(57)【要約】  本発明に係るフィルタ装置は、たとえばデュプレクサ（１）である。デュプレクサ（１）は、圧電基板（２）と、弾性表面波共振子を構成するように、圧電基板の主面に形成されるＩＤＴ（３）と、ＩＤＴ（３）と電気的に接続される配線電極（５）と、ＩＤＴ（３）近傍の圧電基板（２）の主面に形成され、圧電基板（２）と音響インピーダンスが異なる音響部材（異音響部）（６）とを備える。ＩＤＴ（３）近傍に配置する配線電極（５）は、音響部材６に形成される。
2013118532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
弾性表面波共振子を構成するように、前記圧電基板の主面に形成されるＩＤＴと、
前記ＩＤＴと電気的に接続される配線電極と、
前記ＩＤＴ近傍に形成され、前記圧電基板と音響インピーダンスが異なる異音響部と
を備え、
前記ＩＤＴ近傍に配置する前記配線電極は、前記異音響部に形成される、フィルタ装置。
【請求項２】
前記異音響部は、前記圧電基板の前記主面において、前記圧電基板と音響インピーダンスが異なる音響部材が形成された部分である、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記異音響部は、前記圧電基板の前記主面と、前記主面と同一平面にない面とで構成する段差が形成された部分である、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記異音響部は、前記圧電基板と音響インピーダンスが異なる音響部材が形成された部分と、前記圧電基板の前記主面と、前記主面と同一平面にない面とで構成する段差が形成された部分とを含む、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記圧電基板の前記主面における弾性表面波に対する音響インピーダンスＺｃと、前記音響部材の横波音速に対する音響インピーダンスＺａとが、Ｚａ／Ｚｃ＜０．１７の関係を有する請求項２または請求項４に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記異音響部は、
前記段差を形成した部分に配置され、前記圧電基板と音響インピーダンスが異なる音響部材を含む、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記異音響部は、前記圧電基板の前記主面に形成された溝により形成された前記段差を含む、請求項３、請求項４または請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記異音響部は、前記ＩＤＴを形成する前記圧電基板の前記主面が突起部となるように形成された前記段差を含む、請求項３、請求項４または請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記異音響部は、前記ＩＤＴ近傍の形成されるリフレクタに隣接する位置に形成される、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置に関し、特に、弾性表面波共振子を構成するように、圧電基板の主面にＩＤＴ（Interdigital  Transducer）を形成したフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話用のＲＦ（Radio  Frequency）フィルタやＩＦ（Intermediate  Frequency）フィルタ、ＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）用共振子、あるいはテレビジョン用ＶＩＦ（Video  Intermediate  Frequency）フィルタなどに、フィルタ装置である弾性表面波装置が用いられている。このような弾性表面波装置の構成が、特開２００５−１１７１５１号公報（特許文献１）に開示してある。【０００３】
特許文献１には、圧電基板の主面に形成されるＩＤＴ（Interdigital  Transducer）と、ＩＤＴから伝搬される弾性表面波の伝搬方向においてＩＤＴの両側に配置されたリフレクタと、ＩＤＴと電気的に接続され、かつ少なくとも弾性表面波の伝搬方向に配置される配線電極とを含む弾性表面波装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１７１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された弾性表面波装置を含む従来の弾性表面波装置は、ＩＤＴに印加する電力や弾性表面波装置の構造などによって、圧電基板の主面を伝搬する弾性表面波が配線電極に振動エネルギーを伝え、配線電極を断線させたり、配線電極を短絡させたりする場合があった。具体的に、従来の弾性表面波装置では、配線電極に振動エネルギーが伝わると、配線電極でマイグレーションまたはウィスカーが生じて、配線電極の断線あるいは他の配線電極との短絡が発生するという問題があった。【０００６】
たとえば、圧電基板にＬＴ（ＬｉＴａＯ３）基板を用いた弾性表面波装置では、圧電基板の主面を伝搬する弾性表面波としてリーキー波がある。このリーキー波が、ＩＤＴの両側に配置されたリフレクタに伝搬した場合、リフレクタの外側に位置する配線電極は、電力印加時に、リフレクタを通過して伝搬するリーキー波による振動エネルギーが加わることで発熱し、断線、または短絡する場合があった。特に、配線電極は、ＡｕやＡｌなどの金属膜で形成してある場合、圧電基板を伝搬するリーキー波による振動エネルギーよって断線、または短絡が発生することがある。【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、圧電基板の主面を伝搬する弾性表面波によって、配線電極が断線、または短絡するのを防止することができるフィルタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある局面に係るフィルタ装置は、圧電基板と、弾性表面波共振子を構成するように、圧電基板の主面に形成されるＩＤＴと、ＩＤＴと電気的に接続される配線電極と、ＩＤＴ近傍に形成され、圧電基板と音響インピーダンスが異なる異音響部とを備え、ＩＤＴ近傍に配置する配線電極は、異音響部に形成される。【０００９】
１つの実施態様では、異音響部は、圧電基板の主面において、圧電基板と音響インピーダンスが異なる音響部材が形成された部分である。【００１０】
１つの実施態様では、異音響部は、圧電基板の主面と、主面と同一平面にない面とで構成する段差が形成された部分である。【００１１】
１つの実施態様では、異音響部は、圧電基板と音響インピーダンスが異なる音響部材を形成してある部分と、圧電基板の主面と、主面と同一平面にない面とで構成する段差が形成された部分とを含む。【００１２】
１つの実施態様では、圧電基板の主面における弾性表面波に対する音響インピーダンスＺｃと、音響部材の横波音速に対する音響インピーダンスＺａとが、Ｚａ／Ｚｃ＜０．１７の関係を有する。【００１３】
１つの実施態様では、異音響部は、段差を形成した部分に配置され、圧電基板と音響インピーダンスが異なる音響部材を含む。【００１４】
１つの実施態様では、異音響部は、圧電基板の主面に形成された溝により形成された段差を含む。【００１５】
１つの実施態様では、異音響部は、ＩＤＴを形成する圧電基板の主面が突起部となるように形成された段差を含む。【００１６】
１つの実施態様では、異音響部は、ＩＤＴ近傍の形成されるリフレクタに隣接する位置に形成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧電基板と音響インピーダンスが異なる異音響部に、ＩＤＴ近傍に配置する配線電極を形成する。したがって、ＩＤＴから伝搬する弾性表面波を異音響部で減衰することができ、配線電極の断線、短絡を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデュプレクサの構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すデュプレクサのＩ−Ｉ面での断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るデュプレクサの回路構成を示す略図的回路図である。
【図４】各材料に対する横波音速、密度、音響インピーダンスをそれぞれ示した表である。
【図５】音響部材の各材料に対するＬＮ基板及び圧電基板の比率と、その場合のエネルギー比Ｅとを示した表である。
【図６】ＩＤＴおよびリフレクタを形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図７】図６に示す圧電基板のＩ−Ｉ面での断面図である。
【図８】音響部材を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図９】図８に示す圧電基板のＩ−Ｉ面での断面図である。
【図１０】溝を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す圧電基板のＩ−Ｉ面での断面図である。
【図１２】音響部材を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図１３】配線電極を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図１４】図１３に示す圧電基板のＩ−Ｉ面での断面図である。
【図１５】溝を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図１６】図１５に示す圧電基板のＩＩ−ＩＩ面での断面図である。
【図１７】ＩＤＴおよびリフレクタを形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図１８】図１７に示す圧電基板のＩＩ−ＩＩ面での断面図である。
【図１９】音響部材を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図２０】配線電極を形成した圧電基板の構成を示す平面図である。
【図２１】図２０に示す圧電基板のＩＩ−ＩＩ面での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施した好ましい形態について、弾性表面波フィルタ装置（以下、単にフィルタ装置ともいう）である図１〜図２１に示すデュプレクサを例に挙げて説明する。ただし、デュプレクサは、単なる例示である。本発明に係るフィルタ装置は、デュプレクサに何ら限定されない。本発明は、たとえば、送信フィルタ、受信フィルタ、ダイプレクサ、トリプレクサ、マルチプレクサなどの、デュプレクサ以外のフィルタ装置にも適用可能である。
【００２０】
なお、以下に説明する実施の形態において、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。また、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
【００２１】
本実施の形態に係るデュプレクサは、たとえば、ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）のようなＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access）方式に対応する携帯電話機などの高周波デバイスに搭載されるものである。デュプレクサは、ＵＭＴＳ−ＢＡＮＤ５に対応するデュプレクサである。ＵＭＴＳ−ＢＡＮＤ５の送信周波数帯は、８２４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚであり、受信周波数帯は、８６９ＭＨｚ〜８９４ＭＨｚである。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るデュプレクサ１の構成を示す平面図である。図２は、図１に示すデュプレクサ１のＩ−Ｉ面での断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るデュプレクサ１の回路構成を示す略図的回路図である。
【００２３】
まず、図３に示すように、デュプレクサ１は、アンテナに接続されるアンテナ端子１１と、送信端子（Ｔｘ）１２と、受信端子（Ｒｘ１，Ｒｘ２）１３ａ，１３ｂとを有する。図３に示すように、アンテナ端子１１と送信端子１２との間に、送信フィルタ２０が接続されている。また、アンテナ端子１１と受信端子１３ａ，１３ｂとの間に、受信フィルタ３０が接続されている。
【００２４】
図３に示すように、送信フィルタ２０は、ラダ−型弾性表面波フィルタにより構成されている。送信フィルタ２０は、出力端子２１と、入力端子２２とを有する。出力端子２１はアンテナ端子１１と接続されており、入力端子２２は送信端子１２と接続されている。
【００２５】
送信フィルタ２０は、出力端子２１と入力端子２２との間を接続している直列腕２３を有する。直列腕２３において、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４が直列に接続されている。送信フィルタ２０は、直列腕２３とグラウンドとの間に接続されている並列腕２４，２５を有する。並列腕２４，２５には、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が設けられている。直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、弾性表面波共振子により構成されている。
【００２６】
また、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とグラウンドＧ１との間には、インダクタＬ１が接続されている。
【００２７】
図３に示すように、受信フィルタ３０は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタにより構成されている。受信フィルタ３０は、不平衡入力−平衡出力型のフィルタである。すなわち、受信フィルタ３０は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタにより構成されている。そのため、受信フィルタ３０は、不平衡入力端子３１と、第１および第２の平衡出力端子３２ａ，３２ｂとを有する。不平衡入力端子３１はアンテナ端子１１と接続されており、第１および第２の平衡出力端子３２ａ，３２ｂは受信端子１３ａ，１３ｂと接続されている。受信フィルタ３０は、不平衡入力端子３１と第１および第２の平衡出力端子３２ａ，３２ｂとの間に接続されている弾性表面波共振子３３と、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部３４とを有する。
【００２８】
次に、図３に示した回路構成を形成したデュプレクサ１の平面構成について、図１を用いて説明する。図１に示すように、デュプレクサ１は、圧電基板２上に、弾性表面波共振子（直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２、弾性表面波共振子３３、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部３４を含む）を構成するＩＤＴ３を形成してある。ＩＤＴ３は、圧電基板２上に成膜したＴｉ／ＡｌＣｕ積層膜から形成し、主応答波としてリーキー波を用いる櫛歯電極を有する。
【００２９】
具体的に、ＩＤＴ３は、所定の周波数で圧電基板２を励振させる複数の電極指３ａがバスバー部３ｂで共通接続される一対の櫛歯電極を有する。それぞれの櫛歯電極の電極指はかみ合わせるように配置される。
【００３０】
なお、デュプレクサ１は、圧電基板２やＡｌＣｕのＩＤＴ３に限定されるものではない。基板としては圧電性を有する圧電基板であれば、たとえばＬＮ（ＬｉＮｂＯ３），水晶，ＬＢＯ（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）などでもよい。ＩＤＴ３もＡｌ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ｗ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａなどの金属や合金を単層膜、積層膜から形成してもよい。また、ＩＤＴ３は、主応答波としてリーキー波に限定されるものではなく、レイリー波やラブ波などの弾性表面波であってもよい。
【００３１】
さらに、デュプレクサ１には、ＩＤＴ３から伝搬される弾性表面波（たとえば、リーキー波）の伝搬方向においてＩＤＴの両側に、リフレクタ４が配置してある。なお、リフレクタ４は、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、ＮｉＣｒなどからなり、たとえばＡｌおよびＴｉを含む金属膜から形成されている。
【００３２】
デュプレクサ１は、圧電基板２上に形成したＩＤＴ３と電気的に接続するために、それぞれのＩＤＴ３のバスバー部３ｂ間に予め定められたパターンの配線電極５が形成してある。なお、配線電極５は、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、ＮｉＣｒなどからなり、たとえばＡｌおよびＴｉを含む金属膜から形成される。
【００３３】
配線電極５は、ＩＤＴ３のバスバー部３ｂと重なり合う部分以外、圧電基板２上に形成されている。しかし、デュプレクサ１は、ＩＤＴ３の電極指３ａから、リフレクタ４の方向あるいはバスバー部３ｂの方向に弾性表面波が伝搬することがある。伝搬する弾性表面波が配線電極５に達すると配線電極５に振動エネルギーが伝えられる。したがって配線電極５にマイグレーション、またはウィスカーが生じて配線電極５を断線させたり、配線電極５を他の配線電極と短絡させたりする。特に、配線電極５が、ＡｕやＡｌなどの金属膜で形成してある場合、圧電基板２に伝搬するリーキー波による振動エネルギーよって断線、または短絡しやすくなる。
【００３４】
そこで、本実施の形態１に係るデュプレクサ１では、ＩＤＴ３の近傍に伝搬する弾性表面波の振動エネルギーを減衰するため、圧電基板２と音響インピーダンスが異なる音響部材６を形成してある。図２に示すように、デュプレクサ１において、ＩＤＴ３近傍のリフレクタ４に隣接する位置に音響部材６を成膜し、当該音響部材６上に配線電極５を形成している。そのため、リフレクタ４を通過して伝搬する弾性表面波が、配線電極５に直接伝搬することなく、音響部材６で減衰されて配線電極５に伝搬する。よって、配線電極５にマイグレーションが生じることによる配線電極５の断線、またはウィスカーの発生による配線電極５と他の配線電極との短絡を防止することができる。
【００３５】
音響部材６は、圧電基板２の音響インピーダンス（３．１３×１０７ｋｇ／ｍ２ｓ）と異なる音響インピーダンスを有し、音響インピーダンスが圧電基板である圧電基板２に対して不整合になる材料である。図４は、各材料に対する横波音速、密度、音響インピーダンスをそれぞれ示した表である。なお、横波音速の単位はｍ／ｓ、密度の単位はｇ／ｃｍ３、音響インピーダンスの単位は×１０７ｋｇ／ｍ２ｓである。
【００３６】
図４に示すように、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレンの音響インピーダンスは、０．０１〜０．１５×１０７ｋｇ／ｍ２ｓであり、圧電基板２の音響インピーダンスに比べて小さい。そのため、音響部材６にポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレンを用いることで、音響部材６と圧電基板２とで音響インピーダンスの差が大きくなり、圧電基板２に伝搬する弾性表面波を、音響部材６により減衰することができる。
【００３７】
ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔａ２Ｏ５の音響インピーダンスは、１．０２〜２．０６ｋｇ／ｍ２ｓであり、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレンの音響インピーダンスに比べると大きいが、圧電基板２の音響インピーダンスと差を有している。そのため、音響部材６にポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレンを用いた場合に比べて効果は小さくなるが、音響部材６にＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔａ２Ｏ５を用いても、圧電基板２に伝搬する弾性表面波を音響部材６で減衰することができる。
【００３８】
前述のように、音響部材６の音響インピーダンスと、圧電基板２の音響インピーダンスとの差が大きくなれば、伝搬する弾性表面波を音響部材６でより減衰することができる。圧電基板２（圧電基板）の主面における弾性表面波に対する音響インピーダンスをＺａとし、音響部材６の横波音速に対する音響インピーダンスをＺｃとする。このとき、圧電基板２から音響部材６に伝わる横波のエネルギー比Ｅは、次式（１）で表すことができる。
【００３９】
【数１】
2013118532.tif 000003
【００４０】
Ｚｃ／Ｚａ＜０．１７の関係があれば、伝搬する弾性表面波を音響部材６で効果的に減衰することができ、配線電極５の断線、短絡を確実に防止する効果が実験的に得られている。これは、Ｚｃ／Ｚａ＜０．１７またはＺｃ／Ｚａ＞５．８の範囲であれば、圧電基板２から音響部材６に伝わる横波のエネルギー比Ｅが半分より小さくなることで、圧電基板２から音響部材６への弾性表面波のエネルギー伝達が抑制できるためだと考えられる。
【００４１】
また、図５は、音響部材の各材料に対するＬＮ基板及び圧電基板の比率と、その場合のエネルギー比Ｅとを示した表である。図５に示すように、Ｚｃ／Ｚａ＞５．８となる構成は、通常は用いられない。Ｚｃ／Ｚａ＜０．１７の範囲である音響インピーダンスを持つ圧電基板２と音響部材６とによる構成は、圧電基板２の音響インピーダンスを、音響部材６の音響インピーダンスに比べてより大きな音響インピーダンスに選択できる。さらにＺｃ/Ｚａ＜０．１の範囲となる音響部材６としてポリイミド、ポリスチレンまたはポリエチレンなどの樹脂材料を用いれば好ましい。圧電基板上への音響部材６の形状や厚みが比較的自由に形成できる。また、音響部材と圧電基板との音響インピーダンスの差が大きくなりエネルギー比Ｅも三分の一より小さくなる。これにより、圧電基板２から音響部材６への弾性表面波のエネルギー伝達がさらに抑制できる。
【００４２】
なお、ＩＤＴ３の近傍に伝搬する弾性表面波の振動エネルギーを減衰するために設ける部材（音響部材）は、音響部材６に限定されるものではなく、圧電基板２と音響インピーダンスが異なる材料であればよい。
【００４３】
次に、本発明の実施の形態１に係るデュプレクサ１の製造方法を説明する。まず、図６は、ＩＤＴ３およびリフレクタ４を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図７は、図６に示す圧電基板２のＩ−Ｉ面での断面図である。図６に示すように、圧電基板２にＴｉ／ＡｌＣｕ積層膜を成膜し、フォトリソグラフィ（Photolithography）技術を用いて、ＩＤＴ３およびリフレクタ４を予め定められた位置に形成する。ＩＤＴ３およびリフレクタ４を圧電基板２に形成した時点では、図７に示すようにリフレクタ４に隣接する位置には、何も形成されていない。
【００４４】
その後、リフレクタ４に隣接する位置に音響部材６を形成する。図８は、音響部材を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図９は、図８に示す圧電基板２のＩ−Ｉ面での断面図である。図８および図９に示すように、リフレクタ４に隣接する位置に、圧電基板２に音響部材６として膜厚が２μｍのポリイミド膜で絶縁膜を形成する。特に、音響部材６は、リフレクタ４に隣接する位置のうち、配線電極５を引き回す予定の位置に形成する。
【００４５】
音響部材６は、ポリイミド以外の絶縁材料でもよく、前述したように圧電基板２との音響インピーダンスの差が大きくなる材料がより好ましい。そのため、音響部材６は、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎｉ４など無機系の音響部材より、ポリイミド、ポリエレン、ポリスチレンなどの有機系の音響部材の方が望ましい。音響部材６は、リフレクタ４に隣接する位置に形成するだけでなく、他の配線電極同士が立体交差する部分にも形成される。具体的に、弾性表面波共振子３３と縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部３４とを接続する配線電極と、弾性表面波の伝搬経路上である別の配線電極とが立体交差する位置に、音響部材６ａとしてポリイミドなどの有機系の絶縁膜が形成してある。
【００４６】
また、音響部材６は、大電力が印加される送信フィルタ２０にのみ、リフレクタ４に隣接する位置に形成してある。しかし、デュプレクサ１が、受信フィルタ３０に大きな電力が印加されるフェムトセルなどのシステムであれば、受信フィルタ３０のリフレクタ４に隣接する位置に音響部材６を形成することで、受信フィルタ３０にも同様の効果が得られる。
【００４７】
その後、図１および図２で示したように、音響部材６を形成した圧電基板２上に、Ｔｉ／ＡｌＣｕ積層膜を成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、配線電極５を予め定められた位置に形成する。さらに、図示していない外部端子の形成や、デュプレクサ１と回路基板との接続などは、公知技術などを用いて、適切な構造、工法で適宜行なわれる。なお、図１，図２，図６〜図９に示した製造方法は、例示であって、前述の製造方法に限定されるものではない。
【００４８】
以上のように、本発明の実施の形態１に係るデュプレクサ１は、ＩＤＴ３の近傍の圧電基板２に、圧電基板２と音響インピーダンスが異なる音響部材６（異音響部）を形成し、ＩＤＴ３の近傍に配置する配線電極５を、音響部材６上に形成する。これにより、デュプレクサ１は、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波を音響部材６で減衰することができ、配線電極５の断線、短絡を防止することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
実施の形態１に係るデュプレクサ１では、ＩＤＴ３の近傍の圧電基板２に音響部材６を形成して、圧電基板２と音響インピーダンスが異なる異音響部を形成していた。しかし、圧電基板２と音響インピーダンスが異なる異音響部は、音響部材６で形成する場合に限定されるものではなく、圧電基板２の主面（ＩＤＴ３を形成した面）と、当該主面と同一平面にない面とで構成する段差を形成することでもよい。
【００５０】
つまり、圧電基板２の主面に段差を形成することで、音響部材６の代わりに、圧電基板２と音響インピーダンスが異なる空気層を形成することができる。そのため、圧電基板２と空気層とで音響インピーダンスが不整合となる部分（異音響部）を形成することができる。具体的には、圧電基板２の主面に溝を形成することで、圧電基板２の主面に段差を形成する。
【００５１】
本発明の実施の形態２に係るデュプレクサ１の製造方法について説明をする。なお、実施の形態１に係る構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を繰返さない。
【００５２】
まず、図１０は、溝を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図１１は、図１０に示す圧電基板２のＩ−Ｉ面での断面図である。図１０に示すように、ＩＤＴ３およびリフレクタ４が形成された圧電基板２に、Ａｒによるドライエッチング技術を用いて、リフレクタ４に隣接する位置に、深さ０．５μｍの溝８を形成する。特に、溝８は、リフレクタ４がＩＤＴ３に隣接しない位置のうち、リフレクタ４に隣接する配線電極５を引き回す予定の圧電基板２上の位置に形成する。図１１に示すように、弾性表面波の伝搬方向におけるＩＤＴの近傍にあるリフレクタ４の外側に隣接する圧電基板２上に溝８を形成する。これにより、音響インピーダンスが圧電基板２と異なる空気層を、リフレクタ４に隣接する配線電極５が形成される圧電基板２上の位置に形成することができる。そのため、圧電基板２と空気層とで音響インピーダンスが不整合となる部分（異音響部）を、配線電極５が含まれる弾性表面波の伝搬経路上に形成することができる。
【００５３】
その後、配線電極同士が立体交差する部分などに音響部材６を形成する。図１２は、音響部材を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図１２に示すように、圧電基板２に膜厚が２μｍのポリイミド膜を成膜し、圧電基板２に音響部材６としてポリイミド膜を形成する。
【００５４】
さらに、溝８を形成した圧電基板２上に、配線電極５を形成する。図１３は、配線電極５を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図１４は、図１３に示す圧電基板２のＩ−Ｉ面での断面図である。図１３に示すように、溝８を形成した圧電基板２上に、Ｔｉ／ＡｌＣｕ積層膜を成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、配線電極５を予め定められた位置に形成する。図１４に示すように、リフレクタ４に隣接する位置に形成した溝８にも配線電極５が形成される。圧電基板２と配線電極５との間には、溝８を形成することで設けられた空気層８ａが存在する。
【００５５】
そのため、デュプレクサ１では、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波を、圧電基板２と空気層８ａとの音響インピーダンスの不整合により、減衰させることができる。この減衰は反射による減衰を含む。よって、デュプレクサ１での配線電極５の断線、短絡を防止することができる。
【００５６】
なお、溝８は、大電力が印加される送信フィルタ２０にのみ、リフレクタ４に隣接する位置に形成してある。しかし、デュプレクサ１が、受信フィルタ３０に大きな電力が印加されるフェムトセルなどのシステムであれば、受信フィルタ３０のリフレクタ４に隣接する位置に溝を形成することで、受信フィルタ３０にも同様の効果が得られる。
【００５７】
その後さらに、図示していない外部端子の形成や、デュプレクサ１と回路基板との接続などは、適切な構造、工法で適宜行なわれる。なお、図１０〜図１４に示した製造方法は、例示であって、前述の製造方法に限定されるものではない。
【００５８】
以上のように、本発明の実施の形態２に係るデュプレクサ１は、リフレクタ４に隣接する位置に溝８を形成し、当該溝８に、ＩＤＴ３の近傍に配置する配線電極５を形成する。これにより、デュプレクサ１は、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波を溝８によって形成された空気層８ａで減衰することができ、配線電極５の断線、短絡を防止することができる。また、本発明の実施の形態２に係るデュプレクサ１は、溝８に形成した配線電極５の部分の高さを低く抑えることができる。
【００５９】
なお、デュプレクサ１は、異音響部として溝８により形成した段差のみ形成する場合に限定されず、異音響部として、段差を形成した部分と、実施の形態１で示した音響部材６を形成した部分とを混在させてもよい。さらに、デュプレクサ１は、溝８を形成した部分に音響部材６を形成し、その音響部材６上に配線電極を形成することで、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波をより減衰することができる。
【００６０】
（実施の形態３）
実施の形態２に係るデュプレクサ１では、リフレクタ４に隣接する位置に溝８を形成し、圧電基板２の主面に段差を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の実施の形態３に係るデュプレクサ１では、ＩＤＴ３を形成する圧電基板２の主面が突起部となるように、段差を形成する。具体的には、ＩＤＴ３を形成する前の圧電基板２に対して、ＩＤＴ３を形成する位置の主面が突起部となるように周りに溝を形成することで、圧電基板２の主面に段差を形成する。
【００６１】
本発明の実施の形態３に係るデュプレクサ１の製造方法について説明をする。なお、実施の形態１に係る構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を繰返さない。
【００６２】
まず、図１５は、溝を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図１６は、図１５に示す圧電基板２のＩＩ−ＩＩ面での断面図である。図１５に示すように、圧電基板２に、Ａｒによるドライエッチング技術を用いて、ＩＤＴ３を形成する予定の位置の周りに、深さ０．５μｍの溝９を形成する。特に、溝９は、ＩＤＴ３を形成する予定の位置の周りのうち、配線電極５を引き回す予定の位置に形成する。
【００６３】
図１６に示すように、溝９を形成することで、ＩＤＴ３を形成する予定の位置の主面が突起部９ａとなるように形成することができる。そのため、ＩＤＴ３を形成する位置の圧電基板２の周りに、音響インピーダンスが異なる空気層を設けることができる。圧電基板２と空気層とで音響インピーダンスが不整合となる部分（異音響部）を形成することができる。
【００６４】
その後、溝９を形成した圧電基板２にＩＤＴ３およびリフレクタ４を形成する。図１７は、ＩＤＴ３およびリフレクタ４を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図１８は、図１７に示す圧電基板２のＩＩ−ＩＩ面での断面図である。図１７に示すように、圧電基板２にＴｉ／ＡｌＣｕ積層膜を成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、ＩＤＴ３およびリフレクタ４を予め定められた位置に形成する。図１８に示すように、ＩＤＴ３は、圧電基板２の突起部９ａに形成してある。
【００６５】
その後、配線電極同士が立体交差する部分などに音響部材６を形成する。図１９は、音響部材を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図１９に示すように、圧電基板２に膜厚が２μｍのポリイミド膜を成膜し、圧電基板２に音響部材６としてポリイミド膜を形成する。
【００６６】
さらに、ＩＤＴ３およびリフレクタ４を形成した圧電基板２上に、配線電極５を形成する。図２０は、配線電極５を形成した圧電基板２の構成を示す平面図である。図２１は、図２０に示す圧電基板２のＩＩ−ＩＩ面での断面図である。図２０に示すように、溝９を形成した圧電基板２上に、Ｔｉ／ＡｌＣｕ積層膜を成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、配線電極５を予め定められた位置に形成する。図２１に示すように、圧電基板２の突起部９ａに形成したＩＤＴ３と電気的に接続する配線電極５が、溝９に形成される。溝９に配線電極５を形成することで、図２０に示すように、リフレクタ４に隣接する位置に形成した配線電極５と圧電基板２との間に、溝９を形成することで設けられた空気層９ｂが存在する。
【００６７】
そのため、デュプレクサ１は、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波を空気層９ｂで減衰することができ、配線電極５の断線、短絡を防止することができる。
【００６８】
なお、溝９は、大電力が印加される送信フィルタ２０にのみ、リフレクタ４に隣接する位置に形成してある。しかし、デュプレクサ１が、受信フィルタ３０に大きな電力が印加されるフェムトセルなどのシステムであれば、受信フィルタ３０のリフレクタ４に隣接する位置に溝を形成することで、受信フィルタ３０にも同様の効果が得られる。
【００６９】
その後さらに、図示していない外部端子の形成や、デュプレクサ１と回路基板との接続などは、適切な構造、工法で適宜行なわれる。なお、図１５〜図２１に示した製造方法は、例示であって、前述の製造方法に限定されるものではない。
【００７０】
以上のように、本発明の実施の形態３に係るデュプレクサ１は、ＩＤＴ３を形成する位置の主面が突起部となるように周りに溝９を形成し、当該溝９に、ＩＤＴ３の近傍に配置する配線電極５を形成する。これにより、デュプレクサ１は、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波を、溝９によって形成された空気層９ｂによる音響インピーダンスの不整合面での反射や散乱などにより減衰することができ、配線電極５の断線、短絡を防止することができる。なお、本発明の実施の形態３に係るデュプレクサ１は、溝９に形成した配線電極５の部分の高さを低く抑えることができる。
【００７１】
また、本発明の実施の形態３に係るデュプレクサ１は、ＩＤＴ３のバスバー部３ｂに隣接して溝９が設けられるので、バスバー部３ｂに伝搬する弾性表面波も減衰することができる。特に、本発明の実施の形態３に係るデュプレクサ１は、バスバー部３ｂに漏洩の大きいレイリー波やラブ波を主応答波として用いる場合に、より効果を発揮する。
【００７２】
なお、デュプレクサ１は、異音響部として溝９により形成した段差のみ形成する場合に限定されず、異音響部として、溝８および／または溝９による段差を形成した部分と、実施の形態１で示した音響部材６を形成した部分とを混在させてもよい。さらに、デュプレクサ１は、溝９を形成した部分に音響部材６を形成し、その音響部材６上に配線電極を形成することで、ＩＤＴ３から伝搬する弾性表面波をより減衰することができる。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７４】
１  デュプレクサ、２  圧電基板、３  ＩＤＴ、３ａ  電極指、３ｂ  バスバー部、４  リフレクタ、５  配線電極、６，６ａ  音響部材、８，９  溝、８ａ，９ｂ  空気層、９ａ  突起部、１１  アンテナ端子、１２  送信端子、１３ａ，１３ｂ  受信端子、２０  送信フィルタ、２１  出力端子、２２  入力端子、２３  直列腕、２４，２５  並列腕、３０  受信フィルタ、３１  不平衡入力端子、３２ａ  第１の平衡出力端子、３２ｂ  第２の平衡出力端子、３３  弾性表面波共振子、３４  縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部。
【図１】
2013118532.tif 000004
【図２】
2013118532.tif 000005
【図３】
2013118532.tif 000006
【図４】
2013118532.tif 000007
【図５】
2013118532.tif 000008
【図６】
2013118532.tif 000009
【図７】
2013118532.tif 000010
【図８】
2013118532.tif 000011
【図９】
2013118532.tif 000012
【図１０】
2013118532.tif 000013
【図１１】
2013118532.tif 000014
【図１２】
2013118532.tif 000015
【図１３】
2013118532.tif 000016
【図１４】
2013118532.tif 000017
【図１５】
2013118532.tif 000018
【図１６】
2013118532.tif 000019
【図１７】
2013118532.tif 000020
【図１８】
2013118532.tif 000021
【図１９】
2013118532.tif 000022
【図２０】
2013118532.tif 000023
【図２１】
2013118532.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月4日(2014.12.4)
【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、
弾性表面波共振子を構成するように、前記圧電基板の主面に形成されるＩＤＴと、
前記ＩＤＴと電気的に接続される配線電極と、
前記ＩＤＴから伝搬される弾性表面波の伝搬方向において前記ＩＤＴに隣接して設けられたリフレクタと、
前記弾性表面波の伝搬方向において前記リフレクタに隣接して設けられ、前記圧電基板と音響インピーダンスが異なる異音響部と
を備え、
前記異音響部は、前記圧電基板と音響インピーダンスが異なる絶縁材料で形成された音響部材を含み、
前記配線電極のうちの前記弾性表面波の伝搬方向において前記リフレクタに隣接する部分は、前記異音響部の前記音響部材上に形成されている、フィルタ装置。
【請求項２】
前記音響部材は、前記圧電基板の前記主面に形成されている、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記異音響部は、前記圧電基板の前記主面と、前記主面と同一平面にない面とで構成する段差が形成された部分を含む、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記音響部材は、前記主面と同一平面にない面に形成されている、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記異音響部は、前記圧電基板の前記主面に形成された溝により形成された前記段差を含む、請求項３または請求項４に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記異音響部は、前記ＩＤＴを形成する前記圧電基板の前記主面が突起部となるように形成された前記段差を含む、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記圧電基板の前記主面における弾性表面波に対する音響インピーダンスＺｃと、前記音響部材の横波音速に対する音響インピーダンスＺａとが、Ｚａ／Ｚｃ＜０．１７の関係を有する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明のある局面に係るフィルタ装置は、圧電基板と、弾性表面波共振子を構成するように、圧電基板の主面に形成されるＩＤＴと、ＩＤＴと電気的に接続される配線電極と、ＩＤＴから伝搬される弾性表面波の伝搬方向においてＩＤＴに隣接して設けられたリフレクタと、弾性表面波の伝搬方向においてリフレクタに隣接して設けられ、圧電基板と音響インピーダンスが異なる異音響部とを備え、異音響部は、圧電基板と音響インピーダンスが異なる絶縁材料で形成された音響部材を含み、配線電極のうちの弾性表面波の伝搬方向においてリフレクタに隣接する部分は、異音響部の音響部材上に形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
１つの実施態様では、音響部材は、圧電基板の主面に形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
１つの実施態様では、異音響部は、圧電基板の主面と、主面と同一平面にない面とで構成する段差が形成された部分を含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
１つの実施態様では、音響部材は、主面と同一平面にない面に形成されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
１つの実施態様では、圧電基板の前記主面における弾性表面波に対する音響インピーダンスＺｃと、音響部材の横波音速に対する音響インピーダンスＺａとが、Ｚａ／Ｚｃ＜０．１７の関係を有する。
【国際調査報告】
2013118532.tif 000025
2013118532.tif 000026