JP2024030169A - 弾性波装置および弾性波装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯域外の減衰特性に優れた弾性波装置、および、そのような弾性波装置の製造方法を提供する。【解決手段】弾性波装置は、圧電性基板１０と、圧電性基板１０の主面１０ａに位置し、４以上の偶数個のＩＤＴ電極２１～２６を有する縦結合共振子２０とを備える。偶数個のＩＤＴ電極２１～２６の最も外側に位置する一対のＩＤＴ電極２１、２６のうち、一方のＩＤＴ電極２１の電極指の数は２である。【選択図】図１

Description

本開示は、弾性波装置および弾性波装置の製造方法に関する。

通信技術の進歩に伴い、より高速で大容量のデータ通信を行うことが可能な携帯通信網の重要性が高まっている。また、携帯通信網で使用される携帯端末には、より高周波数で、多くのバンドに対応できることが求められている。弾性波フィルタは、このような携帯端末に好適な特性を備えており、弾性波フィルタの重要性も高まってきている。

携帯端末に用いられる弾性波フィルタなどの弾性波装置には、通過帯域と阻止帯域との境界の急峻性と、阻止帯域での高減衰が求められる。特許文献１は、通過帯域と阻止帯域との境界における減衰の傾きを急峻にすることが容易な帯域阻止フィルタを開示している。

特開２０２１－１９０９０８公報

本開示は、帯域外の減衰特性に優れた弾性波装置、および、そのような弾性波装置の製造方法を提供することを目的とする。

本開示の一実施形態による弾性波装置は、圧電性基板と、前記圧電性基板の主面に位置し、４以上の偶数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子と、を備え、前記偶数個のＩＤＴ電極のうち最も外側に位置する一対のＩＤＴ電極のうち、一方のＩＤＴ電極の電極指の数が２である。

本開示の一実施形態によれば、帯域外の減衰特性に優れた弾性波装置、および、弾性波装置の製造方法が提供される。

図１は、第１実施形態の弾性波装置の構造の一例を示す模式的平面図である。 図２は、図１に示す弾性波装置のＩＤＴ電極の構造を示す模式的平面図である。 図３は、図１に示す弾性波装置のＩＤＴ電極の構造を示す模式的平面図である。 図４は、図１に示す弾性波装置の反射器の構造を示す模式的平面図である。 図５は、第１実施形態の弾性波装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図６は、第２実施形態の弾性波装置の構造の一例を示す回路図である。 図７は、第２実施形態の弾性波装置の構造の他の例を示す回路図である。 図８は、参考例１の弾性波装置の構造を示す模式的平面図である。 図９は、参考例２の弾性波装置の構造を示す模式的平面図である。 図１０は、シミュレーションによって求めた実施例および参考例のフィルタの減衰特性の一例を示す図である。 図１１は、シミュレーションによって求めた実施例および参考例のフィルタの減衰特性の一例を示す図である。 図１２は、シミュレーションによって求めた実施例および参考例のフィルタの帯域内インピーダンス特性の一例を示す図である。 図１３は、シミュレーションによって求めた実施例および参考例のフィルタの帯域内インピーダンス特性の一例を示す図である。 図１４は、シミュレーションによって求めた参考例のフィルタの減衰特性の一例を示す図である。 図１５は、シミュレーションによって求めた参考例のフィルタの減衰特性の一例を示す図である。

縦結合共振子を用いた帯域通過型フィルタを設計する場合、通過帯域外に位置する減衰極の位置や減衰量を調整する必要がある。これらは、一般的には、ＩＤＴ電極の容量および電極指の間隔で定まる波長などを変化させることにより行われる。しかし、減衰極の位置や減衰量を調整すると、フィルタの通過帯域内の特性も変動してしまう。つまり、通過帯域の特性と通過帯域外の特性とは、独立して設計することが難しい。

本願発明者はこのような課題に鑑み、通過帯域の特性の変化を抑制しながら通過帯域外の特性を調節し得る弾性波装置および弾性波装置の製造方法を想到した。

以下本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されていたり、一部の構成部材が省略されていたりする場合がある。特に、ＩＤＴ電極の電極指の数は、分かりやすさのため、少なく示されている場合がある。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態の弾性波装置１０１の構造を示す模式的平面図である。本実施形態の弾性波装置１０１は、例えば、７００ＭＨｚから２５００ＭＨｚ帯で使用される弾性波装置であり、特に表面波弾性を利用したフィルタなどに用いられる。弾性波装置１０１は、圧電性基板１０と、縦結合共振子２０とを備える。弾性波装置１０１はさらに反射器３１、３２を備えていてもよい。

圧電性基板１０は主面１０ａを有しており、圧電特性を備えている。圧電性基板１０は、例えば、ＬｉＴａＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３などの圧電性単結晶によって構成されている。圧電性基板１０は圧電性セラミックスによって構成されていてもよい。また、圧電性基板１０は、支持基板上に圧電性薄膜が配置された積層構造体であってもよく、支持基板と圧電性薄膜の間にさらに１以上の誘電体膜が配置された積層構造体などであってもよい。本実施形態では、例えば、圧電性基板１０は、回転ＹカットのＬｉＴａＯ_３基板であり、回転角が１１６°以上１３６°以下の範囲内であることが好ましい。

縦結合共振子２０は、圧電性基板１０の主面１０ａに位置している。縦結合共振子２０は、４以上の偶数個のＩＤＴ（Inter Digital Transducer）電極を有している。本実施形態では、縦結合共振子２０は、６個のＩＤＴ電極を有している。具体的には、縦結合共振子２０は、ＩＤＴ電極２１と、ＩＤＴ電極２２と、ＩＤＴ電極２３と、ＩＤＴ電極２４と、ＩＤＴ電極２５と、ＩＤＴ電極２６とを含む。ＩＤＴ電極２１とＩＤＴ電極２６とは、縦結合共振子２０において、最も外側に位置する一対のＩＤＴ電極である。各ＩＤＴ電極は、電極指が互いに入り込んだ一対の櫛歯電極を含む。

ＩＤＴ電極２１は、第１櫛歯電極２１Ａと第２櫛歯電極２１Ｂとを含む。同様に、ＩＤＴ電極２２は、第１櫛歯電極２２Ａと第２櫛歯電極２２Ｂとを含む。ＩＤＴ電極２３は、第１櫛歯電極２３Ａと第２櫛歯電極２３Ｂとを含む。ＩＤＴ電極２４は、第１櫛歯電極２４Ａと第２櫛歯電極２４Ｂとを含む。また、ＩＤＴ電極２５は、第１櫛歯電極２５Ａと第２櫛歯電極２５Ｂとを含み、ＩＤＴ電極２６は、第１櫛歯電極２６Ａと第２櫛歯電極２６Ｂとを含む。

図２は、ＩＤＴ電極２１の構造を拡大して示す模式的平面図である。ＩＤＴ電極２１は、２本の電極指を含む。具体的には、第１櫛歯電極２１Ａは、第１電極指２１ａと、第１電極指２１ａの一端に接続された第１バスバー２１ｃとを含み、第２櫛歯電極２１Ｂは、第２電極指２１ｂと、第２電極指２１ｂの一端に接続された第２バスバー２１ｄとを含む。ＩＤＴ電極２１は、第１バスバー２１ｃおよび第２バスバー２１ｄを備えていなくてもよい。

ＩＤＴ電極２１の２本の電極指のピッチＰ１は、電極指が伸びる方向と垂直な方向（ｘ軸方向）における隣接する一対の電極指の中心間距離で定義される。

一方、ＩＤＴ電極２２、２３、２４、２５、２６は、３以上の電極指をそれぞれ含む。電極指の数は、任意に決定することができる。例えば、電極指の数は、３以上５０以下であり、好ましくは、２０以上４０以下である。図３はＩＤＴ２３の構造を拡大して示す模式的平面図である。ＩＤＴ電極２３において、第１櫛歯電極２３Ａは、複数の第１電極指２３ａと、複数の第１電極指２３ａの一端に接続された第１バスバー２３ｃとを含み、第２櫛歯電極２３Ｂは、複数の第２電極指２３ｂと、第２電極指２３ｂの一端に接続された第２バスバー２３ｄとを含む。電極指のピッチは、ＩＤＴ電極２３の全体で同じであってもよいし、電極指のピッチが異なる領域があってもよい。

本実施形態では、ＩＤＴ電極２３は、中央に位置するメイン領域Ｒｍとメイン領域Ｒｍを挟む一対の狭ピッチ領域Ｒｎとを含む。メイン領域Ｒｍおよび狭ピッチ領域Ｒｎのそれぞれにおいて、電極指のピッチは、領域内で同じであってもよいし、一部または全部が異なっていてもよい。

狭ピッチ領域Ｒｎにおける電極指の平均ピッチは、メイン領域Ｒｍにおける電極指の平均ピッチよりも小さい。より具体的には、狭ピッチ領域Ｒｎにおける電極指の平均ピッチをＰｎとし、メイン領域Ｒｍにおける電極指の平均ピッチをＰｍとした場合、ＰｎおよびＰｍは、Ｐｎ≦０．９５×Ｐｍの関係を満たしていることが好ましい。ここで、狭ピッチ領域Ｒｎおよびメイン領域Ｒｍにおける電極指の平均ピッチは、各領域の両端に位置する電極指のｘ軸方向における中心間距離を領域内のギャップ数（領域内の電極指の本数-１））で除することによって求められる。

ＩＤＴ電極２２、２４、２５、２６もＩＤＴ電極２３と同様の構造を備えている。ただし、ＩＤＴ電極２２、２３、２４、２５、２６において、電極指の数および電極指のピッチは同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、本実施形態では、ＩＤＴ電極２３～２５は、図３を参照して説明したように、メイン領域Ｒｍと、メイン領域Ｒｍに対してｘ軸方向の両側に配置された一対の狭ピッチ領域Ｒｎとを含む。これに対して、ＩＤＴ電極２２は、メイン領域Ｒｍと、メイン領域Ｒｍに対してＩＤＴ電極２３側に配置された狭ピッチ領域Ｒｎとを含む。また、ＩＤＴ電極２６は、メイン領域Ｒｍと、メイン領域Ｒｍに対してＩＤＴ電極２５側に配置された狭ピッチ領域Ｒｎとを含む。つまり、ＩＤＴ電極２２は、ＩＤＴ電極２１側には狭ピッチ領域を有しておらず、ＩＤＴ電極２６は、反射器３２側には狭ピッチ領域を有していない。しかし、ＩＤＴ電極２２は、ＩＤＴ電極２１側にも狭ピッチ領域を有していてもよい。言い換えると、狭ピッチ領域Ｒｎは、ＩＤＴ電極２２、２３、２４、２５、２６において、ＩＤＴ電極が隣り合う領域に設けられてもよい。

図１に示すように、ＩＤＴ電極２１、２２、２３、２４、２５、２６は圧電性基板１０の主面１０ａにおいて、それぞれの電極指が伸びる方向と直交する方向に配列されている。図１では、ＩＤＴ電極２１、２２、２３、２４、２５、２６の電極指はｙ軸と平行に伸びており、ＩＤＴ電極２１、２２、２３、２４、２５、２６はｘ軸方向に配列されている。縦結合共振子２０によって、圧電性基板１０に励起された弾性波はｙ軸と垂直なｘ軸方向に伝搬する。

ＩＤＴ電極２１の第１櫛歯電極２１Ａ、ＩＤＴ電極２３の第１櫛歯電極２３Ａ、およびＩＤＴ電極２５の第１櫛歯電極２５Ａは互いに電気的に接続され、入出力端子４０Ａに接続されている。一方、ＩＤＴ電極２１の第２櫛歯電極２１Ｂ、ＩＤＴ電極２３の第２櫛歯電極２３Ｂ、およびＩＤＴ電極２５の第２櫛歯電極２５Ｂは、それぞれ基準電位に接続される。

また、ＩＤＴ電極２２の第２櫛歯電極２２Ｂ、ＩＤＴ電極２４の第２櫛歯電極２４Ｂ、およびＩＤＴ電極２６の第２櫛歯電極２６Ｂは互いに電気的に接続され、入出力端子４０Ｂに接続されている。ＩＤＴ電極２２の第１櫛歯電極２２Ａ、ＩＤＴ電極２４の第１櫛歯電極２４Ａ、およびＩＤＴ電極２６の第１櫛歯電極２６Ａは、それぞれ基準電位に接続される。

縦結合共振子２０は、反射器をさらに有していてもよい。本実施形態では、縦結合共振器３０は、ＩＤＴ電極２１～２５のｘ軸方向における外側に、一対の反射器３１、３２を有している。図４は反射器３１の構造を拡大して示す模式的平面図である。反射器３１は、複数の電極指３１ａを有する。電極指３１ａの両端は、それぞれバスバー３１ｃに接続されている。反射器３２も、反射器３１と同様の構造を備えている。反射器３１、３２において、電極指の数および電極指のピッチは同じであってもよいし、異なっていてもよい。

ＩＤＴ電極２３、２４、２５、２６および反射器３１、３２は、１層または複数層の金属層によって構成されている。金属層は、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、ＮｉおよびＣｒからなる群から選ばれる１種、また、これらの群からなる少なくとも１種を含む合金によって構成される。

弾性波装置１０１によれば、２本の電極指によって構成されるＩＤＴ電極２１が縦結合共振子２０の４以上の偶数個のＩＤＴ電極のうち、ｘ軸方向において最も外側に位置していることによって、残りのＩＤＴ電極２２、２３、２４、２５、２６によって形成される帯域通過型フィルタの帯域外に位置する減衰極における減衰特性を向上させることができる。例えば、通過帯域の高周波数側により近い周波数位置における減衰量を大きくすることができる。したがって、通過帯域の高周波数側における通過帯域と阻止帯域の境界をより急峻にすることができる。一方、通過帯域においては、良好な通過特性を確保することができる。

以下において詳細に説明するように、２本の電極指によって構成されるＩＤＴ電極は、縦結合共振子の弾性波の伝搬方向の両端のうち、一方の端にのみ配置されていることが好ましい。弾性波の伝搬方向における両端に電極指の数が２であるＩＤＴ電極が配置されている場合、通過帯域の高周波数側の減衰特性は向上するが、通過帯域近傍の減衰特性が悪くなる場合がある。また、帯域内インピーダンス特性が変化する場合がある。

また、ＩＤＴ電極２１を除く他のＩＤＴ電極２２、２３、２４、２５、２６のそれぞれのメインピッチＰｍの平均値をＰ２とした場合、Ｐ２は、ＩＤＴ電極２１の電極指のピッチＰ１との間で以下の関係式（１）を満たしていることが好ましい。
０．９７×Ｐ２≦Ｐ１≦２．１×Ｐ２ （１）
Ｐ１およびＰ２が式（１）を満たすことによって、通過帯域にリプル等が生じることなく、良好な通過帯域特性を得ることができる。

次に、本実施形態の弾性波装置１０１の製造方法を説明する。図５は、本実施形態の弾性波装置１０１の製造方法を示すフローチャートである。

一般に、縦結合共振子は奇数個のＩＤＴ電極で構成される場合が多い。これは、ＩＤＴ電極が偶数個である場合、伝搬する弾性波の位相を適切に調節することが容易ではないからである。

本実施形態の弾性波装置１０１は、偶数個のＩＤＴ電極を含む縦結合共振子を備えているが、一般的な奇数個のＩＤＴ電極による縦結合共振子の設計に基づいて、偶数個のＩＤＴ電極を含む縦結合共振子のフィルタ特性を設計する。

本実施形態の弾性波装置の製造方法は、奇数個のＩＤＴ電極を有する帯域通過型フィルタのフィルタ特性を設計する第１ステップ（Ｓ１）と、第１ステップで得られたフィルタ特性を修正する第２ステップ（Ｓ２）と、修正したフィルタ特性に基づき弾性波装置を作製する第３ステップ（Ｓ３）を含む。以下、各ステップを詳述する。

（１）第１ステップ（Ｓ１）
まず、３以上の奇数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子を含む帯域通過型フィルタのフィルタ特性を設計する。奇数個のＩＤＴ電極で構成される縦結合共振子を含む帯域通過型フィルタの設計は、従来と同様の方法によって行うことができる。

（２）第２ステップ（Ｓ２）
次に、奇数個のＩＤＴ電極の一端に２本の電極指を有するＩＤＴ電極を追加して、フィルタ特性を修正する。２本の電極指を有するＩＤＴ電極を追加することによって、このＩＤＴ電極の容量成分が、設計する帯域通過型フィルタに付加され、減衰極の位置（周波数）を変化させることができる。容量の大きさは、２本の電極指のピッチにより調整し得る。減衰極を適切な位置に配置することによって、通過帯域と阻止帯域の境界をより急峻にすること、つまり、フィルタ特性のキレを改善することができる。また、追加するＩＤＴの電極指を２本にすることによって、第１ステップで設計した基本となる帯域通過型フィルタの帯域特性に与える影響を小さくし、帯域内特性を維持することができる。

ただし、２本の電極指を有するＩＤＴ電極を追加した後に、奇数個のＩＤＴ電極による縦結合共振子におけるＩＤＴ電極の電極指のピッチ、電極指の数などを変化させて第１ステップで設計した帯域通過型フィルタを調整してもよい。

（３） 第３ステップ（Ｓ３）
修正したフィルタ特性に基づき、圧電性基板に縦結合共振子を形成し、弾性波装置を作製する。具体的には、修正したフィルタ特性に用いたパラメータ、具体的には、電極指の数、電極指のピッチ等を用いて、ＩＤＴ電極および反射器のパターンを決定し、決定したパターンでＩＤＴ電極等を形成するためのフォトマスクを作製する。作製したフォトマスクを用いて、一般的な弾性波装置の製造技術および製造工程に従い、弾性波装置を作製する。

本実施形態の弾性波装置の製造方法によれば、まず、３以上の奇数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子を含む帯域通過型フィルタのフィルタ特性を設計し、そのフィルタ特性を有するフィルタに、２本の電極指を有するＩＤＴ電極を追加して、フィルタ特性を修正する。この時、通過帯域外に位置する減衰極の位置が主として影響を受け、通過帯域の特性の変化は小さい。したがって、フィルタ全体の設計を調整することなくフィルタ特性を修正することが可能となり、設計が容易ではない偶数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子に基づかなくても、本実施形態の弾性波装置を設計することができる。

［第２実施形態］
図６は、本実施形態の弾性波装置１０２の構造を示す回路図である。弾性波装置１０２は、縦結合共振子２０に加えて、少なくとも１つの並列共振子を備えている点で第１実施形態の弾性波装置１０１と異なる。少なくとも１つの共振子は、縦結合共振子２０を含む弾性波装置１０１、および、入出力端子４０Ａ、４０Ｂの一方を結ぶ経路と、基準電位との間に接続されている。

図６に示すように、本実施形態では、弾性波装置１０２は、第１の実施形態の縦結合共振子２０と、第１並列共振子８１と第２並列共振子８２とを備えている。弾性波装置１０２において、第１並列共振子８１および第２並列共振子８２は、縦結合共振子２０に対してそれぞれ並列に接続されている。

より具体的には、第１並列共振子８１は、入出力端子４０Ｂと、基準電位との間に接続され、第２並列共振子８２は、入出力端子４０Ａと、基準電位との間に接続されている。基準電位は、弾性波装置を動作させるときの基準となる電位であり、通常０Ｖである。しかし、基準電位は０Ｖに限られず他の値の電位であってもよい。第１並列共振子８１および第２並列共振子８２は、縦結合共振子２０により実現される帯域通過フィルタにおける減衰レベルの調整およびインピーダンス調整のために配置されている。弾性波装置１０２において、第１並列共振子８１および第２並列共振子８２の一方が設けられていなくてもよい。

弾性波装置１０２が第１並列共振子８１および第２並列共振子８２を備えていても、第１実施形態の弾性波装置１０１と同様の効果が得られる。すなわち、ＩＤＴ電極２１によって、帯域内特性を維持しつつ、帯域通過型フィルタの帯域外に位置する減衰極における減衰特性を向上させるという効果を得ることができる。

本実施形態の弾性波装置は、縦結合共振子２０に加えて、少なくとも１つの直列共振子を備えていてもよい。少なくとも１つの直列共振子は、縦結合共振子２０を含む弾性波装置１０１、および、入出力端子４０Ａ、４０Ｂの一方を結ぶ経路に対して直列に接続されている。図７に示すように、弾性波装置１０３は、第１の実施形態の縦結合共振子２０と、第１直列共振子８３と第２直列共振子８３とを備えている。弾性波装置１０３において、第１並列共振子８１および第２並列共振子８２は、縦結合共振子２０に対してそれぞれ直列に接続されている。

より具体的には、第１直列共振子８３は、入出力端子４０Ｂと縦結合共振子２０との間に接続され、第２直列共振子８４は、縦結合共振子２０と入出力端子４０Ａとの間に接続されている。弾性波装置１０３において、第１並列共振子８１および第２並列共振子８２の一方が設けられていなくてもよい。

また、本実施形態の弾性波装置は、縦結合共振子２０に加えて、少なくとも１つの直列共振子および少なくとも１つの並列共振子を備えていてもよい。例えば、図７に示す弾性波装置１０３において、第１直列共振子８３と縦結合共振子３０との間に、第１並列共振子８１が接続されていてもよいし、縦結合共振子３０と第２直列共振子８４との間に第２並列共振子８２が接続されていてもよい。また、図７に示す弾性波装置１０３において、上述した第１並列共振子８１および第２直列共振子８４をさらに備えていてもよい。つまり、本実施形態の弾性波装置１０３は、弾性波装置１０１と、第１並列共振子８１、第2並列共振子８２、第１直接共振子８３および第２直列共振子８４とを備えていてもよい。

本実施形態に示されるように、縦結合共振子２０は、弾性波装置の回路に用いられる種々の共振子と組み合わせることができる。上述した並列共振子および直列共振子は、他の縦結合共振子であってもよいし、共振子以外の容量素子であってもよい。

［他の形態］
本開示の弾性波装置は上記実施形態に限られず種々の改変が可能である。縦結合共振子を構成するＩＤＴ電極の数は、６に限られず、４であってもよいし、８以上であってもよい。また、ＩＤＴ電極の形状等も上記実施形態に限られない。

［実施例］
実施形態の弾性波装置のフィルタ特性をシミュレーションによって求めた結果を説明する。実施例１として、第２実施形態の弾性波装置１０２のフィルタ特性をシミュレーションによって求めた。シミュレーションに用いたＩＤＴ電極のパラメータは以下の表１に示す。表１において、各ＩＤＴ電極の波長はメイン領域のメインピッチＰｍの２倍の値を示す。また、本数は、反射器またはＩＤＴにおける電極指の数を示す。ＩＤＴ電極が、メイン領域Ｒｍおよび狭ピッチ領域Ｒｎを含む場合には、それぞれの領域に分けて波長および本数を示している。

比較のために、参考例１として、図８に示すように、ＩＤＴ電極２１を備えていないことを除き、弾性波装置１０２と同じ構造の弾性波装置１１１のフィルタ特性をシミュレーションによって求めた。また、参考例２として、図９に示すように、ＩＤＴ電極２１と同じ構造のＩＤＴ２７をさらに備えた弾性波装置１１２のフィルタ特性をシミュレーションによって求めた。図１０に広域の減衰特性を示す。また、図１１に通過帯域付近の減衰特性を示す。図１２および図１３に、帯域内インピーダンス特性として、Ｓ１１およびＳ２２の特性をそれぞれ示す。図１０から図１３において、実線は実施例１の特性を示し、荒い点線は参考例１の特性を示す。また、細かい点線は参考例２の特性を示す。

図１０に示すように、参考例１では、９００ＭＨｚ付近に減衰極が位置しているが、実施例１では、この減衰極が８７０ＭＨｚ程度の位置にシフトしていることが分かる。その結果、通過帯域と、その高周波側の阻止帯域との境界において、急峻な減衰が実現している。一方、図１１に示すように、７５０ＭＨｚ～８００ＭＨｚ程度の通過帯域での特性は、参考例１と実施例１とではほとんど一致しており、良好な通過特性を維持している。また、図１２および図１３に示すように、帯域内のインピーダンス特性も、参考例１と実施例１とではほとんど一致している。

参考例２においても実施例１と同様、減衰極が８７０ＭＨｚ程度の位置にシフトしており、通過帯域と、その高周波側の阻止帯域との境界において、急峻な減衰が実現している。また、７５０ＭＨｚ～８００ＭＨｚ程度の通過帯域での特性は、参考例１と参考例２とではほとんど一致している。しかし、参考例２では、通過帯域よりも低周波数側の阻止帯域において、減衰量が小さくなっており、減衰特性が悪化している。また、図１３に示すように、帯域内インピーダンス特性がシフトしている。

これらの結果から、実施例１によれば、奇数個のＩＤＴ電極を持つ縦結合共振子に、２本の電極指を有するＩＤＴを追加することによって、帯域内特性を維持しつつ、帯域通過型フィルタの帯域外に位置する減衰極における減衰特性を向上させることができることが分かる。また、２本の電極指を有するＩＤＴは、縦結合共振子の一端にのみ設けることがより好ましいことが分かる。

次にＩＤＴ電極２１における好ましい電極指のピッチの範囲をシミュレーションによって検討した。
ＩＤＴ電極２１の電極指のピッチを種々の値に設定し、上記実施例１と同様にフィルタ特性をシミュレーションによって求めた。求めた結果を参考例１の結果と比較し、良好な帯域内特性を維持しつつ、帯域通過型フィルタの帯域外に位置する減衰極における減衰特性を向上させることができるか否かを判定した。

その結果、式（１）の条件を満たせば、良好な帯域内特性を維持しつつ、帯域通過型フィルタの帯域外に位置する減衰極における減衰特性を向上さられることが分かった。

参考例３として、下記表２の条件で設計したフィルタ特性を図１４および図１５に示す。図１４および図１５において、荒い点線は参考例１の特性を示し、一点鎖線は参考例３の特性を示す。表２において、各ＩＤＴ電極の波長はメイン領域のメインピッチＰｍの２倍の値を示し、本数はメイン領域にある電極指の数および狭ピッチ領域にある電極指の数の合計を示す。ＩＤＴ２２～ＩＤＴ２６のメイン領域における電極指のピッチから求まる波長の平均値（つまり、Ｐ２×２）は、４．０１４μｍであった。

また、ＩＤＴ２１のピッチから求まる波長は（Ｐ１×２）は９．４７３μｍであり、Ｐ１＝２．２３×Ｐ２である。

図１４に示すように、参考例３においても、実施例１と同様、通過帯域と、その高周波側の阻止帯域との境界において、急峻な減衰が実現している。しかし、図１５において矢印Ａで示すように、通過帯域内において、リプルが発生しており、良好な通過帯域特性が維持できていないことが分かる。

これは、ＩＤＴ電極２１の電極指のピッチが式（１）の範囲外であり、ピッチが大きすぎるからと考えられる。ＩＤＴ電極２１の電極指のピッチが式（１）の範囲よりも小さくても、良好な通過帯域特性が維持できないと考えられる。

このように、ＩＤＴ電極２１の電極指のピッチが式（１）の範囲を満たすことによって、良好な帯域内特性を維持しつつ、帯域通過型フィルタの帯域外に位置する減衰極における減衰特性を向上させることができることが分かった。
本開示の弾性波装置および弾性波装置の製造方法は、以下のようにも説明することができる。

第１の構成に係る弾性波装置は、圧電性基板と、圧電性基板の主面に位置し、４以上の偶数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子と、を備え、偶数個のＩＤＴ電極のうち最も外側に位置する一対のＩＤＴ電極のうち、一方のＩＤＴ電極の電極指の数が２である。

第１の構成によれば、通過帯域と阻止帯域との境界における減衰が急峻で、良好な通過特性を有する弾性波装置を得ることができる。

第２の構成に係る弾性波装置は、第１の構成において、縦結合共振子が、圧電性基板の主面に位置し、偶数個のＩＤＴ電極の外側に配置された一対の反射器をさらに有していてもよい。

第３の構成に係る弾性波装置は、第１または第２の構成において、前記偶数個のＩＤＴ電極のうち、一対のＩＤＴ電極を除く、他のＩＤＴ電極の電極指の数が３以上であってもよい。

第４の構成に係る弾性波装置は、第１から第３のいずれか１つの構成において、一方のＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰ１とし、一方のＩＤＴ電極を除く他のＩＤＴ電極のメインピッチの平均値をＰ２とした場合、Ｐ１およびＰ２が、０．９７×Ｐ２≦Ｐ１≦２．１×Ｐ２を満たしていてもよい。

第５の構成に係る弾性波装置は、第１から第４のいずれか１つの構成において、一対の入出力端子と、縦結合共振子と一対の入出力端子の一方とを結ぶ経路と、基準電位との間に接続された少なくとも１つの共振子とをさらに備えていてもよい。

第６の構成に係る弾性波装置は、第１から第５のいずれか１つの構成において、一対の入出力端子と、縦結合共振子と一対の入出力端子の一方とを結ぶ経路に対して、直列に接続された少なくとも１つの共振子とをさらに備えていてもよい。

第７の構成に係る弾性波装置は、第１から第６のいずれか１つの構成において、縦結合共振子が帯域通過型フィルタであってもよい。

第８の構成に係る弾性波装置の製造方法は、３以上の奇数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子を含む帯域通過型フィルタのフィルタ特性を設計するステップと、奇数個のＩＤＴ電極の一端に２本の電極指を有するＩＤＴ電極を追加して、フィルタ特性を修正するステップと、修正されたフィルタ特性に基づき、圧電性基板に縦結合共振子を形成するステップとを含む。

第８の構成によれば、通過帯域と阻止帯域との境界における減衰が急峻で、良好な通過特性を有する弾性波装置を比較的簡単な設計方法で設計し、製造することができる。

第９の構成に係る弾性波装置の製造方法は、第８の構成において、フィルタ特性を修正するステップにおいて、フィルタの通過帯域の外側の高周波側の減衰極を修正してもよい。

１０…圧電性基板、１０ａ…主面、２０…縦結合共振子、ＩＤＴ電極２１～２７、２１Ａ～２６Ａ…第１櫛歯電極、２１Ｂ～２６Ｂ…第２櫛歯電極、２１ａ～２６ａ…第１電極指、２１ｂ～２６ｂ…第２電極指、２１ｃ～２６ｃ…第１バスバー、２１ｄ～２６ｄ…第２バスバー、３１，３２…反射器、３１ａ…電極指、３１ｃ…バスバー、４０Ａ，４０Ｂ…入出力端子、８１…第１並列共振子、８２…第２並列共振子、８３…第１直列共振子、８４…第２直列共振子、１０１、１０２，１０３，１１１，１１２…弾性波装置

Claims (9)

1. 圧電性基板と、
   前記圧電性基板の主面に位置し、４以上の偶数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子と、
   を備え、
   前記偶数個のＩＤＴ電極のうち最も外側に位置する一対のＩＤＴ電極のうち、一方のＩＤＴ電極の電極指の数が２である、弾性波装置。
2. 前記縦結合共振子は、前記圧電性基板の主面に位置し、前記偶数個のＩＤＴ電極の外側に配置された一対の反射器をさらに有する請求項１に記載の弾性波装置。
3. 前記偶数個のＩＤＴ電極のうち、前記一方のＩＤＴ電極を除く、他のＩＤＴ電極の電極指の数が３以上である、請求項１に記載の弾性波装置。
4. 前記一方のＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰ１とし、前記一方のＩＤＴ電極を除く他のＩＤＴ電極のメインピッチの平均値をＰ２とした場合、Ｐ１およびＰ２は、
   ０．９７×Ｐ２≦Ｐ１≦２．１×Ｐ２
   を満たす、請求項１から３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
5. 一対の入出力端子と、
   前記縦結合共振子と前記一対の入出力端子の一方とを結ぶ経路と、基準電位との間に接続された少なくとも１つの共振子とをさらに備える、請求項１に記載の弾性波装置。
6. 一対の入出力端子と、
   前記縦結合共振子と前記一対の入出力端子の一方とを結ぶ経路に対して、直列に接続された少なくとも１つの共振子とをさらに備える、請求項１に記載の弾性波装置。
7. 前記縦結合共振子は帯域通過型フィルタである、請求項１に記載の弾性波装置。
8. ３以上の奇数個のＩＤＴ電極を有する縦結合共振子を含む帯域通過型フィルタのフィルタ特性を設計するステップと、
   前記奇数個のＩＤＴ電極の一端に２本の電極指を有するＩＤＴ電極を追加して、前記フィルタ特性を修正するステップと、
   前記修正されたフィルタ特性に基づき、圧電性基板に縦結合共振子を形成するステップと
   を含む弾性波装置の製造方法。
9. 前記フィルタ特性を修正するステップにおいて、前記フィルタの通過帯域の外側の高周波側の減衰極を修正する、請求項８に記載の弾性波装置の製造方法。

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