WO2020202960A1 - 縦結合共振子型弾性波フィルタ及びフィルタ装置 - Google Patents

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WO2020202960A1
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reflector
bus bar
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coupled resonator
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茂生 小笹
千尋 照田
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/14573Arrow type transducers

Definitions

  • the present invention relates to a vertically coupled resonator type elastic wave filter and a filter device.
  • Patent Document 1 discloses an example of a vertically coupled resonator type elastic wave filter.
  • a hypersonic member In this vertically coupled resonator type elastic wave filter, a hypersonic member, a low sound velocity film, and a piezoelectric film are laminated in this order.
  • a plurality of IDT electrodes Inter Digital Transducers
  • reflectors are provided on the piezoelectric film. The Q value is increased by providing the laminated structure.
  • the width of the electrode finger actually varies. Therefore, the amount of attenuation varies, especially in the frequency range near the low frequency side of the pass band. Due to this, the attenuation characteristics in the above frequency range may deteriorate. Further, in the vertically coupled resonator type elastic wave filter having the above-mentioned laminated structure, the variation in the width of the electrode fingers becomes particularly large due to the influence of the flatness of the piezoelectric film and the like. Therefore, even if the Q value can be increased, the variation in the amount of attenuation is larger in the frequency range near the low frequency side of the pass band, which makes control difficult.
  • An object of the present invention is to provide a vertically coupled resonator type elastic wave filter and a filter device capable of suppressing variation in the amount of attenuation in a frequency region near the low frequency side of the pass band.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter includes a piezoelectric substrate, a plurality of IDT electrodes provided on the piezoelectric substrate and arranged along the elastic wave propagation direction, and the piezoelectric substrate.
  • a pair of reflectors provided on both sides of the plurality of IDT electrodes in the direction of elastic wave propagation are provided, and the reflectors are opposed to each other by a first reflector bus bar and a second reflector bus bar. It has a plurality of reflective electrode fingers connected to at least one of the first reflector bus bar and the second reflector bus bar, and the reflector is elastic in the length of the plurality of reflective electrode fingers. It has a first portion that changes in the wave propagation direction.
  • the filter device includes a vertically coupled resonator type elastic wave filter configured according to the present invention, and at least one or more resonators other than the vertically coupled resonator type elastic wave filter.
  • the Q value can be increased, and the variation in the attenuation amount can be suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band. ..
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a filter device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the vicinity of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter of the filter device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of the reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic front sectional view of the filter device according to the first embodiment of the present invention in the vicinity of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 5 is a plan view of the filter device according to the first embodiment of the present invention in the vicinity of the IDT electrode in the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 6 is a plan view of the filter device according to the first embodiment of the present invention in the vicinity of the reflector and the IDT electrode in the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 7 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of each filter device of the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of each filter device having the configuration of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of the reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter in the first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of the reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter in the second modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic front sectional view of the filter device according to the third modification of the first embodiment of the present invention in the vicinity of the first vertically coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 12 is a schematic front sectional view of the filter device according to the fourth modification of the first embodiment of the present invention in the vicinity of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 13 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing the vicinity of a portion corresponding to a reflector for explaining an example of a method for manufacturing a vertically coupled resonator type elastic wave filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic front sectional view of the filter device according to the fourth modification of the first embodiment of the present invention in the vicinity of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 13 is a plan view of the vicinity of
  • FIG. 15 is a plan view showing the vicinity of a portion corresponding to a reflector for explaining an example of a method for manufacturing a vertically coupled resonator type elastic wave filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the first modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the second modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the third modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the first modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled
  • FIG. 19 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the comparative example.
  • FIG. 20 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled re
  • FIG. 23 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the comparative example.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a filter device according to the first embodiment of the present invention.
  • the portion of the reflector described later in FIG. 1 is shown by a schematic diagram in which two diagonal lines are added to a rectangle.
  • the filter device 10 has a first signal terminal 17A and a second signal terminal 17B.
  • the filter device 10 has a first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and a second longitudinally coupled resonance connected in parallel to each other between the first signal terminal 17A and the second signal terminal 17B. It has a child type elastic wave filter 1B.
  • the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B are both longitudinally coupled resonator type elastic wave filters according to one embodiment of the present embodiment.
  • the filter device 10 is between the connection point between the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B and the first signal terminal 17A and the ground potential. It has a first elastic wave resonator P1 connected to. Further, the filter device 10 is connected between the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B and the second signal terminal 17B. It has 2 elastic wave resonators S1.
  • the circuit configuration of the filter device 10 is not limited to the above, as long as it has at least one resonator other than the vertically coupled resonator type elastic wave filter and the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the present invention. Good.
  • the filter device 10 of the present embodiment is a band-passing type filter having a pass band of Band 3 and a pass band of 1805 MHz to 1880 MHz.
  • the pass band of the filter device 10 is not limited to the above.
  • the filter device according to the present invention may be a duplexer or a multiplexer.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the vicinity of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter of the filter device according to the first embodiment.
  • the IDT electrode and the reflector which will be described later, are shown by a schematic diagram in which two diagonal lines are added to a polygon.
  • the wiring connected to the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A is omitted.
  • the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A includes a piezoelectric substrate 2 and an IDT electrode 3A, an IDT electrode 3B, an IDT electrode 3C, an IDT electrode 3D and an IDT electrode 3E provided on the piezoelectric substrate 2.
  • An elastic wave is excited by applying an AC voltage to the IDT electrode.
  • the elastic wave propagation direction is defined as the first direction x
  • the direction orthogonal to the first direction x is defined as the second direction y.
  • the IDT electrode 3A, IDT electrode 3B, IDT electrode 3C, IDT electrode 3D and IDT electrode 3E are arranged in this order along the first direction x.
  • a pair of reflectors 8A and reflectors 8B are provided on both sides of the first direction x of the plurality of IDT electrodes. More specifically, the reflector 8A is arranged adjacent to the IDT electrode 3A, and the reflector 8B is arranged adjacent to the IDT electrode 3E.
  • the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A is a 5IDT type vertically coupled resonator type elastic wave filter.
  • the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A is not limited to the 5IDT type, and may be, for example, a 3IDT type or a 7IDT type.
  • FIG. 3 is a plan view of the reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter in the first embodiment.
  • the reflector 8B has a first reflector bus bar 14 and a second reflector bus bar 16 facing each other, and a plurality of reflective electrode fingers. More specifically, the plurality of reflective electrode fingers of the present embodiment are the plurality of first reflective electrode fingers 13 connected to both the first reflector bus bar 14 and the second reflector bus bar 16. is there. One end of each of the plurality of first reflective electrode fingers 13 is connected to the first reflector bus bar 14, and the other end is connected to the second reflector bus bar 16, respectively.
  • the reflector 8B has a first portion 9a in which the lengths of the plurality of first reflecting electrode fingers 13 change in the first direction x. More specifically, in the first portion 9a, the first reflective electrode finger 13 becomes shorter in the first direction x outward.
  • the reflector 8B is a weighted reflector.
  • the virtual line formed by connecting the ends connected to the first reflector bus bar 14 of the plurality of reflective electrode fingers is referred to as the first virtual line J.
  • a virtual line formed by connecting the ends connected to the second reflector bus bar 16 of the plurality of reflective electrode fingers is referred to as a second virtual line K.
  • both the first virtual line J and the second virtual line K are inclined with respect to the first direction x. More specifically, the first virtual line J extends closer to the second reflector bus bar 16 toward the first direction x outside. The second virtual line K extends closer to the first reflector bus bar 14 toward the first direction x outside. It is sufficient that at least one of the first virtual line J and the second virtual line K is inclined with respect to the first direction x.
  • the reflector 8B has a second portion 9b in which the lengths of the plurality of reflective electrode fingers are constant in the first direction x.
  • the first virtual line J and the second virtual line K extend parallel to the first direction x.
  • the second portion 9b is located closer to the plurality of IDT electrodes than the first portion 9a.
  • the positional relationship between the first portion 9a and the second portion 9b is not limited to the above.
  • the first reflector bus bar 14 is provided with a plurality of openings 14d along the first direction x.
  • the second reflector bus bar 16 is also provided with a plurality of openings 16d along the first direction x.
  • the first reflective electrode finger 13 located at least on the secondmost portion 9b side has an opening 14d when viewed from the first direction x. And overlaps the opening 16d.
  • the reflective electrode finger in the first portion 9a and the opening 14d and the opening 16d do not have to overlap when viewed from the first direction x.
  • the first reflector bus bar 14 and the second reflector bus bar 16 do not have to have an opening 14d and an opening 16d.
  • the reflector 8B may not have the second portion 9b and may be composed of only the first portion 9a.
  • the reflector 8A shown in FIG. 2 has the same configuration as the reflector 8B.
  • the reflector 8A is substantially line-symmetrical with the reflector 8B with respect to the axis of symmetry extending in the second direction y. More specifically, the reflector 8A is connected to both the first reflector bus bar and the second reflector bus bar facing each other and the first reflector bus bar and the second reflector bus bar. It has a first reflective electrode finger of.
  • the reflector 8A has a first portion in which the first reflective electrode finger becomes shorter in the first direction x outward. Thus, the reflector 8A is a weighted reflector.
  • FIG. 4 is a schematic front sectional view of the filter device according to the first embodiment in the vicinity of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • the IDT electrode and the reflector are shown by a schematic diagram in which two diagonal lines are added to a rectangle.
  • the piezoelectric substrate 2 of the present embodiment includes a support substrate 4, a hypersonic film 5 as a hypersonic material layer provided on the support substrate 4, and a low sound velocity film 6 provided on the hypersonic film 5. And a piezoelectric layer 7 provided on the hypersonic film 6.
  • the piezoelectric substrate 2 may be a piezoelectric substrate composed of only the piezoelectric layer 7.
  • a piezoelectric single crystal such as lithium tantalate or lithium niobate or an appropriate piezoelectric ceramic can be used.
  • the low sound velocity film 6 is a relatively low sound velocity film. More specifically, the sound velocity of the bulk wave propagating in the bass velocity film 6 is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating in the piezoelectric layer 7.
  • the bass velocity film 6 is a silicon oxide film. Silicon oxide is represented by SiO x . x is any positive number. In the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A, the silicon oxide constituting the bass velocity film 6 is SiO 2 .
  • the material of the bass velocity film 6 is not limited to the above, and for example, a material containing glass, silicon nitride, tantalum oxide, or a compound obtained by adding fluorine, carbon, or boron to silicon oxide may be used. it can.
  • the hypersonic material layer is the hypersonic film 5.
  • the hypersonic material layer is a relatively hypersonic layer. More specifically, the sound velocity of the bulk wave propagating in the hypersonic material layer is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric layer 7.
  • Examples of the material of the treble speed film 5 include aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon nitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cordierite, mulite, steatite, A medium containing the above materials as a main component, such as forsterite, magnesia, DLC (diamond-like carbon) film, or diamond, can be used.
  • Examples of the material of the support substrate 4 include piezoelectric materials such as aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, and crystal, alumina, sapphire, magnesia, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mulite, and steer.
  • Various ceramics such as tight and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors or resins such as silicon and gallium nitride can be used.
  • the piezoelectric substrate 2 has a laminated structure in which the high sound velocity film 5, the low sound velocity film 6 and the piezoelectric layer 7 are laminated in this order, the Q value can be effectively increased and the energy of the elastic wave is piezoelectricized. It can be effectively confined to the body layer 7 side.
  • the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A is an elastic wave device that utilizes a piston mode.
  • the details of the configuration of the IDT electrode of the present embodiment will be described with reference to FIG. 5 below, which shows one IDT electrode among the plurality of IDT electrodes.
  • FIG. 5 is a plan view of the filter device according to the first embodiment in the vicinity of the IDT electrode in the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • FIG. 6 is a plan view of the filter device according to the first embodiment in the vicinity of the reflector and the IDT electrode in the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • the IDT electrode and the reflector in the vicinity of the IDT electrode shown in FIG. 5 are omitted.
  • the wiring connected to the vertically coupled resonator type elastic wave filter is omitted.
  • the IDT electrode 3E has a first bus bar 24 and a second bus bar 26 facing each other.
  • the first bus bar 24 is provided with a plurality of first openings 24d along the first direction x.
  • the second bus bar 26 is also provided with a plurality of second openings 26d along the first direction x.
  • the first opening 24d and the opening 14d of the first reflector bus bar 14 overlap each other when viewed from the first direction x. Seen from the first direction x, the second opening 26d and the opening 16d of the second reflector bus bar 16 overlap.
  • the IDT electrode 3E has a plurality of first electrode fingers 25 each having one end connected to the first bus bar 24. The other end of the first electrode finger 25 faces the second bus bar 26 with a gap.
  • the IDT electrode 3E has a plurality of second electrode fingers 27 each having one end connected to the second bus bar 26. The other end of the second electrode finger 27 faces the first bus bar 24 with a gap.
  • the plurality of first electrode fingers 25 and the plurality of second electrode fingers 27 are interleaved with each other.
  • the portion where the first electrode finger 25 and the second electrode finger 27 overlap in the first direction x is the crossing region A.
  • the crossing region A has a central region B located on the central side in the second direction y.
  • the crossing region A includes a first edge region Ca arranged on the first bus bar 24 side of the central region B and a second edge region Cb arranged on the second bus bar 26 side of the central region B.
  • the IDT electrode 3E has a second gap region Da located between the first edge region Ca and the first bus bar 24, and a second gap region Da located between the second edge region Cb and the second bus bar 26. It has a gap region Db.
  • the first bus bar 24 of the IDT electrode 3E has a first inner bus bar region Ea located on the crossing region A side and a first outer bus bar located outside the first inner bus bar region Ea in the second direction y. It has a region Ga.
  • the portion located in the first inner bus bar region Ea is the first inner bus bar portion 24a
  • the portion located in the first outer bus bar region Ga is the first outer bus bar portion 24c. ..
  • the first bus bar 24 is located between the first inner bus bar region Ea and the first outer bus bar region Ga, and the first opening forming region Fa provided with the plurality of first openings 24d.
  • the first bus bar 24 has a plurality of first connection electrodes 24b connecting the first inner bus bar portion 24a and the first outer bus bar portion 24c.
  • the plurality of first openings 24d are openings surrounded by a first inner bus bar portion 24a, a first outer bus bar portion 24c, and a plurality of first connection electrodes 24b.
  • the plurality of first connection electrodes 24b extend so as to be located on an extension line of the plurality of first electrode fingers 25.
  • the width is defined as the dimension along the first direction x of the electrode finger.
  • the width of the first connecting electrode 24b is the same as the width of the first electrode finger 25.
  • the arrangement of the plurality of first connection electrodes 24b is not limited to the above, and may be extended so as to be located on an extension line of the plurality of second electrode fingers 27, for example.
  • the width of the first connecting electrode 24b may be different from the width of the first electrode finger 25.
  • the second bus bar 26 of the IDT electrode 3E has a second inner bus bar region Eb, a second outer bus bar region Gb, and a second opening forming region in which the plurality of second openings 26d are formed.
  • the portion located in the second inner bus bar region Eb is the second inner bus bar portion 26a
  • the portion located in the second outer bus bar region Gb is the second outer bus bar portion 26c.
  • the second bus bar 26 has a plurality of second connection electrodes 26b connecting the second inner bus bar portion 26a and the second outer bus bar portion 26c.
  • the plurality of second openings 26d are openings surrounded by a second inner bus bar portion 26a, a second outer bus bar portion 26c, and a plurality of second connection electrodes 26b.
  • the first electrode finger 25 of the IDT electrode 3E has a first wide portion 25a that is wider than the portion located in the central region B in the portion located in the first edge region Ca.
  • the second electrode finger 27 has a first wide portion 27a in a portion located in the first edge region Ca.
  • the speed of sound in the first edge region Ca is lower than the speed of sound in the central region B.
  • the first low sound velocity region La is configured in which the average sound velocity is lower than the sound velocity in the central region B.
  • the first electrode finger 25 has a second wide portion 25b that is wider than the portion located in the central region B in the portion located in the second edge region Cb.
  • the second electrode finger 27 has a second wide portion 27b in a portion located in the second edge region Cb.
  • a second low sound velocity region Lb in which the average sound velocity is lower than the sound velocity in the central region B is configured.
  • At least one of the first electrode finger 25 and the second electrode finger 27 may have a first wide portion 25a or a first wide portion 27a. At least one of the first electrode finger 25 and the second electrode finger 27 may have a second wide portion 25b or a second wide portion 27b.
  • the first low sound velocity region La can be formed. It may be provided. The same applies to the second edge region Cb.
  • the first wide portion 25a, the first wide portion 27a, the second wide portion 25b, the second wide portion 27b, and the mass addition film the first low sound velocity region La and the second The low sound velocity region Lb may be configured.
  • the plurality of first connection electrodes 24b in the first opening forming region Fa are located on the extension lines of the plurality of first electrode fingers 25, and are located on the extension lines of the plurality of second electrode fingers 27. Not done.
  • the speed of sound in the first opening forming region Fa is higher than the speed of sound in the central region B.
  • the first hypersonic region Ha is configured in the first opening forming region Fa.
  • a second high sound velocity region Hb having a higher sound velocity than the sound velocity in the central region B is configured in the second opening forming region Fb.
  • V3 V1 ⁇ V3.
  • the sound velocities compared in the central region B, the first low sound velocity region La, the second low sound velocity region Lb, the first high sound velocity region Ha, and the second high sound velocity region Hb are: It is the propagation speed of the elastic wave in the first direction x.
  • the relationship of sound velocity in each region is V2 ⁇ V1 ⁇ V3.
  • the relationship between the speeds of sound as described above is shown in FIG. In the portion showing the relationship between the speeds of sound in FIG. 5, as shown by the arrow V, the higher the sound velocity is, the higher the line indicating the height of each sound velocity is located on the left side.
  • the IDT electrode 3A, IDT electrode 3B, IDT electrode 3C, and IDT electrode 3D shown in FIG. 2 are also configured in the same manner as the IDT electrode 3E.
  • the design parameters of each IDT electrode may be different depending on the desired characteristics.
  • the central region B, the first low sound velocity region La, and the first high sound velocity region Ha are arranged in this order in the second direction y.
  • the central region B, the second low sound velocity region Lb, and the second high sound velocity region Hb are arranged in this order.
  • the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A utilizes the piston mode.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter according to the present invention does not necessarily have to utilize the piston mode.
  • the IDT electrode 3A, IDT electrode 3B, IDT electrode 3C, IDT electrode 3D, IDT electrode 3E, reflector 8A and reflector 8B may be made of a laminated metal film in which a plurality of metal layers are laminated, or may be simply. It may consist of a layer of metal film.
  • Each IDT electrode and each reflector can be formed by, for example, a lift-off method.
  • the second vertically coupled resonator type elastic wave filter 1B shown in FIG. 1 is also configured in the same manner as the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A.
  • the design parameters of each vertically coupled resonator type elastic wave filter may be different depending on the desired filter characteristics.
  • the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second vertically coupled resonator type elastic wave filter 1B are configured on the same piezoelectric substrate 2.
  • first elastic wave resonator P1 and the second elastic wave resonator S1 are also configured on the piezoelectric substrate 2 in which the first longitudinal coupling resonator type elastic wave filter 1A is configured.
  • the first elastic wave resonator P1 and the second elastic wave resonator S1 form an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate 2 and a pair of reflectors arranged on both sides of the first direction of the IDT electrode. Each has.
  • each reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B has a plurality of reflective electrode finger lengths of the first. To have a first portion that is changing in direction x. As a result, it is possible to suppress variations in the amount of attenuation in the frequency range near the low frequency side of the pass band. This will be described below by comparing this embodiment with a comparative example.
  • the lengths of the plurality of reflective electrode fingers are the same in each reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter. , Different from the first embodiment.
  • each IDT electrode and each reflector in the first embodiment and the comparative example, and the conditions of the piezoelectric substrate are as follows.
  • Piezoelectric layer material and thickness Material: LiTaO 3 , thickness: 600 nm Material and thickness of bass velocity film: Material: SiO 2 , Thickness: 710 nm Material and thickness of hypersonic film: Material: SiN, Thickness: 200 nm Support substrate material: Material ... Si Material and thickness of each IDT electrode and each reflector: Material: Al, Thickness: 156 nm
  • each resonator in the first embodiment is as shown in Tables 1 to 3 below.
  • the reflector A, IDT electrode A, IDT electrode B, IDT electrode C, IDT electrode D, IDT electrode E and reflector B in each table are the reflectors and IDT electrodes arranged in this order along the first direction x. Indicates that. For example, the reflector A corresponds to the reflector 8A in FIG. 2, and the IDT electrode A corresponds to the IDT electrode 3A.
  • the duty of the IDT electrode in each table indicates the duty in the crossing region.
  • the logarithm of the electrode fingers in the reflector is the sum of the logarithms in the first and second parts.
  • the wavelength defined by the electrode finger pitch of the IDT electrode is ⁇ .
  • the electrode finger pitch is the distance between the electrodes center.
  • the dimension along the second direction y of the crossing region is defined as the crossing width.
  • the unit of the crossing width and wavelength in Tables 1 to 6 is ⁇ m.
  • the attenuation frequency characteristics of each of the above filter devices were measured.
  • FIG. 7 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of each filter device of the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of each filter device having the configuration of the first embodiment.
  • the width of the electrode fingers actually varies due to the influence of the flatness of the piezoelectric substrate and the like.
  • the Q value can be increased, but the influence of the variation in the width of the electrode finger of the IDT electrode on the attenuation amount is also large. Therefore, in the comparative example, even if the variation in the width of the electrode finger is slight, the amount of attenuation in the frequency range near the low frequency side of the pass band will vary greatly.
  • the filter device 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 has a piezoelectric substrate 2 including a high-pitched sound velocity material layer and a piezoelectric layer 7, and also has a first longitudinally coupled resonator type.
  • Each reflector of the elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B is weighted. More specifically, as shown in FIG. 3, in the reflector 8B, the lengths of the plurality of first reflecting electrode fingers 13 change in the first direction x. Therefore, in the reflector 8B, the logarithm of the first reflecting electrode finger 13 is substantially changed in the second direction y. In the first embodiment, the logarithm of the first reflective electrode finger 13 increases from the outside to the inside in the second direction y.
  • the reflectors of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B other than the reflector 8B are same applies to the reflectors of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1B other than the reflector 8B.
  • the response outside the stop band can be dispersed, and the attenuation characteristic can be made gentle in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • the influence on the amount of attenuation such as the variation in the width of the electrode finger of the IDT electrode can be reduced. Therefore, the Q value can be increased, and the variation in the amount of attenuation can be suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • the piezoelectric substrate is a piezoelectric substrate composed of only the piezoelectric layer 7, it is possible to reduce the influence on the amount of attenuation such as the variation in the width of the electrode fingers of the IDT electrode. Therefore, even in this case, it is possible to suppress the variation in the amount of attenuation in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • the reflector 8B preferably has a second portion 9b in addition to the first portion 9a. It is more preferable that the second portion 9b is located closer to the plurality of IDT electrodes than the first portion 9a. As a result, elastic waves can be suitably reflected on the plurality of IDT electrode sides without causing an increase in the size of the reflector 8B.
  • the plurality of first reflective electrode fingers 13 in the second portion 9b are at least one of the first gap region and the second gap region. It is more preferable that they overlap with each other.
  • the plurality of first reflective electrode fingers 13 in the second portion 9b overlap the entire first gap region and the second gap region when viewed from the first direction x.
  • the reflector 8B can more reliably and appropriately reflect the elastic wave to the plurality of IDT electrode sides.
  • both the first virtual line J and the second virtual line K are inclined and linear with respect to the first direction x. ..
  • the weighting form of each reflector is not limited to the above.
  • the first virtual line J1 is inclined with respect to the first direction x and has a curved shape.
  • the first reflector bus bar 34 is also curved.
  • the second virtual line K1 and the second reflector bus bar 36 extend parallel to the first direction x.
  • the Q value can be increased, and the variation in the amount of attenuation can be suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • FIG. 10 is a plan view of the reflector of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter in the second modification of the first embodiment.
  • the length of the first reflective electrode finger 13 in the first portion 49a is equal to or less than the length of the first reflective electrode finger 13 in the second portion 9b. Seen from the first direction x, all portions of the first virtual line J2 and the second virtual line K2 overlap the first reflective electrode finger 13 of the second portion 9b.
  • the filter device of this modification also has the same piezoelectric substrate as that of the first embodiment, and reflects each of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter and the second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • the vessel is weighted. Therefore, the Q value can be increased, and the variation in the amount of attenuation can be suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • a plurality of first openings 24d are formed in the first bus bar 24 of the IDT electrode 3E.
  • the first high sound velocity region Ha is composed of the first opening formation region Fa in the first bus bar 24, and the first low sound velocity region La is from the first edge region Ca to the first inner bus bar region Ea. It is composed of.
  • the first bus bar 24 does not have to have an opening.
  • the first high sound velocity region Ha may be configured in the first gap region Da
  • the first low sound velocity region La may be configured in the first edge region Ca.
  • the second bus bar 26 does not have to have an opening.
  • the second high sound velocity region Hb may be configured in the second gap region Db, and the second low sound velocity region Lb may be configured in the second edge region Cb.
  • the piezoelectric substrate 2 of the first embodiment is composed of a laminate in which a support substrate 4, a hypersonic film 5, a low sound velocity film 6 and a piezoelectric layer 7 are laminated in this order.
  • the piezoelectric layer 7 is indirectly provided on the hypersonic film 5 as the hypersonic material layer via the hypersonic film 6.
  • the configuration of the piezoelectric substrate 2 is not limited to the above.
  • a third modification and a fourth modification of the first embodiment in which only the configuration of the piezoelectric substrate 2 is different from the first embodiment, will be shown.
  • the Q value can be increased and the variation in the attenuation amount is suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band, as in the first embodiment. can do.
  • the hypersonic material layer is the hypersonic support substrate 54.
  • the piezoelectric substrate 52A of the present modification has a hypersonic support substrate 54 and a piezoelectric layer 7 provided directly on the hypersonic support substrate 54.
  • Examples of the material of the high-pitched sound support substrate 54 include aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon nitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cordierite, mulite, and steatite. , Forsterite, magnesia, DLC film, diamond, or other medium containing the above materials as main components can be used.
  • the piezoelectric substrate 52B of the fourth modified example shown in FIG. 12 is provided on the hypersonic support substrate 54, the hypersonic film 6 provided on the hypersonic support substrate 54, and the hypersonic film 6. It has a piezoelectric layer 7.
  • FIG. 13 is a plan view of the vicinity of the reflector in the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the second embodiment.
  • the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the present embodiment has a different reflector configuration from the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A of the first embodiment. Except for the above points, the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the present embodiment has the same configuration as the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A of the first embodiment.
  • the first virtual line J3 extends parallel to the first direction x.
  • the second virtual line K3 is inclined with respect to the first direction x.
  • the third virtual line is also in the first direction x. It is inclined with respect to.
  • the first reflector bus bar 64 and the second reflector bus bar 66 of the present embodiment do not have an opening.
  • the reflector 68B has a plurality of second reflecting electrode fingers 65 and a plurality of third reflecting electrode fingers 67 in addition to the first reflecting electrode finger 13.
  • the plurality of second reflective electrode fingers 65 have a first end portion 65a and a second end portion 65b, respectively.
  • the first end 65a is connected to the first reflector bus bar 64, and the second end 65b faces the second reflector bus 66 with a gap.
  • the plurality of third reflective electrode fingers 67 have a third end 67a and a fourth end 67b, respectively.
  • the third end 67a is connected to the second reflector bus bar 66, and the fourth end 67b faces the first reflector bus bar 64 with a gap.
  • the plurality of second reflective electrode fingers 65 and the plurality of third reflective electrode fingers 67 are interleaved with each other.
  • the reflector 68B of the present embodiment has one first reflective electrode finger 13.
  • the first reflective electrode finger 13 is a reflective electrode finger located on the most plurality of IDT electrode sides among the plurality of reflective electrode fingers.
  • the number and position of the first reflective electrode fingers 13 are not limited to the above.
  • the fourth end 67b overlaps the first bus bar of the plurality of IDT electrodes.
  • the other end of the first reflective electrode finger 13 in the second portion 69b, the second end 65b of the second reflective electrode finger 65, and the third reflective electrode when viewed from the first direction x, the other end of the first reflective electrode finger 13 in the second portion 69b, the second end 65b of the second reflective electrode finger 65, and the third reflective electrode.
  • the third end 67a of the finger 67 overlaps the second bus bar of the plurality of IDT electrodes.
  • the first reflective electrode finger 13 when viewed from the first direction x, the first reflective electrode finger 13, the plurality of second reflective electrode fingers 65, and the plurality of third reflective electrode fingers 67 in the second portion 69b are the first. It overlaps the entire gap region Da and the second gap region Db. Thereby, elastic waves can be more reliably and suitably reflected on the plurality of IDT electrode sides.
  • the positions of the second end portion 65b and the fourth end portion 67b are not limited to the above.
  • the reflectors arranged so as to sandwich the plurality of IDT electrodes also have the same configuration as the reflector 68B.
  • the reflector is substantially line-symmetrical with the reflector 68B with respect to the axis of symmetry extending in the second direction y.
  • the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter of this embodiment also has the same piezoelectric substrate as that of the first embodiment, and each reflector is weighted. Therefore, the Q value can be increased, and the variation in the amount of attenuation can be suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the present embodiment is formed by, for example, a lift-off method. The details will be described below.
  • FIG. 14 is a plan view showing the vicinity of a portion corresponding to a reflector for explaining an example of a method for manufacturing a vertically coupled resonator type elastic wave filter according to a second embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view showing the vicinity of a portion corresponding to a reflector for explaining an example of a method for manufacturing a vertically coupled resonator type elastic wave filter according to a second embodiment.
  • the piezoelectric substrate 2 is prepared.
  • a resist layer is formed on the piezoelectric substrate 2.
  • the resist layer can be formed by, for example, a printing method or a spin coating method.
  • the resist pattern 62 is formed by exposing the resist layer and then developing it. At this time, in a plan view, the resist layers are connected in the vicinity of the portion of the resist pattern 62 that forms the second end of the second reflective electrode finger of the reflector.
  • the resist layer is also connected in the vicinity of the portion of the resist pattern 62 that forms the fourth end of the third reflective electrode finger of the reflector.
  • a corresponding region can be provided between each reflector bus bar and each reflective electrode finger. Therefore, it is possible to provide a continuous wide area surrounded by each reflector bus bar and each reflection electrode finger.
  • a metal film 63 for forming each IDT electrode and each reflector is formed on the piezoelectric substrate 2 so as to cover the resist pattern 62.
  • the metal film 63 can be formed by, for example, a vacuum vapor deposition method or a sputtering method.
  • the resist pattern 62 is peeled off.
  • the portion corresponding to each reflector in the resist pattern 62 has a portion in which the resist layers are continuous.
  • a continuous wide area surrounded by each reflector bus bar and each reflective electrode finger can be provided, and the resist stripping liquid easily comes into contact with the resist.
  • the resist pattern 62 can be easily and more reliably peeled off. Therefore, in the present embodiment, the residue of the resist is unlikely to be generated.
  • a first reflective electrode finger 13 connected to both the first reflector bus bar 64 and the second reflector bus bar 66 is provided. ..
  • all the reflecting electrode fingers in the reflector 68B can have the same potential, so that it is possible to suppress the excitation of elastic waves in the reflector 68B.
  • the number and position of the first reflective electrode fingers 13 are not particularly limited.
  • the first reflective electrode finger 13 is a reflective electrode finger located near the center in the first direction x among the plurality of reflective electrode fingers.
  • the first reflective electrode finger 13 is the reflective electrode finger farthest from the plurality of IDT electrodes among the plurality of reflective electrode fingers.
  • the plurality of second reflective electrode fingers 65 and the plurality of third reflective electrode fingers 67 are interleaved with each other, but the plurality of second reflective electrode fingers 65 And the arrangement of the plurality of third reflective electrode fingers 67 is not limited to this.
  • a plurality of second reflective electrode fingers 65 are continuously arranged in the first direction x.
  • a plurality of third reflective electrode fingers 67 are continuously arranged in the first direction x.
  • the plurality of second reflective electrode fingers 65 and the plurality of third reflective electrode fingers 67 are interleaved with each other.
  • the reflector 68B may have one of the second reflective electrode finger 65 and the third reflective electrode finger 67, and the first reflective electrode finger 13. However, it is preferable that the reflector 68B has both the second reflective electrode finger 65 and the third reflective electrode finger 67, and the first reflective electrode finger 13. As a result, the symmetry of the reflector 68B can be enhanced, and deterioration of the filter characteristics is unlikely to occur.
  • the first reflective electrode finger 13 located at least closest to the IDT electrode 3E in the first portion 9a of the reflector 8B is the first. Seen from the direction x, it overlaps the entire crossing region A. Further, the first reflective electrode finger 13 extends so as to overlap both the first opening forming region Fa and the second opening forming region Fb. On the other hand, none of the first reflective electrode fingers 13 overlaps the first outer bus bar region Ga and the second outer bus bar region Gb of the IDT electrode 3E.
  • the weighted portion of the reflector 8B overlaps the central region B, the first edge region Ca, the first gap region Da, the first inner bus bar region Ea, and the first opening forming region Fa. .. Further, the weighted portion of the reflector 8B overlaps the second edge region Cb, the second gap region Db, the second inner busbar region Eb and the second opening forming region Fb. The same applies to the reflector 8A.
  • the arrangement of the weighted portion of the reflector is different from that of the first embodiment.
  • the return loss between the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the third to fifth embodiments and the comparative example is compared.
  • the reflector is not weighted.
  • FIG. 19 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fifth embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view showing a part of the reflector and the IDT electrode of the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the comparative example.
  • the alternate long and short dash line in FIG. 21 shows the positional relationship between the weighted portion of the reflector and the IDT electrode.
  • the arrangement of the weighted portion in the reflector 88A is different from that of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A of the first embodiment.
  • This embodiment is also different from the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 1A in that the first reflector bus bar 84 and the second reflector bus bar 86 extend parallel to the first direction x. ..
  • the first virtual line J4 and the second virtual line K4 are inclined with respect to the first direction x.
  • the reflectors arranged so as to sandwich the plurality of IDT electrodes together with the reflector 88A are configured to be substantially line-symmetrical with the reflector 88A with respect to the axis of symmetry extending in the second direction y. Except for the above points, the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the third embodiment has the same configuration as the first vertically coupled resonator type elastic wave filter 1A.
  • the range of the weighted portion of the reflector 88A in the second direction y is wider than the range in the first embodiment.
  • the first reflecting electrode finger 13 located at least closest to the IDT electrode 3A is the crossing region of the IDT electrode 3A when viewed from the first direction x. It overlaps with the whole A. Further, the first reflective electrode finger 13 extends so as to overlap both the first outer bus bar region Ga and the second outer bus bar region Gb. The plurality of first reflective electrode fingers 13 become shorter in the first direction x outward. In this way, the reflector 88A is weighted. Therefore, the weighted portions in the reflector 88A are the central region B, the first edge region Ca, the first gap region Da, the first inner bus bar region Ea, the first opening forming region Fa, and the first.
  • the weighted portions in the reflector 88A are a second edge region Cb, a second gap region Db, a second inner busbar region Eb, a second opening forming region Fb and a second outer busbar region Gb. It overlaps with.
  • the logarithm of the first reflective electrode finger increases from the outside to the inside in the second direction y, so that the response outside the stopband is dispersed as in the first embodiment. Can be made to.
  • the attenuation characteristic can be made gentle in the frequency range near the low frequency side of the pass band, and the variation in the attenuation characteristic can be suppressed in the frequency range.
  • the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the present embodiment has the same piezoelectric substrate as the piezoelectric substrate 2 shown in FIG. 4, the Q value can be increased.
  • the Q value can be increased, and the variation in the attenuation amount can be suppressed in the frequency range near the low frequency side of the pass band. ..
  • the range of the weighted portion of the reflector 88C in the second direction y is narrower than the range in the third embodiment.
  • the plurality of first reflective electrode fingers 13 in the first portion 89c of the reflector 88C overlap the central region B of the IDT electrode 3A when viewed from the first direction x. Further, the first reflective electrode finger 13 located at least closest to the IDT electrode 3A in the first portion 89c extends so as to overlap both the first gap region Da and the second gap region Db of the IDT electrode 3A. ing. On the other hand, none of the first reflective electrode fingers 13 overlaps the first opening forming region Fa and the second opening forming region Fb of the IDT electrode 3A.
  • the weighted portion of the reflector 88C is the central region B, the first edge region Ca, the first gap region Da, the second edge region Cb, and the second gap when viewed from the first direction x. It overlaps the region Db. On the other hand, the weighted portion of the reflector 88C does not overlap the first opening forming region Fa and the second opening forming region Fb.
  • the range of the weighted portion of the reflector 88E in the second direction y is narrower than the range in the fourth embodiment.
  • the plurality of first reflective electrode fingers 13 in the first portion 89e of the reflector 88E overlap the central region B of the IDT electrode 3A when viewed from the first direction x.
  • none of the first reflective electrode fingers 13 overlaps the first edge region Ca and the second edge region Cb of the IDT electrode 3A. Therefore, the weighted portion of the reflector 88E overlaps the central region B and does not overlap the first edge region Ca and the second edge region Cb when viewed from the first direction x.
  • the reflector 108A is not weighted.
  • FIG. 23 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fourth embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter according to the fifth embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram showing the return loss of the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the comparative example.
  • ripple occurs in the frequency range indicated by the alternate long and short dash line circle near the low frequency side of the pass band.
  • FIGS. 23 to 25 show return loss
  • the range of the weighted portion in the reflector in the second direction in the order of FIGS. 23, 24 and 25. Is getting narrower.
  • FIGS. 23 to 25 it can be seen that the narrower the range, the smaller the ripple in the frequency range near the low frequency side of the pass band.
  • the vertically coupled resonator type elastic wave filter of the comparative example has a larger ripple than the vertically coupled resonator type elastic wave filter of each embodiment.
  • the ripple can be suppressed.
  • the piezoelectric substrate 2 is a laminated substrate.
  • the elastic wave device may have an electrode configuration according to any one of the third to fifth embodiments, and the piezoelectric substrate 2 may be a piezoelectric substrate composed of only a piezoelectric layer. Even in this case, ripple can be suppressed.

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Abstract

通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる、縦結合共振子型弾性波フィルタを提供する。 本発明の縦結合共振子型弾性波フィルタは、圧電性基板と、圧電性基板上に設けられており、弾性波伝搬方向に沿い配置されている複数のIDT電極と、圧電性基板上において、複数のIDT電極の弾性波伝搬方向両側に設けられている一対の反射器とを備える。反射器8Bは、対応し合う第1,第2の反射器バスバー14,16と、第1の反射器バスバー14及び第2の反射器バスバー16のうち少なくとも一方に接続された複数の第1の反射電極指13とを有する。反射器8Bが、複数の第1の反射電極指13の長さが弾性波伝搬方向において変化している第1の部分9aを有する。

Description

縦結合共振子型弾性波フィルタ及びフィルタ装置
 本発明は、縦結合共振子型弾性波フィルタ及びフィルタ装置に関する。
 従来、縦結合共振子型弾性波フィルタは携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献1には、縦結合共振子型弾性波フィルタの一例が開示されている。この縦結合共振子型弾性波フィルタにおいては、高音速部材、低音速膜及び圧電膜がこの順序で積層されている。圧電膜上に複数のIDT電極(Inter Digital Transducer)及び反射器が設けられている。上記積層構造が設けられていることにより、Q値が高められている。
国際公開第2015/198904号
 縦結合共振子型弾性波フィルタにおけるIDT電極のパターニングに際しては、実際には、電極指の幅のばらつきが生じる。そのため、特に通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきが生じる。これに起因し、上記周波数域における減衰特性が劣化するおそれがある。さらに、上記積層構造を有する縦結合共振子型弾性波フィルタでは、圧電膜の平坦性などの影響により、電極指の幅のばらつきは特に大きくなる。よって、Q値を高めることはできても、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきがより大きく、制御が困難となる。
 本発明の目的は、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる、縦結合共振子型弾性波フィルタ及びフィルタ装置を提供することにある。
 本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタは、圧電性基板と、前記圧電性基板上に設けられており、弾性波伝搬方向に沿い配置されている複数のIDT電極と、前記圧電性基板上において、前記複数のIDT電極の弾性波伝搬方向両側に設けられている一対の反射器とを備え、前記反射器が、対向し合う第1の反射器バスバー及び第2の反射器バスバーと、前記第1の反射器バスバー及び前記第2の反射器バスバーのうち少なくとも一方に接続されている複数の反射電極指とを有し、前記反射器が、前記複数の反射電極指の長さが弾性波伝搬方向において変化している第1の部分を有する。
 本発明に係るフィルタ装置は、本発明に従い構成されている縦結合共振子型弾性波フィルタと、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ以外の少なくとも1つ以上の共振子とを備える。
 本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ及びフィルタ装置によれば、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ付近を示す略図的平面図である。 図3は、本発明の第1の実施形態における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器の平面図である。 図4は、本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ付近の略図的正面断面図である。 図5は、本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタにおけるIDT電極付近の平面図である。 図6は、本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器及びIDT電極付近の平面図である。 図7は、比較例の各フィルタ装置の減衰量周波数特性を示す図である。 図8は、本発明の第1の実施形態の構成を有する各フィルタ装置の減衰量周波数特性を示す図である。 図9は、本発明の第1の実施形態の第1の変形例における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器の平面図である。 図10は、本発明の第1の実施形態の第2の変形例における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器の平面図である。 図11は、本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ付近の略図的正面断面図である。 図12は、本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ付近の略図的正面断面図である。 図13は、本発明の第2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器付近の平面図である。 図14は、本発明の第2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの製造方法の一例を説明するための、反射器に相当する部分付近を示す平面図である。 図15は、本発明の第2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの製造方法の一例を説明するための、反射器に相当する部分付近を示す平面図である。 図16は、本発明の第2の実施形態の第1の変形例に係る縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器付近の平面図である。 図17は、本発明の第2の実施形態の第2の変形例に係る縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器付近の平面図である。 図18は、本発明の第2の実施形態の第3の変形例に係る縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器付近の平面図である。 図19は、本発明の第3の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。 図20は、本発明の第4の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。 図21は、本発明の第5の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。 図22は、比較例の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。 図23は、本発明の第3の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。 図24は、本発明の第4の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。 図25は、本発明の第5の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。 図26は、比較例の縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
 なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
 図1は、本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。なお、図1における、後述する反射器の部分を、矩形に2本の対角線を加えた略図により示す。
 フィルタ装置10は第1の信号端子17A及び第2の信号端子17Bを有する。フィルタ装置10は、第1の信号端子17A及び第2の信号端子17Bとの間に、互いに並列に接続されている、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bを有する。第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bは、両方とも、本実施形態の一実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタである。
 フィルタ装置10は、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bと、第1の信号端子17Aとの間の接続点とグラウンド電位との間に接続されている、第1の弾性波共振子P1を有する。さらに、フィルタ装置10は、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bと、第2の信号端子17Bとの間に接続されている、第2の弾性波共振子S1を有する。なお、フィルタ装置10の回路構成は上記に限定されず、少なくとも1つの本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタ及び該縦結合共振子型弾性波フィルタ以外の共振子を有していればよい。
 本実施形態のフィルタ装置10は、通過帯域がBand3の受信帯域であり、1805MHz~1880MHzである、帯域通過型フィルタである。もっとも、フィルタ装置10の通過帯域は上記に限定されない。あるいは、本発明に係るフィルタ装置は、デュプレクサやマルチプレクサであってもよい。
 図2は、第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ付近を示す略図的平面図である。図2においては、後述するIDT電極及び反射器を、多角形に2本の対角線を加えた略図により示す。図2では、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aに接続されている配線は省略している。
 第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aは、圧電性基板2と、圧電性基板2上に設けられているIDT電極3A、IDT電極3B、IDT電極3C、IDT電極3D及びIDT電極3Eとを有する。IDT電極に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。本明細書においては、弾性波伝搬方向を第1の方向xとし、第1の方向xに直交する方向を第2の方向yとする。
 第1の方向xに沿い、IDT電極3A、IDT電極3B、IDT電極3C、IDT電極3D及びIDT電極3Eがこの順序で配置されている。圧電性基板2上において、上記の複数のIDT電極の第1の方向x両側には、一対の反射器8A及び反射器8Bが設けられている。より具体的には、IDT電極3Aに隣接して反射器8Aが配置されており、IDT電極3Eに隣接して反射器8Bが配置されている。このように、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aは、5IDT型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。もっとも、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aは5IDT型には限定されず、例えば、3IDT型や7IDT型などであってもよい。
 図3は、第1の実施形態における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器の平面図である。
 反射器8Bは、対向し合う第1の反射器バスバー14及び第2の反射器バスバー16と、複数の反射電極指とを有する。より具体的には、本実施形態の複数の反射電極指は、第1の反射器バスバー14及び第2の反射器バスバー16の両方に接続されている、複数の第1の反射電極指13である。複数の第1の反射電極指13の一方端部がそれぞれ第1の反射器バスバー14に接続されており、他方端部がそれぞれ第2の反射器バスバー16に接続されている。
 反射器8Bは、複数の第1の反射電極指13の長さが第1の方向xにおいて変化している第1の部分9aを有する。より具体的には、第1の部分9aにおいて、第1の反射電極指13は、第1の方向x外側に向かうにつれて短くなっている。このように、反射器8Bは重み付けされた反射器である。
 ここで、複数の反射電極指の第1の反射器バスバー14に接続された端部を結ぶことにより形成される仮想線を第1の仮想線Jとする。複数の反射電極指の第2の反射器バスバー16に接続された端部を結ぶことにより形成される仮想線を第2の仮想線Kとする。本実施形態においては、第1の部分9aにおいて、第1の仮想線J及び第2の仮想線Kの両方が第1の方向xに対して傾斜している。より具体的には、第1の仮想線Jは、第1の方向x外側に向かうほど、第2の反射器バスバー16に近づくように延びている。第2の仮想線Kは、第1の方向x外側に向かうほど、第1の反射器バスバー14に近づくように延びている。なお、第1の仮想線J及び第2の仮想線Kのうち少なくとも一方が第1の方向xに対して傾斜していればよい。
 反射器8Bは、複数の反射電極指の長さが第1の方向xにおいて一定である、第2の部分9bを有する。第2の部分9bにおいては、第1の仮想線J及び第2の仮想線Kは第1の方向xに平行に延びている。第2の部分9bは、第1の部分9aよりも複数のIDT電極側に位置している。なお、第1の部分9a及び第2の部分9bの位置関係は上記に限定されない。
 本実施形態では、第2の部分9bにおいて、第1の反射器バスバー14に、第1の方向xに沿い複数の開口部14dが設けられている。第2の反射器バスバー16にも、第1の方向xに沿い複数の開口部16dが設けられている。第1の部分9aにおける複数の第1の反射電極指13のうち、少なくとも最も第2の部分9b側に位置する第1の反射電極指13は、第1の方向xから見て、開口部14d及び開口部16dに重なっている。なお、第1の方向xから見て、第1の部分9aにおける反射電極指と開口部14d及び開口部16dとは重なっていなくともよい。あるいは、第1の反射器バスバー14及び第2の反射器バスバー16は、開口部14d及び開口部16dを有していなくともよい。反射器8Bは、第2の部分9bを有さず、第1の部分9aのみにより構成されていてもよい。
 図2に示した反射器8Aも、反射器8Bと同様の構成を有する。なお、反射器8Aは、第2の方向yに延びる対称軸に対して、反射器8Bと略線対称に構成されている。より具体的には、反射器8Aは、対向し合う第1の反射器バスバー及び第2の反射器バスバーと、第1の反射器バスバー及び第2の反射器バスバーの両方に接続されている複数の第1の反射電極指とを有する。反射器8Aは、第1の反射電極指が、第1の方向x外側に向かうにつれて短くなっている、第1の部分を有する。このように、反射器8Aは重み付けされた反射器である。
 図4は、第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ付近の略図的正面断面図である。図4においては、IDT電極及び反射器を、矩形に2本の対角線を加えた略図により示す。
 本実施形態の圧電性基板2は、支持基板4と、支持基板4上に設けられている高音速材料層としての高音速膜5と、高音速膜5上に設けられている低音速膜6と、低音速膜6上に設けられている圧電体層7とを有する。もっとも、圧電性基板2は、圧電体層7のみからなる圧電基板であってもよい。
 圧電体層7の材料としては、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電単結晶または適宜の圧電セラミックスを用いることができる。
 低音速膜6は相対的に低音速な膜である。より具体的には、低音速膜6を伝搬するバルク波の音速は、圧電体層7を伝搬するバルク波の音速よりも低い。本実施形態においては、低音速膜6は酸化ケイ素膜である。酸化ケイ素はSiOで表される。xは任意の正数である。第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aにおいては、低音速膜6を構成する酸化ケイ素はSiOである。なお、低音速膜6の材料は上記に限定されず、例えば、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、または、酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料を用いることができる。
 本実施形態では、高音速材料層は高音速膜5である。高音速材料層は相対的に高音速な層である。より具体的には、高音速材料層を伝搬するバルク波の音速は、圧電体層7を伝搬する弾性波の音速よりも高い。高音速膜5の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜またはダイヤモンドなど、上記材料を主成分とする媒質を用いることができる。
 支持基板4の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、アルミナ、サファイア、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、シリコン、窒化ガリウム等の半導体または樹脂などを用いることができる。
 圧電性基板2が、高音速膜5、低音速膜6及び圧電体層7がこの順序で積層された積層構造を有するため、Q値を効果的に高めることができ、弾性波のエネルギーを圧電体層7側に効果的に閉じ込めることができる。
 ここで、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aは、ピストンモードを利用する弾性波装置である。複数のIDT電極のうちの1つのIDT電極を示す下記の図5を参照して、本実施形態のIDT電極の構成の詳細を説明する。
 図5は、第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタにおけるIDT電極付近の平面図である。図6は、第1の実施形態に係るフィルタ装置の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器及びIDT電極付近の平面図である。なお、図5においては、図5に示すIDT電極付近のIDT電極及び反射器を省略している。図5及び図6においては、縦結合共振子型弾性波フィルタに接続された配線を省略している。
 図5に示すように、IDT電極3Eは、対向し合う第1のバスバー24及び第2のバスバー26を有する。第1のバスバー24には、第1の方向xに沿い複数の第1の開口部24dが設けられている。第2のバスバー26にも、第1の方向xに沿い複数の第2の開口部26dが設けられている。図6に示すように、本実施形態では、第1の方向xから見て、第1の開口部24dと、第1の反射器バスバー14の開口部14dとは重なっている。第1の方向xから見て、第2の開口部26dと、第2の反射器バスバー16の開口部16dとは重なっている。
 図5に戻り、IDT電極3Eは、第1のバスバー24にそれぞれ一方端部が接続されている複数の第1の電極指25を有する。第1の電極指25の他方端部は、第2のバスバー26にギャップを隔てて対向している。IDT電極3Eは、第2のバスバー26にそれぞれ一方端部が接続されている複数の第2の電極指27を有する。第2の電極指27の他方端部は、第1のバスバー24にギャップを隔てて対向している。複数の第1の電極指25と複数の第2の電極指27とは互いに間挿し合っている。
 IDT電極3Eにおいて、第1の電極指25と第2の電極指27とが第1の方向xにおいて重なり合っている部分は、交叉領域Aである。交叉領域Aは、第2の方向yにおける中央側に位置している中央領域Bを有する。
 交叉領域Aは、中央領域Bの第1のバスバー24側に配置されている第1のエッジ領域Caと、中央領域Bの第2のバスバー26側に配置されている第2のエッジ領域Cbとを有する。IDT電極3Eは、第1のエッジ領域Ca及び第1のバスバー24の間に位置する第1のギャップ領域Daと、第2のエッジ領域Cb及び第2のバスバー26の間に位置する第2のギャップ領域Dbとを有する。
 IDT電極3Eの第1のバスバー24は、交叉領域A側に位置する第1の内側バスバー領域Eaと、第1の内側バスバー領域Eaの第2の方向yにおける外側に位置する第1の外側バスバー領域Gaとを有する。第1のバスバー24における、第1の内側バスバー領域Eaに位置する部分が第1の内側バスバー部24aであり、第1の外側バスバー領域Gaに位置する部分が第1の外側バスバー部24cである。第1のバスバー24は、第1の内側バスバー領域Ea及び第1の外側バスバー領域Gaの間に位置し、かつ上記複数の第1の開口部24dが設けられた第1の開口部形成領域Faを有する。なお、第1のバスバー24は、第1の内側バスバー部24a及び第1の外側バスバー部24cを接続している複数の第1の接続電極24bを有する。複数の第1の開口部24dは、第1の内側バスバー部24a、第1の外側バスバー部24c及び複数の第1の接続電極24bにより囲まれた開口部である。
 複数の第1の接続電極24bは、複数の第1の電極指25の延長線上に位置するように延びている。ここで、電極指の第1の方向xに沿う寸法を幅とする。第1の接続電極24bの幅は第1の電極指25の幅と同じである。なお、複数の第1の接続電極24bの配置は上記に限定されず、例えば、複数の第2の電極指27の延長線上に位置するように延びていてもよい。第1の接続電極24bの幅は第1の電極指25の幅と異なっていてもよい。
 同様に、IDT電極3Eの第2のバスバー26は、第2の内側バスバー領域Eb、第2の外側バスバー領域Gb及び上記複数の第2の開口部26dが形成された第2の開口部形成領域Fbを有する。第2の内側バスバー領域Ebに位置する部分が第2の内側バスバー部26aであり、第2の外側バスバー領域Gbに位置する部分が第2の外側バスバー部26cである。第2のバスバー26は、第2の内側バスバー部26a及び第2の外側バスバー部26cを接続している複数の第2の接続電極26bを有する。複数の第2の開口部26dは、第2の内側バスバー部26a、第2の外側バスバー部26c及び複数の第2の接続電極26bにより囲まれた開口部である。
 IDT電極3Eの第1の電極指25は、第1のエッジ領域Caに位置する部分において、中央領域Bに位置する部分よりも幅が広い第1の幅広部25aを有する。同様に、第2の電極指27は、第1のエッジ領域Caに位置する部分において第1の幅広部27aを有する。それによって、第1のエッジ領域Caにおける音速は、中央領域Bにおける音速よりも低い。このように、第1のエッジ領域Caから第1の内側バスバー領域Eaにかけて、平均音速が中央領域Bにおける音速よりも低い、第1の低音速領域Laが構成されている。
 第1の電極指25は、第2のエッジ領域Cbに位置する部分において、中央領域Bに位置する部分よりも幅が広い第2の幅広部25bを有する。同様に、第2の電極指27は、第2のエッジ領域Cbに位置する部分において、第2の幅広部27bを有する。このように、第2のエッジ領域Cbから第2の内側バスバー領域Ebにかけて、平均音速が中央領域Bにおける音速よりも低い、第2の低音速領域Lbが構成されている。
 なお、第1の電極指25及び第2の電極指27のうち少なくとも一方が、第1の幅広部25aまたは第1の幅広部27aを有していてもよい。第1の電極指25及び第2の電極指27のうち少なくとも一方が、第2の幅広部25bまたは第2の幅広部27bを有していてもよい。あるいは、第1の電極指25及び第2の電極指27のうち少なくとも一方の、第1のエッジ領域Caに位置する部分に、質量付加膜が設けられることにより、第1の低音速領域Laが設けられていてもよい。第2のエッジ領域Cbにおいても同様である。第1の幅広部25a、第1の幅広部27a、第2の幅広部25b、第2の幅広部27b及び質量付加膜が設けられていることにより、第1の低音速領域La及び第2の低音速領域Lbが構成されていてもよい。
 ここで、中央領域Bにおける音速をV1とし、第1の低音速領域La及び第2の低音速領域Lbにおける音速をV2としたときに、V2<V1である。
 第1の開口部形成領域Faにおける複数の第1の接続電極24bは、複数の第1の電極指25の延長線上に位置しており、複数の第2の電極指27の延長線上には位置していない。それによって、中央領域Bにおける音速よりも第1の開口部形成領域Faにおける音速が高い。このように、第1の開口部形成領域Faにおいて第1の高音速領域Haが構成されている。同様に、第2の開口部形成領域Fbにおいて中央領域Bにおける音速よりも音速が高い、第2の高音速領域Hbが構成されている。ここで、第1の高音速領域Ha及び第2の高音速領域Hbにおける音速をV3としたときに、V1<V3である。なお、本明細書において、中央領域B、第1の低音速領域La、第2の低音速領域Lb、第1の高音速領域Ha及び第2の高音速領域Hbにおいて比較している音速は、弾性波の第1の方向xにおける伝搬速度である。
 各領域における音速の関係は、V2<V1<V3となっている。上記のような各音速の関係を図5に示す。なお、図5における音速の関係を示す部分においては、矢印Vで示すように、各音速の高さを示す線が左側に位置するほど音速が高いことを示す。
 図2に示す、IDT電極3A、IDT電極3B、IDT電極3C及びIDT電極3Dも、IDT電極3Eと同様に構成されている。もっとも、各IDT電極の設計パラメータは、所望の特性に応じて異なっていてもよい。第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aにおいては、第2の方向yにおいて、中央領域B、第1の低音速領域La及び第1の高音速領域Haがこの順序で配置されている。同様に、第2の方向yにおいて、中央領域B、第2の低音速領域Lb及び第2の高音速領域Hbがこの順序で配置されている。このような音速関係を実現することによって、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aはピストンモードを利用している。それによって、Q値を高め、弾性波のエネルギーを閉じ込め、かつ高次の横モードによるスプリアスを抑制している。もっとも、本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタは、必ずしもピストンモードを利用していなくともよい。
 IDT電極3A、IDT電極3B、IDT電極3C、IDT電極3D、IDT電極3E、反射器8A及び反射器8Bは、複数の金属層が積層された積層金属膜からなっていてもよく、あるいは、単層の金属膜からなっていてもよい。各IDT電極及び各反射器は、例えば、リフトオフ法などにより形成することができる。
 図1に示す第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bも、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aと同様に構成されている。もっとも、各縦結合共振子型弾性波フィルタの設計パラメータは、所望のフィルタ特性に応じて異なっていてもよい。なお、本実施形態においては、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bは、同じ圧電性基板2において構成されている。
 同様に、第1の弾性波共振子P1及び第2の弾性波共振子S1も、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aが構成されている圧電性基板2において構成されている。第1の弾性波共振子P1及び第2の弾性波共振子S1は、圧電性基板2上に設けられているIDT電極及びIDT電極の第1の方向x両側に配置された一対の反射器をそれぞれ有する。
 本実施形態の特徴は、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bの各反射器が、複数の反射電極指の長さが第1の方向xにおいて変化している第1の部分を有することにある。それによって、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。これを、本実施形態と比較例とを比較することにより、以下において説明する。
 第1の実施形態の構成を有するフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置をそれぞれ30個作製した。なお、比較例は、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタの各反射器において、複数の反射電極指の長さが全て同じである点において、第1の実施形態と異なる。
 第1の実施形態及び比較例における各IDT電極及び各反射器の材料及び厚み並びに圧電性基板の条件は以下の通りである。
 圧電体層の材料及び厚み:材料…LiTaO、厚み…600nm
 低音速膜の材料及び厚み:材料…SiO、厚み…710nm
 高音速膜の材料及び厚み:材料…SiN、厚み…200nm
 支持基板の材料:材料…Si
 各IDT電極及び各反射器の材料及び厚み:材料…Al、厚み…156nm
 第1の実施形態における各共振子の条件は下記の表1~表3の通りである。各表における反射器A、IDT電極A、IDT電極B、IDT電極C、IDT電極D、IDT電極E及び反射器Bは、第1の方向xに沿いこの順序で配置された反射器及びIDT電極であることを示す。例えば、反射器Aは図2における反射器8Aに相当し、IDT電極AはIDT電極3Aに相当する。さらに、各表における、IDT電極のデューティは、交叉領域におけるデューティを示す。反射器における電極指の対数は、第1の部分及び第2の部分における対数の合計である。なお、IDT電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとする。ここで、電極指ピッチは電極指中心間距離である。交叉領域の第2の方向yに沿う寸法を交叉幅とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 比較例における各共振子の条件は下記の表4~表6の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 なお、表1~表6における交叉幅及び波長の単位はμmである。上記各フィルタ装置の減衰量周波数特性をそれぞれ測定した。
 図7は、比較例の各フィルタ装置の減衰量周波数特性を示す図である。図8は、第1の実施形態の構成を有する各フィルタ装置の減衰量周波数特性を示す図である。
 図7に示すように、比較例においては、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量が大きくばらついていることがわかる。これに対して、図8に示すように、第1の実施形態においては、通過帯域の低域側近傍の周波数域における減衰量のばらつきが小さいことがわかる。
 ここで、縦結合共振子型弾性波フィルタにおける複数のIDT電極の形成に際しては、圧電性基板の平坦性などの影響により、実際には電極指の幅にばらつきが生じる。高音速材料層及び圧電体層を含む圧電性基板が用いられる場合、Q値を高めることはできるが、IDT電極の電極指の幅のばらつきの減衰量に対する影響も大きくなる。そのため、比較例においては、電極指の幅のばらつきがわずかであっても、通過帯域の低域側近傍の周波数域における減衰量に大きなばらつきが生じることとなる。
 これに対して、図1に示す第1の実施形態のフィルタ装置10は、高音速材料層及び圧電体層7を含む圧電性基板2を有することに加えて、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bの各反射器が重み付けされている。より具体的には、図3に示すように、反射器8Bにおいて、複数の第1の反射電極指13の長さが、第1の方向xにおいて変化している。そのため、反射器8Bにおいて、第1の反射電極指13の対数が第2の方向yにおいて実質的に変化している。第1の実施形態では、第2の方向yにおいて外側から内側に向かうほど、第1の反射電極指13の対数が多くなっている。反射器8B以外の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bの各反射器においても同様である。これにより、ストップバンド外のレスポンスを分散させることができ、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰特性をなだらかにすることができる。それによって、IDT電極の電極指の幅のばらつきなどの、減衰量に対する影響を小さくすることができる。従って、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。なお、圧電性基板が圧電体層7のみからなる圧電基板である場合においても、IDT電極の電極指の幅のばらつきなどの、減衰量に対する影響を小さくすることができる。よって、この場合においても、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
 図3に示すように、反射器8Bは、第1の部分9aに加えて第2の部分9bを有することが好ましい。第2の部分9bが第1の部分9aより複数のIDT電極側に位置していることがより好ましい。それによって、反射器8Bの大型化を招くことなく、複数のIDT電極側に弾性波を好適に反射させることができる。図5及び図6に示すように、第1の方向xから見て、第2の部分9bにおける複数の第1の反射電極指13が、第1のギャップ領域及び第2のギャップ領域の少なくとも一部に重なっていることがさらに好ましい。第1の方向xから見て、第2の部分9bにおける複数の第1の反射電極指13が、第1のギャップ領域及び第2のギャップ領域の全部に重なっていることがさらにより好ましい。それによって、反射器8Bにより、複数のIDT電極側に弾性波をより確実に、好適に反射させることができる。反射器8B以外の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bの各反射器においても同様である。
 図3に示すように、第1の実施形態においては、第1の仮想線J及び第2の仮想線Kの両方が、第1の方向xに対して傾斜しており、かつ直線状である。なお、各反射器の重み付けの形態は上記に限定されない。例えば、図9に示す第1の変形例では、第1の部分39aにおいて、第1の仮想線J1が第1の方向xに対して傾斜しており、かつ曲線状である。なお、第1の反射器バスバー34も曲線状である。他方、第2の仮想線K1及び第2の反射器バスバー36は、第1の方向xに平行に延びている。この場合においても、第1の実施形態と同様に、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
 図10は、第1の実施形態の第2の変形例における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器の平面図である。
 本変形例は、第1の方向xから見て、反射器の第1の部分49aにおける全ての第1の反射電極指13が、第2の部分9bにおける開口部14d及び開口部16dに重なっていない点において、第1の実施形態と異なる。本変形例においては、第1の部分49aにおける第1の反射電極指13の長さは、第2の部分9bにおける第1の反射電極指13の長さ以下である。第1の方向xから見て、第1の仮想線J2及び第2の仮想線K2の全ての部分が、第2の部分9bの第1の反射電極指13に重なっている。
 本変形例のフィルタ装置も、第1の実施形態と同様の圧電性基板を有し、かつ第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタの各反射器が重み付けされている。よって、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
 図5に示すように、第1の実施形態においては、IDT電極3Eの第1のバスバー24には複数の第1の開口部24dが形成されている。第1の高音速領域Haは第1のバスバー24における第1の開口部形成領域Faにおいて構成されており、第1の低音速領域Laは第1のエッジ領域Caから第1の内側バスバー領域Eaにかけて構成されている。なお、第1のバスバー24には、開口部は形成されていなくともよい。この場合には、第1の高音速領域Haが第1のギャップ領域Daにおいて構成されており、第1の低音速領域Laが第1のエッジ領域Caにおいて構成されていてもよい。同様に、第2のバスバー26には、開口部は形成されていなくともよい。第2の高音速領域Hbが第2のギャップ領域Dbにおいて構成されており、第2の低音速領域Lbが第2のエッジ領域Cbにおいて構成されていてもよい。IDT電極3E以外の、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1A及び第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Bの各IDT電極においても同様である。
 図4に示すように、第1の実施形態の圧電性基板2は、支持基板4、高音速膜5、低音速膜6及び圧電体層7がこの順序で積層された積層体からなる。圧電体層7は、高音速材料層としての高音速膜5上に、低音速膜6を介して間接的に設けられている。もっとも、圧電性基板2の構成は上記に限定されない。以下において、圧電性基板2の構成のみが第1の実施形態と異なる、第1の実施形態の第3の変形例及び第4の変形例を示す。第3の変形例及び第4の変形例においても、第1の実施形態と同様に、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
 図11に示す第3の変形例においては、高音速材料層は高音速支持基板54である。本変形例の圧電性基板52Aは、高音速支持基板54と、高音速支持基板54上に直接的に設けられている圧電体層7とを有する。
 高音速支持基板54の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、DLC膜またはダイヤモンドなど、上記材料を主成分とする媒質を用いることができる。
 図12に示す第4の変形例の圧電性基板52Bは、高音速支持基板54と、高音速支持基板54上に設けられている低音速膜6と、低音速膜6上に設けられている圧電体層7とを有する。
 図13は、第2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタにおける反射器付近の平面図である。
 本実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタは、各反射器の構成が第1の実施形態における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aと異なる。上記の点以外においては、本実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタは、第1の実施形態における第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aと同様の構成を有する。
 図13に示すように、反射器68Bの第1の部分69aにおいては、第1の仮想線J3は第1の方向xに平行に延びている。他方、第2の仮想線K3が第1の方向xに対して傾斜している。なお、複数の反射電極指の第2の反射器バスバー66に接続されていない端部を第3の仮想線とした場合、第1の部分69aにおいて、第3の仮想線も第1の方向xに対して傾斜している。本実施形態の第1の反射器バスバー64及び第2の反射器バスバー66は開口部を有しない。
 反射器68Bは、第1の反射電極指13に加えて、複数の第2の反射電極指65及び複数の第3の反射電極指67を有する。複数の第2の反射電極指65は、それぞれ第1の端部65a及び第2の端部65bを有する。第1の端部65aは第1の反射器バスバー64に接続されており、第2の端部65bは第2の反射器バスバー66にギャップを隔てて対向している。同様に、複数の第3の反射電極指67は、それぞれ第3の端部67a及び第4の端部67bを有する。第3の端部67aは第2の反射器バスバー66に接続されており、第4の端部67bは第1の反射器バスバー64にギャップを隔てて対向している。複数の第2の反射電極指65と複数の第3の反射電極指67とは互いに間挿し合っている。
 本実施形態の反射器68Bは、1本の第1の反射電極指13を有する。第1の反射電極指13は、複数の反射電極指のうち最も複数のIDT電極側に位置する反射電極指である。なお、第1の反射電極指13の本数及び位置は上記に限定されない。
 第1の方向xから見て、第2の部分69bにおける第1の反射電極指13の一方端部、第2の反射電極指65の第1の端部65a及び第3の反射電極指67の第4の端部67bは、複数のIDT電極の第1のバスバーに重なっている。同様に、第1の方向xから見て、第2の部分69bにおける第1の反射電極指13の他方端部、第2の反射電極指65の第2の端部65b及び第3の反射電極指67の第3の端部67aは、複数のIDT電極の第2のバスバーに重なっている。これにより、第1の方向xから見て、第2の部分69bにおける第1の反射電極指13、複数の第2の反射電極指65及び複数の第3の反射電極指67が、第1のギャップ領域Da及び第2のギャップ領域Dbの全部に重なっている。それによって、複数のIDT電極側に弾性波をより確実に、好適に反射させることができる。なお、第2の端部65b及び第4の端部67bの位置は上記に限定されない。
 反射器68Bと共に、複数のIDT電極を挟むように配置されている反射器も、反射器68Bと同様の構成を有する。なお、該反射器は、第2の方向yに延びる対称軸に対して、反射器68Bと略線対称に構成されている。
 本実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタも第1の実施形態と同様の圧電性基板を有し、かつ各反射器が重み付けされている。従って、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
 ところで、本実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタは、例えば、リフトオフ法により形成される。この詳細を以下において説明する。
 図14は、第2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの製造方法の一例を説明するための、反射器に相当する部分付近を示す平面図である。図15は、第2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの製造方法の一例を説明するための、反射器に相当する部分付近を示す平面図である。
 図14に示すように、圧電性基板2を用意する。次に、圧電性基板2上にレジスト層を形成する。レジスト層は、例えば、印刷法やスピンコート法などにより形成することができる。次に、レジスト層を露光した後に現像することにより、レジストパターン62を形成する。このとき、平面視において、レジストパターン62における反射器の第2の反射電極指の第2の端部を形成する部分付近においてレジスト層が連なっている。レジストパターン62における反射器の第3の反射電極指の第4の端部を形成する部分付近においてもレジスト層が連なっている。レジストパターン62における他方の反射器に相当する部分においても同様である。これにより、各反射電極指間に相当する領域に加えて、各反射器バスバーと各反射電極指との間に相当する領域を設けることができる。よって、各反射器バスバー及び各反射電極指に囲まれた、連続した広い領域を設けることができる。
 次に、図15に示すように、レジストパターン62を覆うように、圧電性基板2上に各IDT電極及び各反射器を形成するための金属膜63を成膜する。金属膜63は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成することができる。
 次に、レジストパターン62を剥離する。このとき、上述したように、レジストパターン62における各反射器に相当する部分において、レジスト層が連なっている部分を有する。これにより、各反射器バスバー及び各反射電極指に囲まれた、連続した広い領域を設けることができ、レジストの剥離液がレジストに接触し易い。それによって、レジストパターン62を容易に、かつより一層確実に剥離することができる。従って、本実施形態においては、レジストの残渣が生じ難い。
 さらに、本実施形態においては、図13に示すように、第1の反射器バスバー64及び第2の反射器バスバー66の両方に接続されている、第1の反射電極指13が設けられている。それによって、反射器68Bにおける全ての反射電極指を同電位とすることができるため、反射器68Bにおいて弾性波が励振されることを抑制することができる。反射器68Bと共に、複数のIDT電極を挟むように配置されている反射器においても同様である。従って、通過帯域内におけるリップルを抑制することができる。
 上述したように、第1の反射電極指13の本数及び位置は特に限定されない。例えば、図16に示す第1の変形例においては、第1の反射電極指13は、複数の反射電極指のうち、第1の方向xにおける中央付近に位置する反射電極指である。図17に示す第2の実施形態の第2の変形例においては、第1の反射電極指13は、複数の反射電極指のうち複数のIDT電極から最も遠い反射電極指である。
 図13に示すように、本実施形態においては、複数の第2の反射電極指65及び複数の第3の反射電極指67は互いに間挿し合っているが、複数の第2の反射電極指65及び複数の第3の反射電極指67の配置はこれに限定されない。例えば、図18に示す第2の実施形態の第3の変形例においては、第2の部分79bにおいては、複数の第2の反射電極指65が第1の方向xに連続して配置されている。同様に、複数の第3の反射電極指67が第1の方向xに連続して配置されている。第1の部分69aにおいては、第2の実施形態と同様に、複数の第2の反射電極指65及び複数の第3の反射電極指67は互いに間挿し合っている。
 なお、反射器68Bは、第2の反射電極指65及び第3の反射電極指67のうち一方と、第1の反射電極指13とを有していてもよい。もっとも、反射器68Bは、第2の反射電極指65及び第3の反射電極指67の両方と、第1の反射電極指13とを有することが好ましい。それによって、反射器68Bの対称性を高めることができ、フィルタ特性の劣化が生じ難い。
 以下においては、第1の反射電極指及びIDT電極の位置関係として、第1の方向から見て重なっていることを、単に重なっていると記載することがある。図5及び図6に示すように、第1の実施形態においては、反射器8Bの第1の部分9aにおける、少なくとも最もIDT電極3E側に位置する第1の反射電極指13は、第1の方向xから見て、交叉領域A全体と重なっている。さらに、該第1の反射電極指13は、第1の開口部形成領域Fa及び第2の開口部形成領域Fbの両方に重なるように延びている。他方、いずれの第1の反射電極指13も、IDT電極3Eの第1の外側バスバー領域Ga及び第2の外側バスバー領域Gbには重なっていない。よって、反射器8Bにおける重み付けされた部分は、中央領域B、第1のエッジ領域Ca、第1のギャップ領域Da、第1の内側バスバー領域Ea及び第1の開口部形成領域Faに重なっている。さらに、反射器8Bにおける重み付けされた部分は、第2のエッジ領域Cb、第2のギャップ領域Db、第2の内側バスバー領域Eb及び第2の開口部形成領域Fbに重なっている。反射器8Aにおいても同様である。
 以下に示す第3~第5の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタにおいては、反射器の重み付けされた部分の配置が第1の実施形態と異なる。これら第3~第5の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタと、比較例とのリターンロスを比較する。なお、比較例においては反射器の重み付けがされていない。
 図19は、第3の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。図20は、第4の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。図21は、第5の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。図22は、比較例の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器及びIDT電極の一部を示す平面図である。なお、図21中の二点鎖線は、反射器の重み付けされた部分とIDT電極との位置関係を示す。
 図19に示すように、本実施形態は、反射器88Aにおける重み付けされた部分の配置が第1の実施形態の第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aと異なる。本実施形態は、第1の反射器バスバー84及び第2の反射器バスバー86が第1の方向xに平行に延びている点においても、第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aと異なる。なお、反射器88Aの第1の部分89aにおいては、第1の仮想線J4及び第2の仮想線K4は第1の方向xに対して傾斜している。反射器88Aと共に、複数のIDT電極を挟むように配置されている反射器は、第2の方向yに延びる対称軸に対して、反射器88Aと略線対称に構成されている。上記の点以外においては、第3の実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタは第1の縦結合共振子型弾性波フィルタ1Aと同様の構成を有する。
 本実施形態においては、反射器88Aの重み付けされた部分の第2の方向yにおける範囲は、第1の実施形態における該範囲よりも広い。
 より具体的には、反射器88Aの第1の部分89aにおける、少なくとも最もIDT電極3A側に位置する第1の反射電極指13は、第1の方向xから見て、IDT電極3Aの交叉領域A全体と重なっている。さらに、該第1の反射電極指13は、第1の外側バスバー領域Ga及び第2の外側バスバー領域Gbの両方に重なるように延びている。複数の第1の反射電極指13は、第1の方向x外側に向かうにつれて短くなっている。このように、反射器88Aは重み付けされている。よって、反射器88Aにおける重み付けされた部分は、中央領域B、第1のエッジ領域Ca、第1のギャップ領域Da、第1の内側バスバー領域Ea、第1の開口部形成領域Fa及び第1の外側バスバー領域Gaに重なっている。さらに、反射器88Aにおける重み付けされた部分は、第2のエッジ領域Cb、第2のギャップ領域Db、第2の内側バスバー領域Eb、第2の開口部形成領域Fb及び第2の外側バスバー領域Gbに重なっている。
 本実施形態においても、第2の方向yにおいて外側から内側に向かうほど、第1の反射電極指の対数が多くなっているため、第1の実施形態と同様に、ストップバンド外のレスポンスを分散させることができる。これにより、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰特性をなだらかにすることができ、該周波数域において、減衰特性のばらつきを抑制することができる。加えて、本実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタは、図4に示す圧電性基板2と同様の圧電性基板を有するため、Q値を高めることもできる。下記に示す第4の実施形態及び第5の実施形態においても同様に、Q値を高めることができ、かつ通過帯域の低域側近傍の周波数域において、減衰量のばらつきを抑制することができる。
 図20に示すように、第4の実施形態においては、反射器88Cの重み付けされた部分の第2の方向yにおける範囲は、第3の実施形態における該範囲よりも狭い。
 より具体的には、反射器88Cの第1の部分89cにおける、複数の第1の反射電極指13は、第1の方向xから見て、IDT電極3Aの中央領域Bに重なっている。さらに、第1の部分89cにおける少なくとも最もIDT電極3A側に位置する第1の反射電極指13は、IDT電極3Aの第1のギャップ領域Da及び第2のギャップ領域Dbの両方に重なるように延びている。他方、いずれの第1の反射電極指13も、IDT電極3Aの第1の開口部形成領域Fa及び第2の開口部形成領域Fbには重なっていない。よって、反射器88Cにおける重み付けされた部分は、第1の方向xから見て、中央領域B、第1のエッジ領域Ca、第1のギャップ領域Da、第2のエッジ領域Cb及び第2のギャップ領域Dbに重なっている。他方、反射器88Cにおける重み付けされた部分は、第1の開口部形成領域Fa及び第2の開口部形成領域Fbには重なっていない。
 図21に示すように、第5の実施形態においては、反射器88Eの重み付けされた部分の第2の方向yにおける範囲は、第4の実施形態における該範囲よりも狭い。
 より具体的には、反射器88Eの第1の部分89eにおける複数の第1の反射電極指13は、第1の方向xから見て、IDT電極3Aの中央領域Bに重なっている。他方、図21中の二点鎖線に示すように、いずれの第1の反射電極指13も、IDT電極3Aの第1のエッジ領域Ca及び第2のエッジ領域Cbには重なっていない。よって、反射器88Eにおける重み付けされた部分は、第1の方向xから見て、中央領域Bに重なっており、かつ第1のエッジ領域Ca及び第2のエッジ領域Cbには重なっていない。
 図22に示すように、比較例においては、反射器108Aに重み付けはされていない。
 図23は、第3の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。図24は、第4の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。図25は、第5の実施形態に係る縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。図26は、比較例の縦結合共振子型弾性波フィルタのリターンロスを示す図である。
 図23~図26に示すように、それぞれの縦結合共振子型弾性波フィルタにおいて、通過帯域の低域側近傍の、一点鎖線の円に示す周波数域において、リップルが生じている。ここで、図23~図25がリターンロスを示す縦結合共振子型弾性波フィルタにおいては、図23、図24及び図25の順序において、反射器における重み付けされた部分の第2の方向における範囲が狭くなっていく。図23~図25に示すように、該範囲が狭いほど、通過帯域の低域側近傍の周波数域において、リップルが小さくなっていくことがわかる。
 他方、図26に示すように、比較例の縦結合共振子型弾性波フィルタは、各実施形態の縦結合共振子型弾性波フィルタよりもリップルが大きい。このように、本発明においては、通過帯域の低域側近傍の周波数域における減衰量のばらつきの抑制できるだけでなく、リップルを抑制することもできる。第3~第5の実施形態においては、圧電性基板2が積層基板である例を示した。もっとも、弾性波装置が第3~第5の実施形態のうちのいずれかの電極構成を有しており、かつ圧電性基板2が圧電体層のみからなる圧電基板であってもよい。この場合においても、リップルを抑制することができる。本発明に係る縦結合共振子型弾性波フィルタをフィルタ装置に用いることにより、共通接続された他のフィルタに対するリップルの影響を抑制することもできる。
1A,1B…第1,第2の縦結合共振子型弾性波フィルタ
2…圧電性基板
3A~3E…IDT電極
4…支持基板
5…高音速膜
6…低音速膜
7…圧電体層
8A,8B…反射器
9a,9b…第1,第2の部分
10…フィルタ装置
13…第1の反射電極指
14…第1の反射器バスバー
14d…開口部
16…第2の反射器バスバー
16d…開口部
17A,17B…第1,第2の信号端子
24…第1のバスバー
24a…第1の内側バスバー部
24b…第1の接続電極
24c…第1の外側バスバー部
24d…第1の開口部
25…第1の電極指
25a,25b…第1,第2の幅広部
26…第2のバスバー
26a…第2の内側バスバー部
26b…第2の接続電極
26c…第2の外側バスバー部
26d…第2の開口部
27…第2の電極指
27a,27b…第1,第2の幅広部
34,36…第1,第2の反射器バスバー
39a…第1の部分
44,46…第1,第2の反射器バスバー
49a…第1の部分
52A,52B…圧電性基板
54…高音速支持基板
62…レジストパターン
63…金属膜
64…第1の反射器バスバー
65…第2の反射電極指
65a,65b…第1,第2の端部
66…第2の反射器バスバー
67…第3の反射電極指
67a,67b…第3,第4の端部
68B…反射器
69a,69b…第1,第2の部分
79b…第2の部分
84…第1の反射器バスバー
86…第2の反射器バスバー
88A,88C,88E…反射器
89a,89c,89e…第1の部分
108A…反射器
A…交叉領域
B…中央領域
Ca,Cb…第1,第2のエッジ領域
Da,Db…第1,第2のギャップ領域
Ea,Eb…第1,第2の内側バスバー領域
Fa,Fb…第1,第2の開口部形成領域
Ga,Gb…第1,第2の外側バスバー領域
Ha,Hb…第1,第2の高音速領域
La,Lb…第1,第2の低音速領域
P1…第1の弾性波共振子
S1…第2の弾性波共振子

Claims (18)

  1.  圧電性基板と、
     前記圧電性基板上に設けられており、弾性波伝搬方向に沿い配置されている複数のIDT電極と、
     前記圧電性基板上において、前記複数のIDT電極の弾性波伝搬方向両側に設けられている一対の反射器と、
    を備え、
     前記反射器が、対向し合う第1の反射器バスバー及び第2の反射器バスバーと、前記第1の反射器バスバー及び前記第2の反射器バスバーのうち少なくとも一方に接続されている複数の反射電極指と、を有し、
     前記反射器が、前記複数の反射電極指の長さが弾性波伝搬方向において変化している第1の部分を有する、縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  2.  前記反射器の前記第1の部分において、前記複数の反射電極指の長さが、前記IDT電極側から弾性波伝搬方向外側に向かうにつれて短くなっている、請求項1に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  3.  前記複数の反射電極指の前記第1の反射器バスバーに接続された端部を結ぶことにより形成される仮想線を第1の仮想線とし、前記複数の反射電極指の前記第2の反射器バスバーに接続された端部を結ぶことにより形成される仮想線を第2の仮想線としたときに、前記第1の部分において、前記第1の仮想線及び前記第2の仮想線のうち少なくとも一方が弾性波伝搬方向に対して傾斜している、請求項1または2に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  4.  前記反射器が、前記複数の反射電極指の長さが弾性波伝搬方向において一定である、第2の部分を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  5.  前記反射器において、前記第2の部分が前記第1の部分よりも前記複数のIDT電極側に位置する、請求項4に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  6.  前記反射器の前記複数の反射電極指が、一端が前記第1の反射器バスバーに接続されており、他端が前記第2の反射器バスバーに接続されている第1の反射電極指と、一端が前記第1の反射器バスバーに接続されており、他端が前記第2の反射器バスバーとギャップを隔てて対向している第2の反射電極指と、を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  7.  前記反射器の前記複数の反射電極指が、一端が前記第2の反射器バスバーに接続されており、他端が前記第1の反射器バスバーとギャップを隔てて対向している第3の反射電極指を有する、請求項6に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  8.  前記複数のIDT電極が、対向し合う第1のバスバー及び第2のバスバーと、前記第1のバスバーに一端が接続された複数の第1の電極指と、前記第2のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第1の電極指と間挿し合っている複数の第2の電極指と、をそれぞれ有し、
     前記第1の電極指と前記第2の電極指とが弾性波伝搬方向において重なり合っている部分が交叉領域であり、前記交叉領域が、弾性波伝搬方向に直交する方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第1のバスバー側に配置されている第1のエッジ領域と、前記中央領域の前記第2のバスバー側に配置されている第2のエッジ領域と、を有し、
     前記複数のIDT電極が、前記第1のエッジ領域及び前記第1のバスバーの間に位置する第1のギャップ領域と、前記第2のエッジ領域及び前記第2のバスバーの間に位置する第2のギャップ領域と、を有し、
     前記第1のエッジ領域及び前記第2のエッジ領域において、前記中央領域よりも音速が低い低音速領域がそれぞれ構成されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  9.  前記IDT電極の前記第1のバスバー及び前記第2のバスバーが、弾性波伝搬方向に沿い複数の開口部が設けられている開口部形成領域をそれぞれ有し、
     前記各開口部形成領域において、前記中央領域よりも音速が高い高音速領域がそれぞれ構成されている、請求項8に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  10.  前記反射器の前記第1の部分における前記複数の反射電極指が、弾性波伝搬方向から見て、前記IDT電極の前記中央領域に重なっており、かつ前記第1のエッジ領域及び前記第2のエッジ領域には重なっていない、請求項8または9に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  11.  前記反射器の前記第1の部分における前記複数の反射電極指が、弾性波伝搬方向から見て、前記IDT電極の前記中央領域に重なっており、前記第1の部分における少なくとも最も前記IDT電極側に位置する前記反射電極指が、前記第1のギャップ領域及び前記第2のギャップ領域の両方に重なるように延びており、いずれの前記反射電極指も、弾性波伝搬方向から見て、前記開口部形成領域に重なっていない、請求項9に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  12.  前記IDT電極の前記第1のバスバー及び前記第2のバスバーが、前記各開口部形成領域の、弾性波伝搬方向に直交する方向における外側に位置する外側バスバー領域を有し、
     前記反射器の前記第1の部分における前記複数の反射電極指が、弾性波伝搬方向から見て、前記IDT電極の前記中央領域に重なっており、前記第1の部分における少なくとも最も前記IDT電極側に位置する前記反射電極指が、両方の前記開口部形成領域に重なるように延びており、いずれの前記反射電極指も、弾性波伝搬方向から見て、前記外側バスバー領域に重なっていない、請求項9に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  13.  前記IDT電極の前記第1のバスバー及び前記第2のバスバーが、前記各開口部形成領域の、弾性波伝搬方向に直交する方向における外側に位置する外側バスバー領域を有し、
     前記反射器の前記第1の部分における少なくとも最も前記IDT電極側に位置する前記反射電極指が、弾性波伝搬方向から見て、前記IDT電極の前記交叉領域全体と重なっており、該反射電極指が、両方の前記外側バスバー領域に重なるように延びている、請求項9に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  14.  前記圧電性基板が、高音速材料層と、前記高音速材料層上に直接的または間接的に設けられている圧電体層と、を有し、
     前記高音速材料層を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも高い、請求項1~13のいずれか1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  15.  前記高音速材料層と前記圧電体層との間に設けられている低音速膜をさらに備え、
     前記低音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも低い、請求項14に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  16.  前記高音速材料層が高音速支持基板である、請求項14または15に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  17.  支持基板をさらに備え、
     前記高音速材料層が、前記支持基板と前記低音速膜との間に設けられている高音速膜である、請求項15に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタ。
  18.  請求項1~17のいずれか1項に記載の縦結合共振子型弾性波フィルタと、
     前記縦結合共振子型弾性波フィルタ以外の少なくとも1つ以上の共振子と、
    を備える、フィルタ装置。
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