專利名稱：彈性表面波諧振器及使用了該諧振器的彈性表面波濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于手機等的彈性表面波諧振器(surface acoustic waveresonator)及使用了該諧振器的彈性表面波濾波器(surface acoustic wave filter)。
背景技術：
傳統(tǒng)的彈性表面波濾波器的結構如圖13所示。
圖13所示的彈性表面波濾波器，通過在壓電基板上1上形成作為彈性表面波諧振器的串聯(lián)諧振器2和并聯(lián)諧振器3，并通過將它們進行連接而獲得濾波特性。此外，這些諧振器使用了多對的叉指式換能器(interdigital transducer)或在叉指式換能器的兩側設置了反射電極的部件。
另外，作為與該申請的發(fā)明有關聯(lián)的現(xiàn)有技術文獻信息，有例如專利文獻1(日本專利公開公報特開2001-119260號)為公眾所知。
然而，采用上述結構，在頻率較高時不能充分確保諧振器的Q值，即使構成濾波器，在插入損失、陡峭度的改善方面也會受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述以往的課題，提供一種可以改善彈性表面波諧振器的Q值、具有插入損失低且陡峭度高的彈性表面波諧振器和彈性表面波濾波器。
為達到上述目的的本發(fā)明，是將叉指式換能器(以下稱為“IDT”)和在叉指式換能器兩側設置反射電極的彈性表面波諧振元件多個互相并聯(lián)連接，并使并聯(lián)連接的彈性表面波諧振元件的諧振頻率與其它并聯(lián)連接的彈性表面波諧振元件的諧振頻率彼此全部相同。
本發(fā)明，即能改善彈性表面波諧振器的Q值，又能降低彈性表面波濾波器的插入損失，從而改善濾波特性的陡峭度。
圖1是實施例1的彈性表面波諧振器的電極結構的示意圖。
圖2是彈性表面波諧振元件的放大圖。
圖3是對圖1所示的彈性表面波諧振器和傳統(tǒng)的彈性表面波諧振器的頻率特性進行比較的示意圖。
圖4是通過模擬而求出在圖1所示的彈性表面波諧振器所具備的3個彈性表面波諧振元件中，電極指的間距不同時的彈性表面波諧振器的諧振的Q值的曲線圖。
圖5是通過模擬而求出將多個諧振頻率相同而結構互不相同的彈性表面波諧振元件并聯(lián)時的諧振的Q值的曲線圖。
圖6是其他例子的彈性表面波諧振器的電極結構的示意圖。
圖7是其他例子的彈性表面波諧振器的電極結構的示意圖。
圖8是用來說明圖7所示的彈性表面波諧振器的波動降低的效果的曲線圖。
圖9是表示通過模擬求出假設從圖7所示的彈性表面波諧振器的IDT的兩端分別到第15根為止的電極指的間距為2.31μm，剩下的電極指15的間距為2.33μm時的頻率特性的結果的曲線圖。
圖10是實施例2的彈性表面波諧振器的電極結構的示意圖。
圖11是對圖10所示的彈性表面波濾波器和傳統(tǒng)的彈性表面波濾波器的頻率特性進行比較的示意圖。
圖12是本發(fā)明實施例3的彈性表面波濾波器的電極結構的示意圖。
圖13是傳統(tǒng)的彈性表面波濾波器的電極結構的示意圖。
具體實施例方式
實施例1下面，對本發(fā)明的實施例1進行說明。圖1是本發(fā)明實施例1的彈性表面波諧振器10的結構的一個例子的示意圖。圖1所示的彈性表面波諧振器10是一種所謂的單端口諧振器(one-port resonator)，包括接收來自外部的輸入信號的信號輸入端子T1、向外部輸出信號的信號輸出端子T2，以及由39°Y切面X軸傳播(39°Y-cut，X-propagating)鉭酸鋰構成的壓電基板11。而且，在壓電基板11的表面上，3個彈性表面波諧振元件14在同一彈性表面波傳播路徑上被排成一列而形成。
彈性表面波諧振元件14，具備IDT12和分別靠近其兩端設置的2個反射器13(反射電極)。這些具有相同結構的彈性表面波諧振元件14、即諧振頻率實質(zhì)上相同的彈性表面波諧振元件14，有3個被并聯(lián)連接，并被串聯(lián)連接在信號輸入端子T1和信號輸出端子T2之間、即信號路徑上。此時，在彈性表面波諧振器10中的多個IDT12之間所設置的反射器13的數(shù)目為2個。
圖2是圖1所示的彈性表面波諧振元件14的放大圖。彈性表面波諧振元件14中，例如，設定IDT12及反射器13的電極的膜厚約為0.4μm、IDT12的交插寬度W約為40μm、IDT12所具備的電極指15的根數(shù)約為200根、反射器13的電極根數(shù)為50根、IDT12的電極指15的間距P1約為2.33μm、反射器13的電極的間距P2約為2.38μm。此外，圖2是彈性表面波諧振元件14的簡略圖。圖中，IDT12所具備的電極指15的根數(shù)為10根，反射器13的電極的根數(shù)為4根。
彈性表面波諧振元件14的諧振頻率，主要由電極的膜厚和電極指15的間距P1所決定。而且，圖1所示的3個彈性表面波諧振元件14，由于電極的膜厚及電極指15的間距P1等采用了相同結構，所以，并聯(lián)的彈性表面波諧振元件14的諧振頻率彼此全部相同。
圖3是通過模擬而求出具有上述結構的彈性表面波諧振器10的頻率特性和圖13所示的傳統(tǒng)彈性表面波濾波器中的串聯(lián)諧振器2的頻率特性的圖。圖3中用實線表示的曲線G1表示圖1所示的彈性表面波諧振器10的頻率特性。另一方面，圖3中用虛線表示的曲線G2表示圖13所示的具備1個IDT、其兩側各有1個反射器的傳統(tǒng)的彈性表面波諧振器的頻率特性。該傳統(tǒng)的彈性表面波諧振器包括1個IDT，該IDT具有600根電極指，此數(shù)目與圖1所示的彈性表面波諧振元件14的3個IDT12所具備的電極指15的總計數(shù)相同。其它條件與彈性表面波諧振器10相同。
通過比較圖3所示的曲線G1和曲線G2，可以發(fā)現(xiàn)曲線G1從諧振點至反諧振點呈向上拱的曲線。若用諧振的Q值來進行比較的話，曲線G1所示的本發(fā)明的彈性表面波諧振器10的諧振頻率約為840MHz(各彈性表面波諧振元件14的諧振頻率也約為840MHz)，諧振的Q值約為870。另一方面，曲線G2所示的傳統(tǒng)的彈性表面波諧振器的Q值約為830，可見本發(fā)明的彈性表面波諧振器10，其諧振的Q值有所改善。
此外，上面說明的是將3個諧振頻率相同的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)而構成彈性表面波諧振器10的例子，而所謂諧振頻率相同，也包括例如因制造偏差等誤差因素而在并聯(lián)的多個彈性表面波諧振元件14之間產(chǎn)生諧振頻率的差異的情況。例如，并聯(lián)的多個彈性表面波諧振元件14的諧振頻率中，最大和最小的之差在0.03％以下時，諧振頻率實質(zhì)上是相同的。
圖4是通過模擬而求出在圖1所示的彈性表面波諧振器所具備的3個彈性表面波諧振元件14中，電極指15的間距P1不同時的彈性表面波諧振器10的諧振的Q值的圖。圖4所示的圖解中，橫軸所示的間距差是以百分比來表示3個彈性表面波諧振元件14中的最大和最小的間距之差。例如，在圖1所示的彈性表面波諧振器10中，其中一端的彈性表面波諧振元件14的電極指15的間距P1比中間的彈性表面波諧振元件14的電極指15的間距P1窄0.05％，而另一端的彈性表面波諧振元件14的電極指15的間距P1比中間的彈性表面波諧振元件14的電極指15的間距P1寬0.05％時，表示為間距差0.1％。
圖4中，設定用于模擬的各彈性表面波諧振元件14的IDT12及反射器13的電極的膜厚為0.4μm，IDT12的交插寬度W為40μm，IDT12所具備的電極指15的根數(shù)為200根，反射器13的電極的根數(shù)為50根、反射器13的電極的間距P2為2.38μm。另外，將3個彈性表面波諧振元件14中，中間的彈性表面波諧振元件14所具備的IDT12的電極指15的間距P1設為2.33μm。
如圖4所示，彈性表面波諧振器10的諧振的Q值，在間距差為0％時為870；間距差為0.02％時為855；間距差為0.04％時為807；間距差為0.1％時為532；間距差為0.2％時為248。由此可以證實，當多個彈性表面波諧振元件14的間距差在0.03％以下(相當于諧振頻率之差在0.03％以下)時，彈性表面波諧振器10，比起圖13所示的傳統(tǒng)彈性表面波諧振器(串聯(lián)諧振器2)，能夠改善諧振的Q值。
另外，以上說明的是將3個有相同結構的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)而構成彈性表面波諧振器10的例子，但并不局限于將多個有相同結構的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)的例子，彈性表面波諧振器10也可采用并聯(lián)多個諧振頻率相同而結構不同的彈性表面波諧振元件14的結構。
圖5是通過模擬而求出了將多個諧振頻率相同而結構各不相同的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)而構成彈性表面波諧振器10時的諧振的Q值的圖。圖5所示的是，彈性表面波諧振器10中的3個彈性表面波諧振元件14各自具備的IDT12，其電極指15的根數(shù)分別取不同的數(shù)，而且使各彈性表面波諧振元件14的諧振頻率相同時的彈性表面波諧振器10的諧振的Q值。此時，要改變間距P1以補正因改變電極指15的根數(shù)而導致的諧振頻率的偏移。
首先，圖1所示的彈性表面波諧振器10，是并聯(lián)了3個電極指15的根數(shù)為200根的彈性表面波諧振元件14而得到的，即，是各彈性表面波諧振元件14的電極指15的根數(shù)為200根、200根、200根的組合。于是，在圖5中，電極的根數(shù)取200根，而其Q值在縱軸上則表示為870。
另外，將1個IDT12的電極指15的根數(shù)為300根、間距P1取2.330μm的彈性表面波諧振元件14和2個IDT12的電極指15的根數(shù)為150根、間距P1取2.329μm的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)而構成的彈性表面波諧振器10，在圖5中，電極的根數(shù)取300根，而其Q值在縱軸上則表示為857。
另外，將1個IDT12的電極指15的根數(shù)為400根、間距P1取2.330μm的彈性表面波諧振元件14、1個電極指15的根數(shù)為150根、間距P1取2.329μm的彈性表面波諧振元件14和1個電極指15的根數(shù)為50根、間距P1取2.321μm的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)而構成的彈性表面波諧振器10，在圖5中，電極的根數(shù)取400根，而其Q值在縱軸上則表示為838。
另外，將1個IDT12的電極指15的根數(shù)為500根、間距P1取2.330μm的彈性表面波諧振元件14和2個電極指15的根數(shù)為50根、間距P1取2.321μm的彈性表面波諧振元件14并聯(lián)而構成的彈性表面波諧振器10，在圖5中，電極的根數(shù)取500根，而其Q值在縱軸上則表示為833.5。
另外，例如，與圖13所示的串聯(lián)諧振器2一樣，具備1個IDT，其電極指的根數(shù)為600根的傳統(tǒng)的彈性表面波諧振器，在圖5中，電極的根數(shù)取600根，而其Q值在縱軸上則表示為830。
如圖5所示，當并聯(lián)了多個相同的彈性表面波諧振元件14時(電極的根數(shù)為200根時)，改善Q值的效果最好，而在并聯(lián)多個諧振頻率相同、電極指15的根數(shù)各不相同的彈性表面波諧振元件14而構成彈性表面波諧振器10時(電極的根數(shù)為300、400、500時)，與圖13所示的傳統(tǒng)例的彈性表面波諧振器(串聯(lián)諧振器2)的情況(電極的根數(shù)為600根時)相比，也能夠改善諧振的Q值。
另外，眾所周知，象彈性表面波諧振元件14那樣的單端口諧振器，在符合電極指15的根數(shù)的信號的頻率下，容易發(fā)生波動(ripple)。因此，如果象圖1所示的彈性表面波諧振器10那樣，將多個電極指15的根數(shù)相等的彈性表面波諧振元件14進行并聯(lián)，各彈性表面波諧振元件14中波動發(fā)生的頻率會相等，因而會出現(xiàn)波動重疊，波動的峰值增大的可能。
因此，通過并聯(lián)多個IDT12所具備的電極指15的根數(shù)各不相同而諧振頻率相等的彈性表面波諧振元件14來構成彈性表面波諧振器10，能夠改變在各彈性表面波諧振元件14中發(fā)生的波動的頻率，減少波動重疊，因此，可以在改善諧振的Q值的同時，降低波動的峰值。
以上說明的是，彈性表面波諧振器10通過并聯(lián)3個彈性表面波諧振元件14而構成的例子。但被并聯(lián)的彈性表面波諧振元件14并不局限于3個，例如，也可以是2個或4個以上。
眾所周知，按照慣例，以相同的電極間距形成IDT和反射器時，IDT的放射電導(radiation conductance)的峰值的頻率低于反射器的反射特性的中心頻率。因此，通常，是通過使反射器的間距略大于IDT的間距，使得IDT的放射電導的峰值頻率與反射器的反射特性的中心頻率大致相同，從而來改善諧振的Q值。但是，如果使用電極指的反射率較大的壓電材料，IDT的電極指的根數(shù)變多，IDT自身則會起到反射器的功能，實質(zhì)上與配置了與IDT有相同間距的反射器時的情況一樣，會使諧振的Q值惡化。
因此，本發(fā)明是通過分割IDT來減少各自的IDT的根數(shù)，一面改善諧振的Q值，一面通過將其并聯(lián)而得到所希望的特性。
圖6是本發(fā)明實施例1的其它例的彈性表面波諧振器10a的結構的一例示意圖。圖6所示的彈性表面波諧振器10a包括，接收來自外部的輸入信號的信號輸入端子T1、向外部輸出信號的信號輸出端子T2，以及由39°Y切面X軸傳播鉭酸鋰構成的壓電基板11。而且，在壓電基板11表面上的同一彈性表面波傳播路徑上，多個例如3個IDT12被排成一列而設置，各IDT12之間分別設置有1個反射器13a。進而，分別靠近排成一列的IDT12的兩端部還設置有2個反射器13，多個IDT12彼此并聯(lián)，并被連接在信號輸入端子T1和信號輸出端子T2之間。此時，在彈性表面波諧振器10a的IDT12之間設置的反射器13a，由分別位于兩側的IDT12所共用。
而且，設IDT12和反射器13、13a的電極膜厚約為0.4μm，IDT12的交插寬度W約為40μm，IDT12的電極指15的根數(shù)為200根，分別設置在3個IDT12之間的各反射器13a的電極的根數(shù)為20根，兩端部的反射器13的電極的根數(shù)為50根，IDT12的電極指間距P1約為2.33μm，反射器13、13a的電極間距P2約為2.38μm。
如果測定如上述所得到的彈性表面波諧振器10a的諧振的Q值，則約為870，可以得到與如圖1所示的彈性表面波諧振器10那樣，分別構成各自的彈性表面波諧振元件14而將其并聯(lián)而成的產(chǎn)品相同的Q值。另外，由于在彈性表面波諧振器10a中可以將在彈性表面波諧振器10的各IDT12之間設置的2個反射器13置換成1個反射器13a，因此，能夠縮小彈性表面波諧振器10a的形狀。
另外，最好是IDT12之間的反射器13a的電極的根數(shù)越多越好，但由于根數(shù)增多，其形狀也會變大，因此，沒有必要比兩端部的反射器13中的電極的根數(shù)更多。
圖7是本發(fā)明實施例1的其它例的彈性表面波諧振器10b的結構的一例示意圖。圖7所示的彈性表面波諧振器10b是一種所謂的單端口諧振器，包括接收來自外部的輸入信號的信號輸入端子T1、向外部輸出信號的信號輸出端子T2，以及由39°Y切面X軸傳播鉭酸鋰構成的壓電基板11。而且，壓電基板11的表面上形成有4個彈性表面波諧振元件14a。
彈性表面波諧振元件14a，包括IDT12a和靠近其兩端部設置的反射器13。該相同的彈性表面波諧振元件14a、即諧振頻率相同的彈性表面波諧振元件14a，并聯(lián)有4個，并被連接在信號輸入端子T1和信號輸出端子T2之間。另外，彈性表面波諧振元件14a還以2個為一組排成一列而配置，而每組彼此并不排成列，而是橫向排列配置。
另外，設各彈性表面波諧振元件14a的電極的膜厚約為0.4μm，IDT12a的交插寬度W約為40μm，IDT12a的電極指15的根數(shù)為150根、反射器13的電極的根數(shù)為50根，反射器13的電極的間距P2為2.38μm。而且，設IDT12a的電極指15的間距P1(間隔)在兩端部為2.28μm。并且設從IDT12a的兩端部數(shù)起第15根之后的電極指15之間的間距P1為2.33μm，即，在IDT12a的中心附近，電極指15之間的間距P1為2.33μm。而且，還將從IDT12a的兩端部至第15根為止的電極指15的間距P1設成從2.28μm向2.33μm逐漸增加。
通常，在象圖7所示的彈性表面波諧振器10b那樣的單端口諧振器中，如果減少IDT12a的電極指15的根數(shù)，則在諧振點附近容易出現(xiàn)波動。因此，圖7所示的彈性表面波諧振器10b，通過使靠近IDT12a兩端部的電極指15的間距P1和中央附近的電極指15的間距P1不同，來降低波動，這樣，既能夠降低波動又可以改善諧振的Q值。
圖8是用來說明彈性表面波諧振器10b的波動(ripple)降低的效果的曲線圖。圖8(a)是表示通過模擬而求出圖7所示的彈性表面波諧振器10b的頻率特性的結果的曲線圖；圖8(b)是表示通過模擬而求出圖7所示的彈性表面波諧振器10b的IDT12a的電極指15的間距P1全部取相同的2.33μm時的頻率特性的結果的曲線圖。圖8中，橫軸表示被輸入到信號輸入端子T1的信號的頻率，縱軸以分貝表示由信號輸入端子T1接收到的信號從信號輸入端子T1輸出時的傳輸量。
如圖8(b)所示，當IDT12a的電極指15的間距P1全部取相同的2.33μm時，如參照符號B所示，在825MHz附近會出現(xiàn)波動。另一方面，如圖8(a)所示，當使用圖7所示的彈性表面波諧振器10b時，如參照符號A所示，即使在825MHz附近也不會出現(xiàn)波動。如上所述，圖7所示的彈性表面波諧振器10b的波動降低效果已得到證實。
此外，在圖7所示的彈性表面波諧振器10b中，使得IDT12a的電極指15的間距P1從兩端部至第15根之間的與中間部的不同較為理想，但并不局限于從兩端部到第15個電極指為止，也可采用以下結構，使得IDT12a所具備的多根電極指15中的一部分電極指15之間的間距P1在IDT12a的兩端部不同于中間部位的間距P1。
另外，以上說明的是IDT12a的中間部附近的電極指15的間距P1和IDT12a的兩端部的電極指15的間距P1之差被設為0.05μm的例子，但中間部附近和兩端部的間距P1之差也可以為例如中間部附近的間距P1的0.5％～3％左右。
另外，以上說明的是IDT12a的兩端部至第15根為止的電極指15的間距P1朝中間部方向逐漸增加的例子，但并不局限于逐漸增加的例子，可以是IDT12a的兩端部的間距與中央部附近的間距P1不同，也可以是IDT12a的兩端部的電極指15的多個的間距P1為大致相同。
圖9是表示通過模擬求出假設從圖7所示的彈性表面波諧振器10b的IDT12a的兩端分別至第15根為止的電極指15的間距P1為2.31μm，剩下的電極指15的間距P1為2.33μm時的特性的結果的曲線圖。如圖9所示，即使在使IDT12a的兩端部的電極指15的間距P1相同而不逐漸加大的情況下，也如參照符號C所示，在825MHz附近不會產(chǎn)生波動，波動的降低效果得到了證實。
實施例2下面，對本發(fā)明的實施例2進行說明。本發(fā)明的實施例1記述了彈性表面波諧振器的結構，而本發(fā)明的實施例2的不同點在于記述使用了該彈性表面波諧振器的梯形彈性表面波濾波器的結構。
圖10是本發(fā)明實施例2的彈性表面波濾波器21的結構的一例示意圖。圖10所示的彈性表面波濾波器21，是梯形彈性表面波濾波器的一個例子，包括接收來自外部的輸入信號的信號輸入端子T1、向外部輸出信號的信號輸出端子T2、用于接地的接地端子T3和由39°Y切面X軸傳播鉭酸鋰構成的壓電基板11。而且，壓電基板11的表面上形成有并聯(lián)諧振器16和串聯(lián)諧振器17。
此外，信號輸入端子T1、信號輸出端子T2以及接地端子T3也可以是用來將壓電基板11的表面上所形成的配線圖案(wiring pattern)或彈性表面波濾波器21與外部電路連接的連接器等。
串聯(lián)諧振器16是設置在信號輸入端子T1和信號輸出端子T2之間、即被串聯(lián)在從信號輸入端子T1到信號輸出端子T2之間的信號路徑上的彈性表面波諧振器，例如使用圖6所示的彈性表面波諧振器10a。而且，作為串聯(lián)諧振器16，也可使用如圖1所示的彈性表面波諧振器10或圖7所示的彈性表面波諧振器10b。另外，并聯(lián)諧振器17是設置在信號輸出端子T2和接地端子T3之間、即被連接在信號路徑和地面之間的彈性表面波諧振器。
串聯(lián)諧振器16與圖6所示的彈性表面波諧振器10a一樣，在壓電基板11表面上的同一彈性表面波傳播路徑上，有多個例如3個IDT12被排成一列而設置，各IDT12之間分別設置有反射器13a。進而靠近排成一列的IDT12的兩端部還分別設置有反射器13，多個IDT12彼此被并聯(lián)在信號輸入端子T1和信號輸出端子T2之間。
設串聯(lián)諧振器16和并聯(lián)諧振器17的電極的膜厚約為0.4μm。而且，還設串聯(lián)諧振器16的IDT12的交插寬度約為40μm、IDT12的電極指15的根數(shù)為200根、設置在IDT12之間的反射器13a的電極的根數(shù)為20根、設置在串聯(lián)諧振器16的兩端部的反射器13的電極的根數(shù)分別為50根、IDT12的電極指間距P1約為2.33μm、反射器13、13a的電極間距P2約為2.38μm。
另外，并聯(lián)諧振器17的結構如下，在壓電基板11上，有1個IDT18被連接設置在信號輸出端子T2和接地端子T3之間，靠近該IDT18的兩端部分別設置有反射器19。而且，設IDT18的電極指的交插寬度W約為40μm、IDT18的電極指的根數(shù)為200根、IDT18的電極指間距P1約為2.44μm、反射器19的電極間距P2約為2.42μm。
圖11是對有上述結構的彈性表面波濾波器21的頻率特性和圖13所示的傳統(tǒng)的彈性表面波濾波器的頻率特性進行比較后的曲線圖。圖11中，以實線曲線G3表示圖10所示的彈性表面波濾波器21的頻率特性，以虛線G4表示圖13所示的傳統(tǒng)彈性表面波濾波器的頻率特性。
由此，如圖11所示，曲線G3所表示的彈性表面波濾波器21的頻率特性，與曲線G4所表示的傳統(tǒng)彈性表面波濾波器中的頻率特性相比，在通帶(pass band)的高頻一側(865MHz附近)，頻帶變寬，并且陡峭度也得以改善，這已得到確認。
另外，在圖10所示的彈性表面波濾波器21中，只有串聯(lián)諧振器16并聯(lián)了多個IDT12，但并聯(lián)諧振器17也同樣可以并聯(lián)多個IDT18，例如，也可使用彈性表面波諧振器10、10a、10b。
實施例3下面，對本發(fā)明的實施例3進行說明。本實施例3和實施例2的不同之處在于，在實施例2中，是使用了單端子對彈性表面波諧振器的梯形彈性表面波濾波器，而本實施例3則適用于使用了多端子對彈性表面波諧振器的彈性表面波濾波器。
圖12是本發(fā)明實施例3的彈性表面波濾波器22的結構的一例示意圖。圖12所示的彈性表面波濾波器22，是梯形彈性表面波濾波器的一個例子，包括接收來自外部的輸入信號的信號輸入端子T1、向外部輸出信號的信號輸出端子T2、用于接地的接地端子T3和由39°Y切面X軸傳播鉭酸鋰構成的壓電基板11。而且，壓電基板11的表面上形成有多端子對彈性表面波諧振器23。
多端子對彈性表面波諧振器23，在壓電基板11上的同一彈性表面波傳播路徑上，IDT12a、12b和反射器13、13a、13b被排成一列而予以設置。而且，多端子對彈性表面波諧振器23中，設置有多個IDT12a，例如3個，并在各IDT12a之間還分別設置有反射器13a，進而，靠近排成一列的IDT12a的一個端部附近設置有反射器13，而靠近另一端部設置有反射器13b，多個IDT12a彼此并聯(lián)，并在信號輸入端子T1和信號輸出端子T2之間與信號路徑串聯(lián)連接。
另外，IDT12b被設置成IDT12b的一端部靠近反射器13b，而靠近IDT12b的另一端部則設置有反射器13。而且，IDT12b被連接在信號輸出端子T2和接地端子T3之間，即信號路徑和接地之間。
具有這種結構的多端子對彈性表面波諧振器23，是一種在壓電基板11上的同一彈性表面波傳播路徑上，IDT12、12a、12b和反射器13、13a、13b排成一列而構成的單一的彈性表面波諧振器，并構成具備信號輸入端子T1、信號輸出端子T2及接地端子T3的多端子對彈性表面波濾波器22。
此時，3個IDT12a、靠近IDT12a的反射器13、2個反射器13a和反射器13b構成串聯(lián)諧振器；反射器13b、IDT12b和靠近IDT12b的反射器13構成并聯(lián)諧振器。而且，串聯(lián)諧振器的一個端部的反射器13b和并聯(lián)諧振器的一個端部的反射器13b被共同使用。
在此，多端子對彈性表面波濾波器22的電極膜厚約為0.4μm。另外，還設IDT12a及IDT12b的交插寬度W約為40μm、IDT12a的電極指的根數(shù)為200根、IDT12b的電極指的根數(shù)為200根、反射器13a的電極的根數(shù)為20根、反射器13b的電極的根數(shù)為20根、反射器13的電極的根數(shù)為50根、IDT12a的電極指的間距P1約為2.33μm、IDT12b的電極指的間距P1約為2.44μm、反射器13a的間距P2約為2.38μm、反射器13b的間距P2約為2.41μm、靠近IDT12a的反射器13的間距P2約為2.38μm、靠近IDT12b的反射器13的間距P2約為2.42μm。
通過采用這樣的結構，與圖10所示的彈性表面波濾波器21相比，由于可以減少1個反射器，因此，可以使多端子對彈性表面波濾波器22比彈性表面波濾波器21更小型化。另外，與圖10所示的彈性表面波濾波器21一樣，比起圖13所示的傳統(tǒng)彈性表面波濾波器，通帶變寬，并且陡峭度得以改善。
另外，最好是IDT12a彼此有相同的結構，即電極指的根數(shù)及電極指的間距相同等。而對于IDT12b，電極指的根數(shù)則可根據(jù)設計進行適當?shù)倪x擇。
另外，關于被連接在信號路徑和接地之間的IDT12b，也可采用將多個IDT并聯(lián)連接，并將反射器夾持在各IDT之間的結構。
此外，為了獲得本發(fā)明的效果，IDT12a彼此之間的反射器13a是必需的，但根據(jù)設計，IDT12a和IDT12b之間的反射器13b也可以省去。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明涉及的彈性表面波諧振器及彈性表面波濾波器，具有改善諧振器的Q值并獲得插入損失低、陡峭度較高的彈性表面波濾波器的效果，可用于手機等通信領域或電視機等的影像領域等的濾波器。
權利要求
1.一種彈性表面波諧振器，其特征在于包括壓電基板；設置在上述壓電基板的一側、并分別具備多個電極指的多個叉指式換能器；以及多個反射電極；其中，上述多個叉指式換能器被并聯(lián)連接；上述多個反射電極分別被設置在上述多個叉指式換能器的兩側；由上述各叉指式換能器和設置在該各叉指式換能器兩側的上述反射電極構成的多個彈性表面波諧振元件的諧振頻率實質(zhì)上相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述多個叉指式換能器中的至少一部分，設置在其兩側的反射電極的至少其中之一，也被用作其它的上述叉指式換能器的反射電極。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述多個叉指式換能器在相同的彈性表面波傳播路徑上被排成一列。
4.根據(jù)權利要求1～3中的任一項所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述各叉指式換能器的大致中間部位的電極指間的間隔與上述各叉指式換能器的兩端部的電極指間的多個間隔為不同的間隔。
5.根據(jù)權利要求4所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述各叉指式換能器的兩端部的電極指間的多個間隔大致相同。
6.根據(jù)權利要求4所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述各叉指式換能器的兩端部的電極指間的多個間隔，分別從最邊側向內(nèi)側逐漸變成接近于上述大致中間部位的電極指的間隔。
7.根據(jù)權利要求4～6中的任一項所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述各叉指式換能器的兩端部的電極指間的多個間隔分別是從最邊側起向內(nèi)側到第15根為止的電極指間的間隔。
8.根據(jù)權利要求1～7中的任一項所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述多個叉指式換能器的結構大致相同。
9.根據(jù)權利要求1～7中的任一項所述的彈性表面波諧振器，其特征在于上述多個叉指式換能器所具有的上述電極指的數(shù)目互不相同。
10.一種彈性表面波濾波器，其特征在于包括用于接收來自外部的輸入信號的信號輸入端子；用于將信號輸出到外部的信號輸出端子；用于接地的接地端子；壓電基板；在上述壓電基板的一側、被設置在上述信號輸入端子和上述信號輸出端子之間的串聯(lián)諧振器；以及在上述壓電基板的一側，被設置在上述信號輸出端子和上述接地端子之間的并聯(lián)諧振器；其中，上述串聯(lián)諧振器是權利要求1～9中的任一項所述的彈性表面波諧振器。
11.根據(jù)權利要求10所述的彈性表面波濾波器，其特征在于上述并聯(lián)諧振器是權利要求1～9中的任一項所述的彈性表面波諧振器。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的彈性表面波濾波器，其特征在于上述串聯(lián)諧振器和上述并聯(lián)諧振器被設置在相同的彈性表面波傳播路徑上；上述串聯(lián)諧振器的一端的反射電極也被用作上述并聯(lián)諧振器的一端的反射電極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種彈性表面波諧振器及彈性表面波濾波器，可以改善較高頻率的諧振器的Q值，并改善使用了這種諧振器的濾波器的插入損失及濾波器的陡峭度。在壓電基板上，并聯(lián)連接多個設置了梳狀電極和在其兩側的反射電極的彈性表面波諧振元件，并使并聯(lián)連接的彈性表面波諧振元件的諧振頻率彼此全部相同，通過采用該結構，可改善諧振的Q值，而且還通過使用該彈性表面波諧振器而構成彈性表面波濾波器，可以謀求插入損失、陡峭度的改善。
文檔編號H03H9/02GK1947334SQ20058001302
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權日2004年4月28日
發(fā)明者井垣努, 關俊一, 池田和生 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社