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JP2005223409A - Surface acoustic wave device - Google Patents

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JP2005223409A
JP2005223409A JP2004026728A JP2004026728A JP2005223409A JP 2005223409 A JP2005223409 A JP 2005223409A JP 2004026728 A JP2004026728 A JP 2004026728A JP 2004026728 A JP2004026728 A JP 2004026728A JP 2005223409 A JP2005223409 A JP 2005223409A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
electrode
track
spurious
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004026728A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuro Yonetani
克朗 米谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2004026728A priority Critical patent/JP2005223409A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave device for reducing spurious emission of longitudinal modes generated in out-band, and reducing impedance. <P>SOLUTION: The surface acoustic wave device is one, in which interdigital transducers 20, each having a plurality of electrode fingers 22 and one end of each of the short-circuited electrode fingers 22 are provided on a piezoelectric substrate 12. Each of the electrode fingers 22 is provided with an obliquely-bent connection 24, the electrode fingers 22 are divided into a plurality of straight portions 26, and the divided straight portions 26 each have different lengths. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は弾性表面波デバイスに係り、特に所望のフィルタ特性を得る弾性表面波デバイスに関する。   The present invention relates to a surface acoustic wave device, and more particularly to a surface acoustic wave device that obtains desired filter characteristics.

圧電基板の表面や界面に沿って伝搬する弾性表面波を利用したデバイスとして弾性表面波(Surface Acoustic Wave:以下、SAWという)フィルタやSAW共振子が挙げられる。図6に、これらのデバイスに用いられるSAWチップの概略した平面図を示す。図6(a)はSAWフィルタに用いられるSAWチップを示し、同図(b)はSAW共振子に用いられるSAWチップを示している。SAWチップ1(SAW素子片)は圧電効果を有する材料からなる圧電基板2の表面に、すだれ状電極3(Interdigital Transducer:以下、IDTという)と、このIDT3を挟み込む両側に反射器4とを設けたものが主な構成である。前記IDT3は複数の電極指5を有し、この電極指5の一端を短絡して形成されている。そして2つのIDT3が互いに電極指5を噛み合せることにより、一対のIDT3が形成される。そしてSAWフィルタを形成する場合、IDT3からなる入力電極6と、出力電極7が圧電基板2上に設けられている。   Examples of devices that use surface acoustic waves that propagate along the surface or interface of a piezoelectric substrate include surface acoustic wave (hereinafter referred to as SAW) filters and SAW resonators. FIG. 6 shows a schematic plan view of the SAW chip used in these devices. FIG. 6A shows a SAW chip used for a SAW filter, and FIG. 6B shows a SAW chip used for a SAW resonator. The SAW chip 1 (SAW element piece) is provided with interdigital electrodes (hereinafter referred to as IDT) on the surface of a piezoelectric substrate 2 made of a material having a piezoelectric effect, and reflectors 4 on both sides of the IDT 3. Is the main structure. The IDT 3 has a plurality of electrode fingers 5 and is formed by short-circuiting one end of the electrode fingers 5. Then, the two IDTs 3 engage each other with the electrode fingers 5 to form a pair of IDTs 3. When forming a SAW filter, an input electrode 6 made of IDT 3 and an output electrode 7 are provided on the piezoelectric substrate 2.

ところでSAWチップ1は電気機械結合係数が小さい圧電基板(例えば水晶基板)を用いるとインピーダンスが高くなるが求められる特性としてはできるだけ低いインピーダンス値が要求されるので、電極指5が互いに噛み合わさる幅(交差幅)aを広くする必要があるが、前記交差幅aを広くすると弾性表面波の伝搬方向に直交する横モードの共振が発生し、この横モードの共振によりスプリアスが発生することが知られている。このスプリアスの発生することのないSAWフィルタについて特許文献1に開示されている。この発明は2つの反射器の間に複数のIDTを並列に、かつ反射器の幅の中心線に対して対称に配置したものである。この構成にすることにより、IDTの交差幅を2次横モードが現れる直前まで長くしても1次横モードによるスプリアスが現れることがなく、IDTの対数を多くできることと合わせて考えればインピーダンス設計の自由度を大きくできるとしたものである。
特開平3−119816号公報
By the way, the SAW chip 1 uses a piezoelectric substrate having a small electromechanical coupling coefficient (for example, a quartz substrate) to increase the impedance. However, the required characteristic requires a low impedance value, so that the width of the electrode fingers 5 meshing with each other ( Although it is necessary to increase the crossing width a, it is known that when the crossing width a is increased, a resonance in a transverse mode perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave is generated, and spurious is generated by the resonance in the transverse mode. ing. Patent Document 1 discloses a SAW filter that does not generate spurious. In the present invention, a plurality of IDTs are arranged in parallel between two reflectors and symmetrical with respect to the center line of the reflector width. By adopting this configuration, even if the crossing width of the IDT is increased to just before the secondary transverse mode appears, spurious due to the primary transverse mode does not appear, and considering the fact that the logarithm of the IDT can be increased, impedance design The degree of freedom can be increased.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-19816

しかしながら、従来技術に係るSAWチップの構成では、横モードのスプリアスの発生を抑えるとともに、低インピーダンスにすることはできなかった。   However, the configuration of the SAW chip according to the prior art cannot suppress the occurrence of spurious in the transverse mode and cannot reduce the impedance.

また特許文献1に開示された発明の構成では、3つのIDTを並列に接続した場合、中心線に対して外側にあるIDTが電気的に接続されている。また4つのIDTを並列に接続した場合、中心線に対して対象の位置にある内側の2つのIDT、および外側の2つのIDTがそれぞれ電気的に接続されている。このときIDT同士の接続部分が細いと配線抵抗損が大きくなるので、前記接続部分を太くしなければならない。したがってSAWチップの面積が大きくなる問題点があった。   Further, in the configuration of the invention disclosed in Patent Document 1, when three IDTs are connected in parallel, the IDT located outside the center line is electrically connected. When four IDTs are connected in parallel, the inner two IDTs and the outer two IDTs at the target position with respect to the center line are electrically connected to each other. At this time, if the connecting portion between the IDTs is thin, the wiring resistance loss becomes large. Therefore, the connecting portion must be thickened. Therefore, there is a problem that the area of the SAW chip becomes large.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、通過帯域の外側に発生する横モードのスプリアスを低減するとともに、インピーダンスを低減する弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device that reduces spurious in a transverse mode that occurs outside a passband and reduces impedance.

上記目的を達成するために、本発明に係る弾性表面波デバイスは、複数の電極指を有し、前記複数の電極指の一端を短絡させてなるすだれ状電極を圧電基板上に設けた弾性表面波デバイスにおいて、前記電極指に斜めに折り曲げた接続部を設けて、前記電極指を複数の直線部に分割し、前記分割した直線部のそれぞれの長さが異なる、ことを特徴としている。すだれ状電極に電気信号を印加すると、前記直線部において周期的な機械的ひずみが生じて弾性表面波が励起される。この弾性表面波は直線部に対し垂直方向(電極指の一端を短絡させた方向)に沿って伝搬される。このため各直線部が弾性表面波を伝搬するトラックとなり、各トラックの交差幅はそれぞれ異なる。このトラック交差幅を変えることにより、各トラックにおいて発生するスプリアスの位置を変えることができる。したがって各トラックにおける特性を合成した弾性表面波チップの特性では、スプリアスを低減することができる。また各トラックにおけるトラック交差幅は狭いが、トラックが複数あるので弾性表面波チップ全体のトラック交差幅を広くすることができる。よってインピーダンスを小さくすることができる。   In order to achieve the above object, a surface acoustic wave device according to the present invention includes a plurality of electrode fingers, and an interdigital electrode formed by short-circuiting one ends of the plurality of electrode fingers on a piezoelectric substrate. The wave device is characterized in that the electrode finger is provided with an obliquely bent connection portion, the electrode finger is divided into a plurality of linear portions, and the lengths of the divided linear portions are different. When an electric signal is applied to the interdigital electrode, a periodic mechanical strain is generated in the linear portion, and a surface acoustic wave is excited. This surface acoustic wave propagates along the direction perpendicular to the straight line portion (the direction in which one end of the electrode finger is short-circuited). For this reason, each linear part becomes a track which propagates a surface acoustic wave, and the crossing width of each track is different. By changing the track crossing width, the position of spurious generated in each track can be changed. Therefore, spurious can be reduced in the characteristics of the surface acoustic wave chip that combines the characteristics of each track. Although the track crossing width of each track is narrow, since there are a plurality of tracks, the track crossing width of the entire surface acoustic wave chip can be widened. Therefore, the impedance can be reduced.

また前記すだれ状電極を弾性表面波の伝搬方向に沿って複数直列に設け、1つの前記すだれ状電極を入力電極とし、他の前記すだれ状電極を出力電極としたことを特徴としている。圧電基板上に入力電極と出力電極を設けた弾性表面波フィルタとしたので、各トラックのフィルタ特性において通過帯域の外側にスプリアスを発生させることができ、かつ各トラックでスプリアスの発生位置を変えることができる。したがって、各トラックのフィルタ特性を合成したSAWチップのフィルタ特性では、通過帯域の外側のスプリアスを低減することができる。   A plurality of the interdigital electrodes are provided in series along the propagation direction of the surface acoustic wave, and one interdigital electrode is used as an input electrode, and the other interdigital electrode is used as an output electrode. Since the surface acoustic wave filter has an input electrode and an output electrode on a piezoelectric substrate, spurious can be generated outside the passband in the filter characteristics of each track, and the spurious generation position can be changed in each track. Can do. Therefore, the spurious outside the pass band can be reduced with the filter characteristics of the SAW chip that combines the filter characteristics of each track.

また弾性表面波の伝搬方向に沿うとともに、前記すだれ状電極を挟み込む両側に反射器を設け、前記反射器の電極指に斜めに折り曲げた接続部を設けて、前記電極指を長さの異なる複数の直線部に分割し、前記直線部は隣接する前記すだれ状電極の前記直線部と同じ長さである、ことを特徴としている。これにより接続部を有するすだれ状電極の形状に合わせて、各トラックの両端を反射器で挟み込むことができるので、各トラックにおいて定在波を生じさせることができる。よって低損失の弾性表面波チップが得られる。   In addition, a reflector is provided on both sides of the interdigital electrode along the propagation direction of the surface acoustic wave, and a plurality of connecting portions bent obliquely are provided on the electrode fingers of the reflector, so that the electrode fingers have a plurality of different lengths. The straight line portion has the same length as the straight line portion of the adjacent interdigital electrode. As a result, both ends of each track can be sandwiched by the reflectors in accordance with the shape of the interdigital electrode having the connection portion, so that a standing wave can be generated in each track. Therefore, a low-loss surface acoustic wave chip can be obtained.

以下に、本発明に係る弾性表面波デバイスの好ましい実施の形態について説明する。図1に本実施の形態に係る弾性表面波チップの平面図を示す。なお図1では弾性表面波チップ(弾性表面波素子片)の主な構成部分のみ記載している。弾性表面波(SAW)チップ10の主な構成は、圧電効果を生じる材料からなる圧電基板12上に、入力電極14、出力電極16および反射器18を設けたものである。   Hereinafter, preferred embodiments of the surface acoustic wave device according to the present invention will be described. FIG. 1 shows a plan view of a surface acoustic wave chip according to the present embodiment. FIG. 1 shows only main components of the surface acoustic wave chip (surface acoustic wave element piece). The main structure of the surface acoustic wave (SAW) chip 10 is such that an input electrode 14, an output electrode 16 and a reflector 18 are provided on a piezoelectric substrate 12 made of a material that generates a piezoelectric effect.

前記入力電極14および出力電極16はすだれ状電極20(IDT20)から構成されている。IDT20は複数の電極指22を有し、この電極指22の一端を短絡して形成されている。そして2つのIDT20が電極指22を交互に噛み合せることにより、一対のIDT20が形成される。前記電極指22は電極指22の噛み合せ方向に対して斜めに折り曲げられる接続部24を有し、この接続部24によって複数に分割された直線部26を形成した構成である。なお各電極指22に設けられる接続部24は、電極指22を短絡する電極に沿うように設けられ、接続部24の長さは短いほうが好ましい。また1つの電極指22に複数の接続部24を設ける場合、折り曲げられる方向を交互にして接続部24を設ければよい。すなわち図1において、図面上側の接続部24aは右側に折り曲げられ、下側の接続部24bは左側に折り曲げられて、左右交互に折り曲げられている。折り曲げる方向を交互にするとSAWチップ10の外形が大きくなることはない。なお接続部24を一方向にのみ折り曲げてもよいが、この場合は接続部24を交互に折り曲げる場合に比べてSAWチップの外形が大きくなる。   The input electrode 14 and the output electrode 16 are composed of interdigital electrodes 20 (IDT 20). The IDT 20 includes a plurality of electrode fingers 22 and is formed by short-circuiting one end of the electrode fingers 22. The two IDTs 20 alternately engage the electrode fingers 22 to form a pair of IDTs 20. The electrode finger 22 has a connection portion 24 that is bent obliquely with respect to the meshing direction of the electrode finger 22, and a linear portion 26 that is divided into a plurality of portions by the connection portion 24 is formed. In addition, the connection part 24 provided in each electrode finger 22 is provided so that the electrode which short-circuits the electrode finger 22 may be provided, and the one where the length of the connection part 24 is short is preferable. Moreover, when providing the some connection part 24 in the one electrode finger 22, what is necessary is just to provide the connection part 24 by alternating the direction to be bent. That is, in FIG. 1, the connection part 24a on the upper side of the drawing is bent to the right side, and the connection part 24b on the lower side is bent to the left side to be bent alternately on the left and right. If the bending directions are alternated, the outer shape of the SAW chip 10 does not increase. Note that the connecting portion 24 may be bent only in one direction, but in this case, the outer shape of the SAW chip is larger than when the connecting portions 24 are alternately bent.

また前記直線部26a,26b,26cのそれぞれの長さは異なっており、この直線部26a,26b,26cが設けられる順番は任意である。すなわち図1では、図面上段の直線部が一番長く、中段が中間の長さであり、下段が一番短くなっているがこれに限定されることはなく、例えば上段の直線部を中間の長さにし、中段を一番短くし、下段を一番長くしてもよい。そして接続部24により分割された直線部26同士、すなわち直線部26aと直線部26b、直線部26bと直線部26cの横方向(電極指22の噛み合せ方向)の間隔L1は3λ/8≦L1≦5λ/8の条件を満たす距離だけ離れている。ここでλは、入力電極14に電気信号を印加したときに、圧電基板12に励起される弾性表面波の波長である。なお図1ではL1=λ/2として記載している。そして直線部26の長さは、所望のフィルタ特性を得るよう設定されている。   The straight portions 26a, 26b, and 26c have different lengths, and the order in which the straight portions 26a, 26b, and 26c are provided is arbitrary. That is, in FIG. 1, the upper straight line portion is the longest, the middle step is the middle length, and the lower step is the shortest. However, the present invention is not limited to this. The length may be the shortest at the middle and the longest at the bottom. The distance L1 between the straight portions 26 divided by the connecting portion 24, that is, the straight portion 26a and the straight portion 26b and between the straight portion 26b and the straight portion 26c (in the meshing direction of the electrode fingers 22) is 3λ / 8 ≦ L1 ≦. They are separated by a distance that satisfies the condition of 5λ / 8. Here, λ is the wavelength of the surface acoustic wave excited by the piezoelectric substrate 12 when an electric signal is applied to the input electrode 14. In FIG. 1, it is described as L1 = λ / 2. The length of the straight portion 26 is set so as to obtain a desired filter characteristic.

このような一対のIDT20の側方、すなわち電極指22の噛み合せ方向の一方に上述したIDT20と同構成の一対のIDT20が設けられ、一方のIDTが入力電極14となり、他方のIDTが出力電極16となっている。このようなSAWチップ10はパッケージ内に搭載されて、SAWデバイスが形成されている。そして、このSAWチップ10を搭載したSAWデバイスは、SAWフィルタとなる。   A pair of IDTs 20 having the same configuration as the IDT 20 described above is provided on the side of the pair of IDTs 20, that is, in one of the meshing directions of the electrode fingers 22. It has become. Such a SAW chip 10 is mounted in a package to form a SAW device. The SAW device on which this SAW chip 10 is mounted becomes a SAW filter.

この入力電極14と出力電極16とを挟み込む両側の位置に反射器18が設けられている。この反射器18は複数の電極指30を有し、この電極指30の両端を短絡させた構成である。反射器18を構成する電極指30は、IDT20に設けられた電極指22に沿って形成されている。そして反射器18を構成する電極指30は、電極指30の噛み合せ方向に対して斜めに折り曲げられる接続部32を有し、接続部32によって複数に分割された直線部34を形成した構成である。この接続部32はIDT20に設けられた接続部24の延長線上に有り、反射器18を構成する直線部34のそれぞれの長さは異なっている。そして接続部32の長さは、IDT20に設けられた接続部24と同様に短いほうが好ましい。また接続部32を折り曲げる方向は、IDT20に設けられた接続部24の折り曲げ方向と同じ方向に折り曲げればよい。   Reflectors 18 are provided at positions on both sides sandwiching the input electrode 14 and the output electrode 16. The reflector 18 has a plurality of electrode fingers 30 and both ends of the electrode fingers 30 are short-circuited. The electrode fingers 30 constituting the reflector 18 are formed along the electrode fingers 22 provided on the IDT 20. And the electrode finger 30 which comprises the reflector 18 is the structure which has the connection part 32 bent diagonally with respect to the meshing direction of the electrode finger 30, and formed the linear part 34 divided | segmented into plurality by the connection part 32. . The connecting portion 32 is on an extension line of the connecting portion 24 provided in the IDT 20, and the lengths of the linear portions 34 constituting the reflector 18 are different. And it is preferable that the length of the connection part 32 is as short as the connection part 24 provided in IDT20. The connecting portion 32 may be bent in the same direction as the connecting portion 24 provided in the IDT 20.

この接続部32により分割された直線部34同士、すなわち直線部34aと直線部34b、直線部34bと直線部34cの横方向(電極指30の噛み合せ方向)の間隔L2は3λ/8≦L2≦5λ/8の条件を満たす距離だけ離れている。なお図1ではL2=λ/2として記載している。またIDT20の直線部26とそれぞれ隣り合う反射器18の直線部34の長さは同一である。したがって、IDT20の直線部26aと反射器18の直線部34a、IDT20の直線部26bと反射器18の直線部34b、IDT20の直線部26cと反射器18の直線部34cの長さはそれぞれ同一となる。   The distance L2 between the straight portions 34 divided by the connecting portion 32, that is, the straight portions 34a and 34b, and the straight portions 34b and 34c in the lateral direction (the meshing direction of the electrode fingers 30) is 3λ / 8 ≦ L2 ≦. They are separated by a distance that satisfies the condition of 5λ / 8. In FIG. 1, it is described as L2 = λ / 2. Moreover, the length of the linear part 34 of the reflector 18 adjacent to the linear part 26 of IDT20 is the same, respectively. Therefore, the lengths of the straight portion 26a of the IDT 20 and the straight portion 34a of the reflector 18, the straight portion 26b of the IDT 20 and the straight portion 34b of the reflector 18, the straight portion 26c of the IDT 20 and the straight portion 34c of the reflector 18 are the same. Become.

そして上述したSAWチップ10の入力電極14に電気信号を印加すると、圧電基板12の圧電効果によって各直線部26に周期的な機械的ひずみが生じ、弾性表面波が励起される。この弾性表面波は電極指22の噛み合せ方向に沿って圧電基板12表面を伝搬し、出力電極16に達すると電気信号に変換される。ここで弾性表面波が伝搬される領域をトラックと定義し、このトラックは各直線部26,34において形成される。また各トラックにおいて、直線部26同士が対向している幅をトラック交差幅Wと定義する。そして図1において、直線部26aに対応する弾性表面波の伝搬領域をトラック1とし、トラック1の交差幅をW1とする。同様に直線部26bに対応する領域をトラック2とし、交差幅をW2とする。また直線部26cに対応する領域をトラック3とし、交差幅をW3とする。   When an electric signal is applied to the input electrode 14 of the SAW chip 10 described above, a periodic mechanical strain is generated in each linear portion 26 due to the piezoelectric effect of the piezoelectric substrate 12, and a surface acoustic wave is excited. The surface acoustic wave propagates along the surface of the piezoelectric substrate 12 along the meshing direction of the electrode fingers 22 and is converted into an electric signal when reaching the output electrode 16. Here, a region where the surface acoustic wave is propagated is defined as a track, and this track is formed in each of the straight portions 26 and 34. In each track, the width at which the straight portions 26 face each other is defined as a track crossing width W. In FIG. 1, the surface acoustic wave propagation region corresponding to the straight portion 26a is defined as track 1, and the cross width of track 1 is defined as W1. Similarly, a region corresponding to the straight line portion 26b is defined as a track 2, and an intersection width is defined as W2. Further, an area corresponding to the straight line portion 26c is a track 3, and an intersection width is W3.

図2にトラック交差幅Wを全て同じに構成したSAWフィルタの平面図を示す。トラック交差幅Wが全て同じ場合、トラック交差幅Wは接続部が設けられていない従来技術に係るSAWチップに比べて、1つのトラックにおけるトラック交差幅を小さくすることができるので、スプリアスをフィルタ特性の通過帯域から外側へ遠ざけることが確認されている。しかしフィルタ特性の通過帯域から外側へ遠ざけることができても、外側にスプリアスが発生している場合がある。フィルタの特性は減衰量の小さい通過帯域と、減衰量の大きい減衰域を有することが要求されるので、前記減衰域にスプリアスが発生することは好ましくない。このスプリアスは、トラック1、トラック2およびトラック3においてそれぞれ発生するスプリアスが合成されて、減衰域に大きく発生する。そこでトラック1ないし3で発生するスプリアスの位置をそれぞれ変えれば、減衰域にスプリアスが大きく発生することはない。このスプリアスの位置を変えるには、トラック交差幅W1,W2,W3の長さをそれぞれ変えればよい。   FIG. 2 shows a plan view of a SAW filter having the same track crossing width W. When all the track crossing widths W are the same, the track crossing width W can reduce the track crossing width in one track as compared with the SAW chip according to the prior art in which no connection portion is provided. It has been confirmed that it moves away from the passband of. However, even if the filter characteristic can be moved away from the pass band, spurious may occur outside. Since the filter characteristics are required to have a pass band with a small attenuation and an attenuation region with a large attenuation, it is not preferable that spurious is generated in the attenuation region. This spurious is generated largely in the attenuation region by combining the spurious generated in track 1, track 2 and track 3, respectively. Therefore, if the position of the spurious generated in each of the tracks 1 to 3 is changed, spurious will not be generated greatly in the attenuation region. In order to change the spurious position, the track crossing widths W1, W2, and W3 may be changed.

次に、各トラックにおける交差幅W1〜3の設定方法について説明する。トラック1ないし3のフィルタ特性を合成することにより、SAWチップ10のフィルタ特性が得られる。したがって、トラック1ないし3のそれぞれにおいて通過帯域が同じで、減衰域に生じるスプリアスの位置が異なるフィルタ特性にすればよい。これはトラック交差幅Wを変えたときの通過帯域の中心周波数のずれ量、およびトラック交差幅Wを変えたときのスプリアスが生じる位置(周波数)の関係を予め実験的に調べておき、これらの関係に基づいて設定すればよい。図3にトラック交差幅Wと中心周波数のずれ量、およびスプリアスが生じる位置との関係の説明図である。なお図3の横軸はλで規格化したトラック交差幅を示し、縦軸は通過帯域の中心周波数およびスプリアスが生じる位置を周波数で表したものである。また図3の上側に示すグラフはスプリアスが生じる位置を表したものであり、下側に示すグラフは中心周波数のずれ量を表したものである。なお図3ではトラック交差幅Wが6.7λのときの中心周波数を基準とし、スプリアスが生じる位置は中心周波数からどれだけずれているかを表している。図3よりトラック交差幅Wが変化しても、中心周波数のずれ量はあまり変わらないことがわかる。これに対し、スプリアスが生じる位置は中心周波数のずれ量に比べて大きく変わることがわかる。   Next, a method for setting the intersection widths W1 to W3 in each track will be described. By combining the filter characteristics of the tracks 1 to 3, the filter characteristics of the SAW chip 10 can be obtained. Therefore, it is only necessary to use filter characteristics that have the same passband in each of the tracks 1 to 3 and have different spurious positions in the attenuation region. This is because the relationship between the shift amount of the center frequency of the passband when the track crossing width W is changed and the position (frequency) where spurious is generated when the track crossing width W is changed is experimentally examined in advance. What is necessary is just to set based on a relationship. FIG. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the track intersection width W, the shift amount of the center frequency, and the position where spurious occurs. Note that the horizontal axis of FIG. 3 indicates the track crossing width normalized by λ, and the vertical axis indicates the center frequency of the passband and the position where spurious is generated in frequency. The graph shown on the upper side of FIG. 3 represents the position where spurious is generated, and the graph shown on the lower side represents the shift amount of the center frequency. In FIG. 3, the center frequency when the track crossing width W is 6.7λ is used as a reference, and the position where the spurious is generated is deviated from the center frequency. It can be seen from FIG. 3 that even if the track crossing width W changes, the shift amount of the center frequency does not change much. On the other hand, it can be seen that the position where the spurious is generated varies greatly compared to the shift amount of the center frequency.

そして図3のトラック交差幅Wとスプリアスが生じる位置との関係から、トラック1ないし3の各フィルタ特性を予測し、スプリアスの発生する位置が重ならないよう各トラックにおいてトラック交差幅Wを設定すればよい。また各トラックにおいてトラック交差幅Wを変えると、通過帯域の中心周波数が変化してしまう。このため各トラックにおいて伝搬される弾性表面波の波長を変更することにより、通過帯域の中心周波数を合わせればよい。   Then, the filter characteristics of the tracks 1 to 3 are predicted from the relationship between the track intersection width W and the spurious position in FIG. 3, and the track intersection width W is set in each track so that the spurious positions do not overlap. Good. Further, if the track crossing width W is changed in each track, the center frequency of the pass band is changed. For this reason, the center frequency of the pass band may be adjusted by changing the wavelength of the surface acoustic wave propagated in each track.

例えば通過帯域の中心周波数を400MHzとし、3つのトラックからなるSAWチップ10の場合、図3から各トラックで生じるスプリアスが重ならないようトラック交差幅を6.7λ、5.4λ、4.9λに設定する。またトラック交差幅Wを6.7λに設定すると弾性表面波の伝搬速度は3130m/sとなり、通過帯域の中心周波数を400MHzにするには、弾性表面波の波長λ1が7.825μmとなる。また上記と同様に、トラック交差幅Wを5.4λに設定すると弾性表面波の伝搬速度は3132.74m/sとなり、弾性表面波の波長λ2は7.832μmとなる。さらにトラック交差幅Wを4.9λに設定すると弾性表面波の伝搬速度は3134.40m/sとなり、弾性表面波の波長λ3は7.836μmとなる。そして各トラックにおいて、上記のトラック交差幅Wと弾性表面波の波長を満たすようにしてSAWチップ10を形成すればよい。なお弾性表面波の波長を変えるには、例えば電極指の間隔を変えればよい。   For example, when the center frequency of the passband is 400 MHz and the SAW chip 10 is composed of three tracks, the track crossing widths are set to 6.7λ, 5.4λ, and 4.9λ from FIG. 3 so that the spurious generated in each track does not overlap. To do. When the track crossing width W is set to 6.7λ, the propagation speed of the surface acoustic wave is 3130 m / s, and in order to set the center frequency of the pass band to 400 MHz, the wavelength λ1 of the surface acoustic wave is 7.825 μm. Similarly to the above, when the track crossing width W is set to 5.4λ, the propagation speed of the surface acoustic wave is 3132.74 m / s, and the wavelength λ2 of the surface acoustic wave is 7.832 μm. Further, when the track crossing width W is set to 4.9λ, the propagation speed of the surface acoustic wave is 3134.40 m / s, and the wavelength λ3 of the surface acoustic wave is 7.836 μm. In each track, the SAW chip 10 may be formed so as to satisfy the track crossing width W and the surface acoustic wave wavelength. In addition, what is necessary is just to change the space | interval of an electrode finger, for example in order to change the wavelength of a surface acoustic wave.

図4に上記のように設定して形成したSAWチップ10のフィルタ特性を示す。図4の横軸は通過帯域の中心周波数からのずれ量を示し、縦軸は減衰量を示す。なお図4(a)はトラック交差幅Wを6.7λおよび5.4λとしたときのフィルタ特性を示し、同図(b)はトラック交差幅Wを5.4λおよび4.9λとしたときのフィルタ特性を示し、同図(c)はトラック交差幅Wを6.7λ、5.4λおよび4.9λとして形成したSAWチップ10のフィルタ特性を示している。図4(a)より、トラック交差幅Wが6.7λのときにスプリアスはΔF=7.5MHz付近に発生し、トラック交差幅Wが5.4λのときにスプリアスはΔF=11MHz付近に発生している。また図4(b)より、トラック交差幅Wが4.9λのときにスプリアスはΔF=12MHz付近に発生している。したがって、トラック交差幅Wを短くするとスプリアスが発生する位置は通過帯域から外側へ遠ざかり、各トラックで発生するスプリアスの位置が重なっていないことがわかる。そして図4(c)より、各トラックで発生するスプリアスの位置が重なっていないために、このSAWチップ10のフィルタ特性は減衰量の大きい減衰域であることがわかり、従来技術に係るSAWチップのように大きなスプリアスは発生していないことがわかる。   FIG. 4 shows the filter characteristics of the SAW chip 10 formed and set as described above. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the amount of deviation from the center frequency of the passband, and the vertical axis indicates the attenuation. 4A shows the filter characteristics when the track crossing width W is 6.7λ and 5.4λ, and FIG. 4B shows the filter characteristics when the track crossing width W is 5.4λ and 4.9λ. FIG. 4C shows the filter characteristics of the SAW chip 10 formed with track crossing widths W of 6.7λ, 5.4λ, and 4.9λ. 4A, when the track crossing width W is 6.7λ, spurious is generated around ΔF = 7.5 MHz, and when the track crossing width W is 5.4λ, spurious is generated around ΔF = 11 MHz. ing. Further, as shown in FIG. 4B, spurious is generated in the vicinity of ΔF = 12 MHz when the track crossing width W is 4.9λ. Accordingly, it can be seen that when the track crossing width W is shortened, the position where the spurious is generated moves away from the pass band, and the position of the spurious generated in each track does not overlap. From FIG. 4C, it can be seen that the spurious positions generated in the tracks do not overlap, so that the filter characteristic of the SAW chip 10 is an attenuation region with a large attenuation amount. It can be seen that no large spurious is generated.

このように、電極指22,30に接続部24,32を設けて複数のトラックに分割したので、各トラックにおけるトラック交差幅Wが狭くなり、横モードによるスプリアスを通過帯域から遠ざけることができる。そして各トラックのトラック交差幅Wを変えることにより、各トラックにおける通過帯域の外側に生じるスプリアスの出現位置を変えることができる。よって各トラックのフィルタ特性を合成したSAWチップ10のフィルタ特性では、通過帯域の外側、すなわち減衰域に発生するスプリアスを低減することができる。   As described above, since the connection portions 24 and 32 are provided on the electrode fingers 22 and 30 and divided into a plurality of tracks, the track crossing width W in each track becomes narrow, and spurious due to the transverse mode can be kept away from the passband. By changing the track crossing width W of each track, it is possible to change the appearance position of spurious generated outside the passband in each track. Therefore, with the filter characteristics of the SAW chip 10 that combines the filter characteristics of each track, it is possible to reduce spurious generated outside the passband, that is, in the attenuation band.

また各トラックにおけるトラック交差幅Wは狭いが、トラックが複数あるのでSAWチップ10全体のトラック交差幅を広くすることができる。よってインピーダンスを小さくすることができる。
また各トラックにおける通過帯域の周波数を合わせるときは、例えば電極指22の間隔を調整することになるが、この調整する量は上述したようにごく僅かな量なので、容易に通過帯域の周波数をあわせることができる。
Although the track crossing width W in each track is narrow, since there are a plurality of tracks, the track crossing width of the entire SAW chip 10 can be widened. Therefore, the impedance can be reduced.
Further, when adjusting the frequency of the pass band in each track, for example, the interval between the electrode fingers 22 is adjusted. Since the adjustment amount is very small as described above, the frequency of the pass band is easily adjusted. be able to.

なお上述した実施の形態ではトラックの数を3つとして説明したが、これに限定されることはなく、トラックの数を2つとしても、4つ以上としてもよい。
また上述した実施の形態のSAWチップ10は縦結合2重モードフィルタとした共振子フィルタであるが、これに限定されることはなく、電極指に接続部と、長さの異なる複数の直線部とを設けた構成の共振子フィルタやトランスバーサルフィルタであればよい。
In the above-described embodiment, the number of tracks is three. However, the number of tracks is not limited to this, and the number of tracks may be two or four or more.
Further, the SAW chip 10 of the above-described embodiment is a resonator filter that is a longitudinally coupled double mode filter, but is not limited to this, and the electrode finger has a connection portion and a plurality of linear portions having different lengths. And a resonator filter or a transversal filter having a configuration in which are provided.

また上述した実施の形態ではSAWフィルタとして説明したが、電極指に接続部と、長さの異なる複数の直線部とを設けた構成のSAW共振子であってもよい。図5にSAW共振子を構成するSAWチップの平面図を示す。このSAWチップ40は一対のIDT42を有し、このIDT42を挟み込む両側に反射器44を設けた構成である。そしてIDT42および反射器44の電極指46,48に、上述した実施の形態と同様の接続部50,52と直線部54,56を設けた構成である。このような構成にすると、共振周波数の近傍からスプリアスを遠ざけることができ、スプリアスの影響を受けることがない。なおSAW共振子の構成によっては、SAWチップ40に反射器44を設けない構成としてもよい。さらに上述したSAW共振子に発振回路を搭載し、SAWチップと発振回路を電気的に接続して、SAW発振器としてもよい。
また上述したSAWチップを、共振周波数の変化から物質の質量を検出する質量センサや、外部から加わった加速度や衝撃の大きさを検知する加速度センサ等のSAWデバイスに用いることもできる。
In the above-described embodiment, the SAW filter is described. However, a SAW resonator having a connection portion and a plurality of linear portions having different lengths may be provided on the electrode finger. FIG. 5 shows a plan view of the SAW chip constituting the SAW resonator. The SAW chip 40 has a pair of IDTs 42 and reflectors 44 are provided on both sides sandwiching the IDTs 42. The electrode fingers 46 and 48 of the IDT 42 and the reflector 44 are provided with connection portions 50 and 52 and linear portions 54 and 56 similar to those of the above-described embodiment. With such a configuration, the spurious can be moved away from the vicinity of the resonance frequency and is not affected by the spurious. Depending on the configuration of the SAW resonator, the SAW chip 40 may be configured without the reflector 44. Further, an oscillation circuit may be mounted on the above-described SAW resonator, and the SAW chip and the oscillation circuit may be electrically connected to form a SAW oscillator.
In addition, the above-described SAW chip can be used in a SAW device such as a mass sensor that detects the mass of a substance from a change in resonance frequency, or an acceleration sensor that detects the magnitude of acceleration or impact applied from the outside.

本実施の形態に係る弾性表面波チップの平面図である。It is a top view of the surface acoustic wave chip concerning this embodiment. トラック交差幅Wを全て同じに構成した弾性表面波フィルタの平面図である。It is a top view of the surface acoustic wave filter which comprised track crossing width W all the same. トラック交差幅と中心周波数のずれ量、およびスプリアスが生じる位置との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the track | truck crossing width, the deviation | shift amount of a center frequency, and the position where a spurious occurs. 弾性表面波チップのフィルタ特性である。It is a filter characteristic of a surface acoustic wave chip. 弾性表面波共振子を構成する弾性表面波チップの平面図である。1 is a plan view of a surface acoustic wave chip constituting a surface acoustic wave resonator. 従来技術に係る弾性表面波チップの概略した平面図である。It is the schematic top view of the surface acoustic wave chip concerning a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10………弾性表面波(SAW)チップ、12………圧電基板、18………反射器、20………すだれ状電極(IDT)、22,30………電極指、24,32………接続部、26,34………直線部、40………SAWチップ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ......... Surface acoustic wave (SAW) chip | tip, 12 ......... Piezoelectric substrate, 18 ..... Reflector, 20 ..... Interdigital electrode (IDT), 22, 30 ...... Electrode finger, 24, 32 ... ...... Connection part, 26, 34 ......... Linear part, 40 ......... SAW chip.

Claims (4)

複数の電極指を有し、前記複数の電極指の一端を短絡させてなるすだれ状電極を圧電基板上に設けた弾性表面波デバイスにおいて、
前記電極指に斜めに折り曲げた接続部を設けて、前記電極指を複数の直線部に分割し、
前記分割した直線部のそれぞれの長さが異なる、
ことを特徴とする弾性表面波デバイス。
In a surface acoustic wave device having a plurality of electrode fingers, and interdigital electrodes formed by short-circuiting one end of the plurality of electrode fingers on a piezoelectric substrate,
Providing a connection portion bent obliquely to the electrode finger, the electrode finger is divided into a plurality of linear portions,
Each of the divided straight portions has a different length.
A surface acoustic wave device characterized by that.
前記すだれ状電極を弾性表面波の伝搬方向に沿って複数直列に設け、1つの前記すだれ状電極を入力電極とし、他の前記すだれ状電極を出力電極としたことを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイス。   2. The interdigital transducers are provided in series along the propagation direction of surface acoustic waves, and one interdigital electrode is used as an input electrode, and the other interdigital electrode is used as an output electrode. The surface acoustic wave device as described. 弾性表面波の伝搬方向に沿うとともに、前記すだれ状電極を挟み込む両側に反射器を設け、
前記反射器の電極指に斜めに折り曲げた接続部を設けて、前記電極指を長さの異なる複数の直線部に分割し、
前記直線部は隣接する前記すだれ状電極の前記直線部と同じ長さである、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の弾性表面波デバイス。
Along with the propagation direction of the surface acoustic wave, a reflector is provided on both sides sandwiching the interdigital electrode,
Providing a connecting portion bent obliquely on the electrode finger of the reflector, the electrode finger is divided into a plurality of linear portions having different lengths,
The straight portion has the same length as the straight portion of the adjacent interdigital electrode.
The surface acoustic wave device according to claim 1 or 2.
前記圧電基板は、パッケージに搭載されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の弾性表面波デバイス。

4. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate is mounted on a package.

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