CN109690942B - 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够有效地封闭所利用的弹性波且能够降低无用波的弹性波装置。弹性波装置(1)具备压电基板(2)和设置在压电基板(2)上的IDT电极(3)。IDT电极(3)具有包括弹性波传播方向上的一端部的第一端部区域(C1)、包括弹性波传播方向上的另一端部的第二端部区域(C2)、以及位于比第一端部区域(C1)、第二端部区域(C2)靠弹性波传播方向内侧的内侧区域(D)，且具有第一高声速区域(B1)、第二高声速区域(B2)和位于交叉区域(A)的中央区域(Aa)以及第一低声速区域(Ab1)、第二低声速区域(Ab2)。第一端部区域(C1)中的交叉区域(A)和/或第二端部区域(C2)中的交叉区域(A)的IDT电极(3)的质量小于内侧区域(D)中的交叉区域(A)的IDT电极(3)的质量。

Description

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及利用了活塞模式的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
以往，为了抑制无用波，提出了利用了活塞模式的弹性波装置。
例如，在下述的专利文献1示出了利用了活塞模式的弹性波装置的一个例子。该弹性波装置具有在弹性波传播方向上观察时IDT电极的多个第一电极指和多个第二电极指重叠的交叉区域。交叉区域具有在第一电极指、第二电极指延伸的方向上位于中央的中央区域和设置在中央区域的第一电极指、第二电极指延伸的方向两侧的第一边缘区域、第二边缘区域。
在第一边缘区域、第二边缘区域中，在第一电极指、第二电极指上层叠电介质膜或金属膜，或者增大边缘区域的电极宽度(占空比)。由此，第一边缘区域、第二边缘区域中的声速变得比中央区域以及第一边缘区域、第二边缘区域的外侧的区域中的声速慢。由此，封闭弹性波的能量且抑制无用波。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5221616号公报
发明内容
发明要解决的课题
在像专利文献1记载的那样的利用活塞模式的弹性波装置中，无用波的能量也容易封闭在压电体的表面附近，因此存在如下的课题，即，在谐振频率与反谐振频率之间(在滤波器的情况下，在通带内)会大幅产生无用波。
本发明的目的在于，提供一种能够有效地封闭所利用的弹性波且能够降低无用波的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的弹性波装置具备压电体以及设置在所述压电体上的IDT电极，所述IDT电极具有：第一汇流条以及第二汇流条，相互对置；多个第一电极指，一端与所述第一汇流条连接；以及多个第二电极指，一端与所述第二汇流条连接，且与所述多个第一电极指相互交替插入，所述IDT电极具有：第一端部区域，包括弹性波传播方向上的一端部；第二端部区域，包括弹性波传播方向上的另一端部；以及内侧区域，位于比所述第一端部区域以及所述第二端部区域靠弹性波传播方向内侧，所述IDT电极具有作为所述第一电极指和所述第二电极指在弹性波传播方向上相互重叠的部分的交叉区域，在将所述第一电极指以及所述第二电极指延伸的方向设为长度方向的情况下，所述IDT电极具有：中央区域，至少在所述内侧区域中的所述交叉区域中，位于所述长度方向中央侧；以及第一低声速区域和第二低声速区域，配置在所述中央区域的所述长度方向两侧，且声速与所述中央区域相比为低速，所述IDT电极具有：第一高声速区域，位于所述第一汇流条与所述第一低声速区域之间，且声速与所述中央区域相比为高速；以及第二高声速区域，位于所述第二汇流条与所述第二低声速区域之间，且声速与所述中央区域相比为高速，所述第一端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量和/或所述第二端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量小于所述内侧区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量。
在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的方面中，所述IDT电极在所述内侧区域、所述第一端部区域以及所述第二端部区域中的所述交叉区域中具有所述中央区域、所述第一低声速区域、以及所述第二低声速区域。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，所述第一端部区域和/或所述第二端部区域中的所述中央区域的占空比小于所述内侧区域中的所述中央区域的占空比(IDT电极的电极指的占空比。以下，仅记载为占空比。)。在该情况下，能够使无用波更进一步降低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述第一端部区域和/或所述第二端部区域中的所述中央区域中所述第一低声速区域附近以及所述第二低声速区域附近的占空比小于所述内侧区域中的所述中央区域的占空比。在该情况下，能够使无用波更进一步降低。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，在所述IDT电极中，所述第一端部区域和/或所述第二端部区域中的所述中央区域的占空比随着朝向弹性波传播方向外侧而逐渐变小。在该情况下，能够使无用波更进一步降低，且瑞利波更加不易泄漏。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，在所述IDT电极中，所述第一端部区域以及所述第二端部区域中的所述第一低声速区域的占空比以及所述第二低声速区域的占空比大于所述第一端部区域以及所述第二端部区域中的所述中央区域的占空比。在该情况下，能够适当地使第一低声速区域、第二低声速区域中的声速为低速。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，在所述多个第一端部区域以及所述第二端部区域中的位于所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域的部分，层叠有质量附加膜。在该情况下，能够适当地使第一低声速区域、第二低声速区域中的声速为低速。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述IDT电极具有：多个第一虚设电极指，一端与所述第一汇流条连接，隔着缝隙与所述多个第二电极指对置，且配置在所述第一端部区域和/或所述第二端部区域；以及多个第二虚设电极指，一端与所述第二汇流条连接，隔着缝隙与所述多个第一电极指对置，且配置在所述第一端部区域和/或所述第二端部区域，在所述第一端部区域以及所述第二端部区域未配置所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域。在该情况下，能够使无用波更进一步降低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，在从弹性波传播方向观察的情况下，所述多个第一电极指与所述多个第二虚设电极指之间的缝隙和所述内侧区域中的所述交叉区域重叠，在从弹性波传播方向观察的情况下，所述多个第二电极指与所述多个第一虚设电极指之间的缝隙和所述内侧区域中的所述交叉区域重叠。在该情况下，能够更加有效地使无用波降低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述第一端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量以及所述第二端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量小于所述内侧区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量，所述第一虚设电极指以及所述第二虚设电极指配置在所述第一端部区域以及所述第二端部区域，在所述第一端部区域中，所述多个第一虚设电极指的长度分别不同，在所述第二端部区域中，所述多个第一虚设电极指的长度分别不同，在所述第一端部区域中，所述多个第二虚设电极指的长度分别不同，在所述第二端部区域中，所述多个第二虚设电极指的长度分别不同，所述多个第一虚设电极指的长度以及所述第二虚设电极指的长度随着朝向弹性波传播方向外侧而变长。在该情况下，能够使无用波更进一步降低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述第一端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量以及所述第二端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量小于所述内侧区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量。在该情况下，能够使无用波更进一步降低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述第一端部区域的面积以及所述第二端部区域的面积分别为所述IDT电极的面积的2％以上且5％以下。在该情况下，能够使无用波有效地降低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，利用了瑞利波。在该情况下，能够特别适当地应用本发明。
本发明涉及的高频前端电路具备按照本发明构成的弹性波装置和功率放大器。
本发明涉及的通信装置具备按照本发明构成的高频前端电路和RF信号处理电路。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够有效地封闭所利用的弹性波且能够降低无用波的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。
图2是本发明的第一实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图3是比较例中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图4是示出比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
图5是示出比较例的弹性波装置的反射损耗的图。
图6是示出本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
图7是本发明的第二实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图8是示出本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
图9是本发明的第三实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。
图10是本发明的第三实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图11是示出本发明的第三实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
图12是本发明的第四实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。
图13是本发明的第四实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图14是示出本发明的第四实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
图15是本发明的第五实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图16是示出本发明的第五实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
图17是本发明的第六实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
图18是示出本发明的第六实施方式以及比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
图19是图18的放大图。
图20是示出本发明的第六实施方式以及比较例的弹性波装置的反射损耗的图。
图21是本发明涉及的通信装置以及高频前端电路的结构图。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。
另外，需要指出的是，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
图1是第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。
弹性波装置1具有作为压电体的压电基板2。压电基板2由128.5°Y切割X传播LiNbO3构成。另外，压电基板2的切割角并不限定于上述切割角。此外，压电基板2的材料也不限定于上述材料，也可以由LiTaO3等的压电单晶、适当的压电陶瓷构成。
在压电基板2上设置有IDT电极3。IDT电极3具有第一汇流条3a1、第二汇流条3b1以及多个第一电极指3a2、第二电极指3b2。第一汇流条3a1、第二汇流条3b1相互对置。多个第一电极指3a2各自的一端与第一汇流条3a1连接。多个第二电极指3b2各自的一端与第二汇流条3b1连接。多个第一电极指3a2、第二电极指3b2彼此相互交替插入。
第一汇流条3a1、第二汇流条3b1具有层叠在压电基板2上的下层电极和层叠在下层电极上的上层电极3c。由此，能够降低电阻。另外，第一汇流条3a1、第二汇流条3b1也可以不具有上层电极3c。
通过对IDT电极3施加交流电压，从而激励弹性波。弹性波装置1没有特别限定，利用了瑞利波。在该情况下，能够特别适当地应用本发明。
在IDT电极3的弹性波传播方向两侧配置有反射器4a、4b。在本实施方式中，没有特别限定，多个第一电极指3a2、第二电极指3b2为100对，反射器4a、4b的多个电极指分别为21根。另外，在图1中示意性地示出了IDT电极3以及反射器4a、4b，多个电极指的对数以及根数与上述不同。后述的图9以及图12也是同样的。
如图1中的单点划线所示，IDT电极3具有包括弹性波传播方向上的一端部的第一端部区域C1和包括另一端部的第二端部区域C2。IDT电极3具有位于比第一端部区域C1、第二端部区域C2靠弹性波传播方向内侧的内侧区域D。
更具体地，第一端部区域C1、第二端部区域C2分别是包括两对第一电极指3a2、第二电极指3b2的区域。第一端部区域C1从位于最靠反射器4a侧的电极指起包括5根电极指。第二端部区域C2从位于最靠反射器4b侧的电极指起包括5根电极指。像这样，在本实施方式中，第一端部区域C1、第二端部区域C2的面积分别为IDT电极3的面积的2％。另外，第一端部区域C1、第二端部区域C2的面积只要分别为IDT电极3的面积的20％以下即可。
从弹性波传播方向观察，IDT电极3具有作为第一电极指3a2和第二电极指3b2相互重叠的部分的交叉区域A。在此，将第一电极指3a2、第二电极指3b2延伸的方向设为长度方向。此时，交叉区域A具有在长度方向上位于中央侧的中央区域Aa。交叉区域A具有配置在中央区域Aa的长度方向两侧的第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2。所谓中央区域Aa，是在长度方向上第一低声速区域Ab1与第二低声速区域Ab2之间的区域。另外，第一低声速区域Ab1与第二低声速区域Ab2之间的区域不包括第一低声速区域Ab1和第二低声速区域Ab2。与中央区域Aa中的声速V1相比，第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2中的声速V2为低速。
IDT电极3具有位于第一汇流条3a1与第一低声速区域Ab1之间的第一高声速区域B1。与中央区域Aa中的声速V1相比，第一高声速区域B1中的声速V3为高速。IDT电极3具有位于第二汇流条3b1与第二低声速区域Ab2之间的第二高声速区域B2。与中央区域Aa中的声速V1相比，第二高声速区域B2中的声速V3为高速。
将上述那样的各声速V1、V2、V3的关系示于图1。另外，示出随着朝向图1中的右侧，声速为高速。
在此，将由IDT电极3的电极指间距规定的弹性波的波长设为λ。此时，在弹性波装置1中，第一高声速区域B1、第二高声速区域B2的长度方向上的尺寸为2λ。另外，第一高声速区域B1、第二高声速区域B2的长度方向上的尺寸并不限定于上述尺寸。
在本实施方式中，在内侧区域D以及第一端部区域C1、第二端部区域C2中，交叉区域A具有中央区域Aa以及第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2。另外，交叉区域A只要至少在内侧区域D中具有中央区域Aa以及第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2即可。
图2是第一实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
在IDT电极3中，第一低声速区域Ab1的占空比大于中央区域Aa的占空比。由此，能够适当地使第一低声速区域Ab1中的声速为低速。除此以外，在多个第一电极指3a2、第二电极指3b2的位于第一低声速区域Ab1的部分，层叠有质量附加膜5。由此，能够更进一步使第一低声速区域Ab1中的声速为低速。
在本实施方式中，质量附加膜5由适当的金属构成。另外，质量附加膜5也可以由电介质等构成。在质量附加膜5由电介质构成的情况下，质量附加膜5可以具有在弹性波传播方向上延伸的带状的形状，相邻的电极指上的质量附加膜5也可以为一体。
另外，使第一低声速区域Ab1中的声速为低速的结构没有特别限定。例如，也可以不设置质量附加膜5。或者，也可以设置有质量附加膜5，且第一低声速区域Ab1的占空比与中央区域Aa的占空比相同。
另一方面，多个第一电极指3a2、第二电极指3b2在第二低声速区域中也与第一低声速区域Ab1同样地构成。
在此，第一端部区域C1中的中央区域Aa的占空比小于内侧区域D中的中央区域Aa的占空比。更具体地，第一端部区域C1中的中央区域Aa整体的占空比小于内侧区域D中的中央区域Aa的占空比。因而，第一端部区域C1中的交叉区域的IDT电极3的质量小于内侧区域D中的交叉区域的IDT电极3的质量。即，第一端部区域C1中的交叉区域的电极指的质量小于内侧区域D中的交叉区域的电极指的质量。
另一方面，IDT电极3中的第二端部区域与第一端部区域C1同样地构成。第二端部区域中的中央区域Aa的占空比也小于内侧区域D中的中央区域Aa的占空比。因而，第二端部区域中的交叉区域的电极指的质量小于内侧区域D中的交叉区域的电极指的质量。
另外，在本实施方式中，第一端部区域C1以及第二端部区域中的中央区域Aa的占空比没有特别限定，为0.4。内侧区域D中的中央区域Aa的占空比没有特别限定，为0.5。
返回到图1，本实施方式的特征在于，第一端部区域C1、第二端部区域C2中的交叉区域A的电极指的质量小于内侧区域D中的交叉区域A的电极指的质量。由此，能够有效地封闭所利用的弹性波且能够降低无用波。以下通过对本实施方式和比较例进行比较，从而对此进行说明。
如图3所示，比较例的弹性波装置与第一实施方式的不同点在于，IDT电极103的第一端部区域C1以及第二端部区域中的中央区域Aa的占空比和内侧区域D中的中央区域Aa的占空比相同。IDT电极103的第一端部区域C1以及第二端部区域中的交叉区域的电极指的质量与内侧区域D中的交叉区域的电极指的质量相同。
图4是示出比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。图5是示出比较例的弹性波装置的反射损耗的图。图6是示出第一实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。图4～图6中的箭头X示出产生SH波的频率。在后述的示出阻抗频率特性的各附图以及示出反射损耗的各附图中也是同样的。
如图4以及图5所示，可知在比较例的弹性波装置中，在谐振频率与反谐振频率之间产生了作为无用波的SH波。如图5所示，在比较例中，SH波的反射损耗为2.05dB。
相对于此，如图6所示，在第一实施方式中，SH波的反射损耗为1.8dB，可知与比较例相比有所改善。在第一实施方式中，第一端部区域、第二端部区域中的电极指的质量小。由此，可认为能够使SH波在压电基板的厚度方向上有效地泄漏。除此以外，瑞利波的能量密度具有在IDT电极的中央附近高的倾向。因而，即使第一端部区域、第二端部区域中的电极指的质量小，瑞利波也不易泄漏。像这样，能够有效地封闭所利用的弹性波且能够降低无用波。
另外，只要第一端部区域的交叉区域中的电极指的质量或第二端部区域的交叉区域中的电极指的质量小于内侧区域的交叉区域中的电极指的质量即可。在后述的第二实施方式～第六实施方式中也是同样的。不过，优选第一端部区域的交叉区域中的电极指的质量以及第二端部区域的交叉区域中的电极指的质量小于内侧区域的交叉区域中的电极指的质量。由此，能够更进一步降低无用波。
可是，虽然在第一实施方式中，压电体为压电基板，但是压电体也可以是压电薄膜。例如，也可以在压电薄膜的与设置有IDT电极的面相反侧的面设置有低声速膜。还可以在低声速膜的与压电薄膜侧相反侧的面设置有高声速构件。
在此，所谓低声速膜，是所传播的体波(bulk wave)的声速与在压电薄膜传播的弹性波的声速相比为低速的膜。低声速膜例如由以玻璃、氮氧化硅、氧化钽或氧化硅中添加了氟、碳、硼的化合物为主成分的材料等构成。另外，低声速膜的材料只要是相对低声速的材料即可。
所谓高声速构件，是所传播的体波的声速与在压电薄膜传播的弹性波的声速相比为高速的构件。高声速构件例如由以氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮氧化硅、DLC膜或金刚石为主成分的材料等构成。另外，高声速构件的材料只要是相对高声速的材料即可。
高声速构件可以是高声速膜，或者也可以是高声速基板。像这样，在具有低声速膜以及高声速构件的情况下，能够有效地封闭弹性波的能量。
图7是第二实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
第二实施方式涉及的弹性波装置与第一实施方式的不同点在于，IDT电极13的第一端部区域C11以及第二端部区域中的中央区域Aa的占空比逐渐变化。进而，第一端部区域C11以及第二端部区域的面积也与第一实施方式不同。除了上述的方面以外，第二实施方式涉及的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。另外，内侧区域D10的中央区域Aa的占空比与第一实施方式同样地为0.5。
更具体地，第一端部区域C11以及第二端部区域分别包括11根电极指。像这样，在本实施方式中，第一端部区域C11以及第二端部区域的面积分别为IDT电极13的面积的5％。像这样，第一端部区域C11以及第二端部区域的面积优选为IDT电极13的面积的5％以下。由此，能够有效地封闭所利用的弹性波。另一方面，第一端部区域C11以及第二端部区域的面积优选为IDT电极13的面积的2％以上。由此，能够使无用波有效地降低。
IDT电极13的中央区域Aa的占空比在第一端部区域C11以及第二端部区域中随着朝向弹性波传播方向外侧而逐渐变小。在本实施方式中，弹性波传播方向上的最外侧的占空比为0.3。另外，弹性波传播方向上的最外侧的占空比并不限定于上述占空比。
图8是示出第二实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
如图8所示，在本实施方式中，能够将SH波的反射损耗改善至1.41dB。像这样，能够更进一步降低SH波。
像上述的那样，瑞利波的能量密度具有在IDT电极的中央附近高的倾向。在本实施方式中，在图7所示的第一端部区域C11以及第二端部区域中，随着朝向弹性波传播方向内侧，占空比变大，电极指的质量变大。由此，瑞利波更加不易泄漏。另一方面，在第一端部区域C11以及第二端部区域中，随着朝向弹性波传播方向外侧，占空比变小，电极指的质量变小。由此，SH波更加容易泄漏。
图9是第三实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。图10是第三实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
如图9所示，在弹性波装置21中，IDT电极23的第一端部区域C11、第二端部区域C12的结构与第二实施方式不同。更具体地，弹性波装置21在IDT电极23的第一端部区域C11、第二端部区域C12中仅在用斜线的影线示出的部分具有多个小占空比部23A。在此，所谓小占空比部23A，是占空比小于内部区域D10中的中央区域Aa的占空比的部分。除了上述的方面以外，弹性波装置21具有与第二实施方式的弹性波装置同样的结构。
IDT电极23具有四个小占空比部23A。多个小占空比部23A分别配置在IDT电极23的中央区域Aa的四角。更具体地，如图10所示，多个小占空比部23A中的一个小占空比部23A在第一端部区域C11中配置为包括中央区域Aa的第一低声速区域Ab1侧的端部。像这样，各小占空比部23A在图9所示的第一端部区域C11、第二端部区域C12中分别配置为包括中央区域Aa的第一低声速区域Ab1侧的端部或第二低声速区域Ab2侧的端部。
各小占空比部23A的长度方向上的尺寸没有特别限定，在本实施方式中为1.4λ。各小占空比部23A中的占空比为0.4，第一端部区域C11的多个小占空比部23A以外的占空比与内侧区域D10同样地为0.5。另外，多个小占空比部23A中的占空比并不限定于上述占空比。
图11是示出第三实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
如图11所示，在本实施方式中，能够将SH波的反射损耗改善至1.41dB。像这样，图9所示的第一端部区域C11、第二端部区域C12中的中央区域Aa的一部分的占空比也可以小于内侧区域D10的中央区域Aa的占空比。在该情况下，第一端部区域C11、第二端部区域C12中的交叉区域A的电极指的质量也小于内侧区域D10中的交叉区域A的电极指的质量。由此，能够有效地封闭瑞利波，且能够更进一步降低作为无用波的SH波。
另外，多个小占空比部23A的位置并不限定于中央区域Aa的四角。多个小占空比部23A也可以不包括中央区域Aa的第一低声速区域Ab1侧的端部，且不包括第二低声速区域Ab2侧的端部。设置有多个小占空比部23A的部位并不限定于四个部位。
不过，多个小占空比部23A优选在第一端部区域C11、第二端部区域C12中配置在中央区域Aa的第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2附近。由此，能够使SH波等无用波更进一步降低。另外，所谓第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2附近，在本说明书中是指，从中央区域Aa中的第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2侧的端部起到中央区域Aa的长度方向上的尺寸的1/4以下的范围内。
更优选地，像本实施方式那样，多个小占空比部23A最好配置在中央区域Aa的四角。由此，能够使SH波等无用波更加有效地降低。
图12是第四实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。图13是第四实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
如图12所示，弹性波装置31除了第一端部区域C11、第二端部区域C12的结构以外，具有与第二实施方式的弹性波装置同样的结构。
更具体地，在弹性波装置31中，在IDT电极33的第一端部区域C11、第二端部区域C12未配置第一低声速区域Ab1、第二低声速区域Ab2。IDT电极33的第一端部区域C11、第二端部区域C12中的交叉区域A的占空比与内侧区域D10中的交叉区域A的占空比相同。
IDT电极33具有配置在第一端部区域C11、第二端部区域C12的多个第一虚设电极指33a3、第二虚设电极指33b3。多个第一虚设电极指33a3的一端与第一汇流条3a1连接，多个第一虚设电极指33a3隔着缝隙G与多个第二电极指33b2对置。多个第二虚设电极指33b3的一端与第二汇流条3b1连接，多个第二虚设电极指33b3隔着缝隙G与多个第一电极指33a2对置。
图14是示出第四实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
如图14所示，在本实施方式中，能够将SH波的反射损耗改善为1.61dB。如图13所示，IDT电极33在第一端部区域C11中不具有第一低声速区域Ab1以及第二低声速区域，因此第一电极指33a2、第二电极指33b2的前端的质量小。在第二端部区域中也是同样的。由此，能够在第一端部区域C11以及第二端部区域中有效地减小交叉区域的电极指的质量，能够使SH波有效地泄漏。另一方面，瑞利波不易泄漏。
除此以外，在交叉区域的长度方向外侧设置有第一虚设电极指33a3以及第二虚设电极指。由此，能够在第一汇流条3a1以及第二汇流条与交叉区域之间的区域中增大电极指的质量。由此，SH波更加容易泄漏。
图15是第五实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
在第五实施方式涉及的弹性波装置中，IDT电极43中的、多个第一电极指43a2与多个第二虚设电极指之间的缝隙以及多个第二电极指43b2与多个第一虚设电极指43a3之间的缝隙G的位置与第四实施方式不同。除了上述的方面以外，第五实施方式涉及的弹性波装置具有与第四实施方式的弹性波装置31同样的结构。
更具体地，在从弹性波传播方向观察时，多个第二电极指43b2与多个第一虚设电极指43a3之间的缝隙G与内侧区域D10中的交叉区域重叠。同样地，多个第一电极指43a2与多个第二虚设电极指之间的缝隙与内侧区域D10中的交叉区域重叠。
图16是示出第五实施方式涉及的弹性波装置的反射损耗的图。
如图16所示，在本实施方式中，能够将SH波的反射损耗改善至1.54dB。像这样，能够使SH波更进一步降低。另一方面，瑞利波不易泄漏。
图17是第六实施方式中的IDT电极的第一端部区域附近的放大俯视图。
第六实施方式涉及的弹性波装置与第四实施方式的不同点在于，在IDT电极53的第一端部区域C11以及第二端部区域中，第一虚设电极指53a3以及第二虚设电极指随着朝向弹性波传播方向外侧而变长。除了上述的方面以外，第六实施方式的弹性波装置具有与第四实施方式的弹性波装置31同样的结构。
更具体地，在第一端部区域C11中，多个第一虚设电极指53a3的长度分别不同，在第二端部区域中，多个第一虚设电极指53a3的长度分别不同。同样地，在第一端部区域C11中，多个第二虚设电极指的长度分别不同，在第二端部区域中，多个第二虚设电极指的长度分别不同。在该状态下，像上述的那样，在第一端部区域C11以及第二端部区域中，第一虚设电极指53a3以及第二虚设电极指随着朝向弹性波传播方向外侧而变长。
从弹性波传播方向观察，多个第二电极指53b2与多个第一虚设电极指53a3之间的各缝隙G与内侧区域D10的第一高声速区域B1、交叉区域分别重叠。同样地，从弹性波传播方向观察，多个第一电极指53a2与多个第二虚设电极指之间的各缝隙与内侧区域D10的第二高声速区域、交叉区域分别重叠。另外，上述缝隙的位置没有特别限定，例如，也可以是，从弹性波传播方向观察，全部的上述缝隙与内侧区域D10的交叉区域重叠。
图18是示出第六实施方式以及比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。图19是图18的放大图。图20是示出第六实施方式以及比较例的弹性波装置的反射损耗的图。在图18～图20中，实线示出第六实施方式的结果，虚线示出比较例的结果。图18以及图20中的箭头Y示出谐振频率，图18～图20中的箭头Z示出反谐振频率。另外，与第六实施方式进行比较的比较例是与在上述中与第一实施方式进行了比较的比较例同样的比较例。
如图18～图20所示，可知在本实施方式中，与比较例相比，降低了SH波。进而，如图20所示，可知在谐振频率与反谐振频率之间的频带中，在第六实施方式以及比较例中，作为无用波的SH波以外的反射损耗基本没变。像这样，在本实施方式中，也能够有效地封闭所利用的弹性波，且能够降低无用波。
另外，本发明也能够应用于利用拉夫波(Love wave)的活塞模式的弹性波装置。在该情况下，无用波成为SV波。因此，通过利用了拉夫波的活塞模式并应用了本发明的弹性波装置，能够改善作为无用波的SV波的反射损耗。
上述各实施方式的弹性波装置能够用作高频前端电路的双工器等。以下对该例子进行说明。
图21是通信装置以及高频前端电路的结构图。另外，在同图中，还一并图示了与高频前端电路230连接的各构成要素，例如，天线元件202、RF信号处理电路(RFIC)203。高频前端电路230以及RF信号处理电路203构成通信装置240。另外，通信装置240也可以包括电源、CPU、显示器。
高频前端电路230具备开关225、双工器201A、201B、滤波器231、232、低噪声放大器电路214、224、以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b。另外，图21的高频前端电路230以及通信装置240是高频前端电路以及通信装置的一个例子，并不限定于该结构。
双工器201A具有滤波器211、212。双工器201B具有滤波器221、222。双工器201A、201B经由开关225与天线元件202连接。另外，上述弹性波装置可以是双工器201A、201B，也可以是滤波器211、212、221、222。
进而，上述弹性波装置例如还能够对将三个滤波器的天线端子进行了公共化的三工器、将六个滤波器的天线端子进行了公共化的六工器等具备三个以上的滤波器的多工器进行应用。
即，上述弹性波装置包括弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器。而且，该多工器并不限于具备发送滤波器以及接收滤波器的双方的结构，也可以是仅具备发送滤波器或仅具备接收滤波器的结构。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号，将天线元件202和对应于给定的频段的信号路径连接，例如由SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷)型的开关构成。另外，与天线元件202连接的信号路径不限于一个，也可以是多个。也就是说，高频前端电路230也可以对应于载波聚合。
低噪声放大器电路214是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201A的高频信号(在此，为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。低噪声放大器电路224是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201B的高频信号(在此，为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。
功率放大器电路234a、234b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此，为高频发送信号)放大并经由双工器201A以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。功率放大器电路244a、244b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此，为高频发送信号)放大并经由双工器201B以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。
RF信号处理电路203通过下变频等对从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的接收信号输出。此外，RF信号处理电路203通过上变频等对输入的发送信号进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的高频发送信号向功率放大器电路234a、234b、244a、244b输出。RF信号处理电路203例如是RFIC。RF信号处理电路203例如与基带信号处理电路连接。在该情况下，由RF信号处理电路203处理的信号输入到基带信号处理电路。然后，由基带信号处理电路处理的信号例如作为图像信号而使用于图像显示，或者作为声音信号而使用于通话。
另外，在上述的情况下，基带信号处理电路包括于通信装置240。此外，高频前端电路230也可以在上述的各构成要素之间具备其它电路元件。
另外，高频前端电路230也可以代替上述双工器201A、201B而具备双工器201A、201B的变形例涉及的双工器。
另一方面，通信装置240中的滤波器231、232不经由低噪声放大器电路以及功率放大器电路而连接在RF信号处理电路203与开关225之间。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地，经由开关225与天线元件202连接。
根据像以上那样构成的高频前端电路230以及通信装置240，通过具备作为本发明的弹性波装置的弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器等，从而能够有效地封闭所利用的弹性波且能够降低无用波。
以上，举出实施方式及其变形例对本发明的实施方式涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置进行了说明，但是关于本发明，将上述实施方式以及变形例中的任意的构成要素进行组合而实现的其它实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置了本发明涉及的高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
本发明能够作为弹性波谐振器、滤波器、双工器、能够应用于多频段系统的多工器、前端电路以及通信装置而广泛利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1：弹性波装置；
2：压电基板；
3：IDT电极；
3a1、3b1：第一汇流条、第二汇流条；
3a2、3b2：第一电极指、第二电极指；
3c：上层电极；
4a、4b：反射器；
5：质量附加膜；
13：IDT电极；
21：弹性波装置；
23：IDT电极；
23A：小占空比部；
31：弹性波装置；
33：IDT电极；
33a2、33b2：第一电极指、第二电极指；
33a3、33b3：第一虚设电极指、第二虚设电极指；
43：IDT电极；
43a2、43b2：第一电极指、第二电极指；
43a3：第一虚设电极指；
53：IDT电极；
53a2、53b2：第一电极指、第二电极指；
53a3：第一虚设电极指；
103：IDT电极；
201A、201B：双工器；
202：天线元件；
203：RF信号处理电路；
211、212：滤波器；
214：低噪声放大器电路；
221、222：滤波器；
224：低噪声放大器电路；
225：开关；
230：高频前端电路；
231、232：滤波器；
234a、234b：功率放大器电路；
240：通信装置；
244a、244b：功率放大器电路；
A：交叉区域；
Aa：中央区域；
Ab1、Ab2：第一低声速区域、第二低声速区域；
B1、B2：第一高声速区域、第二高声速区域；
C1、C11：第一端部区域；
C2、C12：第二端部区域；
D、D10：内侧区域；
G：缝隙。

Claims (15)

1.一种弹性波装置，具备：
压电体；以及
IDT电极，设置在所述压电体上，
所述IDT电极具有：第一汇流条以及第二汇流条，相互对置；多个第一电极指，一端与所述第一汇流条连接；以及多个第二电极指，一端与所述第二汇流条连接，且与所述多个第一电极指相互交替插入，所述IDT电极具有：第一端部区域，包括弹性波传播方向上的一端部；第二端部区域，包括弹性波传播方向上的另一端部；以及内侧区域，位于比所述第一端部区域以及所述第二端部区域靠弹性波传播方向内侧，所述IDT电极具有作为所述第一电极指和所述第二电极指在弹性波传播方向上相互重叠的部分的交叉区域，在将所述第一电极指以及所述第二电极指延伸的方向设为长度方向的情况下，所述IDT电极具有：中央区域，至少在所述内侧区域中的所述交叉区域中，位于所述长度方向中央侧；以及第一低声速区域和第二低声速区域，配置在所述中央区域的所述长度方向两侧，且声速与所述中央区域相比为低速，所述IDT电极具有：第一高声速区域，位于所述第一汇流条与所述第一低声速区域之间，且声速与所述中央区域相比为高速；以及第二高声速区域，位于所述第二汇流条与所述第二低声速区域之间，且声速与所述中央区域相比为高速，
所述第一端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量和/或所述第二端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量小于所述内侧区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
所述IDT电极在所述内侧区域、所述第一端部区域以及所述第二端部区域中的所述交叉区域中具有所述中央区域、所述第一低声速区域、以及所述第二低声速区域。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述第一端部区域和/或所述第二端部区域中的所述中央区域的占空比小于所述内侧区域中的所述中央区域的占空比。
4.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述第一端部区域和/或所述第二端部区域中的所述中央区域中所述第一低声速区域附近以及所述第二低声速区域附近的占空比小于所述内侧区域中的所述中央区域的占空比。
5.根据权利要求2～4中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述IDT电极中，所述第一端部区域和/或所述第二端部区域中的所述中央区域的占空比随着朝向弹性波传播方向外侧而逐渐变小。
6.根据权利要求2～5中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述IDT电极中，所述第一端部区域以及所述第二端部区域中的所述第一低声速区域的占空比以及所述第二低声速区域的占空比大于所述第一端部区域以及所述第二端部区域中的所述中央区域的占空比。
7.根据权利要求2～6中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述多个第一端部区域以及所述第二端部区域中的位于所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域的部分，层叠有质量附加膜。
8.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
所述IDT电极具有：多个第一虚设电极指，一端与所述第一汇流条连接，隔着缝隙与所述多个第二电极指对置，且配置在所述第一端部区域和/或所述第二端部区域；以及多个第二虚设电极指，一端与所述第二汇流条连接，隔着缝隙与所述多个第一电极指对置，且配置在所述第一端部区域和/或所述第二端部区域，
在所述第一端部区域以及所述第二端部区域未配置所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域。
9.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
在从弹性波传播方向观察的情况下，所述多个第一电极指与所述多个第二虚设电极指之间的缝隙和所述内侧区域中的所述交叉区域重叠，
在从弹性波传播方向观察的情况下，所述多个第二电极指与所述多个第一虚设电极指之间的缝隙和所述内侧区域中的所述交叉区域重叠。
10.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
所述第一端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量以及所述第二端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量小于所述内侧区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量，
所述第一虚设电极指以及所述第二虚设电极指配置在所述第一端部区域以及所述第二端部区域，
在所述第一端部区域中，所述多个第一虚设电极指的长度分别不同，在所述第二端部区域中，所述多个第一虚设电极指的长度分别不同，在所述第一端部区域中，所述多个第二虚设电极指的长度分别不同，在所述第二端部区域中，所述多个第二虚设电极指的长度分别不同，所述多个第一虚设电极指的长度以及所述第二虚设电极指的长度随着朝向弹性波传播方向外侧而变长。
11.根据权利要求1～9中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第一端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量以及所述第二端部区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量小于所述内侧区域的所述交叉区域中的所述IDT电极的质量。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第一端部区域的面积以及所述第二端部区域的面积分别为所述IDT电极的面积的2％以上且5％以下。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的弹性波装置，其中，
利用了瑞利波。
14.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～13中的任一项所述的弹性波装置；以及
功率放大器。
15.一种通信装置，具备：
权利要求14所述的高频前端电路；以及
RF信号处理电路。
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