CN102783022A - 弹性波装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弹性波装置，其具备弹性波谐振器，弹性波谐振器包括具有设置在压电基板上的相互交叉的一对梳形电极的梳形电极对并且俘获弹性波的能量。一对梳形电极分别具有公共电极、和连接到公共电极并且交叉的多个交叉电极指。弹性波谐振器中多个交叉电极指的间距沿与弹性波的传播方向正交的方向变化。该弹性波装置的插入损耗少，具有较高的效率。

Description

弹性波装置

技术领域

本发明涉及主要使用于移动体通信设备等中的弹性波装置。

背景技术

近年来，在移动电话机的RF段等中，较多使用组合一端子对弹性波谐振器而构成的梯型滤波器、组合多个电极指对而构成了滤波器的纵耦合谐振器型弹性波滤波器。

图11是现有的弹性波装置501的电极图案图。弹性波装置501具备压电基板1、和在压电基板1上设置的一对反射电极2和一对梳形电极5。一对梳形电极5设置在一对反射电极2之间，相互交叉。梳形电极5由公共电极3和与公共电极3连接的多个电极指4构成。弹性波装置501在压电基板1上构成了俘获弹性波能量的弹性表面波谐振器。

近年来，伴随通信设备的小型化、频带的高密度化的发展，为了使这些通信设备可靠地工作，需要插入损耗更少、高效率的弹性波装置。

在专利文献1中公开了一种与弹性波装置501类似的现有弹性波装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平11-298286号公报

发明内容

弹性波装置具备弹性波谐振器，弹性波谐振器包括具有设置在压电基板上的相互交叉的一对梳形电极的梳形电极对并且俘获弹性波的能量。一对梳形电极分别具有公共电极、和连接到公共电极并且交叉的多个交叉电极指。弹性波谐振器中多个交叉电极指的间距沿与弹性波的传播方向正交的方向变化。

该弹性波装置的插入损耗少，具有较高的效率。

附图说明

图1A是本发明的实施方式1中的弹性波装置的电极图案图。

图1B是图1A所示的弹性波装置的主要部分放大图。

图2A是实施方式1中的弹性波装置的评价电路图。

图2B是实施方式1中的弹性波装置的通过特性图。

图3A是表示作为串联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为0的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图3B是表示作为串联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的1个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图3C是表示作为串联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的3个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图3D是表示作为串联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的6个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图3E是表示作为串联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的10个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图4A是实施方式1中的弹性波装置的评价电路图。

图4B是实施方式1中的弹性波装置的通过特性图。

图5A是表示作为并联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为0的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图5B是表示作为并联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的1个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图5C是表示作为并联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的3个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图5D是表示作为并联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的6个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图5E是表示作为并联谐振器使用的实施方式1中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的10个波长的情况下弹性波装置的最小损耗特性的图。

图5F是实施方式1中的弹性波装置的其他电极指的放大图。

图6是本发明的实施方式2中的弹性波装置的电极图案图。

图7A是表示具有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为0的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图7B是表示具有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的1个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图7C是表示具有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的3个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图7D是表示具有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的6个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图7E是表示具有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的10个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图8A是表示没有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的1个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图8B是表示没有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的3个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图8C是表示没有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的6个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图8D是表示没有虚设区域的实施方式2中的弹性波装置的侧部区域的宽度为弹性波的10个波长的情况下弹性波装置的带宽特性的图。

图9A是本发明的实施方式3中的弹性波装置的电路图。

图9B是实施方式3中的弹性波装置的通过特性图。

图10A是本发明的实施方式4中的弹性波装置的电路图。

图10B是实施方式4中的弹性波装置的通过特性图。

图11是现有弹性波装置的电极图案图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1A是本发明的实施方式1中的弹性波装置1001的电极图案图，图1B是其主要部分放大图。弹性波装置1001具备旋转Y向切割X向传播的钽酸锂单结晶构成的压电基板11、和在压电基板11的表面111上设置的弹性波谐振器12。弹性波谐振器12是一端子对谐振器。弹性波谐振器12具备设置在压电基板11的表面111上的一对反射电极13、和设置在反射电极13之间的梳形电极对14。梳形电极对14激发弹性波。一对反射电极13和梳形电极对14沿弹性波传播的传播方向D1排列，能够将弹性波的能量俘获(trap)在压电基板11上。梳形电极对14由相互交叉的梳形电极51A、51B构成。梳形电极51A具有公共电极(母线，bus-bar)15A、连接到公共电极15A的多个交叉电极指16A、和连接到公共电极15A的多个虚设(dummy)电极指17A。梳形电极51B具有与公共电极15A平行地延伸的公共电极(母线)15B、连接到公共电极15B的多个交叉电极指16B、和连接到公共电极15B的多个虚设电极指17B。多个交叉电极指16A、16B在交叉区域19相互交叉。如图1B所示，交叉电极指16A具有连接到公共电极15A的端216A、和端216A的相反侧的前端116A。交叉电极指16B具有连接到公共电极15B的端216B、和端216B的相反侧的前端116B。虚设电极指17A具有连接到公共电极15A的端217A、和端217A的相反侧的前端117A。虚设电极指17B具有连接到公共电极15B的端217B、和端217B的相反侧的前端117B。交叉电极指16A的前端116A与虚设电极指17B的前端117B相对。交叉电极指16B的前端116B与虚设电极指17A的前端117A相对。

如图1A所示，在梳形电极对14中交叉电极指16A、16B交叉的交叉区域19具有与方向D1正交的方向D2的宽度WA。交叉电极指16A、16B没有交叉、配置了虚设电极指17A的虚设区域22A具有方向D2的宽度WDA。交叉电极指16A、16B没有交叉、配置了虚设电极指17B的虚设区域22B具有方向D2的宽度WDB。在实施方式1中宽度WDA、WDB相同。梳形电极对14的两端即公共电极15A、15B分别连接于输入输出端子18A、18B。

反射电极13具有与公共电极15A、15B平行地延伸的公共电极52A、52B、和设置在公共电极52A、52B间的多个反射电极指53。多个反射电极指53连接到公共电极52A、52B并且沿方向D1排列。

在梳形电极对14的交叉区域19以及反射电极13中设置中央区域20和侧部区域21A、21B。中央区域20在公共电极15A、15B间的中央和公共电极52A、52B间的中央沿方向D1延伸。侧部区域21A在方向D2上与中央区域20邻接并且朝向公共电极15A、52A。侧部区域21B在方向D2上与中央区域20邻接并且朝向公共电极15B、52B。中央区域20具有方向D2上的宽度WB，侧部区域21A、21B分别具有方向D2上的宽度WCA、WCB。在实施方式1中宽度WCA、WCB相同。

将梳形电极对14以及反射电极13的交叉电极指16A、16B和虚设电极指17A、17B和反射电极指53中相互相邻的2个电极指在方向D1上的中心之间的距离定义为电极指的间距。在中央区域20中，电极指16A、16B、17A、17B、53的间距沿方向D2恒定。这里，在中央区域20中，间距也可以按照渐变的方式沿弹性波传播的传播方向D1变化。据此，能够有效地抑制弹性波能量损耗，能够提高弹性波装置1001的电气特性。

侧部区域21A、21B与中央区域20在方向D2上邻接并且在外侧相互位于相反侧。在侧部区域21A、21B中电极指的间距随着远离中央区域20而逐渐变大。

虚设区域22A是在侧部区域21A和公共电极15A之间设置了虚设电极指17A的区域，虚设区域22B是在侧部区域21B和公共电极15B之间设置了虚设电极指17B的区域。在虚设区域22A中，相互相邻的交叉电极指16A和虚设电极指17A的中心之间的距离、即间距随着远离中央区域20而逐渐变大。同样地，在虚设区域22B中，相互相邻的交叉电极指16B和虚设电极指17B的中心之间的距离、即间距随着远离中央区域20而逐渐变大。

如图1B所示，间距P1、P2是在侧部区域21A、21B中相互相邻的交叉电极指16A、16B在方向D1上的中心之间的距离。间距P2的位置与间距P1相比远离中央区域20。间距P3、P4是在虚设区域22A中相互相邻的交叉电极指16A和虚设电极指17A在方向D1上的中心之间的距离，是在虚设区域22B中相互相邻的交叉电极指16B和虚设电极指17B在方向D1上的中心之间的距离。间距P3的位置与间距P2相比远离中央区域20。间距P4的位置与间距P3相比远离中央区域20。间距P1、P2、P3、P4以该顺序变大。即，间距P2大于间距P1，间距P3大于间距P2，间距P4大于间距P3。

此外，如图1B所示，反射电极13的多个反射电极指53的间距P5～P8是反射电极指53中相互相邻的反射电极指在方向D1上的中心之间的距离。间距P5～P8按照该顺序远离中央区域20。即，与间距P5的位置相比，间距P6的位置远离中央区域20。与间距P6的位置相比，间距P7的位置远离中央区域20。与间距P7的位置相比，间距P8的位置远离中央区域20。间距P5、P6、P7、P8按照该顺序变大。即，间距P6大于间距P5。间距P7大于间距P6。间距P8大于间距P7。跨梳形电极对14和2个反射电极13，中央区域20和侧部区域21A、21B与公共电极51A、51B、52A、52B平行地延伸。

对于电极指16A的前端116A和虚设电极指17B的前端117B之间的间隙、电极指16B的前端116B和虚设电极指17A的前端117A之间的间隙，在将电极指16A、16B在方向D1上的中心在间隙内延长所得的位置计算电极指16A、16B的间距。

在实施方式1中的弹性波装置1001中，公共电极15A、15B之间的方向D2上的距离(WA+WDA+WDB)是45μm。虚设区域22A、22B的宽度WDA、WDB是2.5μm。电极指16A的前端116A和虚设电极指17B的前端117B之间的方向D2上的间隙是0.5μm。中央区域20中的交叉电极指16A、16B的间距是1μm。交叉电极指16A、16B交叉的交叉区域19的宽度WA是40μm。

从中央区域20和侧部区域21A(21B)的边界61A(61B)到公共电极15A、52A(15B、52B)，电极指连续地沿光滑曲线延伸。在实施方式1中，梳形电极对14以及反射电极13中的电极指的间距，按照距方向D2上的边界61A(61B)的距离的二次函数而变化，随着靠近公共电极15A、15B、52A、52B而间距的变化量变大。在实施方式1中，电极指的宽度对电极指的间距之比，在中央区域20、侧部区域21A、21B、虚设区域22A、22B都是1/2。

在成为弹性波谐振器12的主激发区域的中央区域20中，将一个梳形电极51A的相互相邻的2个交叉电极指16A的方向D1上的中心之间的距离定义为周期λ。周期λ是由梳形电极对14激发的弹性波的、传播方向D1上的波长。中央区域20中的其他梳形电极51B的相互相邻的2个交叉电极指16B的方向D1上的中心之间的距离也是周期λ。在中央区域20中相互相邻的2的交叉电极指16A、16B在方向D1上的中心之间的距离即间距P0是λ/2。对于相互相邻的2个交叉电极指16A、16B，与公共电极15A、15B连接的端216A、216B中的间距相对于中央区域20中的间距P0之比，用放大率α表示。相对于弹性波谐振器12的传播方向D1上的中央区域20的宽度WE，交叉电极指16A、16B在端216A、216B的方向D1的宽度是α×WE。交叉电极指16A与公共电极15B没有连接而是分离，交叉电极指16B与公共电极15A没有连接而是分离。在交叉电极指16A、16B的端216A、216B的间距，实际上是1个梳形电极51A的相互相邻的交叉电极指16A的端216A在方向D1上的中心之间的距离的一半。此外，在交叉电极指16A、16B的端216A、216B的间距，实际上是1个梳形电极51B的相互相邻的交叉电极指16B的端216B在方向D1上的中心之间的距离的一半。

针对电极指的间距的放大率α和侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB的适宜范围进行了研究。

图2A是弹性波装置1001的评价电路图。针对将实施方式1中的弹性波装置1001作为串联谐振器而串联连接在信号路1001A进行使用的情况下的特性评价结果进行说明。

图2B是实施方式1中的弹性波装置1001的通过特性图，是将弹性波谐振器12作为串联谐振器串联连接在信号路1001A进行使用的情况下的通过特性图。其中，为了进行特性评价，在弹性波谐振器12的两端附加了进行了接地的电容元件。在图2B中，横轴表示信号的频率，纵轴表示信号的衰减量。通过特性S501表示间距的放大率α为1的比较例的特性。通过特性S1表示放大率α为1.01、宽度WCA、WCB为3λ的实施方式1中的弹性波装置1001的特性。对作为串联谐振器使用的情况进行评价的结果，在放大率α为1.01、宽度WCA、WCB为3λ的实施例中，与放大率α为1的比较例相比，得到了0.2dB多的插入损耗的降低。

接下来，对于电极指的间距的放大率α在0.995～1.020的范围、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB在0～10λ的范围进行了研究，并且根据作为串联谐振器使用的情况下的通过特性图，对弹性波装置1001的插入损耗进行了评价。具体而言，改变信号的频率来测量弹性波装置1001的插入损耗，求出了所测量的插入损耗中的最小值即最小损耗。

图3A～图3E是表示改变作为串联谐振器使用的弹性波装置1001的弹性波谐振器12的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB的情况下的弹性波装置1001的最小损耗特性的图。在图3A～图3E中，横轴表示间距的放大率α，纵轴表示最小损耗。图3A、图3B、图3C、图3D、图3E的弹性波装置1001中的侧部区域21A(21B)的宽度WCA(WCB)分别是0、λ、3λ、6λ、10λ。在各图中，放大率α为1的弹性波装置是比较例，比较例的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为0。

如图3A～图3E所示，在将弹性波谐振器12用作串联谐振器的情况下，在放大率α为1.005以上、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ以上的区域中能够降低插入损耗。而且，在对通过特性的整体形状进行了评价的情况下，在放大率α为1.005～1.015、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ～6λ的区域中，能够降低插入损耗，并且特性良好。

如上所述，通过将具有上述放大率α和宽度WCA、WCB的弹性波谐振器12作为串联谐振器串联连接在信号路1001A来使用，能够降低插入损耗。

图4A是弹性波装置1001的评价电路图。针对将实施方式1中的弹性波装置1001作为并联谐振器连接在信号路1001A和接地1001B之间进行使用的情况下的特性评价结果，进行说明。

图4B是实施方式1中的弹性波装置1001的通过特性图，是将弹性波谐振器12作为并联谐振器连接在信号路1001A和接地1001B之间来使用的情况下的通过特性图。其中，为了进行特性评价，在弹性波谐振器12的两端附加了串联的电容元件。在图4B中，横轴表示信号的频率，纵轴表示信号的衰减量。通过特性S502表示间距的放大率α为1的比较例的特性。通过特性S2表示放大率α为1.01、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为3λ的实施方式1中的弹性波装置1001的特性。对作为并联谐振器使用的情况进行评价的结果，在放大率α为1.01、宽度WCA、WCB为3λ的情况下，与放大率α为1的比较例相比，可以获得0.1dB的插入损耗的降低。

接下来，在电极指间距的放大率α为0.995～1.020的范围、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为0～10λ的范围进行研究，根据作为并联谐振器使用的情况下的通过特性图，对弹性波装置1001的插入损耗进行了评价。具体而言，改变信号的频率来测量弹性波装置1001的插入损耗，并且求出了所测量的插入损耗中的最小值即最小损耗。

图5A～图5E是表示作为并联谐振器使用的弹性波装置1001改变弹性波谐振器12的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB的情况下弹性波装置1001的最小损耗特性的图。在图5A～图5E中，横轴表示间距的放大率α，纵轴表示最小损耗。是按每个曲线改变了侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB的图。图5A、图5B、图5C、图5D、图5E的弹性波装置1001中的侧部区域21A(21B)的宽度WCA(WCB)分别为0、λ、3λ、6λ、10λ。在各曲线中，放大率α为1的弹性波装置是比较例，比较例的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB是0。

如图5A～图5E所示，在将弹性波谐振器12作为并联谐振器使用的情况下，放大率α为1.005以上时能够有效地抑制弹性波能量损耗，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ以上的区域中能够降低插入损耗。而且，在对通过特性的整体形状进行了评价的情况下，在放大率α为1.01～1.015、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ～6λ的区域，损耗尤其少并且特性的形状良好。

如上所述，通过将具有上述放大率α和宽度WCA、WCB的弹性波谐振器12作为并联谐振器连接在信号路1001A和接地1001B之间来使用，能够降低插入损耗。

如上所述，在实施方式1中的弹性波装置1001中，通过设置电极指间距随着远离中央区域20而逐渐变大的侧部区域21A、21B，能够降低弹性波谐振器12的插入损耗。

压电基板11由传播的弹性波的倒速度(reciprocal velocity)面为凹状的压电单结晶形成，例如旋转Y向切割X向传播的钽酸锂单结晶。在使用了压电基板11的弹性波谐振器12中，使侧部区域21A、21B中的电极指间距随着远离作为主激发部的中央区域20而逐渐变大。由此，能够使侧部区域21A、21B的弹性波的速度比主激发部的中央区域20中的弹性波的速度慢。由此能够将共振的弹性波的能量俘获在弹性波的波导中，通过抑制能量损耗而能够降低插入损耗。

另外，为了在主激发区域的两侧使弹性波的速度比主激发区域慢，将弹性波的能量俘获在弹性波的波导中，还可以加大电极指16A、16B、17A、17B的宽度对虚设区域22A、22B中的电极指16A、16B、17A、17B的间距之比，此外，也可以加大虚设区域22A、22B中的间距。但是，在加大电极指的宽度对虚设区域22A、22B中的电极指的间距之比的方法中，在电极指变细、高密度化时，即使在蚀刻后，电极指间也有可能连接，难以形成电极指。因此，该方法仅限于电极指密度低的弹性波装置。此外，在加大虚设区域22A、22B中的电极指的间距的方法中，伴随电极指的数量变多，交叉区域19和虚设区域22A、22B中的电极指的间距的差被积累从而其间的偏差变大，由于交叉区域19和虚设区域22A、22B之间的不连续，从而弹性波被散射，能量受到损耗。在实施方式1中的弹性波装置1001中，即使在电极指细线化后的情况下，也不会降低电极图案的制造成品率，能够降低插入损耗。

此外，在实施方式1中的弹性波装置1001中，侧部区域21A、21B以及虚设区域22A、22B中的电极指16A、16B、17A、17B沿连续的光滑曲线延伸。此外，交叉电极指16A、16B沿在侧部区域21A、21B和中央区域20连续的光滑曲线延伸。据此，因为没有中央区域20和侧部区域21A、21B的连接部以及侧部区域21A、21B的内部中的电极指16A、16B的不连续阶差，所以能够通过抑制弹性波在不连续地方的散射损耗，进而降低插入损耗。

图5F是实施方式1中的弹性波装置1001的其他电极指16A、16B、17A、17F的放大图。在图1A和图2B中侧部区域21A、21B以及虚设区域22A、22B中的电极指16A、16B的形状沿连续的曲线延伸。如图5F所示，电极指16A、16B、17A、17B也可以沿将多条直线L1连接得到的近似曲线L2延伸，具有同等的效果。

此外，在实施方式1中的弹性波装置1001中，相对于中央区域20中的交叉电极指16A、16B的间距P0，使侧部区域21A、21B或者虚设区域22A、22B中的电极指的间距的最大值为1.005×P0以上。据此，能够有效地抑制弹性波能量损耗，能够提高弹性波装置1001的电气特性。

此外，相对于中央区域20中的交叉电极指16A、16B的间距P0，使侧部区域21A、21B或者虚设区域22A、22B中的电极指的间距的最大值为1.020×P0以下。据此，能够有效地抑制弹性波能量损耗，能够提高弹性波装置1001的电气特性。

此外，实施方式1中的弹性波装置1001使侧部区域21A、21B或者虚设区域22A、22B中的电极指的间距为1.015×P0以下。据此，能够进一步有效地抑制弹性波能量损耗，能够提高弹性波装置1001的电气特性。

此外，在实施方式1中的弹性波装置1001中，使与侧部区域21A、21B的传播方向D1正交的方向D2的宽度WCA、WCB为λ以上。据此，能够有效地抑制弹性波能量损耗，能够提高弹性波装置1001的电气特性。

此外，在弹性波装置中构成梯型滤波器的情况下，通过将实施方式1记载的弹性波谐振器12用作串联臂谐振器以及并联臂谐振器的至少一个，能够降低插入损耗。

另外，实施方式1中的弹性波装置1001的压电基板11由旋转Y向切割X向传播的钽酸锂单结晶形成，所以不产生横模寄生(lateral modespurious)。因此，不特别需要利用水晶、铌酸锂单结晶进行的电极指的交叉长的加权(apodize)、虚设电极指长的加权等用于消除横模寄生的电极指设计。

另外，作为压电基板11，不局限于旋转Y向切割X向传播的钽酸锂单结晶，通过利用相对于表面波的行进方向而传播的表面波的倒速度面成为凹状的压电单结晶形成压电基板11，具有同等的效果。

如上所述，压电基板11的弹性波传播的传播方向D1上的倒速度面为凹状。弹性波谐振器12包括梳形电极对14。梳形电极对14具有设置在压电基板11上的相互交叉的梳形电极51A、51B。弹性波谐振器12具有中央区域20和侧部区域21A、21B。在中央区域20中，多个交叉电极指16A、16B交叉，并且多个交叉电极指16A、16B的间距沿与传播方向D1正交的方向D2恒定。在侧部区域21A、21B中，多个交叉电极指16A和多个交叉电极指16B的间距大于中央区域20中的间距。在侧部区域21B中，多个交叉电极指16A和多个交叉电极指16B的间距大于中央区域20中的间距。通过该构造，弹性波装置1001能够高效地将弹性波俘获在弹性波谐振器12，插入损耗少，具有较高的效率。

此外，多个交叉电极指16A的各个和多个虚设电极指17B的各个，沿被连接的多条直线或者光滑曲线而配置。多个交叉电极指16B的各个和多个虚设电极指17A的各个，沿被连接的多条直线或者光滑曲线而配置。

相对于中央区域20中的间距P0，多个交叉电极指16A和多个虚设电极指17A的间距的最大值、以及多个交叉电极指16B和多个虚设电极指17B的间距的最大值为1.005×P0以上。

相对于中央区域20中的间距P0，多个交叉电极指16A和多个虚设电极指17A的间距的最大值、以及多个交叉电极指16B和多个虚设电极指17B的间距的最大值为1.020×P0以下。

在侧部区域21A、21B中，多个交叉电极指16A沿连续的曲线或者被连接的多条直线而延伸。在侧部区域21A、21B中，多个交叉电极指16B沿连续的曲线或者被连接的多条直线而延伸。

多个交叉电极指16A从侧部区域21A沿光滑曲线向中央区域20延伸。多个交叉电极指16B从侧部区域21B沿光滑曲线向中央区域20延伸。

相对于中央区域20中的间距P0，侧部区域21A、21B中的间距的最大值为1.005×P0以上。

相对于中央区域20中的间距P0，侧部区域21A、21B中的间距的最大值为1.020×P0以下。

(实施方式2)

图6是本发明的实施方式2中的弹性波装置1002的电极图案图。在图6中，对与图1所示的实施方式1中的弹性波装置1001相同的部分标注相同的参照编号。

作为弹性波谐振器，实施方式2中的弹性波装置1002具备双电极型的二端子对型谐振器23。二端子对型谐振器23构成纵耦合谐振器型弹性波滤波器。二端子对型谐振器23具有在弹性波传播的传播方向D1上相互相邻排列的2个梳形电极对14。

如图6所示，实施方式2中的弹性波装置1002通过由旋转Y向切割X向传播的钽酸锂单结晶形成的压电基板11、和设置在一对反射电极13之间的2个梳形电极对14来构成双电极型的二端子对型谐振器23。2个梳形电极对14中的一个梳形电极对14的公共电极15A与输入输出端子18A连接，公共电极15B与接地端子24B连接。此外，另一个梳形电极对14的公共电极15A与接地端子24A连接，公共电极15B与输入输出端子18B连接。

而且，在梳形电极对14的交叉区域19以及反射电极13中，设置有中央区域20和侧部区域21A、21B。中央区域20具有与传播方向D1正交的方向D2上的宽度WB，侧部区域21A、21B具有方向D2上的宽度WCA、WCB。

在中央区域20中，相邻的电极指16A、16B的方向D1上的中心之间的距离、即间距对于方向D2而言是恒定的。

侧部区域21A、21B设置在中央区域20的方向D2的两外侧。侧部区域21A、21B中的电极指16A、16B的间距，大于在中央区域20的间距，并且伴随远离中央区域20而逐渐变大。

在虚设区域22A、22B中交叉电极指16A、16B和虚设电极指17A、17B中相互相邻的电极指的方向D1上的中心之间的距离即间距，大于在侧部区域21A、21B的间距，并且分别伴随远离侧部区域21A、21B而逐渐变大。

在实施方式2中的二端子对型谐振器23中，交叉电极指16A、16B交叉的交叉区域19的方向D2上的宽度WA是40μm。公共电极15A、15B之间的距离(WA+WDA+WDB)是45μm。中央区域20中的交叉电极指16A、16B的间距P0是1μm。针对具有虚设区域22A、22B即虚设电极指17A、17B的弹性波装置、和没有虚设电极指17A、17B的弹性波装置进行了研究。在具有虚设区域22A、22B的弹性波装置中，虚设区域22A、22B的方向D2上的宽度WDA、WDB是2.5μm，交叉电极指16A的前端与虚设电极指17B的前端之间的间隙和交叉电极指16B的前端与虚设电极指17A的前端之间的间隙是0.5μm。在没有虚设电极指17A、17B的弹性波装置中，交叉电极指16A与公共电极15B之间的间隙和交叉电极指16B与公共电极15A之间的间隙是0.5μm。

在梳形电极对14以及反射电极13中从中央区域20到公共电极15A、15B，电极指沿连续的曲线延伸。在实施方式2中，电极指的间距按照距中央区域20的距离的二次函数而发生变化，伴随接近公共电极15A、15B而间距的变化量变大。在实施方式2中，电极指的宽度对电极指的间距之比，在中央区域20、侧部区域21A、21B、虚设区域22A、22B都为1/2。

在由二端子对型谐振器23作为激发弹性波的主激发区域的中央区域20中，将一个梳形电极51A的相互相邻的2个交叉电极指16A的方向D1上的中心之间的距离定义为周期λ。中央区域20中的一个梳形电极51B的相互相邻的2个交叉电极指16B的方向D1上的中心之间的距离也是周期λ。在中央区域20相互相邻的2个交叉电极指16A、16B的方向D1上中心之间的距离即间距P0是λ/2。对于相互相邻的2个交叉电极指16A、16B，与公共电极15A、15B分别连接的端216A、216B(参照图1B)处的间距对中央区域20中的间距之比用放大率α表示。相对于二端子对型谐振器23的中央区域20中的传播方向D1的宽度WE，电极指16A、16B的端216A、216B或者虚设电极指17A、17B的端217A、217B与公共电极15A、15B连接的位置处的方向D1的宽度是α×WE。交叉电极指16A没有与公共电极15B连接而是分离，并且交叉电极指16B没有与公共电极15A连接而是分离。交叉电极指16A、16B的端216A、216B处的间距，实际上是一个梳形电极51A的相互相邻的交叉电极指16A的端216A的方向D1上的中心之间的距离的一半，是一个梳形电极51B的相互相邻的交叉电极指16B的端216B的方向D1上的中心之间的距离的一半。

在间距的放大率α为0.995～1.020的范围进行评价，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为0～10λ的范围进行评价，对于适宜的范围进行了研究。

接下来，对于进行实施方式2中的弹性波装置1002的特性评价的结果进行说明。根据二端子对型谐振器23的通过特性的波形，求出了插入损耗为1.5dB的带宽。表示该带宽越宽则弹性波装置1002的插入损耗越少。

图7A～图7E是表示改变了具有虚设区域22A、22B的弹性波装置1002的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB的情况下的弹性波装置1002的带宽特性的图。虚设区域22A、22B的宽度WDA、WDB是2.5μm(＝1.25λ)。在图7A～图7E中，横轴表示间距的放大率α，纵轴表示带宽。图7A、图7B、图7C、图7D、图7E的弹性波装置1002中的侧部区域21A(21B)的宽度WCA(WCB)分别是0、λ、3λ、6λ、10λ。在各图中，放大率α为1的弹性波装置是比较例，比较例的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB是0。

如图7A所示，在具有虚设区域22A、22B的二端子对型谐振器23中，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为0、仅在虚设区域22A、22B放大了电极指的间距的情况下，几乎没有与放大率α为1的比较例的差异，没有看到效果。

如图7B和图7C所示，在具有虚设区域22A、22B的二端子对型谐振器23中，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ～3λ的范围中，插入损耗为1.5dB的带宽比比较例要宽。在宽度WCA、WCB为λ的情况下，在放大率α为1.01～1.020的范围内带宽变宽了13％左右。此外，在宽度WCA、WCB为3λ的情况下，在放大率α为1.01～1.020的范围内带宽变宽了25％左右，在降低插入损耗方面有较大的效果。

如图7D和图7E所示，在具有虚设区域22A、22B的二端子对型谐振器23中，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为6λ～10λ的范围内，相反地，插入损耗为1.5dB的带宽比比较例窄，插入损耗变大。

由以上可知，在具有虚设区域22A、22B即虚设电极指17A、17B的二端子对型谐振器23中，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ～3λ、放大率α为1.01～1.020的范围内，插入损耗比比较例有较大的降低，弹性波装置1002的电气特性提高。

图8A～图8D是表示改变了没有虚设区域22A、22B的弹性波装置1002的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB的情况下的弹性波装置1002的带宽特性的图。图8A～图8D中的弹性波装置1002的虚设区域22A、22B的宽度WDA、WDB为0，即没有虚设电极指17A、17B。在图8A～图8D中，横轴表示电极指的间距的放大率α，纵轴表示带宽。图8A、图8B、图8C、图8D的弹性波装置1002中的侧部区域21A(21B)的宽度WCA(WCB)分别是λ、3λ、6λ、10λ。在各图中，放大率α为1的弹性波装置是比较例，比较例的侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB是0。

如图8A～图8D所示，在没有虚设区域22A、22B即虚设电极指17A、17B的二端子对型谐振器23中，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ～3λ、放大率α为1.005～1.01的范围内，带宽较之比较例变宽13～25％，插入损耗较大地降低。此外，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为6λ～12λ的情况下，相反地，带宽较之比较例变窄，插入损耗变大。

由以上可知，在没有虚设区域22A、22B即虚设电极指17A、17B的二端子对型谐振器23中，在侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为λ～3λ、放大率α为1.005～1.01的范围内，插入损耗与比较例相比，有较大的降低，弹性波装置1002的电气特性得到提高。

如上所述，在实施方式2中的弹性波装置1002中，通过设置交叉电极指16A、16B的间距伴随远离中央区域20而逐渐变大的侧部区域21A、21B，能够降低二端子对型谐振器23的插入损耗。

此外，没有虚设区域22A、22B即虚设电极指17A、17B的弹性波装置，也能够通过设置侧部区域21A、21B来降低插入损耗。

而且，通过在多个梳形电极对14的各个中设置中央区域20和侧部区域21A、21B，能够降低插入损耗。

此外，在图6所示的具备了具有多个梳形电极对14的二端子对型谐振器23的弹性波装置1002中，在二端子对型谐振器23中，侧部区域21A、21B以及虚设区域22A、21B中的电极指16A、16B、17A、17B从一个地方开始沿着方向D1向相互相反的方向扩展，多个梳形电极对14以及反射电极13的电极指具有一体的弯曲形状，由此能够有效地降低插入损耗。

此外，在图6所示的二端子对型谐振器23中，中央区域20的交叉电极指16A、16B的间距对于弹性波传播的传播方向D1而言是恒定的。在中央区域20的交叉电极指16A、16B的间距也可以沿传播方向D1而发生变化。例如，按照渐变的方式，在2个梳形电极对14之间、梳形电极对14与反射电极13之间的附近，使中央区域20的交叉电极指16A、16B的间距沿传播方向D1逐渐变化，也具有降低插入损耗的效果。

另外，实施方式2中的弹性波装置1002具备具有2个梳形电极对14的二端子对型谐振器23，但是应用于具有3个以上的梳形电极对14的二端子对型谐振器也具有同样的效果。

(实施方式3)

图9A是本发明的实施方式3中的弹性波装置1003的电路图。在图9A中，对与图6所示的实施方式2中的弹性波装置1002相同的部分标注相同的参照编号。弹性波装置1003具备分别具有双电极型的二端子对型谐振器23的2个弹性波装置1002。2个二端子对型谐振器23分别构成纵耦合谐振器型弹性波滤波器。

图9B是弹性波装置1003的通过特性图。在图9B中，横轴表示频率，纵轴表示衰减量。图9A所示的2个双电极型的二端子对型谐振器23具有虚设区域22A、22B(参照图6)，将其级联连接构成带通滤波器。图9B表示弹性波装置1003的通过特性S3、各二端子对型谐振器的电极指的间距的放大率α为1且没有侧部区域21A、21B的比较例的通过特性S503。在弹性波装置1003的2个二端子对型谐振器23的各个中，间距的放大率α是1.01，侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB是3λ。如图9B所示，放大率α为1.01、侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB为3λ的弹性波装置1003的插入损耗比比较例降低了0.3～0.4dB从而特性提高。

如上所述，实施方式3中的弹性波装置1003是将2个二端子对型谐振器23级联连接而构成的带通滤波器，通过设置电极指的间距随着远离中央区域20而逐渐变大的侧部区域21A、21B，能够较大地降低插入损耗。

(实施方式4)

图10A是本发明的实施方式4中的弹性波装置1004中的谐振器的电路图。在图10A中，对与图6所示的实施方式2中的弹性波装置1002相同的部分标注相同的参照编号。弹性波装置1004具备分别具有双电极型的二端子对型谐振器23的4个弹性波装置1002。4个二端子对型谐振器23分别构成纵耦合谐振器型弹性波滤波器。

图10B是弹性波装置1004的通过特性图。在图10B中，横轴表示频率，纵轴表示衰减量。图10A所示的4个双电极型的二端子对型谐振器23具有虚设区域22A、22B(参照图6)。4个二端子对型谐振器23中的2个被级联连接从而构成了2个级联连接电路123。通过将2个级联连接电路123并联连接从而构成了带通滤波器。图10B表示弹性波装置1004的通过特性S4、和各二端子对型谐振器的电极指的间距的放大率α为1并且没有侧部区域21A、21B的比较例的通过特性S504。在弹性波装置1004的4个二端子对型谐振器23的各个中，放大率α是1.01，侧部区域21A、21B的宽度WCA、WCB是3λ。如图10B所示，放大率α为1.01、宽度WCA、WCB为3λ的弹性波装置1004的插入损耗较之比较例降低了0.4dB左右，从而特性提高。

如上所述，实施方式4中的弹性波装置1004通过在4个二端子对型谐振器23中设置电极指的间距随着远离中央区域20而逐渐变大的侧部区域21A、21B，能够较大地降低插入损耗。

工业可用性

本发明所涉及的弹性波装置通过降低共振能量的损耗，能够降低插入损耗，所以主要在移动体通信设备中所使用的弹性波滤波器等方面有用。

符号说明

11  压电基板

12  弹性波谐振器

13  反射电极(第1和第2反射电极)

14  梳形电极对

15A 公共电极(第1公共电极)

15B 公共电极(第2公共电极)

16A 交叉电极指(第1交叉电极指)

16B 交叉电极指(第2交叉电极指)

17A 虚设电极指(第1虚设电极指)

17B 虚设电极指(第2虚设电极指)

20  中央区域(第1区域、第4区域)

21A 侧部区域(第2区域、第5区域)

21B 侧部区域(第3区域、第6区域)

22A 虚设区域

22B 虚设区域

23  二端子对型谐振器

51A 梳形电极(第1梳形电极)

51B 梳形电极(第2梳形电极)

52A 公共电极(第1公共电极)

52B 公共电极(第2公共电极)

53  反射电极指

Claims (22)

1.一种弹性波装置，具备：压电基板，其在弹性波传播的传播方向上的倒速度面为凹状；和弹性波谐振器，其包括具有设置在所述压电基板上的相互交叉的第1梳形电极和第2梳形电极的梳形电极对，并且俘获弹性波的能量，

所述第1梳形电极具有：第1公共电极；和连接到所述第1公共电极的多个第1交叉电极指，

所述第2梳形电极具有：第2公共电极；和连接到所述第2公共电极并且与所述多个第1交叉电极指交叉的多个第2交叉电极指，

所述弹性波谐振器具有第1区域、第2区域和第3区域，

在所述第1区域中，所述多个第1交叉电极指与所述多个第2交叉电极指交叉，并且所述多个第1交叉电极指和所述多个第2交叉电极指的间距沿与所述传播方向正交的方向恒定，

所述第2区域配置在所述第1区域和所述第1公共电极之间，并且在所述第2区域中，所述多个第1交叉电极指和所述多个第2交叉电极指的间距大于所述第1区域中的所述间距，

所述第3区域配置在所述第1区域和所述第2公共电极之间，并且在所述第3区域中，所述多个第1交叉电极指和所述多个第2交叉电极指的间距大于所述第1区域中的所述间距。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波谐振器还具有设置在所述压电基板上的第1反射电极和第2反射电极，所述梳形电极对排列在所述第1反射电极和第2反射电极之间，

所述第1反射电极和第2反射电极分别具有：第3公共电极和第4公共电极；以及设置在所述第3公共电极和第4公共电极之间，并且与所述第3公共电极和第4公共电极连接的多个反射电极指，

所述第1反射电极和第2反射电极分别具有第4区域、第5区域和第6区域，

在所述第4区域中，所述多个反射电极指间的间距沿与所述传播方向正交的方向恒定，

所述第5区域配置在所述第4区域和所述第3公共电极之间，并且所述多个反射电极指间的间距大于所述第4区域中的所述间距，

所述第6区域配置在所述第4区域和所述第4公共电极之间，并且所述多个反射电极指间的间距大于所述第4区域中的所述间距。

3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波谐振器是还具有设置在所述第1反射电极和所述梳形电极对之间的其他梳形电极对的二端子对型谐振器。

4.根据权利要求3所述的弹性波装置，其中，

所述其他梳形电极对具有所述第1区域、所述第2区域和所述第3区域。

5.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述第1梳形电极还具有多个第1虚设电极指，所述多个第1虚设电极指与所述第1公共电极连接，并且在所述多个第2交叉电极指的延长方向具有与所述多个第2交叉电极指的前端隔着间隙分别对置的前端，

所述第2梳形电极还具有多个第2虚设电极指，所述多个第2虚设电极指与所述第2公共电极连接，并且在所述多个第1交叉电极指的延长方向具有与所述多个第1交叉电极指的前端隔着间隙分别对置的前端，

所述多个第1虚设电极指和所述多个第1交叉电极指的间距大于所述多个第1交叉电极指和所述多个第2交叉电极指在所述第2区域的所述间距，

所述多个第2虚设电极指和所述多个第2交叉电极指的间距大于所述多个第1交叉电极指和所述多个第2交叉电极指在所述第3区域的所述间距。

6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，

沿着与所述传播方向正交的所述方向，所述多个第1交叉电极指、所述多个第2交叉电极指、所述多个第1虚设电极指和所述多个第2虚设电极指的宽度对所述间距之比恒定。

7.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，

所述多个第1虚设电极指和所述多个第1交叉电极指的间距随着远离所述第2区域而变大，

所述多个第2虚设电极指和所述多个第2交叉电极指的间距随着远离所述第3区域而变大。

8.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，

所述多个第1交叉电极指的每一个和所述多个第2虚设电极指的每一个沿被连接的多条直线或者光滑曲线配置，

所述多个第2交叉电极指的每一个和所述多个第1虚设电极指的每一个沿被连接的多条直线或者光滑曲线配置。

9.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，

相对于所述第1区域中的间距P0，所述多个第1交叉电极指与所述多个第1虚设电极指的间距的最大值、和所述多个第2交叉电极指与所述多个第2虚设电极指的间距的最大值是1.005×P0以上。

10.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，

相对于所述第1区域中的间距P0，所述多个第1交叉电极指与所述多个第1虚设电极指的间距的最大值、和所述多个第2交叉电极指与所述多个第2虚设电极指的间距的最大值是1.020×P0以下。

11.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述第2区域中的所述间距和所述第3区域中的所述间距随着远离所述第1区域而变大。

12.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

在所述第2区域中，所述多个第1交叉电极指沿连续的曲线或者被连接的多条直线延伸，

在所述第3区域中，所述多个第2交叉电极指沿连续的曲线或者被连接的多条直线延伸。

13.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述多个第1交叉电极指自所述第2区域起沿着光滑曲线延伸到所述第1区域，

所述多个第2交叉电极指自所述第3区域起沿着光滑曲线延伸到所述第1区域。

14.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

沿着与所述传播方向正交的所述方向，所述多个第1交叉电极指和所述多个第2交叉电极指的宽度对所述间距之比恒定。

15.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述间距沿所述传播方向而变化。

16.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

相对于所述第1区域中的间距P0，所述第2区域中的间距的最大值是1.005×P0以上。

17.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

相对于所述第1区域中的间距P0，所述第2区域中的间距的最大值是1.020×P0以下。

18.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

在所述第1区域中的所述间距是λ/2的情况下，所述第2区域的与所述传播方向正交的所述方向上的宽度是λ以上。

19.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波谐振器是一端子对谐振器，并且所述弹性波谐振器与信号路串联，或者被连接在信号路和接地之间。

20.一种弹性波装置，具备：压电基板，其在弹性波传播的传播方向上的倒速度面为凹状；和弹性波谐振器，其具有设置在所述压电基板上的第1反射电极和第2反射电极、以及排列在所述第1反射电极和第2反射电极之间的梳形电极对，并且俘获弹性波的能量，

所述第1反射电极和第2反射电极分别具有：第1公共电极和第2公共电极、以及设置在所述第1公共电极和第2公共电极之间并且与所述第1公共电极和第2公共电极连接的多个反射电极指，

所述第1反射电极和第2反射电极分别具有第1区域、第2区域和第3区域，

在所述第1区域中，所述多个反射电极指的间距沿与所述传播方向正交的方向恒定，

所述第2区域配置在所述第1区域和所述第1公共电极之间，并且在所述第2区域中所述多个反射电极指间的间距大于所述第1区域中的所述间距，

所述第3区域配置在所述第1区域和所述第2公共电极之间，并且在所述第3区域中所述多个反射电极指间的间距大于所述第1区域中的所述间距。

21.根据权利要求20所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波谐振器是还具有设置在所述第1反射电极和所述梳形电极对之间的其他梳形电极对的二端子对型谐振器。

22.根据权利要求20所述的弹性波装置，其中，

所述其他梳形电极对具有所述第1区域和所述第2区域。

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