JP2020053876A - 弾性波装置、分波器および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 信号の伝送特性に優れた弾性波装置を提供する。【解決手段】２つの端子と、これら端子の間に位置し、弾性波を発生させる励振電極を含み、それぞれが直列に接続された直列共振子およびこの直列共振子に対して並列に接続された並列共振子を有し、前記直列共振子の少なくとも一つは、第１分割共振子と、これに直列接続された、前記第１分割共振子に比べ共振周波数が低い第２分割共振子とに分割された分割直列共振子であり、前記第２分割共振子に並列に接続された容量を備える弾性波装置である。【選択図】 図１

Description

本発明は、弾性波装置、分波器および通信装置に関するものである。

従来より、携帯電話等に使用されるフィルタ素子や発振子として機能させることができる弾性波装置が知られている。弾性波は、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：surface acoustic wave）である。

このような弾性波装置として、複数の弾性波共振子をラダー型に接続したラダー型フィルタが知られている（特許文献１）。特許文献１では、弾性波共振子に対して容量部を並列に接続している。特許文献１では、このような容量部を設けることによって、共振周波数を変化させずに、反共振周波数を共振周波数に近づけ、共振周波数と反共振周波数との差Δｆを小さくできることについて言及している。Δｆを小さくすることで減衰域の急峻化に寄与することができる。

特開２００１−３４５６７５号公報

減衰域の急峻化に有利な弾性波装置、分波器および通信装置が提供されることが望まれる。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、減衰域の急峻化に有利な弾性波装置、分波器および通信装置を提供することにある。

本開示の一実施形態に係る弾性波装置は、２つの端子と、直列共振子と、並列共振子と、容量と、を備える。前記直列共振子と前記並列共振子とは、２つの端子の間に位置し、弾性波を発生させる励振電極を含む。直列共振子は、それぞれが直列に接続されている。並列共振子は。直列共振子に対して並列に接続されている。前記直列共振子の少なくとも一つは、第１分割共振子と、これに直列接続された、前記第１分割共振子に比べ共振周波数が低い第２分割共振子とに分割された分割直列共振子である。そして、容量は、前記第２分割共振子に並列に接続されている。

本開示の一実施形態に係る分波器は、アンテナ端子と、送信信号をフィルタリングして前記アンテナ端子に出力する送信フィルタと、前記アンテナ端子からの受信信号をフィルタリングする受信フィルタとを備えた分波器であって、前記送信フィルタまたは前記受信フィルタは、上述の弾性波素子を有する。

本開示の一実施形態に係る通信装置は、アンテナと、該アンテナに電気的に接続された、上述の分波器と、該分波器に電気的に接続されたＲＦ−ＩＣとを備える。

本開示の弾性波装置、分波器および通信装置によれば、減衰域を急峻化させることができる。

本開示の実施形態に係るＳＡＷ装置の回路図である。 モデル１―モデル３の共振子の周波数特性を示す線図である。 図３（ａ）はモデル４−７の共振子の周波数特性を示す線図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の要部拡大図である。 図４（ａ）は図１に示すＳＡＷ装置および比較例に係るＳＡＷ装置の周波数特性を示す線図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の要部拡大図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）の要部拡大図である。 本開示の実施形態に係るＳＡＷ装置の上面図である。 図５のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 本開示の一実施形態に係る通信装置を説明する概略図である。 本開示の一実施形態に係る分波器を説明する回路図である。

以下、本開示の一実施形態に係る弾性波装置、分波器および通信装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

弾性波装置は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面、下面等の用語を用いるものとする。なお、直交座標系ｘｙｚは、ＳＡＷ装置１の形状に基づいて定義されているものであり、圧電基板の結晶軸を指すものではない。

＜弾性波装置の構成の概要＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る弾性波装置１の回路図である。なお、図１において、弾性波の一例としてＳＡＷを用いたものとし、以下、弾性波装置１をＳＡＷ装置１ということがある。

ＳＡＷ装置１は、２つの端子Ｔ１，Ｔ２と、この端子Ｔ１，Ｔ２の間に直列に接続された直列共振子Ｓ（Ｓ１〜Ｓ４）と、直列共振子Ｓの前段または後段と基準電位Ｇｎｄとの間に接続された並列共振子Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）と、直列共振子Ｓの一部に並列接続された容量Ｃ１と、を備える。

端子Ｔ１，Ｔ２は、高周波信号が入力または出力されるものである。ＳＡＷ装置１を送信フィルタとして用いる場合には、端子Ｔ１を送信信号の入力端子として用い、端子Ｔ２を送信信号をアンテナに出力するアンテナ端子として用いてもよい。

直列共振子Ｓは、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に複数個あり、互いに直列に接続されている。この例では４つの直列共振子Ｓ（Ｓ１〜Ｓ４）が直列に接続されている。このうち、３つの直列共振子Ｓ１〜Ｓ３は、２以上に直列分割されている。具体的には直列共振子Ｓ１は分割共振子Ｓ１１，Ｓ１２で構成されている。直列共振子Ｓ２は分割共振子Ｓ２１，Ｓ２２で構成されている。直列共振子Ｓ３は、分割共振子Ｓ３１，Ｓ３２で構成されている。この例では、直列共振子Ｓの分割数は２としたが、３以上であってもよい。また各直列共振子Ｓを分割するかどうかは、端子Ｔ１，Ｔ２との相対位置によらずフィルタとして所望の特性を得るために適宜設定すればよい。

ここで、直列に接続された２つの共振子は、一方の共振子と他方の共振子との間に分岐配線がなく、かつ、互いの共振周波数の差が一方の共振子の共振周波数と反共振周波数との差より小さいときに、「分割」されているとみなすものとする。言い換えると、隣接す
る分割共振子の間には、他の分岐回路が接続されない。分岐回路とは、隣接する分割共振子をつなぐ配線から分岐して、その先に所定の機能を果たす素子（インダクタ，抵抗およびグランド等）を有する回路をいう。そして、分割共振子は共同して１つの共振子として機能するように設計されたものであり、回路中で全く異なる機能・用途に用いられる別設計の共振子を２以上直列接続したものとは異なる。

このように、直列共振子Ｓを分割する場合には、周波数を同一とし、容量も同じとなるようにしてもよいし、周波数を互いに異ならせてもよい。

並列共振子Ｐは、直列共振子Ｓとラダー型に接続されている。具体的には、２つの直列共振子Ｓの間と基準電位Ｇｎｄとの間に接続されている。言い換えると、端子Ｔ１，Ｔ２を電気的に接続する配線と並列接続されている。もしくは、並列共振子Ｐは直列共振子Ｐに対して並列に接続されている。

また、この例では、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３は２つの直列共振子Ｓの間と基準電位Ｇｎｄとの間に接続されているが、端子Ｔ１と直列共振子Ｓ１との間や、端子Ｔ２と直列共振子Ｓ４との間に並列接続されてもよい。

なお、直列共振子Ｓや並列共振子Ｐの具体的な構成については後述する。

ここで、直列共振子Ｓ３について説明する。ここで説明を容易にするために、分割共振子Ｓ３１と分割共振子Ｓ３２とを第１分割共振子Ｓ３１，第２分割共振子Ｓ３２というものとする。

第１分割共振子Ｓ３１と第２分割共振子Ｓ３２とは周波数を異ならせており、第２分割共振子Ｓ３２の周波数は第１分割共振子Ｓ３１の周波数よりも低い。共振子の周波数は後述の共振子を構成する電極指のピッチ等を調整してもよい。そして、第２分割共振子Ｓ３２のみに、容量Ｃ１が並列接続されている。容量Ｃ１の具体的な構成については後述する。また、このような直列共振子Ｓ３を他の直列共振子Ｓと区別して直列分割共振子ということとする。

このように、１つの直列共振子Ｓ（この例ではＳ３）を互いに周波数を異ならせた共振子に分割し、かつ、分割した共振子のうち周波数の高い方の共振子（第１分割共振子Ｓ３１）には容量を接続せずに、周波数の低い方の共振子（第２分割共振子Ｓ３２）に並列に容量Ｃを接続することで、減衰域の急峻化を実現できる。以下、その効果について検証する。

まず、１つの直列共振子Ｓを互いに周波数を異ならせた共振子に分割することによる効果を検証する。図２に、モデル１〜モデル３の共振子の周波数特性をシミュレーションした結果を示す。モデル１は、第１分割共振子Ｓ３１単独であり、モデル２は、第２分割共振子Ｓ３２単独であり、モデル３は、直列共振子Ｓ３の構成、すなわち、第１分割共振子Ｓ３１と第２分割共振子Ｓ３２とを直列接続させた共振子である。

図２において、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ），縦軸はインピーダンス（単位：Ｏｈｍ）である。図２からも明らかなように、モデル３の共振子の共振周波数は、モデル２の共振子の共振周波数よりも高周波側にシフトしている。そして、モデル３の共振子の反共振周波数は、２つ存在し、モデル１およびモデル２の共振子の反共振周波数と同等の周波数位置にそれぞれ位置する。すなわち、モデル３のΔｆは、モデル１，モデル２単独の場合に比べて小さくすることができることが確認できる。

次に、容量Ｃ１を第２分割共振子Ｓ３２のみに並列接続することによる効果を検証する。図３に、モデル３〜モデル７の共振子の周波数特性をシミュレーションした結果を示す。モデル４〜モデル７はいずれも直列共振子Ｓ３の構成の共振子に対して容量Ｃ１を接続するものであり、モデル４は、第１分割共振子Ｓ３１のみに容量Ｃ１を並列接続した場合であり、モデル５は、第２分割共振子Ｓ３２のみに容量Ｃ１を並列接続した場合であり、モデル６は、第１分割共振子Ｓ３１，第２分割共振子Ｓ３２のそれぞれに容量Ｃを並列接続した場合であり、モデル７は、直列共振子Ｓ３に容量Ｃを並列接続した場合を示す。すなわち、モデル５が本実施形態のＳＡＷ装置１である。

図３（ａ）において、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ），縦軸はインピーダンス（単位：Ｏｈｍ）である。図３（ｂ）は図３（ａ）の要部拡大図である。

図３からも明らかなように、いずれのモデルにおいても共振周波数は一致するのに対して、反共振周波数は、第２分割共振子Ｓ３２に並列に容量Ｃ１を接続した場合（モデル５，６，７）にのみ低周波数側に移動する。このことから、第２分割共振子Ｓ３２に並列に容量Ｃ１を接続することでΔｆをさらに小さくできることが分かった。さらに、第２分割共振子Ｓ３２に加え、第１分割共振子Ｓ３１にも容量を接続した場合（モデル６）には、９４０ＭＨｚ付近に確認されるインピーダンスの極小値が鈍ることが確認された。また、第１分割共振子Ｓ３１と第２分割共振子Ｓ３２とに共通の容量Ｃ１を接続した場合（モデル７）には、９４０ＭＨｚ付近に確認されるインピーダンスの極小値が鈍るとともに、モデル１の反共振周波数に相当する周波数位置（９４５ＭＨｚ付近）におけるインピーダンスの極大値が鈍ることが確認された。

なお、本例では、アンテナ端子として機能する端子Ｔ２から離れた直列共振子Ｓ３を直列分割共振子としている。この場合には、ダイプレックスロスを低減することができる。

また端子Ｔ１，Ｔ２に直接接続された共振子以外の共振子を直列分割共振子（Ｓ３２）としている。言い換えると、直列共振子Ｓ３と端子Ｔ１または端子Ｔ２との間には、他の直列共振子Ｓが位置している。これにより、各端子Ｔと他の外部回路との間のインピーダンス整合を取りやすくすることができる。

なお、上述の例では容量Ｃ１は0.5ｐＦとした。これは直列共振子Ｓ３で形成される容
量値に比べ小さくなっている。具体的には１／５以下もしくは１／１０以下としてもよい。

また、本例においては、端子Ｔ１に近い側の直列共振子Ｓ１，Ｓ２も直列分割しているが、これは、パワーの大きい送信信号が入力される直列共振子Ｓ１，Ｓ２において電圧を分圧するためのものであり、分割共振子Ｓ１１，Ｓ１２は容量略同一，周波数略同一である。分割共振子Ｓ２１，Ｓ２２も同様である。

図４に、図１に示すＳＡＷ装置１全体のフィルタ特性を測定した結果を示す。図４（ａ）は通過帯域周辺を含む広範囲の周波数特性を示すものであり、図４（ｂ）は図４（ａ）の通過帯域部分を拡大した図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）のうち通過帯域高周波数側の肩部分を拡大した図である。なお、比較例として、直列共振子に容量Ｃを並列接続してΔｆを小さくした（すなわち、共振子を周波数を異ならせて分割する構成を備えない）構成の周波数特性も示している。

図４からも明らかなように、本実施形態に係るＳＡＷ装置１によれば、通過帯域内のロスを低減するとともに、通過帯域高周波数側の肩特性を向上させることができる。具体的には、比較例にかかるＳＡＷ装置の場合には遷移領域が１０ＭＨｚであるのに対して、本
開示のＳＡＷ装置１によれば遷移領域が４．０ＭＨｚとなっており、急峻性が向上していることが確認できた。さらに、本開示のＳＡＷ装置１によれば、通過帯域の高周波数側の外側においてフロアレベルを低く抑えることができていることを確認した。

以上より、第２分割共振子Ｓ３２のみに容量Ｃ１を並列接続することで、Δｆを小さくし、かつ、帯域外の周波数特性に優れたＳＡＷ装置１を提供することができる。

＜＜具体的構成＞＞
次に、上述のＳＡＷ装置１の具体的な構成について詳述する。図５はＳＡＷ装置１の上面図を示す。図６は、図５のＩＶ−ＩＶ線における断面図を示す。

ＳＡＷ装置１は、例えば、比較的小型の概略直方体状の電子部品である。その寸法は適宜に設定されてよいが、例えば、厚さは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、平面視における長辺および短辺の長さは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。ＳＡＷ装置１は、複数のパッド７が露出している。ＳＡＷ装置１は、不図示の実装基板の主面に対して上面を対向させて配置され、実装基板の主面に設けられた不図示の複数のパッドと、複数のパッド７とが半田等からなるバンプによって接合されることによって、実装基板に実装される。実装後、樹脂封止されてもよい。また、ＳＡＷ装置１は、例えば、いわゆるウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ）形のＳＡＷ装置によって構成されていてもよい。

ＳＡＷ装置１は、素子基板３上に、前述の２つの端子Ｔ１，Ｔ２と、直列共振子Ｓと、並列共振子Ｐと、基準電位Ｇｎｄに接続される端子と、容量Ｃ１とが導体パターンで形成されている。具体的には、例えば、素子基板３の第１面３ａ上に設けられたＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極５により、直列共振子Ｓ，並列共振子Ｐおよび容量Ｃ１を構成し、第１主面３ａ上に設けられ、ＩＤＴ電極５に接続された既述の複数のパッド７により、前述の２つの端子Ｔ１，Ｔ２および基準電位Ｇｎｄに接続される端子を構成している。

素子基板３は、例えば、いわゆる貼り合せ基板によって構成されている。すなわち、素子基板３は、圧電基板１３と、圧電基板１３の下面（第２面）に貼り合わされた支持基板１５とを有している。なお、この例では素子基板３として貼り合せ基板を用いた場合を示したが、素子基板３を圧電基板１３のみで構成してもよい。

圧電基板１３は、例えば、ニオブ酸タンタル（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）単結晶等の圧電性を有する単結晶の基板によって構成されている。より好適には、圧電基板１３は、４２°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＴａＯ_３、１２８°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＮｂＯ_３基板もしくは０°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＮｂＯ_３基板などによって構成されている。その他、水晶（ＳｉＯ_２）単結晶なども使用できる。なお、４２°±１０°Ｙ−Ｘカットとはカット角が３２°〜５２°であることを示すものである。

圧電基板１３の厚さは、例えば、一定であり、その大きさは、ＳＡＷ装置１が適用される技術分野やＳＡＷ装置１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板１３の厚さは、後述のＩＤＴ電極５の電極指２９ｂで定義される波長λに対して０．１λ〜２０λである。圧電基板１３の平面形状および各種寸法も適宜に設定されてよい。

支持基板１５は、例えば、圧電基板１３の材料よりも熱膨張係数が小さい材料によって形成されている。従って、温度変化が生じると圧電基板１３に熱応力が生じ、この際、弾性定数の温度依存性と応力依存性とが打ち消し合い、ひいては、ＳＡＷ装置１の電気特性
の温度変化が補償される。このような材料としては、例えば、サファイア等の単結晶、シリコン等の半導体および酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックを挙げることができる。なお、支持基板１５は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。

支持基板１５の厚さは、例えば、一定であり、その厚さは、圧電基板１３の厚さと同様に適宜に設定されてよい。ただし、支持基板１５の厚さは、温度補償が好適に行われるように、圧電基板１３の厚さを考慮して設定される。一例として、圧電基板１３の厚さ５〜３０μｍに対して、支持基板１５の厚さは７５〜３００μｍである。支持基板１５の平面形状および各種寸法は、例えば、圧電基板１３と同等である。

圧電基板１３および支持基板１５は、例えば、不図示の接着層を介して互いに貼り合わされている。接着層の材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよい。有機材料としては、例えば、熱硬化性樹脂等の樹脂が挙げられる。無機材料としては、例えば、ＳｉＯ_２が挙げられる。また、両基板は、接着面をプラズマやイオンガン，中性子ガンなどで活性化処理した後に接着層無しに貼り合わせる、いわゆる直接接合によって貼り合わされていても良い。

ＩＤＴ電極５、複数のパッド７およびこれらを接続する配線１７、ならびに、後述する反射器２７は、例えば、圧電基板１３の主面（第１主面３ａ）上に形成された導電層により構成されている。導電層の厚さは、例えば、１００〜５００ｎｍである。導電層は、一の導電材料から構成されていてもよいし、複数の導電材料が積層されて構成されていてもよい。

また、ＩＤＴ電極５、複数のパッド７および配線１７、ならびに、反射器２７は、例えば、互いに同一の導電材料によって構成されている。ただし、これらは、互いに異なる材料によって構成されてもよい。また、例えば、パッド７は、ＩＤＴ電極５と同一の材料および厚さの層に加えて、半田等との接続性を高める等の目的で他の導電層が重ねられてもよい。導電材料は、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金である。

パッド７の数および配置位置、ならびに、配線１７の数および配置は、ＩＤＴ電極５によって構成されるフィルタの構成等に応じて適宜に設定される。図５では、６つのパッド７が第１主面３ａの外周に沿って配列されている場合を例示している。パッド７の平面形状は適宜に設定されてよく、例えば、円形である。配線１７は、例えば、パッド７とＩＤＴ電極５とを電気的に接続しており、その一部において厚みの厚い部分を設けてもよい。その場合には、配線１７における電気抵抗を低減することができる。

ＩＤＴ電極５は、例えば、その両側に配置された２つの反射器２７と共に１ポート型のＳＡＷ共振子を構成している。

ＩＤＴ電極５は、一対の励振電極２９を有している。各励振電極２９は、櫛歯電極からなり、互いに対向するバスバー２９ａと、バスバー２９ａからその対向方向に延びる複数の電極指２９ｂとを有している。１対の励振電極２９は、複数の電極指２９ｂが互いに噛み合うように（交差するように）配置されている。

そして、この例では、２つの分割共振子（第１分割共振子２５Ａ，第２分割共振子２５Ｂ）は、バスバー２９ａ同士が接続されている。この例では、バスバー２９ａの長手方向全体に亘って互いに接続されているが、別途配線を用いて２つのバスバー２９ａを接続してもよい。

なお、直列共振子Ｓ，並列共振子Ｐとして機能するＩＤＴ電極５は、複数の電極指２９ｂの配列方向がＳＡＷの伝搬方向となるように配置されている。容量Ｃ１として機能するＩＤＴ電極５はＳＡＷの伝搬方向と複数の電極指２９ｂの配列方向とを非平行としてもよい。この例では９０°の角度をなすように配置している。

バスバー２９ａは、例えば、概ね一定の幅でに直線状に延びる長尺状に形成されている。１対の励振電極２９のバスバー２９ａは、バスバー２９ａの延びる方向と交差する方向において対向している。

複数の電極指２９ｂは、例えば、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、バスバー２９ａの延びる方向に概ね一定の間隔で配列されている。１対の励振電極２９の複数の電極指２９ｂは、そのピッチｐ（例えば電極指２９ｂの中心間距離）が、例えば、共振させたい周波数でのＳＡＷの波長λの半波長と同等となるように設けられている。波長λは、例えば、１．３μｍ以上６μｍ以下である。

複数の電極指２９ｂの一部においては、そのピッチｐが相対的に小さくされたり、逆に、ピッチｐが相対的に大きくされたりしてもよい。このような狭ピッチ部または広ピッチ部を設けることによって、ＳＡＷ装置の周波数特性が向上することが知られている。なお、本実施形態において、単にピッチｐという場合、特に断りがない限り、狭ピッチ部および広ピッチ部のピッチｐを除く部分（複数の電極指２９ｂの大部分）のピッチｐまたはその平均値をいうものとする。

複数の電極指２９ｂの本数、長さおよび幅は、ＳＡＷ装置１に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。

なお、容量Ｃ１を形成するためのＩＤＴ電極５は、求める容量と面積とによりピッチｐを決定すればよい。その場合には、直列共振子Ｓ，並列共振子Ｐとして機能するＩＤＴ電極５に比べピッチｐを大きくしてもよい。その場合には、意図せぬショートの発生を抑制し信頼性の高いＳＡＷ装置１とすることができる。

反射器２７は、例えば、平面視において格子状に形成されている。すなわち、反射器２７は、バスバー２９ｂの延びる方向に交差する方向において互いに対向する１対のバスバー２７ａと、これらバスバー２７ａ間においてバスバー２９ｂの延びる方向に交差する方向に延びる複数のストリップ２７ｂとを有している。

ストリップ２７ｂは、ＩＤＴ電極５の複数の電極指２９ｂと同等のピッチで配列されている。互いに隣り合う電極指２９ｂとストリップ２７ｂとの間のピッチ（ＩＤＴ電極５と反射器２７との隙間）も、複数の電極指２９ｂのピッチと同等とされている。ストリップ２７ｂの本数、長さおよび幅は、要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、ストリップ２７ｂの本数は、各反射器２７において２０本程度である。なお、容量Ｃ１として機能するＩＤＴ電極５には反射器２７を設けなくてもよい。

複数の電極指２９ｂによって圧電基板１３に電圧が印加されると、圧電基板１３の上面（第１主面３ａ）付近において、第１主面３ａに沿って伝搬するＳＡＷが誘起される。このＳＡＷは、複数の電極指２９ｂおよび複数のストリップ２７ｂによって反射される。その結果、複数の電極指２９ｂのピッチｐを半波長とするＳＡＷの定在波が形成される。定在波は、第１主面３ａに電荷（定在波と同一周波数の電気信号）を生じさせる。その電気信号は、複数の電極指２９ｂによって取り出される。

ここで、第１分割共振子２５Ａと第２分割共振子２５Ｂとでは、電極指２９ｂの設計を
異ならせている。具体的には、電極指２９ｂの設計を異ならせて、第１共振子２５Ａと第２共振子２５Ｂとで共振周波数を異ならせている。

素子基板３の第１主面３ａ上には、保護層３５が重ねられている。保護層３５は、例えば、導電層の酸化防止等に寄与するものであり、ＩＤＴ電極５，反射器２７および配線１７等を覆っている。また、パッド７は、保護層３５に開口が形成されることによって保護層３５から露出している。

保護層３５は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ_２など）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、または、シリコンによって形成されている。保護層３５の厚さは、例えば、ＩＤＴ電極５の厚さの１／１０程度（１０〜３０ｎｍ）である。このように保護層３５が比較的薄くされることによって、ＳＡＷの励振および伝搬が容易化される。

＜ＳＡＷ装置の変形例＞
上述の例では、第１分割共振子２５Ａと第２分割共振子２５Ｂとで周波数を異ならせるために、電極指２９ｂのピッチを変更したがこの例に限定されない。たとえば、ＩＤＴ電極５のデューティーを変化させたり、電極指２９ｂの膜厚を変化させたりしてもよい。

ＩＤＴ電極５のデューティーは、電極指２９ｂの幅ｗを、弾性波の伝搬方向における電極指２９ｂの一方側の端部からこれに隣接する電極指２９ｂの他方側の端部までの距離Ｄで割った値である。このようにＩＤＴ電極５のデューティーを変化させて共振周波数を変化させる場合には、ＩＤＴ電極５の共振周波数を高くするにはデューティーを小さくすればよく、ＩＤＴ電極５の共振周波数を低くするにはデューティーを大きくすればよい。

このようにデューティーを変化させた場合でも本実施形態に係るＳＡＷ素子が効果を奏することを実測により確認している。

また、上述の例では、２つの分割共振子（第１分割共振子２５Ａ，第２分割共振子２５Ｂ）は、ＳＡＷの伝搬方向の大きさおよび位置が互いに同一となっている場合を例に説明したが、大きさＳＡＷの伝搬方向の大きさおよび位置は異なっていてもよい。

さらに、上述の例では１つの共振子を２つの分割共振子（第１分割共振子２５Ａ，第２分割共振子２５Ｂ）に分けた場合について説明したが、３以上に分割していてもよい。その場合には、分割した複数の分割共振子全てで共振周波数を異ならせてもよいし、一部の分割共振子のみ異ならせてもよい。

また、上述の例では、容量Ｃ１をＩＤＴ電極５で構成しているがこの例に限らない。例えば、２つの長尺状の対向電極で構成するギャップ型のコンデンサとしてもよいし、チップコンデンサを用いてもよい。

＜通信装置および分波器の構成の概要＞
図７は、本発明の実施形態に係る通信装置１０１の要部を示すブロック図である。通信装置１０１は、電波を利用した無線通信を行なうものである。分波器２０７は、通信装置１０１において送信周波数の信号と受信周波数の信号とを分波する機能を有している。

通信装置１０１において、送信すべき情報を含む送信情報信号ＴＩＳは、ＲＦ−ＩＣ１０３によって変調および周波数の引上げ（搬送波周波数の高周波信号への変換）がなされて送信信号ＴＳとされる。送信信号ＴＳは、バンドパスフィルタ１０５によって送信用の通過帯域以外の不要成分が除去され、増幅器１０７によって増幅されて分波器７に入力される。分波器７は、入力された送信信号ＴＳから送信用の通過帯域以外の不要成分を除去してアンテナ１０９に出力する。アンテナ１０９は、入力された電気信号（送信信号ＴＳ）を無線信号に変換して送信する。

通信装置１０１において、アンテナ１０９によって受信された無線信号は、アンテナ１０９によって電気信号（受信信号ＲＳ）に変換されて分波器２０７に入力される。分波器２０７は、入力された受信信号ＲＳから受信用の通過帯域以外の不要成分を除去して増幅器１１１に出力する。出力された受信信号ＲＳは、増幅器１１１によって増幅され、バンドパスフィルタ１１３によって受信用の通過帯域以外の不要成分が除去される。そして、受信信号ＲＳは、ＲＦ−ＩＣ１０３によって周波数の引下げおよび復調がなされて受信情報信号ＲＩＳとされる。

なお、送信情報信号ＴＩＳおよび受信情報信号ＲＩＳは、適宜な情報を含む低周波信号（ベースバンド信号）でよく、例えばアナログの音声信号もしくはデジタル化された音声信号である。無線信号の通過帯域は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）等の各種の規格に従ったものでよい。変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調もしくはこれらのいずれか２つ以上の組合せのいずれであってもよい。

図８は、本発明の一実施形態に係る分波器２０７の構成を示す回路図である。分波器２０７は、図７において通信装置１０１に使用されている分波器２０７である。ＳＡＷ装置１は、例えば図７に示した分波器２０７における送信フィルタ２１１のラダー型フィルタ回路を構成する。

送信フィルタ２１１は、図８に示すように、素子基板３と、素子基板３上に形成された直列共振子Ｓ１〜Ｓ３および並列共振子Ｐ１〜Ｐ３とを有する。

分波器２０７は、アンテナ端子２０８と、送信端子２０９と、受信端子２１０と、アンテナ端子２０８と送信端子２０９との間に配置された送信フィルタ２１１と、アンテナ端子２０８と受信端子２１０との間に配置された受信フィルタ２１２とから主に構成されている。

送信端子２０９には増幅器１０７からの送信信号ＴＳが入力され、送信端子２０９に入力された送信信号ＴＳは、送信フィルタ２１１において送信用の通過帯域以外の不要成分が除去されてアンテナ端子２０８に出力される。また、アンテナ端子２０８にはアンテナ１０９から受信信号ＲＳが入力され、受信フィルタ２１２において受信用の通過帯域以外の不要成分が除去されて受信端子２１０に出力される。

送信フィルタ２１１は、例えばラダー型ＳＡＷフィルタによって構成されている。具体的に送信フィルタ２１１は、その入力側と出力側との間において直列に接続された３個の直列共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、直列共振子同士を接続するための配線である直列腕と基準電位部Ｇとの間に設けられた３個の並列共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とを有する。すなわち、送信フィルタ２１１は３段構成のラダー型フィルタである。ただし、送信フィルタ２１１においてラダー型フィルタの段数は任意である。

並列共振子Ｐ１〜Ｐ３と基準電位部Ｇとの間には、インダクタＬが設けられている。このインダクタＬのインダクタンスを所定の大きさに設定することによって、送信信号の通過帯域外に減衰極を形成して帯域外減衰を大きくしている。複数の直列共振子Ｓ１〜Ｓ３および複数の並列共振子Ｐ１〜Ｐ３は、それぞれＳＡＷ共振子からなる。

受信フィルタ２１２は、例えば、多重モード型ＳＡＷフィルタ２１７と、その入力側に直列に接続された補助共振子２１８とを有している。なお、本実施形態において、多重モ
ードは２重モードを含むものである。多重モード型ＳＡＷフィルタ２１７は平衡−不平衡変換機能を有しており、受信フィルタ２１２は平衡信号が出力される２つの受信端子２１０に接続されている。受信フィルタ２１２は多重モード型ＳＡＷフィルタ２１７によって構成されるものに限られず、ラダー型フィルタによって構成してもよいし、平衡−不平衡変換機能を有していないフィルタであってもよい。

送信フィルタ２１１、受信フィルタ２１２およびアンテナ端子２０８の接続点とグランド電位部Ｇとの間には、インダクタ等からなるインピーダンスマッチング用の回路を挿入してもよい。

１ 弾性波装置（ＳＡＷ装置）
２９ 励振電極
１０１ 通信装置
１０３ ＲＦ−ＩＣ
１０９ アンテナ
２０７ 分波器
２０８ アンテナ端子
２０９ 送信端子
２１０ 受信端子
２１１ 送信フィルタ
２１２ 受信フィルタ
Ｔ１、Ｔ２ 端子
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 直列共振子
Ｓ３１ 第１分割共振子
Ｓ３２ 第２分割共振子
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 並列共振子
Ｃ１ 容量

Claims (7)

1. ２つの端子と、
   これら端子の間に位置し、弾性波を発生させる励振電極を含み、それぞれが直列に接続された直列共振子およびこの直列共振子に対して並列に接続された並列共振子を有し、
   前記直列共振子の少なくとも一つは、第１分割共振子と、これに直列接続された、前記第１分割共振子に比べ共振周波数が低い第２分割共振子とに分割された分割直列共振子であり、
   前記第２分割共振子に並列に接続された容量を備える、弾性波装置。
2. 前記容量は、前記第２分割共振子のみに並列接続されている、請求項１に記載の弾性波装置。
3. 前記２つの端子の一方と、前記分割直列共振子との間に、少なくとも１つの前記分割直列共振子以外の前記直列共振子が位置する、請求項１または２に記載の弾性波装置。
4. 前記第１分割共振子と前記第２分割共振子とは、前記励振電極のピッチが異なる、請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性波装置。
5. 前記第１分割共振子と前記第２分割共振子とは、前記励振電極の電極指幅が異なる、請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性波装置。
6. アンテナ端子と、送信信号をフィルタリングして前記アンテナ端子に出力する送信フィルタと、前記アンテナ端子からの受信信号をフィルタリングする受信フィルタとを備えた分波器であって、
   前記送信フィルタまたは前記受信フィルタは、請求項１乃至５のいずれかに記載の弾性波装置を有する分波器。
7. アンテナと、
   該アンテナに電気的に接続された請求項６に記載の分波器と、
   該分波器に電気的に接続されたＲＦ−ＩＣとを備える通信装置。