(57)【要約】    【課題】  帯域幅が広く、通過帯域外減衰量が大きく、フィルタ特性の急峻性に優れている、端面反射型の弾性表面波フィルタ装置を提供する。    【解決手段】  少なくとも１つの縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ３，５と、少なくとも１つの横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ４とが１つの圧電基板上に構成されており、かつ縦続接続されており、縦結合端面反射型多重モードフィルタ３，５におけるＩＤＴの端部から２本目の電極指の中心と端面との間の距離である端面位置が０．５λ1以外とされており、横結合端面反射型多重モードフィルタ４の端面位置が０．５λ2以外とされており、表面波伝搬方向と直交する方向において隣接する縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ３と、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ４の各一方の端面が圧電基板２を一度に切断することにより面一となるように構成されている、弾性表面波フィルタ装置１。【選択図】      図１
2005223689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタと、少なくとも１つの横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタとが縦続接続されており、前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタとが表面波伝搬方向と直交する方向に並べられて同一圧電基板上に構成されており、
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタが、それぞれ、少なくとも１つのＩＤＴを有し、端面位置が、ＩＤＴの端部から２本目の電極指の中心と端面との間の距離である場合、
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタにおける端面位置が０．５λ1（但し、λ1は、縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタのＩＤＴにおける電極指ピッチ）以外とされており、かつ前記横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置が０．５λ2（但し、λ2は、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタのＩＤＴの電極指ピッチ）以外とされており、
表面波伝搬方向と直交する方向において隣接する縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの各一方の端面が、前記圧電基板を一度に切断することにより形成されており、かつ面一とされていることを特徴とする、弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの中心周波数が一致している請求項１に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項３】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの中心周波数の端面位置依存性曲線と、前記横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの中心周波数の端面位置依存性曲線との交点が、前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの各端面位置とされている請求項１または２に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項４】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの電極指ピッチλ1と、前記横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの電極指ピッチλ2とが等しい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項５】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの電極指ピッチλ1と、前記横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの電極指ピッチλ2とが異なっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項６】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置が０．５１λ1以上、０．６０λ1以下、かつ前記横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置が０．５８λ2以上、０．８５λ2以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項７】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタが縦続接続されている構成において、前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの入出力端子の一方が平衡信号端子とされている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項８】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ａが、ｘ−０．１≦ａ≦ｘ＋０．１であり、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ｂがｙ−０．１≦ｂ≦ｙ＋０．１であり、ｘ，ｙが下記の式（１）及び（２）を満たすように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
Ｄ2（ｙ−０．５）＋Ｖ2／λ2＝Ｄ1（ｘ−０．５）＋Ｖ1／λ1…（１）
２ｙλ2＋Ｎ2λ2＝２ｘλ1＋Ｎ1λ1＋Ｇλ1…（２）
但し、λ1：縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの電極指ピッチ（μｍ）、Ｖ1：縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ設計時の基板音速（ｍ／秒）、Ｄ1：縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置による中心周波数の変化率（ＭＨｚ／λ）、Ｎ1：縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの対数、Ｇ：縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの結合長であるＩＤＴ−ＩＤＴ間ギャップで隣接する電極指間中心距離（λ1）、λ2：横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの電極指ピッチ（μｍ）、Ｖ2：横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ設計時の基板の音速（ｍ／秒）、Ｄ2：横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置による中心周波数の変化率（ＭＨｚ／λ）、Ｎ2：横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの対数
【請求項９】
前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ａがｘ−０．０５≦ａ≦ｘ＋０．０５であり、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ｂがｙ−０．０５≦ｂ≦ｙ＋０．０５である、請求項８に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の端面反射型の共振子型弾性表面波フィルタを接続してなる弾性表面波フィルタ装置に関し、より詳細には、少なくとも１つの縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ及び少なくとも１つの横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタを縦続接続してなる弾性表面波フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の端面反射型弾性表面波フィルタを接続してなる弾性表面波フィルタ装置が種々提案されている。例えば、下記の特許文献１には、少なくとも１つの圧電基板上に、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ（以下、横結合フィルタと略す）、縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ（以下、縦結合フィルタと略す）及び横結合フィルタが表面波伝搬方向と直交する方向においてこの順序で配置されている弾性表面波フィルタ装置が開示されている。ここでは、圧電基板の対向し合う一対の端面が表面波を反射する反射端面とされている。
【０００３】
なお、本明細書においては、端面反射型の表面波フィルタにおけるＩＤＴの表面波伝搬方向一端から２本目の電極指の中心と、該電極指に近い側の端面との距離を端面位置とし、隣接する同電位の電極指の中心間距離を電極指ピッチと表現することとする。
【０００４】
特許文献１に記載の弾性表面波装置では、縦結合フィルタの端面位置が０．５λ1（但し、λ1は、縦結合フィルタにおけるＩＤＴの電極指ピッチ）、横結合フィルタの端面位置が０．５λ2（λ2は横結合フィルタにおけるＩＤＴの電極指ピッチ）とされており、かつλ2がλ1よりも大きくされていた。
【０００５】
他方、上記のように、縦結合フィルタ及び横結合フィルタを縦続接続してなる弾性表面波装置として、例えば、図１０に示す弾性表面波フィルタ装置が知られている。弾性表面波フィルタ装置１０１は、矩形板状の一枚の圧電基板１０２を用いて構成されている。圧電基板１０２は、対向し合う一対の端面１０２ａ，１０２ｂを有する。
【０００６】
圧電基板１０２上に電極を形成することにより、縦結合フィルタ１０３、横結合フィルタ１０４及び縦結合フィルタ１０５が表面波伝搬方向と直交する方向に並べられている。縦結合フィルタ１０３は、ＩＤＴ１０３ａ，１０３ｂを所定のＩＤＴ間隔を隔てて配置した構造を有する。また、横結合フィルタ１０４は、ＩＤＴ１０４ａ，１０４ｂを、表面波伝搬方向と直交する方向に並設した構造を有する。縦結合フィルタ１０５は、ＩＤＴ１０５ａ，１０５ｂをＩＤＴ間隔を隔てて表面波伝搬方向に配置した構造を有する。
【０００７】
縦結合フィルタ１０３，１０５及び横結合フィルタ１０４は、いずれも、端面１０２ａ，１０２ｂを表面波を反射させる端面として利用した端面反射型の表面波フィルタである。
【０００８】
図１１は、図１０に示した端面反射型の弾性表面波フィルタ装置１０１の周波数特性を示す図である。ここでは、縦結合フィルタ１０３，１０５における電極指ピッチλ1は４４．８２μｍ、横結合フィルタ１０４における電極指ピッチλ2は４５．１０μｍとされている。また、縦結合フィルタ１０３，１０５のそれぞれにおける個々のＩＤＴの電極指の対数の合計は５０対、横結合フィルタ１０４における各ＩＤＴの電極指の対数は５０対とされている。また、縦結合フィルタ１０３，１０５におけるＩＤＴ間隔は０．３１λ1とされている。また、縦結合フィルタ１０３，１０５の端面位置は０．５λ1、横結合フィルタ１０４の端面位置は０．５８λ2とされている。
【特許文献１】特許第３２８９６７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置では、縦結合フィルタの端面位置が０．５λ1、横結合フィルタの端面位置が０．５λ2とされており、電極指ピッチλ２が電極指ピッチλ1よりも大きくされていた。そのため、横結合フィルタの中心周波数が縦結合フィルタの中心周波数よりも低くならざるを得なかった。そのため、通過帯域内にリップルが発生するという問題があった。
【００１０】
また、縦結合フィルタのみの縦続接続では急峻性を高めるのが困難であった。また、横結合フィルタのみの縦続接続では帯域外減衰量を大きくできなかった。
【００１１】
図１０に示したように、入力端及び出力端に縦結合フィルタ１０３，１０５が用いられ、その間に横結合フィルタ１０４が接続されている弾性表面波フィルタ装置１０１では、横結合フィルタ１０４と同程度の低損失性及びフィルタ特性の急峻性を確保しつつ、帯域外減衰量を改善することができる。加えて、横結合フィルタのみを用いた場合には困難であった平衡入力及び／または出力型のフィルタを容易に構成することができるという利点を有する。すなわち、横結合フィルタのみを用いて平衡信号端子を構成する場合、結合部の共通バスバー部分を２つの部分に分離する方法、あるいは入出力ＩＤＴを二分割する方法などが用いられていた。しかしながら、前者の方法では、結合部の電極が細くなり、パターニングが困難となり、かつ電極が細くなるため電機抵抗が大きくなるという問題があった。後者の方法では、分割により、インピーダンスが４倍となり、所望のインピーダンスが得られないという問題があった。
【００１２】
しかしながら、弾性表面波フィルタ装置１０１においても、一枚の圧電基板を用いて端面反射型の縦結合フィルタ及び横結合フィルタを縦続接続した構成においては、縦結合フィルタ１０３，１０５と横結合フィルタ１０４の中心周波数がずれざるを得ず、従って良好なフィルタ特性は得られ難かった。
【００１３】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、一枚の圧電基板の対向し合う一対の端面を反射端面として利用しており、該一枚の圧電基板に少なくとも１つの縦結合フィルタ及び少なくとも１つの横結合フィルタが構成されており、かつ縦続接続されている弾性表面波フィルタ装置であって、縦結合フィルタの中心周波数と横結合フィルタの中心周波数とが一致されており、従って、帯域外減衰量の改善及びフィルタ特性の急峻性を効果的に高め得る弾性表面波フィルタ装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、帯域外減衰量及びフィルタ特性の急峻性を高め得るだけでなく、さらに、縦結合フィルタ及び横結合フィルタを縦続接続してなる構成を有する弾性表面波フィルタ装置において、電気抵抗の増大やインピーダンスの増大とを招くことなく、平衡入力及び／または出力型の構成を容易に実現し得る弾性表面波フィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置は、少なくとも１つの縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ（縦結合フィルタ）と、少なくとも１つの横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタ（横結合フィルタ）とが縦続接続されており、前記縦結合フィルタ及び横結合フィルタが表面波伝搬方向と直交する方向に並べられて同一圧電基板上に構成されており、前記縦結合フィルタ及び横結合フィルタが、それぞれ、少なくとも１つのＩＤＴを有し、端面位置がＩＤＴの端部から２本目の電極指の中心と端面との間の距離である場合、前記縦結合フィルタにおける端面位置が０．５λ1（但し、λ1は、縦結合フィルタのＩＤＴにおける電極指ピッチ）以外とされており、かつ前記横結合フィルタの端面位置が０．５λ2（但し、λ2は、横結合フィルタのＩＤＴの電極指ピッチ）以外とされており、表面波伝搬方向と直交する方向において隣接する縦結合フィルタ及び横結合フィルタの各一方の端面が、前記圧電基板を一度に切断することにより形成されており、かつ面一とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置では、前記縦結合フィルタ及び横結合フィルタの中心周波数が一致している。
【００１７】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置のある特定の局面では、前記縦結合フィルタの中心周波数の端面位置依存性曲線と、前記横結合フィルタの中心周波数の端面位置依存性曲線との交点が、前記縦結合フィルタ及び横結合フィルタの各端面位置とされている。
【００１８】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記縦結合フィルタの電極指ピッチλ1と、前記横結合フィルタの電極指ピッチλ2とが等しい。
【００１９】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記縦結合フィルタの電極指ピッチλ1と、前記横結合フィルタの電極指ピッチλ2とが異なっている。
【００２０】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記縦結合フィルタの端面位置が０．５１λ1以上、０．６０λ1以下、かつ前記横結合フィルタの端面位置が０．５８λ2以上、０．８５λ2以下である。
【００２１】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記縦結合フィルタ及び横結合フィルタが縦続接続されている構成において、前記縦結合フィルタの入出力端子の一方が平衡信号端子とされている。
【００２２】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置のさら別の特定の局面では、前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ａが、ｘ−０．１≦ａ≦ｘ＋０．１を満たし、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ｂがｙ−０．１≦ｂ≦ｙ＋０．１を満たし、ｘ，ｙが下記の式（１）及び（２）を満たすように構成されている。
【００２３】
Ｄ2（ｙ−０．５）＋Ｖ2／λ2＝Ｄ1（ｘ−０．５）＋Ｖ1／λ1…（１）
２ｙλ2＋Ｎ2λ2＝２ｘλ1＋Ｎ1λ1＋Ｇλ1…（２）
但し、λ1：縦結合フィルタの電極指ピッチ（μｍ）、Ｖ1：縦結合フィルタ設計時の基板音速（ｍ／秒）、Ｄ1：縦結合フィルタの端面位置による中心周波数の変化率（ＭＨｚ／λ）、Ｎ1：縦結合フィルタの対数、Ｇ：縦結合フィルタの結合長であるＩＤＴ−ＩＤＴ間ギャップで隣接する電極指間中心距離（λ1）、λ2：横結合フィルタの電極指ピッチ（μｍ）、Ｖ2：横結合フィルタ設計時の基板の音速（ｍ／秒）、Ｄ2：横結合フィルタの端面位置による中心周波数の変化率（ＭＨｚ／λ）、Ｎ2：横結合フィルタの対数
好ましくは、前記縦結合フィルタの端面位置ａがｘ−０．０５≦ａ≦ｘ＋０．０５の範囲にあり、横結合フィルタの端面位置ｂがｙ−０．０５≦ｂ≦ｙ＋０．０５の範囲にある。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置では、圧電基板上に少なくとも１つの縦結合フィルタ及び少なくとも１つの横結合フィルタが縦続接続されるように構成されており、かつ上記縦結合フィルタ及び横結合フィルタの反射端面が、同一圧電基板の一対の対向し合う端面により構成されている弾性表面波フィルタ装置において、縦結合フィルタの端面位置が０．５λ1以外とされており、横結合フィルタの端面位置が０．５λ2以外とされており、表面波伝搬方向と直交する方向において隣接する縦結合フィルタ及び横結合フィルタの各一方の端面が、上記圧電基板を一度に切断することにより形成されており、かつ面一とされている。従って、縦結合フィルタにおいて、端面位置を０．５λ1以外とすることができるため、λ1＝λ2として縦結合フィルタの中心周波数と、横結合フィルタの中心周波数とを等しくすることができる。よって、帯域外減衰量の拡大及びフィルタ特性の急峻性の向上を効果的に図ることが可能となる。
【００２５】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置においては、縦結合フィルタの中心周波数の端面位置依存性曲線と、横結合フィルタの中心周波数の端面位置依存性曲線との交点が、縦結合フィルタ及び横結合フィルタの各端面位置となるように縦結合フィルタ及び横結合フィルタが構成されている。
【００２６】
従って、縦結合フィルタの中心周波数と、横結合フィルタの中心周波数を容易に一致させることができ、かつ本発明に従って良好な帯域外減衰量及びフィルタ特性の急峻性の向上を図ることができる。
【００２７】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置において、縦結合フィルタの電極指ピッチλ1と、横結合フィルタの電極指ピッチλ2とが等しい場合には、横結合フィルタよりも縦結合フィルタの中心周波数を容易に一致させることができる。もっとも、本発明においては、縦結合フィルタの電極指ピッチλ1と、横結合フィルタの電極指ピッチλ2とは異なっていてもよく、その場合においても、端面位置の制御により、縦結合フィルタの中心周波数と、横結合フィルタの中心周波数とを一致させることができる。
【００２８】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置において、前記縦結合フィルタの端面位置が０．５１λ1以上、０．６０λ1以下、かつ前記横結合フィルタの端面位置が０．５８λ2以上、０．８５λ2以下である場合には、帯域外減衰量を４５ｄＢ以上に大きくすることができる。
【００２９】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置において、前記縦結合フィルタ及び横結合フィルタが縦続接続されている構成において、前記縦結合フィルタの入出力端子の一方が平衡信号端子とされている場合には、横結合フィルタの電極構造をする必要がないため、容易に平衡入力及び／または出力型の弾性表面波フィルタ装置を提供することができる。
【００３０】
すなわち、電気抵抗の増大やインピーダンスの増大を招くことなく、本発明に従って帯域外減衰量の拡大及びフィルタ特性の急峻性が高められた、平衡入力及び／または出力型の弾性表面波フィルタ装置を提供することができる。
【００３１】
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置において、前記縦結合フィルタの端面位置ａが、ｘ−０．１≦ａ≦ｘ＋０．１の範囲にあり、横結合フィルタの端面位置ｂがｙ−０．１≦ｂ≦ｙ＋０．１の範囲にあり、ｘ，ｙが上述した式（１）及び（２）を満たすように構成されている場合には、縦結合フィルタと横結合フィルタの中心周波数を一致させることのできる端面位置の範囲を設定できるので、帯域内リップルが小さく、急峻な特性のフィルタとすることができる。
【００３２】
特に、前記縦結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ａがｘ−０．０５≦ａ≦ｘ＋０．０５の範囲にあり、横結合端面反射型共振子型多重モードフィルタの端面位置ｂがｙ−０．０５≦ｂ≦ｙ＋０．０５の範囲にある場合には、縦結合フィルタと横結合フィルタの中心周波数を一致させることのできる端面位置の範囲を精度よく設定できるので、帯域内リップルがより小さく、急峻な特性のフィルタとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、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。
【００３４】
本明細書において、トータルピッチとは、横結合フィルタにおいては、ＩＤＴの一方の端部から２本目の電極指の中心と、他方の端部から２本目の電極指の中心との間の距離にλ2を加えた値である。他方、縦結合フィルタでは、第１のＩＤＴ側の端面から、該ＩＤＴの該ＩＤＴに近い端面から２本目の電極指の中心と、第２のＩＤＴの該ＩＤＴ側の端面から２本目の電極指の中心との間の距離にλ1を加えた値である。
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置を示す平面図である。弾性表面波フィルタ装置１では、矩形板上の圧電基板２が用いられている。圧電基板２は、本実施形態では、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスにより構成されている。もっとも、圧電基板２は、圧電セラミックスだけでなく、ＬｉＮｂＯ3やＬｉＴａＯ3などの圧電単結晶により構成されていてもよい。
【００３６】
圧電基板２上に複数の電極構造を形成することにより、縦結合フィルタ３、横結合フィルタ４及び縦結合フィルタ５が、表面波伝搬方向と直交する方向にこの順序で構成されている。縦結合フィルタ３、横結合フィルタ４及び縦結合フィルタ５は、縦続接続されている。
【００３７】
縦結合フィルタ３は、表面波伝搬方向に沿って配置された第１のＩＤＴ６と、第２のＩＤＴ７とを有する。第１のＩＤＴ６は、櫛歯電極６ａ，６ｂを有する。櫛歯電極６ａ，６ｂが、平衡入力端子とされている。
【００３８】
第２のＩＤＴ７は、櫛歯電極７ａ，７ｂを有する。櫛歯電極７ａが、アース電位に、櫛歯電極７ｂが横結合フィルタ４に接続されている。
【００３９】
本実施形態では、横結合フィルタ４は、表面波伝搬方向と直交する方向に配置された第１，第２のＩＤＴ９，１０を有する。ＩＤＴ９は、縦結合フィルタ３の櫛歯電極７ｂに電気的に接続されている。ＩＤＴ９，１０は、横結合されており、ＩＤＴ１０の一端が、縦結合フィルタ５に接続されている。縦結合フィルタ５は、第１，第２のＩＤＴ１１，１２を有する。ＩＤＴ１１は、櫛歯電極１１ａ，１１ｂを有し、櫛歯電極１１ａが、ＩＤＴ１０に電気的に接続されている。櫛歯電極１１ｂは、アース電位に接続されている。第２のＩＤＴ１２は、櫛歯電極１２ａ，１２ｂを有する。櫛歯電極１２ａ，１２ｂは、平衡出力端子を構成している。従って、弾性表面波フィルタ装置１は、平衡入力信号端子及び平衡出力信号端子を有する。
【００４０】
本実施形態では、縦結合フィルタ３、横結合フィルタ４及び縦結合フィルタ５はＡｌからなる電極材料を用いて構成されている。縦結合フィルタ３，５及び横結合フィルタ４は具体的には、以下のように構成されている。
【００４１】
（縦結合フィルタ３）
第１のＩＤＴ６の電極指の対数＝２１対、第２のＩＤＴ７の電極指の対数＝２９対、ＩＤＴ６，７における電極指交叉幅＝５．０λ1、ＩＤＴ間隔（ＩＤＴ６，７の隣接する電極指中心間距離）＝０．３１λ1、λ1＝４４．８２μｍ
（横結合フィルタ４）
ＩＤＴ９，１０における電極指交叉幅＝１．３４λ2、ＩＤＴ９，１０との結合長＝０．３λ2、λ2＝４４．８２μｍ
（縦結合フィルタ５）
第１のＩＤＴ１１の電極指の対数＝２９対、第２のＩＤＴ１２の電極指の対数＝２１対、ＩＤＴ１１，１２の電極指交叉幅＝５．０λ1、ＩＤＴ間間隔（ＩＤＴ１１，１２間の間隔＝０．３１λ1、λ1＝４４．８２μｍ
上記のように、本実施形態では、縦結合フィルタ３，５におけるＩＤＴの電極指ピッチλ1と、横結合フィルタ４におけるＩＤＴの電極指ピッチλ2とが等しくされている。
【００４２】
上記λ1とλ2と、ＩＤＴの電極指の対数とから計算される縦結合フィルタ３，５及び横結合フィルタ４におけるトータルピッチは以下の通りとなる。
【００４３】
縦結合フィルタ３，５におけるトータルピッチ＝２２５４．８９４２μｍ、横結合フィルタ４におけるトータルピッチ＝２２４１μｍ
従って、縦結合フィルタ３，５におけるトータルピッチに比べて、横結合フィルタ４におけるトータルピッチが１３．８９４２μｍ小さい。そのため、横結合フィルタ４におけるＩＤＴ９，１０の最外側の電極指は、縦結合フィルタ３，５の最外側の電極指に比べて約６．９μｍ内側に位置されることになる。
【００４４】
上記のように、本実施形態では、縦結合フィルタ３，５の電極指ピッチλ1と、横結合フィルタ４の電極指ピッチλ2とが等しく、従って、縦結合フィルタ３，５の端面位置は、横結合フィルタ４の端面位置に比べてＩＤＴ−ＩＤＴ間の間隔だけ短くなる。λ1＝λ2であるため、λ1＝λ2＝λとすると、例えば、横結合フィルタの端面位置が０．７２５λである場合、縦結合フィルタ３，５の端面位置は、縦結合フィルタ３，５におけるＩＤＴ−ＩＤＴ間隔が０．３１λであるため、０．７２５λ−０．３１λ／２＝０．５７λとなる。
【００４５】
本実施形態では、縦結合フィルタ３，５の中心周波数と、横結合フィルタ４の中心周波数とが一致するように、圧電基板２のダイシング位置が調整される。すなわち、圧電基板２をダイシングし、１回の切断により端面２ａまたは端面２ｂを切り出し、該切り出された端面２ａ，２ｂの位置が制御されていることにより縦結合フィルタ３，５の中心周波数と、横結合フィルタ４の中心周波数とが一致されている。上記のように、縦結合フィルタ３，５における端面位置を制御するように、ダイシングを行なえばよい。
【００４６】
また、本願発明者は上記弾性表面波フィルタ装置、縦結合フィルタ及び横結合フィルタにおいて前記端面位置で、中心周波数が変化し、縦結合フィルタと横結合フィルタとでその変化率が異なることを見出した。これを図２を参照して説明する。
【００４７】
図２の□で示された点を結んだ曲線は、本実施形態で用いられている１つの縦結合フィルタ３の中心周波数の端面位置依存性を示す曲線であり、△で示された点を結んだ曲線は、横結合フィルタ４の中心周波数の端面位置依存性を示す曲線である。なお、図２の横軸は、横結合フィルタ４の端面位置のスケールである。すなわち、縦結合フィルタ３及び横結合フィルタ４のいずれにおいても、端面位置が変化した場合、中心周波数が変化することがわかる。そして、□で示された点を結んだ曲線と、△で示された点を結んだ曲線とが横結合フィルタ４の端面位置０．７２５λで交叉していることがわかる。すなわち、端面位置が０．７２５λである場合に、縦結合フィルタと横結合フィルタの中心周波数が一致することがわかる。横結合フィルタ４の従って、端面位置を０．７２５λとするように縦結合フィルタ３，５及び横結合フィルタ４の端面を圧電基板２から切り出せばよい。
【００４８】
また、図２の◆で示された点を結んだ曲線は、上記実施例の弾性表面波フィルタ装置において、横結合フィルタの端面位置を変化させた場合の中心周波数の変化を示す図である。◆で示された点を結んだ曲線においても横結合フィルタ４の端面位置が０．７２５λの場合に、中心周波数は、縦結合フィルタ単独及び横結合フィルタ単独の場合の端面位置の０．７２５λの場合と同じになっていることがわかる。
【００４９】
また、図３は、端面位置と３ｄＢ帯域幅との関係を示す図である。３ｄＢ帯域幅とは、減衰量が３ｄＢ以内の通過帯域の幅をいうものとする。図３において、□で示された点を結んだ曲線が縦結合フィルタ単独の場合の３ｄＢの帯域幅の変化を、△で示された点を結んだ曲線が横結合フィルタ単独の場合の結果を、◆で示された点を結んだ曲線が、上記実施形態に従って３段構成の弾性表面波フィルタ装置を構成した場合の結果を示す。
【００５０】
図３から明らかなように、横結合フィルタの帯域幅の端面位置依存性曲線と、縦結合フィルタと横結合フィルタが縦続接続された実施例１のフィルタの帯域幅の端面位置依存性曲線とが交差しており、横結合フィルタの帯域幅より、この縦続接続フィルタの帯域幅が大きくなる端面位置の範囲があり、縦結合フィルタと横結合フィルタの中心周波数が一致する端面位置０．７２５λがこの範囲内に含まれることがわかる。この範囲内においては、１つの横結合フィルタより縦結合フィルタと横結合フィルタが縦続接続されたフィルタの方が広い帯域幅が得られるので、上記端面位置範囲は端面位置の好ましい範囲である。
【００５１】
上記のように横結合フィルタ４の端面位置が０．７２５λとなるように、圧電基板の端面を切り出せば縦結合フィルタ３，５と横結合フィルタ４の中心周波数が一致し、従って、リップルの少ない良好なフィルタ特性を得ることがわかる。
【００５２】
これを図４を参照して説明する。
【００５３】
図４は、縦結合フィルタ３，５及び横結合フィルタ４の端面位置を、上記実施形態に従って横結合フィルタ４の端面位置を０．７２５λとした場合のフィルタ波形と、端面位置を、０．７８λ、０．６９λ及び０．６５λとしたときの各フィルタ波形を示す。なお、いずれの端面位置も横結合フィルタ４についての端面位置であるが、横結合フィルタの端面位置に基づいて、縦結合フィルタの端面位置を表すことができる。すなわち、前述したように、横結合フィルタの端面位置が０．７２５λの場合には、縦結合フィルタの端面位置は０．５７λとなる。
【００５４】
図４から明らかなように、横結合フィルタの端面位置が０．７２５λである場合、リップルが少ない良好なフィルタ波形が得られることがわかる。
【００５５】
すなわち、本実施形態では、縦結合フィルタ３，５の中心周波数の端面位置依存性曲線と、横結合フィルタ４の中心周波数の端面位置依存性曲線との交点である横結合フィルタの端面位置を採用することによりリップルの少ない良好なフィルタ波形が得られることがわかる。
【００５６】
本実施形態では、表面波フィルタ素子の２つの端面を反射端面としているが、基板の表面から厚み方向に中途まで切込んだ反射端面を、素子端面とは別に素子端面の内側に形成してもよい。このようにすると、素子をパッケージにダイボンディングする時に、吸着コレットにより端面が傷つくのを防止できる。
【００５７】
次に、弾性表面波フィルタ装置１において、縦結合フィルタ３，５の電極指ピッチλ1と、横結合フィルタ４の電極指ピッチλ2とを異ならせたことを除いては、弾性表面波フィルタ装置１と同様にして、種々の弾性表面波フィルタ装置を作製した。ここでは、λ2／λ1の比を０．９９２、０．９９６、１．０、１．００４及び１．００８と変化させた５種類の弾性表面波フィルタ装置を作製した。そして、作製された弾性表面波フィルタ装置の横結合フィルタにおける端面位置をさらに種々異ならせ、特性を評価した。
【００５８】
図５は、上記のように、λ2／λ1が０．９９２（Ａ１）、０．９９６（Ａ２）、１．０（Ａ３）、１．００４（Ａ４）及び１．００８（Ａ５）の各弾性表面波フィルタ装置における横結合フィルタの端面位置と、３ｄＢ帯域幅との関係を示す図である。
【００５９】
図５から、λ2／λ1が変化した場合、帯域幅の広くなる端面位置も変化する。これはλ2／λ1を変化させることで、最適な端面位置が変化することを示している。
【００６０】
また、図６は、縦結合フィルタ及び横結合フィルタの電極指の総対数を５０対から３３対に変更し、または上記と同様にしてλ2／λ1が０．９９２（Ｂ１）、０．９９６（Ｂ２）、１．０（Ｂ３）、１．００４（Ｂ４）及び１．００８（Ｂ５）の各弾性表面波フィルタ装置を作製し、さらに横結合フィルタの端面位置を変化させて、特性を測定した結果を示す。図６の縦軸は３ｄＢ帯域幅を示し、横軸は端面位置を示す。
【００６１】
図６から明らかなように、電極指の総対数が３３対である縦結合フィルタ３，５や横結合フィルタ４を用いた場合においても、λ2／λ1が変化すると、帯域幅の広くなる端面位置も変化する。これはλ2／λ1を変化させることで、最適な端面位置が変化することを示している。
【００６２】
また、図７は、上記総電極指の対数が３３対である縦結合フィルタ３，５及び横結合フィルタ４を用いた弾性表面波フィルタ装置における横結合フィルタの端面位置を変化させた場合の帯域外減衰量の変化を示す図である。なお、図７のＢ１〜Ｂ５は、図６におけるＢ１〜Ｂ５と同じ意味である。
【００６３】
図７から明らかなようにλ2／λ1の値によって異なるが、λ2／λ1がいずれの値の場合にも、端面位置を選択することにより、帯域外減衰量を大きく改善し得ることがわかる。この大きな帯域外減衰量の得られる端面位置が、図６の３ｄＢ帯域幅が広くできる端面位置と一致するための、好ましい端面位置範囲が存在することを以下に説明する。
【００６４】
例えば、図６のＢ３の場合は、横結合フィルタの端面位置が０．６５λ2〜０．６７λ2で、縦続接続表面波フィルタの広い帯域幅が得られる。この横結合フィルタの端面位置が０．６５λ2〜０．６７λ2では、図７に示されているように、縦続接続表面波フィルタにおいて４５〜６０ｄＢの大きな帯域外減衰量が得られる。しかし、図７から明らかなように、端面位置を小さくする方向にダイシング位置がずれると、帯域外減衰量が急激に悪化することがわかる。また、縦結合の端面位置は０．４８〜０．５０となるため、断線し易い。そこで、Ｂ３ではなく、Ｂ４のように横結合フィルタの端面位置を０．６１λ2〜０．６６λ2にする。このＢ４では、帯域幅が５５０ｋＨｚ以上と広くなり、帯域外減衰量は６０ｄＢ以上となる。仮に端面位置を小さくする方向にダイシング位置がずれたとしても、帯域外減衰量が急激に悪化することはなく、安定した減衰量が得られる。ここで、横結合フィルタの端面位置が０．６５λ2〜０．６７λ2から０．６１λ2〜０．６６λ2に小さくされているのは、縦結合フィルタのピッチはそのままで、横結合フィルタのピッチを大きくしたのでλ2／λ1＝１．００４となり、その結果、周波数が合致する端面位置が変わったことによる。
【００６５】
付随効果として、λ2／λ1＝１．００４としたとき、横結合フィルタの端面位置が０．６１λ2〜０．６６λ2で、これに対応して縦結合フィルタの端面位置は０．５１λ1〜０．５６λ1となり、端面の電極指幅が広くなる。従って、チッピングによる端面電極指の断線の心配がなく、それによる特性変動も生じ難い。
【００６６】
図８は、λ2／λ1を変化させたときに、リップルが小さい特性が得られる端面位置を示した図である。リップルが小さい特性を得るには、１つの横結合フィルタの帯域幅よりも２つの縦結合フィルタと１つの横結合フィルタとを縦続接続した弾性表面波フィルタ装置全体の帯域幅の方が広くなることが必要である。すなわち、縦結合フィルタの帯域内に横結合フィルタの帯域内が含まれるときに、良好な特性が得られる。さらに、縦結合フィルタの中心周波数と横結合フィルタの中心周波数とを一致させると、より優れた特性が得られる。
【００６７】
特に、下記の式（１），（２）により、縦結合フィルタと横結合フィルタの中心周波数を一致させることのできる端面位置の範囲の中心値を設定できるので、それによって、帯域内リップルが小さく、急峻な特性のフィルタを容易に得ることができる。
【００６８】
Ｄ2（ｙ−０．５）＋Ｖ2／λ2＝Ｄ1（ｘ−０．５）＋Ｖ1／λ1…（１）
２ｙλ2＋Ｎ2λ2＝２ｘλ1＋Ｎ1λ1＋Ｇλ1…（２）
但し、λ1：縦結合フィルタの電極指ピッチ（μｍ）、Ｖ1：縦結合フィルタ設計時の基板音速（ｍ／秒）、Ｄ1：縦結合フィルタの端面位置による中心周波数の変化率（ＭＨｚ／λ）、Ｎ1：縦結合フィルタの対数、Ｇ：縦結合フィルタの結合長であるＩＤＴ−ＩＤＴ間ギャップで隣接する電極指中心間距離（λ1）、λ2：横結合フィルタの電極指ピッチ（μｍ）、Ｖ2：横結合フィルタ設計時の基板の音速（ｍ／秒）、Ｄ2：横結合フィルタの端面位置による中心周波数の変化率（ＭＨｚ／λ）、Ｎ2：横結合フィルタの対数。
【００６９】
図９は、第１の実施形態に係る第１の弾性表面波フィルタ装置の減衰量周波数特性を示す図である。また、図９において、比較のために、縦結合フィルタ３を３段縦続接続した場合のフィルタ特性、並びに横結合フィルタを３段縦続接続した場合のフィルタ特性を併せて示す。
【００７０】
図９から明らかなように、上記実施形態の弾性表面波フィルタ装置では、横結合フィルタを３段接続した構成に比べて広帯域であり帯域外減衰量が大きい、かつ縦結合フィルタを３段接続した弾性表面波フィルタ装置に比べて帯域近傍の減衰量が大きく、急峻性のよい良好なフィルタ特性の得られることがわかる。
【００７１】
なお、上述してきた実施形態では、２個の縦結合フィルタと、１個の横結合フィルタとが縦続接続されていたが、本発明は、少なくとも１つの縦結合フィルタと、少なくとも１つの横結合フィルタとが縦続接続されている様々な弾性表面波フィルタ装置に適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の平面図。
【図２】端面位置を変化させた場合の横結合フィルタ、縦結合フィルタ及び３段縦続接続型弾性表面波フィルタ装置の各中心周波数の変化を示す図。
【図３】端面位置を変化させた場合の横結合フィルタ、縦結合フィルタ及び３段縦続接続構成の弾性表面波フィルタ装置の３ｄＢ帯域幅の変化を示す図。
【図４】端面位置を変化させた場合の弾性表面波フィルタ装置のフィルタ波形を示す図。
【図５】λ2／λ1が０．９９２、０．９９６、１．０、１．００４及び１．００８であり、かつ各フィルタの電極指の対数が５０対である３段縦続接続型の弾性表面波フィルタ装置における横結合フィルタの端面位置と３ｄＢ帯域幅との関係を示す図。
【図６】λ2／λ1が０．９９２、０．９９６、１．０、１．００４及び１．００８であり、かつ各フィルタの電極指の対数が３３対である３段縦続接続型の弾性表面波フィルタ装置における横結合フィルタの端面位置と３ｄＢ帯域幅との関係を示す図。
【図７】λ2／λ1が０．９９２、０．９９６、１．０、１．００４及び１．００８であり、かつ各フィルタの電極指の対数が３３対である３段縦続接続型の弾性表面波フィルタ装置における横結合フィルタの端面位置と帯域外減衰量（５４ＭＨｚ〜５５．２５ＭＨｚにおける減衰量（ｄＢ））の変化を示す図。
【図８】λ2／λ1を変化させた場合に所望の特性が得られる端面位置の範囲を示す図。
【図９】図１に示した実施形態の弾性表面波フィルタ装置、比較のために用意した縦結合フィルタを３段縦続接続した弾性表面波フィルタ装置及び横結合フィルタを３段縦続接続した弾性表面波フィルタ装置の各フィルタ波形を示す図。
【図１０】従来の弾性表面波フィルタ装置の一例を示す平面図。
【図１１】従来の弾性表面波フィルタ装置のフィルタ波形の一例を示す図。
【符号の説明】
【００７３】
１…弾性表面波フィルタ装置
２…圧電基板
３…縦結合フィルタ
４…横結合フィルタ
５…縦結合フィルタ
６，７…ＩＤＴ
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ…櫛歯電極
８ａ，８ｂ…入力端子
９，１０…ＩＤＴ
１１，１２…ＩＤＴ
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…櫛歯電極
１３，１４…出力端子
【図１】
2005223689.tif 000003
【図２】
2005223689.tif 000004
【図３】
2005223689.tif 000005
【図４】
2005223689.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005223689.tif 000008
【図７】
2005223689.tif 000009
【図８】
2005223689.tif 000010
【図９】
2005223689.tif 000011
【図１０】
2005223689.tif 000012
【図１１】
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