JP7544147B2 - 弾性波装置及びラダー型フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ＩＤＴ電極の交差領域が、中央領域と、中央領域の両外側に位置している第１，第２のエッジ領域とを有する弾性波装置及び該弾性波装置を有するラダー型フィルタに関する。

下記の特許文献１に記載の弾性波装置では、支持基板上に酸化ケイ素膜、音速調整膜、圧電膜及びＩＤＴ電極が積層されている。ＩＤＴ電極は、複数本の第１の電極指と、第２の電極指とが弾性波伝搬方向に沿って重なり合っている交差領域を有する。交差領域が、中央領域と、第１，第２の電極指の延びる方向両外側に配置された第１，第２のエッジ領域とを有する。特許文献１では、音速調整膜を設けることにより音速の調整が図られている。この音速調整膜は、ＩＤＴ電極上に積層されていない。そのため、音速を高精度に調整することができ、かつ音響損失も抑制することができる。

国際公開第２０２０／１８４４６６号

特許文献１に記載の弾性波装置では、音速を高精度に調整することができ、音響損失を抑制し得るが、例えば共振子の場合、比帯域を容易に狭めることができなかった。また、このような弾性波装置を複数有する帯域通過型フィルタでは、帯域幅を狭め、急峻性を高めることが困難なことがあった。

本発明の目的は、弾性波共振子の場合に比帯域を狭めることができ、帯域通過型フィルタに用いた場合に、帯域幅を狭めたり、急峻性を高めることができる、弾性波装置及びラダー型フィルタを提供することにある。

本発明に係る弾性波装置は、支持基板と、前記支持基板上に直接又は間接に積層されており、対向し合う第１及び第２の主面を有し、前記第２の主面側が前記支持基板側に位置している圧電層と、前記圧電層の前記第１の主面上に設けられたＩＤＴ電極と、を備え、前記ＩＤＴ電極が、複数本の第１の電極指と第１のバスバーとを有する第１の櫛形電極と、前記複数本の第１の電極指と間挿し合う複数本の第２の電極指と第２のバスバーとを有する第２の櫛形電極とを有し、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、前記第１及び第２の電極指と直交する方向において重なり合っている領域が交差領域であり、前記交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１及び第２の電極指の延びる方向外側であって、前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第１及び第２の電極指の延びる方向外側であって、前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１のバスバーと前記第１のエッジ領域との間が第１のギャップ領域であり、前記第２のバスバーと前記第２のエッジ領域との間が第２のギャップ領域であり、前記圧電層の前記第２の主面側に設けられており、平面視において、前記第１及び第２のエッジ領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第１及び第２のバスバーの少なくとも一部と重なるように配置された導電層をさらに備える。

本発明に係るラダー型フィルタは、少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記直列腕共振子の少なくとも１つが、本発明に従って構成されている弾性波装置である。

本発明に係るラダー型フィルタの他の態様は、複数の直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記複数の直列腕共振子のうち最も共振周波数が低い共振子が、本発明に従って構成されている弾性波装置である。

本発明に係る弾性波装置によれば、弾性波共振子における比帯域を狭めることができ、本発明に係る弾性波装置を有するラダー型フィルタでは、フィルタ特性において、帯域幅を狭めることができ、かつ急峻性を高めることができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図２は、第１の実施形態の弾性波装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図３は、実施例１及び比較例１の各弾性波装置のインピーダンス－周波数特性を示す図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図５は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態の変形例に係る弾性波装置の平面図である。 図７（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＢ－Ｂ線に沿う部分の断面図である。 図８は、図７（ａ）中の、Ｃ－Ｃ線に沿う部分を拡大して示す断面図である。 図９は、実施例２及び比較例１の各弾性波装置のインピーダンス－周波数特性を示す図である。 図１０は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図１１は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図１２は、本発明の第７の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図１３は、本発明の第８の実施形態に係る弾性波装置を説明するための正面断面図である。 図１４は、本発明の第９の実施形態としてのラダー型フィルタの回路図である。 図１５は、図１４に示したラダー型フィルタに用いられている並列腕共振子を説明するための平面断面図である。 図１６は、図１４に示したラダー型フィルタにおける直列腕共振子及び並列腕共振子のインピーダンス－周波数特性を示す図である。

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。

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。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。

弾性波装置１は、支持基板２を有する。支持基板２は、本実施形態では、Ｓｉ基板２Ａ及び高音速膜２Ｂを有するが、他の絶縁材料や半導体材料により構成された単層の基板であっていてもよい。Ｓｉ支持基板２Ａ上に、窒化ケイ素からなる高音速膜２Ｂが積層されている。高音速膜２Ｂ上に、酸化ケイ素からなる低音速膜３が積層されている。低音速膜３上に、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂが積層されている。第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂ上に、ＬｉＴａＯ_３からなる圧電層５が積層されている。なお、低音速膜３は本発明の中間層である。もっとも、中間層は低音速膜３を有する積層膜であってもよい。

圧電層５は、対向し合う第１の主面５ａと、第２の主面５ｂとを有する。第１の主面５ａ上にＩＤＴ電極６が積層されている。圧電層５は、第２の主面５ｂ側から、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂに積層されている。低音速膜３は低音速材料からなる。低音速材料を伝搬するバルク波の音速は、圧電層５を伝搬するバルク波の音速よりも低い。高音速膜２Ｂは高音速材料からなる。高音速材料を伝搬するバルク波の音速は、圧電層５を伝搬する弾性波の音速よりも高い。

ＩＤＴ電極６は、第１の櫛形電極７と、第２の櫛形電極８とを有する。第１の櫛形電極７は、複数本の第１の電極指７ａと、第１のバスバー７ｂとを有する。第１の電極指７ａの一端が、第１のバスバー７ｂに連ねられている。

第２の櫛形電極８は、複数本の第２の電極指８ａと、第２のバスバー８ｂとを有する。第２の電極指８ａの一端が、第２のバスバー８ｂに連ねられている。

複数本の第１の電極指７ａと、複数本の第２の電極指８ａとは、互いに間挿し合っている。第１の電極指７ａは、第２のバスバー８ｂ側に向かって延ばされており、第２の電極指８ａは、第１のバスバー７ｂ側に向かって延ばされている。第１の電極指７ａと第２の電極指８ａとは平行に配置されている。

図２は、弾性波装置１の電極構造を模式的に示す平面図である。弾性波装置１では、ＩＤＴ電極６の弾性波伝搬方向両側に反射器９，１０が設けられている。それによって、１ポート型弾性波共振子が構成されている。

弾性波装置１では、第１の櫛形電極７と第２の櫛形電極８との間に交流電圧を印加することにより弾性波が励振される。この場合、複数本の第１の電極指７ａと複数本の第２の電極指８ａの延びる方向と直交する方向に、弾性波が伝搬する。第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向と直交する方向、すなわち弾性波伝搬方向に見たときに、第１の電極指７ａと第２の電極指８ａとが重なり合っている領域が、交差領域Ｋである。交差領域Ｋは、弾性波を励振させる領域である。この交差領域Ｋは、中央領域Ｃと、第１，第２の電極指７ａ，８ａが延びる方向外側に配置された第１のエッジ領域Ｅ１と、第２のエッジ領域Ｅ２とを有する。第１のエッジ領域Ｅ１は、中央領域Ｃに対して第１のバスバー７ｂ側に位置している。第２のエッジ領域Ｅ２は、中央領域Ｃに対して第２のバスバー８ｂ側に位置している。

ＩＤＴ電極６は、適宜の金属若しくは合金からなる。本実施形態では、Ｔｉ膜／Ａｌ膜／Ｔｉ膜の積層体からなる。

第１のエッジ領域Ｅ１と、第１のバスバー７ｂとの間が、第１のギャップ領域Ｇ１であり、第２のエッジ領域Ｅ２と、第２のバスバー８ｂとの間が、第２のギャップ領域Ｇ２である。

弾性波装置１の特徴は、導電層として、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂが設けられていることにある。第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、圧電層５の第２の主面５ｂ側に設けられている。なお、第２の主面５ｂ側とは、第２の主面５ｂに直接積層されている構成に限定されず、第２の主面５ｂに対して他の層を介して間接的に積層されている構造をも含むものとする。

第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、それぞれ第１及び第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の少なくとも一部と重なっている。さらに、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、それぞれ第１及び第２のバスバー７ｂ，８ｂの少なくとも一部と重なるように配置されている。なお、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは第１，第２のバスバー７ｂ，８ｂに電気的に接続されていない。

図１（ａ）に示すように、第１のエッジ領域Ｅ１側においては、第１の導電層４Ａは、第１のエッジ領域Ｅ１から、第１のバスバー７ｂの下方に至るように設けられている。すなわち、第１の導電層４Ａは、第１のギャップ領域Ｇ１にも至るように設けられている。同様に、第２のエッジ領域Ｅ２側においても、第２の導電層４Ｂが、第２のエッジ領域Ｅ２から、第２のギャップ領域Ｇ２を超え、第２のバスバー８ｂの下方に至るように設けられている。第１の導電層４Ａ、第２の導電層４Ｂは中央領域Ｃには設けられていない。

なお、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、図１（ａ）に示すように、ＩＤＴ電極６の弾性波伝搬方向一端側から他端側に向けて延ばされている。好ましくは、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、弾性波伝搬方向において交差領域Ｋの一端側から他端側までの領域を含むように設けられる。

弾性波装置１では、上記第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂが設けられており、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂの質量付加効果により、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２では、音速が中央領域Ｃに比べて低下する。そして、第１，第２のギャップ領域Ｇ１，Ｇ２の音速は、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の音速よりも高い。そのため、ピストンモードにより横モードを抑制することができる。加えて、上記第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、第１のバスバー７ｂ又は第２のバスバー８ｂと圧電層５を介して重なり合っている。そのため、第１のバスバー７ｂ又は第２のバスバー８ｂと第１の導電層４Ａ又は第２の導電層４Ｂとの間に、容量が形成される。従って、比帯域を小さくすることができる。それを、以下の実施例１及び比較例１の特性を説明することにより明らかにする。

上記第１の実施形態に係る弾性波装置１の実施例１として、以下の弾性波装置を作製した。

支持基板２；Ｓｉ基板２Ａは（１００）面とした。高音速膜２Ｂは、膜厚９００ｎｍの窒化ケイ素膜
低音速膜３；膜厚６００ｎｍの酸化ケイ素膜
第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂ；膜厚６ｎｍのＰｔ膜
圧電層５；膜厚６００ｎｍのＬｉＴａＯ_３膜
ＩＤＴ電極６；Ｔｉ膜／Ａｌ膜／Ｔｉ膜の積層体、膜厚は圧電層５側から順に１２ｎｍ／１４０ｎｍ／１２ｎｍ
交差幅＝４０μｍ
中央領域Ｃの長さ＝３７．６μｍ
第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向の寸法；１．２μｍ
第１のバスバー７ｂ及び第２のバスバー８ｂの面積＝４×１０^－８ｍ^２
第１の導電層４Ａと第１のバスバー７ｂ及び第２の導電層４Ｂと第２のバスバー８ｂが圧電層５を介して重なる面積＝１．５×１０^８ｍ^２
ＩＤＴ電極６における電極指ピッチ＝１μｍ、電極指の対数＝１００対

ＩＤＴ電極６の弾性波伝搬方向には反射器が設けられている（図示せず）。それによって１ポート型の弾性波共振子として、実施例１の弾性波装置を構成した。

比較のために、Ｐｔ膜を、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の下方にのみ配置したことを除いては、実施例１と同様にして、比較例１の弾性波装置を作製した。

なお、設計共振周波数は１９５５ＭＨｚである。

図３から明らかなように、実施例１によれば、比較例１に比べて、比帯域が狭くされている。これは、上記第１及び第２の導電層４Ａ，４Ｂと、第１のバスバー７ｂ又は第２のバスバー８ｂとの間に並列容量が形成されることによると考えられる。従って、弾性波装置１によれば、横モードを抑圧し得るだけでなく、比帯域が狭い弾性波共振子を提供し得ることがわかる。よって、このような弾性波装置を用いて帯域通過型フィルタを構成した場合、フィルタ特性における帯域幅を狭めたり、フィルタ特性の急峻性を高め得ることがわかる。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。

弾性波装置１１では、第１の導電層４Ａの平面形状が弾性波装置１の場合と異なる。すなわち、第１のエッジ領域Ｅ１側においては、第１の導電層４Ａは第１のエッジ領域Ｅ１に設けられており、弾性波伝搬方向に延びる第１の部分４ａと、第１のバスバー７ｂの下方において弾性波伝搬方向に延びる第２の部分４ｂと、交差領域Ｋよりも弾性波伝搬方向外側において、第１の部分４ａと第２の部分４ｂとを連結している連結部分である第３の部分４ｃとを有する。第２のエッジ領域Ｅ２においては、同様の構造を有する第２の導電層４Ｂが設けられている。

このように、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、第１のギャップ領域Ｇ１や第２のギャップ領域Ｇ２の下方に存在せずともよい。

また、弾性波装置１１では、第１の導電層４Ａの第２の部分４ｂの内側端縁は、第１のバスバー７ｂの内側端縁７ｂ１よりも交差領域Ｋに対して第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向外側に位置している。第２のバスバー８ｂの下方においても、第２の導電層４Ｂの第２の部分４ｂの内側端縁は、第２のバスバー８ｂの内側端縁８ｂ１よりも交差領域Ｋに対して第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向外側に位置している。

このように、第１のバスバー７ｂ又は第２のバスバー８ｂと圧電層５を介して重なり合っている導電層部分は、第１のバスバー７ｂや第２のバスバー８ｂの全面の下方に存在せずともよい。

また、第２の部分４ｂは、第１のバスバー７ｂの外側端縁７ｂ２または第２のバスバー８ｂの外側端縁８ｂ２の下方に至るように設けられているが、外側端縁７ｂ２や外側端縁８ｂ２よりも、交差領域Ｋ側に位置していてもよい。

すなわち、導電層は、第１及び第２のバスバーの少なくとも一部に重なるように配置されておれば、第１のバスバーや第２のバスバーとの間に容量を構成することができる。

また、第１及び第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の全てに対して、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂの全領域が圧電層５を介して積層されている必要はなく、第１及び第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の少なくとも一部と重なっておればよい。

図５は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。弾性波装置３１では、ＩＤＴ電極６が、第１の櫛形電極３７と、第２の櫛形電極３８とを有する。第１の櫛形電極３７は、複数本の第１の電極指３７ａと、第１のバスバー３７ｂとを有する。弾性波装置３１では、第１のバスバー３７ｂは、内側に位置している内側バスバー３７ｂ１と、外側に位置している外側バスバー３７ｂ３と、内側バスバー３７ｂ１と外側バスバー３７ｂ３とを連結している連結部３７ｂ２とを有する。なお、内側とは交差領域Ｋ側をいう。弾性波伝搬方向において、連結部３７ｂ２間は、開口部３７ｃとされている。第２の櫛歯電極３８も同様に、複数本の第２の電極指３８ａと、第２のバスバー３８ｂとを有する。第２のバスバー３８ｂも、第１のバスバー３７ｂと同様に、内側バスバー３８ｂ１、外側バスバー３８ｂ３及び連結部３８ｂ２を有する。また、複数の開口部３８ｃが、弾性波伝搬方向に沿って設けられている。

この第１のバスバー３７ｂ及び第２のバスバー３８ｂが上記のように構成されていることを除いては、弾性波装置３１は弾性波装置１と同様に構成されている。このように、本発明においては、第１，第２のバスバーは、内側バスバーと、外側バスバーと、連結部とを有する構成を有していてもよい。その場合においても、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂが設けられていることにより、比帯域を狭くすることができる。

図６は、本発明の第３の実施形態の変形例に係る弾性波装置の平面図である。図６に示すように、本変形例に係る弾性波装置３１Ａでは、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂの交差領域Ｋに対して反対側の端縁が、第１，第２のバスバー３７ｂ，３８ｂの交差領域Ｋに対して、外側の端縁よりも交差領域Ｋ側に位置している。

このように、第１，第２の導電層の交差領域Ｋとは反対側の端縁は、第１，第２のバスバーの外側端縁より内側であってもよい。

図７（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＢ－Ｂ線に沿う部分の断面図である。図８は、図７（ａ）中の、Ｃ－Ｃ線に沿う部分を拡大して示す断面図である。

弾性波装置４１では、第１のバスバー７ｂ側においては、第１の導電層４Ａは、第１のバスバー７ｂと圧電層５を介して重なっており、かつ第１のギャップ領域Ｇ１及び第１のエッジ領域Ｅ１の途中に至る第１の部分４ｄを有する。この第１の部分４ｄに平行に延びるように、第２の部分４ｅが、第２のエッジ領域Ｅ２に設けられている。この第１の部分４ｄと第２の部分４ｅとが、第３の部分４ｆにより連結されている。第３の部分４ｆは、第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向に延ばされており、交差領域Ｋの弾性波伝搬方向外側に位置している。

第２のバスバー８ｂと重なり合っている第２の導電層４Ｂも、同様に、第１の部分４ｄと第２の部分４ｅと第３の部分４ｆとを有する。第２の部分４ｅは、第１のエッジ領域Ｅ１内において、弾性波伝搬方向に延ばされている。

第１の導電層４Ａは、第１のバスバー７ｂに対してスルーホール電極４２により、電気的に接続されている。スルーホール電極４２は、図８に部分拡大断面図で示すように、圧電層５を貫通するように設けられている。第２のバスバー８ｂ側においても、第２のバスバー８ｂが、スルーホール電極４２により、第２の導電層４Ｂに電気的に接続されている。

このように、本発明においては、第１の導電層４Ａが第２のエッジ領域Ｅ２と重なる部分である、第２の部分４ｅをさらに有していてもよく、同様に、第２の導電層４Ｂが第１のエッジ領域Ｅ１と重なる部分をさらに有していてもよい。

なお、第１のエッジ領域Ｅ１においては、第１の導電層４Ａの第１の部分４ｄと、第２の導電層４Ｂの第２の部分４ｅとは、弾性波伝搬方向と直交する方向において隔てられている。

同様に、第１の導電層４Ａの第２の部分４ｅと、第２の導電層４Ｂの第１の部分４ｄとは、第２のエッジ領域Ｅ２において、隔てられている。

上記のように、第２の部分４ｅが、第１の導電層４Ａ及び第２の導電層４Ｂに設けられている場合、容量のさらなる付加により、比帯域をより一層効果的に狭めることができる。

上記第４の実施形態の弾性波装置として、実施例２の弾性波装置を構成した。

実施例２の弾性波装置と、前述した比較例１の弾性波装置のインピーダンス－周波数特性を図９に示す。

図９から明らかなように、比較例１に比べ、実施例２によれば、比帯域を十分に小さくし得ることがわかる。

図１０は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。第５の実施形態の弾性波装置５１では、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂの第１の部分４ｄの幅、すなわち、第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向に沿う寸法が、弾性波装置４１の場合よりも細くされている。図４に示した弾性波装置１１と同様に、第１の部分４ｄの幅が、第１のバスバー７ｂや第２のバスバー８ｂの幅よりも狭くされている。このように、第１の部分４ｄの幅は、第１，第２の電極指７ａ，８ａの延びる方向において、第１のバスバー７ｂ又は第２のバスバー８ｂの全領域と重なる必要はない。第１のバスバー７ｂの内側端縁７ｂ１や第２のバスバー８ｂの内側端縁８ｂ１よりも、交差領域Ｋに対して外側に第１及び第２の導電層４Ａ，４Ｂの第１の部分４ｄが位置していてもよい。また、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂの第１の部分４ｄの外側端縁についても、第１のバスバー７ｂの外側端縁７ｂ２や、第２のバスバー８ｂの外側端縁８ｂ２よりも内側に位置していてもよい。

弾性波装置５１は、その他の点では、弾性波装置４１と同様に構成されている。従って、本実施形態においても、比帯域を効果的に狭めることができる。

図１１は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図１２は、第７の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置６１では、第１のバスバー７ｂ及び第２のバスバー８ｂが、それぞれ、スルーホール電極４２を介して第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂと電気的に接続されている。その他の構成は、弾性波装置６１は、第１の実施形態の弾性波装置１と同様に構成されている。

このように、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の電極構造を有する場合においても、第１，第２の導電層４Ａ，４Ｂは、第１のバスバー７ｂ又は第２のバスバー８ｂに電気的に接続されていてもよい。この場合においても、第１のエッジ領域Ｅ１においては、第１の導電層４Ａと第２の電極指８ａとの間で容量が形成される。また、第２のエッジ領域Ｅ２においては、第２の導電層４Ｂと第１の電極指７ａとの間で容量が形成されることになる。従って、弾性波装置６１においても、比帯域を狭めることができる。

図１（ｂ）では、支持基板２はＳｉ基板２Ａ上に、高音速膜２Ｂを積層した構造を有していた。もっとも、支持基板２を高音速材料で構成した場合、図１２に示す第７の実施形態のように、高音速膜を省略することができる。

弾性波装置７１では、支持基板２が高音速材料からなる高音速支持基板である。そのため高音速膜が省略されていることを除いては、図１（ｂ）に示した弾性波装置１と同様である。

図１３は、本発明の第８の実施形態に係る弾性波装置を説明するための正面断面図である。図１３では、第１の実施形態についての、図１（ｂ）と同じ部分が示されている。弾性波装置８１が、弾性波装置１と異なるところは、第１の導電層４Ａが、圧電層５の第２の主面５ｂに直接接触しておらず、低音速膜３と支持基板２との間に積層されていることにある。このように、第１の導電層４Ａは、圧電層５に間接的に積層されていてもよい。その他の構成は、弾性波装置８１は、弾性波装置１と同様である。

本発明においては、導電層は、上記のように、圧電層に対して間接的に積層されていてもよい。その場合であっても、並列容量の付加により、比帯域を効果的に狭めることができる。

図１４は、本発明の第９の実施形態としてのラダー型フィルタの回路図である。ラダー型フィルタ９１では、入力端ＩＮと、出力端ＯＵＴとを結ぶ直列腕において、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４が、互いに直列に接続されている。そして、直列腕とグラウンド電位とを結ぶ３つの並列腕に、それぞれ、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３が接続されている。

ラダー型フィルタ９１では、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４は、図１（ａ）に示した弾性波装置１と同様の構造を有する。これに対して、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３は、図１５に示す構造を有する。図１５は、上記ラダー型フィルタに用いられている並列腕共振子を説明するための平面断面図である。

弾性波装置９２では、前述した比較例１と同様に、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２において、圧電層５の下方に質量付加膜９３，９３が設けられている。質量付加膜９３は、Ｐｔ膜からなる。

上記直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３の設計パラメータは、上記構造の相違を別として、同様とした。すなわち、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４は実施例１と同様に構成した。並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３は、上記のようになるところを除いては実施例１と同様にした。

図１６は、上記直列腕共振子及び並列腕共振子のインピーダンス－周波数特性を示す。図１６から明らかなように、並列腕共振子に比べて、直列腕共振子は本発明の弾性波装置により構成されているため、比帯域が狭められている。

ラダー型フィルタ９１では、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４が本発明に従って構成された弾性波装置であるため、直列腕共振子における比帯域幅を狭めることができる。そのため、通過帯域高域側の急峻性を高めることができる。

なお、好ましくは、本発明のラダー型フィルタでは、複数の直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記複数の直列腕共振子のうち最も共振周波数が低い共振子が、本発明に従って構成された弾性波装置である。

１…弾性波装置
２…支持基板
２Ａ…Ｓｉ基板
２Ｂ…高音速膜
３…低音速膜
４Ａ，４Ｂ…第１，第２の導電層
４ａ，４ｄ…第１の部分
４ｂ，４ｅ…第２の部分
４ｃ，４ｆ…第３の部分
５…圧電層
５ａ，５ｂ…第１，第２の主面
６…ＩＤＴ電極
７…第１の櫛形電極
７ａ…第１の電極指
７ｂ…第１のバスバー
７ｂ１…内側端縁
７ｂ２…外側端縁
８…第２の櫛形電極
８ａ…第２の電極指
８ｂ…第２のバスバー
８ｂ１…内側端縁
８ｂ２…外側端縁
９，１０…反射器
１１，３１，３１Ａ，４１，５１，６１，７１，８１，９２…弾性波装置
３７…第１の櫛形電極
３７ａ…第１の電極指
３７ｂ…第１のバスバー
３７ｂ１…内側バスバー
３７ｂ２…連結部
３７ｂ３…外側バスバー
３７ｃ…開口部
３８…第２の櫛形電極
３８ｂ…第２のバスバー
３８ｂ１…内側バスバー
３８ｂ２…連結部
３８ｂ３…外側バスバー
３８ｃ…開口部
４２…スルーホール電極
９１…ラダー型フィルタ
９３…質量付加膜
Ｋ…交差領域
Ｃ…中央領域
Ｅ１，Ｅ２…第１，第２のエッジ領域
Ｇ１，Ｇ２…第１，第２のギャップ領域
Ｐ１～Ｐ３…並列腕共振子
Ｓ１～Ｓ４…直列腕共振子

Claims (13)

1. 支持基板と、
   前記支持基板上に直接又は間接に積層されており、対向し合う第１及び第２の主面を有し、前記第２の主面側が前記支持基板側に位置している圧電層と、
   前記圧電層の前記第１の主面上に設けられたＩＤＴ電極と、
   を備え、
   前記ＩＤＴ電極が、複数本の第１の電極指と第１のバスバーとを有する第１の櫛形電極と、前記複数本の第１の電極指と間挿し合う複数本の第２の電極指と第２のバスバーとを有する第２の櫛形電極とを有し、
   前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、前記第１及び第２の電極指と直交する方向において重なり合っている領域が交差領域であり、前記交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１及び第２の電極指の延びる方向外側であって、前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第１及び第２の電極指の延びる方向外側であって、前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１のバスバーと前記第１のエッジ領域との間が第１のギャップ領域であり、前記第２のバスバーと前記第２のエッジ領域との間が第２のギャップ領域であり、
   前記圧電層の前記第２の主面側に設けられており、平面視において、前記第１及び第２のエッジ領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第１及び第２のバスバーの少なくとも一部と重なるように配置された導電層をさらに備え、前記導電層が、前記第１のバスバーの少なくとも一部に重なる部分と、前記第１のエッジ領域と重なる部分を有する第１の導電層と、
   前記第２のバスバーの少なくとも一部に重なる部分と、前記第２のエッジ領域と重なる部分を有し、前記第１の導電層と電気的に接続されていない第２の導電層とを含む、弾性波装置。
2. 支持基板と、
   前記支持基板上に直接又は間接に積層されており、対向し合う第１及び第２の主面を有し、前記第２の主面側が前記支持基板側に位置している圧電層と、
   前記圧電層の前記第１の主面上に設けられたＩＤＴ電極と、
   を備え、
   前記ＩＤＴ電極が、複数本の第１の電極指と第１のバスバーとを有する第１の櫛形電極と、前記複数本の第１の電極指と間挿し合う複数本の第２の電極指と第２のバスバーとを有する第２の櫛形電極とを有し、
   前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、前記第１及び第２の電極指と直交する方向において重なり合っている領域が交差領域であり、前記交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１及び第２の電極指の延びる方向外側であって、前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第１及び第２の電極指の延びる方向外側であって、前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１のバスバーと前記第１のエッジ領域との間が第１のギャップ領域であり、前記第２のバスバーと前記第２のエッジ領域との間が第２のギャップ領域であり、
   前記圧電層の前記第２の主面側に設けられており、平面視において、前記第１及び第２のエッジ領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第１及び第２のバスバーの少なくとも一部と重なるように配置された導電層をさらに備え、前記導電層が、前記第１のバスバー又は前記第２のバスバーの少なくとも一方に電気的に接続されている、弾性波装置。
3. 前記導電層が、前記第１のバスバーの少なくとも一部に重なる部分と、前記第１のエッジ領域と重なる部分を有する第１の導電層と、
   前記第２のバスバーの少なくとも一部に重なる部分と、前記第２のエッジ領域と重なる部分を有する第２の導電層とを含む、請求項２に記載の弾性波装置。
4. 前記第１の導電層が、前記第２のエッジ領域と重なる部分をさらに有し、
   前記第２の導電層が、前記第１のエッジ領域と重なる部分をさらに有する、請求項１または３に記載の弾性波装置。
5. 前記第１の導電層が、平面視において前記第１のギャップ領域と重なる部分をさらに有し、
   前記第２の導電層が、平面視において前記第２のギャップ領域と重なる部分をさらに有する、請求項１，３及び４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
6. 前記導電層が、前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーに電気的に接続されていない、請求項１に記載の弾性波装置。
7. 前記圧電層と前記支持基板との間に積層された中間層をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
8. 前記導電層が、前記圧電層の前記第２の主面に積層されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
9. 前記導電層が、前記中間層内及び前記中間層と前記支持基板との間の界面の一方に設けられている、請求項７に記載の弾性波装置。
10. 前記中間層が、伝搬するバルク波の音速が前記圧電層を伝搬するバルク波の音速よりも低い低音速材料からなる低音速膜を有する、請求項９に記載の弾性波装置。
11. 前記支持基板が、Ｓｉ基板と、前記Ｓｉ基板上に積層されており、伝搬するバルク波の音速が前記圧電層を伝搬する弾性波の音速よりも高い高音速材料からなる高音速膜とを有する、請求項１０に記載の弾性波装置。
12. 少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記直列腕共振子の少なくとも１つが、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置である、ラダー型フィルタ。
13. 複数の直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記複数の直列腕共振子のうち最も共振周波数が低い共振子が、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置である、ラダー型フィルタ。

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