(57)【要約】【課題】小型で且つ大きなインダクタンス及び抵抗を有するパターンが形成された弾性表面波素子を提供する。【解決手段】圧電基板上に、反射器を被覆するようにして反射電極上に貫通孔を有した絶縁膜を形成させるとともに、絶縁膜上に、両端部を貫通孔内で異なる反射電極の上面に被着させた配線導体を形成し、配線導体と複数個の反射電極とでコイル状パターンを構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板の一方主面に、複数の電極指を有した一対の櫛歯状電極を、一方の櫛歯状電極の電極指間に他方の櫛歯状電極の電極指が位置するように対向配置させて成るＩＤＴ電極と、弾性表面波の伝搬方向に沿って前記ＩＤＴ電極の両側に配置され、前記電極指と平行に配置された複数個の帯状の反射電極を有する反射器とを配設してなる弾性表面波素子において、
前記圧電基板上に、前記反射器を被覆するようにして前記反射電極上に貫通孔を有した絶縁膜を形成させるとともに、該絶縁膜上に、両端部を前記貫通孔内で異なる反射電極の上面に被着させた配線導体を形成し、該配線導体と前記複数個の反射電極とでコイル状パターンを構成したことを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
前記コイル状パターンの一端部と他端部とが異なる電位に保持されることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波素子。
【請求項３】
前記貫通孔が全ての反射電極の一端部もしくは両端部に設けられており、前記配線導体によって隣接する反射電極同士を個々に電気的に接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弾性表面波素子。
【請求項４】
前記配線導体の厚みが前記絶縁膜の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項５】
前記絶縁膜の上面と前記貫通孔の内壁面との間に形成される角部の角度θ１が鈍角であり、且つ、前記絶縁膜の下面と前記貫通孔の内壁面との間に形成される角度θ２が鋭角であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項６】
前記貫通孔が前記反射電極の長さ方向に沿った長孔状を成していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項７】
前記貫通孔が複数の前記反射電極上に跨って形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項８】
前記配線導体が前記絶縁膜と同質の材料から成る保護膜によって被覆されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項９】
前記コイル状パターンの中心軸線が前記圧電基板の一方主面に対して略直交する方向に配されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１０】
前記コイル状パターンは、平面視した際、反射電極からなる部分と配線導体からなる部分とが一部、重なり合うように配されているとともに、該重なり合う部分において前記コイル状パターン中を電流が同じ向きに流れることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１１】
前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、２個の反射電極をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体もＵ字状パターンと成し、双方のＵ字状パターンを電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしたことを特徴とする請求項９乃至請求項１０のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１２】
前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、隣合う反射電極同士をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体を、前記Ｕ字状パターンと同じ方向に開口するＵ字状パターンと成して一部を重ね合わせ、双方のＵ字状パターンをその開口端側で電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしたことを特徴とする請求項９乃至請求項１０のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１３】
前記コイル状パターンが複数個並設されており、これらが直列的に接続されていることを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話等の移動体通信機器や車載用機器、医療用機器等に用いられる弾性表面波素子に関し、詳しくは、反射器の構造に特徴を有する弾性表面波素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波共振器や弾性表面波フィルタ等の弾性表面波装置は、マイクロ波帯を利用する各種無線通信機器や車載用機器、医療用機器等に幅広く用いられており、弾性表面波装置の電気特性や信頼性の改善、或いは、弾性表面波装置を含む電子装置の特性改善や小型化などの目的により、弾性表面波素子上に所定のインダクタンスや抵抗を形成するようにしたものが提案されている。
【０００３】
ところが、弾性表面波素子上にインダクタンスや抵抗を形成する場合、弾性表面波素子上にインダクタンスや抵抗を形成するためのスペースを確保しなければならないことから、弾性表面波素子が大型化するという問題があった。
【０００４】
そこで上述の問題を解消するために、弾性表面波素子上に形成されている反射器を利用して所定のインダクタンスや抵抗を形成することにより、弾性表面波素子の大型化を防止することが検討されている。
【０００５】
反射器を利用して所定のインダクタンスや抵抗を形成した従来の弾性表面波素子としては、反射器を利用してミアンダパターンを形成したもの（例えば、特許文献１、特許文献２参照）や、反射器を利用してスパイラルパターンを形成したもの（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００６】
図８は反射器を利用してミアンダパターンを形成するようにした弾性表面波素子を模式的に示す平面図であり、図９は反射器を利用してスパイラルパターンを形成するようにした弾性表面波素子を模式的に示す平面図である。
【０００７】
図８に示す従来例においては、弾性表面波素子１００は、圧電基板１０１上に、一対の櫛歯状電極１０２ａ、１０２ｂから成るインターデジタルトランスデューサー（ＩＤＴ）電極１０２が形成され、その両側に一対の反射器１０３、１０４が形成されている。そして、反射器１０３を構成する複数の反射電極１０３ａ、１０３ｂなどが相互に接続されてミアンダパターンを平面的に形成しており、その一端が櫛歯状電極１０２ａに、他端が入力パッド電極１０５に接続されている。同様に反射器１０４においても、反射器１０４を構成する複数の反射電極が相互に接続されてミアンダパターンが平面的に形成されており、その一端が櫛歯状電極１０２ｂに、他端が出力パッド電極１０６に接続されている。よって電気的にはＩＤＴ電極１０２の両側に直列にインダクタ及び抵抗を接続させた構成となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−５８９１５号公報  （図１、図３）
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−６８９６０号公報  （図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の弾性表面波素子は以下の問題を有していた。
【００１１】
即ち、図８に示す弾性表面波素子においては、圧電基板１０１の上面にミアンダパターンが平面的に形成されており、かかるミアンダパターンの長さを長くするほどパターンの形成領域は広くなって基板面積が大となることから、弾性表面波素子を小型に構成しようとすれば、あまり大きなインダクタンス及び抵抗を得ることはできない。
【００１２】
また一方、図９に示す弾性表面波素子においても、圧電基板１０１の上面にスパイラルパターンが平面的に形成されており、かかるスパイラルパターンを形成することによって大きなインダクタンスは得られるものの、ミアンダパターンと同様に、パターンの形成領域に応じた基板面積が必要となるため、弾性表面波素子の大型化を招く上に、この技術を実際の製品に適用する場合、スパイラルパターンの中心に金属細線やバンプを接続させるために例えば１００μｍ×１００μｍ程度の比較的大きなパッド電極を形成する必要があり、これによって弾性表面波素子の更なる大型化を招く不都合があった。
【００１３】
本発明は上述の課題に鑑み案出されたもので、その目的は、小型で、且つ大きなインダクタンス及び抵抗を形成することができる弾性表面波素子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波素子は、圧電基板の一方主面に、複数の電極指を有した一対の櫛歯状電極を、一方の櫛歯状電極の電極指間に他方の櫛歯状電極の電極指が位置するように対向配置させて成るＩＤＴ電極と、弾性表面波の伝搬方向に沿って前記ＩＤＴ電極の両側に配置され、前記電極指と平行に配置された複数個の帯状の反射電極を有する反射器とを配設してなる弾性表面波素子において、前記圧電基板上に、前記反射器を被覆するようにして前記反射電極上に貫通孔を有した絶縁膜を形成させるとともに、該絶縁膜上に、両端部を前記貫通孔内で異なる反射電極の上面に被着させた配線導体を形成し、該配線導体と前記複数個の反射電極とでコイル状パターンを構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の弾性表面波素子は前記コイル状パターンの一端部と他端部とが異なる電位に保持されることを特徴とするものである。
【００１６】
更に、本発明の弾性表面波素子は、前記貫通孔が全ての反射電極の一端部もしくは両端部に設けられており、前記配線導体によって隣接する反射電極同士を個々に電気的に接続したことを特徴とするものである。
【００１７】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記配線導体の厚みが前記絶縁膜の厚みよりも厚いことを特徴とするものである。
【００１８】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記絶縁膜の上面と前記貫通孔の内壁面との間に形成される角部の角度θ１が鈍角であり、且つ、前記絶縁膜の下面と前記貫通孔の内壁面との間に形成される角度θ２が鋭角であることを特徴とするものである。
【００１９】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記貫通孔が前記反射電極の長さ方向に沿った長孔状を成していることを特徴とするものである。
【００２０】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記貫通孔が複数の前記反射電極上に跨って形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記配線導体が前記絶縁膜と同質の材料から成る保護膜によって被覆されていることを特徴とするものである。
【００２２】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンの中心軸線が前記圧電基板の一方主面に対して略直交する方向に配されていることを特徴とするものである。
【００２３】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンは、平面視した際、反射電極からなる部分と配線導体からなる部分とが一部、重なり合うように配されているとともに、該重なり合う部分において前記コイル状パターン中を電流が同じ向きに流れることを特徴とするものである。
【００２４】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、２個の反射電極をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体もＵ字状パターンと成し、双方のＵ字状パターンを電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、隣合う反射電極同士をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体を、前記Ｕ字状パターンと同じ方向に開口するＵ字状パターンと成して一部を重ね合わせ、双方のＵ字状パターンをその開口端側で電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしたことを特徴とするものである。
【００２６】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンが複数個並設されており、これらが直列的に接続されていることを特徴とするものである。
【００２７】
【作用】
本発明の弾性表面波素子によれば、圧電基板上に、反射器を被覆するようにして前記反射電極上に貫通孔を有した絶縁膜を形成させるとともに、該絶縁膜上に、両端部を前記貫通孔内で異なる反射電極の上面に被着させた配線導体を形成し、該配線導体と前記複数個の反射電極とでコイル状パターンを構成するようにしたことから、所定の弾性表面波素子面積でミアンダパターンよりも大きいインダクタンス及び抵抗を有するパターンを得ることができる。
【００２８】
また、本発明の弾性表面波素子によれば、前記コイル状パターンの一端部と他端部とが異なる電位に保持されるので、前記コイル状パターンを所定のインダクタンス及び抵抗を持つ回路部品として機能させることができる。
【００２９】
更に、本発明の弾性表面波素子によれば、貫通孔が全ての反射電極の一端部もしくは両端部に設けられており、配線導体によって隣接する反射電極同士を個々に電気的に接続するようにしたことから、最大のインダクタンス及び抵抗を持ったコイル状パターンを形成することができる。
【００３０】
また更に、本発明の弾性表面波素子によれば、配線導体の厚みが絶縁膜の厚みよりも厚くされているため、絶縁膜に設けた貫通孔を介して反射電極と配線導体とを接続する際に、貫通孔の端部で接続不良が発生するのを有効に防止することができる。
【００３１】
更にまた、本発明の弾性表面波素子によれば、絶縁膜の上面と貫通孔の内壁面との間に形成される角部の角度θ１を鈍角とし、且つ、絶縁膜の下面と貫通孔の内壁面との間に形成される角部の角度θ２を鋭角とすることにより、絶縁膜に設けた貫通孔を介して反射電極と配線導体とを接続する際に、貫通孔の端部で接続不良が発生するのを有効に防止することができる。
【００３２】
また更に、本発明の弾性表面波素子によれば、貫通孔の形状を反射電極の長さ方向に沿った長孔状とすることにより、絶縁膜を厚く形成するような場合であっても、エッチングによって貫通孔を確実に形成し、かかる貫通孔を介して反射電極と配線導体とを確実に接続することができる。
【００３３】
更にまた、本発明の弾性表面波素子によれば、前記貫通孔を複数の反射電極上に跨って形成することにより、絶縁膜の厚みが更に大きくなっても、エッチング等によって貫通孔を確実に形成することができ、反射電極と配線導体とを貫通孔を介して確実に接続することができる。
【００３４】
また更に、本発明の弾性表面波素子によれば、前記配線導体を絶縁膜と同質の材料から成る保護膜によって被覆しておくことにより、下地に対する保護膜の密着性を良好に維持しつつ、配線導体の上に導電性の異物が付着すること等に起因した特性の劣化や配線導体の損傷を有効に防止することができる。
【００３５】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンの中心軸線が前記圧電基板の一方主面に対して略直交する方向に配されているので、前記コイル状パターンの平面形状（前記圧電基板の一方主面と平行な面内における形状）によってコイルの断面積が決定される為、前記絶縁膜の厚みが小さい場合においても、コイルの断面積を大きくすることが可能となり、大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを得ることができる。
【００３６】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンは、平面視した際、反射電極からなる部分と配線導体からなる部分とが一部、重なり合うように配されているとともに、該重なり合う部分において前記コイル状パターン中を電流が同じ向きに流れるようにされているので、反射電極を流れる電流による磁界の向きと配線導体を流れる電流による磁界の向きとが一致して強め合う為、大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを得ることができる。
【００３７】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、２個の反射電極をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体もＵ字状パターンと成し、双方のＵ字状パターンを電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしている。よって、前記反射電極と前記配線導体とが大きい領域で前記圧電基板の厚み方向に重なり合ったコイル状パターンとなり、重なり合ったパターン中を流れる電流の向きを一致させることによって、大きいインダクタンスを有するコイル状パターンを形成することができる。
【００３８】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、隣合う反射電極同士をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体を、前記Ｕ字状パターンと同じ方向に開口するＵ字状パターンと成して一部を重ね合わせ、双方のＵ字状パターンをその開口端側で電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしている。よって、隣り合う２本の反射電極とその上の配線導体とで一つの大きなインダクタンスを有するコイル状パターンが形成される為、限られた面積の中に最大数の大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを形成することができる。
【００３９】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンが複数個並設されており、これらが直列的に接続されているため、全体として大きなインダクタンスを有するパターンを形成することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素子を模式的に示す平面図、図２は図１の弾性表面波素子の分解斜視図であり、これらの図に示す弾性表面波素子１は、圧電基板１０の上面に、ＩＤＴ電極２１、反射器２２、パッド電極２３等からなる各種電極２０を形成し、パッド電極２３上と反射器２２上の一部を除く上面を絶縁膜３０で被覆し、絶縁膜３０上の所定位置に、一部が反射器２２に接触するように配線導体４０を被着し、その上面を更に保護膜５０でパッド電極２３を露出させた状態で被覆した構造を有している。
【００４２】
前記圧電基板１０は、例えば、水晶、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶等の圧電性の単結晶、或いはチタン酸鉛、ジルコン酸鉛等の圧電セラミックスから成り、その上面で各種電極２０、絶縁膜３０等を支持する支持母材として機能するとともに、各種電極２０を介して圧電基板１０に電力が印加されると、その一主面で所定の弾性表面波を発生させる作用を為す。
【００４３】
また、各種電極２０は、例えば、アルミニウム、アルミニウムを主成分とする合金等の金属材料から成り、弾性表面波を励振するＩＤＴ電極２１、弾性表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極２１の両側に配置される反射器２２、ＩＤＴ電極２１に電気的に接続される外部接続用のパッド電極２３等によって構成される。
【００４４】
前記ＩＤＴ電極２１は、各々が帯状の共通電極と該共通電極に対し直交する方向に延びる複数の電極指とで形成されている一対の櫛歯状電極２１ａ、２１ｂを、その共通電極同士が平行に配置され、且つ両共通電極の対向領域内で櫛歯状電極２１ａ、２１ｂの電極指が弾性表面波の伝搬方向に交互に配置されるようにかみ合わせた状態で対向配置させて構成される。
【００４５】
かかるＩＤＴ電極２１は、外部から所定の電力が印加されると、圧電基板１０の上面に電極指の配列ピッチに対応した所定の弾性表面波、具体的には、電極指の配列ピッチを１／２波長とする弾性表面波を発生する作用を為す。
【００４６】
一方、前記反射器２２は、ＩＤＴ電極２１の形成領域内で発生する弾性表面波を一対の反射器２２ａ、２２ｂの間に閉じ込めて定在波を良好に発生させるためのものである。帯状の複数の反射電極２２ｃをＩＤＴ電極２１の電極指とほぼ同じピッチで配列させた形状とされており、ＩＤＴ電極２１の外側に、ＩＤＴ電極２１の電極指の配列ピッチとほぼ同じ間隔だけ離れて配置される。
【００４７】
このような一対の反射器２２ａ、２２ｂと、その間に配置されるＩＤＴ電極２１とで一端子対共振器が構成されている。
【００４８】
そして、パッド電極２３は、外部との電気的接続をなす金属細線やバンプが接合される部分であり、ＩＤＴ電極２１と電気的に接続されている。
【００４９】
以上のような各種電極２０は、従来周知の蒸着やスパッタリングによって圧電基板１０上に形成した電極膜上にレジストをスピンコートし、ステッパー装置などを用いて露光・現像した後に、ＲＩＥ装置などを用いてエッチングすることによって形成される。
【００５０】
また、前記絶縁膜３０は、酸化シリコンや窒化シリコンなどの絶縁性材料もしくはシリコン等の半導電性材料のような無機質材料から成り、パッド電極２３及び反射電極２２ｃ上の一部を除く圧電基板１０の上面に形成される。
【００５１】
前記絶縁膜３０は、配線導体４０と反射電極２２ｃとが反射電極２２ｃの両端部付近以外の場所で接触することによって、所望のインダクタンス及び抵抗が得られなくなることを防止するとともに、電導性異物などによるＩＤＴ電極２１の短絡や損傷を防ぐためのものであり、反射電極２２ｃと配線導体４０との接続部以外の箇所における絶縁性を確保するためには、絶縁膜３０の厚みを２００Å以上に設定しておくことが好ましい。
【００５２】
そして前記絶縁膜３０には、図２に示すように、パッド電極２３及び反射電極２２ｃ上の一部に複数の貫通孔３０ａが形成されており、反射電極２２ｃ上に形成された貫通孔３０ａを介して、反射電極２２ｃと配線導体４０とが電気的に接続され、所定のインダクタンス及び抵抗を有するコイル状パターンが立体的に形成される。
【００５３】
ここで、絶縁膜３０の上面と貫通孔３０ａの内壁面との間に形成される角部の角度θ１を鈍角とし、且つ、絶縁膜３０の下面と貫通孔３０ａの内壁面との間に形成される角部の角度θ２を鋭角とすることにより、絶縁膜３０に形成した貫通孔３０ａを介して反射電極２２ｃと配線導体４０とを接続する際に、貫通孔３０ａの端部で接続不良が発生するのを防止することができる。このような断面形状の貫通孔３０ａを得る為には、蒸着やスパッタ等によって形成した絶縁膜３０に、エッチングによって貫通孔３０ａを形成することが望ましい。
【００５４】
また、反射電極２２ｃの配列ピッチは弾性表面波の波長の約１／２とされ、弾性表面波の波長は周波数に反比例する為、高い周波数で使用される弾性表面波素子の反射電極２２ｃの配列ピッチは狭くなる。反射電極２２ｃの配列ピッチが小さくなると、反射電極２２ｃ上に形成する貫通孔の平面形状も小さくなる。エッチングによって絶縁膜３０に貫通孔３０ａを形成する場合、貫通孔３０ａの平面形状が小さくなると、厚い絶縁膜３０に貫通孔３０ａを形成するのが困難となる。そこで、貫通孔３０ａの形状を反射電極の長さ方向に沿った長孔状とすることにより、絶縁膜３０の厚みが大きくなっても、エッチングによって確実に貫通孔３０ａを形成することができ、貫通孔３０ａを介して反射電極２２ｃと配線導体４０とを確実に接続することができる。
【００５５】
一方、前記配線導体４０はアルミニウムもしくはアルミニウムを主成分とする合金から成り、貫通孔３０ａを介して反射電極２２ｃと接続されて、所定のインダクタンス及び抵抗を有するコイル状パターンを形成する。ここで、配線導体４０の厚みを絶縁膜３０の厚みよりも大とすることにより、絶縁膜３０に形成された貫通孔３０ａの端部で接続不良が発生することを防止でき、反射電極２２ｃと配線導体４０とを確実に電気的に接続することができる。このような配線導体４０は、蒸着やスパッタによる導体膜形成及びエッチングやリフトオフ法によるパターンニングにより形成できる。
【００５６】
また、前記保護膜５０は、絶縁膜３０と同様に酸化シリコンや窒化シリコンなどの絶縁性材料もしくはシリコン等の半導電性材料のような無機質材料から成り、配線導体４０を被覆するように、従来周知のスパッタリングや蒸着などによって形成される。
【００５７】
かかる保護膜５０は、配線導体４０に対する導電性異物等の付着によって生じる隣り合う配線導体４０同士の電気的接触や、配線導体４０の断線などによって、所定のインダクタンス及び抵抗が得られなくなることを防止している。このような保護膜５０も絶縁膜３０と同様にパッド電極２３を露出するように形成されており、保護膜５０を形成した後においても、パッド電極２３に金属細線やバンプを接続することによって、外部と電気的に接続できるようにされている。尚、前記保護膜５０の厚みとしては、導電性異物によるショート防止の観点から、２００Å以上とすることが望ましい。
【００５８】
また、保護膜５０を絶縁膜３０と同質の材料とすることにより、絶縁膜３０との密着性が向上し、保護膜５０の剥離等の発生を防止することができる。但しこの場合、構成元素の比率まで厳密に同一である必要はない。
【００５９】
以上のような構成の弾性表面波素子１においては、ＩＤＴ電極２１の一方の櫛歯状電極２１ａが、反射器２２ａの複数の反射電極２２ｃと、反射器２２ａ上に形成された複数の配線導体４０とによって形成されたコイル状パターンによって、入力パッド電極２３ａに電気的に接続されている。同様に、ＩＤＴ電極２１の他方の櫛歯状電極２１ｂが、反射器２２ｂの複数の反射電極２２ｃと、反射器２２ｂ上に形成された複数の配線導体４０とによって形成されたコイル状パターンによって、出力パッド電極２３ｂに電気的に接続されている。よって、電気的にはＩＤＴ電極２１の両側に直列にインダクタ及び抵抗が接続された構成となっている。
【００６０】
ここで、図１に示す本発明の弾性表面波素子と図８に示す従来例の弾性表面波素子とを比較すると、同一の素子面積及び反射器形状（反射電極形状並びに本数）でありながら、従来例のミアンダパターンに対して本発明のコイル状パターンは遙かにパターンの全長が長く、それによってパターンの有するインダクタンス並びに抵抗は大きくなっており、本発明の有効性が確認できる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素子について図３を用いて説明する。尚、本実施形態においては先に述べた第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符を用いて、重複する説明を省略するものとする。
【００６２】
図３に示す第２実施形態の弾性表面波素子が第１実施形態のものと異なる点は、第１実施形態の弾性表面波素子においては絶縁膜３０の貫通孔３０ａを反射電極毎に個別に形成するようにしたのに対し、第２実施形態の弾性表面波素子においては絶縁膜３０の貫通孔３０ｂを複数の反射電極２２ｃに跨るようにして共通に形成した点である。
【００６３】
かかる共通の貫通穴３０ｂは反射電極２２ｃの配列方向に長穴状に形成されており、このような貫通孔３０ｂを採用することにより、絶縁膜３０の厚みが比較的厚い場合であっても、貫通穴３０ｂを比較的容易に形成することができ、反射電極２２ｃと配線導体４０とを確実に接続することができる利点がある。
【００６４】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係る弾性表面波素子について図４を用いて説明する。尚、本実施形態においても先に述べた第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符を用いて、重複する説明を省略するものとする。
【００６５】
図４に示す第３実施形態の弾性表面波素子においては、ＩＤＴ電極２１の両側に設けられている反射器２２ａ，２２ｂの反射電極２２ｃのうち最も外側に配されている反射電極同士を接続導体２４でもって電気的に接続した点であり、これによってＩＤＴ電極２１の両側に配されているコイルパターン同士を接続導体２４を介して電気的に接続した形となっていた。
【００６６】
このため、ＩＤＴ電極２１の一対の櫛歯状電極２１ａと２１ｂとが、高い抵抗を有するパターン（反射電極２２ｃ，配線導体４０，接続導体２４等）を介して電気的に接続されることとなり、圧電基板の焦電性に起因して一対の櫛歯状電極間に大きな電位差が生じたとしても、これらの電荷を接続導体２４等を介して他方の櫛歯状電極側へ逃がすことにより櫛歯状電極間で放電破壊が発生するのを有効に防止することができる利点がある。
【００６７】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態に係る弾性表面波素子について図５、図６を用いて説明する。図５は本発明の第４実施形態に係る弾性表面波素子を模式的に示す分解斜視図、図６は図５に示した弾性表面波素子において保護膜５０を省略した平面図である。尚、本実施形態においても先に述べた第１乃至第３の実施形態と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符を用いて、重複する説明を省略するものとする。
【００６８】
本実施形態に係る弾性表面波素子の特徴的な点は、第一に、コイル状パターンの中心軸線が圧電基板１０の一方主面に対して、略直交する方向に配されていることである。
【００６９】
一般的に、コイルを流れる電流をｉ、このときコイルを貫く磁束をΦ、コイルのインダクタンス（自己インダクタンス）をＬとすると、Φ＝Ｌｉと表すことができる。
【００７０】
コイルの断面積が大きいほどコイルを貫く磁束も増加する為、コイルの断面積が大きい方がコイルのインダクタンスも大きくなる。前述した第１乃至第３の実施形態に係る弾性表面波素子においては、コイル状パターンの中心軸線が弾性表面波の伝搬方向に略一致した方向となるので、絶縁膜３０の厚みが小さい場合にはコイルの断面積が小さくなり、大きなインダクタンスを得るのが困難であった。
【００７１】
しかし本実施形態では、コイル状パターンの中心軸線が圧電基板１０の一方主面に対して、略直交する方向とされている為、前記コイル状パターンの平面形状（圧電基板１０の一方主面と平行な面内における形状）によってコイルの断面積が決定され、絶縁膜３０の厚みが小さい場合においても、コイルの断面積を大きくすることが可能となり、大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを得ることができる。
【００７２】
第２の特徴的な点は、コイル状パターンにおいて、平面視した際に反射電極２２ｃからなる部分と配線導体４０からなる部分とが殆どの領域で重なり合うように配されているとともに、該重なり合う部分において電流がほぼ同じ向きに流れるようにされていることである。ここで、非常に近接配置される配線導体４０と反射電極２２ｃとの重なり合う部分において両者を流れる電流の向きが逆転していると、両者を流れる電流によって発生する磁界の向きも逆転して互いに打ち消し合うので、インダクタンスは小さくなってしまう。しかしながら本実施例においては、反射電極２２ｃを流れる電流の向きと配線導体４０を流れる電流の向きとが一致し、それぞれの電流によって発生する磁界の向きも一致して強め合う為、大きなインダクタンスを有するコイル状パターンとすることができる。
【００７３】
第３の特徴的な点は、隣合う反射電極２２ｃ同士をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体４０を、前記Ｕ字状パターンと同じ方向に開口するＵ字状パターンと成して一部を重ね合わせ、双方のＵ字状パターンをその開口端側で電気的に接続することにより約２巻きのコイル状パターンを複数個形成し、これらを直列的に接続していることである。このような構成とすることにより、隣り合う２本の反射電極２２ｃとその上の配線導体４０とで一つの大きなインダクタンスを有するコイル状パターンが形成される為、限られた面積の中に最大数の大きなインダクタンスを有するコイル状パターンが形成され、該コイル状パターンが直列的に接続されることによって全体として更に大きなインダクタンスを有するパターンを形成することができる。
【００７４】
次に、本実施例の有効性を検証する為に行った電磁場シミュレーションの結果について示す。幅１０μｍ、長さ１００μｍの反射電極２２ｃを１０μｍの間隔を開けて７本配列した反射器について、図７（ｄ）に示す従来例のミアンダパターンを形成した場合と、図７（ｃ）に示す本実施例のコイル状パターンを形成した場合について、それぞれのパターンの両端部の間のインダクタンスを計算した。尚、図７（ｃ）に示す本実施例のコイル状パターンにおいて、配線パターン４０の両端部と、それぞれと積層方向に対向する反射電極２２ｃの端部とを理想線路（インダクタンス、抵抗ともにゼロである線路）により電気的に接続した。また、反射電極２２ｃと配線パターン４０との間の積層方向における間隔は０．５μｍとした。１０ｋＨｚ〜２ＧＨｚにかけて電磁場シミュレーションを行った結果、この周波数範囲においてミアンダパターンのインダクタンスは約０．２７ｎＨであったのに対して、本実施例のコイル状パターンのインダクタンスは約０．８３ｎＨとなり、ミアンダパターンの３倍以上のインダクタンスが得られた。これにより本実施例の顕著な効果が明確に確認された。
【００７５】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良などが可能である。
【００７６】
例えば上述した第１乃至第３の実施形態においては、全ての反射電極２２ｃを直列に接続してコイル状パターンを形成するようにしたが、これに代えて、一部の反射電極２２ｃを接続してコイル状パターンを形成するようにしても構わない。
【００７７】
また、上述した第４の実施形態においては、全ての反射電極２２ｃを用いて多数のコイル状パターンを作成し、それらを直列的に接続する構造としたが、一部の反射器を用いて小数のコイル状パターンを形成するようにしても構わない。
【００７８】
更に、上述した実施形態においては、隣り合う反射電極２２ｃ同士を接続する例を示したが、これに限定されることはなく、隣り合わない反射電極２２ｃ同士を接続しても構わない。
【００７９】
また更に、上述した実施形態においては、異なる反射電極２２ｃの端部付近同士が接続される構造となっているが、必要に応じて端部付近以外で接続される構造としても構わない。
【００８０】
更にまた、上述した実施形態において、反射電極の接続方法及び配線電極の形状は、反射電極の形状、本数、必要なインダクタンスや抵抗に応じて如何様にも変更可能である。
【００８１】
更に、上述の実施形態においては、各種電極３０及び配線導体４０をアルミニウムやアルミニウム合金等の金属によって形成するようにしたが、他の導電性材料を用いて各種電極３０及び配線導体４０を形成するようにしても構わない。
【００８２】
また更に、上述の実施形態においては、本発明を一端子対共振器に適用した例について説明したが、それ以外の弾性表面波素子、例えば、ラダー型フィルタや多重モードフィルタ等の弾性表面波フィルタやデュプレクサ等の弾性表面波装置にも本発明は適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波素子によれば、圧電基板上に、反射器を被覆するようにして前記反射電極上に貫通孔を有した絶縁膜を形成させるとともに、該絶縁膜上に、両端部を前記貫通孔内で異なる反射電極の上面に被着させた配線導体を形成し、該配線導体と前記複数個の反射電極とでコイル状パターンを構成するようにしたことから、所定の弾性表面波素子面積でミアンダパターンよりも大きいインダクタンス及び抵抗を有するパターンを得ることができる。
【００８４】
また、本発明の弾性表面波素子によれば、前記コイル状パターンの一端部と他端部とが異なる電位に保持されるので、前記コイル状パターンを所定のインダクタンス及び抵抗を持つ回路部品として機能させることができる。
【００８５】
更に、本発明の弾性表面波素子によれば、貫通孔が全ての反射電極の一端部もしくは両端部に設けられており、配線導体によって隣接する反射電極同士を個々に電気的に接続するようにしたことから、最大のインダクタンス及び抵抗を持ったコイル状パターンを形成することができる。
【００８６】
また更に、本発明の弾性表面波素子によれば、配線導体の厚みが絶縁膜の厚みよりも厚くされているため、絶縁膜に設けた貫通孔を介して反射電極と配線導体とを接続する際に、貫通孔の端部で接続不良が発生するのを有効に防止することができる。
【００８７】
更にまた、本発明の弾性表面波素子によれば、絶縁膜の上面と貫通孔の内壁面との間に形成される角部の角度θ１を鈍角とし、且つ、絶縁膜の下面と貫通孔の内壁面との間に形成される角部の角度θ２を鋭角とすることにより、絶縁膜に設けた貫通孔を介して反射電極と配線導体とを接続する際に、貫通孔の端部で接続不良が発生するのを有効に防止することができる。
【００８８】
また更に、本発明の弾性表面波素子によれば、貫通孔の形状を反射電極の長さ方向に沿った長孔状とすることにより、絶縁膜を厚く形成するような場合であっても、エッチングによって貫通孔を確実に形成し、かかる貫通孔を介して反射電極と配線導体とを確実に接続することができる。
【００８９】
更にまた、本発明の弾性表面波素子によれば、前記貫通孔を複数の反射電極上に跨って形成することにより、絶縁膜の厚みが更に大きくなっても、エッチング等によって貫通孔を確実に形成することができ、反射電極と配線導体とを貫通孔を介して確実に接続することができる。
【００９０】
また更に、本発明の弾性表面波素子によれば、前記配線導体を絶縁膜と同質の材料から成る保護膜によって被覆しておくことにより、下地に対する保護膜の密着性を良好に維持しつつ、配線導体の上に導電性の異物が付着すること等に起因した特性の劣化や配線導体の損傷を有効に防止することができる。
【００９１】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンの中心軸線が前記圧電基板の一方主面に対して略直交する方向に配されているので、前記絶縁膜の厚みが小さい場合においても大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを得ることができる。
【００９２】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンは、反射電極からなる部分と配線導体からなる部分とが部分的に重なり合うように配されているとともに、該重なり合う部分において前記コイル状パターン中を電流が同じ向きに流れるようにされているので、大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを得ることができる。
【００９３】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、２個の反射電極をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体もＵ字状パターンと成し、双方のＵ字状パターンを電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしているので、大きいインダクタンスを有するコイル状パターンを形成することができる。
【００９４】
また更に、本発明の弾性表面波素子は、前記反射器を構成する複数個の反射電極のうち、隣合う反射電極同士をその一端側で接続することによりＵ字状パターンを形成するとともに、該Ｕ字状パターン上の配線導体を、前記Ｕ字状パターンと同じ方向に開口するＵ字状パターンと成して一部を重ね合わせ、双方のＵ字状パターンをその開口端側で電気的に接続することにより前記コイル状パターンを構成するようにしているので、限られた面積の中に最大数の大きなインダクタンスを有するコイル状パターンを形成することができる。
【００９５】
更にまた、本発明の弾性表面波素子は、前記コイル状パターンが複数個形成されており、それらが直列的に接続されているため、全体として大きなインダクタンスを有するパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素子を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の弾性表面波素子の分解斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素子を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る弾性表面波素子を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る弾性表面波素子を模式的に示す分解斜視図である。
【図６】図５に示す弾性表面波素子の保護膜５０を省略した状態を示す平面図である。
【図７】本発明の第４実施形態の有効性を確認する為に行った電磁場シミュレーションで用いた構造モデルを示す図である。
【図８】従来の弾性表面波素子を模式的に示す平面図である。
【図９】従来の弾性表面波素子を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１・・・弾性表面波素子
１０・・・圧電基板
２１・・・ＩＤＴ電極
２２・・・反射器
２２ｃ・・・反射電極
２３・・・パッド電極
３０・・・絶縁膜
３０ａ，３０ｂ・・・貫通穴
４０・・・配線導体
５０・・・保護膜
【図１】
2004350255.tif 000003
【図２】
2004350255.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004350255.tif 000006
【図５】
2004350255.tif 000007
【図６】
2004350255.tif 000008
【図７】
2004350255.tif 000009
【図８】
2004350255.tif 000010
【図９】
2004350255.tif 000011