(57)【要約】【課題】  Ｑ値が大きく、優れた共振特性を有する薄膜バルク波素子および高周波デバイスを提供する。【解決手段】  この薄膜バルク波素子では、基板１の表面上には略矩形の平面形状を有する凹部２が形成されており、凹部２上にはこの凹部２の略中央を跨ぐように、薄膜共振器６が形成されている。この薄膜共振器６は、圧電体薄膜３と圧電体薄膜３の上面上および下面上に形成された電極４および５とからなる。薄膜共振器６の周縁部のうち、１組の対向する辺６ｂおよび６ｄと基板１との間には、それぞれ、長さＬを有する開口部７および７が形成されており、辺６ｂおよび６ｄは、それぞれ、その中央部において長さＬに渡って基板１と離れている、そして、電極４および５は、それぞれ、基板１上に形成されているパッド電極８および９と接続されているとともに、パッド電極８および９を介して図示していない外部の回路と接続されている。【選択図】図１
2006238054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹部を有する基板と、
前記凹部上に形成されている薄膜共振器と、
前記薄膜共振器の周縁部と前記基板との間に形成されている開口部とを備える、薄膜バルク波素子。
【請求項２】
前記開口部は、前記薄膜共振器に対して対称に配置されている、請求項１に記載の薄膜バルク波素子。
【請求項３】
前記薄膜共振器の前記凹部上に位置する領域の全周囲の長さに対する前記開口部に接する前記薄膜共振器の周縁部の長さの比率は４０％以上である、請求項１または２に記載の薄膜バルク波素子。
【請求項４】
前記開口部は、前記薄膜共振器の周縁部の全周囲に渡って形成されている、請求項１〜３に記載の薄膜バルク波素子。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の薄膜バルク波素子を備える高周波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薄膜バルク波素子および高周波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電体薄膜内部の弾性波（バルク波）を利用する薄膜バルク波素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、従来の薄膜バルク波素子の構造を説明するための平面図および断面図である。図１０（ａ）は、薄膜バルク波素子の平面図であり、図１０（ｂ）は、薄膜バルク波素子の矢印Ｂ方向から見た断面図である。図１０を参照して、従来の薄膜バルク波素子の構造について説明する。
【０００４】
従来の薄膜バルク波素子では、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、基板１０１の表面には、略矩形の平面形状を有する凹部１０２が形成されている。また、凹部１０２上には、この凹部１０２を全て覆うように、薄膜共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：ＦＢＡＲ）１０６が形成されている。この薄膜共振器１０６は、圧電体薄膜１０３と、圧電体薄膜１０３の上面上および下面上に形成された電極１０４および１０５とからなるこのとき、薄膜共振器１０６の周縁部の各辺１０６ａ〜１０６ｄは、全て、基板１０１上に固定されている。
【０００５】
また、薄膜共振器１０６には、薄膜共振器１０６の表面から凹部１０２に貫通するエッチング孔１０７、１０７、・・・が形成されている。エッチング孔１０７、１０７、・・・は、凹部１０２上に薄膜共振器１０６を配置する前に凹部１０２内部に充填されている燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）のような犠牲材料をエッチングにより除去するために用いられる。
【０００６】
また、電極１０４および１０５は、それぞれ、基板１０１上に形成されているパッド電極１０８および１０９と接続されているとともに、パッド電極１０９および１０９を介して図示していない外部の回路と接続されている。このようにして、従来の薄膜バルク波素子が構成されている。
【０００７】
従来の薄膜バルク波素子では、電極１０４および１０５に印加される高周波電力により、圧電体薄膜１０３の内部にバルク波が発生する。このとき、薄膜共振器１０６の凹部１０２上に位置する略矩形の平面形状を有する領域１０６ｅでは、バルク波は薄膜共振器１０６の上面および下面にて反射するので、この領域１０６ｅはその膜厚の約２倍の波長を有する周波数で共振することができる。また、薄膜共振器１０６の領域１０６ｅ以外の領域では、バルク波は基板１０１に向かって漏洩するので、上記共振現象は生じない。
【０００８】
即ち、従来の薄膜バルク波素子において、実質的に共振器として機能するのは薄膜共振器１０６の凹部１０２上に位置する領域１０６ｅである。また、この領域１０６ｅは、その平面方向に、領域１０６ｅの略全周囲を共振の節（固定端）とするモードで共振する。
【特許文献１】特開２００２−３１４３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の薄膜バルク波素子では、薄膜共振器１０６の上記領域１０６ｅの略全周囲に渡って基板１０１上に固定されているので、領域１０６ｅの略全周囲から基板１０１に向かってバルク波が漏洩する。これにより、この領域１０６ｅにおける共振先鋭度（Ｑ値）が小さくなるという不具合があった。このため、従来の薄膜バルク波素子を用いた高周波デバイスでは、その周波数特性において十分な急峻性および選択性が得られないという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、
この発明の１つの目的は、Ｑ値が大きく、優れた共振特性を有する薄膜バルク波素子を提供することである。
【００１１】
この発明のもう１つの目的は、急峻性および選択性に優れた周波数特性を有する高周波デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による薄膜バルク波素子は、表面に凹部を有する基板と、凹部上に形成されている薄膜共振器と、薄膜共振器の周縁部と基板との間に形成されている開口部とを備える。
【００１３】
この第１の局面による薄膜バルク波素子では、上記のように、薄膜共振器の周縁部と基板との間には開口部が形成されているので、開口部に沿って薄膜共振器の周縁部と基板とは離れている。これにより、開口部に接する薄膜共振器の周縁部からは基板へのバルク波の漏洩は生じない。その結果、薄膜共振器で発生したバルク波の基板への漏洩を低減することができるので、薄膜共振器の共振先鋭度（Ｑ値）を大きくすることができ、優れた共振特性を有する薄膜バルク波素子を得ることができる。
【００１４】
上記第１の局面による薄膜バルク波素子において、好ましくは、開口部は、薄膜共振器に対して対称に配置されている。このとき、薄膜共振器は、開口部に接する薄膜共振器の周縁部を共振の腹（開放端）とするモードでそれぞれ共振することができるので、このように構成すれば、薄膜共振器は、開口部と開口部との間で両端を開放端とする左右対称な振動モードで共振することができる。その結果、薄膜共振器に生じる応力を分散し、薄膜バルク波素子の強度を向上することができる。
【００１５】
上記第１の局面による薄膜バルク波素子において、好ましくは、薄膜共振器の凹部上に位置する領域の全周囲の長さに対する開口部に接する薄膜共振器の周縁部の長さの比率は４０％以上である。このように構成すれば、実質的に共振器として機能する薄膜共振器の凹部上に位置する領域における開放端の比率が大きくなり、固定端の比率が十分小さくなるので、さらに薄膜共振器で発生したバルク波が基板へ漏洩しにくくなる。これにより、薄膜共振器のＱ値をさらに大きくすることができる。
【００１６】
上記第１の局面による薄膜バルク波素子において、好ましくは、開口部は、薄膜共振器の周縁部の全周囲に渡って形成されている。このように構成すれば、薄膜共振器の周縁部は全て基板と離れているので、薄膜共振器の周縁部から基板へのバルク波の漏洩は全く生じない。これにより、薄膜バルク波素子のＱ値をさらに向上させることができる。
【００１７】
また、この発明の第２の局面による高周波デバイスは、上記第１の局面による薄膜バルク波素子を備える。即ち、この高周波デバイスは、表面に凹部を有する基板と、凹部上に形成されている薄膜共振器と、薄膜共振器の周縁部と基板との間に形成されている開口部とを備える薄膜バルク波素子を含む。
【００１８】
この第２の局面による高周波デバイスでは、上記のように、薄膜共振器の周縁部と基板との間には開口部が形成されているので、開口部に沿って薄膜共振器の周縁部と基板とは離れているので、開口部に接する薄膜共振器の周縁部からは基板へのバルク波の漏洩は生じない。これにより、薄膜共振器で発生したバルク波の基板への漏洩を低減することができるので、薄膜共振器の共振先鋭度（Ｑ値）を大きくすることができる。その結果、周波数特性において、優れた急峻性および選択性を有する高周波デバイスを得ることができる。
【００１９】
なお、本発明における「高周波デバイス」としては、例えば、バンドパスフィルタなどの高周波フィルタやデュプレクサなどがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の平面図および断面図である。図１（ａ）は、薄膜バルク波素子の平面であり、図１（ｂ）は、薄膜バルク波素子の矢印Ａ方向から見た断面図であり、図１（ｃ）は、薄膜バルク波素子の矢印Ｂ方向から見た断面図である。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の構造について説明する。
【００２２】
第１実施形態による薄膜バルク波素子では、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、約３００μｍの厚みを有するＳｉからなる基板１の表面上に、約１００μｍの長さＬおよび約１２０μｍの幅の略矩形の平面形状と約４μｍの深さとを有する凹部２が形成されている。また、凹部２上には、この凹部２の略中央を跨ぐように、約１００μｍの幅Ｗを有する薄膜共振器６が形成されている。この薄膜共振器６は、約１μｍの膜厚を有するＡｌＮからなる圧電体薄膜３と、圧電体薄膜３の上面上および下面上に形成された約０．２μｍの厚みを有するＭｏからなる電極４および５とから構成されている。
【００２３】
薄膜共振器６の周縁部は４つの辺６ａ〜６ｄで構成されており、１組の対向する辺６ａおよび６ｃは、それぞれ、その全長Ｗ（約１００μｍ）に渡って基板１上に固定されている。また、薄膜共振器６の周縁部のうち、もう１組の対向する辺６ｂおよび６ｄと基板１との間には、それぞれ、約１０μｍの幅と約１００μｍの長さ（＝Ｌ）とを有する開口部７および７が形成されている。これにより、辺６ｂおよび６ｄは、それぞれ、その両側において基板１と接し、中央部において長さＬ（約１００μｍ）に渡って基板１から離れて凹部２上に位置している。
【００２４】
また、電極４および５は、それぞれ、基板１上に形成されているパッド電極８および９と接続されているとともに、パッド電極８および９を介して図示していない外部の回路と接続されている。このようにして、本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子が構成されている。
【００２５】
本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子では、電極４および５に印加される高周波電力により、圧電体薄膜３の内部にバルク波が発生する。そして、薄膜共振器６の凹部２上に位置する一辺の長さがＬ（＝Ｗ＝約１００μｍ）である略正方形の平面形状を有する領域６ｅが実質的に共振器として機能する。
【００２６】
本実施形態の薄膜バルク波素子では、上記のように、薄膜共振器６の周縁部を構成する１組の対向する辺６ｂおよび６ｄと基板１との間には、それぞれ、開口部７および７が形成されているので、開口部７および７に沿って薄膜共振器６の周縁部を構成する辺６ｂおよび６ｄの中央部と基板１とは、それぞれ、長さＬに渡って離れている。これにより、開口部７および７に接する薄膜共振器６の周縁部を構成する辺６ｂおよび６ｄの中央部からは基板１へのバルク波の漏洩は生じない。その結果、薄膜共振器６で発生したバルク波の基板１への漏洩を低減することができるので、薄膜共振器６の共振先鋭度（Ｑ値）を大きくすることができ、優れた共振特性を有する薄膜バルク波素子を得ることができる。
【００２７】
また、本実施形態の薄膜バルク波素子では、上記のように、開口部７および７は、それぞれ、薄膜共振器６に対して対称に配置されている。このとき、薄膜共振器６は、開口部７および７に接する薄膜共振器６の周縁部を構成する辺６ｂおよび６ｄの中央部を共振の腹（開放端）とするモードでそれぞれ共振することができるので、このように構成すれば、薄膜共振器６は、開口部７および７の間で両端を開放端とする左右対称な振動モードで共振することができる。その結果、薄膜共振器に生じる応力を分散し、薄膜バルク波素子の強度を向上することができる。
【００２８】
また、本実施形態の薄膜バルク波素子では、上記のように、実質的に共振器として機能する薄膜共振器６の凹部２上に位置する領域６ｅの全周囲の長さは、２Ｗ＋２Ｌ（約４００μｍ）である。また、この全周囲の長さのうち、開口部７および７に接する長さの総和は、２Ｌ（約２００μｍ）である。即ち、薄膜共振器６の凹部２上に位置する領域６ｅの全周囲の長さに対する開口部７および７に接する薄膜共振器６の周縁部（開放端）の長さの比率は約５０％であり、実質的に共振器として機能する領域６ｅにおける開放端の比率が大きく、固定端の比率が十分小さい。これにより、さらに薄膜共振器６で発生したバルク波が基板１へ漏洩しにくくなるので、薄膜共振器６のＱ値をさらに大きくすることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、開口部７および７が形成されているので、従来の薄膜バルク波素子のように、凹部１０２内部に充填されている燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）のような犠牲材料を除去するためのエッチング孔１０７を別途形成する必要がない。これにより、薄膜バルク波素子をより簡単に作製することができる。
【００３０】
次に、上記実施形態による薄膜バルク波素子の共振特性をシミュレーションにより評価した。また、比較形態として、図１０に示す従来の薄膜バルク波素子と同様の構造を有する薄膜バルク波素子についても同様に、シミュレーションにより共振特性を評価した。
【００３１】
なお、本比較形態の薄膜バルク波素子においては、凹部１０２の平面形状を一辺が約１００μｍの略正方形とし、また、約１０μｍの直径を有するエッチング孔１０７、１０７、・・・を凹部１０２の隅部上に４つ配置した。そして、これらの点以外は、第１実施形態と同様の薄膜バルク波素子を構成した。即ち、本比較形態では、実質的に共振器として機能する薄膜共振器１０６の凹部１０２上に位置する領域１０６ｅは、第１実施形態と略同じ大きさの一辺が約１００μｍの略正方形の平面形状を有している。また、領域１０６ｅの全周囲の長さのうち、基板から離れているのは、エッチング孔１０７、１０７、・・・に接している領域だけであり、その比率は約８％である。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の共振特性を示す特性図である。また、図３は、比較形態による薄膜バルク波素子の共振特性を示す特性図である。各図において、横軸は、薄膜バルク波素子への入力信号の周波数を示し、縦軸は、各周波数における薄膜バルク波素子からの出力信号の大きさ（透過率）を示している。
【００３３】
図２および図３に示すように、第１実施形態および比較形態による薄膜バルク波素子は、ともに約４．２ＧＨｚ付近にピーク（共振現象）を有しているが、図２の方が図３よりも共振のピークが鋭い。ここで、図２および図３より、各ピークの共振先鋭度（Ｑ値）を計算したところ、図２では約２０００であったのに対して、図３では約５００であった。このことから、薄膜バルク波素子のＱ値を向上させるには、薄膜共振器の周縁部と基板との間に開口部を形成することが有効であることが判明した。
【００３４】
さらに、第１実施形態において、薄膜共振器６の凹部２上に位置する領域６ｅの全周囲の長さ（２Ｗ＋２Ｌ）に対する開口部７および７に接する薄膜共振器６の周縁部（開放端）の長さ（２Ｌ）の比率（開放端の比率）を種々変化させた薄膜バルク波素子について、それぞれ、シミュレーションにより共振特性を評価し、Ｑ値を求めた。なお、開放端の比率は、凹部２の長さＬおよび薄膜共振器６の幅Ｗを変えることにより、種々変化させた。
【００３５】
図４は、本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の開放端の比率とＱ値との関係を示す特性図である。図４より、開放端の比率の増加とともにＱ値も大きくなっていることがわかった。さらに、開放端の比率が約４０％以下では、Ｑ値の増加はわずかであるのに対して、開放端の比率が約４０％〜約５０％付近でＱ値が急激に増加することが判明した。このことから、Ｑ値を向上させるには、開放端の比率を４０％以上とすることが好ましいといえる。さらに、Ｑ値の向上に対して、開放端の比率を５０％以上とすることがより好ましいといえる。
【００３６】
以上のシミュレーション結果より、本発明の薄膜バルク波素子はＱ値が大きく、優れた共振特性を有することがわかった。
【００３７】
（第２実施形態）
この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なる平面形状で、開放端の比率が１００％である薄膜バルク波素子について説明する。
【００３８】
図５は、本発明の第２実施形態による薄膜バルク波素子の平面図および断面図である。図５（ａ）は、薄膜バルク波素子の平面図であり、図５（ｂ）は、薄膜バルク波素子の矢印Ｂ方向から見た断面図である。
【００３９】
第２実施形態による薄膜バルク波素子では、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、約３００μｍの厚みを有するＳｉからなる基板１１の表面上に、直径約１２０μｍの略円形の平面形状と約４μｍの深さとを有する凹部１２が形成されている。また、凹部１２の略中央底面からは、支持部１１ａが突出している。
【００４０】
支持部１１ａ上には、凹部１２の中央部を覆うように、直径が約１００μｍの略円形の平面形状を有する薄膜共振器１６が形成されている。この薄膜共振器１６は、約１μｍの膜厚を有するＡｌＮからなる圧電体薄膜１３と圧電体薄膜１３の上面上および下面上に形成された約０．２μｍの厚みを有するＭｏからなる電極１４および１５とから構成されている。
【００４１】
また、薄膜共振器１６の全周囲を囲むように、約１０μｍの幅を有する開口部１７が形成されている。
【００４２】
また、基板１１上には、パッド電極１８および１９が形成されており、電極１４および１５は、それぞれ、配線電極２０および２１を介してパッド電極１８および１９と接続されている。配線電極２０は、開口部１７上を跨ぐように配置されるワイヤー状の細線電極からなり、一方の端部は電極１４の上面上の略中央に、他方の端部はパッド電極１８上にそれぞれ接続されている。また、配線電極２１は、凹部１２の側面上、底面上および凹部１２の略中央底面から突出した支持部１１ａの側面上をそれぞれ沿うように形成されており、一方の端部は電極１５の下面上の略中央に、他方の端部はパッド電極１９の端部にそれぞれ接続されている。さらに、パッド電極１８および１９は、図示していない外部の回路と接続されている。このようにして、本発明の第２実施形態による薄膜バルク波素子が構成されている。
【００４３】
本発明の第２実施形態による薄膜バルク波素子では、薄膜共振器１６の支持部１１ａ上に位置する中心部の領域を除く略全体が共振器として機能する。
【００４４】
本実施形態の薄膜バルク波素子では、上記のように、開口部１７は、薄膜共振器１６の周縁部の全周囲に渡って形成されているので、薄膜共振器１６の周縁部は全て基板１１と離れている。これにより、薄膜共振器１６の周縁部から基板１１へのバルク波の漏洩は全く生じないので、薄膜バルク波素子のＱ値をさらに向上させることができる。
【００４５】
また、本実施形態の薄膜バルク波素子では、薄膜共振器１６における共振モードは、支持部１１ａ上に位置する中心部の領域を固定端とし、全ての周縁部を開放端とする対称なモードとすることができるので、さらに薄膜共振器に生じる応力を分散し、薄膜バルク波素子の強度を向上することができる。
【００４６】
また、本実施形態の薄膜バルク波素子では、配線電極２０は、ワイヤー状の細線電極から構成されているので、バルク波が伝播しにくく、より一層、バルク波が漏洩することを抑制することができる。
【００４７】
（第３実施形態）
この第３実施形態では、上記第１実施形態による薄膜バルク波素子を用いた高周波フィルタについて説明する。
【００４８】
図６は、本発明の第３実施形態による薄膜バルク波素子を含む高周波フィルタの平面図である。また、図７は、図６の高周波フィルタの等価回路を示す図である。
【００４９】
図６に示すように、本実施形態の高周波フィルタは、基板３１上に第１実施形態と同様の構成を有する薄膜バルク波素子３０ｓおよび３０ｐを備えている。即ち、薄膜バルク波素子３０ｓおよび３０ｐでは、それぞれ、薄膜共振器３６ｓおよび３６ｐの周縁部と基板３１との間には、開口部３７ｓ、３７ｓ、３７ｐおよび３７ｐが形成されており、それぞれの開放端の比率は、約５０％である。
【００５０】
また、薄膜バルク波素子３０ｓは、第１の入力端子３８ａおよび第１の出力端子３８ｂの間に形成されている約５０μｍの線幅と約０．２μｍの厚みとを有するＭｏからなる薄膜配線からなる信号線３８に対して直列に接続されている。また、薄膜バルク波素子３０ｐは、信号線３８と、第２の入力端子３９ａおよび第２の出力端子３９ｂの間に形成されている約５０μｍの線幅と約０．２μｍの厚みとを有するＭｏからなる薄膜配線からなる信号線３９とに対して並列に接続されている。
【００５１】
即ち、図７の等価回路図に示すように、２つの薄膜バルク波素子３０ｓおよび３０ｐは非平衡入出力のラダー型に接続された構成を有している。
【００５２】
そして、薄膜バルク波素子３０ｓの共振周波数は、薄膜バルク波素子３０ｐの反共振周波数と略等しくされている。このようにして、本発明の第３実施形態による薄膜バルク波素子を含む高周波フィルタが構成されている。ここで、高周波フィルタとは、本発明の「高周波デバイス」の一例である。
【００５３】
本実施形態の高周波フィルタは、薄膜バルク波素子３０ｓの共振周波数と薄膜バルク波素子３０ｐの反共振周波数とが略等しくされているので、薄膜バルク波素子３０ｓの共振周波数（薄膜バルク波素子３０ｐの反共振周波数）を中心周波数とするバンドパスフィルタを構成している。
【００５４】
本実施形態の高周波フィルタでは、上記のように、薄膜共振器３６ｓおよび３６ｐの周縁部と基板３１との間には、開口部３７ｓ、３７ｓ、３７ｐおよび３７ｐが形成されており、それぞれの開放端の比率が約５０％である第１実施形態と同様の薄膜バルク波素子３０ｓおよび３０ｐを備えているので、薄膜共振器３６ｓおよび３６ｐで発生したバルク波は基板３１に漏洩しにくい。これにより、薄膜バルク波素子３０ｓおよび３０ｐのＱ値を大きくすることができるので、これらの薄膜バルク波素子３０ｓおよび３０ｐを含む高周波フィルタでは、その周波数特性において、高い急峻性と選択性とを実現することができる。
【００５５】
（第４実施形態）
この第４実施形態では、上記第３実施形態とは異なる構成の高周波フィルタについて説明する。
【００５６】
図８は、本発明の第４実施形態による薄膜バルク波素子を含む高周波フィルタの平面図である。また、図９は、図８の高周波フィルタの等価回路を示す図である。
【００５７】
図８に示すように、本実施形態の高周波フィルタは、基板４１上に第１実施形態と同様の構成を有する薄膜バルク波素子４０ａ〜４０ｄを備えている。即ち、薄膜バルク波素子４０ａ〜４０ｄでは、それぞれ、薄膜共振器４６ａ〜４６ｄの周縁部と基板４１との間には、開口部４７ａ〜４７ｄが形成されており、それぞれの開放端比率は、約５０％である。
【００５８】
また、薄膜バルク波素子４０ａは、第１の入力端子４８ａおよび第１の出力端子４８ｂの間に形成されている約５０μｍの線幅と約０．２μｍの厚みとを有するＭｏからなる薄膜配線からなる信号線４８に対して直列に接続されている。また、薄膜バルク波素子４０ｂは、第２の入力端子４９ａおよび第２の出力端子４９ｂの間に形成されている約５０μｍの線幅と約０．２μｍの厚みとを有するＭｏからなる薄膜配線からなる信号線４９に対して直列に接続されている。
【００５９】
また、薄膜バルク波素子４０ｃは、信号線４８および４９に対して並列に接続されており、薄膜バルク波素子４０ｃの一方の電極は第１の入力端子４８ａに、他方の電極は第２の出力端子４９ｂにそれぞれ接続されている。また、薄膜バルク波素子４０ｄは、信号線４８および４９に対して並列に接続されており、薄膜バルク波素子４０ｄの一方の電極は第２の入力端子４９ａに、他方の電極は第１の出力端子４８ｂに接続されている。
【００６０】
即ち、図８の等価回路図に示すように、４つの薄膜バルク波素子４０ａ〜４０ｄは平衡入出力の対称格子型（ラティス型）に接続された構成を有している。
【００６１】
そして、薄膜バルク波素子４０ａおよび４０ｂの共振周波数は、略等しくされているとともに、薄膜バルク波素子４０ｃおよび４０ｄの共振周波数は、略等しくされている。さらに、薄膜バルク波素子４０ｃおよび４０ｄの共振周波数は、薄膜バルク波素子４０ａおよび４０ｂの共振周波数よりも大きくされている。このようにして、本発明の第４実施形態による薄膜バルク波素子を含む高周波フィルタが構成されている。ここで、高周波フィルタとは、本発明の「高周波デバイス」の一例である。
【００６２】
本実施形態の高周波フィルタでは、薄膜バルク波素子４０ａおよび４０ｂの共振周波数は、略等しくされているとともに、薄膜バルク波素子４０ｃおよび４０ｄの共振周波数は、略等しくされ、さらに、薄膜バルク波素子４０ｃおよび４０ｄの共振周波数は、薄膜バルク波素子４０ａおよび４０ｂの共振周波数よりも大きくされているので、薄膜バルク波素子４０ａおよび４０ｂの共振周波数と薄膜バルク波素子４０ｃおよび４０ｄの共振周波数との間が通過帯域となるバンドパスフィルタを構成している。
【００６３】
本実施形態の高周波フィルタでは、上記のように、薄膜共振器４６ａ〜４６ｄの周縁部と基板４１との間には、開口部４７ａ〜４７ｄを備えており、それぞれの開放端の比率が約５０％である第１実施形態と同様の薄膜バルク波素子４０ａ〜４０ｄを備えているので、薄膜共振器４６ａ〜４６ｄで発生したバルク波は基板４１に漏洩しにくい。これにより、薄膜バルク波素子４０ａ〜４０ｄのＱ値を大きくすることができるので、これらの薄膜バルク波素子４０ａ〜４０ｄを含む高周波フィルタでは、その周波数特性において、高い急峻性と選択性とを実現することができる。
【００６４】
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。
【００６５】
たとえば、上記各実施形態では、薄膜共振器の平面形状は、それぞれ、略矩形および略円形であったが、本発明はこれに限らず、他の多角形であってもよく、また、薄膜共振器の周縁部の一部または全部が任意の曲線である平面形状であってもよい。
【００６６】
また、上記第３実施形態および第３実施形態の高周波フィルタでは、それぞれ、２個および４個の薄膜バルク波素子から構成されていたが、本発明はこれに限らず、他の個数の薄膜バルク波素子を含んでいてもよく、また、薄膜バルク波素子以外の電気素子を含んでいてもよい。
【００６７】
また、上記第３実施形態および第４実施形態の高周波フィルタでは、高周波信号は、入力端子から入力されるとともに出力端子から出力されるが、本発明はこれに限らず、出力端子から高周波信号が入力され、入力端子から高周波信号が出力されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の平面図および断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の共振特性を示す特性図である。
【図３】比較形態による薄膜バルク波素子の共振特性を示す特性図である。
【図４】本発明の第１実施形態による薄膜バルク波素子の開放端の比率とＱ値との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第２実施形態による薄膜バルク波素子の平面図および断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による薄膜バルク波素子を含む高周波フィルタの平面図である。
【図７】図６の高周波フィルタの等価回路を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態による薄膜バルク波素子を含む高周波フィルタの平面図である。
【図９】図８の高周波フィルタの等価回路を示す図である。
【図１０】従来の薄膜バルク波素子の構造を説明するための平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１      基板
２      凹部
３      圧電体薄膜
４、５  電極
６      薄膜共振器
７      開口部
８、９  パッド電極
【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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