(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬｉＴａＯ３からなるカット角が３６°〜４９°の範囲にある圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されており、Ｐｔ膜と、Ｐｔ膜上に積層されたＡｌ膜とを有する
ＩＤＴ電極と、
前記圧電基板上において前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体層とを備え、
弾性表面波の波長をλとしたときに、前記Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０６≦ｈ／λ≦０．１８５であり、前記Ｐｔ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．００５≦ｈ／λ≦０．０１５であり、前記誘電体層の規格化膜厚ｈ／λが前記ＩＤＴ電極の規格化膜厚≦ｈ／λ≦０．２とされている、弾性表面波装置。
【請求項２】
ＬｉＴａＯ３からなりカット角が３６°〜４９°の範囲にある圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されており、Ａｕ膜と、Ａｕ膜上に積層されたＡｌ膜とを有する
ＩＤＴ電極と、
前記圧電基板上において前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体層とを備え、
弾性表面波の波長をλとしたときに、前記Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０６≦ｈ／λ≦０．１８３であり、前記Ａｕ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．００５６≦ｈ／λ≦０．０１７であり、前記誘電体層の規格化膜厚ｈ／λが前記ＩＤＴ電極の規格化膜厚≦ｈ／λ≦０．２とされている、弾性表面波装置。
【請求項３】
前記誘電体層が酸化珪素からなる、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振子や帯域フィルタなどに用いられる弾性表面波装置に関し、より詳細には、圧電基板上にＩＤＴ電極及び誘電体膜が形成されている弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信機器の共振子や帯域フィルタとして弾性表面波装置が広く用いられている。【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、圧電基板上にＩＤＴ電極及びＳｉＯ２からなる誘電体膜を積層してなる弾性表面波装置が開示されている。ここでは、ＳｉＯ２膜をＩＤＴ電極を覆うように形成することにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくして温度特性を改善することができるとされている。また、ＩＤＴ電極が種々の金属膜を積層した構造を有しているので、各金属膜の膜厚を特定の範囲とすることにより、表面波の反射強度を調整することができるとされている。なお、ＳｉＯ２からなる誘電体膜の膜厚は、弾性表面波の波長λの２０〜４０％程度とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の弾性表面波装置では、挿入損失が小さくないため、より一層挿入損失を小さくすることが求められている。また、誘電体膜の厚みが、波長の２０％〜４０％程度と比較的厚い。従って、電気機械結合係数がさほど大きくなく、帯域フィルタとして用いた場合、広帯域化を図ることが困難であった。【０００６】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、挿入損失を充分小さくすることができる、弾性表面波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１の発明に係る弾性表面波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、Ｐｔ膜と、Ｐｔ膜上に積層されたＡｌ膜とを有するＩＤＴ電極と、前記圧電基板上において前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体層とを備える。ここで、弾性表面波の波長をλとしたときに、前記Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０６≦ｈ／λ≦０．１８５であり、前記Ｐｔ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．００５≦ｈ／λ≦０．０１５であり、前記誘電体層の規格化膜厚ｈ／λが前記ＩＤＴ電極の規格化膜厚≦ｈ／λ≦０．２とされている。【０００８】
本願の第２の発明に係る弾性表面波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、Ａｕ膜と、Ａｕ膜上に積層されたＡｌ膜とを有するＩＤＴ電極と、前記圧電基板上において前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体層とを備える。ここでは、弾性表面波の波長をλとしたときに、前記Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０６≦ｈ／λ≦０．１８３であり、前記Ａｕ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．００５６≦ｈ／λ≦０．０１７であり、前記誘電体層の規格化膜厚ｈ／λが前記ＩＤＴ電極の規格化膜厚≦ｈ／λ≦０．２とされている。【０００９】
本願の第３の発明に係る弾性表面波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、Ａｇ膜と、Ａｇ膜上に積層されたＡｌ膜とを有するＩＤＴ電極と、前記圧電基板上において前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体層とを備える。ここでは、弾性表面波の波長をλとしたときに、前記Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０６≦ｈ／λ≦０．１７であり、前記Ａｇ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０１≦ｈ／λ≦０．０３であり、前記誘電体層の規格化膜厚ｈ／λが前記ＩＤＴ電極の規格化膜厚≦ｈ／λ≦０．２とされている。【００１０】
本願の第４の発明に係る弾性表面波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、Ｃｕ膜と、Ｃｕ膜上に積層されたＡｌ膜とを有するＩＤＴ電極と、前記圧電基板上において前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体層とを備える。ここでは、弾性表面波の波長をλとしたときに、前記Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０６≦ｈ／λ≦０．１６４であり、前記Ｃｕ膜の規格化膜厚ｈ／λが０．０１２≦ｈ／λ≦０．０３６であり、前記誘電体層の規格化膜厚ｈ／λが前記ＩＤＴ電極の規格化膜厚≦ｈ／λ≦０．２とされている。【００１１】
第１〜第４の発明に係る弾性表面波装置では、好ましくは、圧電基板がＬｉＴａＯ３からなり、誘電体層が酸化珪素からなる。その場合には、周波数温度係数の絶対値を小さくすることができ、温度特性を改善することができる。【００１２】
好ましくは、ＬｉＴａＯ３のカット角は３６°〜４９°の範囲にある。そのため、伝搬損失をより一層小さくすることができ、例えば帯域フィルタとして用いた場合フィルタ特性をより一層改善することができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明に係る弾性表面波装置では、上記特定の膜厚のＰｔ膜と、上記特定の膜厚のＡｌ膜とを積層してなるＩＤＴ電極が形成されている。さらに、誘電体層の規格化膜厚が上記特定の範囲とされている。このため、電気機械結合係数ｋ２を充分大きくすることができ、例えば帯域フィルタとして用いた場合、フィルタ特性の改善、特に広帯域化を図ることができる。加えて、挿入損失を充分に小さくすることができ、かつＩＤＴ電極の反射係数を高めることができる。【００１４】
第２の発明に係る弾性表面波装置では、上記特定の膜厚のＡｕ膜と、上記特定の膜厚のＡｌ膜とを積層してなるＩＤＴ電極が形成されている。さらに、誘電体層の規格化膜厚が上記特定の範囲とされている。このため、電気機械結合係数ｋ２を充分大きくすることができ、例えば帯域フィルタとして用いた場合、フィルタ特性の改善、特に広帯域化を図ることができる。加えて、挿入損失を充分に小さくすることができ、かつＩＤＴ電極の反射係数を高めることができる。【００１５】
第３の発明に係る弾性表面波装置では、上記特定の膜厚のＡｇ膜と、上記特定の膜厚のＡｌ膜とを積層してなるＩＤＴ電極が形成されている。さらに、誘電体層の規格化膜厚が上記特定の範囲とされている。このため、電気機械結合係数ｋ２を充分大きくすることができ、例えば帯域フィルタとして用いた場合、フィルタ特性の改善、特に広帯域化を図ることができる。加えて、挿入損失を充分に小さくすることができ、かつＩＤＴ電極の反射係数を高めることができる。【００１６】
第４の発明に係る弾性表面波装置では、上記特定の膜厚のＣｕ膜と、上記特定の膜厚のＡｌ膜とを積層してなるＩＤＴ電極が形成されている。さらに、誘電体層の規格化膜厚が上記特定の範囲とされている。このため、電気機械結合係数ｋ２を充分大きくすることができ、例えば帯域フィルタとして用いた場合、フィルタ特性の改善、特に広帯域化を図ることができる。加えて、挿入損失を充分に小さくすることができ、かつＩＤＴ電極の反射係数を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波装置の電極構造を示す模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態の弾性表面波装置において、誘電体膜を取り除き、下方の電極構造を模式的に示す平面断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態の弾性表面波装置の減衰特性を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態についての実験例において、Ａｌ膜の規格化膜厚ｈ／λ（％）を変化させた場合の減衰特性の変化を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態において、ＩＤＴ電極を構成しているＡｌ膜の規格化膜厚ｈ／λ（％）を変化させた場合の通過帯域内の最大損失の変化を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態の弾性表面波装置において、ＩＤＴ電極を構成しているＰｔの規格化膜厚ｈ／λ（％）を変化させた場合の減衰特性の変化を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態において、ＩＤＴ電極を構成しているＰｔ膜の規格化膜厚ｈ／λ（％）を変化させた場合の通過帯域内の最大損失の変化を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態において、ＩＤＴ電極を構成しているＰｔ膜の規格化膜厚ｈ／λ（％）を変化させた場合の反射係数の変化を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施形態の弾性表面波装置において、ＳｉＯ２の規格化膜厚を変化させた場合の弾性表面波装置の減衰特性の変化を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施形態において、ＳｉＯ２の規格化膜厚ｈ／λ（％）を変化させた場合の電気機械結合係数ｋ２％及び周波数温度係数ＴＣＦの変化を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施形態の弾性表面波装置において、ＬｉＴａＯ３のカット角を変化させた場合の集中度及び通過帯域内最大損失の変化を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態の弾性表面波装置において、ＬｉＴａＯ３のカット角を変化させた場合の減衰特性の変化を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１及び図１２に示した特性を得るのに用いた弾性表面波装置の電極構造を示す模式的平面図である。
【図１４】図１４は、図１６に示す１ポート型弾性表面波共振子における、ＬｉＴａＯ３基板のカット角と、弾性表面波の集中度及び通過帯域内最大挿入損失との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、図１６に示した１ポート型弾性表面波共振子における、ＬｉＴａＯ３基板のカット角を変化させた場合のインピーダンス特性の変化を示す図である。
【図１６】図１６は、図１４及び図１５に示した特性を得るのに用いた１ポート型弾性表面波共振子の電極構造を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の模式的断面図であり、図２は、その電極構造を示す模式的平面図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の弾性表面波装置１は、圧電基板２を有する。本実施形態では、圧電基板２は、４４．５°Ｙ−ＸのＬｉＴａＯ３基板からなる。圧電基板２上には電極３が形成されている。電極３として、図２に示す電極構造が形成されている。すなわち、弾性表面波伝搬方向に順に第１〜第３のＩＤＴ電極４，５，６が設けられている。各ＩＤＴ電極４，５または６は、互いに間挿し合う電極指を有する。ＩＤＴ電極４〜６が設けられている領域の弾性表面波伝搬方向両側に反射器７，８が形成されている。それによって、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタが構成されている。
【００２１】
図１では、上記電極構造のうちＩＤＴ電極５の１本の電極指がその断面構造を示すために、電極３の代表として示されている。
【００２２】
電極３は、Ｐｔ膜３ａとＡｌ膜３ｂとを圧電基板側からこの順序で積層した積層金属膜からなる。ＩＤＴ電極５のピッチで定まる波長をλとしたときに、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λは０．０１とされており、Ａｌ膜３ｂの規格化膜厚ｈ／λは０．０７とされている。
【００２３】
また、必ずしも必須ではないが、電極３と圧電基板２との界面に、電極３が設けられている領域の下方には、密着層９が形成されている。密着層９はＴｉからなり、その規格化膜厚ｈ／λは０．００５とされている。密着層９は、電極３を圧電基板２に対して強固に密着させるために設けられている。密着層９は必ずしも設けられずともよい。密着層９は、電極３よりも圧電基板２に対して密着性を高め得る適宜の材料、例えばＴｉ、Ｎｉ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ、Ｃｕなどにより形成することができる。なお、後述する変形例のように、Ｃｕ膜が下方に位置する電極３を用いた場合には、密着層９はＣｕ以外の材料により形成すればよい。
【００２４】
また、Ｐｔ膜３ａを下方の電極層として用いているが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、ＷまたはＭｏなどの他の金属あるいはこれらの金属を主体とする合金を用いてもよい。
【００２５】
また、電極３を覆うように、誘電体層１０が形成されている。誘電体層１０は、本実施形態では、ＳｉＯ２からなる。ＩＤＴ電極５のピッチで定まる波長をλとしたときに、誘電体層１０であるＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λは０．１２とされている。もっとも、ＳｉＯ２以外の酸化珪素を用いてもよく、また酸化珪素以外に、ＳｉＯｘＮｙなどを用いてもよい。ＳｉＯｘＮｙのｘ及びｙは整数である。
【００２６】
なお、必須ではないが、ＩＤＴ電極４とＩＤＴ電極５とが隣り合っている部分及びＩＤＴ電極５とＩＤＴ電極６とが隣り合っている部分において、ＩＤＴ電極４，５，６の端部の複数本の電極指のピッチが、残りの電極指のピッチよりも相対的に狭くされている。このような相対的にピッチが狭い電極指部は、狭ピッチ電極指部Ｎと称されているものである。図２において、狭ピッチ電極指部Ｎは必ずしも設けられずともよい。
【００２７】
本実施形態の弾性表面波装置１の特徴は、ＩＤＴ電極４〜６及び反射器７，８を含む電極構造において、電極３に代表して示すように、上記Ｐｔ膜３ａとＡｌ膜３ｂの積層構造を用いたこと、上記Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚及びＡｌ膜３ｂの規格化膜厚並びに誘電体層１０の規格化膜厚が上記特定の値とされていることにある。それによって、挿入損失を十分に小さくして、さらに、電気機械結合係数ｋ２を十分大きくすることができる。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００２８】
図３は、上記弾性表面波装置１の減衰特性を示す図である。図３に示した特性は、ＩＤＴ電極４〜６及び反射器７，８を下記の表１に示すように設計した場合の特性である。
【００２９】
【表１】
0005392353.tif 000002
【００３０】
図３から明らかなように、通過帯域における最大挿入損失が約１．４ｄＢであり、通過帯域内における挿入損失を小さくし得ることがわかる。なお、周波数温度係数ＴＣＦは約−２６ｐｐｍ／℃であり、一般的なＬｉＴａＯ３基板上にＩＤＴ電極を形成した弾性表面波装置におけるＴＣＦの値約−３５ｐｐｍ／℃に比べてＴＣＦの絶対値を小さくすることができる。
【００３１】
上記のように、通過帯域内における挿入損失を小さくし得るのは、上記電極３のＰｔ膜３ａ及びＡｌ膜３ｂの規格化膜厚及び誘電体層１０の規格化膜厚を上記特定の値としたことによる。これを具体的な実験例に基づき説明する。
【００３２】
図４は、上記実施形態と同様にして、但しＡｌ膜３ｂの規格化膜厚ｈ／λを０．０１５、０．０３０、０．０４５、０．０６０、０．０７５、０．０８５または０．１００とした場合の各弾性表面波装置の減衰特性を示す図である。また、図５は、Ａｌ膜３ｂの規格化膜厚ｈ／λが上記それぞれの値の場合の弾性表面波装置における通過帯域内最大挿入損失とＡｌ膜の規格化膜厚ｈ／λとの関係を示す図である。図５のＡ１〜Ａ７は図４中のＡ１〜Ａ７に対応する。
【００３３】
図４及び図５から明らかなように、Ａｌ膜３ｂの規格化膜厚ｈ／λが小さくなるにつれて、通過帯域内の最大挿入損失が大きくなっていくことがわかる。これは、ＩＤＴ電極の電極指抵抗が大きくなっていくためと考えられる。特に、Ａｌ膜３ｂの規格化膜厚ｈ／λが０．０６よりも小さくなると、通過帯域内の最大挿入損失が著しく悪化し、かつＡｌ膜の膜厚の変化に対し、最大挿入損失が悪化する度合いが大きくなることがわかる。従って、Ａｌ膜３ｂの規格化膜厚ｈ／λは、良好なフィルタ特性を得るためには、０．０６以上であることが必要であることがわかる。
【００３４】
図６は、上記実施形態の弾性表面波装置と同様にして構成されており、但しＰｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λを、０．００５、０．０１０、０．０１５または０．０２０とした場合の弾性表面波装置の減衰特性を示す図であり、図７はＰｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λと通過帯域内に最大挿入損失との関係を示す図である。また、図８は、Ｐｔ膜の規格化膜厚ｈ／λと反射係数との関係を示す図である。なお、図７及び図８中のＢ１〜Ｂ４は図６中のＢ１〜Ｂ４に対応している。
【００３５】
図６及び図７から明らかなように、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λが厚くなると、通過帯域内最大挿入損失が大きくなることがわかる。これは、弾性表面波の音速が低下し、それによって通過帯域内最大挿入損失が悪化することによると考えられる。特に、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λが０．０１５より大きくなると、通過帯域内最大挿入損失が著しく悪くなる。従って、良好なフィルタ特性を得るには、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λは０．０１５以下であることが必要である。
【００３６】
他方、図８から明らかなように、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚ｈ／λが薄くなると、反射係数が低下することがわかる。縦結合共振子型弾性表面波フィルタを帯域フィルタとして用いる場合、電極指の反射係数は０．０４よりも大きいことが求められる。従って、図８から明らかなように、Ｐｔ膜の規格化膜厚ｈ／λを０．００５以上とすれば、反射係数を十分に大きくし得ることがわかる。よって、良好なフィルタ特性を得るには、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚は０．００５≦ｈ／λ≦０．０１５の範囲とすればよいことがわかる。
【００３７】
図９は、上記実施形態と同様にして、但しＳｉＯ２からなる誘電体層１０の規格化膜厚ｈ／λを０．１１、０．１６、０．２０、０．２５、０．３０または０．３５とした場合の弾性表面波装置の減衰特性を示す。また、図１０は、上記のようにＳｉＯ２膜を変化させた場合のＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λと電気機械結合係数ｋ２及び周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。図１０のＣ１〜Ｃ６は、それぞれ図９中のＣ１〜Ｃ６に対応している。
【００３８】
図９から明らかなように、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λを変化させることにより、特に規格化膜厚ｈ／λを厚くすると、弾性表面波装置の通過帯域は低域側にシフトし、かつ帯域幅は若干狭くなっていくことがわかる。これは、図１０に示すように、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が厚くなると、電気機械結合係数ｋ２が低くなることによる。また、図１０から明らかなように、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λが０．２０を超えると、電気機械結合係数が低下する度合いが若干高くなることがわかる。従って、十分大きな電気機械結合係数を得、帯域幅を十分な広さとするには、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λを０．２０以下とし、それによって電気機械結合係数ｋ２を６．９％以上とすることが必要である。
【００３９】
他方、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λが薄くなると、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が大きくなることがわかる。これは、ＳｉＯ２膜の周波数温度係数ＴＣＦは正の値であり、ＬｉＴａＯ３の周波数温度係数ＴＣＦが負の値であるため、ＳｉＯ２膜を積層したことによりＴＣＦの絶対値を小さくする効果が、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚ｈ／λが薄くなることにより低下することによる。従って、求められる温度特性に応じて、ＳｉＯ２膜の膜厚を選択することが望ましいが、ＳｉＯ２膜を誘電体層１０として積層することにより、ＳｉＯ２膜を有しない弾性表面波装置に比べて、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくすることができる。すなわち、温度特性を改善することができる。
【００４０】
また、ＳｉＯ２膜の膜厚が、ＩＤＴ電極４〜６の膜厚よりも薄くなると、ＳｉＯ２膜の上面に、下方にＩＤＴ電極が設けられている部分と設けられていない部分との間で段差が生じる。そのため、損失が増大したり、周波数温度特性が劣化するおそれがある。従って、ＳｉＯ２膜の膜厚は、ＩＤＴ電極の膜厚よりは厚くする必要がある。上記に述べたとおり、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２以下とした場合、Ｐｔの規格化膜厚が０．０１５以下であることから、Ａｌの規格化膜厚は０．１８５以下とする必要がある。
【００４１】
図４〜図１０から明らかなように、電極３がＰｔ膜３ａとＡｌ膜３ｂとからなる場合、Ａｌ膜３ｂの規格化膜厚は０．０６以上、０．１８５以下であることが必要である。さらに、Ｐｔ膜３ａの規格化膜厚は０．００５以上、０．０１５以下であり、ＳｉＯ２膜からなる誘電体層１０の規格化膜厚ｈ／λは、０．２０以下とすることにより、良好なフィルタ特性及び周波数温度特性を得られることがわかる。
【００４２】
図１１は、図１３に示す電極構造を有する弾性表面波装置において、ＬｉＴａＯ３基板のカット角を変化させた場合のカット角と弾性表面波の集中度及び通過帯域内最大挿入損失との関係を示す図である。また図１２は、ＬｉＴａＯ３基板のカット角を変化させた場合の弾性表面波装置の減衰特性を示す図である。図１３の電極構造において、弾性表面波共振子Ｒ１〜Ｒ３は１ポート型の弾性波共振子である。また、弾性表面波フィルタＦ１，Ｆ２では、それぞれ弾性表面波伝搬方向に順に第１〜第３のＩＤＴ電極が設けられている。第１〜第３のＩＤＴ電極が設けられている領域の弾性表面波伝搬方向両側に反射器が形成されている。それによって、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタが構成されている。また、第１〜第３のＩＤＴ電極ではＩＤＴ電極同士が隣り合っている部分において、端部の複数本の電極指のピッチが残りの電極指のピッチよりも相対的に狭くされている、狭ピッチ電極指部Ｎ１、Ｎ２１、Ｎ２３、Ｎ３が設けられている。図１３に示す弾性表面波装置は、入力ポートと出力ポート間において、入力ポートに弾性表面波共振子Ｒ１が直列に接続され、これに弾性表面波フィルタＦ１，Ｆ２がそれぞれ並列に接続されている。さらに弾性表面波フィルタＦ１と出力ポート間との接続点、および弾性表面波フィルタＦ２ともう一方の出力ポート間との接続点と、グラウンドとの間には、弾性表面波共振子Ｒ２および弾性表面波共振子Ｒ３が、それぞれ接続されている。これにより、不平衡―平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタが構成されている。なお、図１３の構造の設計パラメータは以下の通りである。
【００４３】
【表２】
0005392353.tif 000003
【００４４】
【表３】
0005392353.tif 000004
【００４５】
【表４】
0005392353.tif 000005
【００４６】
図１１と図１２から明らかなように、カット角が４２°付近において通過帯域内最大挿入損失が最も小さくなり、４２°よりも小さくなるほど、また４２°よりも大きくなるほど、通過帯域内最大挿入損失が大きくなっている。また、弾性表面波の集中度は、カット角が４２°付近で最も高く、４２°から遠ざかるにつれて集中度が低下していることがわかる。
【００４７】
図１１から、良好なフィルタ特性を得るには、すなわち通過帯域内最大挿入損失を１．８ｄＢ以下とするには、カット角は３６°〜４９°の範囲とすればよいことがわかる。従って、本発明においては、好ましくは、ＬｉＴａＯ３基板を圧電基板として用いる場合、カット角は３６°〜４９°の範囲とすることが望ましいことがわかる。
【００４８】
図１４は、図１６に示す電極構造を有する１ポート型弾性表面波共振子Ｒ４において、ＬｉＴａＯ３基板のカット角を変化させた場合のカット角と弾性表面波の集中度及び通過帯域内最大挿入損失との関係を示す図である。また図１５は、ＬｉＴａＯ３基板のカット角を変化させた場合の弾性表面波共振子のインピーダンス特性を示す図である。図１６に示す構造の設計パラメータは以下の通りである。
【００４９】
【表５】
0005392353.tif 000006
【００５０】
図１４と図１５から明らかなように、カット角が４４．５°付近においてインピーダンス特性が最もよくなり、４４．５°よりも小さくなるほど、また４４．５°よりも大きくなるほど、インピーダンス特性が劣化している。また、弾性表面波の集中度は、カット角が４２°付近で最も高く、４２°から遠ざかるにつれて集中度が低下していることがわかる。
【００５１】
よって、図１４及び図１５から、良好なインピーダンス特性を得るには、すなわちインピーダンス特性を５７ｄＢ以上とするには、カット角は３８°〜４９°の範囲とすればよいことがわかる。従って、本発明における弾性表面波装置として１ポート共振子を用いる場合、ＬｉＴａＯ３基板を圧電基板としたとき、カット角は３８°〜４９°の範囲とすることが望ましいことがわかる。
【００５２】
また、電極３にＡｕ膜、Ａｇ膜およびＣｕ膜のいずれかを用いた場合においても、Ｐｔ膜の電極密度に比例するようにＡｕ膜厚、Ａｇ膜厚およびＣｕ膜厚を調整すれば、本発明の効果は得られる。
【００５３】
具体的には、Ｐｔの密度が２１．４５ｋｇ／ｍ３、Ａｕの密度が１９．３２ｋｇ／ｍ３であるため、Ｐｔの規格化膜厚の範囲０．００５≦ｈ／λ≦０．０１５に相当するＡｕの規格化膜厚範囲は０．００５６≦ｈ／λ≦０．０１７となる。
【００５４】
同様に、Ａｇの密度が１０．５ｋｇ／ｍ３であるため、Ａｇの規格化膜厚範囲は０．０１≦ｈ／λ≦０．０３となり、Ｃｕの密度が８．９６ｋｇ／ｍ３であるため、Ｃｕの規格化膜厚範囲は０．０１２≦ｈ／λ≦０．０３６となる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタや１ポート型弾性表面波共振子につき説明したが、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタや、縦結合共振子型弾性表面波フィルタに直列に弾性表面波共振子を接続した構造であってもよい。また、上記１ポート型弾性波共振子を用いたラダー型フィルタであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…弾性表面波装置
２…圧電基板
３…電極
３ａ…Ｐｔ膜
３ｂ…Ａｌ膜
４〜６…第１〜第３のＩＤＴ電極
７，８…反射器
９…密着層
１０…誘電体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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