專利名稱：彈性波諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用彈性表面波或彈性邊界波的彈性波諧振器；詳細(xì)而言，本發(fā)明涉 及對(duì)IDT電極進(jìn)行交叉寬度加權(quán)的單端口型彈性波諧振器。
背景技術(shù)：
以往已提出利用彈性表面波或彈性邊界波的各種彈性波諧振器。例如，專利文獻(xiàn)1 揭示圖16和圖17所示的彈性表面波諧振器。圖16所示的彈性表面波諧振器501是專利 文獻(xiàn)1中作為已有例示出的利用樂甫波(Love Wave)的彈性表面波諧振器。此彈性表面波 諧振器501在壓電基片502上形成IDT電極503。IDT電極503是標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極。彈性 表面波諧振器501中，利用樂甫波的諧振特性，但存在產(chǎn)生橫模造成的雜散波的問題。因此，專利文獻(xiàn)1中，作為能抑制橫模造成的雜散波的結(jié)構(gòu)，揭示具有圖17所示電 極結(jié)構(gòu)的單端口型的彈性表面波諧振器511。彈性表面波諧振器511在IDT電極512的彈 性表面波傳播方向兩側(cè)，配置反射器513、514。而且，如圖中所示，對(duì)IDT電極512進(jìn)行交叉 寬度加權(quán)，使得彈性表面波傳播方向中央部中交叉寬度變大，并且往彈性表面波傳播方向 的端部，交叉寬度變小。彈性表面波諧振器511通過對(duì)IDT電極512進(jìn)行上述交叉寬度加權(quán)，抑制橫模造 成的響應(yīng)，得到良好的諧振特性。專利文獻(xiàn)1 日本國(guó)專利第2645674號(hào)公報(bào)如專利文獻(xiàn)1所記載，利用樂甫波的單端口型彈性表面波諧振器中，通過上文所 述那樣對(duì)IDT電極進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，能實(shí)質(zhì)上抑制橫模造成的雜散波。但是，上述交叉寬 度加權(quán)存在IDT電極512的中央部分的交叉寬度極其大的問題。即，使IDT電極的交叉部 的面積恒定時(shí)，與圖16所示的IDT電極503相比，圖17所示的IDT電極512由于上述那樣 進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，在彈性表面波傳播方向中央，電極指的交叉寬度非常大。即，最大交叉 寬度變大，所以電極指變長(zhǎng)，使消耗功率集中在IDT電極513的中央。因此，抗電性容易惡 化。此外，由于最大交叉寬度變大，還使IDT電極513不得不加大與彈性表面波傳播方 向正交的方向的尺寸。再有，上述彈性表面波諧振器511中，又存在反諧振頻率的Q值不夠高的問題。再者，專利文獻(xiàn)1記載的彈性表面波諧振器511利用樂甫波。這種樂甫波或瑞利 波(Rayleigh Wave)等遠(yuǎn)比聲速慢，波容易悶在IDT內(nèi)，所以容易產(chǎn)生橫模。利用比聲速慢 的非泄漏型樂甫波或瑞利波的彈性表面波時(shí)，難以通過調(diào)整壓電基片的結(jié)晶方位來抑制形 成雜散波的橫模。本發(fā)明根據(jù)上述已有技術(shù)的現(xiàn)狀，其目的在于提供一種利用樂甫波和瑞利波等非泄漏型彈性波而不容易受橫模等引起的雜散波的影響，并能提高反諧振頻率的Q，從而能得 到良好的諧振特性的彈性波諧振器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請(qǐng)第1發(fā)明，提供一種具有壓電基片、以及形成在所述壓電基片上的IDT 電極的單端口型的彈性波諧振器，其中，對(duì)所述IDT電極進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使得彈性波傳 播方向出現(xiàn)多個(gè)交叉寬度的極大值。根據(jù)本申請(qǐng)第2發(fā)明，提供一種具有壓電基片、以及形成在所述壓電基片上的IDT 電極的單端口型的彈性波諧振器，其中，對(duì)所述IDT電極進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，所進(jìn)行的交叉 寬度加權(quán)使得位于與該交叉寬度加權(quán)的彈性波傳播方向正交的方向的外側(cè)的一對(duì)包絡(luò)線 內(nèi)至少一方的包絡(luò)線，在與彈性波傳播方向正交的方向上設(shè)置多個(gè)隨著往彈性波傳播方向 的一個(gè)方向行進(jìn)從IDT電極的中央側(cè)往外側(cè)傾斜的包絡(luò)線傾斜部分。本發(fā)明彈性波諧振器的某特定方面中，將所述IDT電極的交叉區(qū)的面積表示為S、 電極指的對(duì)的數(shù)量表示為b時(shí)，將交叉寬度區(qū)的面積為S、電極指的對(duì)的數(shù)量為b的相當(dāng)?shù)?標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的交叉寬度取為a λ ( λ是彈性波的波長(zhǎng))時(shí)，使用a/b = r表示的縱橫比 r為0. 08以上。本發(fā)明的彈性波諧振器中，所述包絡(luò)線傾斜部分的形狀并非特別加以限定，但本 發(fā)明的特定方面中為直線狀，另一特定方面中為曲線狀。本發(fā)明彈性波諧振器又一特定方面中，所述IDT電極的彈性波傳播方向上，將至 少一方的端部的交叉寬度取為最大交叉寬度的50%以下。本發(fā)明彈性波諧振器再一特定方面中，使用彈性表面波作為所述彈性波，由此構(gòu) 成彈性表面波諧振器。又，作為所述彈性表面波，雖然無專門加以限定，但適合使用非泄漏型彈性表面波 的標(biāo)準(zhǔn)型IDT中容易產(chǎn)生橫模的彈性表面波，例如瑞利波或樂甫波。第1發(fā)明的彈性波諧振器中，對(duì)IDT電極進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使得彈性波傳播方向 上出現(xiàn)多個(gè)交叉寬度的極大值。所以，能減小電極指前端部分的彈性波散射、衍射造成的損 耗，從而可提高反諧振頻率的Q值。此外，在使交叉區(qū)的面積恒定時(shí)，與以往的進(jìn)行交叉寬 度加權(quán)的彈性表面波諧振器相比，還能減小IDT電極最大交叉寬度，也就是能減小縱橫比， 因此能緩解IDT電極軸向的電功率集中。因而，能提高抗電性。同樣，第2發(fā)明中，對(duì)IDT電極也進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，所進(jìn)行的交叉寬度加權(quán)使得 位于與該交叉寬度加權(quán)的彈性波傳播方向正交的方向的外側(cè)的一對(duì)包絡(luò)線內(nèi)至少一方的 包絡(luò)線，在與彈性波傳播方向正交的方向上設(shè)置多個(gè)從IDT電極的中央側(cè)往外側(cè)傾斜的包 絡(luò)線傾斜部分。所以，能減小電極指前端部分的彈性波散射、衍射造成的損耗，從而可提高 反諧振頻率的Q值。此外，在使交叉區(qū)的面積恒定時(shí)，與以往的進(jìn)行交叉寬度加權(quán)的彈性表面波諧振 器相比，還能減小IDT電極最大交叉寬度，因此能緩解長(zhǎng)電極中心的電功率集中，可提高抗 電性。 S卩，本申請(qǐng)的第1、第2發(fā)明，在對(duì)IDT電極進(jìn)行交叉寬度加權(quán)的單端口型彈性波諧 振器中，利用交叉寬度加權(quán)不僅能減小橫模等造成的波紋，而且能提高反諧振頻率的Q值，并能提高抗電性。本發(fā)明中，所述縱橫比取為0.08以上時(shí)，能有效提高反諧振頻率的Q值。再者，縱 橫比r的上限取決于片規(guī)模，縱橫比過分大時(shí)，彈性波諧振器的規(guī)模變大，欠佳。但是，對(duì)提 高所述反諧振頻率的Q值而言，縱橫比為0. 08以上為佳，為0. 12以上更好。再者，對(duì)抗電 性而言，通過在彈性波傳播方向重復(fù)由交叉寬度加權(quán)進(jìn)行加權(quán)的部分而提高，因此縱橫比 為0.08以上時(shí)，抗電性并不怎么降低。即，將縱橫比取為為0.08以上時(shí)，能提高反諧振頻 率的Q值，而不怎么使抗電性降低。


圖1 (a)是是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器的電極指的圖解俯視圖， (b)是該彈性表面波諧振器的圖解主剖視圖。圖2是示出實(shí)施方式1、變換例、第1比較例和第2比較例的彈性表面波器件的縱 橫比與分諧振頻率的Q值的關(guān)系的圖。圖3是示出實(shí)施方式1和已有例的彈性表面波器件的抗電性的圖。圖4(a)是以圖解方式示出標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的俯視圖，(b)是從(a)所示的IDT電 極使縱橫比增大的標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的圖解俯視圖，(c)是示出進(jìn)行交叉寬度加權(quán)以改善(b) 所示IDT電極的橫模波紋的已有IDT電極的圖解俯視圖。圖5是示出為實(shí)施方式1的比較準(zhǔn)備的已有彈性表面波諧振器的電極結(jié)構(gòu)的圖解 俯視圖。圖6是示出具有標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的已有彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖7是示出加權(quán)成具有1個(gè)實(shí)質(zhì)上完整的菱形的交叉區(qū)并且縱橫比為0. 06的已 有彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖8是示出加權(quán)成具有1個(gè)實(shí)質(zhì)上完整的菱形的交叉區(qū)并且縱橫比為0. 14的已 有彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖9是示出加權(quán)成具有1個(gè)實(shí)質(zhì)上完整的菱形的交叉區(qū)并且縱橫比為0. 25的已 有彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖10是示出彈性表面波傳播方向兩側(cè)端部的交叉寬度為最大交叉寬度的20%且 縱橫比為0. 06的實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖11是示出彈性表面波傳播方向兩側(cè)端部的交叉寬度為最大交叉寬度的20%且 縱橫比為0. 14的實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖12是示出彈性表面波傳播方向兩側(cè)端部的交叉寬度為最大交叉寬度的20%且 縱橫比為0. 25的實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器的諧振特性的圖。圖13是示出實(shí)施方式1的變換例的彈性表面波諧振器的電極結(jié)構(gòu)加權(quán)成完整菱 形并使2個(gè)菱形在彈性表面波傳播方向的端部上交叉寬度為0的彈性表面波諧振器的電極 結(jié)構(gòu)的圖解俯視圖。圖14是說明另一例本發(fā)明彈性表面波諧振器的IDT電極用的圖解俯視圖。圖15是說明又一例本發(fā)明彈性表面波諧振器的IDT電極用的圖解俯視圖。圖16是示出一例已有彈性表面波諧振器的電極結(jié)構(gòu)的圖解俯視圖。圖17是示出另一例已有彈性表面波諧振器的電極結(jié)構(gòu)的圖解俯視圖。
標(biāo)號(hào)說明1是彈性表面波諧振器，2是壓電基片，3是IDT電極，4、5是反射器，21是彈性表 面波諧振器，23是IDT電極，31是彈性表面波諧振器，33是IDT電極，41是彈性表面波諧振 器，43是IDT電極，51是彈性表面波諧振器，53是IDT電極。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，從而闡明本發(fā)明。圖1 (a)、(b)是示出本發(fā)明一實(shí)施方式的彈性表面波諧振器的電極結(jié)構(gòu)的圖解俯 視圖和該彈性表面波諧振器的圖解主剖視圖。彈性表面波諧振器1具有壓電基片2。壓電 基片2在本實(shí)施方式中由126度Y切割X傳播的LiNbO3基片組成。不過，壓電基片2也可 由其它方位的LiNbO3或LiTaO3等其它壓電單晶構(gòu)成。壓電基片2還可由壓電陶瓷構(gòu)成，又 可具有絕緣體上疊積壓電薄膜的結(jié)構(gòu)。在所述壓電基片2上形成IDT電極3。而且，在IDT電極3的彈性表面波傳播方向 兩側(cè)配置反射器4、5。如圖1 (a)所示，IDT電極3具有一對(duì)梳狀電極，而且進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使得彈性 表面波傳播方向上出現(xiàn)多個(gè)交叉寬度的極大值。換句話說，對(duì)IDT電極3進(jìn)行交叉寬度加 權(quán)，在與彈性表面波傳播方向正交的方向的外側(cè)具有第1包絡(luò)線A和第2包絡(luò)線B。包絡(luò) 線是指通過連接一電位的多根電極指的前端而形成的虛擬線。本實(shí)施方式中，此包絡(luò)線A、 B在與彈性表面波傳播方向正交的方向具有隨著往彈性波傳播方向的一個(gè)方向行進(jìn)從IDT 電極3的中央側(cè)往外側(cè)傾斜的包絡(luò)線傾斜部A1、A2、B1、B2。即，包絡(luò)線傾斜部分Al隨著從 IDT電極3的反射器4側(cè)往反射器5側(cè)移動(dòng)，在與IDT電極的彈性表面波傳播方向正交的方 向，從中央側(cè)往外側(cè)移動(dòng)。包絡(luò)線傾斜部分A2也相同。因而，包絡(luò)線A具有多個(gè)包絡(luò)線傾 斜部分。本實(shí)施方式中，包絡(luò)線B也具有多個(gè)包絡(luò)線傾斜部分B1、B2。實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器1中，將被包絡(luò)線A、B包圍的交叉區(qū)形成得具有 2個(gè)菱形的區(qū)域。不過，如圖1(a)所示，進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，形成2個(gè)相連的實(shí)質(zhì)上菱形的 形狀，而菱形的端部上菱形的2條邊不完全對(duì)接。具體而言，進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使圖1(a) 的箭頭號(hào)F、G、H所示的部分(即1個(gè)菱形區(qū))中，在彈性表面波傳播方向的兩側(cè)的端部交 叉寬度不為0，而具有最大交叉寬度的20%的交叉寬度。將此端部上的交叉寬度減小到能 使橫模雜散波減小的程度即可，以最大交叉寬度的50%以下為佳，最大交叉寬度的25%以 下更好。再者，反射器4、5具有將往與彈性表面波傳播方向正交的方向延伸的多根電極指 在兩端短路的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中，在彈性表面波的波長(zhǎng)為λ時(shí)，利用厚度0.05λ的Cu膜形成所述 IDT電極3、反射器4和5。不過，也可利用Al、Ag等其它金屬或合金形成IDT電極3和反 射器4、5。還可利用疊積多層金屬膜的疊層金屬膜形成IDT電極3和反射器4、5。本實(shí)施方式中，疊積改善溫度特性用的絕緣膜6，使其覆蓋IDT電極3。絕緣膜6 在本實(shí)施方式中由厚度0.27 λ的SiO2膜構(gòu)成。SiO2膜具有正頻率溫度系數(shù)，而LiNbO3基 片具有負(fù)頻率溫度系數(shù)。所以，通過疊積SiO2組成的絕緣膜6，抑制彈性表面波諧振器1的
6頻率因溫度而變化，改善溫度特性。再者，也可不必設(shè)置改善溫度特性用的絕緣膜6，還可利用SiO2以外的絕緣材料形 成改善溫度特性用的絕緣膜6。本實(shí)施方式的彈性表面波諧振器1的特征為對(duì)上文所述那樣對(duì)IDT電極3進(jìn)行 交叉寬度加權(quán)。由此，能使反諧振頻率的Q值提高，而且使抗電性提高并能提高彈性表面波 諧振器1的設(shè)計(jì)自由度。進(jìn)一步詳細(xì)說明這點(diǎn)。如圖1(a)所示，對(duì)IDT電極3進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使包絡(luò)線A、B包圍的交叉區(qū)成 為沿彈性表面波傳播方向排列2個(gè)菱形的形狀。因此，在彈性表面波傳播方向出現(xiàn)2處交叉 寬度的極大值，換句話說，在包絡(luò)線A、B的至少一方設(shè)置2處所述包絡(luò)線傾斜部分Al、A2、 B1、B2。根據(jù)下文的理由，利用這種加權(quán)能改善反諧振頻率的Q值。電極指的前端和前端外側(cè)的間隙中，彈性表面波進(jìn)行散射，衍射成其它表面波或 體波，造成損耗。因此，可認(rèn)為反諧振頻率的Q值劣化。針對(duì)這點(diǎn)，本實(shí)施方式中，所述包絡(luò) 線A、B具有多個(gè)包絡(luò)線傾斜部分，所以能控制此傾斜，利用這點(diǎn)使所述衍射損耗減小，可認(rèn) 為反諧振頻率的Q值得到提高。即，取圖4(a) (c)為例進(jìn)行說明，則IDTlll的縱橫比為0. 06、交叉寬度為10 λ 的情況下，為了提高反諧振頻率Q值，如圖4(b)所示，可做成交叉寬度為20λ且縱橫比為 0. 25的IDT電極112。而且，為了抑制橫模雜散波，如圖4(c)所示，在所進(jìn)行加權(quán)使得包絡(luò) 線包圍的交叉區(qū)為菱形的情況下，使縱橫比恒定為0. 25時(shí)最大交叉寬度為40 λ，非常大。 據(jù)此，雖然反諧振Q值良好，但交叉寬度變成非常大，所以可認(rèn)為設(shè)計(jì)自由度極其小，而且 抗電性降低。針對(duì)這點(diǎn)，上述實(shí)施方式中，為了使圖4(b)所示的IDT電極112和交叉區(qū)的面積 S相等并抑制橫模雜散波，進(jìn)行加權(quán)成具有2個(gè)菱形部分的交叉區(qū)，從而不僅能提高反諧振 頻率Q并減小橫模雜散波，而且能減小縱橫比，并且能提高抗電性。而且，由于縱橫比得到 減小，能減小與彈性表面波傳播方向正交的方向的片規(guī)模，并能提高設(shè)計(jì)自由度。再者，參照?qǐng)D4(a) (c)說明縱橫比r的含義?？v橫比是指用歸一化交叉寬度 /對(duì)的數(shù)量表示的比率。歸一化交叉寬度是用表面波的波長(zhǎng)λ將交叉寬度L歸一化后的 a( = L/λ)。如圖4(a)所示，未實(shí)施交叉寬度加權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極111中，交叉寬度在 IDT電極111內(nèi)為恒定。因而，給出交叉寬度和電極指的對(duì)的數(shù)量，就直接求出縱橫比r = 交叉寬度/對(duì)的數(shù)量。與此相反，如圖4(c)所示，進(jìn)行交叉寬度加權(quán)的IDT電極113中，交 叉寬度沿彈性表面波傳播方向變化。即，IDT電極113中，在IDT電極113的中央，交叉寬 度最大，成為最大交叉寬度。而且，隨著從IDT電極113的中央往彈性表面波傳播方向外側(cè) 行進(jìn)，交叉寬度變小。所以，不能用交叉寬度/對(duì)的數(shù)量直接求出縱橫比r。因此，IDT113的情況下，將IDT電極113的交叉區(qū)的面積表示為S時(shí)，設(shè)想該交叉 區(qū)的面積S和電極指的對(duì)的數(shù)量相同的相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)型IDT電極12。換句話說，將IDT電極 113的交叉區(qū)的面積S(即包絡(luò)線C、D包圍的部分的面積)取為S。于是，IDT電極112中， 該交叉區(qū)的面積為S。IDT電極112和IDT電極113的電極指的對(duì)的數(shù)量均為b。所以，將 IDT電極112的電極指的歸一化交叉寬度表示為a時(shí)，用a/b表示IDT電極112的縱橫比 r，并且IDT電極113具有用a/b = r表示的縱橫比。
7
S卩，將交叉區(qū)的面積S與IDT電極113相等的標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極112的縱橫比取為 IDT電極113的縱橫比r。這樣，將交叉區(qū)的面積S相等且電極指的對(duì)的數(shù)量相等的標(biāo)準(zhǔn)型 IDT電極112的縱橫比用作IDT電極113的縱橫比，是由于如上文所述，IDT電極113的交 叉寬度沿表面波傳播方向變化，并非恒定。現(xiàn)在，如圖5所示，準(zhǔn)備除對(duì)IDT電極103進(jìn)行的交叉寬度加權(quán)使得交叉區(qū)為1個(gè) 菱形外其它組成與上述實(shí)施方式的彈性波諧振器相同的已有的彈性表面波諧振器101，作 為比較例的彈性表面波諧振器。然后，在比較例的彈性表面波諧振器和實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器中，使縱 橫比變化，并分別測(cè)量反諧振頻率的Q值。圖6 圖12中示出使具有標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的彈性表面波諧振器、以及上述比較例 的彈性表面波諧振器101和上述實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器1的縱橫比變化時(shí)的諧振 特性。圖6示出使用具有與上述實(shí)施方式的彈性表面波諧振器相同的交叉區(qū)的面積S并且 各電極指的對(duì)的數(shù)量相等的標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的彈性表面波諧振器的諧振特性。圖7 圖9 是示出上文所述那樣為比較而準(zhǔn)備的已有例的彈性表面波諧振器101中分別將縱橫比取 為0. 06,0. 14和0. 25時(shí)的各諧振特性的圖。圖10 圖12是示出實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器中將縱橫比取為0. 06,0. 14 和0. 25時(shí)的各諧振特性的圖。如圖6所示，判明具有標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的彈性表面波諧振器如箭頭號(hào)E所示那樣， 在諧振頻率與反諧振頻率之間出現(xiàn)橫模引起的大波紋。另一方面，如圖7 圖12所示，判明上述已有例和實(shí)施方式的彈性表面波諧振器 抑制諧振頻率與反諧振頻率之間出現(xiàn)的波紋。此外，如分別對(duì)圖7 圖9與圖10 圖12進(jìn) 行比較所表明，還判知縱橫比相同時(shí)，與已有例的彈性表面波諧振器相比，上述實(shí)施方式 的彈性表面波諧振器的反諧振頻率的峰尖銳，反諧振頻率的Q值高。即，判明如果縱橫比相 同，與已有例相比，利用本實(shí)施方式的彈性表面波諧振器能提高反諧振頻率的Q值。例如， 判明圖9所示的諧振特性具有已有例中將縱橫比取為0. 25時(shí)的特性，但此反諧振頻率附近 的諧振特性與圖11所示縱橫比為0. 14的實(shí)施方式彈性表面波諧振器的諧振特性等同。圖2是示出上述那樣定義的縱橫比與反諧振頻率的Q值的關(guān)系的圖。示出實(shí)施方 式1的結(jié)果、后文闡述的實(shí)施方式1的變換例的結(jié)果、圖5所示比較例1的彈性表面波諧振 器101和作為該彈性表面波諧振器101的變換例的比較例2的彈性表面波諧振器的結(jié)果。 如比較圖2的實(shí)施方式1的結(jié)果和上述比較例1的彈性表面波諧振器的結(jié)果所表明，判知 根據(jù)實(shí)施方式1，與相當(dāng)?shù)谋容^例1的彈性表面波諧振器相比，不管縱橫比怎樣，都能提高 反諧振頻率的Q值。又，如圖2所表明，判知縱橫比變大時(shí)反諧振頻率的Q值變高。因而，判明根據(jù)本實(shí)施方式，與為比較而準(zhǔn)備的已有彈性表面波諧振器101相 比，如果縱橫比相同則能提高反諧振頻率的Q值，并且使反諧振頻率的Q值相同時(shí)能減小 縱橫比。例如，由圖2判明打算使反諧振頻率的Q值為1000時(shí)，已有的彈性表面波諧振 器的縱橫比為0. 25左右，而根據(jù)本實(shí)施方式則能減小為0. 15左右，能將交叉寬度減小約 20%。因而，判明能減小縱橫比，所以利用這點(diǎn)能進(jìn)一步縮短最長(zhǎng)的電極指的長(zhǎng)度，可提高 抗電性。又，圖3是示出實(shí)施方式1的彈性表面波諧振器的擊穿功率和作為所述比較例1
8準(zhǔn)備的已有彈性表面波諧振器的擊穿功率的圖。此擊穿功率是通過以下列方法測(cè)量用多個(gè) 彈性表面波諧振器1、101構(gòu)成的梯型濾波器的擊穿功率而得到的值。再者，將彈性表面波 諧振器1、101分別用作具有3個(gè)串聯(lián)臂諧振器和2個(gè)并聯(lián)臂諧振器的梯型濾波器的串并臂 諧振器，其它諧振器由已有的菱形加權(quán)的諧振器構(gòu)成。然后，對(duì)上述那樣安排后得到的各梯型濾波器從輸入側(cè)加電，將達(dá)到串并臂諧振 器的IDT電極擊穿的功率當(dāng)作擊穿功率。如圖3所表明，判知根據(jù)實(shí)施方式1，與相當(dāng)?shù)囊延械膹椥员砻娌ㄖC振器101相 比，能將擊穿功率從1. 7瓦(W)提高到1. 95瓦，能提高約15%的抗電性。能這樣提高抗電性，是由于交叉區(qū)的面積S相等時(shí)，最大交叉寬度變小。S卩，使彈 性表面波諧振器1的交叉區(qū)的S與彈性表面波諧振器101的交叉區(qū)的面積S相等時(shí)，彈性 表面波諧振器1的最大交叉寬度(即最長(zhǎng)電極指處在的部分的交叉寬度)，實(shí)際上小于圖5 所示彈性表面波諧振器的中央的最大交叉寬度。另一方面，通電的功率集中在最長(zhǎng)的電極 指的中央，即集中在構(gòu)成最大交叉寬度的電極指的中央。而且，彈性表面波諧振器101中， 最長(zhǎng)的電極指的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，所以所述功率集中容易產(chǎn)生擊穿。針對(duì)這點(diǎn)，上述實(shí)施方式的彈性表面波諧振器1中，不僅最長(zhǎng)的電極指的長(zhǎng)度短， 而且將最長(zhǎng)的電極指按照2個(gè)菱形的交叉寬度加權(quán)配置在2處，因而使消耗功率的集中得 到分散。所以，難產(chǎn)生電極指的擊穿，有效提高抗電性。再者，本申請(qǐng)發(fā)明人利用圖11和圖12查明即使進(jìn)行加權(quán)從而具有由2個(gè)菱形包 圍的交叉區(qū)，也充分取得減小橫模引起的波紋的效果。圖13是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的變換例的彈性表面波諧振器的電極結(jié)構(gòu)的圖解 俯視圖。圖13所示變換例的彈性表面波諧振器21中，IDT電極23具有往彈性表面波傳播 方向排列菱形的2個(gè)交叉區(qū)的形狀，這點(diǎn)與彈性表面波諧振器1實(shí)質(zhì)上相同，但這里在各菱 形的彈性表面波傳播方向兩側(cè)的端部，將交叉寬度取為0。即，箭頭號(hào)I、J、K所示的部分 中，將交叉寬度取為0。這樣將菱形的多個(gè)交叉區(qū)往彈性表面波傳播方向串聯(lián)的情況下，可 在彈性表面波傳播方向兩端將交叉寬度取為0。將除上述那樣進(jìn)行加權(quán)外與實(shí)施方式1相同地構(gòu)成的變換例的彈性表面波諧振 器21的縱橫比與反諧振頻率的Q值的關(guān)系在圖2中一起示出。又，為了比較，準(zhǔn)備具有1 個(gè)菱形的交叉區(qū)但將彈性表面波傳播方向兩端的交叉寬度取為實(shí)質(zhì)上0的彈性表面波諧 振器。即，準(zhǔn)備所進(jìn)行交叉寬度加權(quán)形成實(shí)質(zhì)上準(zhǔn)確的菱形的比較例2的彈性表面波諧振 器，測(cè)量其縱橫比和反諧振頻率的Q值。將結(jié)果在圖2中一起示出。如圖2所表明，判知具有菱形的交叉區(qū)的情況下，即使所作加權(quán)使得彈性表面波 傳播方向兩側(cè)中交叉寬度為實(shí)質(zhì)上0時(shí)，通過按照本發(fā)明往彈性表面波傳播方向配置多個(gè) 交叉區(qū)，也能有效提高反諧振頻率的Q值。又，如圖2中比較實(shí)施方式1的結(jié)果和上述變換例的結(jié)果所表明，判知與實(shí)施方式 1相比，上述變換例那樣在菱形交叉區(qū)的彈性表面波傳播方向?qū)⒔徊鎸挾热?，也就是取 為準(zhǔn)確的菱形，從而能進(jìn)一步有效提高反諧振頻率的Q值。如圖2所表明，還判知實(shí)施方式1和上述變換例中都將縱橫比取為為0. 08以上， 則與縱橫比等同的已有例相比，能有效提高反諧振頻率的Q值。因而，縱橫比r以0. 08以上為佳。將縱橫比取為0. 12以上，則能得到相當(dāng)?shù)囊延欣貌坏降腝值，因而將所述縱橫 比取為0. 12以上更好。再者，實(shí)施方式1中，所述包絡(luò)線A、B為直線狀，因而沿彈性表面波傳播方向配置 多個(gè)菱形的交叉區(qū)，但所述包絡(luò)線也可以是曲線狀。圖14所示變換例的彈性表面波諧振器 31對(duì)IDT電極所進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使其具有正弦曲線狀的包絡(luò)線。這里，也沿彈性表面波 傳播方向配置由包絡(luò)線L、M包圍的2個(gè)交叉區(qū)。又，圖15所示的彈性表面波諧振器41中，IDT電極43的交叉寬度加權(quán)，其包絡(luò)線 N、0分別具有曲線狀，使得沿彈性表面波傳播方向配置的2個(gè)交叉區(qū)為橢圓形。這樣，本發(fā)明在IDT電極的交叉寬度加權(quán)中，包絡(luò)線的形狀可以是直線狀，也可以 是曲線狀。又，上述實(shí)施方式和變換例中，說明了利用瑞利波的彈性表面波諧振器，但也可利 用樂甫波等其它非泄漏型彈性表面波，或者也可以是不僅利用彈性表面波而且利用彈性邊 界波的單端口型彈性波諧振器。而且，本發(fā)明中，如上文所述，在IDT電極加權(quán)中，所進(jìn)行交叉寬度加權(quán)使得彈性 波傳播方向上出現(xiàn)多個(gè)交叉寬度的最大值即可，或者只要構(gòu)成一對(duì)包絡(luò)線內(nèi)至少一方的包 絡(luò)線在與彈性波傳播方向正交的方向設(shè)置多個(gè)從IDT電極的中央側(cè)往外側(cè)傾斜的包絡(luò)線 傾斜部分即可，對(duì)所述包絡(luò)線傾斜部分的形狀和交叉區(qū)的平面形狀無專門限定。
權(quán)利要求
一種彈性波諧振器，是具有壓電基片以及形成在所述壓電基片上的IDT電極的、單端口型彈性波諧振器，其特征在于，對(duì)所述IDT電極進(jìn)行交叉長(zhǎng)度加權(quán)，所進(jìn)行的交叉長(zhǎng)度加權(quán)使得位于與該交叉長(zhǎng)度加權(quán)的彈性波傳播方向正交的方向的外側(cè)的一對(duì)包絡(luò)線中的至少一方的包絡(luò)線，在與彈性波傳播方向正交的方向上設(shè)置多個(gè)隨著往彈性波傳播方向的一個(gè)方向行進(jìn)從IDT電極的中央側(cè)往外側(cè)傾斜的包絡(luò)線傾斜部分，將所述IDT電極的交叉區(qū)的面積表示為S、電極指的對(duì)的數(shù)量表示為b時(shí)，將交叉長(zhǎng)度區(qū)的面積為S、電極指的對(duì)的數(shù)量為b的標(biāo)準(zhǔn)型IDT電極的交叉長(zhǎng)度取為aλ時(shí)，使用a/b＝r表示的縱橫比r為0.08以上，其中λ是彈性波的波長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1中所述的彈性波諧振器，其特征在于，所述包絡(luò)線傾斜部分為直線狀。
3.如權(quán)利要求1中所述的彈性波諧振器，其特征在于，所述包絡(luò)線傾斜部分為曲線狀。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的彈性波諧振器，其特征在于，所述IDT電極的彈性波傳播方向上，將至少一方的端部的交叉長(zhǎng)度取為最大交叉長(zhǎng)度 的50%以下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的彈性波諧振器，其特征在于，使用彈性表面波作為所述彈性波，由此構(gòu)成彈性表面波諧振器。
6.如權(quán)利要求5中所述的彈性波諧振器，其特征在于，使用瑞利波或樂甫波作為所述彈性表面波。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性波諧振器，這種彈性波諧振器利用非泄漏型彈性波，不僅所進(jìn)行交叉寬度加權(quán)使得橫模波紋造成的雜散波難產(chǎn)生，而且能提高反諧振頻率的Q值和抗電性，并能謀求減小片規(guī)模和提高設(shè)計(jì)自由度。其中彈性波諧振器(1)在壓電基片(2)上形成IDT電極(3)，對(duì)IDT電極(3)進(jìn)行交叉寬度加權(quán)，使得彈性波傳播方向上出現(xiàn)多個(gè)交叉寬度的極大值，或者交叉寬度加權(quán)中所作加權(quán)使得位于與彈性波傳播方向正交的方向外側(cè)的一對(duì)包絡(luò)線內(nèi)至少一方的包絡(luò)線，在與彈性波傳播方向正交的方向設(shè)置多個(gè)從IDT電極(3)的中央側(cè)往外側(cè)傾斜的包絡(luò)線傾斜部分(A1、A2、B1、B2)。
文檔編號(hào)H03H9/02GK101895271SQ201010241189
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者中井康晴, 中尾武志, 門田道雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所