(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３６°〜４８°Ｙ−ＸカットのＬｉＴａＯ３からなる圧電基板と、
該圧電基板の上面に２つの反射器の間に配置された、弾性波を励起するＩＤＴ電極とを備え、
該ＩＤＴ電極は、
前記弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバー側へ延びた複数の第１電極指と、
前記第２バスバーから前記第１バスバー側へ延びた、前記複数の第１電極指に前記伝搬方向において隣接する部分を有する複数の第２電極指と
を有しており、
前記ＩＤＴ電極における複数の前記第１電極指の前記第２バスバー側の先端部分を結ぶ第１仮想線と、前記ＩＤＴ電極における複数の前記第２電極指の前記第１バスバー側の先端部分を結ぶ第２仮想線とが、前記第１仮想線と前記伝搬方向とのなす角度を第１傾斜角度θＡとし、前記第２仮想線と前記伝搬方向とのなす角度を第２傾斜角度θＢとしたとき、
２°＜θＡ≦１０°
２°＜θＢ≦１０°
の範囲にあり、
前記圧電基板の前記ＩＤＴ電極が配置された面の反対側の面に、前記圧電基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する支持基板が配置されている
弾性波素子と、
前記圧電基板上に配置された、前記弾性波素子に直列に接続された直列共振子と、前記弾性波素子に並列に接続された並列共振子とを有するフィルタ素子であって、
前記直列共振子は、
互いに交差する複数の第１共振電極指および複数の第２共振電極指を有するＩＤＴ電極構造の共振電極指を備え、
前記共振電極指における前記第１共振電極指と前記第２共振電極指との中心間間隔が、前記弾性波素子の前記ＩＤＴ電極における前記第１電極指と前記第２電極指との中心間間隔よりも大きく、
複数の前記第１共振電極指の先端部分を結ぶ第３仮想線および複数の前記第２共振電極指の先端部分を結ぶ第４仮想線と、前記直列共振子の弾性波の伝搬方向とのなす角度がそれぞれ０°以上２°以下である、
フィルタ素子。
【請求項２】
前記第１仮想線および前記第２仮想線は、前記弾性波の伝搬方向に対して同じ方向に傾斜している請求項１に記載のフィルタ素子。
【請求項３】
前記第１バスバーは前記第２電極指側に延びた第１ダミー電極指を有するとともに、前記第２バスバーは前記第１電極指側に延びた第２ダミー電極指を有する請求項１または２に記載のフィルタ素子。
【請求項４】
前記第１ダミー電極指の幅は前記第２電極指の幅よりも大きく、前記第２ダミー電極指の幅は前記第１電極指の幅よりも大きい請求項３に記載のフィルタ素子。
【請求項５】
前記第１電極指の幅は、前記第１電極指および前記第２電極指の交差領域の外において、該交差領域の内に位置する前記第１電極指の幅よりも大きく、前記第２電極指の幅は、前記交差領域の外において、該交差領域の内に位置する前記第２電極指の幅よりも大きい請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ素子。
【請求項６】
前記第１電極指および前記第２電極指は、前記伝搬方向に交差する方向の前記交差領域における交差幅が、前記弾性波の波長をλとしたときに１５λ以上３０λ以下である請求項５に記載のフィルタ素子。
【請求項７】
前記直列共振子を複数有しており、
前記弾性波素子は、前記ＩＤＴ電極における前記第１電極指と前記第２電極指との中心間間隔が、前記直列共振子の前記共振電極指における前記第１共振電極指と前記第２共振電極指との中心間間隔のいずれよりも小さい、請求項１〜６のいずれかに記載のフィルタ素子。
【請求項８】
前記弾性波素子に並列に接続された容量素子をさらに有する請求項１〜７のいずれかに記載のフィルタ素子。
【請求項９】
前記弾性波素子を複数有している請求項１〜８のいずれかに記載のフィルタ素子。
【請求項１０】
複数の前記弾性波素子は、前記弾性波の伝搬方向に対して互いに異なる方向に傾斜している請求項９に記載のフィルタ素子。
【請求項１１】
アンテナと、
該アンテナに電気的に接続された請求項１〜１０のいずれかに記載のフィルタ素子と、
該フィルタ素子に電気的に接続されたＲＦ−ＩＣとを備える通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波素子、フィルタ素子および通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板と、圧電基板の主面上に配置された励振電極とを有する弾性波素子が知られている。このような弾性波素子は、例えば、分波器の受信フィルタ（Ｒｘフィルタ）または送信フィルタ（Ｔｘフィルタ）に利用されている。【０００３】
ここで分波器のうちＴｘ帯とＲｘ帯との間隔が狭い場合は、環境温度（−３０℃〜＋８５℃）の変化によって周波数が移動してしまうことから、Ｔｘ帯およびＲｘ帯に求められる透過特性および減衰特性を満たすことが難しかった。これを解決する技術として、温度補償された圧電基板を用いる技術がある（特開２００７−２１４９０２号公報等を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなＴｘ帯およびＲｘ帯の間隔が狭い分波器においては、環境温度の変化による周波数移動への対応に加えて、フィルタ特性には高い急峻性が求められている。【０００５】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フィルタ特性を向上させることが可能な弾性波素子、それを有するフィルタ素子およびそれらを備えた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】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に配置された、弾性波を励起するＩＤＴ電極とを備え、該ＩＤＴ電極は、前記弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバー側へ延びた複数の第１電極指と、前記第２バスバーから前記第１バスバー側へ延びた、前記複数の第１電極指に前記伝搬方向において隣接する部分を有する複数の第２電極指とを有しており、前記ＩＤＴ電極における複数の前記第１電極指の前記第２バスバー側の先端部分を結ぶ第１仮想線と、前記ＩＤＴ電極における複数の前記第２電極指の前記第１バスバー側の先端部分を結ぶ第２仮想線とが、前記第１仮想線と前記伝搬方向とのなす角度を第１傾斜角度θＡとし、前記第２仮想線と前記伝搬方向とのなす角度を第２傾斜角度θＢとしたとき、２°＜θＡ≦１０°、２°＜θＢ≦１０°の範囲にある。【０００７】
本発明の一実施形態に係るフィルタ素子は、上述の弾性波素子と、前記圧電基板上に配置された、前記弾性波素子に直列に接続された直列共振子と、前記弾性波素子に並列に接続された並列共振子とを有する。【０００８】
本発明の一実施形態に係る通信装置は、アンテナと、該アンテナに電気的に接続された上述のフィルタ素子と、該フィルタ素子に電気的に接続されたＲＦ−ＩＣとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の弾性波素子およびこれを備えるフィルタ素子によれば、挿入損失の低減または通過帯域の急峻性の向上を図ることができ、フィルタ特性を向上させることができる。【００１０】
また、これら弾性波素子、フィルタ素子を備えた通信装置によれば、それら素子のフィルタ特性の向上によって良好な通信を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る弾性波素子の構成を示す平面図である。
【図２】図１の弾性波素子において、Ｉｃ−Ｉｃ線で切断したときの断面に相当する断面図である。
【図３】図１の弾性波素子の変形例の構成を示す平面図である。
【図４】図１の弾性波素子において、傾斜角度θが０°のインピーダンス特性を示す図である。
【図５】図１の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図６】図１の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図７】図１の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態の変形例に係る弾性波素子において、図１のＩｃ−Ｉｃ線で切断したときの断面に相当する断面図である。
【図９】図８の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図１０】図８の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図１１】図８の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図１２】図８の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図１３】図１の弾性波素子の変形例の構成を示す平面図である。
【図１４】本発明の一実施形態の変形例に係る弾性波素子の構成を示す平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態の変形例に係る弾性波素子の構成を示す平面図であり、図１４の弾性波素子の一部を拡大した拡大平面図である。
【図１６】図１４の弾性波素子の効果を説明するための模式図である。
【図１７】図１４の弾性波素子を作製し、測定した結果を示す図である。
【図１８】図１の弾性波素子を回路基板に実装した弾性波装置の構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係るフィルタ素子の回路構成を示す図である。
【図２０】比較例に係るフィルタ素子の回路構成を示す図である。
【図２１】図１８、図１９のフィルタ素子をシミュレーションにより計算した結果である。
【図２２】本発明の一実施形態の変形例に係るフィルタ素子の回路構成を示す図である。
【図２３】図２２のフィルタ素子のフィルタ特性をシミュレーションにより計算した結果である。
【図２４】図２２のフィルタ素子の変形例の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る弾性波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）素子について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１３】
弾性波素子（以下、ＳＡＷ素子ともいう）は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面、下面等の用語を用いるものとする。
【００１４】
（ＳＡＷ素子の構成の概要）
図１は、本発明の一実施形態に係るＳＡＷ素子１の構成を示す平面図である。図２は図１のＩｃ−Ｉｃ線における断面図である。
【００１５】
ＳＡＷ素子１は、図１に示すように、基板３と、基板３の上面３ａに設けられた励振（ＩＤＴ：InterDigital Transducer）電極５および反射器７とを有している。また、ＳＡＷ素子１は、この他にも、上面３ａを覆う保護層や、ＩＤＴ電極５に信号の入出力を行なうための配線等を有していてもよい。
【００１６】
基板３は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）結晶からなる圧電性を有する単結晶の基板によって構成されている。より具体的には、基板３は、３６°〜４８°Ｙ−ＸカットのＬｉＴａＯ３によって構成されている。基板３の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、基板３の厚み（ｚ方向）は、例えば０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。
【００１７】
ＩＤＴ電極５は、図１に示すように、第１櫛歯電極１３Ａおよび第２櫛歯電極１３Ｂからなる一対の櫛歯電極１３で構成されている。なお、以下では、第１櫛歯電極１３Ａおよび第２櫛歯電極１３Ｂを単に櫛歯電極１３といい、これらを区別しないことがある。また、第１櫛歯電極１３Ａに係る構成等については、「第１バスバー２１Ａ」等のように、「第１」および「Ａ」を付すことがあり、第２櫛歯電極１３Ｂに係る構成等については、「第２バスバー２１Ｂ」等のように、「第２」および「Ｂ」を付すことがある。また、これら「第１」、「第２」、「Ａ」、および「Ｂ」を省略することがある。
【００１８】
櫛歯電極１３は、図１に示すように、互いに対向する２本のバスバー２１と、各バスバー２１から他のバスバー２１側へ延びる複数の電極指２３と、複数の電極指２３の間において各バスバー２１から他のバスバー２１側へ延びる複数のダミー電極指２５とを有している。そして、１対の櫛歯電極１３は、複数の電極指２３が互いに交差するように（噛み合うように）配置されている。なお、ダミー電極指２５は配置されていなくてもよい。
【００１９】
弾性波は、複数の電極指２３に直交する方向に伝搬する。従って、基板３の結晶方位を考慮した上で、２本のバスバー２１は、弾性波を伝搬させたい方向に交差する方向において互いに対向するように配置され、複数の電極指２３は、弾性波を伝搬させたい方向に対して直交する方向に延びるように形成される。
【００２０】
なお、弾性波の伝搬方向は複数の電極指２３の向き等によって設定されるが、本実施形態では便宜的に、弾性波の伝搬方向を基準として複数の電極指２３の向き等を説明することがある。
【００２１】
また、直交座標系ｘｙｚは、ｘ軸が電極指２３に直交し（弾性波の伝搬方向に平行であり）、ｙ軸が電極指２３に平行であり、ｚ軸がＩＤＴ電極５に直交するように定義されているものとする。すなわち、直交座標系ｘｙｚは、基板３の外形ではなく、ＩＤＴ電極５（弾性波の伝搬方向）を基準として定義されているものとする。
【００２２】
バスバー２１は、例えば、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、弾性波の伝搬方向（ｘ方向）に対して傾斜している。従って、バスバー２１の互いに対向する側の縁部２１ａは直線状であり、また、弾性波の伝搬方向に対して傾斜している。バスバー２１（縁部２１ａ）の傾斜角度は、例えば２本のバスバー２１間において互いに同一である。なお、バスバー２１は配線と一体的に形成されていてもよい。なお、バスバー２１は、弾性波の伝搬方向に対して傾斜していなくてもよい。
【００２３】
複数の電極指２３は、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、弾性波の伝搬方向に概ね一定の間隔で配列されている。一対の櫛歯電極１３の複数の電極指２３は、図２に示すように、隣接する電極指２３の中心間間隔の繰り返し間隔であるピッチＰｔが、例えば、共振させたい周波数での弾性波の波長λの半波長と同等となるように設けられている。なお、ピッチＰｔの繰り返し間隔としては、隣接する電極指２３の同じ側の端から端までの間隔を用いてもよい。また複数の電極指２３のピッチＰｔとして、隣接する２本の電極指２３の中心間間隔の平均値を用いることができる。
【００２４】
波長λ（２Ｐｔ）は、例えば、１．５μｍ以上６μｍ以下に設定される。各電極指２３の幅ｗ１は、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性等に応じて適宜に設定され、例えば、ピッチＰｔに対して０．３Ｐｔ以上０．７Ｐｔ以下に設定される。第１電極指２３Ａおよび第２電極指２３Ｂの交差幅（噛み合いの深さ）は、例えば１０λ以上７０λ以下に設定される。
【００２５】
複数の電極指２３の長さは、概ね同一となるように設定される。また、上述のように、２本のバスバー２１の縁部２１ａ（電極指２３の根元位置）は、弾性波の伝搬方向に傾斜しており、互いに平行な直線状である。従って、複数の第１電極指２３Ａの第２バスバー２１Ｂ側の先端部分を結ぶ第１仮想線Ｌ１および複数の第２電極指２３Ｂの第１バスバー２１Ａ側の先端部分を直線で結ぶ第２仮想線Ｌ２が、弾性波の伝搬方向に対して、同じ方向に傾斜している。
【００２６】
ここで第１仮想線Ｌ１は、複数の第１電極指２３Ａの先端部分を結んだ線であればよく、理想的には直線で引かれるものである。第１電極指２３Ａの先端部分の位置がばらついている場合には、端部に位置する第１電極指２３Ａの先端部分同士を繋いだ理想の直線を第１仮想線Ｌ１とすればよい。第１仮想線Ｌ１が引かれる第１電極指２３Ａの先端部分は、第２バスバー２１Ｂに対向する辺全体を指すものである。
【００２７】
本実施形態のように第１電極指２３Ａが矩形状で形成されている場合には、第２バスバー２１Ｂに対向する第１電極指２３Ａの辺を第１仮想線Ｌ１が通ればよい。なお、第１仮想線Ｌ１は、後述する第１ギャップ２４Ａと重なるように定義してもよい。第２仮想線Ｌ２も前述した第１仮想線Ｌ１の定義と同様である。
【００２８】
弾性波の伝搬方向に対する第１仮想線Ｌ１の傾斜角度θＡと、弾性波の伝搬方向に対する第２仮想線Ｌ２の傾斜角度θＢとは、例えば互いに同一となるように設定される。傾斜角度θの好ましい範囲については後述する。なお、傾斜角度θは、隣接する２つの電極指２３の先端部分毎に定義もしくは測定される。また、傾斜角度θＡおよび傾斜角度θＢは大きさが異なっていてもよい。
【００２９】
複数のダミー電極指２５は、例えば、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されている。第１ダミー電極指２５Ａは、第１バスバー２１Ａから第２電極指２３Ｂ側に延びている。第２ダミー電極指２５Ｂも第１ダミー電極指２５Ａと同様に、第２バスバー２１Ｂから第１電極指２３Ａ側に延びている。複数のダミー電極指２５は、ｘ軸方向において、電極指２３の間に配置されている（第１ダミー電極指２５Ａであれば第１電極指２３Ａの間に配置されている）。
【００３０】
そして、ダミー電極指２５は、一方の櫛歯電極１３のダミー電極指２５の先端が、他方の櫛歯電極１３の電極指２３の先端とギャップ２４を介して対向している。ダミー電極指２５の幅（ｘ方向）は、電極指２３の幅と異なっていてもよいが、例えば電極指２３の幅と同等に設定される。複数のダミー電極指２５の長さ（ｙ方向）は、例えば互いに同一である。ここで、第１バスバー２１Ａ側のギャップ２４は第１ギャップ２４Ａといい、第２バスバー２１Ｂ側のギャップ２４は第２ギャップ２４Ｂという。
【００３１】
ギャップ長Ｇ（ギャップ２４のｙ方向の長さ）は、例えば、複数のギャップ長Ｇ間において互いに同一である。ギャップ長Ｇは、例えば０．１０μｍ以上１．００μｍ以下である。また、弾性波の波長をλとするとギャップ長Ｇは、例えば０．１λ以上０．６λ以下である。
【００３２】
ＩＤＴ電極５は、例えば金属材料によって形成されている。この金属材料としては、例えば、ＡｌまたはＡｌを主成分とする合金（Ａｌ合金）が挙げられる。Ａｌ合金は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金である。なお、ＩＤＴ電極５は、複数の金属層から構成されてもよい。ＩＤＴ電極５の各種寸法は、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。一例として、ＩＤＴ電極５の厚み（ｚ方向）は、例えば５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。
【００３３】
ＩＤＴ電極５は、基板３の上面３ａに直接配置されていてもよいし、別の部材を介して基板３の上面３ａに配置されていてもよい。別の部材としては、例えばＴｉ、Ｃｒ、またはこれらの合金等を用いることができる。ＩＤＴ電極５を別の部材を介して基板３の上面３ａに配置する場合は、別の部材の厚みはＩＤＴ電極５の電気特性に殆ど影響を与えない程度の厚み（例えば、Ｔｉの場合はＩＤＴ電極５の厚みの５％の厚み）に設定される。
【００３４】
ＩＤＴ電極５によって基板３に電圧が印加されると、基板３の上面３ａ付近において上面３ａに沿ってｘ方向に伝搬する弾性波が励起される。また、弾性波は、電極指２３と電極指２３の非配置領域（隣接する電極指２３間の長尺状の領域）との境界において反射する。そして、電極指２３のピッチＰｔを半波長とする定在波が形成される。定在波は、当該定在波と同一周波数の電気信号に変換され、電極指２３によって取り出される。このようにして、ＳＡＷ素子１は、共振子もしくはフィルタとして機能する。
【００３５】
反射器７は、格子状に形成されている。すなわち、反射器７は、弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する反射器バスバー２７と、これらバスバー２７間において弾性波の伝搬方向に直交する方向に延びる複数の反射器電極指２９とを有している。
【００３６】
反射器バスバー２７は、例えば、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、弾性波の伝搬方向に平行に配置されている。２本の反射器バスバー２７間の距離は、例えばＩＤＴ電極５の２本のバスバー２１間の距離と概ね同一である。また、例えば図３に示すように、反射器バスバー２７は、弾性波の伝搬方向に対して、例えばバスバー２１（縁部２１ａ）の傾斜角度と同じように傾斜していてもよい。バスバー２１と反射器バスバー２７とを同じ傾斜角度とすることで、基板３の上面３ａにＳＡＷ素子１を複数設置する際に省スペースで配置することが可能となる。そのため、小型化に寄与することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【００３７】
また、複数の反射器電極指２９は、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、ＩＤＴ電極５の電極指２３と概ね同等のピッチＰｔで配列されている。反射器電極指２９の幅は、例えば電極指２３の幅と概ね同等である。反射器７は、例えば、ＩＤＴ電極５と同一の材料によって形成されるとともに、ＩＤＴ電極５と同等の厚みに形成されている。
【００３８】
保護層１１は、例えば、ＩＤＴ電極５および反射器７を覆うとともに、上面３ａのうちＩＤＴ電極５および反射器７から露出する部分を覆っている。保護層１１の厚みは、例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定される。
【００３９】
保護層１１は、絶縁性を有する材料からなり、腐食等からＩＤＴ電極５を保護することに寄与する。保護層１１は、ＳｉＯ２などの材料によって形成されており、ＩＤＴ電極５をＳｉＯ２で埋め込むことにより、ＳＡＷ素子１の温度の変化による電気特性への影響を低減することができる。
【００４０】
図４（ａ）および（ｂ）は、傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子のインピーダンス特性を示しているグラフである。横軸は周波数ｆを示している。図４（ａ）において、縦軸はインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜を示し、図４（ｂ）において、縦軸はインピーダンスＺの位相αを示している。なお、この傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子の構成は、後述する比較例のＳＡＷ素子と同じである。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、ＳＡＷ素子１においては、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜が極小になる共振点と、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜が極大となる反共振点とが現れる。また、図４（ｂ）に示されるように、共振点と反共振点との間においては、インピーダンスの位相αが最大位相αmaxとなる。
【００４２】
次に、本実施形態のＳＡＷ素子１の効果を確かめるために、傾斜角度θが異なる複数のＳＡＷ素子（比較例および実施例のＳＡＷ素子）を作製し、測定を行なった。なお、傾斜角度θＡおよび傾斜角度θＢは便宜上同一となるように設定した。比較例は傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子であり、実施例は傾斜角度θが２°以上２２°以下まで２°間隔で異なるものを作製した１１個のＳＡＷ素子１である。
【００４３】
図５は、基板３に４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３、４４°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３および４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用い、ＳＡＷ素子１の傾斜角度θを変化させたときのΔｆの実測結果を示すグラフである。ここでΔｆとは、図４（ａ）に示す通り、ＳＡＷ素子１の共振点から反共振点までの間隔を指すものである。横軸は傾斜角度θ（°）を示し、縦軸はΔｆ（ＭＨｚ）を示している。
【００４４】
比較例および実施例に共通する条件を以下に示す。
【００４５】
ＩＤＴ電極５・反射器７：
材料：Ａｌ−Ｃｕ合金
（ただし、基板３と導電層１５との間には６ｎｍのＴｉからなる下地層あり。）
厚さｅ（Ａｌ−Ｃｕ合金層）：１５４ｎｍ
保護層１１：
材料：ＳｉＯ２
厚さＴ：１５ｎｍ
ＩＤＴ電極の電極指：
ピッチＰｔ（第１電極指２３Ａと第２電極指２３Ｂとの中心間間隔）：１．０６μｍ
Ｄｕｔｙ（ｗ１／Ｐｔ）：０．５
本数：３００本
交差幅Ｗ：４２．４μｍ
ダミー電極指の長さ：４．２４μｍ
反射器の電極指の本数：３０本
【００４６】
図５の結果から、傾斜角度θを２°よりも大きくすると、傾斜角度が０°のときと比較して、Δｆを小さくできることが分かった。すなわち、第１傾斜角度θＡおよび第２傾斜角度θＢを２°よりも大きく設定し、第１および第２仮想線Ｌ１、Ｌ２に沿って並ぶように電極指の先端部分を配置することによって、Δｆを小さくすることができる。その結果、フィルタ特性の急峻性を高くできるＳＡＷ素子が得られる。
【００４７】
このように第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２を弾性波の伝搬方向に対して同じ方向に傾斜させることにより、複数の電極指２３の交差範囲（交差幅Ｗ（図１））のばらつきを少なくすることができ、高い電力を印加したときの耐久性能を向上させることができる。
【００４８】
（傾斜角度θの好ましい範囲）
図６は、基板３に４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３、４４°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３および４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用い、ＳＡＷ素子１の傾斜角度θを変化させたときの、インピーダンスの位相αの最大位相αmaxの実測結果を示す図である。横軸は傾斜角度θ（°）を示し、縦軸はαmax（°）を示している。３種類の基板３の全てにおいて、θ＝０°からθ＝１０°まで傾斜角度θを大きくしていくと、最大位相αmaxを大きくすることができ、伝搬損失を小さくすることができる。
【００４９】
図７（ａ）〜（ｄ）は、基板３に４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用いた、傾斜角度θが０°と６°のＳＡＷ素子１のインピーダンス特性を示しているグラフである。図７中の点線は傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子、実線は傾斜角度θが６°のＳＡＷ素子を示している。横軸は周波数ｆを示している。図７（ａ）において、縦軸はインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜を示し、図７（ｂ）において、縦軸はインピーダンスＺの位相αを示している。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の点線で囲んだ部分を拡大した図である。図７（ｄ）は、図７（ｂ）の一点鎖線で囲んだ部分を拡大した図である。
【００５０】
この結果から、傾斜角度θが０°よりも傾斜角度θが６°の方が、最大位相αmaxが大きくなっていることが分かる。さらに、共振周波数から、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとのおおよそ中間周波数ｆｍまでの周波数帯域ｗｆ１において、傾斜角度θが０°よりも傾斜角度θが６°の方が、位相が全体的に大きいことが分かる。つまり、周波数帯域ｗｆ１内では、傾斜角度θが０°よりも傾斜角度θが６°の方が、伝搬損失が小さいことを示している。
【００５１】
以上の通り、傾斜角度θを２°よりも大きくした場合には、Δｆを小さくすることができるため、フィルタ特性の急峻性を向上することができる。また、傾斜角度θを１０°以下にした場合には、最大位相αmaxを大きくすることができるため伝搬損失を小さくすることができる。すなわち、ＬｉＴａＯ３からなる基板３において、ＩＤＴ電極５の電極指２３を傾斜させることにより、急峻性を高くし、伝搬損失を低減することができる。
【００５２】
また、傾斜角度θを２°＜θ≦１０°とすることにより、Δｆを小さくするとともに最大位相αmaxを大きくすることができる。その結果、フィルタ特性の急峻性を高くできるとともに、周波数帯域ｗｆ１内では伝搬損失が低減されたＳＡＷ素子を得ることができる。
【００５３】
（ＳＡＷ素子の変形例１）
図８は、本発明の一実施形態の変形例に係るＳＡＷ素子１の要部を示す断面図である。本変形例のＳＡＷ素子１は、貼り合わせ基板３００を用いている点で上述の実施形態と相違する。
【００５４】
ＳＡＷ素子１は、貼り合わせ基板３００と、貼り合わせ基板３００の上面３００ａに配置された、図１と同様のＩＤＴ電極５および反射器７とを有している。貼り合わせ基板３００は、基板３０と、基板３０の下面３０ｂに貼り合わされた支持基板１０とを有している。
【００５５】
基板３０は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶等の圧電性を有する基板によって構成されている。より好適には、基板３０は、３６°〜４８°Ｙ−ＸカットのＬｉＴａＯ３によって構成されている。
【００５６】
支持基板１０は、基板３０のＩＤＴ電極が形成される面（３００ａ）に対向する面（３０ｂ）に、ＬｉＴａＯ３基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する支持基板１０が、直接または接着層を介して備え付けられている。本変形例は、接着面をプラズマなどで活性化処理した後に接着層無しに貼り合わせる、いわゆる直接接合によって貼り合わされている。なお、熱膨張係数としては、材料の線膨張係数等を用いることができる。
【００５７】
支持基板１０は、基板３の材料よりも熱膨張係数が小さい材料によって構成されていることによって、ＳＡＷ素子１の電気特性の温度変化を補償することができる。このような材料としては、例えば、サファイア等の結晶材料、多結晶または単結晶のシリコン等の半導体材料および酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料を挙げることができる。なお、支持基板１０は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。
【００５８】
基板３０の厚みは、例えば一定であり、その大きさはＳＡＷ素子１が適用される技術分野やＳＡＷ素子１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。一例として、基板３０の厚みは、例えば２μｍ以上３０μｍ以下である。圧電基板３の平面形状および各種寸法も適宜に設定されてよい。
【００５９】
支持基板１０の厚みは、基板３０の厚みと同様に適宜に設定されてよい。ただし、支持基板１０の厚みは、温度補償が好適に行なわれるように、基板３０の厚みを考慮して設定される。一例として、基板３０の厚みが２μｍ以上３０μｍ以下であるのに対して、支持基板１０の厚みは１００μｍ以上３００μｍ以下である。支持基板１０の平面形状および各種寸法は、例えば基板３０と同等である。
【００６０】
基板３０および支持基板１０は、例えば、不図示の接着層を介して互いに貼り合わされていてもよい。接着層の材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよい。有機材料としては、例えば熱硬化性樹脂等の樹脂が挙げられる。無機材料としては、例えばＳｉＯ２が挙げられる。接着層の材料として、バルク波を支持基板１０よりも反射しにくい材料を用いてもよい。その場合はバルク波の影響を低減することができる。
【００６１】
傾斜角度θが異なる複数のＳＡＷ素子（比較例および実施例のＳＡＷ素子）を作製し、測定を行なった。なお、傾斜角度θＡと傾斜角度θＢとは同一となるように設定している。比較例は、傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子であり、実施例は、傾斜角度θが２°〜２２°まで２°間隔で異ならせたものを作製した１１個のＳＡＷ素子である。
【００６２】
図９は、基板３０に４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３および４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用い、ＳＡＷ素子１の傾斜角度θを変化させたときのΔｆの実測結果を示すグラフである。横軸は傾斜角度θ（°）を示し、縦軸はΔｆ（ＭＨｚ）を示している。
【００６３】
ＩＤＴ電極５および反射器７など、基板３０の上面３００ａ上の構成は、上述の実施形態と同様である。本変形例の要部である貼り合わせ基板３００の条件を以下に示す。
【００６４】
貼り合わせ基板３００：
基板３  種類：４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３および４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３
厚み：２０μｍ
支持基板１０  種類：シリコン
厚み：２３０μｍ
貼り合わせ方式：直接接合
【００６５】
図９示す測定結果によれば、傾斜角度θを大きくしていくと、Δｆが小さくなっていることが分かる。すなわち、第１傾斜角度θＡおよび第２傾斜角度θＢの傾斜角度を０°よりも大きく設定し、第１、第２仮想線Ｌ１、Ｌ２に沿って並ぶように電極指の先端部分を配置することによって、Δｆを小さくすることができる。その結果、ＳＡＷ素子１は、フィルタ特性の急峻性を向上することができる。なお、上述の実施形態のＳＡＷ素子１の図５に比較して、傾斜角度θに対するΔｆの変化が滑らかではないが、本変形例では、バルク波によるスプリアスがインピーダンス特性上に影響を与えているためであると考えられる。
【００６６】
また図１０は、基板３０に４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３および４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用い、本変形例のＳＡＷ素子１の傾斜角度θを変化させたときの、インピーダンスの位相αの最大位相αmaxの実測結果を示す図である。横軸は傾斜角度θ（°）を示し、縦軸はαmax（°）を示している。
【００６７】
カット角が異なる２種類の貼り合わせ基板３００の全てにおいて、傾斜角度θ＝０°から傾斜角度θ＝１０°までは、傾斜角度θを大きくしていくと最大位相αmaxの低下を抑制することができる。
【００６８】
上述の実施形態では、傾斜角度θ＝０°から傾斜角度θ＝１０°まで大きくしていくと、最大位相αmaxが大きくなる傾向にあった。しかし、本変形例のＳＡＷ素子１では貼り合わせ基板を用いているため、基板３０をコア、支持基板１０をクラッドと見立てた導波路になり、ある特定の周波数以外の周波数帯は、基板３０内での弾性波伝搬の禁止帯となると考えられる。
【００６９】
したがって、ある特定の周波数以外の周波数帯では、基板３０内部へは弾性波が漏洩しにくくなり、弾性波の基板３０内への漏洩による伝搬損失は小さくなる。したがって、本変形例のＳＡＷ素子１では、傾斜角度θ＝０°のときから伝搬損失が小さく、傾斜角度θ＝０°から傾斜角度θ＝１０°まで傾斜角度を大きくしても最大位相αmaxが大きくなりにくく、変化が少ない結果になると考えられる。なお、前述した特定の周波数では、基板３０内を弾性波が伝搬し、スプリアス特性としてインピーダンス特性上にその影響が現れる。
【００７０】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、基板３０に４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用いた、傾斜角度θが０°と６°に設定されたＳＡＷ素子１のインピーダンス特性を示しているグラフである。図１１中の点線は傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子、実線は傾斜角度θが６°のＳＡＷ素子をそれぞれ示している。横軸は周波数ｆを示している。
【００７１】
図１１（ａ）において、縦軸はインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜を示し、図１１（ｂ）において、縦軸はインピーダンスＺの位相αを示している。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の点線で囲んだ部分を拡大したグラフである。図１１（ｄ）は、図１１（ｂ）の一点鎖線で囲んだ部分を拡大したグラフである。
【００７２】
傾斜角度θが０°の場合には、図１１（ｄ）中のｓ１で、あるいは図１１（ｃ）中のｓ２で示すある特定の周波数において、インピーダンス特性上にスプリアスが発生しているのが分かる。これが、貼り合わせ基板を用いるときに発生するスプリアスである。これは基板３０の厚みなどが要因で発生する現象であり、この特定の周波数またはスプリアス同士の間隔が変化する。
【００７３】
この結果から、傾斜角度θが０°の場合と比較して、傾斜角度θが６°の場合にスプリアスが低減しているのが分かる。すなわち、複数の第１電極指２３Ａの先端部分を結ぶ第１仮想線Ｌ１と、複数の第２電極指２３Ｂの先端部分を結ぶ第２仮想線Ｌ２とを、弾性波の伝搬方向に対して傾斜させることにより、Δｆを小さくすることができ、フィルタ特性の急峻性を向上させることができる。加えて、このような構成によれば、貼り合わせ基板３００内に発生するバルク波のスプリアスを低減する効果が得られる。
【００７４】
また、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２を弾性波の伝搬方向に対して同じ方向に傾斜させることにより、複数の電極指２３の交差範囲（交差幅Ｗ（図１））のばらつきを抑制することができ、高い電力を印加したときの耐久性能を向上させることができる。
【００７５】
共振周波数から、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとのおおよそ中間周波数ｆｍまでの周波数帯域ｗｆ１において、例えば傾斜角度θが０°よりも傾斜角度θが６°の方が、伝搬損失が小さくなる現象や、反共振周波数ｆａよりも高い周波数付近からストップバンド端周波数ｆｂ（図示しない）までの周波数帯域ｗｆ２（図示しない）内では伝搬損失が大きくなる現象については、上述の実施形態と同様である。
【００７６】
（傾斜角度θの好ましい範囲）
図１２は、基板３０に４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３を用いた、傾斜角度θが０°と２°のＳＡＷ素子１のインピーダンス特性を示しているグラフである。なお、横軸は周波数ｆを示している。縦軸はインピーダンスＺの位相αを示している。点線は傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子、実線は傾斜角度θが２°のＳＡＷ素子を示している。
【００７７】
この結果から、傾斜角度θを２°に設定している場合には、図１２に示すように、ｓ２の部分で示す周波数領域で発生しているスプリアスを大きく低減できることが分かる。また、図１２に示すように、傾斜角度θが０°の場合ではｔの部分に貼り合わせ基板特有の位相の凹みが発生しているが、傾斜角度θを２°にすることでこの凹みを大きく低減できることが分かる。
【００７８】
以上のとおり、傾斜角度θを大きくすることによりΔｆを小さくすることができるため、フィルタ特性の急峻性を向上できる。また、傾斜角度θは、２°＜θ≦１０°とすることにより、Δｆを小さくすることができるとともに最大位相αmaxを大きくすることができる。その結果、フィルタ特性の急峻性を高くできるとともに、周波数帯域ｗｆ１内では伝搬損失が低減されたＳＡＷ素子を得ることができる。
【００７９】
加えて、このような構成のＳＡＷ素子は、貼り合わせ基板を用いるときに発生する特有のスプリアスを抑制することができ、温度変化による周波数移動が小さい優れたＳＡＷ素子が得られる。
【００８０】
上述の実施形態では、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２の傾斜に合わせてバスバー２１も傾斜させた場合を示したが、図１３に示すように、バスバー２１は第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２に合わせて傾斜させなくてもよい。この場合には、電極指２３およびダミー電極指２５の長さを調整することにより、交差幅を一定に保ちつつ、電極指２３の先端部分が第１仮想線Ｌ１または第２仮想線Ｌ２に沿うように配置すればよい。
【００８１】
（ＳＡＷ素子の変形例２）
第１ダミー電極指２５Ａの幅は、図１４に示す通り、第２電極指２３Ｂの幅よりも大きくなっていてもよい。このとき、第２ダミー電極指２５Ｂの幅も第１電極指２３Ａの幅よりも大きくなるように構成されている。
【００８２】
第１ダミー電極指２５Ａおよび第２ダミー電極指２５Ｂの幅は、ｘ軸方向に大きくなるように構成されている。第１ダミー電極指２５Ａおよび第２ダミー電極指２５Ｂは、図１４に示す通り、全体が幅広となっていてもよいし、図１５に示す通り、一部が幅広となっていてもよい。すなわち、図１５（ａ）に示す通り、第２ダミー電極指２５Ｂが第２バスバー２１Ｂ側の一部が幅広になっていてもよいし、図１５（ｂ）に示す通り、第２ダミー電極指２５Ｂの第２電極指２３Ａ側の一部が幅広になっていてもよい。また、図１４および図１５に示す通り、第１電極指２３Ａおよび第２電極指２３Ｂの一部が幅広になっていてもよい。
【００８３】
第１電極指２３Ａの幅は、第１電極指２３Ａおよび第２電極指２３Ｂの交差領域Ｃｒの外において、交差領域Ｃｒの内に位置する幅よりも大きく設定される。また、第２電極指２３Ｂの幅も交差領域Ｃｒの外において交差領域Ｃｒの内に位置する第２電極指２３Ｂの幅よりも大きく設定される。なお、以下の説明において、ダミー電極指２５および電極指２３の幅が大きくなった部分を幅広部と称することがある。
【００８４】
電極指２３の一部およびダミー電極指２５の幅広部は、交差領域Ｃｒ内の電極指２３のデューティーＤｔに対して、デューティーＤｔが大きくなるように設定される。デューティーＤｔは大きくすればするほど、後述するようにＩＤＴ電極５の外部に弾性波が漏えいすることを低減する効果を得ることができる。ここで、デューティーＤｔとは、図１６に示すように、ダミー電極指２５の幅広部の幅ｗを、ダミー電極指２５および隣接する電極指２３のピッチＰｔで割った値である。すなわち、デューティーＤｔ＝幅ｗ／ピッチＰｔで算出できるものである。
【００８５】
本変形例のＳＡＷ素子１のようにＩＤＴ電極５の弾性波の伝搬方向に対して傾斜した斜め型共振子の場合は、図１６に示すように、縦方向（ｘ軸方向）の弾性波の伝搬方向上に交差領域Ｃｒ外のダミー電極指２５および電極指２３が位置することになる。そのため、交差領域Ｃｒ外のダミー電極指２５および電極指２３に幅広部を設けることにより、交差領域Ｃｒ外におけるダミー電極指２５および電極指２３のストップバンドを低域側に移動させることができる。これにより、共振周波数から数ＭＨｚ低周波数側でも縦方向に伝搬する弾性波を効率よく反射することができ、交差領域Ｃｒ外のダミー電極指２５および電極指２３を通過して、さらにその外側への漏洩を低減することができる。その結果、共振付近の損失を低減することができる。
【００８６】
加えて、ダミー電極指２５を有することによって、交差領域Ｃｒ内の弾性波の速度（音速）に対して交差領域Ｃｒ外の弾性波の音速を小さくすることができるため、横方向（ｙ軸方向）に弾性波が漏れることを低減することができる。
【００８７】
このようなＳＡＷ素子１の効果を確かめるために、電極指２３の一部およびダミー電極指２５に幅広部を設けたＳＡＷ素子１を作製し、電気特性の測定を行なった。基本的な構成は上述の実施形態のＳＡＷ素子１と同様である。図１７（ａ）は４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３の基板を用いたＳＡＷ素子１の測定結果を示すグラフであり、図１７（ｂ）は４６．３°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３の基板にシリコンからなる支持基板を貼り合わせた貼り合わせ基板を用いたＳＡＷ素子１の測定結果を示すグラフである。横軸は交差領域Ｃｒ外のデューティーＤｔを示し、縦軸は共振点のインピーダンスを示すものである。
【００８８】
この結果から、交差領域Ｃｒ外のダミー電極指２５および電極指２３のデューティーＤｔを交差領域Ｃｒ内における値である０．５０から０．６０まで変化させた場合に、共振点のインピーダンスを低減することができ、共振点の損失を低減することができる。また、図１７によれば、交差幅を１５λ〜３０λに変化させた場合でも同様の効果を得られることが分かる。特に、共振点における損失低減の効果は、交差幅が短いほど大きいことが分かる。
【００８９】
（ＳＡＷ装置の構成の概要）
図１８は、上述したＳＡＷ素子１を適用したＳＡＷ装置５１の例を示す断面図である。
【００９０】
ＳＡＷ装置５１は、例えば、分波器等のフィルタ素子を構成している。ＳＡＷ装置５１は、ＳＡＷ素子３１と、ＳＡＷ素子３１が実装される回路基板５３とを有している。
【００９１】
ＳＡＷ素子３１は、例えば、いわゆるウェハレベルパッケージのＳＡＷ素子として構成されている。ＳＡＷ素子３１は、上述したＳＡＷ素子１と、基板３のＳＡＷ素子１側を覆うカバー３３と、カバー３３を貫通する端子３５と、基板３のＳＡＷ素子１が配置された面とは反対側の面を覆う裏面部３７とを有している。
【００９２】
カバー３３は、樹脂等によって構成されており、弾性波の伝搬を容易化するための振動空間３３ａをＩＤＴ電極５および反射器７の上方（ｚ方向の正側）に構成している。基板３の上面３ａ上には、ＩＤＴ電極５に接続された配線３８と、配線３８に接続されたパッド３９とが形成されている。端子３５は、パッド３９上において形成され、ＩＤＴ電極５に電気的に接続されている。裏面部３７は、例えば、温度変化等によって基板３表面にチャージされた電荷を放電するための裏面電極と、当該裏面電極を覆う保護層とを有している。
【００９３】
回路基板５３は、例えばいわゆるリジッド式のプリント配線基板によって構成されている。回路基板５３の実装面５３ａには、実装用パッド５５が形成されている。
【００９４】
ＳＡＷ素子３１は、カバー３３側を実装面５３ａに対向させて配置される。そして、端子３５と実装用パッド５５は、半田５７によって接着される。その後、ＳＡＷ素子３１は封止樹脂５９によって封止される。
【００９５】
（フィルタ素子の構成の概要）
図１９は、本発明の一実施形態に係るフィルタ素子６００の模式的な回路図である。フィルタ素子６００は、ラダー型フィルタ回路を含む第１の弾性波フィルタ７００と、ＤＭＳ型フィルタ回路を含む第２の弾性波フィルタ８００で構成されている。第１の弾性波フィルタ７００の通過帯域は、第２の弾性波フィルタ８００の通過帯域よりも低い周波数に位置するように設定されている。
【００９６】
第１の弾性波フィルタ７００は、送信帯域フィルタとして動作し、電気的に直列に接続された直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６と、電気的に並列に接続された並列ＳＡＷ素子６７、６８、６９とで構成されるラダー型フィルタである。並列ＳＡＷ素子６７、６８、６９はグランド端子７０に接続されている。また、直列ＳＡＷ素子６３は送信信号端子６２Ａに接続され、直列ＳＡＷ素子６６はアンテナ端子６１に接続されている。なお、直列ＳＡＷ素子は直列共振子と、並列ＳＡＷ素子は並列共振子とそれぞれ称することがある。また、直列共振子および並列共振子は、互いに交差する第１共振電極指および第２共振電極指を持つＩＤＴ電極構造の共振電極指を有している。なお、共振電極指は、上述の電極指２３に相当するものである。
【００９７】
第２の弾性波フィルタ８００は、受信帯域フィルタとして動作し、アンテナ端子６１に接続されるアンテナ側ＳＡＷ素子７１と、第１のＤＭＳ型フィルタ７２と、第２のＤＭＳ型フィルタ７３と、受信信号端子６２Ｂに接続される受信側ＳＡＷ素子７４とが直列に接続されている。
【００９８】
上述の実施形態のＳＡＷ素子１をフィルタ素子６００に用いた場合について、第１の弾性波フィルタ７００と比較例の弾性波フィルタ７０１との送信信号端子からアンテナ端子までの透過特性を、シミュレーターを用いて計算して求めた。
【００９９】
第１の弾性波フィルタ７００は、下記に示す貼り合わせ基板３００を用いた。
【０１００】
貼り合わせ基板３００：
基板３０  種類：４６°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３
厚み：２０μｍ
支持基板１０  種類：シリコン
厚み：２３０μｍ
貼り合わせ方式：直接接合
【０１０１】
また、第２の弾性波フィルタ８００は、下記に示す貼り合わせ基板３０１を用いた。
【０１０２】
貼り合わせ基板３０１：
基板３  種類：４２°ＹＸ−ＬｉＴａＯ３
厚み：２０μｍ
支持基板１０  種類：シリコン
厚み：２３０μｍ
貼り合わせ方式：直接接合
【０１０３】
シミュレーションを行なったフィルタ素子の構成は、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６は傾斜角度θが６°のＳＡＷ素子とし、並列ＳＡＷ素子６７、６８、６９は傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子として第１の弾性波フィルタ７００とした。そして、比較例を、図２０に示すような直列ＳＡＷ素子７５、７６、７７、７８および並列ＳＡＷ素子６７、６８、６９の全てが傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子である第１の弾性波フィルタ７０１とした。なお、傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子としては、傾斜角度θが０°以上２°以下のＳＡＷ素子を用いればよい。
【０１０４】
図２１（ａ）〜（ｃ）は、信号端子６２Ａからアンテナ端子６１までの透過特性のシミュレーション結果を示しているグラフである。図２１中の点線は比較例を、実線は実施例を示している。横軸は周波数ｆを示している。縦軸は透過特性を示し、図２１（ａ）は、送信帯域近傍を拡大したグラフ、図２１（ｂ）は、送信帯域近傍の０［ｄＢ］から−８０［ｄＢ］までの透過特性を示したグラフ、図２１（ｃ）は図２１（ｂ）の一点鎖線で囲んだ部分を拡大したグラフである。
【０１０５】
比較例に対して、実施例は、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の周波数帯域ｗｆ１内に相当する周波数域での透過特性が大きくなり、フィルタ特性の通過帯域の損失が低減していることが分かる。また、比較例では、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６において、貼り合わせ基板を用いるときに発生するスプリアスの特定周波数ｓ１に相当する周波数域での透過特性上に、スプリアスが発生してフィルタ特性の損失が大きくなっている。それに対して、実施例では、傾斜角度θが６°のＳＡＷ素子のスプリアス低減効果により、特定周波数ｓ１に相当する周波数域での透過特性上のスプリアスの発生が抑制され、フィルタ特性の損失が低減していることが分かる。環境温度が高くなった場合には、送信帯域フィルタの波形が低周波側に移動するとともに、周波数帯域ｗｆ１の透過特性が小さくなるため、周波数帯域ｗｆ１の透過特性を大きくしておくことは、フィルタ素子６００の品質の向上に寄与する。
【０１０６】
また、傾斜角度θが６°のＳＡＷ素子は、傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子に比べてΔｆを小さくすることができるため、透過特性−４４［ｄB］において、比較例と実施例との周波数差Δｆｈは約０．５［ＭＨｚ］であり、比較例に対して、実施例は、透過特性の急峻性が向上していることが分かる。
【０１０７】
本発明の一実施形態の変形例のＳＡＷ素子は、実施例の第１の弾性波フィルタ７００および比較例の第１の弾性波フィルタ７０１に貼り合わせ基板３００を用いているが、貼り合わせ基板３００の代わりにＬｉＴａＯ３単層の基板３を用いた場合にも、比較例に対して実施例は、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の周波数帯域ｗｆ１内に相当する周波数域での透過特性が大きくなり、フィルタの損失を低減させることができる。また、傾斜角度θが６°のＳＡＷ素子は、傾斜角度θが０°のＳＡＷ素子に比べてΔｆを小さくすることができるため、比較例に対して実施例は、透過特性の急峻性を向上させることができる。
【０１０８】
また、ＳＡＷ素子１が図７（ｄ）に示すように反共振周波数ｆａよりも高い周波数付近で位相が大きい特性を有している場合でも、ＳＡＷ素子１を直列腕に直列に接続することにより、第１の弾性波フィルタ７００の特性の劣化を低減することができる。
【０１０９】
（フィルタ素子の変形例１）
上述の実施形態のフィルタ素子６００では、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の全てにＳＡＷ素子１を適用した場合であったが、設計によっては、フィルタ特性に悪影響が現れる場合がある。そのため、図２２に示すように、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６のうち一部のみにＳＡＷ素子１を適用してもよい。一部の直列ＳＡＷ素子にＳＡＷ素子１を適用することにより、設計によっては効率よく容量素子を配置することができたり、基板３０上の電極指設計を小型化することができたりできるため、基板３０上の設計自由度を向上させることができる。
【０１１０】
具体的に、本変形例のフィルタ素子６００では、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の中でもピッチＰｔが最小のＳＡＷ素子６５、６６に斜め型共振子である本実施形態のＳＡＷ素子１を適用し、直列ＳＡＷ素子６３、６４には通常のＳＡＷ素子を適用することで、十分な効果（周波数帯域ｗｆ１内に相当する周波数域での透過特性が大きくなる、透過特性の急峻性が向上する）が得られる。
【０１１１】
一方で、直列ＳＡＷ素子の全てにＳＡＷ素子１の構成を適用した場合（比較例２）には、周波数帯域ｗｆ１内に相当する周波数域での透過特性は良くなるものの、透過特性の急峻性は向上せず、悪影響として、後述する周波数帯域ｗｆ２内に相当する周波数域での透過特性が小さくなってしまうことがある。これは、図１１（ｄ）に示すように、ＳＡＷ素子１の共振点よりも低周波数域に位置する周波数帯域ｗｆ２では、僅かに伝搬損失が大きくなっているためである。ピッチＰｔの大きい直列ＳＡＷ素子にＳＡＷ素子１を適用した場合には、ピッチＰｔの大きい直列ＳＡＷ素子の周波数帯域ｗｆ２がフィルタ特性の通過帯域の低周波側に位置し、フィルタ素子６００の品質が低下することがある。
【０１１２】
本変形例のフィルタ素子６００の効果を確かめるために、フィルタ素子６００のシミュレーションを行なった。シミュレーションの結果を図２３にグラフで示す。図２３（ｂ）および（ｃ）は、図２３（ａ）における通過帯域の高周波側の端部付近の一部を拡大したものである。この結果から、通過帯域の高周波数側の特性を向上させることができることが分かる。なお、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の中でもピッチＰｔが最小のＳＡＷ素子にＳＡＷ素子１の構成を適用すれば、効率よく高い効果を得られる。
【０１１３】
上述の実施形態のフィルタ素子６００または変形例のフィルタ素子６００では、本実施形態のＳＡＷ素子１を複数用いる場合に、弾性波の伝搬方向に対して同じ方向にＩＤＴ電極５が傾斜した構成を用いたが、図２４に示す通り、弾性波の伝搬方向に対して互いに異なる方向に傾斜していてもよい。図２４では、直列ＳＡＷ素子６５、６６において、互いに異なる方向にＩＤＴ電極５（電極指２３の配列）が傾斜したＳＡＷ素子１を用いている場合である。
【０１１４】
このように異なる方向にＩＤＴ電極５（電極指２３の配列）が傾斜したＳＡＷ素子１を直列共振子に用いることにより、圧電基板３００上の設計自由度を高めることができる。すなわち、例えば図２４に例示するフィルタ素子６００であれば、直列共振子６５、６６に適用されたＳＡＷ素子１のＩＤＴ電極５（電極指２３の配列）が互いに異なる方向に傾斜することにより、両者の間にスペースができる。そのため、このスペースに並列共振子６９を配置することができる。その結果、フィルタ素子６００の小型化を図ることができる。
【０１１５】
（フィルタ素子の変形例２）
さらに、直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の少なくとも１つに容量素子を並列に接続してもよい。例えば、変形例１に係るＳＡＷ素子１は直列ＳＡＷ素子６３、６４、６５、６６の中でもピッチＰｔが小さくなっていることから、ＳＡＷ素子１に容量素子を並列接続することにより、ＳＡＷ素子１の反共振点が低周波数側に移動する。これにより、ＳＡＷ素子１の反共振点が通過帯域の高周波数側の端部付近に位置するため、通過帯域の急峻性をさらに向上させることができる。容量素子としては、例えば、基板２上に櫛歯状の電極を配置することができる。
【０１１６】
＜通信装置＞
上述の実施形態のフィルタ素子６００は、アンテナと、フィルタ素子６００を制御するＲＦ−ＩＣとを有する通信装置に用いられる。アンテナはアンテナ端子６１に接続され、ＲＦ−ＩＣはフィルタ素子６００の送信信号端子６２Ａおよび受信信号端子６２Ｂに電気的に接続される。このような通信装置は、フィルタ素子６００の急峻性が高いことから、ノイズまたはクロストークを低減することができるため、通信の品質を向上させることができる。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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