JP5340112B2

JP5340112B2 - 弾性表面波装置

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Publication number: JP5340112B2
Application number: JP2009247667A
Authority: JP
Inventors: 宏行田中
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Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2013-11-13
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Description

本発明は、移動体通信機器等に用いられる弾性表面波装置に関するものである。なお、以下では、弾性表面波（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ）を「ＳＡＷ」と略して表記することがある。

近年、移動体通信に用いられる通信機器は、無線通信を利用してデータの送受信を行うＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等のサービスに対応して、より高周波帯域で使用されるようになってきている。この通信機器の高周波化にともない、それに使用される電子部品も、より高周波で動作可能なものが要望されている。

通信機器のキーパーツとして弾性表面波装置（ＳＡＷ装置）がある。ＳＡＷ装置は、例えば、ラダー型弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）を構成するための素子として使用される。このフィルタは、耐電力性能に優れており、高周波で動作する周波数帯でアンテナ分波器等に使用されている。しかし、従来のラダー型ＳＡＷフィルタは、高周波で動作する通信機器で要求される通過帯域近傍の減衰特性、通過帯域の挿入損失特性および通過帯域外減衰量等の電気特性を十分に確保することが困難であった。

そのため、多重モード型ＳＡＷフィルタを用いて、高周波で動作可能であり、かつ、通過帯域近傍の減衰特性や帯域外減衰量等の電気特性を向上させたＳＡＷ装置が提案されている。しかし、従来の多重モード型ＳＡＷフィルタは、高周波で動作させた場合、耐電力性能を十分に確保できないおそれがある。

図１３は、従来のＳＡＷ装置を示す要部平面図である。そこで、図１３に示すように、耐電力性能を十分に確保するために、多重モード型ＳＡＷフィルタを構成する圧電基板上に形成されたＳＡＷを励振するＩＤＴ（Inter Digital Transducer）電極を直列に分割して、ＩＤＴ電極に投入される電力を分割させたＳＡＷ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００６−３１１１８０号公報

図１３に示す多重モード型ＳＡＷフィルタは、ＩＤＴ電極を直列に分割した構成とすることで耐電力性を向上させることができるものの、フィルタ特性について改善の余地があるものであり、特許文献１には、フィルタ特性を改善するためのピッチの関係について言及されていない。

本発明は、かかる状況を鑑みて発明されたものであり、直列分割型のＩＤＴ電極を用いた弾性表面波装置におけるフィルタ特性の改善を図るものである。

本発明の一実施形態にかかるＳＡＷ装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に配置された弾性表面波素子と、を備えた弾性表面波装置であって、前記弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配列されたＮ個（Ｎ≧３以上の整数）の直列分割型の構造を有するＩＤＴ電極を備え、前記各ＩＤＴ電極は、中心バスバー電極と、前記中心バスバー電極の一方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配置される複数の第１浮き電極指と、前記中心バスバー電極の他方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配列される複数の第２浮き電極指と、を有する浮き電極と、前記複数の第１浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第１電極と、前記複数の第２浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第２電極と、を備えている。そして、前記中心バスバー電極の中心線を境界として前記弾性表面波素子を第１領域と第２領域に区分し、前記第１領域を前記第１浮き電極指及び第１電極が配置された領域とし、前記第２領域を前記第２浮き電極指及び第２電極が配置された領域としたときに、前記ＩＤＴ電極は、前記第１領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第２領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なっているものである。

上記のＳＡＷ装置によれば、直列分割型のＩＤＴ電極を用いた弾性表面波装置のフィルタ特性を良好なものとすることができる。

本発明のＳＡＷ装置の一実施形態を示す平面図である。図１に示すＳＡＷ装置のＳＡＷ素子の一部を拡大した平面図である。図１に示すＳＡＷ装置を構成するＳＡＷ素子の平面図である。（ａ）は図３に示すＳＡＷ素子の各ＩＤＴ電極の第１領域における電極指ピッチを示すグラフであり、（ｂ）は図３に示すＳＡＷ素子の各ＩＤＴ電極の第２領域における電極指ピッチを示すグラフである。図１に示すＳＡＷ装置の変形例におけるＳＡＷ素子の一部を拡大した平面図である。図１に示すＳＡＷ装置を用いた通信装置の一実施形態を示すブロック回路図である。（ａ）は実施例１の各ＩＤＴ電極の電極指ピッチを示すグラフであり、（ｂ）は比較例１の各ＩＤＴ電極の電極指ピッチを示すグラフである。実施例１および比較例１におけるＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。実施例１および比較例１における減衰量の周波数特性を示すグラフである。（ａ）は実施例２の各ＩＤＴ電極の電極指ピッチを示すグラフであり、（ｂ）は比較例２の各ＩＤＴ電極の電極指ピッチを示すグラフである。実施例２および比較例２におけるＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。実施例２および比較例２における減衰量の周波数特性を示すグラフである。従来のＳＡＷ装置を示す平面図である。

以下、本発明のＳＡＷ装置について、実施の形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態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。

図１は、本発明の実施形態にかかるＳＡＷ装置を示す平面図である。なお、以下の図面において、同様の部位には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

図１に示すように、本実施形態のＳＡＷ装置は、圧電基板１００と、圧電基板１００上に形成された２個のＳＡＷ素子１２，１３とから主に構成されている。

圧電基板１００は、例えばＬｉＮｂＯ_３基板やＬｉＴａＯ_３基板などからなる。なお、実際の製品では、圧電基板１００の主面には、ＳＡＷ素子１２，１３の信号を外部へ取り出すための信号電極や圧電基板の主面の外周に沿ってＳＡＷ素子１２，１３を気密封止するための環状電極などが設けられるが図示を省略している。

圧電基板１００の主面に設けられたＳＡＷ素子１２，１３は、それぞれ同様の構成を有しており、５個の直列分割型の構造を有するＩＤＴ電極１，２，３，４，５と、これら５個のＩＤＴ電極の両側に配置された反射器電極８、９を備えている。

図２は直列分割型構造からなるＩＤＴ電極１の平面図である。同図に示すように、ＩＤＴ電極１は、浮き電極２０と、第１電極２１と、第２電極２２とを備えた構成を有している。浮き電極２０は、中心バスバー電極２０ｏと、中心バスバー電極２０ｏの一方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔をあけて配列された複数の電極指（第１浮き電極指）２０ａと、中心バスバー電極２０ｏの他方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔をあけて配列された複数の電極指（第２浮き電極指）２０ｂとを備えている。また、第１電極２１は中心バスバー電極２０ｏから伸びる複数の電極指２０ａの間に位置するように配置された複数の電極指２１ａを備え、第２電極２２は、中心バスバー電極２０ｏから伸びる複数の電極指２０ｂの間に位置するように配置された複数の電極指２２ａを備えている。これらの電極指は、圧電基板１００上を伝搬するＳＡＷの伝搬方向（図のＸ方向）に沿って配列されるとともに、前記伝搬方向に対して垂直方向に伸びるようにして形成されている。

図２に点線で示したＬは、中心バスバー電極２０ｏの中心線である。この中心線Ｌを境にして、ＳＡＷ素子が第１領域と第２領域とに分かれている。本実施形態では、中心線Ｌを境にして浮き電極２０の電極指２０ａが伸びている側が第１領域、浮き電極２０の電極指２０ｂが伸びている側が第２領域である。したがって、第１電極２１および電極指２０ａは第１領域に、第２電極２２および電極指２０ｂは第２領域にそれぞれ配置されている。

第１電極２１、第２電極２２には、例えば、入力信号の電位、出力信号の電位、グランド電位のいずれかが付与されるようになっている。また浮き電極２０はいずれの電位も付与されない浮き状態となっている。すなわち、ＩＤＴ電極１は、電極指２０ａと電極指２１ａとで構成されるＩＤＴと、電極指２０ｂと電極指２２ａとで構成されるＩＤＴとが直列接続された直列分割型の構造を有している。またＩＤＴ電極２乃至５もＩＤＴ電極１と同様に直列分割型の構造を有している。

このような直列分割型のＩＤＴ電極１〜５を備えた各ＳＡＷ素子１２、１３は互いに並列接続されている。このように２個のＳＡＷ素子１２、１３が並列接続されるとともに、各ＳＡＷ素子１２、１３が直列分割型のＩＤＴ電極１〜５を備えた構成を有していることによって、ＳＡＷ装置に印加される電力が、２個のＳＡＷ素子に分散されるとともに、各ＩＤＴ電極においても分散されるため、エネルギーが特定のＩＤＴ電極に集中することが少なくなり、ＳＡＷ装置の耐電力性を向上させることができる。また、２個のＳＡＷ素子１２、１３を並列接続することで、直列分割型ＩＤＴ電極１〜５の交差幅を小さくすることができ、ＳＡＷ装置を小型化することができる。

また２個のＳＡＷ素子１２、１３には、図１に示すように不平衡信号端子１０，１１が接続されている。

図３、図４は本実施形態にかかるＳＡＷ素子を構成するＩＤＴ電極の電極指ピッチを説明するための図であり、図３は、図１に示すＳＡＷ素子１２の平面図、図４（ａ）はＳＡＷ素子１２を構成するＩＤＴ電極１〜５の第１領域に配置された電極指のピッチをプロットした図、図４（ｂ）はＳＡＷ素子１２を構成するＩＤＴ電極１〜５の第２領域に配置された電極指のピッチをプロットした図である。図３において、点線で示したＮ１はＩＤＴ電極１とＩＤＴ電極２との境界、Ｎ２はＩＤＴ電極２とＩＤＴ電極３との境界、Ｎ３はＩＤＴ電極３とＩＤＴ電極４との境界、Ｎ４はＩＤＴ電極４とＩＤＴ電極５との境界である。

図４（ａ）と図４（ｂ）を比較すればわかるように、本実施形態にかかるＳＡＷ素子の電極指ピッチの変化の仕方は第１領域と第２領域とで異なっている。例えば、ＩＤＴ電極２に着目し、境界Ｎ１から境界Ｎ２にかけての電極指ピッチの変化をみると、第１領域においては、境界Ｎ１の第１電極指ピッチＰｂ_１からＩＤＴ電極２の第１領域の中で最大の電極指ピッチＰｍ１まで単調増加するようにピッチが大きくなり、中央部で若干ピッチが小さくなってそのピッチを一定区間維持する。その後、再び最大ピッチＰｍ１となった後、境界Ｎ２の第１電極指ピッチＰｂ_１まで単調減少するようにピッチが小さくなる。一方，ＩＤＴ電極２の第２領域においては、境界Ｎ１の第２電極指ピッチＰｂ_１からＩＤＴ電極２の第２領域の中で最大の電極指ピッチＰｍ２まで単調増加するようにピッチが大きくなり、中央部でその最大の電極指ピッチＰｍ２を一定区間保った後、境界Ｎ２の第２電極指ピッチＰｂ_２までは単調減少するようにピッチが小さくなる。換言すれば、同一のＩＤＴ電極内において、同じ位置の第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチとを比較した場合、異なる部分が存在する（例えば、ＩＤＴ電極２の中央の電極指ピッチを第１領域と第２領域とで比較すると両者の電極指ピッチは異なっている）。

このような電極指ピッチとすることによって、直列分割型ＩＤＴ電極を用いたＳＡＷ装置のフィルタ特性の改善、例えば、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の周波数特性の改善、通過帯域の広帯域化、リップルの減少等を実現することができる。

第１領域と第２領域を伝搬するＳＡＷの位相を考慮すると、第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチとはすべて同じにしておく方がフィルタ特性が良くなると思われる。第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチとをすべて同じにすることによって、第１領域を伝搬するＳＡＷの位相と第２領域を伝搬するＳＡＷの位相とが等しくなり、第１領域のフィルタ特性と第２領域のフィルタ特性が等しくなって、干渉によるリップルの発生や、通過帯域の肩特性の悪化による狭帯域化を抑えることができるからである。しかしながら、本願発明者がフィルタ特性と電極指ピッチとの関係について鋭意研究を重ねた結果、そうはならないことを見出した。すなわち、直列分割型のＩＤＴ電極を用いたＳＡＷ素子においては、第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチとをすべて同じにしておくよりも、第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチとを異ならせた方が、フィルタ特性が良くなることを見出したのである。

その理由の１つとして、圧電基板を伝搬するＳＡＷが、ＩＤＴ電極に接続されている入出力用の配線やグランド用の配線に基づく寄生インダクタンスの影響を受けることが考えられる。第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチとがすべて同じである場合、ＳＡＷ素子だけで考えれば確かに第１領域を伝搬するＳＡＷの位相と第２領域を伝搬するＳＡＷの位相とが等しくなるものの、実際の製品ではＳＡＷ素子を構成するＩＤＴ電極には各種配線が接続されており、その配線が有する寄生インダクタンスの影響を受けて第１領域を伝搬するＳＡＷの位相と第２領域を伝搬するＳＡＷの位相とが実際はずれてくるものと考えられる。そこで第１領域の電極指ピッチと第２領域の電極指ピッチを別個に調整することによって、位相のずれ量が小さくなる方向に作用し、フィルタ特性が改善されるものと推測される。

また本実施形態のＳＡＷ素子は、隣接するＩＤＴ電極の第１領域側の境界における第１電極指ピッチＰｂ_１が極小となるように電極指ピッチが変化する。例えば、第１領域における境界Ｎ２付近に着目すると、境界Ｎ２の両側の電極指ピッチが境界Ｎ２に向かうにつれ電極指ピッチが徐々に小さくなっていき、境界Ｎ２における電極指ピッチ（第１電極指ピッチＰｂ_１）が極小となっている。

また、第１領域の各境界における第１電極指ピッチＰｂ_１同士を比較すると、図４（ａ）に示すように、これら第１電極指ピッチＰｂ_１は、その大きさがそろっていない。具体的には境界Ｎ２，Ｎ３の第１電極指ピッチＰｂ_１は、境界Ｎ１，Ｎ４の第１電極指ピッチＰｂ_１よりも大きい。このように各境界における第１電極指ピッチＰｂ_１を異ならせることによって、第１電極指ピッチがすべてそろっている場合よりもフィルタ特性を改善することができる。

第２領域における境界のピッチである第２電極指ピッチＰｂ_２も、第１電極指ピッチＰｂ_１と同様のピッチ関係になっている。すなわち、第２電極指ピッチＰｂ_２が極小となるように電極指ピッチが変化するとともに、第２領域における第２電極指ピッチＰｂ_２同士の大きさを比較したときに、境界Ｎ２，Ｎ３の第２電極指ピッチＰｂ_２が、境界Ｎ１，Ｎ４の第２電極指ピッチＰｂ_２よりも大きくされている。

さらに同一境界上の第１電極指ピッチＰｂ_１と第２電極指ピッチＰｂ_２とを比較すると、両者の大きさが異なっている。例えば、境界Ｎ２における第１領域の第１電極指ピッチＰｂ_１と第２領域の第２電極指ピッチＰｂ_２とを比較すると、第２領域の第２電極指ピッチＰｂ_２の方が大きい。このように同一境界上の第１電極指ピッチＰｂ_１と第２電極指ピッチＰｂ_２とを異ならせることによって、両者が等しい場合よりもフィルタ特性を改善することができる。

また各ＩＤＴ電極は、第１領域、第２領域のそれぞれにおいて、主要ピッチ部Ｍ１，Ｍ２を有している。ここで主要ピッチ部とは、１つのＩＤＴ電極の電極指ピッチの中で、同一ピッチの数が最も多い部分をいう。例えば、図４（ａ）においてＩＤＴ電極２に着目すると、一点鎖線で囲った部分はＩＤＴ電極２の第１領域における電極指ピッチの中で同一ピッチが最も多く存在する部分であり、この部分がＩＤＴ電極２の第１領域における主要ピッチ部（第１主要ピッチ部Ｍ１）となる。一方、図４（ｂ）においてＩＤＴ電極２に着目すると、一点鎖線で囲った部分はＩＤＴ電極２の第２領域における電極指ピッチの中で同一ピッチが最も多く存在する部分であり、この部分がＩＤＴ電極２の第２領域における主要ピッチ部（第２主要ピッチ部Ｍ２）となる。

本実施形態では、この第１、第２主要ピッチ部Ｍ１，Ｍ２と第１、第２電極指ピッチＰｂ_１、Ｐｂ_２が所定の関係を満たすように設定されている。例えば、ＩＤＴ電極２に着目すると、境界Ｎ１における電極指ピッチは、第１領域における第１電極指ピッチＰｂ_１が第２領域における第２電極指ピッチＰｂ_２よりも小さく、同様に、境界Ｎ２における電極指ピッチも第１領域における第１電極指ピッチＰｂ_１が第２領域における第２電極指ピッチＰｂ_２よりも小さくなっている。このようにＩＤＴ電極２の両サイドの境界における第１電極指ピッチＰｂ_１が、第２電極指ピッチＰｂ_２より小さい場合、ＩＤＴ電極２における第１主要ピッチ部Ｍ１も第２主要ピッチ部Ｍ２より小さくなっている。第１、第２電極指ピッチＰｂ_１、Ｐｂ_２と第１、第２主要ピッチ部Ｍ１、Ｍ２とがこのような関係を満たすように電極指を配置することによって、ＳＡＷフィルタの通過帯域両端部におけるＶＳＷＲを低く抑えつつ、通過帯域の広帯域化を実現することができる。

なお本実施形態では、電極指のdutyを一定に保った状態で電極指ピッチを変化させている。また本実施形態において「電極指ピッチ」とは、隣接する電極指の中心間距離のことをいう（図２参照）。

次に、図１に示したＳＡＷ装置の作製方法の一例を述べる。まず多数個取り用の圧電材料からなる母基板を準備する。かかる母基板は、例えば、３８．７°Ｙカットや４２°ＹカットのＸ方向伝搬とするＬｉＴａＯ₃単結晶からなる。次に、母基板の各ＳＡＷ素子領域に、ＩＤＴ電極や反射器電極などの各種電極を形成する。これらの電極は、例えば、Ａｌ（９９質量％）−Ｃｕ（１質量％）合金や耐電力性能を向上させるため、Ａｌ（９９質量％）−Ｃｕ（１質量％）合金とＴｉとの積層膜などからなる。このような金属材料を用いて、スパッタリング装置、縮小投影露光機（ステッパー）、及びＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置によりフォトリソグラフィを施すことにより各種電極が形成される。

次に、電極の所定領域上に保護膜を形成する。保護膜は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置により、各電極及び圧電基板上にＳｉＯ_２膜を成膜した後、フォトリソグ
ラフィによりパターニングを行うとともに、ＲＩＥ装置等でフリップチップ用窓開け部のエッチングを行うことで形成される。その後、そのフリップチップ用窓開け部に、スパッタリング装置を使用して、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層を積層した構成のパッド電極を成膜する。その後、印刷法及びリフロー炉を用いて、ＳＡＷ装置を外部回路基板等にフリップチップするための半田バンプを、パッド電極上に形成する。

次に母基板を分割線に沿ってダイシング加工し、ＳＡＷ装置ごとに分割する。その後、各チップをフリップチップ実装装置によってパッド電極の形成面を下面にして、外部のパッケージ内に収容し接着する。最後に、Ｎ_２ガス雰囲気中でベーキングを行うことでパッケージ化されたＳＡＷ装置が完成する。

〔変形例〕
図５は図１に示したＳＡＷ装置の変形例にかかる直列分割型のＩＤＴ電極１を示す平面図（図２に対応する図）である。図５の浮き電極２０は、図２の浮き電極２０の構成に加えて、第１ダミー電極指２０ｃ及び第２ダミー電極指２０ｄを有する構成となっている。

第１ダミー電極指２０ｃは、電極指２０ａ間において、中心バスバー電極２０ｏから第１領域（第１電極２１側）に突出し、その先端は、第１電極２１の電極指２１ａの先端よりも中心バスバー電極２０ｏ側に位置している。同様に、第２ダミー電極指２０ｄは、電極指２０ｂ間において、中心バスバー電極２０ｏから第２領域（第２電極２２側）に突出し、その先端は、第２電極２２の電極指２２ａの先端よりも中心バスバー電極２０ｏ側に位置している。

また、図５の第１電極２１は、図２の第１電極２１の構成に加えて、ダミー電極指２１ｃを有する構成となっている。ダミー電極指２１ｃは、電極指２１ａ間において、第１電極２１のバスバー電極から浮き電極２０側に突出し、その先端は、浮き電極２０の電極指２０ａの先端よりも第１電極２１のバスバー電極側に位置している。

同様に、図５の第２電極２２は、図１１の第２電極２２の構成に加えて、ダミー電極指２２ｃを有する構成となっている。ダミー電極指２２ｃは、電極指２２ａ間において、第２電極２２のバスバー電極から浮き電極２０側に延び、その先端は、浮き電極２０の電極指２０ｂの先端よりも第２電極２２のバスバー電極側に位置している。

第１ダミー電極指２０ｃが設けられることにより、ＳＡＷが中心バスバー電極２０ｏを超えて第１領域から第２領域へ漏れることが抑制される。その結果、第１領域と第２領域との浮き電極２０を介した電気的な接続に対するノイズが低減され、意図する特性を得ることが容易化される。

同様に、第２ダミー電極指２０ｄが設けられることにより、ＳＡＷが中心バスバー電極２０ｏを超えて第２領域から第１領域へ漏れることが抑制される。第１ダミー電極指２０ｃ及び第２ダミー電極指２０ｄにより、第１領域と第２領域との双方においてＳＡＷが漏れることが抑制されることにより、第１領域と第２領域との浮き電極２０を介した電気的な接続に対するノイズの低減がより確実になされる。

さらに、ダミー電極指２１ｃ及びダミー電極指２２ｃが設けられることにより、ＳＡＷのＩＤＴ電極１からの漏れが抑制され、挿入損失の低下が抑制される。

なお、ダミー電極指２０ｃ（又は、２０ｄ、２１ｃ、２２ｃ）の、電極指２０ａ（又は、２０ｂ、２１ａ、２２ａ）間の位置、幅、突出量、及び、形状は、通過域の周波数等の種々の事情に応じて、適宜に設定されてよい。複数のダミー電極指の位置、幅、突出量、及び、形状は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。ただし、ダミー電極指２０ｃ（又は、２０ｄ、２１ｃ、２２ｃ）の先端が、反対側から延びてくる電極指２１ａ（又は、２２ａ、２０ａ、２０ｂ）の先端よりも突出してしまうと、意図した特性を得ることを阻害してしまうので、ダミー電極指の先端は、反対側から延びてくる電極指の先端と所定のギャップで対向していることが好ましく、そのギャップＧは例えば０＜Ｇ≦０．２５λの範囲に設定される（λはＳＡＷの波長）。

〔通信装置〕
図６は、上述したＳＡＷ装置を用いた通信装置の一実施形態を示すブロック図である。図６において、アンテナ１４０に送信回路Ｔｘと受信回路Ｒｘがフィルタ１０１ならびに切替器１５０を介して接続されている。送信される高周波信号は、フィルタ２１０によりその不要信号が除去され、パワーアンプ２２０で増幅された後、アイソレータ２３０と切替器１５０を通り、アンテナ１４０から放射される。また、アンテナ１４０で受信された高周波信号は、切替器１５０を通りローノイズアンプ１６０で増幅されフィルタ１７０でその不要信号を除去された後、アンプ１８０で再増幅されミキサ１９０で低周波信号に変換される。上述した実施形態におけるＳＡＷ装置を用いて例えばフィルタ１０１を構成すれば、フィルタ１０１はフィルタ特性に優れたものとなり、通信装置の通話品質が向上する。

〔実施例１〕
次に本発明にかかるＳＡＷ装置の実施例１（ＳＡＷフィルタ）について説明する。

図３に示すようなＳＡＷ素子を２個並列に接続することにより形成されるＳＡＷフィルタについて、ＶＳＷＲの周波数特性および挿入損失の周波数特性をシミュレーションにより計算した。シミュレーションは、モード結合法（ＣＯＭ法）により行った。なお、本実施例では、７個のＩＤＴ電極１〜７から構成されるＳＡＷ素子１２、１３を使用した。

図７（ａ）は、実施例１のＳＡＷフィルタを構成するＳＡＷ素子２０の電極指ピッチをプロットした図であり、横軸は反射器電極８の一方端から反射器電極９の他方端まで順に数えた電極指の本数であり、縦軸は電極指ピッチ（μｍ）である。同図において第１領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第２領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。同図に示すように実施例１のＳＡＷ素子２０は、第１領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第２領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なるように電極指が配置されている。

図７（ｂ）は、比較例１のＳＡＷフィルタを構成するＳＡＷ素子２０の電極指ピッチをプロットした図であり、第１領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第２領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。比較例１のＳＡＷ素子は、第１領域における電極指ピッチの変化の仕方と、第２領域における電極指ピッチの変化の仕方が同一であり、第２領域の電極指ピッチの変化を示す波線は、第１領域の電極指ピッチの変化を示す実線と重なっている。

このような実施例１と比較例１のＳＡＷフィルタについてシミュレーションにより計算したＶＳＷＲの周波数特性を図８に示す。図中、実施例１のＳＡＷフィルタのＶＳＷＲの周波数特性を実線で、比較例１のＶＳＷＲの周波数特性を破線でそれぞれ示す。図８から明らかなように比較例１のＳＡＷフィルタに比べて、実施例１のＳＡＷフィルタは、通過帯域（２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ）におけるＶＳＷＲが改善されていることがわかる。

図９は、挿入損失の周波数特性のシミュレーション結果を示す図であり、通過帯域（２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ）部分を拡大したものである。図中、実施例１のＳＡＷフィルタの挿入損失の周波数特性を実線で、比較例１の挿入損失の周波数特性を破線でそれぞれ示す。図８から明らかなように比較例１のＳＡＷフィルタに比べて、実施例１のＳＡＷフィルタは、広帯域化されていることがわかる。またリップルの発生も抑制されていることがわかる。

この結果から、直列分割型ＩＤＴ電極を用いたＳＡＷ素子においては、第１領域における電極指ピッチの変化の仕方と第２領域における電極指ピッチの変化の仕方が同一である場合よりも、その変化の仕方を異ならせた方がフィルタ特性が良くなることを確認できた。

〔実施例２〕
次に本発明にかかるＳＡＷ装置の実施例２（ＳＡＷフィルタ）について説明する。

実施例１と同様に、図３に示すようなＳＡＷ素子（ＩＤＴ電極は７個）を２個並列に接続することにより形成されるＳＡＷフィルタについて、ＶＳＷＲの周波数特性および減衰量の周波数特性をシミュレーションにより計算した。

図１０（ａ）は、実施例２のＳＡＷフィルタを構成するＳＡＷ素子２０の電極指ピッチをプロットした図であり、第２領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第２領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。同図に示すように実施例２のＳＡＷ素子２０は、第１領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第２領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なるように電極指が配置されている。またＩＤＴ電極間の境界Ｎ１〜Ｎ６における電極指ピッチ（第１、第２電極指ピッチＰｂ_１、Ｐｂ_２）に着目すると、第１領域における第１電極指ピッチＰｂ_１同士の大きさは、一部同一で一部異なるように電極指が配置され、同様に、第２領域における第２電極指ピッチＰｂ_２同士の大きさも一部同一で一部異なるように電極指が配置されている。具体的には、第１領域の各境界における第１電極指ピッチＰｂ_１の大きさは、Ｎ１：０．７４９８（μｍ）、Ｎ２：０．７５０９（μｍ）、Ｎ３：０．７５０４（μｍ）、Ｎ４：０．７５０４（μｍ）、Ｎ５：０．７５０９（μｍ）、Ｎ６：０．７４９８（μｍ）であり、第２領域の各境界における第１電極指ピッチＰｂ_２の大きさは、Ｎ１：０．７５２０（μｍ）、Ｎ２：０．７５３２（μｍ）、Ｎ３：０．７５４０（μｍ）、Ｎ４：０．７５４０（μｍ）、Ｎ５：０．７５３２（μｍ）、Ｎ６：０．７５２０（μｍ）である。

図１０（ｂ）は、比較例２のＳＡＷフィルタを構成するＳＡＷ素子２０の電極指ピッチをプロットした図であり、第１領域の電極指ピッチの変化の様子を実線で示し、第２領域の電極指ピッチの変化の様子を破線で示している。比較例２のＳＡＷ素子は、第１領域における第１電極指ピッチＰｂ_１がすべて同じ値に設定されている。具体的には、第１領域における第１電極指ピッチＰｂ_１はすべての境界Ｎ１〜Ｎ６において０．７５３１（μｍ）に設定されている。一方、第２領域における第２電極指ピッチＰｂ_２は、第１電極指ピッチＰｂ_１とは異なるものの、第２領域においてはすべての境界で同一とされており、その値は０．７５１３（μｍ）である。

このような実施例２と比較例２のＳＡＷフィルタについてシミュレーションにより計算したＶＳＷＲの周波数特性を図１１に示す。図中、実施例２のＳＡＷフィルタのＶＳＷＲの周波数特性を実線で、比較例２のＶＳＷＲの周波数特性を破線でそれぞれ示す。図１１から明らかなように比較例２のＳＡＷフィルタに比べて、実施例２のＳＡＷフィルタは、通過帯域（２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ）におけるＶＳＷＲが改善されていることがわかる。

図１２は、挿入損失の周波数特性のシミュレーション結果を示す図であり、通過帯域（２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ）部分を拡大したものである。図中、実施例２のＳＡＷフィルタの挿入損失の周波数特性を実線で、比較例２の挿入損失の周波数特性を破線でそれぞれ示す。図１２から明らかなように比較例２のＳＡＷフィルタに比べて、実施例２のＳＡＷフィルタは、広帯域化されていることがわかる。またリップルの発生も抑制されていることがわかる。

この結果から、直列分割型ＩＤＴ電極を用いたＳＡＷ素子においては、第１領域における第１電極指ピッチＰｂ_１および第２領域における第２電極指ピッチＰｂ_２がすべて同一である場合よりも、それらを異ならせた方がフィルタ特性が良くなることを確認できた。

１００・・・圧電基板
１〜５・・・ＩＤＴ電極
８，９・・・反射器電極
１０，１１・・・不平衡信号端子
１２、１３・・・弾性表面波素子
２０・・・浮き電極
２１・・・第１電極
２２・・・第２電極

Claims

圧電基板と、前記圧電基板上に配置された弾性表面波素子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配列されたＮ個（Ｎ≧３以上の整数）の直列分割型の構造を有するＩＤＴ電極を備え、
前記各ＩＤＴ電極は、
中心バスバー電極と、前記中心バスバー電極の一方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配置される複数の第１浮き電極指と、前記中心バスバー電極の他方の長辺に対して一端が接続され、互いに間隔を空けて配列される複数の第２浮き電極指と、を有する浮き電極と、
前記複数の第１浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第１電極と、
前記複数の第２浮き電極指の間に位置するように配置された複数の電極指を有する第２電極と、を備え、
前記中心バスバー電極の中心線を境界として前記弾性表面波素子を第１領域と第２領域に区分し、前記第１領域を前記第１浮き電極指及び第１電極が配置された領域とし、前記第２領域を前記第２浮き電極指及び第２電極が配置された領域としたときに、
前記ＩＤＴ電極は、前記第１領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方と、前記第２領域における一方端から他方端にかけての電極指ピッチの変化の仕方が異なっている弾性表面波装置。
隣接する前記ＩＤＴ電極の前記第１領域側の境界における第１電極指ピッチＰｂ_１が極小となるように前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが変化するとともに、
前記第１領域におけるすべての第１電極指ピッチＰｂ_１同士の大きさを比較したときに、少なくとも１つの第１電極指ピッチＰｂ_１の大きさが、他の第１電極指ピッチＰｂ_１の大きさと異なっている請求項１に記載の弾性表面波装置。
隣接する前記ＩＤＴ電極の前記第２領域側の境界における第２電極指ピッチＰｂ_２が極小となるように前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが変化するとともに、
前記第２領域におけるすべての第２電極指ピッチＰｂ_２同士の大きさを比較したときに、少なくとも１つの第２電極指ピッチＰｂ_２の大きさが、他の第２電極指ピッチＰｂ_２の大きさと異なった大きさとなっている請求項２に記載の弾性表面波装置。
同一境界上に位置する前記第１電極指ピッチＰｂ_１と前記第２電極指ピッチＰｂ_２とは、大きさが異なっている請求項３に記載の弾性表面波装置。
前記ＩＤＴ電極は、前記第１領域に第１主要ピッチ部Ｍ１を、前記第２領域に第２主要ピッチ部Ｍ２をそれぞれ有しており、
前記第１電極指ピッチＰｂ_１の大きさが前記第２電極指ピッチＰｂ_２の大きさよりも小さく、且つ前記第１主要ピッチ部Ｍ１の大きさが前記第２主要ピッチ部Ｍ２の大きさよりも小さい請求項４に記載の弾性表面波装置。