る、請求項 5に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
[10] 前記弾性波として、弾性表面波が用いられており、それによつて弾性表面波フィノレ タ装置が構成されている請求項 1〜9のいずれ力、 1項に記載の縦結合共振子型弾性 波フィルタ装置。
[11] 前記圧電基板に積層された誘電体層をさらに備え、前記弾性波として弾性境界波 が用いられており、それによつて弾性境界波フィルタ装置が構成されている、請求項 1〜9のいずれ力、 1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ装置。
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