(57)【要約】【課題】ＳＡＷ基板のサイズをそのままにして、ＩＤＴ長を弾性表面波の伝搬方向に沿って長くする。【解決手段】ダブルトラックフィルタ１５は、圧電基板１６の図中上方に上トラック入力ＩＤＴ１７及び上トラック出力ＩＤＴ１８を、図中下方に下トラック入力ＩＤＴ１９と下トラック出力ＩＤＴ２０とを形成し、入力ＩＤＴと出力ＩＤＴ間には、シールド電極２１を設けて接地すると共に、圧電基板１６の両端部には、アブソーバ２２ａ、２２ｂを塗布している。更に圧電基板１６は、不要な表面波の振動エネルギーが、基板端面において反射しないよう平行四辺形としている。そこで、圧電基板１６に形成した上トラック入力ＩＤＴ１７及び上トラック出力ＩＤＴ１８と、下トラック入力ＩＤＴ１９及び下トラック出力ＩＤＴ２０との相対位置をシフトさせ、両者の形成領域を夫々圧電基板１６の両端面に塗布したアブソーバ２２ａ、２２ｂ近傍まで拡大した。【選択図】　　　　図１
2004146964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板に入力ＩＤＴ及び出力ＩＤＴを配置して構成するトランスバーサル型弾性表面波フィルタを、弾性表面波の伝搬方向が互いに平行となるよう２つ配置したダブルトラック型弾性表面波フィルタであって、
前記圧電基板の外形形状が前記トランスバーサル型弾性表面波フィルタの弾性表面波の伝搬方向と平行な２辺と弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺とを有する平行四辺形であって、
第１のトランスバーサル型弾性表面波フィルタと、第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタとを、弾性表面波の伝搬方向に沿って相対位置をシフトして配置したことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記２つのトランスバーサル型弾性表面波フィルタのシフト量は、弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺の傾斜に対応したものであることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
圧電基板の前記弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺の近傍にアブソーバを塗布したことを特徴とする請求項１又は２記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
前記第１及び第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの入出力ＩＤＴ間にそれぞれシールド電極が配置され、
この２つのシールド電極は一体化されており、
少なくとも一箇所が接地されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
【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フィルタに関し、特にシングルトラック型弾性表面波フィルタを圧電基板上に並列に配置したダブルトラック型弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴの弾性表面波の伝搬方向長を長くすることにより、フィルタの諸特性を改善した弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、弾性表面波フィルタ（以降、ＳＡＷフィルタと称す）は通信分野で広く利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に携帯電話機等に多く用いられている。
ＳＡＷフィルタは、すだれ状のくし型電極（以降、ＩＤＴと称す）に電圧を印加することにより圧電基板の表面に弾性表面波を励起し、所望の周波数特性を備えた伝搬特性を得ることにより、所定の機能を果たすものである。そこで、ＳＡＷフィルタの一例としてトランスバーサル型弾性表面波フィルタ（以降、トランスバーサルフィルタと称す）について以降説明する。
【０００３】
図４は、従来のトランスバーサルフィルタの基本構成例を示す図である。一般的なトランスバーサルフィルタ１は、圧電基板２の主面上に２個のＩＤＴ電極を、これらのＩＤＴ電極が励起する表面波の伝搬方向に沿って配置し、一方を表面波励振用の入力ＩＤＴ３とし、他方を受信用の出力ＩＤＴ電極４として構成する。そこで、トランスバーサルフィルタ１は、入力ＩＤＴ３に電圧を印加すると、印加された電気信号は、電気エネルギーから機械エネルギーに変換されて弾性表面波となり、圧電基板２の表面を伝搬して出力ＩＤＴ４へ到達する。出力ＩＤＴ４においては、検出した弾性表面波を電気エネルギーに変換し電気信号として出力する。
【０００４】
ＩＤＴ３、及び４は、くし状の電極（電極指）を相互に交差するように並べたもので、その電極幅（ライン幅）をＬとし、電極の間隔幅（スペース幅）をＳとすると、ＩＤＴが同期する波長λは、
λ＝２×（Ｌ＋Ｓ）
となり、弾性表面波の伝搬速度をｖとすると、周波数ｆは、
ｆ＝ｖ／λ
となる。又、一般的に、ＩＤＴの対数（電極指が交差する対の数）が多いほど周波数特性等の電気的特性が良好であり、従って、圧電基板の弾性表面波が伝搬する経路が長いほどＩＤＴの対数を多く確保することが出来、電気的特性の優れたＳＡＷフィルタを構成することが出来る。
【０００５】
次に近年、携帯電話機等の発展に伴って、ＳＡＷフィルタに求められる電気的、或いは機械的性能がより厳しいものになっており、それに対応する一つの方法として、例えば特開２００２−１６４７６３号公報等に開示されているダブルトラック型弾性表面波フィルタ（以降、ダブルトラックフィルタと称す）がある。ダブルトラックフィルタは、図４において示したシングルトラック型弾性表面波フィルタ（以降、シングルトラックフィルタと称す）を、圧電基板上に二つ並列に配置したもので、その結果、シングルトラックフィルタと比べてＳＡＷフィルタの設計自由度が高まるため、フィルタの伝達応答性能が改善される等フィルタ特性の向上が図られる。
【０００６】
図５に、従来のダブルトラックフィルタの第１の構成例を示す。ダブルトラックフィルタ５は、圧電基板６の図中上方に上トラック入力ＩＤＴ７及び上トラック出力ＩＤＴ８を、図中下方に下トラック入力ＩＤＴ９及び下トラック出力ＩＤＴ１０を、ＩＤＴに励起する弾性表面波の伝搬方向が互いに平行となるよう形成し、入力ＩＤＴと出力ＩＤＴ間には、両ＩＤＴ間が電気的に結合して漏洩する直逹波による不要波を除去するためのシールド電極１１を設けて接地すると共に、圧電基板６の両端部には、粘着物質等からなるアブソーバ１２ａ、１２ｂを塗布し、ＩＤＴ電極から基板端面に向かって進む不要な表面波の振動エネルギーを吸収している。
【０００７】
更に圧電基板６は、ＩＤＴ電極から基板端面に向かって進む表面波の振動エネルギーが、基板端面において反射し同位相でＩＤＴ電極に戻ることを低減するため、基板端面を表面波の伝搬方向の垂直方向から傾け、平行四辺形としている。
【０００８】
又、アブソーバ１２ａ、１２ｂの塗布幅は、フィルタ特性を劣化させない程度の最小幅が、圧電基板６の図中左端では上トラック入力ＩＤＴ７の左上、圧電基板６の図中右端では下トラック出力ＩＤＴ１０の右下で塗布されており、圧電基板６の図中左端では下に行くほどアブソーバ１２ａの塗布幅は広がり、圧電基板６の図中右端では上に行くほどアブソーバ１２ｂの塗布幅は拡がっている。
【０００９】
図６は、従来のダブルトラックフィルタの第２の構成例を示す。本構成例は、図５の構成例と比較して、アブソーバの塗布方法のみを変更したもので、他の構成は図５と同一である。アブソーバの塗布幅の最小値は、弾性表面波の波長の１０〜２０倍程度とされ、圧電基板の端面からの反射波によってフィルタ性能を劣化させない程度の最小幅が選択される。図６におけるダブルトラックフィルタ１３に塗布したアブソーバ１４ａ、１４ｂは、圧電基板の端面に沿って同一塗布幅で、且つフィルタ性能を劣化させない程度の最小幅で塗布したものであり、アブソーバは、不要な弾性表面波を吸収させることを目的にしており、最低限の量が、所定の塗布幅で塗布されていれば良い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機等に使用されるＳＡＷフィルタは、近年益々小型化が要求されていると共に、電気的特性の改良が図られている。前述したように、ＳＡＷフィルタは、ＩＤＴの対数が多いほど周波数特性等の電気的特性が良好であり、従って、圧電基板が弾性表面波の伝搬方向に長いほどＩＤＴの対数を多く確保することが出来るため、従来、ＳＡＷ基板をパッケージに設けたキャビティに収容する際に、ＳＡＷ基板をキャビティサイズぎりぎりまで大きくし、少しでも圧電基板を弾性表面波の伝搬方向に沿って長くしている。
【００１１】
しかしながら、ＳＡＷ基板のサイズを大きくすると、ＳＡＷ基板をパッケージに収容する時に、パッケージに設けたキャビティ寸法のばらつきや、ＳＡＷ基板を実装する際の実装ずれ等により、ＳＡＷ基板がパッケージの側壁に衝突して破損する等の不具合が生じることがあり問題となっていた。
本発明は上述したような問題を解決するためになされたものであって、ＳＡＷ基板のサイズをそのままにして、ＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って長くする手段を備えたＳＡＷフィルタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わるＳＡＷフィルタは、以下の構成をとる。
請求項１記載のＳＡＷフィルタは、圧電基板に入力ＩＤＴ及び出力ＩＤＴを配置して構成するトランスバーサルフィルタを、弾性表面波の伝搬方向が互いに平行となるよう２つ配置したダブルトラックフィルタであって、前記圧電基板の外形形状が前記トランスバーサルフィルタの弾性表面波の伝搬方向と平行な２辺と弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺とを有する平行四辺形であって、第１のトランスバーサルフィルタと、第２のトランスバーサルとを、弾性表面波の伝搬方向に沿って相対位置をシフトして配置するよう構成する。
【００１３】
請求項２記載のＳＡＷフィルタは、前記２つのトランスバーサルフィルタのシフト量は、弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺の傾斜に対応するよう構成する。
【００１４】
請求項３記載のＳＡＷフィルタは、圧電基板の前記弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺の近傍にアブソーバを塗布するよう構成する。
【００１５】
請求項４記戴のＳＡＷフィルタは、前記第１及び第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの入出力ＩＤＴ間にそれぞれシールド電極が配置され、この２つのシールド電極は一体化されており、少なくとも一箇所が接地されるよう構成する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明は、圧電基板端面において反射する不要な弾性表面波の位相をＩＤＴ上で合成させないよう前記圧電基板の外形形状を、トランスバーサルフィルタの弾性表面波の伝搬方向と平行な２辺と弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺とを有する平行四辺形とした上でダブルトラックフィルタを構成し、圧電基板の弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺の近傍に、フィルタ性能を劣化させない程度の最小幅でアブソーバを塗布した構造のＳＡＷフィルタにおいて、第１のトランスバーサル型弾性表面波フィルタと、第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタとを、弾性表面波の伝搬方向に沿って相対位置をシフトして配置させ、前記アブソーバの近傍まで拡大した。従って、従来のダブルトラックフィルタに比べ、同一の圧電基板サイズで、弾性表面波の伝搬方向のＩＤＴ長が長くなり、ＩＤＴの対数を多く確保することが出来ることから、周波数特性等の電気的特性が良好なＳＡＷフィルタを実現可能となる。
【００１７】
図１は、本発明に係るＳＡＷフィルタにおいて、ダブルトラックフィルタの一実施例を示す構成図である。本発明に係わるダブルトラックフィルタ１５は、圧電基板１６の図中上方に上トラック入力ＩＤＴ１７及び上トラック出力ＩＤＴ１８を、図中下方に下トラック入力ＩＤＴ１９と下トラック出力ＩＤＴ２０とを、圧電基板上に励起する弾性表面波の伝搬方向に沿って平行となるよう形成し、入力ＩＤＴと出力ＩＤＴ間には、両ＩＤＴ間が電気的に結合して漏洩する直逹波による不要波を除去するためのシールド電極２１を設けて接地すると共に、圧電基板１６の両端部には、粘着物質等からなるアブソーバ２２ａ、２２ｂを塗布し、ＩＤＴ電極から基板端面に向かって進む不要な表面波の振動エネルギーを吸収している。
【００１８】
更に圧電基板１６は、ＩＤＴ電極から基板端面に向かって進む不要な表面波の振動エネルギーが、基板端面において反射し同位相でＩＤＴ電極に戻りにくいよう、基板端面を表面波の伝搬方向の垂直方向から傾け、平行四辺形としている。
【００１９】
そこで、本発明に係わるダブルトラックフィルタ１５は、上トラック入力ＩＤＴ１７及び上トラック出力ＩＤＴ１８と、下トラック入力ＩＤＴ１９及び下トラック出力ＩＤＴ２０とが夫々トランスバーサルフィルタを実現しうるよう配置されており、上トラック入力ＩＤＴ１７と下トラック入力ＩＤＴ１９と間に電圧を印加すると、印加された電気信号は、電気エネルギーから機械エネルギーに変換されて弾性表面波となり、圧電基板１６の表面を伝搬して上トラック出力ＩＤＴ１８及び下トラック出力ＩＤＴ２０へ到達する。上トラック出力ＩＤＴ１８及び下トラック出力ＩＤＴ２０においては、検出した弾性表面波を電気エネルギーに変換し電気信号として出力する。
【００２０】
本実施例によれば、圧電基板１６に形成した上トラック入力ＩＤＴ１７及び上トラック出力ＩＤＴ１８と、下トラック入力ＩＤＴ１９及び下トラック出力ＩＤＴ２０とを、弾性表面波の伝搬方向に沿って相対位置をシフトして配置させたことにより両者の形成領域は、夫々圧電基板１６の両端面に塗布したアブソーバ２２ａ、２２ｂ近傍まで拡大しており、平行四辺形をした圧電基板１６のスペースをフルに使用し、ＩＤＴ長を弾性表面波の伝搬方向に沿って拡張している。ＩＤＴ長の拡張幅を図１により従来例と比較すると、上トラック側においては、寸法Ａの部分が従来例より拡張し、下トラック側においては、寸法Ｂの部分が従来例より拡張している。
拡張幅Ａ，Ｂは、上下２つのフィルタを圧電基板１６の傾斜した２辺の傾斜角に対応してシフトさせたときに最大となる。
【００２１】
このように上下のトラックの入出力ＩＤＴをシフトさせて配置しても、両者は、弾性表面波の伝播方向に沿って並列に並べた状態を維持し、ダブルトラックフィルタの機能に影響を与えることは無い。従って、従来のダブルトラックフィルタに比べて圧電基板にＩＤＴの対数を多く形成することが出来、同一サイズの圧電基板を使用して、周波数特性等の電気的特性が良好なＳＡＷフィルタを実現可能となる。
【００２２】
又、本実施例におけるアブソーバ２２ａ、２２ｂは、圧電基板１６の端面に沿って同一塗布幅で、且つフィルタ性能を劣化させない程度の最小幅で塗布している。
一方、入出力ＩＤＴ間に配置されたシールド電極２１は、上トラック入力ＩＤＴ１７及び上トラック出力ＩＤＴ１８と、下トラック入力ＩＤＴ１９及び下トラック出力ＩＤＴ２０との相対位置をシフトさせて配置したため、従来のように長方形の形状とはならないが、図１に示すように変形させて配置すればよい。
【００２３】
図２は、ＳＡＷ素子をパッケージに気密封止したＳＡＷフィルタの断面図の一例である。ＳＡＷフィルタ２３は、パッケージ２４に設けた凹部の内底面にＳＡＷ素子２５を接着剤２６を用いて固定し、パケージ２４の上面開口部を蓋２７を用いて気密封止した構造である。ＳＡＷ素子２５には、入力ＩＤＴ２８及び出力ＩＤＴ２９の各バスバー、及びシールド電極に、ボンディング用のパッドが設けられており、パッケージ２４の段差部に設けた所定の接続用ボンディングパッド３０にボンディング接続され、パッケージ２４の内部を経て外線出力端子３１に導出される。
【００２４】
図３は、本発明に係るＳＡＷフィルタにおいて、図１に示したダブルトラックフィルタの変形例を示す構成図である。図３は、図１と比較して、入出力ＩＤＴ間に設けたシールド電極の形状を変形したことが異なる。従って、シールド電極の形状以外は図１と同一構成である。そこで、本変形例においては、シールド電極用のボンディングパッドを圧電基板の上下に少なくとも２箇所設けた。
尚、本実施例においては、ダブルトラックフィルタの入出力形式として平衡型を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、片端の入出力端子を接地して不平衡型フィルタとして機能させられることは自明である。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように請求項１及び２記載の発明は、上トラック入力ＩＤＴ及び上トラック出力ＩＤＴと、下トラック入力ＩＤＴ及び下トラック出力ＩＤＴとの形成領域を、夫々圧電基板の両端面に塗布したアブソーバの近傍まで拡大しており、平行四辺形をした圧電基板のスペースをフルに使用して、ＩＤＴ長を弾性表面波の伝搬方向に沿って拡張したことから、従来のダブルトラックフィルタに比べて圧電基板にＩＤＴの対数を多く形成することが出来、同一サイズの圧電基板を使用して、周波数特性等の電気的特性が良好なＳＡＷフィルタを実現することが可能となり、ＳＡＷフィルタの性能を向上させる上で著しい効果を発揮することが出来る。
【００２６】
請求項３記載の発明は、圧電基板の弾性表面波の伝搬方向と非直角に交差する２辺の近傍に圧電基板の端面に沿って同一塗布幅で、且つフィルタ性能を劣化させない程度の最小幅でアブソーバを塗布しており、不要な弾性表面波を吸収させることにより、ＳＡＷフィルタの性能を向上させる上で著しい効果を発揮することが出来る。
【００２７】
請求項４記載の発明は、上トラックシールド電極と下トラックシールド電極とを一体化して形成しており、シールド電極とパッケージに設けた接続用ボンディングパッドとのボンディング接続が１個所で済み、ＳＡＷフィルタを製造する上で著しい効果を発揮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＳＡＷフィルタにおいて、ダブルトラックフィルタの一実施例を示す構成図である。
【図２】ＳＡＷ素子をパッケージに気密封止したＳＡＷフィルタの断面図の一例である。
【図３】本発明に係るＳＡＷフィルタにおいて、図１に示したダブルトラックフィルタの変形例を示す構成図である。
【図４】従来のトランスバーサルフィルタの基本構成例を示す図である。
【図５】従来のダブルトラックフィルタの第１の構成例である。
【図６】従来のダブルトラックフィルタの第２の構成例である。
【符号の説明】
１・・トランスバーサルフィルタ、　２・・圧電基板、
３・・入力ＩＤＴ、　　　　　　　　４・・出力ＩＤＴ、
５・・ダブルトラックフィルタ、　　６・・圧電基板、
７・・上トラック入力ＩＤＴ、　　　８・・上トラック出力ＩＤＴ、
９・・下トラック入力ＩＤＴ、　　１０・・下トラック出力ＩＤＴ、
１１・・シールド電極、　　　　　　１２ａ、１２ｂ・・アブソーバ、
１３・・ダブルトラックフィルタ、　１４ａ、１４ｂ・・アブソーバ、
１５・・ダブルトラックフィルタ、　１６・・圧電基板、
１７・・上トラック入力ＩＤＴ、　　１８・・上トラック出力ＩＤＴ、
１９・・下トラック入力ＩＤＴ、　　２０・・下トラック出力ＩＤＴ、
２１・・シールド電極、　　　　　　２２ａ、２２ｂ・・アブソーバ、
２３・・ＳＡＷフィルタ、　　　　　２４・・パッケージ、
２５・・ＳＡＷ素子、　　　　　　　２６・・接着剤、
２７・・蓋、　　　　　　　　　　　２８・・入力ＩＤＴ、
２９・・出力ＩＤＴ、　　　　　　　３０・・接続用ボンディングパッド、
３１・・外線接続端子、　　　　　　３２・・ダブルトラックフィルタ、
３３ａ、３３ｂ・・シールド電極
【図１】
2004146964.tif 000003
【図２】
2004146964.tif 000004
【図３】
2004146964.tif 000005
【図４】
2004146964.tif 000006
【図５】
2004146964.tif 000007
【図６】
2004146964.tif 000008