WO2017170742A1 - 弾性波素子および通信装置 - Google Patents

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WO2017170742A1
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acoustic wave
reflector
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哲也 岸野
剛 仲井
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an acoustic wave element and a communication device.
  • an acoustic wave element is used as a duplexer for filtering a signal transmitted / received from an antenna.
  • the acoustic wave element includes a piezoelectric substrate and IDT (InterDigital Transducer) electrodes formed on the main surface of the piezoelectric substrate.
  • IDT InterDigital Transducer
  • the acoustic wave element utilizes a characteristic capable of mutually converting an electric signal and a surface acoustic wave (SAW) due to the relationship between the IDT electrode and the piezoelectric substrate.
  • SAW surface acoustic wave
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-183380 discloses a filter formed by connecting a plurality of acoustic wave elements in a ladder shape.
  • an elastic wave element with less loss is required. Therefore, the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide an elastic wave element and a communication device that suppress occurrence of loss and have high resonator characteristics.
  • An acoustic wave device includes an IDT electrode including a plurality of electrode fingers and reflector electrodes positioned on both sides thereof.
  • the IDT electrode includes a main portion and at least one end portion. At least one end portion is located between the main portion and the reflector electrode, and is disposed along the propagation direction of the elastic wave with the main portion. Moreover, the pitch of the main part and the plurality of electrode fingers is substantially the same at the at least one end.
  • the at least one end portion is electrically connected to the main portion in parallel.
  • the at least one end is divided into two or more and is electrically connected in series with each other.
  • a communication device includes an antenna, an elastic wave filter, and an RF-IC.
  • the elastic wave filter uses the elastic wave element described above, and is electrically connected to the antenna.
  • the RF-IC is electrically connected to the elastic wave filter.
  • the acoustic wave element and the communication device of the present disclosure it is possible to provide a resonator with less loss and improve communication quality.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an IDT electrode of the acoustic wave device 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the structure of the IDT electrode of the modification of the elastic wave element shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the structure of the IDT electrode of the modification of the elastic wave element shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the structure of the IDT electrode of the modification of the elastic wave element shown in FIG. It is a top view which shows the structure of the elastic wave element 1A. It is a principal part enlarged plan view of the edge part 3b vicinity of the elastic wave element 1A.
  • 3 is a plan view of a principal part showing a configuration of an IDT electrode 3 of the acoustic wave element 1.
  • the elastic wave element may be either upward or downward, but for the sake of convenience, an orthogonal coordinate system xyz will be defined below, and the upper side, the lower side, etc. Terminology shall be used.
  • ⁇ Elastic wave element 1> A configuration of an acoustic wave element 1 (SAW element 1) using SAW will be described as an example of the acoustic wave element according to the embodiment.
  • the SAW element 1 includes an IDT electrode 3 and reflector electrodes 4 provided on both sides of the IDT electrode 3 along the SAW propagation direction.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an electrical connection state of the IDT electrode 3 of the SAW element 1, and illustration of the reflector electrode 4 is omitted.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an electrical connection state, but the SAW propagation direction is unified in one direction. Specifically, it is the left-right direction of the drawing sheet. The same applies to FIGS. 2, 3A, and 3B described later. *
  • an IDT electrode 3 is connected between two terminals (P1, P2) where signals are input and output.
  • the IDT electrode 3 is connected to the main portion 3a along the SAW propagation direction.
  • the “division” is made structurally. In other words, it is spatially divided and the electrically divided parts may be connected to each other.
  • the end portion 3b is provided between the reflector electrode 4 and the main portion 3a, and at least one end portion 3b may be provided. In this example, the two end portions 3b are provided on both sides of the main portion 3a. Yes.
  • the end portion 3b is electrically connected in parallel to the main portion 3a.
  • the configuration for exciting the main portion 3a and the SAW is substantially the same.
  • the repeated arrangement interval (pitch) of the electrode fingers 32 described later is substantially the same between the main portion 3a and the end portion 3b.
  • “substantially the same” means that the difference between the repeated arrangement intervals of the electrode fingers 32 is less than ⁇ 2%.
  • One end 3b is further divided into two or more.
  • it is divided into a first part 3b1 and a second part 3b2 along the SAW propagation direction.
  • the first part 3b1 is adjacent to the main part 3a
  • the second part 3b2 is adjacent to the first part 3b1 from the main part 3a toward the reflector electrode 4. That is, the second part 3b2 is located between the first part 3b1 and the reflector electrode 4.
  • the end portion 3b is connected in series with the first portion 3b1 and the second portion 3b2 in this order from the terminal P1 toward the terminal P2.
  • the end part 3b may be equally divided, or may be divided at different ratios.
  • the first part 3b1 may be divided so as to be smaller than the second part 3b2. That is, the area of the divided portion may be increased as the distance from the main portion 3a toward the reflector electrode 4 increases in plan view.
  • Such first part 3b1 and second part 3b2 are electrically connected in series.
  • the SAW propagation directions are substantially parallel in the main part 3a and the end part 3b (first part 3b1, second part 3b2).
  • the SAW propagation directions are substantially the same in the main part 3a and the end part 3b (first part 3b1, second part 3b2).
  • the main part 3a and the end part 3b are arranged so that the centers of vibration coincide with each other.
  • the elastic wave can be concentrated near the center of the IDT electrode 3 (that is, near the center of the main part 3a) by weakening the vibration of the end 3b, as a result, in the propagation direction of the elastic wave. Leakage can be suppressed. Further, since the dividing direction in the end portion 3b is along the propagation direction, the arrangement of the electrode fingers 32 at the end portion 3b does not interfere with the propagation of the SAW generated in the main portion 3a. Can suppress loss more.
  • the main portion 3a is for generating a SAW excited by the SAW element 1, and is the largest portion in the divided region, but has a specific size with respect to the end portion 3b. Will be described later.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an electrical connection state of the IDT electrode 3A of the SAW element 1A.
  • the end 3b is electrically divided into three parts, and the first part 3b1 adjacent to the main part 3a and the opposite side of the main part 3a of the first part 3b1 along the SAW propagation direction.
  • the second portion 3b2 is located at the second portion 3b, and the third portion 3b3 is located between the second portion 3b2 and the reflector electrode 4.
  • the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 are electrically connected in series with each other.
  • FIG. 3A is a schematic diagram showing an electrical connection state of the IDT electrode 3B of the SAW element 1B.
  • FIG. 3B is a schematic diagram showing an electrical connection state of the IDT electrode 3C of the SAW element 1C.
  • the end 3b is divided in a direction different from the SAW propagation direction. Specifically, it is divided into two parts (SAW element 1B) or three parts (SAW element 1C) in a direction orthogonal to the SAW propagation direction, and the divided parts are electrically connected in series.
  • the first part 3b1 and the second part 3b2 are connected in series from the terminal P1 to the terminal P2.
  • the SAW propagation directions of the main part 3a, the first part 3b1, and the second part 3b2 (the third part 3b3 in the SAW element 1C) are substantially parallel, but the vibration centers do not coincide.
  • the SAW elements 1B and 1C can reduce the loss on the higher frequency side than the vicinity of the anti-resonance frequency.
  • the SAW elements 1B and 1C can be easily wired in series to connect the end 3b from the terminal P1 to the terminal P2, and the SAW elements 1B and 1C have a high degree of freedom in layout and can be miniaturized.
  • the end portion 3b is provided on both sides of the main portion 3a, but may be provided only on one side.
  • FIG. 4 shows a plan view of a specific configuration of the SAW element 1A shown in FIG.
  • the SAW element 1 ⁇ / b> A includes a piezoelectric substrate 2, an IDT electrode 3 ⁇ / b> A provided on the upper surface 2 ⁇ / b> A of the piezoelectric substrate 2, and a reflector 4.
  • the number of electrode fingers 32 is different from the actual number.
  • the piezoelectric substrate 2 is composed of a single crystal substrate having piezoelectricity made of lithium niobate (LiNbO 3 ) crystal or lithium tantalate (LiTaO 3 ) crystal.
  • the piezoelectric substrate 2 is composed of a 36 ° to 48 ° Y-cut-X propagation LiTaO 3 substrate.
  • the planar shape and various dimensions of the piezoelectric substrate 2 may be set as appropriate.
  • the thickness (z direction) of the piezoelectric substrate 2 is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the IDT electrode 3 ⁇ / b> A has a plurality of electrode fingers 32 and is arranged so as to be repeatedly arranged in the x direction of the drawing.
  • the IDT electrode 3A is composed of a pair of comb electrodes 30 that mesh with each other.
  • the comb electrode 30 includes two bus bars 31 facing each other and a plurality of electrode fingers 32 extending from each bus bar 31 to the other bus bar 31 side.
  • the pair of comb-shaped electrodes 30 are crossed so that the electrode fingers 32 connected to one bus bar 31 and the electrode fingers 32 connected to the other bus bar 31 mesh with each other in the propagation direction of the elastic wave. Is arranged).
  • the IDT electrode 3A includes a plurality of electrode fingers 32, which are arranged along the SAW propagation direction. In other words, the arrangement direction of the electrode fingers 32 is the SAW propagation direction.
  • the arrangement interval (pitch) of the electrode fingers 32 is substantially the same from the main portion 3a to the end portion 3b.
  • the IDT electrode 3A is electrically divided into a main portion 3a and end portions 3b located on both sides of the main portion 3a.
  • the end 3b is electrically separated into a first end 3b1, a second end 3b2, and a third end 3b3.
  • Such electrical division is realized by separating the bus bar 31 in this example.
  • the bus bar 31 on the terminal P1 side is referred to as a first bus bar 31a
  • the bus bar 31 on the terminal P2 side is referred to as a second bus bar 31b in a planar arrangement.
  • the main part 3a, the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 are basically electrically separated by separating both the bus bars 31 (the first bus bar 31a and the second bus bar 31b). Divide.
  • the first part 3b1 and the second part 3b2 are connected in series by electrically connecting the second bus bars 31b to each other.
  • the second part 3b2 and the third part 3b3 are connected in series by electrically connecting the first bus bars 31a to each other.
  • the first part 3b1 to the third part 3b3 become the end part 3b connected in series in order.
  • the main portion 3a and the first portion 3b1 electrically connect the first bus bars 31a to each other, and the main portion 3a and the third portion 3b3 electrically connect the second bus bars 31b to each other by wiring.
  • the main portion 3a and the end portion 3b are electrically connected in parallel.
  • the electrical connection relationship shown in FIG. 2 is realized by such a connection relationship of the bus bars 31.
  • the bus bar 31 is formed in a long shape extending in a straight line with a substantially constant width, for example. Accordingly, the edges of the bus bars 31 facing each other are linear.
  • the plurality of electrode fingers 32 are formed in an elongated shape extending in a straight line with a substantially constant width, and are arranged at substantially constant intervals in the SAW propagation direction.
  • the width of the bus bar 31 may not be constant.
  • the edges on the opposite sides (inner side) of the bus bar 31 need only be linear, and for example, the inner edge may have a trapezoidal base.
  • the plurality of electrode fingers 32 constituting the IDT electrode 3A is set to have a pitch of Pt1.
  • Pt1 is an interval (repetition interval) between the centers of the plurality of electrode fingers 32, and is provided, for example, to be equal to a half wavelength of the SAW wavelength ⁇ at a frequency to be resonated.
  • the wavelength ⁇ (that is, 2 ⁇ Pt1) is, for example, not less than 1.5 ⁇ m and not more than 6 ⁇ m.
  • the IDT electrodes 3 are arranged so that most of the pitches of the plurality of electrode fingers 32 are Pt1, so that the plurality of electrode fingers 32 are arranged at a constant repetition interval, so that SAW can be efficiently generated. .
  • Each electrode finger 32 has a width w1 in the SAW propagation direction appropriately set according to electrical characteristics required for the SAW element 1.
  • the width w1 of the electrode finger 32 is, for example, not less than 0.3 times and not more than 0.7 times the pitch Pt1.
  • the pitch Pt1 may be different in the vicinity of both ends of the arrangement of the electrode fingers 32 in the main portion 3a. Even in such a case, the SAW excited as a whole by the IDT electrode 3 is dominated by an elastic wave having a frequency determined by an interval in the vicinity of the center where the amplitude intensity of the SAW is the highest.
  • the length of the plurality of electrode fingers 32 (the length from the bus bar 31 to the tip of the electrode finger 32) is set to be approximately the same, for example.
  • the length of each electrode finger 32 may be changed, for example, it may be lengthened or shortened as it proceeds in the propagation direction.
  • the apodized IDT electrode 3A may be configured by changing the length of each electrode finger 32 with respect to the propagation direction. In this case, ripples in the transverse mode can be reduced and power durability can be improved.
  • the IDT electrode 3A is formed of a conductive layer made of metal, for example.
  • the metal include Al or an alloy containing Al as a main component (Al alloy).
  • the Al alloy is, for example, an Al—Cu alloy.
  • the IDT electrode 3A may be composed of a plurality of metal layers. Various dimensions of the IDT electrode 3A are appropriately set according to electrical characteristics required for the SAW element 1A.
  • a thickness S (z direction) of the IDT electrode 3A is, for example, not less than 50 nm and not more than 600 nm.
  • the IDT electrode 3A may be directly disposed on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 or may be disposed on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 via another member.
  • Another member is made of, for example, Ti, Cr, or an alloy thereof.
  • the thickness of the other member has a thickness that hardly affects the electrical characteristics of the IDT electrode 3A (for example, in the case of Ti) The thickness is set to about 5% of the thickness of the IDT electrode 3).
  • a mass-added film may be laminated on the electrode finger 32 constituting the IDT electrode 3A in order to improve the temperature characteristics of the SAW element 1.
  • a mass addition film for example, a film made of SiO 2 or the like can be used.
  • the IDT electrode 3A excites SAW propagating in the x direction in the vicinity of the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 when a voltage is applied.
  • the excited SAW is reflected at the boundary with the non-arranged region of the electrode fingers 32 (the long region between the adjacent electrode fingers 32).
  • the standing wave which makes the pitch Pt1 of the electrode finger 32 a half wavelength is formed.
  • the standing wave is converted into an electric signal having the same frequency as that of the standing wave, and is taken out by the electrode finger 32.
  • the SAW element 1A functions as a 1-port resonator.
  • the reflector electrode 4 is disposed so as to sandwich the IDT electrode 3A in the propagation direction of the elastic wave.
  • the reflector electrode 4 is generally formed in a lattice shape. That is, the reflector electrode 4 includes a reflector bus bar 41 facing each other in a direction crossing the propagation direction of the elastic wave, and a plurality of reflection electrode fingers 42 extending between the bus bars 41 in a direction orthogonal to the SAW propagation direction.
  • the reflector bus bar 41 is, for example, formed in a long shape extending in a straight line with a substantially constant width, and is disposed in parallel with the SAW propagation direction.
  • the plurality of reflective electrode fingers 42 are basically arranged at a pitch Pt2 that reflects the SAW excited by the IDT electrode 3A.
  • the pitch Pt2 is an interval (repetition interval) between the centers of the plurality of reflective electrode fingers 42.
  • the pitch Pt1 of the IDT electrode 3A is set to a half wavelength of the SAW wavelength ⁇
  • the pitch Pt2 is set to the same level as the pitch Pt1. do it.
  • the wavelength ⁇ (2 ⁇ Pt2) is, for example, not less than 1.5 ⁇ m and not more than 6 ⁇ m.
  • the plurality of reflective electrode fingers 42 are formed in a long shape extending in a straight line with a substantially constant width.
  • the width w2 of the reflective electrode finger 42 can be set substantially equal to the width w1 of the electrode finger 32, for example.
  • the reflector electrode 4 is formed of, for example, the same material as the IDT electrode 3A and has a thickness equivalent to that of the IDT electrode 3A.
  • the reflector electrode 4 is disposed with a space from the IDT electrode 3.
  • the interval is an interval from the center of the electrode finger 32 located at the end of the IDT electrode 3A on the reflector electrode 4 side to the center of the reflector electrode finger 42 located at the end of the reflector electrode 4 on the IDT electrode 3A side. It points to.
  • the interval G is normally set to be the same as the pitch Pt1 (or pitch Pt2) of the IDT electrodes 3A.
  • the protective layer is made of an insulating material, and contributes to protecting the conductive layers of the IDT electrode 3A and the reflector electrode 4 from corrosion and the like.
  • the protective layer is made of a material such as SiO 2 that increases the propagation speed of the elastic wave when the temperature rises, thereby suppressing a change in electrical characteristics due to a change in temperature of the SAW element 1A. it can.
  • the IDT electrode 3A and the reflector electrode 4 are hardly corroded and can be a highly reliable element. Moreover, it is good also as these laminated structure.
  • the SAW element 1A shown in FIG. 2 can be embodied, and functions as a resonator between the terminal P1 and the terminal P2 through which high-frequency signals are input and output.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view of a main part showing the arrangement of the electrode fingers 32 in the vicinity of the end 3b.
  • the phase of the SAW excited in step 1 may be in phase.
  • the electrode fingers 32 on the higher potential side and the electrode fingers 32 on the lower side are alternately arranged.
  • the main portion 3a and the first portion 3b1 have the same potential relationship between the first bus bar 31a and the second bus bar 31b. For this reason, one of the electrode finger 32 located at the end of the main portion 3a and the electrode finger 32 located at the end of the first portion 3b1 adjacent to each other is connected to the first bus bar 31a, and the other is connected to the second bus bar 31b. It becomes a normal alternate arrangement connected to the.
  • the potential relationship between the first bus bar 31a and the second bus bar 31b is opposite.
  • the electrode finger 32 located at the end of the first part 3b1 and the electrode finger 32 located at the end of the second part 3b2 that are adjacent to each other are connected to the bus bar on the same side.
  • the electrode fingers 32 connected to the first bus bar 31a side, which is the bus bar on the side not electrically connected between the first part 3b1 and the second part 3b2, are adjacent to each other.
  • the second part 3b2 is adjacent to each other at the boundary between them.
  • the electrode finger 32 positioned at the end of the third electrode 3 and the electrode finger 32 positioned at the end of the third portion 3b3 are connected to the bus bar on the same side. That is, the electrode fingers 32 connected to the second bus bar 31b which is a bus bar on the side not electrically connected between the first part 3b1 and the second part 3b2 are arranged.
  • the SAW excited by the main part 3a and the SAW excited by each part of the end part 3b can all be in phase.
  • the SAW excited in each part of the main part 3a and the end part 3b does not interfere with each other, and the effect of the configuration of the present disclosure can be exhibited straightforwardly, and the loss of the resonator can be reduced. .
  • the case where the tip of the electrode finger 32 electrically connected to one bus bar 31 is directly opposed to the other bus bar is described as an example.
  • the electrode finger 32 is electrically connected to the other bus bar.
  • a dummy electrode facing the tip of the electrode finger 32 may be provided.
  • SAW elements 1, 1B, 1C> 6A to 6C show specific configurations of the IDT electrodes 3, 3B, and 3C shown in FIGS. 1, 3A, and 3B of the SAW elements 1, 1B, and 1C. 6A to 6C, the reflector electrode 4 and the like are omitted.
  • the wiring connecting the first bus bar 31a of the second part 3b2 and the terminal P2 may be arranged so as to bypass the reflector electrode 4 (not shown), or electrically connected to the reflector electrode 4.
  • the reflector electrode 4 may be incorporated in a part of the wiring. In this case, since the wiring space can be omitted, the element can be reduced in size.
  • the potential relationship between the first bus bar 31a and the second bus bar 31b is reversed.
  • the electrode finger 32 located at the end (outermost side) of the first part 3b1 and the electrode finger 32 located at the end of the second part 3b2 are connected to the same bus bar (in this case, the first bus bar 31a). Yes.
  • FIG. 6B shows the configuration of the IDT electrode 3B.
  • the end 3b of the IDT electrode 3B is divided into two in a direction orthogonal to the SAW propagation direction.
  • a third bus bar 31c extending along the SAW propagation direction is provided between the first bus bar 31a and the second bus bar 31b, and the electrode fingers are connected to the third bus bar 31c and extend toward the first bus bar 31a.
  • 32 and electrode fingers 32 extending toward the second bus bar 31b are provided.
  • the first part 3b1 is configured by the electrode fingers 32 located between the first bus bar 31a and the third bus bar 31c
  • the second part 3b2 is provided between the third bus bar 31c and the second bus bar 31b.
  • the electrode finger 32 is positioned.
  • the end portion 3b is connected to the first portion 3b1 and the second portion by the third bus bar 31c.
  • the part 3b2 is electrically connected in series.
  • the main part 3a and the end part 3b are connected in parallel by connecting the main part 3a and the first part 3b1 by the first bus bar 31a, and connecting the main part 3a and the second part 3b2 by the second bus bar 31b. It is connected.
  • the IDT electrode 3B wiring for connecting the end 3b and the terminal P2 is not required, and the size can be reduced. Further, when the end portion 3b is configured by the same number of electrode fingers 32, the length of the SAW in the propagation direction can be shortened, so that a small SAW element can be provided.
  • the phase of the SAW excited by the electrode finger 32 of the main portion 3a may be in phase with the phase of the SAW excited by the electrode finger 32 at the end 3b.
  • the order of the electrode finger 32 having the higher potential and the electrode finger 32 having the lower potential is set to the potential at the main portion 3a at each of the end portions 3b1 and 3b2.
  • the order of the higher electrode finger 32 and the lower electrode finger 32 may be the same.
  • the phase of the SAW excited by the electrode finger 32 of the main portion 3a may be in phase with the phase of the SAW excited by the electrode finger 32 at the end 3b.
  • the order of the electrode finger 32 having the higher potential and the electrode finger 32 having the lower potential is set to the potential at the main portion 3a at each of the end portions 3b1 and 3b2.
  • the order of the higher electrode finger 32 and the lower electrode finger 32 may be the same.
  • 6B and 6C show an example in which other bus bars (31c, 31d) are arranged at equal intervals between the first bus bar 31a and the second bus bar 31b at the end 3b. However, it is not limited to this.
  • the interval between the third bus bar 31c and the fourth bus bar 31d is made smaller than the interval between the other bus bars, the effect of confining the elastic wave near the center of the IDT electrode 3 is increased, thereby reducing the loss.
  • An SAW device can be provided. Specifically, in the example shown in FIG. 6C, the interval between the third bus bar 31c and the fourth bus bar 31d, the interval between the first bus bar 31a and the third bus bar 31c, and the fourth bus bar 31d and the second bus bar. It is made smaller than the interval with 31b.
  • the influence of the bus bars (31c, 31d) can be suppressed and the loss can be reduced. That is, in the example shown in FIG. 6C, the interval between the third bus bar 31c and the fourth bus bar 31d may be larger than the interval between other bus bars.
  • SAW elements were manufactured by varying the number of electrode fingers 32 on the entire one end 3b, and the resonator characteristics were measured. Further, as a comparative example, a SAW element without the end portion 3b (all of the IDT electrodes 3 are composed of the main portion 3a) was manufactured. As a result, it was confirmed that when the number of the end portions 3b is about 30, the characteristics between the resonance frequency and the anti-resonance frequency do not deteriorate.
  • the SAW element 1 was manufactured by changing the number of the electrode fingers 32 constituting the end portion 3b. Specifically, the number of the electrode fingers 32 of the first part 3b1 and the second part 3b2 of the end part 3b was changed as follows. Hereinafter, the number of electrode fingers 32 of the first part 3b1 is 4 When the number of the electrode fingers 32 in the second part 3b is ten, the display is (4/10).
  • Example 1 (4/4)
  • Example 2 (10/10)
  • Example 3 (14/14)
  • Example 4 (6/12)
  • Example 5 (4/14)
  • FIGS. 7A, 7B and 8A to 8C show the measurement results of the frequency characteristics of the comparative example and Examples 1 to 3, and FIG. 9A shows the measurement results of the frequency characteristics of the comparative example and Examples 2, 4 and 5.
  • 9B and shown in FIGS. 10A to 10C. 7A and 9A the horizontal axis represents frequency (MHz), and the vertical axis represents impedance.
  • the horizontal axis represents frequency (MHz).
  • the vertical axis represents the impedance phase (deg).
  • 8A and 10A show the frequency characteristics of the impedance phase near the resonance frequency
  • FIGS. 8B and 10B show the resonance frequency and the anti-resonance frequency
  • FIGS. 8C and 10C show the impedance frequency characteristics in the vicinity of the anti-resonance frequency. Yes.
  • the comparative example is indicated as CE (Comparative Example), and Examples 1 to 5 are indicated as E1 to E5.
  • the following examples are also shown by the same rule.
  • each of the embodiments can maintain the characteristics as a resonator without significantly degrading the characteristics between the resonance frequency and the anti-resonance frequency. I was able to confirm. Note that the loss of the resonator can be clearly grasped by comparing the impedance phases, and hence the evaluation will be made based on the phase characteristics.
  • the phase of the impedance reflects the loss of the resonator. The closer the phase is to ⁇ 90 ° on the lower frequency side than the resonance frequency and the higher frequency side than the antiresonance frequency, and between the resonance frequency and the antiresonance frequency. It is shown that the loss decreases as the phase approaches + 90 ° at the frequency of.
  • Example 2 it was confirmed that the ripple on the low frequency side of the resonance frequency could be suppressed and the loss near the resonance frequency could be reduced (FIGS. 8A and 10A).
  • Example 3 and 5 it was confirmed that there was a slight influence on the loss near the resonance frequency to the higher frequency side than the resonance frequency.
  • the impedance of the SAW element in each embodiment is slightly increased, but this is the size of the main part 3a (the number of electrode fingers 32). , The width of intersection) can be adjusted to the same level as the comparative example.
  • the SAW element 1A was manufactured. Specifically, the number of the electrode fingers 32 of the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 of the end part 3b was changed as follows. Hereinafter, when the number of the electrode fingers 32 of the first part 3b1 is 4, the number of the electrode fingers 32 of the second part 3b2 is 10, and the number of the third parts 3b3 is 12, (4/10/12) ) And so on.
  • Example 6 (2/2/2)
  • Example 7 (6/6/6)
  • Example 8 (10/10/10)
  • Example 9 (4/8/12)
  • Example 10 (2/6/12)
  • 11A, 11B, and 12A to 12C show the measurement results of the frequency characteristics of the comparative example and Examples 6 to 8, and FIGS. 13A and 13B show the measurement results of the frequency characteristics of the comparative example and Examples 7, 9, and 10, respectively.
  • 13B and shown in FIGS. 14A to 14C 11A and 13A, the horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents impedance.
  • 11B, 13B, 12A to 12C, and 14A to 14C the horizontal axis indicates the frequency (MHz)
  • the vertical axis indicates the impedance phase (deg)
  • FIGS. 12A and 14A show the vicinity of the resonance frequency.
  • 12B and 14B show the frequency characteristics of the phase of the impedance between the resonance frequency and the anti-resonance frequency
  • FIGS. 12C and 14C show the impedance phase in the vicinity of the anti-resonance frequency.
  • any of the examples it was confirmed that the characteristics as a resonator could be maintained (FIGS. 11A, 11B, 13A, and 13B). Further, in any of the examples, it was confirmed that the loss on the higher frequency side than the antiresonance frequency was reduced in a wider range than the comparative example from the vicinity of the antiresonance frequency (FIGS. 12C and 14C). Further, in Examples 7 and 9, it was confirmed that the ripple on the low frequency side of the resonance frequency could be suppressed and the loss near the resonance frequency could be reduced (FIGS. 12A and 14A). Furthermore, in Example 7, it was confirmed that the loss near the high frequency side of the resonance frequency was also reduced (FIG. 12B). On the other hand, in Examples 8 and 10, it was confirmed that there is a slight influence on the loss near the resonance frequency to the higher frequency side than the resonance frequency (FIGS. 12B and 14B).
  • SAW elements 1B (Example 11) and 1C (Example 12) were manufactured. Specifically, the number of electrode fingers 32 of the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 (in the SAW element 1C) of the end part 3b is set along the SAW propagation direction in Example 11 Was 16 lines and Example 12 was 18 lines.
  • 15A, 15B and 16A to 16C show the measurement results of the frequency characteristics of the comparative example and Examples 11 and 12.
  • the horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents impedance.
  • the horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents impedance phase (deg).
  • 16A shows the frequency characteristics of the impedance phase in the vicinity of the resonance frequency
  • FIG. 16B shows the frequency between the resonance frequency and the anti-resonance frequency
  • any of the examples it was confirmed that the impedance characteristics between the resonance frequency and the anti-resonance frequency were not greatly disturbed and functioned as a resonator. And in any Example, it has confirmed that the loss by the side of high frequency rather than an antiresonance frequency was reduced in the wide range from the antiresonance frequency vicinity (FIG. 16C). Further, in Examples 11 and 12, it was confirmed that the ripple on the low frequency side of the resonance frequency could be suppressed and the loss near the resonance frequency could be reduced (FIG. 16A). On the other hand, it was confirmed that there is a slight influence on the loss on the higher frequency side than the resonance frequency (FIG. 16B).
  • models 1 to 8 with different numbers of electrode fingers 32 at the first end 3b1 and the second end 3b2 (equal division model: models 1 to 4, asymmetric division)
  • Model Simulation was performed between models 5 to 8) and a reference model that is a model of the SAW device of the comparative example. Table 1 shows the design parameters and simulation results of each model.
  • Table 1 shows the performance of each model divided into three effects. That is, the first effect is loss reduction from the vicinity of the anti-resonance frequency to the high frequency side, the second effect is ripple suppression and loss reduction from the vicinity of the resonance frequency to the low frequency side, and the third effect is that the resonance frequency is reduced. Loss suppression near the high frequency side.
  • “ ⁇ ” is shown when the effect is confirmed with respect to the comparative example, “ ⁇ ” is shown when there is no difference, and “ ⁇ ” is shown when there is no effect.
  • each of the first end 3b1 and the second end 3b2 is preferably a combination of six or more.
  • the third effect will be verified.
  • the third effect tends to be exhibited.
  • each of the first part 3b1 and the second part 3b2 tends to deteriorate with 12 or more, and even 10 has a slight influence.
  • six and eight are better than the reference.
  • a combination of 12 or less each of the first end portion 3b1 and the second end portion 3b2 is preferable.
  • the asymmetric division model is more complicated and is not simply determined by the total number of electrode fingers 32 constituting the end portion 3b, but of the electrode fingers 32 constituting the first end portion 3b1 and the second end portion 3b2. There was a tendency to have an effect when the difference in number was small. Considering the actual measurement value and the simulation result, from the viewpoint of the third effect, in the case of asymmetric division, the difference in the number of electrode fingers 32 constituting each of the first end 3b1 and the second end 3b2 is A combination of 6 or less is preferable.
  • the equally divided model is effective when each of the first part 3b1 and the second part 3b2 is 6 to 10.
  • the effects of the eight and ten models 2 and 3 are high, but in consideration of the second effect, the number of the electrode fingers 32 constituting each of the first part 3b1 and the second part 3b2 is eight. It can be said that 2 has the second and third effects most.
  • the asymmetric division model is more complicated and is not simply determined by the total number of electrode fingers 32 constituting the end portion 3b or the number of electrode fingers 32 constituting each of the first portion 3b1 and the second portion 3b2. It was confirmed that Model 5 (10/14) has the second effect. From the viewpoint of the third effect, the model 5 can be expected to have the best effect among all models. Although it seems that the model 8 has the second effect at first glance, since a large ripple is generated near the high frequency side of the resonance frequency, the ripple is not suppressed but the position of the ripple is shifted. The size is estimated to be large.
  • the number of electrode fingers 32 constituting one end 3b is preferably 10 or more and 30 or less, and in the case of equal division, each part has 6 to 10, more preferably 8
  • the number may be 10 or 10.
  • the division may be performed so that the difference between each part is 6 or less.
  • the numbers of the first part 3b1 and the second part 3b2 were 10 and 14, all the effects from the first effect to the third effect were enhanced.
  • models 9 to 14 (equal division models: models 9 to 11) in which the number of electrode fingers 32 of the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 are made different.
  • Table 2 shows the design parameters and simulation results of each model. In the table, “ ⁇ ” is shown when the effect is confirmed with respect to the comparative example, “ ⁇ ” is shown when there is no difference, and “ ⁇ ” is shown when there is no effect.
  • each of the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 may be a combination of four or more.
  • each of the first part 3b1, the second part 3b2, and the third part 3b3 may be eight or less.
  • the first part 3b1 to the third part 3b3 can be equally divided so that all of the first effect to the third effect can be expected. It is good to have 6 each.
  • the pitch of the electrode fingers 32 of the first part 3b1 to the third part 3b3 is made 1.001 times to 1.003 times that of the main part 3a, the first effect is further enhanced.
  • FIGS. 17A to 17E show a comparative example, Example 7, and Example 13 in which the pitch is 1.002 times at the end 3b of Example 7, and only the first part 3b1 has a pitch of 1.002 times.
  • the FEM simulation result of the frequency characteristic of Example 14 is shown.
  • 17A to 17E the horizontal axis represents the frequency (MHz)
  • the vertical axis represents the impedance in FIG. 17A
  • FIGS. 17B to 17E represent the phase of the impedance.
  • 17C to 17E are enlarged views of part of FIG. 17B.
  • FIG. 17C shows the vicinity of the resonance frequency
  • FIG. 17D shows the interval between the resonance frequency and the antiresonance frequency
  • FIG. 17E shows the vicinity of the antiresonance frequency. It shows the phase.
  • the first effect can be enhanced by adjusting the pitch.
  • 18A to 18C show the FEM simulation results of the reference model and the phase characteristics of the impedance of models 2, 5, and 10.
  • 18A to 18C the horizontal axis indicates the frequency (MHz), the vertical axis indicates the impedance phase (deg), FIG. 18A is near the resonance frequency, and FIG. 18B is between the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
  • 18C shows frequency characteristics on the high frequency side from the vicinity of the antiresonance frequency. As is clear from FIGS. 18A to 18C, it was confirmed that each model showed excellent characteristics in all frequency regions as compared with the reference model.
  • the above-described models 1 to 14 and the reference model were the same in the number of the end portions 3b, and the effect when the total number of the electrode fingers 32 of the IDT electrode 3 was varied was simulated.
  • the total number of IDT electrodes 3 is 100, 200, and 300.
  • the effects of the end portion 3b and the tendency of the first to third effects to appear due to the specific configuration of the end portion 3b (combination of the number of electrode fingers) were the same.
  • 19A to 19C show COM method simulation results in the case where the total number of electrode fingers 32 of the IDT electrode 3 is varied in the end configurations of the models 1 to 4.
  • the model that exhibits the second effect most is the model 2 in any of the 32 IDT electrodes 3 having electrode fingers.
  • the same tendency as in the simulation could be confirmed.
  • the pitch of the electrode fingers 32 was varied.
  • the first to third effects can be obtained by the end 3b without depending on the thickness of the piezoelectric substrate, the crystal angle, the number of IDT electrode fingers, and the frequency, and the end 3b is configured. It was confirmed that the strength tendency of the first effect to the third effect due to the specific combination of the number of electrode fingers 32 is the same.
  • the first effect to the third effect can be obtained by the end portion 3b without depending on the substrate configuration. I confirmed that I was able to.
  • the number of reflective electrode fingers 42 is 30 and constant. This number is the number required in the case of a normal SAW resonator that does not have the end 3b. However, in the case of having the end 3b, the number of the reflective electrode fingers 42 may be reduced. This is because the vibration at the reflector electrode 4 side is reduced because the vibration at the IDT end is weakened by having the end 3b. In other words, the end 3b is an electrode that excites the SAW, and at the same time, the end 3b operates as a reflector electrode 4 that reflects strong vibration of the main part a.
  • FIG. 22A shows the relationship between the number of the reflective electrode fingers 42 and the maximum phase, the horizontal axis is the number of the reflective electrode fingers 42, and the vertical axis is the maximum phase Z (unit: degree).
  • FIG. 22B shows the relationship between the number of reflective electrode fingers 42 and Qa, where the horizontal axis is the number of reflective electrode fingers 42 and the vertical axis is Qa (unit: ⁇ ).
  • the change in the maximum phase value due to the change in the number of the reflective electrode fingers 42 is small, and the number of 20 can be 2/3 times. It can be confirmed that there is no characteristic change.
  • the Q value can be increased in the models 2 and 10 when compared with the reference model when the number of the reflective electrode fingers 42 is the same. Furthermore, even if the number of the reflective electrode fingers 42 is halved in the models 2 and 10, the Q value is equal to or higher than that in the reference model when the number of the reflective electrode fingers 42 is 30. I confirmed that I was able to. In particular, in the model 10 with a large number of divisions, it was confirmed that a Q value equal to or higher than that in the case where the number of the reflective electrode fingers 42 is 30 in the reference model can be obtained even if the number is 10 times that of 1/3. .
  • the SAW element 1 having the end 3b even if the number of the reflective electrode fingers 42 is smaller than the number considered to be normally necessary, a decrease in the Q value can be suppressed.
  • the number of reflector pole fingers 42 by setting the number of reflector pole fingers 42 to 15 or more and 20 or less, the characteristics of both the maximum phase value and the Qa value can be maintained, and the SAW element 1 can be miniaturized.
  • the end portion 3b is divided into three parts, the Qa characteristic can be maintained even when the number of end portions 3b is 10 or more and 15 or less.
  • the capacitance value is smaller than that of a normal SAW resonator in which the number of electrode fingers 32 including the main portion 3a and the end portion 3b is the same.
  • the size of the IDT electrode 3 becomes larger than that of a normal SAW resonator.
  • the number of the reflective electrode fingers 42 by reducing the number of the reflective electrode fingers 42, the space corresponding to the increased number of the electrode fingers 32 of the main portion 3a can be reduced, and the size of the SAW element 1 as a whole can be increased. Can be suppressed.
  • the number of electrode fingers 32 of the IDT electrode 3 is 200 and the end portion 3b is configured as in the model 10.
  • the number of electrode fingers is 200 compared to the case of a normal SAW resonator. , 32 capacity is reduced. If the number of the electrode fingers 32 of the main part 3b is added to compensate for this, the size of the IDT electrode 3 is increased by 15%.
  • the number of the reflective electrode fingers 42 of the reflector 4 located on both sides of the IDT electrode 3 to 15 each, the space for 30 can be reduced and the entire SAW element 1 can be reduced. Then, an increase in area can be suppressed.
  • the number of the reflective electrode fingers 42 is 10 times 1/3, the space for 40 can be reduced, and the SAW element 1 as a whole can be made smaller than a normal resonator.
  • the SAW element 1 having the end 3b can be provided with a normal number of reflective electrode fingers 42, thereby increasing the Qa value and providing the SAW element 1 having excellent electrical characteristics.
  • the SAW element 1 having the end 3b can be provided with a normal number of reflective electrode fingers 42, thereby increasing the Qa value and providing the SAW element 1 having excellent electrical characteristics.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a main part of the communication apparatus 101 according to the embodiment of the present invention.
  • the communication device 101 performs wireless communication using radio waves.
  • the duplexer 7 has a function of demultiplexing a signal having a transmission frequency and a signal having a reception frequency in the communication apparatus 101.
  • a TIS transmission information signal
  • TS transmission information signal
  • unnecessary components other than the transmission pass band are removed by the band pass filter 105, amplified by the amplifier 107, and input to the duplexer 7.
  • Noise may be mixed into the amplified TS by passing through the amplifier 107.
  • the duplexer 7 removes unnecessary components (noise, etc.) other than the transmission passband from the input TS, and outputs the result to the antenna 109.
  • the antenna 109 converts the input electrical signal (TS) into a radio signal and transmits it.
  • a radio signal received by the antenna 109 is converted into an electric signal (RS (received signal)) by the antenna 109 and input to the duplexer 7.
  • the duplexer 7 removes unnecessary components other than the reception passband from the input RS and outputs the result to the amplifier 111.
  • the output RS is amplified by the amplifier 111, and unnecessary components other than the reception pass band are removed by the band-pass filter 113. Examples of unnecessary components removed by the bandpass filter 113 include noise mixed by the amplifier 111.
  • the frequency of the RS is reduced and demodulated by the RF-IC 103 to become a RIS (received information signal).
  • TIS and RIS may be low frequency signals (baseband signals) including appropriate information, for example, analog audio signals or digitized audio signals.
  • the passband of the radio signal may be in accordance with various standards such as UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
  • the modulation method may be any of phase modulation, amplitude modulation, frequency modulation, or a combination of any two or more thereof.
  • the RF-IC 103 may have the functions of the band pass filter 105 and the band pass filter 113, and these filters may be omitted.
  • FIG. 21 is a circuit diagram showing a configuration of the duplexer 7 according to one embodiment of the present invention.
  • the duplexer 7 is a duplexer used in the communication apparatus 101 in FIG.
  • the duplexer 7 has a SAW filter element that constitutes at least one of a transmission filter 11 as a first filter and a reception filter 12 as a second filter.
  • the SAW filter element constituting at least one of the transmission filter 11 and the reception filter 12 has one of the SAW elements 1 to 1C. In this example, the SAW element 1 is used.
  • the duplexer 7 includes an antenna terminal 8, a transmission terminal 9, a reception terminal 10, a transmission filter 11 disposed between the antenna terminal 8 and the transmission terminal 9, and between the antenna terminal 8 and the reception terminal 10.
  • the reception filter 12 is mainly configured.
  • An inductor L may be provided between the parallel arm resonators P1, P2, and P3 and the reference potential portion Gnd. By setting the inductance of the inductor L to a predetermined magnitude, an attenuation pole is formed outside the band of the transmission frequency of the transmission signal to increase the out-of-band attenuation.
  • the plurality of series arm resonators S 1, S 2, S 3 and the plurality of parallel arm resonators P 1, P 2, P 3 are each composed of a SAW resonator such as the SAW element 1.
  • the reception filter 12 includes, for example, a multimode SAW filter 17 and an auxiliary resonator 18 connected in series on the input side thereof.
  • the multiplex mode includes a double mode.
  • the multimode SAW filter 17 has a balanced-unbalanced conversion function, and the receiving filter 12 is connected to two receiving terminals 10 from which balanced signals are output.
  • the reception filter 12 is not limited to the multimode SAW filter 17 but may be a ladder filter or a filter that does not have a balanced-unbalanced conversion function.
  • the SAW element 1 of this embodiment may be used for any of the series resonators S1 to S3, the parallel arm resonators P1 to P3, and the auxiliary resonator 18.
  • the SAW element 1 as at least one of the series resonators S1 to S3, the parallel arm resonators P1 to P3, and the auxiliary resonator 18, a filter with less loss can be configured.
  • the frequency slightly higher than the anti-resonance of the parallel arm resonator corresponds to the end on the high frequency side in the filter pass band, so that the SAW element 1 of the present invention is particularly suitable for the parallel arm resonators P1 to P3.
  • the loss on the high frequency side in the filter passband can be reduced by the first effect. Moreover, the loss in the passband of a filter can be reduced by the 3rd effect.
  • the frequency slightly lower than the resonance of the series arm resonator corresponds to the end on the low frequency side in the filter pass band, so that the SAW element 1 of the present invention is particularly used as the series arm resonator.
  • the loss on the low frequency side in the filter passband can be reduced by the second effect.
  • the loss in the passband of a filter can be reduced by the 3rd effect.
  • the first effect is exhibited in a wide range on the high frequency side from the anti-resonance frequency, so that there is also an effect of reducing the loss on the high frequency side from the filter pass band.
  • This effect it is possible to avoid the phenomenon that the loss outside the band of the transmission filter 11 of the duplexer 7 worsens the loss within the band of the reception filter 12.
  • This effect becomes prominent when the SAW element 1 of the present invention is used for the resonator (the series resonator S1 and the parallel resonator P1) close to the antenna port 8 of the transmission filter 11. Further, the isolation between the transmission filter 11 and the reception filter 12 can be improved.
  • the SAW element 1 may be applied to all the acoustic wave filters in the duplexer 7, but the acoustic wave filter of the duplexer 7 includes a second acoustic wave element and a SAW element, which are ordinary acoustic wave elements. 1 and both.
  • the second acoustic wave element includes a second IDT electrode and second reflector electrodes located on both sides thereof.
  • the second IDT electrode is a normal IDT electrode that is not divided into the main part 3 a and the end part 3 b unlike the IDT electrode 3 of the SAW element 1.
  • the second reflector electrode includes a plurality of second reflective electrode fingers arranged along the SAW propagation direction.
  • the number of reflective electrode fingers 42 of the SAW element 1 is compared with the number of reflective electrode fingers of the second acoustic wave element. It may be less.
  • the SAW element of the present disclosure to a duplexer, a communication device with excellent communication quality can be provided. Further, the present invention is not limited to the duplexer, and can be applied to a quadplexer or the like.
  • 1 elastic wave element (SAW element), 2: piezoelectric substrate, 2A: upper surface, 3: excitation electrode (IDT electrode), 30: comb-tooth electrode, 31: bus bar (first bus bar 31a, second bus bar 31b), 32 : Electrode finger, 3a: main part, 3b: end, 4: reflector electrode, 41: reflector bus bar, 42: reflector electrode bar, 5: protective layer, 7: duplexer, 8: antenna terminal, 9: Transmission terminal, 10: Reception terminal, 11: Transmission filter, 12: Reception filter, 101: Communication device, 103: RF-IC, 109: Antenna, S1 to S3: Series arm resonator, P1 to P3: Parallel arm resonator

Abstract

複数の電極指３２を備えるＩＤＴ電極３とその両側に位置する反射器電極４とを備える弾性波素子１である。ＩＤＴ電極３は、主部３ａと、主部３ａと反射器電極４との間に位置するとともに、主部３ａと弾性波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも１つの端部３ｂと、を備える。少なくとも１つの端部３ｂは、複数の電極指３２のピッチが、主部３ａにおける複数の電極指３２のピッチと略同一であり、主部３ａに対して電気的に並列に接続されているとともに、２以上に分割されており、互いに電気的に直列に接続されているものである。

Description

弾性波素子および通信装置
　本開示は、弾性波素子および通信装置に関するものである。
　近年、移動体端末等の通信装置において、アンテナから送信・受信される信号をフィルタリングする分波器に弾性波素子が用いられている。弾性波素子は、圧電基板と、圧電基板の主面に形成されたＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極とによって構成されている。弾性波素子は、ＩＤＴ電極と圧電基板との関係で電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）とを相互に変換することができる特性を利用するものである。特開平５－１８３３８０号公報には、複数の弾性波素子をラダー型に接続してなるフィルタが開示されている。
　このようなフィルタの性能を高めるために、ロスの少ない弾性波素子が求められている。そこで、本開示はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロスの発生を抑制し、高い共振子特性を有する弾性波素子および通信装置を提供することにある。
　本開示の一実施形態に係る弾性波素子は、複数の電極指を備えるＩＤＴ電極とその両側に位置する反射器電極とを備える。前記ＩＤＴ電極は主部と少なくとも１つの端部とを備える。少なくとも１つの端部は、前記主部と前記反射器電極との間に位置するとともに、前記主部と弾性波の伝搬方向に沿って配置されている。また、前記少なくとも１つの端部は、記主部と前記複数の電極指のピッチが略同一である。前記少なくとも１つの端部は、前記主部に対して電気的に並列に接続されている。前記少なくとも１つの端部は、２以上に分割されており、互いに直列に電気的に接続されている。
　本開示の一実施形態に係る通信装置は、アンテナと、弾性波フィルタと、ＲＦ－ＩＣとを備える。弾性波フィルタは、上記の弾性波素子が用いられ、前記アンテナに電気的に接続されている。ＲＦ－ＩＣは、前記弾性波フィルタに電気的に接続されている。
　本開示の弾性波素子および通信装置によれば、ロスの少ない共振子を提供し、通信品質を向上させることができる。
弾性波素子１のＩＤＴ電極の構成を示す模式図である。 図１に示す弾性波素子の変形例のＩＤＴ電極の構成を示す模式図である。 図１示す弾性波素子の変形例のＩＤＴ電極の構成を示す模式図である。 図１示す弾性波素子の変形例のＩＤＴ電極の構成を示す模式図である。 弾性波素子１Ａの構成を示す平面図である。 弾性波素子１Ａの端部３ｂ近傍の要部拡大平面図である。 弾性波素子１のＩＤＴ電極３の構成を示す要部平面図である。 弾性波素子１ＢのＩＤＴ電極３Ｂの構成を示す要部平面図である。 弾性波素子１ＣのＩＤＴ電極３Ｃの構成を示す要部平面図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの周波数特性と示す図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの周波数特性と示す図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの周波数特性と示す図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの周波数特性と示す図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの周波数特性と示す図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例と比較例とのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの周波数特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 実施例に係るモデルと比較例に係るモデルとのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 ＩＤＴ電極３の電極指３２の総本数を異ならせたときの実施例と比較例に係るモデルのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 ＩＤＴ電極３の電極指３２の総本数を異ならせたときの実施例と比較例に係るモデルのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 ＩＤＴ電極３の電極指３２の総本数を異ならせたときの実施例と比較例に係るモデルのインピーダンスの位相特性を比較する図である。 通信装置の概略図である。 分波器の回路図である。 反射電極指の本数を異ならせたときの共振子の最大位相を示す線図である。 反射電極指の本数を異ならせたときの共振子の電気特性を示す線図である。
　以下、本開示の一実施形態に係る弾性波素子および通信装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図は模式的なものであり、図面上の寸法および比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
　弾性波素子は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として上面、下面等の用語を用いるものとする。
　＜弾性波素子１＞
　実施形態に係る弾性波素子の一例としてＳＡＷを用いた弾性波素子１（ＳＡＷ素子１）の構成について説明する。
　ＳＡＷ素子１は、ＩＤＴ電極３と、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極３の両側に設けた反射器電極４と、を備える。
　ここでＩＤＴ電極３の構成について、図１を用いて詳述する。図１は、ＳＡＷ素子１のＩＤＴ電極３の電気的な接続状態を示す模式図であり、反射器電極４の図示は省略している。また、図１は電気的な接続状態を示す模式図ではあるが、ＳＡＷの伝搬方向は一方向で統一している。具体的には、図面紙面の左右方向である。後述の図２、図３Ａ、図３Ｂも同様である。　
　図１に示すように、信号の入出力が行われる２つの端子（Ｐ１，Ｐ２）の間にＩＤＴ電極３が接続されており、ＩＤＴ電極３は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って主部３ａと、端部３ｂとに分割されている。ここで、「分割」とは、構造的になされるものである。すなわち、空間的に分割されているもので、電気的には分割したもの同士を接続していてもよいものとする。端部３ｂは、反射器電極４と主部３ａとの間に設けるものであり、少なくとも１つあればよいが、この例では端部３ｂは２つあり、主部３ａの両側に設けられている。そして、端部３ｂは、主部３ａに対して電気的に並列接続されている。また、端部３ｂは、１つのＩＤＴ電極３を分割したものであるため、主部３ａとＳＡＷを励振するための構成は略同一となっている。具体的には、後述する電極指３２の繰り返し配列間隔（ピッチ）は、主部３ａと端部３ｂとで略同一である。ここで、略同一とは、電極指３２の繰り返し配列間隔の差分が±２％未満であることをさすものとする。
　１つの端部３ｂは、さらに２以上に分割されている。この例では、ＳＡＷの伝搬方向に沿って、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２とに分割される。第１部３ｂ１は主部３ａに隣接し、第２部３ｂ２は、主部３ａから反射器電極４に向けて第１部３ｂ１に隣接している。すなわち、第２部３ｂ２は、第１部３ｂ１と反射器電極４との間に位置している。そして、回路的には、端部３ｂは、端子Ｐ１から端子Ｐ２に向けて、第１部３ｂ１、第２部３ｂ２がこの順に直列接続されている。
　第１部３ｂ１と第２部３ｂ２とは、端部３ｂを等分割してもよいし、異なる比率で分割してもよい。後者の場合には、第１部３ｂ１が第２部３ｂ２より小さくなるように分割してもよい。すなわち、平面視で主部３ａから反射器電極４に向けて離れるに従い、分割部の面積を大きくしてもよい。
　このような第１部３ｂ１と第２部３ｂ２とは、電気的に直列に接続されている。そして、主部３ａ，端部３ｂ（第１部３ｂ１，第２部３ｂ２）において、ＳＡＷの伝搬方向は略平行である。なお、この例では、主部３ａ，端部３ｂ（第１部３ｂ１，第２部３ｂ２）において、ＳＡＷの伝搬方向は略同一となっている。すなわち、主部３ａ，端部３ｂとで振動の中心が一致するように配置されている。
　このような構成とすることで、ＳＡＷ素子１の反共振周波数付近よりも高域側のロスを低減することができる。具体的には、端部３ｂの振動を弱くすることで弾性波をＩＤＴ電極３の中央付近（すなわち、主部３ａの中央付近）に集中させることができるので、結果として弾性波の伝搬方向への漏洩を抑制することができる。また、端部３ｂ内における分割方向が伝搬方向に沿ったものであることから、端部３ｂの電極指３２の配置が主部３ａで生じるＳＡＷの伝搬と干渉することがないので、ＳＡＷ素子１はよりロスを抑制することができる。
　ここで、主部３ａはＳＡＷ素子１で励振されるＳＡＷを発生させるためのものであり、分割された領域の中では最も面積の大きい部分となるが、端部３ｂとの具体的な大きさの比較については後述する。
　＜ＳＡＷ素子１Ａ＞
　次に、ＳＡＷ素子１の変形例であるＳＡＷ素子１Ａについて説明する。ＳＡＷ素子１Ａは、ＳＡＷ素子１とは端部３ｂの分割数が異なる。以下異なる点のみ説明する。図２は、ＳＡＷ素子１ＡのＩＤＴ電極３Ａの電気的な接続状態を示す模式図である。
　図２に示すように、端部３ｂは電気的に３分割されており、ＳＡＷの伝搬方向に沿って、主部３ａに隣接する第１部３ｂ１、第１部３ｂ１の主部３ａと反対側に位置する第２部３ｂ２、第２部３ｂ２と反射器電極４との間に位置する第３部３ｂ３とを備える。第１部３ｂ１、第２部３ｂ２、第３部３ｂ３とは互いに電気的に直列接続している。
　＜ＳＡＷ素子１Ｂ，ＳＡＷ素子１Ｃ＞
　次に、ＳＡＷ素子１の変形例であるＳＡＷ素子１Ｂ，１Ｃについて説明する。ＳＡＷ素子１Ｂ，１Ｃは、ＳＡＷ素子１とは端部３ｂの分割方向が異なる。以下異なる点のみ説明する。図３Ａは、ＳＡＷ素子１ＢのＩＤＴ電極３Ｂの電気的な接続状態を示す模式図である。図３Ｂは、ＳＡＷ素子１ＣのＩＤＴ電極３Ｃの電気的な接続状態を示す模式図である。
　図３Ａ，図３Ｂに示すように、ＳＡＷ素子１Ｂ，１Ｃにおいて、端部３ｂはＳＡＷの伝搬方向と異なる方向において分割している。具体的には、ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向において２分割（ＳＡＷ素子１Ｂ）または３分割（ＳＡＷ素子１Ｃ）しており、いずれも分割したもの同士を電気的に直列接続している。
　端部３ｂは、端子Ｐ１から端子Ｐ２にむけ、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２（ＳＡＷ素子１Ｃにおいては第３部３ｂ３まで）が直列接続している。そして、主部３ａと、第1部３ｂ１,第２部３ｂ２（ＳＡＷ素子１Ｃにおいては第３部３ｂ３）とのＳＡＷの伝搬方向は略平行であるが振動中心は一致しない。
　このような構成とした場合にも、ＳＡＷ素子１Ｂ，１Ｃにおいて反共振周波数付近よりも高域側のロスを低減することができる。また、ＳＡＷ素子１Ｂ，１Ｃは、端部３ｂを端子Ｐ１から端子Ｐ２まで直列接続するための配線が容易であり、ＳＡＷ素子１Ｂ，１Ｃのレイアウトの自由度が高く、小型化が可能である。
　なお、上述のＳＡＷ素子１，１Ａ～１Ｃにおいては、端部３ｂは主部３ａの両側に設けられていたが片側のみに設けてもよい。
　＜具体構成：ＳＡＷ素子１Ａ＞
　図４に、図２に示すＳＡＷ素子１Ａの具体的な構成の平面図を示す。ＳＡＷ素子１Ａは、図４に示すように、圧電基板２、圧電基板２の上面２Ａに設けられたＩＤＴ電極３Ａおよび反射器４を有している。なお、図４において電極指３２の本数は実際の本数とは異なる。
　圧電基板２は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）結晶またはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）結晶からなる圧電性を有する単結晶の基板によって構成されている。具体的には、例えば、圧電基板２は、３６°～４８°Ｙカット－Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3基板によって構成されている。圧電基板２の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板２の厚み（ｚ方向）は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
　ＩＤＴ電極３Ａは、図４に示すように、複数の電極指３２を有し、図面のｘ方向に繰り返し配列されるように並んでいる。
　ＩＤＴ電極３Ａは、互いに噛み合う１対の櫛歯電極３０で構成される。櫛歯電極３０は、図４に示すように、互いに対向する２本のバスバー３１と、各バスバー３１から他のバスバー３１側へ延びる複数の電極指３２とを有している。そして、１対の櫛歯電極３０は、一方のバスバー３１に接続された電極指３２と他方のバスバー３１に接続された電極指３２とが、弾性波の伝搬方向に互いに噛み合うように（交差するように）配置されている。このように、ＩＤＴ電極３Ａは複数の電極指３２を備え、これらは、ＳＡＷの伝搬方向に沿って配列している。言い換えると、電極指３２の配列方向がＳＡＷの伝搬方向である。この電極指３２の配列間隔（ピッチ）は、主部３ａから端部３ｂにかけて略同一である。
　そして、ＩＤＴ電極３Ａは、主部３ａ、主部３ａの両側に位置する端部３ｂに電気的に分割されている。端部３ｂは、第１端部３ｂ１，第２端部３ｂ２，第３端部３ｂ３とに電気的に分離されている。このような電気的な分割は、この例では、バスバー３１を分離することで実現している。
　ここで、便宜的に、平面配置的に、端子Ｐ１側のバスバー３１を第１バスバー３１ａとし、端子Ｐ２側のバスバー３１を第２バスバー３１ｂとする。主部３ａ、第１部３ｂ１、第２部３ｂ２、第３部３ｂ３とは、基本的には、両バスバー３１（第１バスバー３１ａ，第２バスバー３１ｂ）を共に分離することで、電気的に分割させる。その上で、第１部３ｂ１と第２部３ｂ２とは互いの第２バスバー３１ｂを電気的に接続することで直列に接続される。第２部３ｂ２と第３部３ｂ３とは互いの第１バスバー３１ａを電気的に接続することにより直列接続される。これにより、第１部３ｂ１～第３部３ｂ３が順に直列接続された端部３ｂとなる。そして、主部３ａと第1部３ｂ１とで互いの第１バスバー３１ａを電気的に接続し、主部３ａと第３部３ｂ３とで互いの第２バスバー３１ｂを配線により電気的に接続することで、主部３ａと端部３ｂとは電気的に並列接続される。このようなバスバー３１の接続関係により、図２に示す電気的接続関係を実現している。
　バスバー３１は、例えば概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されている。従って、バスバー３１の互いに対向する側の縁部は直線状である。複数の電極指３２は、例えば、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、ＳＡＷの伝搬方向に概ね一定の間隔で配列されている。
　なお、バスバー３１の幅は一定でなくてもよい。バスバー３１の互いに対向する側（内側）の縁部が直線状であればよく、例えば内側の縁部を台形の底辺とするような形状であってもよい。
　ＩＤＴ電極３Ａを構成する複数の電極指３２は、ピッチがＰｔ１となるように設定されている。Ｐｔ１は、複数の電極指３２の中心間の間隔（繰り返し間隔）であり、例えば共振させたい周波数でのＳＡＷの波長λの半波長と同等になるように設けられている。波長λ（すなわち、２×Ｐｔ１）は、例えば１．５μｍ以上６μｍ以下である。ＩＤＴ電極３は、複数の電極指３２の殆どのピッチをＰｔ１となるように配置することにより、複数の電極指３２が一定の繰り返し間隔で配置されるため、ＳＡＷを効率よく発生させることができる。
　各電極指３２は、ＳＡＷの伝搬方向における幅ｗ１が、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。電極指３２の幅ｗ１は、例えばピッチＰｔ１に対して０．３倍以上０．７倍以下である。
　なお、主部３ａにおいて電極指３２の並びの両端部付近において、ピッチＰｔ１が異なるようにしてもよい。その場合であっても、ＩＤＴ電極３で全体として励振されるＳＡＷは、ＳＡＷの振幅強度が最も高い中心付近における間隔によって決定される周波数の弾性波が支配的となる。
　この複数の電極指３２に直交する方向に伝搬するＳＡＷが発生する。従って、圧電基板２の結晶方位を考慮した上で、２本のバスバー３１は、ＳＡＷを伝搬させたい方向に交差する方向において互いに対向するように配置される。複数の電極指３２は、ＳＡＷを伝搬させたい方向に対して直交する方向に延びるように形成される。
　複数の電極指３２の長さ（バスバー３１から電極指３２の先端までの長さ）は、例えば概ね同じに設定される。なお、各電極指３２の長さを変えてもよく、例えば伝搬方向に進むにつれて長くしたり、短くなるようにしたりしてもよい。具体的には、各電極指３２の長さを伝搬方向に対して変化させることにより、アポダイズ型のＩＤＴ電極３Ａを構成してもよい。この場合には、横モードのリップルを低減させたり、耐電力性を向上させたりすることができる。
　ＩＤＴ電極３Ａは、例えば金属からなる導電層によって構成されている。この金属としては、例えばＡｌまたはＡｌを主成分とする合金（Ａｌ合金）が挙げられる。Ａｌ合金は、例えばＡｌ－Ｃｕ合金である。なお、ＩＤＴ電極３Ａは、複数の金属層から構成されてもよい。ＩＤＴ電極３Ａの各種寸法は、ＳＡＷ素子１Ａに要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。ＩＤＴ電極３Ａの厚みＳ（ｚ方向）は、例えば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。
　ＩＤＴ電極３Ａは、圧電基板２の上面２Ａに直接配置されていてもよいし、別の部材を介して圧電基板２の上面２Ａに配置されていてもよい。別の部材は、例えばＴｉ、Ｃｒあるいはこれらの合金等からなる。別の部材を介してＩＤＴ電極３Ａを圧電基板２の上面２Ａに配置する場合は、別の部材の厚みはＩＤＴ電極３Ａの電気特性に殆ど影響を与えない程度の厚み（例えば、Ｔｉの場合はＩＤＴ電極３の厚みの５％程度の厚み）に設定される。
　また、ＩＤＴ電極３Ａを構成する電極指３２上には、ＳＡＷ素子１の温度特性を向上させるために、質量付加膜を積層してもよい。質量付加膜としては、例えばＳｉＯ2等から成る膜を用いることができる。
　ＩＤＴ電極３Ａは、電圧が印加されると、圧電基板２の上面２Ａ付近においてｘ方向に伝搬するＳＡＷを励起する。励起されたＳＡＷは、電極指３２の非配置領域（隣接する電極指３２間の長尺状の領域）との境界において反射する。そして、電極指３２のピッチＰｔ１を半波長とする定在波が形成される。定在波は、当該定在波と同一周波数の電気信号に変換され、電極指３２によって取り出される。このようにして、ＳＡＷ素子１Ａは、１ポートの共振子として機能する。
　反射器電極４は、弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極３Ａを挟むように配置されている。反射器電極４は、概ね格子状に形成されている。すなわち、反射器電極４は、弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する反射器バスバー４１と、これらバスバー４１間においてＳＡＷの伝搬方向に直交する方向に延びる複数の反射電極指４２とを有している。反射器バスバー４１は、例えば概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、ＳＡＷの伝搬方向に平行に配置されている。
　複数の反射電極指４２は、基本的には、ＩＤＴ電極３Ａで励起されるＳＡＷを反射させるピッチＰｔ２で配置されている。ピッチＰｔ２は、複数の反射電極指４２の中心間の間隔（繰り返し間隔）であり、ＩＤＴ電極３ＡのピッチＰｔ１をＳＡＷの波長λの半波長に設定した場合には、ピッチＰｔ１と同じ程度に設定すればよい。波長λ（２×Ｐｔ２）は、例えば１．５μｍ以上６μｍ以下である。
　また、複数の反射電極指４２は、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されている。反射電極指４２の幅ｗ２は、例えば電極指３２の幅ｗ１と概ね同等に設定することができる。反射器電極４は、例えば、ＩＤＴ電極３Ａと同一の材料によって形成されるとともに、ＩＤＴ電極３Ａと同等の厚みに形成されている。
　反射器電極４は、ＩＤＴ電極３に対して間隔を空けて配置されている。ここで間隔は、ＩＤＴ電極３Ａの反射器電極４側の端部に位置する電極指３２の中心から反射器電極４のＩＤＴ電極３Ａ側の端部に位置する反射電極指４２の中心までの間隔を指すものである。間隔Ｇは、通常、ＩＤＴ電極３ＡのピッチＰｔ１（またはピッチＰｔ２）と同じになるように設定されている。
　保護層（不図示）は、ＩＤＴ電極３Ａおよび反射器電極４上を覆うように、圧電基板２上に設けられている。具体的には、保護層は、ＩＤＴ電極３Ａおよび反射器電極４の表面を覆うとともに、圧電基板２の上面２ＡのうちＩＤＴ電極３Ａおよび反射器電極４から露出する部分を覆っている。保護層の厚みは、例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
　保護層は、絶縁性の材料からなり、ＩＤＴ電極３Ａおよび反射器電極４の導電層を腐食等から保護することに寄与する。好適には、保護層は、温度が上昇すると弾性波の伝搬速度が速くなるＳｉＯ2などの材料によって形成されており、これによってＳＡＷ素子１Ａの温度の変化による電気特性の変化を小さく抑えることもできる。また、気密特性の良いＳｉＮｘなどの材料によって形成される場合は、ＩＤＴ電極３Ａおよび反射器電極４が腐食しにくく、信頼性の高い素子とすることもできる。また、これらの積層構造としてもよい。
　このような構成とすることで、図２に示すＳＡＷ素子１Ａを具体化することができ、高周波信号が入出力される端子Ｐ１と端子Ｐ２との間で共振子として機能するものとなる。
　ここで、図５を用いて、端部３ｂにおける電極指３２配列の一例について説明する。図５は端部３ｂ近傍における電極指３２の配列を示す要部拡大平面図である。
　端子Ｐ１，Ｐ２には高周波信号が印加されるため、高電位側と低電位側とは連続的に反転を繰り返すが、便宜的に端子Ｐ１が高電位側であり、端子Ｐ２が低電位側である瞬間の各電極指３２の極性を示す。図５において、便宜的に、同じ電位となっている部分に同一のハッチングを付し、電位が高い側から順に＋＋、＋、－、－－と表示している。
　ＳＡＷ素子１Ａでは、主部３ａにおいて励振されるＳＡＷの伝搬との意図せぬ干渉を抑制するために、主部３ａの電極指３２で励振されるＳＡＷの位相と、端部３ｂにおける電極指３２で励振されるＳＡＷの位相とを同相としてもよい。両者の位相を同相とするためには、電位が高い側の電極指３２と低い側の電極指３２とを交互に配置する。
　主部３ａと第１部３ｂ１とは、第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの電位の高低関係が同じである。このため、互いに隣り合う、主部３ａの端に位置する電極指３２と第１部３ｂ１の端に位置する電極指３２とは、一方が第１バスバー３１ａに接続され、他方が第２バスバー３１ｂに接続される通常の交互配置となる。
　一方で、第１部３ｂ１と第２部３ｂ２とでは、第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの電位の高低関係が逆である。このため、両者の境界部では、互いに隣り合う、第１部３ｂ１の端に位置する電極指３２と第２部３ｂ２の端に位置する電極指３２とは、同じ側のバスバーに接続されるものとする。この例では、第１部３ｂ１と第２部３ｂ２との間で電気的に接続されていない側のバスバーである第１バスバー３１ａ側に接続される電極指３２が隣り合うこととなる。同様に、第２部３ｂ２と第３部３ｂ３とでも第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの電位の高低関係が逆転しているので、両者の境界部では、互いに隣り合う、第２部３ｂ２の端に位置する電極指３２と第３部３ｂ３の端に位置する電極指３２とは、同じ側のバスバーに接続されるものとする。すなわち、第１部３ｂ１と第２部３ｂ２との間で電気的に接続されていない側のバスバーである第２バスバー３１ｂに接続された電極指３２が並ぶこととなる。
　このような配列とすることで、主部３ａで励振するＳＡＷと端部３ｂの各部で励振されるＳＡＷの位相を全て同相とすることができる。これにより、主部３ａ、端部３ｂの各部で励振されるＳＡＷが互いに干渉することが無く本開示の構成による効果が素直に発揮されるようになり、共振子のロスを低減することができる。
　なお、上述の例では一方のバスバー３１に電気的に接続された電極指３２の先端が直接、他方のバスバーと対向している場合を例に説明したが、他方のバスバーに電気的に接続され、電極指３２の先端と対向するダミー電極を設けてもよい。
　＜具体構成：ＳＡＷ素子１，１Ｂ，１Ｃ＞
　図６Ａ～図６Ｃに、ＳＡＷ素子１，１Ｂ，１Ｃの図１、図３Ａ，図３Ｂに示すＩＤＴ電極３，３Ｂ，３Ｃの具体的構成を示す。図６Ａ～図６Ｃにおいて、反射器電極４等は省略している。
　図６ＡはＩＤＴ電極３の構成を示すものである。第１部３ｂ１と第２部３ｂ２とはバスバー３１同士を電気的に接続することで互いに直列接続されている。主部３ａと端部３ｂとは、主部３ａの第１バスバー３１ａと第１部３ｂ１の第１バスバー３１ａとを電気的に接続し、主部３ａの第２バスバー３１ｂと第２部３ｂ２の第１バスバー３１ａとを配線により電気的に接続することで、両者を並列接続している。
　ここで、第２部３ｂ２の第１バスバー３１ａと端子Ｐ２とを接続する配線は、不図示の反射器電極４を迂回するように配置してもよいし、反射器電極４と電気的に接続し、反射器電極４を配線の一部に取り入れてもよい。この場合、配線のスペースを省略できるため、素子を小型化することができる。
　また、ＳＡＷ素子１においても、主部３ａと端部３ｂで励振されるＳＡＷの位相を同相とするために、第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの電位の高低関係が逆になっている第１部３ｂ１の端（一番外側）に位置する電極指３２と第２部３ｂ２の端に位置する電極指３２とを互いに同じ側のバスバー（この場合は第１バスバー３１ａ）に接続している。
　図６ＢはＩＤＴ電極３Ｂの構成を示すものである。ＩＤＴ電極３Ｂの端部３ｂは、ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向において２つに分割されている。具体的には、第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの間にＳＡＷの伝搬方向に沿って延びる第３バスバー３１ｃを設け、第３バスバー３１ｃに接続され、第１バスバー３１ａ側にのびる電極指３２と、第２バスバー３１ｂ側に延びる電極指３２とを設けている。これにより、第１部３ｂ１は、第１バスバー３１ａと第３バスバー３１ｃとの間に位置する電極指３２により構成され、第２部３ｂ２は、第３バスバー３１ｃと第２バスバー３１ｂとの間に位置する電極指３２により構成される。
　このような構成において、端部３ｂは、第３バスバー３１ｃにより第1部３ｂ１と第２
部３ｂ２とが電気的に直列接続されている。主部３ａと端部３ｂとは、主部３ａと第１部３ｂ１とが第１バスバー３１ａにより接続され、主部３ａと第２部３ｂ２とが第２バスバー３１ｂにより接続されることで並列に接続されている。
　ＩＤＴ電極３Ｂによれば、端部３ｂと端子Ｐ２とを接続するための配線が不要となり小型化が可能となる。また、同じ本数の電極指３２で端部３ｂを構成する場合にＳＡＷの伝搬方向における長さも短くすることができるので、小型なＳＡＷ素子を提供することができる。
　なお、この場合も、主部３ａの電極指３２で励振されるＳＡＷの位相と、端部３ｂにおける電極指３２で励振されるＳＡＷの位相とを同相としてもよい。両者の位相を同相とするためには、図示されているように、端部３ｂ１、３ｂ２それぞれにおいて、電位が高い側の電極指３２と低い側の電極指３２の順序を、主部３ａにおける電位が高い側の電極指３２と低い側の電極指３２の順序と同一にすればよい。
　図６ＣはＩＤＴ電極３Ｃの構成を示すものである。ＩＤＴ電極３Ｃの端部３ｂは、ＳＡＷの伝搬方向と直交する方向において３つに分割されている。具体的には、第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの間にＳＡＷの伝搬方向に沿って延びる第３バスバー３１ｃと第４バスバー３１ｄとを設けることで、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２，第３部３ｂ３とを構成している。端部３ｂにおける第１部３ｂ１，第２部３ｂ２，第３部３ｂ３までの直列接続方法や、主部３ａと端部３ｂとの並列接続方法は図６Ｂで示す例と同様である。
　なお、この場合も、主部３ａの電極指３２で励振されるＳＡＷの位相と、端部３ｂにおける電極指３２で励振されるＳＡＷの位相とを同相としてもよい。両者の位相を同相とするためには、図示されているように、端部３ｂ１、３ｂ２それぞれにおいて、電位が高い側の電極指３２と低い側の電極指３２の順序を、主部３ａにおける電位が高い側の電極指３２と低い側の電極指３２の順序と同一にすればよい。
　また、図６Ｂ，図６Ｃに示す例では、端部３ｂにおいて、第１バスバー３１ａと第２バスバー３１ｂとの間に、他のバスバー（３１ｃ，３１ｄ）が均等間隔で配置されている例を示したが、これに限定されない。
　例えば、図６Ｃにおいて、第３バスバー３１ｃと第４バスバー３１ｄとの間隔を他のバスバー間隔に比べ小さくする場合には、弾性波をＩＤＴ電極３の中央付近へ閉じ込める効果が高くなるのでロスを低減したＳＡＷ素子を提供することができる。具体的には、図６Ｃに示す例の場合には、第３バスバー３１ｃと第４バスバー３１ｄとの間隔を、第１バスバー３１ａと第３バスバー３１ｃとの間隔および第４バスバー３１ｄと第２バスバー３１ｂとの間隔よりも小さくする。
　また、ＳＡＷの伝搬方向の中心から第３、第４バスバー３１ｃ、３１ｄをずらして位置させることで、バスバー（３１ｃ，３１ｄ）の影響を抑制しロスを低減させることもできる。すなわち、図６Ｃに示す例の場合には、第３バスバー３１ｃと第４バスバー３１ｄとの間隔を他のバスバー同士の間隔よりも大きくしてもよい。
　＜＜検証＞＞
　ＳＡＷ素子１、１Ａにつき、端部３ｂを構成する電極指３２の本数を異ならせたものを作製して評価した。作製したＳＡＷ素子の基本構成は以下の通りである。
　［圧電基板２］
　　材料：４２°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3基板
　［ＩＤＴ電極３、３Ａ］
　　材料：Ａｌ－Ｃｕ合金
　（ただし、圧電基板２との間には６ｎｍのＴｉからなる下地層がある。)
　　厚さ（Ａｌ－Ｃｕ合金層）：１５４ｎｍ
　　ＩＤＴ電極３の電極指３２：
　　　（本数）２００本
　　　（ピッチＰｔ１）１．００μｍ
　　　（デューティー：ｗ１／Ｐｔ１）０．５
　　　（交差幅Ｗ）２０λ　（λ＝２×Ｐｔ１）
　［反射器電極４］
　　材料：Ａｌ－Ｃｕ合金
　　（ただし、圧電基板２との間には６ｎｍのＴｉからなる下地層がある）
　　厚さ（Ａｌ－Ｃｕ合金層）：１５４ｎｍ
　　反射電極指４２の本数：３０本
　　反射電極指４２の交差幅：２０λ　（λ＝２×Ｐｔ１）
　　反射電極指４２のピッチＰｔ２：１．００μｍ（＝Ｐｔ１）
　　ＩＤＴ電極３との間隔Ｇ：Ｐｔ１
　［保護層］　　材料：ＳｉＯ2
　　厚さ：１５ｎｍ
　まず、１つの端部３ｂ全体の電極指３２の本数を異ならせてＳＡＷ素子を製造し、共振子特性を測定した。また、比較例として、端部３ｂを設けない（ＩＤＴ電極３の全てが主部３ａで構成される）ＳＡＷ素子を製造した。その結果、端部３ｂの本数が３０本程度であれば、共振周波数と反共振周波数との間の特性が劣化することがないことを確認した。
　次に、ＳＡＷ素子１の構成において、端部３ｂを構成する電極指３２の本数を異ならせてＳＡＷ素子１を製造した。具体的には、端部３ｂの第1部３ｂ１と第２部３ｂ２との電
極指３２の本数を、以下のように変更した。以下、第1部３ｂ１の電極指３２の本数が４
本、第２部３ｂの電極指３２の本数が１０本の場合には、（４／１０）というように表示する。
実施例１：（４／４）
実施例２：（１０／１０）
実施例３：（１４／１４）
実施例４：（６／１２）
実施例５：（４／１４）
　比較例と実施例１～３との周波数特性の測定結果を図７Ａ，図７Ｂ，図８Ａ～図８Ｃに、比較例，実施例２，４，５の周波数特性の測定結果を図９Ａ，図９Ｂ，図１０Ａ～図１０Ｃに示す。図７Ａ，図９Ａにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスを示しており、図７Ｂ，図９Ｂおよび図８Ａ～図８Ｃ，図９Ａ～図９Ｃにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスの位相（ｄｅｇ）を示している。そして、図８Ａ，図１０Ａは共振周波数近傍、図８Ｂ，図１０Ｂは共振周波数と反共振周波数との間、図８Ｃ，図１０Ｃは、反共振周波数の近傍におけるインピーダンスの位相の周波数特性を示している。
　なお、図中において比較例はＣＥ（Comparative Example）、実施例１～５はＥ１～Ｅ５と表示する。以下に続く実施例も同様の法則で示すものとする。
　図７Ａ，図７Ｂ、図９Ａ，図９Ｂからも明らかなように、いずれの実施例も共振周波数と反共振周波数との間の特性が大幅に劣化することなく共振子としての特性を維持できていることを確認できた。なお、共振子のロスについてはインピーダンスの位相を比較することにより、その差を明瞭に把握することができるので、以後、位相特性により評価する。
　ここで、インピーダンスの位相は共振子のロスを反映しており、共振周波数より低周波側および反共振周波数より高周波側では位相が－９０°に近づくほど、また、共振周波数と反共振周波数の間の周波数では位相が＋９０°に近づくほどロスが小さいことを示している。
　いずれの実施例においても、ＣＥと比較して、反共振周波数付近から、反共振周波数よりも高周波側におけるロスが広い範囲で低減されていることが確認できた（図８Ｃ、図１０Ｃ）。また、実施例２においては、共振周波数の低周波側におけるリップルが抑制できており、共振周波数近傍でのロスも低減できていることを確認した（図８Ａ、図１０Ａ）。一方で、実施例３，５においては、共振周波数近傍～共振周波数よりも高周波側のロスに若干の影響があることが確認された。
　なお、端部３ｂを設けた分、ＳＡＷ素子１全体の容量値が小さくなることから、各実施例のＳＡＷ素子のインピーダンスは若干高くなるが、これは、主部３ａのサイズ（電極指３２本数、交差幅）を調整することで比較例と同等レベルに調整することができる。
　次に、ＳＡＷ素子１Ａを製造した。具体的には、端部３ｂの第1部３ｂ１と第２部３ｂ２と第３部３ｂ３との電極指３２の本数を、以下のように変更した。以下、第1部３ｂ１の電極指３２の本数が４本、第２部３ｂ２の電極指３２の本数が１０本、第３部３ｂ３の本数が１２本の場合には、（４／１０／１２）というように表示する。
実施例６：（２／２／２）
実施例７：（６／６／６）
実施例８：（１０／１０／１０）
実施例９：（４／８／１２）
実施例１０：（２／６／１２）
　比較例と実施例６～８との周波数特性の測定結果を図１１Ａ，図１１Ｂ，図１２Ａ～図１２Ｃに、比較例，実施例７，９，１０の周波数特性の測定結果を図１３Ａ，図１３Ｂ，図１４Ａ～図１４Ｃに示す。図１１Ａ，図１３Ａにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスを示している。図１１Ｂ，図１３Ｂ，図１２Ａ～図１２Ｃ，図１４Ａ～図１４Ｃにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスの位相（ｄｅｇ）を示しており、図１２Ａ，図１４Ａは共振周波数近傍、図１２Ｂ，図１４Ｂは共振周波数と反共振周波数の間、図１２Ｃ，図１４Ｃは、反共振周波数近傍におけるインピーダンスの位相の周波数特性を示している。
　いずれの実施例においても、共振子としての特性を維持できていることを確認した（図１１Ａ，図１１Ｂ，図１３Ａ，図１３Ｂ）。さらに、いずれの実施例においても、反共振周波数付近から、反共振周波数よりも高周波側におけるロスが比較例に比べ広い範囲で低減されていることが確認できた（図１２Ｃ、図１４Ｃ）。また、実施例７，９においては、共振周波数の低域側におけるリップルが抑制できており、共振周波数近傍でのロスも低減できていることを確認した（図１２Ａ、図１４Ａ）。さらに実施例７では共振周波数の高周波側近傍のロスも低減されていることを確認した（図１２Ｂ）。一方で、実施例８、１０においては、共振周波数近傍～共振周波数よりも高周波側のロスに若干の影響があることが確認された（図１２Ｂ，図１４Ｂ）。
　次に、ＳＡＷ素子１Ｂ（実施例１１），１Ｃ（実施例１２）を製造した。具体的には、端部３ｂの第1部３ｂ１と第２部３ｂ２と（ＳＡＷ素子１Ｃにおいては第３部３ｂ３と）の電極指３２の本数を、ＳＡＷの伝搬方向に沿って、実施例１１は１６本分、実施例１２は１８本分とした。
　比較例と実施例１１，１２との周波数特性の測定結果を図１５Ａ，図１５Ｂ，図１６Ａ～図１６Ｃに示す。図１５Ａにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスを示している。図１５Ｂ，図１６Ａ～図１６Ｃにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスの位相（ｄｅｇ）を示している。そして、図１６Ａは共振周波数近傍、図１６Ｂは共振周波数と反共振周波数との間、図１６Ｃは、反共振周波数近傍におけるインピーダンスの位相の周波数特性を示している。
　いずれの実施例においても、共振周波数と反共振周波数との間のインピーダンス特性に大きな乱れはなく、共振子として機能していることを確認した。そして、いずれの実施例においても、反共振周波数付近から、反共振周波数よりも高周波側におけるロスが広い範囲で低減されていることが確認できた（図１６Ｃ）。また、実施例１１，１２においては、共振周波数の低域側におけるリップルが抑制できており、共振周波数近傍でのロスも低減できていることを確認した（図１６Ａ）。一方で、共振周波数よりも高周波側のロスに若干の影響があることが確認された（図１６Ｂ）。
　＜シミュレーションによる確認＞
　次に、端部３ｂの具体的構成についてより詳細に検討するために、ＣＯＭ（Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｍｏｄｅ）法、有限要素法（ＦＥＭ）によるシミュレーションを行なった。具体的な検討に先立ち、上述の比較例、実施例１～１０の設計パラメータを用いてモデルを作成して行なったシミュレーションデータと、実測データとを比較し、両者がよく一致することを確認した。
　次に、ＳＡＷ素子１の構成を例に、第１端部３ｂ１，第２端部３ｂ２の電極指３２の本数を異ならせたモデル１～モデル８（等分割モデル：モデル１～４、非対称分割モデル：モデル５～８）と、比較例のＳＡＷ素子のモデルであるリファレンスモデルとのシミュレーションを行なった。各モデルの設計パラメータおよびシミュレーション結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１において、各モデルの性能を３つの効果に分けて表示している。すなわち、第１効果は、反共振周波数近傍から高周波側のロス低減であり、第２効果は、共振周波数近傍から低周波数側のリップル抑制およびロス低減であり、第３の効果として、共振周波数の高周波側近傍のロス抑制である。表中において、比較例に対して、効果を確認できた場合には“○”とし、差がない場合には“－”とし、効果がない場合には"△“としている。
　全てのモデル１～８において、リファレンスに比べて第1効果があることを確認した。
すなわち、端部３ｂを設けることで、第１効果を奏することを確認した。なお、第１効果は、端部３ｂを構成する電極指の本数が多い程向上する傾向があった。実測値とシミュレーション結果とを考慮すると、第１効果の観点からは、端部３ｂを構成する電極指３２の本数は１０本以上が好ましいと推測される。等分割するのであれば、第１端部３ｂ１，第２端部３ｂ２とのそれぞれが６本以上の組み合わせがよい。
　次に第３効果について検証する。等分割モデルでは、端部３ｂを構成する電極指３２の本数が少ないと第３効果を奏する傾向がある。具体的には、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２とのそれぞれが１２本以上で悪化傾向があり、１０本でも若干影響がでている。一方で、６本、８本のもの（モデル１，２）は逆にリファレンスよりもよくなっている。実測値とシミュレーション結果とを考慮すると、第３効果の観点からは、等分割の場合には、第１端部３ｂ１，第２端部３ｂ２とのそれぞれが１２本以下の組み合わせがよい。
　非対称分割モデルでは、より複雑であり、単に端部３ｂを構成する電極指３２の総本数で決まるのではなく、第１端部３ｂ１，第２端部３ｂ２とのそれぞれを構成する電極指３２の本数の差が小さいときに効果を奏する傾向があった。実測値とシミュレーション結果とを考慮すると、第３効果の観点からは、非対称分割の場合には、第１端部３ｂ１，第２端部３ｂ２とのそれぞれを構成する電極指３２の本数の差分が６本以下の組み合わせがよい。
　次に、第２効果について検証する。等分割モデルでは、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２とのそれぞれが６本～１０本のときに効果を奏する。特に８本、１０本のモデル２，３の効果が高いが、第２効果を考慮すると、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２とのそれぞれを構成する電極指３２の本数が８本であるモデル２が最も第２効果、第３効果を奏する構成といえる。
　非対称分割モデルでは、より複雑であり、単に端部３ｂを構成する電極指３２の総本数や、第１部３ｂ１、第２部３ｂ２のそれぞれを構成する電極指３２の本数で決まるのでもなく、モデル５（１０/１４本）が第２効果を奏することが確認された。モデル５は、第３効果の観点でも全てのモデル中で最もよい効果が期待できるものとなる。なお、モデル８では一見すると第２効果を奏するように見受けられが、共振周波数の高周波側近傍に大きなリップルが発生していることから、リップルを抑制したのではなく、リップルの位置がシフトしており、その大きさは大きくなっていることが推察される。
　以上より、ＳＡＷ素子１においては、１つの端部３ｂを構成する電極指３２数は１０本以上、３０本以下がよく、等分割の場合は、各部位が６～１０本、より好ましくは８本または１０本とすることよい。特に８本のときに第１効果から第３効果の全ての効果を高く奏することを確認できた。一方で非対称分割の場合には、各部の差分が６本以下となるように分割してもよい。特に、第1部３ｂ１、第２部３ｂ２の本数を１０本と１４本とにしたときに第１効果から第３効果の全ての効果を高く奏することを確認できた。
　次に、ＳＡＷ素子１Ａの構成を例に、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２，第３部３ｂ３の電極指３２の本数を異ならせたモデル９～モデル１４（等分割モデル：モデル９～１１、非対称分割モデル：モデル１２～１４）と、比較例のＳＡＷ素子のモデルであるリファレンスモデルとのシミュレーションを行なった。各モデルの設計パラメータおよびシミュレーション結果を表２に示す。表中において、比較例に対して、効果を確認できた場合には“○”とし、差がない場合には“－”とし、効果がない場合には"△“としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　全てのモデル９～１５において、リファレンスに比べて第1効果があることを確認した。なお、第１効果は、端部３ｂを構成する電極指の本数が多い程向上する傾向があった。実測値とシミュレーション結果とを考慮すると、第１効果の観点からは、端部３ｂを構成する電極指３２の総本数は１０本以上が好ましいと推測される。等分割するのであれば、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２，第３部３ｂ３とのそれぞれが４本以上の組み合わせがよい。
　次に第３効果について検証する。等分割モデルでは、端部３ｂを構成する電極指３２の本数が多いと悪化する傾向がある。実測値とシミュレーション結果とを考慮すると、第３効果の観点からは、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２、第３部３ｂ３とのそれぞれを８本以下とすればよい。
　次に、第２効果について検証する。等分割モデルでは、第１部３ｂ１，第２部３ｂ２、第３部３ｂ３とのそれぞれが４本、６本のときに効果を奏し、特に６本のときにリップルはほぼなくなることを確認できた。
　非対称分割モデルでは、いずれの構成でも第２効果において著しい効果を確認することができなかったが、モデル１３が若干効果を奏することを確認した。実際には、さらに本数を増やしてシミュレーションを行なったが第２効果のみに着目すると改善傾向は確認されなかった。
　以上より、ＳＡＷ素子１Ａの構成においては、第1部３ｂ１～第３部３ｂ３を等分割すること第１効果から第３効果の全てを見込むことができ、とくにその本数を４本ずつ、もしくは、６本ずつとするとよい。
　また、第1部３ｂ１～第３部３ｂ３の電極指３２ピッチを、主部３ａに比べて１．００１倍～１．００３倍にすると、さらに第１効果が高まる。
　図１７Ａ～図１７Ｅに、比較例と、実施例７と、実施例７の端部３ｂにおいてピッチを１．００２倍とした実施例１３、第１部３ｂ１のみピッチを１．００２倍とした実施例１４の周波数特性のＦＥＭシミュレーション結果を示す。図１７Ａ～図１７Ｅにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸は図１７Ａはインピーダンス、図１７Ｂ～図１７Ｅはインピーダンスの位相を示している。図１７Ｃ～図１７Ｅは、図１７Ｂの一部を拡大した図であり、図１７Ｃは、共振周波数近傍を、図１７Ｄは共振周波数と反共振周波数との間を、図１７Ｅは反共振周波数近傍の位相を示すものである。これらの図から確認できるように、ピッチを調整することにより第１効果を高めることができる。
　図１８Ａ～図１８Ｃに、リファレンスモデルと、モデル２、５、１０のインピーダンスの位相特性のＦＥＭシミュレーション結果を示す。図１８Ａ～図１８Ｃにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインピーダンスの位相（ｄｅｇ）を示しており、図１８Ａは共振周波数近傍、図１８Ｂは共振周波数と反共振周波数との間、図１８Ｃは、反共振周波数の近傍から高周波側の周波数特性を示している。図１８Ａ～図１８Ｃから明らかなように、各モデルはリファレンスモデルに比べ、全ての周波数領域において優れた特性を示すことが確認できた。
　上述のモデル１～１４、リファレンスモデルと、端部３ｂの本数は同じで、ＩＤＴ電極３の電極指３２の総本数を異ならせた場合の影響をシミュレーションした。具体的には、ＩＤＴ電極３の総本数を１００本、２００本、３００本とした。いずれのモデルにおいても、ＩＤＴ電極３の電極指３２の総本数を異ならせても、端部３ｂの構成に違いによる効果は同様の傾向を示した。すなわち端部３ｂによる効果、端部３ｂの具体的構成（電極指本数の組み合わせ）による第１効果～第３効果の現れ方の傾向は同一であった。このことから、どのような電極指３２本数のＩＤＴ電極３においても、端部３ｂの本数の好ましい組み合わせは同一であることが分かった。図１９Ａ～図１９Ｃに、モデル１～４の端部構成において、ＩＤＴ電極３の電極指３２の総本数を異ならせた場合のＣＯＭ法シミュレーション結果を示す。具体的には、ＩＤＴ電極３の電極指総本数が、図１９Ａは１００本、図１９Ｂは２００本、図１９Ｃは３００本の場合を示している。図１９からも明らかなように、どのような電極指３２本数のＩＤＴ電極３においても、最も第２効果を奏するモデルはモデル２であった。また、実際に素子を製造し測定したところ、シミュレーションと同じ傾向を確認することができた。
　圧電基板２の結晶カット角を異ならせた場合についても、同様の結果を確認した。具体的には４６°カットとした場合についてシミュレーションした結果、端部３ｂによる効果、端部３ｂの具体的構成（電極指本数の組み合わせ）による第１効果～第３効果の現れ方の傾向は４２°カットと同様の結果を得た。さらに、圧電基板２を薄層化し、その裏面に支持基板を貼り合せた構成においても、同様の結果を確認した。具体的には、圧電基板２の裏面にＳｉ単結晶基板を貼り合せた複合基板とし、圧電基板２の厚みを１０λ、２０λとした場合についてシミュレーションした結果、通常の厚い基板を用いた場合と同様の傾向を得た。これより、温度特性を改善するために複合基板を用いてＳＡＷ素子を作製した場合も、本発明の効果は発揮されることが確認できた。また、実際に素子を製造し測定したところ、シミュレーションと同じ傾向を確認することができた。
　さらに、電極指３２のピッチを異ならせた場合についても同様の結果を得た。
以上より、圧電基板の厚み、結晶角、ＩＤＴ電極の電極指本数、周波数に依存することなく、端部３ｂにより、第１効果～第３効果を得ることができ、かつ、端部３ｂを構成する具体的な電極指３２数の組み合わせによる第１効果～第３効果の強弱の傾向も同様であることを確認した。
　また、圧電基板２を薄層化し、支持基板上に配置した場合についても同様の傾向を示すことから、基板構成にも依存することなく、端部３ｂにより第１効果～第３効果を得ることができることを確認した。
　＜他の実施形態＞
　上述の各モデルでは、反射電極指４２の本数は３０本で一定としている。この本数は、端部３ｂを有さない、通常のＳＡＷ共振子の場合に必要とされる本数であるが、端部３ｂを有する場合には、反射電極指４２の本数を減じてもよい。これは、端部３ｂを有することによりＩＤＴ端部の振動が弱くなるため、反射器電極４側にもれる振動が小さくなるためである。言い換えると、端部３ｂがＳＡＷを励振する電極であると同時に、主部ａの強い振動を反射する反射器電極４としても動作するからである。通常のＳＡＷ共振子（リファレンスモデル）、モデル２、およびモデル１０の構成において、反射電極指４２の本数を変化させたときの、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）の値の変化およびインピーダンスの位相の最大値（最大位相Ｚ）の変化を、ＦＥＭ（有限要素）法によりシミュレーションした。その結果を、図２２Ａ，図２２Ｂに示す。なお、Ｑａは反共振周波数付近の損失を反映し（Ｑａが大きいほど損失が小さい）、最大位相は共振周波数－反共振周波数の中間部付近の損失を反映している（最大位相が９０°に近いほど損失が小さい）。
　図２２Ａは、反射電極指４２の本数と最大位相との関係を示しており、横軸は反射電極指４２の本数を、縦軸は最大位相Ｚ（単位：degree）である。図２２Ｂは、反射電極指４２の本数とＱａとの関係を示しており、横軸は反射電極指４２の本数、縦軸はＱａ（単位：－）である。
　図２２Ａからも明らかなように、リファレンスモデルに比べ、モデル２、モデル１０の構成では、反射電極指４２の本数の変化による最大位相値の変化が少なく、２／３倍である２０本としても特性変化はないことが確認できる。
　さらに、図２２Ｂからも明らかなように、Ｑａの値については、反射電極指４２の本数が同じときには、リファレンスモデルに比べてモデル２、モデル１０ではＱ値を高めることができることを確認した。さらに、モデル２、モデル１０において反射電極指４２の本数を１／２倍である１５本としても、リファレンスモデルにおいて反射電極指４２の本数を３０本とした場合と同等以上のＱ値を得ることができることを確認した。特に分割数の多いモデル１０では１／３倍の本数である１０本としても、リファレンスモデルにおいて反射電極指４２の本数を３０本とした場合と同等以上のＱ値を得ることができることを確認した。
　このことから明らかなように、端部３ｂを備えるＳＡＷ素子１において、反射電極指４２の本数を通常必要と考えられる本数よりも少なくしてもＱ値の低下を抑制することができる。特に反射器極指４２の本数を１５本以上２０本以下とすることで、最大位相値およびＱａ値の双方の特性を維持することができ、ＳＡＷ素子１を小型化することができる。また、端部３ｂが三分割される場合には、１０本以上１５本以下としてもＱａ値の特性を維持することができる。
　なお、ＳＡＷ素子１は、端部３ｂを備えることから、主部３ａと端部３ｂとを合わせた電極指３２の本数が同じである通常のＳＡＷ共振子に比べて、容量値が少なくなる。ここで、ＳＡＷ素子１において、主部３ａの電極指３２の本数を増やして同じ容量値を実現した場合には、ＩＤＴ電極３の大きさが通常のＳＡＷ共振子に比べて大きくなる。これに対して、反射電極指４２の本数を少なくすることで、主部３ａの電極指３２の本数を増加させた分のスペースを削減することができ、ＳＡＷ素子１全体としてはサイズの増加を抑制することができる。
　具体的には、ＩＤＴ電極３の電極指３２の本数が２００本の場合にモデル１０のように端部３ｂを構成すると、電極指の本数が２００本の通常のＳＡＷ共振子の場合に比べて、３２本分の容量が少なくなる。これを補うために主部３ｂの電極指３２の本数を３２本追加すると、ＩＤＴ電極３の大きさは１５％大型化する。これに対して、ＩＤＴ電極３の両側に位置する反射器４の反射電極指４２の本数をそれぞれ１／２倍の１５本とすることで、３０本分のスペースを縮小でき、ＳＡＷ素子１全体では面積の増加を抑制することができる。さらに、反射電極指４２の本数を１／３倍の１０本とすることで、４０本分のスペースを縮小でき、ＳＡＷ素子１全体では通常の共振子よりも小型化することができる。
　なお、上述のシミュレーション結果より、端部３ｂを備えるＳＡＷ素子１は、通常の本数の反射電極指４２を備えることで、Ｑａ値を高めることができ、電気特性に優れたＳＡＷ素子１を提供できることも確認できた。
　＜フィルタ素子および通信装置＞
　図２０は、本発明の実施形態に係る通信装置１０１の要部を示すブロック図である。通信装置１０１は、電波を利用した無線通信を行なうものである。分波器７は、通信装置１０１において送信周波数の信号と受信周波数の信号とを分波する機能を有している。
　通信装置１０１において、送信すべき情報を含むＴＩＳ（送信情報信号）は、ＲＦ－ＩＣ１０３によって変調および周波数の引き上げ（搬送波周波数の高周波信号への変換）がなされてＴＳ（送信信号）とされる。ＴＳは、バンドパスフィルタ１０５によって送信用の通過帯域以外の不要成分が除去され、増幅器１０７によって増幅されて分波器７に入力される。増幅されたＴＳには、増幅器１０７を通ることでノイズが混入することがある。分波器７は、このような入力されたＴＳから送信用の通過帯域以外の不要成分（ノイズ等）を除去してアンテナ１０９に出力する。アンテナ１０９は、入力された電気信号（ＴＳ）を無線信号に変換して送信する。
　通信装置１０１において、アンテナ１０９によって受信された無線信号は、アンテナ１０９によって電気信号（ＲＳ（受信信号））に変換されて分波器７に入力される。分波器７は、入力されたＲＳから受信用の通過帯域以外の不要成分を除去して増幅器１１１に出力する。出力されたＲＳは、増幅器１１１によって増幅され、バンドパスフィルタ１１３によって受信用の通過帯域以外の不要成分が除去される。バンドパスフィルタ１１３により取り除かれる不要成分としては、例えば増幅器１１１によって混入するノイズ等が挙げられる。そして、ＲＳは、ＲＦ－ＩＣ１０３によって周波数の引き下げおよび復調がなされてＲＩＳ（受信情報信号）とされる。
　ＴＩＳおよびＲＩＳは、適宜な情報を含む低周波信号（ベースバンド信号）でよく、例えば、アナログの音声信号もしくはデジタル化された音声信号である。無線信号の通過帯域は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）等の各種の規格に従ったものでよい。変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調もしくはこれらのいずれか２つ以上の組合せのいずれであってもよい。また、ＲＦ－ＩＣ１０３にバンドパスフィルタ１０５およびバンドパスフィルタ１１３の機能を持たせ、これらのフィルタを省略してもよい。
　図２１は、本発明の一実施形態に係る分波器７の構成を示す回路図である。分波器７は、図２０において通信装置１０１に使用されている分波器である。分波器７は、第１フィルタとしての送信フィルタ１１および第２フィルタとしての受信フィルタ１２の少なくとも一方を構成するＳＡＷフィルタ素子を有している。送信フィルタ１１および受信フィルタ１２の少なくとも一方を構成するＳＡＷフィルタ素子は、ＳＡＷ素子１～１Ｃのいずれかを有している。この例ではＳＡＷ素子１とする。
　分波器７は、アンテナ端子８と、送信端子９と、受信端子１０と、アンテナ端子８と送信端子９との間に配置された送信フィルタ１１と、アンテナ端子８と受信端子１０との間に配置された受信フィルタ１２とから主に構成されている。
　送信端子９には増幅器１０７からのＴＳが入力され、送信端子９に入力されたＴＳは、送信フィルタ１１において送信用の通過帯域以外の不要成分が除去されてアンテナ端子８に出力される。また、アンテナ端子８にはアンテナ１０９からＲＳが入力され、受信フィルタ１２において受信用の通過帯域以外の不要成分が除去されて受信端子１０に出力される。
　送信フィルタ１１は、例えばラダー型ＳＡＷフィルタによって構成されている。具体的に送信フィルタ１１は、その入力側と出力側との間において直列に接続された３個の直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３同士を接続するための配線である直列腕と基準電位部Ｇｎｄとの間に設けられた３個の並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とを有する。すなわち、送信フィルタ１１は３段構成のラダー型フィルタである。ただし、送信フィルタ１１においてラダー型フィルタの段数は任意である。そして、送信フィルタ１１では、送信端子９が入力端子として機能し、アンテナ端子８が出力端子として機能する。なお、受信フィルタ１２をラダー型フィルタで構成した場合には、アンテナ端子８が入力端子として機能し、受信端子１０が出力端子として機能する。
　並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と基準電位部Ｇｎｄとの間には、インダクタＬが設けられていることがある。このインダクタＬのインダクタンスを所定の大きさに設定することによって、送信信号の通過周波数の帯域外に減衰極を形成して帯域外減衰を大きくしている。複数の直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３および複数の並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、それぞれＳＡＷ素子１のようなＳＡＷ共振子からなる。
　受信フィルタ１２は、例えば、多重モード型ＳＡＷフィルタ１７と、その入力側に直列に接続された補助共振子１８とを有している。なお、本実施形態において、多重モードは２重モードを含むものである。多重モード型ＳＡＷフィルタ１７は、平衡－不平衡変換機能を有しており、受信フィルタ１２は平衡信号が出力される２つの受信端子１０に接続されている。受信フィルタ１２は多重モード型ＳＡＷフィルタ１７によって構成されるものに限られず、ラダー型フィルタによって構成してもよいし、平衡－不平衡変換機能を有していないフィルタであってもよい。
　送信フィルタ１１、受信フィルタ１２およびアンテナ端子８の接続点とグランド電位部Ｇｎｄとの間には、インダクタなどからなるインピーダンスマッチング用の回路を挿入してもよい。
　本実施形態のＳＡＷ素子１を、直列共振子Ｓ１～Ｓ３、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３、補助共振子１８のいずれかに使用してもよい。ＳＡＷ素子１を直列共振子Ｓ１～Ｓ３、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３、補助共振子１８の少なくとも１つに用いることにより、ロスの少ないフィルタを構成することができる。ラダー型フィルタでは並列腕共振子の反共振よりも若干高周波側の周波数が、フィルタ通過帯域内の高周波側の端部に対応するため、特に本発明のＳＡＷ素子１を並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３に使用した場合、第１効果によりフィルタ通過帯域内の高周波側の損失を低減することができる。また、第３効果により、フィルタの通過帯域内の損失を低減することができる。さらに、ラダー型フィルタでは直列腕共振子の共振よりも若干低周波側の周波数が、フィルタ通過帯域内の低周波側の端部に対応するため、特に本発明のＳＡＷ素子１を直列腕共振子Ｓ１～Ｓ３に使用した場合、第２効果によりフィルタ通過帯域内の低周波側の損失を低減することができる。また、第３効果により、フィルタの通過帯域内の損失を低減することができる。
　また、図８Ｃなどから明らかなように、第１効果は反共振周波数よりも高周波側の広い範囲で発揮されるため、フィルタの通過帯域よりも高周波数側でのロス低減の効果もある。この効果により、分波器７の送信フィルタ１１の帯域外のロスが受信フィルタ１２の帯域内のロスを悪化させるといった現象が回避できる。この効果は、送信フィルタ１１のアンテナポート８に近い共振子（直列共振子Ｓ１および並列共振子Ｐ１）に本発明のＳＡＷ素子１を使用した場合に顕著になる。また、送信フィルタ１１と受信フィルタ１２の間のアイソレーションを改善することができる。さらに、分波器７を２つ組み合わせたクアッドプレクサなど、複数のフィルタを組み合わせたマルチプレクサの場合も、１つのフィルタの帯域外のロスが、他のフィルタの帯域内のロスを悪化させる現象が回避できるため、ロス特性の良いデバイスが実現できる。
　なお、分波器７にある全ての弾性波フィルタにＳＡＷ素子１を適用してもよいが、分波器７の弾性波フィルタは、通常の弾性波素子である第２弾性波素子とＳＡＷ素子１との双方とで構成してもよい。なお、第２弾性波素子は、第２ＩＤＴ電極とその両側に位置する第２反射器電極とを備えている。第２ＩＤＴ電極は、ＳＡＷ素子１のＩＤＴ電極３のように主部３ａと端部３ｂに分割されることのない、通常のＩＤＴ電極である。第２反射器電極は、ＳＡＷの伝搬方向に沿って配置された複数の第２反射電極指を備える。
　このような２種の弾性波素子（ＳＡＷ素子１と第２弾性波素子）を含む場合には、ＳＡＷ素子１の反射電極指４２の本数を、第２弾性波素子の反射電極指本数に比べ少なくしてもよい。このような構成とすることで、ＳＡＷ素子１の第１効果～第３効果による効果を発現しつつ、分波器７の大型化を抑制することができる。
　以上より、本開示のＳＡＷ素子を分波器に適用することで通信品質の優れた通信装置を提供することができる。また、分波器のみに限定されることなく、クアッドプレクサ等への適応も可能である。
１：弾性波素子（ＳＡＷ素子），２：圧電基板，２Ａ：上面，３：励振電極（ＩＤＴ電極），３０：櫛歯電極，３１：バスバー（第１バスバー３１ａ、第２バスバー３１ｂ），３２：電極指，３ａ：主部，３ｂ：端部，４：反射器電極，４１：反射器バスバー，４２：反射電極指，５：保護層，７：分波器，８：アンテナ端子，９：送信端子，１０：受信端子，１１：送信フィルタ，１２：受信フィルタ，１０１：通信装置，１０３：ＲＦ－ＩＣ，１０９：アンテナ，Ｓ１～Ｓ３：直列腕共振子,Ｐ１～Ｐ３：並列腕共振子

Claims (13)

  1. 　複数の電極指を備えるＩＤＴ電極とその両側に位置する反射器電極とを備え、
    　前記ＩＤＴ電極は、
    　　主部と、
    　　前記主部と前記反射器電極との間に位置するとともに、前記主部と弾性波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも１つの端部と、を備え、
    　前記少なくとも１つの端部は、
    　　前記複数の電極指のピッチが、前記主部における前記複数の電極指のピッチと略同一であり、
    　　前記主部に対して電気的に並列に接続されているとともに、
    　　２以上に分割されており、互いに電気的に直列に接続されている、弾性波素子。
  2. 　前記少なくとも１つの端部は、弾性波の伝搬方向に沿って２以上の部分に分割されている、請求項１に記載の弾性波素子。
  3. 　前記主部で励振される弾性波の位相と、前記少なくとも１つの端部で励振される弾性波の位相が略同一になるように電極指が繰り返し配列されている請求項１または２に記載の弾性波素子。
  4. 　前記少なくとも１つの端部は、前記複数の電極指の本数が４本～３０本である、請求項２に記載の弾性波素子。
  5. 　前記少なくとも１つの端部の分割されたそれぞれの領域は、前記複数の電極指の本数が同じである、請求項２または４に記載の弾性波素子。
  6. 　前記少なくとも１つの端部は、前記主部に隣接する第１部と、前記第１部と前記反射器電極との間に位置する第２部とに分割されており、
    　前記第１部と前記第２部とのそれぞれは、前記複数の電極指の本数が６本～１２本である、請求項２，３、４および５のいずれかに記載の弾性波素子。
  7. 　前記少なくとも１つの端部は、前記主部に隣接する第１部と、前記第１部と前記反射器電極との間に位置する第２部とに分割されており、
    　前記第１部は、前記複数の電極指の本数が８～１２本であり、
    　前記第２部は、前記複数の電極指の本数が１２～１６本である、請求項２に記載の弾性波素子。
  8. 　前記少なくとも１つの端部は、前記主部に隣接する第１部と、前記第１部の前記主部と反対側に隣接する第２部と、前記第２部と前記反射器電極との間に位置する第３部とに分割されており、
    　前記第１部、前記第２部、および前記第３部のそれぞれは、前記複数の電極指の本数が４～１０本である、請求項２に記載の弾性波素子。
  9. 　前記第１部、前記第２部、および前記第３部のいずれかは、前記複数の電極指のピッチが、前記主部における前記複数の電極指のピッチにくらべ１．００１倍～１．００３倍となっている、請求項８に記載の弾性波素子。
  10. 　前記少なくとも１つの端部は、弾性波の伝搬方向とは異なる方向に２以上の部分に分割されている、請求項１に記載の弾性波素子。
  11. 　前記反射器電極は、弾性波の伝搬方向に沿って配置された複数の反射電極指を備え、
    前記複数の反射電極指の本数は、１０本以上２０本以下である、請求項１乃至１０のいずれかに記載の弾性波素子。
  12. 　第１通過帯域を有する第１フィルタと、前記第１通過帯域とは異なる第２通過帯域を有する第２フィルタとを備え、前記第１フィルタまたは前記第２フィルタに用いられる弾性波フィルタには請求項１乃至１１のいずれかに記載の弾性波素子を用いている、通信装置。
  13. 　前記弾性波フィルタは、前記弾性波素子と、第２ＩＤＴ電極およびその両側に位置する第２反射器電極を備える第２弾性波素子とを含み、
    前記弾性波素子の前記反射器電極は弾性波の伝搬方向に沿って配置された複数の反射電極指を備え、前記第２弾性波素子の前記第２反射器電極は弾性波の伝搬方向に沿って配置された複数の第２反射電極指を備え、
    前記反射電極指の本数は、前記第２反射電極指の本数に比べて少ない、請求項１２に記載の通信装置。
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