(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性基板と、該圧電性基板上に少なくとも２個以上の弾性表面波共振器を直線状に配置して直列腕とし、少くとも２個以上の弾性表面波共振器を並列腕とする梯子型回路を形成してなる弾性表面波装置において、
前記直列腕を構成する弾性表面波共振器の隣り合う弾性表面波共振器同士は、直列方向に平行な回路線により電気的に接続され、前記並列腕を構成する少くとも１個の弾性表面波共振器と前記並列腕を構成する他の弾性表面波共振器とが、前記直線に関して両側に配置されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記並列腕を構成する弾性表面波共振器の接地電極が前記圧電性基板上において各々分離されていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波装置に関し、とくに自動車電話や携帯電話などの小型移動体無線機の高周波段のフィルタに使用される梯子型の弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電波を利用する電子機器のフイルタ、遅延線、発振器等の素子として、多くの弾性表面波装置が用いられている。とくに、小型・軽量でかつフイルタとしての急峻遮断性能が高い弾性表面波装置は、自動車電話や携帯電話などの移動体通信分野において、携帯端末装置の RF 段および IF 段のフイルタとして多用されるようになってきている。それと共に、通過帯域近傍の帯域外減衰量などのより厳しい特性改善が望まれている。
【０００３】
特開昭 63-132515号公報に示されるように、弾性表面波（以下、SAW と略称する）共振器を梯子型に接続することにより、バンドパスフィルタが構成できることが知られている。
【０００４】
図１０に、従来の梯子型の SAWフィルタの構成図の一例を示す。この例の場合、並列腕共振器が 4個、直列腕共振器が 3個の場合を示している。図１０（ａ）は記号化した SAWフィルタの回路であり、図１０（ｂ）は圧電基板上の配置を示したもので、図１０（ａ）、（ｂ）における梯子型の SAWフィルタ１は、圧電性基板２上に、入出力間で直列腕の SAW共振器S1、S2、S3と並列腕の SAW共振器P1、P2、P3、P4とが梯子状に形成されるものである。また、３はAlあるいはAu等の材料で構成されたボンディングワイヤーであり、圧電基板上の電極パターンとパッケージ等の外部配線とを電気的に接続する機能を有する。なお、 SAW共振器（S1〜S3・P1〜P4）の電極構造を図１１に示す。図１１（ａ）において、 SAW共振器４は櫛形電極５ａ、５ｂが互いにかみ合い状態にあり、両側に反射器６ａ、６ｂが配置されている。図１１（ｂ）は、 SAW共振器４を記号化したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示す梯子型回路を有する弾性表面波装置をバンドパスフィルタとして用いると帯域外抑圧レベルが劣化し、より厳しい周波数特性に適合しないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、SAW 共振器を梯子型に接続した弾性表面波装置において、より効果的に帯域外抑圧レベルの劣化を抑えることのできる弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の弾性表面波装置は、圧電性基板と、該圧電性基板上に少なくとも２個以上の弾性表面波共振器を直線状に配置して直列腕とし、少くとも２個以上の弾性表面波共振器を並列腕とする梯子型回路を形成してなる弾性表面波装置において、前記直列腕を構成する弾性表面波共振器の隣り合う弾性表面波共振器同士は、直列方向に平行な回路線により電気的に接続され、前記並列腕を構成する少くとも１個の弾性表面波共振器と前記並列腕を構成する他の弾性表面波共振器とが、前記直線に関して両側に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の弾性表面波装置は、請求項１記載の弾性表面波装置において、前記並列腕を構成する弾性表面波共振器の接地電極が前記圧電性基板上において各々分離されていることを特徴とする。
【０００９】
図１０に示す梯子型回路を有する弾性表面波装置において、帯域外抑圧レベルが劣化する問題を追及したところ、並列腕を構成する SAW共振器（P1、P2、P3、P4）の接地電極が同一圧電基板上で接続されているため、ワイヤ３がインダクタンスとして働き、接地電極の電位が変化し、この接地電極ラインを介して入出力間を不要信号（図１０（ａ）中のＡで示す信号の流れ）が飛び込み、帯域外抑圧レベルを劣化させていることが分かった。
【００１０】
請求項２の弾性表面波装置は、並列腕を構成する共振器の接地電極を分離することによって、この不要信号の流れる経路を遮断することにより、帯域外抑圧レベルを向上させるものである。
【００１１】
一方、並列腕を構成する共振器の接地電極を分離した場合においても、弾性表面波装置の設計上、それら並列腕を構成する弾性表面波共振器を直列腕を構成する弾性表面波共振器の片側に配置する場合が生じる。そのような場合、梯子型弾性表面波の帯域外抑圧レベルがより十分に向上しないことが分かった。
【００１２】
請求項１の弾性表面波装置は、圧電性基板と、該圧電性基板上に少なくとも２個以上の弾性表面波共振器を直線状に配置して直列腕とし、少くとも２個以上の弾性表面波共振器を並列腕とする梯子型回路を形成してなる弾性表面波装置において、前記直列腕を構成する弾性表面波共振器の隣り合う弾性表面波共振器同士は、直列方向に平行な回路線により電気的に接続され、前記並列腕を構成する少くとも１個の弾性表面波共振器と前記並列腕を構成する他の弾性表面波共振器とが、前記直線に関して両側に配置することによって、帯域外抑圧レベルをさらに向上させるものである。
【００１３】
請求項１の弾性表面波装置の好ましい態様としては、圧電性基板上に設けられた複数個の直列腕および並列腕の弾性表面波共振器を梯子型回路に接続し、この梯子型回路の直列腕を構成する弾性表面波共振器が表面波の伝搬方向に対して垂直に直線上に配置されており、並列腕を構成する弾性表面波共振器の少くとも一つと、その他の並列腕を構成する弾性表面波共振器とが直線上に配置された直列腕を構成する弾性表面波共振器の反対側にそれぞれ配置される。より好ましい態様としては並列腕を構成する弾性表面波共振器がそれぞれ互い違いに配置される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１に、実施例１の梯子型の弾性表面波装置の構成図を示す。実施例１では、並列腕共振器が 4個、直列腕共振器が 3個の場合を示している。図１（ａ）は記号化した SAWフィルタの回路であり、図１（ｂ）は圧電性基板上の配置を示したもので、図１（ａ）、（ｂ）における梯子型の SAWフィルタ１は、36°Ycut-X伝搬の LiTaO3 （リチウムタンタレート）からなる圧電性基板２上に、入出力間で直列腕の SAW共振器S1、S2、S3と並列腕の SAW共振器P1、P2、P3、P4とを梯子状に形成して得た。
【００１５】
得られた実施例１の弾性表面波装置の周波数特性を以下の方法で測定した。  まず、圧電基板をアッセンブリするための 9.5mm×9.5mm の大きさの評価用アルミナ50Ω基板を準備する。この評価用アルミナ50Ω基板上に 3.0mm×2.0mm の大きさの実施例１の弾性表面波装置をマウントし、図１（ｂ）に示すようにワイヤー３をボンディングして、圧電基板上ではなく、評価用アルミナ50Ω基板上において、接地電極が電気的に接続されるようにして周波数特性を測定した。その結果を図２に示す。
【００１６】
比較例１
図１０に示す従来例の弾性表面波装置を用いて実施例１と同一の方法条件で周波数特性を測定した。その結果を図３に示す。
実施例１の梯子型の SAWフィルタの周波数特性である図２と従来例の図３とを比較すると、図中の矢印で示した周波数範囲において、明らかに、図２に示す帯域外減衰量が図３に示すそれよりも大きく、実施例１により帯域外抑圧レベルは改善された。
【００１７】
なお、実施例１においては、並列腕共振器が 4個、直列腕共振器が 3個の場合の例を示したが、並列腕共振器が 2個、直列腕共振器が 1個、並列腕共振器が 3個、直列腕共振器が 4個あるいは並列腕共振器が 5個、直列腕共振器が 4個の場合も同様であり、並列腕共振器が 6個までの場合について、同様の効果が得られる。
【００１８】
実施例２
図４および図５に、実施例２の梯子型の弾性表面波装置の構成図を示す。この実施例では、直列腕共振器が 4個、並列腕共振器が 5個の場合を示している。図４は記号化した SAWフィルタの回路であり、図５は圧電性基板上の配置を示したものである。梯子型の SAWフィルタ１は、36°Ycut-X伝搬の LiTaO3 （リチウムタンタレート）からなる圧電基板２上に、入出力間で直列腕の SAW共振器S1、S2、S3、S4と並列腕の SAW共振器P1、P2、P3、P4、P5とを梯子状に形成して得た。実施例１と同一の方法条件で実施例２の弾性表面波装置の周波数特性を測定した。その結果を図６に示す。
【００１９】
実施例３
図７および図８に、実施例３の梯子型の弾性表面波装置の構成図を示す。この実施例では、直列腕の共振器S1、S2、S3、S4が 4個、並列腕の共振器P1、P2、P3、P4、P5が 5個の場合を示している。図７は記号化した SAWフィルタ１の回路であり、図８は36°Ycut-X伝搬の LiTaO3 （リチウムタンタレート）からなる圧電基板２上の配置を示したものである。実施例１と同一の方法条件で周波数特性を測定した。その結果を図９に示す。
【００２０】
実施例２および実施例３の梯子型の SAWフィルタの周波数特性である図６および図９と従来例の図３とを比較すると、図中の矢印で示した周波数範囲において、明らかに、図６および図９に示す帯域外減衰量が図３に示すそれよりも大きく、実施例２および実施例３により帯域外抑圧レベルは改善された。
【００２１】
さらに、図６と図９とを比較すると、図９に示す帯域外減衰量が図６に示すそれよりも大きく、実施例３は、より帯域外抑圧レベルが改善されていることが分かった。実施例２と実施例３とを比較した場合、実施例２にみられる隣接した並列腕を構成する SAW共振器（P1〜P5）間あるいは SAW共振器からパッケージ等の外部配線の接地端子に接続されたワイヤー３間によって生ずる不要信号（図５中のＢ、Ｃで示す信号の流れ）の飛び込みがない分だけ、実施例３の梯子型弾性表面波装置は帯域外抑圧レベルがより向上したものと考えられる。
【００２２】
なお、実施例２および実施例３においては、並列腕共振器が 5個、直列腕共振器が 4個の場合の例を示したが、並列腕共振器が 2個、直列腕共振器が 1個、並列腕共振器が 3個、直列腕共振器が 4個あるいは並列腕共振器が 4個、直列腕共振器が 5個の場合も同様であり、並列腕共振器が 6個までの場合について、同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の弾性表面波装置は、圧電性基板と、該圧電性基板上に少なくとも２個以上の弾性表面波共振器を直線状に配置して直列腕とし、少くとも２個以上の弾性表面波共振器を並列腕とする梯子型回路を形成してなる弾性表面波装置において、前記直列腕を構成する弾性表面波共振器の隣り合う弾性表面波共振器同士は、直列方向に平行な回路線により電気的に接続され、前記並列腕を構成する少くとも１個の弾性表面波共振器と前記並列腕を構成する他の弾性表面波共振器とが、前記直線に関して両側に配置されているので、帯域外抑圧レベル劣化を防ぐことができる。その結果、弾性表面波装置の製造に際して製造歩留りを向上させることができる。
【００２４】
請求項２の弾性表面波装置は、梯子型回路を形成してなる弾性表面波装置において、並列腕を構成する弾性表面波共振器の接地電極が各々分離されているので、帯域外抑圧レベル劣化をより防ぐことができる。その結果、弾性表面波装置の製造に際して製造歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の弾性表面波装置の構成図である。
【図２】実施例１の弾性表面波装置の周波数特性図である。
【図３】比較例１の弾性表面波装置の周波数特性図である。
【図４】実施例２の弾性表面波装置における記号化した SAWフィルタの回路図である。
【図５】実施例２の弾性表面波装置における圧電性基板上の配置図である。
【図６】実施例２の弾性表面波装置の周波数特性図である。
【図７】実施例３の弾性表面波装置における記号化した SAWフィルタの回路図である。
【図８】実施例３の弾性表面波装置における圧電性基板上の配置図である。
【図９】実施例３の弾性表面波装置の周波数特性図である。
【図１０】比較例１の弾性表面波装置の構成図である。
【図１１】   SAW共振器の電極構造図である。
【符号の説明】
１…… SAWフィルタ、２……圧電性基板、３……ボンディングワイヤー、４…… SAW共振器、５ａ、５ｂ……櫛形電極、６ａ、６ｂ……反射器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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