(57)【要約】【課題】高いＱ値を得るＳＡＷデバイスおよび電子機器を提供する。【解決手段】ＳＡＷデバイス１０は、すだれ状電極２０と、このすだれ状電極２０を挟み込む位置に配置した反射器３０とを圧電板１２上に設けた共振子型である。この圧電板１２には、オイラー角が（０°、１１３°〜１３５°、±（４０°〜４９°））の水晶板１４を用いている。そしてＳＡＷデバイス１０は、高いＱ値を得るために、すだれ状電極２０の電極線幅Ｌと電極間ピッチＰとの比η（η＝電極線幅Ｌ／電極間ピッチＰ）を０．１４以上、０．２２未満にしている。【選択図】図１
2008078984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すだれ状電極と、前記すだれ状電極を挟み込む位置に配置した反射器とを圧電板に設けた共振子型のＳＡＷデバイスであって、
前記圧電板は、オイラー角が（０°、１１３°〜１３５°、±（４０°〜４９°））の水晶板であり、
前記すだれ状電極の電極線幅と電極間ピッチとの比ηを０．１４以上、０．２２未満にした、
ことを特徴とするＳＡＷデバイス。
【請求項２】
前記すだれ状電極および前記反射器を備えた前記圧電板をパッケージに搭載したことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷデバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＳＡＷデバイスを搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
共振子型のＳＡＷデバイスは、すだれ状電極（ＩＤＴ）や反射器を水晶板上に設けている。そして１ポート型のＳＡＷデバイスでは、ＩＤＴを構成する一方の櫛部に電気信号を供給すると、水晶板にＳＡＷが励起して反射器間に定在波が生じる。ＩＤＴを構成する他方の櫛部は定在波が到達すると、この定在波の周波数に応じた周波数を有する電気信号に変換して出力している。このようなＳＡＷデバイスでは、櫛部を構成する電極指の幅寸法（電極線幅）にバラツキが生じているので、周波数にばらつきが生じてしまっていた。このため特許文献１に開示された発明では、面内回転ＳＴカット水晶板を用いたＳＡＷ装置における電極線幅と電極間ピッチとの比を０．５以上、０．６５以下とすることにより、ＩＤＴのバラツキに対する共振周波数の変動を小さくしている。
【特許文献１】特開２００３−２５８６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述したＳＡＷデバイスは、共振周波数のばらつきを小さくしているが、Ｑ値について全く考慮していなかった。このＱ値はエネルギ損失の程度を表しており、高い値を示す程エネルギ損失が少ない。このためＳＡＷデバイスがＳＡＷ共振子であり、これを発振回路に組み込んだ場合には、Ｑ値が低いとエネルギ損失が大きいので発振しないおそれがある。またエネルギ損失が大きいと、発振回路で消費される電力が大きくなってしまう。
【０００４】
なおＱ値は、発振回路にも依存しているのでどれくらいの値が必要かは発振回路によって変わるが、８０００以上あれば発振回路の構成にかかわりなく発振が十分に可能になる。
【０００５】
本発明は、高いＱ値を得るＳＡＷデバイスおよび電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＳＡＷデバイスは、すだれ状電極と、すだれ状電極を挟み込む位置に配置した反射器とを圧電板に設けた共振子型のＳＡＷデバイスであって、圧電板は、オイラー角が（０°、１１３°〜１３５°、±（４０°〜４９°））の水晶板であり、すだれ状電極の電極線幅Ｌと電極間ピッチＰとの比η（η＝電極線幅Ｌ／電極間ピッチＰ）を０．１４以上、０．２２未満にしたことを特徴としている。これによりＳＡＷデバイスは、Ｑ値を高くできるのでエネルギ損失を小さくでき、消費電力を低減できる。そして、このＳＡＷデバイスを発振回路に組み込めば、この発振回路の構成にかかわりなく確実に発振でき、また発振回路の消費電力を小さくできる。またＳＡＷデバイスは、前述したオイラー角の水晶板を用いているので、周波数温度特性を良好にすることができる。
【０００７】
また本発明に係るＳＡＷデバイスは、すだれ状電極および反射器を備えた圧電板をパッケージに搭載したことを特徴としている。これによりＳＡＷデバイスは、この圧電板等を安定した状態で保持することができ、電子機器に搭載し易くなる。
【０００８】
そして本発明に係る電子機器は、前述した特徴を有するＳＡＷデバイスを搭載したことを特徴としている。これにより電子機器は、ＳＡＷデバイスから確実に出力される信号を
利用できるので、不具合が生じることがなく、安定して動作できる。また電子機器の消費電力を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係るＳＡＷデバイスおよび電子機器の最良の実施形態について説明する。図１はＳＡＷデバイスの概略平面図である。本実施形態に係る共振子型のＳＡＷデバイス１０は、ＩＤＴ２０と、このＩＤＴ２０を挟み込む位置に配置した反射器３０とを圧電板１２に設けている。この圧電板１２には、オイラー角が（０°、１１３°〜１３５°、±（４０°〜４９°））で表される面内回転ＳＴカット水晶板１４を用いている。図２は面内回転ＳＴカット水晶板の説明図である。面内回転ＳＴカット水晶板１４は、オイラー角が（０°、０°、０°）で表される水晶Ｚ板１８をＸ軸周りにθ＝１１３°〜１３５°回転させるとともに、この回転された水晶板１６の面内においてＳＡＷの伝搬方向をＸ軸からψ＝±（４０°〜４９°）回転させたものである。この面内回転ＳＴカット水晶板１４は、温度変化に対する周波数の変化が小さく、周波数温度特性が極めてよくなっている。
【００１０】
またＩＤＴ２０は、図１に示すように、複数の電極指２４の基端をバスバー２６で接続した櫛部２２（２２ａ，２２ｂ）を一対有し、一方の櫛部２２ａを構成している電極指２４ａと他方の櫛部２２ｂを構成している電極指２４ｂを交互に配置している。さらに反射器３０は、複数の導体ストリップ３２の両端を接続したものであり、ＳＡＷが伝搬する方向におけるＩＤＴ２０の両側に配置してある。そしてＩＤＴ２０や反射器３０の電極材料には、アルミニウム、アルミニウム合金、金、銀、タングステン、タンタルまたは銅等を用いている。
【００１１】
このようなＳＡＷデバイス１０では、Ｑ値を高くするために、ＩＤＴ２０の電極指２４を調整している。図３はＳＡＷデバイスの概略断面図である。なお図３の中央部はＩＤＴ２０を設けた部分の断面を示し、両端部は反射器３０を設けた部分の断面を示している。そしてＩＤＴ２０の電極指２４の幅（電極線幅）をＬとし、ＩＤＴ２０の電極指２４の電極間ピッチをＰとし、ＩＤＴ２０の電極指２４の高さをＨとしている。また反射器３０の導体ストリップ３２の幅をＬｒとし、反射器３０の導体ストリップ３２の電極間ピッチをＰｒとしている。
【００１２】
図４はＱ値とηの関係を示すグラフである。ここでηは、ＩＤＴ２０の電極線幅Ｌと電極間ピッチＰとの比であり、η＝電極線幅Ｌ／電極間ピッチＰとなっている。この図４は、ＩＤＴ２０の電極線幅Ｌと電極間ピッチＰとの比ηを変えて作製した複数のＳＡＷデバイス１０を用意し、各ＳＡＷデバイス１０のＱ値を測定した結果を示している。なお、この試験用の各ＳＡＷデバイス１０は、オイラー角が（０°、１２７°、４５°）で表される面内回転ＳＴカット水晶板１４を用い、Ｈ／λ＝０．０４（λ：ＳＡＷの波長）、ＩＤＴ２０の対数を１８０対、反射器３０の反射グレーティング（導体ストリップ）本数を５００本にした構成となっている。
【００１３】
図４からわかるように、ηが小さくなるにしたがってＱ値が高くなっていき、ηが０．１６６のときに最高値になり、ηがさらに小さくなるとＱ値が低くなっている。そしてηが０．１６６のときのＱ値は８４１０〜８２３６となっている。またＱ値が８０００以上になるのは、ηが０．１４から０．２２までの範囲である。このような結果から、本実施形態に係るＳＡＷデバイス１０は、電極線幅Ｌと電極間ピッチＰとの比ηが０．１４以上、０．２２未満になるようにＩＤＴ２０を調整してある。
【００１４】
そしてＳＡＷデバイス１０は、０．１４≦η＜０．２２となっていれば、ＳＡＷ共振片やＳＡＷフィルタ等のいずれの構成になっていてもよく、またポート数が限定されること
もない。すなわちＳＡＷデバイス１０は、１ポートであってもよく、複数のポートを有していてもよい。またＳＡＷデバイス１０は、３つのＩＤＴ２０を並べてＳＡＷを音響結合させたフィルタ等であってもよい。
なお反射器３０の導体ストリップ３２の幅Ｌｒと電極間ピッチＰｒとの比ηｒは、ＩＤＴ２０のηと同程度であればよい。
【００１５】
以上説明したように、共振子型のＳＡＷデバイス１０は、ＩＤＴ２０の電極線幅Ｌと電極間ピッチＰとの比ηが０．１４≦η＜０．２２の関係を満たしているので、Ｑ値を８０００以上の高い値にすることができる。これによりエネルギ損失を小さくできる。そして、このＳＡＷデバイス１０を発振回路に組み込めば、消費電力を低減できる。また、この発振回路は、この回路構成にかかわりなく確実に発振できる。すなわち、このＳＡＷデバイス１０を備えた発振回路は、Ｑ値が高いことから安定して動作できる。
【００１６】
またＳＡＷデバイス１０は、面内回転ＳＴカット水晶板１４を用いているので、周波数温度特性を良好にすることができる。すなわち本実施形態に係るＳＡＷデバイス１０は、ＳＴカット水晶板を用いたＳＡＷデバイスよりも、周波数温度特性が良好になっている。
【００１７】
なおＳＡＷデバイスは、前述したＳＡＷデバイス１０、すなわち前述したＩＤＴ２０および反射器３０を備えた圧電板１２（以下「圧電板１２等」という。）をパッケージに搭載した形態であってもよい。図５は圧電板等をパッケージに収容したＳＡＷデバイスの概略断面図である。ＳＡＷデバイス４０は、圧電板１２等を収容するパッケージ４２を有している。パッケージ４２は、パッケージベース４４とリッド５６を備えている。このパッケージベース４４は、上方に向けて開口した凹陥部４６を有しており、この凹陥部４６の底面にパッド電極４８が設けてある。またパッケージベース４４の裏面に外部端子５０が設けてあり、この外部端子５０とパッド電極４８が導通している。そして圧電板１２等は、接着剤５２等を用いて凹陥部４６の底面に固着してある。このときＩＤＴ２０や反射器３０（図５には図示せず）は上方に向いており、ＩＤＴ２０のバスバー２６等とパッド電極４８にワイヤ５４を接合して、これらを１対１に導通している。またリッド５６は、パッケージベース４４の上側に固着しており、凹陥部４６内を封止している。このような構成のＳＡＷデバイス４０にすることにより、外部環境の状態にかかわらず圧電板１２等を安定した状態で保持することができ、また電子機器に搭載し易くなる。
【００１８】
そしてこのＳＡＷデバイス４０は、ＩＣ（集積回路）チップを搭載してもよい。このＩＣチップは、発振回路を備えており、ＩＤＴ２０と導通していればよい。これによりＳＡＷデバイス４０は、前記ＩＣチップからＩＤＴ２０に電気信号を供給することができ、またＩＤＴ２０から出力した信号を入力できるので、ＳＡＷ発振器になる。また前記ＩＣチップは、前記発振回路の他に電圧制御回路を備えていてもよい。これによりＳＡＷデバイス４０は、前記電圧制御回路に入力する制御電圧によって共振周波数を可変できるので、電圧制御型ＳＡＷ発振器（ＶＣＳＯ）になる。さらに前記ＩＣチップは、前述した回路の他にも温度補償回路等を備えることもできる。
【００１９】
そして前述したＳＡＷデバイス１０，４０は、様々な電子機器に搭載することができる。この電子機器の一例としては、図６に示す受信機を挙げることができる。受信機６０は、受信アンテナ６２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）６４、混合器６６、局部発振器６８、中間周波（ＩＦ）増幅器７０および検波器７２を備えている。具体的には、受信アンテナ６２は、ＬＮＡ６４を介して混合器６６の入力に接続している。また局部発振器６８も混合器６６の入力に接続している。この局部発振器６８は、ＳＡＷデバイス１０，４０と、このＳＡＷデバイス１０，４０に接続した発振回路を備えている。これにより局部発振器６８は、周波数信号を混合器６６に確実に出力できる。そして混合器６６の出力には、ＩＦ増幅器７０と検波器７２が直列に接続している。
【００２０】
そして相手方となる送信機から送信された信号は、受信アンテナ６２を介してＬＮＡ６４に入力し、ＬＮＡ６４で増幅された後に混合器６６に入力する。混合器６６は、局部発振器６８から周波数信号を入力して、ＬＮＡ６４から入力した信号をダウンコンバートして出力する。ダウンコンバートされた信号は、ＩＦ増幅器７０で増幅された後、検波器７２に入力して検波される。このような構成にすることにより、受信機６０は、前記送信機から送られた信号を受信することができる。また受信機６０は、局部発振器６８にＳＡＷデバイス１０，４０を備えているので、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＳＡＷデバイスの概略平面図である。
【図２】面内回転ＳＴカット水晶板の説明図である。
【図３】ＳＡＷデバイスの概略断面図である。
【図４】Ｑ値とηの関係を示すグラフである。
【図５】圧電板等をパッケージに収容したＳＡＷデバイスの概略断面図である。
【図６】受信機のブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０，４０………ＳＡＷデバイス、１２………圧電板、１４………面内回転ＳＴカット水晶板、２０………ＩＤＴ、２４………電極指、３０………反射器、４２………パッケージ、４４………パッケージベース、５６………リッド、６０………受信機、６８………局部発振器。
【図１】
2008078984.tif 000003
【図２】
2008078984.tif 000004
【図３】
2008078984.tif 000005
【図４】
2008078984.tif 000006
【図５】
2008078984.tif 000007
【図６】
2008078984.tif 000008