JP2005102182A - 弾性表面波素子および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電体層を備える基板を用いた弾性表面波素子において、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図った弾性表面波素子、および、かかる弾性表面波素子を備える電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の弾性表面波素子１は、基板２と、基板２上に積層された中間層３および圧電体層４と、圧電体層４上に設けられたＩＤＴ５と、ＩＤＴ５の両側に配置された一対の反射器６、７と、ＩＤＴ５および各反射器６、７を覆うように設けられた保護層８とを有している。ＩＤＴ５（各電極５ａ、５ｂ）は、所定間隔で並設された複数の電極指５１を有し、各反射器６、７は、それぞれ所定間隔で並設された反射体６１、７１を有している。そして、反射器６、７の反射体ピッチＰｒが、ＩＤＴ５の電極指ピッチＰｔより小さく設定されている。この電極指ピッチＰｔと反射体ピッチＰｒは、Ｐｒ／Ｐｔが０．７〜０．９９９５となるように設定することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性表面波素子および電子機器に関するものである。

伝搬媒体の表面付近に、エネルギーを集中させて伝搬する波は、弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：ＳＡＷ）として知られている。
弾性表面波素子は、このような弾性表面波を利用する素子であり、携帯電話等の通信機器用のバンドパスフィルター、基準クロックとしての共振子、信号処理用遅延素子（特に、フーリエ変換機能素子）、圧力センサーや温度センサーのような各種センサー、光偏向器等へ応用されている。

例えば、フィルターや共振子として使用する弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬媒体としての圧電基体と、この圧電基体上に配置され、圧電基体に弾性表面波を励振させる電圧を印加する入力用と、圧電基体を伝搬する弾性表面波を検出し、電気信号に変換して出力する出力用との一対の櫛歯電極（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：ＩＤＴ）と、ＩＤＴの両側部に配置された一対の反射器とを備えている。このＩＤＴおよび反射器は、それぞれ、Ａｌ等の導電性材料層により構成される。

このような弾性表面波素子では、入力用のＩＤＴに交流電力（電気信号）が供給されると、この交流電力による電場によって圧電基体にひずみが生じる。このとき、この電場を生じる電極が櫛歯形状であることにより圧電基体に疎密が生じ、これにより弾性表面波が発生する。
この弾性表面波はＩＤＴの両側に伝搬し、反射器によって反射され、反射器の間で共振が生ずる。そして、この弾性表面波のエネルギーは出力用ＩＤＴによって電気的エネルギーに変換され、出力される。

ところで、弾性表面波素子の、共振子としてのインピーダンス特性やフィルターとしての挿入損失を決定するファクターとして、ＩＤＴの電極指ピッチＰｔと反射器の反射体ピッチＰｒとがある。
一般に、この電極指ピッチＰｔと反射体ピッチＰｒは、いずれも弾性表面波の波長λの１／２程度に設定される。ＩＤＴおよび反射器の厚さが薄い場合や、これらの構成材料の比重が比較的小さい場合には、このように電極指ピッチＰｔと反射体ピッチＰｒとを等しくすることにより、ＩＤＴでの弾性表面波の周波数と、反射器での弾性表面波の周波数とが一致し、インピーダンス特性や挿入損失の改善を図ることができる。

しかし、ＩＤＴおよび反射器の厚さは、その要求される性能に応じて最適値が存在し、例えばＩＤＴおよび反射器の反射率を高くしたい場合には、ＩＤＴおよび反射器の厚さは比較的厚い方が好ましい。
ところが、ＩＤＴおよび反射器の厚さを厚くすると、ＩＤＴでの弾性表面波の周波数と、反射器での弾性表面波の周波数とが一致しなくなり、インピーダンス特性や挿入損失が損なわれる現象が見られる。

また、このような現象は、ＩＤＴおよび反射器の構成材料として比較的比重の大きいものを使用した場合に特に顕著となる。
そこで、電極指ピッチＰｔを反射体ピッチＰｒよりも小さく設定することにより、ＩＤＴおよび反射器を反射率が高くなる構成とした場合でも、良好な共振性が得られる弾性表面波素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、圧電基体の構成によっては、特許文献１に記載の構成を適用しても、弾性表面波素子に、十分なインピーダンス特性や挿入損失の改善が見られない場合がある。

特公平７−７３１７７号公報

本発明の目的は、圧電体層を備える基板を用いた弾性表面波素子において、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図った弾性表面波素子、および、かかる弾性表面波素子を備える電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の弾性表面波素子は、基板と、
前記基板上に設けられ、主として圧電材料で構成された圧電体層と、
前記圧電体層上に設けられ、電気信号を弾性表面波に変換する機能および／または弾性表面波を電気信号に変換する機能を有し、所定間隔で併設された複数の電極指を備える櫛歯電極と、
前記圧電体層上に前記櫛歯電極に隣接して設けられ、所定間隔で併設された複数の反射体を備える反射器とを有する弾性表面波素子であって、
前記反射器の反射体ピッチを、前記櫛歯電極の電極指ピッチより小さくしたことを特徴とする。
これにより、圧電体層を備える基板を用いた弾性表面波素子において、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。

本発明の弾性表面波素子では、前記櫛歯電極の電極指ピッチをＰｔ［μｍ］とし、前記反射器の反射体ピッチをＰｒ［μｍ］としたとき、Ｐｒ／Ｐｔが０．７〜０．９９９５であることが好ましい。
これにより、より確実にインピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。

本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層の厚さは、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の２倍以下であることが好ましい。
かかる厚さの圧電体層を備える弾性表面波素子に対して、本発明の構成の適用が特に好ましい。
本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層と前記基板との間に、前記圧電体層において励振される弾性表面波の特性を設定する機能を有する中間層を備えることが好ましい。
これにより、弾性表面波の特性を所望のものに設定することが可能となる。

本発明の弾性表面波素子では、前記中間層は、ダイヤモンド、サファイヤ、アルミナ、シリコン、窒化シリコン、ガラス、水晶、石英、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
このような材料で中間層を構成することにより、無線ＬＡＮや光通信などの高速通信分野への適用を目的として要求される弾性表面波の高周波化に寄与することができる。

本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
このような材料で圧電体層を構成することにより、高周波であり、かつ温度特性に優れた弾性表面波素子が得られる。

本発明の弾性表面波素子では、前記櫛歯電極と前記反射器との離間距離は、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の０．０５〜０．４倍またはその値に波長の整数倍を足したものであることが好ましい。
これにより、反射器による弾性表面波の共振がより効率よく行われるようになる。
本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層上には、前記櫛歯電極を介して前記反射器と反対側に第２の反射器が設けられていることが好ましい。
これにより、弾性表面波を反射器と反射器の間に封じ込め、共振させる機能を得ることができる。

本発明の弾性表面波素子では、前記第２の反射器は、前記反射器とほぼ等しい構成のものであることが好ましい。
これにより、反射器と反射器の間に封じ込めた弾性表面波を、より大きく共振させることができる。
本発明の電子機器は、本発明の弾性表面波素子を備えることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する電子機器が得られる。

以下、本発明の弾性表面波素子および電子機器の好適な実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の弾性表面波素子の第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す弾性表面波素子の断面図である。なお、以下の説明では、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

各図に示す弾性表面波素子１は、基板２と、基板２上に積層された中間層３および圧電体層４と、圧電体層４上に設けられたＩＤＴ５と、ＩＤＴ５の両側部に配置された一対の反射器６、７と、ＩＤＴ５および反射器６、７を覆うように設けられた保護層８とを有している。
基板２の構成材料としては、例えば、Ｓｉ、ＧａＳｉ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＳＴＣ、ＩｎＰのような各種半導体材料、水晶、各種ガラス材料、各種セラミックス材料、ポリイミド、ポリカーボネートのような各種樹脂材料等が挙げられる。

基板２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．０５〜１ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜０．８ｍｍ程度であるのがより好ましい。
また、基板２は、単層で構成されたもののみならず、複数の層の積層体で構成されたものでもよく、この場合、各層は、前述したような材料を任意に組み合わせて用いることができる。

中間層３は、圧電体層４と基板２との間に設けられている。この中間層３は、圧電体層４において励振される弾性表面波の特性（条件）を設定（規定）する機能を有するものである。
この特性としては、例えば、発振周波数、振幅、伝搬速度等が挙げられる。
中間層３を設け、その構成材料を適宜設定することにより、弾性表面波の特性を所望のものに設定することが可能となる。この中間層３の構成材料としては、例えば、ダイヤモンド、サファイヤ、アルミナ、シリコン、窒化シリコン、ガラス、水晶、石英、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好ましく、特に、ダイヤモンド、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好適である。このような材料で中間層３を構成することにより、無線ＬＡＮや光通信などの高速通信分野への適用を目的として要求される弾性表面波の高周波化に寄与することができる。

中間層３の厚さ（平均）は、周波数や所望の特性により最適値は異なるが、１〜２０μｍ程度であるのが好ましく、３〜１０μｍ程度であるのがより好ましく、３〜５μｍ程度であるのがさらに好ましい。
また、中間層３は、単層で構成されたもののみならず、目的とする弾性表面波の特性に応じて、複数の層の積層体で構成することもできる。なお、中間層３は、必要に応じて設けられるものであり、省略することもできる。

圧電体層４は、弾性表面波の伝搬媒体として機能するものである。
この圧電体層４の構成材料としては、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。このような材料で圧電体層４を構成することにより、高周波であり、かつ温度特性に優れた弾性表面波素子１が得られる。また、基板２が圧電基板である場合には、この基板２と圧電体層４の両方の圧電特性を兼ね備えたものとすることができる。

圧電体層４の厚さは、圧電体層４の構成材料等によっても若干異なり、特に限定されないが、前記圧電体層４において励振される弾性表面波の波長の２倍以下であるのが好ましく、０．０１〜１倍程度であるのがより好ましい。圧電体層４の厚さが薄過ぎると、弾性表面波を励振させることができないおそれがあり、一方、圧電体層４の厚さが厚過ぎると、後述するような本発明の効果が発揮されないおそれがある。

ＩＤＴ５は、いわゆる１ポート型と呼ばれるタイプであり、圧電体層４に電圧を印加して、圧電体層４に弾性表面波を励振させる機能を有する電極５ａ、５ｂを有している。また、本実施形態では、各電極５ａ、５ｂは、それぞれ、弾性表面波を電気信号に変換する機能も有する。
また、各反射器６、７は、圧電体層４に伝搬する弾性表面波を反射して、反射器６と反射器７との間に封じ込める機能を有する。

ＩＤＴ５（各電極５ａ、５ｂ）に駆動電圧が入力されると、圧電体層４において弾性表面波が励振され、共振による特定周波数の電気信号がＩＤＴ５（各電極５ａ、５ｂ）より出力される。
各電極５ａ、５ｂは、それぞれ、所定間隔で並設された複数の電極指５１を有し、全体として櫛歯状をなしている。

また、各反射器６、７は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の反射体６１、７１を有し、全体としてすだれ状をなしている。これにより、各反射器６、７は、それぞれ、弾性表面波を効率よく反射し得るように構成されている。
これらの電極指５１および反射体６１、７１の幅、間隔、ピッチ、厚さ等を調整することにより、弾性表面波の発振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。この具体的な条件については、後に詳述する。

また、各反射器６、７の構成は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、ほぼ同じ構成とすることにより、反射器６と反射器７との間に、より確実に弾性表面波を封じ込めることができ、その結果、弾性表面波をより大きく共振させることができる。
各ＩＤＴ５および各反射器６、７の構成材料としては、それぞれ、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

保護層８は、ＩＤＴ５および反射器６、７の表面に異物が付着するのを防止し、異物を介した電極指５１間のショートを防ぐものである。
この保護層８の構成材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を主材料とするものを用いるのが好ましい。かかる材料で保護層８を構成することにより、保護層８を容易に形成することができるとともに、保護層８を絶縁性に優れるものとすることもできる。

この保護層８は、図２に示すようにＩＤＴ５および反射器６、７の全面を覆うように形成してもよいが、ＩＤＴ５および反射器６、７の上面に、これらのパターンに対応して形成し、ＩＤＴ５および反射器６、７の側面は露出させるようにしてもよい。これにより、弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失を小さく抑えることができる。
また、この保護層８は温度特性の補正も可能であり、これは圧電体の温度特性、中間層の温度特性より求め、最適値を設定する。
このような保護層８の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜１５００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０〜４００ｎｍ程度であるのがより好ましい。保護層８の厚さを前記範囲とすることにより、質量の増大に伴う弾性表面波の発信周波数の低下を防止または抑制しつつ、十分な絶縁性が発揮され、また良好な温度特性を得ることができる。

次に、この弾性表面波素子１が備えるＩＤＴ５および各反射器６、７の構成について詳述する。
前述したように、ＩＤＴ５（各電極５ａ、５ｂ）は、所定間隔で並設された複数の電極指５１を有し、また、各反射器６、７は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の反射体６１、７１を有している。

そして、本発明では、各反射器６、７の反射体ピッチＰｒが、ＩＤＴ５の電極指ピッチＰｔよりも小さく設定されている。
これにより、ＩＤＴ５および各反射器６、７の膜厚を比較的厚く設定した場合や、比較的比重の大きい材料で構成した場合等でも、ＩＤＴ５での弾性表面波の周波数と、各反射器６、７での弾性表面波の周波数とがほぼ等しくなり、弾性表面波素子１において、良好なインピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。これは、次のような理由によるものである。

ここで、図３に、ＩＤＴおよび反射器の厚さ（膜厚）と、ＩＤＴおよび反射器での弾性表面波の周波数との関係を示すグラフを示す。なお、図３中、横軸は、ＩＤＴ５および各反射器６、７の膜厚Ｈを弾性表面波の波長λで除して規格化した値であり、縦軸は、ＩＤＴ５および各反射器６、７におけるそれぞれの弾性表面波の周波数ｆを、Ｈ／λ＝０での弾性表面波の周波数ｆ０で除して規格化した値である。また、ＩＤＴ５および各反射器６、７は、それぞれＡｌで構成されているものとする。

この図３に示すように、ＩＤＴ５および各反射器６、７での弾性表面波の周波数ｆ／ｆ０は、いずれもＨ／λが大きくなるにしてしたがって低くなるが、その低下率は、各反射器６、７の方が大きい。このため、Ｈ／λが大きくなるにしたがって、ＩＤＴ５での弾性表面波の周波数と反射器６、７での弾性表面波の周波数との差が大きくなる。
一方、ＩＤＴ５および各反射器６、７での弾性表面波の周波数ｆは、それぞれ、弾性表面波の伝搬速度Ｖ、および、電極指５１のピッチおよび反射体６１、７１のピッチＰ（Ｐｔ、Ｐｒ）により、それぞれ次式（Ｉ）に基づいて求められる。
ｆ＝Ｖ／２・Ｐ ・・・・・・ （Ｉ）
この式に示すように、ＩＤＴ５および各反射器６、７での弾性表面波の周波数ｆは、それぞれ電極指ピッチＰｔ、反射体ピッチＰｒが小さくなる程高くなることがわかる。

したがって、反射体ピッチＰｒを電極指ピッチＰｔよりも小さく設定することにより、図３に示すグラフにおいて、各反射器６、７での弾性表面波の周波数下降曲線が上方にシフトし、ＩＤＴ５での弾性表面波の周波数と、各反射器６、７での弾性表面波の周波数との差が小さくなる。その結果、弾性表面波素子１において、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。

また、ＩＤＴ５および反射器６、７の厚さ（膜厚）を厚くすることにより反射率を上げたり、比較的比重の大きい材料（例えば、金、クロム、タングステン、チタン、銅等）で構成することにより、弾性表面波素子１の各種特性の改善を図りつつ、電極指ピッチＰｔと反射体ピッチＰｒとの関係を前述したように設定することにより、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。これにより、電極指５１の本数や反射体６１、７１の本数を削減することができ、その結果、弾性表面波素子１の小型化を図ることができる。

ここで、ＩＤＴ５の電極指ピッチをＰｔ［μｍ］とし、各反射器６、７の反射体ピッチをＰｒ［μｍ］としたとき、Ｐｒ／Ｐｔは、０．７〜０．９９９５程度であるのが好ましく、０．７〜０．９９５程度であるのがより好ましく、０．８〜０．９９程度であるのがさらに好ましい。Ｐｒ／Ｐｔを前記範囲とすることにより、ＩＤＴ５での弾性表面波の周波数と、各反射器６、７での弾性表面波の周波数との差を、十分に小さくすることができ、弾性表面波素子１において、インピーダンス特性や挿入損失の改善をより確実に図ることができる。

ＩＤＴ５および各反射器６、７の厚さ（平均）は、それぞれ、弾性表面波素子１に求める性能によっても若干異なるが、好ましくは１０〜２０００ｎｍ程度とされる。
また、ＩＤＴ５と各反射器６、７との離間距離ｇは、圧電体層４において励振される弾性表面波の波長の０．０５〜０．４倍程度あるいはその値に波長の整数倍を足した値であるのが好ましく、０．２〜０．３倍程度あるいはその値に波長の整数倍を足した値であるのがより好ましい。これにより、ＩＤＴ５での弾性表面波の位相と、各反射器６、７での弾性表面波の位相とのズレを小さくすることができ、その結果、反射器６、７による弾性表面波の共振がより効率よく行われるようになる。

なお、参考として、図４に、単層構成の圧電基板を有する弾性表面波素子において、ＩＤＴおよび反射器の厚さ（膜厚）と、ＩＤＴおよび反射器における弾性表面波の周波数との関係を示すグラフを示す。
このように、単層構成の圧電基板を用いる場合には、図３の場合とは逆に、ＩＤＴでの弾性表面波の周波数の方が、反射器での弾性表面波の周波数に比べて、膜厚（Ｈ／λ）に依存した低下率が大きい。

したがって、反射体ピッチを電極指ピッチよりも小さく設定すると、ＩＤＴでの弾性表面波の周波数と、各反射器での弾性表面波の周波数との差が逆に大きくなり、弾性表面波素子のインピーダンス特性と挿入損失が損なわれる。
つまり、反射体ピッチを電極指ピッチよりも小さく設定することによる各特性の改善効果は、基板上に少なくとも圧電体層が形成された多層構成を有する弾性表面波素子１の場合に見られる特有の効果である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の弾性表面波素子の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の弾性表面波素子の第２実施形態を示す平面図、図６は、図５に示す弾性表面波素子の断面図である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

以下、第２実施形態の弾性表面波素子９について説明するが、前記第１実施形態の弾性表面波素子１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の弾性表面波素子９は、弾性表面波を励振させる機能と弾性表面波を電気信号に変換する機能を兼ねるＩＤＴ５の代わりに、入力用のＩＤＴ１０および出力用のＩＤＴ１１がそれぞれ設けられている以外は、前記第１実施形態と同様である。

ＩＤＴ（入力側電極）１０は、圧電体層４に電圧を印加して、圧電体層４に弾性表面波を励振させる機能を有するものであり、一方、ＩＤＴ（出力側電極）１１は、圧電体層４を伝搬する弾性表面波を検出し、弾性表面波を電気信号に変換して外部に出力する機能を有するものである。
したがって、ＩＤＴ１０に駆動電圧が入力されると、圧電体層４において弾性表面波が励振され、共振による特定周波数の電気信号がＩＤＴ１１より出力される。

各ＩＤＴ１０、１１は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の電極指１０１、１１１を有する櫛歯形状をなしており、各ＩＤＴ１０、１１の電極指１１１、１０１の幅、間隔、ピッチ、厚さ等を調整することにより、弾性表面波の発振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。
そして、第２実施形態では、各反射器６、７の反射体ピッチＰｒが、各ＩＤＴ１０、１１の電極指ピッチＰｔよりも小さく設定されている。これにより、各ＩＤＴ１０、１１での弾性表面波と、各反射器６、７での弾性表面波の周波数がほぼ等しくなり、弾性表面波素子９において、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。
このような第２実施形態の弾性表面波素子９によっても、前記第１実施形態の弾性表面波素子１と同様の作用・効果が得られる。
上述したような弾性表面波素子１、９は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。

次に、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器について、図７〜図９に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図７は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、アンテナ１１０１やキーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する弾性表面波素子１（または９）が内蔵されている。

図８は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ１２０１、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する弾性表面波素子１（または９）が内蔵されている。

図９は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。

また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する弾性表面波素子１（または９）が内蔵されている。

なお、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器は、図７のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図８の携帯電話機、図９のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

以上、本発明の弾性表面波素子および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明では、前記第１および第２実施形態の構成のうちの任意の２以上を組み合わせることもできる。
また、本発明の弾性表面波素子には、温度特性を改善させる機能を有する温度補償膜が設けられていてもよい。
さらに、本発明の弾性表面波素子を構成する各層の間には、任意の目的の中間層が設けられていてもよい。
また、本発明の弾性表面波素子には、各種機能を有する半導体素子が複合化されていてもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
まず、基板として、平均厚さ：０．４ｍｍのシリコン基板を用意した。
次に、シリコン基板上に、平均厚さ：１０μｍのダイヤモンド層（中間層）と、平均厚さ：４００ｎｍの酸化亜鉛層（圧電体層）とを、順次積層して形成した。なお、酸化亜鉛層の平均厚さ（膜厚）は、弾性表面波の波長の０．１倍である。

次に、酸化亜鉛層上に、真空蒸着法によりアルミニウムを被着させ、平均厚さ：４０ｎｍの導電性材料層を形成した。
次に、導電性材料層上に、フォトリソグラフィー法により、ＩＤＴ（櫛歯電極）および反射器に対応する形状のレジスト層を形成した。
次に、このレジスト層をマスクとして用いてドライエッチング法により、不要な導電性材料層を除去して、ＩＤＴおよび反射器を形成した。

なお、弾性表面波の波長は、４μｍ、ＩＤＴの電極指ピッチＰｔは、２μｍ、反射器の反射体ピッチＰｒは、１．９７μｍ（Ｐｒ／Ｐｔ＝０．９８５）とした。また、ＩＤＴと各反射器との離間距離ｇをそれぞれ１μｍ（弾性表面波の波長の０．２５倍）とした。
次に、レジスト層を除去した後、酸化亜鉛層上に、ＩＤＴおよび反射器を覆うように、ＣＶＤ法により酸化珪素（ＳｉＯ_２）を被着させ、平均厚さ：４００ｎｍの酸化珪素層（保護層）を形成して、図１および図２に示す弾性表面波素子を得た。

（実施例２）
入力用のＩＤＴおよび出力用ＩＤＴを形成した以外は、前記実施例１と同様にして、図５および図６に示す弾性表面波素子を得た。
なお、ＩＤＴの電極指ピッチＰｔ、反射器の反射体ピッチＰｒ、および、ＩＤＴと各反射器との離間距離ｇは、それぞれ、前記実施例１と同様にした。

（比較例１）
櫛歯電極の電極指ピッチＰｔおよび反射器の反射体ピッチＰｒを、それぞれ、２μｍ、ＩＤＴと各反射器との離間距離ｇを、１μｍとした以外は、前記実施例１と同様にして弾性表面波素子を得た。
（比較例２）
櫛歯電極の電極指ピッチＰｔおよび反射器の反射体ピッチＰｒを、それぞれ、２μｍ、ＩＤＴと各反射器との離間距離ｇを、１μｍとした以外は、前記実施例２と同様にして弾性表面波素子を得た。

［評価１］
実施例１および比較例１で作製した弾性表面波素子について、それぞれ、インピーダンス特性を調べた。
その結果を、図１０に示す。なお、図１０中、横軸は、基準周波数に対する周波数偏差、縦軸は、インピーダンスである。
図１０に示すように、実施例１の弾性表面波素子（本発明の弾性表面波素子）は、比較例１の弾性表面波素子に比べて、インピーダンス特性の改善が図られた。

［評価２］
実施例２および比較例２で作製した弾性表面波素子について、それぞれ、挿入損失（エネルギー損失）を調べた。
その結果を、図１１に示す。なお、図１１中、横軸は、弾性表面波の周波数、縦軸は、挿入損失である。

図１１に示すように、実施例２の弾性表面波素子（本発明の弾性表面波素子）は、比較例２の弾性表面波素子に比べて、挿入損失の改善が図られた。
また、水晶基板上に酸化亜鉛層を形成し、この酸化亜鉛層上に、ＩＤＴおよび反射器を形成して、前記実施例１および実施例３と同様にして、弾性表面波素子を作製し、インピーダンス特性および挿入損失を調べた。
その結果、前記実施例１および実施例２と同様の結果が得られた。

本発明の弾性表面波素子の第１実施形態を示す平面図である。 図１に示す弾性表面波素子の断面図である。 図１に示す弾性表面波素子において、ＩＤＴおよび反射器の厚さと、ＩＤＴおよび反射器での弾性表面波の周波数との関係を示すグラフである。 単層構成の圧電基板を有する弾性表面波素子において、ＩＤＴおよび反射器の厚さと、ＩＤＴおよび反射器での弾性表面波の周波数との関係を示すグラフである。 本発明の弾性表面波素子の第２実施形態を示す平面図である。 図５に示す弾性表面波素子の断面図である。 本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。 本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（携帯電話機）である。 本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。 実施例１および比較例１で作製した弾性表面波素子のインピーダンス特性を示すグラフである。 実施例２および比較例２で作製した弾性表面波素子の挿入損失を示すグラフである。

符号の説明

１、９‥‥弾性表面波素子 ２‥‥基板 ３‥‥中間層 ４‥‥圧電体層 ５‥‥ＩＤＴ ５ａ、５ｂ‥‥電極（櫛歯電極） ５１‥‥電極指 ６、７‥‥反射器 ６１、７１‥‥反射体 ８‥‥保護層 １０‥‥ＩＤＴ（入力側電極） １０１‥‥電極指 １１‥‥ＩＤＴ（出力側電極） １１１‥‥電極指 １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０１‥‥アンテナ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０１‥‥アンテナ １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース（ボディー） １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥メモリ １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥データ通信用の入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられ、主として圧電材料で構成された圧電体層と、
   前記圧電体層上に設けられ、電気信号を弾性表面波に変換する機能および／または弾性表面波を電気信号に変換する機能を有し、所定間隔で併設された複数の電極指を備える櫛歯電極と、
   前記圧電体層上に前記櫛歯電極に隣接して設けられ、所定間隔で併設された複数の反射体を備える反射器とを有する弾性表面波素子であって、
   前記反射器の反射体ピッチを、前記櫛歯電極の電極指ピッチより小さくしたことを特徴とする弾性表面波素子。
2. 前記櫛歯電極の電極指ピッチをＰｔ［μｍ］とし、前記反射器の反射体ピッチをＰｒ［μｍ］としたとき、Ｐｒ／Ｐｔが０．７〜０．９９９５である請求項１に記載の弾性表面波素子。
3. 前記圧電体層の厚さは、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の２倍以下である請求項１または２に記載の弾性表面波素子。
4. 前記圧電体層と前記基板との間に、前記圧電体層において励振される弾性表面波の特性を設定する機能を有する中間層を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
5. 前記中間層は、ダイヤモンド、サファイヤ、アルミナ、シリコン、窒化シリコン、ガラス、水晶、石英、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項４に記載の弾性表面波素子。
6. 前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
7. 前記櫛歯電極と前記反射器との離間距離は、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の０．０５〜０．４倍またはその値に波長の整数倍を足したものである請求項１ないし６のいずれかに記載の弾性表面波素子。
8. 前記圧電体層上には、前記櫛歯電極を介して前記反射器と反対側に第２の反射器が設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の弾性表面波素子。
9. 前記第２の反射器は、前記反射器とほぼ等しい構成のものである請求項８に記載の弾性表面波素子。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の弾性表面波素子を備えることを特徴とする電子機器。
    

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