(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられたＩＤＴと、
前記ＩＤＴを形成する互いに対向した複数の櫛型電極の各々と電気的に接続され、前記複数の櫛型電極を形成する複数の電極指の少なくとも一部を覆うように、前記ＩＤＴの上に設けられた複数の導体と、を具備し、
前記複数の導体の各々は、前記複数の電極指の各々の上に設けられた接続導体を介して、前記複数の櫛型電極の各々と電気的に接続されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記接続導体は、前記導体と前記電極指とが重なる領域の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記複数の電極指の各々の上に設けられた前記接続導体の各々は、単数の導体であることを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記複数の電極指の各々の上に設けられた前記接続導体の各々は、複数の柱状の導体であることを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記複数の導体は、互いに電気的に接続されていないことを特徴とする請求項１から４いずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波デバイスに関し、特に圧電基板上に櫛型電極を設けた構造の弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に櫛型電極からなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を備えた弾性表面波デバイスは、デュプレクサ、バンドパスフィルタ等として、携帯電話に代表される移動体通信機器に広く用いられている。近年の情報化社会の進展に伴い、弾性表面波デバイスには挿入損失の低減や周波数特性の改善が要求されている。
【０００３】
特許文献１には、配向させたＡｌにより配線を形成することで、電気抵抗が低く、かつマイグレーション耐性の高い配線を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第２９３７６１３号公報
【０００４】
従来の技術について説明する。図１（ａ）は従来例に係る弾性表面波デバイス１００を示す斜視図であり、図１（ｂ）は電極指６の先端部分（図１（ａ）中の点線で囲まれた部分）の拡大図である。
【０００５】
図１（ａ）に示すように、例えば４２°回転ＹカットＬｉＴａＯ３（４２°Ｙ−ＬｉＴａＯ３）からなる圧電基板２の上に、例えばＡｌ等の金属からなるＩＤＴ３が設けられている。ＩＤＴ３は互いに対向する櫛型電極４、及び櫛型電極１０からなる。櫛型電極４はバスバー８と、バスバー８から延出した電極指６とで形成されている。同様に、櫛型電極１０はバスバー１４と電極指１２とで形成されている。櫛型電極４及び１０の端子間に電気信号が入力されると、電極指６及び１２により弾性波が励振され、通過帯域の周波数を有した電気信号が出力される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来例において説明したような弾性表面波デバイスでは、ＩＤＴ３自体が有する電気抵抗により、通過帯域の挿入損失が増大する。ＩＤＴ３の抵抗は電極指６及び１２の抵抗ｒからなる。
【０００７】
図１（ｂ）に示すように、電極指６の膜厚をｈ、幅をｄ、図１（ａ）に示すように電極指６と電極指１２との交差幅をＷとすると、電極指６の抵抗ｒはｒ＝ρ・Ｗ／（ｄ・ｈ）と表される。電極指１２についても同様である。すなわち、抵抗ｒは電極指の断面積ｄ・ｈに反比例する。このように、従来の弾性表面波デバイスには、ＩＤＴ自体が抵抗を有することにより、通過帯域の挿入損失が増大するという課題があった。
【０００８】
挿入損失を改善させるために、ＩＤＴを形成する材料として、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等といった抵抗率ρの小さな金属を使用することが検討されている。しかし、これらの金属の使用には、加工の難しさや、これらの金属が高価であることによるコストアップという課題がある。また、複数のＩＤＴを並列に接続することも検討されているが、弾性表面波デバイスの小型化に適しないという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑み、ＩＤＴの抵抗を低減させ、挿入損失を改善することが可能な弾性表面波デバイス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】
【００１０】
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴと、前記ＩＤＴを形成する互いに対向した複数の櫛型電極の各々と電気的に接続され、前記複数の櫛型電極を形成する複数の電極指の少なくとも一部を覆うように、前記ＩＤＴの上に設けられた複数の導体と、を具備し、前記複数の導体の各々は、前記複数の電極指の各々の上に設けられた接続導体を介して、前記複数の櫛型電極の各々と電気的に接続されている弾性表面波デバイスである。本発明によれば、ＩＤＴの抵抗を低減させ、弾性表面波デバイスの挿入損失を改善することが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記複数の導体の各々は、前記複数の電極指の各々の上に設けられた接続導体を介して、前記複数の櫛型電極の各々と電気的に接続されている構成とすることができる。この構成によれば、電極指の断面積を増大させることができるため、ＩＤＴの抵抗を低減することができる。
【００１２】
上記構成において、前記接続導体は、前記導体と前記電極指とが重なる領域の少なくとも一部に設けられている構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記複数の電極指の各々の上に設けられた前記接続導体の各々は、単数の導体とすることができる。この構成によれば、電極指の断面積を増大させることができるため、ＩＤＴの抵抗を低減することができる。
【００１４】
上記構成において、前記複数の電極指の各々の上に設けられた前記接続導体の各々は、複数の柱状の導体とすることができる。この構成によれば、電極指の断面積を増大させることができるため、ＩＤＴの抵抗を低減することができる。
【００１５】
上記構成において、前記複数の導体は、互いに電気的に接続されていない構成とすることができる。この構成によれば、対向した櫛型電極間の導通を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＩＤＴの抵抗を低減させ、挿入損失を改善することが可能な弾性表面波デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図２（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイス２００を示す斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中の矢印Ａの方向から見た側面図である。図１（ａ）と同様の構成については説明を省略する。また、ブリッジ１６を透視して図示している。
【００１９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ＩＤＴ３の上には、電極指６及び１２の一部を覆うように、例えばＡｌ等の金属からなるブリッジ１６及び２０（導体）が設けられている。ブリッジ１６は、櫛型電極４を形成する複数の電極指６の各々の上に設けられた接続導体１８を介して、櫛型電極４と電気的に接続されている。接続導体１８は、ブリッジ１６と電極指６とが重なる領域に設けられた、例えばＡｌ等の金属からなる複数の柱状の導体である。同様に、ブリッジ２０は、櫛型電極１０を形成する複数の電極指１２の各々に設けられた複数の柱状の接続導体２２を介して、櫛型電極１０と電気的に接続されている。電極指６とブリッジ１６との間の接続導体１８が設けられていない部分、電極指１２とブリッジ２０との間の接続導体２２が設けられていない部分、電極指６とブリッジ２０との間、及び電極指１２とブリッジ１６との間は、各々空隙である。ブリッジ１６とブリッジ２０とは離間して配置されている。すなわち、ブリッジ１６とブリッジ２０とは電気的に接続されていない。これにより、櫛型電極４と櫛型電極１０との導通を防止することができる。
【００２０】
実施例１によれば、電極指６及び１２に、接続導体１８、２２、ブリッジ１６及び２０を接続することにより、電極指６及び１２の断面積を増大させることができる。従来例において説明したように、ＩＤＴ３の抵抗ｒは電極指の断面積に反比例する。従って、電極指６及び１２に、接続導体１８、２２、ブリッジ１６及び２０を接続することにより、抵抗ｒを低減することができ、弾性表面波デバイスの挿入損失を改善することが可能となる。
【００２１】
次に、実施例１を用いた場合の抵抗の計算結果について説明する。図３（ａ）は計算に用いた弾性表面波デバイスを示す上面図であり、図３（ｂ）は等価回路を示す模式図である。図４は抵抗値の計算結果を示す図である。計算の手法として、汎用的な３次元電磁界解析ツールを用いた。また、図３（ａ）においては、ブリッジ１６及び２０を網掛けで示し、かつ透視している。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、櫛型電極４のバスバー８に端子２４が、櫛型電極１０のバスバー１４に端子２６が各々接続されており、端子２４及び２６の端子間に電気信号を印加する。圧電基板２は４２°Ｙ−ＬｉＴａＯ３から形成され、ＩＤＴ３、接続導体１８及び２２、ブリッジ１６及び２０は、全てＡｌで形成されている。Ａｌの膜厚、すなわち電極指６及び１２、接続導体１８及び２２、ブリッジ１６及び２０各々の厚さは、０．１８μｍである。電極指６及び１２の幅ｄは０．５μｍ、隣接する電極指６と電極指１２との間のピッチｐは１μｍ、交差幅Ｗは５０μｍである。電極指６及び１２の合計本数は４５本である。また、接続導体１８及び２２は柱（円柱）状であり、直径は０．５μｍである。ブリッジ１６は電極指６のバスバー８に近い領域、ブリッジ２０は電極指１２のバスバー１４に近い領域を覆うように、各々設けられている。ブリッジ１６とブリッジ２０との間の距離をｓとする。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）の弾性表面波フィルタは電気信号に対して、容量成分Ｃと抵抗成分Ｒとを有する等価回路として表現でき、以下に説明する計算結果は、周波数を変化させた際の抵抗成分Ｒである。
【００２４】
図４に示すように、横軸は周波数、縦軸は抵抗値を表す。図中の点線で示した従来例では、全周波数帯域において、抵抗成分Ｒは約０．７０Ωとなった。それに対し、実施例１においてブリッジ間の距離をｓ＝１０μｍとした場合には、破線で示すように、抵抗成分Ｒは約０．３４Ωであり、抵抗は従来例の半分程度となった。さらに、ｓ＝０．５μｍとした場合には、実線で示すように、抵抗成分Ｒは約０．３Ωとなり、抵抗をさらに低減することができた。
【００２５】
この結果が示すように、実施例１によれば、抵抗を従来例の半分程度に低減することが可能となり、ブリッジ１６とブリッジ２０との間隔を狭めることで、抵抗をさらに低減することができた。また、接続導体１８、２２、ブリッジ１６及び２０はＡｌで形成することができるため、加工が容易であり、かつ安価である。従って、弾性表面波デバイスのコストアップを抑制することができる。さらに、複数のＩＤＴを接続することなく、一つのＩＤＴのみで抵抗を低減することができるため、弾性表面波デバイスの小型化が可能となる。
【００２６】
図２（ａ）から図３においては、接続導体１８及び２２を円柱としたが、複数の柱状の導体であれば、円柱に限定されない。
【００２７】
実施例１の変形例として、接続導体の形状を変化させた例について説明する。図５は、実施例１の変形例に係る弾性表面波デバイスの電極指６の先端部付近を拡大した斜視図である。
【００２８】
図５に示すように、電極指１２とブリッジ２０とを接続する接続導体２８は、電極指１２とブリッジ２０とが重なる領域の一部に設けられた単数の導体である。図示は省略するが、電極指６とブリッジ１６とを接続する接続導体も同様の構成である。図５においては、接続導体２８は電極指１２とブリッジ２０とが重なる領域の一部に設けられているが、その領域の全体に設けられていてもよい。
【００２９】
このように、接続導体は複数の柱状の導体に限られず、電極指とブリッジとが重なる領域の少なくとも一部に設けられた、単数の導体とすることができる。
【実施例２】
【００３０】
実施例２は、複数の弾性表面波デバイスを並列接続し、従属接続した弾性表面波フィルタにおいて、従来例に係る弾性表面波デバイスを使用した場合と、実施例１に係る弾性表面波デバイスを使用した場合とで周波数特性を計算し比較した例である。図６（ａ）は実施例２に係る弾性表面波フィルタを示す上面図であり、図６（ｂ）は各弾性表面波デバイスの構成を示す模式図である。なお、図６（ｂ）及び後述の図７においてはブリッジ及び接続導体を省略して図示している。
【００３１】
図６（ａ）に示すように、４２°Ｙ−ＬｉＴａＯ３からなる圧電基板２の上に、入力端子３０、出力端子３２、接地端子３４、弾性表面波デバイス２１０、２２０、２３０及び２４０が設けられている。各弾性表面波デバイスは図中の網掛けで示した部分である。図６（ｂ）に示すように、各弾性表面波デバイスは、中心に位置するＩＤＴ３７、その両側に配置されたＩＤＴ３６、三つのＩＤＴの両側に配置された反射器３５により構成されたダブルモードフィルタであり、この例では１．９ＧＨｚ帯フィルタを用いた。櫛型電極の電極指の上には、接続導体及びブリッジが設けられている。ＩＤＴ、各弾性表面波デバイス及び端子を接続する配線３１（図中の斜線で示した部分）、入力端子３０、出力端子３２、接地端子３４、ブリッジ及び接続導体は、全てＡｌで形成されている。
【００３２】
図７は、図６（ａ）の弾性表面波デバイス２１０に係る部分（図６（ａ）中の点線で囲まれた部分）の拡大図を示したものである。図７に示すように、各ＩＤＴを形成する櫛型電極の一方、及び反射器３５は、配線３１により各々接地端子３４に接続されている。また、入力端子３０が配線３１により中心に位置するＩＤＴ３７に接続されている。入力端子３０からＩＤＴ３７に入力された電気信号により弾性表面波が励振され、ＩＤＴ３６から弾性表面波デバイス２３０及び２４０へと出力される。各弾性表面波デバイスについても同様の構成である。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、入力端子３０から入力された電気信号により、弾性表面波デバイス２１０及び２２０において弾性波が励振される。励振された弾性波は電気信号に変換され、弾性表面波デバイス２３０及び２４０の両側に位置するＩＤＴ３６に入力し、ここで再び弾性波が励振される。最終的に、通過帯域の周波数を有した電気信号が、弾性表面波デバイス２３０及び２４０の中心に位置するＩＤＴ３７から出力端子３２へと出力される。すなわち、弾性表面波フィルタ４００は、２個のダブルモードフィルタが並列接続され、同時に２個のダブルモードフィルタが縦列接続された、不平衡入力端子、不平衡出力端子を備えた弾性表面波フィルタである。
【００３４】
計算に用いたパラメータを説明する。Ａｌの膜厚ｈは各々０．１８μｍである。ＩＤＴの電極指間のピッチｐは１．０２μｍ、電極指の幅ｄは０．５１μｍ、交差幅Ｗは５０μｍであり、各弾性表面波デバイスは４５対の電極指を有している。ブリッジ間の距離ｓは０．５μｍである（図３参照）。
【００３５】
図８（ａ）は計算結果を示す図であり、図８（ｂ）は通過帯域の拡大図である。横軸は周波数、縦軸は減衰量を表す。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、点線で示した従来例では、減衰量が１９６０ＭＨｚにおいて−１．５３７ｄＢ、１９４４ＭＨｚにおいて−２．１６５ｄＢとなった。これに対し、実線で示した実施例２では、１９６０ＭＨｚにおいて−１．４７５ｄＢ、１９４４ＭＨｚにおいて−２．０２７ｄＢとなった。このように、本発明を利用した弾性表面波フィルタにより、従来技術と比較して挿入損失を約０．１ｄＢ改善することができた。
【００３６】
実施例２においては、弾性表面波デバイスをダブルモードフィルタとしたが、ダブルモードフィルタ以外の弾性表面波フィルタであってもよい。
【実施例３】
【００３７】
実施例３はブリッジの位置を変更した例である。図９は実施例３に係る弾性表面波フィルタを示す斜視図である。なお、ブリッジ１６を透視して図示している。
【００３８】
図９に示すように、ブリッジ１６が電極指６の先端付近に、ブリッジ２０が電極指１２の先端付近に、各々設けられている。この構成によっても、実施例１同様に電極指６及び１２の断面積を増大させることができるため、ＩＤＴ４及び１０の抵抗を低減することができる。
【００３９】
実施例３によれば、図４の計算で用いたものと同じパラメータ、及びブリッジ間の距離ｓ＝０．５μｍの条件下で抵抗成分Ｒを計算した結果、２ＧＨｚにおいてＲ＝０．６Ωとなり、従来例のＲ＝０．７Ωから１４％程度抵抗を低減することができた。
【００４０】
ブリッジは、実施例１及び２のように、電極指のバスバー付近に設けた場合、実施例３のように電極指の先端付近に設けた場合、どちらの場合においても抵抗を低減することができた。
【００４１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１（ａ）は従来例に係る弾性表面波デバイス１００を示す斜視図であり、図１（ｂ）は電極指の先端部分の拡大図である。
【図２】図２（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイス２００を示す斜視図であり、図２（ｂ）は側面図である。
【図３】図３は実施例１に係る弾性表面波デバイス２００を示す平面図である。
【図４】図４はＩＤＴの抵抗値を計算した結果を示す図である。
【図５】図５は実施例１の変形例に係る弾性表面波デバイスの電極指１２の先端部を拡大した斜視図である。
【図６】図６（ａ）は実施例２に係る弾性表面波フィルタ２５０を示す上面図であり、図６（ｂ）は各弾性表面波デバイスの構成を示す模式図である。
【図７】図７は図６（ａ）中の弾性表面波デバイス２１０に係る部分の拡大図である。
【図８】図８（ａ）は実施例２に係る弾性表面波フィルタ２５０の周波数特性の計算結果を示す図であり、図８（ｂ）は通過帯域の拡大図である。
【図９】図９は実施例３に係る弾性表面波デバイス３００を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
圧電基板              ２
ＩＤＴ                ３
櫛型電極              ４、１０
電極指                ６、１２
バスバー              ８、１４
ブリッジ              １６、２０
接続導体              １８、２２、２８
弾性表面波デバイス    １００、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、３００
弾性表面波フィルタ    ２５０
【図１】
0005283972.tif 000002
【図２】
0005283972.tif 000003
【図３】
0005283972.tif 000004
【図４】
0005283972.tif 000005
【図５】
0005283972.tif 000006
【図６】
0005283972.tif 000007
【図７】
0005283972.tif 000008
【図８】
0005283972.tif 000009
【図９】
0005283972.tif 000010