(57)【要約】【課題】比帯域を広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い、弾性波装置を提供する。【解決手段】弾性波装置１は、圧電体層２と、圧電体層２上に設けられているＩＤＴ電極３と、ＩＤＴ電極３を覆う誘電体膜８とを備える。ＩＤＴ電極３は、第１の電極層４と、第１の電極層４上に積層された第２の電極層５とを有する。ＩＤＴ電極３の電極指ピッチにより規定される波長により規格化された第１の電極層４の波長規格化膜厚及び第２の電極層５の波長規格化膜厚は、それぞれ１．２５％以上である。第２の電極層５は、第１の電極層４よりも密度が低い。第２の電極層５の側面５ａが、ＩＤＴ電極３の厚み方向に対して傾斜している。【選択図】図２
2019097155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体層と、
前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う誘電体膜と、
を備え、
前記ＩＤＴ電極は、第１の電極層と、前記第１の電極層上に積層された第２の電極層と、を有し、
前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長により規格化された前記第１の電極層の波長規格化膜厚及び前記第２の電極層の波長規格化膜厚は、それぞれ１．２５％以上であり、
前記第２の電極層は、前記第１の電極層よりも密度が低く、
前記第２の電極層の側面が、前記ＩＤＴ電極の厚み方向に対して傾斜している、弾性波装置。
【請求項２】
前記第１の電極層の側面が、前記厚み方向に対して傾斜している、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の電極層の側面が、前記厚み方向に平行に延びている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第２の電極層がＡｌ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
レイリー波の共振周波数をＦｒ、不要波であるＳＨ波の共振周波数をＦｓｈ、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、共振周波数Ｆｒ、共振周波数Ｆｓｈ、傾斜角度θ、及び、波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせが、下記の表１に示す組み合わせである、請求項２に記載の弾性波装置。
【表１】
2019097155.tif 000009
【請求項５】
前記第１の電極層がＰｔ層であり、
前記第２の電極層がＡｌ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第１の電極層の波長規格化膜厚をＴＰＴ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰｔ、及び、波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせが、下記の表２に示す組み合わせである、請求項２に記載の弾性波装置。
【表２】
2019097155.tif 000010
【請求項６】
前記第１の電極層がＰｔ層であり、
前記第２の電極層がＣｕ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第１の電極層の波長規格化膜厚をＴＰＴ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＣｕとしたときに、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰＴ、及び、波長規格化膜厚ＴＣｕの組み合わせが、下記の表３に示す組み合わせである、請求項２に記載の弾性波装置。
【表３】
2019097155.tif 000011
【請求項７】
前記第１の電極層がＭｏ層であり、
前記第２の電極層がＡｌ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、θ≦２．２×ＴＡｌ＋１２．１である、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＡｌが２％以上である、請求項７に記載の弾性波装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置と、
パワーアンプと、
を備える、高周波フロントエンド回路。
【請求項１０】
請求項９に記載の高周波フロントエンド回路と、
ＲＦ信号処理回路と、
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、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置は携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には、弾性波装置の一例が開示されている。この弾性波装置においては、圧電基板上に、複数の金属層が積層された積層金属膜からなるＩＤＴ電極が設けられている。ＩＤＴ電極の電極指の側面は、ＩＤＴ電極の厚み方向に平行に延びている。ＩＤＴ電極は、圧電基板上に設けられた誘電体層により覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７５３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の弾性波装置においては、ＩＤＴ電極が誘電体層により覆われているため、ＩＤＴ電極は破損し難い。しかしながら、ＩＤＴ電極を誘電体層により覆うことによって、比帯域が狭くなるという問題があった。さらに、ＩＤＴ電極の金属層の構成によっては、周波数のばらつきが大きくなることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、比帯域を広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い、弾性波装置、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】
【０００６】
本発明に係る弾性波装置は、圧電体層と、前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う誘電体膜とを備え、前記ＩＤＴ電極は、第１の電極層と、前記第１の電極層上に積層された第２の電極層とを有し、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長により規格化された前記第１の電極層の波長規格化膜厚及び前記第２の電極層の波長規格化膜厚は、それぞれ１．２５％以上であり、前記第２の電極層は、前記第１の電極層よりも密度が低く、前記第２の電極層の側面が、前記ＩＤＴ電極の厚み方向に対して傾斜している。
【０００７】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記第１の電極層の側面が、前記厚み方向に対して傾斜している。
【０００８】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記第１の電極層の側面が、前記厚み方向に平行に延びている。この場合には、第２の電極層の側面の、より一層広い傾斜角度の範囲において、比帯域を広くすることができる。
【０００９】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第２の電極層がＡｌ層であり、レイリー波を主モードとして利用しており、レイリー波の共振周波数をＦｒ、不要波であるＳＨ波の共振周波数をＦｓｈ、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、共振周波数Ｆｒ、共振周波数Ｆｓｈ、傾斜角度θ、及び、波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせが、下記の表１に示す組み合わせである。
【００１０】
【表１】
2019097155.tif 000003
【００１１】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の電極層がＰｔ層であり、前記第２の電極層がＡｌ層であり、レイリー波を主モードとして利用しており、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第１の電極層の波長規格化膜厚をＴＰＴ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰｔ、及び、波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせが、下記の表２に示す組み合わせである。この場合には、より確実に比帯域を広くすることができる。
【００１２】
【表２】
2019097155.tif 000004
【００１３】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記第１の電極層がＰｔ層であり、前記第２の電極層がＣｕ層であり、レイリー波を主モードとして利用しており、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第１の電極層の波長規格化膜厚をＴＰＴ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＣｕとしたときに、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰＴ、及び、波長規格化膜厚ＴＣｕの組み合わせが、下記の表３に示す組み合わせである。この場合には、より確実に比帯域を広くすることができる。
【００１４】
【表３】
2019097155.tif 000005
【００１５】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記第１の電極層がＭｏ層であり、前記第２の電極層がＡｌ層であり、レイリー波を主モードとして利用しており、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、θ≦２．２×ＴＡｌ＋１２．１である。この場合には、より確実に比帯域を広くすることができる。
【００１６】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＡｌが２％以上である。この場合には、より一層確実に比帯域を広くすることができる。
【００１７】
本発明の高周波フロントエンド回路は、本発明に従い構成された弾性波装置と、パワーアンプとを備える。
【００１８】
本発明の通信装置は、本発明に従い構成された高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、比帯域を広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い、弾性波装置、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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す拡大正面断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例における、傾斜角度θとΔｆ比との関係を示す図である。
【図４】第３の比較例におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す正面断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態、第１の比較例及び第３の比較例における、傾斜角度θとΔｆ比との関係を示す図である。
【図６】第４の比較例における、ＩＤＴ電極の第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θと、比帯域Δｆとの関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態及び第４の比較例における、ＩＤＴ電極の第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θと、ｆｒ比との関係を示す図である。
【図８】ＩＤＴ電極が、波長規格化膜厚が１．２５％以上である第１の電極層（Ｐｔ層）を有する場合における、ＩＤＴ電極の厚み方向に対して側面が傾斜している第２の電極層（Ａｌ層）の波長規格化膜厚と、Δｆ比との関係を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、第１の電極層及び第２の電極層の側面の、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態において、第１の電極層の波長規格化膜厚が３％である場合のインピーダンス周波数特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態において、第１の電極層の波長規格化膜厚が７％である場合のインピーダンス周波数特性を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の第１の変形例におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す拡大正面断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態の第３の変形例における、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１との関係を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態の第４の変形例における、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１との関係を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す拡大正面断面図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態における傾斜角度θと、比帯域Δｆ比との関係を示す図である。
【図１８】高周波フロントエンド回路を有する通信装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２２】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【００２４】
弾性波装置１は圧電体層２を有する。圧電体層２はニオブ酸リチウム層であり、カット角は１２６°である。なお、圧電体層２の材料及びカット角は上記に限定されない。圧電体層２は、タンタル酸リチウム層であってもよい。また、圧電体層２はタンタル酸リチウム層及びニオブ酸リチウム層以外の圧電単結晶層などでもよい。
【００２５】
圧電体層２上にはＩＤＴ電極３が設けられている。ＩＤＴ電極３は、複数の電極指３ａを有する。ＩＤＴ電極３に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。本実施形態においては、レイリー波を主モードとして利用する。レイリー波を主モードとして利用すると、ＳＨ波が不要波のリップルとして現れる。ＩＤＴ電極３の弾性波伝搬方向両側には、反射器６及び反射器７が配置されている。このように、本実施形態の弾性波装置１は弾性波共振子である。
【００２６】
図２は、第１の実施形態におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す拡大正面断面図である。
【００２７】
ＩＤＴ電極３は、複数の金属層が積層された積層金属層である。ここで、ＩＤＴ電極３の電極指ピッチにより規定される波長により規格化された複数の金属層の膜厚を波長規格化膜厚（％）とする。ＩＤＴ電極３の複数の金属層は、波長規格化膜厚が１．２５％以上の金属層である電極層を複数含む。
【００２８】
より具体的には、ＩＤＴ電極３は、最も圧電体層２側に位置する第１の電極層４と、第１の電極層４上に積層されている第２の電極層５とを有する。第１の電極層４の波長規格化膜厚は２％であり、第２の電極層５の波長規格化膜厚は５％である。なお、第１の電極層４及び第２の電極層５の波長規格化膜厚は上記に限定されない。ＩＤＴ電極３の電極指ピッチにより規定される波長は、特に限定されないが、本実施形態では４μｍである。
【００２９】
第１の電極層４は、波長規格化膜厚が１．２５％以上の電極層のうち最も密度が高い電極層である。第２の電極層５は、第１の電極層４よりも密度が低い電極層である。なお、第２の電極層５よりも第１の電極層４の密度が高ければよく、第１の電極層４よりも高い密度の電極層がＩＤＴ電極３に含まれていてもよい。
【００３０】
第１の電極層４の材料は、特に限定されないが、本実施形態ではＰｔである。第２の電極層５の材料は、特に限定されないが、本実施形態ではＡｌである。例えば、第１の電極層４及び第２の電極層５の材料の組み合わせは、Ｐｔ及びＴｉ、Ｐｔ及びＣｕ、Ｐｔ及びＭｏ、Ｍｏ及びＡｌまたはＣｕ及びＡｌなどであってもよい。
【００３１】
なお、ＩＤＴ電極３の構成は上記に限定されない。ＩＤＴ電極３は、波長規格化膜厚が１．２５％以上の電極層を複数有していればよく、第２の電極層５よりも第１の電極層４が圧電体層２側に位置していればよい。ＩＤＴ電極３は、波長規格化膜厚が１．２５％未満の金属層を有していてもよい。弾性波装置１においては、第１の電極層４上に直接的に第２の電極層５が積層されているが、第１の電極層４上に、他の金属層を介して間接的に第２の電極層５が積層されていてもよい。
【００３２】
図２に示すように、第１の電極層４は側面４ａを有する。第２の電極層５も側面５ａを有する。第１の電極層４の側面４ａ及び第２の電極層５の側面５ａは、ＩＤＴ電極３の厚み方向に対して傾斜している。ここで、ＩＤＴ電極３の厚み方向に対する傾斜角度をθとする。傾斜角度θは、電極指３ａの内側に傾斜する方向を正とする。第１の電極層４の側面４ａの傾斜角度θ及び第２の電極層５の側面５ａの傾斜角度θは、本実施形態においては同じである。なお、ＩＤＴ電極３の各金属層の側面の傾斜角度θは異なっていてもよい。ＩＤＴ電極３において、少なくとも第２の電極層５の側面５ａが上記厚み方向に対して傾斜していればよい。
【００３３】
圧電体層２上には、ＩＤＴ電極３を覆うように、誘電体膜８が設けられている。誘電体膜８は、ＳｉＯｘにより表される酸化ケイ素からなる。本実施形態では、誘電体膜８はＳｉＯ２からなる。なお、誘電体膜８は、ｘが正数である酸化ケイ素からなっていてもよく、あるいは、酸化ケイ素以外の誘電体からなっていてもよい。誘電体膜８の波長規格化膜厚は、特に限定されないが、本実施形態では３０％である。なお、本明細書において、誘電体膜８の膜厚とは、誘電体膜８が設けられている圧電体層２の主面からの膜厚をいう。
【００３４】
本実施形態の弾性波装置１は、圧電体層２と、圧電体層２上に設けられているＩＤＴ電極３と、ＩＤＴ電極３を覆う誘電体膜８とを備え、ＩＤＴ電極３は、第１の電極層４と、第１の電極層４上に積層された第２の電極層５とを有し、第１の電極層４の波長規格化膜厚及び第２の電極層５の波長規格化膜厚は、それぞれ１．２５％以上であり、第２の電極層５は、第１の電極層４よりも密度が低く、第２の電極層５の側面５ａが、ＩＤＴ電極３の厚み方向に対して傾斜しているという構成を有する。それによって、比帯域を広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い。これを、第１の実施形態と第１〜第４の比較例とを比較することなどにより、以下において説明する。
【００３５】
第１の実施形態の構成を有する弾性波装置を、第１の電極層４の側面４ａ及び第２の電極層５の側面５ａの傾斜角度θを変化させて複数作製した。さらに、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置を作製した。第１の比較例は、第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θが０°である点において第１の実施形態と異なる。第２の比較例は、ＩＤＴ電極が第１の電極層のみからなる点において、第１の実施形態と異なる。なお、第２の比較例の弾性波装置は、上記金属層の側面の傾斜角度θを変化させて複数作製した。上記複数の弾性波装置の比帯域Δｆを測定した。
【００３６】
ここで、ＩＤＴ電極の全ての金属層の側面の傾斜角度θが０°である弾性波装置の比帯域をΔｆ０とする。ＩＤＴ電極の少なくとも１層の金属層の側面の傾斜角度θが０°より大きい弾性波装置の比帯域Δｆを、比帯域Δｆ０により除した値をΔｆ比とする。このとき、Δｆ比はΔｆ／Δｆ０と表すことができる。なお、比帯域Δｆ０を測定した弾性波装置は、比帯域Δｆを測定した弾性波装置と、傾斜角度θ以外は同条件である。第１の比較例のように、ＩＤＴ電極の全ての金属層の側面の傾斜角度θが０°である弾性波装置のΔｆ比は１とする。第１の実施形態の構成を有する各弾性波装置における比帯域Δｆを、第１の比較例の比帯域Δｆにより除することによって、第１の実施形態の構成を有する各弾性波装置のΔｆ比を算出した。同様に、第２の比較例の各弾性波装置における比帯域Δｆを、第１の比較例の比帯域Δｆにより除することによって、第２の比較例の各弾性波装置のΔｆ比を算出した。
【００３７】
図３は、第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例における、傾斜角度θとΔｆ比との関係を示す図である。なお、図３の関係を求めるに際し、第１の電極層は波長規格化膜厚２％のＰｔ層とし、第２の電極層は波長規格化膜厚５％のＡｌ層とした。図３において、白色の円形のプロットは第１の実施形態の結果を示す。黒色の円形のプロットは第１の比較例の結果を示す。四角形のプロットは第２の比較例の結果を示す。
【００３８】
図３に示すように、第２の電極層の側面がＩＤＴ電極の厚み方向に対して傾斜している第１の実施形態においては、Δｆ比が１よりも大きくなっており、第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θが０°である第１の比較例より比帯域Δｆを広くすることができている。なお、より具体的には、傾斜角度θが０°＜θ＜３２°である場合に、第１の比較例よりも比帯域Δｆを広くすることができている。
【００３９】
他方、第２の比較例は、Δｆ比が１よりも小さく、第１の比較例より比帯域Δｆが狭い。このように、ＩＤＴ電極が単層からなる場合には、電極層の側面をＩＤＴ電極の厚み方向に対して傾斜させると、傾斜角度θが０°である場合よりも比帯域Δｆが狭くなる。第１の実施形態の弾性波装置１においては、第２の電極層５の側面５ａが厚み方向に対して傾斜しているだけではなく、波長規格化膜厚が１．２５％以上である複数の電極層としての第１の電極層４及び第２の電極層５を有する。それによって、比帯域Δｆを効果的に広くすることができる。
【００４０】
上記のように、第２の電極層の波長規格化膜厚が５％の場合には、傾斜角度θは０°＜θ＜３２°であることが好ましい。第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、傾斜角度との好ましい範囲の詳細については後述する。
【００４１】
第１の実施形態の弾性波装置１は、第２の電極層５の側面５ａがＩＤＴ電極３の厚み方向に対して傾斜していることにより、比帯域を広くすることができる。これを以下において、第１の実施形態と第３の比較例とを比較することにより示す。
【００４２】
図４は、第３の比較例におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す正面断面図である。
【００４３】
第３の比較例の弾性波装置においては、第１の電極層１０４の側面１０４ａがＩＤＴ電極１０３の厚み方向に対して傾斜しており、第２の電極層１０５の側面１０５ａが上記厚み方向に平行に延びている。この第３の比較例の弾性波装置を、第２の電極層１０５の側面１０５ａの傾斜角度θを変えて複数作製した。
【００４４】
図５は、第１の実施形態、第１の比較例及び第３の比較例における、傾斜角度θとΔｆ比との関係を示す図である。なお、図５の関係を求めるに際し、第１の電極層は波長規格化膜厚２％のＰｔ層とし、第２の電極層は波長規格化膜厚５％のＡｌ層とした。図５において、白色の円形のプロットは第１の実施形態の結果を示し、黒色の四角形のプロットは第３の比較例の結果を示す。黒色の円形のプロットは第１の比較例の結果を示す。
【００４５】
図５に示すように、第３の比較例においては、Δｆ比が１よりも小さく、第１の比較例よりも比帯域Δｆが狭い。このように、第２の電極層１０５の側面１０５ａがＩＤＴ電極１０３の厚み方向に対して傾斜していない場合には、第１の電極層１０４の側面１０４ａを上記厚み方向に対して傾斜させると、傾斜角度θが０°である場合よりも比帯域Δｆが狭くなる。第１の実施形態の弾性波装置１においては、第２の電極層５の側面５ａが上記厚み方向に対して傾斜しているため、比帯域Δｆを効果的に広くすることができる。
【００４６】
第１の実施形態の弾性波装置１は、第２の電極層よりも密度が高い第１の電極層が、第２の電極層よりも圧電体層２側に位置していることにより、比帯域を広くすることができる。これを以下において、第１の実施形態と第４の比較例とを比較することにより示す。
【００４７】
第４の比較例は、第２の電極層が第１の電極層よりも圧電体層側に位置している点において第１の実施形態と異なる。第４の比較例の弾性波装置を、第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θを変化させて複数作製した（θは０°を含む）。第４の比較例の複数の弾性波装置の比帯域Δｆを測定した。
【００４８】
図６は、第４の比較例における、ＩＤＴ電極の第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θと、比帯域Δｆとの関係を示す図である。なお、図６の関係を求めるに際し、第１の電極層は波長規格化膜厚２％のＰｔ層とし、第２の電極層は波長規格化膜厚５％のＡｌ層とした。
【００４９】
図６に示すように、第４の比較例においては、第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θが０°の場合よりも、傾斜角度θが０°より大きい場合の方が、比帯域Δｆが狭くなっていることがわかる。このように、密度が高い第１の電極層よりも、密度が低い第２の電極層が圧電体層側に位置する場合には、傾斜角度θが大きくなるほど比帯域Δｆは狭くなる。これに対して、第１の実施形態においては、第１の電極層４が第２の電極層５よりも圧電体層２側に位置していることにより、図３や図５に示したように、比帯域を広くすることができる。
【００５０】
第１の実施形態においては、周波数のばらつきが生じ難いことを以下において示す。ここで、ＩＤＴ電極の少なくとも１層の金属層の側面の傾斜角度θが０°より大きい弾性波装置の共振周波数を、傾斜角度θが０°である弾性波装置の共振周波数により除した値をｆｒ比とする。なお、傾斜角度θが０°より大きい上記弾性波装置は、傾斜角度θ以外の点に関して、傾斜角度θが０°である上記弾性波装置と同条件である。ＩＤＴ電極の全ての金属層の側面の傾斜角度θが０°である弾性波装置の共振周波数をｆｒ０とすると、ｆｒ比はｆｒ／ｆｒ０と表すことができる。なお、ＩＤＴ電極の全ての金属層の側面の傾斜角度θが０°である弾性波装置のｆｒ比は１とする。第１の実施形態の構成を有する各弾性波装置の共振周波数を第１の比較例の弾性波装置の共振周波数により除することによって、第１の実施形態のｆｒ比をそれぞれ求めた。同様に、第４の比較例の各弾性波装置のｆｒ比をそれぞれ求めた。ところで、ｆｒ比の算出において用いる共振周波数は、主モードの共振周波数である。
【００５１】
図７は、第１の実施形態及び第４の比較例における、ＩＤＴ電極の第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θと、ｆｒ比との関係を示す図である。図７において、白色の円形のプロットは第１の実施形態の結果を示し、黒色の円形のプロットは第４の比較例の結果を示す。
【００５２】
図７に示すように、第４の比較例においては、傾斜角度θの変化に対するｆｒ比の変化が大きい。そのため、製造工程において、傾斜角度θにばらつきが生じた場合、周波数のばらつきが大きくなる。これに対して、第１の実施形態においては、傾斜角度θが変化しても、ｆｒ比の変化は小さいことがわかる。よって、第１の実施形態においては、製造工程において傾斜角度θにばらつきが生じたとしても、周波数のばらつきは生じ難い。以上のように、第１の実施形態においては、比帯域Δｆを広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い。
【００５３】
以下において、第１の電極層４及び第２の電極層５の波長規格化膜厚が１．２５％以上であることにより、比帯域を広くすることができることを示す。
【００５４】
第１の電極層の側面の傾斜角度θが０°であり、第２の電極層の側面の傾斜角度θが５°である点以外は第１の実施形態と同様の構成を有する弾性波装置を、第２の電極層の波長規格化膜厚を変化させて複数作製した。さらに、第１の電極層及び第２の電極層の側面の傾斜角度θが０°である、上記第１の比較例の弾性波装置を、第２の電極層の波長規格化膜厚を変化させて複数作製した。次に、上記各弾性波装置のΔｆ比を算出した。
【００５５】
図８は、ＩＤＴ電極が、波長規格化膜厚が１．２５％以上である第１の電極層（Ｐｔ層）を有する場合における、ＩＤＴ電極の厚み方向に対して側面が傾斜している第２の電極層（Ａｌ層）の波長規格化膜厚と、Δｆ比との関係を示す図である。なお、図８の関係を求めるに際し、第１の電極層は波長規格化膜厚２％のＰｔ層とし、第２の電極層はＡｌ層とした。
【００５６】
図８に示すように、ＩＤＴ電極の厚み方向に対して側面が傾斜している金属層の波長規格化膜厚が１．２５％より薄い場合においては、Δｆ比は１より小さい。他方、第２の電極層の波長規格化膜厚が１．２５％以上である場合には、Δｆ比は１以上となっていることがわかる。従って、電極層の波長規格化膜厚が１．２５％以上であることにより、比帯域を効果的に広くすることができる。
【００５７】
ここで、図３に示したように、第２の電極層の波長規格化膜厚が５％の場合には、傾斜角度θは０°＜θ＜３２°であることが好ましい。以下において、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、傾斜角度との好ましい範囲について、より詳細に説明する。
【００５８】
第１の実施形態の構成を有する弾性波装置を、第１の電極層４及び第２の電極層５の波長規格化膜厚及び側面の傾斜角度θを変えて複数作製した。傾斜角度θが０°である第１の比較例の弾性波装置を、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚を変えて複数作製した。上記複数の弾性波装置の比帯域Δｆを測定した。さらに、第１の実施形態の構成を有する各弾性波装置のΔｆ比を算出した。ここで、Δｆ比が１となる傾斜角度θを、傾斜角度θ１とする。この傾斜角度θ１を、第１の電極層４及び第２の電極層５の波長規格化膜厚毎に求めた。なお、上記複数の弾性波装置のインピーダンス周波数特性の測定も行った。
【００５９】
図９は、第１の実施形態における、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、第１の電極層及び第２の電極層の側面の、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１との関係を示す図である。なお、図９の関係を求めるに際し、第１の電極層はＰｔ層とし、第２の電極層はＡｌ層とした。図９において、白色の円形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が３％の結果を示す。黒色の円形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が４％の結果を示す。白色の四角形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が６％の結果を示す。黒色の四角形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が７％の結果を示す。三角形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が８％の結果を示す。
【００６０】
図９に示すように、第２の電極層５の波長規格化膜厚が厚くなるほど、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１は大きくなっている。図３に示したように、傾斜角度θが０°＜θ≦θ１の範囲においては、Δｆ比は１以上であり、比帯域Δｆを広くすることができる。
【００６１】
ここで、第１の電極層４であるＰｔ層の波長規格化膜厚が４％以下である場合と、６％以上である場合とにおいては、第２の電極層５の波長規格化膜厚の変化に対する、Δｆが１となる傾斜角度θの変化の傾向が異なる。これは、第１の電極層４の波長規格化膜厚が４％以下である場合と、６％以上である場合とにおいては、主モードであるレイリー波の共振周波数と、ＳＨ波の共振周波数との関係が異なるためであると考えられる。これを示す根拠の一例として、第１の電極層４の波長規格化膜厚が４％以下である場合と、６％以上である場合とのインピーダンス特性の例を、下記の図１０及び図１１に示す。
【００６２】
図１０は、第１の実施形態において、第１の電極層の波長規格化膜厚が３％である場合のインピーダンス周波数特性を示す図である。図１１は、第１の実施形態において、第１の電極層の波長規格化膜厚が７％である場合のインピーダンス周波数特性を示す図である。
【００６３】
レイリー波の共振周波数をＦｒとし、ＳＨ波の共振周波数をＦｓｈとする。図１０に示すように、第１の電極層４の波長規格化膜厚が３％の場合には、Ｆｓｈ＞Ｆｒの関係となっていることがわかる。図１１に示すように、第１の電極層４の波長規格化膜厚が７％の場合には、Ｆｓｈ＜Ｆｒの関係となっていることがわかる。なお、図示しないが、第１の電極層４の波長規格化膜厚が５％付近である場合には、ＦｒとＦｓｈとがほぼ同じとなることがわかっている。
【００６４】
従って、第１の電極層４の波長規格化膜厚が４％以下である場合にはＦｓｈ＞Ｆｒとなり、第１の電極層４の波長規格化膜厚が６％以上である場合にはＦｓｈ＜Ｆｒになると考えられる。
【００６５】
ここで、第１の実施形態における、Ｐｔ層としての第１の電極層４の波長規格化膜厚をＴＰＴとし、Ａｌ層としての第２の電極層５の波長規格化膜厚をＴＡｌとする。図９に戻り、第１の電極層４の波長規格化膜厚ＴＰＴが４％以下となる（Ｆｓｈ＞Ｆｒ）場合であって、傾斜角度θ≦３．８×ＴＡｌ＋４．２７であるときには、より確実にΔｆ比を１以上とすることができ、比帯域Δｆを広くすることができる。他方、第１の電極層４の波長規格化膜厚ＴＰＴが６％以上となる（Ｆｓｈ＜Ｆｒ）場合であって、第２の電極層５の波長規格化膜厚ＴＡｌが４％以下のときには、傾斜角度θ≦３．９×ＴＡｌ−０．４である場合に、より確実にΔｆ比を１以上とすることができる。第１の電極層４の波長規格化膜厚ＴＰＴが６％以上となる（Ｆｓｈ＜Ｆｒ）場合であって、第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＡｌが４％より厚いときには、傾斜角度θ≦２．８×ＴＡｌ＋４である場合に、より確実にΔｆ比を１以上とすることができる。Δｆ比をより確実に１以上とすることができる条件を、下記の表４及び表５にまとめて示す。
【００６６】
【表４】
2019097155.tif 000006
【００６７】
【表５】
2019097155.tif 000007
【００６８】
共振周波数Ｆｒ、共振周波数Ｆｓｈ、傾斜角度θ及び波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせを表４に示す組み合わせとすることにより、Δｆ比をより確実に１以上とすることができ、より確実に比帯域Δｆを広くすることができる。同様に、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰｔ及び波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせを表５に示す組み合わせとすることにより、Δｆ比をより確実に１以上とすることができ、より確実に比帯域Δｆを広くすることができる。
【００６９】
本実施形態では、ＩＤＴ電極３は、波長規格化膜厚が１．２５％以上である電極層を２層有するが、波長規格化膜厚が１．２５％以上である電極層を３層以上有していてもよい。
【００７０】
以下において、第１の実施形態の第１の変形例及び第２の変形例を示す。第１の変形例及び第２の変形例においても、第１の実施形態と同様に、比帯域Δｆを広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い。
【００７１】
図１２は、第１の実施形態の第１の変形例におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す拡大正面断面図である。
【００７２】
本変形例は、ＩＤＴ電極１３が、波長規格化膜厚が１．２５％未満である金属層を有する点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本変形例は第１の実施形態と同様の構成を有する。
【００７３】
より具体的には、圧電体層２と第１の電極層４との間に、波長規格化膜厚が１．２５％未満である密着層１４が設けられている。第１の電極層４と第２の電極層５との間に、波長規格化膜厚が１．２５％未満である拡散防止層１５が設けられている。これにより、ＩＤＴ電極１３と圧電体層２との密着性を高めることができ、かつ第１の電極層４と第２の電極層５との間の相互拡散を抑制することができる。密着層１４は、特に限定されないが、例えば、Ｔｉ層やＮｉＣｒ層である。拡散防止層１５は、特に限定されないが、例えば、Ｔｉ層などである。このように、波長規格化膜厚が１．２５％未満である金属層を有していてもよい。波長規格化膜厚が１．２５％未満である金属層の側面も、ＩＤＴ電極１３の厚み方向に対して傾斜していてもよい。
【００７４】
図１３は、第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。
【００７５】
本変形例の弾性波装置は、支持基板２４と、支持基板２４上に設けられている高音速膜２５と、高音速膜２５上に設けられている低音速膜２６とを有する。低音速膜２６上に、圧電体層２２が設けられている。
【００７６】
高音速膜２５は、圧電体層２２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い膜である。高音速膜２５の材料としては、例えば、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、酸窒化ケイ素、ケイ素、ＤＬＣ膜、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、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、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、マグネシア、または、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料を挙げることができる。なお、高音速膜２５の材料は、相対的に高音速な材料であればよい。
【００７７】
低音速膜２６は、圧電体層２２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低い膜である。低音速膜２６の材料としては、例えば、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、または、酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料を挙げることができる。なお、低音速膜２６の材料は、相対的に低音速な材料であればよい。
【００７８】
高音速膜２５、低音速膜２６及び圧電体層２２からなる積層体が構成されていることにより、弾性波のエネルギーを圧電体層２２側に効果的に閉じ込めることができる。
【００７９】
なお、高音速膜２５は設けられていなくともよい。この場合には、支持基板２４が、上記のような相対的に高音速な材料からなる高音速基板であることが好ましい。より具体的には、高音速基板の材料としては、例えば、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、酸窒化ケイ素、ケイ素、ＤＬＣ膜、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、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、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、マグネシア、または、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料を挙げることができる。それによって、高音速基板としての支持基板２４、低音速膜２６及び圧電体層２２からなる積層体が構成されていることにより、弾性波のエネルギーを圧電体層２２側に効果的に閉じ込めることができる。
【００８０】
上述したように、第１の電極層及び第２の電極層の材料の組み合わせは、Ｐｔ及びＡｌには限られない。以下において、第１の電極層及び第２の電極層の材料の組み合わせがＰｔ及びＡｌ以外の場合の、比帯域を広くすることができる傾斜角度θの範囲を示す。
【００８１】
ここで、下記に示す第１の実施形態の第３の変形例に係る弾性波装置は、第２の電極層がＣｕ層である点以外においては、第１の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。下記に示す第１の実施形態の第４の変形例に係る弾性波装置は、第１の電極層がＭｏ層である点以外においては、第１の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。第１の電極層及び第２の電極層の材料の組み合わせは、第３の変形例においてはＰｔ及びＣｕであり、第４の変形例においてはＭｏ及びＡｌである。
【００８２】
図１４は、第１の実施形態の第３の変形例における、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１との関係を示す図である。図１４において、白色の円形のプロットは、第１の電極層としてのＰｔ層の波長規格化膜厚が２％の結果を示す。黒色の円形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が６％の結果を示す。白色の四角形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が７％の結果を示す。黒色の四角形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が８％の結果を示す。三角形のプロットは、Ｐｔ層の波長規格化膜厚が９％の結果を示す。
【００８３】
図１４に示すように、第２の電極層の波長規格化膜厚が厚くなるほど、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１は大きくなっている。上述したように、傾斜角度θが０°＜θ≦θ１の範囲においては、Δｆ比は１以上であり、比帯域Δｆを広くすることができる。
【００８４】
ここで、第１の実施形態の第３の変形例における、第１の電極層としてのＰｔ層の波長規格化膜厚をＴＰｔとし、第２の電極層としてのＣｕ層の波長規格化膜厚をＴＣｕとする。図１４に示すように、第１の電極層の波長規格化膜厚ＴＰｔが２％以上、７％未満となる場合であって、第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＣｕが３％未満であり、傾斜角度θ≦３．３×ＴＣｕ−３．３であるときには、より確実にΔｆ比を１以上とすることができ、比帯域Δｆを広くすることができる。第１の電極層の波長規格化膜厚ＴＰｔが２％以上、７％未満となる場合であって、第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＣｕが３％以上であり、傾斜角度θ≦１．３×ＴＣｕ＋２．４であるときには、より確実にΔｆ比を１以上とすることができる。他方、第１の電極層の波長規格化膜厚が７％以上となる場合であって、傾斜角度θ≦３．３×ＴＣｕ−３．３であるときには、より確実にΔｆ比を１以上とすることができる。Δｆ比をより確実に１以上とすることができる条件を、下記の表６にまとめて示す。
【００８５】
【表６】
2019097155.tif 000008
【００８６】
傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰｔ及び波長規格化膜厚ＴＣｕの組み合わせを表６に示す組み合わせとすることにより、Δｆ比をより確実に１以上とすることができ、より確実に比帯域Δｆを広くすることができる。
【００８７】
図１５は、第１の実施形態の第４の変形例における、第１の電極層及び第２の電極層の波長規格化膜厚と、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１との関係を示す図である。図１５において、円形のプロットは、第１の電極層としてのＭｏ層の波長規格化膜厚が５％の結果を示す。四角形のプロットは、Ｍｏ層の波長規格化膜厚が７％の結果を示す。三角形のプロットは、Ｍｏ層の波長規格化膜厚が８％の結果を示す。
【００８８】
図１５に示すように、第２の電極層としてのＡｌ層の波長規格化膜厚ＴＡｌが厚くなるほど、Δｆ比が１となる傾斜角度θ１は大きくなっている。第１の電極層の波長規格化膜厚が７％以上になると、第２の電極層の波長規格化膜厚と傾斜角度θ１との関係がほぼ変わらないことがわかる。
【００８９】
さらに、図１５に示すように、傾斜角度θ≦２．２×ＴＡｌ＋１２．１であるときには、より確実にΔｆ比を１以上とすることができ、比帯域Δｆを広くすることができる。傾斜角度θ≦２．２×ＴＡｌ＋１２．１であり、かつ第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＡｌが２％以上であることが好ましい。この場合には、より一層確実にΔｆ比を１以上とすることができる。
【００９０】
図１６は、第２の実施形態におけるＩＤＴ電極の電極指付近を示す拡大正面断面図である。
【００９１】
本実施形態は、第１の電極層３４の側面３４ａがＩＤＴ電極３３の厚み方向に平行に延びている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
【００９２】
図１７は、第１の実施形態及び第２の実施形態における傾斜角度θと、比帯域Δｆ比との関係を示す図である。なお、図１７の関係を求めるに際し、第１の電極層は波長規格化膜厚２％のＰｔ層とし、第２の電極層は波長規格化膜厚５％のＡｌ層とした。図１７において、白色の円形のプロットは第１の実施形態の結果を示し、四角形のプロットは第２の実施形態の結果を示し、黒色の円形のプロットは上記第１の比較例の結果を示す。
【００９３】
上述したように、第１の実施形態においてΔｆ比を１よりも大きくすることができ、比帯域Δｆを広くすることができる。さらに、図１７に示すように、第２の実施形態においては、比帯域Δｆをより一層広くできることがわかる。加えて、第２の実施形態においては、傾斜角度θが３２°より大きい場合においても、Δｆ比を１よりも大きくすることができる。このように、より一層広い傾斜角度の範囲において、比帯域Δｆを広くすることができる。
【００９４】
上記各実施形態の弾性波装置は、高周波フロントエンド回路のデュプレクサなどとして用いることができる。この例を下記において説明する。
【００９５】
図１８は、通信装置及び高周波フロントエンド回路の構成図である。なお、同図には、高周波フロントエンド回路２３０と接続される各構成要素、例えば、アンテナ素子２０２やＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）２０３も併せて図示されている。高周波フロントエンド回路２３０及びＲＦ信号処理回路２０３は、通信装置２４０を構成している。なお、通信装置２４０は、電源、ＣＰＵやディスプレイを含んでいてもよい。
【００９６】
高周波フロントエンド回路２３０は、スイッチ２２５と、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと、フィルタ２３１，２３２と、ローノイズアンプ回路２１４，２２４と、パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂとを備える。なお、図１８の高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０は、高周波フロントエンド回路及び通信装置の一例であって、この構成に限定されるものではない。
【００９７】
デュプレクサ２０１Ａは、フィルタ２１１，２１２を有する。デュプレクサ２０１Ｂは、フィルタ２２１，２２２を有する。デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂは、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。なお、上記弾性波装置は、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂであってもよいし、フィルタ２１１，２１２，２２１，２２２であってもよい。
【００９８】
さらに、上記弾性波装置は、例えば、３つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたトリプレクサや、６つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたヘキサプレクサなど、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサについても適用することができる。
【００９９】
すなわち、上記弾性波装置は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサを含む。そして、該マルチプレクサは、送信フィルタ及び受信フィルタの双方を備える構成に限らず、送信フィルタのみ、または、受信フィルタのみを備える構成であってもかまわない。
【０１００】
スイッチ２２５は、制御部（図示せず）からの制御信号に従って、アンテナ素子２０２と所定のバンドに対応する信号経路とを接続し、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチによって構成される。なお、アンテナ素子２０２と接続される信号経路は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２３０は、キャリアアグリゲーションに対応していてもよい。
【０１０１】
ローノイズアンプ回路２１４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ａを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。ローノイズアンプ回路２２４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ｂを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。
【０１０２】
パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ａ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。パワーアンプ回路２４４ａ，２４４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ｂ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。
【０１０３】
ＲＦ信号処理回路２０３は、アンテナ素子２０２から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号を出力する。また、ＲＦ信号処理回路２０３は、入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号をパワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂへ出力する。ＲＦ信号処理回路２０３は、例えば、ＲＦＩＣである。なお、通信装置は、ＢＢ（ベースバンド）ＩＣを含んでいてもよい。この場合、ＢＢＩＣは、ＲＦＩＣで処理された受信信号を信号処理する。また、ＢＢＩＣは、送信信号を信号処理し、ＲＦＩＣに出力する。ＢＢＩＣで処理された受信信号や、ＢＢＩＣが信号処理する前の送信信号は、例えば、画像信号や音声信号等である。
【０１０４】
なお、高周波フロントエンド回路２３０は、上記デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂに代わり、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂの変形例に係るデュプレクサを備えていてもよい。
【０１０５】
他方、通信装置２４０におけるフィルタ２３１，２３２は、ローノイズアンプ回路２１４，２２４及びパワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂを介さず、ＲＦ信号処理回路２０３とスイッチ２２５との間に接続されている。フィルタ２３１，２３２も、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと同様に、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。
【０１０６】
以上のように構成された高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０によれば、本発明の弾性波装置である、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサなどを備えることにより、比帯域を広くすることができ、かつ周波数のばらつきが生じ難い。
【０１０７】
以上、本発明の実施形態に係る弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施形態及びその変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施形態や、上記実施形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１０８】
本発明は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、マルチバンドシステムに適用できるマルチプレクサ、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話機などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１…弾性波装置
２…圧電体層
３…ＩＤＴ電極
３ａ…電極指
４，５…第１，第２の電極層
４ａ，５ａ…側面
６，７…反射器
８…誘電体膜
１３…ＩＤＴ電極
１４…密着層
１５…拡散防止層
２２…圧電体層
２４…支持基板
２５…高音速膜
２６…低音速膜
３３…ＩＤＴ電極
３４…第１の電極層
３４ａ…側面
１０３…ＩＤＴ電極
１０４，１０５…第１，第２の電極層
１０４ａ，１０５ａ…側面
２０１Ａ，２０１Ｂ…デュプレクサ
２０２…アンテナ素子
２０３…ＲＦ信号処理回路
２１１，２１２…フィルタ
２１４…ローノイズアンプ回路
２２１，２２２…フィルタ
２２４…ローノイズアンプ回路
２２５…スイッチ
２３０…高周波フロントエンド回路
２３１，２３２…フィルタ
２３４ａ，２３４ｂ…パワーアンプ回路
２４０…通信装置
２４４ａ，２４４ｂ…パワーアンプ回路
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月15日(2018.10.15)
【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】
圧電体層と、
前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う誘電体膜と、
を備え、
前記ＩＤＴ電極は、第１の電極層と、前記第１の電極層上に積層された第２の電極層と、を有し、
前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長により規格化された前記第１の電極層の波長規格化膜厚及び前記第２の電極層の波長規格化膜厚は、それぞれ１．２５％以上であり、
前記第２の電極層は、前記第１の電極層よりも密度が低く、
前記第２の電極層の側面が、前記ＩＤＴ電極の厚み方向に対して傾斜している、弾性波装置。
【請求項２】
前記第１の電極層の側面が、前記厚み方向に対して傾斜している、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の電極層の側面が、前記厚み方向に平行に延びている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第２の電極層がＡｌ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
レイリー波の共振周波数をＦｒ、不要波であるＳＨ波の共振周波数をＦｓｈ、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、共振周波数Ｆｒ、共振周波数Ｆｓｈ、傾斜角度θ、及び、波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせが、下記の表１に示す組み合わせである、請求項２に記載の弾性波装置。
【表１】
2019097155.tif 000030
【請求項５】
前記第１の電極層がＰｔ層であり、
前記第２の電極層がＡｌ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第１の電極層の波長規格化膜厚をＴＰＴ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰｔ、及び、波長規格化膜厚ＴＡｌの組み合わせが、下記の表２に示す組み合わせである、請求項２に記載の弾性波装置。
【表２】
2019097155.tif 000031
【請求項６】
前記第１の電極層がＰｔ層であり、
前記第２の電極層がＣｕ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第１の電極層の波長規格化膜厚をＴＰＴ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＣｕとしたときに、傾斜角度θ、波長規格化膜厚ＴＰＴ、及び、波長規格化膜厚ＴＣｕの組み合わせが、下記の表３に示す組み合わせである、請求項２に記載の弾性波装置。
【表３】
2019097155.tif 000032
【請求項７】
前記第１の電極層がＭｏ層であり、
前記第２の電極層がＡｌ層であり、
レイリー波を主モードとして利用しており、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層の前記厚み方向に対する傾斜角度をθ、前記第２の電極層の波長規格化膜厚をＴＡｌとしたときに、θ≦２．２×ＴＡｌ＋１２．１である、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記第２の電極層の波長規格化膜厚ＴＡｌが２％以上である、請求項７に記載の弾性波装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置と、
パワーアンプと、
を備える、高周波フロントエンド回路。
【請求項１０】
請求項９に記載の高周波フロントエンド回路と、
ＲＦ信号処理回路と、
を備える、通信装置。
【手続補正２】
【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】
【表２】
2019097155.tif 000033
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
第３の比較例の弾性波装置においては、第１の電極層１０４の側面１０４ａがＩＤＴ電極１０３の厚み方向に対して傾斜しており、第２の電極層１０５の側面１０５ａが上記厚み方向に平行に延びている。この第３の比較例の弾性波装置を、第１の電極層１０４の側面１０４ａの傾斜角度θを変えて複数作製した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
【表５】
2019097155.tif 000034