(57)【要約】  反射器におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる、弾性波装置を提供する。  弾性波装置１は、圧電性基板２と、圧電性基板２上に設けられているＩＤＴ電極６と、弾性波伝搬方向を第１の方向ｘとしたときに、圧電性基板２上において、ＩＤＴ電極６の第１の方向ｘ両側に設けられている一対の反射器１３，１６とを備える。第１の方向ｘに直交する方向を第２の方向ｙとしたときに、一対の反射器１３，１６は第２の方向ｙに延びる複数の電極指１５，１８をそれぞれ有する。電極指１５，１８は第２の方向における第１の端部１５ｃ，１８ｃ及び第２の端部１５ｄ，１８ｄを有する。第２の端部１５ｄ，１８ｄの電極指幅は第１の端部１５ｃ，１８ｃの電極指幅より広い。電極指１５において、ある任意の位置における電極指幅は、該任意の位置よりも第１の端部１５ｃ，１８ｃに近い位置における電極指幅以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性基板と、
前記圧電性基板上に設けられているＩＤＴ電極と、
弾性波伝搬方向を第１の方向としたときに、前記圧電性基板上において、前記ＩＤＴ電極の前記第１の方向両側に設けられている一対の反射器と、
を備え、
前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記一対の反射器が、前記第２の方向に延びる複数の電極指をそれぞれ有し、
前記電極指が、前記第２の方向における一方端である第１の端部及び他方端である第２の端部を有し、
前記電極指の前記第１の方向に沿う寸法を電極指幅としたときに、前記電極指の前記第２の端部の前記電極指幅が前記第１の端部の前記電極指幅より広く、
前記電極指において、ある任意の位置における前記電極指幅が、該任意の位置よりも前記第１の端部に近い位置における前記電極指幅以上である、弾性波装置。
【請求項２】
前記電極指の前記電極指幅が、前記第１の端部から前記第２の端部に向かい連続的に広くなっている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記電極指の前記電極指幅が、前記第１の端部から前記第２の端部に向かい段階的に広くなっている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項４】
隣り合う前記電極指において、前記第１の端部及び前記第２の端部の前記第２の方向における位置の関係が互いに反対である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項５】
隣り合う前記電極指において、前記第１の端部及び前記第２の端部の前記第２の方向における位置の関係が互いに同じである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記ＩＤＴ電極が、互いに対向しており、かつ前記第１の方向に対して傾斜して延びている第１のバスバー及び第２のバスバーを有し、
前記一対の反射器が、互いに対向しており、前記電極指に接続されており、かつ前記第１の方向に対して傾斜して延びている第１のバスバー及び第２のバスバーをそれぞれ有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記ＩＤＴ電極が、互いに対向する第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指と、を有し、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、
前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域を有し、
前記交叉領域において、前記中央領域の前記第１のバスバー側に配置されており、かつ前記中央領域における音速より音速が低い第１の低音速領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に配置されており、かつ前記中央領域における音速より音速が低い第２の低音速領域とが設けられており、
前記ＩＤＴ電極において、前記中央領域における音速より音速が高い第１の高音速領域と、第２の高音速領域とが設けられており、前記第１の高音速領域が前記第１の低音速領域の前記第２の方向において外側に配置されており、前記第２の高音速領域が前記第２の低音速領域の前記第２の方向において外側に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記圧電性基板が、圧電体からなる圧電体層と、前記圧電体層に積層されており、かつ前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い低音速層と、前記低音速層に積層されており、かつ前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層と、を有し、
前記圧電体層上に前記ＩＤＴ電極及び前記一対の反射器が設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項９】
アンテナに接続されるアンテナ端子と、
前記アンテナ端子に共通接続されている複数のフィルタ装置と、
を備え、
前記複数のフィルタ装置のうち少なくとも１つのフィルタ装置が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置を含む、複合フィルタ装置。
【請求項１０】
前記弾性波装置を含む前記フィルタ装置が、複数の弾性波共振子を有するラダー型フィルタであり、
前記弾性波装置が、前記複数の弾性波共振子のうち、前記フィルタ装置の最も前記アンテナ端子側に位置する弾性波共振子である、請求項９に記載の複合フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波装置及び複合フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置が携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には弾性波装置の一例として、フィルタ装置が開示されている。このフィルタ装置は、高音速支持基板と、高音速支持基板上に積層された低音速膜と、低音速膜上に積層された圧電膜とで構成された圧電性基板上に、ＩＤＴ電極およびその弾性波伝搬方向両側に設けられた一対の反射器を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／２０８４４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弾性波装置においては、反射器における、ストップバンド上端に起因する不要波（ストップバンドによるレスポンス）が問題となる。ここで、ストップバンドとは、弾性波が周期構造の金属グレーティングに閉じ込められることにより弾性波の波長が一定となる領域をいう。このストップバンドレスポンスは、単層の圧電基板上にＩＤＴ電極及び反射器が設けられたフィルタ装置においても生じるが、特に、特許文献１に記載のフィルタ装置においては十分に抑制することができないほど大きく、減衰特性が劣化するという問題があった。また、このようなフィルタ装置を、他のフィルタ装置と一端同士を共通接続して複合フィルタ装置を構成した場合に、相手側フィルタ装置の挿入損失などのフィルタ特性を劣化させるおそれがあった。【０００５】
本発明の目的は、反射器におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる、弾性波装置及び複合フィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性波装置は、圧電性基板と、前記圧電性基板上に設けられているＩＤＴ電極と、弾性波伝搬方向を第１の方向としたときに、前記圧電性基板上において、前記ＩＤＴ電極の前記第１の方向両側に設けられている一対の反射器とを備え、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記一対の反射器が、前記第２の方向に延びる複数の電極指をそれぞれ有し、前記電極指が、前記第２の方向における一方端である第１の端部及び他方端である第２の端部を有し、前記電極指の前記第１の方向に沿う寸法を電極指幅としたときに、前記電極指の前記第２の端部の前記電極指幅が前記第１の端部の前記電極指幅より広く、前記電極指において、ある任意の位置における前記電極指幅が、該任意の位置よりも前記第１の端部に近い位置における前記電極指幅以上である。【０００７】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記電極指の前記電極指幅が、前記第１の端部から前記第２の端部に向かい連続的に広くなっている。【０００８】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記電極指の前記電極指幅が、前記第１の端部から前記第２の端部に向かい段階的に広くなっている。【０００９】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、隣り合う前記電極指において、前記第１の端部及び前記第２の端部の前記第２の方向における位置の関係が互いに反対である。この場合には、反射器をリフトオフ法により形成する際に、レジストパターンを剥離し易く、リフトオフ性がより一層向上し、反射器の形成不良が生じ難い。【００１０】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、隣り合う前記電極指において、前記第１の端部及び前記第２の端部の前記第２の方向における位置の関係が互いに同じである。【００１１】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向しており、かつ前記第１の方向に対して傾斜して延びている第１のバスバー及び第２のバスバーを有し、前記一対の反射器が、互いに対向しており、前記電極指に接続されており、かつ前記第１の方向に対して傾斜して延びている第１のバスバー及び第２のバスバーをそれぞれ有する。【００１２】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向する第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指とを有し、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域を有し、前記交叉領域において、前記中央領域の前記第１のバスバー側に配置されており、かつ前記中央領域における音速より音速が低い第１の低音速領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に配置されており、かつ前記中央領域における音速より音速が低い第２の低音速領域とが設けられており、前記ＩＤＴ電極において、前記中央領域における音速より音速が高い第１の高音速領域と、第２の高音速領域とが設けられており、前記第１の高音速領域が前記第１の低音速領域の前記第２の方向において外側に配置されており、前記第２の高音速領域が前記第２の低音速領域の前記第２の方向において外側に配置されている。この場合には、高次の横モードによるスプリアスを抑制することができ、かつ弾性波のエネルギーを閉じ込めることができる。【００１３】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電性基板が、圧電体からなる圧電体層と、前記圧電体層に積層されており、かつ前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い低音速層と、前記低音速層に積層されており、かつ前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層とを有し、前記圧電体層上に前記ＩＤＴ電極及び前記一対の反射器が設けられている。この場合には、弾性波のエネルギーを圧電体層側に効果的に閉じ込めることができる。【００１４】
本発明に係る複合フィルタ装置は、アンテナに接続されるアンテナ端子と、前記アンテナ端子に共通接続されている複数のフィルタ装置とを備え、前記複数のフィルタ装置のうち少なくとも１つのフィルタ装置が、本発明に従い構成された弾性波装置を含む。【００１５】
本発明に係る複合フィルタ装置のある特定の局面では、前記弾性波装置を含む前記フィルタ装置が、複数の弾性波共振子を有するラダー型フィルタであり、前記弾性波装置が、前記複数の弾性波共振子のうち、前記フィルタ装置の最も前記アンテナ端子側に位置する弾性波共振子である。この場合には、本発明に従い構成された弾性波装置を含むフィルタ装置とアンテナ端子に共通接続された他のフィルタ装置に対するストップバンドレスポンスの影響を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、反射器におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる、弾性波装置及び複合フィルタ装置を提供することができる。
【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波装置の模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態及び第１の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態及び第２の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態及び第２の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第７の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。
【図１３】図１３は、本発明の第８の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式図である。
【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】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的断面図である。なお、図１は、後述する図２中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【００２１】
弾性波装置１は圧電性基板２を有する。圧電性基板２上にはＩＤＴ電極６が設けられている。ＩＤＴ電極６に交流電圧を印加すると、弾性波が励振される。弾性波伝搬方向を第１の方向ｘとしたときに、当該方向ｘにおいて、ＩＤＴ電極６の両側には、一対の反射器１３，１６が設けられている。このように、本実施形態の弾性波装置１は弾性波共振子である。
【００２２】
ここで、圧電性基板２は、高音速層５、低音速層４及び圧電体層３が積層された積層基板である。圧電体層３は、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶や、適宜の圧電セラミックスからなる。
【００２３】
低音速層４は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化タンタルまたは酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料などからなる。なお、低音速層４の材料は、相対的に低音速、つまり圧電体層３を伝搬する弾性波の音速よりもバルク波の音速が低い材料であればよい。
【００２４】
高音速層５は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、酸窒化ケイ素、ケイ素、ＤＬＣ膜またはダイヤモンドを主成分とする材料などからなる。なお、高音速層５の材料は、相対的に高音速、つまり圧電体層３を伝搬する弾性波の音速よりもバルク波の音速が高い材料であればよい。
【００２５】
本実施形態では、圧電体層３及び低音速層４は薄膜状の圧電体膜及び低音速膜である。他方、高音速層５は基板状の高音速基板である。なお、高音速層５は高音速膜であってもよく、高音速膜に支持基板がさらに積層されていてもよい。圧電性基板２は、上記のような積層基板ではなくともよく、圧電体からなる圧電基板であってもよい。
【００２６】
圧電性基板２が高音速層５、低音速層４及び圧電体層３が積層された積層構造を有することにより、弾性波のエネルギーを圧電体層３側に効果的に閉じ込めることができる。
【００２７】
ＩＤＴ電極６、反射器１３及び反射器１６は、圧電体層３上に設けられている。以下において、ＩＤＴ電極６及び一対の反射器１３，１６の詳細を説明する。
【００２８】
図２は、第１の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。なお、図２においては、ＩＤＴ電極及び反射器の部分をハッチングにより強調して示している。ＩＤＴ電極及び反射器以外の配線は省略している。後述する各模式的平面図においても同様である。
【００２９】
ＩＤＴ電極６は、互いに対向する第１のバスバー７ａ及び第２のバスバー７ｂを有する。ＩＤＴ電極６は、第１のバスバー７ａに一端が接続されている、複数の第１の電極指８ａを有する。さらに、ＩＤＴ電極６は、第２のバスバー７ｂに一端が接続されている、複数の第２の電極指８ｂを有する。第１の方向ｘに直交する方向を第２の方向ｙとしたときに、複数の第１の電極指８ａ及び複数の第２の電極指８ｂは第２の方向ｙに延びている。複数の第１の電極指８ａと複数の第２の電極指８ｂとは、互いに間挿し合っている。ＩＤＴ電極６は、第１の電極指８ａ及び第２の電極指８ｂが第１の方向ｘにおいて重なり合っている交叉領域を有する。
【００３０】
ＩＤＴ電極６は、第１のバスバー７ａに一端が接続されており、かつ複数の第２の電極指８ｂにギャップを介して対向している複数の第１のダミー電極指９ａを有する。ＩＤＴ電極６は、第２のバスバー７ｂに一端が接続されており、かつ複数の第１の電極指８ａにギャップを介して対向している複数の第２のダミー電極指９ｂを有する。なお、ＩＤＴ電極６は、第１のダミー電極指９ａ及び第２のダミー電極指９ｂを有しなくともよい。
【００３１】
第１のバスバー７ａ及び第２のバスバー７ｂは、第１の方向ｘに対して傾斜して延びている。第１のバスバー７ａ及び第２のバスバー７ｂの第１の方向ｘに対する傾斜角度は、特に限定されないが、本実施形態では７．５°である。なお、第１のバスバー７ａ及び第２のバスバー７ｂは、第１の方向ｘに平行に延びていてもよい。
【００３２】
反射器１３は、互いに対向する第１のバスバー１４ａ及び第２のバスバー１４ｂを有する。第１のバスバー１４ａ及び第２のバスバー１４ｂは、第１の方向ｘに対して傾斜して延びている。なお、第１のバスバー１４ａ及び第２のバスバー１４ｂは、第１の方向ｘに平行に延びていてもよい。
【００３３】
反射器１３は、第１のバスバー１４ａ及び第２のバスバー１４ｂに接続されている複数の電極指１５を有する。第１の方向ｘに直交する方向を第２の方向ｙとしたときに、複数の電極指１５は第２の方向ｙに延びている。なお、本明細書において、反射器の電極指が第２の方向に延びているとは、第１のバスバーと第２のバスバーとを結び、かつ第２の方向に延びる部分を電極指が含むことをいう。
【００３４】
複数の電極指１５は、第２の方向ｙにおける一方端である第１の端部１５ｃ及び他方端である第２の端部１５ｄを有する。本実施形態では、全ての電極指１５の第１の端部１５ｃは第１のバスバー１４ａ側の端部であり、第２の端部１５ｄは第２のバスバー１４ｂ側の端部である。
【００３５】
電極指１５においては、電極指１５の第１の方向ｘに沿う寸法を電極指幅としたときに、電極指１５の第２の端部１５ｄの電極指幅は第１の端部１５ｃの電極指幅より広い。さらに、電極指１５における第１の端部１５ｃと第２の端部１５ｄとの間の部分において、ある任意の位置の部分の電極指幅は、該部分よりも第１の端部１５ｃ側に位置する部分の電極指幅よりも広い。より具体的には、本実施形態では、反射器１３の電極指幅は、第１の端部１５ｃから第２の端部１５ｄに向かい連続的に広くなっている。ここで、電極指１５は、平面視における電極指１５の外周縁の一部であり、第１の端部１５ｃと第２の端部１５ｄとを結ぶ第１の辺部分１５ｅ及び第２の辺部分１５ｆを有する。第１の辺部分１５ｅ及び第２の辺部分１５ｆは、それぞれ第２の方向ｙに対して傾斜して延びている。なお、第１の辺部分１５ｅ及び第２の辺部分１５ｆのうち少なくとも一方が、第２の方向ｙに対して傾斜して延びていればよい。第１の辺部分１５ｅまたは第２の辺部分１５ｆは段差部を有していてもよく、電極指１５は、電極指幅が段階的に広くなる部分を含んでいてもよい。
【００３６】
図２に示すように、隣り合う電極指１５において、第１の端部１５ｃ及び第２の端部１５ｄの第２の方向ｙにおける位置の関係は互いに同じである。よって、反射器１３においては、隣り合う電極指１５において、電極指幅が広くなる方向が互いに同じである。
【００３７】
同様に、反射器１６も、第１のバスバー１７ａ、第２のバスバー１７ｂ及び複数の電極指１８を有する。複数の電極指１８は、第１のバスバー１７ａに接続されている第１の端部１８ｃ及び第２のバスバー１７ｂに接続されている第２の端部１８ｄを有する。反射器１６は、反射器１３と同様に構成されている。
【００３８】
ＩＤＴ電極６及び一対の反射器１３，１６は、複数の金属層が積層された積層金属膜からなっていてもよく、あるいは、単層の金属膜からなっていてもよい。ＩＤＴ電極６及び一対の反射器１３，１６は、例えば、リフトオフ法により形成することができる。
【００３９】
本実施形態の特徴は、反射器１３の電極指１５が第１の端部１５ｃから第２の端部１５ｄに向かい連続的に広くなっており、反射器１６の電極指１８が第１の端部１８ｃから第２の端部１８ｄに向かい連続的に広くなっていることにある。それによって、反射器１３及び反射器１６におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる。これを、本実施形態と第１の比較例とを比較することにより、以下において説明する。
【００４０】
ここで、上述したように、ストップバンドレスポンスとは、ストップバンド（弾性波が周期構造の金属グレーティングに閉じ込められることにより弾性波の波長が一定となる領域）上端に起因する不要波である。なお、第１の比較例の弾性波装置は、反射器の電極指幅が第２の方向ｙにおいて変化していない点において、本実施形態と異なる。
【００４１】
第１の実施形態の構成を有する弾性波装置及び第１の比較例の弾性波装置を作製した。各弾性波装置の設計パラメータは下記の表１に示す通りである。なお、ＩＤＴ電極の交叉領域の第２の方向ｙに沿う寸法を交叉幅とする。各弾性波装置のリターンロスを測定した。この結果を図３に示す。
【００４２】
【表１】
2019003909.tif 000003
【００４３】
図３は、第１の実施形態及び第１の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。実線は第１の実施形態の結果を示し、破線は第１の比較例の結果を示す。
【００４４】
第１の比較例において、２７００ＭＨｚ〜２７５０ＭＨｚ付近に大きなストップバンドレスポンスが生じていることがわかる。これに対して、第１の実施形態においては、ストップバンドレスポンスが小さいことがわかる。
【００４５】
図２に示すように、第１の実施形態においては、反射器１３における電極指１５の第１の辺部分１５ｅ及び第２の辺部分１５ｆは、第２の方向ｙに対して傾斜して延びている。そのため、電極指１５の第２の方向ｙにおけるそれぞれの部分において、ＩＤＴ電極６において励振された弾性波を反射する位置が異なっている。反射器１６の電極指１８においても同様である。それによって、弾性波の反射の状態を、ストップバンドレスポンスが小さくなるような状態とすることができる。従って、図３に示したように、ストップバンドレスポンスを抑制することができる。
【００４６】
電極指１５の第１の端部１５ｃにおける電極指幅をＷ１とし、第２の端部１５ｄにおける電極指幅をＷ２としたときに、Ｗ１／Ｗ２は、０．２８以上、０．８２以下であることが好ましい。この場合には、ストップバンドレスポンスを効果的に抑制することができる。特に、Ｗ１／Ｗ２は、０．４３以上、０．５４以下であることが好ましい。この場合には、反射器１３を形成し易く、かつ、ストップバンドレスポンスを効果的に抑制することができる。
【００４７】
図４は、第２の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【００４８】
本実施形態は、反射器２３の隣り合う電極指１５において、第１の端部１５ｃ及び第２の端部１５ｄの第２の方向ｙにおける位置の関係が互いに反対である点で、第１の実施形態と異なる。反射器２３では、第１の端部１５ｃが第１のバスバー１４ａ側に位置する電極指１５及び第２の端部１５ｄが第１のバスバー１４ａ側に位置する電極指１５が交互に並んでいる。隣り合う電極指１５において、電極指幅が広くなる方向は互いに反対である。反射器２６においても同様である。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
【００４９】
図５は、第２の実施形態及び第１の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。実線は第２の実施形態の結果を示し、破線は第１の比較例の結果を示す。なお、図５における第１の比較例は、図３で示した第１の比較例と同じ弾性波装置である。
【００５０】
図５に示すように、第１の比較例におけるストップバンドレスポンスよりも、第２の実施形態におけるストップバンドレスポンスが小さいことがわかる。
【００５１】
図４に示すＩＤＴ電極６、反射器２３及び反射器２６は、第１の実施形態と同様に、例えば、リフトオフ法により形成することができる。リフトオフ法においては、圧電性基板２上にフォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成する。次に、レジストパターン上に、ＩＤＴ電極６、反射器２３及び反射器２６用の金属膜を形成する。次に、レジストパターンを、レジストパターン上に形成されている金属膜と共に剥離する。これにより、ＩＤＴ電極６、反射器２３及び反射器２６を形成することができる。
【００５２】
ここで、反射器２３は、第１のバスバー１４ａ、第２のバスバー１４ｂ及び複数の電極指１５により囲まれた複数の開口部を有する。各開口部の第１の方向ｘに沿う寸法を、各開口部の幅とする。本実施形態においては、上述したように、隣り合う電極指１５において、電極指幅が広くなる方向が互いに反対である。よって、各開口部の幅は、第１のバスバー１４ａ側及び第２のバスバー１４ｂ側の両方において広い。これにより、反射器２３の形成において、各開口部に相当する部分のレジストパターンを剥離し易く、リフトオフ性がより一層向上するため、形成不良が生じ難い。反射器２６においても同様である。
【００５３】
図６は、第３の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【００５４】
本実施形態の弾性波装置３１は、ピストンモードを利用する弾性波共振子である。なお、ＩＤＴ電極３６の第１のバスバー３７ａ及び第２のバスバー３７ｂは第１の方向ｘに平行に延びている。
【００５５】
ＩＤＴ電極３６における交叉領域Ａは、第２の方向ｙにおける中央側に位置している中央領域Ｂを有する。交叉領域Ａの第２の方向ｙにおける両端部を含む位置に、中央領域Ｂにおける音速より音速が低い第１の低音速領域Ｃａ及び第２の低音速領域Ｃｂが設けられている。第１の低音速領域Ｃａは、中央領域Ｂの第１のバスバー３７ａ側に配置されている。第２の低音速領域Ｃｂは、中央領域Ｂの第２のバスバー３７ｂ側に配置されている。
【００５６】
第１の電極指３８ａは、中央領域Ｂの第１のバスバー３７ａ側及び第２のバスバー３７ｂ側において、他の部分よりも電極指幅が広い幅広部３９ａを有する。第２の電極指３８ｂにおいても同様である。それによって、中央領域Ｂにおける音速よりも第１の低音速領域Ｃａ及び第２の低音速領域Ｃｂにおける音速が低くされている。なお、第１の低音速領域Ｃａ及び第２の低音速領域Ｃｂにおける構成は上記に限定されず、例えば、第１の電極指３８ａ上及び第２の電極指３８ｂ上に質量付加膜が設けられることにより、音速が低くされていてもよい。
【００５７】
ＩＤＴ電極３６において、中央領域Ｂにおける音速より音速が高い第１の高音速領域Ｄａと、第２の高音速領域Ｄｂとが設けられている。第１の高音速領域Ｄａは、第１の低音速領域Ｃａの第２の方向ｙにおいて外側に配置されている。第２の高音速領域Ｄｂは、第２の低音速領域Ｃｂの第２の方向ｙにおいて外側に配置されている。
【００５８】
より具体的には、第１のバスバー３７ａは、第１の方向ｘに沿い並んでいる複数の開口部３２を有する。第１の高音速領域Ｄａは、第２の電極指３８ｂと第１のバスバー３７ａとのギャップ領域から開口部３２までを含む領域である。開口部３２は、第２の方向ｙにおいて第２の電極指３８ｂに対向する位置に配置されており、かつ第２の方向ｙにおける第１の電極指３８ａの延長線上には設けられていない。なお、開口部３２の配置は上記に限定されない。
【００５９】
複数の開口部３２が設けられている領域においては、第１の電極指３８ａの第２の方向ｙにおける延長線上にのみＩＤＴ電極３６用の金属膜が設けられている。第２の電極指３８ｂと第１のバスバー３７ａとのギャップ領域においては、複数の第１の電極指３８ａのみが設けられている。よって、第１の高音速領域Ｄａにおける平均音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも高い。
【００６０】
なお、第１のバスバー３７ａは、必ずしも開口部３２を有していなくともよく、第１の高音速領域Ｄａは、第２の電極指３８ｂと第１のバスバー３７ａとのギャップ領域のみにより構成されていてもよい。
【００６１】
第２の高音速領域Ｄｂも、第２の低音速領域Ｃｂの第２の方向ｙにおける外側において、第１の高音速領域Ｄａと同様に構成されている。ここで、中央領域Ｂにおける音速をＶ１、第１の低音速領域Ｃａ及び第２の低音速領域Ｃｂにおける音速をＶ２、第１の高音速領域Ｄａ及び第２の高音速領域Ｄｂにおける音速をＶ３としたときに、各音速の関係はＶ２＜Ｖ１＜Ｖ３である。この関係を図６に示す。なお、図６に示すＶ１〜Ｖ３の音速関係においては、左側に向かうほど音速が高いことを示す。
【００６２】
弾性波装置３１において、中央領域Ｂ、第１の低音速領域Ｃａ及び第１の高音速領域Ｄａがこの順序で配置されており、かつ中央領域Ｂ、第２の低音速領域Ｃｂ及び第２の高音速領域Ｄｂがこの順序で配置されていることにより、高次の横モードによるスプリアスを抑制することができ、かつ弾性波のエネルギーを閉じ込めることができる。
【００６３】
反射器４３の第１のバスバー４４ａ及び第２のバスバー４４ｂは第１の方向ｘに平行に延びている。電極指４５の第１の辺部分４５ｅは第２の方向ｙに平行に延びており、第２の辺部分４５ｆは第２の方向ｙに対して傾斜して延びている。隣り合う電極指４５において、電極指幅が広くなる方向は互いに同じである。反射器４６も、反射器４３と同様の構成を有する。
【００６４】
反射器４３及び反射器４６が上記構成を有するため、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、反射器４３及び反射器４６におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる。これを、本実施形態と第２の比較例とを比較することにより、以下において説明する。
【００６５】
なお、第２の比較例の弾性波装置は、反射器の電極指幅が第２の方向において変化していない点において、本実施形態と異なる。
【００６６】
第３の実施形態の構成を有する弾性波装置及び第２の比較例の弾性波装置を作製した。各弾性波装置の設計パラメータは下記の表２に示す通りである。各弾性波装置のリターンロスを測定した。この結果を図７に示す。
【００６７】
【表２】
2019003909.tif 000004
【００６８】
図７は、第３の実施形態及び第２の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。実線は第３の実施形態の結果を示し、破線は第２の比較例の結果を示す。
【００６９】
第２の比較例において、２７００ＭＨｚ〜２７７０ＭＨｚ付近に大きなストップバンドレスポンスが生じていることがわかる。これに対して、第３の実施形態においては、ストップバンドレスポンスが小さいことがわかる。
【００７０】
図６に示すように、第３の実施形態においては、反射器４３は、電極指４５における、第２の方向ｙに対して傾斜して延びている第２の辺部分４５ｆがＩＤＴ電極３６側に位置するように配置されている。反射器４６も、電極指４８における、第２の方向ｙに対して傾斜して延びている辺部分がＩＤＴ電極３６側に位置するように配置されている。なお、反射器４３及び反射器４６の配置の方向は上記に限定されない。例えば、反射器４３は、第２の方向ｙに平行に延びている第１の辺部分４５ｅがＩＤＴ電極３６側に位置するように配置されていてもよい。
【００７１】
図８は、第４の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【００７２】
本実施形態は、反射器５３の隣り合う電極指４５において、電極指幅が広くなる方向が互いに反対であり、反射器５６の隣り合う電極指４８において、電極指幅が広くなる方向が互いに反対である点において、第３の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第３の実施形態の弾性波装置３１と同様の構成を有する。
【００７３】
図９は、第４の実施形態及び第２の比較例の弾性波装置のリターンロスを示す図である。実線は第４の実施形態の結果を示し、破線は第２の比較例の結果を示す。なお、図９における第２の比較例は、図７で示した第２の比較例と同じ弾性波装置である。
【００７４】
図９に示すように、第２の比較例におけるストップバンドレスポンスよりも、第４の実施形態におけるストップバンドレスポンスが小さいことがわかる。
【００７５】
本実施形態においても、図８に示す反射器５３及び反射器５６を、例えばリフトオフ法により形成することができる。このとき、第２の実施形態と同様に、各開口部に相当する部分のレジストパターンを剥離し易く、形成不良が生じ難い。
【００７６】
図１０は、第５の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【００７７】
本実施形態は、反射器６３の電極指幅が、第１の端部６５ｃから第２の端部６５ｄに向かい段階的に広くなっており、反射器６６の電極指幅が、第１の端部から第２の端部に向かい段階的に広くなっている点において、第３の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第３の実施形態の弾性波装置３１と同様の構成を有する。
【００７８】
反射器６３における電極指６５の第１の辺部分６５ｅは、第３の実施形態と同様に、第２の方向ｙに平行に延びている。第２の辺部分６５ｆは複数の段差部６５ｇを有する。反射器６３の電極指幅は、電極指６５の第１の端部６５ｃ側から第２の端部６５ｄ側に向かい、段差部６５ｇを経て段階的に広くなっている。このように、電極指６５における第１の端部６５ｃと第２の端部６５ｄとの間の部分において、ある任意の位置の部分の電極指幅は、該部分よりも第１の端部６５ｃ側に位置する部分の電極指幅以上である。反射器６６においても同様である。
【００７９】
本実施形態においては、反射器６３の電極指幅は、電極指６５における隣り合う段差部６５ｇ間においては変化していない。なお、第２の辺部分６５ｆは、隣り合う段差部６５ｇ間において第２の方向ｙに対して傾斜して延びており、電極指幅が連続的に変化していてもよい。第１の辺部分６５ｅも複数の段差部６５ｇを有していてもよい。
【００８０】
本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、電極指６５及び電極指６８の第２の方向ｙにおけるそれぞれの部分において、弾性波を反射する位置が異なっている。それによって、弾性波の反射の状態を、ストップバンドレスポンスが小さくなるような状態とすることができる。従って、反射器６３及び反射器６６におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる。
【００８１】
図１１は、第６の実施形態におけるＩＤＴ電極及び反射器付近を示す模式的平面図である。
【００８２】
本実施形態は、ＩＤＴ電極７６の構成が第４の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置７１は、第４の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
【００８３】
ＩＤＴ電極７６の第１のバスバー７７ａ及び第２のバスバー７７ｂは、平面視において、略菱形の形状のうちそれぞれ２辺を構成するように屈曲している。第１のバスバー７７ａには、複数の第１のダミー電極指９ａの一端及び複数の第１の電極指７８ａの一端が接続されている。第２のバスバー７７ｂには、複数の第２のダミー電極指９ｂの一端及び複数の第２の電極指７８ｂの一端が接続されている。第１の方向ｘにおいてＩＤＴ電極７６の中央から外側に向かうにつれて、第１の電極指７８ａ及び第２の電極指７８ｂは短くなっている。それによって、第１の方向ｘにおいてＩＤＴ電極７６の中央から外側に向かうにつれて、ＩＤＴ電極７６の交叉幅は狭くなっている。
【００８４】
弾性波装置７１は、第４の実施形態と同様の反射器５３及び反射器５６を有する。よって、電極指４５及び電極指４８の第２の方向ｙにおけるそれぞれの部分において、弾性波を反射する位置が異なっている。従って、本実施形態においても、反射器５３及び反射器５６におけるストップバンドレスポンスを抑制することができる。
【００８５】
図１２は、第７の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式的回路図である。
【００８６】
複合フィルタ装置８１は、アンテナに接続されるアンテナ端子８３と、アンテナ端子８３に共通接続されている複数のフィルタ装置としての、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａ及び第２の帯域通過型フィルタ８２Ｂを有する。複合フィルタ装置８１は、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａに接続されている信号端子８４を有する。第１の帯域通過型フィルタ８２Ａは、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する直列腕共振子Ｓ３を含む。
【００８７】
第１の帯域通過型フィルタ８２Ａ及び第２の帯域通過型フィルタ８２Ｂの通過帯域は互いに異なる。第１の帯域通過型フィルタ８２Ａ及び第２の帯域通過型フィルタ８２Ｂは、送信フィルタであってもよく、受信フィルタであってもよい。
【００８８】
第１の帯域通過型フィルタ８２Ａは、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有するラダー型フィルタである。より具体的には、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａは、信号端子８４とアンテナ端子８３との間に接続されている直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２及び上記直列腕共振子Ｓ３を有する。直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２との間の接続点とグラウンド電位との間には、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２と直列腕共振子Ｓ３との間の接続点とグラウンド電位との間には、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。なお、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａの回路構成は上記に限定されない。
【００８９】
他方、ブロック図により示されている第２の帯域通過型フィルタ８２Ｂの回路構成は、特に限定されない。
【００９０】
複合フィルタ装置８１は、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａにおいて、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する直列腕共振子Ｓ３を含むため、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａにおけるストップバンドレスポンスを抑制することができる。
【００９１】
本実施形態のように、上記直列腕共振子Ｓ３は、最もアンテナ端子８３側に設けられている弾性波共振子であることが好ましい。それによって、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａにおけるストップバンドレスポンスの第２の帯域通過型フィルタ８２Ｂに対する影響を効果的に抑制することができる。
【００９２】
なお、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａの全ての弾性波共振子が、第１〜第６の実施形態に係る弾性波装置のいずれかと同様の構成を有する弾性波共振子であってもよい。第２の帯域通過型フィルタ８２Ｂも、第１〜第６の実施形態に係る弾性波装置のいずれかと同様の構成を有する弾性波共振子を含んでいてもよい。
【００９３】
図１３は、第８の実施形態に係る複合フィルタ装置の模式図である。
【００９４】
本実施形態の複合フィルタ装置９１はマルチプレクサである。複合フィルタ装置９１は、アンテナ端子８３に接続された第７の実施形態における第１の帯域通過型フィルタ８２Ａを有する。複合フィルタ装置９１は、アンテナ端子８３に第１の帯域通過型フィルタ８２Ａと共通接続されている、第２の帯域通過型フィルタ９２Ｂ及び第３の帯域通過型フィルタ９２Ｃを有する。第１の帯域通過型フィルタ８２Ａ、第２の帯域通過型フィルタ９２Ｂ及び第３の帯域通過型フィルタ９２Ｃは、互いに通過帯域が異なる。なお、複合フィルタ装置９１は、アンテナ端子８３に接続された、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａ、第２の帯域通過型フィルタ９２Ｂ及び第３の帯域通過型フィルタ９２Ｃ以外のフィルタ装置も有していてもよい。なお、アンテナ端子８３に共通接続されたフィルタ装置の個数は特に限定されない。複合フィルタ装置９１は、例えば、キャリアアグリゲーションなどに用いることができる。
【００９５】
本実施形態においても、第７の実施形態と同様に、第１の帯域通過型フィルタ８２Ａにおけるストップバンドレスポンスを抑制することができる。第１の帯域通過型フィルタ８２Ａとアンテナ端子８３に共通接続された、第２の帯域通過型フィルタ９２Ｂ、第３の帯域通過型フィルタ９２Ｃや他のフィルタ装置に対するストップバンドレスポンスの影響を効果的に抑制することができる。
【００９６】
なお、第２の帯域通過型フィルタ９２Ｂ、第３の帯域通過型フィルタ９２Ｃや他のフィルタ装置も、第１〜第６の実施形態に係る弾性波装置のいずれかと同様の構成を有する弾性波共振子を含んでいてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１…弾性波装置
２…圧電性基板
３…圧電体層
４…低音速層
５…高音速層
６…ＩＤＴ電極
７ａ，７ｂ…第１，第２のバスバー
８ａ，８ｂ…第１，第２の電極指
９ａ，９ｂ…第１，第２のダミー電極指
１３…反射器
１４ａ，１４ｂ…第１，第２のバスバー
１５…電極指
１５ｃ，１５ｄ…第１，第２の端部
１５ｅ，１５ｆ…第１，第２の辺部分
１６…反射器
１７ａ，１７ｂ…第１，第２のバスバー
１８…電極指
１８ｃ，１８ｄ…第１，第２の端部
２３，２６…反射器
３１…弾性波装置
３２…開口部
３６…ＩＤＴ電極
３７ａ，３７ｂ…第１，第２のバスバー
３８ａ，３８ｂ…第１，第２の電極指
３９ａ…幅広部
４３…反射器
４４ａ，４４ｂ…第１，第２のバスバー
４５…電極指
４５ｅ，４５ｆ…第１，第２の辺部分
４６…反射器
４８…電極指
５３，５６…反射器
６３…反射器
６５…電極指
６５ｃ，６５ｄ…第１，第２の端部
６５ｅ，６５ｆ…第１，第２の辺部分
６５ｇ…段差部
６６…反射器
６８…電極指
７１…弾性波装置
７６…ＩＤＴ電極
７７ａ，７７ｂ…第１，第２のバスバー
７８ａ，７８ｂ…第１，第２の電極指
８１…複合フィルタ装置
８２Ａ，８２Ｂ…第１，第２の帯域通過型フィルタ
８３…アンテナ端子
８４…信号端子
９１…複合フィルタ装置
９２Ｂ，９２Ｃ…第２，第３の帯域通過型フィルタ
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ３…直列腕共振子
【図１】
2019003909.tif 000005
【図２】
2019003909.tif 000006
【図３】
2019003909.tif 000007
【図４】
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【図５】
2019003909.tif 000009
【図６】
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【図７】
2019003909.tif 000011
【図８】
2019003909.tif 000012
【図９】
2019003909.tif 000013
【図１０】
2019003909.tif 000014
【図１１】
2019003909.tif 000015
【図１２】
2019003909.tif 000016
【図１３】
2019003909.tif 000017
【国際調査報告】
2019003909.tif 000018
2019003909.tif 000019
2019003909.tif 000020
2019003909.tif 000021