JP7334786B2 - 弾性波フィルタ - Google Patents
弾性波フィルタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP7334786B2 JP7334786B2 JP2021548863A JP2021548863A JP7334786B2 JP 7334786 B2 JP7334786 B2 JP 7334786B2 JP 2021548863 A JP2021548863 A JP 2021548863A JP 2021548863 A JP2021548863 A JP 2021548863A JP 7334786 B2 JP7334786 B2 JP 7334786B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic wave
- resonator
- wave resonator
- resonators
- acoustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical group [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012463 LiTaO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 steatite Chemical compound 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/56—Monolithic crystal filters
- H03H9/566—Electric coupling means therefor
- H03H9/568—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14538—Formation
- H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
- H03H9/1457—Transducers having different finger widths
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02228—Guided bulk acoustic wave devices or Lamb wave devices having interdigital transducers situated in parallel planes on either side of a piezoelectric layer
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02881—Means for compensation or elimination of undesirable effects of diffraction of wave beam
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/205—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having multiple resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6489—Compensation of undesirable effects
- H03H9/6496—Reducing ripple in transfer characteristic
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
本発明は、複数の弾性波共振子を有する、帯域通過型の弾性波フィルタに関する。
従来、複数の弾性波共振子を有する帯域通過型の弾性波フィルタが種々提案されている。例えば下記の特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、直列腕共振子及び並列腕共振子が弾性波共振子からなる。
また、下記の特許文献２では、弾性波共振子においてピストンモードを形成し、横モードのリップルを抑制する構造が開示されている。より詳細には、ＩＤＴ電極において、異なる電位に接続される電極指同士が、弾性波伝搬方向に重なりあっている領域を交叉領域とする。この交叉領域が弾性波伝搬方向と直交する方向の中央に位置する中央領域と、中央領域の弾性波伝搬方向と直交する方向両側に設けられた第１，第２のエッジ領域とを有する。第１，第２のエッジ領域の音速を中央領域の音速よりも低めることにより、ピストンモードが生成されている。
上記音速差を設ける構造として、１）第１，第２のエッジ領域の幅を中央領域よりも広げた拡幅部とする構造、あるいは、２）第１，第２のエッジ領域に音速低下膜を積層した構造、が開示されている。
特許文献１に記載のような、複数の弾性波共振子を有する弾性波フィルタにおいて、特許文献２に記載のピストンモードを利用した構造を適用すると、横モードによるリップルを抑制することができる。ところが、弾性波フィルタの全ての弾性波共振子において、第１，第２のエッジ領域を拡幅部とした構造を用いると、特に弾性波フィルタの小型化を図った場合に、横モードによるリップルを十分に抑制できないことがあった。また、全ての弾性波共振子において、第１，第２のエッジ領域に音速低下膜を積層した構造を用いると、弾性波フィルタの通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性が十分に高くならないことがあった。
本発明の目的は、小型化をすすめた場合であっても、横モードリップルの抑制と、フィルタ特性の急峻性の向上とを両立し得る弾性波フィルタを提供することにある。
本発明に係る弾性波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上に構成されており、間挿しあう第１，第２の電極指を有するＩＤＴ電極とを有する複数の弾性波共振子を備え、弾性波伝搬方向において、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが重なり合う領域を交叉領域としたときに、交叉領域が、前記第１，第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、中央領域の前記第１，第２の電極指が延びる方向両外側に配置された第１，第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低くされており、前記複数の弾性波共振子が、前記第１，第２のエッジ領域における第１の電極指の幅および第２の電極指の幅の少なくとも一方が、前記中央領域における第１の電極指の幅及び第２の電極指の幅の少なくとも一方よりも大きくされている第１の弾性波共振子と、前記第１，第２のエッジ領域に音速低下膜が積層されている構成及び前記中央領域に音速を高める音速向上膜が積層されている構成の少なくとも一方を含む第２の弾性波共振子とを有する。
本発明に係る弾性波フィルタの他の広い局面では、圧電基板と、前記圧電基板上に構成されており、間挿しあう第１，第２の電極指を有するＩＤＴ電極と、を有する複数の弾性波共振子を備え、弾性波伝搬方向において、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが重なり合う領域を交叉領域としたときに、交叉領域が、前記第１，第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、中央領域の前記第１，第２の電極指が延びる方向両外側に配置された第１，第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低くされており、前記複数の弾性波共振子が、前記第１，第２のエッジ領域における第１の電極指の幅および第２の電極指の幅の少なくとも一方が、前記中央領域における前記第１の電極指の幅及び前記第２の電極指の幅の少なくとも一方よりも大きくされている第１の弾性波共振子と、前記第１，第２のエッジ領域に五酸化タンタル、酸化ハフニウム、五酸化ニオブ、酸化タングステン、及び酸化ケイ素からなる絶縁膜、又は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｒｕ又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金が積層されている構成及び前記中央領域に、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素及び酸化ケイ素からなる群から選択された材料からなる膜が積層されている構成の少なくとも一方を含む第２の弾性波共振子とを有する。
本発明によれば、小型化を進めた場合であっても、横モードリップルの抑制と、フィルタ特性の急峻性の向上とを両立し得る弾性波フィルタを提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタの回路図である。弾性波フィルタ１は、複数の弾性波共振子を有するラダー型フィルタである。弾性波フィルタ１では、入力端子２と出力端子３とを結ぶ直列腕に、複数の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３，Ｓ４が設けられている。また、直列腕とグラウンド電位とを結ぶ複数の並列腕が設けられている。複数の並列腕においては、それぞれ、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２またはＰ３が設けられている。
直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３，Ｓ４並びに並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３は、それぞれ、弾性波共振子からなる。
弾性波フィルタ１の特徴は、複数の弾性波共振子が、以下の第１の弾性波共振子と、第２の弾性波共振子とを有することにある。なお、複数の弾性波共振子は、第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子とは異なる構造の弾性波共振子を有していてもよい。
第１，第２の弾性波共振子は、ピストンモードを形成し、横モードのリップルを抑制する構造を有している。弾性波共振子は、圧電基板と、圧電基板上に構成されているＩＤＴ電極とを有する。本明細書においては、ＩＤＴ電極の第１の電極指と第２の電極指とが、弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を、交叉領域とする。この交叉領域が、第１，第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、中央領域の第１，第２の電極指が延びる方向両外側に配置された第１，第２のエッジ領域とを有する。第１，第２の弾性波共振子では、第１，第２のエッジ領域における音速が、中央領域における音速よりも低くされている。それによって、ピストンモードが形成され、横モードのリップルの抑圧が図られている。
中央領域における音速と、第１，第２のエッジ領域における音速との音速差を実現するために、第１，第２の弾性波共振子は下記の構造を有する。
第１の弾性波共振子では、第１，第２のエッジ領域における第１，第２の電極指の幅が、中央領域における第１，第２の電極指の幅よりも大きくされている。すなわち、第１，第２のエッジ領域が拡幅部とされている。なお、本発明では、第１，第２のエッジ領域における第１の電極指の幅および第２の電極指の幅の少なくとも一方が、中央領域における第１の電極指の幅及び第２の電極指の幅の少なくとも一方よりも大きくされていればよい。
他方、第２の弾性波共振子では、第１，第２のエッジ領域における音速が中央領域における音速よりも低くなるように、第１，第２のエッジ領域に音速低下膜が積層されている構成及び中央領域に音速を高める音速向上膜が積層されている構成の少なくとも一方を含む。
上記のように、第１の弾性波共振子と、第２の弾性波共振子とでは、第１，第２のエッジ領域の音速と、中央領域の音速との音速差を実現する構成が異なっている。これを、より具体的に説明する。
図２（ａ）は、第１の実施形態の弾性波フィルタの弾性波共振子の電極構造を示す模式的平面図であり、図２（ｂ）は、その正面断面図である。前述した直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３及びＳ４並びに並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２及びＰ３は、全てこのような構造を有する。
図２（ａ）に示すように、弾性波共振子４は、ＩＤＴ電極５と、反射器６，７とを有する。それによって、１ポート型弾性波共振子が構成されている。
ＩＤＴ電極５は、複数本の第１の電極指５ａと、複数本の第２の電極指５ｂとを有する。複数本の第１の電極指５ａと、複数本の第２の電極指５ｂとが互いに間挿しあっている。第１の電極指５ａと、第２の電極指５ｂの延びる方向と直交する方向が弾性波伝搬方向である。弾性波伝搬方向に見たときに、第１の電極指５ａと第２の電極指５ｂとが重なる領域が、前述した交叉領域である。
図２（ｂ）に示すように、弾性波共振子４では、ＩＤＴ電極５及び反射器６，７は、圧電基板８上に設けられている。ここで、圧電基板８は特に限定されないが、支持基板８ａ、高音速材料層８ｂ、低音速膜８ｃ及び圧電膜８ｄとを有する積層基板である。もっとも、圧電基板８はＬｉＮｂＯ３等からなる単一の圧電基板であってもよい。
本実施形態では、圧電膜８ｄは、ＬｉＴａＯ３からなる。なお、支持基板８ａは、Ｓｉやアルミナ等の適宜の絶縁性材料もしくは半導体材料からなる。本実施形態では、支持基板８ａはＳｉからなる。
高音速材料層８ｂは、高音速材料からなる。ここで、高音速材料とは、伝搬するバルク波の音速が、圧電膜８ｄを伝搬する弾性波の音速よりも高い材料を言う。高音速材料としては、例えば酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コ－ジライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜またはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、上記材料の混合物を主成分とする媒質等の様々な材料を用いることができる。
低音速膜８ｃは、低音速材料からなる。低音速材料とは、伝搬するバルク波の音速が、圧電膜８ｄを伝搬するバルク波の音速よりも低い材料を言う。低音速材料としては、例えば酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、また、酸化ケイ素にフッ素や炭素やホウ素、水素、あるいはシラノール基を加えた化合物、上記材料を主成分とする媒質等の様々な材料を用いることができる。
上記複合基板からなる圧電基板８を用いることにより、Ｑ値を高めることができる。
図２（ｂ）では、高音速材料層８ｂを有する圧電基板８を用いたが、高音速材料層８ｂ及び支持基板８ａに代えて、高音速材料からなる支持基板を用いてもよい。すなわち、高音速材料により、支持基板８ａ及び高音速材料層８ｂを一体的に構成してもよい。
また、低音速膜８ｃが設けられずともよい。すなわち、高音速材料層８ｂ上に圧電膜８ｄが直接積層されていてもよい。
前述したように、本発明においては、第１の弾性波共振子と第２の弾性波共振子とが用いられている。
第１の実施形態に係る弾性波フィルタ１では、直列腕共振子Ｓ３が第１の弾性波共振子からなる。残りの弾性波共振子、すなわち直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３は、第２の弾性波共振子からなる。
第１の弾性波共振子として、以下の弾性波共振子を用意した。
圧電基板８の構成、Ｓｉ基板上に、高音速材料層８ｂとして窒化ケイ素膜、低音速膜８ｃとして酸化ケイ素膜、圧電膜８ｄとしてＬｉＴａＯ３膜の積層構造、厚みは、窒化ケイ素膜＝９００ｎｍ、酸化ケイ素膜＝６７３ｎｍ、ＬｉＴａＯ３膜＝６００ｎｍとした。なお、ＩＤＴ電極５及び反射器６，７は、Ａｌを主電極層とする。Ａｌ膜の厚みは１４５ｎｍとした。
第１の弾性波共振子におけるＩＤＴ電極の電極構造１１を図３に平面図で示す。ＩＤＴ電極５では、交叉領域Ｄが、中央領域Ｆと、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２とを有する。第１の電極指５ａ及び第２の電極指５ｂは、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２においては、拡幅部５ａ１，５ａ２，５ｂ１，５ｂ２とされている。拡幅部５ａ１，５ａ２，５ｂ１，５ｂ２の幅は、中央領域Ｆにおける幅よりも太くされている。ここで幅とは、第１，第２の電極指５ａ，５ｂにおいて、弾性波伝搬方向に沿う寸法を言うものとする。
第１の弾性波共振子では、ＩＤＴ電極の中央領域の電極指ピッチで定まる波長λは２μｍとした。また中央領域におけるデューティーは０．４５とした。第１，第２のエッジ領域におけるデューティーは０．７３とした。
第１の弾性波共振子では、中央領域Ｆのデューティーが０．４５であり、第２の弾性波共振子では、中央領域Ｆのデューティーは０．５である。第１の弾性波共振子と、第２の弾性波共振子とでは、交叉幅を小さくすることにより、容量を調整している。
図４は、第２の弾性波共振子のＩＤＴ電極の電極構造２１を説明するための平面図である。第２の弾性波共振子は、第１の弾性波共振子とＩＤＴ電極の電極構造が異なることを除いては同様に構成した。図４に示すように、ＩＤＴ電極５Ａでは、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２において、音速低下膜２２ｂ，２２ａが積層されている。音速低下膜２２ｂ，２２ａは、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２において、弾性波伝搬方向に沿って延びるように設けられている。音速低下膜２２ａ，２２ｂは、ここでは、五酸化タンタルからなる。もっとも、音速低下膜２２ａ，２２ｂは、質量を付加し、音速を低下させる限り、他の絶縁性材料からなるものであってもよい。また、音速低下膜２２ａ，２２ｂは、第１，第２の電極指５ａ，５ｂを短絡しないように設けられる場合には、金属等からなるものであってもよい。
第２の弾性波共振子では、ＩＤＴ電極の波長は２μｍとし、中央領域及び第１，第２のエッジ領域におけるデューティーは０．５０とした。
第１の弾性波共振子と第２の弾性波共振子の共振特性を図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明する。
図５（ａ）の実線は第１の弾性波共振子の共振特性を示し、破線は第２の弾性波共振子の共振特性を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の円Ａで示した部分を拡大して示す図である。
第１の弾性波共振子に比べて、第２の弾性波共振子では、第１，第２の電極指に拡幅部を設ける必要はない。したがって、中央領域におけるデューティーを大きくした場合でも、第１，第２のエッジ領域と、中央領域との音速差を大きくすることが容易である。中央領域におけるデューティーが大きくなると、第１の電極指と第２の電極指との間の容量が大きくなる。そのため弾性波共振子の小型化をすすめることができる。これに対して、第１の弾性波共振子では、中央領域のデューティーが大きくなった場合、第１，第２のエッジ領域と中央領域との音速差を大きくすることが難しい。したがって、第２の弾性波共振子の方が、第１，第２のエッジ領域と、中央領域との音速差を保ちつつ、中央領域におけるデューティーを大きく設計することができるので、弾性波共振子の小型化及び弾性波共振子を有する弾性波フィルタの小型化と横モードリップルの抑圧との両立をすすめやすい。
しかしながら、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１の弾性波共振子に比べて、第２の弾性波共振子では比帯域が大きくなる。したがって、第２の弾性波共振子のみからなる弾性波フィルタ、例えばラダー型フィルタを構成した場合、フィルタ特性の急峻性が十分でないという問題があった。急峻性を改善するには、ＩＤＴ電極に重み付けを付与することが考えられる。しかしながら、その場合には、通過特性が劣化するという問題がある。
図５（ａ）に示すように、第２の弾性波共振子の比帯域は３．９％であるのに対し、第１の弾性波共振子の比帯域は３．８％である。すなわち、第２の弾性波共振子の方が比帯域が大きい。
中央領域のデューティーを小さくすると、通常、比帯域は大きくなる。中央領域のデューティーを大きくすると、通常、比帯域は小さくなる。第１の弾性波共振子では、第２の弾性波共振子に比べて中央領域のデューティーを小さくしているにもかかわらず、比帯域が小さくなっている。すなわち、第１の弾性波共振子では、横モードリップルの抑圧については、第２の弾性波共振子よりも不利であるが、第２の弾性波共振子に比べて比帯域を小さくしやすい。したがって、第１の弾性波共振子を用いることにより比帯域を狭めて、フィルタ特性の急峻性を高めることができる。他方、第２の弾性波共振子を用いることにより、弾性波フィルタの小型化を進めた場合であっても、横モードリップルを効果的に抑圧することができる。
つまり、本発明の弾性波フィルタは、上記第１の弾性波共振子と、第２の弾性波共振子とを有するため、小型化を進めた場合であっても、横モードリップルの抑制と、フィルタ特性の急峻性の向上とを両立することができる。これを具体的な実施例に基づき説明する。
上記のように、好ましくは、第１の弾性波共振子におけるＩＤＴ電極の中央領域におけるデューティーよりも、第２の弾性波共振子におけるＩＤＴ電極の中央領域におけるデューティーの方が大きくされる。それにより小型化を効果的に進めることができる。
（実施例１及び比較例１）
図１に示した弾性波フィルタ１についての実施例１と、比較のための比較例１の弾性波フィルタを用意した。実施例１における圧電基板８の構成は前述した第１，第２の弾性波共振子と同様とした。実施例１では、Ｂａｎｄ２５Ｔｘ用の弾性波フィルタを構成した。中心周波数は、１８２２．５ＭＨｚである。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３及びＳ４並びに並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３の設計パラメータは下記の表１に示す通りとした。
図１に示した弾性波フィルタ１についての実施例１と、比較のための比較例１の弾性波フィルタを用意した。実施例１における圧電基板８の構成は前述した第１，第２の弾性波共振子と同様とした。実施例１では、Ｂａｎｄ２５Ｔｘ用の弾性波フィルタを構成した。中心周波数は、１８２２．５ＭＨｚである。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３及びＳ４並びに並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３の設計パラメータは下記の表１に示す通りとした。
実施例１の弾性波フィルタでは、直列腕共振子Ｓ３を第１の弾性波共振子とし、残りの直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３が、第２の弾性波共振子からなる。第１，第２の弾性波共振子のＩＤＴ電極の構造は、前述した第１，第２の弾性波共振子のＩＤＴ電極５と同様とした。
なお、直列腕共振子Ｓ３は、複数の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３及びＳ４のうち最も反共振周波数が低い弾性波共振子である。
比較例１として、直列腕共振子Ｓ３も第２の弾性波共振子としたことを除いては、実施例１と同様にして比較例１の弾性波フィルタを用意した。
図６の実線が実施例１の弾性波フィルタの減衰量－周波数特性を示し、破線が比較例の弾性波フィルタの減衰量－周波数特性を示す。また、図７は、図６の矢印Ｂで示す部分のうち、左側の減衰量のスケールで表されている部分を拡大して示す部分である。
図６及び図７から明らかなように、比較例１の弾性波フィルタに比べて、実施例１の弾性波フィルタによれば、通過帯域高域側におけるフィルタ特性の急峻性が高められている。より具体的には、減衰量が３ｄＢから減衰量が３５ｄＢに増大するまでの周波数範囲である３ｄＢ－３５ｄＢ急峻性が、比較例１では９．３ＭＨｚであったのに対し、実施例１では９．１ＭＨｚであった。
したがって、実施例１のラダー型フィルタでは、直列腕共振子Ｓ３が第１の弾性波共振子であるため、上記のようにフィルタ特性の急峻性を効果的に高めることが可能とされている。また、上記第１，第２の弾性波共振子を有するため、ピストンモードの形成により横モードリップルの抑圧が図られる。したがって、実施例１の弾性波フィルタでは、小型化を進めた場合であっても、横モードリップルの抑制と、フィルタ特性の急峻性とを両立し得ることがわかる。
（実施例２及び比較例１）
実施例２として、比較例１のラダー型フィルタのうち、並列腕共振子Ｐ１のみを第１の弾性波共振子としたことを除いては、比較例１と同様にして、実施例２のラダー型フィルタを用意した。なお、実施例２のラダー型フィルタの並列腕共振子Ｐ１は、上記のように、第１の弾性波共振子からなり、その第１の弾性波共振子の構成は、前述した図５（ａ）及び図５（ｂ）で示した第１の弾性波共振子と同様に構成した。
実施例２として、比較例１のラダー型フィルタのうち、並列腕共振子Ｐ１のみを第１の弾性波共振子としたことを除いては、比較例１と同様にして、実施例２のラダー型フィルタを用意した。なお、実施例２のラダー型フィルタの並列腕共振子Ｐ１は、上記のように、第１の弾性波共振子からなり、その第１の弾性波共振子の構成は、前述した図５（ａ）及び図５（ｂ）で示した第１の弾性波共振子と同様に構成した。
図８は、実施例２及び比較例１の弾性波フィルタの減衰量－周波数特性を示す図である。図９は、図８中の矢印Ｃで示す部分のうち、左側の減衰量のスケールで表されている部分を拡大して示す図である。実線が実施例２の特性を、破線が比較例１の特性を示す。
図８及び図９から明らかなように、比較例１に比べて、実施例２の弾性波フィルタでは、通過帯域低域側における急峻性が高められている。より具体的には、３ｄＢ－２０ｄＢ急峻性が、比較例１では１５．２ＭＨｚであるのに対し、実施例２では１５．０ＭＨｚである。なお、３ｄＢ－２０ｄＢ急峻性は、減衰量が３ｄＢである周波数と、減衰量が２０ｄＢである周波数との間の周波数差である。
なお、並列腕共振子Ｐ１は、表１に示したように、複数の並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３のうち、最も共振周波数が高い弾性波共振子である。
実施例２の弾性波フィルタでは、上記のように、並列腕共振子Ｐ１が第１の弾性波共振子であるため、フィルタ特性の急峻性を効果的に高めることができる。したがって、実施例２においても、小型化を進めた場合であっても、横モードリップルの抑圧を効果的に図ることができ、かつフィルタ特性の急峻性を高めることができる。
実施例１のように、中心周波数よりも高い反共振周波数を有する複数の直列腕共振子のうち、反共振周波数が最も低い直列腕共振子が、第１の弾性波共振子からなることが好ましい。反共振周波数が最も低い直列腕共振子が、通過帯域高域側の急峻性に最も大きく影響するためである。しかしながら、その他の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ４についても、少なくとも１個の弾性波共振子が第１の弾性波共振子であってもよい。それによって、通過帯域高域側の急峻性をより一層高めることができる。より好ましくは、第１の弾性波共振子により全ての直列腕共振子が構成されていれば、通過帯域高域側の急峻性はより一層高めることができる。
他方、実施例２に示したように、中心周波数よりも低い共振周波数を有する複数の前記並列腕共振子のうち、共振周波数が最も高い並列腕共振子Ｐ１が、第１の弾性波共振子からなることが好ましい。共振周波数が最も高い並列腕共振子が、通過帯域低域側の急峻性に最も大きく影響するためである。しかしながら、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３についても、少なくとも１個が第１の弾性波共振子であってもよい。その場合、通過帯域低域側の急峻性をより一層高めることができる。
なお、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有する弾性波フィルタにおいて、複数の直列腕共振子が第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子を有し、複数の並列腕共振子が第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子を有していてもよい。例えば、実施例１の直列腕の構成と、実施例２の並列腕の構成が採用されていてもよい。このように、複数の弾性波共振子における第１の弾性波共振子と第２の弾性波共振子の配置は特に限定されるものではない。
さらに、本発明の弾性波フィルタはラダー型フィルタに限らず、複数の弾性波共振子を有する帯域通過型フィルタに広く適用することができる。例えば、縦結合共振子型弾性波フィルタに直列腕共振子及び／または並列腕共振子が電気的に接続された帯域通過型フィルタにおける直列腕共振子及び並列腕共振子に、本発明を適用してもよい。
図１０は、第２の実施形態に係る弾性波フィルタを有するデュプレクサの回路図である。
デュプレクサ３１では、アンテナ端子３２に、第２の実施形態の弾性波フィルタ３３及び縦結合共振子型弾性波フィルタ３４が接続されている。弾性波フィルタ３３は送信フィルタであり、送信端子３６と共通端子３５との間に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ３４は受信フィルタである。縦結合共振子型弾性波フィルタ３４は、共通端子３５と受信端子３７との間に接続されている。このようなデュプレクサにおいて、第２の実施形態の弾性波フィルタ３３を送信フィルタとして用いた場合、送信フィルタの小型化を進めた場合であっても、横モードリップルの抑制と、フィルタ特性の急峻性を高めることができる。
また、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４のうち、アンテナ端子３２から最も遠い弾性波共振子が第１の弾性波共振子からなることが好ましい。アンテナ端子３２から最も遠い弾性波共振子とは、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４のうち、直列腕共振子Ｓ１である。また、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４のうち、並列腕共振子Ｐ１である。直列腕共振子Ｓ１及び並列腕共振子Ｐ１の少なくとも一方が第１の弾性波共振子からなることが好ましい。第１の弾性波共振子は、第２の弾性波共振子と異なり音速低下膜を付加していないため、第２の弾性波共振子に比べて、音速低下膜の応力による圧電膜の分極反転が生じ難く耐電力性も高い。したがって、大きな電力が印加されやすく、電圧による負荷のかかりやすい送信端子に最も近い直列腕共振子Ｓ１または並列腕共振子Ｐ１を第１の弾性波共振子とすることで、弾性波フィルタ３３の圧電膜の分極反転を生じにくくすることができ、また、耐電力性も高めることができる。
また、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４のうち、アンテナ端子３２から最も近い弾性波共振子が第１の弾性波共振子からなることが好ましい。アンテナ端子３２から最も近い弾性波共振子とは、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４のうち、直列腕共振子Ｓ４である。直列腕共振子Ｓ４が第１の弾性波共振子からなることが好ましい。第２の弾性波共振子のデューティを大きくすることで小型化を図った場合、デュプレクサ３１の線形性が悪化するという問題がある。しかし、最も線形性が悪化しやすい、アンテナ端子に最も近い弾性波共振子を第１の弾性波共振子とし、デューティを第２の弾性波共振子よりも小さくすることで、デュプレクサ３１の線形性悪化を抑制することができる。
なお、弾性波フィルタ３３を受信フィルタとして用いてもよい。その場合、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４のうち、アンテナ端子３２から最も遠い弾性波共振子が第１の弾性波共振子であることが好ましい。すなわち、直列腕共振子Ｓ１及び並列腕共振子Ｐ１のうち、少なくとも一方が第１の弾性波共振子からなることが好ましい。第１の弾性波共振子は、第２の弾性波共振子と異なり音速低下膜を付加していないため、第２の弾性波共振子に比べて、音速低下膜の応力による圧電膜の分極反転が生じ難い。したがって、電圧による負荷のかかりやすい、受信端子に最も近い直列腕共振子Ｓ１または並列腕共振子Ｐ１を第１の弾性波共振子とすることで、弾性波フィルタ３３の圧電膜の分極反転を生じにくくすることができる。
図１１は、第３の実施形態に係る弾性波フィルタを有するデュプレクサの回路図である。
デュプレクサ４１では、アンテナ端子３２と弾性波フィルタ３３との間に移相回路４２が接続されている。その他の回路構成自体は、デュプレクサ４１はデュプレクサ３１と同様である。このような移相回路４２を有するデュプレクサ４１において、弾性波フィルタ３３として本発明の実施形態の弾性波フィルタを用いてもよい。
図１２（ａ）～図１２（ｄ）は、第２の弾性波共振子の電極構造の変形例を説明するための部分正面断面図である。図１２（ａ）は、図４に示した弾性波共振子の第２のエッジ領域Ｅ２を通り、弾性波伝搬方向に沿う断面を示す。前述したように、音速低下膜２２ａが、第２のエッジ領域において弾性波伝搬方向に延びるように設けられている。
図１２（ｂ）に示すように、音速低下膜２３ａが、第１，第２のエッジ領域において、第１，第２の電極指５ａ，５ｂと、圧電膜８ｄとの間に配置されていてもよい。また、図１２（ｃ）に示すように、音速低下膜２４ａが第１の電極指５ａ及び第２の電極指５ｂ上に積層されていてもよい。この場合、音速低下膜２４ａとして、金属材料等を用いてもよい。
さらに、図１２（ｄ）に示すように、音速低下膜２５ａを、第１，第２の電極指５ａ，５ｂと圧電膜８ｄとの間に積層してもよい。この場合、音速低下膜２５ａとして、金属材料等を用いてもよい。
なお、酸化ケイ素は、図１２（ａ）及び図１２（ｃ）に示すように、第１，第２の電極指５ａ，５ｂ上に設けられる場合には、音速低下膜として機能する。他方、図１２（ｂ）及び図１２（ｄ）に示すように、第１，第２の電極指５ａ，５ｂの下に設けられる場合には、酸化ケイ素が、音速向上膜として作用する。
上記の通り、第２の弾性波共振子における音速低下膜については、様々な形態で第１，第２のエッジ領域に配置することができ、特に限定されるものではない。
また、図１３は第４の実施形態に係る弾性波フィルタに用いられる第２の弾性波共振子の電極構造５１を示す平面図である。ここでは、交差領域Ｄのうち中央領域Ｆにおいて、第１，第２の電極指５ａ，５ｂを覆うように、音速向上膜５２が積層されている。音速向上膜５２を、中央領域Ｆに設けることにより、中央領域Ｆにおける音速を高めることができる。このように、中央領域Ｆに音速向上膜を設けてもよい。この場合、音速向上膜５２は、第１，第２の電極指５ａ，５ｂと圧電膜８ｄとの間に積層されていてもよい。
上記音速向上膜５２として機能し得る材料は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯＸ等が挙げられる。
また、上記音速向上膜５２と、音速低下膜とを併用してもよい。すなわち、第１，第２のエッジ領域において、音速低下膜を配置し、中央領域に音速向上膜５２を配置してもよい。
なお、上記第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子は、同一圧電基板上に構成されていてもよい。また、第１の弾性波共振子の圧電基板と、第２の弾性波共振子の圧電基板とが、別の圧電基板に構成されていてもよい。
１…弾性波フィルタ
２…入力端子
３…出力端子
４…弾性波共振子
５…ＩＤＴ電極
５Ａ…ＩＤＴ電極
５ａ…第１の電極指
５ｂ…第２の電極指
５ａ１，５ａ２，５ｂ１，５ｂ２…拡幅部
６，７…反射器
８…圧電基板
８ａ…支持基板
８ｂ…高音速材料層
８ｃ…低音速膜
８ｄ…圧電膜
１１…電極構造
２１…電極構造
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２４ａ，２５ａ…音速低下膜
３１…デュプレクサ
３２…アンテナ端子
３３…弾性波フィルタ
３４…縦結合共振子型弾性波フィルタ
３５…共通端子
３６…送信端子
３７…受信端子
４１…デュプレクサ
４２…移相回路
５１…電極構造
５２…音速向上膜
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３，Ｓ４…直列腕共振子
２…入力端子
３…出力端子
４…弾性波共振子
５…ＩＤＴ電極
５Ａ…ＩＤＴ電極
５ａ…第１の電極指
５ｂ…第２の電極指
５ａ１，５ａ２，５ｂ１，５ｂ２…拡幅部
６，７…反射器
８…圧電基板
８ａ…支持基板
８ｂ…高音速材料層
８ｃ…低音速膜
８ｄ…圧電膜
１１…電極構造
２１…電極構造
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２４ａ，２５ａ…音速低下膜
３１…デュプレクサ
３２…アンテナ端子
３３…弾性波フィルタ
３４…縦結合共振子型弾性波フィルタ
３５…共通端子
３６…送信端子
３７…受信端子
４１…デュプレクサ
４２…移相回路
５１…電極構造
５２…音速向上膜
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２－１，Ｓ２－２，Ｓ３，Ｓ４…直列腕共振子
Claims (18)
- 圧電基板と、前記圧電基板上に構成されており、間挿しあう第１，第２の電極指を有するＩＤＴ電極と、を有する複数の弾性波共振子を備え、
弾性波伝搬方向において、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが重なり合う領域を交叉領域としたときに、交叉領域が、前記第１，第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、中央領域の前記第１，第２の電極指が延びる方向両外側に配置された第１，第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低くされており、
前記複数の弾性波共振子が、
前記第１，第２のエッジ領域における第１の電極指の幅および第２の電極指の幅の少なくとも一方が、前記中央領域における前記第１の電極指の幅及び前記第２の電極指の幅の少なくとも一方よりも大きくされている第１の弾性波共振子と、
前記第１，第２のエッジ領域に音速低下膜が積層されている構成及び前記中央領域に音速を高める音速向上膜が積層されている構成の少なくとも一方を含む第２の弾性波共振子とを有する、弾性波フィルタ。 - 圧電基板と、前記圧電基板上に構成されており、間挿しあう第１，第２の電極指を有するＩＤＴ電極と、を有する複数の弾性波共振子を備え、
弾性波伝搬方向において、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが重なり合う領域を交叉領域としたときに、交叉領域が、前記第１，第２の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、中央領域の前記第１，第２の電極指が延びる方向両外側に配置された第１，第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低くされており、
前記複数の弾性波共振子が、
前記第１，第２のエッジ領域における第１の電極指の幅および第２の電極指の幅の少なくとも一方が、前記中央領域における前記第１の電極指の幅及び前記第２の電極指の幅の少なくとも一方よりも大きくされている第１の弾性波共振子と、
前記第１，第２のエッジ領域に五酸化タンタル、酸化ハフニウム、五酸化ニオブ、酸化タングステン、及び酸化ケイ素からなる絶縁膜、又は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｒｕ又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金が積層されている構成及び前記中央領域に、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素及び酸化ケイ素からなる群から選択された材料からなる膜が積層されている構成の少なくとも一方を含む第２の弾性波共振子とを有する、弾性波フィルタ。 - 前記第１の弾性波共振子における前記ＩＤＴ電極の前記中央領域におけるデューティーよりも、前記第２の弾性波共振子における前記ＩＤＴ電極の前記中央領域におけるデューティーの方が大きい、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
- 前記複数の弾性波共振子は、直列腕共振子と並列腕共振子とを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
- 前記直列腕共振子が複数個配置されており、前記並列腕共振子が複数個配置されている、請求項４に記載の弾性波フィルタ。
- ラダー型フィルタである、請求項５に記載の弾性波フィルタ。
- 前記ラダー型フィルタの通過帯域の中心周波数よりも高い反共振周波数を有する複数の前記直列腕共振子のうち、最も反共振周波数が低い前記直列腕共振子が、前記第１の弾性波共振子である、請求項６に記載の弾性波フィルタ。
- 前記ラダー型フィルタの通過帯域の中心周波数よりも低い共振周波数を有する複数の前記並列腕共振子のうち、最も共振周波数が高い前記並列腕共振子が、前記第１の弾性波共振子である、請求項６に記載の弾性波フィルタ。
- さらに共通端子を備え、
複数の前記直列腕共振子のうち、最も前記共通端子に近い前記直列腕共振子が、前記第１の弾性波共振子である、請求項５または６に記載の弾性波フィルタ。 - アンテナ端子と、送信端子とを有する送信フィルタであり、
前記複数の弾性波共振子のうち、最も前記アンテナ端子から遠い前記弾性波共振子が前記第１の弾性波共振子である、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。 - アンテナ端子と、受信端子とを有する受信フィルタであり、
前記複数の弾性波共振子のうち、最も前記アンテナ端子から遠い前記弾性波共振子が前記第１の弾性波共振子である、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。 - 前記複数の弾性波共振子が、前記第１の弾性波共振子及び前記第２の弾性波共振子とは異なる構造を有する弾性波共振子をさらに含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
- 前記直列腕共振子または前記並列腕共振子に電気的に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタをさらに備える、請求項４または５に記載の弾性波フィルタ。
- 前記第１の弾性波共振子と前記第２の弾性波共振子とが同一圧電基板に構成されている、請求項１～１３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
- 前記圧電基板が、高音速材料層と、前記高音速材料層上に直接または間接に積層された圧電膜とを有し、前記高音速材料層が、伝搬するバルク波の音速が、前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも高い高音速材料からなる、請求項１～１４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
- 前記高音速材料層と、前記圧電膜との間に積層されている低音速膜をさらに備え、
前記低音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電膜を伝搬するバルク波の音速よりも低い、請求項１５に記載の弾性波フィルタ。 - 前記高音速材料層の前記圧電膜とは反対側に積層されている支持基板をさらに備える、請求項１５または１６に記載の弾性波フィルタ。
- 前記高音速材料層が高音速材料からなる支持基板である、請求項１５または１６に記載の弾性波フィルタ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019176704 | 2019-09-27 | ||
| JP2019176704 | 2019-09-27 | ||
| PCT/JP2020/035303 WO2021060150A1 (ja) | 2019-09-27 | 2020-09-17 | 弾性波フィルタ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021060150A1 JPWO2021060150A1 (ja) | 2021-04-01 |
| JPWO2021060150A5 JPWO2021060150A5 (ja) | 2022-04-15 |
| JP7334786B2 true JP7334786B2 (ja) | 2023-08-29 |
Family
ID=75165763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021548863A Active JP7334786B2 (ja) | 2019-09-27 | 2020-09-17 | 弾性波フィルタ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220216853A1 (ja) |
| JP (1) | JP7334786B2 (ja) |
| KR (1) | KR20220044321A (ja) |
| CN (1) | CN114402530A (ja) |
| WO (1) | WO2021060150A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117597866A (zh) * | 2021-09-24 | 2024-02-23 | 株式会社村田制作所 | 滤波器装置 |
| WO2023048256A1 (ja) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010251889A (ja) | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Panasonic Corp | 弾性波共振器及びこれを用いたラダー型フィルタ |
| JP2013518455A (ja) | 2010-01-25 | 2013-05-20 | エプコス アーゲー | 横方向放射損失を低減させ，横方向モードの抑制により性能を高めた電気音響変換器 |
| WO2016208446A1 (ja) | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 株式会社村田製作所 | フィルタ装置 |
| WO2018051597A1 (ja) | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217680A (ja) | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Toyo Commun Equip Co Ltd | ラダー型弾性表面波フィルタ |
-
2020
- 2020-09-17 WO PCT/JP2020/035303 patent/WO2021060150A1/ja active Application Filing
- 2020-09-17 JP JP2021548863A patent/JP7334786B2/ja active Active
- 2020-09-17 KR KR1020227007368A patent/KR20220044321A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-09-17 CN CN202080064475.0A patent/CN114402530A/zh active Pending
-
2022
- 2022-03-23 US US17/701,969 patent/US20220216853A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010251889A (ja) | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Panasonic Corp | 弾性波共振器及びこれを用いたラダー型フィルタ |
| JP2013518455A (ja) | 2010-01-25 | 2013-05-20 | エプコス アーゲー | 横方向放射損失を低減させ，横方向モードの抑制により性能を高めた電気音響変換器 |
| WO2016208446A1 (ja) | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 株式会社村田製作所 | フィルタ装置 |
| WO2018051597A1 (ja) | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220044321A (ko) | 2022-04-07 |
| JPWO2021060150A1 (ja) | 2021-04-01 |
| WO2021060150A1 (ja) | 2021-04-01 |
| CN114402530A (zh) | 2022-04-26 |
| US20220216853A1 (en) | 2022-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6479086B2 (ja) | ラダー型弾性波フィルタと、これを用いたアンテナ共用器 | |
| JP7377920B2 (ja) | 弾性表面波素子 | |
| US11496116B2 (en) | Acoustic wave filter device, multiplexer and composite filter device | |
| WO2018168836A1 (ja) | 弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサ | |
| US8373329B2 (en) | Surface acoustic wave device | |
| US7915786B2 (en) | Elastic boundary wave device | |
| JP2014187568A (ja) | 弾性波装置 | |
| US8710940B2 (en) | Elastic wave device having a capacitive electrode on the piezoelectric substrate | |
| JP7231015B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| JP7147865B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2015198709A1 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| WO2020045442A1 (ja) | 弾性波装置及びラダー型フィルタ | |
| JP7334786B2 (ja) | 弾性波フィルタ | |
| CN114270707A (zh) | 弹性波装置 | |
| CN113872562A (zh) | 表面声波元件 | |
| JP5083469B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| WO2021079830A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2020261763A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| JP5273247B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| WO2010125934A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2022202917A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| JPWO2005036744A1 (ja) | 弾性境界波装置 | |
| US8222973B2 (en) | Elastic wave resonator, ladder filter and duplexer | |
| JPWO2005036743A1 (ja) | 弾性境界波装置 | |
| JP2022171054A (ja) | 弾性波共振器、フィルタ、およびマルチプレクサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220128 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230322 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230718 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230731 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7334786 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |