KR20090125104A - 탄성파 소자 - Google Patents

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KR20090125104A
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electrode
acoustic wave
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convex
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하지메 칸도
šœ스케 키도
타케시 나카오
다이스케 야마모토
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

공진 주파수 부근의 공진특성을 개선할 수 있고, 전극지간의 단락 불량이나 절연성의 열화가 생기기 어려운 탄성파 소자를 제공한다.
압전체에 접하도록 IDT 전극(3)이 형성되어 있고, IDT 전극(3)이 복수개의 전극지를 가지며, 상기 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에 있어서 서로 이웃하고 있으면서 다른 전위에 접속되는 제1, 제2의 전극지(31,32)와, 제1의 전극지(31)의 전극지 길이방향 외측에 배치된 갭(33)을 통해 대향되어 있는 제1의 더미 전극지(34)를 포함하고, 갭 근방에 있어서, 제1의 전극지(31) 및 제1의 더미 전극지(34) 중 적어도 한 쪽에 있어서, 적어도 한 쪽의 전극지의 옆가장자리로부터 탄성파 전파방향으로 돌출되도록 제1의 볼록부(11~14)가 형성되어 있는 탄성파 소자(1).
탄성파 소자, 전극지, IDT 전극, 탄성표면파, 탄성경계파, 공진특성, 필터특성, 압전기판

Description

탄성파 소자{ELASTIC WAVE DEVICE}
본 발명은, 예를 들면 공진자나 대역필터 등에 사용되는 탄성파 소자에 관한 것으로서, 특히, 복수개의 전극지를 가지는 IDT 전극의 구조가 개량된 탄성파 소자에 관한 것이다.
종래, 공진자나 대역필터 등에 탄성파 소자가 널리 사용되고 있다. 탄성파 소자로서는, 탄성표면파를 이용한 탄성표면파 소자나, 탄성경계파를 이용한 탄성경계파 소자 등이 알려져 있다.
탄성경계파 소자나 탄성표면파 소자 등의 탄성파 소자에서는, 탄성파를 여진(勵振)하기 위해 복수개의 전극지를 가지는 IDT 전극이 사용되고 있다. 이 IDT 전극에 교차폭 웨이팅(cross width weighting) 등을 행함으로써 필터특성이나 공진특성의 개선이 도모되고 있다. 그러나 웨이팅이 행해진 IDT 전극을 사용했다고 해도 충분한 공진특성이나 필터특성을 얻는 것이 곤란하였다.
그리하여, 하기의 특허문헌 1에는, 공진특성이나 필터특성을 한층 더 개선하기 위해 IDT 전극의 형상이 개선된 탄성파 소자가 개시되어 있다.
도 28은, 특허문헌 1에 기재된 탄성파 소자의 IDT 전극의 요부(要部)를 나타내는 모식적 부분 평면도이다. 도 28에 나타내는 바와 같이, IDT 전극(1000)에서 는, 한 쪽의 전위에 접속되는 복수개의 전극지(1001)와, 다른 쪽 전위에 접속되는 복수개의 전극지(1002)가 탄성파 전파방향에 있어서 교대로 배치되어 있다.
도 28에 나타나 있는 부분에서는, 제1의 전극지(1001)의 선단(先端)에 있어서, 전극지 길이방향으로 갭(1003)을 통해 더미(dummy) 전극지(1004)가 배치되어 있다. 제2의 전극지(1002)의 옆가장자리에는 볼록부(1005)가 형성되어 있다. 볼록부(1005)는 제2의 전극지(1002)의 한 쪽의 옆가장자리에 있어서, 상기 갭(1003)의 전극지 길이방향에 따르는 위치와 거의 동일한 위치에 배치되어 있다. 상기 볼록부(1005)가 마련되어 있는 만큼, 갭(1003)이 존재하는 부분에 있어서, 전극이 존재하지 않는 영역의 탄성파 전파방향에 따르는 폭방향 치수가 작게 되어 있다. 그 때문에 갭(1003)을 통과하는 탄성파와, 갭(1003)이 존재하지 않는 부분을 전파하는 탄성파의 거동의 차가 작게 되고, 그것에 의해 공진특성이나 필터특성의 개선이 도모되고 있다.
또한 상기 IDT 전극(1000)에서는, 제1의 전극지(1001)의 선단 즉 갭(1003)측 단부와, 더미 전극지(1004)의 선단 즉 갭(1003)측의 단부는 선단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 테이퍼부(1001a,1004a)를 가진다. 이 테이퍼부(1001a,1004a)를 마련함으로써, 테이퍼부(1001a,1004a)가 마련되어 있는 부분에 있어서, 갭(1003)측으로부터 갭(1003)과 반대측을 향해 탄성파의 전파 환경이 완만하게 변화되고 있다. 그것에 의해서도 공진특성이나 필터특성의 개선이 도모되고 있다.
[특허문헌 1] WO2006/109591
상기와 같이, 특허문헌 1에 기재된 IDT 전극(1000)을 사용한 탄성파 소자에서는, 종래의 탄성파 소자에 비해, IDT 전극의 형상을 궁리함으로써 공진특성이나 필터특성의 개선이 일단 도모되고 있지만 충분하지는 않았다. 즉, 공진특성이나 필터특성 등을 한층 더 개선하는 것이 강력하게 요망되고 있다.
또한 특허문헌 1에 기재된 구조에서는, 상기 볼록부(1005)를 크게 하거나, 테이퍼부(1001a,1004a)를 크게 한 경우, 인접하는 다른 전위에 접속되는 전극지 부분과 접촉하여 단락하거나 절연성이 열화한다는 문제가 생겼다.
또한 공진점 부근에서의 특성은 IDT 전극의 형상에 크게 의존한다. 따라서, 이와 같은 형상에서는, 생산시의 전극지의 형상 편차에 의해 공진특성이나 필터특성이 편차가 생기기 쉬운 경향이 있다는 문제도 있었다. 그와 더불어, 공진특성이나 필터특성을 높이기 위해 상기 볼록부(1005)를 크게 한 경우, 스톱밴드(stopband)가 좁아진다는 문제도 생겼다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술의 현 상황에 비추어, IDT 전극의 형상을 궁리함으로써 공진특성이나 필터특성을 한층 더 개선할 수 있고, 게다가 단락이나 절연성의 열화가 생기기 어려우며, 특성의 편차도 생기기 어려운 탄성파 소자를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 압전체와, 상기 압전체에 접하도록 형성된 IDT 전극을 포함하는 탄성파 소자로서, 상기 IDT 전극이 복수개의 전극지를 가지고, 상기 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에 있어서 서로 이웃하고 있으면서 다른 전위에 접속되는 제1, 제2의 전극지와, 상기 제1의 전극지 선단의 전극지 길이방향 외측에 배치된 갭을 통해 대향되어 있으면서 상기 제2의 전극지와 같은 전위에 접속되어 있는 제1의 더미 전극지를 포함하고, 상기 갭 근방에 있어서, 상기 제1의 전극지 및 상기 제1의 더미 전극지 중 적어도 한 쪽에 있어서, 적어도 한 쪽의 옆가장자리로부터 탄성파 전파방향으로 돌출되도록 제1의 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자가 제공된다.
본 발명에 따른 탄성파 소자의 한 특정 국면에서는, 상기 제1의 볼록부가 상기 갭에 접하도록 배치되어 있다. 이 경우에는, 전극지 선단 외측에 마련된 상기 갭 부근에 있어서 음향 임피던스의 부정합에 의한 탄성파의 반사나 산란이 억제된다. 따라서, 필터특성이나 공진특성을 개선할 수 있다.
단, 제1의 볼록부는 상기 갭으로부터 떨어져 있어도 되고, 본 발명의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1의 볼록부가 상기 갭으로부터 떨어져 있으며, 상기 제1의 볼록부와 상기 갭 사이에, 상기 제1의 볼록부가 마련되어 있는 전극지 또는 더미 전극지의 폭이 선단으로 감에 따라 서서히 가늘어지고 있는 테이퍼부를 가진다. 이 경우에는, 갭에서의 회절에 의한 특성의 열화를 보상할 수 있고, 그것에 의해 필터특성이나 공진특성을 한층 더 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 소자에서는, 상기 제1의 볼록부 및 제1의 테이퍼부가 마련되어 있는 경우, 제1의 볼록부로부터 테이퍼부에 이어지는 옆가장자리 부분은 오목상의 형상을 가지고 있어도 되고, 혹은 볼록상의 형상을 가지고 있어도 된다.
본 발명에 따른 탄성파 소자에서는, 바람직하게는 상기 전극지 선단의 제1의 볼록부로부터 테이퍼부로 이어지는 옆가장자리 부분이 오목상 또는 오목상의 형상을 가지는 경우에는, 상기 옆가장자리 부분이 구부러져 있으므로 전극지의 제조시에 형상 편차가 생기기 어렵다. 즉, 형상 편차에 의한 특성의 편차가 생기기 어렵다. 더불어, 상기 갭의 크기, 즉 전극지가 연장되는 방향에 따르는 갭의 치수를 작게 했다고 해도 단락 불량이 생기기 어렵다. 상기 제1, 제2의 전극지의 적어도 한 쪽의 옆가장자리에 상기 탄성파 전파방향으로 돌출되는 제2의 볼록부가 형성되어 있고, 상기 제2의 볼록부가 전극지 길이방향에 있어서, 상기 갭이 마련되어 있는 범위 내에 위치하도록 형성되어 있다. 이 경우에는, 제2의 볼록부가 마련되어 있으므로, 갭에서의 탄성파의 위상과, 갭 이외의 부분의 전파하는 탄성파의 위상의 위상 어긋남을 보상할 수 있고, 그것에 의해 필터특성이나 공진특성을 한층 더 개선할 수 있다.
특히, 제1의 볼록부도 마련되어 있으므로, 제1의 볼록부의 효과와 제2의 볼록부의 작용 효과에 의해, 스톱밴드를 좁히지 않고 필터특성이나 공진특성을 한층 더 높일 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 소자에서는, 바람직하게는 상기 제1, 제2의 전극지가 배치되어 있는 부분에 있어서, 상기 갭을 통과하여 표면파가 전파하는 경우의 실효 전파거리와, 상기 제1, 제2의 전극지가 마련되어 있는 부분에 있어서, 상기 갭 및 상기 제1의 볼록부 이외의 부분에 있어서 탄성파가 전파하는 경우의 실효 전파거리가 거의 같아지도록 상기 제2의 볼록부가 형성되어 있다.
본 발명에 있어서는, 바람직하게는 상기 제2의 볼록부가, 상기 제1, 제2의 전극지의 한 쪽의 전극지에 있어서, 다른 쪽의 전극지의 선단에 마련된 갭에 대향하고 있는 측의 옆가장자리로부터 상기 갭을 향해 돌출되도록 형성되어 있다. 이 경우에는, 제2의 볼록부가 마련되어 있음으로써, 갭이 마련되어 있는 부분과, 갭과는 전극지 길이방향에 있어서 떨어진 위치의, 탄성경계파 전파로에서의 전극이 존재하지 않는 부분의 길이의 차가 작아진다. 따라서, 공진특성이나 필터특성을 한층 더 개선할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1, 제2의 볼록부가 사다리꼴의 평면 형상을 가지고, 상기 사다리꼴의 밑변이 상기 볼록부가 형성되어 있는 전극지의 옆가장자리의 일부이며, 사다리꼴의 윗변과 밑변을 연결하는 옆변과, 밑변이 이루는 내각이 90°미만인 각도이다. 이 경우에는, 음향 임피던스를 완만하게 변화시킬 수 있어, 탄성파의 소망하지 않는 반사나 산란을 한층 더 억제할 수 있기 때문에 공진특성이나 필터특성을 한층 더 개선할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 제2의 볼록부의 상기 밑변의 중점의 전극지 길이방향에 따르는 위치가, 상기 다른 쪽 전극지의 선단의 갭의 전극지 길이방향 중심 위치와 전극지 길이방향에 있어서 거의 동일한 위치에 있고, 상기 밑변의 길이가 상기 갭의 전극지의 길이방향에 따르는 치수인 갭 폭보다도 크게 되어 있으며, 상기 윗변의 길이가 상기 갭 폭보다도 작게 되어 있다. 그것에 의해, 볼록부의 옆가장자리에서 굴절하는 탄성파가 갭 선단의 전극의 영향을 그다지 받지 않고 갭을 통과하기 때문에, 회절 손(損)을 보다 효과적으로 억제하는 것이 가능해지고, 그것에 의해 공진특성이나 필터특성을 한층 더 효과적으로 개선할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 제1, 제2의 볼록부의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 한 특정 국면에서는 상기 제1, 제2의 볼록부가 등각 사다리꼴의 평면 형상을 가진다.
또한 제1, 제2의 볼록부가 복수의 각부(角部)를 가지고, 상기 복수의 각부가 둥스그름하게 되어 있어도 된다. 이 경우에도, 마찬가지로 탄성파의 반사나 산란을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 소자의 다른 특정 국면에서는, 상기 제2의 볼록부가 상기 제1, 제2의 전극지의 다른 쪽에도 형성되어 있다.
본 발명에 따른 탄성파 소자에서는, IDT 전극은 교차폭 웨이팅이 행해져 있어도 된다. 교차폭 웨이팅을 사용한 경우, 횡(橫)모드 스퓨리어스(spurious)를 억제할 수 있지만, IDT의 탄성파 전파영역 내에 갭이 생기고, 이 갭에 의한 공진특성이나 필터특성의 성능 열화가 생기기 쉬웠다. 본 발명을 사용한 경우에는, 교차폭 웨이팅이 행해져 있어도, 마찬가지로 탄성파의 반사나 산란을 억제할 수 있기 때문에 공진특성이나 필터특성을 한층 더 개선하거나 조정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 탄성파로서는 탄성표면파 또는 탄성경계파 등을 사용할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 탄성파 소자에서는, 바람직하게는 상기 압전기판상에 마련된 적어도 한 개의 상기 IDT 전극을 피복하도록 마련된 매질층을 더 포함하고, 상기 IDT 전극의 밀도가 상기 압전기판의 밀도 및 상기 매질층의 밀도 이상으로 되어 있으면서, 상기 IDT 전극의 밀도와, 상기 매질층의 밀도의 비가 1.22보다도 크게 되어 있다.
또한 본 발명에 따른 탄성파 소자의 다른 특정 국면에서는, 상기 압전기판상에 마련된 적어도 한 개의 IDT 전극을 피복하도록 매질층이 적층되어 있고, 상기 IDT 전극의 밀도가 상기 압전기판의 밀도 및 상기 매질층의 밀도 이상이면서, IDT 전극의 밀도와, 압전기판의 밀도 및 매질층의 밀도 중 높은 쪽의 밀도와의 밀도 비가 1.22보다도 크게 되어 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 따른 탄성파 소자에서는, IDT 전극이 다른 전위에 접속되는 제1, 제2의 전극지를 포함하는 복수의 전극지를 가지고 있고, 제1의 전극지의 전극지 길이방향 외측에 갭이 배치되어 있으며, 갭 근방에 있어서, 제1의 전극지의 적어도 한 쪽의 옆가장자리로부터 탄성파 전파방향으로 돌출되도록 제1의 볼록부가 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1의 볼록부의 형성에 의해, 갭이 마련되어 있는 영역 및 갭 근방의 영역에서의 탄성파의 소망하지 않는 반사나 산란이 억제되고, 그것에 의해 공진특성이나 필터특성을 효과적으로 개선하는 것이 가능해진다.
또한 상기 제1의 볼록부가 형성되어 있는 전극지에서는, 전극지 선단의 형상의 변화에 의한 특성의 변화가 적고, 따라서 전극지 형상의 제조 편차에 의한 특성의 변화가 생기기 어렵다. 더불어, 전극지 선단의 갭이 큰 경우에도 공진특성이나 필터특성을 개선할 수 있으므로, 상기 갭을 넓게 할 수 있고, 그것에 의해 다른 전위에 접속되는 전극지간의 단락 불량을 억제하는 것도 가능해진다.
그러므로, 본 발명에 의하면, IDT 전극의 형상을 궁리하는 것만으로, 특히, 제1의 전극지의 옆가장자리에 제1의 볼록부를 마련하는 것만으로 필터특성이나 공진특성을 효과적으로 개선할 수 있다. 이 경우, 제1의 볼록부의 형성에 의해 특성의 개선을 도모할 시에, 제1의 볼록부는 이하의 실시형태의 설명으로부터 명백하듯이, 그다지 크게 할 필요는 없기 때문에 소망하지 않는 단락이나 절연 저항의 열화도 생기기 어렵다.
도 1a는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 탄성표면파 소자의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도, 도 1b는, 그 요부를 확대하여 나타내는 부분 절단 평면도, 도 1c는, 제1의 실시형태에 있어서 제1, 제2의 볼록부의 바깥 가장자리가 둥그스름한 형상으로 변형되어 있는 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 탄성표면파 소자의 정면 단면도이다.
도 3a는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 탄성표면파 소자의 임피던스 특성 및 위상 특성을 나타내는 도면이며, 도 3b는 임피던스를 나타내는 임피던스 스미스 차트(smith chart)도이다.
도 4는, 비교를 위해 준비한 제1의 종래예의 탄성표면파 소자의 전극 구조의 요부를 나타내는 부분 절단 평면도이다.
도 5는, 비교를 위해 준비한 제1의 비교예로서의 탄성표면파 소자의 전극 구조의 요부를 나타내는 부분 절단 평면도이다.
도 6은, 제1의 실시형태, 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 탄성표면파 소자의 반사의 위상(θ)과, 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은, 제1의 실시형태의 탄성표면파 소자를 사용한 송신필터장치의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 8은, 도 7에 나타낸 송신필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 9는, 도 7에 나타낸 송신필터 및 비교를 위해 준비한 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 탄성표면파 소자를 사용한 각 송신필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 10은, 제1의 실시형태의 탄성표면파 소자의 전극 구조의 선단부의 실제 형상을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 11은, 제1의 실시형태의 전극 구조에서의 제1의 전극지 선단의 갭 주변의 상태를 나타내는 모식적 평면 단면도이다.
도 12a는, 비교를 위해 준비한 제1의 종래예의 탄성표면파 소자의 갭 주변의 전극 구조를 나타내는 부분 절단 평면도이며, 도 12b는, 제1의 비교예의 탄성표면파 소자에서의 갭 주변의 전극 구조를 모식적으로 나타내는 부분 절단 평면도이다.
도 13은, 제1의 실시형태, 제1의 종래예 및 제2의 비교예의 각 탄성표면파 소자에서의 갭 폭(G)과, 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는, 제1의 실시형태의 탄성표면파 소자에서의 제2의 볼록부의 면적을 변화시킨 구조를 설명하기 위한 모식적 부분 절단 평면도이다.
도 15는, 제1의 비교예의 탄성표면파 소자에서의 제2의 볼록부의 면적을 변화시킨 구조를 설명하기 위한 모식적 부분 절단 평면도이다.
도 16은, 제1의 실시형태, 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 탄성표면파 소자에서의 제2의 볼록부의 면적과, 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 17은, 제1의 실시형태의 탄성표면파 소자에서의 제1의 볼록부의 면적을 변화시킨 구조를 설명하기 위한 모식적 부분 절단 평면도이다.
도 18은, 제1의 비교예의 탄성표면파 소자에 있어서 전극지 및 더미 전극지 선단의 전극 형상을 변화시킨 구조를 설명하기 위한 모식적 부분 절단 평면도이다.
도 19는, 제1의 실시형태 및 제1의 비교예의 탄성표면파 소자에서의 전극지 선단 부분의 면적과, 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 20은, 제1의 실시형태의 탄성표면파 소자에서의 공진점, 반공진점 및 스톱밴드의 관계를 설명하기 위한 임피던스 특성 및 위상 특성을 나타내는 도면이다.
도 21은, 제1의 실시형태, 제1의 종래예 및 제1의 비교예에서의 반사의 절대치(｜Γ｜)와 공진 주파수-스톱밴드 상단 주파수 간격의 관계를 나타내는 도면이다.
도 22a, 도 22b는, 각각 제1, 제2의 볼록부와 더불어 전극지 선단에 테이퍼부가 마련되어 있는 변형예의 탄성표면파 소자를 설명하기 위한 부분 절단 평면도이다.
도 23은, 제2의 실시형태의 탄성경계파 소자의 갭 주변의 전극 구조에서의 치수 관계를 설명하기 위한 모식적 부분 절단 평면도이다.
도 24는, 제2의 실시형태의 탄성경계파 소자 및 비교를 위해 준비한 제1의 종래예의 탄성경계파 소자의 임피던스 특성 및 위상 특성을 나타내는 도면이다.
도 25는, 본 발명의 제3의 실시형태로서의 탄성경계파 필터장치의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 26은, 제3의 실시형태의 탄성경계파 필터장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 27은, 제2의 종래예로서의 탄성경계파 필터장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 28은, 종래의 탄성경계파 필터장치의 일례의 IDT 전극의 요부를 나타내는 부분 절단 평면도이다.
<부호의 설명>
1: 탄성표면파 소자 2: 압전기판
3: IDT 전극 3a,3b: 버스 바(bus bar)
4: 반사기 5: 반사기
11~14: 제1의 볼록부 15,16: 제2의 볼록부
21,22: 테이퍼부 31: 제1의 전극지
32: 제2의 전극지 33,33A: 갭
34: 제1의 더미 전극지 35: 갭
36: 제2의 더미 전극지 41: 송신필터
42: 입력단 43: 출력단자
51: 탄성경계파 공진자 71: 탄성경계파 필터
72: 불평형단자 73,74: 평형단자
75,76: 탄성경계파 필터장치 75a~75c: 제1~제3의 IDT
76a~76c: 제1~제3의 IDT 77,78: 탄성경계파 공진자
S1~S4: 직렬암 공진자 P1~P4: 병렬암 공진자
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 명백하게 한다.
(제1의 실시형태의 구조)
도 2는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 탄성파 소자의 정면 단면도이고, 도 1a는, 상기 탄성파 소자의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이며, 도 1b는, 그 요부를 확대하여 나타내는 모식적 평면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 탄성파 소자(1)는 압전기판(2)과, 압전기판(2)의 상면(2a)에 형성된 IDT 전극(3)과, 반사기(4,5)와, IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)를 피복하고 있는 매질층(6)을 가진다.
즉, IDT 전극(3)은 압전기판(2)과, 매질층(6)의 계면에 형성되어 있다.
본 실시형태에서는, 압전기판(2)은 0°회전 Y판 X전파의 LiNbO3기판으로 이루어진다. 단, 압전기판(2)은, 다른 결정 방위의 LiNbO3기판에 의해 형성되어 있어도 되고, 혹은 LiTaO3이나 수정 등의 다른 압전 단결정에 의해 형성되어 있어도 된다. 또한 압전기판(2)은 압전 세라믹스에 의해 형성되어 있어도 된다. LiNbO3기판으 로 이루어지는 압전기판(2)의 밀도는 4.64g/㎤이다.
한편, 매질층(6)은 본 실시형태에서는 SiO2로 이루어지고, 그 밀도는 2.2g/㎤이다. 또한 매질층(6)을 구성하는 재료는 SiO2에 한정되지 않고, SiN 등의 다른 절연성 재료에 의해 매질층(6)이 형성되어 있어도 된다.
본 실시형태에서는 탄성표면파 장치가 여진된다.
IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)는 Cu, Ag 등의 적당한 금속에 의해 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는, IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)는 Cu를 주체로 하는 전극재료에 의해 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, LiNbO3측으로부터 Ti막, Cu막 및 AlCu막을 이 순서대로 적층하여 이루어지는 적층 금속막에 의해 IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)가 형성되어 있다. 전파되는 탄성표면파의 파장(λ)으로 했을 때에, Ti막, Cu막 및 AlCu막의 λ로 규격화하여 이루어지는 규격화 막 두께(h/λ)는 각각 1.0%, 5.0%, 및 0.5%이다. 따라서, 이 적층 금속막은 Cu를 주체로 하는 전극재료에 의해 형성되어 있다.
탄성표면파 소자(1)의 제조시에는, 상기 LiNbO3기판상에 규격화 막 두께(h/λ)가 6.5%인 SiO2막을 형성한다. 다음으로, 포토리소그래피법에 의해, IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)가 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역에 포토레지스트 패턴을 형성한다. 다음으로, 반응성 이온 에칭 등에 의해, 포토레지스트 패턴에 의해 피복되어 있지 않은 영역의 SiO2막을 제거한다. 다음으로, Cu를 주체로 하는 상기 전극재 료에 의해, IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)를 형성한 후 잔존하고 있는 포토레지스트 패턴을 제거한다. 그 후, 규격화 막 두께(h/λ)가 27%의 두께인 SiO2막을 전면에 형성한다. 이렇게 하여 탄성표면파 소자(1)를 얻는다. 또한 IDT 전극(3)에서의 듀티는 0.50으로 하였다.
도 1a에 나타내는 바와 같이, IDT 전극(3)에서는, 탄성표면파 전파방향으로 연장되는 한 쌍의 버스 바(3a,3b)가 포함되어 있다. 복수개의 제1의 전극지(31)와, 복수개의 제2의 전극지(32)가 탄성표면파 전파방향에 있어서 교대로 배치되어 있다. 제1의 전극지(31) 및 제2의 전극지(32)가 연장되는 방향은 탄성표면파 전파방향과 직교하는 방향이다. 그리고, 복수개의 제1의 전극(31)의 일단이 제1의 버스 바(3a)에 접속되어 있고, 타단이 제2의 버스 바(3b)측에 연장되어 있다. 복수개의 제1의 전극지(31)의 선단의 전극지 길이방향 외측에는 갭(33)이 배치되어 있다. 그리고, 갭(33)을 통해 제1의 전극지(31)와 대향하도록 제1의 전극지(31)의 길이방향 연장선상에 제1의 더미 전극지(34)가 마련되어 있다. 제1의 더미 전극지(34)는 버스 바(3b)에 접속되어 있다.
한편, 복수개의 제2의 전극지(32)의 일단은 버스 바(3b)에 접속되어 있고, 타단은 제1의 버스 바(3a)측에 연장되어 있다. 그리고, 제2의 전극지(32)의 선단에는 전극지 길이방향 외측에 갭(35)이 배치되어 있다. 갭(35)을 통해 제2의 전극지(32)와 대향하도록 제2의 더미 전극지(36)가 배치되어 있다. 더미 전극지(36)는 버스 바(3a)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서는, 상기 복수개의 제1의 전극지(31)와, 버스 바(3a)를 가지는 제1의 빗살상 전극과, 복수개의 제2의 전극지(32) 및 버스 바(3b)를 가지는 제2의 빗살상 전극에 의해 IDT 전극(3)이 구성되어 있다. IDT 전극(3)에서는, 상기 복수개의 제1의 전극지(31)와 복수개의 제2의 전극지(32)가 서로 맞물려 있다.
도 1a로부터 명백하듯이, IDT 전극(3)에서는 상기 갭(33,35)의 위치가 탄성표면파 전파방향을 따라 변화되고 있다. 바꿔 말하면, 서로 이웃하고 있는 제1, 제2의 전극지(31,32)가 탄성표면파 전파방향에 있어서, 서로 겹치는 부분, 즉 교차영역의 치수인 교차폭이 탄성표면파 전파방향에 있어서 변화하도록 교차폭 웨이팅이 행해져 있다.
반사기(4,5)는 각각 복수개의 전극지의 양단을 단락하여 이루어지는 그레이팅 반사기(grating reflector)이다. 반사기(4,5)는 IDT 전극(3)의 탄성표면파 전파방향 양측에 배치되어 있다. 또한 반사기로서는 양단이 단락되어 있지 않은 오픈 반사기를 사용해도 된다.
본 실시형태의 탄성표면파 소자(1)의 특징은, 도 1b에 확대하여 나타나 있는 바와 같이, 갭(33)의 근방에 있어서, 제1의 전극지(31) 및 제1의 더미 전극지(34)에 있어서, 적어도 한 쪽의 옆가장자리로부터 탄성표면파 전파방향으로 돌출되도록 제1의 볼록부(11,12,13,14)가 형성되어 있는 것에 있다. 즉, 제1의 전극지(31)에서는, 갭(33)의 근방에 있어서, 탄성표면파 전파방향으로 돌출되도록 제1의 전극지(31)의 양측 가장자리에 제1의 볼록부(11,12)가 마련되어 있다. 마찬가지로, 제1의 더미 전극지(34)에 있어서도, 제1의 볼록부(13,14)가 양측 가장자리로부터 탄성 표면파 전파방향으로 돌출되도록 마련되어 있다.
또한 제1의 전극지(31)에 있어서, 제1의 볼록부(11,12) 중 한 쪽의 제1의 볼록부만이 마련되어 있어도 된다. 마찬가지로, 제1의 더미 전극지(34)에 있어서도, 양측 가장자리에 마련된 제1, 제2의 볼록부(13,14) 중 한 쪽의 제1의 볼록부만이 마련되어도 된다.
또한 갭(33)의 근방에 있어서, 제1의 전극지(31)측에만 제1의 볼록부가 마련되어 있어도 되고, 혹은 제1의 더미 전극지(34)측에 있어서만 제1의 볼록부가 마련되어 있어도 된다.
또한 도 1b에서는, 제1의 전극지(31)의 선단에 마련된 갭(33) 근방에 있어서, 제1의 전극지(31) 및 제1의 더미 전극지(34)에 상기 제1의 볼록부(11,12,13,14)가 마련되어 있었지만, 제2의 전극지(32)의 선단에 마련된 갭 근방에 있어서도 마찬가지로 제2의 전극지(32)의 선단 및/또는 제2의 더미 전극지(36)의 선단에 동일하게 제1의 볼록부가 마련되어 있다.
본 실시형태의 탄성표면파 소자(1)의 다른 특징은, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 제2의 전극지(32)의 갭(33)에 면하는 부분에 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있는 것에 있다. 제2의 볼록부(15)는, 제2의 전극지(32)의 갭(33)에 면하는 측의 옆가장자리로부터 갭(33)을 향해 돌출되어 있다. 제2의 볼록부(16)도 또한 마찬가지로 갭(33)에 면하는 옆가장자리로부터 갭(33)을 향해 돌출되도록 마련되어 있다.
또한 도 1a에 나타내는 바와 같이, 제2의 전극지(32)의 선단에 마련된 갭에 있어서도, 양측의 제1의 전극지(31,31)의 갭에 면하는 부분에 제2의 볼록부가 형성되어 있다.
도 1b를 참조하여, 상기 제1의 볼록부(11,12,13,14) 및 제2의 볼록부(15,16)의 형상을 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시형태에서는, 상기 제2의 볼록부(15,16)의 전극지 길이방향에 따르는 위치는 갭(33)의 전극지 길이방향에 따르는 위치와 거의 동일하게 되어 있다.
또한 볼록부(15,16)의 위치와, 갭(33)의 위치의 관계에 대해서는, 전극지(31,32)의 길이방향에 따르는 위치가 동일하게 되어 있는 것이 가장 바람직하지만, 제2의 볼록부(15,16)에 의한 작용 효과를 손상하지 않는 정도라면 반드시 동일하게 되어 있지 않아도 된다.
제1의 볼록부(11,12)는 본 실시형태에서는 등각 사다리꼴의 평면 형상을 가지고 있다. 즉, 제1의 전극지(31)의 옆가장자리에 이어져 있는 부분이 밑변인 등각 사다리꼴의 평면 형상을 가지고 있다. 윗변이 제1의 볼록부(11,12)의 돌출 선단 부분이고, 밑변과 윗변이 한 쌍의 옆변에 의해 연결되어 있다. 제1의 볼록부(13,14)도 또한 제1의 볼록부(11,12)와 같은 형상을 가지고 있다. 단, 제1의 볼록부(11~14)는 등각 사다리꼴 이외의 평면 형상을 가지고 있어도 된다. 또한 제1의 볼록부(11,12)와, 더미 전극지(34)에 마련된 제1의 볼록부(13,14)는 반드시 같은 필요는 없지만 동일한 것이 바람직하다. 그것에 의해, 갭(33)의 전극지 길이방향 양측에서의 탄성표면파 전파 상황을 동등하게 할 수 있어, 한층 더 양호한 공진특성이나 필터특성을 얻을 수 있다.
제2의 볼록부(15,16)는 등각 사다리꼴의 평면 형상을 가진다. 전극지의 옆가장자리에 이어져 있는 부분이 등각 사다리꼴의 밑변에 상당하고, 제2의 볼록부(15,16)의 선단측에 윗변을 가진다. 윗변과 밑변이, 밑변에 대하여 내각(α)을 가지도록 경사진 한 쌍의 옆변에 의해 연결되어 있다. 이러한 제2의 볼록부(15,16)는 상술한 특허문헌 1에 기재된 볼록부와 동일하다.
상기 등각 사다리꼴의 밑변의 전극지 길이방향 중심이 갭(33)의 전극지 길이방향 중심과 일치되어 있다. 바꿔 말하면, 갭(33)을 전극지 길이방향으로 이등분하는 전극지 길이방향 위치와, 밑변의 전극지 길이방향에 따르는 중점이 전극지 길이방향에 있어서 일치되어 있다. 또한 등각 사다리꼴이기 때문에 내각(α)이 90도 미만이 된다.
또한 이하의 설명에 있어서는, 갭(33)의 전극지 길이방향에 따르는 치수를 갭 폭(G)으로 하고, 제2의 볼록부(15)의 전극지 길이방향에 따르는 최대 치수 즉 상기 볼록부(15)의 경우에는, 밑변의 전극지 길이방향 치수를 W, 제2의 볼록부(15)의 돌출 높이, 즉 전극지(32)의 옆가장자리로부터 갭측을 향해 돌출되어 있는 탄성표면파 전파방향 치수를 돌출 높이(H)로 한다.
다음으로, 상기 제1의 볼록부(11,12,13,14) 및 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있는 본 실시형태의 탄성표면파 소자(1)의 위상 특성 및 임피던스 특성을 도 3a 및 도 3b에 나타낸다. 도 3b에서의 ｜Γ｜ 및 θ는 1포트형 탄성표면파 공진자(1)의 입력 임피던스를 Z, 측정계의 특성 임피던스를 Z0으로 한 경우에 ｜Γ｜ejθ =(Z-Z0)/(Z+Z0)으로 표현된다. Γ와 θ는 각각 반사의 절대치(｜Γ｜)와 반사의 위상(θ)을 나타낸다. 또한 반사의 절대치(｜Γ｜)가 클수록 공진자로서의 특성이 좋아 바람직하다. 또한 반사의 위상(θ)이 180°인 점은 공진점에서의 특성을 나타내고, 반사의 위상 0°인 점은 반공진점에서의 특성을 나타낸다.
도 3b의 반사의 위상(θ)과, 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 도 6에 실선으로 나타낸다. 비교를 위해, 도 4 및 도 5에 나타낸 형상의 IDT 전극을 사용한 경우의 반사의 위상(θ)과, 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 도 6에 파선 및 한 점 쇄선으로 각각 나타낸다.
또한 도 4 및 도 5는, 비교를 위해 준비한 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자의 IDT 전극의 요부를 나타내는 부분 절단 평면도이며, 상기 실시형태의 도 1b에 나타낸 부분에 상당하는 부분을 나타내고 있다.
제1의 실시형태에서는 제1의 볼록부(11~14) 및 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있었지만, 도 4에 나타낸 종래예에서는 제1, 제2의 볼록부가 마련되어 있지 않다. 그 밖의 점에 대해서는 제1의 종래예는 제1의 실시형태와 동일하게 하였다.
한편, 도 5에 나타내는 제1의 비교예에서는, 갭(33A)의 근방에 있어서, 제1의 전극지(31)의 선단 및 제1의 더미 전극지(34)의 선단에, 선단으로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼부(21,22)가 마련되어 있다. 또한 제2의 전극지(32,32)에는 제1의 실시형태와 마찬가지로 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있다.
따라서, 제1의 비교예는 상기의 제1의 볼록부(11~14)가 마련되어 있지 않고, 그 대신에 상기 테이퍼부(21,22)가 마련되어 있는 것을 제외하고는 상기 실시형태와 동일하게 구성되어 있다.
도 6으로부터 명백하듯이, 제1의 종래예에 비해, 상기 실시형태에 의하면, 공진점인 θ=180°의 위치로부터 반공진점인 θ=0°에 걸쳐서의 반사의 절대치(｜Γ｜)가 크다. 따라서, 공진자로서의 특성이 대폭 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
또한 제1의 비교예는, 상기 제1의 종래예에 비해, 상기 실시형태와 마찬가지로, θ=180°에서 θ=0°에 걸쳐서의 반사의 절대치(｜Γ｜)가 크고, 제1의 종래예보다도 공진특성이 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 그러나 제1의 비교예에 비해 상기 실시형태에 의하면, 공진 부근, 즉 θ=180°~90° 부근의 반사의 절대치(｜Γ｜)가 상당히 크고, 따라서 보다 공진특성이 개선될 수 있는 것을 알 수 있다.
상기와 같이, 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 비교로부터, 제1의 볼록부(11~14) 및 제2의 볼록부(15,16)를 가지는 상기 실시형태의 구조에서는 공진특성을 대폭 개선할 수 있는 것을 알 수 있다. 이것은 이하의 이유에 따른 것으로 생각된다.
도 5에 나타낸 제1의 비교예에서는, 상기 제1의 실시형태와 마찬가지로 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있다. 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있는 구성은 상술한 특허문헌 1에 기재되어 있으며, 이하의 작용 효과를 가지는 것이다. 즉, 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있음으로써, 갭(33,33A)에 있어서, 탄성표면파의 실효 전파거리가 갭(33,33A)이 마련되어 있지 않은 부분, 예를 들면 전극지(31)가 존재하고 있는 부분에서의 탄성표면파의 실효 전파거리와 거의 동등해지고, 그것에 의해, 갭(33,33A)이 마련되어 있는 부분과, 그 이외의 부분 사이의 탄성표면파의 위상 어긋남이 작아져 특성이 개선된다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2의 볼록부(15,16)를 가지지 않는 제1의 종래예에서는, 제1의 전극지가 존재하는 부분에서는 화살표(X1)로 나타내는 바와 같이 탄성표면파가 전파하고, 갭(133)이 마련되어 있는 영역에서는 탄성표면파는 화살표(X2)로 나타내는 바와 같이 전파한다. 이 경우, 화살표(X1)로 나타내는 전파 경로에서는 탄성표면파는 점(A1)으로부터 점(B1)을 향해 전파한다. 이에 대하여, 갭(133)이 마련되어 있는 부분에서는 점(A2)으로부터 점(B2)을 향해 전파한다. 따라서, 점(A1)-점(B1)간의 거리와 점(A2)-점(B2)간의 거리는 동일하지만, 화살표(X2)로 나타내는 전파 경로에서는 전극이 전혀 존재하지 않고, 화살표(X1)로 나타내는 전파 경로에서는 제1의 전극지가 사이에 존재하게 된다. 따라서, 화살표(X1)로 나타내는 바와 같이 전파하는 탄성표면파의 위상과, 화살표(X2)로 나타내는 바와 같이 전파하는 탄성표면파의 위상에 어긋남이 생긴다.
이에 대하여, 제1의 비교예 및 상기 실시형태에서는, 제2의 볼록부(15,16)가 마련되어 있는 만큼, 갭(33,33A)이 마련되어 있는 부분을 전파하는 탄성표면파의 위상이 갭 이외의 영역을 전파하는 탄성표면파의 위상에 근접되고, 바람직하게는 거의 동일시되며, 그것에 의해 공진특성이 개선된다.
제1의 비교예에 비해, 상기 실시형태에 있어서 더 특성이 개선되어 있는 것은 이하의 이유에 따른 것이다.
전극지 선단의 갭 부근에서의 음향 임피던스의 부정합이 상기 제1의 볼록부(11~14)의 존재에 의해 억제되고, 그것에 의해, 탄성표면파의 소망하지 않는 반사나 산란이 억제되고 있기 때문이라고 생각된다.
또한 제1의 볼록부(11~14) 및 제2의 볼록부(15,16)는, 모두 등각 사다리꼴의 형상을 가지고 복수의 직선으로 둘러싸인 영역으로 되어 있었지만, 포토리소그래피법 등에 의해 IDT 전극을 형성할 시에는, 도 1c에 나타내는 바와 같이 제1의 볼록부(11~14) 및 제2의 볼록부(15,16)가 둥그스름한 형상으로 되어 있어도 된다. 즉, 제1, 제2의 볼록부(11~16)의 외형은, 반드시 복수의 직선으로 둘러싸인 다각 형상을 가지고 있을 필요는 없고 곡선에 의해 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 곡선의 바깥 가장자리를 가지는 형상으로 한 경우에는, 전극지 형성시의 형상 편차에 의한 특성의 변화를 억제할 수 있다. 이것은, 전극지 길이방향으로 약간 위치가 어긋난 경우, 혹은 탄성표면파 전파방향을 따라 형성 위치가 벗어났다고 해도, 곡선의 경우에는 전극지 주변의 위치 어긋남이 연속적으로 변화하고 있기 때문에 형상 편차에 의한 형상의 변동이 생기기 어려운 것에 따른다. 그러므로, 바람직하게는 제1, 제2의 볼록부는 바깥 가장자리가 곡선상의 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다.
상기 탄성표면파 소자(1)는 다양한 발진자나 필터장치 등에 사용할 수 있다. 일례로서 도 7에 휴대 전화기의 듀플렉서(DPX)에 사용되고 있는 송신필터의 회로 구성을 모식적으로 나타낸다. 이 송신필터(41)는 WCDMA 방식의 휴대 전화기의 듀플렉서(DPX)에 사용되고 있는 송신필터이다. 송신필터(41)는 입력단(42)과 출력단(43)을 가진다. 입력단(42)과 출력단(43)을 연결하는 직렬암에 복수의 직렬암 공 진자(S1~S4)가 접속되어 있다. 또한 직렬암과 어스 전위 사이에 병렬암 공진자(P1,P2,P3,P4)가 각각 접속되어 있다. 이 직렬암 공진자(S1~S4)로서 상기 실시형태의 탄성표면파 공진자를 사용하였다. 또한 병렬암 공진자(P1~P4)로서는 제1의 종래예의 탄성표면파 공진자를 사용하였다.
이렇게 구성한 송신필터의 감쇠량 주파수 특성을 도 8에 나타낸다.
또한 도 9는 상기 도 8에 나타낸 감쇠량 주파수 특성의 요부를 확대하여 나타내는 도면이다. 비교를 위해, 직렬암 공진자를 상기 제1의 종래예에서 구성한 것을 제외하고는 상기 송신필터(41)와 동일하게 구성된 송신필터의 감쇠량 주파수 특성을 도 9에 파선으로 나타낸다. 또한 상기 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자를 직렬암 공진자로서 사용한 것을 제외하고는 동일하게 구성된 송신필터의 감쇠량 주파수 특성을 도 9에 1점 쇄선으로 나타낸다.
도 9로부터 명백하듯이, 송신필터(41)에서는, 통과대역 내의 고역(高域)측의 주파수 영역에서의 삽입 손실이, 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자를 사용한 상당하는 송신필터에 비해 0.05~0.1㏈ 작게할 수 있는 것을 알 수 있다. 이것은 탄성표면파 공진자의 공진점 부근의 반사의 절대치(｜Γ｜)가 상기 실시형태의 탄성표면파 공진자에서는 크게 되어 있는 것에 따른다고 생각된다.
또한 상기 실시형태의 탄성표면파 소자(1)에서의 IDT 전극 선단 부분의 주사형 전자 현미경 사진을 도 10에 나타낸다. 도 10에 나타내는 주사형 전자 현미경 사진에서는 상기 제1의 볼록부 및 제2의 볼록부가 둥그스름한 것을 알 수 있다.
또한 상기 실시형태의 송신필터(41)와, 제1의 종래예의 탄성표면파 공진자를 사용한 송신필터, 및 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자를 사용한 송신필터의 정전 파괴 내압을 측정하였다.
그 결과, 제1의 종래예의 탄성표면파 공진자를 사용한 송신필터에서는, 고장 확률 5% 전압은, 180V이고, 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자를 사용한 송신필터에서는 175V였던 것에 대하여, 상기 실시형태의 송신필터에서는 175V였다. 따라서, 상기 제1, 제2의 볼록부를 마련한 탄성표면파 공진자에서는, 내(耐)서지(surge) 전압은 상기 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 각 탄성표면파 공진자를 사용한 경우와 동등한 것을 알 수 있다.
(갭 폭(G)의 영향)
다음으로, 제1의 실시형태의 탄성표면파 공진자에 있어서, 갭(33)의 갭 폭(G)에 의해 공진특성이 변화하는지 아닌지를 확인하였다.
제1의 실시형태의 변형예로서 도 11에 나타내는 전극 구조를 가지는 탄성표면파 소자를 제작하였다. 또한 도 11에 나타내는 탄성표면파 소자(51)는, 제1, 제2의 볼록부의 바깥 가장자리가 곡선으로 되어 있는 것을 제외하고는 상기 제1의 실시형태와 동일하게 구성된, 즉 도 1c에 나타낸 것과 동일한 탄성표면파 공진자이다. 비교를 위해, 도 12a에 나타내는 제1의 종래예 및 도 12b에 나타내는 제1의 비교예의 전극 구조를 가지는 탄성표면파 공진자를 동일하게 구성하였다. 또한 도 12a 및 도 12b에 나타내는 각 탄성표면파 공진자(201,202)에 있어서도, 전극지의 바깥 가장자리는 둥그스름한 형상으로 하도록, 제1의 실시형태의 비교를 위해 준비한 상술한 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 전극지의 형상을 약간 변경하였다.
상기 탄성표면파 공진자(51,201,202)에 있어서, 갭 폭(G)을 변화시키고 공진점 부근의 반사의 절대치(｜Γ｜)를 측정하였다. 결과를 도 13에 나타낸다.
또한 상기 갭 폭(G)은 제작된 탄성표면파 공진자의 IDT 전극을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰함으로써 구하였다.
도 13으로부터 명백하듯이, 제1의 종래예 및 제1의 비교예에서는, 갭 폭(G)을 작게 하지 않으면 반사의 절대치(｜Γ｜)가 커지지 않고, 특성이 향상하지 않는 것을 알 수 있다. 그러나 갭 폭(G)을 작게 하면 제조시의 편차 등에 의해 단락 불량이 생길 우려가 있다.
이에 대하여, 본 실시형태에서는, 갭 폭(G)을 변화시켰다고 해도 반사의 절대치(｜Γ｜)는 그다지 변화하지 않는 것을 알 수 있다. 따라서, 갭 폭(G)을 비교적 크게할 수 있고, 그것에 의해 특성의 열화를 초래하지 않고 단락 불량을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.
(제2의 볼록부에 의한 영향)
다음으로, 상기 실시형태에서의 제2의 볼록부(15,16)의 크기 및 유무에 의한 영향을 평가하였다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 상기 실시형태의 탄성표면파 공진자에서의 제1의 볼록부(15,16)의 면적을 다양하게 변경하였다. 도 14에서는, 제1의 볼록부(15,16)가 크로스의 해칭으로 나타나 있는데, 제1의 볼록부(11~14)의 형상을 고정하고, 상기 제1, 제2의 볼록부(15,16)의 면적을 다양하게 변화시켜 복수종의 제1의 실시형태의 탄성표면파 공진자(1)를 제작하였다.
비교를 위해, 도 15에 나타내는 제1의 비교예의 탄성표면파 소자(203)를 제작하였다. 탄성표면파 공진자(203)에 있어서는, 제1의 볼록부는 마련되어 있지 않고 제1의 전극지 및 제1의 더미 전극지의 선단이 둥그스름하게 되어 있다. 한편, 제2의 볼록부(15,16)에 대해서는, 크로스의 해칭을 부여해 나타내고 있는데, 이 면적을 다양하게 변화시켜 복수종의 탄성표면파 소자(203)를 제작하였다.
상기와 같이 하여 제작된 실시형태의 탄성표면파 공진자 및 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자(203)에서의 제2의 볼록부의 면적과, 공진점 부근의 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 도 16에 나타낸다.
또한 제2의 볼록부의 면적에 대해서는 주사형 전자 현미경 사진에 의해 관찰하여 구하였다. 도 16의 가로축은 한 개의 볼록부의 면적을 나타낸다.
도 16으로부터 명백하듯이, 제1의 볼록부의 면적이 커짐에 따라, 실시형태 및 제1의 비교예의 어느 것에 있어서도 반사의 절대치(｜Γ｜)가 커져 특성이 양호한 것을 알 수 있다. 따라서, 제2의 볼록부(15,16)의 면적을 어느 정도 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
단, 제1의 비교예에서는, 제1의 볼록부 면적을 매우 크게 하지 않으면 반사의 절대치(｜Γ｜)를 그다지 크게 할 수 없는 것을 알 수 있다.
또한 제2의 볼록부가 마련되어 있지 않은, 즉 도 15의 크로스의 해칭으로 부여한 볼록부가 마련되어 있지 않은 상술한 제1의 종래예에 상당하는 탄성표면파 장치에서는, 반사의 절대치(｜Γ｜)가 0.932 이하로 작은 것을 알 수 있다.
이에 대하여, 상기 실시형태에서는, 제1의 비교예에 비해, 반사의 절대치(｜ Γ｜)가 제2의 볼록부의 크기의 여하에 관계없이 충분히 큰 것, 및 제2의 볼록부가 마련되어 있지 않은 경우, 즉 제2의 볼록부의 면적이 0인 경우에 있어서도 반사의 절대치(｜Γ｜)가 0.939로 매우 큰 것을 알 수 있다.
따라서, 도 6으로부터, 본 발명에 의하면, 상기 제2의 볼록부가 마련되지 않아도 제1의 볼록부가 마련되어 있음으로써, 반사의 절대치(｜Γ｜)를 충분히 크게 할 수 있고 양호한 공진특성이 얻어지는 것을 알 수 있다.
또한 보다 바람직하게는, 상기 제2의 볼록부(15,16)를 마련하고, 상기 제2의 볼록부(15,16)의 면적을 크게 해 감으로써 공진특성을 한층 더 높일 수 있는 것을 알 수 있다.
(제1의 볼록부의 형상의 변화에 의한 특성의 변화)
다음으로, 상기 실시형태에 있어서, 도 17에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 제2의 볼록부(15,16)를 형상을 고정하고, 크로스의 해칭을 부여하여 나타내는 제1의 볼록부(11~14)를 다양하게 변경하여, 특성의 변화를 평가하였다.
비교를 위해, 도 18에 나타내는 제1의 비교예에 상당하는 전극 구조에 있어서, 제2의 볼록부의 면적을 상술 실시형태의 경우와 마찬가지로 고정하고, 제1의 전극지 및 제1의 더미 전극지 선단의 크로스의 해칭을 부여하여 나타내는 테이퍼부(21,22)의 면적을 다양하게 변화시켜, 특성의 변화를 구하였다.
도 19는, 결과를 나타내며, 제1의 전극지 및 제1의 더미 전극지 선단의 제1의 볼록부(11~14)의 면적 혹은 이들 선단의 테이퍼부(21,22)의 면적을 변화시킨 경우의 공진점 부근의 반사의 절대치(｜Γ｜)의 변화를 나타내는 도면이다.
도 19로부터 명백하듯이, 상기 제1의 비교예에서는, 전극지 선단의 테이퍼부(21,22)의 면적을 변화시키면서 그 형상을 변화시킨 경우, 특성이 크게 편차가 생기는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 제1의 비교예에서는, 공진특성이 전극지 선단의 형상에 크게 의존하고 있는 것을 알 수 있다.
이에 대하여, 상기 실시형태에서는, 제1의 볼록부(11~14)의 면적이 커짐에 따라 반사의 절대치(｜Γ｜)가 커지고, 따라서 특성이 양호해져 가는 것을 알 수 있다. 그러므로, 탄성표면파 공진자의 절연성이 열화하지 않을 정도로 제1의 볼록부(11~14)의 면적을 크게 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 제조시에서의 전극 형상의 편차에 의한 특성의 편차도 생기기 어려운 것을 알 수 있다.
따라서, 제조시의 전극의 형상 편차에 의한 특성의 편차가 생기기 어렵기 때문에 안정된 특성의 탄성표면파 공진자를 제공할 수 있다.
(스톱밴드와 특성의 관계)
상기 실시형태의 탄성표면파 공진자에서는, IDT 전극에 의한 탄성표면파의 반사 계수가 큰 것이 바람직하고, 이것이 클수록 넓은 스톱밴드를 얻을 수 있다. IDT 전극에 의한 탄성표면파의 반사 계수가 작아져 스톱밴드가 좁아지면, 예를 들면, 도 20에 나타내는 공진특성에 있어서, 화살표(B)로 나타내는 스톱밴드 상단의 주파수에 위치하는 리플(B)이 공진 주파수 및 반공진 주파수에 근접할 우려가 있다.
상기 실시형태의 탄성표면파 공진자에서의, 공진 주파수와 IDT 전극의 스톱 밴드 상단의 주파수의 간격과, 공진점 부근 즉 θ=150°인 경우의 반사의 절대치(｜Γ｜)의 관계를 도 21에 나타낸다. 또한 도 21의 세로축은, 공진 주파수를 fr, 스톱밴드 상단의 주파수 fstop으로 한 경우, 공진 주파수와 IDT 전극의 스톱밴드 상단의 주파수 간격을 (fstop-fr)/fr로서 구한 값(%)이다.
비교를 위해, 제1의 종래예 및 제1의 비교예의 탄성표면파 공진자에 대해서도 동일하게 하여, 반사의 절대치(｜Γ｜)와, 공진 주파수-스톱밴드 상단 주파수 간격의 관계를 구하였다. 도 21과 함께 결과를 나타낸다.
도 21로부터 명백하듯이, 제1의 비교예에서는, 반사의 절대치(｜Γ｜)를 크게 하면 공진 주파수-스톱밴드 상단 주파수 간격이 좁아지는 것을 알 수 있다.
또한 제1의 종래예에서는, 도 21로부터 명백하듯이, 공진 주파수-스톱밴드 상단 주파수 간격이 넓지만 반사의 절대치(｜Γ｜)가 그다지 커지지 않는 것을 알 수 있다.
이에 대하여, 본 실시형태에서는, 반사의 절대치(｜Γ｜)를 크게 했다고 해도 공진 주파수-스톱밴드 상단 주파수 간격은 좁아지지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 스톱밴드를 좁게 하지 않고 공진특성을 개선할 수 있는 것을 알 수 있다.
(변형예)
도 22a는, 상기 실시형태의 탄성표면파 공진자의 변형예를 설명하기 위한 모식적 부분 절단 평면도이다.
상기 실시형태의 탄성표면파 공진자에서는, 상술한 제1, 제2의 볼록 부(11~16)가 마련되어 있었지만, 도 22a에 나타내는 변형예와 같이, 제1의 볼록부(11~14) 및 제2의 볼록부(15,16)와 더불어 테이퍼부(61,62)가 마련되어도 된다. 테이퍼부(61)는, 제1의 전극지(31)의 선단에 있어서 전극지 폭이 선단으로 갈수록 가늘어지고 있는 부분이다. 마찬가지로, 테이퍼부(62)는 제1의 더미 전극지(34)에 있어서 테이퍼가 붙어 있는 부분이다. 제1의 볼록부(11~14)는 전극지(31)나 더미 전극지(34)의 선단으로부터 떨어진 위치에 마련되어 있다. 테이퍼부(61,62)는 제1의 볼록부(11,12) 또는 제1의 볼록부(13,14)와 떨어져서 마련되어 있다. 여기서는, 제1의 볼록부(11,12)로부터 테이퍼부(61)에 이르는 전극지 옆가장자리 부분이 오목상으로 구부러져 있다. 마찬가지로 제1의 볼록부(13,14)로부터 테이퍼부(62)에 이르는 전극지 옆가장자리 부분이 오목상으로 구부러져 있다.
도 22a에서는, 제1의 전극지(31) 및 제1의 더미 전극지(34)의 테이퍼부(61,62)를 나타내었지만, 제2의 전극지 및 제2의 더미 전극지의 선단에도 마찬가지로 테이퍼부를 마련해도 된다.
본 변형예에서는, 상기 테이퍼부(61,62)를 마련함으로써, 갭(33)이 마련되어 있는 부분과 갭(33) 이외의 영역에서 전파하는 탄성표면파의 위상 차를 작게 할 수 있고, 그것에 의해 공진특성을 한층 더 개선할 수 있다.
즉, 제1의 볼록부(11~14)는, 도 4의 화살표(X1 및 X2)로 나타나 있는 탄성표면파의 전파 경로의 차를 작게 하기 위해 마련되어 있고, 그것에 의해, 갭(33)이 마련되어 있는 부분과 탄성표면파의 위상 어긋남을 작게 함으로써 공진특성의 향상이 도모되고 있었다. 본 변형예와 같이, 상기 테이퍼부(61,62)를 마련함으로써, 갭(3)이 마련되어 있는 부분으로부터 전극지 길이방향으로 멀어지는 방향에 따른 탄성표면파 전파의 변동을 완만하게 할 수 있으면서, 탄성표면파 실효 전파거리의 차를 작게 할 수 있다.
그러므로, 위상 어긋남을 한층 더 효과적으로 보상할 수 있고, 그것에 의해 공진특성을 한층 더 개선할 수 있다.
또한 도 22b에 나타내는 변형예와 같이, 제1의 볼록부(11,12)가 둥그스름하게 되어 있고, 테이퍼부(61)도 둥그스름하게 되어 있어도 된다. 또한 이 경우, 제1의 볼록부(13,14) 및 테이퍼부(62)도 둥그스름하게 되어 있다. 이와 같이, 테이퍼부(61,62)가 제1의 볼록부(11~14)와 마찬가지로 그 바깥 가장자리가 둥그스름하게 되어 있어도 된다. 또한 도 22b에서는, 제1의 볼록부(11,12)로부터 테이퍼부(61)에 이르는 전극지 옆가장자리 부분, 및 제1의 볼록부(13,14)로부터 테이퍼부(62)로 이어져 있는 전극지 옆가장자리 부분은 볼록상으로 구부러져 있다. 이와 같이, 제1의 볼록부로부터 테이퍼부에 이르는 전극지 옆가장자리 부분은 오목상으로 구부러져 있어도 되고, 혹은 볼록상으로 구부러져 있어도 된다. 어느 경우에 있어서도, 전극지 옆가장자리 부분이 구부러져 있는 경우에는 전극지의 제조시의 형상 편차가 생기기 어렵다. 즉, 형상 편차에 의한 특성의 편차가 생기기 어렵다. 따라서 특성이 안정된 탄성표면파 소자를 제공할 수 있다.
(제2의 실시형태)
제1의 실시형태와 마찬가지로 1포트형 탄성경계파 공진자를 제작하였다. 단, 본 실시형태에서는 15° Y컷트 X전파 LiNbO3으로 이루어지는 압전기판(2)상에 IDT 전극(3) 및 반사기(4,5)를 형성하고, 또한 SiO2막을 형성하였다. 상기 LiNbO3기판의 두께는 350㎛, SiO2로 이루어지는 매질층의 막 두께는 6㎛로 하였다. 제1의 실시형태와 달리, SiO2를 충분히 두껍게 했으므로 본 실시형태에서는 탄성경계파가 여진된다. 또한 IDT 전극 및 반사기는, NiCr/Au/NiCr을 이 순서대로 적층한 적층 금속막에 의해 형성하고, 그 두께는 NiCr/Au/NiCr=10㎚/75㎚/10㎚로 하였다.
IDT 전극의 전극지의 쌍 수는 60쌍, 반사기에서의 전극지의 개수는 51개로 하였다. 또한 IDT 전극(3)에서의 교차폭은 30λ, 개구폭은 30.4λ로 하였다. 또한 IDT 전극에서는 중앙에서의 교차폭이 30λ, 양단으로 갈수록 교차폭이 작아져 양단에서의 교차폭이 15λ가 되도록 교차폭 웨이팅이 행해져 있다.
IDT 전극에서의 전극지의 피치로 정해지는 파장(λ)은 1.6㎛로 하고, IDT 전극의 전극지의 폭을 L로 하여 0.44㎛, 인접하는 전극지간의 스페이스 폭을 S로 하여 S=0.36㎛로 하였다. 또한 도 23에 요부를 확대하여 나타내는 갭의 갭 폭(G)은 0.3㎛로 하였다.
또한 도 23에 나타내는 바와 같이, 제1의 볼록부(11~14)와 제2의 볼록부(15,16)를 형성하였다. 제1의 볼록부(11~14) 및 제2의 볼록부(15,16)의 도면 중의 각 치수는 이하와 같이 하였다.
TL=0.188㎛, TW1=0.329㎛, TW2=0.188㎛, SW1=0.47㎛, SH=0.166㎛, SW2=0.094㎛.
비교를 위해, 제1, 제2의 볼록부가 마련되어 있지 않은 것을 제외하고는, 상기 제2의 실시형태와 동일하게 구성된 제2의 종래예의 탄성경계파 공진자를 제작하였다.
상기와 같이 하여 준비된 제2의 실시형태 및 제2의 종래예의 탄성경계파 공진자의 임피던스-주파수 특성 및 위상 특성을 도 24에 각각 실선 및 파선으로 나타낸다.
도 24로부터 명백하듯이, 제2의 종래예에 비해, 상기 제2의 실시형태에 의하면, 산곡비(山谷比;Peak to Vally Current Ratio) 즉 반공진점의 임피던스의 공진점에서의 임피던스에 대한 비를 제2의 종래예의 임피던스비 60㏈에서 제2의 실시형태의 임피던스비 63㏈로 크게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
(제3의 실시형태)
도 25에 나타내는 탄성경계파 필터장치(71)를 제작하였다. 탄성경계파 필터장치(71)에서는, 불평형단자(72)와, 제1, 제2의 평형단자(73,74)가 포함된 평형-불평형 변환 기능을 가지는 대역필터가 구성되어 있다. 여기서는, 불평형단자(72)에 제1, 제2의 종결합 공진자형 탄성경계파 필터(75,76)가 접속되어 있다. 종결합 공진자형의 탄성경계파 필터(75,76)는 각각 제1의 IDT(75a,76a)와, 제1의 IDT의 탄성경계파 전파방향 양측에 배치된 제2, 제3의 IDT(75b,75c,76b,76c)를 가지는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성경계파 필터장치이다. IDT(75a~75c,76a~76c)가 마련되어 있는 영역의 경계파 전파방향 양측에는 반사기(75d,75e,76d,76e)가 배치되어 있다.
제1의 IDT(75a,76a)의 각 일단이 공통 접속되어, 불평형단자(72)에 접속되어 있고, 각 타단은 어스 전위에 접속되어 있다.
제2, 제3의(75b,75c)의 각 일단이 공통 접속되어, 제1의 1포트형 탄성경계파 공진자(77)를 통해 제1의 평형단자(73)에 접속되어 있다. IDT(75b,75c)의 각 타단은 어스 전위에 접속되어 있다.
마찬가지로, 제2, 제3의 IDT(76b,76c)의 각 일단이 공통 접속되어, 1포트형 탄성경계파 공진자(78)를 통해 제2의 평형단자(74)에 접속되어 있다. IDT(76b,76c)의 각 타단은 어스 전위에 접속되어 있다.
상기 탄성경계파 필터장치(75,76) 및 탄성경계파 공진자(77,78)를 모두 SiO/IDT 전극/15 ° Y컷트 X전파 LiNbO3의 적층 구조에 의해 형성하였다. LiNbO3기판의 두께는 350㎛, SiO2의 두께는 6㎛로 하였다.
전극은 Al/Ti/Ni/Au/Ni를 이 순서로 위에서부터 차례로 적층한 구조로서, 그 두께는 Al/Ti/Ni/Au/Ni=100/10/10/55/10㎚로 하였다.
IDT의 전극지의 쌍 수는, 탄성경계파 필터장치(75,76)에 있어서, 중앙의 제1의 IDT(75a,76a)에 있어서 10.5쌍으로 하고, 제2, 제3의 IDT(75b,75c,76b,76c)에서는 각 6.5쌍으로 하였다. 반사기의 전극지의 개수는 15개로 하였다.
IDT 전극의 전극지 교차폭은 25λ, 개구폭은 25.4λ로 하고, IDT 전극에는, IDT 전극 중앙에서의 전극지 교차폭이 25λ, 양단이 교차폭 20λ가 되도록 중앙에서 양단으로 갈수록 교차폭이 작아지도록 교차폭 웨이팅을 행하였다.
탄성경계파 공진자(77,78)에 대해서도, 전극 구조는 동일하게 하고, 단 중앙 의 IDT 전극의 웨이팅은 교차폭이 중앙에서 30λ, 양단으로 갈수록 작아져 양단에서의 교차폭은 12λ로 하였다. λ=1.6㎛로 하고, 전극지의 폭인 L=0.4㎛, 인접하는 전극지간의 스페이스 폭인 S=0.4㎛, 전극지 선단의 전극지 길이방향으로 배치된 갭의 폭인 G=0.3㎛로 하였다.
비교를 위해, 상기 제1, 제2의 볼록부가 마련되어 있지 않은 것 이외에는 동일하게 구성된 탄성경계파 필터장치 및 탄성경계파 공진자를 사용한 탄성경계파 필터장치를 제3의 종래예로서 준비하였다.
상기와 같이 준비된 제3의 실시형태의 탄성경계파 장치의 감쇠량 주파수 특성을 도 26에, 비교를 위해 준비한 제3의 종래예의 탄성경계파 장치의 감쇠량 주파수 특성을 도 27에 나타낸다.
도 26과 도 27을 비교하면 명백하듯이, 상기 제1, 제2의 볼록부를 마련한 제3의 실시형태에서는, 통과 대역에서의 최소 삽입 손실을 0.2㏈ 작게 할 수 있고, 따라서 삽입 손실의 저감을 이룰 수 있으면서 통과 대역에서의 필터특성의 평탄화를 도모할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 상기 LiNbO3이나 LiTaO3 등의 압전기판상에 IDT 전극을 형성하고, 또한 SiO2막을 적층하여 탄성경계파 장치를 구성한 경우, SiO2와, IDT 전극의 탄성경계파의 음속 비가 상술한 위상 어긋남이나 회절의 원인이 된다. 그 때문에 음향 임피던스 비가 전극지 선단에서의 산란의 요인이 된다. 그러므로, 음속 비나 음향 임피던스가 큰 구조에서는 이러한 문제점이 보다 현저하게 나타난다. 따라서, 본 발명에 의해, 제1의 볼록부를 마련함으로써, 혹은 제1, 제2의 볼록부의 쌍방을 마련함으로써 공진특성이나 필터특성을 한층 더 개선할 수 있다. 통상, 음속 비나 음향 임피던스 비는 이들 재료의 밀도 비가 클수록 크다. SiO2/IDT 전극/압전기판 구조에 있어서 Al에 의해 IDT 전극을 마련한 경우, 본 발명의 효과는 얻어지지만 그 효과는 비교적 작다. SiO2의 밀도가 2.2g/㎤이고, Al의 밀도는 2.69g/㎤로 밀도 비가 2.69/2.2=1.22로 작기 때문이다.
한편, 밀도가 8.93g/㎤인 Cu나, 밀도가 19.3g/㎤인 Ag를 사용한 경우, SiO2에 대한 밀도 비가 커진다. 따라서, 상기 제3의 실시형태에 나타낸 바와 같이 공진특성이나 필터특성을 크게 개선할 수 있다.
그러므로, 본 발명에서는, 바람직하게는 적어도 한 쪽의 매질과 IDT 전극의 밀도 비가 1.22보다도 큰 것이 바람직하다.
IDT 전극은, 상술한 바와 같이 복수의 금속막을 적층한 구조여도 되고, 단일의 금속막에 의해 형성되어 있어도 된다. 단, 적층 금속막에 있어서도 Ni, NiCr이나 Ti를 밀착층이나 확산 배리어층을 형성하는 구조가 바람직하다. 예를 들면, NiCr/Au/NiCr 구조 등이 바람직하다. 또한 주전극으로서 Al과 Au를 적층하거나, 상술한 밀착층이나 배리어층을 형성한 구조도 효과적이며, 밀도가 작은 Al과 함께 밀도가 큰 Au를 이용함으로써 본 발명의 효과를 보다 크게 기대할 수 있다.
또한 IDT 전극을 피복하는 매질에 대해서는, 상술한 SiO2에 한정되지 않고, SiN 등의 다른 재료를 사용해도 되며, 또한 복수의 재료를 적층한 구조여도 된다. 예를 들면, SiN/SiO2나 SiO2/SiN/SiO2와 같은 적층 구조를 사용해도 된다.
또한 상술한 제1의 실시형태에서는 탄성표면파 소자에 대해 설명했지만, 탄성경계파 소자에도 적용할 수 있다. 또한 IDT 전극을 피복하는 매질을 포함하지 않는 탄성표면파 장치에 적용할 수 있다.
또한 상술한 제2, 제3의 실시형태에서는 탄성경계파 소자에 대해 설명했지만, 탄성표면파 소자 및 탄성표면파 소자를 사용한 탄성표면파 필터장치 등도 적용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 압전체와,
    상기 압전체에 접하도록 형성된 IDT 전극을 포함하는 탄성파 소자로서,
    상기 IDT 전극이 복수개의 전극지를 가지고, 상기 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에 있어서 서로 이웃하고 있으면서 다른 전위에 접속되는 제1, 제2의 전극지와, 상기 제1의 전극지 선단의 전극지 길이방향 외측에 배치된 갭을 통해 대향되어 있으면서 상기 제2의 전극지와 같은 전위에 접속되어 있는 제1의 더미 전극지를 포함하며,
    상기 갭 근방에 있어서, 상기 제1의 전극지 및 상기 제1의 더미 전극지 중 적어도 한 쪽에 있어서, 적어도 한 쪽의 옆가장자리로부터 탄성파 전파방향으로 돌출되도록 제1의 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 볼록부가 상기 갭에 접하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1의 볼록부가 상기 갭으로부터 떨어져 있고, 상기 제1의 볼록부와 상기 갭 사이에, 상기 제1의 볼록부가 마련되어 있는 전극지 또는 더미 전극지의 폭 이 선단으로 갈수록 서서히 가늘어지고 있는 테이퍼부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1의 볼록부로부터 상기 테이퍼부에 이어지는 전극지 옆가장자리 부분이 오목상의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1의 볼록부로부터 상기 테이퍼부에 이어지는 전극지 옆가장자리 부분이 볼록상의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1, 제2의 전극지의 적어도 한 쪽의 옆가장자리에 상기 탄성파 전파방향으로 돌출되는 제2의 볼록부가 형성되어 있고, 상기 제2의 볼록부가 전극지 길이방향에 있어서 상기 갭이 마련되어 있는 범위 내에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1, 제2의 전극지가 배치되어 있는 부분에 있어서, 상기 갭을 통과하여 표면파가 전파할 경우의 실효 전파거리와, 상기 제1, 제2의 전극지가 마련되어 있는 부분에 있어서, 상기 갭 및 상기 제1의 볼록부 이외의 부분에 있어서 탄성파가 전파할 경우의 실효 전파거리가 거의 같아지도록 상기 제2의 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제2의 볼록부가, 상기 제1, 제2의 전극지의 한 쪽의 전극지에 있어서, 다른 쪽의 전극지의 선단에 마련된 갭에 대향하고 있는 측의 옆가장자리로부터 상기 갭을 향해 돌출되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1, 제2의 볼록부가 사다리꼴의 평면 형상을 가지고, 상기 사다리꼴의 밑변이 상기 볼록부가 형성되어 있는 전극지의 옆가장자리의 일부이며, 사다리꼴의 윗변과 밑변을 연결하는 옆변과, 밑변이 이루는 내각이 90°미만의 각도인 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2의 볼록부의 상기 밑변의 중점의 전극지 길이방향에 따르는 위치가, 상기 다른 쪽 전극지의 선단의 갭의 전극지 길이방향 중심 위치와 전극지 길이방향에 있어서 거의 동일한 위치에 있고, 상기 밑변의 길이가, 상기 갭의 전극지의 길이방향에 따르는 치수인 갭 폭보다도 크게 되어 있으며, 상기 윗변의 길이가 상기 갭 폭보다도 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1, 제2의 볼록부가 등각 사다리꼴의 평면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1, 제2의 볼록부가 복수의 각부를 가지며, 상기 복수의 각부가 둥그스름하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 볼록부가 상기 제1, 제2의 전극지의 다른 쪽에도 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 IDT 전극에 교차폭 웨이팅이 행해져 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성파로서 탄성표면파가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소 자.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성파로서 탄성경계파가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 압전기판상에 마련된 적어도 한 개의 상기 IDT 전극을 피복하도록 마련된 매질층을 더 포함하고, 상기 IDT 전극의 밀도가 상기 압전기판의 밀도 및 상기 매질층의 밀도 이상으로 되어 있으면서, 상기 IDT 전극의 밀도와 상기 매질층의 밀도의 비가 1.22보다도 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 압전기판상에 마련된 적어도 한 개의 IDT 전극을 피복하도록 매질층이 적층되어 있고, 상기 IDT 전극의 밀도가 상기 압전기판의 밀도 및 상기 매질층의 밀도 이상이면서, IDT 전극의 밀도와 압전기판의 밀도 및 매질층의 밀도 중 높은 쪽의 밀도와의 밀도 비가 1.22보다도 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 소자.
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