(57)【要約】  弾性波素子は、圧電基板と、圧電基板の上に形成されてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、圧電基板の上方に櫛形電極を覆うように形成された第１誘電膜と、櫛形電極の電極指間において、圧電基板と第１誘電膜との間に形成されると共に、櫛形電極の上において、櫛形電極と第１誘電膜との間に形成された第２誘電膜とを備え、第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、櫛形電極が励振するレイリー波の速度より遅く、第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、櫛形電極が励振するレイリー波の速度より速い。
2014020876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に形成されてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に前記櫛形電極を覆うように形成された第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において、前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に形成されると共に、前記櫛形電極の上において、前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に形成された第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速い、弾性波素子。
【請求項２】
前記櫛形電極の上に形成された前記第２誘電膜の膜厚は、前記櫛形電極の電極指間に形成された前記第２誘電膜の膜厚より薄い、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に形成されてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に前記櫛形電極を覆うように形成された第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において、前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に形成された第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速い、弾性波素子。
【請求項４】
前記櫛形電極の電極指間に形成された前記第２誘電膜の膜厚は、前記櫛形電極の膜厚より薄い、請求項１又は請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記櫛形電極によって励振されるＳＨ波の速度は、前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度より速く、前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度より遅い、請求項１又は請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第２誘電膜は、前記櫛形電極の電極指の側面にも形成された、請求項１又は請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１誘電膜は、前記圧電基板の周波数温度係数と逆符号の周波数温度係数を有する、請求項１又は請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項８】
第１通過帯域を有する第１フィルタと、
前記第１通過帯域より高い第２通過帯域を有する第２フィルタと、
を備え、
前記第１フィルタとして請求項１又は請求項３に記載の弾性波素子を用いた、アンテナ共用器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波素子とこれを用いたアンテナ共用器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来の弾性波素子１０１の断面模式図である。弾性波素子１０１は、圧電基板１０２と、圧電基板１０２の上に形成されて波長λのレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極１０３と、圧電基板１０２の上方に櫛形電極１０３を覆うように形成された誘電膜１０４とを備える。【０００３】
誘電膜１０４として、圧電基板１０２の周波数温度係数（ＴＣＦ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と逆符号の周波数温度係数を有するものを使用することで、弾性波素子１０１の周波数温度特性を向上させることができる。【０００４】
なお、弾性波素子１０１に類似の従来の弾性波素子が、例えば、特許文献１に記載されている。【０００５】
この従来の弾性波素子１０１において、主要弾性波であるレイリー波の共振周波数と反共振周波数との間に、不要弾性波であるＳＨ（Ｓｈｅａｒ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波が生じてしまう。このため、この弾性波素子１０１を用いてラダーフィルタやＤＭＳ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｍｏｄｅ  ＳＡＷ）フィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域内において、ＳＨ波がリプルとして特性劣化を招くとの課題があった。【０００６】
図１１は、圧電基板１０２として、圧電基板１０２のカット面及びレイリー波の伝搬方向をオイラー角（φ，θ，ψ）表示で、−１０°≦φ≦１０°、３３°≦θ≦４３°、−１０°≦ψ≦１０°を満たすニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）系基板を用い、櫛形電極１０３として波長λ＝４０００ｎｍのレイリー波を主要弾性波として励振させる膜厚０．０５λのモリブデン（Ｍｏ）電極を用い、誘電膜１０４として圧電基板１０２と誘電膜１０４との境界面から誘電膜１０４の上面までの膜厚０．２５λの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いた場合のアドミタンス特性（ｄＢ）を示す。図１１に示す様に、レイリー波の共振点と反共振点との間に不要弾性波としてＳＨ波によるスプリアス１０８が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３４３４７号
【発明の概要】
【０００８】
弾性波素子は、圧電基板と、圧電基板の上に形成されてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、圧電基板の上方に櫛形電極を覆うように形成された第１誘電膜と、櫛形電極の電極指間において、圧電基板と第１誘電膜との間に形成されると共に、櫛形電極の上において、櫛形電極と第１誘電膜との間に形成された第２誘電膜とを備え、第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、櫛形電極が励振するレイリー波の速度より遅く、第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、櫛形電極が励振するレイリー波の速度より速い。
【０００９】
上記構成により、この弾性波素子は、主要弾性波であるレイリー波の周波数上昇を抑制しつつ、不要弾性波であるＳＨ波の周波数を相対的に高めることができる。これは、ＳＨ波、レイリー波ともに、圧電基板の上面付近にエネルギーが集中するが、第１誘電膜へのレイリー波のエネルギー分散量がＳＨ波のそれと比較して相対的に大きいので、レイリー波の周波数上昇を抑制できることに起因すると考えられる。
【００１０】
その結果、この弾性波素子を用いてフィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域からＳＨ波によるスプリアスが外れ、フィルタの通過特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施の形態１の弾性波素子の断面模式図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の弾性波素子の特性図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態の弾性波素子の特性を示す図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態の弾性波素子の断面模式図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態の弾性波素子の特性を示す図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態の弾性波素子の断面模式図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態の弾性波素子の断面模式図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態の弾性波素子の特性を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施の形態の弾性波素子の特性を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の実施の形態の弾性波素子の特性を示す図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態の弾性波素子を用いたアンテナ共用器の回路ブロック図である。
【図１０】図１０は従来の弾性波素子の断面模式図である。
【図１１】図１１は従来の弾性波素子の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、実施の形態１における弾性波素子の断面模式図（ＩＤＴ電極指の延伸方向に垂直な断面模式図）である。
【００１３】
図１において、弾性波素子１は、圧電基板２と、圧電基板２の上に形成されて波長λのレイリー波を主要弾性表面波として励振する櫛形電極３と、圧電基板２の上方に櫛形電極３を覆うように形成された第１誘電膜４とを備える。また、弾性波素子１は、櫛形電極３の電極指間において、圧電基板２と第１誘電膜４との間に形成された第２誘電膜５と、櫛形電極３の上において、櫛形電極３と第１誘電膜４との間に形成された第２誘電膜６とを備える。なお、レイリー波の波長λは電極指ピッチの２倍である。
【００１４】
また、第１誘電膜４を伝搬する横波の速度は、櫛形電極３によって励振されるレイリー波の速度より遅い。また、第２誘電膜５、６を伝搬する横波の速度は、櫛形電極３によって励振されるレイリー波の速度より速い。
【００１５】
さらに、櫛形電極３によって励振される不要弾性波であるＳＨ（Ｓｈｅａｒ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波の速度は、第１誘電膜４を伝搬する横波の速度より速く、第２誘電膜５、６を伝搬する横波の速度より遅い。
【００１６】
仮にこの第２誘電膜５、６が無ければ、主要弾性波であるレイリー波の共振周波数と反共振周波数との間に、不要弾性波であるＳＨ（Ｓｈｅａｒ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波が生じてしまう。
【００１７】
そこで、上記構成により、弾性波素子１は、主要弾性波であるレイリー波の周波数上昇を抑制しつつ、不要弾性波であるＳＨ波の周波数を相対的に高めることができる。これは、ＳＨ波、レイリー波ともに、圧電基板２の上面付近にエネルギーが集中するが、第１誘電膜４へのレイリー波のエネルギー分散量がＳＨ波のそれと比較して相対的に大きいので、レイリー波の周波数上昇を抑制できることに起因すると考えられる。
【００１８】
その結果、この弾性波素子１を用いてフィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域からＳＨ波によるスプリアスが外れ、フィルタの通過特性を向上させることができる。
【００１９】
圧電基板２は、レイリー波を主要弾性波として励振する圧電単結晶基板である。例えば、圧電基板２は、圧電基板２のカット角及び主要弾性波の伝搬方向がオイラー角（φ，θ，ψ）表示で、−１０°≦φ≦１０°、３３°≦θ≦４３°、−１０°≦ψ≦１０°を満たすニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）系基板であるが、水晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）系、又はニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）系の基板又は薄膜など他の圧電単結晶媒質であっても構わない。例えば、圧電基板２が水晶基板の場合は、圧電基板２のカット角及び主要弾性波の伝搬方向は、上記オイラー角表示（φ，θ，ψ）で、−１°≦φ≦１°、１１３°≦θ≦１３５°、−５°≦ψ≦５°である。また例えば、圧電基板２がタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）系基板である場合は、圧電基板２のカット角及び主要弾性波の伝搬方向は、上記オイラー角表示（φ，θ，ψ）で、−７．５°≦φ≦２．５°、１１１°≦θ≦１２１°、−２．５°≦ψ≦７．５°である。尚、上記φ、θは、圧電基板２の切出しカット角、ψは圧電基板２上の櫛形電極３が励振する主要弾性波の伝搬方向である。
【００２０】
櫛形電極３は、弾性波素子１の上方からみて一対の櫛形形状のインターディジタルトランスデューサが噛み合うように圧電基板２上に配置され、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、又はクロムからなる単体金属、若しくはこれらを主成分とする合金、またはこれらの積層構造である。櫛形電極３が積層構造の場合は、櫛形電極３は、一例として、圧電基板２側から順に、モリブデンを主成分とするＭｏ電極層と、このＭｏ電極層の上に設けられたＡｌを主成分とするＡｌ電極層とを有する。Ｍｏ電極層は相対的に密度が高いので、主要弾性波を弾性波素子１の表面に閉じ込めることができ、Ａｌ電極層により、櫛形電極３の電気抵抗を下げることができる。このＭｏ電極層にはシリコン等の混合物が混入されていても良いし、Ａｌ電極層にはマグネシウム、銅、シリコン等の混合物が混入されていても良い。これにより、櫛形電極３の耐電力性を向上することができる。
【００２１】
この櫛形電極３の総膜厚は、櫛形電極３の総密度をｂとし、アルミニウムの密度をａとした場合、０．０５λ×ｂ／ａ以上０．１５λ×ｂ／ａ以下であることが望ましい。このときに、弾性波素子１の表面に主要弾性波を集中させることができる。
【００２２】
第１誘電膜４は、これを伝搬する横波の速度が櫛形電極３によって励振されるレイリー波の速度より遅い媒質であれば良く、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする媒質からなる。この二酸化ケイ素は、圧電基板２の周波数温度係数（ＴＣＦ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と逆符号の周波数温度係数を有し、これを第１誘電膜４として使用することで、弾性波素子１の周波数温度特性を向上させることができる。
【００２３】
この第１誘電膜４が酸化ケイ素の場合、櫛形電極３によって励振される主要弾性波の周波数温度特性の絶対値が所定値（４０ｐｐｍ／℃）以下になるようにその膜厚が設定されている。なお、実施の形態において第１誘電膜４の膜厚とは、櫛形電極３の電極指間における第１誘電膜４と第２誘電膜５との境界から第１誘電膜４の上面の距離を指す。上記所定値を満たす酸化ケイ素からなる第１誘電膜４の膜厚は、０．２λ以上０．５λ以下である。
【００２４】
第２誘電膜５、６は、これを伝搬する横波の速度が櫛形電極３によって励振されるレイリー波の速度より速い媒質であれば良く、例えば、ダイアモンド、シリコン、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化アルミニウム、または酸化アルミニウムを主成分とする媒質である。
【００２５】
図２は、圧電基板２として、圧電基板２のカット角及びレイリー波の伝搬方向をオイラー角（φ，θ，ψ）表示で、−１０°≦φ≦１０°、３３°≦θ≦４３°、−１０°≦ψ≦１０°を満たすニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）系基板を用い、櫛形電極３として波長λ＝４０００ｎｍのレイリー波を主要弾性波として励振させる膜厚０．０５λのモリブデン（Ｍｏ）電極を用い、第１誘電膜４として第２誘電膜５と第１誘電膜４との境界面から第１誘電膜４の上面までの膜厚０．２５λの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用い、第２誘電膜５、６として膜厚０．０４５λの窒化ケイ素（ＳｉＮ）を用いた場合の、各々の弾性波素子１のアドミタンス特性（ｄＢ）を示す。
【００２６】
図２に示す様に、第２誘電膜５、６を設けると、レイリー波の反共振点７の高周波側にＳＨ波によるスプリアス８（ＳＨ波の共振点）を移動させることができる。
【００２７】
また、図３は、上記弾性波素子１において、第２誘電膜５、６の膜厚（ｄ）を０λから０．０１２５λに変化させた場合のＳＨ波によるスプリアスの周波数変動量（変動量をＳＨ波の共振周波数で除算した百分率）を第２誘電膜５、６の膜厚（ｄ）が０λの場合を基準として示す。
【００２８】
図２、図３に示す様に、第２誘電膜５、６を厚くすればする程、主要弾性波であるレイリー波の周波数上昇を抑制しつつ、不要弾性波であるＳＨ波の周波数を相対的に高めることができる。これは、ＳＨ波、レイリー波ともに、圧電基板２の上面付近にエネルギーが集中するが、第１誘電膜４へのレイリー波のエネルギー分散量がＳＨ波のそれと比較して相対的に大きいので、レイリー波の周波数上昇を抑制できることに起因すると考えられる。
【００２９】
その結果、この弾性波素子１を用いてフィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域からＳＨ波によるスプリアスが外れ、フィルタの通過特性を向上させることができる。
【００３０】
さらに、図４に示すように、弾性波素子１は、櫛形電極３上に形成された第２誘電膜６の膜厚を、櫛形電極３の電極指間に形成された第２誘電膜５の膜厚より薄くした構成であることが望ましい。
【００３１】
図５は、圧電基板２として、圧電基板２のカット角及びレイリー波の伝搬方向をオイラー角（φ，θ，ψ）表示で、−１０°≦φ≦１０°、３３°≦θ≦４３°、−１０°≦ψ≦１０°を満たすニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）系基板を用い、櫛形電極３として波長λ＝４０００ｎｍのレイリー波を主要弾性波として励振させる膜厚０．０５λのモリブデン（Ｍｏ）電極を用い、第１誘電膜４として膜厚０．２５λの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用い、第２誘電膜５、６として窒化ケイ素（ＳｉＮ）を用い、第２誘電膜５の膜厚を０．０１２５λと一定に保ったまま第２誘電膜６の膜厚（ｄ）を０．０１２５λから０λに変化させた場合のＳＨ波によるスプリアスの周波数変動量（変動量をＳＨ波の共振周波数で除算した百分率）を第２誘電膜６の膜厚（ｄ）が０．０１２５λの場合を基準として示す。
【００３２】
なお、第２誘電膜６の膜厚（ｄ）が０λの状態は、図６に示す様に、櫛形電極３の上に形成された第２誘電膜６が無く、櫛形電極３の上面と第１誘電膜４とが直接接している状態である。この状態を詳述すると、図６において、弾性波素子１は、圧電基板２と、圧電基板２の上に形成されてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極３と、圧電基板２の上方に櫛形電極３を覆うように形成された第１誘電膜４と、櫛形電極３の電極指間において、圧電基板２と第１誘電膜４との間に形成された第２誘電膜５とを備える。
【００３３】
図５に示す様に、櫛形電極３の電極指間に形成された第２誘電膜５を櫛形電極の上に形成された第２誘電膜６と比較して薄くすればする程、主要弾性波であるレイリー波の周波数上昇を抑制しつつ、不要弾性波であるＳＨ波の周波数を相対的に更に高めることができる。圧電基板２の上面付近でのＳＨ波のエネルギーはレイリー波のそれと比較して高く、ＳＨ波は櫛形電極３の上の第２誘電膜６の質量付加の影響を受け易い。そのため、櫛形電極３の上の第２誘電膜６の厚みを電極指間の第２誘電膜５より薄くすることで、さらにＳＨ波の周波数を高くすることができると考えられる。
【００３４】
その結果、この弾性波素子１を用いてフィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域からＳＨ波によるスプリアスが外れ、フィルタの通過特性を更に向上させることができる。
【００３５】
また、図７に示す様に、第２誘電膜５、６は、櫛形電極３の電極指の側面にも形成されていることが望ましい。これにより、第２誘電膜５、６による櫛形電極３への保護効果を高めることができる。
【００３６】
また、図１、図４、図６に示す弾性波素子１において、櫛形電極３の電極指間に形成された第２誘電膜５の膜厚は、櫛形電極３の膜厚より薄いことが望ましい。これにより、弾性波素子１の電気機械結合係数を確保することができる。
【００３７】
図８Ａ〜図８Ｃに、圧電基板２としてニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）系基板を用い、櫛形電極３として波長λ＝４０００ｎｍのレイリー波を主要弾性波として励振させる膜厚０．０５λのモリブデン（Ｍｏ）電極を用い、第１誘電膜４として膜厚が０．２５λの酸化ケイ素を用い、窒化ケイ素からなる第２誘電膜５の膜厚（＝第２誘電膜６の膜厚）を変化させた場合の弾性波素子１の電気機械結合係数を示す。図８Ａ〜図８Ｃともに、横軸は（第２誘電膜５の膜厚）／（櫛形電極３の膜厚）を示し、縦軸は弾性波素子１の電気機械結合係数（％）を示す。なお、図８Ａは、圧電基板２として、カット角及びレイリー波の伝搬方向をオイラー角（φ，θ，ψ）表示で、（φ，θ，ψ）＝（０°，３６°，０°）のニオブ酸リチウム系の基板を用い、図８Ｂは、圧電基板２として、（φ，θ，ψ）＝（０°，３８°，０°）のニオブ酸リチウム系の基板を用い、図８Ｃは、圧電基板２として、（φ，θ，ψ）＝（０°，４０°，０°）のニオブ酸リチウム系の基板を用いた場合を示す。図８Ａ〜図８Ｃに示す様に、圧電基板２として、カット角及びレイリー波の伝搬方向をオイラー角（φ，θ，ψ）表示で、−１０°≦φ≦１０°、３３°≦θ≦４３°、−１０°≦ψ≦１０°を満たすニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）系基板を用い、第１誘電膜４として膜厚０．２λ以上０．５λ以下の酸化ケイ素を用いた場合に、櫛形電極３の電極指間に形成された窒化ケイ素からなる第２誘電膜５の膜厚を櫛形電極３の膜厚の０．９倍以下とすることで弾性波素子１の電気機械結合係数ｋ２を５％以上とすることができる。
【００３８】
図９は、本実施の形態の弾性波素子１を用いたアンテナ共用器１０の回路ブロック図である。図９に示す様に、アンテナ共用器１０は、第１通過帯域を有する第１フィルタ１１と、第１通過帯域より高い第２通過帯域を有する第２フィルタ１２とを備える。
【００３９】
図９において、アンテナ共用器１０は、例えばＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）のバンド８用のアンテナ共用器で、送信フィルタである第１フィルタ１１とこの第１フィルタ１１の通過帯域（８８０ＭＨｚから９１５ＭＨｚ）の高域側に通過帯域（９２５ＭＨｚから９６０ＭＨｚ）を有する受信フィルタである第２フィルタ１２とを備える。第１フィルタ１１は、入力端子１４とアンテナ端子１５との間に接続され、送信信号を入力端子１４から受けてアンテナ端子１５から出力する。この第１フィルタ１１は、直列共振器１３と、これら直列共振器１３の反共振周波数よりも低い共振周波数を有する並列共振器１７とを梯子状に接続し構成されている。さらに、並列共振器１７のグランド２０側はグランド端子１９にて接続され、第１フィルタ１１はグランド端子１９とグランド２０との間に接続されたインダクタ１８を備える。
【００４０】
また、第２フィルタ１２は、アンテナ端子１５と出力端子（バランス端子）１６との間に接続された例えば共振器２１と縦モード結合型フィルタ２２とを備え、受信信号をアンテナ端子１５から受けて出力端子１６から出力する。
【００４１】
また、アンテナ共用器１０は、第１フィルタ１１と第２フィルタ１２との間に接続された移相器２３を備え、この移相器２３によって、送受信フィルタ間で他方の通過帯域をハイインピーダンスとし互いのアイソレーション向上を図っている。
【００４２】
第１フィルタ１１として本実施の形態の弾性波素子１を用いている。特に、第１フィルタ１１がラダー型弾性波フィルタからなる場合に、本実施の形態の弾性波素子１を少なくとも通過帯域の右肩を形成する直列共振器１３として用いると、第１フィルタ１１の通過帯域からＳＨ波によるスプリアスが外れ、第１フィルタ１１の通過特性を更に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる弾性波素子及びこれを用いたアンテナ共用器は、弾性波素子を用いたフィルタの通過特性の劣化を抑制することができるという効果を有し、携帯電話等の電子機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    弾性波素子
２    圧電基板
３    櫛形電極
４    第１誘電膜
５，６    第２誘電膜
７    反共振点
８    ＳＨ波によるスプリアス
１０    アンテナ共用器
１１    第１フィルタ
１２    第２フィルタ
１３    直列共振器
【図１】
2014020876.tif 000003
【図２】
2014020876.tif 000004
【図３】
2014020876.tif 000005
【図４】
2014020876.tif 000006
【図５】
2014020876.tif 000007
【図６】
2014020876.tif 000008
【図７】
2014020876.tif 000009
【図８Ａ】
2014020876.tif 000010
【図８Ｂ】
2014020876.tif 000011
【図８Ｃ】
2014020876.tif 000012
【図９】
2014020876.tif 000013
【図１０】
2014020876.tif 000014
【図１１】
2014020876.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月7日(2014.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図５に示す様に、櫛形電極の上に形成された第２誘電膜６を櫛形電極３の電極指間に形成された第２誘電膜５と比較して薄くすればする程、主要弾性波であるレイリー波の周波数上昇を抑制しつつ、不要弾性波であるＳＨ波の周波数を相対的に更に高めることができる。圧電基板２の上面付近でのＳＨ波のエネルギーはレイリー波のそれと比較して高く、ＳＨ波は櫛形電極３の上の第２誘電膜６の質量付加の影響を受け易い。そのため、櫛形電極３の上の第２誘電膜６の厚みを電極指間の第２誘電膜５より薄くすることで、さらにＳＨ波の周波数を高くすることができると考えられる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月12日(2015.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆う第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分と、前記櫛形電極の上において前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に設けられた第２部分とを含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速く、
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は前記第２誘電膜の第２部分の膜厚より小さい、弾性波素子。
【請求項２】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆い、かつ、前記櫛形電極の電極指の側面に接触する第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分と、前記櫛形電極の上において前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に設けられた第２部分とを含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速い、弾性波素子。
【請求項３】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆い、かつ、前記櫛形電極の電極指の側面に接触する第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分を含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速い、弾性波素子。
【請求項４】
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は前記第２誘電膜の第２部分の膜厚より小さい、請求項２に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記第２誘電膜の膜厚は前記櫛形電極の膜厚より薄い、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記櫛形電極によって励振されるＳＨ波の速度は、前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度より速く、かつ、前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度より遅い、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第２誘電膜は、前記櫛形電極の電極指の側面に接触する、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項８】
前記第１誘電膜は、前記圧電基板の周波数温度係数と逆符号の周波数温度係数を有する、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項９】
第１通過帯域を有する第１フィルタと、
前記第１通過帯域より高い第２通過帯域を有する第２フィルタと、
を備え、
前記第１フィルタとして請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子を用いた、アンテナ共用器。
【請求項１０】
前記第２誘電膜は、前記櫛形電極の電極指の上面に設けられた第２部分を含む、請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項１１】
前記第２誘電膜の第２部分は前記第２誘電膜の第１部分より薄い、請求項１０に記載の弾性波素子。
【請求項１２】
前記第１誘電膜は前記櫛形電極の電極指の上面に接触する、請求項１０に記載の弾性波素子。
【請求項１３】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられて波長λのレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆う第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分と、前記櫛形電極の上において前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に設けられた第２部分とを含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速く、
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は、前記第２誘電膜の第２部分の膜厚より小さく、かつ、前記櫛形電極の厚さより小さい、弾性波素子。
【請求項１４】
前記第１誘電膜は０．２λから０．５λの厚さを有する、請求項１３に記載の弾性波素子。
【請求項１５】
前記第１誘電膜は二酸化ケイ素を含む、請求項１４に記載の弾性波素子。
【請求項１６】
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は前記櫛形電極の厚さの０．９倍未満である、請求項１３に記載の弾性波素子。
【請求項１７】
前記圧電基板は、ニオブ酸リチウム、水晶、タンタル酸リチウム及びニオブ酸カリウムのいずれか一つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
【請求項１８】
前記櫛形電極は複数の金属電極の積層構造を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
【請求項１９】
前記複数の金属電極はモリブデン電極及びアルミニウム電極を含む、請求項１８に記載の弾性波素子。
【請求項２０】
前記モリブデン電極はモリブデン以外にシリコンを含む、請求項１９に記載の弾性波素子。
【請求項２１】
前記アルミニウム電極はアルミニウム以外にマグネシウム、銅及びシリコンのいずれか一つを含む、請求項１９に記載の弾性波素子。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月27日(2015.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆う第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分と、前記櫛形電極の上において前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に設けられた第２部分とを含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速く、
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は前記第２誘電膜の第２部分の膜厚より大きい、弾性波素子。
【請求項２】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆い、かつ、前記櫛形電極の電極指の側面に接触する第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分と、前記櫛形電極の上において前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に設けられた第２部分とを含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速く、
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は前記第２誘電膜の第２部分の膜厚より大きい、弾性波素子。
【請求項３】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられてレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆い、かつ、前記櫛形電極の電極指の側面に接触する第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分を含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第２誘電膜は、前記櫛形電極の電極指の上面に設けられた第２部分を含み、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速く、
前記第２誘電膜の第２部分は前記第２誘電膜の第１部分より薄い、弾性波素子。
【請求項４】
前記第２誘電膜の膜厚は前記櫛形電極の膜厚より小さい、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記櫛形電極によって励振されるＳＨ波の速度は、前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度より速く、かつ、前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度より遅い、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第２誘電膜は、前記櫛形電極の電極指の側面に接触する、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１誘電膜は、前記圧電基板の周波数温度係数と逆符号の周波数温度係数を有する、請求項２又は３に記載の弾性波素子。
【請求項８】
第１通過帯域を有する第１フィルタと、
前記第１通過帯域より高い第２通過帯域を有する第２フィルタと、
を備え、
前記第１フィルタとして請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子を用いた、アンテナ共用器。
【請求項９】
圧電基板と、
前記圧電基板の上に設けられて波長λのレイリー波を主要弾性波として励振する櫛形電極と、
前記圧電基板の上方に設けられて前記櫛形電極を覆う第１誘電膜と、
前記櫛形電極の電極指間において前記圧電基板と前記第１誘電膜との間に設けられた第１部分と、前記櫛形電極の上において前記櫛形電極と前記第１誘電膜との間に設けられた第２部分とを含む第２誘電膜と、
を備え、
前記第１誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より遅く、
前記第２誘電膜を伝搬する横波の速度は、前記櫛形電極によって励振されるレイリー波の速度より速く、
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は、前記第２誘電膜の第２部分の膜厚より大きく、かつ、前記櫛形電極の厚さより小さい、弾性波素子。
【請求項１０】
前記第１誘電膜は０．２λから０．５λの厚さを有する、請求項９に記載の弾性波素子。
【請求項１１】
前記第１誘電膜は二酸化ケイ素を含む、請求項１０に記載の弾性波素子。
【請求項１２】
前記第２誘電膜の第１部分の膜厚は前記櫛形電極の厚さの０．９倍未満である、請求項９に記載の弾性波素子。
【請求項１３】
前記圧電基板は、ニオブ酸リチウム、水晶、タンタル酸リチウム及びニオブ酸カリウムのいずれか一つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
【請求項１４】
前記櫛形電極は複数の金属電極の積層構造を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
【請求項１５】
前記複数の金属電極はモリブデン電極及びアルミニウム電極を含む、請求項１４に記載の弾性波素子。
【請求項１６】
前記モリブデン電極はモリブデン以外にシリコンを含む、請求項１５に記載の弾性波素子。
【請求項１７】
前記アルミニウム電極はアルミニウム以外にマグネシウム、銅及びシリコンのいずれか一つを含む、請求項１５に記載の弾性波素子。
【国際調査報告】
2014020876.tif 000016
2014020876.tif 000017