ＳＡＷ素子片およびＳＡＷデバイス
【課題】フィルタ特性の急峻性を高め、通過帯域の近傍減衰量を向上したＳＡＷ素子片およびＳＡＷデバイスを提供する。
【解決手段】ＳＡＷ素子片１０は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置した複数のＩＤＴ２０を圧電基板１２上に設けている。そして、少なくとも１つのＩＤＴ２０は、ＳＡＷを励振する電極セル２２と、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セル２４とを備えている。このＳＡＷを励振する電極セル２２のピッチＬａと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セル２４のピッチＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たしている。
【解決手段】ＳＡＷ素子片１０は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置した複数のＩＤＴ２０を圧電基板１２上に設けている。そして、少なくとも１つのＩＤＴ２０は、ＳＡＷを励振する電極セル２２と、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セル２４とを備えている。このＳＡＷを励振する電極セル２２のピッチＬａと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セル２４のピッチＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタを構成する弾性表面波（ＳＡＷ）素子片およびＳＡＷデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルタを構成しているＳＡＷ素子片は、複数のすだれ状電極（ＩＤＴ）と反射器を圧電基板上に設けている。各ＩＤＴは、１対の櫛部で構成してあり、各櫛部を構成している電極指を互いに噛み合せて形成してある。そしてＩＤＴに電気信号を供給すると圧電基板にＳＡＷが励起し、伝搬していく。また反射器は、複数の導体ストリップを有しており、導体ストリップの周期構造により特定の周波数領域のＳＡＷを反射するストップバンドを形成している。これにより、このストップバンド内の周波数を有するＳＡＷが反射器で反射されて、反射器間にＳＡＷの定在波が生じる。ＩＤＴは、この定在波を受信すると電気信号に変換して出力する。
【０００３】
そして特許文献１は、ＳＡＷフィルタについて開示している。このＳＡＷフィルタは、圧電基板の主表面上に３つのＩＤＴと、これらのＩＤＴの両側に反射器を配設している。これらのＩＤＴのうちの中央に配置してあるものは、隣接する２本の電極指をＩＤＴ全体に亘って均等に間引きしてあり、間引きした位置に短絡グレーティングが配設してある。このような構成にすることにより、このＳＡＷフィルタは、フィルタ特性の通過域の平坦化と挿入損失の低減を図っている。
【特許文献１】特開２００２−３５３７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した特許文献１のＳＡＷフィルタは、中央に配置したＩＤＴ内に短絡グレーティングを配設している。この短絡グレーティングは、ＳＡＷを励起せずに反射をするから、これの周期構造に応じたストップバンドを形成している。しかし特許文献１では、ＩＤＴを構成する電極指のピッチや短絡グレーティングのピッチ、反射器を構成する導体ストリップのピッチについて言及していない。このため、この特許文献１を読んだ当業者は、ＩＤＴを構成する電極指のピッチと短絡グレーティングのピッチとを同じにすると考えられる。そしてＩＤＴを構成する電極指のピッチと短絡グレーティングのピッチとを同じにすると、反射器と短絡グレーティングの各ストップバンドの中心周波数が異なる場合がある。
【０００５】
図１１は従来技術に係るストップバンドを示すグラフである。図１１（Ａ）は反射器のストップバンドを示すグラフであり、図１１（Ｂ）は短絡グレーティングのストップバンドを示すグラフである。そして図１１（Ａ），（Ｂ）の縦軸は挿入損失を示している。また横軸は周波数であり、ＳＡＷフィルタの中心周波数ｆ０から±１０ＭＨｚの範囲を示している。なお図１１は、ＩＤＴを構成する電極指のピッチをＬａ、短絡グレーティングのピッチをＬｃ、反射器を構成する導体ストリップのピッチをＬｒとしたときに、Ｌｒ＝１．０２Ｌａ，Ｌａ＝Ｌｃとしたときのグラフである。図１１（Ａ）に示す反射器のストップバンドは、その中心周波数をＳＡＷフィルタの中心周波数ｆ０に合わせている。しかし短絡グレーティングは、従来、そのストップバンドについて全く考慮されていないので、これのピッチとＩＤＴを構成する電極指のピッチとが同じになっていると、図１１（Ｂ）に示すように、そのストップバンドの中心周波数がＳＡＷフィルタの中心周波数ｆ０からずれてしまっていた。このように、ＩＤＴの構成中に短絡グレーティングを設けても、これの反射がフィルタの構成に寄与していないので、フィルタ特性の急峻性が悪く、通過帯域の近傍減衰量が悪くなっていた。
【０００６】
本発明は、フィルタ特性の急峻性を高め、通過帯域の近傍減衰量を向上したＳＡＷ素子片およびＳＡＷ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】
【０００７】
本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを圧電基板上に設け、少なくとも１つのＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、ＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのピッチＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たすことを特徴としている。このようにピッチＬａとピッチＬｃとの関係を規定したので、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【０００８】
前述したピッチＬａとピッチＬｃとの比Ｌａ／Ｌｃは、０．９５５＜Ｌａ／Ｌｃ≦０．９９の関係を満たすことを特徴としている。このようにピッチＬａとピッチＬｃとの比Ｌａ／Ｌｃを規定したので、従来のＳＡＷフィルタの最も良い急峻性よりも、本発明のＳＡＷ素子片は急峻性を良くすることができる。
【０００９】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、２本の導体ストリップで構成する電極セルのピッチＬｒは、Ｌｒ≒Ｌｃの関係を満たすことを特徴としている。これによりピッチＬａ、ピッチＬｃおよびピッチＬｒは、Ｌａ＜Ｌｃ≒Ｌｒの関係を満たし、ピッチＬａとピッチＬｒとの比Ｌａ／Ｌｒは、０．９５５＜Ｌａ／Ｌｒ≦０．９９の関係を満たす。よってピッチＬａ、ピッチＬｃ、ピッチＬｒの関係を規定したので、ＳＡＷを反射する機能のみを持つ電極セルのストップバンドの中心周波数を、反射器のストップバンドの中心周波数と一致または略一致することができ、フィルタ特性の急峻性が高まるとともに近傍減衰量が改善される効果がある。
【００１０】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、ＩＤＴの一方の端部側に配設された反射器の電極セルのピッチＬｒ１と、ＩＤＴの他方の端部側に配設された反射器の電極セルのピッチＬｒ２とは異なり、ピッチＬｒ１とピッチＬｒ２とを平均したピッチＬｒａは、Ｌｒａ≒Ｌｃの関係を満たすことを特徴としている。これによりＳＡＷを反射する機能のみを持つ電極セルのストップバンドの中心周波数を、反射器のストップバンドの中心周波数と一致または略一致することができ、フィルタ特性の急峻性が高まるとともに近傍減衰量が改善される効果がある。
【００１１】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに短絡し、反射器を構成する各導体ストリップは互いに短絡していることを特徴としている。これにより各電極セルでの反射量が大きくなり、同じ電極指や導体トリップの対数であればＳＡＷ素子片のフィルタ特性がより急峻になるとともに低い挿入損失になる。また反射量が増大するので、電極指や導体ストリップを開放した場合とフィルタ特性を同一にするならば、反射器の対数を少なくでき、ＳＡＷ素子片を小型にできる。
【００１２】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに開放し、反射器を構成する各導体ストリップは互いに開放していることを特徴としている。これによりＩＤＴを構成する電極指の両端を接続する部分が不要になるので、バスバー間の距離を縮めることができ、ＳＡＷ素子片を小型にできる。
【００１３】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＩＤＴは、ソリッド電極とスプリット電極とを備え、スプリット電極を用いたＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬｂと、スプリット電極を用いたＳＡＷを励振も反射もしない電極セルのピッチＬｄとは、Ｌｂ＝Ｌｄの関係を満たし、ソリッド電極を用いたＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａとピッチＬｂとは、Ｌａ≠Ｌｂの関係を満たすことを特徴としている。ソリッド電極とスプリット電極を混在してＩＤＴを形成した場合であっても、各電極セルのピッチを規定したので、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００１４】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置した複数のＩＤＴと、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴを挟み込む位置に配置した反射器とを圧電基板上に設け、少なくとも１つのＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのストップバンドの中心周波数と、反射器のストップバンドの中心周波数とを一致または略一致させたことを特徴としている。これによりＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルが、フィルタ特性に寄与することができる。よってフィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００１５】
また本発明に係るＳＡＷデバイスは、前述したＳＡＷ素子片をパッケージで保持したことを特徴としている。これにより前述したＳＡＷ素子片を安定した状態で保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るＳＡＷ素子片およびＳＡＷデバイスの実施形態について説明する。図１はＳＡＷ素子片の概略平面図である。ＳＡＷ素子片１０は、複数のＩＤＴ２０と反射器３０を圧電基板１２上に設けている。各ＩＤＴ２０は、励振されたＳＡＷの伝搬方向に沿って設けてある。また反射器３０は、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴ２０を挟み込む位置に設けてある。
【００１７】
図２はＩＤＴを構成する電極セルの説明図である。各ＩＤＴ２０は、複数の電極セルを組み合わせて形成してある。この電極セルは、ＳＡＷを励振する電極セル（以下「励振用の電極セル」という。）２２と、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セル（以下「反射用電極セル」という。）２４とが有る。そして各ＩＤＴ２０は、励振用の電極セル２２を備えるとともに、複数のＩＤＴ２０のうちの少なくとも１つは、反射用電極セル２４を備えている。すなわち少なくとも１つのＩＤＴ２０は、励振用の電極セル２２と、反射用電極セル２４とが混在している。
【００１８】
図２（Ａ）はＳＡＷを励振する電極セルの平面図である。この励振用の電極セル２２は、ソリッド電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬａになっている。また励振用の電極セル２２は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を備えている。そして一方の電極指２８ａが一方のバスバー２６ａに接続しており、他方の電極指２８ｂが他方のバスバー２６ｂに接続している。これにより励振用の電極セル２２は、電極指２８の基端をバスバー２６に接続した櫛部を１対有し、各櫛部の電極指２８を互いに交差させた構成になる。そして一方の電極指２８ａと他方の電極指２８ｂの間隔はＬａ／２になっている。また励振用の電極セル２２の端部と、これに隣接する電極指２８との間隔は、Ｌａ／４になっている。
【００１９】
また図２（Ｂ）ないし（Ｄ）は、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルの平面図である。この反射用電極セル２４（２４１，２４２，２４３）は、ソリッド電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｃになっている。
【００２０】
そして図２（Ｂ）に示す反射用電極セル２４１は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を配設している。これらの電極指２８はバスバー２６に接続してないためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指２８には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指２８がＳＡＷの導波路に配設されているので、ＳＡＷを反射することになる。そして各電極指２８は、一方の端部で互いに導通して同電位になっている。すなわち各電極指２８は電気的に短絡（ショート）された状態となっている。なお各電極指２８は、両方の端部で互いに導通して同電位になっていてもよい。このような電極指２８は、互いの間隔がＬｃ／２になっている。また反射用電極セル２４１の端部と、これに隣接する電極指２８との間隔は、Ｌｃ／４になっている。
【００２１】
また図２（Ｃ）に示す反射用電極セル２４２は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を配設している。これらの電極指２８はバスバー２６に接続してなく、また互いに独立して配設してある。このためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指２８には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指２８がＳＡＷの導波路に配設されているので、ＳＡＷを反射することになる。なお電極指２８同士の間隔等は、前述した図２（Ｂ）と同じになっている。
【００２２】
さらに図２（Ｄ）に示す反射用電極セル２４３は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を配設している。これらの電極指２８は、いずれも一方のバスバー２６ａに接続している。このためバスバー２６に電気信号が供給されると各電極指２８にも供給されるが、各電極指２８が同電位になっているのでＳＡＷを励起することはない。また電極指２８がＳＡＷの導波路に配設されているので、ＳＡＷを反射することになる。なお電極指２８同士の間隔等は、前述した図２（Ｂ）と同じになっている。
【００２３】
そして励振用の電極セル２２のピッチＬａは、反射用電極セル２４のピッチＬｃよりも短くなっている。すなわちピッチＬａとピッチＬｃは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たしている。
【００２４】
そして少なくとも１つのＩＤＴ２０は、図２（Ａ）に示す励振用の電極セル２２と、図２（Ｂ）ないし（Ｄ）に示す反射用電極セル２４のうち少なくとも１つとを組み合わせて形成してあればよい。図３はＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。なお図３に示す反射用電極セル２４は、バスバー２６の間に電極指２８を設け、この電極指２８の両端において互いに導通した形態となっている。また図３では、２つあるＩＤＴ２０のいずれにおいても、励振用の電極セル２２と反射用電極セル２４を混在させている。そしてＩＤＴ２０中の各電極セル２２，２４の配置は、ＳＡＷ素子片１０の仕様等によって適宜変わるので、コンピュータによるシミュレーションを行って、使用目的に対して最適になるように定めればよい。
【００２５】
またＳＡＷ素子片１０を構成している反射器３０は、複数の導体ストリップ３２で形成されている。そして図１および図３に示す場合では、導体ストリップ３２の各端部同士が接続しており、梯子型の反射器３０になっている。このような反射器３０では、図３に示すように、２本の導体ストリップ３２で構成した電極セル（以下「反射器の電極セル」という。）３４を複数備えることで形成してある。この反射器３０の電極セル３４は、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｒになっている。そして反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒは、反射用電極セル２４のピッチＬｃと一致または略一致している。すなわちピッチＬｒとピッチＬｃは、Ｌｒ≒Ｌｃの関係を満たしている。これにより励振用の電極セル２２のピッチＬａ、反射用電極セル２４のピッチＬｃおよび反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒは、Ｌａ＜Ｌｃ≒Ｌｒの関係を満たしている。
【００２６】
なお反射器３０（３０ａ，３０ｂ）は、ＩＤＴ２０を挟み込む位置に設けてあるが、ＩＤＴ２０の一方の端部側に配設された反射器３０ａの電極セル３４のピッチＬｒ１と、ＩＤＴ２０の他方の端部側に配設された反射器３０ｂの電極セル３４のピッチＬｒ２とは異なる場合がある。この場合には、ピッチＬｒ１とピッチＬｒ２とを平均したピッチＬｒａが、反射用電極セル２４のピッチＬｃと一致または略一致していればよい。すなわち平均のピッチＬｒａとピッチＬｃは、Ｌｒａ≒Ｌｃの関係を満たしていればよい。
【００２７】
そして反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒ（Ｌｒａ）と反射用電極セル２４のピッチＬｃとを一致または略一致させているので、反射器３０のストップバンドの中心周波数と、反射用電極セル２４のストップバンドの中心周波数が一致または略一致している。図４はストップバンドを示すグラフである。ここで図４（Ａ）は反射器のストップバンドを示すグラフであり、図４（Ｂ）は反射用電極セルのストップバンドを示すグラフである。そして図４（Ａ），（Ｂ）の縦軸は挿入損失を示している。また横軸は周波数であり、フィルタの中心周波数ｆ０から±１０ＭＨｚの範囲を示している。なお図４は、Ｌｒ＝１．０２Ｌａ，Ｌｒ＝Ｌｃとしたときのグラフである。
【００２８】
図４（Ａ）に示す反射器３０のストップバンドは、その中心周波数がフィルタの中心周波数ｆ０と合っている。また図４（Ｂ）に示す反射用電極セル２４のストップバンドは、その中心周波数がフィルタの中心周波数ｆ０と合っている。これによりピッチＬｒとピッチＬｃがＬｒ≒Ｌｃの関係を満たすことにより、反射器３０のストップバンドの中心周波数と、反射用電極セル２４のストップバンドの中心周波数が略一致することがわかる。
【００２９】
図５はフィルタの急峻性を説明する図である。図５の縦軸はＢＷ１５／ＢＷ３を示している。このＢＷ１５／ＢＷ３は、フィルタ特性の最小挿入損失から３ｄＢ下がったところの帯域幅（ＢＷ３）と、１５ｄＢ下がったところの帯域幅（ＢＷ１５）との比を示している。そしてＢＷ１５／ＢＷ３が１．０になるときが、急峻性が最も良くなっている。また図５の横軸は、励振用の電極セルのピッチＬａと反射器の電極セルのピッチＬｒとの比（Ｌａ／Ｌｒ）を示している。
【００３０】
図５に示す円マーク（●）は、本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０（ピッチＬｃとピッチＬｒが等しいとき）であり、ピッチＬａとピッチＬｒの比を変えたときの急峻性を示している。また図５に示す三角マーク（△）は、励振用の電極セル２２のピッチＬａと反射用電極セル２４のピッチＬｃとを同じにし、これらと反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒとの比を変えたときの急峻性を示している。なお励振用の電極セル２２のピッチＬａ、反射用電極セル２４のピッチＬｃおよび反射器３０のピッチＬｒを全て同じにした場合は、Ｌａ／Ｌｒが１．００のときの値になる。
【００３１】
図５からわかるように、円マーク（●）で示す本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０は、三角マーク（△）で示すピッチＬｃとピッチＬａが等しいとき（従来技術）に比べて急峻性が良くなっている。そしてピッチＬａとピッチＬｒの比Ｌａ／Ｌｒが０．９５５より大きく、０．９９以下の範囲であれば、三角マーク（△）で示すピッチＬｃとピッチＬａが等しいときの急峻性が最も良いものに比べて、本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０の急峻性が良くなっている。すなわち本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０のようにＬａ＜Ｌｃとすれば、従来技術に係るＳＡＷフィルタに比べて、急峻性が向上することになる。
【００３２】
図６はフィルタ特性の図である。図７は、図６に示すフィルタ特性の拡大図である。そして図６および図７の縦軸は挿入損失を示し、横軸は周波数を示している。また図６の横軸は、フィルタの中心周波数ｆ０から±１０ＭＨｚの範囲を示している。図７の横軸は、フィルタの中心周波数ｆ０から±２．５ＭＨｚの範囲を示している。さらに図６および図７に示す実線は本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０のフィルタ特性を示し、破線は従来技術に係るＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示している。図６および図７からわかるように、実線で示す本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０のフィルタ特性は、従来技術に係るものに比べて急峻性が高まっており、通過帯域の近傍減衰量が改善されている。
【００３３】
以上説明したように、ＳＡＷ素子片１０は、少なくとも１つのＩＤＴ２０を構成する励振用の電極セル２２のピッチＬａを反射用電極セル２４のピッチＬｃよりも短くしたので、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００３４】
またＳＡＷ素子片１０は、反射用電極セル２４のピッチＬｃを反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒ（Ｌｒａ）と同じまたは略同じにしたので、反射用電極セル２４のストップバンドと反射器３０のストップバンドの各中心周波数を一致または略一致させることができる。これによりＳＡＷ素子片１０は、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００３５】
なお前述したＳＡＷ素子片１０は、図１および図３に示すように、反射器３０を設けた構成であるが、実施形態によっては反射器３０を設けない構成であってもよい。またＳＡＷ素子片１０が反射器３０を備えている場合は、図３に示すように、反射器３０を構成する各導体ストリップ３２が互いに短絡していれば、反射用電極セル２４を構成する各電極指２８を互いに短絡した構成にすればよい。このように構成すると、各電極セルでの反射量が大きくなり、反射用電極セル２４を構成する電極指２８や導体ストリップ３２の対数が同じであればＳＡＷ素子片１０のフィルタ特性がより急峻になるとともに低い挿入損失になる。また反射量が増大するので、反射用電極セル２４を構成する電極指２８や導体ストリップ３２を開放した場合とフィルタ特性を同一にするならば、反射器３０の対数を少なくでき、ＳＡＷ素子片１０を小型にできる。
【００３６】
これに対し、反射器３０を構成する各導体ストリップ３２が互いに開放していれば、反射用電極セル２４を構成する各電極指２８を互いに開放した構成にすればよい。すなわち反射器３０が複数の導体ストリップ３２のみで構成してある場合は、例えば図２（Ｃ）に示す反射用電極セル２４２を用いればよい。このように構成すると、反射用電極セル２４における電極指２８の両端を接続する部分が不要になるので、バスバー２６間の距離を縮めることができ、ＳＡＷ素子片１０を小型にできる。
【００３７】
また前述したＳＡＷ素子片１０に用いるＩＤＴ２０は、ソリッド電極で構成した電極セル２２，２４のみを用いているが、このＩＤＴ２０にスプリット電極で構成した電極セルを混在させてもよい。図８はスプリット電極を用いた電極セルの説明図である。
【００３８】
図８（Ａ）は、励振用の電極セルの平面図である。この図８（Ａ）に示す励振用の電極セル４０は、スプリット電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｂになっている。この励振用の電極セル４０は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。そして隣接する２本の電極指４４ａが一方のバスバー２６ａに接続しており、他の２本の電極指４４ｂが他方のバスバー２６ｂに接続している。これにより励振用の電極セル４０は、電極指４４の基端をバスバー２６に接続した櫛部を１対有し、各櫛部の電極指４４を互いに交差させた構成になる。そして各バスバー２６に接続した電極指４４の互いの間隔はＬｂ／４になっている。また一方のバスバー２６ａに接続した電極指４４ａと、これと隣り合っている他方のバスバー２６ｂに接続した電極指４４ｂとの間隔は、Ｌｂ／４になっている。また励振用の電極セル４０の端部と、これに隣接する電極指４４との間隔は、Ｌｂ／８になっている。
【００３９】
また図８（Ｂ）ないし（Ｄ）は励振も反射もしない電極セルの平面図である。これらの励振も反射もしない電極セル４２（４２１，４２２，４２３）は、スプリット電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｄになっている。そして図８（Ｂ）に示す励振も反射もしない電極セル４２１は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。これらの電極指４４は、いずれのバスバー２６にも接続していないためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指４４には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指４４がＳＡＷの導波路に配設されているが、スプリット電極と同様に４本の電極指の各電極指からの反射波が相互に打ち消しあって、実質的に反射を生じない。すなわち、励振も反射も生じない。そして各電極指４４は、一方の端部で互いに導通して同電位になっている。なお各電極指４４は、両方の端部で互いに導通して同電位になっていてもよい。このような電極指４４は、互いの間隔がＬｄ／４になっている。また励振も反射もしない電極セル４２１の端部と、これに隣接する電極指４４との間隔は、Ｌｄ／８になっている。
【００４０】
また図８（Ｃ）に示す励振も反射もしない電極セル４２２は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。これらの電極指４４はバスバー２６に接続してなく、互いに独立して配設してある。このためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指４４には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指４４がＳＡＷの導波路に配設されているが、４本の電極指の各電極指からの反射波が相互に打ち消しあって、実質的に反射を生じない。すなわち、励振も反射もしない。なお電極指４４同士の間隔等は、前述した図８（Ｂ）と同じになっている。
【００４１】
さらに図８（Ｄ）に示す励振も反射もしない電極セル４２３は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。これらの電極指４４は、いずれも一方のバスバー２６ａに接続している。このためバスバー２６に電気信号が供給されると各電極指４４にも供給されるが、各電極指４４が同電位になっているのでＳＡＷを励起することはない。また電極指４４がＳＡＷの導波路に配設されているが、４本の電極指の各電極指からの反射波が相互に打ち消しあって、実質的に反射を生じない。すなわち、励振も反射もしない。なお電極指４４同士の間隔等は、前述した図８（Ｂ）と同じになっている。
【００４２】
そして励振用の電極セル４０のピッチＬｂは、励振も反射もしない電極セル４２のピッチＬｄと同じになっている。またソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２のピッチＬａとピッチＬｂとは、Ｌａ≠Ｌｂの関係を満たしている。
【００４３】
そして少なくとも１つのＩＤＴ２０は、ソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２およびスプリット電極を用いた励振用の電極セル４０のうち少なくともいずれか一方を備えるとともに、前述したソリッド電極を用いた反射用電極セル２４および前述したスプリット電極を用いた励振も反射もしない電極セル４２のうち少なくともいずれか一方を備えている。図９はスプリット電極を混在させたＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。図９に示すＳＡＷ素子片１０は、ソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２、ソリッド電極を用いた反射用電極セル２４およびスプリット電極を用いた励振用の電極セル４０で一方のＩＤＴ２０（図９の右側に示すもの）を構成するとともに、ソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２、ソリッド電極を用いた反射用電極セル２４、スプリット電極を用いた励振用の電極セル４０およびスプリット電極を用いた励振も反射もしない電極セル４２で他方のＩＤＴ２０（図９の左側に示すもの）を構成している。そしてＩＤＴ２０中の各電極セル２２，２４，４０，４２の配置は、ＳＡＷ素子片１０の仕様等によって適宜変わるので、コンピュータによるシミュレーションを行って、使用目的に対して最適になるように定めればよい。このようなＳＡＷ素子片１０としても、ソリッド電極のみで構成したＳＡＷ素子片と同じ効果を得ることができる。
【００４４】
そして、以上説明したＳＡＷ素子片１０は、パッケージで保持されてＳＡＷデバイスを構成することができる。図１０はＳＡＷデバイスの概略断面図である。ＳＡＷデバイス５０は、ＳＡＷ素子片１０を収容するパッケージ５２を有している。パッケージ５２は、パッケージベース５４とリッド６６を備えている。このパッケージベース５４は、上方に向けて開口した凹陥部５６を有しており、この凹陥部５６の底面にパッド電極５８が設けてある。またパッケージベース５４の裏面に外部端子６０が設けてあり、この外部端子６０とパッド電極５８が導通している。そしてＳＡＷ素子片１０は、接着剤６２等を用いて凹陥部５６の底面に固着してある。このときＩＤＴ２０は上方に向いており、ＩＤＴ２０のバスバー２６等とパッド電極５８にワイヤ６４を接合して、これらが導通している。またリッド６６は、パッケージベース５４の上側に固着しており、凹陥部５６内を封止している。このような構成のＳＡＷデバイス５０にすることにより、外部環境の状態にかかわらずＳＡＷ素子片１０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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＳＡＷ素子片の概略平面図である。
【図２】ＩＤＴを構成する電極セルの説明図である。
【図３】ＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。
【図４】ストップバンドを示すグラフである。
【図５】フィルタの急峻性を説明する図である。
【図６】フィルタ特性の図である。
【図７】図６に示すフィルタ特性の拡大図である。
【図８】スプリット電極を用いた電極セルの説明図である。
【図９】スプリット電極を混在させたＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。
【図１０】ＳＡＷデバイスの概略断面図である。
【図１１】従来技術に係るストップバンドを示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ＳＡＷ素子片、１２…圧電基板、２０…ＩＤＴ、２２，４０…励振用の電極セル、２４…反射用電極セル、２８，４４…電極指、３０…反射器、３２…導体ストリップ、３４…反射器の電極セル、４２…励振も反射もしない電極セル、５０…ＳＡＷデバイス、５２…パッケージ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタを構成する弾性表面波（ＳＡＷ）素子片およびＳＡＷデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルタを構成しているＳＡＷ素子片は、複数のすだれ状電極（ＩＤＴ）と反射器を圧電基板上に設けている。各ＩＤＴは、１対の櫛部で構成してあり、各櫛部を構成している電極指を互いに噛み合せて形成してある。そしてＩＤＴに電気信号を供給すると圧電基板にＳＡＷが励起し、伝搬していく。また反射器は、複数の導体ストリップを有しており、導体ストリップの周期構造により特定の周波数領域のＳＡＷを反射するストップバンドを形成している。これにより、このストップバンド内の周波数を有するＳＡＷが反射器で反射されて、反射器間にＳＡＷの定在波が生じる。ＩＤＴは、この定在波を受信すると電気信号に変換して出力する。
【０００３】
そして特許文献１は、ＳＡＷフィルタについて開示している。このＳＡＷフィルタは、圧電基板の主表面上に３つのＩＤＴと、これらのＩＤＴの両側に反射器を配設している。これらのＩＤＴのうちの中央に配置してあるものは、隣接する２本の電極指をＩＤＴ全体に亘って均等に間引きしてあり、間引きした位置に短絡グレーティングが配設してある。このような構成にすることにより、このＳＡＷフィルタは、フィルタ特性の通過域の平坦化と挿入損失の低減を図っている。
【特許文献１】特開２００２−３５３７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した特許文献１のＳＡＷフィルタは、中央に配置したＩＤＴ内に短絡グレーティングを配設している。この短絡グレーティングは、ＳＡＷを励起せずに反射をするから、これの周期構造に応じたストップバンドを形成している。しかし特許文献１では、ＩＤＴを構成する電極指のピッチや短絡グレーティングのピッチ、反射器を構成する導体ストリップのピッチについて言及していない。このため、この特許文献１を読んだ当業者は、ＩＤＴを構成する電極指のピッチと短絡グレーティングのピッチとを同じにすると考えられる。そしてＩＤＴを構成する電極指のピッチと短絡グレーティングのピッチとを同じにすると、反射器と短絡グレーティングの各ストップバンドの中心周波数が異なる場合がある。
【０００５】
図１１は従来技術に係るストップバンドを示すグラフである。図１１（Ａ）は反射器のストップバンドを示すグラフであり、図１１（Ｂ）は短絡グレーティングのストップバンドを示すグラフである。そして図１１（Ａ），（Ｂ）の縦軸は挿入損失を示している。また横軸は周波数であり、ＳＡＷフィルタの中心周波数ｆ０から±１０ＭＨｚの範囲を示している。なお図１１は、ＩＤＴを構成する電極指のピッチをＬａ、短絡グレーティングのピッチをＬｃ、反射器を構成する導体ストリップのピッチをＬｒとしたときに、Ｌｒ＝１．０２Ｌａ，Ｌａ＝Ｌｃとしたときのグラフである。図１１（Ａ）に示す反射器のストップバンドは、その中心周波数をＳＡＷフィルタの中心周波数ｆ０に合わせている。しかし短絡グレーティングは、従来、そのストップバンドについて全く考慮されていないので、これのピッチとＩＤＴを構成する電極指のピッチとが同じになっていると、図１１（Ｂ）に示すように、そのストップバンドの中心周波数がＳＡＷフィルタの中心周波数ｆ０からずれてしまっていた。このように、ＩＤＴの構成中に短絡グレーティングを設けても、これの反射がフィルタの構成に寄与していないので、フィルタ特性の急峻性が悪く、通過帯域の近傍減衰量が悪くなっていた。
【０００６】
本発明は、フィルタ特性の急峻性を高め、通過帯域の近傍減衰量を向上したＳＡＷ素子片およびＳＡＷ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】
【０００７】
本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを圧電基板上に設け、少なくとも１つのＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、ＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのピッチＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たすことを特徴としている。このようにピッチＬａとピッチＬｃとの関係を規定したので、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【０００８】
前述したピッチＬａとピッチＬｃとの比Ｌａ／Ｌｃは、０．９５５＜Ｌａ／Ｌｃ≦０．９９の関係を満たすことを特徴としている。このようにピッチＬａとピッチＬｃとの比Ｌａ／Ｌｃを規定したので、従来のＳＡＷフィルタの最も良い急峻性よりも、本発明のＳＡＷ素子片は急峻性を良くすることができる。
【０００９】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、２本の導体ストリップで構成する電極セルのピッチＬｒは、Ｌｒ≒Ｌｃの関係を満たすことを特徴としている。これによりピッチＬａ、ピッチＬｃおよびピッチＬｒは、Ｌａ＜Ｌｃ≒Ｌｒの関係を満たし、ピッチＬａとピッチＬｒとの比Ｌａ／Ｌｒは、０．９５５＜Ｌａ／Ｌｒ≦０．９９の関係を満たす。よってピッチＬａ、ピッチＬｃ、ピッチＬｒの関係を規定したので、ＳＡＷを反射する機能のみを持つ電極セルのストップバンドの中心周波数を、反射器のストップバンドの中心周波数と一致または略一致することができ、フィルタ特性の急峻性が高まるとともに近傍減衰量が改善される効果がある。
【００１０】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、ＩＤＴの一方の端部側に配設された反射器の電極セルのピッチＬｒ１と、ＩＤＴの他方の端部側に配設された反射器の電極セルのピッチＬｒ２とは異なり、ピッチＬｒ１とピッチＬｒ２とを平均したピッチＬｒａは、Ｌｒａ≒Ｌｃの関係を満たすことを特徴としている。これによりＳＡＷを反射する機能のみを持つ電極セルのストップバンドの中心周波数を、反射器のストップバンドの中心周波数と一致または略一致することができ、フィルタ特性の急峻性が高まるとともに近傍減衰量が改善される効果がある。
【００１１】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに短絡し、反射器を構成する各導体ストリップは互いに短絡していることを特徴としている。これにより各電極セルでの反射量が大きくなり、同じ電極指や導体トリップの対数であればＳＡＷ素子片のフィルタ特性がより急峻になるとともに低い挿入損失になる。また反射量が増大するので、電極指や導体ストリップを開放した場合とフィルタ特性を同一にするならば、反射器の対数を少なくでき、ＳＡＷ素子片を小型にできる。
【００１２】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに開放し、反射器を構成する各導体ストリップは互いに開放していることを特徴としている。これによりＩＤＴを構成する電極指の両端を接続する部分が不要になるので、バスバー間の距離を縮めることができ、ＳＡＷ素子片を小型にできる。
【００１３】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＩＤＴは、ソリッド電極とスプリット電極とを備え、スプリット電極を用いたＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬｂと、スプリット電極を用いたＳＡＷを励振も反射もしない電極セルのピッチＬｄとは、Ｌｂ＝Ｌｄの関係を満たし、ソリッド電極を用いたＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａとピッチＬｂとは、Ｌａ≠Ｌｂの関係を満たすことを特徴としている。ソリッド電極とスプリット電極を混在してＩＤＴを形成した場合であっても、各電極セルのピッチを規定したので、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００１４】
また本発明に係るＳＡＷ素子片は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置した複数のＩＤＴと、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴを挟み込む位置に配置した反射器とを圧電基板上に設け、少なくとも１つのＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのストップバンドの中心周波数と、反射器のストップバンドの中心周波数とを一致または略一致させたことを特徴としている。これによりＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルが、フィルタ特性に寄与することができる。よってフィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００１５】
また本発明に係るＳＡＷデバイスは、前述したＳＡＷ素子片をパッケージで保持したことを特徴としている。これにより前述したＳＡＷ素子片を安定した状態で保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るＳＡＷ素子片およびＳＡＷデバイスの実施形態について説明する。図１はＳＡＷ素子片の概略平面図である。ＳＡＷ素子片１０は、複数のＩＤＴ２０と反射器３０を圧電基板１２上に設けている。各ＩＤＴ２０は、励振されたＳＡＷの伝搬方向に沿って設けてある。また反射器３０は、ＳＡＷの伝搬方向における複数のＩＤＴ２０を挟み込む位置に設けてある。
【００１７】
図２はＩＤＴを構成する電極セルの説明図である。各ＩＤＴ２０は、複数の電極セルを組み合わせて形成してある。この電極セルは、ＳＡＷを励振する電極セル（以下「励振用の電極セル」という。）２２と、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セル（以下「反射用電極セル」という。）２４とが有る。そして各ＩＤＴ２０は、励振用の電極セル２２を備えるとともに、複数のＩＤＴ２０のうちの少なくとも１つは、反射用電極セル２４を備えている。すなわち少なくとも１つのＩＤＴ２０は、励振用の電極セル２２と、反射用電極セル２４とが混在している。
【００１８】
図２（Ａ）はＳＡＷを励振する電極セルの平面図である。この励振用の電極セル２２は、ソリッド電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬａになっている。また励振用の電極セル２２は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を備えている。そして一方の電極指２８ａが一方のバスバー２６ａに接続しており、他方の電極指２８ｂが他方のバスバー２６ｂに接続している。これにより励振用の電極セル２２は、電極指２８の基端をバスバー２６に接続した櫛部を１対有し、各櫛部の電極指２８を互いに交差させた構成になる。そして一方の電極指２８ａと他方の電極指２８ｂの間隔はＬａ／２になっている。また励振用の電極セル２２の端部と、これに隣接する電極指２８との間隔は、Ｌａ／４になっている。
【００１９】
また図２（Ｂ）ないし（Ｄ）は、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルの平面図である。この反射用電極セル２４（２４１，２４２，２４３）は、ソリッド電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｃになっている。
【００２０】
そして図２（Ｂ）に示す反射用電極セル２４１は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を配設している。これらの電極指２８はバスバー２６に接続してないためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指２８には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指２８がＳＡＷの導波路に配設されているので、ＳＡＷを反射することになる。そして各電極指２８は、一方の端部で互いに導通して同電位になっている。すなわち各電極指２８は電気的に短絡（ショート）された状態となっている。なお各電極指２８は、両方の端部で互いに導通して同電位になっていてもよい。このような電極指２８は、互いの間隔がＬｃ／２になっている。また反射用電極セル２４１の端部と、これに隣接する電極指２８との間隔は、Ｌｃ／４になっている。
【００２１】
また図２（Ｃ）に示す反射用電極セル２４２は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を配設している。これらの電極指２８はバスバー２６に接続してなく、また互いに独立して配設してある。このためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指２８には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指２８がＳＡＷの導波路に配設されているので、ＳＡＷを反射することになる。なお電極指２８同士の間隔等は、前述した図２（Ｂ）と同じになっている。
【００２２】
さらに図２（Ｄ）に示す反射用電極セル２４３は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に２本の電極指２８を配設している。これらの電極指２８は、いずれも一方のバスバー２６ａに接続している。このためバスバー２６に電気信号が供給されると各電極指２８にも供給されるが、各電極指２８が同電位になっているのでＳＡＷを励起することはない。また電極指２８がＳＡＷの導波路に配設されているので、ＳＡＷを反射することになる。なお電極指２８同士の間隔等は、前述した図２（Ｂ）と同じになっている。
【００２３】
そして励振用の電極セル２２のピッチＬａは、反射用電極セル２４のピッチＬｃよりも短くなっている。すなわちピッチＬａとピッチＬｃは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たしている。
【００２４】
そして少なくとも１つのＩＤＴ２０は、図２（Ａ）に示す励振用の電極セル２２と、図２（Ｂ）ないし（Ｄ）に示す反射用電極セル２４のうち少なくとも１つとを組み合わせて形成してあればよい。図３はＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。なお図３に示す反射用電極セル２４は、バスバー２６の間に電極指２８を設け、この電極指２８の両端において互いに導通した形態となっている。また図３では、２つあるＩＤＴ２０のいずれにおいても、励振用の電極セル２２と反射用電極セル２４を混在させている。そしてＩＤＴ２０中の各電極セル２２，２４の配置は、ＳＡＷ素子片１０の仕様等によって適宜変わるので、コンピュータによるシミュレーションを行って、使用目的に対して最適になるように定めればよい。
【００２５】
またＳＡＷ素子片１０を構成している反射器３０は、複数の導体ストリップ３２で形成されている。そして図１および図３に示す場合では、導体ストリップ３２の各端部同士が接続しており、梯子型の反射器３０になっている。このような反射器３０では、図３に示すように、２本の導体ストリップ３２で構成した電極セル（以下「反射器の電極セル」という。）３４を複数備えることで形成してある。この反射器３０の電極セル３４は、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｒになっている。そして反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒは、反射用電極セル２４のピッチＬｃと一致または略一致している。すなわちピッチＬｒとピッチＬｃは、Ｌｒ≒Ｌｃの関係を満たしている。これにより励振用の電極セル２２のピッチＬａ、反射用電極セル２４のピッチＬｃおよび反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒは、Ｌａ＜Ｌｃ≒Ｌｒの関係を満たしている。
【００２６】
なお反射器３０（３０ａ，３０ｂ）は、ＩＤＴ２０を挟み込む位置に設けてあるが、ＩＤＴ２０の一方の端部側に配設された反射器３０ａの電極セル３４のピッチＬｒ１と、ＩＤＴ２０の他方の端部側に配設された反射器３０ｂの電極セル３４のピッチＬｒ２とは異なる場合がある。この場合には、ピッチＬｒ１とピッチＬｒ２とを平均したピッチＬｒａが、反射用電極セル２４のピッチＬｃと一致または略一致していればよい。すなわち平均のピッチＬｒａとピッチＬｃは、Ｌｒａ≒Ｌｃの関係を満たしていればよい。
【００２７】
そして反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒ（Ｌｒａ）と反射用電極セル２４のピッチＬｃとを一致または略一致させているので、反射器３０のストップバンドの中心周波数と、反射用電極セル２４のストップバンドの中心周波数が一致または略一致している。図４はストップバンドを示すグラフである。ここで図４（Ａ）は反射器のストップバンドを示すグラフであり、図４（Ｂ）は反射用電極セルのストップバンドを示すグラフである。そして図４（Ａ），（Ｂ）の縦軸は挿入損失を示している。また横軸は周波数であり、フィルタの中心周波数ｆ０から±１０ＭＨｚの範囲を示している。なお図４は、Ｌｒ＝１．０２Ｌａ，Ｌｒ＝Ｌｃとしたときのグラフである。
【００２８】
図４（Ａ）に示す反射器３０のストップバンドは、その中心周波数がフィルタの中心周波数ｆ０と合っている。また図４（Ｂ）に示す反射用電極セル２４のストップバンドは、その中心周波数がフィルタの中心周波数ｆ０と合っている。これによりピッチＬｒとピッチＬｃがＬｒ≒Ｌｃの関係を満たすことにより、反射器３０のストップバンドの中心周波数と、反射用電極セル２４のストップバンドの中心周波数が略一致することがわかる。
【００２９】
図５はフィルタの急峻性を説明する図である。図５の縦軸はＢＷ１５／ＢＷ３を示している。このＢＷ１５／ＢＷ３は、フィルタ特性の最小挿入損失から３ｄＢ下がったところの帯域幅（ＢＷ３）と、１５ｄＢ下がったところの帯域幅（ＢＷ１５）との比を示している。そしてＢＷ１５／ＢＷ３が１．０になるときが、急峻性が最も良くなっている。また図５の横軸は、励振用の電極セルのピッチＬａと反射器の電極セルのピッチＬｒとの比（Ｌａ／Ｌｒ）を示している。
【００３０】
図５に示す円マーク（●）は、本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０（ピッチＬｃとピッチＬｒが等しいとき）であり、ピッチＬａとピッチＬｒの比を変えたときの急峻性を示している。また図５に示す三角マーク（△）は、励振用の電極セル２２のピッチＬａと反射用電極セル２４のピッチＬｃとを同じにし、これらと反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒとの比を変えたときの急峻性を示している。なお励振用の電極セル２２のピッチＬａ、反射用電極セル２４のピッチＬｃおよび反射器３０のピッチＬｒを全て同じにした場合は、Ｌａ／Ｌｒが１．００のときの値になる。
【００３１】
図５からわかるように、円マーク（●）で示す本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０は、三角マーク（△）で示すピッチＬｃとピッチＬａが等しいとき（従来技術）に比べて急峻性が良くなっている。そしてピッチＬａとピッチＬｒの比Ｌａ／Ｌｒが０．９５５より大きく、０．９９以下の範囲であれば、三角マーク（△）で示すピッチＬｃとピッチＬａが等しいときの急峻性が最も良いものに比べて、本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０の急峻性が良くなっている。すなわち本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０のようにＬａ＜Ｌｃとすれば、従来技術に係るＳＡＷフィルタに比べて、急峻性が向上することになる。
【００３２】
図６はフィルタ特性の図である。図７は、図６に示すフィルタ特性の拡大図である。そして図６および図７の縦軸は挿入損失を示し、横軸は周波数を示している。また図６の横軸は、フィルタの中心周波数ｆ０から±１０ＭＨｚの範囲を示している。図７の横軸は、フィルタの中心周波数ｆ０から±２．５ＭＨｚの範囲を示している。さらに図６および図７に示す実線は本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０のフィルタ特性を示し、破線は従来技術に係るＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示している。図６および図７からわかるように、実線で示す本実施形態に係るＳＡＷ素子片１０のフィルタ特性は、従来技術に係るものに比べて急峻性が高まっており、通過帯域の近傍減衰量が改善されている。
【００３３】
以上説明したように、ＳＡＷ素子片１０は、少なくとも１つのＩＤＴ２０を構成する励振用の電極セル２２のピッチＬａを反射用電極セル２４のピッチＬｃよりも短くしたので、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００３４】
またＳＡＷ素子片１０は、反射用電極セル２４のピッチＬｃを反射器３０の電極セル３４のピッチＬｒ（Ｌｒａ）と同じまたは略同じにしたので、反射用電極セル２４のストップバンドと反射器３０のストップバンドの各中心周波数を一致または略一致させることができる。これによりＳＡＷ素子片１０は、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、通過帯域の近傍減衰量を改善することができる。
【００３５】
なお前述したＳＡＷ素子片１０は、図１および図３に示すように、反射器３０を設けた構成であるが、実施形態によっては反射器３０を設けない構成であってもよい。またＳＡＷ素子片１０が反射器３０を備えている場合は、図３に示すように、反射器３０を構成する各導体ストリップ３２が互いに短絡していれば、反射用電極セル２４を構成する各電極指２８を互いに短絡した構成にすればよい。このように構成すると、各電極セルでの反射量が大きくなり、反射用電極セル２４を構成する電極指２８や導体ストリップ３２の対数が同じであればＳＡＷ素子片１０のフィルタ特性がより急峻になるとともに低い挿入損失になる。また反射量が増大するので、反射用電極セル２４を構成する電極指２８や導体ストリップ３２を開放した場合とフィルタ特性を同一にするならば、反射器３０の対数を少なくでき、ＳＡＷ素子片１０を小型にできる。
【００３６】
これに対し、反射器３０を構成する各導体ストリップ３２が互いに開放していれば、反射用電極セル２４を構成する各電極指２８を互いに開放した構成にすればよい。すなわち反射器３０が複数の導体ストリップ３２のみで構成してある場合は、例えば図２（Ｃ）に示す反射用電極セル２４２を用いればよい。このように構成すると、反射用電極セル２４における電極指２８の両端を接続する部分が不要になるので、バスバー２６間の距離を縮めることができ、ＳＡＷ素子片１０を小型にできる。
【００３７】
また前述したＳＡＷ素子片１０に用いるＩＤＴ２０は、ソリッド電極で構成した電極セル２２，２４のみを用いているが、このＩＤＴ２０にスプリット電極で構成した電極セルを混在させてもよい。図８はスプリット電極を用いた電極セルの説明図である。
【００３８】
図８（Ａ）は、励振用の電極セルの平面図である。この図８（Ａ）に示す励振用の電極セル４０は、スプリット電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｂになっている。この励振用の電極セル４０は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。そして隣接する２本の電極指４４ａが一方のバスバー２６ａに接続しており、他の２本の電極指４４ｂが他方のバスバー２６ｂに接続している。これにより励振用の電極セル４０は、電極指４４の基端をバスバー２６に接続した櫛部を１対有し、各櫛部の電極指４４を互いに交差させた構成になる。そして各バスバー２６に接続した電極指４４の互いの間隔はＬｂ／４になっている。また一方のバスバー２６ａに接続した電極指４４ａと、これと隣り合っている他方のバスバー２６ｂに接続した電極指４４ｂとの間隔は、Ｌｂ／４になっている。また励振用の電極セル４０の端部と、これに隣接する電極指４４との間隔は、Ｌｂ／８になっている。
【００３９】
また図８（Ｂ）ないし（Ｄ）は励振も反射もしない電極セルの平面図である。これらの励振も反射もしない電極セル４２（４２１，４２２，４２３）は、スプリット電極を用いた電極セルになっており、ＳＡＷが伝搬する方向のピッチ（長さ）がＬｄになっている。そして図８（Ｂ）に示す励振も反射もしない電極セル４２１は一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。これらの電極指４４は、いずれのバスバー２６にも接続していないためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指４４には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指４４がＳＡＷの導波路に配設されているが、スプリット電極と同様に４本の電極指の各電極指からの反射波が相互に打ち消しあって、実質的に反射を生じない。すなわち、励振も反射も生じない。そして各電極指４４は、一方の端部で互いに導通して同電位になっている。なお各電極指４４は、両方の端部で互いに導通して同電位になっていてもよい。このような電極指４４は、互いの間隔がＬｄ／４になっている。また励振も反射もしない電極セル４２１の端部と、これに隣接する電極指４４との間隔は、Ｌｄ／８になっている。
【００４０】
また図８（Ｃ）に示す励振も反射もしない電極セル４２２は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。これらの電極指４４はバスバー２６に接続してなく、互いに独立して配設してある。このためバスバー２６に電気信号が供給されても電極指４４には供給されず、ＳＡＷを励起することはない。また電極指４４がＳＡＷの導波路に配設されているが、４本の電極指の各電極指からの反射波が相互に打ち消しあって、実質的に反射を生じない。すなわち、励振も反射もしない。なお電極指４４同士の間隔等は、前述した図８（Ｂ）と同じになっている。
【００４１】
さらに図８（Ｄ）に示す励振も反射もしない電極セル４２３は、一対のバスバー２６を有しており、このバスバー２６間に４本の電極指４４を備えている。これらの電極指４４は、いずれも一方のバスバー２６ａに接続している。このためバスバー２６に電気信号が供給されると各電極指４４にも供給されるが、各電極指４４が同電位になっているのでＳＡＷを励起することはない。また電極指４４がＳＡＷの導波路に配設されているが、４本の電極指の各電極指からの反射波が相互に打ち消しあって、実質的に反射を生じない。すなわち、励振も反射もしない。なお電極指４４同士の間隔等は、前述した図８（Ｂ）と同じになっている。
【００４２】
そして励振用の電極セル４０のピッチＬｂは、励振も反射もしない電極セル４２のピッチＬｄと同じになっている。またソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２のピッチＬａとピッチＬｂとは、Ｌａ≠Ｌｂの関係を満たしている。
【００４３】
そして少なくとも１つのＩＤＴ２０は、ソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２およびスプリット電極を用いた励振用の電極セル４０のうち少なくともいずれか一方を備えるとともに、前述したソリッド電極を用いた反射用電極セル２４および前述したスプリット電極を用いた励振も反射もしない電極セル４２のうち少なくともいずれか一方を備えている。図９はスプリット電極を混在させたＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。図９に示すＳＡＷ素子片１０は、ソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２、ソリッド電極を用いた反射用電極セル２４およびスプリット電極を用いた励振用の電極セル４０で一方のＩＤＴ２０（図９の右側に示すもの）を構成するとともに、ソリッド電極を用いた励振用の電極セル２２、ソリッド電極を用いた反射用電極セル２４、スプリット電極を用いた励振用の電極セル４０およびスプリット電極を用いた励振も反射もしない電極セル４２で他方のＩＤＴ２０（図９の左側に示すもの）を構成している。そしてＩＤＴ２０中の各電極セル２２，２４，４０，４２の配置は、ＳＡＷ素子片１０の仕様等によって適宜変わるので、コンピュータによるシミュレーションを行って、使用目的に対して最適になるように定めればよい。このようなＳＡＷ素子片１０としても、ソリッド電極のみで構成したＳＡＷ素子片と同じ効果を得ることができる。
【００４４】
そして、以上説明したＳＡＷ素子片１０は、パッケージで保持されてＳＡＷデバイスを構成することができる。図１０はＳＡＷデバイスの概略断面図である。ＳＡＷデバイス５０は、ＳＡＷ素子片１０を収容するパッケージ５２を有している。パッケージ５２は、パッケージベース５４とリッド６６を備えている。このパッケージベース５４は、上方に向けて開口した凹陥部５６を有しており、この凹陥部５６の底面にパッド電極５８が設けてある。またパッケージベース５４の裏面に外部端子６０が設けてあり、この外部端子６０とパッド電極５８が導通している。そしてＳＡＷ素子片１０は、接着剤６２等を用いて凹陥部５６の底面に固着してある。このときＩＤＴ２０は上方に向いており、ＩＤＴ２０のバスバー２６等とパッド電極５８にワイヤ６４を接合して、これらが導通している。またリッド６６は、パッケージベース５４の上側に固着しており、凹陥部５６内を封止している。このような構成のＳＡＷデバイス５０にすることにより、外部環境の状態にかかわらずＳＡＷ素子片１０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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＳＡＷ素子片の概略平面図である。
【図２】ＩＤＴを構成する電極セルの説明図である。
【図３】ＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。
【図４】ストップバンドを示すグラフである。
【図５】フィルタの急峻性を説明する図である。
【図６】フィルタ特性の図である。
【図７】図６に示すフィルタ特性の拡大図である。
【図８】スプリット電極を用いた電極セルの説明図である。
【図９】スプリット電極を混在させたＳＡＷ素子片の一例を示す平面図である。
【図１０】ＳＡＷデバイスの概略断面図である。
【図１１】従来技術に係るストップバンドを示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ＳＡＷ素子片、１２…圧電基板、２０…ＩＤＴ、２２，４０…励振用の電極セル、２４…反射用電極セル、２８，４４…電極指、３０…反射器、３２…導体ストリップ、３４…反射器の電極セル、４２…励振も反射もしない電極セル、５０…ＳＡＷデバイス、５２…パッケージ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＡＷの伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを圧電基板上に設け、
少なくとも１つの前記ＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、
前記ＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａと、前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのピッチＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たす、
ことを特徴とするＳＡＷ素子片。
【請求項２】
前記ピッチＬａと前記ピッチＬｃとの比Ｌａ／Ｌｃは、０．９５５＜Ｌａ／Ｌｃ≦０．９９の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項３】
ＳＡＷの伝搬方向における複数の前記ＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、
２本の前記導体ストリップで構成する電極セルのピッチＬｒは、Ｌｒ≒Ｌｃの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項４】
ＳＡＷの伝搬方向における複数の前記ＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、
前記ＩＤＴの一方の端部側に配設された前記反射器の電極セルのピッチＬｒ１と、前記ＩＤＴの他方の端部側に配設された前記反射器の電極セルのピッチＬｒ２とは異なり、
前記ピッチＬｒ１と前記ピッチＬｒ２とを平均したピッチＬｒａは、Ｌｒａ≒Ｌｃの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項５】
前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに短絡し、前記反射器を構成する前記各導体ストリップは互いに短絡していることを特徴とする請求項３または４に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項６】
前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに開放し、前記反射器を構成する前記各導体ストリップは互いに開放していることを特徴とする請求項３または４に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項７】
前記ＩＤＴは、ソリッド電極とスプリット電極とを備え、
スプリット電極を用いたＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬｂと、スプリット電極を用いたＳＡＷを励振も反射もしない電極セルのピッチＬｄとは、Ｌｂ＝Ｌｄの関係を満たし、
ソリッド電極を用いた前記ＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａと前記ピッチＬｂとは、Ｌａ≠Ｌｂの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のＳＡＷ素子片。
【請求項８】
ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置した複数のＩＤＴと、ＳＡＷの伝搬方向における複数の前記ＩＤＴを挟み込む位置に配置した反射器とを圧電基板上に設け、
少なくとも１つの前記ＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、
前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのストップバンドの中心周波数と、前記反射器のストップバンドの中心周波数とを一致または略一致させた、
ことを特徴とするＳＡＷ素子片。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載のＳＡＷ素子片をパッケージで保持したことを特徴とするＳＡＷデバイス。
【請求項１】
ＳＡＷの伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを圧電基板上に設け、
少なくとも１つの前記ＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、
前記ＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａと、前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのピッチＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃの関係を満たす、
ことを特徴とするＳＡＷ素子片。
【請求項２】
前記ピッチＬａと前記ピッチＬｃとの比Ｌａ／Ｌｃは、０．９５５＜Ｌａ／Ｌｃ≦０．９９の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項３】
ＳＡＷの伝搬方向における複数の前記ＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、
２本の前記導体ストリップで構成する電極セルのピッチＬｒは、Ｌｒ≒Ｌｃの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項４】
ＳＡＷの伝搬方向における複数の前記ＩＤＴを挟み込む位置に複数の導体ストリップを備えた反射器を設け、
前記ＩＤＴの一方の端部側に配設された前記反射器の電極セルのピッチＬｒ１と、前記ＩＤＴの他方の端部側に配設された前記反射器の電極セルのピッチＬｒ２とは異なり、
前記ピッチＬｒ１と前記ピッチＬｒ２とを平均したピッチＬｒａは、Ｌｒａ≒Ｌｃの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項５】
前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに短絡し、前記反射器を構成する前記各導体ストリップは互いに短絡していることを特徴とする請求項３または４に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項６】
前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルを構成する各電極指は互いに開放し、前記反射器を構成する前記各導体ストリップは互いに開放していることを特徴とする請求項３または４に記載のＳＡＷ素子片。
【請求項７】
前記ＩＤＴは、ソリッド電極とスプリット電極とを備え、
スプリット電極を用いたＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬｂと、スプリット電極を用いたＳＡＷを励振も反射もしない電極セルのピッチＬｄとは、Ｌｂ＝Ｌｄの関係を満たし、
ソリッド電極を用いた前記ＳＡＷを励振する電極セルのピッチＬａと前記ピッチＬｂとは、Ｌａ≠Ｌｂの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のＳＡＷ素子片。
【請求項８】
ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置した複数のＩＤＴと、ＳＡＷの伝搬方向における複数の前記ＩＤＴを挟み込む位置に配置した反射器とを圧電基板上に設け、
少なくとも１つの前記ＩＤＴは、ＳＡＷを励振する電極セルと、ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルとを備え、
前記ＳＡＷを励振せずにＳＡＷを反射する電極セルのストップバンドの中心周波数と、前記反射器のストップバンドの中心周波数とを一致または略一致させた、
ことを特徴とするＳＡＷ素子片。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載のＳＡＷ素子片をパッケージで保持したことを特徴とするＳＡＷデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−９８９０２（Ｐ２００８−９８９０２Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７７５７１（Ｐ２００６−２７７５７１）
【出願日】平成１８年１０月１１日（２００６．１０．１１）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１１日（２００６．１０．１１）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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