JP2004260691A

JP2004260691A - 弾性表面波装置

Info

Publication number: JP2004260691A
Application number: JP2003050961A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wakana; 伸一若菜
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Media Devices Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Media Devices Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】櫛型電極から弾性波が漏れるのを抑制することができる弾性表面波装置を提供すること。
【解決手段】圧電基板１０と、圧電基板１０上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指１１ｂが第１バスバー１１ａから延びる第１櫛型電極１１と、前記圧電基板上１０に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指１２ｂが第２バスバー１２ａから第１電極指１１ｂの間に延びる第２櫛型電極１２と、を有し、第１電極指１１ｂと第２電極指１２ｂとで生成される圧電基板１０の弾性表面波の進行方向への周期構造を第１バスバー１１ａに形成したことを特徴とする弾性表面波装置による。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電基板の圧電効果を利用した弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話を始めとするモバイル機器の普及と共に、それらの機器において使用される高周波電子部品の高性能化、低損失化への要請が高まっている。中でも、ＳＡＷ（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ）フィルタは、雑音を除去してクリアな音声を実現する目的で電話機に必須の部品であり、その性能を向上させるために様々な研究が進められている。
【０００３】
そのＳＡＷフィルタは、図１の平面図に示すような構造を有し、圧電基板１の表面に櫛型電極２と反射器３とを有する。櫛型電極２は対向して二つ設けられ、それぞれバスバー２ａに複数の電極指２ｂを形成してなる。
【０００４】
二つの櫛型電極２は共振器４を構成し、各櫛型電極２間に信号電圧を印加すると、隣接する電極指２ｂ間の電位差によって圧電基板１の表面に弾性表面波が誘起される。この弾性表面波の主成分はＳＨ（ＳｈｅａｒＨｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波であり、その進行方向Ａは電極指２ａの延在方向に垂直な方向となる。
【０００５】
弾性表面波は、その進行方向Ａの先に設けられている反射器３内に入るが、反射器３には電極指２ｂの間隔と略同じ間隔で電極指３ａが複数形成されているため、それによってブラッグ反射を起こして共振器４内に再び戻る。
【０００６】
この際、ＳＨ波の速度をＶａ、隣接する電極指２ｂの中心間距離をδとすると、信号電圧の周波数がＶａ／（２δ）に略等しい場合には共振器４内にＳＨ波の定在波が立って櫛型電極２間のインピーダンスが小さくなり、信号電圧の周波数がこれから外れる場合はインピーダンスが大きくなる。
【０００７】
これにより、櫛型電極２間を透過する信号電圧の透過率は図２のように振る舞い、Ｖａ／（２δ）近辺の周波数のみを透過するバンドパスフィルタが実現される。
【０００８】
ところが、実際のＳＡＷフィルタでは、特定の周波数において図２の点線のような信号のロスが発生することがある。この原因を特定すべく、本願発明者は、非特許文献１に開示される技術と、公開されてはいないが特願２００２−３７６７４２に記載される技術とを開発した。これらの技術は、ＳＡＷフィルタ表面の弾性表面波を可視的に観測するものであって、それを用いて問題のＳＡＷフィルタ表面を調べたところ、図３のように弾性表面波がバスバー２ａ下を伝ってその端部から漏れ出していることが明らかとなった。
【０００９】
なお、本発明に関連する従来の技術として、特許文献１には、バスバーから小電極指を突出させることにより、反共振周波数ｆａと共振周波数ｆｒとの差ΔｆをＳＡＷ共振子毎に調節可能とする技術が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１９１７２０号公報
【非特許文献１】
“ＳＡＷフィルタ内の弾性波分布を可視化する技術を開発”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１４年１１月６日、株式会社富士通研究所、［２００３年１月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｐｒ．ｆｕｊｉｔｓｕ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｎｅｗｓ／２００２／１１／６−１．ｈｔｍｌ＞
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように弾性表面波が櫛型電極２から漏れ出してしまうと、共振器４内の定在波のエネルギが低下するため、ＳＡＷフィルタの出力電圧が低下し、出力信号の品質が劣化してしまう。
【００１２】
本発明は係る従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、櫛型電極から弾性表面波が漏れるのを抑制することができる弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指が第１バスバーから延びる第１櫛型電極と、前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指が第２バスバーから前記第１電極指の間に延びる第２櫛型電極と、を有し、前記第１電極指と前記第２電極指とで生成される前記圧電基板の弾性表面波の進行方向への周期構造を前記第１バスバーに形成した弾性表面波装置が提供される。
【００１４】
本発明によれば、第１バスバーに周期構造を設けることにより、第１バスバー下において音響インピーダンスを周期的に変化させ、弾性表面波に周期的境界条件を課すようにする。このようにすると、第１バスバー下において弾性表面波の定在波が立つので、第１櫛型電極と第２櫛型電極とで構成される共振器内の弾性表面波が第１バスバーを伝って共振器外に漏れるのを防止でき、共振器内の弾性表面波のエネルギロスを低減することが可能となる。
【００１５】
このような第１バスバーの周期構造を形成するには、例えば、周期的に繰り返す凸パターンをその第１バスバー上に設ければよい。
【００１６】
このとき、第１バスバーとは別の材料で凸パターンを構成すると、第１バスバー１上においてパターンが周期的に変化するだけでなく、比重や導電性も周期的に変化するようになる。その結果、弾性表面波の境界条件の周期性が一層明確に現れ易くなるので、第１バスバー下に定在波が立ち易くなり、第１バスバーを伝った弾性表面波の漏れを防ぎ易くなる。
【００１７】
なお、この場合、凸パターンの間を埋め込む平坦化膜をその凸パターン上と第１バスバー上とに形成してもよい。
【００１８】
また、隣り合う凸パターンの間隔を、隣り合う第１電極指と第２電極指との間隔に等しくし、更に、凸パターンと第１電極指とを、上記弾性表面波の進行方向に上記間隔の１／２だけ互いにずらしてもよい。このようにすると、第１、第２電極指下と第１バスバー下におけるそれぞれの定在波も上記間隔の１／２だけ互いにずれ、一方の定在波で腹が形成される断面位置には他方の定在波の節が形成される。その結果、二つの定在波の間でのエネルギの交換が行われ難くなるので、二つの定在波が結合し難くなり、定在波を共振器内に閉じ込め易くすることができる。
【００１９】
更に、第１バスバー下と共振器内とにおける弾性表面波の速さの違いにより第１バスバー下に定在波が立ち難い場合は、第１バスバーの周期構造の周期を、第１電極指と前記第２電極指との間隔と異ならせることにより、第１バスバー下に定在波を立たせるのが好ましい。
【００２０】
また、本発明の第２の観点によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指が第１バスバーから延びる第１櫛型電極と、前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指が第２バスバーから前記第１電極指の間に延びる第２櫛型電極と、前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第３電極指が短絡電極から延び、前記第１櫛型電極及び前記第２櫛型電極により生成された弾性表面波を反射する反射器と、を有し、前記短絡電極に、前記弾性表面波の伝搬方向への周期構造を形成した弾性表面波装置が提供される。
【００２１】
本発明によれば、反射器の短絡電極にも周期構造を与えるので、弾性表面波の定在波が短絡電極下に形成され、共振器内の弾性表面波がその短絡電極を伝って外に漏れるのを防止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図４は、本実施形態に係る弾性表面波装置（ＳＡＷフィルタ）の平面図である。
【００２４】
この弾性表面波装置においては、ＬｉＴａＯ_３やＬｉＮｂＯ_３等の圧電基板１０上に例えばアルミニウムよりなる第１バスバー１１ａが形成され、第１バスバー１１ａと同じ材料からなる複数の櫛型の第１電極指１１ｂがその第１バスバー１１ａから圧電基板１０上に延びる。第１電極指１１ｂは、弾性表面波の進行方向Ａに同じ周期で反復して配列され、第１バスバー１１ａと共に第１櫛型電極１１を構成する。
【００２５】
第２櫛型電極１２も、第１櫛型電極１１と同様に、第２バスバー１２ａと第２電極指１２ｂとにより構成され、その第２電極指１２ｂは第１電極指１１ｂの間に延びるようにして圧電基板１０上に形成される。
【００２６】
第１櫛型電極１１と第２櫛型電極１２は共振器１５を構成するが、その共振器１５の側方の圧電基板１０上には第１反射器１３と第２反射器１４とが形成される。第１反射器１３は、弾性表面波の進行方向Ａに同じ周期で反復して配列された第３電極指１３ｂを有し、各電極指１３ｂの基端部がショート電極（短絡電極）１３ａによって共通に接続される。
【００２７】
第２反射器１４も第１反射器１３と同様の構成となっており、複数の第４電極指１４ｂとそれらを共通に接続する第２ショート電極（短絡電極）１４ａとにより構成される。
【００２８】
本実施形態では、第１、第２反射器１３、１４は共に電気的にフローティングの状態であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１、第２櫛型電極１１、１２と第１、第２反射器１３、１４との間に形成される容量成分を小さくするために、第１、第２反射器１３、１４をグランド層（不図示）に電気的に接続してもよい。
【００２９】
第１櫛型電極１１と第２櫛型電極１２との間に信号電圧が印加されると図中の矢印Ａの方向に進行する弾性表面波が圧電基板１０の表面に誘起されるが、その弾性表面波の主成分はＳＨ波であって、反射器１３、１４によりブラッグ反射されて共振器１５内に戻される。なお、弾性表面波の進行方向Ａは、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂの反復方向に等しい。
【００３０】
このＳＨ波の速さをＶａ、信号電圧の周波数をｆ、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ間の間隔をＤとすると、
ｆ＝Ｖａ／（２Ｄ） …（１）
を略満たす周波数の信号電圧が印加された場合のみ、ＳＨ波の定在波が共振器１５内に形成されることになる。
【００３１】
この場合、例えば第１櫛型電極１１に入力された電圧は、この定在波に一度変換された後、圧電基板１０の圧電効果によって再び電圧に変換されて第２櫛型電極１２から出力される。この入力電圧、定在波、出力電圧への一連の変換は、入力電圧の周波数が（１）式を満たす場合に最も効率よく行われるので、この場合に第１、第２櫛型電極１１、１２間のインピーダンスＺｓが最小となる。
【００３２】
その結果、図２３のように、この弾性表面波装置と並列に負荷素子ＲＬを接続すると、入力電圧ｖ_ｉの周波数が（１）式を満たして上記インピーダンスＺｓが最小となったときに負荷素子ＲＬでの消費電力が最小となって、入力電圧の周波数によって負荷素子ＲＬでの消費電力を変えることができる。例えば、Ｖａが４０００ｍ／ｓｅｃの圧電基板１０を使用する場合、周波数が８００ＭＨｚである信号に対してインピーダンスＺｓを最小とするには、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂの間隔Ｄを２．５μｍとればよい。
【００３３】
ところで、図４に示すように、第１バスバー１１ａには凸パターン１１ｃが形成されており、その凸パターン１１ｃによって、ＳＨ波の進行方向Ａに沿った周期構造が第１バスバー１１ａに形成される。第１電極指１１ｂはこの凸パターン１１ｃを延長した構造となっており、凸パターンの１１ｃの周期、即ち隣り合う凸パターン１１ｃ同士の間隔は、隣合う電極指１１ｂ、１２ｂの間隔Ｄに等しい。
【００３４】
そして、これと同様の周期構造が、凸パターン１２ｃによって第２バスバー１２ａにも形成される。
【００３５】
なお、図４のＩ−Ｉ線、ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図は、図５のようになる。
【００３６】
上記のような周期構造が各バスバー１１ａ、１２ａに設けられると、各バスバー１１ａ、１２ａ下において音響インピーダンスが周期的に変化してＳＨ波に周期的境界条件が課せられるので、各バスバー１１ａ、１２ａ下においてＳＨ波が互いに干渉し合って定在波が形成され、ＳＨ波がバスバー１１ａ、１２ａを伝って共振器１５の外にＳＨ波が漏れ出し難くなる。
【００３７】
その結果、共振器１５内の定在波のエネルギにロスが発生し難くなり、入力電圧値と略同じレベルの出力電圧値を得ることが可能となるので、携帯電話等の電子機器で使用される信号の品質を向上させることができるようになる。
【００３８】
しかも、本実施形態では、バスバー１１ａ、１２ａの上に凸パターン１１ｃ、１２ｃを設けることにより、バスバー１１ａ、１２ａの厚さ方向の構造を周期的に変化させているので、厚さ方向に一様なバスバーに平面的な小電極指を形成する特許文献１と比較して、明確な周期的境界条件をＳＨ波に与えることができ、定在波を共振器１５内に確実に閉じ込めることが可能となる。
【００３９】
次に、本実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について説明する。
【００４０】
図５〜図９は、本実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について説明するための断面図であって、図４のＩ−Ｉ線とＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を併記してある。
【００４１】
最初に、図６に示すように、ＬｉＴａＯ_３やＬｉＮｂＯ_３等の圧電基板１０の全面に第１金属膜１６としてアルミニウム膜をスパッタ法や真空蒸着法により厚さ０．５μｍに形成する。なお、アルミニウム膜に代えて、金膜を第１金属膜１６として形成してもよいが、金はアルミニウムと比重が異なるので、上記したアルミニウム膜の厚さと異なるように金膜の厚さを設定するのが好ましい。
【００４２】
続いて、図７に示すように、フォトリソグラフィ法により第１金属膜１６をパターニングし、パターニングにより残った第１金属膜１６を第３、第４電極指１３ｂ、１４ｂ、及び第１、第２バスバー１１ａ、１２ａとする。なお、断面には現れていないが、ショート電極１３ａ、１４ａも第３、第４電極指１３ｂ、１４ｂと同時に形成される。
【００４３】
次に、図８に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
【００４４】
まず、全面にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像してレジストパターン１７とする。そのレジストパターン１７は、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ形状の第１窓１７ａを有すると共に、凸パターン１１ｃ、１２ｃ形状の第２窓１７ｂを第１、第２バスバー１１ａ、１２ａ上に有する。次いで、スパッタ法や真空蒸着法によりアルミニウム膜を厚さ０．２μｍ程度に全面に形成し、それを第２金属膜１８とする。なお、第２金属膜１８としては、アルミニウム膜に代えて金膜を形成してもよいが、金はアルミニウムと比重が異なるので、上記したアルミニウム膜の厚さと異なるように金膜の厚さを設定するのが好ましい。
【００４５】
その後に、図９に示すように、レジストパターン１７を除去することによりレジストパターン１７上の第２金属膜１８をリフトオフし、それにより残った第２金属膜１８を第１電極指１１ｂ、第２金属指１２ｂ、及び凸パターン１１ｃ、１２ｃとする。
【００４６】
以上により、本実施形態に係る弾性表面波装置が完成する。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波装置について説明する。
【００４８】
本実施形態に係る弾性表面波装置は、平面的には第１実施形態と同様なので、その平面図は第１実施形態の図４で代用することにし、その断面図のみを図１０に示す。図１０は、図４のＩ−Ｉ線、及びＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００４９】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態では第１バスバー１１ａと同じ材料で凸パターン１１ｃを構成したのに対し、本実施形態では、それらを異種の材料で構成した点である。具体的には、第１バスバー１１ａをアルミニウムで構成し、凸パターン１１ｃを金で構成する。これと同様に、アルミニウムよりなる第２バスバー１２ａ上の凸パターン１２ｃも金で構成する。
【００５０】
なお、この弾性表面波装置は、最終的には封止樹脂によって保護される構造となるが、その樹脂による封止が完全でない場合や、第１、第２櫛型電極１１、１２を水で洗浄する場合等を考慮して、凸パターン１１ｃは腐食し難い材料で構成するのが好ましい。そのような材料としては、金の他に、チタン、鉄、及び銅等がある。
【００５１】
このように、第１バスバー１１ａとは別の材料で凸パターン１１ｃを構成すると、第１バスバー１１ａ上においてパターンが周期的に変化するだけでなく、比重や導電性も周期的に変化するようになる。そのため、第１バスバー１１ａにおいて、ＳＨ波の境界条件の周期性が第１実施形態よりもより一層明確に現れるので、第１バスバー１１ａ下において定在波が立ち易くなる。これにより、共振器１５の外へのＳＨ波の漏れをより一層低減でき、共振１５内のＳＨ波のエネルギロスが更に抑えられる。
【００５２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る弾性表面波装置ついて説明する。
【００５３】
図１１は、本実施形態に係る弾性表面波装置の平面図であり、図１２は、図１１のＩ−Ｉ線に沿う断面図とＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００５４】
本実施形態は、図１１に示すように、第２実施形態の第１バスバー１１ａ上に第１平坦化膜２０としてアルミニウム膜を形成し、凸パターン１１ｃの間をこの平坦化膜２０で埋め込む。同様に、第２バスバー１２ａについても、その上に第２平坦化膜２１を形成し、それにより凸パターン１２ｃの間を埋め込む。
【００５５】
このようにすると、図１２のＩＩ−ＩＩ線断面図に示すように、共にアルミニウムよりなる第１バスバー１１ａと第１平坦化膜２０との間に、アルミニウムとは異種の材料の金からなる凸パターン１１ｃが埋め込まれた構造が得られる。
【００５６】
第１平坦化膜２０の上面は略平坦なので、表面パターンの周期性に起因する周期構造は第１バスバー１１ａに形成されないが、アルミニウム内において異種の材料が周期的に繰り返す構造が第１バスバー１１ａに形成されるので、比重や導電性が変化する周期構造が第１バスバー１１ａに形成される。
【００５７】
その結果、第１実施形態と同様に、第１バスバー１１ａにおいてＳＨ波に周期的境界条件が課せられるので、第１バスバー１１ａ下にＳＨ波の定在波を形成することができ、ＳＨ波が共振器１５から漏れるのを防ぐことができる。
【００５８】
次に、本実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について説明する。
【００５９】
図１３〜図１５は、本実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について説明するための断面図であって、図１１のＩ−Ｉ線断面図とＩＩ−ＩＩ線断面図とを併記してある。
【００６０】
最初に、第１実施形態の製造方法に従って図９の構造を得るのであるが、その前の図８の工程において金膜を第２金属膜１８として形成することにより、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ、凸パターン１２ｃ、１１ｃを金で構成し、それらをアルミニウムからなる第１、第２バスバー１１ａ、１２ａとは異種の材料で構成するようにする。
【００６１】
次に、図１３に示すように、フォトレジストを全面に形成した後それを露光、現像することにより、第１、第２バスバー１１ａ、１２ａの上にバスバー形状の窓２２ａを有するレジストパターン２２を形成する。
【００６２】
続いて、図１４に示すように、レジストパターン２２の上面上に第３金属膜２３としてアルミニウム膜をスパッタ法や真空蒸着法により形成し、その第３金属膜２３によって窓２２ａ内を完全に埋め込む。
【００６３】
次いで、金属膜２３の表面をＣＭＰ法（化学機械研磨法）により研磨することにより、レジストパターン２２の上面上に形成された余分な第３金属膜２３を除去して、図１５に示すように、窓２２ａ内に残った第３金属膜２３を第１平坦化膜２０とする。なお、この平坦化膜２０の厚さは、凸パターン１１ｃ上で約０．３μｍとなる。
【００６４】
その後に、レジストパターン２２を除去することで、本実施形態に係る弾性表面波装置が完成する。
【００６５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施の形態に係る弾性表面波装置について説明する。
【００６６】
図１６は、本実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。図１６において、第１〜第３実施形態で既に説明した部材にはこれらの実施形態と同様の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００６７】
図１６に示すように、本実施形態では、凸パターン１１ｃと第１電極指１１ｂとを、間隔Ｄの１／２だけ弾性表面波の進行方向Ａに互いにずらす。同様に、凸パターン１２ｃも、第２電極指１２ｂから間隔Ｄの１／２だけ弾性表面波の進行方向Ａにずらす。これ以外の構成は第１実施形態と同様である。
【００６８】
このようにすると、圧電基板１０表面に生成されるＳＨ波は、図１７の断面のような定在波を形成する。図１７は、図１６のＩ−Ｉ線に沿う定在波の断面と、ＩＩ−ＩＩ線に沿う定在波の断面とを模式的に表した図である。
【００６９】
図１７に示すように、凸パターン１１ｃの周期と、第１、第２バスバー１１ａ、１２ａの間隔とは共にＤであるから、Ｉ−Ｉ線断面及びＩＩ−ＩＩ線断面のいずれにおいても定在波の波長λは２Ｄとなる。
【００７０】
ところが、凸パターン１１ｃが第１電極指１１ｂからＤ／２だけ弾性表面波の進行方向Ａにシフトされたので、Ｉ−Ｉ線断面とＩＩ−ＩＩ線断面のそれぞれの定在波もそれぞれＤ／２だけ互いにずれ、一方の定在波で腹が形成される断面位置には他方の定在波の節が形成される。
【００７１】
これら二つの定在波は、それぞれの腹同士（又は節同士）が同じ断面位置にある場合にエネルギの交換を互いに行い易くなり、本実施形態のように節と腹とが同じ断面位置にある場合にエネルギの交換をし難くなる。そのため、Ｉ−Ｉ線断面の定在波、即ち共振器１５内の定在波がＩＩ−ＩＩ線断面の定在波、即ち第１バスバー１１ａ下の定在波と結合し難くなるので、上述の各実施形態と比較して共振器１５内の定在波を共振器１５内に閉じ込めやすくなり、弾性表面波のエネルギロスをより一層低減することが可能となる。
【００７２】
なお、このような周期構造のシフトは、第１実施形態だけでなく、第２、第３実施形態に対しても適用し得る。
【００７３】
（第５実施形態）
図１８は、本実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。図１８において、第１〜第４実施形態で既に説明した部材にはこれらの実施形態と同様の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００７４】
第１実施形態で説明したように、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ下には、信号電圧の周波数ｆが（１）式、すなわちｆ＝Ｖａ／（２Ｄ）を満たす場合に定在波が形成される。
【００７５】
（１）式において、ＶａはＳＨ波の速さであるが、その値はＳＨ波が満たすべき境界条件によって異なった値となる。今の場合、ベタ状の金属パターンが存在しない第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ下の速さＶａ^（１）は、ベタ状の金属パターンである第１、第２バスバー１１ａ、１２ａ下における速さＶａ^（２）よりも速くなる。このように二つの部分で弾性表面波の速さが異なると、或る周波数ｆの信号電圧によって第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ下に定在波が形成されても、第１、第２バスバー１１ａ、１２ａ下ではその周波数ｆが（１）式を満足せず定在波が形成されない。
【００７６】
しかしながら、これでは第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ下に形成された定在波が第１、第２バスバー１１ａ、１２ａ下を通って共振器１５の外にとめどなく漏れ出し、共振器１５のエネルギロスが大きくなる恐れがある。
【００７７】
そこで、本実施形態では、図１８に示すように、凸パターン１１ｃの周期Ｄ２と、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂの間隔Ｄ１とを互いに異なる値にすることで、第１、第２電極指１１ｂ、１２ｂ下においても、第１バスバー１１ａ下においても（１）式を満足させ、二つの部分に定在波が形成されるようにする。
【００７８】
より具体的には、上記二つの部分での周波数ｆが等しいことから、（１）式より、Ｖａ^（１）／（２Ｄ１）＝Ｖａ^（２）／（２Ｄ２）となり、これよりＤ２＝（Ｖａ^（２）／Ｖａ^（１））Ｄ１を得るが、Ｖａ^（２）＜Ｖａ^（１）であったから、Ｄ２＜Ｄ１となる。Ｄ１、Ｄ２をこのように設計することにより、上記二つの部分に共に定在波を形成することができ、共振器１５内の定在波が外部に漏れるのが極力防がれて、共振器１５内のエネルギロスを最小限に留めることが可能となる。
【００７９】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６の実施の形態に係る弾性表面波装置について説明する。
【００８０】
図１９は、本実施形態に係る弾性表面波装置の平面図であり、図２０は、図１９のＩ−Ｉ線断面図とＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００８１】
本願発明者の観測によると、ＳＨ波は、第１、第２バスバー１１ａ、１２ａ下を伝って漏れるだけでなく、各共振器１３、１４のショート電極１３ａ、１４ａ下を伝っても外部に漏れることが明らかとなった。
【００８２】
そこで、本実施形態では、このショート電極下の漏れ成分を低減するために、図１９に示すように各反射器１３、１４のショート電極１３ａ、１３ｂにもそれぞれ凸パターン１３ｃ、１４ｃを形成して各ショート電極１３ａ、１４ａに周期構造を形成する。
【００８３】
このようにすると、各ショート電極１３ａ、１４ａにおいてＳＨ波に周期的境界条件が課せられるので、これらの部分においてＳＨ波の定在波が生成され、ＳＨ波が外部に漏れ出すのを防止でき、共振器１５内のエネルギロスを低減することができる。
【００８４】
この弾性表面波装置の断面図は図２０のようになるが、この断面構造を得るには第１実施形態に倣って次のようにする。
【００８５】
まず、第１実施形態に従って図６の第１金属膜１６を形成した後、それをフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、図２１に示すような第１、第２ショート電極１３ａ、１４ａ、及び第１、第２バスバー１１ａ、１２ａを圧電基板１０上に形成する。
【００８６】
次に、図２２に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
【００８７】
最初に、全面にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像してレジストパターン２４を形成する。そのレジストパターン２４において、Ｉ−Ｉ線に沿う部分には、第１〜第４電極指１１ｂ〜１４ｂ形状の第１窓２４ａが形成される。また、ＩＩ−ＩＩ線に沿う部分のレジストパターン２４には、
凸パターン１３ｃ形状の第２窓２４ｂと、凸パターン１４ｃ形状の第３窓２４ｃと、凸パターン１１ｃ形状の第４窓２４ｄとが形成される。
【００８８】
続いて、レジストパターン２４の上面上と第１〜第４窓２４ａ〜２４ｄ内に第４金属膜２５としてアルミニウム膜を形成し、第１〜第４窓２４ａ〜２４ｄ内を完全に埋め込む。
【００８９】
その後に、フォトレジスト２４を除去することによりフォトレジスト２４上の第４金属膜２５をリフトオフし、第４金属膜２５を第１〜第４窓２４ａ〜２４ｄ内にのみ残す。残された第４金属膜２５は、図２０に示した第１〜第４電極指１１ｂ〜１４ｂ、及び凸パターン１１ｃ〜１４ｃとして使用され、それにより本実施形態に係る弾性表面波装置が完成する。
以下に、本発明の特徴を付記する。
【００９０】
（付記１）圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指が第１バスバーから延びる第１櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指が第２バスバーから前記第１電極指の間に延びる第２櫛型電極と、
を有し、
前記第１電極指と前記第２電極指とで生成される前記圧電基板の弾性表面波の進行方向への周期構造を前記第１バスバーに形成したことを特徴とする弾性表面波装置。
【００９１】
（付記２）前記周期構造は、周期的に繰り返す凸パターンを前記第１バスバーの上面上に形成してなることを特徴とする付記１に記載の弾性表面波装置。
【００９２】
（付記３）前記凸パターンの材料は、前記第１バスバーの材料と異なることを特徴とする付記２に記載の弾性表面波装置。
【００９３】
（付記４）前記凸パターンの材料は、金、チタン、鉄、及び銅のいずれかであり、前記第１バスバーの材料はアルミニウムであることを特徴とする付記３に記載の弾性表面波装置。
【００９４】
（付記５）前記凸パターンの間を埋め込む平坦化膜が該凸パターン上と前記第１バスバー上とに形成されたことを特徴とする付記３又は付記４に記載の弾性表面波装置。
【００９５】
（付記６）前記平坦化膜はアルミニウム膜であることを特徴とする付記５に記載の弾性表面波装置。
【００９６】
（付記７）隣り合う前記凸パターンの間隔は、隣り合う前記第１電極指と第２電極指との間隔に等しく、
前記凸パターンと前記第１電極指とは、前記弾性表面波の進行方向に前記間隔の１／２だけ互いにずれたことを特徴とする付記２乃至付記６のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【００９７】
（付記８）前記第１バスバーの前記周期構造の周期は、前記第１電極指と前記第２電極指との間隔と異なることを特徴とする付記１乃至付記６のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【００９８】
（付記９）前記第１バスバーの前記周期構造の前記周期は、前記第１電極指と前記第２電極指との前記間隔よりも小さいことを特徴とする付記８に記載の弾性表面波装置。
【００９９】
（付記１０）前記第１バスバー下での前記弾性表面波の速さをＶａ^（２）、前記第１電極指及び前記第２電極指下での前記弾性表面波の速さをＶａ^（１）、前記第１電極指と前記第２電極指との間隔をＤ１とするとき、前記第１バスバーの前記周期構造の周期Ｄ２は（Ｖａ^（２）／Ｖａ^（１））Ｄ１に等しいことを特徴とする付記９に記載の弾性表面波装置。
【０１００】
（付記１１）前記周期構造を前記第２バスバーにも形成したことを特徴とする付記１乃至付記１２のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【０１０１】
（付記１２）前記弾性表面波の伝搬方向は、前記第１電極指及び前記第２電極指の反復方向であることを特徴とする付記１乃至付記１１のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【０１０２】
（付記１３）圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指が第１バスバーから延びる第１櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指が第２バスバーから前記第１電極指の間に延びる第２櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第３電極指が短絡電極から延び、前記第１櫛型電極及び前記第２櫛型電極により生成された弾性表面波を反射する反射器と、
を有し、
前記短絡電極に、前記弾性表面波の伝搬方向への周期構造を形成したことを特徴とする弾性表面波装置。
【０１０３】
（付記１４）前記周期構造は、周期的に繰り返す凸パターンを前記短絡電極の上面上に形成してなることを特徴とする付記１３に記載の弾性表面波装置。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１バスバーに周期構造を与えることにより第１バスバー下に弾性表面波の定在波を立たせるので、共振器内の弾性表面波が第１バスバーを伝って外に漏れるのを防ぐことができ、共振器内のエネルギロスを最小限にすることができる。
【０１０５】
また、第１バスバーとは異なる材料の凸パターンを第１バスバー上に形成することで、第１バスバー下に定在波をより一層立たせやすくすることができ、共振器のエネルギロスを更に低減し易くなる。
【０１０６】
更に、隣り合う凸パターンの間隔を、隣り合う第１電極指と第２電極指との間隔に等しくし、更に、凸パターンと第１電極指とを、弾性表面波の進行方向に上記間隔の１／２だけ互いにずらすので、第１バスバー下と共振器内のそれぞれの定在波が結合し難くなり、定在波の漏れが一層抑制される。
【０１０７】
そして、第１バスバーの周期構造の周期を、第１電極指と前記第２電極指との間隔と異ならせるので、第１バスバー下と共振器下とにおける弾性表面波の速さの違いによって第１バスバー下に定在波が立ち難くなるのを防ぐことができる。
【０１０８】
しかも、反射器の短絡電極にも上記のような周期構造を設けるので、弾性表面波が短絡電極を伝って共振基外に漏れてしまうのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来例に係るＳＡＷフィルタの平面図である。
【図２】図２は、従来例に係るＳＡＷフィルタの透過曲線である。
【図３】図３は、従来例に係るＳＡＷフィルタに見られる弾性表面波の漏れを示す平面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その１）である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その２）である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その３）である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その４）である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３実施形態に係る弾性表面波装置の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その１）である。
【図１４】図１４は、本発明の第３実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その２）である。
【図１５】図１５は、本発明の第３実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その３）である。
【図１６】図１６は、本発明の第４実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４実施形態に係る弾性表面波装置で生成される弾性表面波の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第５実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。
【図１９】図１９は、本発明の第６実施形態に係る弾性表面波装置の平面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第６実施形態に係る弾性表面波装置の断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第６実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その１）である。
【図２２】図２２は、本発明の第６実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法について示す断面図（その２）である。
【図２３】図２３は、本発明の各実施形態に係る弾性表面波装置を用いた回路構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１、１０…圧電基板、２…櫛型電極、２ａ…バスバー、２ｂ、３ａ…電極指、３…反射器、４、１５…共振器、１１…第１櫛型電極、１１ａ…第１バスバー、１１ｂ…第１電極指、１１ｃ…凸パターン、１２…第２電極指、１２ａ…第２バスバー、１２ｂ…第２電極指、１２ｃ…凸パターン、１３…第１反射器、１３ａ…第１ショート電極、１３ｂ…第３電極指、１４…第２反射器、１４ａ…第２ショート電極、１４ｂ…第４電極指、１６…第１金属膜、１７…レジストパターン、１７ａ…第１窓、１７ｂ…第２電極指、２０…第１平坦化膜、２１…第２平坦化膜、２２…レジストパターン、２２ａ…窓、２３…第３金属膜、２４…レジストパターン、２４ａ…第１窓、２４ｂ…第２窓、２４ｃ…第３窓、２４ｄ…第４窓。

Claims

圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指が第１バスバーから延びる第１櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指が第２バスバーから前記第１電極指の間に延びる第２櫛型電極と、
を有し、
前記第１電極指と前記第２電極指とで生成される前記圧電基板の弾性表面波の進行方向への周期構造を前記第１バスバーに形成したことを特徴とする弾性表面波装置。
前記周期構造は、周期的に繰り返す凸パターンを前記第１バスバーの上面上に形成してなることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装置。
前記凸パターンの材料は、前記第１バスバーの材料と異なることを特徴とする請求項２に記載の弾性表面波装置。
前記凸パターンの間を埋め込む平坦化膜が該凸パターン上と前記第１バスバー上とに形成されたことを特徴とする請求項３に記載の弾性表面波装置。
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第１電極指が第１バスバーから延びる第１櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第２電極指が第２バスバーから前記第１電極指の間に延びる第２櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され、櫛歯状の複数の第３電極指が短絡電極から延び、前記第１櫛型電極及び前記第２櫛型電極により生成された弾性表面波を反射する反射器と、
を有し、
前記短絡電極に、前記弾性表面波の伝搬方向への周期構造を形成したことを特徴とする弾性表面波装置。