(57)【要約】  通過帯域の特性劣化を抑えつつ、通過帯域よりも高周波側に発生する高次モードの温度による変化を小さくする。弾性波装置（１）において、第１端子（１０１）に電気的に最も近いアンテナ端共振子は、第１弾性波共振子（３Ａ）である。第１弾性波共振子（３Ａ）及び第２弾性波共振子（３Ｂ）の各々において、圧電体層の厚さが、弾性波の波長をλとしたときに、３．５λ以下である。第１弾性波共振子（３Ａ）と第２弾性波共振子（３Ｂ）は、第１条件と第２条件と第３条件とのうちの少なくとも１つを満たす。第１条件は、第１弾性波共振子（３Ａ）が、圧電体層とＩＤＴ電極との間に設けられた誘電体膜を更に含み、第２弾性波共振子（３Ｂ）が、誘電体膜を含まない、という条件である。
2019138812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ端子である第１端子と、前記第１端子とは異なる第２端子との間に設けられる弾性波装置であって、
複数の弾性波共振子を備え、
前記複数の弾性波共振子は、
前記第１端子と前記第２端子とを結ぶ第１経路上に設けられた複数の直列腕共振子と、
前記第１経路上の複数のノードそれぞれとグラウンドとを結ぶ複数の第２経路上に設けられた複数の並列腕共振子と、を含み、
前記複数の弾性波共振子のうち前記第１端子に電気的に最も近い弾性波共振子をアンテナ端共振子とした場合に、
前記アンテナ端共振子は、第１弾性波共振子であり、
前記複数の弾性波共振子のうち前記アンテナ端共振子以外の少なくとも１つの弾性波共振子は、第２弾性波共振子であり、
前記第１弾性波共振子及び前記第２弾性波共振子の各々は、
圧電体層と、
前記圧電体層上に形成されており複数の電極指を有するＩＤＴ電極と、
前記圧電体層を挟んで前記ＩＤＴ電極とは反対側に位置しており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速である高音速部材と、を含み、
前記圧電体層の厚さが、前記ＩＤＴ電極の前記複数の電極指の周期である電極指周期で定まる弾性波の波長をλとしたときに、３．５λ以下であり、
前記第１弾性波共振子と前記第２弾性波共振子は、第１条件と第２条件と第３条件とのうちの少なくとも１つを満たし、
前記第１条件は、前記第１弾性波共振子が、前記圧電体層と前記ＩＤＴ電極との間に設けられた誘電体膜を更に含み、前記第２弾性波共振子が、前記誘電体膜を含まない、若しくは、前記第１弾性波共振子の誘電体膜の厚みより薄い厚みを有する誘電体膜を更に含む、という条件であり、
前記第２条件は、前記第１弾性波共振子の前記ＩＤＴ電極の電極指の電極指長手方向における単位長さ当たりの質量が、前記第２弾性波共振子の前記ＩＤＴ電極の電極指の電極指長手方向における前記単位長さ当たりの質量よりも小さい、という条件であり、
前記第３条件は、前記第１弾性波共振子の前記圧電体層のカット角が、前記第２弾性波共振子の前記圧電体層のカット角よりも大きい、という条件である、
弾性波装置。
【請求項２】
前記複数の弾性波共振子のうち前記アンテナ端共振子を含む少なくとも１つの弾性波共振子は、前記第１弾性波共振子であり、
前記複数の弾性波共振子のうち前記少なくとも１つの弾性波共振子以外の弾性波共振子は、前記第２弾性波共振子であり、
前記第１弾性波共振子は、前記第２弾性波共振子とは異なるチップである、
請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１弾性波共振子又は前記第２弾性波共振子が、前記高音速部材と前記圧電体層との間に設けられており前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜を含む、
請求項１又は２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記圧電体層の材料がリチウムタンタレート又はリチウムニオベイトであり、
前記低音速膜の材料が酸化ケイ素であり、
前記高音速部材の材料がシリコンである、
請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記高音速部材は、
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速である高音速膜と、
前記高音速膜を支持する支持基板と、を含み、
前記第１弾性波共振子及び前記第２弾性波共振子の各々は、前記高音速膜上に形成されている前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜を含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記圧電体層の材料が、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトであり、
前記低音速膜の材料が、酸化ケイ素と、ガラスと、酸窒化ケイ素と、酸化タンタルと、酸化ケイ素にフッ素、炭素又はホウ素を加えた化合物と、からなる群から選択される少なくとも１種の材料であり、
前記高音速膜の材料が、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシア、ダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも１種の材料である、
請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記第１弾性波共振子及び前記第２弾性波共振子の各々は、前記高音速部材と前記圧電体層との間に設けられており前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜を更に含み、
前記高音速部材は、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速である高音速支持基板である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記複数の直列腕共振子のうち１つの直列腕共振子が、前記複数の並列腕共振子よりも前記第１端子に電気的に近く、
前記１つの直列腕共振子が、前記アンテナ端共振子である、
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】
前記複数の直列腕共振子のうち１つの直列腕共振子と前記複数の並列腕共振子のうち１つの並列腕共振子とが、前記第１端子と直接的に接続されており、
前記１つの直列腕共振子と前記１つの並列腕共振子との少なくとも一方が、前記アンテナ端共振子である、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の弾性波装置からなる第１フィルタと、
前記第１端子と前記第１端子とは異なる第３端子との間に設けられた第２フィルタと、を備え、
前記第１フィルタの通過帯域が、前記第２フィルタの通過帯域よりも低周波数域である、
マルチプレクサ。
【請求項１１】
前記複数の弾性波共振子からなる共振子群を複数備え、
前記複数の共振子群では、前記第１端子が共通端子であり、かつ、前記第２端子が個別端子であり、
前記複数の共振子群の前記アンテナ端共振子が１チップに集積されている、
請求項１０に記載のマルチプレクサ。
【請求項１２】
前記第１フィルタの前記通過帯域の最小周波数が、前記第２フィルタの前記通過帯域の最大周波数よりも高い、
請求項１０又は１１に記載のマルチプレクサ。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに接続された増幅回路と、を備える、
高周波フロントエンド回路。
【請求項１４】
請求項１３に記載された高周波フロントエンド回路と、
アンテナで受信される高周波信号を処理する信号処理回路と、を備え、
前記高周波フロントエンド回路は、前記アンテナと前記信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、及び通信装置に関する。本発明は、特に、複数の弾性波共振子を備える弾性波装置、この弾性波装置を備えるマルチプレクサ、このマルチプレクサを備える高周波フロントエンド回路、及び、この高周波フロントエンド回路を備える通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電膜を有する弾性表面波装置（弾性波共振子）が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１に記載された弾性表面波装置は、支持基板と、高音速膜と、低音速膜と、圧電膜と、ＩＤＴ電極とを備える。高音速膜は、圧電膜を伝搬する弾性波の音速より、高音速膜を伝搬するバルク波の音速が高速となる膜である。低音速膜は、高音速膜上に積層されており、圧電膜を伝搬する弾性波の音速より、低音速膜を伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。圧電膜は、圧電性を有し、低音速膜上に積層されている。ＩＤＴ電極は、圧電膜上に形成されている。特許文献１に記載された弾性表面波装置では、Ｑ値を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０８６６３９号
【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に記載された従来の弾性波共振子のように、高音速膜、低音速膜、及び圧電膜の積層構造が用いられる場合、通過帯域よりも高周波側に高次モードが発生する。さらに、温度が変化すると、高次モードが発生する周波数が変化する。このため、例えば、従来の弾性波共振子を複数用いて弾性波装置を構成した場合、温度によっては、アンテナに対して弾性波装置と共通に接続されている高周波側フィルタの通過帯域に、上記高次モードに起因したリップルが発生することがある。【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であり、本発明の目的は、通過帯域の特性劣化を抑えつつ、通過帯域よりも高周波側に発生する高次モードの温度による変化を小さくすることができる弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、及び通信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】
本発明の一態様に係る弾性波装置は、アンテナ端子である第１端子と、前記第１端子とは異なる第２端子との間に設けられる。前記弾性波装置は、複数の弾性波共振子を備える。前記複数の弾性波共振子は、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕共振子とを含む。前記複数の直列腕共振子は、前記第１端子と前記第２端子とを結ぶ第１経路上に設けられている。前記複数の並列腕共振子は、前記第１経路上の複数のノードそれぞれとグラウンドとを結ぶ複数の第２経路上に設けられている。前記複数の弾性波共振子のうち前記第１端子に電気的に最も近い弾性波共振子をアンテナ端共振子とした場合に、前記アンテナ端共振子は、第１弾性波共振子である。前記複数の弾性波共振子のうち前記アンテナ端共振子以外の少なくとも１つの弾性波共振子は、第２弾性波共振子である。前記第１弾性波共振子及び前記第２弾性波共振子の各々は、圧電体層と、ＩＤＴ電極と、高音速部材とを含む。前記ＩＤＴ電極は、前記圧電体層上に形成されており、複数の電極指を有する。前記高音速部材は、前記圧電体層を挟んで前記ＩＤＴ電極とは反対側に位置している。前記高音速部材では、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速である。前記圧電体層の厚さが、前記ＩＤＴ電極の前記複数の電極指の周期である電極指周期で定まる弾性波の波長をλとしたときに、３．５λ以下である。前記第１弾性波共振子と前記第２弾性波共振子は、第１条件と第２条件と第３条件とのうちの少なくとも１つを満たす。前記第１条件は、前記第１弾性波共振子が、誘電体膜を更に含み、前記第２弾性波共振子が、前記誘電体膜を含まない、若しくは、前記第１弾性波共振子の誘電体膜の厚みより薄い厚みを有する誘電体膜を更に含む、という条件である。前記誘電体膜は、前記圧電体層と前記ＩＤＴ電極との間に設けられている。前記第２条件は、前記第１弾性波共振子の前記ＩＤＴ電極の電極指の電極指長手方向における単位長さ当たりの質量が、前記第２弾性波共振子の前記ＩＤＴ電極の電極指の電極指長手方向における前記単位長さ当たりの質量よりも小さい、という条件である。前記第３条件は、前記第１弾性波共振子の前記圧電体層のカット角が、前記第２弾性波共振子の前記圧電体層のカット角よりも大きい、という条件である。【０００８】
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、前記弾性波装置からなる第１フィルタと、第２フィルタとを備える。前記第２フィルタは、前記第１端子と前記第１端子とは異なる第３端子との間に設けられている。前記第１フィルタの通過帯域が、前記第２フィルタの通過帯域よりも低周波数域である。【０００９】
本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、前記マルチプレクサと、増幅回路とを備える。前記増幅回路は、前記マルチプレクサに接続されている。【００１０】
本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波フロントエンド回路と、信号処理回路とを備える。前記信号処理回路は、アンテナで受信される高周波信号を処理する。前記高周波フロントエンド回路は、前記アンテナと前記信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記態様に係る弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、及び通信装置によれば、通過帯域の特性劣化を抑えつつ、通過帯域よりも高周波側に発生する高次モードの温度による変化を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る弾性波装置の回路図である。
【図２】図２は、同上の弾性波装置を備える通信装置の構成図である。
【図３】図３Ａは、同上の弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図３Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図４】図４Ａは、同上の弾性波装置における第１弾性波共振子の要部平面図である。図４Ｂは、同上の弾性波装置における第１弾性波共振子を示し、図４ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５Ａは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の要部平面図である。図５Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子を示し、図５ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、同上の第１弾性波共振子に関し、誘電体膜の厚さとＴＣＦ（Temperature Coefficient of Frequency）との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、同上の第１弾性波共振子に関し、誘電体膜の厚さと比帯域との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の実施形態１の変形例１に係るマルチプレクサの回路図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態１の変形例２に係る弾性波装置の回路図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施形態１の変形例３に係る弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図１０Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図１１】図１１Ａは、本発明の実施形態２に係る弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図１１Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図１２】図１２は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、ＩＤＴ電極の厚さとＴＣＦとの関係を示すグラフである。
【図１３】図１３Ａは、本発明の実施形態３に係る弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図１３Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図１４】図１４は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、圧電体層のカット角と電気機械結合係数との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、圧電体層のカット角とＴＣＦとの関係を示すグラフである。
【図１６】図１６は、同上の弾性波共振子に関し、圧電体層のカット角と比帯域との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態１〜３に係る弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、及び通信装置について、図面を参照して説明する。
【００１４】
下記の実施形態等において説明する図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１３Ａ、及び図１３Ｂは、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１５】
（実施形態１）
（１）弾性波装置の全体構成
まず、実施形態１に係る弾性波装置１の全体構成について、図面を参照して説明する。
【００１６】
実施形態１に係る弾性波装置１は、図１に示すように、複数（図示例では９つ）の弾性波共振子３１〜３９を備える。複数の弾性波共振子３１〜３９は、複数（図示例では５つ）の直列腕共振子（弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９）と、複数（図示例では４つ）の並列腕共振子（弾性波共振子３２，３４，３６，３８）とを備える。
【００１７】
複数の弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９は、第１端子１０１（共通端子）と第２端子１０２（入出力端子）とを結ぶ第１経路ｒ１上に設けられている。第１経路ｒ１上において、複数の弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９は直列に接続されている。なお、複数の弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９の各々は、直列又は並列に接続された複数の共振子で構成されていてもよい。また、弾性波装置１では、第１経路ｒ１上に直列腕共振子以外の素子として、インダクタ又はキャパシタの機能を有する素子が配置されていてもよい。
【００１８】
複数の弾性波共振子３２，３４，３６，３８は、それぞれ、第１経路ｒ１上の複数のノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４とグラウンドとを結ぶ複数の第２経路ｒ２１，ｒ２２，ｒ２３，ｒ２４上に設けられている。なお、複数の弾性波共振子３２，３４，３６，３８の各々は、直列又は並列に接続された複数の共振子で構成されていてもよい。また、弾性波装置１では、第２経路ｒ２１，ｒ２２，ｒ２３，ｒ２４上の各々に、並列腕共振子以外の素子としてインダクタ又はキャパシタとしての機能を有する素子が配置されていてもよい。
【００１９】
複数の弾性波共振子３１〜３９は、上記の接続構成により、ラダー型のバンドパスフィルタを構成している。つまり、弾性波装置１は、ラダー型フィルタである。なお、弾性波共振子３２，３４，３６，３８の接続点とグラウンドとの間には、インダクタが接続されてもよい。
【００２０】
なお、弾性波装置１は、複数の弾性波共振子が弾性波伝搬方向に並んで配置された縦結合型のフィルタ構造を有してもよい。
【００２１】
実施形態１に係る弾性波装置１は、例えば所定の通過帯域を有する弾性波フィルタとして用いられる。また、実施形態１に係る弾性波装置１は、例えば、図２に示すようなマルチプレクサ１００に用いられる。
【００２２】
（２）弾性波共振子
次に、実施形態１に係る弾性波装置１の各構成要素について、図面を参照して説明する。
【００２３】
弾性波装置１は、上述したように、複数の弾性波共振子３１〜３９として、複数の直列腕共振子（弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９）と、複数の並列腕共振子（弾性波共振子３２，３４，３６，３８）とを備える。複数の弾性波共振子３１〜３９の各々は、弾性表面波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）共振子である。
【００２４】
複数の弾性波共振子３１〜３９のうち第１端子１０１に電気的に最も近い弾性波共振子をアンテナ端共振子とする。図１の例では、第１端子１０１に電気的に最も近い弾性波共振子は弾性波共振子３１である。したがって、弾性波共振子３１がアンテナ端共振子である。
【００２５】
（２．１）第１弾性波共振子
複数の弾性波共振子３１〜３９のうち、アンテナ端共振子である弾性波共振子３１は、第１弾性波共振子３Ａである。また、複数の並列腕共振子（弾性波共振子３２，３４，３６，３８）のうち第１端子１０１に電気的に最も近い弾性波共振子３２も第１弾性波共振子３Ａである。
【００２６】
第１弾性波共振子３Ａは、図３Ａに示すように、高音速部材４Ａと、低音速膜５Ａと、圧電体層６Ａと、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極７Ａと、誘電体膜８Ａとを備える。
【００２７】
（２．１．１）高音速部材
実施形態１の高音速部材４Ａは、高音速支持基板４２Ａである。高音速支持基板４２Ａは、圧電体層６Ａを挟んでＩＤＴ電極７Ａとは反対側に位置している。高音速支持基板４２Ａでは、圧電体層６Ａを伝搬する弾性波の音速よりも、高音速支持基板４２Ａを伝搬するバルク波の音速が高速である。高音速支持基板４２Ａは、低音速膜５Ａ、圧電体層６Ａ、誘電体膜８Ａ、及びＩＤＴ電極７Ａを支持する。
【００２８】
なお、高音速支持基板４２Ａを伝搬するバルク波は、高音速支持基板４２Ａを伝搬する複数のバルク波のうち最も低音速なバルク波である。
【００２９】
高音速支持基板４２Ａは、弾性波を圧電体層６Ａ及び低音速膜５Ａが積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板４２Ａより下方に漏れないように機能する。
【００３０】
高音速支持基板４２Ａの材料は、例えばシリコンであり、高音速支持基板４２Ａの厚さは、例えば１２５μｍである。なお、高音速支持基板４２Ａの材料は、シリコンに限定されず、シリコンカーバイド、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、若しくは水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、若しくはフォルステライト等の各種セラミック、若しくは、マグネシア、ダイヤモンド、又は、上記各材料を主成分とする材料、又は、上記各材料の混合物を主成分とする材料であってもよい。
【００３１】
（２．１．２）低音速膜
低音速膜５Ａは、圧電体層６Ａを伝搬するバルク波の音速より、低音速膜５Ａを伝搬する横波バルク波の音速が低速となる膜である。低音速膜５Ａは、高音速支持基板４２Ａと圧電体層６Ａとの間に設けられている。低音速膜５Ａが高音速支持基板４２Ａと圧電体層６Ａとの間に設けられていることにより、弾性波の音速が低下する。弾性波は本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中する。したがって、圧電体層６Ａ内及び弾性波が励振されているＩＤＴ電極７Ａ内への弾性波のエネルギーの閉じ込め効果を高めることができる。その結果、低音速膜５Ａが設けられていない場合に比べて、損失を低減し、Ｑ値を高めることができる。
【００３２】
低音速膜５Ａの材料は、例えば酸化ケイ素である。なお、低音速膜５Ａの材料は、酸化ケイ素に限定されず、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素、炭素、若しくはホウ素を加えた化合物、又は、上記各材料を主成分とする材料であってもよい。
【００３３】
低音速膜５Ａの厚さは、ＩＤＴ電極７Ａの電極指（後述の第１電極指７３Ａ及び第２電極指７４Ａ）の周期で定まる弾性波の波長をλとすると、２．０λ以下であることが好ましい。低音速膜５Ａの厚さを２．０λ以下とすることにより、膜応力を低減させることができ、その結果、ウェハの反りを低減させることができ、良品率の向上及び特性の安定化が可能となる。また、低音速膜５Ａの厚さが０．１λ以上０．５λ以下の範囲内であれば、電気機械結合係数がほとんど変わらない。
【００３４】
（２．１．３）圧電体層
圧電体層６Ａは、例えば、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶から形成されている。Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶は、ＬｉＴａＯ３圧電単結晶の３つの結晶軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とした場合に、Ｘ軸を中心軸としてＹ軸からＺ軸方向にΓ°回転した軸を法線とする面で切断したＬｉＴａＯ３単結晶であって、Ｘ軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶である。圧電体層６Ａのカット角は、カット角をΓ［°］、圧電体層６Ａのオイラー角を（φ，θ，ψ）をすると、Γ＝θ＋９０°である。ただし、Γと、Γ±１８０×ｎは同義である（結晶学的に等価である）。ここにおいて、ｎは、自然数である。圧電体層６Ａは、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶に限定されず、例えば、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電セラミックスであってもよい。
【００３５】
圧電体層６Ａは、低音速膜５Ａ上に直接的又は間接的に設けられている。高音速支持基板４２Ａの厚さ方向（第１方向Ｄ１）における圧電体層６Ａの厚さは、３．５λ以下である。圧電体層６Ａの厚さが３．５λ以下である場合、Ｑ値が高くなる。また、圧電体層６Ａの厚さを２．５λ以下とすることで、ＴＣＦを小さくすることができる。さらに、圧電体層６Ａの厚さを１．５λ以下とすることで、弾性波の音速の調整が容易になる。
【００３６】
ところで、圧電体層６Ａの厚さが３．５λ以下である場合、上述したようにＱ値が高くなるが、高次モードが発生する。実施形態１では、圧電体層６Ａの厚さが３．５λ以下であっても、高次モードを低減させるように、誘電体膜８Ａが設けられている。誘電体膜８Ａについては後述する。
【００３７】
弾性波装置１における第１弾性波共振子３Ａでは、圧電体層６Ａを伝搬する弾性波のモードとして、縦波、ＳＨ波、若しくはＳＶ波、又はこれらが複合したモードが存在する。第１弾性波共振子３Ａでは、ＳＨ波を主成分とするモードをメインモードとして使用している。高次モードとは、圧電体層６Ａを伝搬する弾性波のメインモードよりも高周波数側に発生するスプリアスモードのことである。圧電体層６Ａを伝搬する弾性波のモードが「ＳＨ波を主成分とするモードをメインモード」であるか否かについては、例えば、圧電体層６Ａのパラメータ（材料、オイラー角及び厚さ等）、ＩＤＴ電極７Ａのパラメータ（材料、厚さ及び電極指周期等）、低音速膜５Ａのパラメータ（材料、厚さ等）のパラメータを用いて、有限要素法により変位分布を解析し、ひずみを解析することにより、確認することができる。圧電体層６Ａのオイラー角は、分析により求めることができる。
【００３８】
圧電体層６Ａの材料は、ＬｉＴａＯ３（リチウムタンタレート）に限定されず、例えば、ＬｉＮｂＯ３（リチウムニオベイト）であってもよい。圧電体層６Ａが、例えば、ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３圧電単結晶又は圧電セラミックスからなる場合、第１弾性波共振子３Ａは、ラブ波を弾性波として利用することにより、ＳＨ波を主成分とするモードをメインモードとして使用することができる。なお、圧電体層６Ａの単結晶材料、カット角については、例えば、フィルタの要求仕様（通過特性、減衰特性、温度特性及び帯域幅等のフィルタ特性）等に応じて、適宜、決定すればよい。
【００３９】
（２．１．４）ＩＤＴ電極
ＩＤＴ電極７Ａは、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１バスバー７１Ａと、第２バスバー７２Ａと、複数の第１電極指７３Ａと、複数の第２電極指７４Ａとを含み、誘電体膜８Ａの主面８１Ａに設けられている。
【００４０】
第１バスバー７１Ａは、第２方向Ｄ２を長手方向とする長尺状に形成されており、複数の第１電極指７３Ａと電気的に接続されている。第２バスバー７２Ａは、第２方向Ｄ２を長手方向とする長尺状に形成されており、複数の第２電極指７４Ａと電気的に接続されている。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と直交する方向である。
【００４１】
複数の第１電極指７３Ａは、第２方向Ｄ２において互いに並んで配置されている。各第１電極指７３Ａは、第３方向Ｄ３を長手方向とする長尺状に形成されている。複数の第１電極指７３Ａは、第２方向Ｄ２において互いに対向する状態で平行に配置されている。複数の第２電極指７４Ａは、第２方向Ｄ２において互いに並んで配置されている。各第２電極指７４Ａは、第３方向Ｄ３を長手方向とする長尺状に形成されている。複数の第２電極指７４Ａは、第２方向Ｄ２において互いに対向する状態で平行に配置されている。実施形態１では、複数の第１電極指７３Ａ及び複数の第２電極指７４Ａが１本ずつ交互に並んで配置されている。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方と直交する方向である。
【００４２】
第１電極指７３Ａ及び第２電極指７４Ａの幅をＷＡ（図４Ｂ参照）とし、隣り合う第１電極指７３Ａと第２電極指７４Ａとのスペース幅をＳＡとした場合、ＩＤＴ電極７Ａにおいて、デューティ比は、ＷＡ／（ＷＡ＋ＳＡ）で定義される。ＩＤＴ電極７Ａのデューティ比は、例えば、０．５である。ＩＤＴ電極７Ａの電極指周期で定まる弾性波の波長をλとしたとき、波長λは、電極指周期と等しい。電極指周期は、複数の第１電極指７３Ａ又は複数の第２電極指７４Ａの繰り返し周期ＰλＡ（図４Ｂ参照）で定義される。したがって、繰り返し周期ＰλＡとλとは等しい。ＩＤＴ電極７Ａのデューティ比は、電極指周期の２分の１の値（ＷＡ＋ＳＡ）に対する第１電極指７３Ａ及び第２電極指７４Ａの幅ＷＡの比である。
【００４３】
ＩＤＴ電極７Ａの材料は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、若しくはＷ、又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金等の適宜の金属材料である。また、ＩＤＴ電極７Ａは、これらの金属又は合金からなる複数の金属膜を積層した構造を有してもよい。
【００４４】
（２．１．５）誘電体膜
誘電体膜８Ａは、図３Ａに示すように、圧電体層６Ａ上に形成されている。誘電体膜８Ａ上にＩＤＴ電極７Ａが形成されている。誘電体膜８Ａの材料は、例えば、酸化ケイ素である。
【００４５】
（２．２）第２弾性波共振子
複数の弾性波共振子３１〜３９のうち第１弾性波共振子３Ａ以外の弾性波共振子は、図１に示すように、第２弾性波共振子３Ｂである。図１の例では、複数の弾性波共振子３３〜３９が第２弾性波共振子３Ｂである。
【００４６】
第２弾性波共振子３Ｂは、図３Ｂに示すように、高音速部材４Ｂと、低音速膜５Ｂと、圧電体層６Ｂと、ＩＤＴ電極７Ｂとを備える。第１弾性波共振子３Ａ（図３Ａ参照）とは異なり、第２弾性波共振子３Ｂは、圧電体層６ＢとＩＤＴ電極７Ｂとの間に誘電体膜を備えていない。
【００４７】
（２．２．１）高音速部材
実施形態１の高音速部材４Ｂは、高音速支持基板４２Ｂである。高音速支持基板４２Ｂは、圧電体層６Ｂを挟んでＩＤＴ電極７Ｂとは反対側に位置している。高音速支持基板４２Ｂでは、圧電体層６Ｂを伝搬する弾性波の音速よりも、高音速支持基板４２Ｂを伝搬するバルク波の音速が高速である。高音速支持基板４２Ｂは、低音速膜５Ｂ、圧電体層６Ｂ、及びＩＤＴ電極７Ｂを支持する。
【００４８】
高音速支持基板４２Ｂは、弾性波を圧電体層６Ｂ及び低音速膜５Ｂが積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板４２Ｂより下方に漏れないように機能する。
【００４９】
高音速支持基板４２Ｂの材料は、例えばシリコンであり、高音速支持基板４２Ｂの厚さは、例えば１２５μｍである。なお、高音速支持基板４２Ｂの材料は、シリコンに限定されず、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、若しくは水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、若しくはフォルステライト等の各種セラミック、若しくは、マグネシアダイヤモンド、又は、上記各材料を主成分とする材料、又は、上記各材料の混合物を主成分とする材料であってもよい。
【００５０】
（２．２．２）低音速膜
低音速膜５Ｂは、圧電体層６Ｂを伝搬するバルク波の音速より、低音速膜５Ｂを伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。低音速膜５Ｂは、高音速支持基板４２Ｂと圧電体層６Ｂとの間に設けられている。低音速膜５Ｂが高音速支持基板４２Ｂと圧電体層６Ｂとの間に設けられていることにより、弾性波の音速が低下する。弾性波は本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中する。したがって、圧電体層６Ｂ内及び弾性波が励振されているＩＤＴ電極７Ｂ内への弾性波のエネルギーの閉じ込め効果を高めることができる。その結果、低音速膜５Ｂが設けられていない場合に比べて、損失を低減し、Ｑ値を高めることができる。
【００５１】
低音速膜５Ｂの材料は、例えば酸化ケイ素である。なお、低音速膜５Ｂの材料は、酸化ケイ素に限定されず、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素、炭素、若しくはホウ素を加えた化合物、又は、上記各材料を主成分とする材料であってもよい。
【００５２】
低音速膜５Ｂの厚さは、ＩＤＴ電極７Ｂの電極指（後述の第１電極指７３Ｂ及び第２電極指７４Ｂ）の周期で定まる弾性波の波長をλとすると、２．０λ以下であることが好ましい。低音速膜５Ｂの厚さを２．０λ以下とすることにより、膜応力を低減させることができ、その結果、ウェハの反りを低減させることができ、良品率の向上及び特性の安定化が可能となる。また、低音速膜５Ｂの厚さが０．１λ以上０．５λ以下の範囲内であれば、電気機械結合係数がほとんど変わらない。
【００５３】
（２．２．３）圧電体層
圧電体層６Ｂは、圧電体層６Ａと同様、例えば、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶から形成されている。圧電体層６Ｂのカット角は、カット角をΓ［°］、圧電体層６Ｂのオイラー角を（φ，θ，ψ）をすると、Γ＝θ＋９０°である。なお、圧電体層６Ｂは、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶に限定されず、例えば、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電セラミックスであってもよい。
【００５４】
圧電体層６Ｂは、低音速膜５Ｂ上に直接的又は間接的に積層されている。高音速支持基板４２Ｂの厚さ方向（第１方向Ｄ１）における圧電体層６Ｂの厚さは、３．５λ以下である。圧電体層６Ｂの厚さが３．５λ以下である場合、Ｑ値が高くなる。また、圧電体層６Ｂの厚さを２．５λ以下とすることで、ＴＣＦを小さくすることができる。さらに、圧電体層６Ｂの厚さを１．５λ以下とすることで、弾性波の音速の調整が容易になる。
【００５５】
弾性波装置１における第２弾性波共振子３Ｂでは、圧電体層６Ｂを伝搬する弾性波のモードとして、縦波、ＳＨ波、若しくはＳＶ波、又はこれらが複合したモードが存在する。第２弾性波共振子３Ｂでは、ＳＨ波を主成分とするモードをメインモードとして使用している。高次モードとは、圧電体層６Ｂを伝搬する弾性波のメインモードよりも高周波数側に発生するスプリアスモードのことである。圧電体層６Ｂを伝搬する弾性波のモードが「ＳＨ波を主成分とするモードをメインモード」であるか否かについては、例えば、圧電体層６Ｂのパラメータ（材料、オイラー角及び厚さ等）、ＩＤＴ電極７Ｂのパラメータ（材料、厚さ及び電極指周期等）、低音速膜５Ｂのパラメータ（材料、厚さ等）のパラメータを用いて、有限要素法により変位分布を解析し、ひずみを解析することにより、確認することができる。圧電体層６Ｂのオイラー角は、分析により求めることができる。
【００５６】
圧電体層６Ｂの材料は、ＬｉＴａＯ３に限らず、例えば、ＬｉＮｂＯ３であってもよい。圧電体層６Ｂが、例えば、ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３圧電単結晶又は圧電セラミックスからなる場合、第１弾性波共振子３Ａ及び第２弾性波共振子３Ｂは、ラブ波を弾性波として利用することにより、ＳＨ波を主成分とするモードをメインモードとして使用することができる。なお、圧電体層６Ａの単結晶材料、カット角については、例えば、フィルタの要求仕様（通過特性、減衰特性、温度特性及び帯域幅等のフィルタ特性）等に応じて、適宜、決定すればよい。
【００５７】
（２．２．４）ＩＤＴ電極
ＩＤＴ電極７Ｂは、ＩＤＴ電極７Ａと同様、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１バスバー７１Ｂと、第２バスバー７２Ｂと、複数の第１電極指７３Ｂと、複数の第２電極指７４Ｂとを含み、圧電体層６Ｂの主面６１Ｂ（図３Ｂ参照）に設けられている。
【００５８】
第１バスバー７１Ｂは、第１バスバー７１Ａと同様、第２方向Ｄ２を長手方向とする長尺状に形成されており、複数の第１電極指７３Ｂと電気的に接続されている。第２バスバー７２Ｂは、第２バスバー７２Ａと同様、第２方向Ｄ２を長手方向とする長尺状に形成されており、複数の第２電極指７４Ｂと電気的に接続されている。
【００５９】
複数の第１電極指７３Ａは、第２方向Ｄ２において互いに並んで配置されている。各第１電極指７３Ａは、第３方向Ｄ３を長手方向とする長尺状に形成されている。複数の第１電極指７３Ｂは、第２方向Ｄ２において互いに対向する状態で平行に配置されている。複数の第２電極指７４Ｂは、第２方向Ｄ２において互いに並んで配置されている。各第２電極指７４Ｂは、第３方向Ｄ３を長手方向とする長尺状に形成されている。複数の第２電極指７４Ｂは、第２方向Ｄ２において互いに対向する状態で平行に配置されている。実施形態１では、複数の第１電極指７３Ｂ及び複数の第２電極指７４Ｂが１本ずつ交互に並んで配置されている。
【００６０】
第１電極指７３Ｂ及び第２電極指７４Ｂの幅をＷＢ（図５Ｂ参照）とし、隣り合う第１電極指７３Ｂと第２電極指７４Ｂとのスペース幅をＳＢとした場合、ＩＤＴ電極７Ｂにおいて、デューティ比は、ＷＢ／（ＷＢ＋ＳＢ）で定義される。ＩＤＴ電極７Ｂのデューティ比は、例えば、０．５である。ＩＤＴ電極７Ｂの電極指周期で定まる弾性波の波長をλとしたとき、波長λは、電極指周期と等しい。電極指周期は、複数の第１電極指７３Ｂ又は複数の第２電極指７４Ｂの繰り返し周期ＰλＢ（図５Ｂ参照）で定義される。したがって、繰り返し周期ＰλＢとλとは等しい。ＩＤＴ電極７Ｂのデューティ比は、電極指周期の２分の１の値（ＷＢ＋ＳＢ）に対する第１電極指７３Ｂ及び第２電極指７４Ｂの幅ＷＢの比である。
【００６１】
ＩＤＴ電極７Ｂの材料は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、若しくはＷ、又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金など適宜の金属材料である。また、ＩＤＴ電極７Ｂは、これらの金属又は合金からなる複数の金属膜を積層した構造を有してもよい。
【００６２】
（３）弾性波装置の動作
第１弾性波共振子３Ａについては、シリコン基板からなる高音速部材４Ａの面４１Ａを（１１１）面とする。低音速膜５Ａ、圧電体層６Ａ及びＩＤＴ電極７Ａの厚さは、ＩＤＴ電極７Ａの電極指周期で定まる弾性波の波長であるλを用いて規格化している。第１弾性波共振子３Ａでは、λは、１．４８μｍとする。図６は、第１弾性波共振子３Ａにおいて、アルミニウムからなるＩＤＴ電極７Ａの厚さを０．０７λとし、５０°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶からなる圧電体層６Ａの厚さを０．３λとし、酸化ケイ素からなる低音速膜５Ａの厚さを０．３５λとし、誘電体膜８Ａの厚さを０ｎｍから３０ｎｍの範囲で変化させた場合の、誘電体膜８Ａの厚さとＴＣＦとの関係を示している。また、図７は、第１弾性波共振子３Ａにおける誘電体膜８Ａの厚さと比帯域との関係を示している。
【００６３】
図６に示すように、第１弾性波共振子３Ａでは、ＴＣＦが正の値の範囲では誘電体膜８Ａの厚さを厚くするほど、ＴＣＦが小さくなる傾向にある。この傾向は、高音速部材４Ａの圧電体層６Ａ側の面４１Ａを（１１０）面、（１００）面とした場合も同様である。第１弾性波共振子３Ａの共振特性の温度変化に対する周波数変動を抑制する観点では、誘電体膜８Ａの厚さは、２２ｎｍ以下であれば、より厚いほうが好ましい。つまり、第１弾性波共振子３Ａは、第１弾性波共振子３ＡのＴＣＦを小さくする観点では、誘電体膜８Ａの厚さが厚いほうが好ましい。また、図７から、第１弾性波共振子３Ａでは、誘電体膜８Ａの厚さを厚くすると比帯域が狭くなる傾向にある。この傾向は、高音速部材４Ａの圧電体層６Ａ側の面４１Ａを（１１０）面、（１００）面とした場合も同様である。第１弾性波共振子３Ａは、第１弾性波共振子３Ａの比帯域を広くする観点では、誘電体膜８Ａの厚さが薄いほうが好ましく、誘電体膜８Ａを含まないのがより好ましい。
【００６４】
実施形態１に係る弾性波装置１では、アンテナ端共振子が第１弾性波共振子３Ａであり、第１弾性波共振子３Ａの高音速部材４Ａにおける圧電体層６Ａ側の面４１Ａが（１１１）面又は（１１０）面であることにより、高次モードを抑制することができる。また、弾性波装置１では、複数の弾性波共振子３１〜３９のうちアンテナ端共振子以外の少なくとも１つの弾性波共振子３３〜３９が第２弾性波共振子３Ｂであり、第２弾性波共振子３Ｂの高音速部材４Ｂにおける圧電体層６Ｂ側の面４１Ｂが（１００）面であることにより、特性劣化を抑制することができる。また、弾性波装置１では、第１弾性波共振子３Ａの圧電体層６Ａが第２弾性波共振子３Ｂの圧電体層６Ｂよりも薄いことにより、高次モードを抑制することができる。
【００６５】
ここで、第１弾性波共振子３Ａでは、圧電体層６ＡとＩＤＴ電極７Ａとの間に誘電体膜８Ａが設けられていることにより、ＴＣＦを低減させることができる。より詳細には、たとえ高次モードが存在する場合であっても、誘電体膜８Ａが設けられていない構成に比べて、温度によって、高次モードが発生する周波数が変化する度合いを小さくすることができる。つまり、誘電体膜８Ａが設けられていない構成に比べて、高次モードの温度による変化を小さくすることができる。
【００６６】
（４）マルチプレクサ
次に、実施形態１に係るマルチプレクサ１００について、図２を参照して説明する。
【００６７】
マルチプレクサ１００は、図２に示すように、第１フィルタ１１と、第２フィルタ１２と、第３フィルタ２１と、第４フィルタ２２とを備える。さらに、マルチプレクサ１００は、第１端子１０１と、第２端子１０２と、第３端子１０３と、第４端子１０４と、第５端子１０５とを備える。
【００６８】
第１端子１０１は、マルチプレクサ１００の外部のアンテナ２００と電気的に接続可能なアンテナ端子である。マルチプレクサ１００は、第１端子１０１を介して、アンテナ２００に接続されている。第１〜４フィルタ１１，１２，２１，２２は、第１端子１０１に共通接続されている。
【００６９】
第１フィルタ１１は、第１端子１０１と第２端子１０２との間に設けられている受信フィルタである。第１フィルタ１１は、第１フィルタ１１の通過帯域の信号を通過させ、通過帯域以外の信号を減衰させる。
【００７０】
第２フィルタ１２は、第１端子１０１と第３端子１０３との間に設けられている受信フィルタである。第２フィルタ１２は、第２フィルタ１２の通過帯域の信号を通過させ、通過帯域以外の信号を減衰させる。
【００７１】
第１フィルタ１１と第２フィルタ１２とは互いに異なる通過帯域を有している。マルチプレクサ１００では、第１フィルタ１１の通過帯域が、第２フィルタ１２の通過帯域よりも低周波数域である。したがって、マルチプレクサ１００では、第１フィルタ１１の通過帯域の最大周波数が、第２フィルタ１２の通過帯域の最小周波数よりも低い。
【００７２】
第３フィルタ２１は、第１端子１０１と第４端子１０４との間に設けられている送信フィルタである。第３フィルタ２１は、第３フィルタ２１の通過帯域の信号を通過させ、通過帯域以外の信号を減衰させる。
【００７３】
第４フィルタ２２は、第１端子１０１と第５端子１０５との間に設けられている送信フィルタである。第４フィルタ２２は、第４フィルタ２２の通過帯域の信号を通過させ、通過帯域以外の信号を減衰させる。
【００７４】
なお、第１〜４フィルタ１１，１２，２１，２２と第１端子１０１との間には、インダクタが直列接続されていてもよい。インダクタは、アンテナ２００と第１〜４フィルタ１１，１２，２１，２２とのインピーダンス整合をとるための回路素子であって、必須の構成要素ではない。
【００７５】
弾性波装置１である第１フィルタ１１において、上述したように、アンテナ２００に最も電気的に近い第１弾性波共振子３Ａ（図１参照）において、圧電体層６ＡとＩＤＴ電極７Ａとの間に誘電体膜８Ａが設けられている。これにより、ＴＣＦを低減させることができる。これにより、たとえ、高次モードが発生したとしても、温度が変化したときに、高次モードの発生周波数の変化が小さい。したがって、第２フィルタ１２の通過帯域を、第１フィルタ１１で発生する高次モードの発生周波数からあらかじめ外すように設計しておけば、温度が変化しても、高次モードが第２フィルタ１２の通過帯域に重なることを抑制することができる。
【００７６】
（５）高周波フロントエンド回路
次に、実施形態１に係る高周波フロントエンド回路３００について、図２を参照して説明する。
【００７７】
高周波フロントエンド回路３００は、図２に示すように、マルチプレクサ１００と、第１スイッチ回路３０１と、第２スイッチ回路３０２と、第１増幅回路３０３と、第２増幅回路３０４とを備える。
【００７８】
第１スイッチ回路３０１は、第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２と第１増幅回路３０３との間に設けられている。第１スイッチ回路３０１は、マルチプレクサ１００の第２端子１０２及び第３端子１０３に個別に接続された２つの被選択端子と、第１増幅回路３０３に接続された共通端子とを有する。つまり、第１スイッチ回路３０１は、第２端子１０２を介して第１フィルタ１１と接続され、第３端子１０３を介して第２フィルタ１２と接続される。第１スイッチ回路３０１は、第１フィルタ１１及び第２フィルタ１２の中で、第１増幅回路３０３に接続されるフィルタを切り替える。
【００７９】
第１スイッチ回路３０１は、例えば、ＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw）型のスイッチによって構成される。第１スイッチ回路３０１は、制御回路（図示せず）によって制御される。第１スイッチ回路３０１は、上記制御回路からの制御信号に従って、共通端子と被選択端子とを接続する。第１スイッチ回路３０１は、スイッチＩＣ（Integrated Circuit）によって構成されてもよい。なお、第１スイッチ回路３０１では、共通端子と接続される被選択端子は１つに限らず、複数であってもよい。つまり、高周波フロントエンド回路３００は、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation）に対応するように構成されていてもよい。
【００８０】
第２スイッチ回路３０２は、第３フィルタ２１及び第４フィルタ２２と第２増幅回路３０４との間に設けられている。第２スイッチ回路３０２は、マルチプレクサ１００の第４端子１０４及び第５端子１０５に個別に接続された２つの被選択端子と、第２増幅回路３０４に接続された共通端子とを有する。つまり、第２スイッチ回路３０２は、第４端子１０４を介して第３フィルタ２１と接続され、第５端子１０５を介して第４フィルタ２２と接続されている。第２スイッチ回路３０２は、第３フィルタ２１及び第４フィルタ２２の中で、第２増幅回路３０４に接続されるフィルタを切り替える。
【００８１】
第２スイッチ回路３０２は、例えば、ＳＰＤＴ型のスイッチによって構成される。第２スイッチ回路３０２は、上記制御回路によって制御される。第２スイッチ回路３０２は、上記制御回路からの制御信号に従って、共通端子と被選択端子とを接続する。第２スイッチ回路３０２は、スイッチＩＣによって構成されてもよい。なお、第２スイッチ回路３０２では、共通端子と接続される被選択端子は１つに限らず、複数であってもよい。
【００８２】
第１増幅回路３０３は、アンテナ２００、マルチプレクサ１００、及び第１スイッチ回路３０１を経由した高周波信号（受信信号）を増幅し、増幅した高周波信号を高周波フロントエンド回路３００の外部（例えば、後述のＲＦ信号処理回路４０１）へ出力する。第１増幅回路３０３は、ローノイズアンプ回路である。
【００８３】
第２増幅回路３０４は、高周波フロントエンド回路３００の外部（例えば、後述のＲＦ信号処理回路４０１）から出力された高周波信号（送信信号）を増幅し、増幅した高周波信号を、第２スイッチ回路３０２及びマルチプレクサ１００を経由してアンテナ２００に出力する。第２増幅回路３０４は、パワーアンプ回路である。
【００８４】
（６）通信装置
次に、実施形態１に係る通信装置４００について、図２を参照して説明する。
【００８５】
通信装置４００は、図２に示すように、高周波フロントエンド回路３００と、ＲＦ信号処理回路４０１と、ベースバンド信号処理回路４０２とを備える。ＲＦ信号処理回路４０１及びベースバンド信号処理回路４０２は、高周波信号を処理する信号処理回路を構成する。
【００８６】
ＲＦ信号処理回路４０１は、例えばＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）であり、送信信号及び受信信号を含む高周波信号に対する信号処理を行う。ＲＦ信号処理回路４０１は、第１増幅回路３０３から出力された高周波信号（受信信号）をダウンコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号をベースバンド信号処理回路４０２へ出力する。
【００８７】
ベースバンド信号処理回路４０２は、例えばＢＢＩＣ（Baseband Integrated Circuit）であり、外部からの送信信号及びＲＦ信号処理回路４０１からの高周波信号のそれぞれに対する信号処理を行う。
【００８８】
（７）効果
以上説明したように、実施形態１に係る弾性波装置１では、第１弾性波共振子３Ａにおいて、圧電体層６ＡとＩＤＴ電極７Ａとの間に誘電体膜８Ａが設けられている。これにより、たとえ高次モードが存在していても、温度によって、高次モードが発生する周波数が変化する度合いを低減させることができる。つまり、高次モードの温度による変化を低減させることができる。
【００８９】
実施形態１に係る弾性波装置１では、アンテナ端共振子が複数の弾性波共振子３１〜３９におけるアンテナ端共振子以外の弾性波共振子とは異なるチップである。これにより、上記アンテナ端共振子以外の弾性波装置の特性のばらつきを抑制することができる。
【００９０】
実施形態１に係る弾性波装置１では、第１弾性波共振子３Ａ及び第２弾性波共振子３Ｂにおいて、高音速部材４Ａ，４Ｂと圧電体層６Ａ，６Ｂとの間に低音速膜５Ａ，５Ｂが設けられている。これにより、電気機械結合係数の増大による比帯域の拡大と、周波数温度特性の改善との双方を図ることができる。
【００９１】
実施形態１に係る弾性波装置１では、低音速膜５Ａ，５Ｂが設けられていない場合に比べて、損失を低減し、Ｑ値を高めることができる。
【００９２】
実施形態１に係るマルチプレクサ１００では、第１フィルタ１１に弾性波装置１が用いられている。これにより、第１フィルタ１１で発生する高次モードが第２フィルタ１２へ与える影響を抑制することができる。
【００９３】
（８）変形例
以下、実施形態１の変形例について説明する。
【００９４】
実施形態１の変形例１に係るマルチプレクサ１００ｂは、図８に示すように、複数の弾性波共振子３１〜３９からなる共振子群３０を複数（図８では２つのみを図示）備える。複数の共振子群３０では、第１端子１０１が共通端子であり、かつ、第２端子１０２が個別端子である。マルチプレクサ１００ｂでは、複数の共振子群３０のアンテナ端共振子（弾性波共振子３１）が１チップに集積されている。これにより、変形例１に係るマルチプレクサ１００ｂは、複数の共振子群３０を備えた構成において、小型化を図ることが可能となり、かつ、アンテナ端共振子の特性ばらつきを小さくすることができる。図８では、一点鎖線で囲まれた弾性波共振子が１チップに集積されている。例えば、１つの共振子群３０における７つの第２弾性波共振子３Ｂが１チップに集積されている。また、共振子群３０ごとの２つの第１弾性波共振子３Ａ（図示例では、４つの第１弾性波共振子３Ａ）が１チップに集積されている。なお、変形例１に係るマルチプレクサ１００ｂでは、複数の共振子群３０の弾性波共振子３１，３２が１チップに集積されているが、少なくとも複数の共振子群３０の弾性波共振子３１が１チップに集積されていればよい。
【００９５】
変形例１に係るマルチプレクサ１００ｂでは、複数の共振子群３０は、互いに通過帯域の異なるフィルタを構成する。
【００９６】
変形例１に係るマルチプレクサ１００ｂでは、複数の共振子群３０のアンテナ端共振子の特性ばらつきを低減でき、かつ、マルチプレクサ１００ｂの小型化を図ることができる。
【００９７】
実施形態１の変形例２に係る弾性波装置１ｃは、図９に示すように、複数（８つ）の弾性波共振子３１〜３８の接続関係について、実施形態１に係る弾性波装置１と相違する。変形例２に係る弾性波装置１ｃに関し、実施形態１に係る弾性波装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９８】
弾性波装置１ｃでは、複数の弾性波共振子３１〜３８において、複数（４つ）の直列腕共振子（弾性波共振子３１、３３、３５、３７）のうち１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）と複数（４つ）の並列腕共振子（弾性波共振子３２、３４、３６、３８）のうち１つの並列腕共振子（弾性波共振子３２）とが、第１端子１０１と直接的に接続されている。「１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）が第１端子１０１と直接的に接続されている」とは、他の弾性波共振子３２〜３８を介さずに第１端子１０１と電気的に接続されていることを意味する。また、「１つの並列腕共振子（弾性波共振子３２）が第１端子１０１と直接的に接続されている」とは、他の弾性波共振子３１、３３〜３８を介さずに第１端子１０１と電気的に接続されていることを意味する。
【００９９】
弾性波装置１ｃでは、上記１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）と上記１つの並列腕共振子（弾性波共振子３２）との両方がアンテナ端共振子として第１弾性波共振子３Ａにより構成されているが、これに限らない。例えば、弾性波装置１ｃでは、上記１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）と上記１つの並列腕共振子（弾性波共振子３２）との少なくとも一方が、アンテナ端共振子として第１弾性波共振子３Ａにより構成されていればよい。
【０１００】
実施形態１の変形例３に係る弾性波装置は、実施形態１に係る弾性波装置１の第１弾性波共振子３Ａ及び第２弾性波共振子３Ｂの代わりに、図１０Ａに示すような第１弾性波共振子３Ａｆ及び図１０Ｂに示すような第２弾性波共振子３Ｂｆを備える点で、実施形態１に係る弾性波装置１と相違する。変形例３に係る弾性波装置に関し、実施形態１に係る弾性波装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
第１弾性波共振子３Ａｆの高音速部材４Ａは、高音速支持基板４２Ａに代えて、高音速膜４５Ａと、支持基板４４Ａとを含む。高音速膜４５Ａは、支持基板４４Ａ上に形成されている。ここにおいて、「支持基板４４Ａ上に形成されている」とは、支持基板４４Ａ上に直接的に形成されている場合と、支持基板４４Ａ上に間接的に形成されている場合と、を含む。高音速膜４５Ａでは、圧電体層６Ａを伝搬する弾性波の音速よりも、高音速膜４５Ａを伝搬するバルク波の音速が高速である。低音速膜５Ａは、高音速膜４５Ａ上に形成されている。ここにおいて、「高音速膜４５Ａ上に形成されている」とは、高音速膜４５Ａ上に直接的に形成されている場合と、高音速膜４５Ａ上に間接的に形成されている場合と、を含む。低音速膜５Ａでは、圧電体層６Ａを伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜５Ａを伝搬するバルク波の音速が低速である。圧電体層６Ａは、低音速膜５Ａ上に形成されている。ここにおいて、「低音速膜５Ａ上に形成されている」とは、低音速膜５Ａ上に直接的に形成されている場合と、低音速膜５Ａ上に間接的に形成されている場合と、を含む。
【０１０２】
第２弾性波共振子３Ｂｆの高音速部材４Ｂは、高音速支持基板４２Ｂに代えて、高音速膜４５Ｂと、支持基板４４Ｂとを含む。高音速膜４５Ｂは、支持基板４４Ｂ上に形成されている。ここにおいて、「支持基板４４Ｂ上に形成されている」とは、支持基板４４Ｂ上に直接的に形成されている場合と、支持基板４４Ｂ上に間接的に形成されている場合と、を含む。高音速膜４５Ｂでは、圧電体層６Ｂを伝搬する弾性波の音速よりも、高音速膜４５Ｂを伝搬するバルク波の音速が高速である。低音速膜５Ｂは、高音速膜４５Ｂ上に形成されている。ここにおいて、「高音速膜４５Ｂ上に形成されている」とは、高音速膜４５Ｂ上に直接的に形成されている場合と、高音速膜４５Ｂ上に間接的に形成されている場合と、を含む。低音速膜５Ｂでは、圧電体層６Ｂを伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜５Ｂを伝搬するバルク波の音速が低速である。圧電体層６Ｂは、低音速膜５Ｂ上に形成されている。ここにおいて、「低音速膜５Ｂ上に形成されている」とは、低音速膜５Ｂ上に直接的に形成されている場合と、低音速膜５Ｂ上に間接的に形成されている場合と、を含む。
【０１０３】
支持基板４４Ａ，４４Ｂの材料は、例えばシリコンである。なお、支持基板４４Ａ，４４Ｂの材料は、シリコンに限定されず、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶等の圧電体、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、ガラス等の誘電体、窒化ガリウム等の半導体、樹脂等であってもよい。
【０１０４】
第１弾性波共振子３Ａｆでは、高音速膜４５Ａは、メインモードの弾性波のエネルギーが高音速膜４５Ａより下の構造に漏れないように機能する。同様に、第２弾性波共振子３Ｂｆでは、高音速膜４５Ｂは、メインモードの弾性波のエネルギーが高音速膜４５Ｂより下の構造に漏れないように機能する。
【０１０５】
第１弾性波共振子３Ａｆでは、高音速膜４５Ａの厚さが十分に厚い場合、メインモードの弾性波のエネルギーは圧電体層６Ａ及び低音速膜５Ａの全体に分布し、高音速膜４５Ａの低音速膜５Ａ側の一部にも分布し、支持基板４４Ａには分布しないことになる。同様に、第２弾性波共振子３Ｂｆでは、高音速膜４５Ｂの厚さが十分に厚い場合、メインモードの弾性波のエネルギーは圧電体層６Ｂ及び低音速膜５Ｂの全体に分布し、高音速膜４５Ｂの低音速膜５Ｂ側の一部にも分布し、支持基板４４Ｂには分布しないことになる。高音速膜４５Ａ，４５Ｂにより弾性波を閉じ込めるメカニズムは非漏洩なＳＨ波であるラブ波型の表面波の場合と同様のメカニズムであり、例えば、文献「弾性表面波デバイスシミュレーション技術入門」、橋本研也、リアライズ社、ｐ．２６−２８に記載されている。上記メカニズムは、音響多層膜によるブラッグ反射器を用いて弾性波を閉じ込めるメカニズムとは異なる。
【０１０６】
高音速膜４５Ａ，４５Ｂの材料は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシアダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも１種の材料である。
【０１０７】
変形例３に係る弾性波装置では、高音速部材４Ａ，４Ｂが高音速膜４５Ａ，４５Ｂを含む。これにより、弾性波が支持基板４４Ａ，４４Ｂに漏れるのを抑制することができる。
【０１０８】
また、実施形態１の他の変形例として、マルチプレクサ１００は、４つのフィルタを組み合わせたクワッドプレクサに限定されない。マルチプレクサ１００は、３つ以下のフィルタを組み合わせたマルチプレクサであってもよいし、５つ以上のフィルタを組み合わせたマルチプレクサであってもよい。
【０１０９】
マルチプレクサ１００において、第１フィルタ１１だけでなく，第２〜４フィルタ１２，２１，２２にも実施形態１又は変形例２，３に係る弾性波装置１，１ｃが適用されてもよい。
【０１１０】
上記の各変形例に係る弾性波装置１ｃ及びマルチプレクサ１００，１００ｂにおいても、実施形態１に係る弾性波装置１及びマルチプレクサ１００と同様の効果を奏する。
【０１１１】
（実施形態２）
実施形態２に係る弾性波装置は、実施形態１に係る弾性波装置１の第１弾性波共振子３Ａ及び第２弾性波共振子３Ｂの代わりに、図１１Ａに示すような第１弾性波共振子３Ａｄ及び図１１Ｂに示すような第２弾性波共振子３Ｂｄを備える点で、実施形態１に係る弾性波装置１と相違する。実施形態２に係る弾性波装置の回路構成は、実施形態１に係る弾性波装置１の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。実施形態２に係る弾性波装置に関し、実施形態１に係る弾性波装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１２】
実施形態２に係る弾性波装置では、第１弾性波共振子３ＡｄのＩＤＴ電極７Ａの厚さと、第２弾性波共振子３ＢｄのＩＤＴ電極７Ｂの厚さと、が異なる。第１弾性波共振子３Ａｄの構成は、実施形態１に係る弾性波装置１の第１弾性波共振子３Ａと同様であり、ＩＤＴ電極７Ａ、圧電体層６Ａ、低音速膜５Ａの厚さが相違する。第２弾性波共振子３Ｂｄの構成は、実施形態１に係る弾性波装置１の第２弾性波共振子３Ｂと同様であり、ＩＤＴ電極７Ｂ、圧電体層６Ｂ、低音速膜５Ｂの厚さが相違する。実施形態２に係る弾性波装置では、ＩＤＴ電極７Ａの電極指（図４Ａの第１電極指７３Ａ，第２電極指７４Ａ）の電極指長手方向（図４Ａの第３方向Ｄ３）における単位長さ当たりの質量が、ＩＤＴ電極７Ｂの電極指（図５Ａの第１電極指７３Ｂ，第２電極指７４Ｂ）の電極指長手方向（図５Ａの第３方向Ｄ３）における単位長さ当たりの質量よりも小さい。「電極指の電極指長さ方向における単位長さ」は、例えば、図４Ａ及び図５Ａにおいて第２方向Ｄ２から見て第１電極指７３Ａ，７３Ｂと第２電極指７４Ａ，７４Ｂとが重なる領域（弾性波が励振される領域）における第１電極指７３Ａ，７３Ｂ及び第２電極指７４Ａ，７４Ｂの第３方向Ｄ３の長さ（交差幅ＬＡ，ＬＢ）である。
【０１１３】
図１２は、弾性波共振子（第１弾性波共振子３Ａｄ、第２弾性波共振子３Ｂｄ）におけるＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極７Ａ，７Ｂ）の厚さとＴＣＦとの関係を示すグラフである。弾性波共振子において、波長λを２μｍとし、酸化ケイ素からなる低音速膜（低音速膜５Ａ，５Ｂ）の厚さを０．３５λとし、５０°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶からなる圧電体層（圧電体層６Ａ，６Ｂ）の厚さを０．３λとし、ＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極７Ａ，７Ｂ）の厚さを７０ｎｍから１８０ｎｍの範囲で変化させている。
【０１１４】
図１２から、弾性波共振子では、例えばＴＣＦの絶対値を１０ｐｐｍ以下にするには、ＩＤＴ電極の厚さを７０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲にするとよく、５ｐｐｍ以下にするには、ＩＤＴ電極の厚さを９０ｎｍ以上１２５ｎｍ以下の範囲にするとよい。また、弾性波共振子では、ＩＤＴ電極の厚さを薄くしていくと、ＩＤＴ電極の抵抗値が増加し、損失が増大するので、損失を低減する観点では、ＩＤＴ電極の厚さが厚いほうが好ましい。したがって、実施形態２に係る弾性波装置において、高次モードの温度安定性、フィルタの損失の増大を抑制する観点では、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、第１弾性波共振子３ＡｄのＩＤＴ電極７Ａの電極指の電極指長手方向における単位長さ当たりの質量が、第２弾性波共振子３ＢｄのＩＤＴ電極７Ｂの電極指の電極指長手方向における単位長さ当たりの質量よりも小さいのが好ましい。
【０１１５】
（実施形態３）
実施形態３に係る弾性波装置は、実施形態１に係る弾性波装置１の第１弾性波共振子３Ａと第２弾性波共振子３Ｂの代わりに、図１３Ａに示すような第１弾性波共振子３Ａｎ及び図１３Ｂに示すような第２弾性波共振子３Ｂｎを備える点で、実施形態１に係る弾性波装置１と相違する。実施形態３に係る弾性波装置の回路構成は、実施形態１に係る弾性波装置１の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。実施形態３に係る弾性波装置に関し、実施形態１に係る弾性波装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
実施形態３に係る弾性波装置では、第１弾性波共振子３Ａｎの圧電体層６Ａのカット角θＡが、第２弾性波共振子３Ｂｎの圧電体層６Ｂのカット角θＢよりも大きい。
【０１１７】
第１弾性波共振子３Ａｎについては、シリコン基板からなる高音速部材４Ａの面４１Ａを（１１１）面とする。低音速膜５Ａ、圧電体層６Ａ及びＩＤＴ電極７Ａの厚さは、ＩＤＴ電極７Ａの電極指周期で定まる弾性波の波長であるλを用いて規格化している。第１弾性波共振子３Ａｎでは、波長λは、例えば１．４８μｍである。図１４は、弾性波共振子（第１弾性波共振子３Ａｎ、第２弾性波共振子３Ｂｎ）において、アルミニウムからなるＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極７Ａ，７Ｂ）の厚さを０．０７λとし、Γ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶からなる圧電体層（圧電体層６Ａ，６Ｂ）の厚さを０．３λとし、酸化ケイ素からなる低音速膜（低音速膜５Ａ，５Ｂ）の厚さを０．３５λとし、カット角θを４０°から９０°の範囲で変化させた場合の、カット角と電気機械結合係数との関係を示している。図１４では、ＳＨ波をメインモードとする場合のカット角と電気機械結合係数との関係を一点鎖線で示し、ＳＶ波をメインモードとする場合のカット角と電気機械結合係数との関係を破線で示してある。また、図１５は、弾性波共振子（第１弾性波共振子３Ａｎ、第２弾性波共振子３Ｂｎ）におけるカット角とＴＣＦとの関係を示している。また、図１６は、弾性波共振子（第１弾性波共振子３Ａｎ、第２弾性波共振子３Ｂｎ）におけるカット角と比帯域との関係を示している。
【０１１８】
図１４から、弾性波共振子（第１弾性波共振子３Ａｎ、第２弾性波共振子３Ｂｎ）では、カット角が大きくなるほどＳＨ波をメインモードとする電気機械結合係数が小さくなる傾向にあり、カット角が大きくなるほどＳＶ波をメインモードとする電気機械結合係数が大きくなる傾向にあることが分かる。弾性波共振子の電気機械結合係数を大きくする観点では、カット角が、より小さいほうが好ましい。
【０１１９】
また、図１５から、弾性波共振子では、カット角が大きくなるほどＴＣＦの絶対値が小さくなる傾向にある。弾性波共振子のＴＣＦを小さくする観点では、カット角が、より大きいほうが好ましい。
【０１２０】
また、図１６から、弾性波共振子では、カット角が大きくなるほど比帯域が狭くなる傾向にあることが分かる。弾性波共振子の比帯域を広くする観点では、カット角が、より小さいほうが好ましい。
【０１２１】
実施形態３に係る弾性波装置では、第１弾性波共振子３Ａｎの圧電体層６Ａのカット角θＡが、第２弾性波共振子３Ｂｎの圧電体層６Ｂのカット角θＢよりも大きいので、第１弾性波共振子３ＡｎのＴＣＦの絶対値を第２弾性波共振子３ＢｎのＴＣＦの絶対値よりも小さくできる。これにより、実施形態３に係る弾性波装置では、高次モードの温度変化に伴う周波数変動を抑制することが可能となる。
【０１２２】
以上説明した実施形態及び変形例は、本発明の様々な実施形態及び変形例の一部に過ぎない。また、実施形態及び変形例は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１２３】
（まとめ）
以上説明した実施形態及び変形例より以下の態様が開示されている。
【０１２４】
第１の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）は、アンテナ端子である第１端子（１０１）と、第１端子（１０１）とは異なる第２端子（１０２）との間に設けられる。弾性波装置（１；１ｃ）は、複数の弾性波共振子（３１〜３９）を備える。複数の弾性波共振子（３１〜３９）は、複数の直列腕共振子（弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９）と、複数の並列腕共振子（弾性波共振子３２，３４，３６，３８）とを含む。複数の直列腕共振子は、第１端子（１０１）と第２端子（１０２）とを結ぶ第１経路（ｒ１）上に設けられている。複数の並列腕共振子は、第１経路（ｒ１）上の複数のノード（Ｎ１〜Ｎ４）それぞれとグラウンドとを結ぶ複数の第２経路（ｒ２１〜ｒ２４）上に設けられている。複数の弾性波共振子（３１〜３９）のうち第１端子（１０１）に電気的に最も近い弾性波共振子をアンテナ端共振子とした場合に、アンテナ端共振子は、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）である。複数の弾性波共振子（３１〜３９）のうちアンテナ端共振子以外の少なくとも１つの弾性波共振子は、第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｆ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）である。第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）及び第２弾性波共振子（３Ｂ）の各々は、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）と、ＩＤＴ電極（７Ａ；７Ｂ）と、高音速部材（４Ａ；４Ｂ）とを含む。ＩＤＴ電極（７Ａ；７Ｂ）は、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）上に形成されており、複数の電極指（第１電極指７３Ａ，第２電極指７４Ａ；第１電極指７３Ｂ，第２電極指７４Ｂ）を有する。高音速部材（４Ａ；４Ｂ）は、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を挟んでＩＤＴ電極（７Ａ；７Ｂ）とは反対側に位置している。高音速部材（４Ａ；４Ｂ）では、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬する弾性波の音速よりも、高音速部材（４Ａ；４Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が高速である。圧電体層（６Ａ；６Ｂ）の厚さが、ＩＤＴ電極（７Ａ；７Ｂ）の複数の電極指（第１電極指７３Ａ，第２電極指７４Ａ；第１電極指７３Ｂ，第２電極指７４Ｂ）の周期である電極指周期で定まる弾性波の波長をλとしたときに、３．５λ以下である。第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）と第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｆ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）は、第１条件と第２条件と第３条件とのうちの少なくとも１つを満たす。第１条件は、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）が、圧電体層（６Ａ）とＩＤＴ電極（７Ａ）との間に設けられた誘電体膜（８Ａ）を更に含み、第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｆ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）が、誘電体膜を含まない、という条件である。第２条件は、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）のＩＤＴ電極（７Ａ）の電極指（第１電極指７３Ａ，第２電極指７４Ａ）の電極指長手方向における単位長さ当たりの質量が、第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｆ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）のＩＤＴ電極（７Ｂ）の電極指（第１電極指７３Ｂ，第２電極指７４Ｂ）の電極指長手方向における単位長さ当たりの質量よりも小さい、という条件である。第３条件は、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）の圧電体層（６Ａ）のカット角が、第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｆ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）の圧電体層（６Ｂ）のカット角より��大きい、という条件である。
【０１２５】
第１の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）によれば、たとえ高次モードが存在していても、温度によって、高次モードが発生する周波数が変化する度合いを低減させることができる。つまり、高次モードの温度による変化を低減させることができる。
【０１２６】
第２の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１の態様において、アンテナ端共振子は、複数の弾性波共振子（３１〜３９）におけるアンテナ端共振子以外の弾性波共振子とは異なるチップである。
【０１２７】
第２の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、上記アンテナ端共振子以外の弾性波共振子の特性のばらつきを抑制することができる。
【０１２８】
第３の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１又は２の態様において、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｆ；３Ａｄ；３Ａｎ）又は第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｆ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）が、低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を含む。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）は、高音速部材（４Ａ；４Ｂ）と圧電体層（６Ａ；６Ｂ）との間に設けられている。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）では、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が低速である。
【０１２９】
第３の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、電気機械結合係数の増大による比帯域の拡大と、周波数温度特性の改善との双方を図ることができる。
【０１３０】
第４の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第３の態様において、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）の材料がリチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）の材料が酸化ケイ素である。高音速部材（４Ａ；４Ｂ）の材料がシリコンである。
【０１３１】
第４の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、低音速膜（５Ａ；５Ｂ）が設けられていない場合に比べて、損失を低減し、Ｑ値を高めることができる。
【０１３２】
第５の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１〜４の態様のいずれか１つにおいて、高音速部材（４Ａ）は、高音速膜（４Ａ；４Ｂ）と、支持基板（４４Ａ；４４Ｂ）とを含む。高音速膜（４Ａ；４Ｂ）は、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬する弾性波の音速よりも高音速膜（４Ａ；４Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が高速となる膜である。支持基板（４４ａ；４４Ｂ）は、高音速膜（４Ａ；４Ｂ）を支持する。第１弾性波共振子（３Ａｆ）及び第２弾性波共振子（３Ｂｆ）の各々は、低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を含む。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）は、高音速膜（４Ａ；４Ｂ）上に形成されている圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬する弾性波の音速よりも低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。
【０１３３】
第５の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、弾性波が支持基板（４４Ａ；４４Ｂ）に漏れるのを抑制することができる。
【０１３４】
第６の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第５の態様において、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）の材料が、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）の材料が、酸化ケイ素と、ガラスと、酸窒化ケイ素と、酸化タンタルと、酸化ケイ素にフッ素、炭素又はホウ素を加えた化合物と、からなる群から選択される少なくとも１種の材料である。高音速膜（４Ａ；４Ｂ）の材料が、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシア、ダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも１種の材料である。
【０１３５】
第７の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１〜４の態様のいずれか１つにおいて、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｄ；３Ａｎ）及び第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）の各々は、低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を更に含む。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）は、高音速部材（４Ａ；４Ｂ）と圧電体層（６Ａ；６Ｂ）との間に設けられており、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬するバルク波の音速よりも低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。高音速部材（４Ａ；４Ｂ）は、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬する弾性波の音速よりも高音速部材（４Ａ；４Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が高速である高音速支持基板（４２Ａ；４２Ｂ）である。
【０１３６】
第７の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１弾性波共振子（３Ａ；３Ａｄ；３Ａｎ）及び第２弾性波共振子（３Ｂ；３Ｂｄ；３Ｂｎ）の各々が低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を含まない場合に比べて、損失を低減し、Ｑ値を高めることができる。
【０１３７】
第８の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１〜７の態様のいずれか１つにおいて、複数の直列腕共振子（弾性波共振子３１，３３，３５，３７，３９）のうち１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）が、複数の並列腕共振子（弾性波共振子３２，３４，３６，３８）よりも第１端子（１０１）に電気的に近い。上記１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）が、アンテナ端共振子である。
【０１３８】
第９の態様に係る弾性波装置（１ｃ）では、第１〜７の態様のいずれか１つにおいて、複数の直列腕共振子（弾性波共振子３１，３３，３５，３７）のうち１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）と複数の並列腕共振子（弾性波共振子３２，３４，３６，３８）のうち１つの並列腕共振子（弾性波共振子３２）とが、第１端子（１０１）と直接的に接続されている。上記１つの直列腕共振子（弾性波共振子３１）と上記１つの並列腕共振子（弾性波共振子３２）との少なくとも一方が、アンテナ端共振子である。
【０１３９】
第１０の態様に係るマルチプレクサ（１００；１００ｂ）は、第１〜９の態様のいずれか１つの弾性波装置（１；１ｃ）からなる第１フィルタ（１１）と、第２フィルタ（１２）とを備える。第２フィルタ（１２）は、第１端子（１０１）と第１端子（１０１）とは異なる第３端子（１０３）との間に設けられている。第１フィルタ（１１）の通過帯域が、第２フィルタ（１２）の通過帯域よりも高周波数域である。
【０１４０】
第１０の態様に係るマルチプレクサ（１００；１００ｂ）では、弾性波装置（１；１ｃ）において、たとえ高次モードが存在していても、温度によって、高次モードが発生する周波数が変化する度合いを低減させることができる。つまり、高次モードの温度による変化を低減させることができる。
【０１４１】
第１１の態様に係るマルチプレクサ（１００ｂ）は、第１０の態様において、複数の弾性波共振子（３１〜３９）からなる共振子群（３０）を複数備える。複数の共振子群（３０）では、第１端子（１０１）が共通端子であり、かつ、第２端子（１０２）が個別端子である。複数の共振子群（３０）のアンテナ端共振子が１チップに集積されている。
【０１４２】
第１１の態様に係るマルチプレクサ（１００ｂ）では、複数の共振子群（３０）のアンテナ端共振子の特性ばらつきを低減でき、かつ、弾性波装置（１；１ｃ）の小型化を図ることができる。
【０１４３】
第１２の態様に係るマルチプレクサ（１００；１００ｂ）では、第１０又は１１の態様において、第１フィルタ（１１）の通過帯域の最小周波数が、第２フィルタ（１２）の通過帯域の最大周波数よりも高い。
【０１４４】
第１３の態様に係る高周波フロントエンド回路（３００）は、第１０〜１２の態様のいずれか１つのマルチプレクサ（１００；１００ｂ）と、（第１）増幅回路（３０３）とを備える。（第１）増幅回路（３０３）は、マルチプレクサ（１００）に接続されている。
【０１４５】
第１３の態様に係る高周波フロントエンド回路（３００）では、弾性波装置（１；１ｃ）において、たとえ高次モードが存在していても、温度によって、高次モードが発生する周波数が変化する度合いを低減させることができる。つまり、高次モードの温度による変化を低減させることができる。
【０１４６】
第１４の態様に係る通信装置（４００）は、第１３の態様の高周波フロントエンド回路（３００）と、信号処理回路（ＲＦ信号処理回路４０１、ベースバンド信号処理回路４０２）とを備える。信号処理回路は、アンテナ（２００）で受信される高周波信号を処理する。高周波フロントエンド回路（３００）は、アンテナ（２００）と信号処理回路との間で高周波信号を伝達する。
【０１４７】
第１４の態様に係る通信装置（４００）では、弾性波装置（１；１ｃ）において、たとえ高次モードが存在していても、温度によって、高次モードが発生する周波数が変化する度合いを低減させることができる。つまり、高次モードの温度による変化を低減させることができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１，１ｃ  弾性波装置
３１〜３９  弾性波共振子
３Ａ，３Ａｆ，３Ａｄ，３Ａｎ  第１弾性波共振子
３Ｂ，３Ｂｆ，３Ｂｄ，３Ｂｎ  第２弾性波共振子
４Ａ，４Ｂ  高音速部材
４２Ａ，４２Ｂ  高音速支持基板
４４Ａ，４４Ｂ  支持基板
４５Ａ，４５Ｂ  高音速膜
５Ａ，５Ｂ  低音速膜
６Ａ，６Ｂ  圧電体層
６１Ａ，６１Ｂ  主面
７Ａ，７Ｂ  ＩＤＴ電極
７１Ａ，７１Ｂ  第１バスバー
７２Ａ，７２Ｂ  第２バスバー
７３Ａ，７３Ｂ  第１電極指
７４Ａ，７４Ｂ  第２電極指
１００，１００ｂ  マルチプレクサ
１０１  第１端子
１０２  第２端子
１０３  第３端子
１０４  第４端子
１０５  第５端子
１１  第１フィルタ
１２  第２フィルタ
２１  第３フィルタ
２２  第４フィルタ
３０  共振子群
２００  アンテナ
３００  高周波フロントエンド回路
３０１  第１スイッチ回路
３０２  第２スイッチ回路
３０３  第１増幅回路
３０４  第２増幅回路
４００  通信装置
４０１  ＲＦ信号処理回路
４０２  ベースバンド信号処理回路
Ｎ１〜Ｎ４  ノード
ｒ１  第１経路
ｒ２１〜ｒ２４  第２経路
【図１】
2019138812.tif 000003
【図２】
2019138812.tif 000004
【図３】
2019138812.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019138812.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019138812.tif 000009
【図８】
2019138812.tif 000010
【図９】
2019138812.tif 000011
【図１０】
2019138812.tif 000012
【図１１】
2019138812.tif 000013
【図１２】
2019138812.tif 000014
【図１３】
2019138812.tif 000015
【図１４】
2019138812.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2019138812.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月2日(2020.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る弾性波装置の回路図である。
【図２】図２は、同上の弾性波装置を備える通信装置の構成図である。
【図３】図３Ａは、同上の弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図３Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図４】図４Ａは、同上の弾性波装置における第１弾性波共振子の要部平面図である。図４Ｂは、同上の弾性波装置における第１弾性波共振子を示し、図４ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５Ａは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の要部平面図である。図５Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子を示し、図５ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、同上の第１弾性波共振子に関し、誘電体膜の厚さとＴＣＦ（Temperature Coefficient of Frequency）との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、同上の第１弾性波共振子に関し、誘電体膜の厚さと比帯域との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の実施形態１の変形例１に係るマルチプレクサの回路図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態１の変形例２に係る弾性波装置の回路図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施形態１の変形例３に係る弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図１０Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図１１】図１１Ａは、本発明の実施形態２に係る弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図１１Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図１２】図１２は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、ＩＤＴ電極の厚さとＴＣＦとの関係を示すグラフである。
【図１３】図１３Ａは、本発明の実施形態３に係る弾性波装置における第１弾性波共振子の断面図である。図１３Ｂは、同上の弾性波装置における第２弾性波共振子の断面図である。
【図１４】図１４は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、圧電体層のカット角と電気機械結合係数との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、圧電体層のカット角とＴＣＦとの関係を示すグラフである。
【図１６】図１６は、同上の弾性波装置における弾性波共振子に関し、圧電体層のカット角と比帯域との関係を示すグラフである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
高音速支持基板４２Ｂの材料は、例えばシリコンであり、高音速支持基板４２Ｂの厚さは、例えば１２５μｍである。なお、高音速支持基板４２Ｂの材料は、シリコンに限定されず、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、若しくは水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、若しくはフォルステライト等の各種セラミック、若しくは、マグネシア、ダイヤモンド、又は、上記各材料を主成分とする材料、又は、上記各材料の混合物を主成分とする材料であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
圧電体層６Ｂの材料は、ＬｉＴａＯ３に限らず、例えば、ＬｉＮｂＯ３であってもよい。圧電体層６Ｂが、例えば、ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３圧電単結晶又は圧電セラミックスからなる場合、第１弾性波共振子３Ａ及び第２弾性波共振子３Ｂは、ラブ波を弾性波として利用することにより、ＳＨ波を主成分とするモードをメインモードとして使用することができる。なお、圧電体層６Ｂの単結晶材料、カット角については、例えば、フィルタの要求仕様（通過特性、減衰特性、温度特性及び帯域幅等のフィルタ特性）等に応じて、適宜、決定すればよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
高音速膜４５Ａ，４５Ｂの材料は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシア、ダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも１種の材料である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
第５の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第１〜４の態様のいずれか１つにおいて、高音速部材（４Ａ；４Ｂ）は、高音速膜（４５Ａ；４５Ｂ）と、支持基板（４４Ａ；４４Ｂ）とを含む。高音速膜（４５Ａ；４５Ｂ）は、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬する弾性波の音速よりも高音速膜（４５Ａ；４５Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が高速となる膜である。支持基板（４４Ａ；４４Ｂ）は、高音速膜（４５Ａ；４５Ｂ）を支持する。第１弾性波共振子（３Ａｆ）及び第２弾性波共振子（３Ｂｆ）の各々は、低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を含む。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）は、高音速膜（４５Ａ；４５Ｂ）上に形成されている圧電体層（６Ａ；６Ｂ）を伝搬する弾性波の音速よりも低音速膜（５Ａ；５Ｂ）を伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
第６の態様に係る弾性波装置（１；１ｃ）では、第５の態様において、圧電体層（６Ａ；６Ｂ）の材料が、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。低音速膜（５Ａ；５Ｂ）の材料が、酸化ケイ素と、ガラスと、酸窒化ケイ素と、酸化タンタルと、酸化ケイ素にフッ素、炭素又はホウ素を加えた化合物と、からなる群から選択される少なくとも１種の材料である。高音速膜（４５Ａ；４５Ｂ）の材料が、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシア、ダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも１種の材料である。
【国際調査報告】
2019138812.tif 000019
2019138812.tif 000020
2019138812.tif 000021
2019138812.tif 000022