CN1841927A - 弹性表面波共振子、弹性表面波滤波器以及弹性表面波双工器以及通信装置 - Google Patents

Abstract

一种弹性表面波共振子，在其压电基板(19)上，具备有：IDT电极(1)；反射器电极(2)，其与该IDT电极(1)的弹性表面波的主传导方向(F)的两端邻接配置；以及辅助反射器电极(3)，其位于将所述IDT电极(1)的汇流电极(12a)假设延长后的直线上，且在所述反射器电极(2)的外侧的四处的位置上，使反复电极(14b)的反复方向(G)朝向所述IDT电极(1)，被倾斜配置。

Description

弹性表面波共振子、弹性表面波滤波器以及弹性表面波双工器 以及通信装置

技术领域

本发明涉及改善了Q的弹性表面波共振子(Surface Acoustic WaveResonator)，改善了插入损失的弹性表面波滤波器(Surface AcousticWave Filter)，同时改善了隔绝(isolation)特性和插入损失及耐电性的弹性表面波双工器(Surface Acoustic Wave Duplexer)，以及使用这些弹性表面波滤波器、弹性表面波双工器和弹性表面波共振子的通信装置。

将这样的弹性表面波共振子、弹性表面波滤波器、弹性表面波双工器总称为“弹性表面波元件”。弹性表面波元件被广泛地应用于移动通信领域，例如用作手机的RF段及IF段的滤波器。

背景技术

近年，作为利用电波的电子仪器的滤波器、延迟线、振荡器等组成元件，常采用小型、轻量、隔断性能灵敏的弹性表面波元件。

作为弹性表面波元件的一种，公知有将多个1端子对构成的弹性表面波共振子，直接并列成梯子(ladder)形状连接的梯子形弹性表面波滤波器。

通常，由1端子对构成的弹性表面波共振子，如图32所示，由包含汇流电极12a和电极指13的IDT(InterDigital Transducer)电极1，和位于由IDT电极1激发出的弹性表面波的主要传播方向的电极指反复方向的两侧的与IDT电极1邻接配置的反射器电极2组成。

由于梯子形弹性表面波滤波器实现了小型化，并且在通频带内损失少，通频带外衰减迅速，所以作为手机等的RF频带的滤波器得到广泛的应用。

通过在发射和接收两侧使用2个这样的梯形弹性表面波滤波器，可以构成天线双工器(duplexer)。

所谓双工器是具有将发射侧的频带(如低频侧频带)信号和接收侧的频带(如高频侧频带)信号分开功能的高频部件。

通常加在双工器的发射用滤波器上的功率超过1W，但构成发射用滤波器的弹性表面波共振子的IDT电极激发出的弹性表面波不能完全封闭在弹性表面波共振子内，泄漏到弹性表面波共振子外传导到压电基板上，被构成接收用滤波器的弹性表面波共振子的IDT电极接收。因为这些泄漏的弹性表面波又被转换成电子信号，导致从发射用滤波器的输入端子向天线端子传输的信号的一部分泄漏到发射用滤波器内，从而造成接收信号的S/N比(信噪比)恶化。将此从发射用滤波器的输入端子向接收用滤波器的泄漏电力比称为“隔绝(isolation)”

近年，通信系统不但对规格的要求愈发严格，也迫切渴求隔绝性能优良的(泄漏电力比小)的双工器。

另外，由于随着通信设备的进一步的高性能化，构成通信设备的部件个数增加，因此经常存在对元件的小型化要求。

这里对弹性表面波泄漏到弹性表面波共振子外部的原因进行说明。

被IDT电极激发出的弹性表面波，大概朝与电极指的纵长方向直交的方向传播，将此方向称作主传播方向。如果电极指是沿纵长方向呈具有无限长度的理想状态的话，只向主传播方向传播的弹性表面波被激发，但现实中的元件具有有限的尺寸，因此实际被激发的弹性表面波包含从主传播方向逸出的成分。

现有的弹性表面波共振子如图32所示，IDT电极1的两端的反射器电极2的纵长方向的长度，因为形成与IDT电极1纵长方向的大致相同的尺寸，所以反射器电极2不能对从主传播方向上逸出的成分进行高效的反射，导致从主传播方向上逸出的成分泄漏到弹性表面波共振子的外部。

另外，被IDT电极1激发的弹性表面波，含有多个频率成分，但由于通常反射器电极2为了使被IDT电极1激发的频率成分中的某个频率的反射效率变为最好，对反复电极(也叫作栅电极)的周期进行设计，其它频率的弹性表面波不能被反射器高效率地反射，而泄漏到弹性表面波共振子的外部。

另外，弹性表面波共振子内的主传播路线上的存在的传播模式和汇流电极12a里存在的传播模式能够结合的情况下，电极指交叉部位上被激发的弹性表面波泄漏向汇流电极12a，由于汇流电极12a的顶端没有封闭弹性表面波的结构，于是表面波就从汇流电极的端部泄漏到共振子外部(例如，参考J.V.Knuuttila，J.Koskela，P.T.Tikka，and M.M.Salomaa，1999IEEE Ultrasonics Sympo.，P83)。

如此这般泄漏到弹性表面波共振子外部的弹性表面波，引起上述这样的问题。对于双工器来说以前这样的泄漏没有被当作问题，但由于近年来对性能的严格要求而成为问题。

(特许文献1)实开平6-9229号公报

(非特许文献1)松田聪、斋藤康之、川内治、宫本晶规，《弹性波观测对SAW弹性表面波元件特性的改善》，第33次EM专题讨论会预稿集，2004年5月20日，P.77-82

→J.Tsutsumi，S.Inoue，and Y.Iwamoto，”Extremly Low-Loss SAWFilter and Its Application to Antenna Duplexer for The 1.9GHz PCSFull-Band”，Proc.IEEE International Frequency Control Sympo.pp.861-867，(2003)

(非特许文献2)J.V.Knuuttila，J.Koskela，P.T.Tikka，andM.M.Salomaa，1999 IEEE Ultrasonics Sympo.，P83

发明内容

本发明的目的，就是通过防止弹性表面波泄漏到弹性表面波共振子外部，实现具有高Q的弹性表面波共振子。

另外，本发明的目的在于，通过使用本发明的弹性表面波共振子，实现小型化且插入损失低的弹性表面波滤波器。

另外，本发明的目的在于，通过使用本发明的弹性表面波共振子，实现小型化、且隔绝特性优良、插入损失低，以及耐电性优良的弹性表面波双工器。

另外，本发明的目的在于，通过使用本发明的弹性表面波共振子和弹性表面波滤波器以及弹性表面波双工器，提供低耗电、通话品质良好的通信装置。

本发明的弹性表面波共振子，具有压电基板，和形成在所述压电基板上，具有汇流电极IDT电极，和形成在所述压电基板上，与所述IDT电极的弹性表面波的主传导方向的两端邻接而配置的反射器电极，和形成在所述压电基板上，具有被反复形成的电极，在所述反射器电极的外侧的位置，被配置在所述IDT电极的汇流电极的假设延长直线上的辅助反射器电极。

根据此构造的弹性表面波共振子，通过所述辅助反射器电极使向所述IDT电极的弹性表面波的主传播方向以外的方向泄漏的弹性表面波，和从所述汇流电极泄漏的弹性表面波反射，因为能够封闭于所述的弹性表面波共振子内部，能够实现弹性表面波泄漏少、高Q的弹性表面波共振子。

所述辅助反射器电极，优选形成为所述被反复形成的电极的反复方向(图1、图11所示的G)，与所述IDT电极相对。

特别是优选为所述辅助反射器电极的被反复形成的电极的反复方向和所述IDT电极的电极指的反复方向形成的角度θ超过0度，低于20度。

另外，所述每个IDT电极的辅助反射器电极的数量不被限定，例如也可以配置在所述反射器电极的斜外侧的四处的位置上。

还有，所述辅助反射器电极也可以是具有2个汇流电极，上述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的两个端部被连接在所述汇流电极上，形成所谓的梯子形电极。

另外，所述辅助反射器电极，也可以是所述的被反复形成的电极的一个端部具有在电特性上被开放的形状的梳齿型的电极。

另外，所述辅助反射器电极，也可以是所述的被反复形成的电极的两个端部具有在电特性上被开放的电极

另外，所述辅助反射器电极，也可以是具有2个汇流电极，具有使从所述汇流电极起在大致直角方向上延伸的电极指啮合的形状的IDT电极。

另外，在所述构成中，可以将辅助反射器电极的间距设为与反射器电极的间距不同。这样，可以使所述辅助反射器电极在与所述反射器电极不同的波长下，设计将反射效率提高，能够显著抑制弹性表面波向弹性表面波共振子外侧的泄漏。

另外，根据本发明的弹性表面波共振子，可以将所述辅助反射器电极的间距设为和所述IDT电极的间距不同。所谓“间距”，是指一个的电极指和其相邻的电极指的中心间距。如此这般，能够使抑制辅助反射器电极与IDT电极之间发生的不要的共振成为可能，能够获得寄生共振少的弹性表面波共振子。

另外，通过在所述反射器电极外侧的2个辅助反射器电极之间，形成第二辅助反射器电极，可以将所述反射器电极未能完全反射的表面波反射回去，封闭于弹性表面波共振子内部，这样就可以实现弹性表面波的泄漏少的高Q的弹性表面波共振子。

还有，还可以把所述第二辅助反射器电极和辅助反射器电极连成一体，就能够进一步反射所述第二辅助反射器电极和所述辅助反射器电极之间遗漏的弹性表面波，将其封闭于弹性表面波共振子内部，从而得到更加高Q的共振子。另外，因为可以使所述第二辅助反射器电极与所述辅助反射器电极的电位相等，所以能够防止由于压电基板具有的焦电性，在电位相异部分之间有发生可能的电火花引起的细微电极的破坏，且能够获得高Q的弹性表面波共振子。

另外，根据使用了本发明的弹性表面波共振子的弹性表面波滤波器，由于具备了高Q的弹性表面波共振子，另外，因为能够防止从发射用滤波器泄漏的弹性表面波在接受用滤波器的结合，所以能够将发射用滤波器和接收用滤波器实装在一个压电基板上，使弹性表面波滤波器能够实现小型化，并且减少插入损失。

另外，根据使用了本发明的弹性表面波共振子的弹性表面波双工器，由于在压电基板上具备发射用滤波器区域和接收用滤波器区域，通过将所述弹性表面波共振子设置在所述发射区域或所述接收区域的至少一个上，可以获得小型化，并且具有优良的隔绝特性，插入损失小、耐电力性能优良的弹性表面波双工器。

而且，根据具备了本发明的弹性表面波双工器的通信装置，由于降低了滤波器的插入损失，可以使获得相同的输出功率时所需的输入功率减少，能够降低功率放大器的电力消耗，所以使抑制消耗电力的通信装置得以实现。另外，因为此弹性表面波双工器的小型化，能够保障其它部件的装配面积，从而实现高性能的通信装置。而且因为具有很高的隔绝特性，能够获得高的通话质量。

本发明中的上述以及其它的优点、特征及效果，参照附图并在其后所述的实施方式的说明中予以明确。

附图说明

图1是本发明的弹性表面波共振子的实施方式的俯视图。

图2是本发明的弹性表面波元件的一例的弹性表面波双工器的俯视略图。

图3是一个端部呈电特性开放的辅助反射器电极的模式图。

图4是两个端部呈电特性开放的辅助反射器电极的模式图。

图5是本发明的弹性表面波共振子的其它实施方式的示意图。

图6是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图7是发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图8是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图9是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图10是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图11是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图12是本发明的弹性表面波元件一例的弹性表面波双工器的俯视略图。

图13是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图14是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图15是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图16是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图17是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图18是本发明的弹性表面波共振子的另外的其它实施方式的示意图。

图19是现有的弹性表面波双工器的俯视略图。

图20是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的隔绝特性的曲线图。

图21是用以说明本发明的效果的弹性表面波共振子的阻抗特性的曲线图。

图22是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波共振子的反共振阻值的曲线图。

图23是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的通频带特性的曲线图。

图24是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的隔绝特性的曲线图。

图25是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的隔绝特性的曲线图。

图26是表示用以说明本发明的效果的弹性表面波共振子的阻抗特性的曲线图。

图27是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波共振子的反共振阻值的曲线图。

图28是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的通频带特性的曲线图。

图29是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的隔绝特性的曲线图。

图30是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的隔绝特性的曲线图。

图31是表示本发明的实施例中制作的弹性表面波双工器的隔绝特性的曲线图。

图32是表示现有的弹性表面波共振子的俯视图。

具体实施方式

以下，对本发明的弹性表面波元件的实施例，参照图表进行详细说明。并在图纸上同样的位置上标注相同的符号。另外，对各电极的大小和电极间的距离等，或者电极指的根数及间隔等，由于是为了进行说明而模式性地予以图示，所以不限定于图上所示。

图1所示为弹性表面波共振子的俯视图。

此弹性表面波共振子，是在压电基板(参照图2的“19”)的一个主面上形成由金属薄膜组成的多个电极的元件，被形成的电极为IDT电极1，反射器电极2以及辅助反射器电极3等。

IDT电极1，具有电极指13，其与弹性表面波的主传播方向F平行延伸的2个汇流电极12a以及从各个汇流电极12a起向内侧方向成直角延伸而形成，且互相啮合。

反射器电极2，被邻接设置在IDT电极1的主传播方向F的两端上。反射器电极2，具有平行延伸的2个汇流电极12b，和从各个汇流电极12b向内侧方向呈直角延伸形成的栅电极14a。栅电极14a，与相对的汇流电极12b相接，是短路点，与相对的汇流电极12b不相接的电极指13相异。

辅助反射器电极3，在与反射器电极2的IDT电极1不邻接的一侧，即反射器电极2的外侧的四个位置上配置有4个。这四个位置，位于将IDT电极1的2个汇流电极12a各自假设延长后的直线H上。辅助反射器电极3也和反射器电极2一样，具备了被短路的栅电极14b。

还有，辅助反射器电极3的设置位置不限于反射器电极2的外侧的四个位置。也可以仅设置在所述四个位置中的一个上，也可以设置在两个或三个位置上。即使设置在一～三个位置上，也可以防止弹性表面波向外部泄漏，使本发明提高Q的效果得以实现。

辅助反射器电极3，都是为了使栅电极14b的反复方向(以下称为“辅助反射器电极3的方向G”)朝向IDT电极1而被倾斜配置。即从IDT电极1来看，4个辅助反射器电极3都被配置在向各自的外侧扩展的方向上。其倾斜角在图中用θ表示。

在没有辅助反射器电极3的现有的构造(图32)中，也存在从反射器电极2向外部泄漏的弹性表面波。这是因为由于反射器电极2是由单一的电极间距构成，能够被此间距反射的波长以外的弹性表面波就会泄漏。

另外，还有从IDT电极1的汇流电极12a泄漏弹性表面波的情况。当泄漏出的弹性表面波与从反射器电极9的汇流电极12b的传播模式相结合时，结果导致弹性表面波从汇流电极12b的端部泄漏出。

因此，通过如图1所示形成辅助反射器电极3，可以使从主传播方向F朝向斜向θ角方向泄漏的弹性表面波反射，减少能量的泄漏。

于是，能够进一步提高弹性表面波共振子的Q值，并获得改善弹性表面波滤波器的插入损失、改善弹性表面波双工器的隔绝性能等效果。

图2是把使用了图1的构造的弹性表面波共振子的发射用滤波器和接收滤波器形成在同一压电基板19上的弹性表面波双工器的表面模式图。图2中，上半部分表示发射用滤波器，下半部分表示接收用滤波器。

从发射用滤波器的输入端子15输入的信号，通过被组合成梯子形的3个直列弹性表面波共振子和2个并列弹性表面波共振子后，从输出端子16输出。

另外，从接收用滤波器的输入端子17输入的信号，通过梯子形交互组合的2个直列弹性表面波共振子和3个并列的弹性表面波共振子后从输出端子18输出。

另外，在发射侧及接收用滤波器的各自的弹性表面波共振子上，被附加由所述辅助反射器电极3，形成减少从主传播方向斜向泄漏的弹性表面波的结构。

另，压电基板19上设置了环状电极14，但此环状电极14是用来把压电基板19用倒装片式方法装在实装基板(未图示)上空气密封用的。实验证明，可知即使存在此环状电极14，也几乎无法防止从弹性表面波共振子泄露的表面波的传播。

在图2的构造中，特别是构成发射用滤波器的弹性表面波共振子中的直列弹性表面波共振子上，使用本发明的构成就会提高效果。

这是因为，被施加在发射用滤波器上的强电信号会穿透直列弹性表面波共振子，但通过本发明可以将此时激发出的高强度的表面波有效地进行封闭。

另一方面，在接收用滤波器的共振子上使用本发明的弹性表面波共振子的情况下，从发射用滤波器的直列弹性表面波共振子泄漏的弹性表面波，被用于接收用滤波器的并列弹性表面波共振子的辅助反射器电极3反射。结果导致构成接收用滤波器的并列弹性表面波共振子的IDT电极1上接收变得困难，有改善隔绝性能的效果。

还有，可以使辅助反射器电极3的栅电极14b的间距与反射器电极2的栅电极14a的间距不同。

例如，通过使发射用滤波器上使用的弹性表面波共振子的辅助反射器电极3的栅电极14b的间距，与接收用滤波器上使用的弹性表面波共振子的IDT电极1的电极指13的间距配合，可以使接收频带的隔绝特性提高。理由是，反射器电极2没能完全反射的接收频带的波长的弹性表面波被辅助反射器电极3所反射，被封闭在发射用滤波器的弹性表面波共振子内，于是接收频带的弹性表面波不会出现泄漏。

而且，在辅助反射器电极3的栅电极14b上，也可以由多个不同的间距混合构成。这样就不限于特定的频带，可以在更广的频带上对从弹性表面波元件泄漏的表面波加以抑制，从而提高弹性表面波共振子的Q。这种情况下，多个间距的空间排列方式并不特别重要，可以自由设定。

另外，图1等中的所述的IDT电极1，表示了在与一边的汇流电极12a上形成的电极指13的顶端相对的部位的另一边的汇流电极12a上形成短模拟电极8的情况，如此这般，因为能够使主传播路线的传播模式与汇流电极的传播模式难以结合，所以可以减少从弹性表面波共振子的主传播路线通过汇流电极向外部泄漏的弹性表面波，能够提高弹性表面共振子的Q。而且使用这样的弹性表面波共振子构成滤波器之时，能够制成插入损失低的滤波器，而且在同一基板上设置了发射用滤波器领域和接收用滤波器领域而构成的双工器的隔绝特性也更高。

还有，图1等中作为辅助反射器电极3的构造，使用了使栅电极14在两个端部进行电短路的梯子形电极(短路反射器)，但不限定于这种形式，例如即使将两个端部或者一个端部作成电特性开放的形状(开放反射器)，同样可以提高其隔绝特性。

图3所示为对一个端部进行电特性开放的开放反射器的例子，图4所示为对两个端部进行电特性开放的开放反射器的例子。

此外，辅助反射器电极3的形状，也可以是像IDT电极一样电极指交互啮合(IDT型反射器)的形状。此构造将在后面运用图纸进行详细说明。

还有，辅助反射器电极3的形状，不由直线形状的电极指构成的栅电极构成，而是由具有一定曲率的弧形、或者卷曲、或者弯曲的形状，又或者是梯形等形状构成的栅电极所构成。这样以来，可以在广泛的角度范围内反射泄漏的弹性表面波，从而能够获得更大的提高共振子的Q值，改善滤波器的插入损失，改善双工器的隔绝性能等效果。

本发明的弹性表面波共振子中，作为压电基板的材料可以使用钽酸锂单晶、铌酸锂单晶或四硼酸锂单晶等。

另外，对于IDT电极反射器电极以及辅助反射器电极，可以使用铝、铝合金、铜、铜合金、金、金合金、钽、钽合金或者由这些材料成层的层叠膜，以及由这些材料与钛、铬等材料组成的层或层叠膜，作为这些层叠膜的成膜方法，可以使用喷镀或者电子束蒸镀等方法。

作为IDT电极反射器电极以及辅助反射器电极的制定模式(patterning)，一般在电极膜成膜后进行光蚀刻，然后进行活性离子腐蚀(Reactive Ion Etching)或湿蚀刻。或者是在电极膜成膜前，在压电基板上涂上光敏胶进行光刻法形成希望的IDT电极和反射器电极等的形状之后，用上述铝等材料组成的单层膜或层叠膜成膜，其后也可以进行用抗蚀剂将在不需要的部分上成膜的单层膜和层叠膜逐个除掉的去除工序。

以下，对形成在压电基板上的弹性表面波共振子的电极形状的变形例进行说明。

如图5所示，也可以在与反射器电极2的IDT电极1的相反侧邻接的位置上，配置具有栅电极14c的第二辅助反射器电极4。

因为第二辅助反射器电极4，沿与IDT电极1的电极指基本垂直的方向，即前述的弹性表面波的主传播方向F上传播，能够使不能完全被第一反射器电极2反射的弹性表面波反射。

第二辅助反射器电极4的栅电极14c的间距，最好和反射器电极2的栅电极14a的间距不同，如此这般，可以使反射器电极2没能反射的弹性表面波高效地反射。

还有，图5中将第二辅助反射器电极4表示为由汇流电极和栅电极组成的梯子形电极(短路反射器)，但即使是由汇流电极和电极指组成的IDT电极(IDT型反射器)，也可以仅由栅电极(开放反射器)组成。

另外，此第二辅助反射器电极4的栅电极14c上使多个不同间距混合构成亦可。如此，不仅在特定的频带，在更广泛的频带上能够抑制从弹性表面波共振子泄漏的弹性表面波，从而提高弹性表面共振子的Q值。这种情况下，多个间距的空间排列并不重要，可以自由设定。

此外，如图6所示，也可以将相互邻接的辅助反射器电极3和第二辅助反射器电极4用连接部分5连接形成一体。如此，因为可以使辅助反射器电极3和第二辅助反射器电极4的电位相等，所以由于压电基板具有的焦电性，可以防止不同电位的部分之间发生的放电所引起的对细微电极的破坏，而且可以实现具有高Q的弹性表面波共振子。

另外，将辅助反射器电极3和第二辅助反射器电极4连接形成一体的情况下，连接的构造可以各式各样。例如图6所示那样也可以将原本在图5上相对存在的部分原样延长后进行连接。

还有，如图7所示，也可以将辅助反射器电极3的栅电极14b和第二辅助反射器电极4的栅电极14c延长后形成一体。此时，设置为了使栅电极短路的反射器汇流电极15亦可，如图8所示那样不设置亦可。

另外，如图9所示，也可以作成在相当于辅助反射器电极3和第二辅助反射器电极4之间的领域里设置栅电极14d的构造。通过使用这样的构造，可以使从辅助反射器电极3和第二辅助反射器电极4之间泄漏的表面波进行更好的反射，能够使其封闭于弹性表面波共振子内部，从而获得更高Q的弹性表面波共振子。

在以上的构造中，特别是图7所示的构造和图9所示的构造，因为可以设置最合适的栅电极间距，所以对各个方向都有利。

另外，第二辅助反射器电极4的形状，不由直线形状的电极指构成的栅电极构成，而是由具有一定曲率的弧形、或者卷曲、或者弯曲的形状，又或者是梯形等形状构成的栅电极所构成。如此，可以在广泛的角度范围反射泄漏的弹性表面波，从而能够达到更好地提高弹性表面波共振子的Q值，改善滤波器的插入损失，改善双工器的隔绝性能等效果。

还有，如图10所示，代替图1所示的具有长方体外形的反射器电极2，也可以使用使反射器电极的汇流电极12b向IDT电极1倾斜，并使反射器电极的栅电极14a的端部屈曲的形状的反射器电极2’。

此外，图10中所示的反射器电极2’为屈曲的形状，也可以是平滑弯曲的形状。

通过形成这样的屈曲的或弯曲的形状，从IDT电极1向弹性表面波的主传播方向以外的方向泄漏的弹性表面波就能够被屈曲或弯曲形状的反射器电极2’反射，能够获得更好的效果。

图11所示为代替了图1中的辅助反射器电极3，配置了具有汇流电极12c及电极指13b，且使电极指13b交互啮合的IDT型辅助反射器电极3’的例子的平面图。

这些IDT型辅助反射器电极3’被配置的四处位置处在IDT电极1的汇流电极12a的假想延长线上。

每个IDT型辅助反射器电极3’都被以各个IDT型辅助反射器电极3’的反复方向(以下称为“IDT型辅助反射器电极3’的方向”)G朝向IDT电极而倾斜配置。

还有，因为IDT型辅助反射器电极3’上没有连接信号线，所以其自身不会激发出弹性表面波。

将此图11所示的用多个弹性表面波共振子制作的2个梯子形滤波器形成在压电基板19上，可以构成本发明的弹性表面波元件之弹性表面波双工器。此构造如图12所示，不同的只是配置IDT型辅助反射器电极3’用来代替图1中的辅助反射器电极3。

还有，也可以使IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b的间距和反射器电极2的汇流电极14a的间距相异。这样的话，就能够将IDT型辅助反射器电极3’设计为在与反射器电极2不同波长下提高其反射效果，所以即使存在反射器电极2不能反射的波长的弹性表面波，也能够由IDT型辅助反射器电极3’进行有效反射，所以能够更加抑制弹性表面波向弹性表面波共振子的外侧的泄漏。

另外，也可以使IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b的间距和IDT电极1的电极指13a的间距不同，这样控制IDT型辅助反射器电极3’和IDT电极1之间发生的不需要的共振成为可能，能够获得杂波少的弹性表面波共振子。

另外，图12的双工器的情况，如果让用于发射用滤波器的弹性表面波元件的IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b的间距，与用于接收用滤波器的弹性表面波共振子的IDT电极1的电极指13a的间距相同的话，能够提高接收频带里的隔绝性能。其原因是，未能被反射器电极2完全反射的接收频带的波长的弹性表面波被IDT型辅助反射器电极3’反射而封闭在弹性表面波元件内，弹性表面波变得不向接收用滤波器泄漏。

继之，也可以在IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b上多个不同的间距混合构成。如此，不仅是特定的频带，在更广的频带上能够抑制从弹性表面波共振子泄漏出来的弹性表面波，从而提高弹性表面波共振子的Q值，这种情况下，多个不同间距的空间排列方式并不特别重要，可以自由设定。

还有，IDT型辅助反射器电极3’的形状，不由直线形状的电极指构成的栅电极构成，而是由具有一定曲率的弧形、或者卷曲、或者弯曲的形状，又或者是梯形等形状构成的栅电极所构成。如此，可以在广泛的角度范围反射泄漏的弹性表面波，从而能够获得更好地提高弹性表面波共振子的Q值，改善滤波器的插入损失，改善双工器的隔绝性能等效果。

还有，IDT型辅助反射器电极3’中，或者可以设置图11所示的IDT电极1那样的模拟电极8，也或者可以按场所的不同将电极指13a和模拟电极8的长度进行不同的设置，即进行所谓的变迹(Apodized)。如此，既可以反射泄漏出的更广范围波长的弹性表面波，又可以更加提高在某些频率上的反射效率，所以能够获得更好的提高弹性共振子的Q值，改善滤波器的插入损失，改善双工器的隔绝性能等效果。

另外，也可以在2个近接的IDT型辅助反射器电极3’之间，即反射器电极2的两个外侧上配置第二辅助反射器电极4。图13所示为第二辅助反射器电极4的配置例图。

通过此第二辅助反射器电极4，能够使向与上述的IDT电极1的电极指13a大致垂直的方向传播的反射器电极2不能完全反射的弹性表面波反射。

还有，将第二辅助反射器电极4作为栅电极14b的情况下，也可以使其间距与反射器2的栅电极14a的间距不同，也可以只用栅电极(开放反射器)组成IDT电极(IDT型反射器)，也可以如图5已经说明的那样，使多个不同的间距混合后构成。

还有，把相互邻接的IDT型辅助反射器电极3’和第二辅助反射器电极4连接后形成一体亦可。

例如图14所示的那样，可以在将IDT型辅助反射器电极3’的汇流电极和第二辅助反射器电极4的汇流电极原样延长后的领域上设置连接部5a进行连接。

另外，如图15所示那样，也可以到接触IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b为止，设置将第二辅助反射器电极4的栅电极14b延长了的领域5b，使它们成为一体。此时，既可以设置使栅电极14B短路的汇流电极25，也可以如图16所示那样不设置。

还有，如图17所示，也可以形成在图13的IDT型辅助反射器电极3’和第二辅助反射器电极4之间的区域5d处设置栅电极14C的构造。也可以形成为用IDT电极代替栅电极14C的构造。

由于形成这样的构造，可以更加有效地反射IDT型辅助反射器电极3’与第二辅助反射器电极4之间泄漏的弹性表面波，使其封闭在弹性表面波共振子内，可以获得更高Q的弹性表面波共振子。

在这样的构造中，图15所示的构造和图17的构造，因为能够获得最合适的栅电极间距，所以对各个方向有利。

还有，第二辅助反射器电极的形状，不由直线形状的电极指构成的栅电极构成，而是由具有一定曲率的弧形、或者卷曲、或者弯曲的形状，又或者是梯形等形状构成的栅电极所构成。如此，可以在广泛的角度范围反射泄漏的弹性表面波，从而能够达到更好地提高弹性表面波共振子的Q值，改善滤波器的插入损失，改善双工器的隔绝性能等效果。

另外，代替图11所示的具有直方体外形形状的反射器电极2，也可以使用与图10所示相同的使反射器电极2的汇流电极12b的部分向IDT电极1倾斜，并使反射器电极的栅电极14a的端部屈曲的形状的反射器电极。

上面进行了说明，由于本发明的弹性表面波共振子或弹性表面波元件，具有插入损失的良好的通频带内的特性，可以将其适用于通信装置。

即，在具备了发射回路或接收回路的一方或双方的通信装置中，可以在带通滤波器或双工器上搭载本发明的弹性表面波共振子或弹性表面波元件。

上述发射回路，是用混频器将发射信号上载到载波频率，用带通滤波器衰减不需要的信号，然后用功率放大器使信号增幅，通过双工器用天线发射的回路。

上述接收回路，是用天线接收接收信号，把通过双工器的接收信号用低噪音放大器进行增幅，然后用带通滤波器衰减不需要的信号，再用混频器从载波频率中将信号分离并取出的回路。

所述组装了双工器和带通滤波器的通信装置，因其滤波器的插入损失低，能够在获得相同输出功率时降低所需的输入功率，所以能够削减功率放大器消耗的电力，从而可以获得抑制消耗电力的通信装置。

另外，由于使用了本发明的压电基板上具备发射用滤波器区域和接收用滤波器的弹性表面波双工器，由于此弹性表面波双工器的小型化，可以确保其它部件的装配面积，从而能够实现小型、高性能的通信装置。况且因为它的高隔绝特性，能够获得高品质的通话质量。

还有，本发明的实际实施方式并不仅限于上述的例子，只要不脱离本发明的主旨，可以作各种变更。

例如，如图18所示，也可以在汇流电极12a和反射器电极2的汇流电极12b上进一步设置厚膜部6。如此可以抑制主传播线路和汇流电极的传播模式的结合，从而进一步抑制弹性表面波泄漏引起的损失。再者，图18中所示为夹在电极指13及反射器电极2的栅电极之间、在上下对称地设置厚膜部位6的形状，但形状也可以上下不同。

还有，IDT电极的外形，不仅可以是图1，图11所示的长方形，例如也可以是被变迹(Apodized)成三角形、菱型、梯形等的形状。

还有，反射器电极的栅电极领域的形状也可以为三角形、菱型、梯形等形状。

还有，关于辅助反射器电极的位置，可以配置在与反射器电极的IDT电极不邻接的一侧的汇流电极的假想延伸线上，倾斜角度θ超过0度，在20度以下有一定效果，但由于存在依存于基板方位，IDT电极膜厚，电极指13的间距等的参数，所以有效果的角度并不限定在此范围。

还有，虽然对梯子形滤波器的情况进行了说明，但只要是DMS型滤波器、变压器普通型滤波器、IIDT型滤波器等采用弹性表面波的弹性表面波元件都适用于本发明。

<实施例>

首先，在由38.7°Y CUT X传播钽酸锂单晶基板组成的压电基板(基板厚度250μm)的一方的主面上，用喷镀法从基板一侧开始依次做成Ti/Al-1质量％Cu/Ti/Al-1质量％Cu组成的四层导体底膜，膜厚分别是6nm/104nm/6nm/104nm。

然后，将此导体底膜用光蚀刻和RIE(活性离子腐蚀)进行图案形成，就制作成了具有多个具备了IDT电极(具有各种电极指和汇流电极的)和反射器电极、辅助反射器电极的弹性表面波共振子，并将它们以梯子形连接，有输入输出电极的弹性表面波双工器，如图2，图12所示。这时用的蚀刻瓦斯可以用BCl3和Cl2的混合气体，电极指的线幅及相邻电极指的间距都约在0.5μm。

另外，作为与原来的构造相比较的例子，同时制作了图19所示构造的弹性表面波双工器。

然后，在输入端子15、17和输出端子16、18以及环状导体14的上面，层叠上新的Cr/Ni/Au的导体层，在输入端子15、17之上和输出端子16、18之上各自形成输入及输出衰减器。

这些新的导体层的厚度分别为10nm/1000nm/100nm。于是，切割基板，分割成各芯片。

然后，把本发明的实施例的弹性表面波双工器和用作比较例的双工器分别装在由LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板组成的实装基体上，使一方的主面相对而安装。

在此，LTCC基板具有与压电基板19的一侧主面上形成的环状导体14对应的基体侧环状导体及弹性表面波双工器的输入/输出衰减器相连的衰减电极，并预先在将这些基体侧环状导体及衰减电极上印刷了焊料。

其次在弹性表面波双工器进行实际安装时，为了使与这些焊料图案一致，配置弹性表面波双工器施加超声波进行虚拟固定，然后通过加热熔化焊料将环状导体14和基体侧环状导体，以及输入/输出衰减器和衰减电极连接起来。

如此，弹性表面波双工器的各个IDT电极、反射器电极以及输入/输出衰减器、被LTCC基板的基体侧环状导体以及与其连接的环状导体14完全地密封。

另，以上弹性表面波元件的装配工作要在氮气气氛下进行。

其次，将弹性表面波元件的另一侧主面(背面)用模型树脂保护起来，最后，将LTCC基板沿各弹性表面波双工器之间切割，就得到了具有本发明的实施例中的弹性表面波双工器和比较例的弹性表面波双工器的弹性表面波元件。

(1)具有辅助反射器电极3(图2)的情况：

图20所示为图2中的构造的双工器的隔绝特性的图表。

在图20的图表上，横轴表示规格化的频率，纵轴表示隔绝特性(单位：dB)。点线的特性曲线表示原来的不带辅助反射器电极3的、图19所示的弹性表面波双工器的结果；实线的特性曲线表示在原来的弹性表面波双工器上附加了辅助反射器电极3的本发明的实施例的结果。

从图20所示的结果可知，本发明的弹性表面波双工器即便是在规格化频率为0.95的情况下，其隔绝性能与比较例相比具有大的改善，最大差别达到5dB。

可以认为比较例的构成的双工器，因为存在从构成发射用滤波器的弹性表面波共振子泄漏传播的泄漏弹性表面波，所以不能得到良好的特性。

图21为将用本发明的弹性表面波共振子制作的1端子对弹性表面波共振子的阻抗特性(实线)与原来的弹性表面波共振子的阻抗特性(点线)进行了比较的例图。

在图21中，横轴表示用任意频率规格化后的频率，纵轴表示阻抗的绝对值|Z|(单位Ω)。阻抗|Z|的峰值部分被称为反共振阻抗。

在图21所示的本发明中，可以将被称为反共振阻值11的峰值增大，提高Q。构成梯子形结构的情况下，用能够影响到通带内的插入损失的参数，能够使梯形滤波器的并列弹性表面波共振子的反共振阻值11越大越能减少插入损失。具体来说，与本发明的反共振阻值11约为900Ω相对应，原来的不带辅助反射器电极3的反共振阻值10约为840Ω，通过本发明获得大约60Ω的大幅改善。

另外，图22是以辅助反射器电极3的栅电极14B的反复方向G和IDT电极1的弹性表面波的主传播方向F之间之间形成的夹角θ(单位：°)为横轴，反共振阻值为纵轴(单位：Ω)的示意图。

由此试验得知，通过使θ角从0°变化到20°，反共振阻值大约提高62Ω。

还有，辅助反射器电极3的方向G和IDT电极1的弹性表面波主传播方向F之间的夹角θ，根据所希望的特性，也可以设为20°以上。

另外，图23是发射用滤波器的通带内特性的放大图。在图23中横轴表示用任意频率规格化的频率，纵轴表示衰减量(单位：dB)。

取辅助反射器电极3的方向G和IDT电极1的弹性表面波主传播方向F之间形成的角度θ(单位：°)为参数，虚线为5°，点折线为10°，点线为15°，实线为20°。在图23中，θ角为20°时的插入损失的改善最佳，与5°的情况相比有大约0.1dB的改善。

还有，用与上面的实施例说明的完全同样的方法，让辅助反射器电极3的栅电极14b的间距与IDT电极1的电极指13的间距不同，用本发明的弹性表面波共振子制作双工器，进行了上述的评价。

其结果用图24表示。图24所示为上面略图与图2相同，但辅助反射器电极3的栅电极14b的间距与IDT电极1的电极指13的间距不同的条件下的隔绝特性。

在图24的图表中，横轴表示规格化的频率，纵轴表示隔绝特性(单位：dB)。点线的特性曲线表示原来的不带辅助反射器电极3的比较例的结果，虚线和实线分别表示带有辅助反射器电极3的本发明实例，虚线表示与原来的弹性表面波共振子相对栅电极14B的电极间距与IDT电极1的电极指13的间距相同的情况；实线表示栅电极14B的电极间距为IDT电极1的电极指13的间距的2倍的情况。

从图24表示的结果可以明显看出，本实施例的弹性表面波共振子与比较例相比，隔绝特性有了最大达到6dB的改善。

(2)具有IDT型辅助反射器电极3’(图12)的情况：

关于制作的本发明的实施例和比较例，其隔绝特性如图25所示。

在图25的图表中，横轴表示规格化的频率，纵轴表示隔绝特性(单位：dB)。点线的特性曲线表示原来不带IDT型辅助反射器电极3’的图19所示比较例的结果，实线的特性曲线表示带有IDT型辅助反射器电极3’的本发明的实施例的结果。

从图25可以看出，此实施例的弹性表面波双工器，与比较例的情况相比隔绝特性有所改善，例如在规格化频率1.005时约有9dB的改善。可以认为比较例的双工器，因为存在从构成发射用滤波器的弹性表面波共振子泄漏出来的表面波，所以不能得到良好的特性。

另，用本发明的弹性表面波共振子制作的1端子对弹性表面波共振子的阻抗特性(实线)与原来的弹性表面波共振子的阻抗特性(虚线)相比较，得到图26所示的图表。如实线所示，可以确认能够提高被称为反共振阻值11的峰值。具体地说，与本发明的反共振阻值11约为819Ω相对，原来的不带IDT型辅助反射器电极3’的弹性表面波共振子的反共振阻值10是812Ω，通过本发明能够获得大约7Ω的改善。

此外，图27为将辅助反射器电极3’方向G和IDT电极1的弹性表面波的主传播方向F之间形成的夹角θ(单位：°)作为横轴时的将反共振阻值作为纵轴(单位：Ω)的示意图。

由此实验可知，通过使θ角从0°变化到10°，反共振阻值大约可以提高14Ω。且在将θ角设为10°左右时可以获得最佳的改善。

从将反共振阻值设为最佳的角度来看，最好将IDT型辅助反射器电极的方向G与IDT电极1的弹性表面波的主传播方向F之间形成的夹角θ设在5°到10°的范围。

另，此角度如果大于10°时，反共振阻值变小。但是，如同图29后述的说明那样，其隔绝特性不受角度约束而提高。

另外，图28为图12所示的双工器的发射用滤波器在通带内特性的放大图。

在图28中，横轴表示用任意频率规格化的频率，纵轴表示衰减量(单位dB)。

取角度θ(单位：°)为参数，虚线表示角度θ＝0°时的图表，与此相，实线表示角度θ为10°的情况。在图28中可知，在θ＝10°的条件下，和现有相比插入损失改善了大约0.1dB。

另外，关于IDT型辅助反射器电极的位置，配置在将位于反射器电极的IDT电极不邻接的一侧的汇流电极假想延长后的直线上，图29所示为改变倾斜角θ时的对隔绝特性的影响。

取角度θ(单位：°)作为参数，横轴表示用任意频率规格化的频率，纵轴表示隔绝特性(单位dB)。

随着IDT型辅助反射器电极的倾斜角度θ在0°～20°范围增大，宽频率范围内的隔绝特性也随之改善，当θ为20°时与θ为0°的情况相比，最大有大约2dB的改善。

另外，使用与上面实施例说明的完全相同的方法，制作IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b的间距与IDT电极1的电极指13a的间距不同的弹性表面波双工器，进行了上述的评价。

结果如图30所示，在把IDT型辅助反射器电极3’的电极指13b的间距做成IDT电极1的电极指13a的间距的2倍的情况下，在相当于发射用滤波器的通带内的1.00频率处，与原来的双工器相比隔绝特性有大约9dB的改善。

图31是图14所示的连接IDT型辅助反射器电极3’和第二辅助反射器电极4形成一体的情况下的、双工器的隔绝特性的图表。虚线表示的是图13所示的构造即IDT型辅助反射器电极3’和第二辅助反射器电极4没有连接的情况，实线表示的是图14所示的构造即IDT型辅助反射器电极3’和第二辅助反射器电极4连接在一起的情况。可以看出，在实线中，和没有连接得情况相比，规格化频率在0.98～1.02的广泛的范围内，大约有1dB的改善。

Claims (17)

1.一种弹性表面波共振子，其中，具有：

压电基板；

IDT电极，其形成在所述压电基板上，具有汇流电极；

反射器电极，其形成在所述压电基板上，与所述IDT电极的弹性表面波的主传导方向的两端邻接而配置；

辅助反射器电极，其形成在所述压电基板上，具有被反复形成的电极，在所述反射器电极的外侧的位置，被配置在所述IDT电极的汇流电极的假设延长直线上。

2.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极，形成为所述被反复形成的电极的反复方向，朝向所述IDT电极。

3.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的反复方向，与所述IDT电极的电极指的反复方向形成的角度θ超过0度，低于20度。

4.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极，被配置在所述反射器电极的斜外侧的四处的位置上。

5.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的两端部短路。

6.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的一个端部具有在电特性上被开放的形状。

7.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的两端部具有在电特性上被开放的形状。

8.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极具有2根的汇流电极，所述辅助反射器电极，具有使从所述汇流电极起在大致直角方向上延伸的电极指啮合的形状。

9.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的间距，与所述反射器电极的间距不同。

10.根据权利要求1所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述辅助反射器电极的所述被反复形成的电极的间距，与所述IDT电极的间距不同。

11.根据权利要求4所述的弹性表面波共振子，其特征在于，在形成于所述反射器电极的外侧的位置上的2个的辅助反射器电极之间，形成有第二辅助反射器电极。

12.根据权利要求11所述的弹性表面波共振子，其特征在于，所述第二辅助反射器电极与所述辅助反射器电极相连接形成一体。

13.一种弹性表面波滤波器，其特征在于，在压电基板上，设置多个权利要求1所述的弹性表面波共振子而形成。

14.一种表面弹性波双工器，其特征在于，在压电基板上，具备发射用滤波器领域以及接收用滤波器领域，

将权利要求1所述的弹性表面波共振子设于所述发射用滤波器领域或接收用滤波器领域的至少一方上。

15.一种通信装置，其特征在于，搭载有权利要求1所述的弹性表面波共振子。

16.一种通信装置，其特征在于，搭载有权利要求13所述的弹性表面波滤波器。

17.一种通信装置，其特征在于，搭载有权利要求14所述的表面弹性波双工器。

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