JPWO2006123518A1 - 弾性境界波装置 - Google Patents

Abstract

くし形容量電極による所望でない応答を抑制することが可能とされている、弾性境界波装置を提供する。第１の媒質と、第１の媒質に積層された第２の媒質と、第１，第２の媒質間の境界に配置された複数の電極とを備え、複数の電極により、フィルタ及び／または共振子と、該フィルタ及び／または共振子に電気的に接続されている静電容量とが構成されており、フィルタ及び／または共振子がいずれもＩＤＴ電極を用いて構成されており、静電容量がくし形容量電極により形成されており、ＩＤＴの電極指の周期をλｍとし、該ＩＤＴにおける弾性境界波の音速をＶｍ、くし形容量電極の電極指の周期をλｃ、くし形容量電極の電極指法線方向における第１，第２の媒質のそれぞれの遅い横波の音速のうち、音速が遅い横波の音速をＶｃとした場合、Ｖｍ／λｍ＜Ｖｃ／λｃとされていることを特徴とする、弾性境界波装置。

Description

本発明は、複数の媒質間に電極が配置された弾性境界波装置に関し、より詳細には、フィルタと、フィルタに接続された共振子及び静電容量を備える回路が構成されている弾性境界波装置に関する。

弾性境界波装置では、異なる媒質間の界面にＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）が配置され、弾性境界波が上記界面を伝搬する。従って、弾性表面波装置に比べて、弾性境界波装置では、複雑なパッケージを必要とせず、構造の簡略化及び低背化を進めることができる。この種の弾性境界波装置の一例は、下記の特許文献１に開示されている。

ところで、弾性境界波装置においても、弾性表面波装置と同様に、様々な電極を形成することにより、様々な共振子、フィルタあるいは共振子やフィルタを含む複合回路を構成することができる。

弾性表面波装置では、フィルタに静電容量を接続するに際し、ＩＤＴと同様の電極構造を有するくし形容量電極が多用されている。弾性境界波装置においても、弾性境界波フィルタにおける減衰量を改善するために、この種のくし形容量電極を上記界面に配置し、フィルタに接続することにより減衰量を改善し得ると考えられる。
特開昭５８−３０２１７号公報

くし形容量電極は、ＩＤＴと同様に、互いに間挿し合う複数本の電極指を有する。従って、単に静電容量を得たいためのくし形容量電極において、一方の電位に接続されるべき電極指と他方の電位に接続されるべき電極指との間に電位が加わると、弾性境界波共振子として機能することがあった。すなわち、くし形容量電極において所望でない弾性境界波が励振され、不要共振として周波数特性上に現れるおそれがあった。

くし形容量電極が上記のようにＩＤＴとして機能し、所望でない共振が生じると、弾性境界波を利用したフィルタ装置ではフィルタ特性が損なわれる。特に、くし形容量電極の周波数特性では、くし形容量電極における主たる共振よりも高い周波数帯においても、多数の応答が現れている。従って、くし形容量電極の励振による主たる共振、並びに高周波側の多数の応答が、弾性境界波フィルタ装置における所望でないスプリアス応答として現れ、フィルタ特性を大きく損ねがちであった。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、フィルタにくし形容量電極による静電容量が接続されている弾性境界波装置であって、くし形容量電極の励振による所望でない応答によるフィルタ特性の劣化が生じ難い、弾性境界波装置を提供することにある。

本発明の広い局面においては、媒質と、前記第１の媒質に積層された第２の媒質と、前記第１，第２の媒質間の境界に配置された複数の電極とを備え、前記複数の電極により、フィルタ及び／または共振子と、該フィルタ及び／または共振子に電気的に接続されている静電容量とが構成されており、前記フィルタ及び／または共振子がいずれもＩＤＴ電極を用いて構成されており、前記静電容量がくし形容量電極により形成されており、前記ＩＤＴの電極指の周期をλｍとし、該ＩＤＴにおける弾性境界波の音速をＶｍ、前記くし形容量電極の電極指の周期をλｃ、くし形容量電極の電極指法線方向における第１，第２の媒質のそれぞれの遅い横波の音速のうち、音速が遅い横波の音速をＶｃとした場合、Ｖｍ／λｍ＜Ｖｃ／λｃとされていることを特徴とする、弾性境界波装置が提供される。

本発明のある特定の局面では、前記ＩＤＴの電極子の周期λｍとくし形容量電極の電極指の周期λｃの関係が、λｃ>０．５×λｍとされている。

本発明の他の特定の局面では、前記複数の電極により、前記フィルタと前記共振子が構成されており、フィルタの端子と共振子とが直列に接続されており、前記フィルタと前記共振子とを接続する電極にくし形容量電極が並列に接続されている。

本発明のさらに他の特定の局面では、前記フィルタ及び共振子として、第１，第２の端子を有する第１のフィルタと第１の共振子との組と、第１，第２の端子を有する第２のフィルタと第２の共振子との組とが並列に１対配置されており、前記第１のフィルタの第１の端子と前記第２のフィルタの第１の端子とが接続されて入力端子とされており、前記第１のフィルタの第２の端子から出力される電気信号と、前記第２のフィルタの第２の端子から出力される電気信号との極性が反転しており、前記第１のフィルタの第２の端子を前記第１の共振子に直列に接続している第１の接続電極と、前記第２のフィルタの第２の端子を前記第２の共振子に直列に接続している第２の接続電極とをさらに備え、前記第１の接続電極と、前記第２の接続電極とがくし形容量電極で並列に接続されている。

本発明の別の特定の局面では、前記くし形容量電極として、第１，第２のフィルタにそれぞれ接続された第１，第２のくし形容量電極を有し、第１，第２のくし形容量電極の一端同士が共通接続されており、かつ接地されている。

本発明のさらに他の特定の局面では、前記くし形容量電極の主応答となる弾性境界波伝搬モードの音速が、前記第１の共振子及び第２の共振子を構成しているＩＤＴにおける弾性境界波の伝搬モードの音速よりも速くされている。

本発明のさらに別の特定の局面では、前記くし形容量電極の電極指の長さ方向と、前記第１の共振子及び第２の共振子を構成しているＩＤＴの電極指の長さ方向とが異ならされている。
（発明の効果）

本発明に係る弾性境界波装置では、第１の媒質と第２の媒質とが積層されており、第１，第２の媒質間の境界に複数の電極が配置されている。そして、この複数の電極により、フィルタ及び／または共振子と、静電容量とが少なくとも構成されており、フィルタ及び／または共振子がそれぞれＩＤＴを用いて構成されており、静電容量がくし形容量電極により形成されており、上記のように、Ｖｍ／λｍ＜Ｖｃ／λｃとされているため、くし形容量電極で励振される弾性境界波の周波数位置がフィルタ及び／または共振子の通過帯域や共振点から離される。

しかも、単にくし形電極により励振された弾性境界波の位置を高周波側にシフトさせた場合には、くし形容量電極の電極指ピッチが小さくなり過ぎ、現実に製造することができなくなる。これに対して、本発明では、上記のようにＶｍ／λｍ＜Ｖｃ／λｃとされているため、くし形容量電極で励振される弾性境界波がカットオフされる周波数に比べて、弾性境界波装置の目的とする帯域が低くされるため、くし形容量電極との電極指ピッチを製造可能な大きさとしつつ、フィルタ特性や共振特性の改善を図ることが可能とされる。

前記複数の電極により、フィルタと共振子が構成されており、フィルタの端子と共振子とが直列に接続されており、前記フィルタと前記共振子とを接続する電極にくし形容量電極が並列に接続されている場合には、この様な回路構成にすることで、弾性境界波の大きな電気機械結合係数を利用してフィルタと共振子の接続部のインピーダンスをフィルタの通過帯域近傍で誘導性とし、これに並列に容量を接続することで通過帯域においては接続部の整合をとることができる。また通過帯域外においては整合点からずれることにより減衰量を良化することができる。

本発明において、フィルタ及び共振子として、上記第１のフィルタと第１の共振子との組と、第２のフィルタと第２の共振子組とが並列に一対配置されており、第１，第２のフィルタの第１の端子が共通接続されて入力端子とされており、第１のフィルタと第２の端子から出力される電気信号と、第２のフィルタの第２の端子から出力される電気信号と、第２のフィルタの第２の端子から出力される電気信号が極性が反転している場合には、本発明に従って平衡−不平衡変換機能を有する弾性境界波装置を提供することができる。

また、前記くし形容量電極として、第１，第２のフィルタにそれぞれ接続された第１，第２のくし形容量電極を有し、第１，第２のくし形容量電極の一端同士が共通接続されており、かつ接地されている場合には、平衡度を効果的に高めることが可能となる。

くし形容量電極の主応答となる弾性境界波伝搬モードの音速が、第１，第２の共振子を構成しているＩＤＴにおける弾性境界波の伝搬モードの音速よりも速い場合には、くし形容量電極において励振された弾性境界波の応答が、上記フィルタ及びフィルタに接続されている第２の共振子において伝搬される弾性境界波よりも高域側に位置することとなる。従って、くし形容量電極の主応答となる弾性境界波伝搬モードによる応答を、フィルタの帯域外に確実に配置することができ、フィルタ特性の改善を図ることができる。

くし形容量電極の電極指の長さ方向と、第１，第２の共振子を構成しているＩＤＴの電極指の長さ方向とが異なっている場合には、くし形容量電極において弾性境界波が励振されたとしても、励振された弾性境界波の第１，第２の共振子を構成しているＩＤＴの電極指による受信が妨げられ、それによってフィルタ特性の改善をより一層図ることができる。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弾性境界波装置の模式的平面断面図及び部分切欠正面断面図、（ｃ）は上記実施形態の変形例に係る弾性境界波装置の模式的平面断面図である。 図２は、図１に示した弾性境界波装置のくし形容量電極を拡大して示す模式的平面図である。 図３は、ＬｉＮｂＯ₃のオイラー角のψと弾性境界波の音速との関係を示す図である。 図４は、ＬｉＮｂＯ₃のオイラー角のψと弾性境界波の電気機械結合係数Ｋ²との関係を示す図である。 図５は、ＩＤＴの電極指法線方向の、ＬｉＮｂＯ₃のＡ１軸に対する角度ψを説明するための模式的平面図である。 図６（ａ）及び（ｂ）は、図１に示した弾性境界波装置の第２の共振子としてψ＝０°としたときの弾性境界波共振子のインピーダンス特性及び位相特性を示す図である。 図７（ａ）及び（ｂ）は、図１に示した弾性境界波装置に用いられいるくし形容量電極のψ＝９０°場合のインピーダンス特性及び位相特性を示す図である。 図８（ａ），（ｂ）は、図１に示した弾性境界波装置の主たるモード近傍のインピーダンス特性及び位相特性を示す図である。 図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態の弾性境界波装置のフィルタ特性を示す各図である。

符号の説明

１…弾性境界波装置
２…第１の媒質
３…第２の媒質
４，５…縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部
５ａ〜５ｃ…ＩＤＴ
６，７…弾性境界波共振子（第２の共振子）
６ａ，７ａ…ＩＤＴ
６ｂ，６ｃ…反射器
７ｂ，７ｃ…反射器
８、９Ａ，９Ｂ…くし形容量電極
８ａ，８ｂ…電極指
１１，１２…接続電極
２１…ＩＤＴ
２１ａ…電極指

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。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弾性境界波装置の平面断面図及び模式的部分切欠正面断面図である。

弾性境界波装置１は、第１の媒質２と、第３の媒質３とを積層してなる積層体を有する。本実施形態では、第１の媒質２は、ＬｉＮｂＯ₃からなり、第２の媒質３は、ＳｉＯ₂からなる。

第１，第２の媒質２，３間の界面には、複数の電極が形成されている。この複数の電極は、図１（ａ）に示す縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５、１ポート型弾性境界波共振子６，７、及びくし形容量電極８を含む。

図１（ｂ）では、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４が形成されている部分が示されている。

上記複数の電極は、本実施形態では、Ａｕを主たる電極層として有する。もっとも、Ａｕからなる電極層の上下に、媒質２，３との密着性を高めるために、薄いＮｉＣｒ層が積層されている。このＮｉＣｒ層は密着層として機能する。

図１（ａ）に示すように、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５は、それぞれ、弾性境界波伝搬方向に配置された３個のＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃを有する。縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５の中央のＩＤＴ４ｂ，５ｂの一端が入力端に接続される。そして、両側のＩＤＴ４ａ，４ｃ，５ａ，５ｃが、それぞれ、第２の共振子としての１ポート型弾性境界波共振子６，７に接続されている。

弾性境界波共振子６，７は、ＩＤＴ６ａ，７ａと、ＩＤＴ６ａ，７ａの両側に配置される反射器６ｂ，６ｃ，７ｂ，７ｃとを有する。縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５は、上記弾性境界波共振子６，７を介して出力端子に接続されている。

すなわち、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５は、それぞれ、ＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃからなる第１の共振子により構成されている。

そして、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５に直列に、上記弾性境界波共振子６，７が接続されている。

本実施形態では、上記縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４及び弾性境界波共振子６が第１のフィルタ及び第１の共振子の組を構成しており、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部５及び１ポート型弾性境界波共振子７が、第２のフィルタと第２の共振子との組を構成しており、これらは並列に配置されている。

また、第１の弾性境界波フィルタ部４及び第２の弾性境界波フィルタ部５の一方の端子が共通接続され、入力端子ＩＮとされている。

他方、弾性境界波フィルタ部４，５は、それぞれ、弾性境界波共振子６，７に、接続電極１１，１２により電気的に接続されている。

なお、図１（ａ）及び後述の図１の（ｃ）におけるＧを丸で囲んだ符号は、当該電極がグラウンド電位に接続されていることを意味する。

なお、くし形容量電極８は、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５の出力端とグラウンド電位との間に接続されるように、すなわち縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５と並列に接続されている。

くし形容量電極８を図２に拡大して模式的平面図で示す。くし形容量電極８は、互いに間挿し合う複数本の電極指８ａ，８ｂを有し、ＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ，７ａと同様の構造を有する。

くし形容量電極８は、静電容量を縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５に並列に接続するために設けられている。くし形容量電極８は、ＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ，７ａと同じ材料で同時に形成することができ、それによって静電容量を接続するためのコストを低減することができる。

もっとも、くし形容量電極８は、ＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃなどと異なる材料で構成されていてもよい。

本実施形態の弾性境界波装置１では、第１の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４から出力される電気信号の極性と、第２の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部５から出力される電気信号の極性とが反転されており、両者の各一端が共通接続されて入力端子ＩＮとされているので、平衡−不平衡変換機能を有するフィルタ装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、上記くし形容量電極８の電極指の長さ方向は、ＩＤＴ４ａ〜４ｃ、５ａ〜５ｃの電極指の長さ方向と異なっており、かつ第２の共振子としての弾性境界波共振子６，７のＩＤＴ６ａ，７ａの電極指の長さ方向とも異なっている。くし形容量電極８の電極指長さ方向が、ＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ，７ａの電極指長さ方向と異なっている場合、くし形容量電極により弾性境界波が励振されたとしても、このような弾性境界波のＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ，７ａによる受信効率が低くなる。従って、くし形容量電極８で励振された弾性境界波の影響を低めることができ、好ましい。

本実施形態の弾性境界波装置１の特徴は、上記ＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ，７ａの周期をλｍとし、各ＩＤＴにおける弾性境界波の音速をＶｍ、くし形容量電極８の周期をλｃ、くし形容量電極８における電極指法線方向における第１，第２の媒質２，３を伝搬する遅い横波のうち低音速の横波の音速をＶｃとしたときに、Ｖｍ／λｍ＜Ｖｃ／λｃとされていることにあり、それによってくし形容量電極８を設けたことによるスプリアスの影響を受け難い、良好なフィルタ特性を実現することができる。

上記くし形容量電極８は、第１，第２の媒質２，３間に設けられているため、前述したように、ＩＤＴ４ａ〜４ｃなどと同時に同じ材料で形成することができる。しかも、ＬｉＮｂＯ₃の比誘電率は４４であり、比較的大きいため、小さなくし形容量電極８により十分な大きさの静電容量を得ることができる。

しかしながら、前述したように、圧電体であるＬｉＮｂＯ₃に接するようにくし形容量電極８が設けられている場合、くし形容量電極８の異なる電位に接続される電極指間に電位が印加されることになるため、くし形容量電極８がＩＤＴ４ａ〜４ｃなどと同様にＩＤＴとして機能し、弾性境界波を励振する。くし形容量電極８で励振された弾性境界波は、本来のフィルタとして用いる周波数特性にスプリアス応答として現れることとなる。

図７（ａ）及び（ｂ）は、ψ＝９０°であるくし形容量電極８のインピーダンス特性及び位相特性をそれぞれ示す。

なお、本明細書において、ψ＝９０°であるくし形容量電極とは、ＬｉＮｂＯ₃基板を用いた弾性境界波装置におけるオイラー角表記に基づくものである。オイラー角表記においては、ＬｉＮｂＯ₃の結晶方位軸をＸ、Ｙ、Ｚと定義したとき、Ｚ軸を中心としてＸ軸をＹ軸側へφだけ回転させた軸をＡ１、Ａ１軸を中心軸としてＺ軸を反時計回りにθだけ回転させた軸をＡ２とし、このＡ２軸を法線としてＡ１軸を含む平面でカットされた基板において、Ａ２軸を中心としてＡ１軸を反時計回りにψだけ回転させた方向を波の伝搬方向として規定している。従ってψ＝９０°であるくし形容量電極とは、電極指法線方向のＡ１軸に対する角度が９０°であるものをいうものとする。同様に、以下においても、ψ＝０°である弾性境界波共振子とは、弾性境界波共振子のＩＤＴの電極指法線方向のＡ１軸に対する角度が０°である弾性境界波共振子をいうものとする。

図７（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、くし形容量電極８のＩＤＴの周期は、本実施形態では３．４μｍとされている。くし形容量電極８は、位相が−９０°付近となる周波数帯では容量素子として機能する。

なお、図８（ａ）及び（ｂ）は、ψ＝０°である弾性境界波共振子のインピーダンス特性及び位相特性をそれぞれ示す図である。図８（ａ），（ｂ）から明らかなように、位相が−９０°となる近傍の条件とは、以下の（１）〜（３）の条件を満たす部分である。

（１）周波数Ｆ×くし形容量電極８の周期λｃが少なくとも一方の媒質２，３を伝搬する遅い横波の音速以下である周波数帯
（２）ＳＨ型弾性境界波の基本モードの応答以外の周波数帯
（３）Ｐ＋ＳＶ型弾性境界波の基本モードの応答以外の周波数帯
図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）に示されているように、少なくとも一方の媒質２，３を伝搬する遅い横波の音速のうち遅い方の音速をＶｃとしたとき、Ｖｃ／λｃと、ＳＨ型弾性境界波の基本モード応答周波数及びＰ＋ＳＶ型弾性境界波の基本モードの応答の周波数は比較的近接されることが多い。従って、例えば、くし型容量電極８及び弾性境界波フィルタ部４，５のψが同じである場合、すなわち例えばＩＤＴ４ａ〜４ｃ、５ａ〜５ｃの電極指長さ方向とくし形容量電極８の電極指長さ方向とが等しい場合には、弾性境界波フィルタに接続されるくし形容量電極８の電極指周期λｃは、フィルタのＩＤＴの周期λｍよりも短く設定されることとなり、高周波帯においては、電極指幅が細くなり好ましくない。

他方、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５のＩＤＴ４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃとは異なるψのくし形容量電極８を用いることにより、高音速化した場合には、くし形容量電極８の周期λｃを音速比分だけ長く設定することができる。

また、くし形容量電極８において縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５と同じモードの弾性境界波が励振されず、高音速の別のモードが強く励振されるψのくし形容量電極８の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部４，５における主たるモードの音速と、上記くし形容量電極８で励振される別モードとの音速比分だけくし形容量電極８の周期λｃを長く設定することができる。

図３及び図４は、ＩＤＴの伝搬角ψと、弾性境界波の音速及び電気機械結合係数Ｋ²との関係を示す図である。なお、伝搬角ψとは、図５に示すように、ＩＤＴ２１を例にとると、ＩＤＴ２１の複数本の電極指２１ａに対する法線のＬｉＮｂＯ₃のＡ１軸となす角度をいうものとする。

なお、図３及び図４においては、弾性境界波装置１における複数の電極がＡｕからなり、その厚みは０．０５λとし、媒質１は１５°ＹカットＸ伝搬（オイラー角で（０°，１０５°，ψ））のＬｉＮｂＯ₃であり、その厚みは無限大とし、ＳｉＯ₂の厚みは無限大として計算により求めた結果である。

図３及び図４から明らかなように、ψ＝０°においてＳＨ型弾性境界波の電気機械結合係数Ｋ²は大きく、音速は２９６０ｍ／秒であった。また、Ｐ＋ＳＶ型弾性境界波の電気機械結合係数Ｋ²はほぼ０となることがわかる。

他方、ψ＝９０°において、ＳＨ型弾性境界波の電気機械結合係数Ｋ²はほぼ０となり、Ｐ＋ＳＶ型弾性境界波の電気機械結合係数Ｋ²は５％程度と若干小さく、音速は３１８０ｍ／秒であった。

ＳＨ型境界波の電気機械結合係数Ｋ²は十分に小さくなるのに対しＰ＋ＳＶ型境界波の電気機械結合係数Ｋ²はやや大きいため、Ｐ＋ＳＶ型境界波によるスプリアスが発生する。しかし、ψ＝０°のくし形容量電極のＳＨ型境界波の音速に比べ、Ｐ＋ＳＶ型境界波の音速が７．４％速いため、スプリアス応答周波数は７．４％高くなる。従って、くし形容量電極８の電極指周期λｃをわずかに小さくするだけで、ψ＝０°のＳＨ型境界波による主応答に対して、スプリアスとなるＰ＋ＳＶ型境界波の応答を高周波側へシフトさせて、外すことができる。

くし形容量電極８の電極指周期λｃをわずかに小さくする程度としては、λｃ>０．５×λｍの範囲が好ましい。λｃがこの範囲内であると、ＩＤＴ電極並びにくし形容量電極の電極指を精度よく製造しながら、スプリアス改善が可能となる。この点をさらに説明すると次のようになる。

前記くし形容量電極の電極指の周期λｃとくし形容量電極の電極指の周期λｍの関係においては、一つの弾性境界波装置において大きくライン＆スペースの異なるくし形電極が存在する場合、同じ線幅精度を得ようとするとフォトリソグラフィー工程の露光時に細い線幅において焦点深度が十分でなくなり製造できなくなる。一般にライン＆スペースが２倍異なる場合、製造が困難となる。このことからλｃ>０．５×λｍとすることにより一つの弾性境界波装置内のライン＆スペースは２倍以内になり製造可能となり、フィルタ特性や共振特性の改善を図ることが可能とされる。

本実施形態の弾性境界波装置１のフィルタ特性を図９（ａ），（ｂ）に示す。なお、上記フィルタ特性は、以下の条件で弾性境界波装置１を作製した場合の特性である。

第１の媒質は、厚さ３７０ｎｍのＬｉＮｂＯ₃、オイラー角は〔０°，１０５°，ψ〕、ただし、フィルタ部におけるψ＝０°、共振子部におけるψ＝３０°、くし形容量電極部におけるψ＝９０°とし、第２の媒質は厚さ６μｍのＳｉＯ₂とした。ＩＤＴは、ＮｉＣｒ／Ａｕ／ＮｉＣｒを１０／１５０／１０ｎｍの厚みで積層した構造とした。

上記実施形態では、くし形容量電極８が設けられていたが、くし形容量電極８を２分割し、図１（ｃ）に示す変形例のように、第１，第２のくし形容量電極９Ａ，９Ｂを設けてもよい。この変形例ではくし形容量電極９Ａが弾性境界波フィルタ部４及び１ポート型弾性境界波共振子６からなる組に並列に静電容量を付加するように接続されている。また、くし形容量電極９Ｂが、弾性境界波フィルタ部５及び１ポート型弾性境界波共振子７からなる組に静電容量を付加するように接続されている。

そして、くし形容量電極９Ａ，９Ｂの各一端が共通接続され、グラウンド電位に接続される端子電極９Ｃに電気的に接続されている。ここでは、くし形容量電極９Ａ，９Ｂの各一端が上記第１の組及び第２の組側に配置され、各パターンがくし形容量電極９Ａ，９Ｂが対向する側に配置されている。そして、このくし形容量電極９Ａ，９Ｂが対向している部分において、すなわち両者の中間位置において、端子電極９Ｃがくし形容量電極９Ａ，９Ｂに電気的に接続されている。よって、このようなくし形容量電極９Ａ，９Ｂ及び端子電極９Ｃを形成することにより、平衡度をより一層高めることができる。

上記実施形態では、第１の媒質が（０°，１０５℃，ψ）のＬｉＮｂＯ₃で形成されていたが、他の結晶方位のＬｉＮｂＯ₃で形成されていてもよく、あるいはＬｉＴａＯ₃などの圧電単結晶などの圧電体により形成されていてもよい。

また、第２の媒質についても、ＳｉＯ₂以外の非導電物質、すなわち様々な絶縁性材料や誘電性材料により第２の媒質を構成してもよい。また、第２の媒質上に、さらに第３の媒質を積層してもよい。

Claims (7)

1. 第１の媒質と、
   前記第１の媒質に積層された第２の媒質と、
   前記第１，第２の媒質間の境界に配置された複数の電極とを備え、
   前記複数の電極により、フィルタ及び／または共振子と、該フィルタ及び／または共振子に電気的に接続されている静電容量とが構成されており、
   前記フィルタ及び／または共振子がいずれもＩＤＴ電極を用いて構成されており、
   前記静電容量がくし形容量電極により形成されており、
   前記ＩＤＴの電極指の周期をλｍとし、該ＩＤＴにおける弾性境界波の音速をＶｍ、前記くし形容量電極の電極指の周期をλｃ、くし形容量電極の電極指法線方向における第１，第２の媒質のそれぞれの遅い横波の音速のうち、音速が遅い横波の音速をＶｃとした場合、Ｖｍ／λｍ＜Ｖｃ／λｃとされていることを特徴とする、弾性境界波装置。
2. λｃ>０．５×λｍとされていることを特徴とする請求項１に記載の弾性境界波装置。
3. 前記複数の電極により、前記フィルタと前記共振子が構成されており、
   フィルタの端子と共振子とが直列に接続されており、
   前記フィルタと前記共振子とを接続する電極にくし形容量電極が並列に接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性境界波装置。
4. 前記フィルタ及び共振子として、第１，第２の端子を有する第１のフィルタと第１の共振子との組と、第１，第２の端子を有する第２のフィルタと第２の共振子との組とが並列に１対配置されており、
   前記第１のフィルタの第１の端子と前記第２のフィルタの第１の端子とが接続されて入力端子とされており、
   前記第１のフィルタの第２の端子から出力される電気信号と、前記第２のフィルタの第２の端子から出力される電気信号との極性が反転しており、
   前記第１のフィルタの第２の端子を前記第１の共振子に直列に接続している第１の接続電極と、
   前記第２のフィルタの第２の端子を前記第２の共振子に直列に接続している第２の接続電極とをさらに備え、
   前記第１の接続電極と、前記第２の接続電極とがくし形容量電極で並列に接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の弾性境界波装置。
5. 前記くし形容量電極として、第１，第２のフィルタにそれぞれ接続された第１，第２のくし形容量電極を有し、第１，第２のくし形容量電極の一端同士が共通接続されており、かつ接地されていることを特徴とする、請求項４に記載の弾性境界波装置。
6. 前記くし形容量電極の主応答となる弾性境界波伝搬モードの音速が、前記第１の共振子及び第２の共振子を構成しているＩＤＴにおける弾性境界波の伝搬モードの音速よりも速い、請求項４または５に記載の弾性境界波装置。
7. 前記くし形容量電極の電極指の長さ方向と、前記第１の共振子及び第２の共振子を構成しているＩＤＴの電極指の長さ方向とが異なる、請求項４〜６のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。

Images