DE112016002880T5 - Filtervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Filtervorrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist, Transversalmoduswelligkeiten zu unterdrücken, wodurch es nur schwer zu einer Verschlechterung des Einfügeverlusts kommen kann. Eine Filtervorrichtung 1 enthält ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11, das mehrere erste IDT-Elektroden 31 bis 39 enthält, die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten mittlerer Regionen der IDT-Elektroden und Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten der Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in einer Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung einer elastischen Welle aufweisen, und als ein erstes Bandpassfilter fungiert, und Resonatoren für elastische Wellen 21 und 22, der elektrisch mit dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 verbunden ist. Jeder der Resonatoren für elastische Wellen 21 und 22 hat einen piezoelektrischen Film, der aus LiTaO3 besteht, und ein Element mit hoher Schallgeschwindigkeit mit einer Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen, die höher ist als eine Schallgeschwindigkeit von elastische Wellen, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreiten. Der piezoelektrische Film ist direkt oder indirekt auf das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert. Die mehreren ersten IDT-Elektroden 31 bis 39 sind längsgekoppelt und auf einer Fläche des piezoelektrischen Films verbunden. Eine zweite IDT-Elektrode ist auf einer Fläche des piezoelektrischen Films angeordnet. In der zweiten ITD-Elektrode bilden eine Richtung, die Vorderenden der mehreren ersten Elektrodenfinger verbindet, und eine Richtung, die Vorderenden der mehreren zweiten Elektrodenfinger verbindet, einen Neigungswinkel von ν (ν ist ein positiver Wert größer als 0°) mit Bezug auf eine durch Euler-Winkel (ϕ, θ, φ) des LiTaO3 bestimmte Ausbreitungsrichtung φ elastischer Wellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, die einen piezoelektrischen Film enthält, der aus von LiTaO3 besteht.
  • STAND DER TECHNIK
  • Das folgende Patentdokument 1 offenbart eine Vorrichtung für elastische Wellen, die gebildet wird, indem ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit, ein Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, ein LiTaO3-Film und eine IDT-(Interdigitaltransducer)-Elektrode in dieser Reihenfolge auf ein Trägersubstrat laminiert werden. In Patentdokument 1 werden Oberflächenschallwellen verwendet, die sich in dem LiTaO3-Film ausbreiten.
  • Andererseits offenbart das folgende Patentdokument 2 einen Oberflächenschallwellenresonator, der einen 15°-gedrehten LiTaO3-Film mit Y-Schnitt und X-Ausbreitung verwendet. In dem Oberflächenschallwellenresonator sind eine gerade Linie, die die Vorderenden der ersten Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode verbindet, und eine gerade Linie, die die Vorderenden der zweiten Elektrodenfinger verbindet, um 18° bis 72° mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung von Oberflächenschallwellen geneigt.
  • Zitierungsliste
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: Internationale Publikation Nr. WO 2012/086639 A1
    • Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2000-286663
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Die in Patentdokument 1 offenbarte Vorrichtung für elastische Wellen hat das Problem, dass Transversalmoduswelligkeiten in Frequenzkennlinien erzeugt werden.
  • Andererseits löschen sich in Patentdokument 2 Transversalmodi, die durch die eine Sammelschiene reflektiert werden, und Transversalmodi, die durch die andere Sammelschiene reflektiert werden, gegenseitig aus. Dank dieser Auslöschung können die Transversalmodi unterdrückt werden.
  • Die in Patentdokument 1 offenbarte Vorrichtung für elastische Wellen hat jedoch das Problem, dass sich ein Gütewert verschlechtert, wenn obere und untere Sammelschienen mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung der elastischen Wellen geneigt werden. Dementsprechend gibt es, wenn eine Filtervorrichtung unter Verwendung des Oberflächenschallwellenresonators als eine Kombination von Patentdokument 1 und Patentdokument 2 konfiguriert wird, das Risiko, dass sich der Einfügeverlust verschlechtert.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Filtervorrichtung, die in der Lage ist, die Verschlechterung des Einfügeverlusts zu verhindern, einen Gütewert zu erhöhen und effektiv Transversalmoduswelligkeiten zu unterdrücken.
  • Lösung des Problems
  • Eine Filtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält: ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, das mehrere erste IDT-Elektroden umfasst, die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten mittlerer Regionen der IDT-Elektroden und Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten der Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in einer Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung einer elastischen Welle aufweisen, und als ein erstes Bandpassfilter fungiert, und einen Resonator für elastische Wellen, der elektrisch mit dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen verbunden ist, wobei sowohl das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen als auch der Resonator für elastische Wellen einen piezoelektrischen Film enthalten, der aus LiTaO3 besteht, und ein Element mit hoher Schallgeschwindigkeit mit einer Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen, die höher ist als eine Schallgeschwindigkeit von elastische Wellen, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreiten, wobei der piezoelektrische Film direkt oder indirekt auf das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert ist, wobei die mehreren ersten IDT-Elektroden längsgekoppelt sind und auf einer Fläche des piezoelektrischen Films verbunden sind, wobei der Resonator für elastische Wellen eine zweite IDT-Elektrode enthält, die auf einer Fläche des piezoelektrischen Films gebildet ist, wobei die zweite IDT-Elektrode mehrere erste Elektrodenfinger und mehrere zweite Elektrodenfinger, die zwischen den ersten Elektrodenfingern liegen, aufweist, wobei eine Filmdicke des piezoelektrischen Films, der aus der LiTaO3 besteht, nicht größer ist als 10 λ, wenn eine Wellenlänge, die durch einen Mittenabstand der Elektrodenfinger der zweiten IDT-Elektrode bestimmt wird, λ ist, und wobei eine Richtung, die Vorderenden der mehreren ersten Elektrodenfinger verbindet, und eine Richtung, die Vorderenden der mehreren zweiten Elektrodenfinger verbindet, einen Neigungswinkel von ν (ν ist ein positiver Wert größer als 0°) mit Bezug auf eine durch Euler-Winkel (ϕ, θ, φ) des LiTaO3 bestimmte Ausbreitungsrichtung φ elastischer Wellen, die durch die zweite IDT-Elektrode angeregt werden, bilden.
  • Bei einer konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Dicke des piezoelektrischen Films nicht größer als 1,5 λ.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die mehreren Resonatoren für elastische Wellen bereitgestellt, und die mehreren Resonatoren für elastische Wellen sind elektrisch verbunden, um ein zweites Bandpassfilter zu konfigurieren. In diesem Fall kann eine zusammengesetzte Filtervorrichtung bereitgestellt werden, die das erste Bandpassfilter und das zweite Bandpassfilter enthält.
  • Bei der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das zweite Bandpassfilter ein Kettenfilter ist. In diesem Fall kann das zweite Bandpassfilter Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrücken, während eine Verschlechterung des Einfügeverlustes effektiver vermieden wird.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Filtervorrichtung bereitgestellt, die ein Duplexer ist, der das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen als ein Empfangsfilter und das zweite Bandpassfilter als ein Sendefilter enthält.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind das erste Bandpassfilter und das zweite Bandpassfilter auf einer einzelnen Chip-Komponente angeordnet. In diesem Fall lässt sich die Filtervorrichtung leicht montieren, und eine elektronische Vorrichtung, auf der die Filtervorrichtung montiert ist, kann verkleinert werden.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit ein Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Resonator für elastische Wellen ferner ein Trägersubstrat, und das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit ist ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit und wird auf dem Trägersubstrat angeordnet.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit mit einer Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen, die niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit der elastischen Wellen, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreiten, zwischen das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit und den piezoelektrischen Film laminiert, und der piezoelektrische Film ist indirekt auf das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der piezoelektrische Film direkt auf das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat jede der ersten IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene, eine zweite Sammelschiene, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene beabstandet ist, mehrere erste Elektrodenfinger, deren Basisenden elektrisch mit der ersten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger, deren Basisenden mit der zweiten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, wobei in jeder der ersten IDT-Elektroden des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen, wenn eine Richtung orthogonal zu einer Richtung, in der sich die ersten und die zweiten Elektrodenfinger erstrecken, eine Breitenrichtung ist, mindestens einige der ersten und zweiten Elektrodenfinger Abschnitte mit großer Breite haben, die größere Abmessungen in der Breitenrichtung aufweisen als Abmessungen von Abschnitten der ersten und zweiten Elektrodenfinger in einer Mitte in einer Längsrichtung auf mindestens einer Seite der Basisendseite und der Vorderendseite relativ zur Mitte in der Längsrichtung, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Sammelschienen mehrere Hohlräume hat, die in einer isolierenden Weise entlang einer Längsrichtung der ersten oder zweiten Sammelschiene angeordnet sind, und wobei jede der ersten und zweiten Sammelschienen aufweist: einen inneren Sammelschienenabschnitt, der sich auf einer Seite der ersten oder zweiten Elektrodenfinger relativ zu den Hohlräumen befindet und sich in der Längsrichtung der ersten und zweiten Sammelschienen erstreckt, einen mittleren Sammelschienenabschnitt, in dem die Hohlräume angeordnet sind, und einen äußeren Sammelschienenabschnitt, der sich auf einer dem inneren Sammelschienenabschnitt gegenüberliegenden Seite befindet, wobei der mittlere Sammelschienenabschnitt zwischen dem äußeren Sammelschienenabschnitt und dem inneren Sammelschienenabschnitt angeordnet ist.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat der innere Sammelschienenabschnitt eine bandartige Form, die sich in der Ausbreitungsrichtung der elastischen Wellen erstreckt.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung haben sowohl der erste Elektrodenfinger als auch der zweite Elektrodenfinger die Abschnitte mit großer Breite. In diesem Fall können die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrückt werden.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat jede der ersten IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene, eine zweite Sammelschiene, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene beabstandet ist, mehrere erste Elektrodenfinger, deren Basisenden elektrisch mit der ersten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger, deren Basisenden mit der zweiten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, und wenn eine Region, in der die mehreren ersten Elektrodenfinger und die mehreren zweiten Elektrodenfinger einander in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen überlappen, eine Überschneidungsregion ist, so hat die Überschneidungsregion die mittleren Regionen in der Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen und die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in den äußeren Seitenabschnitten der mittleren Regionen angeordnet, und die ersten und zweiten Elektrodenfinger haben eine größere Dicke in den Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit, dergestalt, dass eine Schallgeschwindigkeit in den Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit in den mittleren Regionen.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat jede der ersten IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene, eine zweite Sammelschiene, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene beabstandet ist, mehrere erste Elektrodenfinger, deren Basisenden elektrisch mit der ersten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger, deren Basisenden mit der zweiten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, und ein dielektrischer Film zum relativen Verringern einer Schallgeschwindigkeit ist auf die ersten und zweiten Elektrodenfinger in den Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit laminiert.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der auf die ersten und zweiten Elektrodenfinger laminierte dielektrische Film in einer bandartigen Weise entlang der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Metallisierungsverhältnis in den ersten IDT-Elektroden des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen nicht größer als 0,46. In diesem Fall können die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrückt werden.
  • Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der Neigungswinkel ν in einem Bereich von mindestens 0,4° und maximal 15°. In diesem Fall kann der Einfügeverlust weiter verringert werden.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Eine Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann den Einfügeverlust verringern, einen Gütewert erhöhen und Transversalmoduswelligkeiten unterdrücken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1(a) ist eine schematische Draufsicht einer Filtervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1(b) ist eine Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines Resonators für elastische Wellen veranschaulicht.
  • 2 ist eine schematische quergeschnittene Vorderansicht des Resonators für elastische Wellen, der in einem zweiten Bandpassfilter in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 3 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Ausbreitungsrichtung φ und eines Neigungswinkels ν.
  • 4 ist ein Kurvendiagramm, das Impedanzkennlinien eines Resonators für elastische Wellen in einem Vergleichsbeispiel 1 veranschaulicht, in dem der Neigungswinkel 0° ist.
  • 5 ist ein Kurvendiagramm, das eine Veränderung der Impedanzkennlinien von Resonatoren für elastische Wellen veranschaulicht, wenn der Neigungswinkel ν verändert wird.
  • 6 ist ein Kurvendiagramm, das Rücklaufverlustkennlinien des Resonators für elastische Wellen in dem Vergleichsbeispiel 1 veranschaulicht, in dem der Neigungswinkel ν 0° ist.
  • 7 ist ein Kurvendiagramm, das eine Veränderung der Rücklaufverlustkennlinien veranschaulicht, wenn der Neigungswinkel ν verändert wird.
  • 8 ist ein Kurvendiagramm, das eine Veränderung eines Gütewertes veranschaulicht, wenn der Neigungswinkel ν verändert wird.
  • 9 ist ein Kurvendiagramm, das eine Veränderung der Rücklaufverlustkennlinien veranschaulicht, wenn der Neigungswinkel ν verändert wird.
  • 10 ist eine vergrößerte Ansicht von 9 und ist ein Kurvendiagramm, das eine Veränderung der Rücklaufverlustkennlinien veranschaulicht, wenn der Neigungswinkel ν verändert wird.
  • 11(a) und 11(b) sind schematische quergeschnittene Vorderansichten der ersten und zweiten Variationen an dem Resonator für elastische Wellen, der in dem zweiten Bandpassfilter verwendet wird.
  • 12 ist eine schematische Draufsicht eines längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen als ein erstes Bandpassfilter, das in der Filtervorrichtung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 13 ist eine schematische quergeschnittene Vorderansicht zum Erläutern einer Laminierungsstruktur in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, das in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
  • 14 ist eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht, die ein Beispiel einer Elektrodenstruktur zur Verwendung eines Kolbenmodus in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 15 ist eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht zum Erläutern einer Variation an einem primären Teil einer IDT-Elektrode eines längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen.
  • 16 ist ein Kurvendiagramm, das Impedanz-Frequenz-Kennlinien eines Ein-Port-Resonators für elastische Wellen veranschaulicht, der eine in 14 veranschaulichte IDT-Elektrode hat.
  • 17 ist ein Kurvendiagramm, das Impedanz-Frequenz-Kennlinien eines Ein-Port-Resonators für elastische Wellen veranschaulicht, der eine in 15 veranschaulichte IDT-Elektrode hat.
  • 18 ist ein Schaltbild einer Filtervorrichtung in einem Beispiel 1.
  • 19 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen in der Filtervorrichtung in dem Beispiel 1 und ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen in einem Vergleichsbeispiel 3 veranschaulicht.
  • 20 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines Kettenfilters in der Filtervorrichtung in dem Beispiel 1 und eines Kettenfilters in einem Vergleichsbeispiel 4 veranschaulicht.
  • 21 ist ein Kurvendiagramm, das eine Relation zwischen einem Metallisierungsverhältnis der ersten IDT-Elektroden in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen und der Stärke einer Transversalmoduswelligkeit veranschaulicht.
  • 22 ist eine schematische Draufsicht einer Filtervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 23 ist eine schematische Draufsicht, die ein erstes Beispiel einer Struktur einer IDT-Elektrode für die Verwendung des Kolbenmodus veranschaulicht.
  • 24 ist eine schematische Draufsicht, die ein zweites Beispiel der Struktur der IDT-Elektrode für die Verwendung des Kolbenmodus veranschaulicht.
  • 25 ist eine schematische Draufsicht, die ein drittes Beispiel der Struktur der IDT-Elektrode für die Verwendung des Kolbenmodus veranschaulicht.
  • 26 ist eine schematische Draufsicht, die ein viertes Beispiel der Struktur der IDT-Elektrode für die Verwendung des Kolbenmodus veranschaulicht.
  • 27 ist ein Kurvendiagramm, das eine Relation zwischen der Filmdicke von LiTaO3 und einer fraktionalen Bandbreite veranschaulicht.
  • 28(a) und 28(b) sind Draufsichten, die Variationen an einer Neigungs-IDT veranschaulichen.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand einer Beschreibung konkreter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
  • Es ist anzumerken, dass jeweilige Ausführungsformen, die in der Spezifikation beschrieben werden, beispielhaft sind und dass ein teilweises Ersetzen oder Kombinieren von Komponenten zwischen verschiedenen Ausführungsformen vorgenommen werden kann.
  • 1(a) ist eine schematische Draufsicht einer Filtervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Filtervorrichtung 1 wird als ein Duplexer eines Mobiltelefons verwendet. Die Filtervorrichtung 1 enthält einen Antennenanschluss 2, einen Empfangsanschluss 3 und einen Sendeanschluss 4. Der Antennenanschluss 2 ist mit einer Antenne ANT verbunden. Ein erstes Bandpassfilter 5 als ein Empfangsfilter ist zwischen dem Antennenanschluss 2 und dem Empfangsanschluss 3 verbunden. Ein zweites Bandpassfilter 6 als ein Sendefilter ist zwischen dem Antennenanschluss 2 und dem Sendeanschluss 4 verbunden.
  • Das erste Bandpassfilter 5 enthält ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11, das in einem Kolbenmodus arbeitet. Der Kolbenmodus ist eine Technik zum Unterdrücken von Transversalmodi. Die Konfiguration, die den Kolbenmodus verwendet, wird anhand der 23 bis 26 genauer beschrieben.
  • 23 bis 26 sind schematische Draufsichten zum Erläutern der Konfiguration, die den Kolbenmodus verwendet. In einem in 23 veranschaulichten ersten Beispiel hat eine IDT-Elektrode 201 eine erste Sammelschiene 202 und eine zweite Sammelschiene 203. Ein Ende mehrerer erster Elektrodenfinger 204 ist mit der ersten Sammelschiene 202 verbunden. Mehrere zweite Elektrodenfinger 205 sind mit der zweiten Sammelschiene 203 verbunden. Die mehreren ersten Elektrodenfinger 204 und die mehreren zweiten Elektrodenfinger 205 sind ineinander verschachtelt. Da Schallgeschwindigkeiten jeweiliger Regionen auf der rechten Seite in 23 angedeutet sind, sind Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in äußeren seitlichen Regionen relativ zu einer mittleren Region in einer Überschneidungsregion angeordnet, in der die mehreren ersten Elektrodenfinger 204 und die zweiten Elektrodenfinger 205 einander in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen überlappen. Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit sind in weiter außen liegenden seitlichen Regionen der Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit angeordnet.
  • Wie oben beschrieben, sind die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in den äußeren seitlichen Regionen der mittleren Region in der Überschneidungsregion angeordnet, und die Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit sind in weiter außen liegenden seitlichen Regionen der Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in der Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet, wodurch die Transversalmodi bei Verwendung des Kolbenmodus unterdrückt werden.
  • In 23 wird die Filmdicke eines Metallfilms in den Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit erhöht, um die Schallgeschwindigkeit in den Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit zu verringern. Es versteht sich von selbst, dass ein Verfahren zum Bereitstellen der Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit und der Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit nicht auf das in 23 beschränkt ist. Wie in einem zweiten Beispiel in 24 veranschaulicht, können die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit ausgebildet werden, indem Abschnitte mit großer Breite 211 und 212 in den ersten Elektrodenfingern 204 und den zweiten Elektrodenfinger 205 ausgebildet werden. Ferner können, wie in einem dritten Beispiel in 25 veranschaulicht, die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit durch Laminieren dielektrischer Filme 221 und 222 auf Teilen der ersten Elektrodenfinger 204 und der zweiten Elektrodenfinger 205 ausgebildet werden.
  • Für ein Verfahren zum Bilden der Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit bestehen ebenfalls keine besonderen Einschränkungen. Wie in 23 veranschaulicht, kann ein Verfahren, in dem keine Dummy-Elektrode zwischen den Vorderenden der Elektrodenfinger und den dazu passenden Sammelschienen ausgebildet wird, verwendet werden. Alternativ kann ein Material, das die Schallgeschwindigkeit erhöht, in den Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit vorhanden sein.
  • Ferner können, wie in einem vierten Beispiel in 26 veranschaulicht, dielektrische Filme 223 und 224 so angeordnet sein, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstrecken, um die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit zu bilden.
  • Die Struktur mit dem Kolbenmodus kann ein gewünschtes Verfahren zum Bilden der Abschnitte mit niedriger Schallgeschwindigkeit und der Abschnitte mit hoher Schallgeschwindigkeit verwenden, solange die Relation für die Schallgeschwindigkeit in 23 erreicht wird.
  • Darüber hinaus können, wie in einem inneren Sammelschienenabschnitt 111A in 14 veranschaulicht, Abschnitte mit großer Breite an den Enden der Elektrodenfinger angeordnet sein, und eine dünne Sammelschienenstruktur kann verwendet werden. Die Verwendung dieser Struktur kann eine Vorrichtung für elastische Wellen bereitstellen, die in der Lage ist, die Transversalmoduswelligkeiten zu unterdrücken, ohne dass ein Herstellungsprozess kompliziert oder teurer wird.
  • Das zweite Bandpassfilter 6 ist ein Kettenfilter. Das Kettenfilter enthält mehrere Resonatoren für elastische Wellen 21 und 21 als Reihenarmresonatoren und mehreren Resonatoren für elastische Wellen 22 und 22 als Parallelarmresonatoren. 1(a) veranschaulicht schematisch die Schaltkreiskonfigurationen des oben beschriebenen längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 und des oben beschriebenen Kettenfilters, und diese Schaltkreiskonfigurationen werden durch Bilden von Elektroden auf einem LiTaO3-Film 7 bereitgestellt.
  • Die Filtervorrichtung 1 kann die Transversalmoduswelligkeiten effektiv unterdrücken, weil das erste Bandpassfilter 5 den Kolbenmodus verwendet. Für die genaue Konfiguration der Filtervorrichtung, die den Kolbenmodus verwendet, bestehen keine besonderen Einschränkungen. Die Details des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 werden später noch beschrieben. Die mehreren Resonatoren für elastische Wellen 21 und 22, die das zweite Bandpassfilter 6 konfigurieren, werden unter Verwendung des Resonators für elastische Wellen 21 als ein repräsentatives Beispiel beschrieben.
  • 2 ist eine schematische quergeschnittene Vorderansicht des Resonators für elastische Wellen 21.
  • Wie in 2 veranschaulicht, enthält der Resonator für elastische Wellen 21 ein Trägersubstrat 23. Bondungsmaterialschichten 24a und 24b werden auf das Trägersubstrat 23 laminiert. Ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 als ein Element mit hoher Schallgeschwindigkeit wird auf die Bondungsmaterialschichten 24a und 24b laminiert. Ein Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 wird auf den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 laminiert. Ein piezoelektrischer Film 27 aus LiTaO3 wird auf den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 laminiert.
  • Für ein Material des piezoelektrischen Films bestehen keine besonderen Einschränkungen, aber eines von LiTaO3, LiNbO3, ZnO, AlN oder PZT kann bevorzugt verwendet werden. Eine IDT-Elektrode 28 wird auf dem piezoelektrischen Film 27 gebildet. Das Trägersubstrat 23 besteht in der Ausführungsform aus Silizium. Es versteht sich von selbst, dass für ein Material, das das Trägersubstrat 23 bildet, keine besonderen Einschränkungen bestehen. Hier kann ein anderes Halbleitermaterial als Silizium verwendet werden. Alternativ kann ein isolierendes Material wie zum Beispiel Glas oder isolierende Keramik verwendet werden.
  • Als das Material des Trägersubstrats 23 ist Silizium bevorzugt, wie in der Ausführungsform. Insbesondere beträgt sein spezifischer Widerstand zweckmäßigerweise mindestens 100 Ωcm, besonders bevorzugt mindestens 1000 Ωcm und ganz besonders bevorzugt mindestens 4000 Ωcm. Wenn der spezifische Widerstand erhöht wird, kann eine Kapazitätskopplung zwischen einer Elektrode, die später noch beschrieben wird, und dem Trägersubstrat 23 effektiv unterdrückt werden. Dementsprechend kann der Einfügeverlust weiter verringert werden.
  • Ferner hat Silizium einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dementsprechend kann ein Ausdehnen und Zusammenziehen von Funktionsfilmen und dergleichen, die auf dem Trägersubstrat 23 angeordnet sind, aufgrund von Temperaturveränderungen unterdrückt werden. Dies kann Frequenzschwankungen verringern, die durch Wärmelast verursacht werden, wodurch die Temperatureigenschaften weiter verbessert werden. In dem Beispiel wurde die Dicke eines Si-Trägersubstrats auf 62,5 λ eingestellt. Darüber hinaus besitzt Silizium eine hohe Wärmeleitfähigkeit, wodurch effizient Wärme dissipiert wird, die in der Filtervorrichtung erzeugt wird. Dadurch kann die Fähigkeit zur Verarbeitung elektrischer Leistung verbessert werden.
  • Außerdem besitzt das aus Silizium bestehende Trägersubstrat 23 eine ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit. Dementsprechend kann es einfach hergestellt werden. Ferner kann das Trägersubstrat 23 mit einer Vereinzelungsmaschine einfach geschnitten werden. Das Trägersubstrat 23 besitzt eine hohe Biegefestigkeit, so dass die Dicke der Filtervorrichtung verringert werden kann.
  • Die Bondungsmaterialschichten 24a und 24b bestehen in der Ausführungsform aus Siliziumoxid. Es versteht sich von selbst, dass auch ein anderes Bondungsmaterial als Siliziumoxid verwendet werden kann. Für ein Material der Bondungsmaterialschichten 24a und 24b bestehen keine besonderen Einschränkungen, solange sie den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 an das Trägersubstrat 23 bonden können.
  • Als ein Material des Films mit hoher Schallgeschwindigkeit kann bevorzugt ein beliebiges aus verschiedenen Arten von Keramik verwendet werden, wie zum Beispiel Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, ein DLC-Film, Silizium, Saphir, Aluminiumoxid, Cordierit, Mullit, Steatit und Forsterit, Magnesiumoxid, Diamant, Materialien, die die oben beschriebenen jeweiligen Materialien als Hauptkomponenten enthalten, und Materialien, die Gemische der oben beschriebenen jeweiligen Materialien als Hauptkomponenten enthalten. Der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 besteht in der Ausführungsform aus Aluminiumnitrid. Der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 kann aus einem zweckmäßigen Material hergestellt werden, solange es eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen hat, die höher ist als die von elastischen Wellen, die sich in dem piezoelektrischen Film 27 ausbreiten.
  • Die Schallgeschwindigkeit der Volumenwellen ist für ein Material spezifisch, und die Volumenwellen haben P-Wellen, die in einer Wellenfortbewegungsrichtung, das heißt einer Längsrichtung, vibrieren, und S-Wellen, die in einer Querrichtung als einer Richtung senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung vibrieren. Die oben beschriebenen Volumenwellen breiten sich außerdem vollständig in dem piezoelektrischen Film 27, dem Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 und dem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 aus. Wenn ein isotropes Material verwendet wird, so sind die P-Wellen und die S-Wellen vorhanden. Wenn ein anisotropes Material verwendet wird, so sind die P-Wellen, langsame S-Wellen und schnelle S-Wellen vorhanden. Wenn die Oberflächenschallwellen unter Verwendung des anisotropen Materials angeregt werden, so werden SH-Wellen und SV-Wellen als die zwei S-Wellen erzeugt. In der Spezifikation zeigt die Schallgeschwindigkeit der elastischen Wellen eines Hauptmodus, die sich in dem piezoelektrischen Film 27 ausbreiten, die eines Modus an, der zum Bereitstellen eines Durchlassbandes als ein Filter und von Resonanzkennlinien als ein Resonator unter drei Modi der P-Wellen, der SH-Wellen und der SV-Wellen verwendet wird.
  • Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit kann bevorzugt aus einem beliebigen von Siliziumoxid, Glas, Siliziumoxynitrid, Tantaloxid, einer Verbindung, die durch Zugabe von Fluor, Kohlenstoff oder Bor zu Siliziumoxid hergestellt wird, und Materialien, die die oben beschriebenen jeweiligen Materialien als Hauptkomponenten enthalten, hergestellt werden. Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 besteht in der Ausführungsform aus Siliziumoxid. Es versteht sich von selbst, dass der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 aus einem zweckmäßigen Material hergestellt werden kann, solange es eine Schallgeschwindigkeit der sich ausbreiten Volumenwellen hat, die niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit der elastischen Wellen, die sich in dem piezoelektrischen Film 27 ausbreiten.
  • Eine Direktkontaktschicht kann zwischen dem Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 und dem piezoelektrischen Film 27 gebildet werden. Wenn die Direktkontaktschicht gebildet wird, so kann Direktkontakteigenschaft zwischen dem Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 und dem piezoelektrischem Film 27 verbessert werden. Die Direktkontaktschicht kann aus Harz oder Metall bestehen, und zum Beispiel wird eine Epoxidharz oder Polyimidharz dafür verwendet.
  • Der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 wird in der Ausführungsform an die Unterseite des Films mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 laminiert. Daher kann die Energie der elastischen Wellen in einem Abschnitt des Films mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 eingeschlossen werden.
  • Die oben beschriebene IDT-Elektrode 28 wird in der Ausführungsform durch einen Al-Film gebildet. Es versteht sich von selbst, dass die IDT-Elektrode 28 durch einen Legierungsfilm gebildet werden kann, der den Al-Film als einen Hauptkörper anstelle des Al-Films enthält. Ferner kann die IDT-Elektrode 28 aus verschiedenen anderen Metallmaterialien als Al oder Legierung, die Al als den Hauptkörper enthält, hergestellt werden. Zu Beispielen der Metallmaterialien können Cu, Mo, W, Ag, Pd und Legierungen gehören, die beliebige davon enthalten.
  • Der Resonator für elastische Wellen 21 hat die Eigenschaft, dass ein Neigungswinkel ν, der später noch beschrieben wird, ein positiver Zahlenwert von größer als 0° in der IDT-Elektrode 28 ist. Mit dieser Eigenschaft können Welligkeiten, die durch die Transversalmodi verursacht werden, unterdrückt verursacht. Bevorzugt liegt der Neigungswinkel ν zweckmäßigerweise im Bereich von mindestens 0,4° und maximal 15°. Mit dem Neigungswinkel können die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrückt werden.
  • In dem Resonator für elastische Wellen 21, der den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 und den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 enthält, werden die durch die Transversalmodi verursachten Welligkeiten im Allgemeinen in Frequenzkennlinien erzeugt. Wenn ein LiNbO3-Substrat verwendet wird, wie in Patentdokument 2 offenbart, so ist die Generierung der Transversalmoduswelligkeiten signifikant und übt einen Einfluss auf andere Eigenschaften aus. Andererseits verursacht die Verwendung eines LiTaO3-Substrats kein Problem in Bezug auf Transversalmoduswelligkeiten. Es wurde jedoch festgestellt, dass in der Struktur, die den LiTaO3-Film, den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit und das Trägersubstrat enthält, die Generierung der Transversalmoduswelligkeiten signifikant ist, obgleich LiTaO3 verwendet wird. Insbesondere werden die Transversalmoduswelligkeiten in hohem Maße generiert, wenn die Filmdicke des LiTaO3-Films nicht größer als 10 λ ist. In der Ausführungsform wird der oben beschriebene Neigungswinkel ν in den oben genannten speziellen Bereich eingestellt, wodurch die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrückt werden. Dieser Effekt wird unten im Detail beschrieben. Die Filmdicke des LiTaO3-Films beträgt bevorzugt maximal 3,5 λ. In diesem Fall können bevorzugte Güteeigenschaften erreicht werden. Ferner beträgt die Filmdicke des LiTaO3-Films bevorzugt maximal 2,5 λ. In diesem Fall kann ein Resonanzfrequenz-Temperaturkoeffizient verringert werden. Die Filmdicke des LiTaO3-Films ist besonders bevorzugt nicht größer als 2,0 λ, und ein absoluter Wert des TCF kann maximal –10 ppm/°C betragen. Es ist anzumerken, dass die Filmdicke des LiTaO3-Films besonders bevorzugt nicht größer als 1,5 λ ist. 27 ist ein Kurvendiagramm, das eine Relation zwischen der Filmdicke des LiTaO3-Films und einer fraktionalen Bandbreite veranschaulicht. Die fraktionale Bandbreite hat eine proportionale Relation mit einem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten. Der elektromechanische Kopplungskoeffizient kann auf einfache Weise justiert werden, indem man die Filmdicke des LiTaO3-Films in einem Bereich von maximal 1,5 λ wählt.
  • Der oben angesprochene Neigungswinkel ν wird unter Verwendung der IDT-Elektrode 28 als repräsentatives Beispiel beschrieben. Wie in 1(b) veranschaulicht, hat die IDT-Elektrode 28 eine erste Sammelschiene 28a, die sich in einer Richtung erstreckt, die mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen geneigt ist. Eine zweite Sammelschiene 28b ist so angeordnet, dass sie von der ersten Sammelschiene 28a beabstandet ist. Die zweite Sammelschiene 28b ist mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen ebenfalls im gleichen Winkel geneigt wie die erste Sammelschiene 28a. Die erste Sammelschiene 28a und die zweite Sammelschiene 28b erstrecken sich parallel zueinander.
  • Jeweils ein Ende mehrerer erster Elektrodenfinger 28c ist mit der ersten Sammelschiene 28a verbunden. Die mehreren ersten Elektrodenfinger 28c erstrecken sich in Richtung der Seite der zweiten Sammelschiene 28b. Eine Richtung orthogonal zu dem ersten Elektrodenfinger 28c entspricht der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen φ. Ferner sind mehrere zweite Elektrodenfinger 28d so angeordnet, dass die mehreren zweiten Elektrodenfinger 28d und die mehreren ersten Elektrodenfinger 28c ineinander verschachtelt sind. Jeweils ein Ende der mehreren zweiten Elektrodenfinger 28d ist mit der zweiten Sammelschiene 28b verbunden.
  • Die ersten Dummy-Elektrodenfinger 28e sind mit Spalten versehen, die von den Vorderenden der ersten Elektrodenfinger 28c ausgehen. Die ersten Dummy-Elektrodenfinger 28e sind mit der zweiten Sammelschiene 28b verbunden. In der gleichen Weise sind die zweiten Dummy-Elektrodenfinger 28f mit Spalten versehen, die von den Vorderenden der erste Elektrodenfinger 28d ausgehen. Die zweiten Dummy-Elektrodenfinger 28f sind mit der ersten Sammelschiene 28a verbunden.
  • Eine virtuelle Linie A1, die die Vorderenden der mehreren zweiten Elektrodenfinger 28d verbindet, bildet einen Winkel von ν mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen φ in der IDT-Elektrode 28. Es ist anzumerken, dass eine Richtung einer virtuellen Linie A2, die die Vorderenden der ersten Elektrodenfinger 28c verbindet, die gleiche ist wie die Richtung der virtuellen Linie A1, die die Vorderenden der zweiten Elektrodenfinger 28d verbindet.
  • 3 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Relation zwischen der Ausbreitungsrichtung φ und dem Neigungswinkel ν. Die Euler-Winkel von LiTaO3 werden durch (ϕ, θ, φ) ausgedrückt. Eine durch einen Pfeil B in 3 angedeutete Richtung ist eine Richtung von φ = 0°. Die Strichlinien B1 bis B4 für IDT-Elektroden 10A bis 10D sind Richtungen, die parallel zu Richtungen verlaufen, die die Vorderenden mehrerer erster Elektrodenfinger in den jeweiligen IDT-Elektroden 10A bis 10D verbinden. In der IDT-Elektrode 10A ist die Richtung B1 die gleiche Richtung wie die Ausbreitungsrichtung φ, in der sich elastische Wellen ausbreiten. Dementsprechend wird in diesem Fall die Richtung B1 durch (φ, 0°) ausgedrückt, wenn sie durch (Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen, Neigungswinkel ν mit Bezug auf die Ausbreitungsrichtung) ausgedrückt. In der IDT-Elektrode 10B wird die Richtung B2 durch (0°, ν) ausgedrückt. In der IDT-Elektrode 10C wird die Richtung B3 durch (φ, ν) ausgedrückt. In der IDT-Elektrode 10D wird die Richtung B4 durch (φ, –ν) ausgedrückt.
  • In dieser Beschreibung ist ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung φ und die Richtung, die die Vorderenden der ersten Elektrodenfinger 28c der IDT-Elektrode 28 verbindet, gebildet wird, der Neigungswinkel ν. Eine IDT-Elektrode mit dem Neigungswinkel ν, der ein positiver Zahlenwert von größer als 0° ist, wird im Weiteren in einigen Fällen kurz als Neigungs-IDT bezeichnet.
  • Als Nächstes werden für den oben beschriebenen Resonator für elastische Wellen 21 Kennlinien eines Resonators für elastische Wellen beschrieben, der durch einen Abschnitt konfiguriert wird, in dem die eine IDT-Elektrode 28 angeordnet ist.
  • Die Designparameter des oben beschriebenen Resonators für elastische Wellen werden folgendermaßen eingestellt:
    Piezoelektrischer Dünnfilm: LiTaO3-Film mit Y-Schnitt und Schneidwinkeln von 55°
    Überschneidungsbreite von Elektrodenfingern der IDT-Elektrode = 15 λ
    Anzahl der Paare von Elektrodenfingern = 83 Paare
    λ = 2 µm
    Versatzlänge L = 2 λ
    Metallisierungsverhältnis in der IDT-Elektrode = 0,5
    Filmdicke der IDT-Elektrode = 0,08 λ
    Filmdicke des LiTaO3-Films = 0,3 λ
    Filmdicke von Siliziumoxidfilmen, die Bondungsmaterialschichten konfigurieren = 0,35 λ
    Spaltabmessung G = 0,5 µm
  • Ein Resonator für elastische Wellen in einem Vergleichsbeispiel 1 wurde gemäß den oben genannten Designparametern hergestellt. Es ist anzumerken, dass der Neigungswinkel ν auf 0° eingestellt wurde.
  • 4 ist ein Kurvendiagramm, das Impedanzkennlinien des Resonators für elastische Wellen in dem Vergleichsbeispiel 1 veranschaulicht. 6 zeigt Rücklaufverlustkennlinien des Resonators für elastische Wellen in dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel 1. In dem Resonator für elastische Wellen in dem Vergleichsbeispiel 1 wurde der Neigungswinkel ν auf 0° eingestellt. Das heißt, die Ausbreitungsrichtung φ wurde so ausgelegt, dass sie mit der geraden Linie identisch ist, die die Vorderenden der ersten Elektrodenfinger verbindet.
  • Ferner wurden, wie im Fall des Vergleichsbeispiels 1, Resonatoren für elastische Wellen hergestellt, bei denen die Neigungswinkel ν in den IDT-Elektroden 2,5°, 5,0°, 7,5°, 10° und 15° betrugen. 5 veranschaulicht außerdem die Kennlinie in dem Vergleichsbeispiel 1, in dem ν zusammen 0,0° beträgt.
  • 5 veranschaulicht Impedanzkennlinien dieser Resonatoren für elastische Wellen.
  • 7 veranschaulicht Rücklaufverlustkennlinien der Resonatoren für elastische Wellen, wenn die Neigungswinkel ν 0,0°, 2,5°, 5,0°, 7,5°, 10° und 15° betragen, wie oben beschrieben.
  • 8 veranschaulicht Relationen zwischen Gütewerten und Frequenzen der jeweiligen Resonatoren für elastische Wellen, wenn die oben beschriebenen Neigungswinkel ν 0,0°, 2,5°, 5,0°, 7,5°, 10° und 15° betragen.
  • Wie aus 4 zu erkennen ist, werden in dem Vergleichsbeispiel 1, in dem der Neigungswinkel ν 0° beträgt, Welligkeiten, die durch Pfeile C1 bis C3 angedeutet sind, zwischen einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz erzeugt. Pfeile C1 bis C3 in 6 verdeutlichen Welligkeiten, die den Welligkeiten entsprechen, die durch die Pfeile C1 bis C3 in 4 angedeutet sind.
  • Die Rücklaufverlustkennlinien in 7 und die Gütewert-Frequenz-Kennlinien in 8 zeigen, dass, wenn ν größer als 0° ist, die Transversalmoduswelligkeiten unterdrückt werden.
  • Wie aus 7 zu erkennen ist, wird festgestellt, dass, da ν größer als 0° ist, die Transversalmoduswelligkeiten im Vergleich zu dem Fall, wo ν 0° ist, effektiv unterdrückt werden.
  • In der oben beschriebenen Weise wurden Resonatoren für elastische Wellen hergestellt, bei denen die oben beschriebenen Neigungswinkel ν 0°, 0,4°, 0,9°, 1° und 1,5° betrugen. 9 und 10 veranschaulichen Rücklaufverlustkennlinien dieser Resonatoren für elastische Wellen. 10 ist eine vergrößerte Ansicht von 9.
  • Wie aus 9 und 10 zu erkennen ist, wird festgestellt, dass, wenn der Neigungswinkel ν mindestens 1° beträgt, die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrückt werden können als in den Fällen, in denen der Neigungswinkel ν 0°, 0,4° und 0,9° beträgt.
  • Es zeigt sich, dass die Transversalmoduswelligkeiten unterdrückt werden, wenn der oben angesprochene Neigungswinkel ν größer als 0° ist. Es ist bevorzugt, dass ν mindestens 0,4° beträgt. Die Transversalmoduswelligkeiten können dadurch weiter unterdrückt werden. Insbesondere kann, wie in 7 veranschaulicht, ein absoluter Wert des Rücklaufverlustes kleiner als 1 dB sein, wenn ν mindestens 2,5° beträgt. Wenn also ν besonders bevorzugt mindestens 1° beträgt und ν ganz besonders bevorzugt mindestens 2,5° beträgt, so können die Transversalmoduswelligkeiten weiter unterdrückt werden.
  • 8 zeigt, dass ν bevorzugt maximal 10° beträgt, um zu bewirken, dass ein maximaler Wert des Gütewertes mindestens 2500 beträgt, um den Verlust zu verringern. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass der Neigungswinkel ν im Bereich von mindestens 1° und maximal 10° liegt. Mit dem Neigungswinkel ν können die Transversalmoduswelligkeiten effektiv unterdrückt werden, und der Verlust wird verringert. Es ist besonders bevorzugt, dass der Neigungswinkel ν im Bereich von mindestens 2,5° und maximal 10° liegt.
  • Ferner offenbart 8, dass der Neigungswinkel ν bevorzugt mindestens 5° beträgt, um den Verlust weiter zu verringern. Daher ist es besonders bevorzugt, dass der Neigungswinkel ν im Bereich von mindestens 5° und maximal 10° liegt.
  • Der Resonator für elastische Wellen 21 kann die Transversalmoduswelligkeiten unterdrücken, wie oben beschrieben. Alle mehreren Resonatoren für elastische Wellen 21 sind wie oben beschrieben konfiguriert, und die mehreren Resonatoren für elastische Wellen 22 haben auch die gleiche Struktur. Dementsprechend kann das zweite Bandpassfilter 6 die Transversalmoduswelligkeiten unterdrücken.
  • 11(a) und 11(b) sind schematische quergeschnittene Vorderansichten von Resonatoren für elastische Wellen 21A und 21B in ersten und zweiten Variationen an dem oben beschriebenen Resonator für elastische Wellen 21.
  • Wie in 11(a) veranschaulicht, kann die Struktur verwendet werden, bei der der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 und der piezoelektrische Film 27 auf ein Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 25A als ein Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert sind.
  • In der ersten Ausführungsform und 11(a) wird der piezoelektrische Film 27 auf das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert, wobei sich der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 dazwischen befindet. Das heißt, der piezoelektrische Film 27 wird indirekt auf das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert.
  • Wie in der in 11(b) veranschaulichten zweiten Variation können der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 und der piezoelektrische Film 27 laminiert werden. Das heißt, der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 kann weggelassen werden. In einem solchen Fall wird der piezoelektrische Film 27 direkt auf den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 als das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert.
  • 12 ist eine schematische Draufsicht des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11, das das erste Bandpassfilter 5 in der Filtervorrichtung 1 konfiguriert. In dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 sind mehrere erste IDT-Elektroden 31 bis 39 entlang der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen auf dem piezoelektrischen Film 27 angeordnet. Reflektoren 40 und 41 sind auf beiden Seiten einer Region angeordnet, in der die ersten IDT-Elektroden 31 bis 39 in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind. Das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 ist ein längsgekoppeltes 9-IDT-Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen. Es genügt, dass die Anzahl der ersten IDT-Elektroden in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 eine ungerade Anzahl von mindestens 3 ist, und ist nicht auf 9 beschränkt.
  • 13 ist eine schematische quergeschnittene Vorderansicht zum Erläutern einer Laminierungsstruktur in dem oben beschriebenen längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11. In dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 sind die Bondungsmaterialschichten 24a und 24b, der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 25, der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 26 und der piezoelektrische Film 27 aus LiTaO3 in dieser Reihenfolge auf das Trägersubstrat 23 laminiert, wie im Fall der Resonatoren für elastische Wellen 21. Die erste IDT-Elektrode 31 ist auf dem piezoelektrischen Film 27 angeordnet. Während in 13 nur ein Abschnitt, in dem die erste IDT-Elektrode 31 angeordnet ist, gezeigt ist, haben Abschnitte, in denen die anderen ersten IDT-Elektroden 32 bis 39 ausgebildet sind, ebenfalls eine solche Laminierungsstruktur.
  • Auch in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 wird die Laminierungsstruktur verwendet, die das Element mit hoher Schallgeschwindigkeit, den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit und den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit enthält, wie oben beschrieben. Dementsprechend kann, wie auf der Seite des zweiten Bandpassfilters 6, die Energie elastischer Wellen in einem Abschnitt des Films mit hoher Schallgeschwindigkeit 25 eingeschlossen werden.
  • Die ersten IDT-Elektroden 31 bis 39 werden im Detail unter Verwendung der ersten IDT-Elektrode 31 als repräsentatives Beispiel beschrieben. In der vorliegenden Erfindung bestehen für eine Struktur zur Verwendung des Kolbenmodus keine besonderen Einschränkungen, solange das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen als das erste Bandpassfilter 5 den Kolbenmodus verwendet.
  • 14 ist eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht, die ein Beispiel einer Elektrodenstruktur zur Verwendung des Kolbenmodus bei einer Ausführungsform veranschaulicht. In der IDT-Elektrode ist eine Region, in der Elektrodenfinger, die mit einem Potenzial verbunden sind, und Elektrodenfinger, die mit dem anderen Potenzial verbunden sind, einander in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen überlappen, eine Überschneidungsregion. In der Überschneidungsregion werden Randregionen mit einer niedrigeren Schallgeschwindigkeit als der in einer mittleren Region auf beiden Seiten der mittleren Region in der Richtung, in der sich die Elektrodenfinger erstrecken, gebildet, wodurch der Kolbenmodus entsteht. Für die Art des Bildens des Kolbenmodus auf diese Weise bestehen keine besonderen Einschränkungen.
  • Das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 in der Ausführungsform hat die Konfiguration zum Unterdrücken der Transversalmoduswelligkeiten durch Bilden des Kolbenmodus in der ersten IDT-Elektrode 31.
  • Die erste IDT-Elektrode 31 hat eine erste Sammelschiene 111 und eine zweite Sammelschiene 112, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene 111 beabstandet ist. Die erste Sammelschiene 111 und die zweite Sammelschiene 112 erstrecken sich parallel zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen.
  • Die Basisenden mehrerer erster Elektrodenfinger 113 sind mit der ersten Sammelschiene 111 verbunden. Die Vorderenden der mehreren ersten Elektrodenfinger 113 erstrecken sich von der ersten Sammelschiene 111 in Richtung der Seite der zweiten Sammelschiene 112. Das heißt, die mehreren ersten Elektrodenfinger 113 erstrecken sich in der Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen.
  • Andererseits sind die Basisenden mehrerer zweiter Elektrodenfinger 114 mit der zweiten Sammelschiene 112 verbunden. Die Vorderenden der mehreren zweiten Elektrodenfinger 114 erstrecken sich von der zweiten Sammelschiene 112 in Richtung der Seite der ersten Sammelschiene 111. Das heißt, die mehreren zweiten Elektrodenfinger 114 erstrecken sich auch in der Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen.
  • Die mehreren ersten Elektrodenfinger 113 und die mehreren zweiten Elektrodenfinger 114 sind ineinander verschachtelt. Jeder der ersten Elektrodenfinger 113 hat Abschnitte mit großer Breite 113a, 113b, 113c und 113d. Jeder der zweiten Elektrodenfinger 114 hat ebenfalls Abschnitte mit großer Breite 114a, 114b, 114c und 114d. Die Formen der Abschnitte mit großer Breite 113a bis 113d und 114a bis 114d werden unter Verwendung des Abschnitts mit großer Breite 113a als repräsentatives Beispiel beschrieben. Eine Abmessung des Abschnitts mit großer Breite 113a in der Breitenrichtung, das heißt seine Abmessung entlang der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen, wird größer ausgelegt als die eines übrigen Abschnitts des ersten Elektrodenfingers 113. In der Ausführungsform hat der Abschnitt mit großer Breite 113a eine gleichschenklige Trapezoidform, die in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen von jedem der Seitenränder des ersten Elektrodenfingers 113 vorsteht. Es versteht sich von selbst, dass die Abschnitte mit großer Breite nicht auf diese Form beschränkt sind und dass vorstehende Abschnitte mit verschiedenen Formen, wie zum Beispiel halbkreisförmige vorstehende Abschnitte, in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen von den Seitenrändern der ersten Elektrodenfinger 113 vorstehen können.
  • Die Abschnitte mit großer Breite 113a und 113b sind so angeordnet, dass sie sich nahe der Basisendseite des ersten Elektrodenfingers 113 in dem ersten Elektrodenfinger 113 befinden. Anders ausgedrückt: Die Abschnitte mit großer Breite 113a und 113b sind so ausgebildet, dass sie sich nahe der Seite der ersten Sammelschiene 111 befinden. Andererseits sind die Abschnitte mit großer Breite 113c und 113d so angeordnet, dass sie sich nahe der Vorderendseite des ersten Elektrodenfingers 113, das heißt der Seite der zweiten Sammelschiene 112, befinden.
  • Der zweite Elektrodenfinger 114 hat die Abschnitte mit großer Breite 114a und 114b auf der Vorderendseite. Die Abschnitte mit großer Breite 114a und 114b und die Abschnitte mit großer Breite 113a und 113b sind abwechselnd in der Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet, das heißt der Richtung, in der sich die Elektrodenfinger in einer Region nahe der ersten Sammelschiene 111 erstrecken. In der gleichen Weise sind die Abschnitte mit großer Breite 113c und 113d und die Abschnitte mit großer Breite 114c und 114d abwechselnd in der oben beschriebenen Richtung angeordnet, in der sich die Elektrodenfinger auf der Seite nahe der zweiten Sammelschiene 112 erstrecken.
  • Eine in 14 veranschaulichte Region V2 ist in einer Region gebildet, in der die oben beschriebenen Abschnitte mit großer Breite 113a und 113b und Abschnitte mit großer Breite 114a und 114b angeordnet sind. V1 bis V6 auf der rechten Seite in 14 verdeutlichen Regionen, die von der Mitte der ersten IDT-Elektrode 31 in Richtung äußerer Seitenabschnitte in der Richtung orthogonal zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind. 14 veranschaulicht schematisch Geschwindigkeiten V1 bis V6 (im Weiteren als Schallgeschwindigkeiten bezeichnet) elastischer Wellen, die sich jeweils in den Regionen V1 bis V6 ausbreiten. Im Weiteren wird in dieser Beschreibung eine Schallgeschwindigkeit in einer Region Vn (n ist eine natürliche Anzahl) als Vn bezeichnet. Die Region V1 ist eine mittlere IDT-Region, die sich zwischen den oben beschriebenen Abschnitten mit großer Breite 113b und Abschnitten mit großer Breite 113c befindet.
  • Die Schallgeschwindigkeit in der Region V2, in der die Abschnitte mit großer Breite 113a, 113b, 114a und 114b angeordnet sind, ist niedriger als die in der Region V1 als der mittleren IDT-Region.
  • In der Ausführungsform sind vorstehende Abschnitte 113e, die in einer Elektrodenfinger-Breitenrichtung vorstehen, an den Basisenden der ersten Elektrodenfinger 113 angeordnet. Dementsprechend ist die Schallgeschwindigkeit in der Region V3, in der die vorstehenden Abschnitte 113e angeordnet sind, niedriger ist als die in der Region V5 in einem Abschnitt mit hoher Schallgeschwindigkeit, der später noch beschrieben wird. Es versteht sich von selbst, dass die Schallgeschwindigkeit V3 in der Region V3 höher ist als die Schallgeschwindigkeit V2 in der Region V2, weil kein zweiter Elektrodenfinger 114 in der Region V3 vorhanden ist. Es ist anzumerken, die vorstehenden Abschnitte 114e ebenfalls in den zweiten Elektrodenfingern 114 angeordnet sind.
  • Die Konfiguration, in der die Region V2 mit der niedrigeren Schallgeschwindigkeit durch Bereitstellen der Abschnitte mit großer Breite 113a, 113b, 114a und 114b angeordnet ist, wie oben beschrieben, ist auch in Patentdokument 1 und Patentdokument 2 offenbart. Eine Region, in der die Abschnitte mit großer Breite 113c, 113d, 114c und 114d auf der Seite der zweiten Sammelschiene 112 angeordnet sind, ist auch die Region V2 in der gleichen Weise.
  • In der Ausführungsform hat die erste Sammelschiene 111 den inneren Sammelschienenabschnitt 111A, einen mittleren Sammelschienenabschnitt 111B und einen äußeren Sammelschienenabschnitt 111C. Die innere Seite zeigt die Seite der ersten und zweiten Elektrodenfinger 113 und 114, die in der Richtung vorhanden sind, in der sich die Elektrodenfinger der IDT-Elektrode in der ersten IDT-Elektrode 31 erstrecken, wohingegen die äußere Seite die gegenüberliegende Seite zeigt.
  • Der innere Sammelschienenabschnitt 111A ist ein Abschnitt, mit dem die Basisenden der mehreren ersten Elektrodenfinger 113 verbunden sind. In der Ausführungsform hat der innere Sammelschienenabschnitt 111A eine längliche bandartige Form, die sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt. Der innere Sammelschienenabschnitt 111A ist ein metallisierter Abschnitt und konfiguriert daher die Region V4 mit einer niedrigen Schallgeschwindigkeit.
  • Mehrere Hohlräume 115 sind entlang der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen in dem mittleren Sammelschienenabschnitt 111B verteilt angeordnet. In der Ausführungsform befinden sich die Hohlräume 115 zwischen Kopplungsabschnitten 116, die sich in der Richtung erstrecken, in der sich die Elektrodenfinger erstrecken.
  • In der Ausführungsform haben die Kopplungsabschnitte 116 die gleichen Breiten wie die ersten Elektrodenfinger 113 und befinden sich an verlängerten Stellen der ersten Elektrodenfinger 113. Es versteht sich von selbst, dass Abmessungen und vorhandene Positionen der Kopplungsabschnitte 116 nicht beschränkt darauf sind. Ferner haben zwar die Hohlräume 115 in der Ausführungsform rechteckige Formen, doch sind ihre Formen nicht auf die rechteckigen Formen beschränkt.
  • Die Kopplungsabschnitte 116 und die Hohlräume 115 sind abwechselnd entlang der Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen in dem mittleren Sammelschienenabschnitt 111B angeordnet. Dementsprechend ist ein großer Bereich des mittleren Sammelschienenabschnitts 111B nicht metallisiert, und der mittlere Sammelschienenabschnitt 111B konfiguriert daher die Region V5 mit einer hohen Schallgeschwindigkeit. Der äußere Sammelschienenabschnitt 111C hat keinen Hohlraum. Dementsprechend ist der äußere Sammelschienenabschnitt 111C eine metallisierte Region, und die Region V6 ist eine Region mit einer niedrigen Schallgeschwindigkeit.
  • Ein innerer Sammelschienenabschnitt 112A, ein mittlerer Sammelschienenabschnitt 112B und ein äußerer Sammelschienenabschnitt 112C werden ebenfalls auf der Seite der zweiten Sammelschiene 112 in der gleichen Weise gebildet. Die gleichen Bezugszahlen bezeichnen die gleichen Abschnitte, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
  • Die erste IDT-Elektrode 31 ist wie oben beschrieben in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 konfiguriert. Daher sind die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten der mittleren Region V1 angeordnet, und die Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit V5 sind in äußeren Seitenabschnitten der Regionen V2 bis V4 als die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit angeordnet. Dementsprechend kann der Kolbenmodus gebildet werden, und die Transversalmoduswelligkeiten können effektiv unterdrückt werden.
  • In dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 sind die ersten IDT-Elektroden 32 bis 39 ebenfalls in der gleichen Weise konfiguriert wie die erste IDT-Elektrode 31. Dementsprechend kann das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 effektiv die Transversalmoduswelligkeiten durch Bilden des Kolbenmodus unterdrücken.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die bevorzugte Verwendung der oben beschriebenen ersten IDT-Elektrode 31 die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrücken und einen idealen Kolbenmodus bilden. Dieser Punkt wird in 14 bis 17 beschrieben.
  • Zum einfachen Vergleich wurden Kennlinien eines Resonators für elastische Wellen gemessen, in dem Reflektoren auf beiden Seiten der ersten IDT-Elektrode 31 konfiguriert waren. 16 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanz-Frequenz-Kennlinie des Resonators für elastische Wellen veranschaulicht, der die oben beschriebene erste IDT-Elektrode 31 aufweist.
  • Eine IDT-Elektrode 51 in einer Variation, die in 15 veranschaulicht ist, wurde hergestellt. Ein Ein-Port-Resonator für elastische Wellen mit der IDT-Elektrode 51 in der Variation wurde hergestellt. Ein Ein-Port-Resonator für elastische Wellen 151 ist so konfiguriert, dass eine erste Sammelschiene 152 nur eine breite bandartige metallisierte Region hat. Dementsprechend ist ein Abschnitt, in dem die erste Sammelschiene 152 angeordnet ist, eine Region mit einer niedrigen Schallgeschwindigkeit, die durch V14 angedeutet ist. 15 veranschaulicht schematisch, auf der rechten Seite, Schallgeschwindigkeiten V11 bis V14 in jeweiligen Regionen V11 bis V14 in der Richtung, in der sich die Elektrodenfinger der IDT-Elektrode 51 in dem Resonator für elastische Wellen in der Variation erstrecken.
  • 17 ist ein Kurvendiagramm, das eine Impedanz-Frequenz-Kennlinie des Ein-Port-Resonators für elastische Wellen in der Variation veranschaulicht.
  • Wie aus dem Vergleich zwischen 16 und 17 zu erkennen ist, werden in 17 Welligkeiten zwischen einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz und auf einer Hochfrequenzseite relativ zu der Antiresonanzfrequenz erzeugt. Die Welligkeiten sind die Transversalmoduswelligkeiten. Auch in der in 17 veranschaulichten Kennlinie werden die Transversalmoduswelligkeiten in einem gewissen Grad durch Bereitstellen der oben beschriebenen Abschnitte mit großer Breite unterdrückt. Es versteht sich von selbst, dass, wie in 16 veranschaulicht, die Transversalmoduswelligkeiten effektiv unterdrückt werden können und wenig Transversalmoduswelligkeit mit der Konfiguration in der oben beschriebenen Ausführungsform entsteht.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Schallgeschwindigkeiten V1 bis V6 in den jeweiligen Regionen V1 bis V6 wie in 14 veranschaulicht. Das heißt ein Durchschnittswert der Schallgeschwindigkeiten in den Regionen V2, V3 und V4 als die Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit wird effektiv durch Bereitstellen des inneren Sammelschienenabschnitts 111A zusätzlich zu den Abschnitten mit großer Breite 113a, 113b, 114a und 114b verringert.
  • Dementsprechend ist eine Schallgeschwindigkeitsdifferenz ΔV zwischen den Regionen mit niedriger Schallgeschwindigkeit und der mittleren Region extrem groß. Es wird daher davon ausgegangen, dass die Transversalmoduswelligkeiten effektiver unterdrückt werden können. Das heißt, je größer die Schallgeschwindigkeitsdifferenz ΔV ist, desto zuverlässiger wird der Kolbenmodus erzeugt, und die Transversalmoduswelligkeiten können effektiv unterdrückt werden.
  • Wie oben beschrieben, ist die Elektrodenstruktur zur Verwendung des Kolbenmodus in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen nicht auf die oben beschriebene Struktur in der vorliegenden Erfindung beschränkt. Das heißt, anstelle des Verfahrens, in dem die Schallgeschwindigkeit durch Bereitstellen der Abschnitte mit großer Breite justiert wird, kann auch ein Verfahren verwendet werden, in dem die Schallgeschwindigkeit durch Laminieren dielektrischer Filme auf die Elektrodenfinger oder dergleichen justiert wird.
  • Wie in 1 zu sehen, kann die Filtervorrichtung 1 die Transversalmoduswelligkeiten effektiv unterdrücken, weil das erste Bandpassfilter 5 den oben beschriebenen Kolbenmodus verwendet. Andererseits hat das zweite Bandpassfilter 6 die oben beschriebene Neigungsstruktur in den IDT-Elektroden und die Struktur zum Einschließen der elastischen Wellen unter Verwendung der Filme mit hoher Schallgeschwindigkeit und der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit. Dementsprechend verursacht das zweite Bandpassfilter 6 ebenfalls kaum eine Verschlechterung des Einfügeverlusts und kann effektiv den Gütewert erhöhen.
  • In der Filtervorrichtung 1 kann daher der Gütewert in der Filterkennlinie effektiv verbessert werden.
  • Ein konkretes Beispiel der oben beschriebenen Filtervorrichtung 1 wird in 18 bis 20 beschrieben.
  • 18 ist ein Schaltbild einer Filtervorrichtung in einem Beispiel 1 als das Beispiel der ersten Ausführungsform. Die gleichen Bezugszahlen bezeichnen die gleichen Abschnitte wie die in 1. In dem Kettenfilter als dem zweiten Bandpassfilter 6 sind Reihenarmresonatoren S1 bis S5 und Parallelarmresonatoren P1 bis P4 bereitgestellt. Die oben beschriebenen Reihenarmresonatoren S1 bis S5 entsprechen den oben beschriebenen Resonatoren für elastische Wellen 21, und die Parallelarmresonatoren P1 bis P4 entsprechen den Resonatoren für elastische Wellen 22.
  • Das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 als dem ersten Bandpassfilter 5 wurde als ein 9-IDT-Typ wie in der oben beschriebenen Ausführungsform konfiguriert.
  • Designparameter des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11
  • Die Elektrodenfinger-Überschneidungsbreite wurde auf 23 µm eingestellt. Wellenlängen λ (µm), die durch Mittenabstände der Elektrodenfinger der ersten IDT-Elektroden 31 bis 39 bestimmt werden, und die Anzahl der Paare von Elektrodenfinger wurden so eingestellt, wie in der folgenden Table 1 gezeigt. Ferner wurde eine Wellenlänge, die durch einen Mittenabstand von Elektrodenfingern der Reflektoren bestimmt wird, ebenfalls so eingestellt, wie in den folgenden Table 1 gezeigt. Tabelle 1
    Wellenlänge (µm) IDTs (Anzahl der Paare)
    Reflektor 1,9759
    IDTs 31 und 39 Haupt 1,9774 20,5
    IDTs 31 und 39 schmaler Mittenabstand 1,7862 1,5
    IDTs 32 und 38 schmaler Mittenabstand (Seiten von IDTs 31 und 39) 1,8404 1,0
    IDTs 32 und 38 Haupt 1,9248 12,1
    IDTs 32 und 38 schmaler Mittenabstand (Seiten von IDTs 33 und 37) 1,8584 3,5
    IDTs 33 und 37 schmaler Mittenabstand (Seiten von IDTs 32 und 38) 1,8746 4,0
    IDTs 33 und 37 Haupt 1,9691 17,0
    IDTs 33 und 37 schmaler Mittenabstand (Seiten von IDTs 34 und 36) 1,871 4,0
    IDTs 34 und 36 schmaler Mittenabstand (Seiten von IDTs 33 und 37) 1,8588 3,5
    IDTs 34 und 36 Haupt 1,9277 12,5
    IDTs 34 und 36 schmaler Mittenabstand (Seite von IDT 35) 1,7877 1,0
    IDTs 35 schmaler Mittenabstand 1,8166 1,5
    IDTs 35 Haupt 1,9781 33,0
  • In Tabelle 1 bedeutet „schmaler Mittenabstand“ einen Elektrodenfingerabschnitt mit schmalem Mittenabstand, „Haupt“ bedeutet einen übrigen, anderen Elektrodenfingerabschnitt als den Elektrodenfingerabschnitt mit schmalem Mittenabstand.
  • Alle Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden und der Reflektoren in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 wurden auf 0,5 eingestellt. Ein Intervall zwischen der ersten IDT-Elektrode 31 und dem Reflektor 40 und ein Intervall zwischen der ersten IDT-Elektrode 39 und dem Reflektor 41 wurden auf 0,53 λR eingestellt. Es ist anzumerken, dass λR eine Wellenlänge ist, die durch den Mittenabstand der Elektrodenfinger der Reflektoren bestimmt wird, das heißt 1,9759 µm.
  • Die Anzahl der Elektrodenfinger der Reflektoren wurde auf 30 eingestellt. Ferner sind Resonatoren für elastische Wellen 61a und 61c zwischen dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 und dem Antennenanschluss 2 verbunden. Ein Resonator für elastische Wellen 61b ist zwischen einem Verbindungspunkt der Resonatoren für elastische Wellen 61a und 61c und einem Erdungspotenzial verbunden. Ferner ist ein Resonator für elastische Wellen 61d zwischen einem Ausgangsanschluss des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 und dem Erdungspotenzial verbunden. Diese Resonatoren für elastische Wellen 61a bis 61d konfigurieren eine Falle, und ihre Designparameter sind wie in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
    Resonator für elastische Wellen
    61a 61b 61c 61d
    IDT-Wellenlänge (µm) 1,9045 1,9758 1,9198 1,9659
    Reflektorwellenlänge (µm) 1,9045 1,9758 1,9198 1,9659
    Überschneidungsbreite (µm) 15,3 42 27,8 20
    Anzahl der Paare von Elektrodenfingern der IDT 70 68 229 62
    Anzahl der Elektrodenfinger von Reflektoren 31 31 31 31
    Metallisierungsverhältnis 0,5 0,5 0,5 0,5
  • Designparameter eines Kettenfilters als zweites Bandpassfilter 6
  • Die Designparameter der Reihenarmresonatoren S1 bis S5 und der Parallelarmresonatoren P1 bis P4 waren so, wie in der folgenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
    S1 P1 S2 P2 S3 P3 S4 P4 S5
    IDT-Wellenlänge (µm) 2,00105 2,0744 1,8157 2,0987 2,00865 2,0932 2,0308 2,1054 2,012067
    Reflektorwellenlänge (µm) 2,00105 2,0744 1,8157 2,0987 2,00865 2,0932 2,0308 2,1054 2,012067
    Überschneidungsbreite (µm) 24,8 32 26,4 39,1 22,7 52,4 32,5 79,1 28,3
    Anzahl der Paare von Elektroden fingern der IDT 100 57 224 89 69 82 150 62 100
    Anzahl der Elektrodenfinger von Reflektoren 21 21 21 21 21 21 21 21 21
    Metallisierungsverhältnis 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
  • Bei der Filtervorrichtung 1 in dem Beispiel 1 hatte das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 die Laminierungsstruktur, in der ein SiO2-Film mit der Dicke von 673 nm und ein LiTaO3-Substrat mit der Dicke von 600 nm auf das Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit aus Si laminiert wurde. Die Schneidwinkel von LiTaO3 wurden auf 50°Y eingestellt. Der Neigungswinkel ν in den jeweiligen Resonatoren für elastische Wellen des Kettenfilters wurde auf 7,5° eingestellt. Al mit der Dicke von 157 nm wurde für die ersten und zweiten IDT-Elektroden verwendet.
  • Die gestrichelte Linie in 19 zeigt eine Dämpfung-Frequenz-Kennlinie des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11, das den Kolbenmodus in dem Beispiel 1 verwendet. Als ein Vergleichsbeispiel 3 zum Vergleich wurde ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen in der gleichen Weise konfiguriert, außer dass IDT-Elektroden mit der gleichen Neigungsstruktur wie im Fall des Kettenfilters in dem Beispiel 1 verwendet wurden und der Kolbenmodus nicht verwendet wurde. Eine durchgezogene Linie in 19 zeigt ein Ergebnis des Vergleichsbeispiels 3. Wie aus 19 zu erkennen ist, kann das in dem Beispiel 1 verwendete längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 effektiv die Verschlechterung des Einfügeverlusts im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 3, das durch die durchgezogene Linie angedeutet ist, unterdrücken. Dementsprechend kann der Gütewert der Filtervorrichtung erhöht werden.
  • Die durchgezogene Linie in 20 zeigt eine Dämpfung-Frequenz-Kennlinie des Kettenfilters als das zweite Bandpassfilter 6 in dem Beispiel 1. Die gestrichelte Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie eines Kettenfilters, das in einem Vergleichsbeispiel 4 hergestellt wurde. In dem Vergleichsbeispiel 4 wurde die Konfiguration, die den Kolbenmodus verwendet, wie er im Fall des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 in dem Beispiel 1 verwendet wurde, in den jeweiligen Resonatoren für elastische Wellen des Kettenfilters, im Gegensatz zu Beispiel 1, verwendet. Das heißt, das Kettenfilter wurde in der gleichen Weise wie im Fall des oben beschriebenen Beispiels 1 konfiguriert, außer dass der Kolbenmodus wurde verwendet, ohne die Neigungs-IDTs mit dem Neigungswinkel ν eines positiven Wertes zu verwenden.
  • Wie aus 20 zu erkennen ist, verursacht das Kettenfilter, das in dem Beispiel 1 verwendet wird, kaum eine Verschlechterung des Einfügeverlusts im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 4. Dementsprechend kann der Gütewert in der Filtervorrichtung 1 verbessert werden.
  • Wie aus 19 und 20 zu erkennen ist, verwendet das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 in dem Beispiel 1 den Kolbenmodus, und das zweite Bandpassfilter 6 als das Kettenfilter die Neigungs-IDTs verwendet. Mit dieser Konfiguration können das erste und das zweite Bandpassfilter 5 und 6 effektiv die Verschlechterung des Einfügeverlusts unterdrücken und den Gütewert erhöhen.
  • Die vorliegende Erfindung hat das Merkmal, dass das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen den Kolbenmodus verwendet, ohne die Neigungs-IDTs zu verwenden, wie oben beschrieben, wohingegen das Kettenfilter als das zweite Bandpassfilter die Neigungs-IDTs verwendet, ohne den Kolbenmodus zu verwenden. Mit diesen Eigenschaften können das erste und das zweite Bandpassfilter effektiv die Verschlechterung des Einfügeverlusts unterdrücken.
  • Es wird bevorzugt, dass das Metallisierungsverhältnis der ersten IDT-Elektroden in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11, das den Kolbenmodus verwendet, nicht größer als 0,46 ist. 21 ist ein Kurvendiagramm, das eine Relation zwischen dem Metallisierungsverhältnis der ersten IDT-Elektroden und der Welligkeitsstärke veranschaulicht. Die Welligkeitsstärke meint im vorliegenden Text eine Größenordnung einer maximalen Welligkeit, die in einem Durchlassband erzeugt wird.
  • Wie aus 21 zu erkennen ist, können, wenn das Metallisierungsverhältnis verändert wird und das Metallisierungsverhältnis kleiner oder gleich 0,46 ist, die Welligkeiten effektiv im Vergleich zu einem Fall, wenn das Metallisierungsverhältnis größer als 0,46 ist, unterdrückt werden. Ferner ist die Variation der Welligkeitsstärke aufgrund der Veränderung des Metallisierungsverhältnisses signifikant klein.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist die Struktur, die mit dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 verbunden ist, nicht auf das zweite Bandpassfilter 6 beschränkt, das durch das oben beschriebene Kettenfilter gebildet wird. Das heißt, ein weiteres zweites Bandpassfilter kann verwendet werden, das mehrere Resonatoren für elastische Wellen enthält. Alternativ umfasst die vorliegende Erfindung auch die Konfiguration, in der ein Resonator für elastische Wellen mit dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 anstelle des zweiten Bandpassfilters verbunden ist.
  • Zum Beispiel kann in 18 mindestens ein Resonator für elastische Wellen unter den Resonatoren für elastische Wellen 61a bis 61d, die die Falle konfigurieren, so konfiguriert sein, dass er die oben beschriebene Neigungs-IDT-Struktur besitzt. In diesem Fall kann in einer Verbindungsstruktur zwischen dem Resonator für elastische Wellen mit der Neigungs-IDT-Struktur und dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 effektiv die Verschlechterung des Einfügeverlusts unterdrücken, wie oben beschrieben, wohingegen die Seite des Resonators für elastische Wellen effektiv die Verschlechterung des Einfügeverlusts mit der Neigungs-IDT-Struktur unterdrücken kann.
  • Die Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Konfiguration haben, bei der das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 11 und mindestens ein Resonator für elastische Wellen verbunden sind, ohne dass das zweite Bandpassfilter vorhanden ist.
  • Ferner sind, wie in 1 veranschaulicht, in der ersten Ausführungsform das erste Bandpassfilter 5 und das zweite Bandpassfilter 6 so angeordnet, dass sie auf dem LiTaO3-Film 7 als der gemeinsame piezoelektrische Film integriert sind. Das heißt, die Filtervorrichtung 1 ist als eine einzelne Chip-Komponente konfiguriert. Dementsprechend kann die Filtervorrichtung verkleinert werden, und eine elektronische Vorrichtung, auf der die Filtervorrichtung 1 montiert ist, kann verkleinert werden.
  • Es versteht sich von selbst, dass das erste Bandpassfilter 5 und das zweite Bandpassfilter 6 jeweils als verschiedene Chip-Komponenten einer ersten Chip-Komponente 71 und einer zweiten Chip-Komponente 72 konfiguriert sein können, wie in 22 veranschaulicht. Die erste Chip-Komponente 71 und die zweite Chip-Komponente 72 sind auf einem Montagesubstrat 73 montiert.
  • Es genügt, dass mindestens einer der Resonatoren für elastische Wellen der Reihenarmresonatoren S1 bis S5 und der Parallelarmresonatoren P1 bis P4 als die Resonatoren für elastische Wellen 21 und 22 mit den Neigungswinkeln ν konfiguriert sind, wie in 1(b) veranschaulicht.
  • Die Resonatoren für elastische Wellen 21 und 22 mit den Neigungswinkeln ν, wie in 1(b) veranschaulicht, können in den in 18 veranschaulichten Resonatoren für elastische Wellen 61a, 61b, 61c und 61d verwendet werden. Der Resonator für elastische Wellen 21 und 22 kann in allen Resonatoren für elastische Wellen 61a, 61b, 61c und 61d oder mindestens einem der Resonatoren für elastische Wellen 61a, 61b, 61c und 61d verwendet werden.
  • Ferner kann das erste Bandpassfilter 5 in 18 ein Empfangsfilter sein, und das zweite Bandpassfilter 6 kann ein Sendefilter sein.
  • 28(a) und 28(b) sind Draufsichten, die Variationen der Neigungs-IDT veranschaulichen.
  • Wie bei einer in 28(a) veranschaulichten Neigungs-IDT 301 kann ein Elektrodenfinger 302, der mit demselben Potenzial verbunden ist, zwischen Elektrodenfingern 303 und 304 angeordnet sein, die mit demselben Potenzial verbunden sind. Das heißt, ein Elektrodenfinger der mehreren ersten Elektrodenfinger und der mehreren zweiten Elektrodenfinger, die ineinander verschachtelt sind, kann teilweise ausgedünnt werden.
  • Wie bei einer in 28(b) veranschaulichten Neigungs-IDT 311 kann ein Elektrodenfinger 312 mit einer großen Breite angeordnet sein. Eine äußere Form der Elektrodenfinger 312 hat die im Wesentlichen gleiche äußere Form wie eine Abschnitt, in dem die oben beschriebenen Elektrodenfinger 303 und 304 und die Elektrodenfinger 302 angeordnet sind. Das heißt, der Elektrodenfinger 312 mit der große Breite ist so angeordnet, dass er eine Region ausfüllt, in der die Elektrodenfinger 303 und 304 und der Elektrodenfinger, der mit dem anderen Potenzial verbunden ist, ausgedünnt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Filtervorrichtung
    2
    Antennenanschluss
    3
    Empfangsanschluss
    4
    Sendeanschluss
    5, 6
    erstes und zweites Bandpassfilter
    7
    LiTaO3-Film
    10A bis 10D
    IDT-Elektrode
    11
    Längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen
    21, 21A, 21B, 22
    Resonator für elastische Wellen
    23
    Trägersubstrat
    24a, 24b
    Bondungsmaterialschicht
    25
    Film mit hoher Schallgeschwindigkeit
    25A
    Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit
    26
    Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit
    27
    Piezoelektrischer Film
    28
    IDT-Elektrode
    28a, 28b
    erste und zweite Sammelschienen
    28c, 28d
    erste und zweite Elektrodenfinger
    28e, 28f
    erste und zweite Dummy-Elektrodenfinger
    31 bis 39
    erste IDT-Elektrode
    40, 41
    Reflektor
    51
    IDT-Elektrode
    61a bis 61d
    Resonator für elastische Wellen
    71, 72
    erste und zweite Chip-Komponenten
    73
    Montagesubstrat
    111
    erste Sammelschiene
    111A
    innerer Sammelschienenabschnitt
    111B
    mittlerer Sammelschienenabschnitt
    111C
    äußerer Sammelschienenabschnitt
    112
    zweite Sammelschiene
    112A
    innerer Sammelschienenabschnitt
    112B
    mittlerer Sammelschienenabschnitt
    112C
    äußerer Sammelschienenabschnitt
    113, 114
    erste und zweite Elektrodenfinger
    113a bis 113d, 114a bis 114d
    Abschnitt mit großer Breite
    113e, 114e
    vorstehender Abschnitt
    115
    Hohlraum
    116
    Kopplungsabschnitt
    151
    Ein-Port-Resonator für elastische Wellen
    152
    erste Sammelschiene
    201
    IDT-Elektrode
    202, 203
    erste und zweite Sammelschienen
    204, 205
    erster Elektrodenfinger, zweiter Elektrodenfinger
    211, 212
    Abschnitt mit großer Breite
    221 bis 224
    dielektrischer Film
    301, 311
    Neigungs-IDT
    302 bis 304, 312
    Elektrodenfinger
    P1 bis P4
    Parallelarmresonator S1 bis S5 Reihenarmresonator

Claims (18)

  1. Filtervorrichtung, umfassend: ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, das mehrere erste IDT-Elektroden umfasst, die Bereiche niedriger Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten von Mittelbereichen der IDT-Elektroden und Bereiche hoher Schallgeschwindigkeit in äußeren Seitenabschnitten der Bereiche niedriger Schallgeschwindigkeit in einer zu einer Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen orthogonalen Richtung aufweisen, und das als ein erstes Bandpassfilter arbeitet, und einen Resonator für elastische Wellen, der elektrisch mit dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen verbunden ist, wobei sowohl das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen als auch der Resonator für elastische Wellen umfasst: einen aus LiTaO3 hergestellten piezoelektrischen Film und ein Element hoher Schallgeschwindigkeit mit einer Schallgeschwindigkeit sich ausbreitender Volumenwellen, die höher ist als eine Schallgeschwindigkeit von elastischer Wellen, die sich im piezoelektrischen Film ausbreiten, wobei der piezoelektrische Film direkt oder indirekt auf das Element hoher Schallgeschwindigkeit laminiert ist, wobei die mehreren ersten IDT-Elektroden längsgekoppelt und auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Films verbunden sind, wobei der Resonator für elastische Wellen eine zweite IDT-Elektrode umfasst, die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Films gebildet ist, wobei die zweite IDT-Elektrode mehrere erste Elektrodenfinger und mehrere zweite Elektrodenfinger aufweist, die sich zwischen die ersten Elektrodenfinger einfügen, wobei eine Filmdicke des aus LiTaO3 bestehenden piezoelektrischen Films gleich oder kleiner als 10 λ ist, wenn eine Wellenlänge, die durch einen Abstand der Elektrodenfinger der zweiten IDT-Elektrode vorgegeben ist, λ ist, und wobei eine Richtung, die die Vorderenden der mehreren ersten Elektrodenfinger verbindet, und eine Richtung, die Vorderenden der mehreren zweiten Elektrodenfinger verbindet, einen Neigungswinkel von ν (ν ist ein positiver Wert größer als 0°) bezüglich einer Ausbreitungsrichtung φ von von der zweiten IDT-Elektrode angeregten elastischen Wellen, die durch Euler-Winkel (ϕ, θ, φ) des LiTaO3 bestimmt wird, bilden.
  2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dicke des piezoelektrischen Films gleich oder kleiner als 1,5 λ ist.
  3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Resonatoren für elastische Wellen vorgesehen und die mehreren Resonatoren für elastische Wellen elektrisch verbunden sind, um ein zweites Bandpassfilter zu konfigurieren.
  4. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das zweite Bandpassfilter ein Filter vom Kettentyp ist.
  5. Filtervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Filtervorrichtung ein Duplexer ist, der das längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen als ein Empfangsfilter und das zweite Bandpassfilter als ein Übertragungsfilter umfasst.
  6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das erste Bandpassfilter und das zweite Bandpassfilter auf einer Chipkomponente vorgesehen sind.
  7. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Element hoher Schallgeschwindigkeit ein Trägersubstrat hoher Schallgeschwindigkeit ist.
  8. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Resonator für elastische Wellen ferner ein Trägersubstrat beinhaltet und das Element hoher Schallgeschwindigkeit ein Film hoher Schallgeschwindigkeit ist und auf dem Trägersubstrat vorgesehen ist.
  9. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Film niedriger Schallgeschwindigkeit mit einer Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen, die niedriger als die Schallgeschwindigkeit der sich in dem piezoelektrischen Film ausbreitenden elastischen Wellen ist, zwischen das Element hoher Schallgeschwindigkeit und den piezoelektrischen Film laminiert ist, und der piezoelektrische Film indirekt auf das Element hoher Schallgeschwindigkeit laminiert ist.
  10. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der piezoelektrische Film direkt auf das Element hoher Schallgeschwindigkeit laminiert ist.
  11. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jede der ersten IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene, eine zweite Sammelschiene, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene beabstandet ist, mehrere erste Elektrodenfinger, deren Basisenden elektrisch mit der ersten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger aufweist, deren Basisenden mit der zweiten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, und in jeder der ersten IDT-Elektroden des längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen, wenn eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der sich die ersten und zweiten Elektrodenfinger erstrecken, eine Breitenrichtung ist, wenigstens einige der ersten und zweiten Elektrodenfinger Abschnitte großer Breite aufweisen, die größere Abmessungen in der Breitenrichtung haben als Abmessungen von Abschnitten der ersten und zweiten Elektrodenfinger bei einer Mitte in einer Längsrichtung auf wenigstens einer Seite der Basisendseite und der Vorderendseite bezüglich der Mitte in der Längsrichtung, mindestens eine der ersten und zweiten Sammelschienen mehrere Hohlräume aufweist, die in isolierter Weise entlang einer Längsrichtung der ersten oder zweiten Sammelschiene angeordnet sind, und jede der ersten und zweiten Sammelschienen einen inneren Sammelschienenabschnitt, der sich an einer Seite der ersten oder zweiten Elektrodenfinger bezüglich der Hohlräume befindet und sich in Längsrichtung der ersten und zweiten Sammelschienen erstreckt, einen mittleren Sammelschienenabschnitt, in dem die Hohlräume vorgesehen sind, und einen äußeren Sammelschienenabschnitt aufweist, der sich an einer dem inneren Sammelschienenabschnitt gegenüberliegenden Seite befindet, wobei der mittlere Sammelschienenabschnitt zwischen dem äußeren Sammelschienenabschnitt und dem inneren Sammelschienenabschnitt angeordnet ist.
  12. Filtervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der innere Sammelschienenabschnitt eine bandähnliche Form aufweist, die sich in der Ausbreitungsrichtung der elastischen Welle erstreckt.
  13. Filtervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei sowohl die ersten Elektrodenfinger als auch die zweiten Elektrodenfinger die Abschnitte großer Breite aufweisen.
  14. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jede der ersten IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene, eine zweite Sammelschiene, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene beabstandet ist, mehrere erste Elektrodenfinger, deren Basisenden elektrisch mit der ersten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger aufweist, deren Basisenden mit der zweiten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, und wenn ein Bereich, in dem sich die mehreren ersten Elektrodenfinger und die mehreren zweiten Elektrodenfinger in der Ausbreitungsrichtung der elastischen Welle einander überlappen, ein Überschneidungsbereich ist, der Überschneidungsbereich die Mittelbereiche in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der elastischen Welle und die Bereiche niedriger Schallgeschwindigkeit aufweist, die in den äußeren Seitenabschnitten der Mittelbereiche vorgesehen sind, und die ersten und zweiten Elektrodenfinger in der Dicke in den Bereichen niedriger Schallgeschwindigkeit dergestalt erhöht sind, dass eine Schallgeschwindigkeit in den Bereichen niedriger Schallgeschwindigkeit niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit in den Mittelbereichen.
  15. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jede der ersten IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene, eine zweite Sammelschiene, die so angeordnet ist, dass sie von der ersten Sammelschiene beabstandet ist, mehrere erste Elektrodenfinger, deren Basisenden elektrisch mit der ersten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger aufweist, deren Basisenden mit der zweiten Sammelschiene verbunden sind und deren Vorderenden sich in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, und ein dielektrischer Film zur relativen Absenkung einer Schallgeschwindigkeit auf die ersten und zweiten Elektrodenfinger in den Bereichen niedriger Schallgeschwindigkeiten laminiert ist.
  16. Filtervorrichtung nach Anspruch 15, wobei sich der dielektrische Film, der auf die ersten und zweiten Elektrodenfinger laminiert ist, in einer bandähnlichen Weise entlang der Ausbreitungsrichtung der elastischen Welle erstreckt.
  17. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Metallisierung in den ersten IDT-Elektroden des längsgekoppelten resonatorartigen Filters für elastische Wellen gleich oder kleiner 0,46 ist.
  18. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Neigungswinkel ν in einem Bereich von gleich oder größer als 0,4° und gleich oder kleiner als 15° liegt.
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