JPH07297675A - 弾性表面波共振器 - Google Patents
弾性表面波共振器Info
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- JPH07297675A JPH07297675A JP6088611A JP8861194A JPH07297675A JP H07297675 A JPH07297675 A JP H07297675A JP 6088611 A JP6088611 A JP 6088611A JP 8861194 A JP8861194 A JP 8861194A JP H07297675 A JPH07297675 A JP H07297675A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders or supports
- H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
- H03H9/0542—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement
-
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ）を利用する
素子を用いた共振器に関し、周波数調整を高精度に行え
ると共に、不要なリップルやスプリアスの発生を抑制し
て駆動電極対の数を増やしたのと同等の電気的特性を得
ることを目的とする。 【構成】 圧電体基板１の上に電極パターンを形成して
成る櫛形状の駆動電極２ａ，２ｂ及び該駆動電極の両側
に配設された反射器２ｃ，２ｄを備えたＳＡＷ共振子２
と、前記圧電体基板上に形成され且つ前記駆動電極に電
気的に接続されたキャパシタ３とを具備し、該キャパシ
タの前記ＳＡＷ共振子に対する接続形態に応じて該キャ
パシタの容量を特定値に設定するように構成する。
素子を用いた共振器に関し、周波数調整を高精度に行え
ると共に、不要なリップルやスプリアスの発生を抑制し
て駆動電極対の数を増やしたのと同等の電気的特性を得
ることを目的とする。 【構成】 圧電体基板１の上に電極パターンを形成して
成る櫛形状の駆動電極２ａ，２ｂ及び該駆動電極の両側
に配設された反射器２ｃ，２ｄを備えたＳＡＷ共振子２
と、前記圧電体基板上に形成され且つ前記駆動電極に電
気的に接続されたキャパシタ３とを具備し、該キャパシ
タの前記ＳＡＷ共振子に対する接続形態に応じて該キャ
パシタの容量を特定値に設定するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：
Surface Acoustic Wave ）を利用する素子を用いた共振
器（以下、ＳＡＷ共振器と称する）に関する。近年、携
帯電話、コードレス電話、自動車電話等は小型化及び軽
量化が進み、急速に普及してきている。また、最近の微
細加工技術の発達に伴い、かかる電話装置や移動無線装
置あるいは通信機器等の高周波（ＲＦ）又は中間周波
（ＩＦ）信号処理ブロックには、小型で且つ高性能なフ
ィルタ等のデバイスとしてＳＡＷ素子を用いたものが使
用されている。特にＳＡＷ共振器は、狭帯域フィルタ、
共振器型フィルタ、発振子等に広く用いられている。情
報伝達媒体として使用されている電波は、最近の情報量
の増大に伴い急速に高周波化されてきており、そのた
め、かかるＳＡＷ素子を用いたデバイスへの期待も高ま
ってきている。
Surface Acoustic Wave ）を利用する素子を用いた共振
器（以下、ＳＡＷ共振器と称する）に関する。近年、携
帯電話、コードレス電話、自動車電話等は小型化及び軽
量化が進み、急速に普及してきている。また、最近の微
細加工技術の発達に伴い、かかる電話装置や移動無線装
置あるいは通信機器等の高周波（ＲＦ）又は中間周波
（ＩＦ）信号処理ブロックには、小型で且つ高性能なフ
ィルタ等のデバイスとしてＳＡＷ素子を用いたものが使
用されている。特にＳＡＷ共振器は、狭帯域フィルタ、
共振器型フィルタ、発振子等に広く用いられている。情
報伝達媒体として使用されている電波は、最近の情報量
の増大に伴い急速に高周波化されてきており、そのた
め、かかるＳＡＷ素子を用いたデバイスへの期待も高ま
ってきている。
【０００２】
【従来の技術】図６には従来形の一例としてのＳＡＷ共
振器の構成が示される。図中、１０は圧電体基板、２０
は圧電体基板１０の上に形成されたＳＡＷ共振子を示
す。圧電体基板１０は、例えばニオブ酸リチウム（Ｌｉ
ＮｂＯ3)やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3)等の単結
晶、或いは、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電
セラミックで形成されている。また、ＳＡＷ共振子２０
は、駆動電極として機能する２つの櫛形電極（ＩＤＴ：
Inter-Digital Transducer）２１及び２２と、該ＩＤＴ
の両側に配した反射器２３及び２４とを備えて構成さ
れ、各ＩＤＴ２１，２２及び各反射器２３，２４は、例
えばアルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングにより成長
させパターニングすることにより形成される。この際、
入力（ＩＮ）側のＩＤＴ２１及び出力（ＯＵＴ）側のＩ
ＤＴ２２は、それぞれの櫛歯状部分Ｆ1 及びＦ2 （以
下、フィンガと称する）が交互に差し挟まれるようにパ
ターン形成される。なお、λIDT は各ＩＤＴ２１，２２
の隣接するフィンガＦ1,Ｆ2 間の間隔（電極間ピッチ）
を表し、同様にλREF は各反射器２３，２４の隣接する
電極間の間隔（電極間ピッチ）を表している。
振器の構成が示される。図中、１０は圧電体基板、２０
は圧電体基板１０の上に形成されたＳＡＷ共振子を示
す。圧電体基板１０は、例えばニオブ酸リチウム（Ｌｉ
ＮｂＯ3)やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3)等の単結
晶、或いは、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電
セラミックで形成されている。また、ＳＡＷ共振子２０
は、駆動電極として機能する２つの櫛形電極（ＩＤＴ：
Inter-Digital Transducer）２１及び２２と、該ＩＤＴ
の両側に配した反射器２３及び２４とを備えて構成さ
れ、各ＩＤＴ２１，２２及び各反射器２３，２４は、例
えばアルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングにより成長
させパターニングすることにより形成される。この際、
入力（ＩＮ）側のＩＤＴ２１及び出力（ＯＵＴ）側のＩ
ＤＴ２２は、それぞれの櫛歯状部分Ｆ1 及びＦ2 （以
下、フィンガと称する）が交互に差し挟まれるようにパ
ターン形成される。なお、λIDT は各ＩＤＴ２１，２２
の隣接するフィンガＦ1,Ｆ2 間の間隔（電極間ピッチ）
を表し、同様にλREF は各反射器２３，２４の隣接する
電極間の間隔（電極間ピッチ）を表している。
【０００３】このような構造を持つＳＡＷ共振器では、
駆動電極（ＩＤＴ２１，２２）で発生した弾性表面波
（ＳＡＷ）をその両側に配した反射器２３，２４で反射
させることにより定在波を生じさせ、それによって高い
Ｑを持った振動を励起するように機能する。この場合、
励振される周波数は、上述した電極間ピッチλIDT 及び
λREF の大きさに依存して決定される。
駆動電極（ＩＤＴ２１，２２）で発生した弾性表面波
（ＳＡＷ）をその両側に配した反射器２３，２４で反射
させることにより定在波を生じさせ、それによって高い
Ｑを持った振動を励起するように機能する。この場合、
励振される周波数は、上述した電極間ピッチλIDT 及び
λREF の大きさに依存して決定される。
【０００４】なお、ＳＡＷ共振器では、各ＩＤＴに電圧
が印加されるとλIDT ／２の間隔で正逆の向きに電圧が
かかり、圧電性によって伸び縮みが起こるので、正逆一
組のインパルスに対応する各ＩＤＴのフィンガを１対と
して（つまり駆動電極対として）数えることとする。従
来知られている技術では、ＳＡＷ共振器の周波数調整を
行う場合、ある種の膜（例えばＳｉＯ2 膜）をＳＡＷ共
振子２０の上に形成してその共振振動自体をメカニカル
に制御したり、或いは、ＳＡＷ共振子２０が形成されて
いる圧電体基板１０の外部にキャパシタ等のインピーダ
ンス素子を接続してそのインピーダンス値を調整するこ
とにより、対処していた。
が印加されるとλIDT ／２の間隔で正逆の向きに電圧が
かかり、圧電性によって伸び縮みが起こるので、正逆一
組のインパルスに対応する各ＩＤＴのフィンガを１対と
して（つまり駆動電極対として）数えることとする。従
来知られている技術では、ＳＡＷ共振器の周波数調整を
行う場合、ある種の膜（例えばＳｉＯ2 膜）をＳＡＷ共
振子２０の上に形成してその共振振動自体をメカニカル
に制御したり、或いは、ＳＡＷ共振子２０が形成されて
いる圧電体基板１０の外部にキャパシタ等のインピーダ
ンス素子を接続してそのインピーダンス値を調整するこ
とにより、対処していた。
【０００５】また、複数のＳＡＷ共振器を梯子状の形態
で直列に及び並列に接続して成る共振器型バンドパス
（帯域通過）フィルタにおいては、その周波数通過特性
を向上させるためには帯域外の信号減衰量を高くするこ
とが必要である。このために、従来知られている技術で
は、並列に接続されたＳＡＷ共振器の駆動電極対の数を
増やすことにより、対処していた。
で直列に及び並列に接続して成る共振器型バンドパス
（帯域通過）フィルタにおいては、その周波数通過特性
を向上させるためには帯域外の信号減衰量を高くするこ
とが必要である。このために、従来知られている技術で
は、並列に接続されたＳＡＷ共振器の駆動電極対の数を
増やすことにより、対処していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、Ｓｉ
Ｏ2 膜等をＳＡＷ共振子の上に形成して共振振動自体を
メカニカルに制御する方法では、その形成される膜の厚
さを微妙に制御することが必要であるが、実際上、プロ
セスの面からこのような微妙な膜厚制御は不可能に近
く、そのために、ＳＡＷ共振器の周波数調整が流動的な
ものとなり、ＳＡＷ共振器の周波数調整を精度良く行う
ことができないといった問題があった。
Ｏ2 膜等をＳＡＷ共振子の上に形成して共振振動自体を
メカニカルに制御する方法では、その形成される膜の厚
さを微妙に制御することが必要であるが、実際上、プロ
セスの面からこのような微妙な膜厚制御は不可能に近
く、そのために、ＳＡＷ共振器の周波数調整が流動的な
ものとなり、ＳＡＷ共振器の周波数調整を精度良く行う
ことができないといった問題があった。
【０００７】また、ＳＡＷ共振器と別個に設けた外付け
のキャパシタ等のインピーダンス素子を用いる方法で
は、その容量偏差或いはインピーダンス偏差に依存し
て、ＳＡＷ共振器の高精度な周波数調整を簡単に行えな
いといった問題があった。一方、ＳＡＷ共振器を用いた
共振器型バンドパスフィルタにおいて並列接続のＳＡＷ
共振器の駆動電極対の数を増やした場合、周波数通過特
性を向上させるという点では有利であるが、その反面、
通過帯域内外の或る周波数で不要なリップルやスプリア
スが発生するといった不都合があった。これは、特性上
好ましくないので、改善の余地がある。
のキャパシタ等のインピーダンス素子を用いる方法で
は、その容量偏差或いはインピーダンス偏差に依存し
て、ＳＡＷ共振器の高精度な周波数調整を簡単に行えな
いといった問題があった。一方、ＳＡＷ共振器を用いた
共振器型バンドパスフィルタにおいて並列接続のＳＡＷ
共振器の駆動電極対の数を増やした場合、周波数通過特
性を向上させるという点では有利であるが、その反面、
通過帯域内外の或る周波数で不要なリップルやスプリア
スが発生するといった不都合があった。これは、特性上
好ましくないので、改善の余地がある。
【０００８】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、周波数調整を高精度に行えると
共に、不要なリップルやスプリアスの発生を抑制して駆
動電極対の数を増やしたのと同等の電気的特性を得るこ
とができる弾性表面波（ＳＡＷ）共振器を提供すること
を目的とする。
鑑み創作されたもので、周波数調整を高精度に行えると
共に、不要なリップルやスプリアスの発生を抑制して駆
動電極対の数を増やしたのと同等の電気的特性を得るこ
とができる弾性表面波（ＳＡＷ）共振器を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る弾性表面波（ＳＡＷ）共振器は、図１
の原理構成図に示されるように、圧電体基板１の上に電
極パターンを形成して成る櫛形状の駆動電極２ａ，２ｂ
及び該駆動電極の両側に配設された反射器２ｃ，２ｄを
備えたＳＡＷ共振子２と、前記圧電体基板上に形成され
且つ前記駆動電極に電気的に接続されたキャパシタ３と
を具備し、該キャパシタの前記ＳＡＷ共振子に対する接
続形態に応じて該キャパシタの容量を特定値に設定した
ことを特徴とする。
め、本発明に係る弾性表面波（ＳＡＷ）共振器は、図１
の原理構成図に示されるように、圧電体基板１の上に電
極パターンを形成して成る櫛形状の駆動電極２ａ，２ｂ
及び該駆動電極の両側に配設された反射器２ｃ，２ｄを
備えたＳＡＷ共振子２と、前記圧電体基板上に形成され
且つ前記駆動電極に電気的に接続されたキャパシタ３と
を具備し、該キャパシタの前記ＳＡＷ共振子に対する接
続形態に応じて該キャパシタの容量を特定値に設定した
ことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の好適な実施態様において
は、前記キャパシタ３は、前記駆動電極２ａ，２ｂと同
様に前記圧電体基板１の上に電極パターンを櫛形状に形
成して成っている。さらに、本発明の好適な実施態様に
おいては、前記キャパシタ３は、前記圧電体基板１上に
絶縁性の膜４を介して形成される。
は、前記キャパシタ３は、前記駆動電極２ａ，２ｂと同
様に前記圧電体基板１の上に電極パターンを櫛形状に形
成して成っている。さらに、本発明の好適な実施態様に
おいては、前記キャパシタ３は、前記圧電体基板１上に
絶縁性の膜４を介して形成される。
【００１１】
【作用】以下、図２に示す等価回路を参照しながら説明
する。図中、（ａ）は一般的なＳＡＷ共振器の等価回
路、（ｂ）及び（ｃ）は本発明に係るＳＡＷ共振器の等
価回路を示すもので、それぞれキャパシタ３をＳＡＷ共
振子２に直列に接続した場合の構成、及び、キャパシタ
３をＳＡＷ共振子２に並列に接続した場合の構成を示し
ている。
する。図中、（ａ）は一般的なＳＡＷ共振器の等価回
路、（ｂ）及び（ｃ）は本発明に係るＳＡＷ共振器の等
価回路を示すもので、それぞれキャパシタ３をＳＡＷ共
振子２に直列に接続した場合の構成、及び、キャパシタ
３をＳＡＷ共振子２に並列に接続した場合の構成を示し
ている。
【００１２】また、（ａ）〜（ｃ）において、ＬはＳＡ
Ｗ共振子の直列インダクタンス、ＣはＳＡＷ共振子の直
列容量、Ｃ1 ，Ｃ1'及びＣ1'' はＳＡＷ共振子の静電容
量を表しており、この静電容量は各々のＳＡＷ共振子を
構成する駆動電極対の数に比例する。また、Ｃ2 及びＣ
3 はそれぞれ特定の接続形態において設定されたキャパ
シタ３の容量を表している。
Ｗ共振子の直列インダクタンス、ＣはＳＡＷ共振子の直
列容量、Ｃ1 ，Ｃ1'及びＣ1'' はＳＡＷ共振子の静電容
量を表しており、この静電容量は各々のＳＡＷ共振子を
構成する駆動電極対の数に比例する。また、Ｃ2 及びＣ
3 はそれぞれ特定の接続形態において設定されたキャパ
シタ３の容量を表している。
【００１３】ここで、（ａ）の構成における共振周波数
をωｒ1 、反共振周波数をωａ1 とし、同様に（ｂ）の
構成における共振周波数をωｒ2 、反共振周波数をωａ
2 、（ｃ）の構成における共振周波数をωｒ3 、反共振
周波数をωａ3 とすると、それぞれ以下の式（１）〜
（６）によって表される。 ωｒ1 ＝１／（ＬＣ）1/2 ………………………………………………（１） ωａ1 ＝｛（１／Ｌ）・（１／Ｃ＋１／Ｃ1 ）｝1/2 …………………（２） ωｒ2 ＝〔（１／Ｌ）・｛１／Ｃ＋１／（Ｃ1'＋Ｃ2 ）｝〕1/2 ……（３） ωａ2 ＝｛（１／Ｌ）・（１／Ｃ＋１／Ｃ1'）｝1/2 …………………（４） ωｒ3 ＝１／（ＬＣ）1/2 …………………………………………………（５） ωａ3 ＝〔（１／Ｌ）・｛１／Ｃ＋１／（Ｃ1'' ＋Ｃ3 ）｝〕1/2 …（６） 従って、式（３）から分かるように、キャパシタ３をＳ
ＡＷ共振子２に直列に接続した場合には（図２（ｂ）参
照）、キャパシタ３の容量Ｃ2 に応じて共振周波数ωｒ
2 を変化させることができる。
をωｒ1 、反共振周波数をωａ1 とし、同様に（ｂ）の
構成における共振周波数をωｒ2 、反共振周波数をωａ
2 、（ｃ）の構成における共振周波数をωｒ3 、反共振
周波数をωａ3 とすると、それぞれ以下の式（１）〜
（６）によって表される。 ωｒ1 ＝１／（ＬＣ）1/2 ………………………………………………（１） ωａ1 ＝｛（１／Ｌ）・（１／Ｃ＋１／Ｃ1 ）｝1/2 …………………（２） ωｒ2 ＝〔（１／Ｌ）・｛１／Ｃ＋１／（Ｃ1'＋Ｃ2 ）｝〕1/2 ……（３） ωａ2 ＝｛（１／Ｌ）・（１／Ｃ＋１／Ｃ1'）｝1/2 …………………（４） ωｒ3 ＝１／（ＬＣ）1/2 …………………………………………………（５） ωａ3 ＝〔（１／Ｌ）・｛１／Ｃ＋１／（Ｃ1'' ＋Ｃ3 ）｝〕1/2 …（６） 従って、式（３）から分かるように、キャパシタ３をＳ
ＡＷ共振子２に直列に接続した場合には（図２（ｂ）参
照）、キャパシタ３の容量Ｃ2 に応じて共振周波数ωｒ
2 を変化させることができる。
【００１４】また、式（６）から分かるように、キャパ
シタ３をＳＡＷ共振子２に対して並列に接続した場合に
は（図２（ｃ）参照）、キャパシタ３の容量Ｃ3 に応じ
て反共振周波数ωａ3 を変化させることができる。一
方、式（６）において、Ｃ1'' ＋Ｃ3 ＝Ｃ1 の関係が成
り立つようにキャパシタ３の容量Ｃ3 を決定すれば、図
２（ｃ）の構成は図２（ａ）の構成と等価となり、従っ
て、ωｒ3 ＝ωｒ1 、且つ、ωａ3 ＝ωａ1 の関係が成
り立つ。これは即ち、共振特性を変えることなく、図２
（ｃ）におけるＳＡＷ共振子の静電容量Ｃ1'' を図２
（ａ）におけるＳＡＷ共振子の静電容量Ｃ1 に比べて小
さくできることを示している。
シタ３をＳＡＷ共振子２に対して並列に接続した場合に
は（図２（ｃ）参照）、キャパシタ３の容量Ｃ3 に応じ
て反共振周波数ωａ3 を変化させることができる。一
方、式（６）において、Ｃ1'' ＋Ｃ3 ＝Ｃ1 の関係が成
り立つようにキャパシタ３の容量Ｃ3 を決定すれば、図
２（ｃ）の構成は図２（ａ）の構成と等価となり、従っ
て、ωｒ3 ＝ωｒ1 、且つ、ωａ3 ＝ωａ1 の関係が成
り立つ。これは即ち、共振特性を変えることなく、図２
（ｃ）におけるＳＡＷ共振子の静電容量Ｃ1'' を図２
（ａ）におけるＳＡＷ共振子の静電容量Ｃ1 に比べて小
さくできることを示している。
【００１５】従って、図２（ｃ）に示すようにキャパシ
タ３をＳＡＷ共振子２に対して並列に接続した場合に
は、キャパシタ３の容量Ｃ3 を特定値に設定することに
より、共振特性に影響を与えずに、ＳＡＷ共振子２を構
成する駆動電極対の数を減らすことができる。このよう
に本発明に係るＳＡＷ共振器によれば、ＳＡＷ共振子２
と共にキャパシタ３を同一基板１上に形成し、キャパシ
タ３のＳＡＷ共振子２に対する接続形態に応じて該キャ
パシタの容量を特定値に設定するようにしているので、
ＳＡＷ共振器の周波数調整（共振周波数又は反共振周波
数の調整）を精度良く行うことが可能となり、また、駆
動電極対の数を増やすことなく等価的に駆動電極対の数
を増加させたのと同じ電気的特性を得ることができ、同
時に不要なリップルやスプリアスの発生を抑制すること
ができる。
タ３をＳＡＷ共振子２に対して並列に接続した場合に
は、キャパシタ３の容量Ｃ3 を特定値に設定することに
より、共振特性に影響を与えずに、ＳＡＷ共振子２を構
成する駆動電極対の数を減らすことができる。このよう
に本発明に係るＳＡＷ共振器によれば、ＳＡＷ共振子２
と共にキャパシタ３を同一基板１上に形成し、キャパシ
タ３のＳＡＷ共振子２に対する接続形態に応じて該キャ
パシタの容量を特定値に設定するようにしているので、
ＳＡＷ共振器の周波数調整（共振周波数又は反共振周波
数の調整）を精度良く行うことが可能となり、また、駆
動電極対の数を増やすことなく等価的に駆動電極対の数
を増加させたのと同じ電気的特性を得ることができ、同
時に不要なリップルやスプリアスの発生を抑制すること
ができる。
【００１６】また、図１に示すように、キャパシタ３
を、駆動電極２ａ，２ｂと同様に圧電体基板１の上に電
極パターンを櫛形状に形成して構成することにより、同
じ容量に対して、通常の平行平板型の場合に比べてその
サイズを小さくすることができる。これは、小型化及び
軽量化に対するニーズに応えるものである。さらに、図
１に示すように、キャパシタ３を圧電体基板１上に絶縁
性の膜４を介して形成することにより、キャパシタ３に
印加される電界によって圧電体基板１に弾性表面波（Ｓ
ＡＷ）が励振されるのを防止することができる。これに
よって、キャパシタ３は純粋に容量成分としてのみ機能
する。
を、駆動電極２ａ，２ｂと同様に圧電体基板１の上に電
極パターンを櫛形状に形成して構成することにより、同
じ容量に対して、通常の平行平板型の場合に比べてその
サイズを小さくすることができる。これは、小型化及び
軽量化に対するニーズに応えるものである。さらに、図
１に示すように、キャパシタ３を圧電体基板１上に絶縁
性の膜４を介して形成することにより、キャパシタ３に
印加される電界によって圧電体基板１に弾性表面波（Ｓ
ＡＷ）が励振されるのを防止することができる。これに
よって、キャパシタ３は純粋に容量成分としてのみ機能
する。
【００１７】なお、本発明の他の構成上の特徴及び作用
の詳細については、添付図面を参照しつつ以下に記述さ
れる実施例を用いて説明する。
の詳細については、添付図面を参照しつつ以下に記述さ
れる実施例を用いて説明する。
【００１８】
【実施例】図３には本発明の一実施例による弾性表面波
（ＳＡＷ）共振器の構成が模式的に示される。なお、同
図に用いられている参照符号のうち、図６に示したもの
と同じ参照符号１０，２０，２１，２２，２３及び２４
はそれぞれ同等の構成要素を示しており、その説明につ
いては省略する。
（ＳＡＷ）共振器の構成が模式的に示される。なお、同
図に用いられている参照符号のうち、図６に示したもの
と同じ参照符号１０，２０，２１，２２，２３及び２４
はそれぞれ同等の構成要素を示しており、その説明につ
いては省略する。
【００１９】本実施例の特徴は、ＳＡＷ共振子２０と
共にキャパシタ３０を同一の圧電体基板１０上に形成し
たこと、キャパシタ３０を、駆動電極２１，２２と同
様に櫛形状の電極パターンを形成して構成したこと、
キャパシタ３０を圧電体基板１０上に絶縁性の膜（例え
ばＳｉＯ2 膜）４０を介して形成したこと、そして、
キャパシタ３０をＳＡＷ共振子２０の駆動電極（入力側
ＩＤＴ２１）に対して直列に接続したことである。
共にキャパシタ３０を同一の圧電体基板１０上に形成し
たこと、キャパシタ３０を、駆動電極２１，２２と同
様に櫛形状の電極パターンを形成して構成したこと、
キャパシタ３０を圧電体基板１０上に絶縁性の膜（例え
ばＳｉＯ2 膜）４０を介して形成したこと、そして、
キャパシタ３０をＳＡＷ共振子２０の駆動電極（入力側
ＩＤＴ２１）に対して直列に接続したことである。
【００２０】なお、キャパシタ３０は、２つの櫛形電極
３１及び３２を備えて構成され、各電極３１，３２は、
アルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングにより成長させ
パターニングすることにより形成される。この際、各電
極３１，３２は、それぞれの櫛歯状部分すなわちフィン
ガＦｃが交互に差し挟まれるようにパターン形成され
る。
３１及び３２を備えて構成され、各電極３１，３２は、
アルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングにより成長させ
パターニングすることにより形成される。この際、各電
極３１，３２は、それぞれの櫛歯状部分すなわちフィン
ガＦｃが交互に差し挟まれるようにパターン形成され
る。
【００２１】本実施例に係るＳＡＷ共振器は、前述の図
２（ｂ）に示した等価回路構成に対応するものであり、
従って、本実施例におけるキャパシタ３０は、ＳＡＷ共
振器の共振周波数の周波数調整用として機能する。つま
り、キャパシタ３０の容量を特定の値に設定すること
で、ＳＡＷ共振器の共振周波数を高精度に決定すること
ができる。
２（ｂ）に示した等価回路構成に対応するものであり、
従って、本実施例におけるキャパシタ３０は、ＳＡＷ共
振器の共振周波数の周波数調整用として機能する。つま
り、キャパシタ３０の容量を特定の値に設定すること
で、ＳＡＷ共振器の共振周波数を高精度に決定すること
ができる。
【００２２】キャパシタ３０の容量の設定は、例えばキ
ャパシタ３０の容量を予め大きめに設定しておき、後の
段階で必要に応じてそのフィンガＦｃの数を減らすこと
により、実現され得る。具体的には、レーザーでフィン
ガＦｃ又はその一部分を切断する方法、フィンガＦｃ又
はその一部分を化学的に溶かしたりする方法等が考えら
れる。
ャパシタ３０の容量を予め大きめに設定しておき、後の
段階で必要に応じてそのフィンガＦｃの数を減らすこと
により、実現され得る。具体的には、レーザーでフィン
ガＦｃ又はその一部分を切断する方法、フィンガＦｃ又
はその一部分を化学的に溶かしたりする方法等が考えら
れる。
【００２３】また、キャパシタ３０を櫛形状に形成して
いるので、同じ容量に対して、通常の平行平板型の場合
に比べてそのサイズを小さくすることができ、これによ
って小型化及び軽量化に対するニーズに応えることがで
きる。さらに、絶縁性の膜４０がキャパシタ３０と圧電
体基板１０の間に介在されているので、キャパシタ３０
に電界が印加された時に、その電界によって圧電体基板
１０に弾性表面波（ＳＡＷ）が励振されるのを防止する
ことができる。これによって、キャパシタ３０は、ＳＡ
Ｗ共振子２０に対して純粋な容量成分としてのみ機能す
ることができる。
いるので、同じ容量に対して、通常の平行平板型の場合
に比べてそのサイズを小さくすることができ、これによ
って小型化及び軽量化に対するニーズに応えることがで
きる。さらに、絶縁性の膜４０がキャパシタ３０と圧電
体基板１０の間に介在されているので、キャパシタ３０
に電界が印加された時に、その電界によって圧電体基板
１０に弾性表面波（ＳＡＷ）が励振されるのを防止する
ことができる。これによって、キャパシタ３０は、ＳＡ
Ｗ共振子２０に対して純粋な容量成分としてのみ機能す
ることができる。
【００２４】このために本実施例では、絶縁性の膜４０
は、キャパシタ３０の隣接するフィンガＦｃ間の間隔
（電極間ピッチ）の少なくとも２倍の厚さを有するよう
に選定されている。図４には本発明の他の実施例による
弾性表面波（ＳＡＷ）共振器の構成が模式的に示され
る。
は、キャパシタ３０の隣接するフィンガＦｃ間の間隔
（電極間ピッチ）の少なくとも２倍の厚さを有するよう
に選定されている。図４には本発明の他の実施例による
弾性表面波（ＳＡＷ）共振器の構成が模式的に示され
る。
【００２５】本実施例の特徴は、キャパシタ３０をＳＡ
Ｗ共振子２０の駆動電極（入力側ＩＤＴ２１）に対して
並列に接続したことである。他の構成については、前述
した実施例（図３参照）の構成と同じであるので、その
説明は省略する。本実施例に係るＳＡＷ共振器は、前述
の図２（ｃ）に示した等価回路構成に対応するものであ
り、従って、本実施例におけるキャパシタ３０は、ＳＡ
Ｗ共振器の反共振周波数の周波数調整用として機能する
と共に、ＳＡＷ共振子２０の駆動電極２１，２２の対数
を減少させるのに寄与する。
Ｗ共振子２０の駆動電極（入力側ＩＤＴ２１）に対して
並列に接続したことである。他の構成については、前述
した実施例（図３参照）の構成と同じであるので、その
説明は省略する。本実施例に係るＳＡＷ共振器は、前述
の図２（ｃ）に示した等価回路構成に対応するものであ
り、従って、本実施例におけるキャパシタ３０は、ＳＡ
Ｗ共振器の反共振周波数の周波数調整用として機能する
と共に、ＳＡＷ共振子２０の駆動電極２１，２２の対数
を減少させるのに寄与する。
【００２６】つまり、キャパシタ３０の容量を特定の値
に設定することで、ＳＡＷ共振器の反共振周波数を高精
度に決定することができると共に、共振特性に影響を与
えることなくＳＡＷ共振子２０の駆動電極対の数を減ら
すことができる。言い換えると、駆動電極対の数を増や
すことなく等価的に駆動電極対の数を増加させたのと同
じ電気的特性を得ることができる。例えば、共振器型バ
ンドパスフィルタに適用した場合には、その周波数通過
特性を向上させることができる。また同時に、不要なリ
ップルやスプリアスの発生を抑制することが可能とな
る。
に設定することで、ＳＡＷ共振器の反共振周波数を高精
度に決定することができると共に、共振特性に影響を与
えることなくＳＡＷ共振子２０の駆動電極対の数を減ら
すことができる。言い換えると、駆動電極対の数を増や
すことなく等価的に駆動電極対の数を増加させたのと同
じ電気的特性を得ることができる。例えば、共振器型バ
ンドパスフィルタに適用した場合には、その周波数通過
特性を向上させることができる。また同時に、不要なリ
ップルやスプリアスの発生を抑制することが可能とな
る。
【００２７】なお、キャパシタ３０の容量の設定の仕
方、絶縁性の膜４０の介在による特有の効果、及びその
膜厚の選定については、前述した実施例（図３参照）の
場合と同じであるので、その説明は省略する。図５には
本発明のさらに他の実施例による弾性表面波（ＳＡＷ）
共振器の構成が模式的に示される。
方、絶縁性の膜４０の介在による特有の効果、及びその
膜厚の選定については、前述した実施例（図３参照）の
場合と同じであるので、その説明は省略する。図５には
本発明のさらに他の実施例による弾性表面波（ＳＡＷ）
共振器の構成が模式的に示される。
【００２８】本実施例の特徴は、ＳＡＷ共振子２０と
共に２個のキャパシタ３０ａ及び３０ｂを同一の圧電体
基板１０上に形成したこと、各キャパシタ３０ａ，３
０ｂを駆動電極２１，２２と同様に櫛形状の電極パター
ンを形成して構成したこと、各キャパシタ３０ａ，３
０ｂを圧電体基板１０上にそれぞれ絶縁性の膜（例えば
ＳｉＯ2 膜）４０ａ，４０ｂを介して形成したこと、そ
して、一方のキャパシタ３０ａをＳＡＷ共振子２０の
駆動電極（入力側ＩＤＴ２１）に対して直列に接続し、
且つ、他方のキャパシタ３０ｂをＳＡＷ共振子２０の駆
動電極（入力側ＩＤＴ２１）に対して並列に接続したこ
とである。
共に２個のキャパシタ３０ａ及び３０ｂを同一の圧電体
基板１０上に形成したこと、各キャパシタ３０ａ，３
０ｂを駆動電極２１，２２と同様に櫛形状の電極パター
ンを形成して構成したこと、各キャパシタ３０ａ，３
０ｂを圧電体基板１０上にそれぞれ絶縁性の膜（例えば
ＳｉＯ2 膜）４０ａ，４０ｂを介して形成したこと、そ
して、一方のキャパシタ３０ａをＳＡＷ共振子２０の
駆動電極（入力側ＩＤＴ２１）に対して直列に接続し、
且つ、他方のキャパシタ３０ｂをＳＡＷ共振子２０の駆
動電極（入力側ＩＤＴ２１）に対して並列に接続したこ
とである。
【００２９】本実施例に係るＳＡＷ共振器は、前述した
図３の実施例の構成と図４の実施例の構成を組み合わせ
たものに対応している。従って、本実施例における各キ
ャパシタ３０ａ，３０ｂの作用効果については、図３及
び図４に関連して説明した各キャパシタ３０の作用効果
と同等であるので、その説明については省略する。以
上、本発明を３つの実施例について説明したが、本発明
の実施形態はこれらの実施例に限定されない。例えば、
ＳＡＷ共振子と共に同一の圧電体基板上に形成されるキ
ャパシタの形状（櫛形状の電極パターンの形状、フィン
ガの数）やキャパシタの数、或いは、形成されたキャパ
シタのＳＡＷ共振子に対する接続形態等を適宜変更する
ことにより、本発明の他の実施形態及び変形形態が容易
に可能であることは当業者には明らかであろう。
図３の実施例の構成と図４の実施例の構成を組み合わせ
たものに対応している。従って、本実施例における各キ
ャパシタ３０ａ，３０ｂの作用効果については、図３及
び図４に関連して説明した各キャパシタ３０の作用効果
と同等であるので、その説明については省略する。以
上、本発明を３つの実施例について説明したが、本発明
の実施形態はこれらの実施例に限定されない。例えば、
ＳＡＷ共振子と共に同一の圧電体基板上に形成されるキ
ャパシタの形状（櫛形状の電極パターンの形状、フィン
ガの数）やキャパシタの数、或いは、形成されたキャパ
シタのＳＡＷ共振子に対する接続形態等を適宜変更する
ことにより、本発明の他の実施形態及び変形形態が容易
に可能であることは当業者には明らかであろう。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｓ
ＡＷ共振子と共に同一基板上にキャパシタを形成し、Ｓ
ＡＷ共振子に対する接続形態に応じてキャパシタの容量
を特定の値に設定することにより、ＳＡＷ共振器の共振
周波数又は反共振周波数を高精度に調整することが可能
となり、また、不要なリップルやスプリアスの発生を招
くことなくＳＡＷ共振器の駆動電極対の数を増加させた
のと同じ電気的特性を得ることができる。これは、係る
ＳＡＷ共振器及びＳＡＷ共振器応用デバイスの性能向上
に大いに寄与する。
ＡＷ共振子と共に同一基板上にキャパシタを形成し、Ｓ
ＡＷ共振子に対する接続形態に応じてキャパシタの容量
を特定の値に設定することにより、ＳＡＷ共振器の共振
周波数又は反共振周波数を高精度に調整することが可能
となり、また、不要なリップルやスプリアスの発生を招
くことなくＳＡＷ共振器の駆動電極対の数を増加させた
のと同じ電気的特性を得ることができる。これは、係る
ＳＡＷ共振器及びＳＡＷ共振器応用デバイスの性能向上
に大いに寄与する。
【図１】本発明に係る弾性表面波（ＳＡＷ）共振器の原
理構成図である。
理構成図である。
【図２】図１のＳＡＷ共振器の作用を説明するための図
である。
である。
【図３】本発明の一実施例によるＳＡＷ共振器の構成を
模式的に示した図である。
模式的に示した図である。
【図４】本発明の他の実施例によるＳＡＷ共振器の構成
を模式的に示した図である。
を模式的に示した図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例によるＳＡＷ共振器
の構成を模式的に示した図である。
の構成を模式的に示した図である。
【図６】従来形の一例としてのＳＡＷ共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１，１０…圧電体基板 ２，２０…弾性表面波（ＳＡＷ）共振子 ２ａ，２ｂ，２１，２２…櫛形電極（ＩＤＴ） ２ｃ，２ｄ，２３，２４…反射器 ３，３０，３０ａ，３０ｂ…（櫛形状の）キャパシタ ４，４０，４０ａ，４０ｂ…絶縁性の膜 Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆｃ…フィンガ（櫛歯状部分） Ｌ…ＳＡＷ共振子の直列インダクタンス Ｃ…ＳＡＷ共振子の直列容量 Ｃ1 ，Ｃ1'，Ｃ1'' …ＳＡＷ共振子の静電容量 Ｃ2 ，Ｃ3 …櫛形状のキャパシタの容量
Claims (8)
- 【請求項１】 圧電体基板（１，１０）の上に電極パタ
ーンを形成して成る櫛形状の駆動電極（２ａ，２ｂ；２
１，２２）および該駆動電極の両側に配設された反射器
（２ｃ，２ｄ；２３，２４）を備えた弾性表面波共振子
（２，２０）と、 前記圧電体基板上に形成され且つ前記駆動電極に電気的
に接続されたキャパシタ（３；３０，３０ａ，３０ｂ）
とを具備し、 該キャパシタの前記弾性表面波共振子に対する接続形態
に応じて該キャパシタの容量を特定値に設定したことを
特徴とする弾性表面波共振器。 - 【請求項２】 前記キャパシタ（３；３０，３０ａ，３
０ｂ）は、前記駆動電極と同様に前記圧電体基板の上に
電極パターンを櫛形状に形成して成ることを特徴とする
請求項１に記載の弾性表面波共振器。 - 【請求項３】 前記弾性表面波共振器の共振周波数（ω
ｒ2 ）又は反共振周波数（ωａ3 ）は、前記キャパシタ
を構成する櫛形状の電極パターンにおけるフィンガ（Ｆ
ｃ）の数によって決定されることを特徴とする請求項２
に記載の弾性表面波共振器。 - 【請求項４】 前記キャパシタ（３；３０，３０ａ，３
０ｂ）は、前記圧電体基板上に絶縁性の膜（４；４０，
４０ａ，４０ｂ）を介して形成されることを特徴とする
請求項２に記載の弾性表面波共振器。 - 【請求項５】 前記絶縁性の膜は、前記キャパシタを構
成する櫛形状の電極パターンにおける隣接するフィンガ
間のピッチの少なくとも２倍の厚さを有することを特徴
とする請求項４に記載の弾性表面波共振器。 - 【請求項６】 前記キャパシタ（３０）は前記弾性表面
波共振子（２０）に対して直列に接続され、該キャパシ
タの容量を特定値に設定することで前記弾性表面波共振
器の共振周波数を決定することを特徴とする請求項１か
ら５のいずれか一項に記載の弾性表面波共振器。 - 【請求項７】 前記キャパシタ（３０）は前記弾性表面
波共振子（２０）に対して並列に接続され、該キャパシ
タの容量を特定値に設定することで前記弾性表面波共振
器の反共振周波数を決定することを特徴とする請求項１
から５のいずれか一項に記載の弾性表面波共振器。 - 【請求項８】 前記キャパシタを２個備え、一方のキャ
パシタ（３０ａ）は前記弾性表面波共振子（２０）に対
して直列に接続され、他方のキャパシタ（３０ｂ）は該
弾性表面波共振子に対して並列に接続され、双方のキャ
パシタの容量をそれぞれ特定値に設定することで前記弾
性表面波共振器の共振周波数と反共振周波数を決定する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載
の弾性表面波共振器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088611A JPH07297675A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 弾性表面波共振器 |
| CN95104780A CN1092421C (zh) | 1994-04-26 | 1995-04-25 | 适于简易和精确地调整谐振频率的声表面波谐振装置 |
| TW084105015A TW343406B (en) | 1994-04-26 | 1995-05-19 | Surface acoustic wave resonance device adapted to simple and precise adjustment of resonant frequency |
| US08/763,627 US5694095A (en) | 1994-04-26 | 1996-12-04 | Surface acoustic wave resonance device adapted to simple and precise adjustment of resonant frequency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088611A JPH07297675A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 弾性表面波共振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07297675A true JPH07297675A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13947614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088611A Pending JPH07297675A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 弾性表面波共振器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5694095A (ja) |
| JP (1) | JPH07297675A (ja) |
| CN (1) | CN1092421C (ja) |
| TW (1) | TW343406B (ja) |
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| JP3729081B2 (ja) | 2000-06-27 | 2005-12-21 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
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| CN111211754B (zh) * | 2020-02-12 | 2021-02-26 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 调整fbar寄生分量的方法和滤波器、多工器、通信设备 |
| KR102787989B1 (ko) * | 2022-05-10 | 2025-03-31 | 주식회사 써니웨이브텍 | 임피던스 변환회로를 이용한 금속체 표면파 발생 장치 |
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