JP2014192723A - 弾性波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】入力側電極及び出力側電極における電極指群を各々テーパー状に形成するにあたって、良好な群遅延特性を有するフィルタを提供すること。
【解決手段】入力側ＩＤＴ電極１１と出力側ＩＤＴ電極１２との間にグレーティング電極１３を配置すると共に、このグレーティング電極１３におけるグレーティング電極指３２について、これらＩＤＴ電極１１、１２における電極指２２と同様にテーパー状に形成する。そして、このグレーティング電極１３における高周波数側のトラックに速度調整部４１を設けて、当該高周波数側のトラックでは低周波数側のトラックよりも弾性波の伝搬速度が遅くなるように、グレーティング電極指３２の配列間隔Ｐを他の配列間隔Ｐよりも狭くする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電極指群をテーパー状に形成した弾性波フィルタに関する。

弾性表面波（ＳＡＷ）などの弾性波を用いたフィルタ（バンドパスフィルタ）として、一対のバスバー間の領域に配置された多数の電極指をテーパー状に形成したＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極を入力側電極及び出力側電極として圧電基板上に配置したテーパー型（Ｓｌａｎｔｅｄ型）フィルタが知られている。このフィルタでは、一対のバスバーのうち一方のバスバーに近接する位置と、他方のバスバーに近接する位置との間に亘って、多数のトラックが形成されるので、広帯域なフィルタ特性が得られ、例えばＩＦフィルタなどに利用されている。

このようなテーパー型フィルタでは、使用する圧電基板によっては、弾性波の回折や屈折などの二次元的な現象が起こり、フィルタの周波数特性が劣化する場合がある。そこで、特許文献１に記載のように、テーパー型フィルタにおいて弾性波の回折や屈折を抑えることが検討されている。即ち、特許文献１に記載のフィルタを図１５に示すと、このフィルタでは、入力側電極１０１と出力側電極１０２との間に、入力側電極１０１や出力側電極１０２における電極指１０３の配列パターンと同じパターンとなるように形成されたグレーティング電極指１０４を備えたグレーティング電極１０５を配置している。尚、図１５中１１０は圧電基板である。

しかしながら、この図１５から分かるように、入力側電極１０１と出力側電極１０２との間の離間寸法は、各トラック毎に異なる。具体的には、前記離間寸法は、高周波数側のトラックでは低周波数側のトラックよりも大きくなる。従って、このようなフィルタは、群遅延特性（位相特性）に対する要求度が高いデバイスには適用し難い。即ち、弾性波は、図１６に示すように、通過域における高周波数側のトラックでは、通過域における低周波数側のトラックと比べて、出力側電極１０２に速く到達してしまう。従って、群遅延特性のばらつきである偏差ΔＴについて、４０ｎｓ程度の規格から外れやすくなってしまう。

また、テーパー型フィルタでは、通過域における振幅特性についても、図１７に示すように、例えばリップルが形成されて、平坦性が得られにくくなってしまう。そして、以上説明した群遅延特性や振幅特性は、通過域において特に高周波数側のトラックあるいは低周波数側のトラック（通過域の両端）で劣化しやすい。
特許文献２〜６には、弾性波を利用したフィルタについて記載されているが、既述の課題については検討されていない。

特開２００９−８９０１３ 特開２００２−１３５０８２ 特開２０１０−１７１８０５ 特開平６−９０１３２ 特開２００３−１０１３８６ 特開平２−７２７０９

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力側電極及び出力側電極における電極指群を各々テーパー状に形成するにあたって、良好な群遅延特性を有するフィルタを提供することにある。

本発明の弾性波フィルタは、
通過域における低周波数側のトラックから高周波数側のトラックまでに亘って周期長の互いに異なる弾性波が伝搬するように入力側電極における電極指群及び出力側電極における電極指群を各々テーパー状に形成すると共に、これら入力側電極及び出力側電極の間にグレーティング電極を配置した弾性波フィルタにおいて、
前記入力側電極及び出力側電極の各々は、互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように配置された複数本の電極指とを備えると共に、各々の電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の間の離間寸法からなる、各トラックの波長である周期長が一方側のバスバーから他方側のバスバーに向かって広がるように形成され、
前記グレーティング電極は、互いに平行となるように配置された一対のグレーティングバスバーと、各々のグレーティングバスバー同士の間の領域に配置された複数本のグレーティング電極指とを備えると共に、前記グレーティング電極指の配列間隔が一方側のグレーティングバスバーから他方側のグレーティングバスバーに向かって広がるように形成され、
前記入力側電極、前記出力側電極及び前記グレーティング電極は、各々の電極における各トラックが弾性波の伝搬方向において揃うように配置され、
前記グレーティング電極には、前記入力側電極から前記出力側電極に向かう弾性波の伝搬速度を各トラック間で揃えるための速度調整部が設けられていることを特徴とする。

前記弾性波フィルタの具体的な態様としては、以下の構成が挙げられる。
前記速度調整部は、通過域における高周波数側のトラックの弾性波の伝搬速度を通過域における低周波数側のトラックの弾性波の伝搬速度よりも遅くするために、当該高周波数側のトラックに設けられている構成。前記速度調整部は、弾性波の伝搬方向において前記グレーティング電極の中央部に配置されている構成。
前記速度調整部における前記グレーティング電極指の配列間隔は、当該速度調整部に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極のトラック及び前記出力側電極のトラックに対応する寸法とは異なる寸法に設定され、
前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位における前記配列間隔は、当該部位に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極のトラック及び前記出力側電極のトラックに対応する寸法に設定されている構成。

前記速度調整部におけるグレーティング電極指の幅寸法は、当該速度調整部に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極の電極指の幅寸法及び前記出力側電極の電極指の幅寸法とは異なる幅寸法に設定され、
前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位における前記幅寸法は、当該部位に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極の前記電極指の幅寸法及び前記出力側電極の前記電極指の幅寸法と同じ寸法に設定されている構成。

前記速度調整部におけるグレーティング電極指の膜厚寸法は、前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位におけるグレーティング電極指の膜厚寸法とは異なる寸法に設定されている構成。
前記速度調整部におけるグレーティング電極指を覆うように、絶縁体からなる薄膜が形成され、
前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位は、グレーティング電極指が露出している構成。
前記速度調整部における前記グレーティング電極指の本数は、前記グレーティング電極における前記グレーティング電極指の合計の本数の５％〜１０％に設定されている構成。
弾性波の伝搬方向に対して直交する方向における前記速度調整部の長さ寸法は、前記グレーティング電極の開口長の５％〜１０％に設定されている構成。

前記入力側電極及び前記出力側電極における前記周期長は、前記速度調整部以外の前記グレーティング電極における前記配列間隔の２倍の寸法となるように電極指が各々配置され、
前記速度調整部は、以下の式に基づいて前記グレーティング電極指の配列間隔を設定したものである構成。

ただし、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向をＹ方向とすると共に、Ｙ方向における座標ｙの入力側電極及び出力側電極の周期長をλ（ｙ）とすると、Ｐ(ｙ)：座標ｙにおける速度調整部の配列間隔、ａ：速度調整部における配列間隔を決める定数、ｄ：Ｙ方向における速度調整部の長さ寸法

本発明は、入力側電極及び出力側電極における電極指群をテーパー状に形成すると共に、グレーティング電極指を同様にテーパー状に形成したグレーティング電極を入力側電極と出力側電極との間に配置している。そして、このグレーティング電極に、入力側電極から出力側電極に向かう弾性波の伝搬速度を各トラック間で揃えるための速度調整部を配置している。そのため、良好な群遅延特性を有するフィルタを得ることができる。

本発明の弾性波フィルタの一例を示す平面図である。 前記フィルタの一部を拡大して示す平面図である。 前記フィルタの特性を模式的に示す特性図である。 前記フィルタの特性を示す特性図である。 前記フィルタの特性を示す特性図である。 前記フィルタの他の例を示す平面図である。 前記他の例のフィルタの特性を模式的に示す特性図である。 前記フィルタの別の例を示す平面図である。 前記別の例のフィルタの特性を模式的に示す特性図である。 前記フィルタの更に他の例の特性を模式的に示す特性図である。 前記フィルタの更にまた他の例の特性を模式的に示す特性図である。 前記フィルタの他の例を示す平面図である。 前記フィルタの他の例を模式的に示す縦断面図である。 前記フィルタの他の例を模式的に示す縦断面図である。 従来のフィルタを示す平面図である。 前記従来のフィルタの特性を示す特性図である。 前記従来のフィルタの特性を示す特性図である。

本発明の弾性波フィルタの実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。このフィルタは、入力側ＩＤＴ電極１１と、出力側ＩＤＴ電極１２と、これら電極１１、１２間に配置されたグレーティング電極１３とを備えており、例えば１２８°ニオブ酸リチウム（結晶軸のＸ軸周りに１２８°回転したＹ軸に垂直に切断したＬｉＮｂＯ_３）などの圧電基板１上に形成されている。このフィルタは、以下に詳述するように、弾性波の回折や屈折を抑えつつ、良好な群遅延特性となるように構成されたバンドパス型のフィルタとなっている。尚、図１中２は入力ポート、３は出力ポートである。また、図１ではグレーティング電極１３について簡略化して描画している。

入力側ＩＤＴ電極１１は、一対のバスバー２１、２１と、これらバスバー２１、２１間においてテーパー状に形成された複数の電極指２２とを備えている。即ち、バスバー２１、２１は、弾性波の伝搬方向（Ｘ方向）に沿って各々伸びるように、且つ当該伝搬方向に直交する方向（Ｙ方向）に互いに離間するように配置されている。電極指２２は、これらバスバー２１、２１の各々から対向するバスバー２１、２１に向かって交互に櫛歯状に伸び出すように配置されると共に、手前側のバスバー２１から奥側のバスバー２１に向かって広がるようにテーパー状に形成されている。

具体的には、電極指２２の幅寸法と、互いに隣接する電極指２２、２２間の離間寸法とは、手前側のバスバー２１から奥側のバスバー２１に向かって広がるように形成されている。従って、圧電基板１上を伝搬する弾性波の波長を周期長λと呼ぶと、入力側ＩＤＴ電極１１では、高周波数側のトラック（手前側のバスバー２１に近接する領域）に対応する周期長λ１から低周波数側のトラック（奥側のバスバー２１に近接する領域）に対応する周期長λ２（λ１＜λ２）までに亘って周期長λの互いに異なる弾性波が伝搬するように構成されている。

出力側ＩＤＴ電極１２は、入力側ＩＤＴ電極１１と同様に構成されており、一対のバスバー２１、２１及び複数の電極指２２を備えている。そして、各々の電極指２２は、手前側のバスバー２１から奥側のバスバー２１に向かって周期長λ１〜λ２の弾性波が伝搬するようにテーパー状に形成されている。こうしてＩＤＴ電極１１、１２によって、周期長λ１〜λ２に対応する周波数信号が通過するバンドパス型のフィルタが構成される。

続いて、グレーティング電極１３について説明する。このグレーティング電極１３は、一対のグレーティングバスバー３１、３１及びこれらグレーティングバスバー３１、３１同士の間に配置された複数本のグレーティング電極指３２を備えている。グレーティングバスバー３１、３１は、各々弾性波の伝搬方向に沿って伸びるように、且つ弾性波の伝搬方向に対して直交する方向に互いに離間するように配置されている。

ここで、図１及び図２に示すように、任意のグレーティング電極指３２において当該グレーティング電極指３２に隣接するグレーティング電極指３２側の稜線（端部）と、前記隣接するグレーティング電極指３２における前記任意のグレーティング電極指３２とは反対側の稜線との間の寸法（ピッチ）を「配列間隔Ｐ」と呼ぶ。各々のグレーティング電極指３２（詳しくは後述の速度調整部４１以外の領域におけるグレーティング電極指３２）は、グレーティングバスバー３１、３１間に亘って、配列間隔Ｐが入力側ＩＤＴ電極１１及び出力側ＩＤＴ電極１２における電極指２２の周期長λに対応する寸法（Ｐ＝λ／２）となるように配置されている。

具体的には、グレーティング電極指３２は、当該グレーティング電極指３２の幅寸法、及び互いに隣接するグレーティング電極指３２、３２同士の間の離間寸法が手前側のグレーティングバスバー３１から奥側のグレーティングバスバー３１に向かって広がるように形成されている。即ち、グレーティング電極１３における入力側ＩＤＴ電極１１側の領域では、グレーティング電極指３２は、当該入力側ＩＤＴ電極１１の電極指２２の配置レイアウトがそのまま受け継がれるように（同じレイアウトとなるように）形成されている。グレーティング電極１３における出力側ＩＤＴ電極１２側の領域についても、グレーティング電極指３２は、当該出力側ＩＤＴ電極１２の電極指２２の配置レイアウトが受け継がれるように形成されている。

また、前記領域の間（弾性波の伝搬方向におけるグレーティング電極１３の中央部）では、グレーティング電極指３２は、弾性波の伝搬方向に対して概略直交する方向に各々伸び出している。そして、前記中央部における左右両端のグレーティング電極指３２は、隣接する別のグレーティング電極指３２と接続されている。従って、グレーティング電極１３では、弾性波の伝搬方向における中央部と、左右両側の領域との間の境界において、グレーティング電極指３２がいわば折り返された形状を採っている。こうして以上説明した各電極１１〜１３では、弾性波から見た時に、通過域に亘って、電極膜（電極指２２及びグレーティング電極指３２）の形成された領域と、当該電極膜の形成されていないスペース領域とが弾性波の伝搬方向に沿って交互に順番に配置される。

ここで、背景の項目で説明したように、以上説明した構成では、良好な群遅延特性が得られにくい。具体的には、高周波数側のトラックでは低周波数側のトラックよりも弾性波の伝搬速度が速くなってしまう。そこで、本発明では、図２に示すように、前記高周波数側のトラック（手前側のグレーティングバスバー３１に近接する領域）に、当該トラックにおける弾性波の速度を調整する（遅くする）ための速度調整部４１を形成している。

この例では、速度調整部４１は、弾性波の伝搬方向においてグレーティング電極１３の中央部に形成されている。言い換えると、速度調整部４１から入力側ＩＤＴ電極１１側（左側）の領域及び出力側ＩＤＴ電極１２側（右側）の領域を見た時に、これら領域においてグレーティング電極指３２の本数がほぼ揃っている。そして、この「ほぼ揃っている」とは、速度調整部４１よりも左側の領域におけるグレーティング電極指３２の本数ｋ１と、速度調整部４１よりも右側の領域におけるグレーティング電極指３２の本数ｋ２と、の関係がｋ１／ｋ２＝０．９〜１．１になっていることを意味している。即ち、速度調整部４１について、グレーティング電極１３における入力側ＩＤＴ電極１１に対向する位置あるいは出力側ＩＤＴ電極１２に対向する位置に形成すると、弾性波の反射や回折が起こるおそれがあり、このような反射や回折が起こると通過域内にスプリアスが形成される場合がある。そこで、この実施の形態では、速度調整部４１について、グレーティング電極１３における弾性波の伝搬方向中央部に配置している。

弾性波の伝搬方向における速度調整部４１の幅寸法ｈは、小さすぎると群遅延特性の改善効果が得られにくくなり、一方大きすぎると群遅延特性以外の他の特性について劣化するおそれがあることから、例えばグレーティング電極１３におけるグレーティング電極指３２の全体の本数の１０％以下となるように設定されている。また、前記幅寸法ｈは、グレーティング電極１３におけるグレーティング電極指３２の全体の本数の５％以上となるように設定されている。そして、弾性波の伝搬方向に直交する方向における速度調整部４１の長さ寸法ｄは、同様に他の特性の劣化を抑制しつつ良好な群遅延特性が得られるように、例えば開口長（グレーティングバスバー３１、３１間の寸法）の１０％以下となっている。また、この長さ寸法ｄは、開口長の５％以上となっている。尚、図２は、グレーティング電極１３における左右両側の部位を切り欠いて描画している。

この速度調整部４１では、弾性波の伝搬速度を抑えるために、グレーティング電極指３２の配列間隔Ｐを他の部位における配列間隔Ｐよりも狭めている。即ち、弾性波は、圧電基板１の表面に電極膜（電極指２２やグレーティング電極指３２）が形成されていない領域では速やかに伝搬し、一方圧電基板１上に前記電極膜が形成されていると、伝搬速度が遅くなる。そして、弾性波が伝搬する伝搬路（トラック）における前記電極膜の面積が多くなるにつれて、あるいは電極膜の密度が高くなるにつれて、弾性波の伝搬速度が更に遅くなる。そこで、前記速度調整部４１では、グレーティング電極指３２の配列間隔Ｐを他の部位よりも狭めている。

具体的には、図２に示すように、速度調整部４１における最も低周波数側（奥側のグレーティングバスバー３１側の部位）のトラックの周期長を「λ３」とする。また、速度調整部４１における最も高周波数側（手前側のグレーティングバスバー３１側の部位）のトラックを「λ４」とする。周期長λ３は、弾性波の伝搬方向に離間する他の部位における周期長λと同じ値になっている。一方、周期長λ４は、弾性波の伝搬方向に離間する他の部位における周期長λ（λ１）よりも小さくなっている。そして、速度調整部４１では、奥側から手前側に向かうにつれて、周期長λは、周期長λ３〜λ４の間で直線的に小さくなっている。

図３は、グレーティング電極１３における各トラックの周期長λについて、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向（Ｙ方向）における分布を概略的に示したものである。図３から分かるように、周期長λ３よりも低周波数側（長波長側）では、グレーティング電極１３の周期長λは、弾性波の伝搬方向において揃っている。一方、周期長λ３よりも高周波数側（短波長側）では、速度調整部４１と当該速度調整部４１以外の部位とでは、グレーティング電極１３の配列間隔Ｐが互いに異なる値となっている。

このように速度調整部４１における配列間隔Ｐを設定する手法の一例について、以下に説明する。初めに、Ｙ方向において、速度調整部４１における手前側の端部（周期長λ１、λ４に対応する位置）から任意の距離だけ奥側に離間した位置（座標）を「ｙ」とする。また、座標ｙにおける入力側ＩＤＴ電極１１（出力側ＩＤＴ電極１２）の周期長を「λ（ｙ）」とすると、座標ｙにおける配列間隔Ｐ（ｙ）は、以下の式のように設定される。

ただし、「ｄ」は既述のようにＹ方向における速度調整部４１の長さ寸法であり、「ａ」は周期長λ４を決めるための常数である。即ち、座標ｙ＝ｄ（速度調整部４１における奥側の端部）では、配列間隔Ｐは、上の式から周期長λの１／２となり、グレーティング電極１３において弾性波の伝搬方向に離間した他の領域の配列間隔Ｐと同じ（対応した）値となる。一方、座標ｙ＝０（速度調整部４１における手前側の端部）では、配列間隔Ｐは、周期長λ×（１−ａ）／２となり、グレーティング電極１３における弾性波の伝搬方向に離間した位置と比べて周期長λ×ａ／２の分だけ小さくなる。そして、座標ｙ＝ｄと座標ｙ＝０との間では、奥側から手前側に向かう程、配列間隔Ｐが徐々に小さくなる。こうして既述のように、速度調整部４１では、弾性波の伝搬方向に離間した位置における配列間隔Ｐとは異なる値に設定されると共に、配列間隔ＰがＹ方向において直線的に調整される。

そのため、入力側ＩＤＴ電極１１から出力側ＩＤＴ電極１２に向かって弾性波が伝搬しようとする時、高周波数側のトラックでは、低周波数側のトラックよりも当該弾性波の伝搬速度が遅くなり、従って通過域に亘って群遅延特性が揃う。図４は、以上説明したフィルタについて、群遅延特性をシミュレーションした結果を示しており、既述の図１６と比べて、高周波数側のトラックの特性が改善されている（遅くなっている）ことが分かる。本発明では、群遅延特性のばらつきである偏差ΔＴについて、４０ｎｓ程度の規格を満たしている。また、群遅延特性が改善されることから、図５に示すように、振幅特性についても既述の図１７と比べて改善されており、具体的には高周波数側に生じていたリップルが低減されて、通過域に亘って平坦な特性となっている。

上述の実施の形態によれば、入力側ＩＤＴ電極１１と出力側ＩＤＴ電極１２との間にグレーティング電極１３を配置すると共に、このグレーティング電極１３におけるグレーティング電極指３２について、これらＩＤＴ電極１１、１２における電極指２２と同様にテーパー状に形成している。そして、このグレーティング電極１３における高周波数側のトラックに速度調整部４１を設けて、当該高周波数側のトラックでは低周波数側のトラックよりも弾性波の伝搬速度が遅くなるようにしている。そのため、既述の図４及び図５から分かるように、良好な群遅延特性を得ることができると共に、振幅特性についても良好な特性が得られる。

そして、速度調整部４１について、弾性波の電気−機械変換を行うためのＩＤＴ電極１１、１２ではなく、グレーティング電極１３に配置しているので、しかもグレーティング電極１３の一部だけに設けているので、他の特性の劣化を抑制しつつ、群遅延特性や振幅特性を向上させることができる。また、速度調整部４１における配列間隔Ｐをグレーティング電極１３における他の部位の配列間隔Ｐよりも狭めるにあたって、周期長λ３から周期長λ４に徐々に小さくしている。言い換えると、速度調整部４１では、配列間隔Ｐの全てを周期長λ４に設定するのではなく、連続的に変化するようにしている。従って、群遅延特性や振幅特性以外の特性の劣化を抑えることができる。

以上の速度調整部４１の他の例について、以下に説明する。図６は、速度調整部４１について、弾性波の伝搬方向に直交する方向に亘って配置した例を示している。従って、図７にも示すように、手前側のグレーティングバスバー３１に近接する領域には互いに異なる周期長λ１、λ３が配置され、奥側のグレーティングバスバー３１に近接する領域では互いに異なる周期長λ２、λ４が配置される。

以上のように速度調整部４１におけるグレーティング電極指３２の配列間隔Ｐを狭めるにあたって、当該速度調整部４１の左右両側の領域には余分なスペースが生じる場合がある。このスペースについて、例えば図６における速度調整部４１の左側に示すように、グレーティング電極指３２を配置しない空白部分５１を配置しても良いし、あるいは当該速度調整部４１の右側に示すように、新たに別のグレーティング電極指３２を配置したり、グレーティング電極指３２の途中部位から分岐して伸びる分岐電極指５２を配置したりしても良い。このような場合であっても、グレーティング電極１３における配列間隔Ｐは、以上説明したように設定される。

また、図８及び図９に示すように、速度調整部４１について、弾性波の伝搬方向に亘ってグレーティング電極１３に形成しても良い。以上纏めると、速度調整部４１は、グレーティング電極１３における一部に形成されていると言える。

また、速度調整部４１において配列間隔Ｐを周期長λ３から周期長λ４に向かって徐々に狭めていくにあたり、図１０に示すように、曲線的（円弧状）に変化させても良いし、あるいは図１１に示すように階段状に変化させても良い。

そして、速度調整部４１において弾性波の伝搬速度を遅くするにあたって、グレーティング電極指３２を太くすると、弾性波が伝搬しにくくなるので、配列間隔Ｐを変化させることに代えて、あるいは配列間隔Ｐを変化させながら、図１２に示すように、グレーティング電極指３２の幅寸法を大きくしても良い。図１２では、速度調整部４１における配列間隔Ｐについては弾性波の伝搬方向に離間した位置における配列間隔Ｐと同じ値に設定した例を示している。尚、図１２ではグレーティング電極１３の一部を拡大して示しており、速度調整部４１におけるグレーティング電極指３２の本数や当該グレーティング電極指３２の幅寸法については概略的に示している。この場合においても、速度調整部４１におけるグレーティング電極指３２の幅寸法について、奥側から手前側に向かうにつれて徐々に太くなるように形成しても良い。

更に、速度調整部４１において弾性波の伝搬速度を遅くするにあたって、図１３に示すように、当該速度調整部４１におけるグレーティング電極指３２の膜厚寸法を他のグレーティング電極指３２の膜厚寸法よりも厚くしても良い。

このようにグレーティング電極１３の膜厚寸法を厚くする手法の一例としては、例えば圧電基板１上の全面に亘って金属膜を成膜し、この金属膜に既述の各電極１１〜１３が形成されるように、フォトリソグラフィー法によりパターニングする。次いで、速度調整部４１に対応する位置が開口するようにパターニングしたマスクを前記電極１１〜１３の上方側に積層し、このマスクを介して例えば金属膜のスパッタリングやメッキを行う。その後、例えば有機溶剤やアルカリを用いてマスクを除去することにより、マスクの上方側に形成された余剰の金属膜についても除去され、こうして速度調整部４１におけるグレーティング電極指３２の上方側に補助電極膜５５が積層される。この補助電極膜５５についても、奥側から手前側に向かうにつれて厚くなるように、具体的にはマスクの形成、金属膜の成膜及びマスクの除去からなる工程を複数回繰り返して形成しても良い。

更に、図１４に示すように、速度調整部４１におけるグレーティング電極指３２の上方側に、弾性波の伝搬速度を抑えるために、例えば酸化シリコン膜などからなる絶縁膜５６を積層しても良い。このような絶縁膜５６についても、同様に速度調整部４１の上方側の領域が開口するマスクを介して形成される。絶縁膜５６についても、奥側から手前側に向かって厚くなるように形成しても良い。

以上説明したように、速度調整部４１は、弾性波の伝搬速度が他の部位よりも遅くなるようにすれば良く、その手法としては（１）グレーティング電極指３２の配列間隔Ｐを狭めること、（２）グレーティング電極指３２の幅寸法を広くすること、（３）グレーティング電極指３２の膜厚寸法を増やすこと、（４）グレーティング電極指３２の上方側に他の絶縁膜５６を積層すること、の少なくとも一つを行うようにすれば良い。

また、以上の例では、速度調整部４１において弾性波の伝搬速度を遅くする場合について説明したが、例えば通過域における低周波数側のトラックでは、高周波数側のトラックよりも弾性波の伝搬速度が遅くなる可能性がある。従って、低周波数側のトラック（奥側のグレーティングバスバー３１に近接する位置）に、前記低周波数側のトラックにおける弾性波の伝搬速度を高周波数側のトラックよりも速くするための速度調整部４１を形成しても良い。この場合には、速度調整部４１では、他の部位と比べて、（５）グレーティング電極指３２の配列間隔Ｐを広げる（既述の式において定数ａをマイナスに設定する）こと、（６）グレーティング電極指３２の幅寸法を狭くすること、（７）グレーティング電極指３２の膜厚寸法を減らす（速度調整部４１以外のグレーティング電極指３２の膜厚寸法を増やす）こと、の少なくとも一つを行っても良い。

また、既述の図６のように通過域に亘って速度調整部４１を設ける場合には、低周波数側のトラックについては弾性波の伝搬速度が速くなるように、一方高周波数側のトラックについては弾性波の伝搬速度が遅くなるように、即ち既述の（１）〜（４）のいずれか一つと、（５）〜（７）のいずれか一つとを組み合わせても良い。更に、通過域に亘って良好な群遅延特性が得られるように、各トラック毎に既述の（１）〜（７）を個別に調整しても良い。

以上説明したＩＤＴ電極１１、１２としては、電極指２２と共に当該電極指２２に沿って伸びる反射電極（図示せず）を配置して一方向性電極としても良いし、あるいは一方側のバスバー２１から伸び出す２本の電極指２２と、他方側のバスバー２１から伸び出す２本の電極指２２とを一組（周期長λを構成する単位）としてスプリット型の構成を採っても良い。従って、グレーティング電極１３や速度調整部４１における配列間隔Ｐについて、「ＩＤＴ電極１１、１２の周期長λに対応している」とは、配列間隔Ｐが周期長λの１／２となっている場合だけでなく、１／３など、ＩＤＴ電極１１、１２における任意の電極指２２（あるいは反射電極）の幅寸法と、互いに隣接する電極指２２、２２同士の間の離間寸法（互いに隣接する電極指２２と反射電極との間の離間寸法）とを合算した値となることを表している。このような場合には、既述の数式は、ＩＤＴ電極１１、１２における周期長λに応じて適宜設定される。

１ 圧電基板
１１ 入力側ＩＤＴ電極
１２ 出力側ＩＤＴ電極
１３ グレーティング電極
２２ 電極指
３２ グレーティング電極指
４１ 速度調整部
λ 周期長
Ｐ 配列間隔

Claims (10)

1. 通過域における低周波数側のトラックから高周波数側のトラックまでに亘って周期長の互いに異なる弾性波が伝搬するように入力側電極における電極指群及び出力側電極における電極指群を各々テーパー状に形成すると共に、これら入力側電極及び出力側電極の間にグレーティング電極を配置した弾性波フィルタにおいて、
   前記入力側電極及び出力側電極の各々は、互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように配置された複数本の電極指とを備えると共に、各々の電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の間の離間寸法からなる、各トラックの波長である周期長が一方側のバスバーから他方側のバスバーに向かって広がるように形成され、
   前記グレーティング電極は、互いに平行となるように配置された一対のグレーティングバスバーと、各々のグレーティングバスバー同士の間の領域に配置された複数本のグレーティング電極指とを備えると共に、前記グレーティング電極指の配列間隔が一方側のグレーティングバスバーから他方側のグレーティングバスバーに向かって広がるように形成され、
   前記入力側電極、前記出力側電極及び前記グレーティング電極は、各々の電極における各トラックが弾性波の伝搬方向において揃うように配置され、
   前記グレーティング電極には、前記入力側電極から前記出力側電極に向かう弾性波の伝搬速度を各トラック間で揃えるための速度調整部が設けられていることを特徴とする弾性波フィルタ。
2. 前記速度調整部は、通過域における高周波数側のトラックの弾性波の伝搬速度を通過域における低周波数側のトラックの弾性波の伝搬速度よりも遅くするために、当該高周波数側のトラックに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の弾性波フィルタ。
3. 前記速度調整部は、弾性波の伝搬方向において前記グレーティング電極の中央部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
4. 前記速度調整部における前記グレーティング電極指の配列間隔は、当該速度調整部に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極のトラック及び前記出力側電極のトラックに対応する寸法とは異なる寸法に設定され、
   前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位における前記配列間隔は、当該部位に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極のトラック及び前記出力側電極のトラックに対応する寸法に設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
5. 前記速度調整部におけるグレーティング電極指の幅寸法は、当該速度調整部に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極の電極指の幅寸法及び前記出力側電極の電極指の幅寸法とは異なる幅寸法に設定され、
   前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位における前記幅寸法は、当該部位に対して弾性波の伝搬方向に離間した位置における前記入力側電極の前記電極指の幅寸法及び前記出力側電極の前記電極指の幅寸法と同じ寸法に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
6. 前記速度調整部におけるグレーティング電極指の膜厚寸法は、前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位におけるグレーティング電極指の膜厚寸法とは異なる寸法に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
7. 前記速度調整部におけるグレーティング電極指を覆うように、絶縁体からなる薄膜が形成され、
   前記グレーティング電極における前記速度調整部とは別の部位は、グレーティング電極指が露出していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
8. 前記速度調整部における前記グレーティング電極指の本数は、前記グレーティング電極における前記グレーティング電極指の合計の本数の５％〜１０％に設定されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
9. 弾性波の伝搬方向に対して直交する方向における前記速度調整部の長さ寸法は、前記グレーティング電極の開口長の５％〜１０％に設定されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
10. 前記入力側電極及び前記出力側電極における前記周期長は、前記速度調整部以外の前記グレーティング電極における前記配列間隔の２倍の寸法となるように電極指が各々配置され、
    前記速度調整部は、以下の式に基づいて前記グレーティング電極指の配列間隔を設定したものであることを特徴とする請求項４に記載の弾性波フィルタ。
    ただし、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向をＹ方向とすると共に、Ｙ方向における座標ｙの入力側電極及び出力側電極の周期長をλ（ｙ）とすると、Ｐ(ｙ)：座標ｙにおける速度調整部の配列間隔、ａ：速度調整部における配列間隔を決める定数、ｄ：Ｙ方向における速度調整部の長さ寸法