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JP5340112B2 - Surface acoustic wave device - Google Patents

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JP5340112B2 JP2009247667A JP2009247667A JP5340112B2 JP 5340112 B2 JP5340112 B2 JP 5340112B2 JP 2009247667 A JP2009247667 A JP 2009247667A JP 2009247667 A JP2009247667 A JP 2009247667A JP 5340112 B2 JP5340112 B2 JP 5340112B2
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a filter characteristic in a surface acoustic wave device using an IDT electrode of a serial division type. <P>SOLUTION: Each of SAW elements 12, 13 includes IDT electrodes 1-5 where each IDT electrode includes: a central bus bar electrode; a plurality of first floating electrodes each having one end connected to a one-side long side, and arranged by being spaced apart from one another; a plurality of second floating electrodes each having one end connected to the other-side long side, and arranged by being spaced apart from one another; first electrodes arranged to be located between the first floating electrodes; and second electrodes arranged to be located between the second floating electrodes. The SAW element is constituted so that ways of changes of electrode finger pitches from one end of the IDT electrode to the other end thereof are made different from each other in a region where the first floating electrodes and the first electrodes are arranged across the center line of the central bus bar electrode and in a region where the second floating electrodes and the second electrodes are arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、移動体通信機器等に用いられる弾性表面波装置に関するものである。なお、以下では、弾性表面波(Surface Acoustic Wave)を「SAW」と略して表記することがある。   The present invention relates to a surface acoustic wave device used for mobile communication equipment and the like. Hereinafter, a surface acoustic wave may be abbreviated as “SAW”.

近年、移動体通信に用いられる通信機器は、無線通信を利用してデータの送受信を行うWLAN(Wireless Local Area Network)等のサービスに対応して、より高周波帯域で使用されるようになってきている。この通信機器の高周波化にともない、それに使用される電子部品も、より高周波で動作可能なものが要望されている。   In recent years, communication devices used for mobile communication have come to be used in higher frequency bands in response to services such as WLAN (Wireless Local Area Network) that transmits and receives data using wireless communication. Yes. Along with the higher frequency of this communication device, electronic components used therefor are required to operate at higher frequencies.

通信機器のキーパーツとして弾性表面波装置(SAW装置)がある。SAW装置は、例えば、ラダー型弾性表面波フィルタ(SAWフィルタ)を構成するための素子として使用される。このフィルタは、耐電力性能に優れており、高周波で動作する周波数帯でアンテナ分波器等に使用されている。しかし、従来のラダー型SAWフィルタは、高周波で動作する通信機器で要求される通過帯域近傍の減衰特性、通過帯域の挿入損失特性および通過帯域外減衰量等の電気特性を十分に確保することが困難であった。   There is a surface acoustic wave device (SAW device) as a key part of communication equipment. The SAW device is used as an element for constituting a ladder type surface acoustic wave filter (SAW filter), for example. This filter is excellent in power durability, and is used in an antenna duplexer or the like in a frequency band that operates at a high frequency. However, the conventional ladder-type SAW filter can sufficiently secure the electrical characteristics such as the attenuation characteristics in the vicinity of the pass band, the insertion loss characteristic of the pass band, and the attenuation outside the pass band, which are required for communication equipment operating at high frequencies. It was difficult.

そのため、多重モード型SAWフィルタを用いて、高周波で動作可能であり、かつ、通過帯域近傍の減衰特性や帯域外減衰量等の電気特性を向上させたSAW装置が提案されている。しかし、従来の多重モード型SAWフィルタは、高周波で動作させた場合、耐電力性能を十分に確保できないおそれがある。   Therefore, there has been proposed a SAW device that can operate at a high frequency by using a multi-mode SAW filter and that has improved electrical characteristics such as attenuation characteristics near the pass band and out-of-band attenuation. However, the conventional multi-mode SAW filter may not be able to ensure sufficient power durability when operated at a high frequency.

図13は、従来のSAW装置を示す要部平面図である。そこで、図13に示すように、耐電力性能を十分に確保するために、多重モード型SAWフィルタを構成する圧電基板上に形成されたSAWを励振するIDT(Inter Digital Transducer)電極を直列に分割して、IDT電極に投入される電力を分割させたSAW装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。   FIG. 13 is a plan view of an essential part showing a conventional SAW device. Therefore, as shown in FIG. 13, IDT (Inter Digital Transducer) electrodes for exciting the SAW formed on the piezoelectric substrate constituting the multi-mode SAW filter are divided in series in order to sufficiently secure the power durability. Thus, there has been proposed a SAW device in which the electric power supplied to the IDT electrode is divided (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−311180号公報JP 2006-311180 A

図13に示す多重モード型SAWフィルタは、IDT電極を直列に分割した構成とすることで耐電力性を向上させることができるものの、フィルタ特性について改善の余地があるものであり、特許文献1には、フィルタ特性を改善するためのピッチの関係について言及されていない。   Although the multimode SAW filter shown in FIG. 13 can improve power durability by adopting a configuration in which IDT electrodes are divided in series, there is room for improvement in filter characteristics. Does not mention the relationship of the pitch for improving the filter characteristics.

本発明は、かかる状況を鑑みて発明されたものであり、直列分割型のIDT電極を用いた弾性表面波装置におけるフィルタ特性の改善を図るものである。   The present invention has been invented in view of such a situation, and aims to improve filter characteristics in a surface acoustic wave device using a series-divided IDT electrode.

本発明の一実施形態にかかるSAW装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に配置された弾性表面波素子と、を備えた弾性表面波装置であって、前記弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配列されたN個(N≧3以上の整数)の直列分割型の構造を有するIDT電極を備え、前記各IDT電極は、中心バスバー電極と、前記中心バスバー電極の一方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配置される複数の第1浮き電極指と、前記中心バスバー電極の他方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配列される複数の第2浮き電極指と、を有する浮き電極と、前記複数の第1浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第1電極と、前記複数の第2浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第2電極と、を備えている。そして、前記中心バスバー電極の中心線を境界として前記弾性表面波素子を第1領域と第2領域に区分し、前記第1領域を前記第1浮き電極指及び第1電極が配置された領域とし、前記第2領域を前記第2浮き電極指及び第2電極が配置された領域としたときに、前記IDT電極は、前記第1領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第2領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なっているものである。   A SAW device according to an embodiment of the present invention is a surface acoustic wave device including a piezoelectric substrate and a surface acoustic wave element disposed on the piezoelectric substrate, wherein the surface acoustic wave element includes an elastic surface N IDT electrodes having a serially divided structure (N ≧ 3 or more) arranged in the wave propagation direction, each IDT electrode including a central bus bar electrode and one of the central bus bar electrodes One end is connected to the long side of the plurality of first floating electrode fingers arranged at intervals, and one end is connected to the other long side of the central bus bar electrode and spaced from each other. A plurality of second floating electrode fingers arranged; a floating electrode; a first electrode having a plurality of electrode fingers arranged so as to be positioned between the plurality of first floating electrode fingers; Arranged to be located between the second floating electrode fingers A second electrode having a plurality of electrode fingers which comprises a. The surface acoustic wave element is divided into a first region and a second region with a center line of the central bus bar electrode as a boundary, and the first region is a region where the first floating electrode finger and the first electrode are disposed. When the second region is the region where the second floating electrode finger and the second electrode are disposed, the IDT electrode has a method of changing the electrode finger pitch from one end to the other end in the first region. And the method of changing the electrode finger pitch from one end to the other end in the second region is different.

上記のSAW装置によれば、直列分割型のIDT電極を用いた弾性表面波装置のフィルタ特性を良好なものとすることができる。   According to the SAW device described above, it is possible to improve the filter characteristics of the surface acoustic wave device using series-divided IDT electrodes.

本発明のSAW装置の一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the SAW apparatus of this invention. 図1に示すSAW装置のSAW素子の一部を拡大した平面図である。It is the top view to which a part of SAW element of the SAW apparatus shown in FIG. 1 was expanded. 図1に示すSAW装置を構成するSAW素子の平面図である。It is a top view of the SAW element which comprises the SAW apparatus shown in FIG. (a)は図3に示すSAW素子の各IDT電極の第1領域における電極指ピッチを示すグラフであり、(b)は図3に示すSAW素子の各IDT電極の第2領域における電極指ピッチを示すグラフである。(A) is a graph which shows the electrode finger pitch in the 1st area | region of each IDT electrode of the SAW element shown in FIG. 3, (b) is the electrode finger pitch in the 2nd area | region of each IDT electrode of the SAW element shown in FIG. It is a graph which shows. 図1に示すSAW装置の変形例におけるSAW素子の一部を拡大した平面図である。It is the top view which expanded a part of SAW element in the modification of the SAW apparatus shown in FIG. 図1に示すSAW装置を用いた通信装置の一実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows one Embodiment of the communication apparatus using the SAW apparatus shown in FIG. (a)は実施例1の各IDT電極の電極指ピッチを示すグラフであり、(b)は比較例1の各IDT電極の電極指ピッチを示すグラフである。(A) is a graph which shows the electrode finger pitch of each IDT electrode of Example 1, (b) is a graph which shows the electrode finger pitch of each IDT electrode of the comparative example 1. 実施例1および比較例1におけるVSWRの周波数特性を示すグラフである。6 is a graph showing frequency characteristics of VSWR in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1および比較例1における減衰量の周波数特性を示すグラフである。3 is a graph showing frequency characteristics of attenuation in Example 1 and Comparative Example 1. (a)は実施例2の各IDT電極の電極指ピッチを示すグラフであり、(b)は比較例2の各IDT電極の電極指ピッチを示すグラフである。(A) is a graph which shows the electrode finger pitch of each IDT electrode of Example 2, (b) is a graph which shows the electrode finger pitch of each IDT electrode of the comparative example 2. 実施例2および比較例2におけるVSWRの周波数特性を示すグラフである。6 is a graph showing frequency characteristics of VSWR in Example 2 and Comparative Example 2. 実施例2および比較例2における減衰量の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the attenuation amount in Example 2 and Comparative Example 2. 従来のSAW装置を示す平面図である。It is a top view which shows the conventional SAW apparatus.

以下、本発明のSAW装置について、実施の形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。   Hereinafter, the example of embodiment about the SAW device of the present invention is explained in detail based on a drawing. Note that the drawings used in the following embodiments are schematic, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual ones.

図1は、本発明の実施形態にかかるSAW装置を示す平面図である。なお、以下の図面において、同様の部位には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。   FIG. 1 is a plan view showing a SAW device according to an embodiment of the present invention. In addition, in the following drawings, the same code | symbol is attached | subjected to the same site | part and the description may be abbreviate | omitted.

図1に示すように、本実施形態のSAW装置は、圧電基板100と、圧電基板100上に形成された2個のSAW素子12,13とから主に構成されている。   As shown in FIG. 1, the SAW device of this embodiment mainly includes a piezoelectric substrate 100 and two SAW elements 12 and 13 formed on the piezoelectric substrate 100.

圧電基板100は、例えばLiNbO基板やLiTaO基板などからなる。なお、実際の製品では、圧電基板100の主面には、SAW素子12,13の信号を外部へ取り出すための信号電極や圧電基板の主面の外周に沿ってSAW素子12,13を気密封止するための環状電極などが設けられるが図示を省略している。 The piezoelectric substrate 100 is made of, for example, a LiNbO 3 substrate or a LiTaO 3 substrate. In an actual product, the SAW elements 12 and 13 are hermetically sealed on the main surface of the piezoelectric substrate 100 along the outer periphery of the signal electrodes for extracting the signals of the SAW elements 12 and 13 to the outside and the main surface of the piezoelectric substrate. An annular electrode or the like for stopping is provided, but the illustration is omitted.

圧電基板100の主面に設けられたSAW素子12,13は、それぞれ同様の構成を有しており、5個の直列分割型の構造を有するIDT電極1,2,3,4,5と、これら5個のIDT電極の両側に配置された反射器電極8、9を備えている。   The SAW elements 12 and 13 provided on the main surface of the piezoelectric substrate 100 have the same configuration, and have five IDT electrodes 1, 2, 3, 4, and 5 having a series-divided structure, Reflector electrodes 8 and 9 are provided on both sides of these five IDT electrodes.

図2は直列分割型構造からなるIDT電極1の平面図である。同図に示すように、IDT電極1は、浮き電極20と、第1電極21と、第2電極22とを備えた構成を有している。浮き電極20は、中心バスバー電極20oと、中心バスバー電極20oの一方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔をあけて配列された複数の電極指(第1浮き電極指)20aと、中心バスバー電極20oの他方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔をあけて配列された複数の電極指(第2浮き電極指)20bとを備えている。また、第1電極21は中心バスバー電極20oから伸びる複数の電極指20aの間に位置するように配置された複数の電極指21aを備え、第2電極22は、中心バスバー電極20oから伸びる複数の電極指20bの間に位置するように配置された複数の電極指22aを備えている。これらの電極指は、圧電基板100上を伝搬するSAWの伝搬方向(図のX方向)に沿って配列されるとともに、前記伝搬方向に対して垂直方向に伸びるようにして形成されている。   FIG. 2 is a plan view of the IDT electrode 1 having a series division type structure. As shown in the figure, the IDT electrode 1 has a configuration including a floating electrode 20, a first electrode 21, and a second electrode 22. The floating electrode 20 has one end connected to the central bus bar electrode 20o and one long side of the central bus bar electrode 20o, and a plurality of electrode fingers (first floating electrode fingers) 20a arranged at intervals. One end is connected to the other long side of the central bus bar electrode 20o, and a plurality of electrode fingers (second floating electrode fingers) 20b arranged at intervals are provided. In addition, the first electrode 21 includes a plurality of electrode fingers 21a disposed so as to be positioned between the plurality of electrode fingers 20a extending from the central bus bar electrode 20o, and the second electrode 22 includes a plurality of electrode fingers 21a extending from the central bus bar electrode 20o. A plurality of electrode fingers 22a are provided so as to be positioned between the electrode fingers 20b. These electrode fingers are arranged along the propagation direction (X direction in the figure) of the SAW propagating on the piezoelectric substrate 100 and are formed so as to extend in a direction perpendicular to the propagation direction.

図2に点線で示したLは、中心バスバー電極20oの中心線である。この中心線Lを境にして、SAW素子が第1領域と第2領域とに分かれている。本実施形態では、中心線Lを境にして浮き電極20の電極指20aが伸びている側が第1領域、浮き電極20の電極指20bが伸びている側が第2領域である。したがって、第1電極21および電極指20aは第1領域に、第2電極22および電極指20bは第2領域にそれぞれ配置されている。   L indicated by a dotted line in FIG. 2 is a center line of the central bus bar electrode 20o. With this center line L as a boundary, the SAW element is divided into a first region and a second region. In this embodiment, the side where the electrode finger 20a of the floating electrode 20 extends from the center line L is the first region, and the side where the electrode finger 20b of the floating electrode 20 extends is the second region. Therefore, the first electrode 21 and the electrode finger 20a are disposed in the first region, and the second electrode 22 and the electrode finger 20b are disposed in the second region.

第1電極21、第2電極22には、例えば、入力信号の電位、出力信号の電位、グランド電位のいずれかが付与されるようになっている。また浮き電極20はいずれの電位も付与されない浮き状態となっている。すなわち、IDT電極1は、電極指20aと電極指21aとで構成されるIDTと、電極指20bと電極指22aとで構成されるIDTとが直列接続された直列分割型の構造を有している。またIDT電極2乃至5もIDT電極1と同様に直列分割型の構造を有している。   For example, any one of an input signal potential, an output signal potential, and a ground potential is applied to the first electrode 21 and the second electrode 22. The floating electrode 20 is in a floating state to which no potential is applied. That is, the IDT electrode 1 has a serially divided structure in which an IDT composed of the electrode fingers 20a and the electrode fingers 21a and an IDT composed of the electrode fingers 20b and the electrode fingers 22a are connected in series. Yes. The IDT electrodes 2 to 5 also have a series-divided structure like the IDT electrode 1.

このような直列分割型のIDT電極1〜5を備えた各SAW素子12、13は互いに並列接続されている。このように2個のSAW素子12、13が並列接続されるとともに、各SAW素子12、13が直列分割型のIDT電極1〜5を備えた構成を有していることによって、SAW装置に印加される電力が、2個のSAW素子に分散されるとともに、各IDT電極においても分散されるため、エネルギーが特定のIDT電極に集中することが少なくなり、SAW装置の耐電力性を向上させることができる。また、2個のSAW素子12、13を並列接続することで、直列分割型IDT電極1〜5の交差幅を小さくすることができ、SAW装置を小型化することができる。   The SAW elements 12 and 13 having such series-divided IDT electrodes 1 to 5 are connected in parallel to each other. As described above, the two SAW elements 12 and 13 are connected in parallel, and each SAW element 12 and 13 includes the series-divided IDT electrodes 1 to 5 so that it can be applied to the SAW device. Since the generated power is distributed to the two SAW elements and also to each IDT electrode, energy is less concentrated on a specific IDT electrode, and the power durability of the SAW device is improved. Can do. Further, by connecting the two SAW elements 12 and 13 in parallel, the cross width of the serially divided IDT electrodes 1 to 5 can be reduced, and the SAW device can be downsized.

また2個のSAW素子12、13には、図1に示すように不平衡信号端子10,11が接続されている。   Further, unbalanced signal terminals 10 and 11 are connected to the two SAW elements 12 and 13 as shown in FIG.

図3、図4は本実施形態にかかるSAW素子を構成するIDT電極の電極指ピッチを説明するための図であり、図3は、図1に示すSAW素子12の平面図、図4(a)はSAW素子12を構成するIDT電極1〜5の第1領域に配置された電極指のピッチをプロットした図、図4(b)はSAW素子12を構成するIDT電極1〜5の第2領域に配置された電極指のピッチをプロットした図である。図3において、点線で示したN1はIDT電極1とIDT電極2との境界、N2はIDT電極2とIDT電極3との境界、N3はIDT電極3とIDT電極4との境界、N4はIDT電極4とIDT電極5との境界である。   3 and 4 are diagrams for explaining electrode finger pitches of IDT electrodes constituting the SAW element according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of the SAW element 12 shown in FIG. ) Is a diagram in which the pitches of electrode fingers arranged in the first region of the IDT electrodes 1 to 5 constituting the SAW element 12 are plotted, and FIG. 4B is a second view of the IDT electrodes 1 to 5 constituting the SAW element 12. It is the figure which plotted the pitch of the electrode finger arrange | positioned in the area | region. In FIG. 3, N1 indicated by a dotted line is a boundary between IDT electrode 1 and IDT electrode 2, N2 is a boundary between IDT electrode 2 and IDT electrode 3, N3 is a boundary between IDT electrode 3 and IDT electrode 4, and N4 is IDT. This is a boundary between the electrode 4 and the IDT electrode 5.

図4(a)と図4(b)を比較すればわかるように、本実施形態にかかるSAW素子の電極指ピッチの変化の仕方は第1領域と第2領域とで異なっている。例えば、IDT電極2に着目し、境界N1から境界N2にかけての電極指ピッチの変化をみると、第1領域においては、境界N1の第1電極指ピッチPbからIDT電極2の第1領域の中で最大の電極指ピッチPm1まで単調増加するようにピッチが大きくなり、中央部で若干ピッチが小さくなってそのピッチを一定区間維持する。その後、再び最大ピッチPm1となった後、境界N2の第1電極指ピッチPbまで単調減少するようにピッチが小さくなる。一方,IDT電極2の第2領域においては、境界N1の第2電極指ピッチPbからIDT電極2の第2領域の中で最大の電極指ピッチPm2まで単調増加するようにピッチが大きくなり、中央部でその最大の電極指ピッチPm2を一定区間保った後、境界N2の第2電極指ピッチPbまでは単調減少するようにピッチが小さくなる。換言すれば、同一のIDT電極内において、同じ位置の第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチとを比較した場合、異なる部分が存在する(例えば、IDT電極2の中央の電極指ピッチを第1領域と第2領域とで比較すると両者の電極指ピッチは異なっている)。 As can be seen by comparing FIG. 4A and FIG. 4B, the way of changing the electrode finger pitch of the SAW element according to this embodiment differs between the first region and the second region. For example, paying attention to the IDT electrodes 2, looking changes in electrode finger pitch from the boundary N1 toward the boundary N2, in the first region, the first electrode finger pitch Pb 1 boundary N1 of the IDT electrodes 2 of the first region Among them, the pitch increases so as to increase monotonously up to the maximum electrode finger pitch Pm1, and the pitch slightly decreases in the central portion, and the pitch is maintained for a certain interval. Then, after becoming a maximum pitch Pm1 again, the pitch is reduced so as to monotonously decreases to the first electrode finger pitch Pb 1 boundary N2. On the other hand, in the second region of the IDT electrodes 2, the greater the pitch so that monotonously increases from the second electrode finger pitch Pb 1 boundary N1 up of the electrode finger pitch Pm2 in the second region of the IDT electrodes 2, after keeping the maximum of the electrode finger pitch Pm2 the constant interval in the central portion, the pitch as monotonically decreasing smaller second to the electrode finger pitch Pb 2 boundary N2. In other words, when the electrode finger pitch of the first region and the electrode finger pitch of the second region at the same position are compared in the same IDT electrode, there are different parts (for example, the center electrode of the IDT electrode 2). When the finger pitch is compared between the first region and the second region, the electrode finger pitch between the two is different).

このような電極指ピッチとすることによって、直列分割型IDT電極を用いたSAW装置のフィルタ特性の改善、例えば、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)の周波数特性の改善、通過帯域の広帯域化、リップルの減少等を実現することができる。   By adopting such an electrode finger pitch, the filter characteristics of the SAW device using series-divided IDT electrodes are improved, for example, the frequency characteristics of VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), the passband is widened, the ripple Reduction and the like can be realized.

第1領域と第2領域を伝搬するSAWの位相を考慮すると、第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチとはすべて同じにしておく方がフィルタ特性が良くなると思われる。第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチとをすべて同じにすることによって、第1領域を伝搬するSAWの位相と第2領域を伝搬するSAWの位相とが等しくなり、第1領域のフィルタ特性と第2領域のフィルタ特性が等しくなって、干渉によるリップルの発生や、通過帯域の肩特性の悪化による狭帯域化を抑えることができるからである。しかしながら、本願発明者がフィルタ特性と電極指ピッチとの関係について鋭意研究を重ねた結果、そうはならないことを見出した。すなわち、直列分割型のIDT電極を用いたSAW素子においては、第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチとをすべて同じにしておくよりも、第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチとを異ならせた方が、フィルタ特性が良くなることを見出したのである。   Considering the phase of SAW propagating in the first region and the second region, it is considered that the filter characteristics are improved when the electrode finger pitch in the first region and the electrode finger pitch in the second region are all the same. By making the electrode finger pitch of the first region and the electrode finger pitch of the second region all the same, the phase of the SAW propagating in the first region becomes equal to the phase of the SAW propagating in the second region. This is because the filter characteristics of the area and the filter characteristics of the second area are equal, and the generation of ripple due to interference and the narrowing of the band due to the deterioration of the shoulder characteristics of the pass band can be suppressed. However, as a result of extensive research on the relationship between the filter characteristics and the electrode finger pitch, the present inventor has found that this is not the case. That is, in a SAW element using series-divided IDT electrodes, the electrode finger pitch in the first region and the second electrode finger pitch in the first region are set to be the same as the electrode finger pitch in the first region and the second electrode finger pitch in the second region. It has been found that the filter characteristics are improved by making the electrode finger pitches of the two regions different.

その理由の1つとして、圧電基板を伝搬するSAWが、IDT電極に接続されている入出力用の配線やグランド用の配線に基づく寄生インダクタンスの影響を受けることが考えられる。第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチとがすべて同じである場合、SAW素子だけで考えれば確かに第1領域を伝搬するSAWの位相と第2領域を伝搬するSAWの位相とが等しくなるものの、実際の製品ではSAW素子を構成するIDT電極には各種配線が接続されており、その配線が有する寄生インダクタンスの影響を受けて第1領域を伝搬するSAWの位相と第2領域を伝搬するSAWの位相とが実際はずれてくるものと考えられる。そこで第1領域の電極指ピッチと第2領域の電極指ピッチを別個に調整することによって、位相のずれ量が小さくなる方向に作用し、フィルタ特性が改善されるものと推測される。   As one of the reasons, it is considered that the SAW propagating through the piezoelectric substrate is affected by the parasitic inductance based on the input / output wiring and the ground wiring connected to the IDT electrode. When the electrode finger pitch in the first region and the electrode finger pitch in the second region are all the same, the phase of the SAW that propagates in the first region and the phase of the SAW that propagates in the second region are surely considered only by the SAW element. However, in an actual product, various wirings are connected to the IDT electrode constituting the SAW element, and the SAW phase that propagates through the first region and the second are affected by the parasitic inductance of the wiring. It is considered that the phase of the SAW propagating in the region actually deviates. Therefore, it is presumed that by separately adjusting the electrode finger pitch in the first region and the electrode finger pitch in the second region, the effect of the phase shift is reduced and the filter characteristics are improved.

また本実施形態のSAW素子は、隣接するIDT電極の第1領域側の境界における第1電極指ピッチPbが極小となるように電極指ピッチが変化する。例えば、第1領域における境界N2付近に着目すると、境界N2の両側の電極指ピッチが境界N2に向かうにつれ電極指ピッチが徐々に小さくなっていき、境界N2における電極指ピッチ(第1電極指ピッチPb)が極小となっている。 In the SAW element of the present embodiment, the electrode finger pitch changes so that the first electrode finger pitch Pb 1 at the boundary of the adjacent IDT electrodes on the first region side is minimized. For example, when focusing on the vicinity of the boundary N2 in the first region, the electrode finger pitch gradually decreases as the electrode finger pitch on both sides of the boundary N2 moves toward the boundary N2, and the electrode finger pitch (first electrode finger pitch at the boundary N2). Pb 1 ) is minimal.

また、第1領域の各境界における第1電極指ピッチPb同士を比較すると、図4(a)に示すように、これら第1電極指ピッチPbは、その大きさがそろっていない。具体的には境界N2,N3の第1電極指ピッチPbは、境界N1,N4の第1電極指ピッチPbよりも大きい。このように各境界における第1電極指ピッチPbを異ならせることによって、第1電極指ピッチがすべてそろっている場合よりもフィルタ特性を改善することができる。 Further, when the first electrode finger pitches Pb 1 at the boundaries of the first region are compared with each other, as shown in FIG. 4A, the first electrode finger pitches Pb 1 are not equal in size. The first electrode finger pitch Pb 1 of specifically boundary N2, N3 is greater than the first electrode finger pitch Pb 1 boundary N1, N4. Thus, by making the first electrode finger pitch Pb 1 different at each boundary, the filter characteristics can be improved as compared with the case where all the first electrode finger pitches are aligned.

第2領域における境界のピッチである第2電極指ピッチPbも、第1電極指ピッチPbと同様のピッチ関係になっている。すなわち、第2電極指ピッチPbが極小となるように電極指ピッチが変化するとともに、第2領域における第2電極指ピッチPb同士の大きさを比較したときに、境界N2,N3の第2電極指ピッチPbが、境界N1,N4の第2電極指ピッチPbよりも大きくされている。 The second electrode finger pitch Pb 2 is the pitch of the boundary in the second region, it has the same pitch relationship between the first electrode finger pitch Pb 1. That is, the electrode finger pitch changes so that the second electrode finger pitch Pb 2 is minimized, and when the sizes of the second electrode finger pitches Pb 2 in the second region are compared, The two-electrode finger pitch Pb 2 is larger than the second electrode finger pitch Pb 2 at the boundaries N1 and N4.

さらに同一境界上の第1電極指ピッチPbと第2電極指ピッチPbとを比較すると、両者の大きさが異なっている。例えば、境界N2における第1領域の第1電極指ピッチPbと第2領域の第2電極指ピッチPbとを比較すると、第2領域の第2電極指ピッチPbの方が大きい。このように同一境界上の第1電極指ピッチPbと第2電極指ピッチPbとを異ならせることによって、両者が等しい場合よりもフィルタ特性を改善することができる。 Further comparing the first electrode finger pitch Pb 1 on the same border and the second electrode finger pitch Pb 2, both the size is different. For example, when the first electrode finger pitch Pb 1 in the first region at the boundary N2 is compared with the second electrode finger pitch Pb 2 in the second region, the second electrode finger pitch Pb 2 in the second region is larger. Thus, by making the first electrode finger pitch Pb 1 and the second electrode finger pitch Pb 2 on the same boundary different from each other, the filter characteristics can be improved as compared with the case where both are equal.

また各IDT電極は、第1領域、第2領域のそれぞれにおいて、主要ピッチ部M1,M2を有している。ここで主要ピッチ部とは、1つのIDT電極の電極指ピッチの中で、同一ピッチの数が最も多い部分をいう。例えば、図4(a)においてIDT電極2に着目すると、一点鎖線で囲った部分はIDT電極2の第1領域における電極指ピッチの中で同一ピッチが最も多く存在する部分であり、この部分がIDT電極2の第1領域における主要ピッチ部(第1主要ピッチ部M1)となる。一方、図4(b)においてIDT電極2に着目すると、一点鎖線で囲った部分はIDT電極2の第2領域における電極指ピッチの中で同一ピッチが最も多く存在する部分であり、この部分がIDT電極2の第2領域における主要ピッチ部(第2主要ピッチ部M2)となる。   Each IDT electrode has main pitch portions M1 and M2 in each of the first region and the second region. Here, the main pitch portion refers to a portion having the largest number of the same pitch among electrode finger pitches of one IDT electrode. For example, when focusing on the IDT electrode 2 in FIG. 4A, the portion surrounded by the alternate long and short dash line is the portion where the same pitch is the most among the electrode finger pitches in the first region of the IDT electrode 2, and this portion is It becomes the main pitch portion (first main pitch portion M1) in the first region of the IDT electrode 2. On the other hand, when focusing on the IDT electrode 2 in FIG. 4B, the portion surrounded by the alternate long and short dash line is the portion where the same pitch is the most among the electrode finger pitches in the second region of the IDT electrode 2, and this portion is This is the main pitch portion (second main pitch portion M2) in the second region of the IDT electrode 2.

本実施形態では、この第1、第2主要ピッチ部M1,M2と第1、第2電極指ピッチPb、Pbが所定の関係を満たすように設定されている。例えば、IDT電極2に着目すると、境界N1における電極指ピッチは、第1領域における第1電極指ピッチPbが第2領域における第2電極指ピッチPbよりも小さく、同様に、境界N2における電極指ピッチも第1領域における第1電極指ピッチPbが第2領域における第2電極指ピッチPbよりも小さくなっている。このようにIDT電極2の両サイドの境界における第1電極指ピッチPbが、第2電極指ピッチPbより小さい場合、IDT電極2における第1主要ピッチ部M1も第2主要ピッチ部M2より小さくなっている。第1、第2電極指ピッチPb、Pbと第1、第2主要ピッチ部M1、M2とがこのような関係を満たすように電極指を配置することによって、SAWフィルタの通過帯域両端部におけるVSWRを低く抑えつつ、通過帯域の広帯域化を実現することができる。 In the present embodiment, the first and second main pitch portions M1 and M2 and the first and second electrode finger pitches Pb 1 and Pb 2 are set to satisfy a predetermined relationship. For example, paying attention to the IDT electrodes 2, the electrode finger pitch in the boundary N1 is smaller first electrode finger pitch Pb 1 in the first region than the second electrode finger pitch Pb 2 in the second region, likewise, at the boundary N2 The electrode finger pitch is such that the first electrode finger pitch Pb 1 in the first region is smaller than the second electrode finger pitch Pb 2 in the second region. Thus the first electrode finger pitch Pb 1 at the boundary of the both sides of the IDT electrodes 2, when the second electrode finger pitch Pb 2 smaller, even first main pitch portion M1 of the IDT electrode 2 from the second main pitch region M2 It is getting smaller. By arranging the electrode fingers so that the first and second electrode finger pitches Pb 1 and Pb 2 and the first and second main pitch portions M1 and M2 satisfy such a relationship, both end portions of the pass band of the SAW filter The passband can be widened while keeping the VSWR at low.

なお本実施形態では、電極指のdutyを一定に保った状態で電極指ピッチを変化させている。また本実施形態において「電極指ピッチ」とは、隣接する電極指の中心間距離のことをいう(図2参照)。   In the present embodiment, the electrode finger pitch is changed while the duty of the electrode fingers is kept constant. In the present embodiment, the “electrode finger pitch” refers to the distance between the centers of adjacent electrode fingers (see FIG. 2).

次に、図1に示したSAW装置の作製方法の一例を述べる。まず多数個取り用の圧電材料からなる母基板を準備する。かかる母基板は、例えば、38.7°Yカットや42°YカットのX方向伝搬とするLiTaO3単結晶からなる。次に、母基板の各SAW素子領域に、IDT電極や反射器電極などの各種電極を形成する。これらの電極は、例えば、Al(99質量%)−Cu(1質量%)合金や耐電力性能を向上させるため、Al(99質量%)−Cu(1質量%)合金とTiとの積層膜などからなる。このような金属材料を用いて、スパッタリング装置、縮小投影露光機(ステッパー)、及びRIE(Reactive Ion Etching)装置によりフォトリソグラフィを施すことにより各種電極が形成される。 Next, an example of a method for manufacturing the SAW device shown in FIG. 1 will be described. First, a mother substrate made of a large number of piezoelectric materials is prepared. The mother substrate is made of, for example, a LiTaO 3 single crystal that propagates in the X direction with a 38.7 ° Y-cut or 42 ° Y-cut. Next, various electrodes such as IDT electrodes and reflector electrodes are formed in each SAW element region of the mother substrate. These electrodes are, for example, an Al (99 mass%)-Cu (1 mass%) alloy or a laminated film of an Al (99 mass%)-Cu (1 mass%) alloy and Ti in order to improve power durability. Etc. Various electrodes are formed by performing photolithography using such a metal material by a sputtering apparatus, a reduction projection exposure machine (stepper), and a RIE (Reactive Ion Etching) apparatus.

次に、電極の所定領域上に保護膜を形成する。保護膜は、CVD(Chemical Vapor Deposition)装置により、各電極及び圧電基板上にSiO膜を成膜した後、フォトリソグ
ラフィによりパターニングを行うとともに、RIE装置等でフリップチップ用窓開け部のエッチングを行うことで形成される。その後、そのフリップチップ用窓開け部に、スパッタリング装置を使用して、Cr層、Ni層、Au層を積層した構成のパッド電極を成膜する。その後、印刷法及びリフロー炉を用いて、SAW装置を外部回路基板等にフリップチップするための半田バンプを、パッド電極上に形成する。
Next, a protective film is formed on a predetermined region of the electrode. The protective film is formed by depositing a SiO 2 film on each electrode and piezoelectric substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, and then patterning by photolithography, and etching of a flip chip window opening by an RIE apparatus or the like. It is formed by doing. Thereafter, a pad electrode having a structure in which a Cr layer, a Ni layer, and an Au layer are stacked is formed on the flip chip window opening using a sputtering apparatus. Thereafter, using a printing method and a reflow furnace, solder bumps for flip-chiping the SAW device to an external circuit board or the like are formed on the pad electrodes.

次に母基板を分割線に沿ってダイシング加工し、SAW装置ごとに分割する。その後、各チップをフリップチップ実装装置によってパッド電極の形成面を下面にして、外部のパッケージ内に収容し接着する。最後に、Nガス雰囲気中でベーキングを行うことでパッケージ化されたSAW装置が完成する。 Next, the mother substrate is diced along the dividing line, and is divided for each SAW device. Thereafter, each chip is accommodated in an external package and bonded with a flip chip mounting apparatus with the pad electrode forming surface as the bottom surface. Finally, the packaged SAW device is completed by baking in an N 2 gas atmosphere.

〔変形例〕
図5は図1に示したSAW装置の変形例にかかる直列分割型のIDT電極1を示す平面図(図2に対応する図)である。図5の浮き電極20は、図2の浮き電極20の構成に加えて、第1ダミー電極指20c及び第2ダミー電極指20dを有する構成となっている。
[Modification]
FIG. 5 is a plan view (a diagram corresponding to FIG. 2) showing a serially divided IDT electrode 1 according to a modification of the SAW device shown in FIG. The floating electrode 20 in FIG. 5 includes a first dummy electrode finger 20c and a second dummy electrode finger 20d in addition to the structure of the floating electrode 20 in FIG.

第1ダミー電極指20cは、電極指20a間において、中心バスバー電極20oから第1領域(第1電極21側)に突出し、その先端は、第1電極21の電極指21aの先端よりも中心バスバー電極20o側に位置している。同様に、第2ダミー電極指20dは、電極指20b間において、中心バスバー電極20oから第2領域(第2電極22側)に突出し、その先端は、第2電極22の電極指22aの先端よりも中心バスバー電極20o側に位置している。   The first dummy electrode finger 20c protrudes from the central bus bar electrode 20o to the first region (first electrode 21 side) between the electrode fingers 20a, and the tip thereof is more central bus bar than the tip of the electrode finger 21a of the first electrode 21. It is located on the electrode 20o side. Similarly, the second dummy electrode finger 20d protrudes from the central bus bar electrode 20o to the second region (on the second electrode 22 side) between the electrode fingers 20b, and the tip thereof is from the tip of the electrode finger 22a of the second electrode 22. Is also located on the central bus bar electrode 20o side.

また、図5の第1電極21は、図2の第1電極21の構成に加えて、ダミー電極指21cを有する構成となっている。ダミー電極指21cは、電極指21a間において、第1電極21のバスバー電極から浮き電極20側に突出し、その先端は、浮き電極20の電極指20aの先端よりも第1電極21のバスバー電極側に位置している。   Further, the first electrode 21 in FIG. 5 has a configuration having dummy electrode fingers 21c in addition to the configuration of the first electrode 21 in FIG. The dummy electrode finger 21c protrudes from the bus bar electrode of the first electrode 21 to the floating electrode 20 side between the electrode fingers 21a, and the tip thereof is closer to the bus bar electrode side of the first electrode 21 than the tip of the electrode finger 20a of the floating electrode 20 Is located.

同様に、図5の第2電極22は、図11の第2電極22の構成に加えて、ダミー電極指22cを有する構成となっている。ダミー電極指22cは、電極指22a間において、第2電極22のバスバー電極から浮き電極20側に延び、その先端は、浮き電極20の電極指20bの先端よりも第2電極22のバスバー電極側に位置している。   Similarly, the second electrode 22 of FIG. 5 has a configuration having dummy electrode fingers 22c in addition to the configuration of the second electrode 22 of FIG. The dummy electrode finger 22c extends from the bus bar electrode of the second electrode 22 to the floating electrode 20 side between the electrode fingers 22a, and the tip thereof is closer to the bus bar electrode side of the second electrode 22 than the tip of the electrode finger 20b of the floating electrode 20 Is located.

第1ダミー電極指20cが設けられることにより、SAWが中心バスバー電極20oを超えて第1領域から第2領域へ漏れることが抑制される。その結果、第1領域と第2領域との浮き電極20を介した電気的な接続に対するノイズが低減され、意図する特性を得ることが容易化される。   By providing the first dummy electrode fingers 20c, the SAW is prevented from leaking from the first region to the second region beyond the central bus bar electrode 20o. As a result, noise due to electrical connection between the first region and the second region via the floating electrode 20 is reduced, and it is easy to obtain intended characteristics.

同様に、第2ダミー電極指20dが設けられることにより、SAWが中心バスバー電極20oを超えて第2領域から第1領域へ漏れることが抑制される。第1ダミー電極指20c及び第2ダミー電極指20dにより、第1領域と第2領域との双方においてSAWが漏れることが抑制されることにより、第1領域と第2領域との浮き電極20を介した電気的な接続に対するノイズの低減がより確実になされる。   Similarly, by providing the second dummy electrode finger 20d, the SAW is prevented from leaking from the second region to the first region beyond the central bus bar electrode 20o. The first dummy electrode finger 20c and the second dummy electrode finger 20d prevent the SAW from leaking in both the first region and the second region, so that the floating electrode 20 between the first region and the second region can be formed. The noise can be more reliably reduced with respect to the electrical connection.

さらに、ダミー電極指21c及びダミー電極指22cが設けられることにより、SAWのIDT電極1からの漏れが抑制され、挿入損失の低下が抑制される。   Furthermore, by providing the dummy electrode finger 21c and the dummy electrode finger 22c, leakage from the SAW IDT electrode 1 is suppressed, and a decrease in insertion loss is suppressed.

なお、ダミー電極指20c(又は、20d、21c、22c)の、電極指20a(又は、20b、21a、22a)間の位置、幅、突出量、及び、形状は、通過域の周波数等の種々の事情に応じて、適宜に設定されてよい。複数のダミー電極指の位置、幅、突出量、及び、形状は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。ただし、ダミー電極指20c(又は、20d、21c、22c)の先端が、反対側から延びてくる電極指21a(又は、22a、20a、20b)の先端よりも突出してしまうと、意図した特性を得ることを阻害してしまうので、ダミー電極指の先端は、反対側から延びてくる電極指の先端と所定のギャップで対向していることが好ましく、そのギャップGは例えば0<G≦0.25λの範囲に設定される(λはSAWの波長)。   Note that the position, width, protrusion amount, and shape of the dummy electrode fingers 20c (or 20d, 21c, 22c) between the electrode fingers 20a (or 20b, 21a, 22a) vary depending on the frequency of the passband. Depending on the circumstances, it may be set appropriately. The positions, widths, protrusion amounts, and shapes of the plurality of dummy electrode fingers may be the same or different. However, if the tip of the dummy electrode finger 20c (or 20d, 21c, 22c) protrudes beyond the tip of the electrode finger 21a (or 22a, 20a, 20b) extending from the opposite side, the intended characteristics are obtained. Therefore, it is preferable that the tip of the dummy electrode finger is opposed to the tip of the electrode finger extending from the opposite side with a predetermined gap, and the gap G is, for example, 0 <G ≦ 0. It is set in the range of 25λ (λ is the wavelength of SAW).

〔通信装置〕
図6は、上述したSAW装置を用いた通信装置の一実施形態を示すブロック図である。図6において、アンテナ140に送信回路Txと受信回路Rxがフィルタ101ならびに切替器150を介して接続されている。送信される高周波信号は、フィルタ210によりその不要信号が除去され、パワーアンプ220で増幅された後、アイソレータ230と切替器150を通り、アンテナ140から放射される。また、アンテナ140で受信された高周波信号は、切替器150を通りローノイズアンプ160で増幅されフィルタ170でその不要信号を除去された後、アンプ180で再増幅されミキサ190で低周波信号に変換される。上述した実施形態におけるSAW装置を用いて例えばフィルタ101を構成すれば、フィルタ101はフィルタ特性に優れたものとなり、通信装置の通話品質が向上する。
〔Communication device〕
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a communication device using the above-described SAW device. In FIG. 6, a transmission circuit Tx and a reception circuit Rx are connected to an antenna 140 via a filter 101 and a switch 150. The high-frequency signal to be transmitted is removed from the unnecessary signal by the filter 210, amplified by the power amplifier 220, and then radiated from the antenna 140 through the isolator 230 and the switch 150. The high-frequency signal received by the antenna 140 is amplified by the low-noise amplifier 160 through the switch 150, the unnecessary signal is removed by the filter 170, re-amplified by the amplifier 180, and converted to a low-frequency signal by the mixer 190. The If, for example, the filter 101 is configured using the SAW device in the above-described embodiment, the filter 101 has excellent filter characteristics, and the communication quality of the communication device is improved.

〔実施例1〕
次に本発明にかかるSAW装置の実施例1(SAWフィルタ)について説明する。
[Example 1]
Next, a first embodiment (SAW filter) of the SAW device according to the present invention will be described.

図3に示すようなSAW素子を2個並列に接続することにより形成されるSAWフィルタについて、VSWRの周波数特性および挿入損失の周波数特性をシミュレーションにより計算した。シミュレーションは、モード結合法(COM法)により行った。なお、本実施例では、7個のIDT電極1〜7から構成されるSAW素子12、13を使用した。   For the SAW filter formed by connecting two SAW elements as shown in FIG. 3 in parallel, the frequency characteristics of VSWR and the frequency characteristics of insertion loss were calculated by simulation. The simulation was performed by a mode coupling method (COM method). In the present embodiment, SAW elements 12 and 13 composed of seven IDT electrodes 1 to 7 are used.

図7(a)は、実施例1のSAWフィルタを構成するSAW素子20の電極指ピッチをプロットした図であり、横軸は反射器電極8の一方端から反射器電極9の他方端まで順に数えた電極指の本数であり、縦軸は電極指ピッチ(μm)である。同図において第1領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第2領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。同図に示すように実施例1のSAW素子20は、第1領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第2領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なるように電極指が配置されている。   FIG. 7A is a diagram in which the electrode finger pitch of the SAW element 20 constituting the SAW filter of Example 1 is plotted, and the horizontal axis indicates the order from one end of the reflector electrode 8 to the other end of the reflector electrode 9. This is the number of electrode fingers counted, and the vertical axis is the electrode finger pitch (μm). In the figure, the state of the change of the electrode finger pitch in the first region is indicated by a solid line, and the state of the change of the electrode finger pitch in the second region is indicated by a broken line. As shown in the figure, the SAW element 20 of Example 1 is different in the electrode finger pitch from one end to the other end in the first region and the electrode finger pitch from one end to the other end in the second region. The electrode fingers are arranged in such a way that the change of the difference is different.

図7(b)は、比較例1のSAWフィルタを構成するSAW素子20の電極指ピッチをプロットした図であり、第1領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第2領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。比較例1のSAW素子は、第1領域における電極指ピッチの変化の仕方と、第2領域における電極指ピッチの変化の仕方が同一であり、第2領域の電極指ピッチの変化を示す波線は、第1領域の電極指ピッチの変化を示す実線と重なっている。   FIG. 7B is a diagram in which the electrode finger pitch of the SAW element 20 constituting the SAW filter of Comparative Example 1 is plotted. The change of the electrode finger pitch in the first region is indicated by a solid line, and the second region The change of the electrode finger pitch is indicated by a broken line. In the SAW element of Comparative Example 1, the way of changing the electrode finger pitch in the first region is the same as the way of changing the electrode finger pitch in the second region, and the wavy line indicating the change in the electrode finger pitch in the second region is This overlaps the solid line indicating the change in the electrode finger pitch in the first region.

このような実施例1と比較例1のSAWフィルタについてシミュレーションにより計算したVSWRの周波数特性を図8に示す。図中、実施例1のSAWフィルタのVSWRの周波数特性を実線で、比較例1のVSWRの周波数特性を破線でそれぞれ示す。図8から明らかなように比較例1のSAWフィルタに比べて、実施例1のSAWフィルタは、通過帯域(2400MHz〜2500MHz)におけるVSWRが改善されていることがわかる。   FIG. 8 shows the frequency characteristics of the VSWR calculated by simulation for the SAW filters of Example 1 and Comparative Example 1. In the figure, the VSWR frequency characteristic of the SAW filter of Example 1 is indicated by a solid line, and the VSWR frequency characteristic of Comparative Example 1 is indicated by a broken line. As can be seen from FIG. 8, the SAW filter of Example 1 has an improved VSWR in the passband (2400 MHz to 2500 MHz) compared to the SAW filter of Comparative Example 1.

図9は、挿入損失の周波数特性のシミュレーション結果を示す図であり、通過帯域(2400MHz〜2500MHz)部分を拡大したものである。図中、実施例1のSAWフィルタの挿入損失の周波数特性を実線で、比較例1の挿入損失の周波数特性を破線でそれぞれ示す。図8から明らかなように比較例1のSAWフィルタに比べて、実施例1のSAWフィルタは、広帯域化されていることがわかる。またリップルの発生も抑制されていることがわかる。   FIG. 9 is a diagram showing a simulation result of frequency characteristics of insertion loss, and is an enlarged view of a pass band (2400 MHz to 2500 MHz) portion. In the figure, the frequency characteristic of the insertion loss of the SAW filter of Example 1 is indicated by a solid line, and the frequency characteristic of the insertion loss of Comparative Example 1 is indicated by a broken line. As can be seen from FIG. 8, the SAW filter of Example 1 has a wider band than the SAW filter of Comparative Example 1. It can also be seen that the occurrence of ripples is also suppressed.

この結果から、直列分割型IDT電極を用いたSAW素子においては、第1領域における電極指ピッチの変化の仕方と第2領域における電極指ピッチの変化の仕方が同一である場合よりも、その変化の仕方を異ならせた方がフィルタ特性が良くなることを確認できた。   From this result, in the SAW element using the series-divided IDT electrode, the change in the electrode finger pitch in the first region and the change in the electrode finger pitch in the second region are the same as the change. It was confirmed that the filter characteristics were improved by using different methods.

〔実施例2〕
次に本発明にかかるSAW装置の実施例2(SAWフィルタ)について説明する。
[Example 2]
Next, a second embodiment (SAW filter) of the SAW device according to the present invention will be described.

実施例1と同様に、図3に示すようなSAW素子(IDT電極は7個)を2個並列に接続することにより形成されるSAWフィルタについて、VSWRの周波数特性および減衰量の周波数特性をシミュレーションにより計算した。   Similar to the first embodiment, the frequency characteristics of the VSWR and the frequency characteristics of the attenuation are simulated for the SAW filter formed by connecting two SAW elements (seven IDT electrodes) in parallel as shown in FIG. Calculated by

図10(a)は、実施例2のSAWフィルタを構成するSAW素子20の電極指ピッチをプロットした図であり、第2領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第2領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。同図に示すように実施例2のSAW素子20は、第1領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第2領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なるように電極指が配置されている。またIDT電極間の境界N1〜N6における電極指ピッチ(第1、第2電極指ピッチPb、Pb)に着目すると、第1領域における第1電極指ピッチPb同士の大きさは、一部同一で一部異なるように電極指が配置され、同様に、第2領域における第2電極指ピッチPb同士の大きさも一部同一で一部異なるように電極指が配置されている。具体的には、第1領域の各境界における第1電極指ピッチPbの大きさは、N1:0.7498(μm)、N2:0.7509(μm)、N3:0.7504(μm)、N4:0.7504(μm)、N5:0.7509(μm)、N6:0.7498(μm)であり、第2領域の各境界における第1電極指ピッチPbの大きさは、N1:0.7520(μm)、N2:0.7532(μm)、N3:0.7540(μm)、N4:0.7540(μm)、N5:0.7532(μm)、N6:0.7520(μm)である。 FIG. 10A is a diagram in which the electrode finger pitch of the SAW element 20 constituting the SAW filter of Example 2 is plotted. The change of the electrode finger pitch in the second region is indicated by a solid line, The change of the electrode finger pitch is indicated by a broken line. As shown in the figure, the SAW element 20 of Example 2 has a method of changing the electrode finger pitch from one end to the other end in the first region and the electrode finger pitch from one end to the other end in the second region. The electrode fingers are arranged in such a way that the change of the difference is different. When attention is paid to the electrode finger pitches (first and second electrode finger pitches Pb 1 and Pb 2 ) at the boundaries N1 to N6 between the IDT electrodes, the size of the first electrode finger pitches Pb 1 in the first region is one. The electrode fingers are arranged so that they are the same and partially different, and similarly, the electrode fingers are arranged so that the sizes of the second electrode finger pitches Pb 2 in the second region are also the same and partially different. Specifically, the first electrode size of the finger pitch Pb 1 at each boundary of the first region, N1: 0.7498 (μm), N2: 0.7509 (μm), N3: 0.7504 (μm) , N4: 0.7504 (μm), N5: 0.7509 (μm), N6: a 0.7498 (μm), the size of the first electrode finger pitch Pb 2 at each boundary of the second region, N1 : 0.7520 (μm), N2: 0.7532 (μm), N3: 0.7540 (μm), N4: 0.7540 (μm), N5: 0.7532 (μm), N6: 0.7520 ( μm).

図10(b)は、比較例2のSAWフィルタを構成するSAW素子20の電極指ピッチをプロットした図であり、第1領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第2領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。比較例2のSAW素子は、第1領域における第1電極指ピッチPbがすべて同じ値に設定されている。具体的には、第1領域における第1電極指ピッチPbはすべての境界N1〜N6において0.7531(μm)に設定されている。一方、第2領域における第2電極指ピッチPbは、第1電極指ピッチPbとは異なるものの、第2領域においてはすべての境界で同一とされており、その値は0.7513(μm)である。 FIG. 10B is a diagram in which the electrode finger pitch of the SAW element 20 constituting the SAW filter of Comparative Example 2 is plotted. The change of the electrode finger pitch in the first region is shown by a solid line, The change of the electrode finger pitch is indicated by a broken line. In the SAW element of Comparative Example 2, the first electrode finger pitch Pb 1 in the first region is all set to the same value. Specifically, the first electrode finger pitch Pb 1 in the first region is set to 0.7531 (μm) at all the boundaries N1 to N6. On the other hand, the second electrode finger pitch Pb 2 in the second region is different from the first electrode finger pitch Pb 1 , but is the same at all boundaries in the second region, and its value is 0.7513 (μm ).

このような実施例2と比較例2のSAWフィルタについてシミュレーションにより計算したVSWRの周波数特性を図11に示す。図中、実施例2のSAWフィルタのVSWRの周波数特性を実線で、比較例2のVSWRの周波数特性を破線でそれぞれ示す。図11から明らかなように比較例2のSAWフィルタに比べて、実施例2のSAWフィルタは、通過帯域(2400MHz〜2500MHz)におけるVSWRが改善されていることがわかる。   FIG. 11 shows the frequency characteristics of the VSWR calculated by simulation for the SAW filters of Example 2 and Comparative Example 2. In the figure, the VSWR frequency characteristic of the SAW filter of Example 2 is indicated by a solid line, and the VSWR frequency characteristic of Comparative Example 2 is indicated by a broken line. As apparent from FIG. 11, it can be seen that the SAW filter of Example 2 has an improved VSWR in the passband (2400 MHz to 2500 MHz) as compared with the SAW filter of Comparative Example 2.

図12は、挿入損失の周波数特性のシミュレーション結果を示す図であり、通過帯域(2400MHz〜2500MHz)部分を拡大したものである。図中、実施例2のSAWフィルタの挿入損失の周波数特性を実線で、比較例2の挿入損失の周波数特性を破線でそれぞれ示す。図12から明らかなように比較例2のSAWフィルタに比べて、実施例2のSAWフィルタは、広帯域化されていることがわかる。またリップルの発生も抑制されていることがわかる。   FIG. 12 is a diagram showing a simulation result of frequency characteristics of insertion loss, and is an enlarged view of a passband (2400 MHz to 2500 MHz) portion. In the figure, the insertion loss frequency characteristic of the SAW filter of Example 2 is indicated by a solid line, and the insertion loss frequency characteristic of Comparative Example 2 is indicated by a broken line. As can be seen from FIG. 12, the SAW filter of Example 2 has a wider band than the SAW filter of Comparative Example 2. It can also be seen that the occurrence of ripples is also suppressed.

この結果から、直列分割型IDT電極を用いたSAW素子においては、第1領域における第1電極指ピッチPbおよび第2領域における第2電極指ピッチPbがすべて同一である場合よりも、それらを異ならせた方がフィルタ特性が良くなることを確認できた。 From this result, in the SAW element using the serially divided IDT electrodes, the first electrode finger pitch Pb 1 in the first region and the second electrode finger pitch Pb 2 in the second region are all the same, It was confirmed that the filter characteristics were improved by differentiating.

100・・・圧電基板
1〜5・・・IDT電極
8,9・・・反射器電極
10,11・・・不平衡信号端子
12、13・・・弾性表面波素子
20・・・浮き電極
21・・・第1電極
22・・・第2電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Piezoelectric substrate 1-5 ... IDT electrode 8, 9 ... Reflector electrode 10, 11 ... Unbalanced signal terminal 12, 13 ... Surface acoustic wave element 20 ... Floating electrode 21 ... First electrode 22 ... Second electrode

Claims (5)

圧電基板と、前記圧電基板上に配置された弾性表面波素子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配列されたN個(N≧3以上の整数)の直列分割型の構造を有するIDT電極を備え、
前記各IDT電極は、
中心バスバー電極と、前記中心バスバー電極の一方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配置される複数の第1浮き電極指と、前記中心バスバー電極の他方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配列される複数の第2浮き電極指と、を有する浮き電極と、
前記複数の第1浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第1電極と、
前記複数の第2浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第2電極と、を備え、
前記中心バスバー電極の中心線を境界として前記弾性表面波素子を第1領域と第2領域に区分し、前記第1領域を前記第1浮き電極指及び第1電極が配置された領域とし、前記第2領域を前記第2浮き電極指及び第2電極が配置された領域としたときに、
前記IDT電極は、前記第1領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第2領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なっている弾性表面波装置。
A surface acoustic wave device comprising: a piezoelectric substrate; and a surface acoustic wave element disposed on the piezoelectric substrate,
The surface acoustic wave device includes IDT electrodes having N (an integer greater than or equal to 3) series-divided structure arranged along the propagation direction of the surface acoustic wave,
Each IDT electrode is
A central bus bar electrode, a plurality of first floating electrode fingers, one end of which is connected to one long side of the central bus bar electrode and spaced from each other, and the other long side of the central bus bar electrode A plurality of second floating electrode fingers connected at one end to each other and spaced apart from each other;
A first electrode having a plurality of electrode fingers disposed between the plurality of first floating electrode fingers;
A second electrode having a plurality of electrode fingers arranged to be positioned between the plurality of second floating electrode fingers,
The surface acoustic wave element is divided into a first region and a second region with a center line of the central bus bar electrode as a boundary, and the first region is a region where the first floating electrode finger and the first electrode are disposed, When the second region is a region where the second floating electrode finger and the second electrode are disposed,
The IDT electrode is different in elasticity between the electrode finger pitch changing from one end to the other end in the first region and the electrode finger pitch changing from one end to the other end in the second region. Surface wave device.
隣接する前記IDT電極の前記第1領域側の境界における第1電極指ピッチPbが極小となるように前記IDT電極の電極指ピッチが変化するとともに、
前記第1領域におけるすべての第1電極指ピッチPb同士の大きさを比較したときに、少なくとも1つの第1電極指ピッチPbの大きさが、他の第1電極指ピッチPbの大きさと異なっている請求項1に記載の弾性表面波装置。
The electrode finger pitch of the IDT electrode changes so that the first electrode finger pitch Pb 1 at the boundary of the adjacent IDT electrode on the first region side is minimized, and
When the sizes of all the first electrode finger pitches Pb 1 in the first region are compared, the size of at least one first electrode finger pitch Pb 1 is the size of the other first electrode finger pitch Pb 1 . The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device is different.
隣接する前記IDT電極の前記第2領域側の境界における第2電極指ピッチPbが極小となるように前記IDT電極の電極指ピッチが変化するとともに、
前記第2領域におけるすべての第2電極指ピッチPb同士の大きさを比較したときに、少なくとも1つの第2電極指ピッチPbの大きさが、他の第2電極指ピッチPbの大きさと異なった大きさとなっている請求項2に記載の弾性表面波装置。
The electrode finger pitch of the IDT electrode changes so that the second electrode finger pitch Pb 2 at the boundary of the adjacent IDT electrode on the second region side is minimized,
When the sizes of all the second electrode finger pitches Pb 2 in the second region are compared, the size of at least one second electrode finger pitch Pb 2 is the size of the other second electrode finger pitch Pb 2 . The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein the surface acoustic wave device has a size different from that of the surface acoustic wave device.
同一境界上に位置する前記第1電極指ピッチPbと前記第2電極指ピッチPbとは、大きさが異なっている請求項3に記載の弾性表面波装置。 Wherein said first electrode finger pitch Pb 1 located on the same border second and electrode finger pitch Pb 2 is a surface acoustic wave device according to claim 3 are different in size. 前記IDT電極は、前記第1領域に第1主要ピッチ部M1を、前記第2領域に第2主要ピッチ部M2をそれぞれ有しており、
前記第1電極指ピッチPbの大きさが前記第2電極指ピッチPbの大きさよりも小さく、且つ前記第1主要ピッチ部M1の大きさが前記第2主要ピッチ部M2の大きさよりも小さい請求項4に記載の弾性表面波装置。
The IDT electrode has a first main pitch portion M1 in the first region and a second main pitch portion M2 in the second region,
The size of the first electrode finger pitch Pb 1 is smaller than the size of the second electrode finger pitch Pb 2 , and the size of the first main pitch portion M 1 is smaller than the size of the second main pitch portion M 2. The surface acoustic wave device according to claim 4.
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