(57)【要約】【課題】共振特性に優れた静磁波素子及び静磁波装置を提供する。【解決手段】静磁波素子は、複数の棒状磁性体２ａが間隔をあけて配列された第１の磁性層２を備える。また、静磁波素子は、棒状磁性体２ａの平面視における短手方向に伸びる電極指８、９を複数有し、少なくとも電極指８、９が第１の磁性層２上に配置された励振電極を備える。また、静磁波素子は、第１の磁性層２の厚み方向に配置されて厚み方向の磁場を第１の磁性層２に与える第２の磁性層を備える。【選択図】図３
2013251634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をあけて所定の方向に沿って配列された複数の棒状磁性体を有する第１の磁性層と、
前記複数の棒状磁性体に跨るようにして該複数の棒状磁性体の配列方向に伸びている電極指を複数有し、少なくとも前記電極指が前記第１の磁性層の上面に直接的または間接的に配置されている励振電極とを備える静磁波素子。
【請求項２】
第２の磁性層をさらに備え、
該第２の磁性層は、前記第１の磁性層の上面側及び下面側の少なくとも一方側に配置されて該第１の磁性層の厚み方向に沿った磁場を該第１の磁性層に与える請求項１に記載の静磁波素子。
【請求項３】
前記棒状磁性体の前記配列方向の幅は、前記電極指に電流が流れたときに、該電極指が伸びている方向と直交する方向に前記棒状磁性体を伝搬する表面静磁波モードの静磁波による共振が起こる大きさである請求項２に記載の静磁波素子。
【請求項４】
前記第２の磁性層は、少なくとも前記第１の磁性層の上面側に配置されており、
該第１の磁性層の上面側に配置された前記第２の磁性層は、前記第１の磁性層の表面のうち前記電極指が配置されていない部分及び複数の前記電極指の表面を覆っている請求項２または３に記載の静磁波素子。
【請求項５】
前記第２の磁性層は、前記第１の磁性層よりも透磁率が高い材料からなる請求項４に記載の静磁波素子。
【請求項６】
前記第２の磁性層は、少なくとも前記第１の磁性層の下面側に配置されており、
該第１の磁性層の複数の前記棒状磁性体が、前記第２の磁性層の上面に直接的または間接的に配置されている請求項２乃至５のいずれか１項に記載の静磁波素子。
【請求項７】
支持基板をさらに備え、
前記第１の磁性層は、前記支持基板の上面に直接的または間接的に配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の静磁波素子。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の静磁波素子と、
前記静磁波素子が実装された実装基板とを備えた静磁波装置。
【請求項９】
互いに間隔をあけて所定の方向に沿って配列された複数の棒状磁性体を有する磁性層と、
前記複数の棒状磁性体の配列方向に伸びる電極指を複数有し、該電極指が前記複数の棒状磁性体に跨るようにして前記第１の磁性層の上面に直接的または間接的に配置された励振電極とを有する静磁波素子と、
該静磁波素子の上面側及び下面側の少なくとも一方側に配置されるとともに、該静磁波素子と対向する面が正極または負極となるように磁化されている磁石と、
前記静磁波素子及び前記磁石が実装された実装基板とを備える静磁波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタを構成する共振子などに使用される静磁波素子及び静磁波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話をはじめとする無線通信機器などには、特定の周波数帯域の電気信号の取り出しなどを行うデバイスとして弾性表面波（ＳＡＷ：Surface  Acoustic  Wave）を利用したものがある。
【０００３】
また、磁性層中を伝搬する静磁波を利用したデバイスもある。静磁波を利用したデバイスは、支持基板と支持基板の主面に形成された磁性層と、磁性層上に形成された励振電極とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２０９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の静磁波を利用したデバイスでは、フィルタを構成するための共振子として使用する観点からの十分な考察がなされておらず、いずれも十分な共振特性が得られないという問題がある。
【０００６】
開示の技術は、上述に鑑みてなされたものであって、共振特性を向上可能な静磁波素子及び静磁波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】
【０００７】
本発明の一態様としての静磁波素子は、互いに間隔をあけて所定の方向に沿って配列された複数の棒状磁性体を有する第１の磁性層と、前記複数の棒状磁性体に跨るようにして該複数の棒状磁性体の配列方向に伸びている電極指を複数有し、少なくとも前記電極指が前記第１の磁性層の上面に直接的または間接的に配置されている励振電極とを備える。
【０００８】
また本発明の一態様としての静磁波装置は、静磁波素子と、前記静磁波素子が実装された実装基板とを備える。
【０００９】
また本発明の一態様としての静磁波装置は、互いに間隔をあけて所定の方向に沿って配列された複数の棒状磁性体を有する磁性層と、前記複数の棒状磁性体の配列方向に伸びる電極指を複数有し、該電極指が前記複数の棒状磁性体に跨るようにして前記第１の磁性層の上面に直接的または間接的に配置された励振電極とを有する静磁波素子と、該静磁波素子の上面側及び下面側の少なくとも一方側に配置されるとともに、該静磁波素子と対向する面が正極または負極となるように磁化されている磁石と、前記静磁波素子及び前記磁石が実装された実装基板とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
開示の静磁波素子及び静磁波装置は、第１の磁性層に付与される磁場の大きさが不均一になるのを抑制して、共振特性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る静磁波素子の平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る第１の磁性層と励振電極と第２の磁性層との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、静磁波モードについて示すための図である。
【図５】図５は、図１の静磁波素子の製造方法の流れの一例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図１の静磁波素子の製造方法を説明する断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図１の静磁波素子の製造方法を説明する断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図１の静磁波素子の製造方法を説明する断面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る静磁波装置の断面図である。
【図８】図８は、第１の実施形態の第１変形例に係る静磁波素子の平面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の第２変形例に係る静磁波素子の平面図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る静磁波素子の平面図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る静磁波素子の断面図である。
【図１２】図１２は、励振電極の上部に設けられる第２の磁性層の一例を示す断面図である。
【図１３】図１３は、励振電極の上部に設けられる第２の磁性層の一例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、励振電極の上部に設けられる第２の磁性層の一例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、支持基板の代わりに設けられる第２の磁性層の一例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、励振電極の上部及び第１の磁性層の下部に設けられる第２の磁性層の一例を示す断面図である。
【図１７】図１７は、シミュレーションに使用した静磁波素子のＸＺ平面における断面図である。
【図１８】図１８は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図１９】図１９は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図２０】図２０は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図２１】図２１は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図２２】図２２は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図２３】図２３は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図２４】図２４は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図２５】図２５は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図２６】図２６は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図２７】図２７は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図２８】図２８は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図２９】図２９は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図３０】図３０は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図３１】図３１は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図３２】図３２は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図３３】図３３は、ミアンダ型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図３４】図３４は、ミアンダ型電極についての計算結果をまとめた表である。
【図３５】図３５は、図３４の表に基づいて作成した磁性層中の磁場の大きさを示すグラフである。
【図３６】図３６は、図３４の表に基づいて作成した磁性層中の磁束密度の大きさを示すグラフである。
【図３７】図３７は、図３４の表に基づいて作成した磁性層中の磁場の大きさを示すグラフである。
【図３８】図３８は、図３４の表に基づいて作成した磁性層中の磁束密度の大きさを示すグラフである。
【図３９】図３９は、はしご型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図４０】図４０は、はしご型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図４１】図４１は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図４２】図４２は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図４３】図４３は、はしご型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図４４】図４４は、はしご型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図４５】図４５は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図４６】図４６は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図４７】図４７は、はしご型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図４８】図４８は、はしご型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図４９】図４９は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図５０】図５０は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図５１】図５１は、はしご型電極を用いた場合における磁場の分布の計算結果を示す図である。
【図５２】図５２は、はしご型電極を用いた場合における磁束密度の分布の計算結果を示す図である。
【図５３】図５３は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁場の大きさの計算結果を示す図である。
【図５４】図５４は、はしご型電極を用いた場合における磁性層中の磁束密度の大きさの計算結果を示す図である。
【図５５】図５５は、実施形態に係る静磁波素子における磁性層と励振電極と第２の磁性層との関係の一例を示す断面図である。
【図５６】図５６は、実施形態に係る静磁波素子における磁性層と励振電極と第２の磁性層との関係の一例を示す断面図である。
【図５７】図５７は、実施形態に係る静磁波素子における磁性層と励振電極と第２の磁性層との関係の一例を示す断面図である。
【図５８】図５８は、実施形態に係る静磁波素子における磁性層と励振電極と第２の磁性層との関係の一例を示す断面図である。
【図５９】図５９は、電極指に相当する部分に第２の磁性層を設ける場合について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態に係る静磁波素子及び静磁波装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１３】
第２の実施形態以降において、既に説明された実施形態と共通又は類似する構成については、既に説明された実施形態と共通の符号を用い、図示や説明を省略することがある。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
（静磁波素子の構成）
以下に詳細に説明するように、静磁波素子１は、第１の磁性層２と、励振電極５と、第２の磁性層１２とを有する。第１の磁性層２は、平面視における短手方向の幅が所定の値となる棒状の磁性体である棒状磁性体２ａを複数有する。複数の棒状磁性体２ａは、短手方向に沿って互いに間隔をあけて配列されている。励振電極５は、第１の磁性層２の棒状磁性体２ａの平面視における短手方向に伸びる電極指を複数有し、少なくとも電極指が第１の磁性層２上に配置されている。第２の磁性層１２は、第１の磁性層２の厚み方向に配置されて厚み方向の磁場を第１の磁性層２に与える。
【００１５】
図１〜図３を用いて、第１の実施形態に係る静磁波素子１の構成について詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に係る静磁波素子１の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線における断面図であり、図３は、棒状磁性体２ａと共振周波数との関係を説明するための模式図である。
【００１６】
静磁波素子１は、第１の磁性層２、励振電極５及び第２の磁性層１２の他にも、励振電極５に電気的に接続されたパッド４、励振電極５とパッド４との接続を行う接続配線１１、これらの磁性層などが配置された支持基板３、励振電極５を保護するための保護層１０を有する。なお、図１及び図２に示す例では、支持基板３の主面３ａに１つの励振電極５が設けられている例を示しているが、支持基板３の主面３ａには複数の励振電極５が形成されてよい。
【００１７】
支持基板３は、例えば、シリコン基板などの半導体材料、ガドリウム−ガリウム−ガーネット（ＧＧＧ）基板などの磁性材料、ガラスなどの絶縁材料からなる基板である。支持基板３は、例えば、直方体状に形成されている。支持基板３の大きさは適宜に設定されてよいが、例えば、厚さ（ｚ軸方向）は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであり、１辺の長さ（ｘ軸方向又はｙ軸方向）は０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００１８】
第１の磁性層２は、複数の棒状磁性体２ａの集合体からなる層であり、棒状磁性体２ａの平面視における短手方向に棒状磁性体２ａ同士が互いに間隔をあけた状態で配列されている。言い換えると、第１の磁性層２は、磁性体で形成され、所定の幅ごとに分割されている。ここで、棒状磁性体２ａの平面視における短手方向とは、厚み方向から見た場合における短手方向を示し、図１〜図３に示す例では、ｙ軸方向を示す。第１の磁性層２の複数の棒状磁性体２ａは、支持基板３上に配列されている。なお、図１では記載の便宜上、隣接する棒状磁性体２ａ間の隙間は図示していない。
【００１９】
第１の磁性層２は、例えば、ニッケル鉄合金（パーマロイ）、イットリウム−鉄−ガーネット（ＹＩＧ）などからなる。第１の磁性層２の厚みは、例えば、２０ｎｍ〜１００ｎｍである。また、第１の磁性層２の平面方向の寸法は、例えば、３０μｍ〜５００μｍである。第１の磁性層２は、第２の磁性層１２によって厚み方向に直流磁場が印加されることで、磁化している。なお、第１の磁性層２は、後述するように、支持基板３の主面３ａのうち特定の領域にのみ形成されている。
【００２０】
励振電極５は、ｙ軸方向に伸びる電極指を複数有し、電極指は第１の磁性層２上に配置されている。例えば、図３に示すように、励起電極５の電極指は、棒状磁性体２ａの平面視における短手方向に伸びていることから、これらの電極指は棒状磁性体２ａの平面視における長手方向（ｘ軸方向）に対して直交する位置関係にある。電極指は、複数の棒状磁性体２ａに跨って形成されるため、棒状磁性体２ａ同士の間隔は、電極指が棒状磁性体間の隙間によって大きく変形しない範囲が好ましく、例えば、その間隔は３μｍ以下である。この観点からすれば、棒状磁性体２ａの間の隙間はできるだけ狭い方が良いが、狭くしすぎると棒状磁性体２ａ間で量子トンネル効果が発生する可能性があるため、量子トンネル効果が発生しない十分な大きさ、例えば、０．２μｍ以上にしておくとよい。すなわち、棒状磁性体２ａ同士の間隔を０．２μｍ以上３μｍ以下とすれば、電極指が大きく歪むことがなく、量子トンネル効果が発生しない状態とすることができる。
【００２１】
励振電極５は、例えば、ＩＤＴ（Interdigital  Transducer）電極であり、一対の櫛歯状電極を有している。具体的には、励振電極５はｘ軸方向に伸びている第１バスバー６と、第１バスバー６に対向して配置され、ｘ軸方向に伸びている第２バスバー７と、一方端が第１バスバー６に接続されて第１バスバー６から第２バスバー７に向かう第１方向（ｙ軸方向）に伸びている複数の第１電極指８と、一方端が第２バスバー７に接続されて第２バスバー７から第１バスバー６に向かう方向（−ｙ軸方向）に伸びている複数の第２電極指９を有している。
【００２２】
静磁波素子１において、複数の第１電極指８と複数の第２電極指９とは、ｘ軸方向にみたときに第１電極指８と第２電極指９とが１本ずつ交互に位置するように配列されている。換言すれば、第１バスバー６及び複数の第１電極指８からなる櫛歯状電極と、第２バスバー７及び複数の第２電極指９からなる櫛歯状電極とが、それぞれの電極指が互いに噛み合うようにして配置されている。
【００２３】
第１の磁性層２を伝搬する静磁波の波長をλとすると、第１電極指８と第２電極指９の中心間距離ｐ（図１参照）の大きさは、電極構造によって異なるが、λ、あるいはλ／２などに設定されている。具体的に中心間距離ｐは、例えば、４μｍ〜１２．５μｍである。また、静磁波素子１の使用時において第１バスバー６と第２バスバー７には異なる電位が印加される。
【００２４】
なお、図１などは模式図であることから数本の電極指を有する一対の櫛歯状電極を示しているが、実際にはこれよりも多数の電極指を有する複数対の櫛歯状電極が設けられてよい。
【００２５】
励振電極５は、例えば、Ａｌ、Ａｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金、Ｃｕなどの導電性材料からなる。励振電極５の厚みは、例えば、１００〜５００ｎｍである。
【００２６】
ここで、支持基板３の主面３ａのうち、第１バスバー６と第２バスバー７との間の領域及び第１バスバー６と第２バスバー７との間の領域をｘ軸方向と平行な方向に延長した領域を第１領域Ｔ１としたときに、第１の磁性層２は、第１領域Ｔ１にのみ設けられている。第１領域Ｔ１に第１の磁性層２が設けられていることによって、第１電極指８及び第２電極指９はそのほとんどが第１の磁性層２の上に配置されていることになる。
【００２７】
保護層１０は、図２に示すように、励振電極５を覆うように第１の磁性層２上に設けられる。保護層１０は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２など）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、又はシリコンによって形成される。保護層１０の厚さは、例えば、励振電極５の厚さの１／１０程度（１０〜３０ｎｍ）、又は励振電極５よりも厚く、２００ｎｍ〜１５００ｎｍである。保護層１０を設けることで、励振電極５の腐食等を抑制することが可能となる。ただし、静磁波素子１は、保護層１０を有するものに限定されず、保護層１０を有さない態様であってもよい。
【００２８】
第２の磁性層１２は、第１の磁性層２の上面側及び下面側の少なくとも一方側に配置されて厚み方向の磁場を第１の磁性層２に与える。そのような磁場を第１の磁性層２に与えるために、第２の磁性層１２は、第１の磁性層２と対向する面が正極、その面と反対側の面が負極となるように磁化されている。なお、第２の磁性層１２における磁極の正負は逆でもよい。      
【００２９】
第２の磁性層１２は、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石、ネオジウム磁石など任意の磁石を用いて実現可能であるが、なかでも永久磁石が好ましい。また、第２の磁性層１２は、鉄、コバルト、ニッケル、フェライトなど任意の磁性材料からなる膜を磁化したものを使用可能であるが、なかでも保磁力の大きい硬磁性材料によって膜を形成することが好ましい。
【００３０】
次に図３を用いて、棒状磁性体２ａの幅「ｔ」と共振周波数との関係について説明する。図３に示すように、静磁波素子１では、複数の棒状磁性体２ａが互いに間隔をあけてｙ軸方向に沿って配列されている。また、静磁波素子１では、励振電極５の電極指が、第１の磁性層２上に配置されている。図３の「Ｓ」「Ｎ」は、第１の磁性層２の上部から下部に向かう磁場が与えられている様子を示すものである。ただし磁場の方向はこれに限定されるものではなく、第１の磁性膜２の下部から上部に向かう磁場が与えられてもよい。
【００３１】
所定の方向に磁化された第１の磁性層２の主面２ｂにおいて、所定の間隔で配置された複数の第１電極指８及び複数の第２電極指９に電流が流れると各電極指の周りに高周波磁場「Ｈ２」が発生する。そうすると、第１の磁性層２において、電子スピンによる磁気モーメントに歳差運動が発生し、その歳差運動を介してｘ軸方向に伝搬する静磁波が発生する。
【００３２】
静磁波には、表面静磁波モード（ＭＳＳＷ：MagnetoStatic  Surface  Wave）、体積前進静磁波モード（ＭＳＦＶＷ：MagnetoStatic  Forward  Volume  Wave）、体積後退静磁波モード（ＭＳＢＶＷ：MagnetoStatic  Backward  Volume  Wave）の３つの基本モードが存在するが、直流磁場の方向を選択することによっていずれかのモードを選択することができる。
【００３３】
図４は、比較例としての静磁波素子の図３に対応する部分の図である。図４に示す静磁波素子は、電極指が配置された磁性層が所定の幅ごとに分割されていない。すなわち、磁性層がｘｙ平面に一面に広がった一枚の層からなる。
【００３４】
図４に示すような静磁波素子において、直流磁場の方向を磁性層の膜面（ｘｙ平面）に平行で、かつ静磁波の伝搬方向（ｘ軸方向）に対し垂直な方向（ｙ軸方向）に選ぶとＭＳＳＷの静磁波が発生する。また、直流磁場の方向を膜面に対し垂直で、かつ静磁波の伝搬方向に対しても垂直な方向（ｚ軸方向）に選ぶとＭＳＦＶＷの静磁波が発生する。また、直流磁場の方向を膜面に対し平行で、かつ静磁波の伝搬方向に対しても平行な方向（ｘ軸方向）に選ぶとＭＳＢＶＷの静磁波が発生する。
【００３５】
３つの静磁波モードのうち、ＭＳＳＷは磁性層上に設けた電極指の中心間距離ｐ及び磁性層の厚みｔによって共振周波数を制御することができるため、ＭＳＦＶＷ及びＭＳＢＶＷに比べて共振周波数を制御しやすく実用性が高い。
【００３６】
次の式（１）は、ＭＳＳＷの分散関係を表すものである。
【００３７】
【数１】
2013251634.tif 000003
【００３８】
ここで波数ｋと中心間距離ｐとの間には、ｋ＝π／ｐ（励振電極５が図９に示す梯子型の場合はｋ＝２π／ｐ）の関係が成立するから、式（１）より電極指の中心間距離ｐまたは磁性層の厚みｔを設計パラメータとすることにより、所望の共振周波数ｆ（＝ω／２π）が得られることがわかる。
【００３９】
ところで図４に示すような静磁波素子において、ＭＳＳＷモードの静磁波を利用するには、上述のように磁性層に対してｙ軸方向の直流磁場Ｈ１を与える必要があるが、そのためには磁性層の側面側に磁場を与えるための磁石を配置することになる。
【００４０】
しかしｘｙ平面に一様に広がった磁性層の側面側に磁石を配置すると、磁石から離れるほど直流磁場の大きさは小さくなるため、磁性層に与えられる磁場の大きさが不均一になりやすい。このように磁場の大きさが不均一になると共振特性の劣化を招くこととなる。特に、ラダー型フィルタのように複数の励振電極５を共振子として使用してフィルタなどを構成する場合には、複数の励振電極５を配置するために磁性層が平面方向に大きくなり、直流磁場の大きさがより不均一になる。そうすると、ある共振子の磁性層に与えられる磁場の大きさと別の共振子の磁性層に与えられる磁場の大きさが大きく異なってしまい、フィルタ特性の劣化が顕著となる。
【００４１】
一方、第１の実施形態に係る静磁波素子１では、図３の「Ｈ１」に示すように、第１の磁性層２に厚み方向の磁場を与える。直流磁場の方向は、第１の磁性層２の棒状磁性体２ａのｚｘ側面に平行で、かつ静磁波の伝搬方向（ｘ軸方向）に対し垂直な方向（ｚ軸方向）な方向になる。
【００４２】
このとき静磁波素子１において、図３に示す棒状磁性体２ａのｙ軸方向の幅「ｔ」を、式（１）を満たす大きさに設定することによって、棒状磁性体２ａにＭＳＳＷモードの静磁波による共振を起こすことができる。逆にいえば、そのような幅「ｔ」の棒状磁性体２ａを複数個並べて第１の磁性層２を構成すれば、ＭＳＳＷモードの静磁波による共振を起こすために必要な直流磁場は、棒状磁性体２ａの厚み方向に与えればよいことになる。
【００４３】
棒状磁性体２ａの厚みは、第１の磁性層２の平面方向の全体の幅に比べて十分に小さいから、直流磁場の大きさが不均一になることが抑制され、静磁波素子１の共振特性が向上する。また、複数の励振電極５を用いてフィルタを構成して、第１の磁性層２が平面方向の大きさが大きくなったとしても、第１の磁性層２の厚み自体は基本的に変わらないため、複数の共振子に対しても与える磁場の大きさを均一化することができる。
【００４４】
静磁波素子１では、第１の磁性層２が第１領域Ｔ１にのみ形成されている。したがって第１バスバー６及び第２バスバー７は支持基板３の主面３ａのうち第１領域Ｔ１以外の領域である第２領域Ｔ２に位置することになる。すなわち、第１バスバー６と第２バスバー７の下には第１の磁性層２が存在しない。仮に第１バスバー６及び第２バスバー７の下にも第１の磁性層２が形成されているとすると、その部分の第１の磁性層２にはＭＳＳＷとは異なるモードの静磁波が発生したり、不要な磁気共鳴が発生することが懸念される。ＭＳＳＷとは異なるモードの静磁波や不要な磁気共鳴は、リップルなどの発生要因となり共振特性の劣化を招く。
【００４５】
これに対し、静磁波素子１によれば第１の磁性層２が第１領域Ｔ１にのみ形成されていることから、第１バスバー、第２バスバーの直下領域においてＭＳＳＷとは異なるモードの静磁波の発生、あるいは不要な磁気共鳴の発生が抑制されるため共振特性の劣化を抑制することができる。よってこのような静磁波素子１を用いてフィルタを構成することによって損失を小さく抑えることができるなどフィルタの特性を向上させることができる。
【００４６】
また、第１の磁性層２のｘ軸方向における端部は、複数の第１電極指８及び複数の第２電極指９のうちｘ軸方向において端に位置する電極指の中心からλ／４だけ外側に位置している。すなわち、図１における距離ｄはλ／４である。これによって第１の磁性層２のｘ軸方向における端において定在波が発生しやすいように静磁波の反射が起こり、静磁波素子１の共振を大きくすることができる。なお、距離ｄはλ／４＋ｎλ（ｎは正の整数）の範囲で変更されてよい。
【００４７】
このように、第１の実施形態における静磁波素子１は、棒状磁性体２ａを複数有して棒状磁性体２ａの平面視における短手方向に複数の棒状磁性体２ａが間隔をあけて配列された第１の磁性層２を有する。また、静磁波素子１は、棒状磁性体２ａの平面視における短手方向に伸びる電極指を複数有し、少なくとも電極指が第１の磁性層２上に配置された励振電極５を有する。また、静磁波素子１は、第１の磁性層２の厚み方向に配置されて厚み方向の磁場を第１の磁性層２に与える第２の磁性層１２を有する。この結果、共振特性を向上させることができる。具体的には、磁石を静磁波素子の側面に配置する手法と比較して、磁場の均一度を向上でき、共振特性を向上させることができる。
【００４８】
また、磁石を静磁波素子の側面に配置する手法と比較して、磁石を小さくでき、静磁波素子を小型にすることも可能となる。
【００４９】
（静磁波素子の製造方法）
図５、図６Ａ乃至図６Ｃを用いて、第１の実施形態に係る静磁波素子１の製造方法の一例を示す。図５は、図１の静磁波素子の製造方法の流れの一例を示す図である。図６Ａ乃至図６Ｃは、静磁波素子１の製造方法を説明する断面図である。図５では、記載の便宜上、静磁波素子１の有する各部のうち、支持基板３、第１の磁性層２、励振電極５、第２の磁性層１２のみを図示する。また、図５では、記載の便宜上、静磁波素子１のうち、第１の磁性層２が被覆される部分のみを図示する。また、図６Ａ乃至図６Ｃの断面図は、図１のＡ−Ａ’線に対応する断面図である。
【００５０】
静磁波素子１の製造方法に対応する図５、図６Ａ乃至図６Ｃの工程は、いわゆるウエハプロセスにおいて実現される。すなわち、分割されることによって支持基板３となる母基板を対象に、薄膜形成やフォトリソグラフィー法などが行われ、その後、ダイシングされることにより、多数個分の静磁波素子１が形成される。
【００５１】
図５の（１）〜（３）、図６Ａに示すように、まず、支持基板３の主面３ａ上に、第１の磁性層２を形成する。
【００５２】
例えば、支持基板３がシリコンからなり、第１の磁性層２がパーマロイからなる場合は、第１の磁性層２に対応する開口部を有するレジスト層を支持基板３の主面３ａに形成する。そして、スパッタリング法、蒸着法などの薄膜形成方法を用いて、支持基板３の開口部にパーマロイの膜を形成する。その後、形成されたパーマロイの膜上に、平面視における短手方向の幅が所定の値となる長方形のレジストを、所定の間隔を置いて複数形成する。ここでレジストの幅は、上述した式（１）によって定まる「ｔ」に基づいて決定される。そして、パーマロイ膜のうち、レジストで覆われなかった箇所を削除し、その後、レジスト層を除去することで、所定の幅ごとに分割された第１の磁性層２が形成される。
【００５３】
ただし、第１の磁性層２の形成の手法は、これに限定されるものではなく、任意の手法を用いてよい。例えば、第１の磁性層２に対応する開口部を有するレジスト層を支持基板３の主面３ａに形成する際、併せて、配列された複数の棒状磁性体２ａが形成されるようにレジスト層を開口部内に設けてもよい。この場合、その後、スパッタリング法、蒸着法などの薄膜形成方法を用いて、支持基板３の開口部にパーマロイの膜を形成し、レジスト層を除去することで、第１の磁性層２が形成される。また、例えば、メタルマスクを使用しても良く、ドライエッチングを使用してもよい。また、例えば、平面視における短手方向の幅が「ｔ」となる棒状磁性体２ａを用意し、用意した棒状磁性体２ａを間隔をあけて配列することで第１の磁性層２を形成してもよい。
【００５４】
次に、図５の（４）〜（５）、図６Ｂに示すように、励振電極５が形成される。具体的には、図５の（４）に示すように、スパッタリング法、蒸着法又はＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法などの薄膜形成法を用いて、支持基板３の主面３ａ及び第１の磁性層２の主面２ｂに金属層を形成する。そして、図５の（５）及び図６Ｂに示すように、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）装置とを用いたフォトリソグラフィー法等によって金属層をパターニングすることで、励振電極５が形成される。なお、励振電極５の形成と同時にパッド４及び接続配線１１を形成してもよい。
【００５５】
次に、図５の（６）、図６Ｃに示すように、保護層１０及び第２の磁性層１２が形成される。具体的には、スパッタリング法あるいはＣＶＤ法等の薄膜形成法を用いて保護層１０となる薄膜を上面に形成し、その後、パッド４が露出するようにＲＩＥ等によって薄膜の一部を除去することで、保護層１０が形成される。また、支持基板３の下部に、磁石が接着されることで、第２の磁性層１２が形成される。
【００５６】
（静磁波装置の構成）
図７は、静磁波素子１が実装された第１実施形態に係る静磁波装置１００を示す断面図である。
【００５７】
静磁波装置１００は、実装基板５３と、実装基板５３の実装面上に設けられたパッド５５と、パッド５５上に配置されたバンプ５７と、バンプ５７を介して実装面に実装された静磁波素子１と、静磁波素子１を封止する樹脂層５９とを有している。静磁波装置１００は、例えば、静磁波素子１によって構成されるフィルタを少なくとも１つ備えたデュプレクサである。
【００５８】
実装基板５３は、例えば、セラミック基板、プリント配線板などからなり、１層板であってもよいし、２層以上の多層板であってもよい。実装基板５３の内部には内部配線５２が形成されている。内部配線５２は、例えば、インダクタンス、キャパシタンスなどを形成している。このインダクタンス及びキャパシタンスは、例えば、デュプレクサの整合回路を構成する。
【００５９】
実装基板５３の下面には、外部接続端子５６が設けられている。外部接続端子５６と静磁波素子１とは、実装基板５３の内部に形成されたビア導体５４などを介して電気的に接続されている。
【００６０】
バンプ５７は、静磁波素子１のパッド４及び実装基板５３のパッド５５の両方に当接している。バンプ５７は、加熱によって溶融してパッド４に接着される金属によって形成されている。バンプ５７は、例えば、はんだからなる。はんだは、Ｐｂ−Ｓｎ合金はんだ等の鉛を用いたはんだであってもよいし、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ、Ａｕ−Ｇｅ合金はんだ、Ｓｎ−Ａｇ合金はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ合金はんだ等の鉛フリーはんだであってもよい。
【００６１】
樹脂層５９は、例えば、エポキシ樹脂、硬化材及びフィラーを主成分としている。樹脂層５９は、静磁波素子１全体を覆うようにして、静磁波素子１と実装基板５３との間にも充填されている。
【００６２】
なお、静磁波装置１００としては、例えば、実装基板５３に静磁波素子１以外にもＩＣ等が実装されることによってデュプレクサモジュールを構成してもよい。
【００６３】
また、静磁波装置１００は、複数の静磁波素子１を有してもよいが、静磁波素子１が複数ある場合は、棒状磁性体２ａの幅「ｔ」を他の静磁波素子１の棒状磁性体２ａと同一の値としてもいいし、異なる値としてもよい。他の静磁波素子１の棒状磁性体２ａと異なる値とすることで、一つの静磁波装置１００において、共振周波数やバンド帯の異なる静磁波素子１を複数搭載することが可能となる。
【００６４】
（変形例）
図８は第１の実施形態に係る静磁波素子１の第１変形例を示す平面図である。なお、以下の変形例の図においては、図１において示していたパッド４及び接続配線１１を省略している。
【００６５】
この第１変形例に係る静磁波素子１は、励振電極５の構造が図１に示した静磁波素子１とは異なっている。具体的には、第１電極指８と第２電極指９とが第３電極指１３を介して接続されている。第３電極指１３は、第１電極指８及び第２電極指９とほぼ平行に配列されたｙ軸方向に伸びている電極指であり、一方端が第１電極指８の他方端に接続され、他方端が第２電極指９の他方端に接続されている。なお、第３電極指１３の一方端は、ｘ軸方向に伸びた電極指を介して第１電極指８の他方端と接続され、第３電極指１３の他方端は、ｘ軸方向に伸びた電極指を介して第２電極指９の他方端と接続されている。よって、第１電極指８、第２電極指９、第３電極指１３及びそれらを接続する電極指全体でみたときの形状はミアンダ状となっている。
【００６６】
第３電極指１３は、第１電極指８と第２電極指９との間のほぼ中央に位置している。すなわち、第１電極指８と第３電極指１３との中心間距離ｐ１は、第２電極指９と第３電極指１３との中心間距離ｐ２にほぼ等しい。また、中心間距離ｐ１、ｐ２はそれぞれλ／２（λは静磁波の波長）に設定され、例えば、２μｍ〜１２．５μｍである。また、隣接する第１電極指８と第２電極指９との中心間距離ｐ３はλに設定され、例えば、４μｍである。
【００６７】
なお、図８では、第１電極指８と第２電極指９との間に配置される第３電極指１３が１本の場合を示しているが、第１電極指８と第２電極指９との間に配置される第３電極指１３の本数はこれに限らず、２本以上であってもよい。
【００６８】
図９は第１の実施形態に係る静磁波素子１の第２変形例を示す平面図である。
【００６９】
この第２変形例に係る静磁波素子１は、第１電極指８の他方端が第２バスバー７に接続され、第２電極指９の他方端が第１バスバー６に接続されている。よって、励振電極５は全体でみるとはしご型の形状になっている。このときの第１電極指８と第２電極指９との中心間距離ｐ４はλに設定され、例えば、４μｍである。
【００７０】
＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態の静磁波素子２０を示す平面図である。静磁波素子２０は、第１の磁性層２の形成領域が第１の実施形態の静磁波素子１とは異なっている。
【００７１】
具体的には、静磁波素子２０では、第１の磁性層２が第１領域Ｔ１の中の第１電極指８と第２電極指９との交差領域Ｔ３にのみ設けられている。このように第１の磁性層２を交差領域Ｔ３にのみ形成することによって、第１電極指８と第２電極指９との非交差領域（第１領域Ｔ１から交差領域Ｔ３を除いた領域）において所望のモード（静磁波素子２０ではＭＳＳＷ）と異なるモードの静磁波が発生するのが抑制され、共振特性をより向上させることができる。なお、交差領域とは、第１電極指８を静磁波の伝搬方向（ｘ軸方向）に延長したときに第２電極指９と重なる領域のことをいう。
【００７２】
＜第３の実施形態＞
図１１は、第３の実施形態の静磁波素子３０を示す、図２に対応する断面図である。
【００７３】
静磁波素子３０は、第１電極指８及び第２電極指９と第１の磁性層２との間に介在した絶縁層３１を更に有するものである。絶縁層３１は、例えば、ＳｉＯ２などの絶縁材料からなり、第１の磁性層２の全体を被覆している。絶縁層３１を設けることによって、第１電極指８及び第２電極指９に流れる電流の第１の磁性層２への漏れが抑制される。これによって静磁波素子３０の共振特性を向上させることができる。かかる絶縁層３１は、第１の磁性層２がパーマロイなどの導電性を有する磁性材料からなる場合に特に有効である。
【００７４】
＜第４の実施形態＞
図１２は、第４の実施形態の静磁波素子４０を示す図であり、図２に対応する断面図である。上述した実施形態では、第２の磁性層１２が支持基板３の下面側に形成されていたが、第４の実施形態に係る静磁波素子４０は、第２の磁性層１２が支持基板３の上面側に形成されている。
【００７５】
図１２では、第２の磁性層１２が保護層１０の上部に形成されている例を示したが、図１３に示すように、保護層１０を設けることなく、励振電極５の上に直接第２の磁性層１２を設けるようにしてもよい。また、図１４に示すように、第１の磁性層２の表面のうち電極指に覆われていない部分及び複数の電極指の表面を覆うように第２の磁性層１２を設けるようにしてもよい。
【００７６】
＜第５の実施形態＞
図１５は、第５の実施形態の静磁波素子５０を示す図であり、図２に対応する断面図である。静磁波素子５０は、支持基板３に替えて、その部分に第２の磁性層１２を形成したものである。換言すれば、第２の磁性層１２が支持基板３も兼ねている。この場合、第２の磁性層１２は、第１の磁性層２の下面に設けられ、第１の磁性層２の複数の棒状磁性体２ａが、第２の磁性層１２上に配列されることになる。
【００７７】
＜第６の実施形態＞
図１６は、第６の実施形態の静磁波素子６０を示す図であり、図２に対応する断面図である。静磁波素子６０では、第２の磁性層１２を支持基板３の上面側及び下面側の両方に設けている。すなわち、第１の実施形態の静磁波素子１と図１２に示した第４の実施形態の静磁波素子４０の技術とを組み合わせたものである。この他にも第１の実施形態の静磁波素子１に対して、図１３〜図１５に示した静磁波素子の技術を組み合わせてもよい。
【００７８】
以上述べたように、第２の磁性層１２が励振電極５の上部及び第１の磁性層２の下部に設けられることによって、第１の磁性層２に与えられる磁場の均一度が向上し、共振特性が向上する。また、並行開平板の磁石を使用可能となり、磁場の均一度が向上する結果共振特性を向上可能となる。
【００７９】
＜励振電極上の磁性層による共振特性への影響の考察＞
次に図１４に示した静磁波素子４０のように励振電極５が第２の磁性層１２で覆われている場合に、第２の磁性層１２が共振特性にどのような影響を及ぼすかについて考察した結果を説明する。
【００８０】
磁力線の経路上に透磁率μの異なる部分があると、磁場Ｈは、透磁率μの小さい部分に集中することから、全体の磁場Ｈは透磁率μの小さい部分に支配されると考えられる。
【００８１】
このことからすると、第２の磁性層１２が配置された静磁波素子は、空気よりも透磁率μの大きい第２の磁性層１２を有することから、励振電極５の上部が空気層となっている静磁波素子に比べ、第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさが大きくなる。その結果、第１電極指８及び第２電極指９を流れる電流が第１の磁性層２中のスピンに与える影響が大きくなり、静磁波と電流との結合が大きくなる。したがって、励振電極５上に第２の磁性層１２を設けた静磁波素子によれば、励振電極５の上部が空気層あるいは非磁性層となっている静磁波素子と比較して、共振特性を向上させることができると考えられる。
【００８２】
励振電極５の上部に第２の磁性層１２を形成することによって、第１の磁性層２における磁場Ｈと磁束密度Ｂがどのように変化するかについてシミュレーションによって調べた。図１７は、シミュレーションに用いたモデルであり、静磁波素子のＸＺ平面における断面図である。なお、図１４の断面図とは上下が逆になっている。
このモデルの条件は以下の通りである。
電極指の幅：１μｍ
電極指の厚み：０．３μｍ
電極指の中心間距離：６μｍ
磁性層の材料：ＹＩＧ  
磁性層の厚み：１．９μｍ  
全体の幅（ｘ軸方向の寸法）：３０μｍ（−１５μｍから１５μｍ）
全体の厚み（ｚ軸方向の寸法）：１５μｍ（−７．５μｍから７．５μｍ）
【００８３】
以下の説明では、第１の磁性層２の比透磁率μｒを「μＡ」、第２の磁性層１２の比透磁率μｒを「μＢ」、磁場Ｈのｘ軸方向の大きさを「Ｈｘ」、磁束密度Ｂのｘ軸方向の大きさを「Ｂｘ」とそれぞれ表記することがある。なお、第２の磁性層１２は、磁性体で形成されており、「μＢ」が「１」となることはないが、参考までに、以下では、「μＢ」が「１」となった場合についても言及している。
【００８４】
磁場Ｈと磁束密度Ｂの大きさは、励振電極５に一定の電流を流した条件の下で有限要素法（ＦＥＭ：Finite  Element  Method）によって算出した。なお、実際のデバイスでは励振電極５には高周波電流を印加するが、デバイスの大きさが波長よりも十分小さいため、一定の電流を流した条件下における算出でも同様の結果となる。
【００８５】
以下では、ミアンダ型電極の静磁波素子についての計算結果と、はしご型電極の静磁波素子の計算結果を示す。なお、ミアンダ型電極とは、例えば、図８に示した形状の電極であり、はしご型電極とは、例えば、図９に示した形状の電極である。
【００８６】
まず、ミアンダ型電極の静磁波素子についての計算結果を図１８〜図３８を用いて説明する。図１８〜図２１は、ミアンダ型電極の静磁波素子において、第１の磁性層２及び第２の磁性層１２の比透磁率μｒをともに「１」とした場合の計算結果である。これは、第１の磁性層２及び第２の磁性層１２が非磁性体（空気層を含む）で形成されている場合に相当する。図１８は、ＸＺ平面における磁場Ｈの分布を示す図である。図１９は、ＸＺ平面における磁束密度Ｂの分布を示す図である。図２０は、励振電極５から第１の磁性層２側に「０．５μｍ」入った位置におけるｘ軸方向の磁場Ｈの大きさを示す図である。図２１は、励振電極５から第１の磁性層２側に「０．５μｍ」入った位置におけるｘ軸方向の磁束密度Ｂの大きさを示す図である。なお、図１８及び図１９のｘ軸とｚ軸における位置は図１７のｘ軸とｚ軸における位置に対応する。すなわち、図１８及び図１９において、ｚ軸が「０」の位置は、図１７における第１の磁性層２と第２の磁性層１２との境界に対応し、ｚ軸の正方向１目盛りの位置（ｚ≒「１．９」）は、図１７における第１の磁性層２と支持基板３との境界に対応する。同様にして図２０及び図２１のｘ軸における位置は、図１７におけるｘ軸の位置と対応する。図２２以降の図も図１７とは同様の対応関係にある。なお、図面上では、便宜上、磁場Ｈの大きさ及び磁束密度Ｂの大きさを線の種類を変えることで示した。
【００８７】
図１８及び図１９に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒがともに「１」である場合は、磁場Ｈと磁束密度Ｂの分布は、第１の磁性層２と第２の磁性層１２とでほぼ同一となることがわかる。
【００８８】
図２２〜図２５は、第１の磁性層２の比透磁率μＡを「１０」、第２の磁性層１２の比透磁率μＢを「１」とした場合の計算結果に基づく図である。図２２〜図２５は、それぞれ図１８〜図２１と対応する図である。
【００８９】
図２２及び図２４に示すように、第１の磁性層２の比透磁率μＡと第２の磁性層１２との比透磁率μＢの大小関係が「μＡ＞μＢ」であることから、磁場Ｈが第２の磁性層１２側に集中する。そのため、図２４と図２０とを比較するとわかるように、図２４に示す第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさは図２０に示す結果よりも小さくなることがわかる。一方、図２５に示すように、第１の磁性層２内の磁束密度Ｂは、第１の磁性層２の比透磁率μＡが「１」の場合である図２１の結果と比較して大きくなることがわかる。ただし、第１の磁性層２の比透磁率μＡは１０倍になっているものの、磁場Ｈが第２の磁性層１２側に集中することから、第１の磁性層２内の磁束密度Ｂは１０倍にはならない。
【００９０】
図２６〜図２９は、第１の磁性層２の比透磁率μＡを「１０」、第２の磁性層１２の比透磁率μＢを「１０」とした場合の計算結果に基づく図である。図２６〜図２９は、それぞれ図１８〜図２１と対応する図である。
【００９１】
図２６及び図２７に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒは同一であることから、磁場Ｈと磁束密度Ｂの分布は、第１の磁性層２と第２の磁性層１２とでほぼ同一となったことがわかる。また、磁場Ｈの値は比透磁率μが「１」である図２０に示した結果と比較してほぼ同一であるが、磁束密度Ｂは図２１に示した結果と比較してほぼ１０倍になっている。
【００９２】
図３０〜図３３は、第１の磁性層２の比透磁率μＡを「１０」として、第２の磁性層１２の比透磁率μＢを「３０」とした場合の計算結果に基づく図である。図３０〜図３３は、それぞれ図１８〜図２１と対応する図である。
【００９３】
図３０に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒの大小関係は、「μＡ＜μＢ」であることから、磁場Ｈが第１の磁性層２側に集中することがわかる。また、図３２に示すように、磁場Ｈの強さは、第２の磁性層１２の比透磁率μＢが「１０」である図２８と比較して増加している。また、図３３に示すように、磁束密度Ｂの値についても、第２の磁性層１２の比透磁率μＢが「１０」となる図２９と比較して増加している。
【００９４】
図３４は、図１８〜図３３に示したミアンダ型電極の静磁波素子についての計算結果をまとめた表である。なお、図３４の表において、上の４行が図１８〜図３３に示したミアンダ型電極の静磁波素子についての計算結果であり、下の３行は図示していないが、（μＢ、μＡ）＝（５０，１０）、（１００，１０）、（２００，１０）としたときの計算結果である。
【００９５】
図３５は、図３４に示した表の上４行についてのＨｘの結果を棒グラフで示したものである。このグラフでは「μＢ」と「μＡ」との組み合わせを横軸に示し、縦軸に対応する「Ｈｘ」を示す。図３５の「μＡ」が「１０」となる範囲に示されるように、「μＢ」が小さいと「Ｈｘ」が小さくなり、「μＢ」が大きいと「Ｈｘ」が大きくなることがわかる。また、図３５のうち「μＢ」が「１」となる範囲に示されるように、「μＡ」を大きくしたとしても、「μＡ」と比較して「μＢ」が小さくなる場合には、「Ｈｘ」が大きくならないことがわかる。
【００９６】
図３６は、図３４に示した表の上４行についてのＢｘの結果を棒グラフで示したものである。このグラフでは「μＢ」と「μＡ」との組み合わせを横軸に示し、縦軸に対応する「Ｂｘ」を示している。図３６の「μＢ」が「１」となる範囲に示されるように、「μＡ」が「１」から「１０」へと増加したにもかかわらず、「Ｂｘ」は２倍程度にしかならない。一方、図３６の「μＢ」が「１０」又は「３０」になる範囲に示されるように、「μＢ」を「１」から大きくすると、「Ｂｘ」の値が「μＢ」が「１」の場合と比較して１０倍以上に増加した。
【００９７】
図３７は、図３４に示した表の２行目から８行目についてのＨｘの結果を折れ線グラフで示したものである。このグラフでは「（μＢ）／（μＡ）」を横軸に示し、縦軸に対応する「Ｈｘ」を示している。図３７に示すように、第１の磁性層２の比透磁率μＡに対する第２の磁性層１２の比透磁率μＢの大きさが大きくなるに従って「Ｈｘ」が大きくなる一方、増加率は減少することがわかる。
【００９８】
図３８は、図３４に示した表の２行目から８行目についてのＢｘの結果を折れ線グラフで示したものである。このグラフでは「（μＢ）／（μＡ）」を横軸に示し、縦軸に対応する「Ｂｘ」を示している。図３８に示すように、「Ｈｘ」と同様に、第１の磁性層２の比透磁率μＡに対する第２の磁性層１２の比透磁率μＢの大きさが大きくなるに従って「Ｂｘ」が大きくなる一方、増加率は減少することがわかる。
【００９９】
図３７や図３８に示すように、第１の磁性層２の比透磁率μＡに対する第２の磁性層１２の比透磁率μＢの比（μＢ／μＡ）を１以上とすれば、第１の磁性層２の比透磁率μＡが第２の磁性層１２の比透磁率μＢより小さい場合に比べて、第１の磁性層２中の磁場Ｈを大きくすることができる。また、５≦（μＢ／μＡ）とすれば第１の磁性層２における磁場Ｈ及び磁束密度Ｂの大きさが最大となる。
【０１００】
次に、はしご型電極の静磁波素子についての計算結果を図３９〜図５４を用いて説明する。なお、図３９〜図５４では基本的には図１７に示したモデルと同じ寸法に設定したものを使用して計算を行っているが、電極指の本数は３本（図１７において紙面左から数えて２番目と４番目の電極指を除いたもの）としている。
【０１０１】
図３９〜図４２は、第１の磁性層２の比透磁率μＡ及び第２の磁性層１２の比透磁率μＢがともに「１」である場合の計算結果である。これは、第１の磁性層２及び第２の磁性層１２が非磁性体（空気層を含む）で形成されている場合に相当する。図３９は、ＸＺ平面における磁場Ｈの分布を示す図である。図４０は、ＸＺ平面における磁束密度Ｂの分布を示す図である。図４１は、励振電極５から第１の磁性層２側に「０．５μｍ」入った位置におけるｘ軸方向の磁場Ｈの大きさを示す図である。図４２は、励振電極５から第１の磁性層２側に「０．５μｍ」入った位置におけるｘ軸方向の磁束密度Ｂの大きさを示す図である。
【０１０２】
図３９及び図４０に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒは同一であることから、磁場Ｈ及び磁束密度Ｂ分布は、第１の磁性層２と第２の磁性層１２とでほぼ同一となっていることがわかる。また、図４１及び図４２に示すように、電極指が存在する部分で磁場Ｈ及び磁束密度Ｂが大きくなっていることがわかる。
【０１０３】
図４３〜図４６は、第１の磁性層２の比透磁率μＡが「１０」、第２の磁性層１２の比透磁率μＢが「１」とした場合の計算結果に基づく図である。図４３〜図４６は、それぞれ図３９〜図４２と対応する図である。
【０１０４】
図４３に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒの大小関係は、「μＡ＞μＢ」であることから、磁場Ｈが第２の磁性層１２側に集中する。そのため、図４５と図４１とを比較するとわかるように、第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさは小さくなってしまうことがわかる。一方、図４６と図４３とを比較するとわかるように、第１の磁性層２内の磁束密度Ｂは、第１の磁性層２の比透磁率が「１」の場合と比較して若干大きくなる。ただし、第１の磁性層２の比透磁率μＡは図４２に示すものより１０倍になっているものの、磁束密度Ｂの大きさは１０倍にはならない。これは、磁場Ｈが第２の磁性層１２側に集中するためである。
【０１０５】
図４７〜図５０は、第１の磁性層２の比透磁率μＡを「１０」、第２の磁性層１２の比透磁率μＢを「１０」とした場合の計算結果に基づく図である。図４７〜図５０は、それぞれ図３９〜図４２と対応する図である。
【０１０６】
図４７及び図４８に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒは同一であることから、磁場Ｈ及び磁束密度Ｂの分布は、第１の磁性層２と第２の磁性層１２とでほぼ同一となったことがわかる。また、図５０に示す磁束密度Ｂの値は、比透磁率μｒが「１」である図４２に示した結果と比較して、ほぼ１０倍になっている。
【０１０７】
図５１〜図５４は、第１の磁性層２の比透磁率μＡを「１０」、第２の磁性層１２の比透磁率μＢを「３０」とした場合の計算結果に基づく図である。図５１〜図５４は、それぞれ図３９〜図４２と対応する図である。
【０１０８】
図５１に示すように、第１の磁性層２と第２の磁性層１２との比透磁率μｒの大小関係は、「μＡ＜μＢ」であることから、磁場Ｈが第１の磁性層２側に集中することがわかる。図５３に示すように、第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさは、第２の磁性層１２の比透磁率μＢが「１０」である図４９と比較して増加している。また、図５４に示すように、磁束密度Ｂの値についても、第２の磁性層１２の比透磁率μＢが「１０」となる図５０と比較して増加している。
【０１０９】
励振電極５の上部に空気よりも透磁率の大きい第２の磁性層１２が配置された静磁波素子１について、種々の変形例を説明する。図５５〜図５８は、実施形態に係る静磁波素子における磁性層と励振電極と第２の磁性層との関係の一例を示す断面図である。図５５〜図５８に示す断面図は、ｚｘ軸方向における断面の一部を示す。
【０１１０】
図５５に示すように、第２の磁性層１２の上面は平らであってもよく、図５６に示すように、第２の磁性層１２の上面は平らでなくてもよい。なお、第１の磁性層２上に励振電極５が配置された状態において、その上部に第２の磁性層１２を設けようとする場合、励振電極５に沿って凹凸ができることになる。励振電極５に沿ってできた凹凸をそのまま残しても良く、任意の手法を用いて凹凸をなくしてもよい。
【０１１１】
ここで、第２の磁性層１２の厚さは、任意の厚さでよいが、第１の磁性層２以上の厚さであることが好ましく、より好ましくは第１の磁性層２と同等の厚さである。すなわち、第２の磁性層１２の厚さが薄かったとしても、第２の磁性層１２の代わりに非磁性体で形成された層が設けられている場合や、第２の磁性層１２が設けられる部分に何ら層が設けられておらず空気層となっている場合と比較して、第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさが大きくなるという効果が得られる。また、第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさは、第２の磁性層１２の厚さを第１の磁性層２の厚さ以上大きくしたとしても余り変わらないと考えられることを踏まえ、第２の磁性層１２の厚さを第１の磁性層２と同等としてもよい。この場合、第２の磁性層１２の厚さを第１の磁性層２の厚さより大きくした場合と比較して、第１の磁性層２における磁場Ｈの大きさを大きくしつつ、不要なインダクタンスの増加を抑えることが可能となる。
【０１１２】
また、第２の磁性層１２は、導電性がない材料で形成されてもよく、導電性がある材料で形成されてもよい。図５５や図５６に示すように、第２の磁性層１２が導電性がない材料で形成される場合には、励振電極５を直接覆うように第２の磁性層１２を設けてよい。また、図５７及び図５８に示すように、第２の磁性層１２が導電性のある材料で形成される場合には、静磁波素子１は、第２の磁性層１２と励振電極５との間に絶縁層１４が更に設けられる。この結果、励振電極５間が短絡を起こすことを防止可能となり、任意の材料を用いて第２の磁性層１２を形成可能となる。
【０１１３】
図５７に示す例では、第１電極指８及び第２電極指９が主面上に設けられた第１の磁性層２上に、第１電極指８及び第２電極指９を覆うように第１の磁性層２全面に絶縁層１４が設けられる場合を示した。図５８に示す例では、励振電極５の主面上に設けられた第１電極指８及び第２電極指９に、絶縁層１４が設けられる場合を例に示した。図５８に示す例では、絶縁層１４のうち第１電極指８を覆う部分と、第２電極指９を覆う部分とは、接触していない。
【０１１４】
図５９は、第２の磁性層１２の形成領域の一例を説明するための斜視図である。図５９に示すように、第２の磁性層１２は、第１電極指８と第２電極指９との上部に設ける一方、第１バスバー６と第２バスバー７との上部には設けなくてもよい。言い換えると、図１の「第１領域Ｔ１」に相当する部分にのみ第２の磁性層１２を設けてもよい。この場合、不要なインダクタンスの増加を防止可能となる。
【０１１５】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよく、また上述した実施形態は、適宜に組み合わされてよい。
【０１１６】
上述の実施形態では、第２の磁性層１２が、静磁波素子１の一部として設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、静磁波素子１が静磁波装置１００に用いられる場合に、静磁波素子１の一部としてではなく、静磁波装置１００の一部として、静磁波素子１を封止する樹脂層５９のうち、第１の磁性層２の厚み方向に第２の磁性層１２を配置するようにしてもよい。
【０１１７】
例えば、第１実施形態における第１変形例及び第２変形例は、第２実施形態の静磁波素子２０及び第３実施形態の静磁波素子３０にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１          静磁波素子
２          第１の磁性層
２ａ        棒状磁性体
３          支持基板
４          パッド
５          励振電極
６          第１バスバー
７          第２バスバー
８          第１電極指
９          第２電極指
１０        保護層
１１        接続配線
１２        第２の磁性層
１３        第３電極指
１４        絶縁層
５１        静磁波装置
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2013251634.tif 000030
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2013251634.tif 000040
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
2013251634.tif 000051
【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
2013251634.tif 000060
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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