KR101838085B1

KR101838085B1 - 탄성파 장치

Info

Publication number: KR101838085B1
Application number: KR1020167032092A
Authority: KR
Inventors: 마사토 아라키; 카츠야 다이몬
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2018-03-13
Also published as: CN106464229A; CN106464229B; DE112015002497B4; JP5861809B1; KR20160145742A; US10009003B2; WO2015182522A1; US20170047905A1; DE112015002497T5; JPWO2015182522A1

Abstract

피스톤 모드를 이용하고 있고, 고차 횡모드를 효과적으로 억압할 수 있는 탄성파 장치를 제공한다.
압전 기판(2) 상에, 적어도 하나의 IDT(3~5)가 마련되어 있다. IDT(3~5)에서, 전극지 교차 영역의 전극지가 연장되는 방향에서의 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도에 비해, 전파 속도가 느린 에지 영역이 교차 폭 방향에서 중앙 영역의 양측에 마련되어 있고, 탄성파 전파 방향에서 중앙 영역의 전파 속도가 상대적으로 빠른 제1 부분과, 중앙 영역의 전파 속도가 상대적으로 느린 제2 부분이 존재하며, 제1 부분의 중앙 영역에서의 전파 속도, 제2 부분에서의 중앙 영역의 전파 속도에 따라, 제1 부분의 에지 영역의 폭 및 전파 속도와, 제2 부분의 에지 영역의 폭 및 전파 속도를, 피스톤 모드를 여진시키도록 선택되어 있는, 탄성파 장치(1).

Description

탄성파 장치{ELASTIC WAVE DEVICE}

본 발명은, 탄성표면파나 탄성경계파를 이용한 탄성파 장치에 관한 것이고, 특히 피스톤 모드를 이용한 탄성파 장치에 관한 것이다.

종래 피스톤 모드를 여진(勵振)시킴으로써, 고차 횡(橫)모드를 억압할 수 있는 탄성표면파 장치가 알려져 있다. 예를 들면, 하기의 특허문헌 1에는, IDT 전극의 전극지의 선단 부분에 유전체막이 적층되어 있다. 이 유전체막이 적층되어 있는 부분은 에지(edge) 영역이라고 칭해지고 있고, 전극지끼리가 교차하고 있는 부분의 중앙 영역에 비해 음속이 느리게 되어 있다.

또한, 하기의 특허문헌 2에도, 피스톤 모드를 실현하기 위한, 중앙 영역 및 에지 영역의 음속 관계가 나타나 있다.

일본 공표특허공보 2013-544041호 일본 공개특허공보 2011-101350호

특허문헌 1이나 특허문헌 2에서는, 에지 영역의 탄성파 전파 방향을 따르는 치수인 길이 및 에지 영역에서의 음속을 조정함으로써, 피스톤 모드가 여진되고 있다. 따라서, 하나의 탄성파 전파 속도에 대하여, 피스톤 모드를 여진시키기 위한 에지 영역의 길이나 폭이 정해지게 된다.

한편, 복수의 IDT를 가지는 종(縱)결합 공진자형 탄성파 필터나, 협(狹)피치 전극지부를 가지는 IDT가 포함된 탄성파 장치에서는, 탄성파 전파 방향에서, 전극지 피치나 메탈리제이션비(metallization ratio)가 변화되어 있다. 따라서, 특허문헌 1이나 특허문헌 2와 같이, 에지 영역의 길이나 폭을 일정하게 한 방법에서는, 하나의 탄성파 전파 음속에 대하여 유효하지만, 탄성파의 전파 속도가 다른 그 밖의 부분에서는 유효하지 않다. 따라서, 고차 횡모드를 충분히 억압할 수 없었다.

본 발명의 목적은, 고차 횡모드를 효과적으로 억압할 수 있는, 피스톤 모드를 이용한 탄성파 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치는, 압전 기판과, 상기 압전 기판 상에 형성된 적어도 하나의 IDT를 포함하고, 상기 IDT가, 복수 개의 제1 전극지와, 상기 복수 개의 제1 전극지와 서로 끼워져 있는 복수 개의 제2 전극지를 가지며, 상기 복수 개의 제1 전극지와 상기 복수 개의 제2 전극지가 탄성파 전파 방향에서 교차하고 있는 부분에서, 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도에 비해 전파 속도가 느린 에지 영역이 상기 제1, 제2 전극지가 연장되는 교차 폭 방향에서 상기 중앙 영역의 양측에 마련되어 있고, 상기 탄성파 전파 방향에서, 상기 중앙 영역의 전파 속도가 상대적으로 빠른 제1 부분과, 상기 중앙 영역의 전파 속도가 상대적으로 느린 제2 부분을 가지며, 상기 제1 부분의 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도, 및 상기 제2 부분에서의 중앙 영역의 탄성파의 전파 속도에 따라, 상기 제1 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 각각 피스톤 모드를 여진시키도록 선택되어 있다.

본 발명에 따른 어느 특정 국면에서는, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 각각, 기본 횡모드의 위상 회전량의 최소 부분이 상기 교차 폭 방향의 중앙에 존재하도록, 상기 피스톤 모드가 여진된다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 어느 특정 국면에서는, 상기 기본 횡모드의 위상 회전량이, 0인 부분이 상기 교차 폭 방향의 중앙에 존재한다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 부분의 상기 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 상기 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이, 상기 제1 부분의 상기 에지 영역의 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 상기 에지 영역의 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 부분의 상기 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수인 폭이, 상기 제2 부분의 상기 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수인 폭보다도 크다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 부분에서의 상기 중앙 영역의 상기 교차 폭 방향의 치수와, 상기 제2 부분에서의 상기 중앙 영역의 상기 교차 폭 방향의 치수가 다르다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 어느 특정 국면에서는, 상기 제1 부분의 전극지 피치가, 상기 제2 부분의 전극지 피치보다도 크다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 부분의 메탈리제이션비가, 상기 제2 부분에서의 메탈리제이션비보다도 크다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 에지 영역에서, 상기 제1, 제2 전극지 상에 질량 부가막이 마련되어 있고, 상기 제1 부분에서의 질량 부가막의 두께가, 상기 제2 부분에서의 질량 부가막의 두께보다도 얇다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 에지 영역에서, 상기 제1 부분의 전파 속도를 V'a, 상기 제2 부분의 전파 속도를 V'b로 하고, 상기 제1 부분에서의 하나의 에지 영역의 상기 전극지가 연장되는 방향의 길이인 폭을 Ea, 상기 제2 부분에서의 에지 영역의 폭을 Eb로 했을 때, Ea/V'a=Eb/V'b로 되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 에지 영역의 상기 폭이 선택되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서의 상기 에지 영역의 메탈리제이션비가 선택되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 부분 및 제2 부분에서, 상기 에지 영역을 덮도록 질량 부가막이 적층되어 있고, 상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 위치하는 상기 질량 부가막의 막 두께가 선택되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서, 상기 에지 영역을 덮도록 질량 부가막이 적층되어 있고, 상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 위치하는 에지 폭, 에지 영역의 메탈리제이션비 및 에지 영역에 적층되어 있는 상기 질량 부가막의 막 두께의 적어도 1종이 선택되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 전극지 및 상기 제2 전극지의 선단 측에, 탄성파 전파 방향을 따르는 치수인 폭이 상기 중앙 영역에서의 폭에 비해 넓은, 태폭부(太幅部)가 마련되어 있고, 상기 태폭부에 의해 상기 에지 영역이 구성되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 제2 전극지에 마련되어 있는 상기 태폭부와 탄성파 전파 방향에서 겹치는 위치에서, 상기 제1 전극지에 제2 태폭부가 마련되어 있고, 상기 제1 전극지에 마련되어 있는 상기 태폭부와 탄성파 전파 방향에서 겹치는 위치에서, 상기 제2 전극지에 제2 태폭부가 마련되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 IDT가 탄성파 전파 방향을 따라 복수 배치되어 있고, 복수의 상기 IDT 중 적어도 하나의 상기 IDT가 상기 제1 부분이며, 나머지 상기 IDT 중 적어도 하나의 상기 IDT가 상기 제2 부분이다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 종결합 공진자형 탄성파 필터이다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 IDT가, 전극지 본체부와, 상기 전극지 본체부보다도 전극지 피치가 좁고 탄성파 전파 방향 단부(端部)에 마련되어 있는 협피치 전극지부를 가지고, 상기 전극지 본체부가 상기 제1 부분이고, 상기 협피치 전극지부가 상기 제2 부분이다.

본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 적어도 하나의 상기 IDT로서, 하나의 IDT를 가지고, 상기 IDT의 탄성파 전파 방향 양측에 배치된 반사기를 더 포함하며, 1포트형 탄성파 공진자가 구성되어 있다.

본 발명에 따른 탄성파 장치에 의하면, 피스톤 모드를 이용하고 있어, 고차 횡모드를 효과적으로 억압하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태의 탄성파 장치를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 3은, 비교예의 탄성파 장치의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 4는, 도 3에 나타낸 비교예의 탄성파 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 비교예 및 실시예의 탄성파 장치에서의, 에지 영역의 폭과, 횡모드 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 변형예에 따른 탄성파 장치를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 도 1에 나타낸 제1 실시형태의 변형예에 따른 탄성파 장치를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제1 실시형태의 다른 변형예에 따른 탄성파 장치를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 9는, 본 발명의 제3 실시형태로서의 1포트형 탄성파 공진자를 나타내는 모식적 평면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써, 본 발명을 명확하게 한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다.

탄성파 장치(1)는, 압전 기판(2)을 가진다. 압전 기판(2)은, LiTaO₃나 LiNbO₃ 등의 압전 단결정으로 이루어진다. 그렇지만, 압전 기판(2)은, 압전 세라믹스로 이루어지는 것이어도 된다. 또한, 압전 기판(2)은, 절연성 기판 상에 압전막을 적층한 것이어도 된다.

압전 기판(2)의 주면(主面) 상에, 탄성파 전파 방향을 따라 제1~제3 IDT(3~5)가 순서대로 마련되어 있다. 제1~제3 IDT(3~5)가 마련되어 있는 영역의 종모드인 탄성파 전파 방향 양측에는, 반사기(6, 7)가 마련되어 있다. 탄성파 장치(1)는, 제1~제3 IDT(3~5)를 가지는 종결합 공진자형 탄성파 필터이다.

탄성파 장치(1)에서는, 제1, 제3 IDT(3, 5)가 본 발명에서의 제1 부분이며, 제2 IDT(4)가 본 발명에서의 제2 부분에 상당한다. 즉, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 전극지 피치가, 제2 IDT(4)의 전극지 피치보다도 크게 되어 있다. 따라서, 제1, 제3 IDT(3, 5)에서의 전극지 피치에 의해 정해지는 파장은, 제2 IDT(4)의 전극지 피치로 정해지는 파장보다도 크다. 따라서, 제1, 제3 IDT(3, 5)에서의 후술의 중앙 영역에서의 탄성파 전파 속도가 상대적으로 높고, 제2 부분인 제2 IDT(4)의 중앙 영역에서의 탄성파 전파 속도가 상대적으로 느리게 되어 있다.

또한, 제1 IDT(3) 및 제3 IDT(5)의 전극지 피치와, 제2 IDT(4)의 전극지 피치가 다른 것은, 필요로 하는 감쇠량 주파수 특성에 따라 조정되어 있기 때문이다. 일반적으로, 종결합 공진자형 탄성파 필터에서는, 복수의 IDT에서의 전극지 피치는 동일하지 않고, 목적으로 하는 주파수 특성에 따라 달라져 있는 구성이 널리 이용되고 있다.

제1 IDT(3)는, 일단(一端; one end)이 버스바(busbar)에 접합된 복수 개의 제1 전극지(3a)와, 제1 전극지(3a)와 서로 끼워져 있는 일단이 버스바에 접합된 복수 개의 제2 전극지(3b)를 가진다. 제2, 제3 IDT(4, 5)도 동일하게, 복수 개의 제1 전극지(4a, 5a)와, 복수 개의 제1 전극지(4a, 5a)와 서로 끼워져 있는 복수 개의 제2 전극지(4b, 5b)를 가진다. 여기서, 일단이 버스바에 접속된 복수 개의 전극지를 빗살 전극으로 한다.

반사기(6, 7)는, 탄성파 전파 방향으로 늘어선 복수 개의 전극지를 가진다. 실시예에서는, 복수 개의 전극지의 양단(兩端)을 단락한 구조를 가진다.

탄성파 장치(1)에서는, 고차 횡모드를 억압하기 위해, 피스톤 모드가 여진되도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 전극지(3a)를 예로 들면, 버스바에 접합되는 일단 측과 반대의 다른 단 측에 위치하는 제1 전극지(3a)의 선단에, 나머지 부분(3a2)보다도 폭이 넓은 태폭부(3a1)가 마련되어 있다. 동일하게, 제2 전극지(3b)의 선단에서도, 태폭부(3b1)가 마련되어 있다.

제2 IDT(4)에서도, 제1 전극지(4a)의 선단에 태폭부(4a1)가 마련되어 있고, 제2 전극지(4b)의 선단에 태폭부(4b1)가 마련되어 있다. 제1, 제2 전극지(5a, 5b)에서도, 선단에 태폭부(5a1, 5b1)가 마련되어 있다.

상기 태폭부(3a1, 3b1)는, 제1 전극지(3a)와 제2 전극지(3b)가 탄성파 전파 방향에서 서로 겹쳐져 있는 영역, 즉 교차 영역에 마련되어 있게 된다. 탄성파 장치(1)에서, 제1, 제2 전극지(3a, 3b)가 연장되는 방향을 교차 폭 방향으로 한다. 또한, 압전 기판(2)의 주면을 따라 탄성표면파가 전파되는 방향을 탄성파 전파 방향으로 한다. 본 실시예에서는, 탄성파 전파 방향과, 교차 폭 방향에 직교하는 방향은 동일하다.

제1 IDT(3)를 예로 들면, 제1 전극지(3a)와 제2 전극지(3b)는, 탄성파 전파 방향에서 겹쳐져 있다. 이 탄성파 전파 방향에서, 제1 전극지(3a)와 제2 전극지(3b)가 서로 겹치는 영역을 교차 영역으로 한다. 교차 영역은, 교차 폭 방향에서 중앙에 위치하는 중앙 영역과, 중앙 영역의 교차 폭 방향 양측에 마련된 에지 영역을 포함한다. 에지 영역이란, 탄성표면파의 전파 속도가, 중앙 영역보다도 상대적으로 느린 영역이다. 제1 전극지(3a)가 마련되어 있는 영역을 예로 들면, 상기 태폭부(3a1, 3b1)가 마련되어 있는 영역이 에지 영역을 구성하고 있다. 교차 영역에서, 태폭부(3a1 또는 3b1)가 마련되어 있는 영역과, 중앙 영역에서는, 압전 기판 상에서 금속이 차지하는 비율이 다르다. 즉, 도 1의 일점쇄선(C1)과 일점쇄선(C2)에 끼인 중앙 영역에 비해, 일점쇄선(C1)과 일점쇄선(C5)으로 둘러싸인 영역 및 일점쇄선(C2)과 일점쇄선(C6)으로 둘러싸인 영역에서는, 압전 기판 상에서 금속이 차지하는 비율이 다르다. 또한, 압전 기판 상에서 전극지가 차지하는 비율로, 메탈리제이션비가 있다. 메탈리제이션비는, 전극지가 연장되는 방향과 직교하는 방향에서, 전극지의 폭을 전극지의 폭과 서로 이웃하는 전극지의 틈의 합으로 나눈 값을 나타낸다.

일점쇄선(C1)과 일점쇄선(C2)으로 둘러싸인 영역은, 제1 IDT(3)에서, 상기 태폭부(3a1, 3b1)가 마련되어 있는 부분의 내측 영역이며, 이것을 중앙 영역으로 한다. 일점쇄선(C1)과 일점쇄선(C5)에 끼인 영역은, 제1 IDT(3)에서, 태폭부(3b1)가 존재하는 영역이다. 또한, 일점쇄선(C2)과 일점쇄선(C6)으로 둘러싸인 영역은, 제1 IDT(3)에서, 태폭부(3a1)가 존재하는 영역이다. 이 일점쇄선(C1)과 일점쇄선(C5)으로 둘러싸인 영역 및 일점쇄선(C2)과 일점쇄선(C6)으로 둘러싸인 영역을, 각각 에지 영역으로 한다. 따라서, 중앙 영역의 교차 폭 방향에서 양측에 에지 영역이 위치하고 있다.

중앙 영역에 비해, 에지 영역에서는, 압전 기판 상에서의 금속이 차지하는 비율이 커, 메탈리제이션비가 높아진다. 그 때문에, 압전 기판을 매질로서 전파하는 탄성파의 전파 속도인 음속은, 중앙 영역에 비해 에지 영역에서 낮아진다.

제3 IDT(5)에서도 제1 IDT(3)와 동일하게, 중앙 영역의 교차 폭 방향의 양측에, 에지 영역이 형성되어 있다.

한편, 제2 IDT(4)에서는, 태폭부(4a1, 4b1)가 마련되어 있지만, 태폭부(4a1, 4b1)의 교차 폭 방향의 치수가 태폭부(3a1, 3b1)보다도 짧게 되어 있다. 따라서, 제2 IDT(4)에서는, 중앙 영역은, 일점쇄선(C3)과 일점쇄선(C4) 사이의 영역이다. 에지 영역은, 일점쇄선(C3)과 일점쇄선(C5) 사이의 영역, 및 일점쇄선(C4)과 일점쇄선(C6) 사이의 영역이 된다.

제2 IDT(4)에서, 중앙 영역의 교차 폭 방향의 치수 및 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수를, 제1, 제3 IDT(3, 5)인 경우의 중앙 영역의 교차 폭 방향의 치수 및 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수와 다르게 함으로써, 본 실시형태에 의하면, 횡모드에 의한 리플(ripple)을 효과적으로 억압할 수 있다. 이것을 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.

전술한 바와 같이, 종결합 공진자형 탄성파 필터에서는, 복수의 IDT에서의 전극지 피치는 동일하지 않고, 목적으로 하는 주파수 특성에 따라 다르게 되어 있는 구성이 널리 이용되고 있다.

본원 발명자들은, 피스톤 모드의 여진에 의한 고차 횡모드의 억압에 대해 검토한 결과, 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수나 에지 영역에서의 음속을, 복수의 IDT에서 동일하게 하는 구성이, 종결합 공진자형 탄성파 필터에서는 적절하지 않은 것을 발견했다.

탄성파 장치(1)에서는, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 중앙 영역에서의 탄성파 전파 속도가, 제2 IDT(4)에서의 중앙 영역에서의 탄성파 전파 속도보다도 높다. 탄성파 장치(1)에서는, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 에지 영역의 교차 폭 방향 치수인 폭이, 제2 IDT(4)의 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수의 폭보다도 크게 되어 있다. 즉, 제1 부분에서의 에지 영역의 폭과, 제2 IDT(4)에서의 에지 영역의 폭이 다르게 되어 있기 때문에 고차 횡모드를 억압하여, 피스톤 모드를 여진시킬 수 있다. 이 점에 대해서는 뒤에, 실험예에 기초하여 후술한다.

특히, 탄성파 장치(1)에서는, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 중앙 영역에서의 음속 Va, 에지 영역에서의 음속 V'a로 한다. 또한, 제2 IDT(4)의 중앙 영역에서의 음속 Vb, 에지 영역에서의 음속 V'b로 한다. 전술한 바와 같이, 제2 IDT(4)의 전극지 피치가 상대적으로 작기 때문에, Va＞Vb이면서 V'a＞V'b가 된다.

한편, 제1 IDT(3)의 에지 영역의 폭을 Ea, 제2 IDT(4)의 에지 영역의 폭을 Eb로 한다. 탄성파 장치(1)에서는, Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록 에지 영역의 폭(Ea)과 에지 영역의 폭(Eb)이, 음속 V'a 및 V'b에 따라 다르게 되어 있다. 이로써, 고차 횡모드를 한층 더 효과적으로 억압하는 것이 가능하게 되어 있다. 이것은, V'a＞V'b이면서 에지 영역에서의 음속과 에지 영역의 폭 사이에는, Ea/V'a=Eb/V'b의 관계가 있기 때문에, 상기 식을 충족시킴으로써, 기본 횡모드의 위상 회전량이 제1, 제2, 제3 IDT(3, 4, 5)의 중앙 영역에서, 변화하지 않고 존재하는 것에 의한다. 보다 바람직하게는, 기본 횡모드의 위상 회전량이 0인 부분이 중앙 영역에 존재하는 것이 바람직하다. 이때, 교차 폭 방향에서, 위상 회전량이 중앙 영역에서 0으로 설정되어 있고, 에지 영역의 위상 회전량이 대략 π/2인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 제1 IDT(3)와 제2 IDT(4)의 교차 폭 방향에서의 위상 회전량이 함께 대략 π/2인 것이 바람직하다. Ea/V'a=Eb/V'b가 되는 관계식을 만족하는 경우, 제1 IDT(3)와 제2 IDT(4)의 위상 회전량은, 각각 2π×(f/V'a)×Ea와 2π×(f/V'b)×Eb가 되어 동일해진다. Ea/V'a=Eb/V'b=1/(4×f)인 것이 바람직하다. 상기와 같이, 탄성파 전파 속도가 다른 중앙 영역의 양측에 배치된 에지 영역의 위상 회전량을 동일하게, 기본 횡모드의 위상 회전량을 중앙 영역에서 작게 함으로써, 피스톤 모드를 여진하여, 고차 횡모드를 효과적으로 억압할 수 있다. 또한, 위상 회전량은, 파수와 길이의 곱의 절대값이다. f는, 교차 폭 방향으로 전파되는 기본 횡모드의 탄성파의 주파수이다.

상기한 바와 같이, 고차 횡모드를 억압하여 이상적인 피스톤 모드를 여진시키려면, 제1 부분 및 제2 부분을 가지는 구성에서, 제1 부분 및 제2 부분에서의 에지 영역의 탄성파 전파 속도에 따라, 에지 영역의 폭을 다르게 하면 된다.

또한, 탄성파 장치(1)에서는, 에지 영역이 태폭부(3a1, 3b1) 등을 마련함으로써 구성되어 있었다. 그렇지만, 후술하는 제3 실시형태와 같이, 태폭부를 마련하지 않고, 에지 영역을 구성할 수도 있다. 따라서, 고차 횡모드를 효과적으로 억압하려면, 제1 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도와, 제2 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도를 다르게 해도 된다. 혹은, 제1 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 에지 영역의 폭과, 제2 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 에지 영역의 폭을 다르게 해도 된다.

또한, 제1 부분 및 제2 부분에서, 중앙 영역의 양측에 에지 영역이 마련되어 있다. 따라서, 양측의 에지 영역 내의 한쪽의 에지 영역에서만, 제1 부분과 제2 부분에서, 탄성파의 전파 속도 및 에지 영역의 폭의 적어도 한쪽을 다르게 해도 된다.

따라서, 본 발명에서는, 상기 고차 횡모드를 효과적으로 억압하여 피스톤 모드를 여진시키도록, 상기 제1 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이 선택되어 있으면 된다. 이 경우의 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭은, 한쪽 측의 에지 영역의 폭이 선택되거나 쌍방의 에지 영역의 폭이 선택된다.

본 실시형태에서는, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 전극지 피치가 제2 IDT(4)의 전극지 피치보다도 크기 때문에, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수를, 제2 IDT(4)의 에지 영역의 교차 폭 방향의 치수보다도 크게 하여, 하기의 식 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록 구성되어 있다. 그로써, 고차 횡모드를 효과적으로 억압하는 것이 가능하게 되어 있다.

도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치를 설명하기 위한 모식적 평면도이다. 도 2에 나타내는 탄성파 장치(11)는, 탄성파 장치(1)와 동일하게, 3 IDT형의 종결합 공진자형 탄성파 필터이다. 제1 IDT(13), 제2 IDT(14) 및 제3 IDT(15)가, 탄성파 전파 방향을 따라 마련되어 있다. 제1 IDT(13)와 제2 IDT(14)가 서로 이웃하는 부분에서, 제1 및 제2 IDT(13, 14)에, 협피치 전극지부(13a, 14a)가 마련되어 있다. 동일하게, 제2 IDT(14)와, 제3 IDT(15)가 서로 이웃하고 있는 부분에서는, 제2 IDT(14)가 협피치 전극지부(14b)를 가지고, 제3 IDT(15)가 협피치 전극지부(15a)를 가진다. 제1 IDT(13)를 예로 들면, 제1 IDT(13)는, 전극지 본체부(13A)와, 협피치 전극지부(13a)를 가진다. 협피치 전극지부(13a)에서는, 전극지 피치가 상대적으로 좁게 되어 있다. 제2 IDT(14) 및 제3 IDT(15)도, 동일하게, 전극지 본체부(14A, 15A)와 협피치 전극지부(14a, 14b, 15a)를 가지고 있다.

또한, 전극지 피치가 상대적으로 좁은 협피치 전극지부의 음속은 상대적으로 느려진다. 따라서, 전극지 본체부(13A, 14A, 15A)가 본 발명의 제1 부분에 상당하고, 협피치 전극지부(13a, 14a, 14b, 15a)가 제2 부분에 상당한다. 즉, 본 발명에서의 제1 부분 및 제2 부분은, 하나의 IDT 내에서 존재하고 있어도 된다.

탄성파 장치(11)의 제1~제3 IDT(13~15)에서의 전극지의 상세는 생략하고, 도 2에서는, 상기 협피치 전극지부(13a, 14a, 14b, 15a) 및 전극지 본체부(13A, 14A, 15A)가 마련되어 있는 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 탄성파 장치(11)에서도, 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일하게, 피스톤 모드를 여진시키기 위해, 중앙 영역의 양측에 에지 영역이 마련되어 있다. 이것을 보다 구체적으로 설명한다.

이제, 전극지 본체부(13A), 전극지 본체부(14A) 및 전극지 본체부(15A)의 전극지 피치를 피치 A로 한다. 한편, 협피치 전극지부(13a, 14a, 14b, 15a)의 전극지 피치를 피치 B로 한다.

따라서, 이 제1~제3 IDT(13~15)가 마련되어 있는 부분에서는, 전극지 피치가 다른 부분이, 동일 탄성파 전파로 상에 존재하게 된다.

중앙 영역(13A1)은, 파선(d1)보다도 아래쪽 부분에 위치한다. 즉, 교차 폭 방향의 중앙 측의 영역이 된다. 이 파선(d1)과 파선(d3) 사이의 영역이 전극지 본체부(13A)의 에지 영역이 된다. 파선(d3)의 외측 영역은 고음속 영역이다. 한편, 협피치 전극지부(13a)에서는, 파선(d2)보다도 교차 폭 방향의 중앙 측이 중앙 영역이 되고, 에지 영역은 파선(d2)과 파선(d3) 사이이다.

전극지 본체부(13A)의 중앙 영역에서의 음속을 Va, 전극지 본체부(13A)에서의 에지 영역의 음속을 V'a로 한다. 또한, 협피치 전극지부(13a)의 중앙 영역에서의 음속을 Vb, 에지 영역에서의 음속을 V'b로 한다. 피치 A가 피치 B보다도 크기 때문에, Va＞Vb이면서 V'a＞V'b가 된다.

한편, 전극지 본체부(13A)의 에지 영역의 교차 폭 방향 치수를 에지 영역의 폭(Ea)으로 한다. 협피치 전극지부에서의 에지 영역의 교차 폭 방향 치수, 즉 에지 영역의 폭을 Eb로 한다. Ea＞Eb가 된다. 이 경우, 식 Ea/V'a=Eb/V'b를 충족시키면, 고차 횡모드를 효과적으로 억압할 수 있다.

V'a＞V'b이므로, 에지 영역의 폭(Ea 및 Eb)의 크기를, 상기 식을 충족시키도록 조정함으로써, 기본 횡모드의 위상 회전량의 최소 부분을 중앙 영역에 존재시킬 수 있다. 또한, 바람직하게는, 기본 횡모드의 위상 회전량이 0 혹은 거의 0인 부분을 중앙 영역에 존재시키는 것이 바람직하다. 따라서, 고차 횡모드를 효과적으로 억압할 수 있어, 제1, 제2 부분에서, 피스톤 모드를 한정으로 여진시킬 수 있다.

또한, 도 2는, 협피치 전극지부(13a, 14a, 14b, 15a)를 가지는 제1~제3 IDT(13~15)를 예로 들어 설명했다. 여기서는, 전극지 본체부(13A, 14A, 15A)의 전극지 피치는 일정하게 했지만, 실제로는, 종결합 공진자형 탄성파 필터에서는, 제1 실시형태와 같이, 중앙의 제2 IDT(4)의 전극지 피치와, 양측의 제1, 제3 IDT(3, 5)의 전극지 피치는 다른 것이 보통이다. 따라서, 협피치 전극지부를 가지지 않는 종결합 공진자형 탄성파 필터에서도 탄성파 전파로 상에서 전극지 피치가 다른 부분이 존재하기 때문에, 상기 식을 충족시키도록 에지 영역의 폭을 조정하면 된다.

또한, 제1 실시형태의 제1~제3 IDT(3~5)에서, 또한 도 2에 나타낸 바와 같이 협피치 전극지부가 마련되어 있는 구성에서는, 협피치 전극지부가 마련되어 있는 부분도 고려하여 각 에지 영역의 폭을 조정하면 된다. 즉, 3 이상의 전극지 피치와 겹치는 부분이 존재하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.

예를 들면, 탄성파 전파 방향에서, 전극지 피치가 다른 제1, 제2 및 제3 부분이 존재하는 경우를 예로 들면, 제1~제3 부분의 음속(V1~V3)이, V1＞V2＞V3이 된다. 이 경우, 제1~제3 부분의 에지 영역의 음속도, V'1＞V'2＞V'3이 된다. 제1~제3 부분에서의 에지 영역의 폭을 E1, E2 및 E3으로 한다. 그리하면, E1/V'1=E2/V'2=E3/V'3이 되도록 에지 영역의 폭(E1~E3)을 조정하면 된다.

다음으로, 구체적인 실험예에 대해 설명한다.

도 3에 나타내는 비교예의 탄성파 장치(101)를 준비했다. 탄성파 장치(101)에서는, 제1~제3 IDT(103~105)가 탄성파 전파 방향으로 배치되어 있다. 제1~제3 IDT(103~105)의 양측에 반사기(106, 107)가 마련되어 있다. 제1~제3 IDT(103~105)의 모든 태폭부의 교차 폭 방향 치수가 동일하게 되어 있다. 예를 들면, 전극지(103a)의 태폭부(103a1)와, 전극지(104a)의 태폭부(104a1)의 교차 폭 방향 치수가 동일하게 되어 있다. 따라서, 에지 영역의 폭이, 탄성파 전파 방향에서 일정하게 되어 있다. 또한, 제1~제3 IDT(103~105)는, 협피치 전극지부를 가지지 않는다. 따라서, 비교예의 탄성파 장치(101)에서는, 모든 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도는 동일하게 되어 있다. 그 밖의 점에 대해서는, 탄성파 장치(101)는 탄성파 장치(1)와 동일하게 구성되어 있다.

압전 기판으로서, LiNbO₃을 이용하여, 제1~제3 IDT(103~105)의 전극지 피치의 교차 영역의 교차 폭 방향 치수 및 에지 영역의 폭을 이하와 같이 했다.

제1, 제3 IDT(103, 105): 전극지의 쌍 수=7.5쌍. 전극지 피치=3.81㎛. 중앙 영역의 교차 폭 방향치수=74.78㎛. 에지 영역의 폭=1.25㎛. 여기서, 1쌍의 전극지는 서로 극성이 다르면서 서로 끼워져 있는 2개의 전극지를 가진다. 또한 1.5쌍의 전극지는, 한쪽의 극성을 가지는 2개의 전극지와, 한쪽의 극성과 극성이 다르면서 서로 끼워져 있는 1개의 전극지를 합한 3개의 전극지를 가진다.

제2 IDT(104): 전극지의 쌍 수=25쌍. 전극지 피치=3.84㎛. 중앙 영역의 교차 폭 방향 치수=74.78㎛. 에지 영역의 폭=1.27㎛.

반사기(106, 107)의 전극지의 개수=40개. 전극지 피치=3.88㎛.

상기와 같이 하여 준비한 비교예의 탄성파 장치(101)의 감쇠량 주파수 특성을 도 4에 나타낸다. 도 4로부터 명확한 바와 같이 화살표(F1, F2)로 나타내는 부분, 즉 931.24㎒ 및 948.09㎒의 부분에, 횡모드에 의한 리플이 나타나 있다. 이것은, 고차 횡모드에 의한 리플이다. 고차 횡모드 리플이 이와 같이 크면, 통과 대역에서의 삽입 손실이 악화된다.

본원 발명자들은, 이와 같은 고차 횡모드 리플을 억압하기 위해, 중앙의 제2 IDT(4)의 에지 영역의 폭을 0.2λ부터 0.4λ의 범위에서 변화시켰다. 또한, 양측의 제1, 제3 IDT(3, 5)에서의 에지 영역의 폭에 대해서는 18.23㎛인채로 했다. 상기 931.24㎒에서의 횡모드 리플과, 948.09㎒에서의 횡모드 리플의 합계를 횡모드 강도(㏈)로 했다. 도 5에, 상기 에지 영역의 폭과 횡모드 강도의 관계를 나타낸다.

비교를 위해, 상기 비교예에서도, 에지 영역의 폭을 0.2λ부터 0.4λ까지 변화시켰다. 또한, 비교예에서는, 제1~제3 IDT(103~105)의 에지 영역의 폭은 모두 동일하게 하기 위해, 제1 및 제3 IDT(103, 105)의 에지 영역의 폭도 제2 IDT(104)의 에지 영역의 폭과 동일하게 변화시켰다.

도 5의 실선이 상기 실시예의 결과를 나타내고, 파선이 비교예의 결과를 나타낸다.

도 5로부터 명확한 바와 같이, 에지 영역의 폭을 조정함으로써, 본 실시형태에 의하면, 비교예에 비해, 고차 횡모드 강도를 충분히 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 중앙의 제2 IDT(4)의 에지 영역의 폭(Eb)을 0.29λ 이상으로 하면, 비교예에 비해 고차 횡모드 강도를 충분히 억압할 수 있는 것을 알 수 있다. 비교예에서는, 횡모드의 강도가 커 피스톤 모드를 여진할 수 없는 것에 반해, 상기 실시형태에 의하면, 고차 횡모드를 충분히 억압하여 피스톤 모드를 확실하게 여진시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, Ea/V'a=Eb/V'b의 관계에 기초하여, 제2 IDT(4)의 에지 영역의 폭(Eb)과, 제1, 제3 IDT(3, 5)의 에지 영역의 폭(Ea)을 조정했다. 본 발명에서는, 탄성파 전파로 상에서 전극지 피치가 다른 부분이 존재하는 경우, 그 전극지 피치의 다름 방식에 따라, 즉 음속의 다름 방식에 따라, 에지 영역의 폭 및/또는 에지 영역의 음속을 조정하면, 상기 실시형태와 동일하게, 고차 횡모드를 효과적으로 억압할 수 있다. 따라서, 이상적인 피스톤 모드를 여진시킬 수 있다. 따라서, 에지 영역의 폭뿐만 아니라, 에지 영역에서의 메탈리제이션비를 전극지 피치의 변화에 따라 조정해도 된다.

또한, 도 6에 모식적 평면도에서 나타내는 바와 같이, 태폭부가 아니라, 유전체막 등의 질량 부가막(22)을 제1, 제2 전극지(3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b)의 선단 부분에 부여함으로써, 피스톤 모드를 여진하는 구조가 알려져 있다. 이 변형예의 탄성파 장치(20)에서는, 상기 질량 부가막(22)의 막 두께나 재질을 다르게 해도 된다. 즉, 전극지 피치가 작은 제2 IDT(4)에서의 질량 부가막(22)의 막 두께나 재질과, 전극지 피치가 큰 제1, 제3 IDT(3, 5)에서의 질량 부가막(22)의 막 두께나 재질을 다르게 해도 된다.

즉, 피스톤 모드를 여진시키기 위한 조건인, 상술한 에지 영역의 폭뿐만 아니라, 에지 영역에서의 질량 부가막의 두께, 재질, 에지 영역에서의 메탈리제이션비 등의 다양한 요소를 전극지 피치의 차에 따라 조정하면 된다.

도 7은, 제1 실시형태의 변형예에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 이 변형예의 탄성파 장치(41)에서는, 제1~제3 IDT(3~5)의 버스바(3c, 3d, 4c, 4d, 5c, 5d)가, 제1 실시형태의 동등한 버스바에 비해 폭이 좁게 되어 있다. 또한, 이 변형예에서는, 제1~제3 IDT(3~5)에서, 전극지에 마련되어 있는 태폭부가, 선단 측뿐만 아니라, 전극지 기단(基端) 측에도 마련되어 있다.

제1 IDT(3)를 예로 들면, 제1 전극지(3a) 및 제2 전극지(3b)의 선단에 마련된 태폭부(3a1, 3b1)에 더하여, 기단 측에 제2 태폭부(3a3, 3b3)가 마련되어 있다. 제2 태폭부(3a3)는, 탄성파 전파 방향에서, 제2 전극지(3b)에 마련된 태폭부(3b1)와 겹치는 위치에 마련되어 있다. 한편, 제2 태폭부(3b3)도, 탄성파 전파 방향에서, 태폭부(3a1)와 겹치는 위치에 마련되어 있다. 제2, 제3 IDT(4, 5)에서도, 동일하게 전극지의 기단 측에 제2 태폭부가 더 마련되어 있다. 또한, 기단 측에 마련된 제2 태폭부(3a3, 3b3)의 탄성파 전파 방향을 따르는 치수인 폭 및 전극지 방향 치수인 길이는, 선단 측의 태폭부(3a1, 3b1)의 폭 및 길이와 동일하게 되어 있다.

제1 IDT(3)를 예로 들면, 상기 폭이 좁은 버스바(3c, 3d)의 폭, 즉 탄성파 전파 방향과 직교하는 방향의 치수는, 0.75㎛로 되어 있다. 외측에 위치하는 버스바(3z1, 3z2)의 폭은 10.00㎛이다. 상기 버스바(3c, 3d)와, 버스바(3z1, 3z2)는, 각각 전극지 교차 폭 방향으로 연장되는 버스바 접속부(3y)에 의해 접속되어 있다. 이 버스바 접속부(3y)의 길이, 즉 전극지 교차 폭 방향의 치수는 7.48㎛로 되어 있다.

본 변형예에서는, 제1, 제2 전극지의 기단 측에 제2 태폭부가 마련되어 있기 때문에, 각 제1, 제2 전극지가 위치하고 있는 부분에서, 중앙 영역의 양측에 태폭부에 의한 에지 영역이 구성되게 된다. 따라서, 피스톤 모드를 보다 확실하게 여진시킬 수 있다.

또한, 상기 폭이 좁은 버스바(3c, 3d, 4c, 4d, 5c, 5d)를 이용한 구성은, 제1 실시형태에도 적용할 수 있다.

도 8은, 본 발명의 제1 실시형태의 탄성파 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 모식적 평면도이다. 도 8에 나타내는 탄성파 장치(51)는, 제1 실시형태의 다른 변형예에 상당한다. 본 변형예의 탄성파 장치(51)에서도, 도 7에 나타낸 탄성파 장치(41)와 동일하게, 제1, 제2 전극지(3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b)의 기단 측에 제2 태폭부(3a3, 3b3, 4a3, 4b3, 5a3, 5b3)가 마련되어 있다. 그 밖의 구성은 도 1에 나타낸 실시형태와 동일하다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 탄성파 전파로 상에 전극지 피치가 변화되는 부분이 존재하고 있었다. 또한, 탄성파 전파로 상에서 메탈리제이션비가 다른 부분이 존재하는 경우에서도, 메탈리제이션비의 차에 따라 상기 에지 영역의 에지 폭, 에지 영역에서의 질량 부가막의 막 두께나 재질, 에지 영역의 메탈리제이션비를 다르게 해도 된다. 이들을 다르게 함으로써 에지 영역의 음속을 조정할 수 있다.

또한, 상기 질량 부가막을 마련하여 피스톤 모드를 여진하는 구조에서, 탄성파 전파로 상에서 질량 부가막의 막 두께나 재질이 다른 부분이 존재하는 경우에도, 그 차에 따라 피스톤 모드를 여진하는 조건인 에지 영역의 폭, 에지 영역의 메탈리제이션비 등을 변화시켜도 된다. 이로써 에지 영역의 음속을 조정할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 복수의 IDT를 가지는 종결합 공진자형 탄성파 필터에 대해 설명했지만, 하나의 IDT만을 가지는 탄성파 장치여도 된다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 제3 실시형태와 같이, 1포트형 탄성파 공진자에도 본 발명을 적용할 수 있다. 1포트형 탄성파 공진자(61)에서는, IDT(62)의 양측에, 반사기(63, 64)가 배치되어 있다. IDT(62)는, 협피치 전극지부(62a, 62b)를 가진다. 이 경우, 협피치 전극지부(62a, 62b) 사이에 끼인 전극지 본체부(62c)가 제1 부분이 되고, 협피치 전극지부(62a, 62b)가 제2 부분이 된다.

또한, 본 발명은 탄성표면파뿐만 아니라, 탄성경계파를 이용한 탄성경계파 장치에도 적용할 수 있다.

1: 탄성파 장치 2: 압전 기판
3: 제1 IDT 3a: 제1 전극지
3a1: 태폭부 3a2: 나머지 부분
3a3: 태폭부 3b: 제2 전극지
3b1: 태폭부 3b3: 태폭부
3c, 3d: 버스바 3x: 버스바
3x1, 3x2: 버스바 3z: 버스바
3z1, 3z2: 버스바 4: 제2 IDT
4a: 제1 전극지 4a1: 태폭부
4a3: 태폭부 4b: 제2 전극지
4b1: 태폭부 4b3: 태폭부
4c, 4d: 버스바 5: 제3 IDT
5a: 제1 전극지 5a1: 태폭부
5a3: 태폭부 5b: 제2 전극지
5b3: 태폭부 5c, 5d: 버스바
6, 7: 반사기 13: 제1 IDT
13A: 전극지 본체부 13A1: 중앙 영역
13a: 협피치 전극지부 14: 제2 IDT
14A: 전극지 본체부 14a, 14b: 협피치 전극지부
15: 제3 IDT 15A: 전극지 본체부
15a: 협피치 전극지부 20: 탄성파 장치
22: 질량 부가막 41: 탄성파 장치
51: 탄성파 장치 61: 1포트형 탄성파 공진자
62: IDT 62a, 62b: 협피치 전극지부
63, 64: 반사기 101: 탄성파 장치
103~105: 제1~제3 IDT 103a: 전극지
103a1: 태폭부 104a: 전극지
104a1: 태폭부 106, 107: 반사기

Claims

압전 기판과,
상기 압전 기판 상에 탄성파 전파 방향을 따라 배치되어 있는 복수의 IDT를 포함하고,
상기 복수의 IDT는, 각각, 복수 개의 제1 전극지와, 상기 복수 개의 제1 전극지와 서로 끼워져 있는 복수 개의 제2 전극지를 가지며,
상기 복수 개의 제1 전극지와 상기 복수 개의 제2 전극지가 탄성파 전파 방향에서 교차하고 있는 부분은,
상기 제1 전극지와 상기 제2 전극지가 연장되는 방향인 교차 폭 방향의 중앙에 위치한 중앙 영역, 및
상기 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도에 비해 전파 속도가 느리면서, 상기 교차폭 방향에서 상기 중앙 영역의 양측에 마련된 에지 영역을 가지고,
상기 복수의 IDT는, 상기 복수의 IDT 중 적어도 하나의 IDT인 제1 부분, 및 상기 제1 부분의 중앙 영역의 전파 속도보다 느린 중앙 영역의 전파 속도를 가진, 상기 복수의 IDT 중 나머지 IDT인 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분의 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도, 및 상기 제2 부분에서의 중앙 영역의 탄성파의 전파 속도에 따라, 상기 제1 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 각각 피스톤 모드를 여진(勵振)시키도록 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
압전 기판과,
상기 압전 기판 상에 형성된 적어도 하나의 IDT를 포함하고,
상기 IDT가, 복수 개의 제1 전극지와, 상기 복수 개의 제1 전극지와 서로 끼워져 있는 복수 개의 제2 전극지를 가지며,
상기 복수 개의 제1 전극지와 상기 복수 개의 제2 전극지가 탄성파 전파 방향에서 교차하고 있는 부분은,
상기 제1 전극지와 상기 제2 전극지가 연장되는 방향인 교차 폭 방향의 중앙에 위치한 중앙 영역, 및
상기 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도에 비해 전파 속도가 느리면서, 상기 교차폭 방향에서 상기 중앙 영역의 양측에 마련된 에지 영역을 가지고,
상기 IDT는, 상기 탄성파 전파 방향을 따라 구분되도록, 제1 부분, 및 상기 제1 부분의 중앙 영역의 전파 속도보다 느린 중앙 영역의 전파 속도를 가진 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분의 중앙 영역에서의 탄성파의 전파 속도, 및 상기 제2 부분에서의 중앙 영역의 탄성파의 전파 속도에 따라, 상기 제1 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 각각 피스톤 모드를 여진시키도록 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 각각, 기본 횡(橫)모드의 위상 회전량의 최소 부분이 상기 교차 폭 방향의 중앙에 존재하도록, 상기 피스톤 모드가 여진되는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제3항에 있어서,
상기 기본 횡모드의 위상 회전량이, 0인 부분이 상기 교차 폭 방향의 중앙에 존재하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 부분의 상기 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 상기 에지 영역에서의 탄성파의 전파 속도 및 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이, 상기 제1 부분의 상기 에지 영역의 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭과, 상기 제2 부분의 상기 에지 영역의 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭인 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 부분의 상기 에지 영역의 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭이, 상기 제2 부분의 상기 에지 영역의 교차 폭 방향을 따르는 치수인 폭보다도 큰 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 부분에서의 상기 중앙 영역의 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수와, 상기 제2 부분에서의 상기 중앙 영역의 상기 교차 폭 방향을 따르는 치수가 다른 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 부분의 전극지 피치가, 상기 제2 부분의 전극지 피치보다도 큰 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 부분의 메탈리제이션비(metallization ratio)가, 상기 제2 부분에서의 메탈리제이션비보다도 크고,
상기 메탈리제이션비는, 상기 압전 기판의 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 전극지가 연장되는 방향과 직교하는 방향에서, 전극지의 폭을 전극지의 폭과 서로 이웃하는 전극지의 틈의 합으로 나눈 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 에지 영역에서, 상기 제1, 제2 전극지 상에 질량 부가막이 마련되어 있고, 상기 제1 부분에서의 질량 부가막의 두께가, 상기 제2 부분에서의 질량 부가막의 두께보다도 얇은 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
에지 영역에서, 상기 제1 부분의 탄성파의 전파 속도를 V'a, 상기 제2 부분의 탄성파의 전파 속도를 V'b로 하고, 상기 제1 부분에서의 하나의 에지 영역의 상기 전극지가 연장되는 방향의 길이인 폭을 Ea, 상기 제2 부분에서의 에지 영역의 폭을 Eb로 했을 때, Ea/V'a=Eb/V'b로 되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제11항에 있어서,
상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 에지 영역의 상기 폭이 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제11항에 있어서,
상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서의 에지 영역의 메탈리제이션비가 선택되어 있고,
상기 메탈리제이션비는, 상기 압전 기판의 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 전극지가 연장되는 방향과 직교하는 방향에서, 전극지의 폭을 전극지의 폭과 서로 이웃하는 전극지의 틈의 합으로 나눈 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서, 상기 에지 영역을 덮도록 질량 부가막이 적층되어 있고, 상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 위치하는 상기 질량 부가막의 막 두께가 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 부분 및 제2 부분에서, 상기 에지 영역을 덮도록 질량 부가막이 적층되어 있고, 상기 Ea/V'a=Eb/V'b가 되도록, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 위치하는 에지 폭, 에지 영역의 메탈리제이션비 및 에지 영역에 적층되어 있는 상기 질량 부가막의 막 두께의 적어도 1종이 선택되어 있고,
상기 메탈리제이션비는, 상기 압전 기판의 주면에 수직인 방향으로 봤을 때, 전극지가 연장되는 방향과 직교하는 방향에서, 전극지의 폭을 전극지의 폭과 서로 이웃하는 전극지의 틈의 합으로 나눈 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전극지 및 상기 제2 전극지의 선단 측에, 탄성파 전파 방향을 따르는 치수인 폭이 상기 중앙 영역에서의 폭에 비해 넓은, 태폭부(太幅部)가 마련되어 있고, 상기 태폭부에 의해 상기 에지 영역이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제16항에 있어서,
상기 제2 전극지에 마련되어 있는 상기 태폭부와 탄성파 전파 방향에서 겹치는 위치에서, 상기 제1 전극지에 제2 태폭부가 마련되어 있고, 상기 제1 전극지에 마련되어 있는 상기 태폭부와 탄성파 전파 방향에서 겹치는 위치에서, 상기 제2 전극지에 제2 태폭부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성파 장치는 종(縱)결합 공진자형 탄성파 필터인 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제2항에 있어서,
상기 IDT가, 전극지 본체부와, 상기 전극지 본체부보다도 전극지 피치가 좁고, 상기 탄성파 전파 방향에 있어서 상기 IDT의 단부(端部)에 마련되어 있는 협(狹)피치 전극지부를 가지고,
상기 전극지 본체부가 상기 제1 부분이고, 상기 협피치 전극지부가 상기 제2 부분인 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
제2항에 있어서,
상기 탄성파 장치는, 상기 적어도 하나의 IDT가 하나의 IDT로 이루어진 1포트형 탄성파 공진자이고,
상기 탄성파 장치는 상기 하나의 IDT의 탄성파 전파 방향 양측에 배치된 반사기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.