JPH0224048B2

JPH0224048B2 -

Info

Publication number: JPH0224048B2
Application number: JP54050977A
Authority: JP
Inventors: Michio Kadota
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-04-24
Filing date: 1979-04-24
Publication date: 1990-05-28
Also published as: JPS55141813A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は分割形インターデイジタル電極を用い
た弾性表面波装置（以下、弾性表面波をSAWと
略す）に関する。

一般に、SAW装置のトランスジユーサに用い
られるインターデイジタル電極は、多数の電極フ
インガーからなる一組のくし歯電極を相互に差し
込んだ構成をとり、そのトランスジユーサの容量
は各対向する電極フインガー間の容量の総合とな
り、圧電基板の誘電率が大きい場合、比較的大き
くなる。したがつて、SAW装置を回廊に組み込
む際、前後段回路とのインピーダンス・マツチン
グがとり難い場合が生じ、このため、インターデ
イジタル電極をSAW伝播方向に沿つて複数に分
割し、かつ電気的に直列接続することにより容量
を小さくする手法が提案されている。この手法に
よれば、分割による周波数特性の悪化を防ぐた
め、左右対称（点対称を含む）に電極パターンが
構成される。このような対称的に配置されたイン
ターデイジタル電極は、その電極だけに着目した
場合十分良好な周波数特性が得られる。

しかし、このようなインターデイジタル電極２
を第１図に示すように圧電基板１に構成するとと
もに、他の必要な部分（例えば、他方のインター
デイジタル電極３、シールド電極４など）を適宜
構成し、パツケージ（図示せず）を施したSAW
装置を回路に組み込んだ場合、周波数特性を観察
すると、第６図の細線で示すように、通過帯域内
特性は良好であるが、表面波の回折損あるいは２
次効果等により、減衰極における挿入損すなわち
減衰量が小さくなる現象が生ずる。そこで、本発
明者は、減衰極悪化の原因を究明するため種々の
実験を行なつたが、そのうちのひとつの実験とし
て、分割された部分電極の容量を意識的に変えて
周波数特性を計算したところ、第５図のような計
算結果が得られた。上記計算は、弾性表面波装置
の解析において慣用されているフーリエ変換によ
る重み付け法に基づいて行つた。すなわち、第７
図に略図的に示すように、圧電基板Ｐ上にくし歯
電極Q₁〜Q₃が構成されている震源を想定し、第
７図の上向きの矢印を「１」、下向きの矢印を
「−１」とし、下記の式(a)に基づき計算した。す
なわち表面波装置の周波数特性は、Ｈ(f)＝_N 〓ⁿ⁼¹ a_oexpj（2π＋Ｔ）＝_N 〓ⁿ⁼¹ a_oexpj（k_Rx_o） ……(a) で考えられる。

但し、a_oは交差幅、x_oは振源の位置を示し、ｎ
は、この場合には、１、−１、０を与えればよい。

なお、上式(a)は、社団法人電子通信学会発行
「弾性表面波工学」第66頁（４、23）式として記
載されているものである。

インターデイジタル電極が分割されていない通
常の正規型電極である場合には、「１」、「−１」、
「１」、「−１」、「１」、「−１」…となる。これに
対して、第１図の分割型のインターデイジタル電
極の場合には、幾何学的に見ると、「１」、「−
１」、「１」、「−１」、「１」、「−１」、「１」、
「−
１」、「１」、「０」、「１」、「−１」、「１」、「
−１」、
「１」、「−１」、「１」、「−１」、「１」となる。

しかしながら、第１図の分割型電極では、実装
時には分割された左右の電極による容量が同一で
ないため、この左右の分割電極の容量が10％及び
20％ずれた場合を想定し、計算を行つた。

共通電極に対し、左右の分割電極の容量が、左
側の分割電極の方が10％大きいとき、インピーダ
ンス及び励振される電圧が、左の分割電極の方が
10％小さくなり、振源は左側と右側とで（１／
1.1）対１となる。すなわち、計算は、「0.9」、
「−0.9」、「0.9」、「−0.9」、「0.9」、「−0.9」
、
「0.9」、「−0.9」、「0.9」、「０」、「１」、「−
１」、
「１」、「−１」、「１」、「−１」、「１」、「−１
」、
「１」として計算すればよい。第５図において、
データはいずれも２分割した例によるもので、曲
線Ａは２つの部分電極の容量を互いに20％ずらせ
たもの、曲線Ｂは10％ずらせたもの、曲線Ｃは等
しくしたものを示す。この結果から推測して、上
述した減衰極悪化は、予め電極パターンを対称的
に配置しているにもかかわらず、実装することに
より、裏面電極、導電性接着剤、シールド電極等
の影響により容量の不均一が生ずるためと考えら
れる。

本発明は、以上述べた従来の技術状況に鑑みて
なされたもので、各部分電極の実装時における容
量が実質的に等しくなるように、各部分電極の対
向する電極フインガー間の容量を総合した容量を
異ならせたSAW装置を提供することを目的とす
る。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳述
する。

第２図ａは本発明を説明するための、SAW装
置を実装した状態での各部の容量を示す概略図
で、第１図記載のSAW装置に対応して、１は圧
電基板、２は分割形インターデイジタル電極であ
る。５は電極２の一方の部分電極の一方のくし歯
電極をひとまとめにした状態を示し、６は他方の
部分電極の一方のくし歯電極をひとまとめにした
状態を示し、７は上記くし歯電極５，６にそれぞ
れ相互に差し込まれかつ、電気的に直列接続され
たくし歯状の浮き電極をひとまとめにした状態を
示す。４は他方のインターデイジタル電極との間
に設けられたシールド電極、８は圧電基板１の裏
面に設けられたアース電極である。くし歯電極
５，６，７で分割形インターデイジタル電極２が
構成される。そして、電極５〜６間に電圧が加え
られ、その電圧は電極５〜７間および電極７〜６
間に分割される。同図を参照して、電極５〜７間
および電極７〜６間の容量をみてみると、電極５
〜７間の容量Ｃ５〜７は、同図ｂのようになり、
また、電極７〜６間の容量Ｃ７−６は同図ｃのよ
うになる。Ｃ５−７とＣ７−６を比較すると、ア
ース接地されている側の部分電極の容量Ｃ５−７
の方が大きくなる。したがつて、Ｃ５−７とＣ７
−６とを実質的に等しくするため、第４図に示す
ように、部分電極の電極パターンを非対称に設定
する。同図ａはアース接地されていない側の部分
電極２ｂ（第２図ａの電極７，６に相当する）に
新たな電極フインガー１０を追加した例で、この
フインガー１０はこれを隣接するフインガー１１
と同電位にして新たな表面波励振源が生じないよ
う設定されている。同図ｂは同じくアース接地さ
れていない側の部分電極２ｂの方がアース接地さ
れている側の部分電極２ａ（第２図ａの電極５，
７に相当する）に比べて表面波励振源の多い例で
あつて、左右の部分電極の振源数を変え、非対称
構造にしたものである。同図ｃはアース接地され
ていない側の電極フインガーの電極幅を広くした
ものである。同図ｄ，ｅはいずれも不要な電極部
分１５，１６を同じく部分電極２ｂに付加した例
を示す。同図ｆは同じく部分電極２ｂにひきまわ
し電極１７を設け、その先端に端子部１８を設け
た例を示す。以上の各例では、部分電極２ａによ
る容量に比べて、部分電極２ｂによる容量が高め
られている。これを、第８図を参照して説明す
る。いま、第８図ａに示すように、部分電極２
ａ，２ｂが直列に接続されたインターデイジタル
電極の側方にアース電位に接続されるシールド電
極Ｖが構成されている場合を想定する。この場
合、弾性表面波フイルタの端子電極Ｓ，Ｕ、接続
点Ｔ及びシールド電極Ｖ間の等価回路は第８図ｂ
に示すとおりとなる。

すなわち、ST間の容量C_STは、シールド電極Ｖ
（アース電位）を介して、C_ST＝C₁／C₀）となり、
C_ST＞C_TUとなる。他方、インターデイジタル電極
の容量は、電極指の対数に比例して大きくなるの
で、上記部分電極２ｂの電極指の対数を増加させ
ることにより、C_ST＝C_TUとすることもできる。

第４図ａに示した構造では、アース接地されて
いない側の部分電極２ｂに追加の電極指１０を設
けることにより、部分電極２ｂによる容量が高め
られており、また第４図ｂ〜ｆの構造例では、左
右電極の振源数（対数）を異にすること、一方の
部分電極の電極フインガーを幅広にすること、不
要な電極部分１５，１６あるいは、ひきまわし電
極１７を設けることにより、部分電極２ｂによる
容量が大きくなり、実装状態において部分電極２
ａによる容量と部分電極２ｂによる容量とを等し
くすることができる。そして、第４図ｂの電極パ
ターンを用いて第１図示のようなSAW装置を構
成した場合、第７図を参照して説明した重み付け
法に基づいた計算方法においても明らかなよう
に、左右の部分電極による容量が実装状態で等し
くされることになり、従つて、第６図の太線で示
すように、減衰極の減衰量を十分大きくとること
ができる。同図の細線は電極パターンを対称的に
分割した従来例によるもので、減衰極の減衰量を
十分とれないことがわかる。また、同図の破線は
アース接地された側の部分電極２ａ側に追加の電
極フインガーを付け加えた場合の結果を参考まで
に示すものである。上記各例は、いずれもアース
接地されていない側の部分電極２ｂに細工を施し
た例を示しているが、本発明によれば、アース接
地された側の部分電極２ａに着目して、最外側の
電極フインガーを削除したり、また最外側フイン
ガーを幅狭に構成するようにしてもよく、要は、
アース接地側の部分電極の容量がアース接地され
ていない側の部分電極の容量に比較して小さくな
るよう設定すればよい。

第３図は分割形インターデイジタル電極がアー
ス接地されていない場合を示し、同図ａにおける
電極５〜７間の容量は同図ｂに、電極７〜６間の
容量は同図ｃに示すようになる。同図ｂ，ｃを比
較するとC4＞C2＞C3であるから、シールド電極
４に隣接する部分電極２ｂ（第３図ａの電極７，
６に相当する）による容量の方が大きくなる。し
たがつて、部分電極２ａに対し、第４図示の手段
を適宜選択して施すようにすればよい。

第２，３図で述べた以外に、アース接地すべき
部分電極を変えたもの、裏面電極なくいずれかの
部分電極にアース接地を施したもの、裏面電極は
設けるが、アース接地しないものなど、いろいろ
な態様のものを実現し得るが、いずれも第２図あ
るいは第３図示のものと同様に考えられるので、
詳細な説明は省略する。上記各実施例は２分割形
インターデイジタル電極を示しているが、本発明
は３分割以上のものにも適用できる。この場合に
は、分割電極をすべて非対称になるように構成し
てもよいし、また、アース接地された部分電極も
しくは、他の導電部材に近接する部分電極とそれ
に隣接する部分電極とだけを非対称に構成するよ
うにしてもよい。要は実装状態において各部分電
極による容量が実質的に等しくなるように設定す
ればよい。また、上記各実施例は正規形電極を例
示しているが、本発明は重み付電極にも適用でき
るし、さらに、他方のインターデイジタル電極に
適用してもよい。

本発明は、以上説明したように、分割形インタ
ーデイジタル電極の少なくとも２個の部分電極の
実装時における容量が実質的に等しくなるよう
に、各部分電極の対向する電極フインガー間の容
量を総合した容量を異ならせているので、分割に
より容量を小さくできるとともに、周波数特性に
おける減衰極の減衰量を十分大きくとれるという
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なSAW装置を示す平面図、第
２図ａは本発明を説明するための概略図、同図ｂ
およびｃは等価回路図、第３図ａは同じく本発明
を説明するための概略図、同図ｂおよびｃは等価
回路図、第４図ａないしｆはいずれも本発明
SAW装置による分割形インターデイジタル電極
のパターン図、第５図は本発明を説明するための
周波数特性図、第６図は従来および本発明の
SAW装置による周波数特性図、第７図は周波数
特性の計算に用いたインターデイジタル電極の振
源例を示す模式的断面図、第８図ａ及びｂは、そ
れぞれ、部分電極による容量の差を説明するため
の図であり、第８図ａは弾性表面波フイルタの平
面図、第８図ｂは分割型インターデイジタル電極
部分の等価回路を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１弾性表面波伝播方向に少なくとも２個に分割
されかつ互いに電気的に直列接続されたインター
デイジタル電極を備える弾性表面波装置におい
て、前記分割された部分電極のうち少なくとも２個
は、実装時における各容量が実質的に等しくなる
ように、該少なくとも２個の部分電極内の各対向
する電極フインガー間の容量を総合した前記少な
くとも２個の部分電極の容量を電極フインガーの
幾何学的配置により互いに異ならせたことを特徴
とする弾性表面波装置。２前記分割された部分電極のうちいずれか１個
の一方のくし歯電極がアース接地され、少なくと
もそのアース接地された部分電極とこれに隣接す
る部分電極とは、実装時における各容量が実質的
に等しくなるように、各対向する電極フインガー
間の容量を総合した各部分電極の容量を電極フイ
ンガーの幾何学的配置により互いに異ならせた、
特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波装置。３前記インターデイジタル電極に隣接するシー
ルド電極を備え、前記分割された部分電極がいず
れもアース接地されず、少なくとも前記シールド
電極に隣接する部分電極とこれに隣接する部分電
極とは、実装時における各容量が実質的に等しく
なるように、電極パターンからみた各対向する電
極フインガー間の容量を総合した各部分電極によ
る容量を電極フインガーの幾何学的配置により互
いに異ならせた、特許請求の範囲第１項記載の弾
性表面波装置。