彈性波諧振器、梯形濾波器及雙工器的製作方法

2023-05-30 11:06:06 1

專利名稱：彈性波諧振器、梯形濾波器及雙工器的製作方法
技術領域：
本發明涉及諧振器或帶通濾波器等中用到的彈性波諧振器、以及利用彈性波諧振器構成的梯形濾波器，更詳細而言，涉及對IDT電極實施交叉寬度加權的彈性波諧振器、梯形濾波器及雙工器。
背景技術：
以往，作為諧振器或帶通濾波器，彈性波裝置被廣泛使用。例如，在下述的專利文獻1中公開了具有圖9所示的電極構造的彈性波諧振器。 在圖9所示的彈性波諧振器1001中，配置成多根第1指狀電極1002和多根第2指狀電極 1003彼此插入其間。多根第1指狀電極1002的一端與第1公共電極1004連接，另一端延伸至第2公共電極1005側。多根第2指狀電極1003的一端與第2公共電極1005連接，另一端延伸至第1公共電極1004側。另外，第2公共電極1005連接著多根第1虛設指狀電極1006的一端。第1虛設指狀電極1006的另一端隔著縫隙與第1指狀電極1002的前端相對置。同樣地，第1公共電極1004連接著第2虛設指狀電極1007的一端。第2虛設指狀電極1007的另一端隔著縫隙與第2指狀電極1003的前端相對置。這裡，實施交叉寬度加權，使得交叉寬度沿著IDT電極的彈性波傳播方向變化。在該交叉寬度加權過程中，在IDT電極102的彈性表面波傳播方向上出現2個交叉寬度的極大值。因此，包圍第1、第2指狀電極1002、1003相交叉的區域即交叉區域的包絡線，形成了兩個菱形相連的形狀。在專利文獻1中，通過這種加權，不僅減少因橫模波紋引起的寄生信號，也能夠提高反諧振頻率的Q值和耐電力性。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 :W02007/108269在專利文獻1記載的彈性波諧振器中，由於在IDT電極中較寬地存在第1、第2指狀電極1002、1003未交叉的非交叉區域，因而較之正規型IDT電極，彈性波的激勵強度變小。另外，在非交叉區域較寬的部分，由於第1、第2虛設指狀電極1006、1007變長，故虛設指狀電極的電阻損耗變大。因而，在該彈性波諧振器中存在著諧振頻率的Q值變差的問題。 此外，在利用該彈性波諧振器構成的梯形濾波器中，雖然耐電力性得到了提高，但是無法充分地減少插入損耗。

發明內容
鑑於上述的現有技術的現狀，本發明的目的在於提供一種Q值高的彈性波諧振器。本發明的另一目的在於提供一種梯形濾波器，該梯形濾波器利用該彈性波諧振器構成， 不僅可提高耐電力性，也能減少插入損耗。另外，本發明的再一目的在於提供一種具有利用了上述彈性波諧振器的梯形濾波器的雙工器。
本發明的一種彈性波諧振器，具備壓電基板和形成於所述壓電基板上的IDT電極，所述IDT電極包括第1、第2公共電極，其在壓電基板上隔開設置；多根第1指狀電極， 其一端與第1、第2公共電極中的所述第1公共電極連接，且向第2公共電極側延伸；多根第2指狀電極，其一端與所述第2公共電極連接，另一端向所述第1公共電極側延伸；和多根第1虛設指狀電極，其一端與所述第1公共電極連接，且另一端向所述第2公共電極側延伸，並且另一端與所述第1指狀電極的前端隔著間隙而配置，一端與所述第1公共電極連接，且另一端配置在所述第2公共電極側，該另一端與所述第2指狀電極的前端隔著間隙而配置，由所述第1指狀電極和第2指狀電極在彈性波傳播方向上重合的部分形成交叉區域， 形成有所述虛設指狀電極的部分作為非交叉區域，所述IDT電極被實施所述第1指狀電極和第2指狀電極的交叉寬度沿著彈性波傳播方向變化的交叉寬度加權，在所述交叉寬度加權中至少存在2個交叉寬度從增大轉變為減少的變化點，在將包括所述第1、第2指狀電極或所述第1、第2虛設指狀電極在內的電極部分的面積相對於設置有該電極部分的區域整體的面積的比例設為金屬化率的情況下，較之所述交叉區域中的金屬化率，至少一部分的所述非交叉區域中的金屬化率相對地被提高。此外，金屬化率是指包括與非交叉區域中的第1或第2公共電極連接的第1、第2指狀電極及第1、第2虛設指狀電極在內的電極部分的面積相對於非交叉區域的整體面積的比例。在本發明的某一特定方面中，較之位於所述變化點之間的非交叉區域的金屬化率，位於所述IDT電極的彈性波傳播方向的一端部和最靠近該一端部側的所述變化點之間的非交叉區域的金屬化率、以及位於所述IDT電極的彈性波傳播方向的另一端部和最靠近該另一端部側的所述變化點之間的非交叉區域的金屬化率相對地被提高。在本發明的其他特定方面中，較之所述交叉區域中的金屬化率，全部非交叉區域的金屬化率相對地被提高。本發明的一種梯形濾波器，具有串聯支路諧振器和並聯支路諧振器，所述並聯支路諧振器由技術方案2所述的彈性波諧振器構成，所述串聯支路諧振器由技術方案3所述的彈性波諧振器構成。在本發明涉及的梯形濾波器的其他特定方面中，由於耐電力性優良，因而適合用於具有接收側帶通濾波器和發送側帶通濾波器的雙工器的發送側帶通濾波器。因此，在本發明的其他特定方面中，本發明提供一種雙工器的發送側帶通濾波器即梯形濾波器。在本發明涉及的彈性波諧振器的其他特定方面中，在所述非交叉區域中，通過具有從第1及第2公共電極向交叉區域側延伸的公共電極延長部，來提高金屬化率。在本發明涉及的彈性波諧振器的另外特定方面中，所述第1、第2公共電極的內側端緣沿著所述彈性波傳播方向平行地延伸，所述公共電極延長部的內側端緣沿著與彈性波傳播方向交叉的方向延伸。在本發明涉及的彈性波諧振器的其他特定方面中，通過使所述非交叉區域中的第 1、第2虛設指狀電極的寬度比交叉區域中的第1、第2指狀電極的寬度粗，來提高金屬化率。在本發明涉及的彈性波諧振器的另外特定方面中，在所述第1、第2虛設指狀電極中，相對較長的虛設指狀電極的寬度被設定得大於相對較短的虛設指狀電極。本發明涉及的彈性波諧振器既可以是利用了彈性表面波的彈性波諧振器，也可以是利用了彈性邊界波的彈性邊界波諧振器。
發明效果在本發明涉及的彈性波諧振器中，由於較之IDT電極的中央側的非交叉區域中的金屬化率，位於IDT電極的彈性波傳播方向兩端附近的非交叉區域的金屬化率相對被提高，因而在金屬化率得以提高的部分能減小電阻損耗。因此，在利用了本發明的彈性波諧振器的梯形濾波器中，能夠實現損耗的減少。另外，在本發明中，在由沿著彈性波傳播方向重複2個周期以上的上述交叉寬度加權的彈性波諧振器構成了串聯支路諧振器的情況下，也能夠提高梯形濾波器的耐電力性。因此，即便在將加權設為2個周期以上的情況下，不僅能夠提高耐電力性，也能夠提高彈性波的激勵效率，充分減小損耗。


圖1 (a)是本發明的一實施方式涉及的梯形濾波器的電路圖，圖1 (b)及圖1 (C)分別是表示該梯形濾波器的並聯支路諧振器中用到的彈性表面波諧振器的IDT電極的示意性俯視圖及彈性波諧振器的正面剖視圖。圖2是表示上述梯形濾波器的串聯支路諧振器中用到的彈性表面波諧振器的IDT 電極的電極構造的示意性俯視圖。圖3是表示用於比較而準備的現有的IDT電極的電極構造的示意性俯視圖。圖4是表示本發明的一實施方式的梯形濾波器及第1、第2比較例的梯形濾波器的衰減量-頻率特性的圖。圖5是表示本發明的一實施方式涉及的彈性表面波諧振器和比較例的彈性表面波諧振器的阻抗特性的圖。圖6是表示本發明的一實施方式涉及的彈性表面波諧振器和比較例的彈性表面波諧振器的回波損耗(return loss)特性的圖。圖7是用於說明本發明的彈性波諧振器的變形例的電極構造的示意性部分放大俯視圖。圖8是用於說明適用本發明的彈性邊界波諧振器的示意性正面剖視圖。圖9是用於說明現有的彈性波諧振器的俯視圖。
具體實施例方式以下，通過參照附圖對本發明的具體實施方式
進行說明，以明確本發明。圖1(a)及(b)是表示本發明的一實施方式涉及的梯形濾波器的電路圖及該梯形濾波器中用到的作為本發明的彈性波諧振器的實施方式的彈性波諧振器的IDT電極的電極構造的示意性俯視圖。本實施方式的梯形濾波器被用作UMTS-BAND2的發送側帶通濾波器。UMTS-BAND2 的發送側通帶為1850 1910MHz。如圖1 (a)所示，梯形濾波器1具有輸入端子2和輸出端子3。在將輸入端子2和輸出端子3連結起來的串聯支路，彼此串聯地連接了串聯支路諧振器Sl S3。在將輸入端子2和串聯支路諧振器Sl的連接點與接地電位之間連結起來的並聯支路中，配置有並聯支路諧振器P1。在將串聯支路諧振器Si、S2間的連接點4和接地電位連結起來的並聯支路中，設置有並聯支路諧振器P2。在將串聯支路諧振器S2、S3間的連接點5和接地電位連結起來的並聯支路中，設置有並聯支路諧振器P3。在本實施方式中，構成了具有3個串聯支路諧振器Sl S3及3個並聯支路諧振器Pl P3的3級結構的梯形濾波器1。不過，在本發明中梯形濾波器的級數是任意的。串聯支路諧振器Sl S3由彈性表面波諧振器構成。並聯支路諧振器Pl P3也由彈性表面波諧振器構成。圖1(c)是構成並聯支路諧振器Pl的彈性表面波諧振器的示意性正面剖視圖。並聯支路諧振器Pl在由切角為125°的LiNbO3構成的壓電基板6上具有IDT電極7和配置在IDT電極7的彈性表面波傳播方向兩側的反射器8、9。上述IDT電極7及反射器8、9的電極部分，通過按照自上而下為AlCu/Ti/Pt/NiCr 的順序依次層疊這些金屬膜而形成。膜厚設為AlCu/Ti/Pt/NiCr = 80nm/10nm/30nm/10nm。 並聯支路諧振器Pl中的IDT電極7的指狀電極間距設為0. 96 μ m,佔空比設為0. 5。另外， 形成了 500nm厚度的SiO2膜10，以覆蓋IDT電極7。進而，為了調整頻率，在SiO2膜10上形成了 30nm的SiN膜11。其他的並聯支路諧振器P2、P3也與並聯支路諧振器Pl同樣地構成。此外，對於串聯支路諧振器S1 S3而言，在相同的壓電基板上採用相同的電極材料而形成了 IDT電極及反射器，進而形成了 SiO2膜及SiN膜。但是，IDT電極的指狀電極間距在串聯支路諧振器Sl S3中約為0. 93 μ m。本實施方式的特徵在於，如下那樣對並聯支路諧振器Pl P3及串聯支路諧振器 Sl S3進行交叉寬度加權。參照圖1 (b)，對並聯支路諧振器Pl的IDT電極的交叉寬度加權進行更具體的說明。如圖1 (b)所示，IDT電極7具有沿著彈性表面波傳播方向延伸的第1、第2公共電極12、13。第1公共電極12及第2公共電極13具有與彈性表面波傳播方向平行地延伸的條紋狀的公共電極本體部12a、13a。此外，第1公共電極12具有與公共電極本體部1 相連的公共電極延長部12b、12c。公共電極延長部12b及12c設置於IDT電極7的彈性表面波傳播方向兩端附近。更具體而言，IDT電極7作為彈性表面波傳播方向上的端部而具有第1端部7a和第2端部7b。公共電極延長部12b設置於第1端部7a的附近。同樣地，公共電極延長部 12c設置於第2端部7b的附近。按照與公共電極延長部12b、12c相對置的方式，在第2公共電極13中也設置有公共電極延長部i:3b、13c使其與公共電極主體部13a相連。另外，針對公共電極12、13進一步層疊了多個金屬膜。在本實施方式中， 進一步層疊Al膜、Ti膜和AlCu膜，按照自上而下的順序依次形成為Al/Ti/AlCu = 1140nm/500nm/700nm 的各膜厚。IDT電極7具有多根第1指狀電極14，多根第1指狀電極14的一端與第1公共電極12的內側端緣12d電連接。同樣地，多根第2指狀電極15的一端與第2公共電極13的內側端緣13d連接。此外，多根第1虛設指狀電極16與第2公共電極13的內側端緣13d連接。第1虛設指狀電極16的前端與第1指狀電極14的前端隔著間隙而相對置。同樣地， 多根第2虛設指狀電極17與第1公共電極12的內側端緣連接。第2虛設指狀電極17的前端與第2指狀電極15的前端隔著間隙而相對置。
第1、第2指狀電極14、15及第1、第2虛設指狀電極16、17沿著正交於彈性表面波傳播方向的方向延伸。此外，在本實施方式中，即便在公共電極延長部中也設置有虛設電極。該虛設電極也未必一定需要，但是因為具有虛設電極的情況下能夠發揮作為反射器的功能，因而更優選。第1指狀電極14和第2指狀電極15從彈性表面波傳播方向觀察時彼此相重合的部分是激勵彈性表面波的交叉部。激勵彈性表面波的交叉部相連的交叉區域成為圖1(b) 的包絡線A、B圍住的區域。包絡線A是將第2指狀電極15的前端連結起來的假想線，包絡線B是將第1指狀電極14的前端連結起來的假想線。此外，在圖1(b)中，為了便於理解附圖，虛線示出的包絡線A、B是距第1、第2指狀電極14、15的前端隔著些許間隙進行圖示的。將上述包絡線A、B圍住的交叉區域的外側也就是從彈性表面波傳播方向觀察時具有第1指狀電極14、第2指狀電極15、第1虛設指狀電極16、第2虛設指狀電極17及公共電極延長部12b、12c、i;3b、13c所存在的部分的區域稱為非交叉區域。因此，與上述彈性表面波傳播方向平行地延伸的第1公共電極12的公共電極本體部1 及第2公共電極13的公共電極本體部13a不包括在非交叉區域中。這樣，針對非交叉區域的定義，針對於交叉區域中的最大交叉寬度部分如後述那樣在上述彈性表面波傳播方向上與公共電極延長部12b、12c、13b、13c相重合，而上述公共電極本體部12a、13a不與最大交叉部分相重合。也就是說，將被激勵的彈性表面波傳播的區域也就是不積極地激勵彈性表面波的部分稱為非交叉區域。如圖1(b)所示，對IDT電極7施加像上述包絡線A、B示出的那樣交叉寬度沿著彈性表面波傳播方向變化的交叉寬度加權。更具體而言，在連結第1端部7a和第2端部7b的彈性表面波傳播方向上，按照交叉寬度從增加轉變為減少的變化點存在2個的方式實施交叉寬度加權。也就是說，第1端部7a和第2端部7b的中央視為交叉寬度極小部分。作為所述2個變化點之一的第1最大交叉寬度部分位於該交叉寬度極小部分與第1端部7a之間。按照隨著從第1最大交叉寬度部分向第1端部7a的方向以及從第1最大交叉寬度部分向交叉寬度極小部分的方向交叉寬度依次變小的方式實施加權。因此，按照由包絡線A、 B形成菱形形狀的方式實施加權。將其稱為菱形加權。在交叉寬度極小部分與第2端部7b之間同樣也施加菱形加權。因此，在包絡線A、 B圍住的區域中，實施2個周期的上述菱形加權。另外，前述的公共電極延長部12b、12c的內側端緣與上述包絡線A、B平行地延伸。 因此，公共電極12的內側端緣12d在設置有公共電極延長部12b、12c的部分中被設定為與彈性表面波傳播方向交叉的方向，且與彈性表面波傳播方向不平行。與之相對，在公共電極延長部12b、12c之間，公共電極12的內側端緣12d被設定為與彈性表面波傳播方向平行。 這裡，公共電極延長部12b的與第1端部7a相反側的端部在上述第1最大交叉寬度部分結束。也就是說，公共電極延長部12b位於第1最大交叉寬度部分與第1端部7a之間。同樣地，公共電極延長部12c位於第2最大交叉寬度部分與第2端部7b之間。公共電極延長部 13b、13c分別與公共電極延長部12b、12c同樣地構成。圖2表示串聯支路諧振器Sl的IDT電極的電極構造。形成串聯支路諧振器Sl的 IDT電極21除了圖1(b)所示的IDT電極7和公共電極的構造不同之外，其他同樣地形成。也就是說，在這裡第1公共電極22及第2公共電極23除了具有設置於第1端部21a和第2端部21b附近的公共電極延長部22b、22c、23b、23c之外，在彈性表面波傳播方向中央區域還具有公共電極延長部22e、23e。此外，在公共電極本體部2 與公共電極延長部2 之間以及公共電極延長部2 與公共電極延長部22c之間的第1、第2最大交叉寬度部分中，公共電極本體部22a的內側端緣被設定為與彈性表面波傳播方向平行。公共電極延長部22e的內側端緣22f被設定為與包絡線C平行。也就是說，隨著從最大交叉寬度部分向交叉寬度為極小值的中央部方向， 內側端緣22f按照靠近第2公共電極23側的方式與彈性表面波傳播方向交叉。另外，隨著從交叉寬度極小部分向第2最大交叉寬度部分的方向，公共電極延長部2 的內側端緣22f 遠離第2公共電極23，且與彈性表面波傳播方向不平行。第2公共電極23也同樣地除了公共電極延長部2!3b、23C之外，還具有公共電極延長部23e。關於其他方面，由於IDT電極21與IDT電極7同樣地形成，因而對相應部分賦予相應參考符號並省略其說明。因此，構成了串聯支路諧振器Sl的IDT電極21還具有第1、第2菱形加權部，換言之還具有形成2個周期的菱形加權的構造。圖4用實線示出上述實施方式的梯形濾波器的衰減量頻率特性。另外，除了與串聯支路諧振器Sl S3的IDT電極同樣地由與圖2所示的IDT電極21同樣的構造形成並聯支路諧振器Pl P3的IDT電極之外，與上述實施方式同樣地製作了第1比較例的梯形濾波器。進而，與上述實施方式相反地，除了使串聯支路諧振器Sl S3的IDT電極與圖 1 (b)所示的IDT電極7同樣、使並聯支路諧振器Pl P3的IDT電極與圖2所示的IDT電極21同樣之外，與上述實施方式同樣地製作了第2比較例的梯形濾波器。在圖4中分別用虛線及單點劃線表示上述第1、第2比較例的梯形濾波器的衰減量頻率特性。由圖4可知，1850MHz 1910MHz的BAND2的發送側通帶中的最大插入損耗在上述實施方式中非常小為2.53dB。與之相對，在上述第1比較例中，通帶內的最大插入損耗為2. 62dB，在第2比較例中為2. 70dB。因此，根據上述實施方式可知，與第1、第2比較例相比，能夠使通帶內的損耗非常小。以下說明其理由。分別準備具有圖1(b)示出的IDT電極7的彈性表面波諧振器、具有圖2示出的 IDT電極21的彈性表面波諧振器、和儘管如圖3所示那樣實施了 2個周期的菱形加權但是具備不具有公共電極延長部的現有的IDT電極1021的彈性表面波諧振器。圖5表示這3 類彈性表面波諧振器的阻抗特性，圖6表示回波損耗特性。在圖5及圖6中，實線為IDT電極21的特性，虛線為IDT電極7的特性，單點劃線為IDT電極1021的特性。由圖6可知，在諧振頻率的1870MHz附近，與使用了 IDT電極1021的情況相比，使用了 IDT電極7時的回波損耗小，在使用IDT電極21的情況下能夠進一步降低回波損耗。 在反諧振頻率附近尤其在1940 1950MHz附近，與使用了 IDT電極21的情況相比，使用 IDT電極1021時的回波損耗小，在使用IDT電極7的情況下能夠進一步降低回波損耗。在諧振頻率中，回波損耗較大程度依存於指狀電極的電阻。因此，認為在非交叉區域中的金屬化率(metallization ratio)最高的IDT電極21中能夠使回波損耗最小。在反諧振頻率中，回波損耗較大程度依存於彈性表面波的激勵強度。因此，在IDT電極21中，
9正因為在非交叉區域中存在公共電極延長部22e、23e，因而在彈性表面波傳播方向中央部妨礙了彈性表面波的傳播，故激勵強度變弱、回波損耗變大。與之相對，在IDT電極7及1021中，由於在IDT電極的彈性表面波傳播方向中央部不存在公共電極延長部，不會妨礙彈性表面波的傳播，故認為反諧振頻率中的回波損耗變小。此外，在IDT電極7中，由於在第1、第2端部7a、7b附近設置有公共電極延長部12b、 12c、13b、13c，因而較之使用了 IDT電極1021的情況，虛設電極部的電阻損耗減少，電流易於流動。因此，彈性表面波的激勵強度被強化，其結果在反諧振頻率中回波損耗變得更小。在梯形濾波器中為了減小通帶內的插入損耗，優選串聯支路諧振器的諧振頻率附近處的回波損耗小，在並聯支路諧振器中優選反諧振頻率附近處的回波損耗小。如上述，諧振頻率附近的回波損耗在使用了 IDT電極21的情況時最小，反諧振頻率附近處的回波損耗在使用了 IDT電極7的情況時最小。因此，根據本實施方式可知，通過使用IDT電極21形成串聯支路諧振器、使用IDT 電極7形成並聯支路諧振器，能夠使通帶內的插入損耗非常小。此外，在本實施方式的梯形濾波器1中，由於串聯支路諧振器Sl S3及並聯支路諧振器Pl P3都以形成2個周期的菱形加權的方式實施交叉寬度加權，因而耐電力性也得到了提高。不過，在本實施方式中，加權並不需要限定為2個周期，也可以形成3個以上的周期。這樣，本實施方式的梯形濾波器1的插入損耗小、耐電力性高，因而尤其適用於便攜電話的雙工器中的發送側帶通濾波器。另外，在本發明中，並不限於上述實施方式的梯形濾波器1，具有IDT電極7或IDT 電極21的彈性波諧振器即便以單體的方式也可作為本發明實施方式涉及的彈性波諧振器而提供。具有IDT電極21的彈性波諧振器較之專利文獻1記載的現有的彈性波諧振器，雖然反諧振頻率附近的回波損耗變大，但是諧振頻率附近的回波損耗卻變小。此外，具有IDT 電極7的彈性波諧振器較之專利文獻1記載的彈性波諧振器，反諧振頻率附近及諧振頻率附近的回波損耗都變小。這樣，對於本發明的實施方式涉及的彈性波諧振器，因為即便是諧振器單體也可獲得比現有技術更優越的效果，因而也能利用於帶通濾波器以外的用途中。此外，若使第1端部7a或第2端部7b附近的非交叉區域的金屬化率相對提高，則與上述實施方式的彈性表面波諧振器同樣地能夠改善反諧振頻率附近的回波損耗。將用於改善這種回波損耗的金屬化率部分提高的構造，並不限於設置了上述公共電極延長部12b、 12c、13b、13c 的構造。圖7表示提高上述IDT電極7的金屬化率的構造的變形例，是將變形例的IDT電極31的彈性表面波傳播方向的第2端部31b附近進行部分放大的示意性俯視圖。在IDT電極31中，在第2端部31b附近，第1公共電極32的公共電極本體部3 連接著多根第1指狀電極33和多根第2虛設指狀電極34 37。此外，多根第1指狀電極 33與多根第2指狀電極38彼此插入其間，這裡第1指狀電極33的前端側部分及第2虛設指狀電極34的基端側部分被剪切。即便在本變形例中，公共電極本體部32a也具有與彈性表面波傳播方向平行地延伸的條紋狀的形狀。這裡，未設置圖1(b)示出的公共電極延長部12c，在多根第2虛設指狀電極34 37中，隨著向第2端部32b側的方向第2虛設指狀電極34 37的粗細依次變大，另外長度越長的虛設指狀電極則其寬度越大。更具體而言，隨著從第2虛設指狀電極 34向第2虛設指狀電極37的方向寬度變大。因此，第2端部31b附近處的非交叉區域的金屬化率比更靠近彈性表面波傳播方向內側的區域處的非交叉區域的金屬化率高。這樣，將彈性表面波傳播方向兩端處的非交叉區域的金屬化率在彈性表面波傳播方向上提高得比內側的非交叉區域處的金屬化率還高的結構，可進行各種變形。此外，在 IDT電極31中，長度相對較長的第2虛設指狀電極37的寬度比長度相對較短的第2虛設指狀電極34、35粗，但是也可將長度長的第2虛設指狀電極37的粗細設為與第2虛設指狀電極34、第2虛設指狀電極35相同的粗細。這種情況下，在設置有長度長的第2虛設指狀電極37的部分中，能夠與長度長的部分相應地提高非交叉區域的金屬化率。這樣，通過使第2虛設指狀電極34 37的寬度變粗，也可提高金屬化率。另外，在第2虛設指狀電極37中，在虛設指狀電極部分相連第1指狀電極33、33， 這相當於使第1指狀電極33、第1指狀電極33的基端部和設置於該基端部之間的第2虛設指狀電極37 —體化。這樣，虛設指狀電極也可與連接於相同電位處的第1指狀電極電連接。在IDT電極31中，只表示了第2端部31b側，但是在第1端部側也同樣地相對提高金屬化率。另外，不只是第1公共電極32，在相反側的第2公共電極側，同樣地也在彈性表面波傳播方向兩端相對性提高金屬化率。因此，即便在IDT電極31中也能夠有效地改善反諧振頻率附近處的回波損耗。此外，在前述的實施方式及各變形例中，對使用了彈性表面波諧振器的梯形濾波器及彈性表面波諧振器進行了說明，但是在本發明中，也可使用利用了彈性邊界波的彈性邊界波諧振器，而不是使用彈性表面波。如圖8所示，彈性邊界波諧振器41具有壓電基板42和形成在壓電基板42上的電介質層43。在該壓電基板42和電介質層43的界面，形成有IDT電極44及反射器45、46。 通過激勵IDT電極44，從而能夠利用在該界面傳播的彈性邊界波的諧振特性。本發明的彈性波諧振器如前述那樣，在IDT電極的電極構造中具有特徵，因而本發明不僅能適用於彈性表面波諧振器，也能適用於這種彈性邊界波諧振器41。另外，也可利用這種彈性邊界波諧振器41形成本發明的梯形濾波器。另外，在設置了 IDT電極的公共電極延長部的區域中，因為公共電極的寬度變得充分寬，所以也可以按照公共電極或公共電極延長部的內側端緣與公共電極的外側端緣之間的間隔為一定的方式刪除公共電極的外側。具體而言，在設置了公共電極延長部的區域中，公共電極的外側端緣與交叉寬度加權的包絡線平行。再有，在前述的實施方式及各變形例中，雖然設置了多個周期的菱形加權，但是交叉寬度加權也可以是圓形或橢圓形加權。另外，也可設定一對包絡線的一方與彈性波傳播方向不平行，而另一方與彈性波傳播方向平行。也就是說，對於本發明中的交叉寬度加權而言，交叉寬度的變化從增大轉變為減少的變化點在IDT電極內至少具有2個，各變化點中的交叉寬度不一定需要相同。符號說明1梯形濾波器
2輸入端子3輸出端子6壓電基板7 IDT 電極7a第1端部7b第2端部8、9反射器11 SiN 膜12第1公共電極1 公共電極本體部12b、12c、13b、13c公共電極延長部12d內側端緣13第2公共電極13a公共電極本體部13d內側端緣14第1指狀電極15第2指狀電極16第1虛設指狀電極17第2虛設指狀電極21 IDT 電極21a 第 1 端部21b 第 2 端部22第1公共電極2 公共電極本體部22b,22c,22e,23b,23c,23e 公共電極延長部22f內側端緣23第2公共電極31 IDT 電極31b 第 2 端部32第1公共電極3 公共電極本體部32b 第 2 端部33第1指狀電極34 37第2虛設指狀電極38第2指狀電極41彈性邊界波諧振器42壓電基板43電介質層44 IDT 電極
12
45、46 反射器Pl P3並聯支路諧振器Sl S3串聯支路諧振器
權利要求
1.一種彈性波諧振器，具備壓電基板和形成於所述壓電基板上的IDT電極，所述IDT電極包括第1、第2公共電極，其在壓電基板上隔開設置；第1、第2公共電極，多根第1指狀電極，其一端與所述第1公共電極連接，且向第2公共電極側延伸；多根第2指狀電極，其一端與所述第2公共電極連接，另一端向所述第1公共電極側延伸；和多根第1虛設指狀電極，其一端與所述第1公共電極連接，另一端向所述第2公共電極側延伸，並且另一端與所述第1指狀電極的前端隔著間隙配置，一端與所述第1公共電極連接，另一端配置在所述第2公共電極側，該另一端與所述第 2指狀電極的前端隔著間隙配置，由所述第1指狀電極和第2指狀電極在彈性波傳播方向上重合的部分形成交叉區域， 形成了所述虛設指狀電極的部分作為非交叉區域，所述IDT電極被實施所述第1指狀電極和第2指狀電極的交叉寬度沿著彈性波傳播方向變化的交叉寬度加權，在所述交叉寬度加權中至少存在2個交叉寬度從增大轉變為減少的變化點，在將包括所述第1、第2指狀電極或所述第1、第2虛設指狀電極在內的電極部分的面積相對於設置有該電極部分的區域整體的面積的比例設為金屬化率時，與所述交叉區域中的金屬化率相比，至少一部分的所述非交叉區域中的金屬化率相對地被提高。
2.根據權利要求1所述的彈性波諧振器，其中，與位於所述變化點之間的非交叉區域的金屬化率相比，位於所述IDT電極的彈性波傳播方向的一端部和最靠近該一端部側的所述變化點之間的非交叉區域的金屬化率、以及位於所述IDT電極的彈性波傳播方向的另一端部和該另一端部側的所述變化點之間的非交叉區域的金屬化率相對地被提高。
3.根據權利要求1所述的彈性波諧振器，其中，與所述交叉區域中的金屬化率相比，所有非交叉區域的金屬化率相對地被提高。
4.一種梯形濾波器，具有串聯支路諧振器和並聯支路諧振器，其中，所述並聯支路諧振器由權利要求2所述的彈性波諧振器構成，所述串聯支路諧振器由權利要求3所述的彈性波諧振器構成。
5.一種雙工器，具有發送側帶通濾波器和接收側帶通濾波器，所述發送側帶通濾波器由權利要求4所述的梯形濾波器構成。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的彈性波諧振器，其中，在所述非交叉區域中，通過具有從第1及第2公共電極向交叉區域側延伸的公共電極延長部，來提高金屬化率。
7.根據權利要求6所述的彈性波諧振器，其中，所述第1、第2公共電極的內側端緣沿著所述彈性波傳播方向平行地延伸，所述公共電極延長部的內側端緣沿著與彈性波傳播方向交叉的方向延伸。
8.根據權利要求1至5任意一項所述的彈性波諧振器，其中，通過使所述非交叉區域中的第1、第2虛設指狀電極的寬度比交叉區域中的第1、第2指狀電極的寬度粗，來提高金屬化率。
9.根據權利要求8所述的彈性波諧振器，其中，在所述第1、第2虛設指狀電極中，相對較長的虛設指狀電極的寬度被設定得大於相對較短的虛設指狀電極的寬度。
10.根據權利要求1至9任意一項所述的彈性波諧振器，其中， 所述彈性波是彈性表面波，構成彈性表面波諧振器。
11.根據權利要求1至9任意一項所述的彈性波諧振器，其中， 所述彈性波是彈性邊界波，構成彈性邊界波諧振器。
全文摘要
本發明提供一種彈性波諧振器，諧振/反諧振頻率中的回波損耗特性優異，能有效降低損耗。該彈性波諧振器具有IDT電極(7)，其第1公共電極(12)連接著多根第1指狀電極(14)及多根第2指狀電極(17)，第2公共電極(13)連接著多根第2指狀電極(15)及多根第1虛設指狀電極(16)，在彈性波傳播方向上實施交叉寬度加權，較之彈性波傳播方向上的交叉區域的金屬化率，非交叉區域的金屬化率相對變高。
文檔編號H03H9/145GK102449905SQ201080023488
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月14日 優先權日2009年6月4日
發明者高田俊明 申請人:株式會社村田製作所