(57)【要約】【課題】抵抗損を低減すること。【解決手段】圧電層１０と、前記圧電層上に設けられ、複数の第１電極指２５ａと、前記複数の第１電極指と接続された第１バスバー２７ａと、を含む第１櫛型電極２６ａと、前記圧電層上に設けられ、少なくとも一部が前記複数の第１電極指の少なくとも一部と前記複数の第１電極指の配列方向に互い違いに設けられる複数の第２電極指２５ｂと、前記複数の第２電極指と接続された第２バスバー２７ｂと、を含む第２櫛型電極２６ｂと、前記複数の第１電極指と前記複数の第２電極指とが前記配列方向において重なる交差領域３５において前記第１バスバーを介さずに前記複数の第１電極指を互いに接続する第１接続電極１６ａと、前記交差領域において前記第２バスバーを介さずに前記複数の第２電極指を互いに接続する第２接続電極１６ｂと、を具備する弾性波素子。【選択図】図１
2018182544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電層と、
前記圧電層上に設けられ、複数の第１電極指と、前記複数の第１電極指と接続された第１バスバーと、を含む第１櫛型電極と、
前記圧電層上に設けられ、少なくとも一部が前記複数の第１電極指の少なくとも一部と前記複数の第１電極指の配列方向に互い違いに設けられる複数の第２電極指と、前記複数の第２電極指と接続された第２バスバーと、を含む第２櫛型電極と、
前記複数の第１電極指と前記複数の第２電極指とが前記配列方向において重なる交差領域において前記第１バスバーを介さずに前記複数の第１電極指を互いに接続する第１接続電極と、
前記交差領域において前記第２バスバーを介さずに前記複数の第２電極指を互いに接続する第２接続電極と、
を具備する弾性波素子。
【請求項２】
前記第１接続電極および前記第２接続電極は前記交差領域内を前記配列方向に延伸する請求項１記載の弾性波素子。
【請求項３】
前記第１接続電極は、前記複数の第１電極指の先端領域において前記複数の第１電極指に接続され、
前記第２接続電極は、前記複数の第２電極指の先端領域において前記複数の第２電極指に接続されている請求項１または２記載の弾性波素子。
【請求項４】
前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指上に設けられた絶縁層を具備し、
前記第１接続電極および前記第２接続電極は前記絶縁層上に設けられている請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指上に設けられた絶縁層を具備し、
前記第１接続電極は、前記複数の第１電極指の先端領域の前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層に設けられた第１開口を介し前記複数の第１電極指に接続され、
前記第２接続電極は、前記複数の第２電極指の先端領域の前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層に設けられた第２開口を介し前記複数の第２電極指に接続される請求項１記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第１接続電極および前記第２接続電極は、空隙を介さず前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指上に設けられている請求項５記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記交差領域は、前記複数の第１電極指の先端領域および前記複数の第２電極指の先端領域に挟まれる中央領域を有し、前記複数の第１電極指の先端領域および前記複数の第２電極指の先端領域の弾性波の音速は前記中央領域の弾性波の音速より遅いことを特徴とする請求項３から６のいずれか一項記載の弾性波素子。
【請求項８】
請求項１か７のいずれか一項記載の弾性波素子をＩＤＴとして含むフィルタ。
【請求項９】
前記フィルタは多重モードフィルタである請求項８記載のフィルタ。
【請求項１０】
請求項８または９のフィルタを含むマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波素子、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば櫛型電極を有する弾性波素子、フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話を代表とする高周波通信用システムにおいて、通信に使用する周波数帯以外の不要な信号を除去するために、高周波フィルタ等が用いられている。高周波フィルタ等には、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface acoustic wave）素子等の弾性波素子が用いられている。ＳＡＷ素子においては、圧電基板上に複数の電極指を有するＩＤＴ（Interdigital Transducer）が形成されている。ＩＤＴは、複数の電極指とバスバーとを有する一対の櫛型電極を有している。弾性表面波素子を用いた高周波フィルタとして、ラダー型フィルタ（例えば特許文献１）が知られている。また、縦結合多重モードフィルタ等の多重モードフィルタが知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４６８６１号公報
【特許文献２】特開平５−２５１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弾性表面波素子を用いたフィルタの損失の一因として電極指の抵抗損がある。電極指の抵抗損を低減するため、電極指を形成する材料に抵抗の低い金属を用いること、電極指を短くすること、および電極指を厚くすることが考えられる。しかしながら、これらはフィルタの特性に影響する。このため、電極指の材料、長さおよび厚さを任意に設計することは難しい。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、抵抗損を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圧電層と、前記圧電層上に設けられ、複数の第１電極指と、前記複数の第１電極指と接続された第１バスバーと、を含む第１櫛型電極と、前記圧電層上に設けられ、少なくとも一部が前記複数の第１電極指の少なくとも一部と前記複数の第１電極指の配列方向に互い違いに設けられる複数の第２電極指と、前記複数の第２電極指と接続された第２バスバーと、を含む第２櫛型電極と、前記複数の第１電極指と前記複数の第２電極指とが前記配列方向において重なる交差領域において前記第１バスバーを介さずに前記複数の第１電極指を互いに接続する第１接続電極と、前記交差領域において前記第２バスバーを介さずに前記複数の第２電極指を互いに接続する第２接続電極と、を具備する弾性波素子である。
【０００７】
上記構成において、前記第１接続電極および前記第２接続電極は前記交差領域内を前記配列方向に延伸する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１接続電極は、前記複数の第１電極指の先端領域において前記複数の第１電極指に接続され、前記第２接続電極は、前記複数の第２電極指の先端領域において前記複数の第２電極指に接続されている構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指上に設けられた絶縁層を具備し、前記第１接続電極および前記第２接続電極は前記絶縁層上に設けられている構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指上に設けられた絶縁層を具備し、前記第１接続電極は、前記複数の第１電極指の先端領域の前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層に設けられた第１開口を介し前記複数の第１電極指に接続され、前記第２接続電極は、前記複数の第２電極指の先端領域の前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層に設けられた第２開口を介し前記複数の第２電極指に接続される構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第１接続電極および前記第２接続電極は、空隙を介さず前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指上に設けられている構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記交差領域は、前記複数の第１電極指の先端領域および前記複数の第２電極指の先端領域に挟まれる中央領域を有し、前記複数の第１電極指の先端領域および前記複数の第２電極指の先端領域の弾性波の音速は前記中央領域の弾性波の音速より遅い構成とすることができる。
【００１３】
本発明は、上記弾性波素子をＩＤＴとして含むフィルタである。
【００１４】
上記構成において、前記フィルタは多重モードフィルタである構成とすることができる。
【００１５】
本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、抵抗損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施例１に係るフィルタの平面図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は、図１のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｃ）は、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係るフィルタの製造方法を示す断面図、図４（ｄ）から図４（ｆ）は、それぞれ図４（ａ）から図４（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係るフィルタの製造方法を示す断面図、図５（ｄ）から図５（ｆ）は、それぞれ図５（ａ）から図５（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施例１に係る弾性表面波素子のＹ方向に対する弾性波の音速を示す図、図６（ｂ）は図１のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】図７は、実施例１の変形例１に係る弾性表面波素子の平面図である。
【図８】図８は、実施例１の変形例２に係る弾性表面波素子の平面図である。
【図９】図９は、実施例１の変形例３に係る弾性表面波素子の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施例２に係る弾性表面波素子の平面図、図１０（ｂ）は、実施例２を用いたフィルタの回路図である。
【図１１】図１１は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１に係るフィルタの平面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、図１のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。電極指２５ａおよび２５ｂの配列方向をＸ方向、電極指２５ａおよび２５ｂの延伸方向をＹ方向、圧電層１０の上面の法線方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、結晶方位のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向と必ずしも対応しない。
【００２０】
図１から図２（ｂ）に示すように、圧電層１０上に金属膜１２が形成されている。金属膜１２は、Ｘ方向に配列したＩＤＴ３１から３３および反射器３４を形成する。圧電層１０上にＩＤＴ３１から３３および反射器３４を覆うように絶縁層１４が設けられている。絶縁層１４上に接続電極１６ａおよび１６ｂが設けられている。絶縁層１４には開口２４が設けられている。接続電極１６ａ（および１６ｂ）と複数の電極指２５ａ（および２５ｂ）とは開口を介し接続されている。
【００２１】
ＩＤＴ３１から３３は、各々一対の櫛型電極２６ａおよび２６ｂを有している。櫛型電極２６ａは、複数の電極指２５ａと複数の電極指２５ａが接続されたバスバー２７ａとを有している。櫛型電極２６ｂは、複数の電極指２５ｂと複数の電極指２５ｂが接続されたバスバー２７ｂとを有している。電極指２５ａと２５ｂとはほぼ互い違いに設けられている。電極指２５ａおよび２５ｂは主にＸ方向に伝搬する弾性表面波を励振する。電極指２５ａまたは２５ｂのピッチλがほぼ弾性表面波の波長である。Ｘ方向からみて電極指２５ａと２５ｂとが重なる領域が交差領域３５である。交差領域３５のＹ方向における電極指２５ａおよび２５ｂの先端がそれぞれ先端領域３８ａおよび３８ｂである。先端領域３８ａおよび３８ｂの間の領域が中央領域３６である。
【００２２】
接続電極１６ａは接続電極２１ａ、２２ａおよび２３ａを含み、接続電極１６ｂは接続電極２１ｂ、２２ｂおよび２３ｂを含む。ＩＤＴ３１、３２および３３の電極指２５ａは、先端領域３８ａにおいてそれぞれ接続電極２１ａ、２２ａおよび２３ａと接続されている。接続電極２１ａ、２２ａおよび２３ａは互いに接続されていない。ＩＤＴ３１、３２および３３の電極指２５ｂは、先端領域３８ｂにおいてそれぞれ接続電極２１ｂ、２２ｂおよび２３ｂと接続されている。接続電極２１ｂ、２２ｂおよび２３ｂは互いに接続されていない。
【００２３】
入力端子Ｔｉｎは、配線１８ａを介しＩＤＴ３２のバスバー２７ａおよび接続電極２２ａと電気的に接続されている。ＩＤＴ３２のバスバー２７ｂは配線１８ｂを介しグランドに電気的に接続されている。出力端子Ｔｏｕｔは、配線１８ｃを介しＩＤＴ３１および３３のバスバー２７ｂ並びに接続電極２１ｂおよび２３ｂに電気的に接続されている。ＩＤＴ３１のバスバー２７ａは配線１８ｄを介しグランドに電気的に接続されている。接続電極２１ａは配線１８ｅを介しグランドに電気的に接続されている。ＩＤＴ３３のバスバー２７ａおよび接続電極２２ｂは配線１８ｆを介しグランドに電気的に接続されている。接続電極２３ａは配線１８ｇを介しグランドに電気的に接続されている。
【００２４】
圧電層１０は、例えばタンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板である。圧電層１０は、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板またはシリコン基板上に接合されていてもよい。金属膜１２は、例えば銅膜またはアルミニウム膜（銅またはアルミニウムを主成分とする膜）である。金属膜１２は、銅膜またはアルミニウム膜の下および／または上に他金属の膜を含んでもよい。絶縁層１４は、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜である。接続電極１６ａおよび１６ｂは、例えば銅層、金層、アルミニウム層または銀層（銅、金、アルミニウムまたは銀を主成分とする膜）である。接続電極１６ａおよび１６ｂは、銅層、金層、アルミニウム層または銀層等の低抵抗層の下および／または上に他金属の膜を含んでもよい。入力端子Ｔｉｎおよび出力端子Ｔｏｕｔは、例えば圧電層１０上に設けられたパッドである。入力端子Ｔｉｎ、出力端子Ｔｏｕｔおよび配線１８ａから１８ｇは、例えば金層、銅層またはアルミニウム層等の金属層である。
【００２５】
縦結合二重モードフィルタでは、３つのＩＤＴ３１から３３が励振した弾性波は反射器３４により反射される。これにより、弾性波のエネルギーはＩＤＴ３１から３３内に閉じ込められる。ＩＤＴ３１から３３間の音響結合により発生する１次および３次の２つの振動モードを利用してバンドパスフィルタを形成する。
【００２６】
図３（ａ）から図３（ｃ）は、図１のＣ−Ｃ断面図である。図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１におけるフィルタの断面形状の例を３種類示している。図３（ａ）に示すように、絶縁層１４は金属膜１２より薄い。絶縁層１４の上面には金属膜１２の凹凸に対応する凹凸が形成されている。接続電極１６ａは絶縁層１４の開口２４を介し電極指２５ａに接続されている。図３（ａ）では、絶縁層１４はＩＤＴ等の保護膜として機能する。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、絶縁層１４は金属膜１２より厚い。絶縁層１４の上面は、平坦である。その他の構成は図３（ａ）と同じである。図３（ｂ）では、絶縁層１４は温度補償膜として機能する。絶縁層１４の弾性率の温度係数は圧電層１０の弾性率の温度係数と逆符号である。例えば圧電層１０がニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板の場合、絶縁層１４として酸化シリコン膜（弗素等の元素を含んでもよい）を用いる。これにより、周波数温度係数を０に近づけることができる。
【００２８】
図３（ｃ）に示すように、絶縁層１４の開口２４内に接続層１７が設けられている。接続層１７は、例えば金層、銅層またはアルミニウム層等の金属層である。接続電極１６ａは接続層１７を介し電極指２５ａに接続されている。その他の構成は図３（ｂ）と同じであり説明を省略する。図３（ａ）および図３（ｂ）のように、接続電極１６ａおよび１６ｂは電極指２５ａに直接接続されていてもよい。図３（ｃ）のように、接続電極１６ａおよび１６ｂは、接続層１７を介し電極指２５ａと接続されていてもよい。
【００２９】
［実施例１の製造方法］
図３（ａ）の断面構造を例に実施例１の製造方法について説明する。図４（ａ）から図４（ｃ）および図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係るフィルタの製造方法を示す断面図、図４（ｄ）から図４（ｆ）および図５（ｄ）から図５（ｆ）は、それぞれ図４（ａ）から図４（ｃ）および図５（ａ）から図５（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）から図４（ｃ）および図５（ａ）から図５（ｃ）は、図１の範囲Ｄに相当する。
【００３０】
図４（ａ）および図４（ｄ）に示すように、圧電層１０上に金属膜１２を形成する。金属膜１２は、例えば蒸着法およびリフトオフ法、またはスパッタリング法およびエッチング法を用い形成する。金属膜１２により電極指２５ａおよび２５ｂが形成される。電極指２５ａおよび２５ｂはＸ方向に交互に設けられている。金属膜１２上に絶縁層１４を形成する。絶縁層１４は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法またはスパッタリング法を用い形成する。図３（ｂ）の場合、絶縁層１４を厚く形成した後、絶縁層１４の上面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。図４（ａ）において、絶縁層１４を透過して金属膜１２を実線で示している。
【００３１】
図４（ｂ）および図４（ｅ）に示すように、圧電層１０上に金属膜１２および絶縁層１４を覆うようにマスク層５０を形成する。先端領域３８ａにおける電極指２５ａ上のマスク層５０に開口５２が設けられている。電極指２５ｂ上に開口５２は設けられていない。マスク層５０は、例えばフォトレジストであり、フォトレジストの塗布、露光および現像により開口５２を有するマスク層５０を形成する。図４（ｂ）において、マスク層５０および絶縁層１４を透過して金属膜１２を破線で示している。
【００３２】
図４（ｃ）および図４（ｆ）に示すように、マスク層５０をマスクに、開口５２内の絶縁層１４を例えばドライエッチング法を用い除去する。絶縁層１４が酸化シリコン膜の場合、エッチングガスとしてＣＦ４系等の弗素系のガスを用いる。これにより、絶縁層１４に開口２４が形成され、開口２４から電極指２５ａの上面が露出する。
【００３３】
図５（ａ）および図５（ｄ）に示すように、マスク層５０を除去する。図５（ｂ）および図５（ｅ）に示すように、圧電層１０上に金属膜１２および絶縁層１４を覆うようにマスク層５４を形成する。先端領域３８ａ上のマスク層５４に開口５６が設けられている。マスク層５４は、例えばフォトレジストであり、フォトレジストの塗布、露光および現像により開口５６を有するマスク層５４を形成する。図５（ｂ）において、マスク層５４および絶縁層１４を透過して金属膜１２を破線で示している。図５（ｅ）において、Ａ−Ａ断面図のためマスク層５４は図示されていない。
【００３４】
図５（ｃ）および図５（ｆ）に示すように、マスク層５４の開口５６内およびマスク層５４上に接続電極１６ａ（および１６ｂ）を形成する。接続電極１６ａは例えば蒸着法を用い形成する。このとき、絶縁層１４の上面の凹凸に沿って接続電極１６ａが形成されるようにする。例えばＺ方向からやや傾いた方向から蒸着原子が飛来するようにする。マスク層５４をリフトオフすることで、マスク層５４およびマスク層５４上の金属膜が除去される。接続電極１６ａは、スパッタリング法およびエッチング法を用い形成してもよいし、めっき法を用い形成してもよい。絶縁層１４にダメージを与えないため接続電極１６ａは蒸着法およびリフトオフ法を用い形成することが好ましい。以上により、先端領域３８ａに接続電極１６ａが形成される。図５（ｃ）において、接続電極１６ａおよび絶縁層１４を透過して金属膜１２および開口２４を破線で示している。
【００３５】
［接続電極を設けない場合の課題］
接続電極１６ａおよび１６ｂが設けられていない弾性表面波素子において、電極指２５ａおよび２５ｂの抵抗損を低減するためには、金属膜１２として、電気抵抗の小さい銅またはアルミニウムを主成分とする膜、銅またはアルミニウムを含む合金膜またはこれらの膜または合金膜を含む積層膜を用いることが考えられる。また、電極指２５ａおよび２５ｂの断面積を大きくするため、金属膜１２を厚くすること、および／または電極指２５ａおよび２５ｂを太くすることが考えられる。さらに、電極指２５ａおよび２５ｂを短くすることが考えられる。
【００３６】
電極指２５ａおよび２５ｂの重さは質量効果として弾性波の伝搬に影響する。このため、電極指２５ａおよび２５ｂの材料および膜厚を任意に設計することが難しい。また、弾性波の波長は電極指２５ａおよび２５ｂのピッチに対応するため、電極指２５ａおよび２５ｂの幅を任意に設定することが難しい。開口長（交差領域３５のＹ方向の長さ）はインピーダンスに影響するため、電極指２５ａおよび２５ｂの長さを任意に設計することが難しい。このように、電極指２５ａおよび２５ｂの材料および／または構造を任意に設計することは難しい。よって、抵抗損を小さくすることが難しい。特に、フィルタ等の周波数が高くなると弾性波の波長が短くなるため、電極指２５ａおよび２５ｂは細くなる。このため、抵抗損が大きくなる。
【００３７】
［実施例１の効果］
実施例１によれば、櫛型電極２６ａ（第１櫛型電極）は、複数の電極指２５ａ（第１電極指）とバスバー２７ａ（第１バスバーと）を含む。櫛型電極２６ｂ（第２櫛型電極）は、複数の電極指２５ｂ（第２電極指）とバスバー２７ｂ（第２バスバー）とを含む。複数の電極指２５ｂの少なくとも一部は、複数の電極指２５ａの少なくとも一部とＸ方向において互い違いに設けられる。接続電極１６ａ（第１接続電極）は、交差領域３５においてバスバー２７ａを介さずに複数の電極指２５ａを互いに接続する。接続電極１６ｂ（第２接続電極）は、交差領域３５においてバスバー２７ｂを介さずに複数の電極指２５ｂを互いに接続する。これにより、電極指２５ａおよび２５ｂによる抵抗損を低減できる。
【００３８】
接続電極１６ａおよび１６ｂは交差領域３５内をＸ方向に延伸する。これにより、接続電極１６ａおよび１６ｂは、電極指２５ａまたは２５ｂを短い距離で接続できる。
【００３９】
接続電極１６ａは、複数の電極指２５ａの先端領域３８ａにおいて複数の電極指２５ａに接続される。接続電極１６ｂは、複数の電極指２５ｂの先端領域３８ｂにおいて複数の電極指２５ｂに接続される。これにより、電極指２５ａおよび２５ｂによる抵抗損をより低減できる。
【００４０】
絶縁層１４が電極指２５ａおよび２５ｂ上に設けられ、接続電極１６ａおよび１６ｂは絶縁層１４上に設けられている。これにより、接続電極１６ａおよび１６ｂとそれぞれ電極指２５ｂおよび２５ａとを電気的に分離できる。
【００４１】
実施例１のように、フィルタが接続電極１６ａおよび１６ｂを有する弾性表面波素子をＩＤＴとして含むことにより、フィルタの損失を抑制できる。
【００４２】
縦結合二重モードフィルタのような多重モードフィルタは、ＩＤＴ３１から３３の対数がフィルタの特性により決まる。入力端子Ｔｉｎおよび出力端子Ｔｏｕｔからフィルタをみたインピーダンスは所定の値（例えば５０Ω）とすることが求められる。インピーダンスは、対数と開口長の積で決まる。このため、開口長（すなわち電極指２５ａおよび２５ｂの長さ）を任意に設計することは難しい。よって、抵抗損を抑制するため、接続電極１６ａおよび１６ｂを用いることが好ましい。
【００４３】
［ピストンモード構造］
実施例１の接続電極１６ａおよび１６ｂを用いピストンモード構造を形成する例である。図６（ａ）は、実施例１に係る弾性表面波素子のＹ方向に対する弾性波の音速を示す図、図６（ｂ）は図１のＥ−Ｅ断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、交差領域３５の両側であって、電極指２５ａとバスバー２７ｂとの間の領域と、電極指２５ｂとバスバー２７ａとの間の領域と、をギャップ領域３７ａとする。バスバー２７ａおよび２７ｂが設けられかつ絶縁層１４が設けられた領域をバスバー領域３７ｂとする。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、ギャップ領域３７ａの音速は交差領域３５の音速より速い。これにより、弾性波は交差領域３５内に閉じ込められる。先端領域３８ａおよび３８ｂには、絶縁層１４上に接続電極１６ａおよび１６ｂが設けられている。これにより、先端領域３８ａおよび３８ｂの弾性波の音速が中央領域３６の音速より遅くなる。よって、交差領域３５内の基本横モードの強度分布がＹ方向にフラットとなる。さらに、高次横モードの結合係数が小さくなる。これらにより、横モードスプリアスを抑制するピストンモードを実現することができる。
【００４５】
８００ＭＨｚ帯域に用いられるレイリー波を主モードとする弾性表面波素子を例に、ピストンモードを実現する材料および寸法例を以下に示す。
圧電層１０：１２７．８６°Ｙ回転Ｘ伝搬ニオブ酸リチウム基板
電極指のピッチλ：３．８４μｍ
金属膜１２：膜厚が２７７ｎｍの銅層
絶縁層１４：基板からの膜厚が１１１０ｎｍの酸化シリコン膜
接続電極１６ａおよび１６ｂ
幅：２．６８８μｍ（０．７λ）
単位面積あたりの重量：３．８８８×１０−５ｇ／ｃｍ２
接続電極１６ａおよび１６ｂの膜厚は、上記接続電極１６ａおよび１６ｂの単位面積あたりの重量と接続電極１６ａおよび１６ｂの密度より算出できる。膜厚を厚くする観点からは密度が小さいアルミニウムが好ましい。接続電極１６ａおよび１６ｂがアルミニウムの場合、接続電極１６ａおよび１６ｂの膜厚は１４４ｎｍとなる。
【００４６】
このように、実施例１によれば、接続電極１６ａは、複数の電極指２５ａの先端領域３８ａの絶縁層１４上に設けられ、絶縁層１４に設けられた開口２４（第１開口）を介し複数の電極指２５ａに接続されている。接続電極１６ｂは、複数の電極指２５ｂの先端領域３８ｂの絶縁層１４上に設けられ、絶縁層１４に設けられた開口２４（第２開口）を介し複数の電極指２５ｂに接続されている。
【００４７】
これにより、先端領域３８ａおよび３８ｂの弾性波の音速は中央領域３６の弾性波の音速より遅くなる。よって、ピストンモード構造を実現でき、横モードスプリアスを抑制できる。
【００４８】
接続電極１６ａおよび１６ｂは、空隙を介さず複数の電極指２５ａおよび２５ｂ上に設けられている。これにより、接続電極１６ａおよび１６ｂの重量が電極指２５ａおよび２５ｂに加わる。よって、ピストンモードを実現できる。
【００４９】
ピストンモードを実現するため、先端領域３８ａおよび３８ｂのＹ方向の幅は、５λ以下が好ましく、２λ以下がより好ましい。先端領域３８ａおよび３８ｂのＹ方向の幅は、０．１λ以上が好ましく０．５λ以上がより好ましい。
【００５０】
［実施例１の変形例１］
図７は、実施例１の変形例１に係る弾性表面波素子の平面図である。図７に示すように、接続電極１６ａが電極指２５ａの先端領域３８ａに加え電極指２５ａとバスバー２７ｂとの間のギャップ領域およびバスバー２７ｂの領域に設けられている。接続電極１６ｂが電極指２５ｂの先端領域３８ｂに加え電極指２５ｂとバスバー２７ａとの間のギャップ領域およびバスバー２７ａの領域に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５１】
［実施例１の変形例２］
図８は、実施例１の変形例２に係る弾性表面波素子の平面図である。図８に示すように、接続電極１６ａに加え接続電極１６ｃが電極指２５ａに接続されている。接続電極１６ｂに加え接続電極１６ｄが電極指２５ｂに接続されている。接続電極１６ｃおよび１６ｄは、中央領域３６においてそれぞれ電極指２５ａおよび２５ｂに接続されている。接続電極１６ａおよび１６ｃは電極指２５ａとは別の経路で電気的に接続されている。接続電極１６ｂおよび１６ｄは電極指２５ｂとは別の経路で電気的に接続されている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５２】
実施例１の変形例１のように、接続電極１６ａおよび１６ｂは先端領域３８ａおよび３８ｂに加え、ギャップ領域およびバスバー領域に設けられてもよい。また、実施例１の変形例２のように接続電極１６ｃおよび１６ｄは、先端領域３８ａおよび３８ｂに加え中央領域３６において電極指２５ａおよび２５ｂと接続されていてもよい。これにより、接続電極１６ａおよび１６ｂの抵抗を低減でき、抵抗損をより抑制できる。
【００５３】
実施例１およびその変形例１および２では、接続電極１６ａおよび１６ｂが先端領域３８ａおよび３８ｂに設けられているが、中央領域３６に設けられていてもよい。
【００５４】
［実施例１の変形例３］
図９は、実施例１の変形例３に係る弾性表面波素子の断面図であり、図１のＣ−Ｃ断面に相当する。図９に示すように、絶縁層１４に形成された開口２４のＸ方向の幅Ｗ１は電極指２５ａのＸ方向の幅Ｗ２より大きい。接続電極１６ａは、開口２４内の電極指２５ａおよび圧電層１０上に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５５】
電極指２５ａおよび２５ｂの幅が狭くなると、開口２４を電極指２５ａおよび２５ｂの上面内に収めることが難しくなる。このような場合、開口２４は電極指２５ａおよび２５ｂより広くてもよい。図９のように、接続電極１６ａが圧電層１０に接して設けられると、電極指２５ａの幅が実質的大きくなる。先端領域３８ａおよび３８ｂのＹ方向の長さが開口長（交差領域３５のＹ方向の長さ）に比べ小さければ、先端領域３８ａおよび３８ｂにおいて電極指２５ａおよび２５ｂが太くなる影響は小さい。
【実施例２】
【００５６】
図１０（ａ）は、実施例２に係る弾性表面波素子の平面図、図１０（ｂ）は、実施例２を用いたフィルタの回路図である。図１０（ａ）に示すように、ＩＤＴ４２は、一対の櫛型電極２６ａおよび２６ｂを有している。櫛型電極２６ａおよび２６ｂは端子Ｔ１およびＴ２に接続されている。ＩＤＴ４２のＸ方向の両側に反射器４４が設けられている。電極指２５ａに接続されている接続電極１６ａは配線１８ａを介し端子Ｔ１に接続されている。電極指２５ｂに接続されている接続電極１６ｂは配線１８ｂを介し端子Ｔ２に接続されている。このように、１ポート共振器に電極指２５ａおよび２５ｂに接続される接続電極１６ａおよび１６ｂを設けてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５７】
図１０（ｂ）に示すように、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に直列に直列共振器Ｓ１からＳ３が接続され、並列に並列共振器Ｐ１およびＰ２が接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２に実施例１およびその変形例と同様の弾性表面波素子を用いることで、ラダー型フィルタの損失を低減できる。直列共振器および並列共振器の個数は任意に設定できる。
【００５８】
［実施例２の変形例１］
図１１は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１１に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ４０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ４２が接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４２は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例１および２並びにその変形例のフィルタとすることができる。マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【００５９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  圧電層
１２  金属膜
１４  絶縁層
１６ａ−１６ｄ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ  接続電極
１８ａ−１８ｇ  配線
２４  開口
２５ａ、２５ｂ  電極指
２６ａ、２６ｂ  櫛型電極
２７ａ、２７ｂ  バスバー
３５  交差領域
３６  中央領域
３８ａ、３８ｂ  先端領域
４０  送信フィルタ
４２  受信フィルタ
【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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