弹性波滤波器的制作方法

专利名称：弹性波滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及弹性波滤波器，例如SAW (Surface Acoustic Wave:声表面波)滤波器。
背景技术：
SAW器件是利用弹性表面波的器件，在压电基板上配置称为IDT(inter digital transducer :叉指式换能器)的电极指，进行电信号与弹性波之间的电_机械相互变换，具 有频率选择(带通滤波器)特性。SAW器件之一的SAW滤波器作为高功能化、小型化的各种 通信设备例如移动电话机等的带通滤波器使用，伴随着近年来的无线数据通信的高速化和 大容量化，要求具有插入损失(输出电力相对于输入电力的衰减量)小、且频率选择性出色 的滤波器特性，而且要求宽频带、平坦、小型。为了满足这样的要求，例如锥型(taper) IDT 滤波器是有利的。 图18表示作为一般的结构的锥型IDT滤波器的滤波器100。滤波器100具备在 压电基板101上形成的作为锥型的电极的输入侧锥型IDT电极102和输出侧锥型IDT电极 103，从输入侧锥型IDT电极102 —侧向输出侧锥型IDT电极103 —侧传输弹性波。在这些 电极102、103之间，设置有用于抑制电极102、103之间的耦合的屏蔽件104，该屏蔽件104 构成为矩形的面状金属膜(所谓的整面膜)。另外，锥型IDT电极也有被称为倾斜型编带状 电极、SFIT或倾斜型电极等。 各个电极102U03包括具有多个电极指106的2条平行的汇流条105，在各个电 极102、 103中，与汇流条105连接的电极指106相互相对，另外，电极指106例如每2条为 1组，相互不同地延伸，成为梳齿形，由此构成SPLIT电极。 在各个电极102、 103中，将电极指106形成为相对于弹性波的传输方向电极指 106的宽度尺寸一定，另外，电极指106、 106之间的间隔尺寸也一定。由该电极指106的宽 度和电极指106、106之间的间隔构成的排列图形被设计成重复某长度的周期单位A idt。 在本例子中，由4条电极指106和该电极指106之间的间隔区域构成一个周期单位A idt， 在该滤波器100中，与周期单位A idt为相同长度的波长的弹性波从输入侧锥形IDT电极 102向输出侧锥型IDT电极103传输。而且设计成相对于弹性波的传输方向，在从一个汇 流条105朝向另一个汇流排105的正交的方向，该周期单位A idt的长度逐渐变宽，即电 极指106的宽度以及电极指106U06之间的间隔分别逐渐变宽。另外，关于IDT电极的结 构，由于在实施方式中详细叙述，因此在这里没有详细记载，关于附图，为了方便也简略地 表示，将电极指106的宽度以及电极指106、 106之间的宽度表示为一定。
通过这样将电极指106的排列图形逐渐展宽而构成锥型IDT，在该滤波器100中， 能够传输从与周期单位A idt狭窄的区域对应的高频至与周期单位A idt宽的区域对应的 低频的弹性波。通过采用这样的结构，能够实现滤波器100的宽带化。
但是，强烈希望实现选择性更出色的SAW滤波器，当前正在研究实现从通带到阻 带的频率区域中的滤波器特性的陡峭化的各种方法。特别是，在这种SAW滤波器100中，由于存在与低频侧(低频带侧)的衰减量相比，高频侧(高频带侧)的衰减特性差这样的问 题，因此要求进行其改善。 简单说明衰减特性这样恶化的原因。如果将形成有与弹性波的波长对应的周期单 位入idt的传输路径称为轨迹(track)，则在SAW滤波器100的IDT电极102、 103中，在形 成有电极指106的区域中，在形成通频带的从低频到高频的轨迹中具有相同的激振信息。 即，在形成有电极指106的区域中，弹性波的传输状态(传输速度)相同。但是，因为在未 形成该电极指106的区域与形成有该电极指106的区域中其传输状态产生差异，所以例如 像图中LO所表示的那样，当通过输入侧锥型IDT电极102的规定的轨迹后的弹性波从输入 侧锥型IDT电极102的输出侧锥型IDT电极103 —侧的边缘向该输出侧锥型IDT电极103 发射时，该弹性波发生折射，不射入输出侧锥形IDT电极103的对应的轨迹，产生能量损失。 由于该能量损失，在高频带侧、低频带侧的任一侧均发生衰减特性的恶化。
此外，与传输低频的轨迹的周期单位Aidt相比，传输高频的轨迹的周期单位 入idt被形成得较小。从而，在从通过图示的例如Aidt狭窄的高频侧的弹性波传输区域 Trl的弹性波和通过A idt宽的低频侧的弹性波传输区域Tr2的弹性波分别观看输入侧 IDT电极102与输出侧IDT电极103之间的传输距离L的情况下，从通过Trl的弹性波观看 时该传输距离L变长。如果传输距离L这样变长，则易于产生由上述的折射引起的能量损 失。 进而，因为从输入侧锥型IDT电极102的端部发射的弹性波发生衍射，所以在输入 侧锥型IDT电极102与输出侧锥型IDT电极103之间的能量传输中发生基于该衍射的损失， 上述传输距离L越长，则该衍射损失也越增大。由于这些理由，与低频带侧相比，高频带侧 的衰减特性的劣化加大。 而在专利文献1中，记载了一种SAW滤波器，该SAW滤波器在锥型输入侧IDT电极 与锥型输出侧IDT电极之间，以规定的间隔配置有反射规定频率的SAW的格栅(grating) 构造物，从而获得在通频带中形成频率阻带即陷波滤波器特性。另外，在专利文献2中记载 有如下方法在输入侧IDT、输出侧IDT之间设置格栅反射器，使该反射器的反射频带宽度 与发生寄生(spurious)信号的频带一致，抑制寄生信号。然而，在这些专利文献l和专利 文献2中，并没有记载上述的问题，不能解决该问题。
专利文献l :日本特开昭61-289714(图4以及图5等) [OO13] 专利文献2 :日本特开平8-335848 (图1以及段落0027等)

发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种选择性高的弹性波滤波
器，其在通频带的高频侧或者低频侧中均能够得到陡峭的衰减。 本发明的弹性波滤波器的特征在于，包括 输入侧锥形IDT电极，其具有在压电基板上相互平行地形成的一对汇流条，和从 这一对汇流条的各个相互交替地伸出而形成为梳齿形的电极指组，电极指的宽度和电极指 之间的间隔形成为随着从上述汇流条的一侧朝向另一侧而变宽； 输出侧锥型IDT电极，其具有在上述压电基板沿着上述输入侧锥型IDT电极的上 述汇流条的延长方向延伸、且从该输入侧锥型IDT电极在弹性波的传输方向隔开间隔设置
4的一对汇流条，和从这一对汇流条的各个相互交替地伸出而形成为梳齿形的电极指组，电
极指的宽度和电极指之间的间隔形成为随着从上述汇流条的一侧朝向另一侧而变宽；禾口 格栅反射器，其具有在上述输入侧锥型IDT电极与输出侧锥型IDT电极之间沿着
弹性波的传输方向排列、且以与上述传输方向正交的方式延伸的电极指组， 在上述弹性波的传输方向看时，上述输入侧锥型IDT电极和输出侧锥型IDT电极
的构成各电极指组的各电极指的宽度尺寸相互相同，并且，相互相邻的电极指之间的间隔
尺寸形成为与上述电极指的宽度尺寸相同的大小， 在上述弹性波的传输方向看时，上述格栅反射器的电极指组的构成该电极指组的 各电极指的宽度尺寸相同，并且，相互相邻的电极指之间的间隔尺寸形成为与上述宽度尺 寸相同的大小，上述电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸设定为上述输入侧锥型 IDT电极和输出侧锥型IDT电极的电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸的最小值 以下或最大值以上。 为了增大通频带的高频带侧的陡峭度，上述格栅反射器的电极指的宽度尺寸以及 电极指之间的间隔尺寸也可以构成为与上述IDT电极的电极指的宽度尺寸以及电极指之 间的间隔尺寸的最小值相同或者比该最小值稍小，另外，为了增大通频带的低频带侧的陡 峭度，上述格栅反射器的电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸也可以构成为与上 述IDT电极的电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸的最大值相同或者比该最大 值稍大。 与弹性波的传输方向正交的方向上的上述格栅反射器的电极指的宽度尺寸以及 电极指之间的间隔尺寸可以分别相同，也可以在与弹性波的传输方向正交的方向看时上述 格栅反射器的电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸逐渐变宽。上述格栅反射器的 电极指组例如以从输入侧锥型IDT电极或输出侧锥型IDT电极的一侧的汇流条的延长区域 跨至另一侧的汇流条的延长区域的方式形成。
发明的效果 依据本发明的弹性波滤波器，设置在输入侧锥型IDT电极与输出侧锥型IDT电极 之间的格栅反射器的电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸的大小为IDT电极的 电极指的宽度尺寸以及电极指之间的间隔尺寸的大小的最小值以下或其最大值以上。从 而，能够增大阻带中的衰减，通过使该衰减与通频带的高频侧或低频侧的附近一致，能够在 这些高频带侧或低频带侧得到陡峭的衰减，能够提高滤波器的选择性。


图1是表示本发明的实施方式的弹性波滤波器的一个例子的平面图。 图2是将上述弹性波滤波器的一部分放大而得到的平面图。 图3是表示上述弹性波滤波器中的弹性波的传输状况的概略图。 图4是表示上述弹性波滤波器中的频率的衰减特性的概略的曲线图。 图5是表示本发明的另一实施方式的弹性波滤波器的平面图。 图6是将上述弹性波滤波器的一部分放大而得到的平面图。 图7是表示上述弹性波滤波器中的频率的衰减特性的概略的曲线图。 图8是表示本发明的另一实施方式的弹性波滤波器的平面图。
图9是将上述弹性波滤波器的一部分放大而得到的平面图。 图10是表示上述弹性波滤波器中的频率的衰减特性的概略的曲线图。 图11是表示本发明的又一实施方式的弹性波滤波器的平面图。 图12是将上述弹性波滤波器的一部分放大而得到的平面图。 图13是表示上述弹性波滤波器中的频率的衰减特性的概略的曲线图。 图14是表示本发明的又一实施方式的弹性波滤波器的平面图。 图15是表示本发明的又一实施方式的弹性波滤波器的平面图。 图16是表示本发明的又一实施方式的弹性波滤波器的平面图。 图17是表示上述的弹性波滤波器的衰减特性以及现有技术的弹性波滤波器的衰
减特性的曲线图。 图18是表示现有技术的弹性波滤波器的平面图。 符号的说明 10 :弹性波滤波器 11 :压电基板 12 :输入侧锥型IDT电极 12a、12b:汇流条 13 :输出侧锥型IDT电极 13a、13b:汇流条 15:电极指 16:格栅反射器 16a、16b:汇流条 18 :电极指 Tr :轨迹
具体实施例方式(第一实施方式) 参照图1以及图2，说明作为本发明的第一实施方式的弹性波滤波器10。该弹性 波滤波器IO设计成通频带的高频带侧的衰减陡峭，在压电基板11的表面形成有与图18所 示的滤波器100的输入侧锥型IDT电极102和输出侧锥形IDT电极103为相同结构的输入 侧锥型IDT电极12和输出侧锥形IDT电极13。输入侧锥型IDT电极12和输出侧锥型IDT 电极13在弹性波的传输方向上隔开间隔设置。另外，在表示滤波器的结构的各图中，为了 区别压电基板与电极、反射器，为了方便，对这些电极和反射器标注大量的点进行表示。
在输入侧锥型IDT电极12中，12a、 12b分别是一侧的汇流条和另一侧的汇流条，形 成为相互平行且相对。 一侧的汇流条12a与输入端口 21连接，另一侧的汇流条12b接地。
另夕卜，15是输入侧锥型IDT电极12中的电极指。由这些多个电极指15构成的电 极指组成为SPLIT电极，每2条为1组，这些组相互不同地排列成梳齿形，从汇流条12a朝 向汇流条12b延伸，并且从汇流条12b朝向汇流条12a延伸。 如图2所示，在弹性波的传输方向看时，各电极指15的宽度尺寸一定，而且相互相 邻的电极指15、15之间的间隔尺寸(间距) 一定，并且形成为与上述宽度尺寸相等。而且，各电极指15配置成由从一侧的汇流条12a延伸的2条电极指15的组、和从另一侧的汇流 条12b延伸的2条电极指15的组形成的长度构成重复A idt的周期单位的排列图形。在 该弹性波滤波器10中，传输与该周期单位A idt的长度为相同长度的波长的弹性波。
在这个例子中，如上所述，通过4条电极指15、更详细而言通过4条电极指15以 及电极指15、15之间的间隔形成周期单位A idt，因此在相邻的电极指15、15中，通过电极 指15的中心的直线彼此之间的尺寸成为Aidt/4。而且，在该例中，由于使电极指15的宽 度尺寸为A idt/8，因此电极指15、15之间的间隔尺寸也成为A idt/8(A idt/4-A idt/8 = 入idt/8)。 该排列图形从图中上侧朝向下侧，在相对于弹性波的传输方向正交的方向上，电 极指15之间的间距逐渐变宽，另外，关于各自的宽度，也随着从上侧朝向下侧逐渐变宽。从 而，在相对于弹性波的传输方向正交的方向上，从上述的周期单位A idt窄的区域即Trl至 宽的区域即Tr2，作为弹性波的传输路径的轨迹遍及宽的频带被形成。另外，在图1中，电极 指15的宽度，为了简化图示，描绘成一定的宽度。 输出侧锥型IDT电极13与输入侧锥型IDT电极12同样构成，具备成对并且相互 相对的汇流条13a、13b。汇流条13a设置在汇流条12a的延长线上，汇流条13b设置在汇流 条12b的延长线上，汇流条13a与输出端口 22连接，汇流条13b接地。
另外，输出侧锥型IDT电极13具备与输入侧锥型IDT电极12成相同的排列图形 的多个电极指15，这些电极指15在弹性波的传输方向上周期单位A idt —定，以在与弹性 波的传输方向正交的方向上，上述周期单位A idt从轨迹Trl到Tr2扩展的方式形成。而 且形成为，在(向)弹性波的传输方向看时，输出侧锥型IDT电极13的电极指15的宽度尺 寸以及相邻的电极指15、15之间的间隔尺寸与已经叙述过的输入侧锥型IDT电极12中的 电极指15的宽度尺寸以及相邻的电极指之间的间隔尺寸相同。 这样，周期单位A idt从轨迹Trl到轨迹Tr2发生变化。而且，将构成形成轨迹 Trl的最小的周期单位A idt的电极指15的宽度以及电极指15、15之间的间距记为最小 入idt/8，将构成形成轨迹Tr2的最大的周期单位A idt的电极指15的宽度以及电极指15、 15之间的间隔尺寸记为最大A idt/8。 在输入侧锥型IDT电极12与输出侧锥型IDT电极13之间，如图1和图2所示，与 这些电极隔开间隔地形成有格栅反射器16。该格栅反射器16用于反射具有与后述的设置 在该反射器16中的电极指18的排列周期相应的波长A gr的弹性波，抑制该弹性波从输入 侧锥型IDT电极12向输出侧锥型IDT电极13的传输，形成使与该波长A gr对应的频率的 信号强度衰减的所谓的阻带(stop band)。而且，在本例子中，将上述电极指18形成为使 上述阻带与比SAW滤波器10的通频带更高的频带侧的阻带一致，使其高频带一侧的衰减特 性陡峭。如上所述，因为在该SAW滤波器10中传输与周期单位入idt的长度范围为相同的 长度范围的波长的弹性波，所以，在这里，上述波长入gr是比最小的周期单位Aidt稍小的 值。 该格栅反射器16具备成对且相互相对的汇流条16a、 16b，汇流条16a设置在汇流 条12a、13a的延长线上，汇流条16b设置在汇流条12b、13b的延长线上。
另外，格栅反射器16具备从汇流条16a的输入侧的端部向汇流条16b的输入侧 的端部伸出的电极指17a、和从汇流条16a的输出侧的端部向汇流条16b的输出侧的端部伸出的电极指17b。 此夕卜，在电极指17a、17b之间，沿着弹性波的传输方向设置有多个从汇流条16a向 汇流条16b延伸的上述电极指18，电极指18以与各汇流条的伸长方向、即弹性波的行进方 向正交的方式伸长。如上所述，电极指18是为了反射波长入gr的弹性波，抑制从输入侧向 输出侧的传输而形成的，为了达到该目的，在本例子中，其宽度尺寸形成为入gr/4，另外，电 极指18、18的间隔尺寸(间距)与上述宽度尺寸相同地形成为A gr/4。
如上所述，在本例中，因为波长A gr的值比周期单位A idt的最小值稍小，所以作 为该电极指18的宽度尺寸以及电极指18、18的间隔尺寸的A gr/4形成为比形成轨迹Trl 的作为电极指15的宽度和电极指15、15的间隔尺寸的上述最小Aidt/8稍小的值。所谓 稍小的值是指能够使滤波器的高频带一侧的衰减特性陡峭的范围的值。
此夕卜，电极指17a、17b以及电极指18与IDT电极12、 13的电极指15 —起形成弹 性波的传输区域，如上所述，具有入gr以外的波长的弹性波沿着该传输区域传输，经过格 栅反射器16，从输入侧朝向输出侧传输。 在以上说明的弹性波滤波器10中，当向输入侧锥型IDT电极12输入频率信号时， 即，在输入端口 21与接地之间输入频率信号时，产生作为声波的弹性表面波(SAW)。该弹性 波在输入侧锥型IDT电极12中，在形成有与其波长的长度(A idt)对应的周期单位A idt 的轨迹中向输出侧(图中右侧)传输。这样，在规定的轨迹中，主要传输具有与该轨迹的周 期单位Aidt对应的波长的弹性波，而如在背景技术中所说明的那样，在轨迹中，也向输出 侧传输具有与周期单位A idt不对应的波长的弹性波。 图3是表示该弹性波的传输状况的模式图，直线L1、L2、L3表示在电极指15、18的 长度方向的3个位置传输的弹性波。LI表示沿上述的电极指15的宽度以及电极指之间被 最小地形成的轨迹Trl传输的弹性波，L2表示沿电极指15的宽度以及电极指15之间被最 大地形成的轨迹Tr2传输的弹性波，L3表示在轨迹Trl、 Tr2之间传输的弹性波，在这种情 况下，按照Ll < L3 < L2的顺序波长变长。虽然这样在图3中仅表示3种从输入侧朝向输 出侧的弹性波，而在该弹性波滤波器10中，实际上存在由电极指15、 17、 18形成的与从最小 轨迹Trl至最大轨迹Tr2之间的各波长对应的轨迹，传输与各个轨迹对应的弹性波。
从输入侧锥型IDT电极12向输出侧发射的弹性波射入格栅反射器16，从输入侧 向输出侧传输，但是这时具有波长A gr的弹性波如图3所示被格栅反射器16的电极指18 反射，抑制向输出侧的传输。此外，传输到格栅反射器16的输出侧的端部的弹性波从格栅 反射器16射入输出侧锥型IDT电极13，在形成有与其波长的长度(Aidt)对应的周期单 位Aidt的轨迹中，向输出侧(图中右侧)传输。之后，输出与沿着上述IDT电极13的各 个轨迹传输的弹性波对应的电信号。 图4以实线的曲线表示该弹性波滤波器10的滤波器特性的概略。另外，在图4中， 为了表示如上所述那样抑制具有波长A gr的弹性波的传输的效果，以虚线的曲线表示除 没有设置格栅反射器16以外具有与弹性波滤波器10相同的结构的滤波器的特性的概略。 图中，弹性波滤波器10的通频带表示为a b，a、b是分别与Aidt的最大值、Aidt的最 小值对应的值。在弹性波滤波器10中，如上所述，因为与频率比通频带稍高的一侧的阻带 中的波长Agr对应的频率信号c被衰减，所以如曲线图所示，高频带一侧的衰减与没有设 置格栅反射器16的情况相比变得陡峭。从而，与没有格栅反射器16的情况相比，能够提高
8滤波器的选择性。如已经叙述过的那样，因为在具备锥型IDT电极的弹性波滤波器中，高频 带一侧的衰减特性易于恶化，所以这样使高频带一侧的衰减陡峭特别有效。在图4中，a对 应于A idt的最大值，b对应于A idt的最小值，c对应于A gr。 关于上述的弹性波滤波器IO，虽然作为电极指18的宽度和电极指18的间距的 入gr/4形成为比作为最小的电极指15的宽度和最小的电极指15的间距的最小A idt/8稍 小，但是因为即使将它们形成为相互相同，也能够在通频带的高频带一侧的端部获得衰减， 所以也能够得到上述的效果。
(第二实施方式) 接着，使用图5、图6说明第二实施方式的弹性波滤波器30。该弹性波滤波器30 设计成其通频带的低频带一侧的衰减陡峭，以下，以与弹性波滤波器10的结构的差异点为 中心进行说明。弹性波滤波器30的格栅反射器16代替多个电极指18，设置有多个电极指 31。电极指31的宽度形成为相等，从汇流条16a向16b延伸，从输入侧向输出侧反复，以等 间隔排列。此外，电极指31的宽度尺寸以及相互相邻的电极指31与31的间隔尺寸(间 距)A gr/4形成为比IDT电极12、13的电极指15的宽度尺寸以及电极指15、15之间的间 隔尺寸的最大入idt/8稍大。这里所说的形成为稍大，指的是在能够使通频带的低频带侧 的衰减陡峭的范围内较大地形成。 此外，与第一实施方式相同，当弹性波从输入侧锥型IDT电极12向输出侧锥型IDT 电极13传输时，利用格栅反射器16抑制与电极指31的宽度尺寸和上述间隔尺寸对应的频 率的弹性波向输出侧锥型IDT电极13传输。 在图7中以实线的曲线表示在该弹性波滤波器30中，如上述那样通过格栅反射器 16抑制具有波长Agr的弹性波的传输的情况下的滤波器特性的概略。另外，与第一实施方 式的说明相同，为了表示抑制具有上述波长入gr的弹性波的传输的效果，用虚线的曲线表 示没有设置格栅反射器16的情况下的弹性波滤波器30的滤波器的特性的概略。如上所述， 在本例中，因为以使得能够在比通频带稍低的低频带侧的阻带获得衰减的方式设计电极指 32的排列，所以如用实线表示的那样，与通频带a b的低频带侧的入gr对应的频率信号 c衰减，由此，与在上述低频带侧未设置格栅反射器16的情况相比，能够得到陡峭的衰减特 性。在图7中，a对应于A idt的最大值，b对应于A idt的最小值，c对应于A gr。
另外，如上所述，在弹性波滤波器30中，作为电极指31的宽度尺寸和间隔尺寸的 入gr/4形成为比作为IDT电极12、13的电极指15的最大宽度尺寸和最大间隔尺寸的最大 入idt/8稍大，但A gr/4也可以设定为与最大A idt/8为相同的大小，在此情况下也能够在 通频带的低频侧的端部使信号衰减，得到陡峭的衰减特性。
(第三实施方式) 接着，使用图8、图9说明第三实施方式的弹性波滤波器40。该弹性波滤波器40 与第一实施方式的弹性波滤波器10相同地设计成在其通频带的高频带侧的阻带衰减变得 陡峭，但构成为在其阻带使比弹性波滤波器10更宽范围的频率信号衰减。以下，以与弹性 波滤波器10的结构的差异点为中心进行说明。在弹性波滤波器40的格栅反射器16中代 替已经叙述过的电极指16而设置的电极指41的排列图形形成为从图中的上侧朝向下侧， 即，在与弹性波的传输方向正交的方向上，其相互相邻的电极指41、41之间的间隔逐渐变 宽，另外，各自的宽度也随着从上侧朝向下侧而逐渐变宽。
此外，当在弹性波的传输方向看时，电极指41的宽度尺寸和相互相邻的电极指 41、41之间的间隔尺寸形成为相等。如在第一实施方式中说明过的那样，对于具有波长 入gr的弹性波，通过使格栅反射器16的电极指的宽度尺寸和间隔尺寸为A gr/4而能够反 射该弹性波，从而能够使与该波长对应的频率信号衰减，因此通过这样使上述宽度和间距 从汇流条16a朝向汇流条16b变化，能够使比第一实施方式更宽范围的频率信号衰减。
如上所述，因为在该例中以在通频带的高频带一侧获得衰减为目的，所以在该格 栅反射器16中，为了使具有从比IDT电极12、13的周期单位A idt的最小值稍小的值起的 更低的值的范围中的波长A gr的弹性波反射，从而能够实现该目的，格栅反射器16的电极 指41的最大的宽度尺寸和间隔尺寸(最大Agr/4)形成为比作为IDT电极12、13的电极 指15的最小宽度和最小间隔尺寸的最小A idt/8稍小。另夕卜，图9中，为了表示格栅反射 器16的电极指41的宽度和间隔与IDT电极12、 13的电极指15的宽度和间隔的关系，相对 于各部分的上下的长度，比图8更大地表示各部分的横方向的长度，另外，比图8较少地表 示电极指41的条数。 在图10中，用实线的曲线表示该弹性波滤波器40的滤波器特性的概略，另外，与 第一实施方式的说明相同，为了表示抑制上述弹性波传输的效果，用虚线的曲线表示没有 设置格栅反射器16时的弹性波滤波器30的滤波器特性的概略。如上所述，在该弹性波滤 波器40中，抑制比弹性波滤波器IO更宽的范围中的波长A gr的传输，作为其结果，与其传 输被抑制的波长A gr的最大值 最小值对应的通频带的高频带一侧的d e的范围的频 率信号衰减。在该SAW滤波器40的格栅反射器16中，因为电极指的宽度和间距从汇流条 16a朝向汇流条16b变化，在每个轨迹反射不同波长的弹性波，因此虽然规定的频率处的衰 减量比SAW滤波器10的衰减量变小，但是如上所述，能够在宽范围中得到衰减，能够使高频 带一侧的衰减陡峭。另外，在该例子中，反射的弹性波的波长A gr也可以为周期单位A idt 以下，因此，最小Aidt/8与最大Agr/4也可以设定为相同的大小。在图10中，a对应于 入idt的最大值，b对应于A idt的最小值，d对应于A gr的最大值，e对应于A gr的最小 值。(第四实施方式) 接着，使用图11、图12说明第二实施方式的弹性波滤波器50。该弹性波滤波器 50与第二实施方式的弹性波滤波器20相同地设计成其通频带的低频带一侧的阻带的衰减 变得陡峭，但构成为在其阻带使比弹性波滤波器20更宽范围的频率信号衰减。在弹性波滤 波器50的格栅反射器16中，其电极指51的排列图形与第三实施方式相同地形成为从图中 的上侧朝向下侧，在与弹性波的传输方向正交的方向上电极指51之间的间隔逐渐变宽，另 外，关于各自的宽度，形成为随着从上侧朝向下侧逐渐变宽。当在弹性波的传输方向看时， 电极指51的宽度尺寸和电极指51、51之间的间隔尺寸相等。 在该格栅反射器16中，为了使具有从比IDT电极的周期单位A idt的最大值稍大 的值起的比该值更大的值的范围中的波长A gr的弹性波反射，从而如上所述那样在低频 带侧获得衰减，格栅反射器16的电极指51的最小的宽度尺寸和间隔尺寸(最小A gr/4) 形成为比作为IDT电极12、 13的电极指15的最大宽度和最大间隔尺寸的最大A idt/8稍 大。另外，在图12中，为了表示格栅反射器16的电极指51的宽度和间隔与IDT电极12、 13 的电极指15的宽度和间隔的关系，相对于各部分的上下的长度，比图11更大地表示各部分的横方向的长度，另外，比图11较少地表示电极指51的条数。 图13用实线表示在该弹性波滤波器50中，如上述那样，利用格栅反射器16抑制 具有A gr的弹性波的传输的情况下的滤波器特性的概略，另外，与第一实施方式的说明相 同，为了表示抑制上述弹性波的传输的效果，用虚线表示没有设置格栅反射器16的情况下 的弹性波滤波器50的滤波器特性的概略。如上所述，在本例中，与弹性波滤波器10相比， 在比通频带更高的高频带一侧的阻带中，抑制宽范围的频率的弹性波的传输。因为该弹性 波滤波器50的格栅反射器16的各轨迹也与弹性波滤波器40的格栅反射器的各轨迹相同 地分别反射不同波长的弹性波，所以虽然规定的频率下的衰减量比SAW滤波器20的衰减量 减小，但是如图所示，能够在宽范围中得到衰减，能够使通频带的低频带一侧的衰减陡峭。 在图13中，a对应于A idt的最大值，b对应于A idt的最小值，d对应于A gr的最大值， e对应于Agr的最小值。 另外，在本例中，反射的弹性波的波长A gr也可以为周期单位A idt以上，因此，
上述最大入idt/8与上述最小入gr/4也可以设定成相互相同的大小。 在第三和第四实施方式中，格栅反射器16的电极指和间距随着朝向下侧而变宽，
但也可以构成为随着朝向上侧而变宽。 另外，图14表示令第一实施方式的弹性波滤波器10的输入侧锥型IDT电极和输 出侧锥型IDT电极为单方向电极而代替SPLIT电极的例子。在该例的弹性波滤波器60中， 与弹性波滤波器10相同地由4条电极指15和该电极指15之间的间隔区域构成周期单位 入idt，但在输入侧锥型IDT电极12和输出侧锥型IDT电极13中，由从一侧的汇流条12a、 13a延伸的1条电极指15和与该电极指15相邻排列的从另一侧的汇流条12b、13b延伸的 3条电极指15的组构成周期单位Aidt。而且，将宽度例如为3/8Aidt的电极指即反射 源61设置在宽度为A idt/8的电极指15之间，构成为DART电极(分布式声反射换能器 Distributedacoustic reflection transducer)。该反射源61与电极指15相同地在各轨 迹Tr中其宽度成为3/8 A idt，实际上在图的上下方向具有不同的宽度。
输入侧锥型IDT电极12和输出侧锥型IDT电极13也可以形成为 EWC-SPUDT(Electlode Width controlled(电极宽度控制)-SPUDT)电极而代替DART电极。
另外，反射源61的宽度例如也可以与格栅反射器的电极指的宽度相同地为 入idt/4，另外，在使输入侧锥型IDT电极12和输出侧锥型IDT电极13中的电极指15与 各自的汇流条12a(13a)、12b(13b)双方连接的情况下，也可以使上述反射源31的宽度为 5/8 A idt以下。 在该弹性波滤波器60中，通过积极地使用多重反射，能够进一步实现低损失，另 外提高选择性，此外，通过这样设置反射源31，不会发生基于TTE(triple transit echo :三 次渡越回波)的脉动(ripple)增大，能够实现低损失。另外，作为单方向性电极，除了这种 结构以夕卜，例如也可以是FEUDT(Floating Electrode type Uni-Direction Transducer: 浮动电极型单方向性换能器)电极或DWSF-SPUDT(Different WidthSplit Finger(不同宽 度叉指)-SPUDT)电极等。另外，作为上述图1所示的输入侧锥型IDT电极12或输出侧锥 型IDT电极13，也可以使用这些单方向性电极的任一种。 另外，在上述的各例子中，锥型IDT电极12、13的各电极指15连续直线性地变宽， 但可以如图15所示的弹性波滤波器70的电极指那样曲线地变宽，或如图16所示的弹性波
11滤波器80那样台阶式地变宽，使得成为所谓的拟锥型。另外，在该图15和图16中，也与上 述的各例子相同地配置成从图中的上侧朝向下侧，由各自的电极指15的宽度和间隔区域 构成的排列图形变宽，但为了简化图示而省略。 作为上述的输入侧锥型IDT电极12和输出侧锥型IDT电极13，以2条电极指15 为1组交替地配置，使得成为SPLIT电极，但也可以交替配置1条电极指15使得成为单电 极。 另外，在以上的例子中，对在压电基板11上形成有一对输入侧锥型IDT电极12和 输出侧锥型IDT电极13的组的例子进行了说明，但也可以形成两对以上。
另外，作为以上的各弹性波滤波器，也可以不利用表面波，而利用沿着压电基板ll 的表层以内的内部传输的弹性波。 另外，在上述的各例子中，在输入侧IDT电极与输出侧IDT电极之间的区域中，从 汇流条12a、13a的延长区域朝向汇流条12b、13b延长区域，以遍及这些延长区域之间整体 的长度形成有格栅反射器的电极指，即遍及输入侧IDT电极与输出侧IDT电极的开口部分 整体地设置有反射器的电极指。但是，也可以不像这样在整个开口部分形成，以覆盖上述延 长区域之间的一部分的长度形成反射器的电极指。 [OW](评价试验) 对已经叙述过的实施方式的弹性波滤波器10和在背景技术中说明过的弹性波滤 波器100，分别调查了频率特性。图17(a)、 (b)分别表示SAW滤波器10的透过特性、弹性 波滤波器100的传输特性。在各曲线图中，以圆圈包围通频带的高频带一侧，表示为A、 B， 比较A、B明显可知，弹性波滤波器10的特性是，高频带一侧的陡峭度变高。此外，针对各个 曲线图，测定并比较了形状系数(sh即e factor) (S. F.)。这里，S.F.作为30dB频带宽度与 ldB频带宽度之比进行了计算。作为其结果，弹性波滤波器IO的S.F.是1.67，弹性波滤波 器100的S. F.是1. 70。从该结果可知，弹性波滤波器10的结构对提高衰减的陡峭度有效。
权利要求
一种弹性波滤波器，其特征在于，包括输入侧锥形IDT电极，其具有在压电基板上相互平行地形成的一对汇流条，和从这一对汇流条的各个相互交替地伸出而形成为梳齿形的电极指组，电极指的宽度和电极指之间的间隔形成为随着从所述汇流条的一侧朝向另一侧而变宽；输出侧锥型IDT电极，其具有在所述压电基板沿着所述输入侧锥型IDT电极的所述汇流条的延长方向延伸、且从该输入侧锥型IDT电极在弹性波的传输方向上隔开间隔设置的一对汇流条，和从这一对汇流条的各个相互交替地伸出而形成为梳齿形的电极指组，电极指的宽度和电极指之间的间隔形成为随着从所述汇流条的一侧朝向另一侧而变宽；和格栅反射器，其具有在所述输入侧锥型IDT电极与输出侧锥型IDT电极之间沿着弹性波的传输方向排列、且以与所述传输方向正交的方式延伸的电极指组，在所述弹性波的传输方向看时，构成所述输入侧锥型IDT电极和输出侧锥型IDT电极的各电极指组的各电极指的宽度尺寸相互相同，并且，相互相邻的电极指之间的间隔尺寸形成为与所述电极指的宽度尺寸相同的大小，在所述弹性波的传输方向看时，所述格栅反射器的电极指组的构成该电极指组的各电极指的宽度尺寸相同，并且，相互相邻的电极指之间的间隔尺寸形成为与所述宽度尺寸相同的大小，所述电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸设定为所述输入侧锥型IDT电极和输出侧锥型IDT电极的电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸的最小值以下或最大值以上。
2. 根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其特征在于为了增大通频带的高频带侧的陡峭度，所述格栅反射器的电极指的宽度尺寸和电极指 之间的间隔尺寸构成为与所述IDT电极的电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸的 最小值相同或者比该最小值稍小。
3. 根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其特征在于为了增大通频带的低频带侧的陡峭度，所述格栅反射器的电极指的宽度尺寸和电极指 之间的间隔尺寸构成为与所述IDT电极的电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸的 最大值相同或者比该最大值稍大。
4. 根据权利要求1 3中任一项所述的弹性波滤波器，其特征在于 与弹性波的传输方向正交的方向上的所述格栅反射器的电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸分别相同。
5. 根据权利要求1 3中任一项所述的弹性波滤波器，其特征在于 在与弹性波的传输方向正交的方向看时，所述格栅反射器的电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸逐渐变宽。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的弹性波滤波器，其特征在于 所述格栅反射器的电极指组以从输入侧锥型IDT电极或输出侧锥型IDT电极的一侧的汇流条的延长区域跨至另一侧的汇流条的延长区域的方式形成。
全文摘要
本发明提供一种弹性波滤波器，其在通频带的高频带侧或低频带侧得到陡峭的衰减，选择性高。在弹性波的传输方向看时，构成输入侧锥型IDT电极和输出侧锥型IDT电极的各电极指群的各电极指的宽度尺寸相互相同，并且相邻的电极指之间的间隔尺寸形成为与上述电极指的宽度尺寸相同的大小，在上述弹性波的传输方向看时，上述格栅反射器的电极指群与构成该电极指群的各电极指的宽度尺寸相同，并且相邻的电极指之间的间隔尺寸形成为与上述宽度尺寸相同的大小，上述电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸设定为上述输入侧锥型IDT电极和输出侧锥型IDT电极的电极指的宽度尺寸和电极指之间的间隔尺寸的最小值以上或最大值以下，这样构成弹性波滤波器。
文档编号H03H9/145GK101729040SQ20091020542
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年10月24日
发明者津田忠秋 申请人:日本电波工业株式会社