JP5883110B2 - Elastic wave device and duplexer - Google Patents

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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

本発明は、帯域フィルタ等に用いられる弾性波デバイスに関するものである。   The present invention relates to an acoustic wave device used for a band filter or the like.

近年、携帯電話等の情報通信機器などの分野において、共振子、フィルタなどの回路素子として、圧電基板の表面に櫛形のＩＤＴ電極を形成した弾性波デバイスが用いられている。圧電基板の周波数特性は温度によって変動するため、圧電基板を用いた弾性波デバイスの周波数特性も温度によって変動する。図１６に温度による弾性波デバイスの周波数特性の変動の様子を示す。図１６は、２５℃と８５℃の場合における弾性波デバイスの共振特性（周波数とアドミタンスの関係）の一例を示すグラフである。共振周波数および反共振周波数が、温度によって異なることが分かる。従来、弾性波デバイスにおいて、圧電基板およびＩＤＴ電極を、圧電基板より小さい、あるいは逆符号の温度依存特性を有する誘電体膜で被覆することで、温度による周波数特性の変動を小さくする、すなわちＴＣＦ（周波数温度係数）値の絶対値を小さくすることが行われている。例えば特許文献１では、図１７に示す弾性波デバイス１０００を開示している。図１７は、ＩＤＴ電極の電極指の延伸方向に垂直な面による弾性波デバイス１０００の断面図である。弾性波デバイス１０００は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる圧電基板１００１にアルミニウム等からなるＩＤＴ電極１００２を配置し、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる誘電体膜１００３を表面が平坦となるよう被覆して形成されている。 In recent years, acoustic wave devices in which comb-shaped IDT electrodes are formed on the surface of a piezoelectric substrate are used as circuit elements such as resonators and filters in the field of information communication equipment such as cellular phones. Since the frequency characteristic of the piezoelectric substrate varies with temperature, the frequency characteristic of the acoustic wave device using the piezoelectric substrate also varies with temperature. FIG. 16 shows how the frequency characteristics of the acoustic wave device vary with temperature. FIG. 16 is a graph showing an example of resonance characteristics (relationship between frequency and admittance) of an acoustic wave device at 25 ° C. and 85 ° C. It can be seen that the resonance frequency and the anti-resonance frequency vary with temperature. Conventionally, in an acoustic wave device, the piezoelectric substrate and the IDT electrode are covered with a dielectric film having a temperature-dependent characteristic smaller than that of the piezoelectric substrate or having an opposite sign, thereby reducing the variation in frequency characteristics due to temperature, that is, TCF ( The absolute value of the (frequency temperature coefficient) value is reduced. For example, Patent Document 1 discloses an acoustic wave device 1000 shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of the acoustic wave device 1000 by a plane perpendicular to the extending direction of the electrode fingers of the IDT electrode. In the acoustic wave device 1000, an IDT electrode 1002 made of aluminum or the like is disposed on a piezoelectric substrate 1001 made of lithium niobate (LiNbO 3 ), and a dielectric film 1003 made of silicon dioxide (SiO 2 ) is coated so as to have a flat surface. Is formed.

特開２００５−５０９２５９号公報JP 2005-509259 A

このような弾性波デバイスにおいて、誘電体膜の表面を平坦としたまま、厚さを一様に大きくすると、ＴＣＦ値の絶対値を小さくすることができる反面、励起された弾性表面波の損失が大きくなって、Ｋ２（電気機械結合係数）値は小さくなり、フィルタ等に適用した場合における帯域幅の確保が困難となってしまう。すなわち、従来の弾性波デバイスにおいては、温度に対する周波数特性の安定化とフィルタとしての十分な帯域確保とを両立することが困難であった。 In such an elastic wave device, if the thickness of the dielectric film is kept flat while keeping the surface of the dielectric film flat, the absolute value of the TCF value can be reduced, but the loss of the excited surface acoustic wave is reduced. As the value increases, the K 2 (electromechanical coupling coefficient) value decreases, and it becomes difficult to secure a bandwidth when applied to a filter or the like. That is, in the conventional acoustic wave device, it has been difficult to achieve both stabilization of frequency characteristics with respect to temperature and securing of a sufficient band as a filter.

それゆえに、本発明の目的は、弾性波デバイスにおいて、フィルタとしての十分な帯域を維持しつつ、温度に対する周波数特性の安定化を図ることである。   Therefore, an object of the present invention is to stabilize frequency characteristics with respect to temperature while maintaining a sufficient band as a filter in an acoustic wave device.

本発明の第１の局面は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されて所定波長λのレイリー波を主要弾性波として励起するＩＤＴ電極と、前記圧電基板および前記ＩＤＴ電極を覆うように形成された誘電体膜とを備える弾性波デバイスであって、前記誘電体膜は、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部の電極指の鉛直上方に凸部を有し、前記ＩＤＴ電極の電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記誘電体膜の上端縁の最も低い部分を通る水平線より上方の前記凸部を含む領域の面積である、当該凸部の１つ当たりの断面積は、０．０１２５λ ２ 以下である、弾性波デバイスである。
A first aspect of the present invention is formed to cover a piezoelectric substrate, an IDT electrode formed on the piezoelectric substrate and exciting a Rayleigh wave having a predetermined wavelength λ as a main elastic wave, and the piezoelectric substrate and the IDT electrode. The dielectric film has a convex portion vertically above at least a part of the electrode fingers of the IDT electrode, and the extending direction of the electrode fingers of the IDT electrode in a cross section perpendicular to the dielectric layer is the area of the region including the convex portion of the above the horizontal line passing through the lowest portion of the upper edge of the cross-sectional area per one of the convex portions, 0.0125 lambda The elastic wave device is 2 or less.

また、上述の断面において、前記水平線からの前記凸部の高さは、０．０４λ以上であることが好ましい。   Moreover, in the above-mentioned cross section, it is preferable that the height of the convex portion from the horizontal line is 0.04λ or more.

また、圧電基板は、カット角および伝播角を右手系直交座標のオイラー角（φ，θ，ψ）で表した場合、θ＝３５°以上４０°以下のニオブ酸リチウムであることが好ましい。   The piezoelectric substrate is preferably lithium niobate with θ = 35 ° or more and 40 ° or less when the cut angle and propagation angle are represented by Euler angles (φ, θ, ψ) in right-handed orthogonal coordinates.

また、前記誘電体膜の前記圧電基板への被覆厚さは、０．１２λ以上０．７２λ以下であることが好ましい。   The coating thickness of the dielectric film on the piezoelectric substrate is preferably 0.12λ or more and 0.72λ or less.

また、このような弾性波デバイスは、前記誘電体膜の表面に被覆された保護膜をさらに備えることが好ましい。   Such an acoustic wave device preferably further includes a protective film coated on the surface of the dielectric film.

本発明の第２の局面は、第１のフィルタと、第１のフィルタの通過帯域より、高周波数側に通過帯域を有する第２のフィルタと、整合回路とを備えるデュプレクサであって、第１のフィルタは、上述の弾性波デバイスを直列共振器および並列共振器として用いたラダーフィルタであり、第１のフィルタの、少なくとも１つの直列共振器に形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの並列共振器に形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a duplexer including a first filter, a second filter having a pass band on a higher frequency side than a pass band of the first filter, and a matching circuit. The filter is a ladder filter using the above-described acoustic wave device as a series resonator and a parallel resonator, and has a cross-sectional area per one protrusion of the first filter formed in at least one series resonator. Is a standardized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per one convex portion formed in at least one parallel resonator with the excitation wavelength of the parallel resonator. It is a duplexer that is larger than the chemical cross section.

また、第１のフィルタは、上述の弾性波デバイスを用いた結合二重モードフィルタをさらに含み、結合二重モードフィルタに形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該結合二重モードフィルタの励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの並列共振器に形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きいことが好ましい。
The first filter further includes a coupled double mode filter using the above-described acoustic wave device, and the cross sectional area per one convex portion formed in the coupled double mode filter is determined as the coupled double mode filter. The standardized cross-sectional area normalized by the excitation wavelength of the parallel resonator is larger than the standardized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per one convex portion formed in at least one parallel resonator at the excitation wavelength of the parallel resonator. It is preferable.

本発明の第３の局面は、第１のフィルタと、第１のフィルタの通過帯域より、高周波数側に通過帯域を有する第２のフィルタと、整合回路とを備えるデュプレクサであって、第２のフィルタは、上述の弾性波デバイスを直列共振器および並列共振器として用いたラダーフィルタであり、第２のフィルタの、少なくとも１つの並列共振器に形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの直列共振器に形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサである。   A third aspect of the present invention is a duplexer including a first filter, a second filter having a pass band on a higher frequency side than the pass band of the first filter, and a matching circuit. The filter is a ladder filter using the above-mentioned acoustic wave device as a series resonator and a parallel resonator, and a cross-sectional area per one convex portion of the second filter formed in at least one parallel resonator. Is a standardized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per one convex portion formed in at least one series resonator with the excitation wavelength of the series resonator. It is a duplexer that is larger than the chemical cross section.

また、第２のフィルタは、上述の弾性波デバイスを用いた結合二重モードフィルタをさらに含み、結合二重モードフィルタに形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該結合二重モードフィルタの励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの直列共振器に形成された凸部の１つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きいことが好ましい。   The second filter further includes a coupled double mode filter using the above-described acoustic wave device, and the cross sectional area per one convex portion formed in the coupled double mode filter is determined as the coupled double mode filter. The standardized cross-sectional area normalized by the excitation wavelength of is larger than the standardized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per protrusion formed in at least one series resonator at the excitation wavelength of the series resonator. It is preferable.

本発明の第４の局面は、圧電基板と、圧電基板上に形成されて所定波長λのレイリー波を主要弾性波として用いる少なくとも１組のＩＤＴ電極と、圧電基板およびＩＤＴ電極を覆うように形成された誘電体膜とを備える弾性波デバイスであって、ＩＤＴ電極はそれぞれ、バスバーおよび当該バスバーから交互に延伸する複数の電極指およびダミー電極指を有し、ＩＤＴ電極のそれぞれの電極指は、他方のＩＤＴ電極の電極指と交互に並び、かつ、他方のＩＤＴ電極のダミー電極に対向するよう配置され、ＩＤＴ電極のそれぞれの電極指の先端と、当該電極指に対向する他方のＩＤＴ電極ダミー電極の先端との距離ｄは、１λ以上３λ以下である、弾性波デバイスである。   According to a fourth aspect of the present invention, a piezoelectric substrate, at least one IDT electrode formed on the piezoelectric substrate and using a Rayleigh wave having a predetermined wavelength λ as a main elastic wave, and the piezoelectric substrate and the IDT electrode are covered. Each of the IDT electrodes includes a bus bar and a plurality of electrode fingers and dummy electrode fingers extending alternately from the bus bar, and each of the electrode fingers of the IDT electrode includes: Alternatingly arranged with the electrode fingers of the other IDT electrode, and arranged to face the dummy electrode of the other IDT electrode, the tip of each electrode finger of the IDT electrode and the other IDT electrode dummy facing the electrode finger The distance d from the tip of the electrode is an acoustic wave device that is 1λ or more and 3λ or less.

本発明の第５の局面は、圧電基板と、圧電基板上に形成されて所定波長λのレイリー波を主要弾性波として用いる少なくとも１組のＩＤＴ電極と、圧電基板およびＩＤＴ電極を覆うように形成された誘電体膜とを備える弾性波デバイスであって、ＩＤＴ電極はそれぞれ、バスバーおよび当該バスバーから交互に延伸する複数の電極指を有し、ＩＤＴ電極のそれぞれの電極指は、他方のＩＤＴ電極の電極指と交互に並ぶよう配置され、ＩＤＴ電極のそれぞれの電極指の先端と、他方のＩＤＴ電極の端縁との距離ｄは、１λ以上３λ以下である、弾性波デバイスである。   According to a fifth aspect of the present invention, a piezoelectric substrate, at least one IDT electrode formed on the piezoelectric substrate and using a Rayleigh wave having a predetermined wavelength λ as a main elastic wave, and the piezoelectric substrate and the IDT electrode are covered. The IDT electrode includes a bus bar and a plurality of electrode fingers alternately extending from the bus bar, and each electrode finger of the IDT electrode is the other IDT electrode. In this elastic wave device, the distance d between the tip of each electrode finger of the IDT electrode and the edge of the other IDT electrode is 1λ or more and 3λ or less.

本発明によれば、弾性波デバイスにおいて、フィルタとしての十分な帯域を維持しつつ、温度に対する周波数特性の安定化を図ることができる。   According to the present invention, in an acoustic wave device, it is possible to stabilize frequency characteristics with respect to temperature while maintaining a sufficient band as a filter.

本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの断面を示す図The figure which shows the cross section of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 従来の弾性波デバイスの特性を示す図Diagram showing the characteristics of a conventional acoustic wave device 本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の断面を示す図The figure which shows the cross section of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 本発明の第１および第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention 本発明の第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る弾性波デバイスの検討例の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the examination example of the elastic wave device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る弾性波デバイスの断面を示す図The figure which shows the cross section of the elastic wave device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係るデュプレクサの断面および特性を示す図The figure which shows the cross section and characteristic of the duplexer which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係るラダーフィルタの構成を示す図The figure which shows the structure of the ladder filter which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態に係る弾性波デバイスの構成を示す図The figure which shows the structure of the elastic wave device which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態に係る弾性波デバイスの特性を示す図The figure which shows the characteristic of the elastic wave device which concerns on the 5th Embodiment of this invention 従来の弾性波デバイスの特性を示す図Diagram showing the characteristics of a conventional acoustic wave device 従来の弾性波デバイスの断面を示す図Diagram showing a cross section of a conventional acoustic wave device

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。図１は本実施形態に係る弾性波デバイス１００の構造を示す断面図である。弾性波デバイス１００は、圧電基板１０１上にＩＤＴ電極１０２を形成し、さらに誘電体膜１０３を被覆して構成される。誘電体膜１０３は、ＩＤＴ電極１０２の上方（ＩＤＴ電極１０２を覆う部分）に凸部１０４を有するように形成される。なお、凸部１０４は、バイアススパッタリング法によって、誘電体膜１０３を成膜する際に、圧電基板１０１に印加するバイアスを制御することにより、形成することができる。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an acoustic wave device 100 according to this embodiment. The acoustic wave device 100 is configured by forming an IDT electrode 102 on a piezoelectric substrate 101 and further covering a dielectric film 103. The dielectric film 103 is formed so as to have a convex portion 104 above the IDT electrode 102 (a portion covering the IDT electrode 102). The convex portion 104 can be formed by controlling the bias applied to the piezoelectric substrate 101 when the dielectric film 103 is formed by bias sputtering.

圧電基板１０１は、回転Ｙカットニオブ酸リチウム基板を用い、レイリー波を主要な弾性表面波として利用する。圧電基板１０１のカット角および伝播角を右手系直交座標のオイラー角（φ，θ，ψ）で表した場合、θ＝３５°以上４０°以下であるニオブ酸リチウムであることが好ましい。尚、φとψは夫々−２０°以上２０°以下の任意の値である。本実施形態では圧電基板１０１を回転Ｙカットニオブ酸リチウム（カット角１２９°）基板、即ち、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，３９°，０°）の基板としている。また、ＩＤＴ電極１０２として、各厚さ０．０４λのモリブデンおよびアルミニウムの積層電極を用いている。ここでλは励起する弾性表面波の波長であり、ＩＤＴ電極１０２のピッチの２倍と定義する。また、誘電体膜として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いている。 The piezoelectric substrate 101 uses a rotating Y-cut lithium niobate substrate, and uses Rayleigh waves as main surface acoustic waves. When the cut angle and propagation angle of the piezoelectric substrate 101 are expressed as Euler angles (φ, θ, ψ) in right-handed orthogonal coordinates, it is preferably lithium niobate having θ = 35 ° or more and 40 ° or less. Note that φ and ψ are arbitrary values of −20 ° to 20 °, respectively. In this embodiment, the piezoelectric substrate 101 is a rotated Y-cut lithium niobate (cut angle 129 °) substrate, that is, a substrate with Euler angles (φ, θ, ψ) = (0 °, 39 °, 0 °). Further, as the IDT electrode 102, a laminated electrode of molybdenum and aluminum each having a thickness of 0.04λ is used. Here, λ is the wavelength of the surface acoustic wave to be excited, and is defined as twice the pitch of the IDT electrode 102. Further, silicon dioxide (SiO 2 ) is used as the dielectric film.

発明者は、凸部１０４を適切な形状で形成することにより、フィルタとしての十分な帯域を維持しつつ、温度に対する周波数特性の安定化を図ることができると考え、レイリー波についてのＫ２値を劣化させず、レイリー波についてのＴＣＦ値を改善する、凸部１０４の形状の好適な条件について以下のように検討を行った。 The inventor believes that by forming the convex portion 104 in an appropriate shape, the frequency characteristics with respect to temperature can be stabilized while maintaining a sufficient band as a filter, and the K 2 value for the Rayleigh wave is considered. The following conditions were examined for suitable conditions for the shape of the convex portion 104 to improve the TCF value for the Rayleigh wave without deteriorating.

まず、弾性波デバイス１００において従来同様、凸部１０４を設けないとした場合の、誘電体膜１０３の厚さと、Ｋ２（電気機械結合係数）値およびＴＣＦ値との関係を調べ、図２に示す結果を得た。図２は、誘電体膜の厚さと、レイリー波についてのＫ２値およびレイリー波の反共振周波数におけるＴＣＦ値（ＴＣＦ＿ｆａ値）との関係を示すグラフである。誘電体膜の表面に凸部１０４を設けず、平坦としたまま、厚さを一様に大きくすると、図２に示す通り、ＴＣＦ＿ｆａ値の絶対値が小さくなり改善することができるが、Ｋ２（電気機械結合係数）値は大きく低下し劣化してしまう。 First, in the acoustic wave device 100, the relationship between the thickness of the dielectric film 103, the K 2 (electromechanical coupling coefficient) value, and the TCF value in the case where the convex portion 104 is not provided as in the conventional case is shown in FIG. The results shown are obtained. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of the dielectric film and the K 2 value for the Rayleigh wave and the TCF value (TCF_fa value) at the anti-resonance frequency of the Rayleigh wave. Without the protrusion 104 provided on the surface of the dielectric film, while the flat and uniformly increasing the thickness, as shown in FIG. 2, may be the absolute value of TCF_fa value improves decreases, K 2 The value of (electromechanical coupling coefficient) is greatly reduced and deteriorated.

つぎに、誘電体膜１０３の圧電基板１０１への被覆厚さを０．２５λとし、凸部１０４を設けた場合について、以下のように検討した。図３に、検討に係る凸部１０４の形状の例を模式的に示す。図３の（ａ）および（ｂ）は、ＩＤＴ電極１０２の電極指の延伸方向に垂直な面による弾性波デバイス１００の断面図である。図３の（ａ）は、凸部１０４の断面を三角形としたものであり、（ｂ）は、長方形としたものである。凸部１０４は、各ＩＤＴ電極１０２の上部に形成され、断面図において、凸部１０４およびＩＤＴ電極１０２の電極指の対称軸が一致する。図３の（ａ）および（ｂ）の各形状において、凸部１０４の、この断面における誘電体膜１０３の上端縁の最も低い部分を含む水平線からの高さ（突出量）および水平線に沿った幅によって定まる断面積と、レイリー波の反共振周波数におけるＴＣＦ値（ＴＣＦ＿ｆａ値）およびレイリー波についてのＫ２値との関係を調べ、図４−図７に示す結果を得た。 Next, the case where the coating thickness of the dielectric film 103 on the piezoelectric substrate 101 was set to 0.25λ and the convex portion 104 was provided was examined as follows. In FIG. 3, the example of the shape of the convex part 104 which concerns on examination is shown typically. 3A and 3B are cross-sectional views of the acoustic wave device 100 taken along a plane perpendicular to the extending direction of the electrode fingers of the IDT electrode 102. FIG. FIG. 3A shows a cross section of the convex portion 104 made triangular, and FIG. 3B shows a rectangular shape. The convex part 104 is formed in the upper part of each IDT electrode 102, and the symmetry axis of the electrode finger of the convex part 104 and the IDT electrode 102 corresponds in sectional drawing. In each shape of FIGS. 3A and 3B, the height of the convex portion 104 from the horizontal line including the lowest portion of the upper end edge of the dielectric film 103 in this cross section (projection amount) and along the horizontal line The relationship between the cross-sectional area determined by the width, the TCF value (TCF_fa value) at the anti-resonance frequency of the Rayleigh wave, and the K 2 value for the Rayleigh wave was examined, and the results shown in FIGS. 4 to 7 were obtained.

図４は、凸部１０４の断面を、各高さの三角形とした場合の、凸部１０４の１つ当たりの断面積とレイリー波についてのＫ２値との関係を示すグラフである。また、図５は、凸部１０４の断面を、各高さの長方形とした場合の、凸部１０４の１つ当たりの断面積とレイリー波についてのＫ２値との関係を示すグラフである。図４および図５には、図２に示す、６凸部１０４を設けないとした場合における誘電体膜１０３の厚さが０．２５λのときのレイリー波についてのＫ２値も比較値として示してある。図４に示すように、凸部１０４の断面の形状が三角形である場合、凸部１０４を設けても、レイリー波についてのＫ２値が比較値より大きく低下することはなく、劣化が発生しないことを確認した。とくに凸部１０４の高さを０．０４λ以上とすると、Ｋ２値は大きくなるか、または、低下幅が抑制され、好ましい。また、図５に示すように、凸部１０４の断面の形状が長方形である場合、凸部１０４を設けることにより、レイリー波についてのＫ２値は比較値より概ね大きくなり、改善されることを確認した。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area per protrusion 104 and the K 2 value for Rayleigh waves when the cross section of the protrusion 104 is a triangle of each height. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area per protrusion 104 and the K 2 value for the Rayleigh wave when the cross section of the protrusion 104 is a rectangle of each height. FIGS. 4 and 5 also show, as a comparative value, the K 2 value for the Rayleigh wave when the thickness of the dielectric film 103 is 0.25λ when the six convex portions 104 shown in FIG. 2 are not provided. It is. As shown in FIG. 4, when the cross-sectional shape of the convex portion 104 is a triangle, even if the convex portion 104 is provided, the K 2 value for the Rayleigh wave does not decrease more than the comparison value, and no deterioration occurs. It was confirmed. In particular, when the height of the convex portion 104 is 0.04λ or more, the K 2 value is increased, or the decrease width is suppressed, which is preferable. In addition, as shown in FIG. 5, when the shape of the cross section of the convex portion 104 is a rectangle, by providing the convex portion 104, the K 2 value for the Rayleigh wave becomes substantially larger than the comparison value, which is improved. confirmed.

また、図６は、凸部１０４の断面を、各高さの三角形とした場合の、凸部１０４の１つ当たりの断面積とレイリー波についてのＴＣＦ＿ｆａ値との関係を示すグラフである。また、図７は、凸部１０４の断面を、各高さの長方形とした場合の、凸部１０４の１つ当たりの断面積とレイリー波についてのＴＣＦ＿ｆａ値との関係を示すグラフである。図６および図７には、図２に示す、凸部１０４を設けないとした場合における誘電体膜１０３の厚さが０．２５λのときのＴＣＦ＿ｆａ値も比較値として示してある。図６および図７に示すように、凸部１０４の断面の形状が三角形であるか長方形であるかによらず、凸部１０４を設けることにより、ＴＣＦ＿ｆａ値が改善されることを確認した。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area per protrusion 104 and the TCF_fa value for Rayleigh waves when the cross section of the protrusion 104 is a triangle of each height. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area per protrusion 104 and the TCF_fa value for the Rayleigh wave when the protrusion 104 has a rectangular cross section. 6 and 7 also show a TCF_fa value as a comparative value when the thickness of the dielectric film 103 is 0.25λ when the protrusion 104 shown in FIG. 2 is not provided. As shown in FIGS. 6 and 7, it was confirmed that the TCF_fa value was improved by providing the convex portion 104 regardless of whether the cross-sectional shape of the convex portion 104 is a triangle or a rectangle.

以上の結果を整理すると、弾性波デバイス１００の凸部１０４は、高さを０．０４λ以上とすることにより、主要波であるレイリー波のＫ２値の劣化を抑制しつつ、ＴＣＦ＿ｆａ値を改善することができる。また、本条件は、凸部１０４の断面形状が三角形や長方形である場合だけでなく、図１に示すような、三角形と長方形の中間形状である台形である場合においても適用可能である。また、バイアススパッタリング法で形成される凸部１０４の形状は、断面形状の輪郭が曲線を含む場合であっても、概ね、三角形、長方形、または、台形のいずれかに近似でき、本条件が適用できる。 To summarize the above results, the convex portion 104 of the elastic wave device 100 improves the TCF_fa value while suppressing the deterioration of the K 2 value of the Rayleigh wave, which is the main wave, by setting the height to 0.04λ or more. can do. Moreover, this condition is applicable not only when the cross-sectional shape of the convex part 104 is a triangle or a rectangle, but also when it is a trapezoid that is an intermediate shape between a triangle and a rectangle as shown in FIG. In addition, the shape of the convex portion 104 formed by the bias sputtering method can be approximated to any of a triangle, a rectangle, and a trapezoid even when the contour of the cross-sectional shape includes a curve, and this condition is applied. it can.

また、弾性波デバイス１００の凸部１０４の断面形状を上底０．０４λ、下底０．０９λ、高さ０．０８λの台形形状とした場合について、誘電体膜１０３の厚さと、レイリー波のＫ２値およびＴＣＦ＿ｆａ値との関係を調べた。この結果を図８に示す。従来、一般的に使用される、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）を圧電基板とする弾性波デバイスにおいては、ＴＣＦ＿ｆａ値は−５０ｐｐｍ／Ｋ程度であるが、図８によれば、誘電体膜の厚さが０．１２λ以上０．７２λ以下であれば、弾性波デバイス１００のＴＣＦ＿ｆａ値の絶対値が、５０ｐｐｍ／Ｋより小さくなり、従来よりもＴＣＦ＿ｆａ値を改善することができる。 When the cross-sectional shape of the convex portion 104 of the acoustic wave device 100 is a trapezoidal shape having an upper base of 0.04λ, a lower base of 0.09λ, and a height of 0.08λ, the thickness of the dielectric film 103 and the Rayleigh wave K 2 values and examined the relationship between the TCF_fa value. The result is shown in FIG. In the conventional acoustic wave device using lithium tantalate (LiTaO 3 ) as a piezoelectric substrate, the TCF_fa value is about −50 ppm / K. According to FIG. If the thickness is 0.12λ or more and 0.72λ or less, the absolute value of the TCF_fa value of the acoustic wave device 100 is smaller than 50 ppm / K, and the TCF_fa value can be improved as compared with the conventional case.

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。本実施形態に係る弾性波デバイスは、第１の実施形態に係る弾性波デバイス１００において、不要なスプリアスとなるＳＨ波についてのＫ２値を所定値以下としたものである。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below. The elastic wave device according to the present embodiment is such that the K 2 value for an SH wave that is an unnecessary spurious is set to a predetermined value or less in the elastic wave device 100 according to the first embodiment.

発明者は、第１の実施形態に係る弾性波デバイス１００について、ＳＨ波についてのＫ２値を所定値以下とする、凸部１０４の形状の好適な条件について以下のように検討を行った。 Inventors, the acoustic wave device 100 according to the first embodiment, and less than a predetermined value K 2 value for SH waves were examined as follows for the preferred conditions of the shape of the convex portion 104.

図９は、凸部１０４の断面を、各高さの三角形とした場合の、凸部１０４の１つ当たりの断面積と不要波となるＳＨ波についてのＫ２値との関係を示すグラフである。また、図１０は、凸部１０４の断面を、各高さの長方形とした場合の、凸部１０４の１つ当たりの断面積と不要波となるＳＨ波についてのＫ２値との関係を示すグラフである。図９および図１０に示すように、凸部１０４の断面の形状が三角形であるか長方形であるかによらず、１つ当たりの断面積を０．０１２５λ２以下とすると、ＳＨ波についてのＫ２値が概ね０．００５％以下となり、不要波のＫ２値を実用上十分な程度に小さくすることができることを確認した。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area per protrusion 104 and the K 2 value for the SH wave that becomes an unnecessary wave when the cross section of the protrusion 104 is a triangle of each height. is there. FIG. 10 shows the relationship between the cross-sectional area per protrusion 104 and the K 2 value for the SH wave that becomes an unnecessary wave when the cross section of the protrusion 104 is a rectangle of each height. It is a graph. As shown in FIG. 9 and FIG. 10, if the cross-sectional area of each convex portion 104 is 0.0125λ 2 or less regardless of whether the cross-sectional shape of the convex portion 104 is a triangle or a rectangle, The binary value was approximately 0.005% or less, and it was confirmed that the K 2 value of the unnecessary wave can be reduced to a practically sufficient level.

以上の結果と第１の実施形態での結果を整理すると、弾性波デバイスの凸部１０４は、高さを０．０４λ以上とし、１つ当たりの断面積を０．０１２５λ２以下とすることにより、主要波であるレイリー波のＫ２値の劣化も抑制しつつ、ＴＣＦ＿ｆａ値を改善し、また、不要波であるＳＨ波についてのＫ２値を十分に低下させることができる。また、本条件は、第１の実施形態における条件と同様、三角形、長方形、または、台形のいずれかに近似できる凸部１０４の形状全般に対して適用できる。 When the above results and the results in the first embodiment are arranged, the height of the convex portion 104 of the acoustic wave device is set to 0.04λ or more, and the sectional area per one is set to 0.0125λ 2 or less. Further, it is possible to improve the TCF_fa value while suppressing deterioration of the K 2 value of the Rayleigh wave that is the main wave, and to sufficiently reduce the K 2 value for the SH wave that is an unnecessary wave. In addition, this condition can be applied to the general shape of the convex portion 104 that can be approximated to any one of a triangle, a rectangle, and a trapezoid, as in the condition in the first embodiment.

第１および第２の実施形態では、圧電基板１０１として回転Ｙカットニオブ酸リチウム（カット角１２９°）基板を用い、誘電体膜として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いたが、本発明の趣旨は、これらとは異なる材質やカット角の圧電基板や、異なる材質の誘電体膜に対しても適用でき、それぞれの材質の特性に応じて、好ましい凸部１０４の形状の条件を求めることができる。 In the first and second embodiments, a rotating Y-cut lithium niobate (cut angle: 129 °) substrate is used as the piezoelectric substrate 101, and silicon dioxide (SiO 2 ) is used as the dielectric film. The present invention can also be applied to piezoelectric substrates having different materials and cut angles, and dielectric films of different materials, and preferable conditions for the shape of the convex portion 104 can be obtained according to the characteristics of each material.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について以下に説明する。本実施形態に係る弾性波デバイス３００は、第１または第２の実施形態に係る弾性波デバイスにおいて、誘電体膜１０３の表面に、保護膜３０５をさらに設けたものである。図１１に弾性波デバイス３００の断面図を示す。保護膜３０５は、凸部１０４を含む誘電体膜１０３を保護するとともに、周波数調整膜としても機能する。保護膜３０５の材質としては、窒化ケイ素（ＳｉＮ）および酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）等が挙げられる。また、保護膜３０５の厚さは、５ｎｍ−２０ｎｍ程度とすることが好ましい。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below. The acoustic wave device 300 according to the present embodiment is the acoustic wave device according to the first or second embodiment, in which a protective film 305 is further provided on the surface of the dielectric film 103. FIG. 11 shows a cross-sectional view of the acoustic wave device 300. The protective film 305 protects the dielectric film 103 including the convex portion 104 and also functions as a frequency adjustment film. Examples of the material of the protective film 305 include silicon nitride (SiN) and silicon oxynitride (SiON). In addition, the thickness of the protective film 305 is preferably about 5 nm to 20 nm.

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について以下に説明する。本実施形態は、第１−第３の実施形態に係る弾性波デバイスを、デュプレクサに適用したものである。図１２の（ａ）に、本実施形態に係るデュプレクサ４００の構成を示す。デュプレクサ４００は、第１の端子４０４が接続された第１のラダーフィルタ４０１と、第２の端子４０５が接続された第２のラダーフィルタ４０２と、第３の端子４０６と接続された整合回路４０３とからなる。また、第１のラダーフィルタ４０１および第２のラダーフィルタ４０２は、それぞれ整合回路４０３と接続されている。第１のラダーフィルタ４０１および第２のラダーフィルタは、第１−第３の実施形態に係る弾性波デバイスを用いて構成されている。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described below. In this embodiment, the elastic wave device according to the first to third embodiments is applied to a duplexer. FIG. 12A shows the configuration of the duplexer 400 according to the present embodiment. The duplexer 400 includes a first ladder filter 401 connected to the first terminal 404, a second ladder filter 402 connected to the second terminal 405, and a matching circuit 403 connected to the third terminal 406. It consists of. Further, the first ladder filter 401 and the second ladder filter 402 are each connected to a matching circuit 403. The first ladder filter 401 and the second ladder filter are configured using the acoustic wave devices according to the first to third embodiments.

図１２の（ｂ）に、デュプレクサ４００の各端子間の通過特性（アドミタンス）を模式的に示す。図１２の（ｂ）に示す通り、第１のラダーフィルタ４０１の通過帯域を示す第３の端子４０６と第１の端子４０４との間の通過帯域は、第２のラダーフィルタ４０２の通過帯域を示す第２の端子４０５と第３の端子４０６との間の通過帯域よりも低周波数側にある。   FIG. 12B schematically shows the pass characteristics (admittance) between the terminals of the duplexer 400. As shown in FIG. 12B, the pass band between the third terminal 406 indicating the pass band of the first ladder filter 401 and the first terminal 404 is the pass band of the second ladder filter 402. It is on the lower frequency side than the pass band between the second terminal 405 and the third terminal 406 shown.

第１のラダーフィルタ４０１の構成の一例を図１３に示す。図１３の（ａ）に示すように、第１のラダーフィルタ４０１は、入力端子４１１および出力端子４１２と、これらの間に直列に接続された直列共振器４１３と、直列共振器４１３に一端が接続され、他端が接地される並列共振器４１４とを含む。   An example of the configuration of the first ladder filter 401 is shown in FIG. As shown in FIG. 13A, the first ladder filter 401 includes an input terminal 411 and an output terminal 412, a series resonator 413 connected in series therebetween, and one end of the series resonator 413. And a parallel resonator 414 that is connected and grounded at the other end.

第１のラダーフィルタ４０１の直列共振器４１３を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積を直列共振器４１３の励起波長λ１で規格化した規格化断面積（断面積／λ１２）は、並列共振器４１４を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積を並列共振器４１４の励起波長λ２で規格化した規格化断面積（断面積／λ２２）より大きい。これにより、第１のラダーフィルタ４０１は、直列共振器４１３のＴＣＦ値が、並列共振器４１４のＴＣＦ値よりも改善される。一般に、ラダーフィルタの通過帯域の高周波数側のスロープ特性は、直列共振器の共振周波数の高周波数側のスロープ特性に依存するため、第１のラダーフィルタ４０１は、通過帯域の高周波数側のスロープ部分のＴＣＦ値がより改善されることになる。 In a portion constituting the series resonator 413 of the first ladder filter 401, a normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ1 2) obtained by normalizing the cross-sectional area per one convex portion 104 with the excitation wavelength λ1 of the series resonator 413. ) Is larger than the normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ2 2 ) obtained by normalizing the cross-sectional area of each convex portion 104 with the excitation wavelength λ2 of the parallel resonator 414 in the portion constituting the parallel resonator 414. Thereby, in the first ladder filter 401, the TCF value of the series resonator 413 is improved more than the TCF value of the parallel resonator 414. In general, since the slope characteristic on the high frequency side of the passband of the ladder filter depends on the slope characteristic on the high frequency side of the resonance frequency of the series resonator, the first ladder filter 401 has a slope on the high frequency side of the passband. The TCF value of the part will be further improved.

また、第２のラダーフィルタ４０２も、第１のラダーフィルタ４０１と同様、入力端子および出力端子と、これらの間に直列に接続された直列共振器と、直列共振器に一端が接続され、他端が接地される並列共振器とを含む。   Similarly to the first ladder filter 401, the second ladder filter 402 has an input terminal and an output terminal, a series resonator connected in series between them, and one end connected to the series resonator. And a parallel resonator whose end is grounded.

しかし、第２のラダーフィルタ４０２においては、並列共振器を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積を並列共振器の励起波長λ３で規格化した規格化断面積（断面積／λ３２）のほうが、直列共振器を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積を直列共振器の励起波長λ４で規格化した規格化断面積（断面積／λ４２）より大きい。これにより、第２のラダーフィルタ４０２は、並列共振器のＴＣＦ値が、直列共振器のＴＣＦ値よりも改善される。一般に、ラダーフィルタの通過帯域の低周波数側のスロープ特性は、並列共振器の共振周波数の低周波数側のスロープ特性に依存するため、第２のラダーフィルタ４０２は、通過帯域の低周波数側のスロープ部分のＴＣＦ値がより改善されることになる。 However, in the second ladder filter 402, in a portion constituting the parallel resonator, a normalized cross-sectional area (cross-sectional area / cross-sectional area / section) obtained by normalizing the cross-sectional area per protrusion 104 with the excitation wavelength λ3 of the parallel resonator. λ3 2 ) is larger than the normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ4 2 ) obtained by normalizing the cross-sectional area of each convex portion 104 with the excitation wavelength λ4 of the series resonator in the portion constituting the series resonator. . Thereby, in the second ladder filter 402, the TCF value of the parallel resonator is improved over the TCF value of the series resonator. In general, since the slope characteristic on the low frequency side of the passband of the ladder filter depends on the slope characteristic on the low frequency side of the resonance frequency of the parallel resonator, the second ladder filter 402 has a slope on the low frequency side of the passband. The TCF value of the part will be further improved.

以上により、デュプレクサ４００全体としてみた場合に、分波性能上重要である、第１のラダーフィルタ４０１および第２のラダーフィルタ４０２の各通過帯域の間の周波数域において、ＴＣＦ値を改善することができる。   As described above, the TCF value can be improved in the frequency band between the passbands of the first ladder filter 401 and the second ladder filter 402, which is important for demultiplexing performance when viewed as the entire duplexer 400. it can.

第１のラダーフィルタ４０１は、図１３の（ｂ）に示す構成としてもよい。この構成例は、（ａ）に示す構成例において直列共振器４１３に、ＤＭＳフィルタ（結合二重モードフィルタ）４５１を接続している。この場合、第１のラダーフィルタ４０１のＤＭＳフィルタ４５１を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積をＤＭＳフィルタ４２１の励起波長λ５で規格化した規格化断面積（断面積／λ５２）は、並列共振器４１４を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積を並列共振器４１４の励起波長λ６で規格化した規格化断面積（断面積／λ６２）より大きいものとすればよい。 The first ladder filter 401 may have a configuration shown in FIG. In this configuration example, a DMS filter (coupled double mode filter) 451 is connected to the series resonator 413 in the configuration example shown in FIG. In this case, in a portion constituting the DMS filter 451 of the first ladder filter 401, a normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ5) obtained by normalizing the cross-sectional area of each convex portion 104 with the excitation wavelength λ5 of the DMS filter 421. 2 ) is larger than the normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ6 2 ) obtained by normalizing the cross-sectional area of each convex portion 104 with the excitation wavelength λ6 of the parallel resonator 414 in the portion constituting the parallel resonator 414. It should be.

第２のラダーフィルタ４０２も、第１のラダーフィルタ４０１と同様、ＤＭＳフィルタ４６１を接続してもよい。この場合、第２のラダーフィルタ４０２のＤＭＳフィルタ４６１を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積をＤＭＳフィルタ４６１の励起波長λ７で規格化した規格化断面積（断面積／λ７２）は、並列共振器４１４を構成する部分において、凸部１０４の１つ当たりの断面積を直列共振器４２３の励起波長λ８で規格化した規格化断面積（断面積／λ８２）より大きいものとすればよい。 Similarly to the first ladder filter 401, the second ladder filter 402 may be connected to the DMS filter 461. In this case, in the portion constituting the DMS filter 461 of the second ladder filter 402, the normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ7) in which the cross-sectional area per protrusion 104 is normalized by the excitation wavelength λ7 of the DMS filter 461. 2 ) is larger than the normalized cross-sectional area (cross-sectional area / λ8 2 ) obtained by normalizing the cross-sectional area of each convex portion 104 with the excitation wavelength λ8 of the series resonator 423 in the portion constituting the parallel resonator 414. It should be.

また、デュプレクサ４００は、２つのフィルタの一方として、上述のような第１のラダーフィルタ４０１および第２のラダーフィルタ４０２のいずれかを用い、他方のフィルタとして、その他のフィルタを用いてもよい。   Further, the duplexer 400 may use one of the first ladder filter 401 and the second ladder filter 402 as described above as one of the two filters, and may use another filter as the other filter.

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について以下に説明する。図１４の（ａ）は本実施形態に係る弾性波デバイス５００を透過的に示した上面図である。弾性波デバイス５００は、圧電基板５０１上に、２つのＩＤＴ電極５０２と、反射器５０４を形成し、さらに図示しない誘電体膜５０３を被覆して構成される。 (Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described below. FIG. 14A is a top view transparently showing the acoustic wave device 500 according to the present embodiment. The acoustic wave device 500 is configured by forming two IDT electrodes 502 and a reflector 504 on a piezoelectric substrate 501, and further covering a dielectric film 503 (not shown).

ＩＤＴ電極５０２は、バスバー５１１と、バスバー５１１から交互に延伸する電極指５１２およびダミー電極指５１３からなる。２つのＩＤＴ電極５０２のそれぞれの電極指５１２は、他方の電極指５１２と交互に並び、かつ、他方のダミー電極指５１３に対向するよう配置される。電極指５１２の先端と、対向するダミー電極指５１３の先端とは、距離ｄだけ隔てられている。   The IDT electrode 502 includes a bus bar 511, electrode fingers 512 and dummy electrode fingers 513 that alternately extend from the bus bar 511. The electrode fingers 512 of the two IDT electrodes 502 are alternately arranged with the other electrode finger 512 and arranged to face the other dummy electrode finger 513. The tip of the electrode finger 512 and the tip of the opposing dummy electrode finger 513 are separated by a distance d.

図１５は、弾性波デバイス５００における距離ｄと反共振点におけるＱ値であるＱｐ値との関係を示すグラフである。図１５によれば、距離ｄが増加するほど、弾性波の閉じ込め効果が向上し、Ｑｐ値が大きくなる傾向が分かる。とくに距離が励起波長λより大きいと、Ｑｐ値は１５００を超え、十分に損失を低減したフィルタを構成できることが分かる。しかし、距離ｄが３λを超えると、弾性波の伝搬損失が大きくなる傾向が現れる。したがって、距離ｄをλ以上３以下の範囲とすることで、好適な減衰特性を有する弾性波デバイス５００を構成することができる。   FIG. 15 is a graph showing the relationship between the distance d in the acoustic wave device 500 and the Qp value that is the Q value at the antiresonance point. According to FIG. 15, it can be seen that as the distance d increases, the elastic wave confinement effect improves and the Qp value tends to increase. In particular, when the distance is larger than the excitation wavelength λ, the Qp value exceeds 1500, and it can be seen that a filter with sufficiently reduced loss can be configured. However, when the distance d exceeds 3λ, the propagation loss of elastic waves tends to increase. Therefore, the acoustic wave device 500 having suitable attenuation characteristics can be configured by setting the distance d in the range of λ to 3 inclusive.

また、弾性波デバイス５００は、図１４の（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極５０２がダミー電極指５１３を備えず、２つのＩＤＴ電極５０２のそれぞれの電極指５１２の先端と、他方のＩＤＴ電極５０２のバスバー５１１の端縁との距離を距離ｄとしても、距離ｄをλ〜３λの範囲とすることで、好適な減衰特性を有する弾性波デバイス５００を構成することができる。   In the acoustic wave device 500, as shown in FIG. 14B, the IDT electrode 502 does not include the dummy electrode finger 513, and the tip of each electrode finger 512 of the two IDT electrodes 502 and the other IDT electrode Even if the distance from the edge of the bus bar 511 of 502 is the distance d, the acoustic wave device 500 having suitable damping characteristics can be configured by setting the distance d in the range of λ-3λ.

本実施形態は、第１−第３の弾性波デバイスに適用することもできるし、他の弾性波デバイスに適用することもできる。   The present embodiment can be applied to the first to third acoustic wave devices, and can also be applied to other acoustic wave devices.

本発明は、情報通信機器等に用いられる弾性表面波デバイスにおいて有用である。   The present invention is useful in a surface acoustic wave device used for information communication equipment and the like.

１００、２００、３００、５００、１０００ 弾性波デバイス
１０１、１００１ 圧電基板
１０２、５０２、１００２ ＩＤＴ電極
１０３、５０３、１００３ 誘電体膜
１０４ 凸部
３０５ 保護膜
４００ デュプレクサ
４０１、４０２ ラダーフィルタ
４０３ 整合回路
４０４、４０５、４０６、４１１、４１２、４２１、４２２ 端子
４１３、４２３ 直列共振器
４１４、４２４ 並列共振器
４５１、４６１ 結合二重モードフィルタ
５０４ 反射器
５１１ バスバー
５１２ 電極指
５１３ ダミー電極指 100, 200, 300, 500, 1000 Elastic wave device 101, 1001 Piezoelectric substrate 102, 502, 1002 IDT electrodes 103, 503, 1003 Dielectric film 104 Convex part 305 Protective film 400 Duplexer 401, 402 Ladder filter 403 Matching circuit 404, 405, 406, 411, 412, 421, 422 Terminals 413, 423 Series resonators 414, 424 Parallel resonators 451, 461 Coupled dual mode filter 504 Reflector 511 Bus bar 512 Electrode finger 513 Dummy electrode finger

Claims (12)

圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されて所定波長λのレイリー波を主要弾性波として用いる少なくとも１組のＩＤＴ電極と、
前記圧電基板および前記少なくとも１組のＩＤＴ電極を覆うように形成された誘電体膜とを備える弾性波デバイスであって、
前記少なくとも１組のＩＤＴ電極の各ＩＤＴ電極は、バスバーならびに当該バスバーから交互に延伸する複数の電極指およびダミー電極指を有し、
前記電極指はそれぞれ、他方のＩＤＴ電極の電極指と交互に並び、かつ、他方のＩＤＴ電極のダミー電極に対向するよう配置され、
各ＩＤＴ電極の電極指の先端と、当該電極指の先端に対向する他方のＩＤＴ電極のダミー電極の先端との距離は、１λ以上３λ以下である、弾性波デバイス。 A piezoelectric substrate;
At least one set of IDT electrodes formed on the piezoelectric substrate and using a Rayleigh wave having a predetermined wavelength λ as a main elastic wave;
An acoustic wave device comprising a dielectric film formed so as to cover the piezoelectric substrate and the at least one set of IDT electrodes,
Each IDT electrode of the at least one set of IDT electrodes has a bus bar and a plurality of electrode fingers and dummy electrode fingers alternately extending from the bus bar;
The electrode fingers are alternately arranged with the electrode fingers of the other IDT electrode, and are arranged to face the dummy electrode of the other IDT electrode,
An elastic wave device in which the distance between the tip of the electrode finger of each IDT electrode and the tip of the dummy electrode of the other IDT electrode facing the tip of the electrode finger is 1λ or more and 3λ or less. 圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された所定波長λのレイリー波を主要弾性波として用いる少なくとも１組のＩＤＴ電極と、
前記圧電基板および前記少なくとも１組のＩＤＴ電極を覆うように形成された誘電体膜とを備える弾性波デバイスであって、
前記少なくとも１組のＩＤＴ電極の各ＩＤＴ電極は、バスバー、当該バスバーから交互に延伸する複数の電極指、および当該各ＩＤＴ電極の前記バスバーから延伸し、かつ、当該各ＩＤＴ電極の電極指と交互に並んで前記少なくとも１つのＩＤＴ電極の他方のＩＤＴ電極の電極指に対向する複数のダミー電極指を有し、
前記電極指はそれぞれ、他方のＩＤＴ電極の電極指と交互に並ぶように配置され、
各ＩＤＴ電極の電極指の先端と、他方のＩＤＴ電極の最近位部分との距離は、１λ以上３λ以下であり、
前記他方のＩＤＴ電極の最近位部分は、当該他方のＩＤＴ電極の前記複数のダミー電極指のそれぞれ一つの先端である、弾性波デバイス。 A piezoelectric substrate;
At least one set of IDT electrodes using a Rayleigh wave of a predetermined wavelength λ formed on the piezoelectric substrate as a main elastic wave;
An acoustic wave device comprising a dielectric film formed so as to cover the piezoelectric substrate and the at least one set of IDT electrodes,
Each IDT electrode of the at least one pair of IDT electrodes extends from the bus bar , a plurality of electrode fingers alternately extending from the bus bar , and the bus bars of the IDT electrodes, and alternately with the electrode fingers of the IDT electrodes. A plurality of dummy electrode fingers facing the electrode fingers of the other IDT electrode of the at least one IDT electrode ,
The electrode fingers are arranged alternately with the electrode fingers of the other IDT electrode,
The distance between the tip of the electrode finger of each IDT electrode and the nearest part of the other IDT electrode is 1λ or more and 3λ or less,
Proximal most portion are each one of the distal end of the plurality of dummy electrode fingers of the other IDT electrode, the elastic wave device of the other IDT electrode. 前記誘電体膜は、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部の電極指の鉛直上方に凸部を有する、請求項２に記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 2, wherein the dielectric film has a convex portion vertically above at least a part of the electrode fingers of the IDT electrode. 前記ＩＤＴ電極の電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記誘電体膜の上端縁の最も低い部分を通る水平線より上方の前記凸部を含む領域の面積である、当該凸部の１つ当たりの断面積は、０．０１２５λ２以下である、請求項３に記載の弾性波デバイス。 Per area of the area including the convex part above the horizontal line passing through the lowest part of the upper edge of the dielectric film in a cross section perpendicular to the extending direction of the electrode fingers of the IDT electrode. 4 is an acoustic wave device according to claim 3 , wherein the cross-sectional area is 0.0125λ 2 or less. 前記断面において、前記水平線からの前記凸部の高さは、０．０４λ以上である、請求項４に記載の弾性波デバイス。 5. The acoustic wave device according to claim 4 , wherein, in the cross section, a height of the convex portion from the horizontal line is 0.04λ or more. 前記圧電基板は、カット角および伝播角を右手系直交座標のオイラー角（φ，θ，ψ）で表した場合、θ＝３５°以上４０°以下、φとψは夫々−２０°以上２０°以下のニオブ酸リチウムである、請求項２に記載の弾性波デバイス。   In the piezoelectric substrate, when the cut angle and the propagation angle are expressed by Euler angles (φ, θ, ψ) in right-handed orthogonal coordinates, θ = 35 ° to 40 °, and φ and ψ are −20 ° to 20 °, respectively. The acoustic wave device according to claim 2, which is the following lithium niobate. 前記誘電体膜の前記圧電基板への被覆厚さは、０．１２λ以上０．７２λ以下である、請求項２に記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 2, wherein a coating thickness of the dielectric film on the piezoelectric substrate is 0.12λ or more and 0.72λ or less. 前記誘電体膜の表面に被覆された保護膜をさらに備える、請求項２に記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 2, further comprising a protective film coated on a surface of the dielectric film. 第１のフィルタと、
前記第１のフィルタの通過帯域より、高周波数側に通過帯域を有する第２のフィルタと、
整合回路とを備えるデュプレクサであって、
前記第１のフィルタは、請求項１−８のいずれかに記載の弾性波デバイスを直列共振器および並列共振器として用いたラダーフィルタであり、
前記第１のフィルタの、少なくとも１つの前記直列共振器に形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの前記並列共振器に形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサ。 A first filter;
A second filter having a pass band on a higher frequency side than the pass band of the first filter;
A duplexer comprising a matching circuit,
The first filter is a ladder filter using the acoustic wave device according to any one of claims 1 to 8 as a series resonator and a parallel resonator,
The normalized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per one of the convex portions formed in the at least one series resonator of the first filter by the excitation wavelength of the series resonator is at least one of the A duplexer, wherein a cross-sectional area per one of the convex portions formed in the parallel resonator is larger than a normalized cross-sectional area normalized by the excitation wavelength of the parallel resonator. 前記第１のフィルタは、請求項１−８のいずれかに記載の弾性波デバイスを用いた結合二重モードフィルタをさらに含み、
前記結合二重モードフィルタに形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該結合二重モードフィルタの励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの前記並列共振器に形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、請求項９に記載のデュプレクサ。 The first filter further includes a coupled double mode filter using the acoustic wave device according to any one of claims 1 to 8 ,
A normalized cross-sectional area obtained by normalizing a cross-sectional area per one of the convex portions formed in the coupled double mode filter with an excitation wavelength of the coupled double mode filter is formed in at least one of the parallel resonators. The duplexer according to claim 9 , wherein a cross-sectional area per one of the convex portions is larger than a normalized cross-sectional area normalized by the excitation wavelength of the parallel resonator. 第１のフィルタと、
前記第１のフィルタの通過帯域より、高周波数側に通過帯域を有する第２のフィルタと、
整合回路とを備えるデュプレクサであって、
前記第２のフィルタは、請求項１−８のいずれかに記載の弾性波デバイスを直列共振器および並列共振器として用いたラダーフィルタであり、
前記第２のフィルタの、少なくとも１つの前記並列共振器に形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの前記直列共振器に形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサ。 A first filter;
A second filter having a pass band on a higher frequency side than the pass band of the first filter;
A duplexer comprising a matching circuit,
The second filter is a ladder filter using the acoustic wave device according to any one of claims 1 to 8 as a series resonator and a parallel resonator,
The normalized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per one of the convex portions formed in the at least one parallel resonator of the second filter with the excitation wavelength of the parallel resonator is at least one of the above-mentioned A duplexer, wherein a cross-sectional area per one of the convex portions formed in the series resonator is larger than a normalized cross-sectional area normalized by the excitation wavelength of the series resonator. 前記第２のフィルタは、請求項１−８のいずれかに記載の弾性波デバイスを用いた結合二重モードフィルタをさらに含み、
前記結合二重モードフィルタに形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該結合二重モードフィルタの励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも１つの前記直列共振器に形成された前記凸部の１つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、請求項１１に記載のデュプレクサ。 The second filter further includes a coupled double mode filter using the acoustic wave device according to any one of claims 1 to 8 ,
A normalized cross-sectional area obtained by normalizing the cross-sectional area per one of the convex portions formed in the coupled double mode filter with the excitation wavelength of the coupled double mode filter is formed in at least one of the series resonators. The duplexer according to claim 11 , wherein a cross-sectional area per one of the convex portions is larger than a normalized cross-sectional area normalized by the excitation wavelength of the series resonator.
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