WO2023033148A1 - フィルタ素子及びフィルタ装置 - Google Patents

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WO2023033148A1
WO2023033148A1 PCT/JP2022/033139 JP2022033139W WO2023033148A1 WO 2023033148 A1 WO2023033148 A1 WO 2023033148A1 JP 2022033139 W JP2022033139 W JP 2022033139W WO 2023033148 A1 WO2023033148 A1 WO 2023033148A1
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WO
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split
resonators
electrode
resonator
split resonator
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PCT/JP2022/033139
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English (en)
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Inventor
正志 大村
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a filter element using elastic wave resonators and a filter device using the filter element.
  • Patent Document 1 discloses a filter structure as an example of a filter element.
  • This filter structure includes BAW (Bulk Acoustic Wave) resonators.
  • the BAW resonator is serially divided in order to increase the power durability of the BAW resonator and to improve the IMD (Intermodulation Distortion) characteristics.
  • This series-divided resonator group is used in a ladder-type filter.
  • An object of the present invention is to provide a filter element and a filter device that can effectively improve power durability and IMD characteristics.
  • a filter element according to the present invention is composed of a piezoelectric layer having a polarization axis direction and the piezoelectric layer.
  • each of the plurality of divided resonators has a functional electrode provided on the piezoelectric layer, and each of the functional electrodes is a high potential electrode having a relatively high potential; and a low-potential electrode having a relatively low potential, the inter-electrode direction being parallel to the direction in which the high-potential electrode and the low-potential electrode face each other, and the direction from the high-potential electrode to the low-potential electrode , the component parallel to the inter-electrode direction of the polarization axis direction and the inter-electrode direction are the same direction as the forward direction relationship, and the opposite direction relationship is the reverse direction relationship, the plurality of divisions Among the resonators, the number of divided resonators having the forward relationship is the same as the number of divided resonators having the reverse relationship.
  • a broad aspect of the filter device is a ladder-type filter including a plurality of resonators, wherein the resonators are arranged in a series arm and a parallel arm, respectively, wherein the series arm is configured according to the present invention.
  • a filter element is arranged.
  • a ladder-type filter including a plurality of resonators, wherein the resonators are arranged in a series arm and a parallel arm, wherein the parallel arm includes: A configured filter element is arranged.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a filter element according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining how the acoustic wave resonator is divided according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the filter element according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view along line II in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view along line II-II in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a filter element according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a filter element according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of a first split resonator according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a portion corresponding to the cross section shown in FIG. 4 of a filter element according to a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a filter device according to a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is a circuit diagram of a filter device according to a modification of the sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a filter element according to the first embodiment of the present invention.
  • the filter element 1 is an element used in a filter device such as a ladder filter.
  • the filter element 1 has a first split resonator 2A, a second split resonator 2B, a third split resonator 2C and a fourth split resonator 2D.
  • the arrow attached to each split resonator in FIG. 1 schematically indicates the polarization axis direction of the piezoelectric layer, which will be described later.
  • the positive and negative signs in FIG. 1 are based on the positive and negative signs in the polarization axis direction. More specifically, among both end portions of each split resonator, the end portion positioned on the negative side in the polarization axis direction is assigned a negative sign. Among both end portions of each split resonator, the end portion located on the positive side in the direction of the polarization axis is given a positive sign. The same applies to schematic diagrams other than FIG.
  • Each split resonator is obtained by splitting one elastic wave resonator in series and in parallel. More specifically, as shown in FIG. 2, one elastic wave resonator is divided in series. Thereby, a split resonator 2E and a split resonator 2F are provided. In the filter element 1, the split resonator 2E is split in parallel. Thereby, a first split resonator 2A and a second split resonator 2B shown in FIG. 1 are provided. The divided resonator 2F is also divided in parallel. Thereby, a third split resonator 2C and a fourth split resonator 2D are provided. Thus, in this embodiment, four split resonators are provided. However, the number of split resonators of the filter element 1 is not limited to four.
  • the difference between resonance frequencies or the difference between anti-resonance frequencies is assumed to be within 1% between a plurality of divided resonators divided in series and parallel. Between the divided resonators, the resonance frequencies may not be the same, and the anti-resonance frequencies may not be the same.
  • the difference between the resonance frequencies of the two split resonators can be found as
  • the difference between the antiresonant frequencies of the two split resonators can be found as
  • the first split resonator 2A and the second split resonator 2B are commonly connected to the same potential.
  • a third split resonator 2C and a fourth split resonator 2D are commonly connected to both the first split resonator 2A and the second split resonator 2B.
  • a specific configuration of each split resonator will be described below.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the filter element according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view along line II in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view along line II-II in FIG. Dashed lines in FIGS. 4 and 5 indicate boundaries between electrodes.
  • the filter element 1 has a piezoelectric substrate 3, as shown in FIG.
  • the piezoelectric substrate 3 is shared by the first split resonator 2A, the second split resonator 2B, the third split resonator 2C, and the fourth split resonator 2D.
  • the piezoelectric substrate 3 has a piezoelectric layer 7 .
  • a plurality of functional electrodes are provided on the piezoelectric layer 7 .
  • Each split resonator is thereby formed in the piezoelectric layer 7 .
  • each split resonator is a BAW element.
  • the piezoelectric substrate 3 has a support member 4 and the piezoelectric layer 7 described above.
  • a piezoelectric layer 7 is provided on the support member 4 .
  • the piezoelectric layer 7 has a first main surface 7a and a second main surface 7b.
  • the first main surface 7a and the second main surface 7b face each other.
  • the second main surface 7b is the main surface on the support member 4 side.
  • the piezoelectric layer 7 is, for example, a lithium tantalate layer or a lithium niobate layer.
  • the functional electrodes of the first split resonator 2A are the high potential electrode 8A and the low potential electrode 9A.
  • the high potential electrode 8A has a relatively high potential.
  • the low potential electrode 9A has a relatively low potential. That is, the high potential electrode 8A is connected to a higher potential side than the low potential electrode 9A.
  • the high potential electrode 8A is provided on the second main surface 7b of the piezoelectric layer 7. As shown in FIG.
  • the low potential electrode 9A is provided on the first main surface 7a.
  • the high potential electrode 8A and the low potential electrode 9A face each other with the piezoelectric layer 7 interposed therebetween.
  • the direction parallel to the direction in which the high potential electrode 8A and the low potential electrode 9A face each other and from the high potential electrode 8A to the low potential electrode 9A is defined as the inter-electrode direction E1.
  • the inter-electrode direction E1 in the first split resonator 2A is the same as the direction from the second main surface 7b of the piezoelectric layer 7 toward the first main surface 7a.
  • the piezoelectric layer 7 has a polarization axis direction A, although not shown. In this embodiment, the polarization axis direction A is inclined with respect to the thickness direction of the piezoelectric layer 7 .
  • the component of the polarization axis direction A parallel to the inter-electrode direction E1 is the component A1 shown in FIG.
  • the component A1 of the polarization axis direction A and the inter-electrode direction E1 are the same direction.
  • the component A1 parallel to the inter-electrode direction E1 of the polarization axis direction A and the inter-electrode direction E1 are in the same direction as the forward direction relationship, and the relationship in the opposite direction is the reverse direction relationship, the first division is performed.
  • Resonator 2A has a forward relationship.
  • the second split resonator 2B, the third split resonator 2C, and the fourth split resonator 2D also have high potential electrodes and low potential electrodes, respectively.
  • the high potential electrode and the low potential electrode face each other with the piezoelectric layer 7 interposed therebetween.
  • the inter-electrode direction in each split resonator of the filter element 1 is parallel to the thickness direction of the piezoelectric layer 7 .
  • the polarization axis direction A of the piezoelectric layer 7 in the filter element 1 is the same in any portion where the divided resonators are formed. Therefore, the direction of each component of the polarization axis direction A parallel to the inter-electrode direction in each split resonator is the same.
  • the high potential electrode 8B of the second split resonator 2B is provided on the first main surface 7a of the piezoelectric layer 7.
  • the low potential electrode 9B is provided on the second main surface 7b. Therefore, the inter-electrode direction E2 of the second split resonator 2B is opposite to the inter-electrode direction E1 of the first split resonator 2A.
  • a component A2 parallel to the inter-electrode direction E2 of the polarization axis direction A and the inter-electrode direction E2 are opposite to each other. Therefore, unlike the first split resonator 2A, the second split resonator 2B has a reverse direction relationship.
  • the third split resonator 2C in the third split resonator 2C, the component A3 parallel to the inter-electrode direction E3 of the polarization axis direction A and the inter-electrode direction E3 are opposite to each other. Therefore, the third split resonator 2C has a reverse direction relationship.
  • the component A4 parallel to the inter-electrode direction E4 of the polarization axis direction A and the inter-electrode direction E4 are the same direction. Therefore, the fourth split resonator 2D has a forward relationship. Of the four split resonators of the filter element 1, two split resonators have a forward relationship and the remaining two split resonators have a reverse relationship.
  • a feature of this embodiment is that at least four divided resonators are provided in which one elastic wave resonator is divided in series and parallel, and among the plurality of divided resonators, there is a forward relationship.
  • the number of split resonators is the same as the number of split resonators having an inverse relationship. Since the plurality of split resonators are split resonators by series division and parallel division, the power applied to each split resonator can be effectively reduced. Therefore, power durability can be effectively improved. Furthermore, since the number of split resonators having a forward relationship and the number of split resonators having a reverse relationship are the same, the IMD components can be canceled out by the plurality of split resonators as a whole. Therefore, IMD characteristics can be effectively improved.
  • the difference in resonance frequency or the difference in anti-resonance frequency between the respective divided resonators is within 1%. Therefore, the power durability can be improved and the IMD characteristics can be effectively improved without increasing the ripple in the passband.
  • At least two of the plurality of split resonators have different resonance frequencies. As a result, the level of unnecessary waves can be reduced for the plurality of divided resonators as a whole.
  • each split resonator has an excitation region. An acoustic wave is excited in the excitation region.
  • each split resonator of filter element 1 is a BAW element.
  • the excitation region of each split resonator is the region where the high potential electrode and the low potential electrode of each split resonator face each other. More specifically, it is a region where the high-potential electrode and the low-potential electrode overlap in plan view.
  • planar view refers to the direction viewed from above in FIG. 4 or 5 .
  • the filter element 1 includes a first common connection electrode 14A, a second common connection electrode 14B, a first connection electrode 15A, a second connection electrode 15B, a third connection electrode 15C, and a third connection electrode 15C. It has four connection electrodes 15D, a fifth connection electrode 15E, and a sixth connection electrode 15F. Furthermore, the filter element 1 has a through electrode 16A, a through electrode 16B, and a through electrode 16C. The through electrode 16A, the through electrode 16B, and the through electrode 16C penetrate the piezoelectric layer 7 in the thickness direction.
  • the first common connection electrode 14A and the second common connection electrode 14B are provided on the first main surface 7a of the piezoelectric layer 7.
  • the high potential electrode 8A of the first split resonator 2A and the high potential electrode 8B of the second split resonator 2B are commonly connected to the first common connection electrode 14A.
  • the high potential electrode 8A of the first split resonator 2A is connected to the first common connection electrode 14A via the first connection electrode 15A and the through electrode 16A.
  • the second main surface 7b of the piezoelectric layer 7 is provided with the first connection electrode 15A and the high potential electrode 8A of the first split resonator 2A.
  • the high potential electrode 8A is connected to the first connection electrode 15A.
  • One end of the through electrode 16A is connected to the first connection electrode 15A.
  • the other end of the through electrode 16A is connected to the first common connection electrode 14A.
  • the high potential electrode 8B of the second split resonator 2B is connected to the first common connection electrode 14A via the second connection electrode 15B.
  • the first main surface 7a of the piezoelectric layer 7 is provided with the second connection electrode 15B and the high potential electrode 8B of the second split resonator 2B.
  • the high potential electrode 8C of the third split resonator 2C and the high potential electrode 8D of the fourth split resonator 2D are commonly connected to the low potential electrode 9A of the first split resonator 2A.
  • the high potential electrode 8C of the third split resonator 2C is connected to the low potential electrode 9A of the first split resonator 2A via the third connection electrode 15C.
  • the first main surface 7a of the piezoelectric layer 7 is provided with the third connection electrode 15C and the high potential electrode 8C of the third split resonator 2C.
  • the third connection electrode 15C is branched.
  • the third connection electrode 15C is connected to the low potential electrode 9A of the first split resonator 2A and the high potential electrode 8C of the third split resonator 2C, and is also connected to the through electrode 16B.
  • the high potential electrode 8D of the fourth split resonator 2D is connected to the low potential electrode 9A of the first split resonator 2A via the fourth connection electrode 15D, the through electrode 16B and the third connection electrode 15C. It is connected. Specifically, the second main surface 7b of the piezoelectric layer 7 is provided with the fourth connection electrode 15D and the high potential electrode 8D of the fourth split resonator 2D. The high potential electrode 8D is connected to the fourth connection electrode 15D. One end of the through electrode 16B is connected to the fourth connection electrode 15D. Furthermore, the other end of the through electrode 16B is connected to the third connection electrode 15C. The third connection electrode 15C is connected to the low potential electrode 9A of the first split resonator 2A.
  • the high potential electrode 8C of the third split resonator 2C and the high potential electrode 8D of the fourth split resonator 2D are commonly connected to the low potential electrode 9B of the second split resonator 2B.
  • the high potential electrode 8C of the third split resonator 2C is connected to the low potential electrode 9B of the second split resonator 2B via the third connection electrode 15C, the through electrode 16B and the fourth connection electrode 15D.
  • the high potential electrode 8D of the fourth split resonator 2D is connected to the low potential electrode 9B of the second split resonator 2B via the fourth connection electrode 15D.
  • the low potential electrode 9C of the third split resonator 2C and the low potential electrode 9D of the fourth split resonator 2D are commonly connected to the second common connection electrode 14B.
  • the low potential electrode 9C of the third split resonator 2C is connected to the second common connection electrode 14B via the fifth connection electrode 15E and the through electrode 16C.
  • the second main surface 7b of the piezoelectric layer 7 is provided with the fifth connection electrode 15E and the low potential electrode 9C of the third split resonator 2C.
  • the low potential electrode 9C is connected to the fifth connection electrode 15E.
  • One end of the through electrode 16C is connected to the fifth connection electrode 15E.
  • the other end of the through electrode 16C is connected to the second common connection electrode 14B.
  • the low potential electrode 9D of the fourth split resonator 2D is connected to the second common connection electrode 14B via the sixth connection electrode 15F.
  • the first main surface 7a of the piezoelectric layer 7 is provided with the sixth connection electrode 15F and the low potential electrode 9D of the fourth split resonator 2D.
  • the first split resonator 2A and the second split resonator 2B are commonly connected to the highest potential.
  • each of the plurality of split resonators is a stage split resonator based on the order of connection of the split resonators from the high potential side
  • the first split resonator 2A and the second split resonator 2B are: , are first-stage split resonators.
  • a third split resonator 2C is connected to the first split resonator 2A, which is the first-stage split resonator. Therefore, the third split resonator 2C is the second stage split resonator.
  • the fourth split resonator 2D is also the second stage split resonator.
  • the multiple split resonators include two stages of split resonators.
  • the plurality of split resonators may include three or more stages of split resonators.
  • the number of split resonators in the same stage may be two, and one of the two split resonators in the same stage may have a forward relationship and the other may have a reverse relationship.
  • one of the two split resonators in the first stage, the first split resonator 2A has a forward direction relationship
  • the other second split resonator has a forward direction relationship.
  • 2B have an inverse relationship.
  • the first split resonator 2A has a reverse direction relationship and the second split resonator 2B has a forward direction relationship.
  • the third split resonator 2C has a reverse direction relationship
  • the other fourth split resonator 2D has a forward direction relationship.
  • the third split resonator 2C has a forward relationship
  • the fourth split resonator 2D has a reverse relationship.
  • the excitation regions of the two split resonators in the same stage have the same area.
  • the two split resonators in the same stage can have the same impedance. Therefore, IMD characteristics can be further improved. More specifically, it is preferable that the areas of the excitation regions of the first split resonator 2A and the second split resonator 2B, which are the first-stage split resonators, are the same. Similarly, it is preferable that the areas of the excitation regions of the third split resonator 2C and the fourth split resonator 2D, which are the second-stage split resonators, are the same. More preferably, the areas of the excitation regions of all the split resonators are the same. Thereby, the components of the IMD can be offset more reliably.
  • the third split resonator 2C and the fourth split resonator 2D are commonly connected to both the first split resonator 2A and the second split resonator 2B. .
  • the potential at the common point can be made constant, and the deterioration of the overall characteristics caused by the difference in characteristics of the resonators due to manufacturing variations can be reduced.
  • each split resonator shares one piezoelectric layer 7 .
  • the polarization axis direction A of the piezoelectric layer 7 is uniform.
  • the first split resonator 2A portion and the second split resonator 2B portion of the piezoelectric layer 7 may be polarized in opposite directions.
  • the third split resonator 2C portion and the fourth split resonator 2D portion of the piezoelectric layer 7 may be polarized in opposite directions.
  • a plurality of piezoelectric layers 7 may be provided and each split resonator may have a separate piezoelectric layer 7 .
  • the piezoelectric substrate 3 has a support member 4 and a piezoelectric layer 7.
  • the support member 4 has a support substrate 5 and a bonding layer 6 .
  • a bonding layer 6 is provided on the support substrate 5 .
  • a piezoelectric layer 7 is provided on the bonding layer 6 .
  • the support substrate 5 has a concave portion 5a and a support portion 5b.
  • the support portion 5b surrounds the recessed portion 5a.
  • a bonding layer 6 is provided on the support portion 5b.
  • the bonding layer 6 has a frame-like shape. More specifically, the bonding layer 6 has through holes 6a.
  • a recessed portion of the support member 4 is configured by the recessed portion 5a of the support substrate 5 and the through hole 6a of the bonding layer 6 .
  • a piezoelectric layer 7 is provided so as to close the recess of the support member 4 . This forms a cavity.
  • the cavity is surrounded by the recess of the support member 4 and the piezoelectric layer 7 . Note that the configuration of the cavity is not limited to the above.
  • the hollow portion may be configured by a through hole that is continuously provided in the support substrate 5 and the bonding layer 6 .
  • the cavity may be composed only of the through holes 6 a of the bonding layer 6 .
  • the support substrate 5 may not be provided with recesses or through holes.
  • the hollow portion may be configured only by the recessed portion or through-hole of the support substrate 5 .
  • Materials for the support substrate 5 include, for example, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, sapphire, magnesia, silicon nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, steatite, and fort. Ceramics such as stellite, spinel, and sialon, dielectrics such as aluminum oxide, silicon oxynitride, DLC (diamond-like carbon), diamond, semiconductors such as silicon, or materials containing the above materials as main components can be used.
  • the above spinel includes an aluminum compound containing one or more elements selected from Mg, Fe, Zn, Mn, etc. and oxygen. Examples of the spinels include MgAl2O4 , FeAl2O4 , ZnAl2O4 , and MnAl2O4 .
  • the material of the bonding layer 6 for example, silicon oxide, silicon nitride, tantalum oxide, or the like can be used. Note that the bonding layer 6 may not necessarily be provided.
  • the support member 4 may consist of the support substrate 5 only.
  • the piezoelectric layer 7 is preferably a lithium tantalate layer or a lithium niobate layer.
  • the dielectric constant of the piezoelectric layer 7 can be suitably increased. This makes it difficult for the areas of the plurality of split resonators to become large.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a filter element according to the second embodiment.
  • the first split resonator 2A and the fourth split resonator 2D are not connected, and the second split resonator 2B and the third split resonator 2C are not connected. , differ from the first embodiment.
  • the first split resonator 2A and the third split resonator 2C are connected in series with each other.
  • the second split resonator 2B and the fourth split resonator 2D are connected in series with each other.
  • the filter element 11 of the second embodiment has the same configuration as the filter element 1 of the first embodiment.
  • one original elastic wave resonator is divided in parallel.
  • One of the divided resonators formed by the parallel division is divided in series.
  • a first split resonator 2A and a third split resonator 2C are provided.
  • the other of the divided resonators formed by the parallel division is also divided in series.
  • a second split resonator 2B and a fourth split resonator 2D are provided.
  • the first split resonator 2A and the second split resonator 2B are first stage split resonators.
  • a third split resonator 2C is connected to the first split resonator 2A, which is the first-stage split resonator. Therefore, the third split resonator 2C is the second stage split resonator.
  • a fourth split resonator 2D is connected to the second split resonator 2B, which is the first-stage split resonator. Therefore, the fourth split resonator 2D is also the second stage split resonator.
  • the first split resonator 2A and the fourth split resonator 2D have a forward direction relationship.
  • the second split resonator 2B and the third split resonator 2C have a reverse direction relationship.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a filter element according to the third embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that six divided resonators are provided by dividing one elastic wave resonator into series and parallel divisions. Except for the above points, the filter element 21 of the third embodiment has the same configuration as the filter element 1 of the first embodiment.
  • the plurality of split resonators include a first split resonator 22A, a second split resonator 22B, a third split resonator 22C, a fourth split resonator 22D, a fifth split resonator 22E, and a sixth split resonator.
  • one original elastic wave resonator is divided in series.
  • One of the three divided resonators formed by the series division is divided in parallel. Thereby, a first split resonator 22A and a second split resonator 22B are provided. Another one of the three divided resonators is also divided in parallel.
  • a third split resonator 22C and a fourth split resonator 22D are provided.
  • the remaining one of the three divided resonators is also divided in parallel.
  • a fifth split resonator 22E and a sixth split resonator 22F are provided.
  • the first split resonator 22A and the second split resonator 22B located on the leftmost side in FIG. 7 are split resonators on the highest potential side.
  • the fifth split resonator 22E and the sixth split resonator 22F located on the rightmost side in FIG. 7 are split resonators on the lowest potential side. Therefore, the direction from the left side to the right side in FIG. 7 corresponds to the inter-electrode direction in each split resonator.
  • each arrow in FIG. 7 schematically indicates a component parallel to the inter-electrode direction in the polarization axis direction.
  • the split resonator has a forward direction relationship. Specifically, if the arrow points to the right, the split resonator has a forward relationship.
  • the direction of the arrow is opposite to the inter-electrode direction of the split resonator, it means that the split resonator has an opposite direction relationship. Specifically, if the arrow points to the left, the split resonators have a reverse direction relationship.
  • the first split resonator 22A, the fourth split resonator 22D, and the fifth split resonator 22E have a forward direction relationship.
  • the second split resonator 22B, the third split resonator 22C and the sixth split resonator 22F have a reverse direction relationship.
  • the number of divided resonators having a forward relationship and the number of divided resonators having a reverse direction relationship are the same. Thereby, power durability and IMD characteristics can be effectively improved.
  • the plurality of divided resonators of the filter element 21 include three stages of divided resonators.
  • the first split resonator 22A and the second split resonator 22B are first stage split resonators.
  • the third split resonator 22C and the fourth split resonator 22D are second stage split resonators.
  • the fifth split resonator 22E and the sixth split resonator 22F are the third stage split resonators.
  • the fifth split resonator 22E should be connected to at least the third split resonator 22C.
  • the fifth split resonator 22E is the third stage split resonator.
  • the sixth split resonator 22F should be connected to at least the fourth split resonator 22D.
  • the sixth split resonator 22F is the third stage split resonator.
  • the fifth split resonator 22E may be connected in series with the third split resonator 22C
  • the sixth split resonator 22F may be connected in series with the fourth split resonator 22D. .
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the first split resonator in the fourth embodiment.
  • each split resonator is a SAW (Surface Acoustic Wave) element. Except for the above points, the filter element of this embodiment has the same configuration as the filter element 1 of the first embodiment. Also in this embodiment, four split resonators are provided.
  • SAW Surface Acoustic Wave
  • the first split resonator 32A has an IDT electrode 33A.
  • the functional electrode of the first split resonator 32A is the IDT electrode 33A.
  • the IDT electrode 33A is provided on the first principal surface 7a of the piezoelectric layer 7 .
  • a surface acoustic wave is excited by applying an AC voltage to the IDT electrode 33A.
  • a pair of reflectors 34A and 35A are provided on both sides of the IDT electrode 33A on the first main surface 7a in the elastic wave propagation direction.
  • the IDT electrode 33A has a high potential electrode 38A and a low potential electrode 39A.
  • the high potential electrode 38A includes a first busbar 46A and a plurality of first electrode fingers 48A. One end of each of the plurality of first electrode fingers 48A is connected to the first bus bar 46A.
  • the low potential electrode 39A includes a second busbar 47A and a plurality of second electrode fingers 49A. One end of each of the plurality of second electrode fingers 49A is connected to the second bus bar 47A.
  • the first busbar 46A and the second busbar 47A face each other.
  • the plurality of first electrode fingers 48A and the plurality of second electrode fingers 49A are interleaved with each other.
  • the inter-electrode direction E31 is parallel to the direction in which the first busbar 46A and the second busbar 47A face each other, and is the direction from the first busbar 46A to the second busbar 47A. .
  • the inter-electrode direction E31 is parallel to the first principal surface 7a of the piezoelectric layer 7 .
  • the polarization axis direction A of the piezoelectric layer 7 is inclined with respect to the thickness direction of the piezoelectric layer 7 as in the first embodiment.
  • the component of the polarization axis direction A parallel to the inter-electrode direction E31 is the component A31 shown in FIG.
  • the first split resonator 32A has a forward relationship.
  • each of the second to fourth split resonators has an IDT electrode and a pair of reflectors.
  • the IDT electrodes and reflectors of all split resonators are provided on the first main surface 7 a of the piezoelectric layer 7 .
  • the IDT electrode of at least one split resonator is provided on the first main surface 7a
  • the IDT electrode of at least one split resonator is provided on the second main surface 7b.
  • the inter-electrode direction in each split resonator is a direction orthogonal to the elastic wave propagation direction of the split resonator.
  • the inter-electrode directions of all split resonators are parallel.
  • the overlapping region of the first electrode finger 48A and the second electrode finger 49A adjacent to each other is the intersecting region.
  • Each of the other split resonators similarly has an intersection region.
  • the excitation region of the split resonator is the cross region.
  • the first split resonator 32A and the fourth split resonator have a forward direction relationship.
  • the second split resonator and the third split resonator have an inverse relationship.
  • the number of split resonators having a forward relationship is the same as the number of split resonators having a reverse relationship.
  • the support member 4 has a hollow portion.
  • the cavity is provided so as to overlap the excitation region of each split resonator in plan view.
  • the support member 4 may have an acoustic reflection film. An example of this is given below.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a portion corresponding to the cross section shown in FIG. 4 of the filter element according to the fifth embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the support member 54 has an acoustic reflecting film 56 and in that the support member 54 does not have a cavity. More specifically, an acoustic reflection film 56 is provided on the support substrate 55 . A piezoelectric layer 7 is provided on the acoustic reflection film 56 . Except for the above points, the filter element of this embodiment has the same configuration as the filter element 1 of the first embodiment. In this embodiment, each split resonator shares the acoustic reflection film 56 . The acoustic reflection film 56 is provided so as to overlap the excitation region of each split resonator in plan view.
  • the acoustic reflection film 56 is a laminate of multiple acoustic impedance layers. More specifically, the acoustic reflecting film 56 has multiple low acoustic impedance layers and multiple high acoustic impedance layers.
  • a low acoustic impedance layer is a layer having relatively low acoustic impedance.
  • the plurality of low acoustic impedance layers of acoustic reflective film 56 are low acoustic impedance layer 58a and low acoustic impedance layer 58b.
  • the high acoustic impedance layer is a layer with relatively high acoustic impedance.
  • the multiple high acoustic impedance layers of the acoustic reflection film 56 are a high acoustic impedance layer 59a and a high acoustic impedance layer 59b. Low acoustic impedance layers and high acoustic impedance layers are alternately laminated.
  • the low acoustic impedance layer 58a is the layer of the acoustic reflection film 56 located closest to the piezoelectric layer 7 side.
  • the acoustic reflection film 56 has two low acoustic impedance layers and two high acoustic impedance layers. However, the acoustic reflection film 56 may have at least one low acoustic impedance layer and at least one high acoustic impedance layer.
  • silicon oxide or aluminum can be used as the material of the low acoustic impedance layer.
  • materials for the high acoustic impedance layer include metals such as platinum or tungsten, and dielectrics such as aluminum nitride or silicon nitride.
  • the number of split resonators having a forward relationship is the same as the number of split resonators having a reverse relationship. . Thereby, power durability and IMD characteristics can be effectively improved.
  • each split resonator is a SAW element
  • the same support member 54 as in the present embodiment may be provided.
  • the filter element according to the present invention is used in filter devices.
  • An example of this is given below.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a filter device according to the sixth embodiment.
  • the filter device 60 is a ladder filter.
  • resonators are arranged in series arms and parallel arms, respectively. More specifically, the filter device 60 has a filter element 61, a series arm resonator S2, a series arm resonator S3, a parallel arm resonator P1 and a parallel arm resonator P2.
  • Filter element 61 is a filter element according to the present invention. It is assumed that the filter element 61 is one resonator. In this embodiment, the filter element 61 has the same configuration as the filter element 1 of the first embodiment. However, the filter element 61 may have a configuration similar to that of other embodiments.
  • All of the multiple resonators in the filter device 60 are elastic wave resonators. More specifically, the plurality of resonators are BAW elements. However, the plurality of resonators may include SAW elements.
  • the filter device 60 has an input terminal 62 and an output terminal 63 .
  • the input terminal 62 and the output terminal 63 may be configured as electrode pads, or may be configured as wiring, for example.
  • the filter element 61 As shown in FIG. 10, in the series arm connecting the input terminal 62 and the output terminal 63, the filter element 61, the series arm resonator S2 and the series arm resonator S3 are connected in series with each other.
  • the filter element 61 is arranged closest to the input terminal 62 among the plurality of resonators.
  • the first split resonator 2A and the second split resonator 2B are arranged closest to the input terminal 62 side.
  • a parallel arm resonator P1 is provided on one parallel arm.
  • a parallel arm resonator P2 is provided on the other parallel arm. More specifically, the parallel arm resonator P1 is connected between the connection point between the filter element 61 and the series arm resonator S2 and the ground potential.
  • a parallel arm resonator P2 is connected between the connection point between the series arm resonators S2 and S3 and the ground potential.
  • the circuit configuration of the filter device 60 is not limited to the above. It suffices if resonators are respectively arranged in the series arm and the parallel arm of the filter device 60 . At least one of the plurality of resonators may be the filter element according to the present invention. Furthermore, the filter device according to the invention is not limited to a ladder-type filter. For example, in the filter device, a ladder type circuit section may be connected to the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter. It suffices that resonators are arranged in series arms and parallel arms of the ladder-type circuit section, respectively, and that a plurality of resonators of the ladder-type circuit section include the filter element according to the present invention.
  • This embodiment includes a filter element 61 having the same configuration as in the first embodiment. Therefore, the power durability and IMD characteristics of the resonators in the filter device 60 can be effectively improved.
  • the filter element 61 is arranged closest to the input terminal 62 among the plurality of resonators. In this case, the largest power is applied to the filter element 61 among the plurality of resonators. As described above, the filter element 61 has high power resistance. Therefore, even if a large amount of electric power is applied to the filter element 61, the filter element 61 is unlikely to be damaged. Further, resonators other than the filter element 61 can be arranged in portions other than the portion to which the largest power is applied. Therefore, in the filter device 60, the resonators other than the filter element 61 can also be made less likely to be damaged.
  • the filter element 61 is arranged in the series arm. However, it is not limited to this.
  • the filter elements 61 are arranged in parallel arms. Specifically, between the input terminal 62 and the output terminal 63, a series arm resonator S1, a series arm resonator S2, and a series arm resonator S3 are connected in series with each other.
  • the arrangement of the parallel arm resonator P2 is the same as in the sixth embodiment.
  • a filter element 61 is arranged instead of the parallel arm resonator P1. More specifically, the filter element 61 is connected between the connection point between the series arm resonators S1 and S2 and the ground potential. In the filter element 61, among the plurality of split resonators, the first split resonator 2A and the second split resonator 2B are arranged closest to the input terminal 62 side.
  • Reference Signs List 1 Filter elements 2A to 2D First to fourth split resonators 2E, 2F Split resonator 3 Piezoelectric substrate 4 Supporting member 5 Supporting substrate 5a Concave portion 5b Supporting portion 6 Bonding layer 6a Through holes 7 Piezoelectric layers 7a, 7b First and second main surfaces 8A to 8D High potential electrodes 9A to 9D Low potential electrodes 11 Filter elements 14A and 14B First and second common connection electrodes 15A to 15F first to sixth connection electrodes 16A to 16C through electrodes 21 filter elements 22A to 22F first to sixth split resonators 32A first split resonator 33A IDT electrodes 34A and 35A Reflector 38A High potential electrode 39A Low potential electrodes 46A, 47A First and second bus bars 48A, 49A First and second electrode fingers 54 Support member 55 Support substrate 56 Acoustic reflection film 58a , 58b...

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Abstract

耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる、フィルタ素子を提供する。　フィルタ素子１は、分極軸方向を有する圧電体層と、圧電体層において構成されており、１個の弾性波共振子が直列分割及び並列分割されてなる、少なくとも４個の複数の分割共振子（第１～第４の分割共振子２Ａ～２Ｄ）とを備える。複数の分割共振子はそれぞれ、圧電体層上に設けられている機能電極を有する。各機能電極はそれぞれ、相対的に電位が高い高電位電極、及び相対的に電位が低い低電位電極を含む。高電位電極及び低電位電極が互いに対向する方向と平行であり、かつ高電位電極から低電位電極に向かう方向を電極間方向とし、分極軸方向の電極間方向と平行な成分、及び電極間方向が同じ方向である関係を順方向関係、逆の方向である関係を逆方向関係としたときに、複数の分割共振子のうち、順方向関係を有する分割共振子の個数と、逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じである。

Description

フィルタ素子及びフィルタ装置
　本発明は、弾性波共振子を用いたフィルタ素子及び該フィルタ素子を用いたフィルタ装置に関する。
　従来、弾性波共振子を用いたフィルタ素子は携帯電話機などに広く用いられている。下記の特許文献１には、フィルタ素子の一例としてのフィルタ構造が開示されている。このフィルタ構造は、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）共振子を含む。ＢＡＷ共振子の耐電力性を高め、かつＩＭＤ（Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）特性を改善するためにＢＡＷ共振子は直列分割されている。この直列分割された共振子群は、ラダー型フィルタに用いられている。
特開２００７－２６７４０５号公報
　近年においては、耐電力性やＩＭＤ特性のさらなる向上を求められている。しかしながら、特許文献１に記載されたフィルタ構造においては、耐電力性及びＩＭＤ特性を十分に改善することは困難である。
　本発明の目的は、耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる、フィルタ素子及びフィルタ装置を提供することにある。
　本発明に係るフィルタ素子は、分極軸方向を有する圧電体層と、前記圧電体層において構成されており、１個の弾性波共振子が直列分割及び並列分割されてなる、少なくとも４個の複数の分割共振子とを備え、前記複数の分割共振子がそれぞれ、前記圧電体層上に設けられている機能電極を有し、各前記機能電極がそれぞれ、相対的に電位が高い高電位電極、及び相対的に電位が低い低電位電極を含み、前記高電位電極及び前記低電位電極が互いに対向する方向と平行であり、かつ前記高電位電極から前記低電位電極に向かう方向を電極間方向とし、前記分極軸方向の前記電極間方向と平行な成分、及び前記電極間方向が同じ方向である関係を順方向関係、逆の方向である関係を逆方向関係としたときに、前記複数の分割共振子のうち、前記順方向関係を有する分割共振子の個数と、前記逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じである。
　本発明に係るフィルタ装置のある広い局面では、複数の共振子を含み、直列腕及び並列腕にそれぞれ前記共振子が配置されているラダー型フィルタであって、前記直列腕に、本発明に従い構成されているフィルタ素子が配置されている。
　本発明に係るフィルタ装置の他の広い局面では、複数の共振子を含み、直列腕及び並列腕にそれぞれ前記共振子が配置されているラダー型フィルタであって、前記並列腕に、本発明に従い構成されているフィルタ素子が配置されている。
　本発明に係るフィルタ素子及びフィルタ装置によれば、耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ素子の模式図である。 図２は、本発明の第１の実施形態における弾性波共振子の分割の態様を説明するための模式図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ素子の模式的平面図である。 図４は、図３中のＩ－Ｉ線に沿う模式的断面図である。 図５は、図３中のＩＩ－ＩＩ線に沿う模式的断面図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係るフィルタ素子の模式図である。 図７は、本発明の第３の実施形態に係るフィルタ素子の模式図である。 図８は、本発明の第４の実施形態における第１の分割共振子の模式的平面図である。 図９は、本発明の第５の実施形態に係るフィルタ素子の、図４に示す断面に相当する部分を示す模式的断面図である。 図１０は、本発明の第６の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図１１は、本発明の第６の実施形態の変形例に係るフィルタ装置の回路図である。
　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素子の模式図である。
　フィルタ素子１は、ラダー型フィルタなどのフィルタ装置に用いられる素子である。フィルタ素子１は、第１の分割共振子２Ａ、第２の分割共振子２Ｂ、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄを有する。図１中の各分割共振子に付された矢印は、後述する圧電体層の分極軸方向を模式的に示すものである。さらに、図１中の正負の符号は、分極軸方向における正負に基づく符号である。より具体的には、各分割共振子における両端部のうち、分極軸方向における負側に位置する端部に負の符号を付している。各分割共振子における両端部のうち、分極軸方向における正側に位置する端部に正の符号を付している。図１以外の模式図においても同様である。
　各分割共振子は、１個の弾性波共振子が直列分割及び並列分割されてなる。より具体的には、図２に示すように、１個の弾性波共振子が直列分割されている。これにより、分割共振子２Ｅ及び分割共振子２Ｆが設けられている。そして、フィルタ素子１においては、分割共振子２Ｅが並列分割されている。それによって、図１に示す第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂが設けられている。分割共振子２Ｆも並列分割されている。それによって、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄが設けられている。このように、本実施形態では、４個の分割共振子が設けられている。もっとも、フィルタ素子１の分割共振子の個数は４個に限定されない。
　なお、直列分割及び並列分割された複数の分割共振子間においては、共振周波数同士の差または反共振周波数同士の差が１％以内であるとする。分割共振子間においては、共振周波数同士は同一ではなくともよく、反共振周波数同士は同一ではなくともよい。なお、２個の分割共振子の共振周波数同士の差は、一方の共振周波数をｆｒ１、他方の共振周波数をｆｒ２としたときに、｜ｆｒ１－ｆｒ２｜／ｆｒ１として求めればよい。同様に、２個の分割共振子の反共振周波数同士の差は、一方の反共振周波数をｆａ１、他方の反共振周波数をｆａ２としたときに、｜ｆａ１－ｆａ２｜／ｆａ１として求めればよい。
　第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂは同電位に共通接続される。そして、第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂの双方に、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄが共通接続されている。以下において、各分割共振子の具体的な構成を説明する。
　図３は、第１の実施形態に係るフィルタ素子の模式的平面図である。図４は、図３中のＩ－Ｉ線に沿う模式的断面図である。図５は、図３中のＩＩ－ＩＩ線に沿う模式的断面図である。図４中及び図５中の破線は、電極間の境界を示す。
　図３に示すように、フィルタ素子１は圧電性基板３を有する。第１の分割共振子２Ａ、第２の分割共振子２Ｂ、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄは、圧電性基板３を共有している。圧電性基板３は圧電体層７を有する。圧電体層７上には複数の機能電極が設けられている。それによって、各分割共振子が圧電体層７において構成されている。本実施形態においては、各分割共振子はＢＡＷ素子である。
　図４に示すように、圧電性基板３は、支持部材４と、上記圧電体層７とを有する。支持部材４上に圧電体層７が設けられている。圧電体層７は第１の主面７ａ及び第２の主面７ｂを有する。第１の主面７ａ及び第２の主面７ｂは互いに対向している。第１の主面７ａ及び第２の主面７ｂのうち第２の主面７ｂが支持部材４側の主面である。圧電体層７は、例えば、タンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である。
　第１の分割共振子２Ａの機能電極は、高電位電極８Ａ及び低電位電極９Ａである。高電位電極８Ａは相対的に電位が高い。低電位電極９Ａは相対的に電位が低い。すなわち、高電位電極８Ａは低電位電極９Ａよりも高い電位側に接続される。高電位電極８Ａは、圧電体層７の第２の主面７ｂに設けられている。低電位電極９Ａは第１の主面７ａに設けられている。高電位電極８Ａ及び低電位電極９Ａは、圧電体層７を挟み互いに対向している。
　ここで、高電位電極８Ａ及び低電位電極９Ａが互いに対向する方向と平行であり、かつ高電位電極８Ａから低電位電極９Ａに向かう方向を電極間方向Ｅ１とする。第１の分割共振子２Ａにおける電極間方向Ｅ１は、圧電体層７の第２の主面７ｂから第１の主面７ａに向かう方向と同じである。一方で、図示しないが、圧電体層７は分極軸方向Ａを有する。本実施形態では、分極軸方向Ａは圧電体層７の厚み方向に対して傾斜している。分極軸方向Ａの、電極間方向Ｅ１と平行な成分は、図４に示す成分Ａ１である。分極軸方向Ａの成分Ａ１及び電極間方向Ｅ１は同じ方向である。分極軸方向Ａの電極間方向Ｅ１と平行な成分Ａ１、及び電極間方向Ｅ１が同じ方向である関係を順方向関係、逆の方向である関係を逆方向関係としたときに、第１の分割共振子２Ａは、順方向関係を有する。
　第２の分割共振子２Ｂ、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄもそれぞれ、高電位電極及び低電位電極を有する。第１の分割共振子２Ａと同様に、各分割共振子においても、高電位電極及び低電位電極が、圧電体層７を挟み互いに対向している。フィルタ素子１の各分割共振子における電極間方向は、圧電体層７の厚み方向と平行である。さらに、フィルタ素子１における圧電体層７の分極軸方向Ａは、いずれの分割共振子が構成されている部分においても同じである。よって、分極軸方向Ａの、各分割共振子における電極間方向と平行な各成分の方向は、同じである。
　もっとも、図５に示すように、第２の分割共振子２Ｂの高電位電極８Ｂは、圧電体層７の第１の主面７ａに設けられている。低電位電極９Ｂは第２の主面７ｂに設けられている。そのため、第２の分割共振子２Ｂの電極間方向Ｅ２は、第１の分割共振子２Ａの電極間方向Ｅ１とは逆の方向である。そして、分極軸方向Ａの電極間方向Ｅ２と平行な成分Ａ２、及び電極間方向Ｅ２は互いに逆の方向である。従って、第２の分割共振子２Ｂは、第１の分割共振子２Ａとは異なり、逆方向関係を有する。
　図４に示すように、第３の分割共振子２Ｃにおいては、分極軸方向Ａの電極間方向Ｅ３と平行な成分Ａ３、及び電極間方向Ｅ３は互いに逆の方向である。よって、第３の分割共振子２Ｃは逆方向関係を有する。図５に示すように、第４の分割共振子２Ｄにおいては、分極軸方向Ａの電極間方向Ｅ４と平行な成分Ａ４、及び電極間方向Ｅ４は同じ方向である。よって、第４の分割共振子２Ｄは順方向関係を有する。フィルタ素子１の４個の分割共振子のうち２個の分割共振子が順方向関係を有し、残りの２個の分割共振子が逆方向関係を有する。
　本実施形態の特徴は、１個の弾性波共振子が直列分割及び並列分割されてなる、少なくとも４個の分割共振子が設けられており、複数の分割共振子のうち、順方向関係を有する分割共振子の個数と、逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じであることにある。複数の分割共振子が直列分割及び並列分割による分割共振子であるため、それぞれの分割共振子に加えられる電力を効果的に低くすることができる。よって、耐電力性を効果的に高めることができる。さらに、順方向関係を有する分割共振子の個数と、逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じであることにより、複数の分割共振子全体として、ＩＭＤの成分を相殺することができる。従って、ＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　なお、上記のように、それぞれの分割共振子間の共振周波数の差または反共振周波数の差は１％以内である。そのため、通過帯域内のリップルを大きくすることなく、耐電力性を向上させることができ、かつＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　複数の分割共振子のうち少なくとも２個の分割共振子間において、共振周波数が同一でないことが好ましい。それによって、複数の分割共振子全体として、不要波のレベルを低減することができる。
　以下において、本実施形態の構成のさらなる詳細を説明する。
　各分割共振子は励振領域を有する。励振領域において弾性波が励振される。上記のように、フィルタ素子１の各分割共振子はＢＡＷ素子である。この場合、各分割共振子の励振領域は、各分割共振子のそれぞれにおける、高電位電極及び低電位電極が互いに対向している領域である。より具体的には、平面視において、高電位電極及び低電位電極が重なっている領域である。なお、本明細書において平面視とは、図４または図５における上方から見る方向をいう。
　図３に示すように、フィルタ素子１は、第１の共通接続電極１４Ａ、第２の共通接続電極１４Ｂ、第１の接続電極１５Ａ、第２の接続電極１５Ｂ、第３の接続電極１５Ｃ、第４の接続電極１５Ｄ、第５の接続電極１５Ｅ、第６の接続電極１５Ｆを有する。さらに、フィルタ素子１は、貫通電極１６Ａ、貫通電極１６Ｂ及び貫通電極１６Ｃを有する。貫通電極１６Ａ、貫通電極１６Ｂ及び貫通電極１６Ｃは、圧電体層７を厚み方向において貫通している。
　第１の共通接続電極１４Ａ及び第２の共通接続電極１４Ｂは、圧電体層７の第１の主面７ａに設けられている。第１の共通接続電極１４Ａに、第１の分割共振子２Ａの高電位電極８Ａ及び第２の分割共振子２Ｂの高電位電極８Ｂが共通接続されている。なお、第１の分割共振子２Ａの高電位電極８Ａは、第１の接続電極１５Ａ及び貫通電極１６Ａを介して、第１の共通接続電極１４Ａに接続されている。具体的には、圧電体層７の第２の主面７ｂに、第１の接続電極１５Ａと、第１の分割共振子２Ａの高電位電極８Ａとが設けられている。高電位電極８Ａは第１の接続電極１５Ａに接続されている。第１の接続電極１５Ａには、貫通電極１６Ａの一端が接続されている。さらに、貫通電極１６Ａの他端が第１の共通接続電極１４Ａに接続されている。
　一方で、第２の分割共振子２Ｂの高電位電極８Ｂは、第２の接続電極１５Ｂを介して第１の共通接続電極１４Ａに接続されている。具体的には、圧電体層７の第１の主面７ａに、第２の接続電極１５Ｂと、第２の分割共振子２Ｂの高電位電極８Ｂとが設けられている。
　第１の分割共振子２Ａの低電位電極９Ａに、第３の分割共振子２Ｃの高電位電極８Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄの高電位電極８Ｄが共通接続されている。第３の分割共振子２Ｃの高電位電極８Ｃは、第３の接続電極１５Ｃを介して第１の分割共振子２Ａの低電位電極９Ａに接続されている。具体的には、圧電体層７の第１の主面７ａに、第３の接続電極１５Ｃと、第３の分割共振子２Ｃの高電位電極８Ｃとが設けられている。なお、第３の接続電極１５Ｃは分岐している。第３の接続電極１５Ｃは、第１の分割共振子２Ａの低電位電極９Ａ及び第３の分割共振子２Ｃの高電位電極８Ｃに接続されていると共に、貫通電極１６Ｂにも接続されている。
　第４の分割共振子２Ｄの高電位電極８Ｄは、第４の接続電極１５Ｄ、上記貫通電極１６Ｂ及び上記第３の接続電極１５Ｃを介して、第１の分割共振子２Ａの低電位電極９Ａに接続されている。具体的には、圧電体層７の第２の主面７ｂに、第４の接続電極１５Ｄと、第４の分割共振子２Ｄの高電位電極８Ｄとが設けられている。高電位電極８Ｄは第４の接続電極１５Ｄに接続されている。第４の接続電極１５Ｄには、貫通電極１６Ｂの一端が接続されている。さらに、貫通電極１６Ｂの他端が第３の接続電極１５Ｃに接続されている。第３の接続電極１５Ｃは、第１の分割共振子２Ａの低電位電極９Ａに接続されている。
　さらに、第２の分割共振子２Ｂの低電位電極９Ｂに、第３の分割共振子２Ｃの高電位電極８Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄの高電位電極８Ｄが共通接続されている。第３の分割共振子２Ｃの高電位電極８Ｃは、第３の接続電極１５Ｃ、貫通電極１６Ｂ及び第４の接続電極１５Ｄを介して、第２の分割共振子２Ｂの低電位電極９Ｂに接続されている。第４の分割共振子２Ｄの高電位電極８Ｄは、第４の接続電極１５Ｄを介して第２の分割共振子２Ｂの低電位電極９Ｂに接続されている。
　そして、第２の共通接続電極１４Ｂに、第３の分割共振子２Ｃの低電位電極９Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄの低電位電極９Ｄが共通接続されている。第３の分割共振子２Ｃの低電位電極９Ｃは、第５の接続電極１５Ｅ及び貫通電極１６Ｃを介して、第２の共通接続電極１４Ｂに接続されている。具体的には、圧電体層７の第２の主面７ｂに、第５の接続電極１５Ｅと、第３の分割共振子２Ｃの低電位電極９Ｃとが設けられている。低電位電極９Ｃは第５の接続電極１５Ｅに接続されている。第５の接続電極１５Ｅには、貫通電極１６Ｃの一端が接続されている。さらに、貫通電極１６Ｃの他端が第２の共通接続電極１４Ｂに接続されている。
　一方で、第４の分割共振子２Ｄの低電位電極９Ｄは、第６の接続電極１５Ｆを介して第２の共通接続電極１４Ｂに接続されている。具体的には、圧電体層７の第１の主面７ａに、第６の接続電極１５Ｆと、第４の分割共振子２Ｄの低電位電極９Ｄとが設けられている。
　フィルタ素子１においては、複数の分割共振子のうち第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂが、最も高電位に共通接続されている。複数の分割共振子がそれぞれ、高電位側からの分割共振子の接続の順序に基づく段の分割共振子であるとしたときに、第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂは、１段目の分割共振子である。１段目の分割共振子である第１の分割共振子２Ａに、第３の分割共振子２Ｃが接続されている。よって第３の分割共振子２Ｃは２段目の分割共振子である。同様に、第４の分割共振子２Ｄも２段目の分割共振子である。本実施形態では、複数の分割共振子は２段の分割共振子を含む。もっとも、複数の分割共振子は、３段以上の分割共振子を含んでいてもよい。
　複数の分割共振子のうち同じ段の分割共振子の個数が２個であり、同じ段の２個の分割共振子のうち一方が順方向関係を有し、他方が逆方向関係を有することが好ましい。より具体的には、本実施形態のように、１段目の２個の分割共振子のうち一方の第１の分割共振子２Ａが順方向関係を有し、他方の第２の分割共振子２Ｂが逆方向関係を有することが好ましい。または、第１の分割共振子２Ａが逆方向関係を有し、第２の分割共振子２Ｂが順方向関係を有することが好ましい。それによって、ＩＭＤの成分をより確実に効果的に相殺することができる。同様に、２段目の２個の分割共振子のうち一方の第３の分割共振子２Ｃが逆方向関係を有し、他方の第４の分割共振子２Ｄが順方向関係を有することが好ましい。または、第３の分割共振子２Ｃが順方向関係を有し、第４の分割共振子２Ｄが逆方向関係を有することが好ましい。それによって、ＩＭＤの成分をより確実に効果的に相殺することができる。
　同じ段の２個の分割共振子の励振領域は、同じ面積であることが好ましい。それによって、同じ段の２個の分割共振子のインピーダンスを同じにすることができる。従って、ＩＭＤ特性をより一層改善することができる。より具体的には、１段目の分割共振子である、第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂの励振領域の面積が同じであることが好ましい。同様に、２段目の分割共振子である、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄの励振領域の面積が同じであることが好ましい。全ての分割共振子の励振領域の面積が同じであることがより好ましい。それによって、ＩＭＤの成分をより確実に、より一層相殺することができる。
　図１に示すように、第３の分割共振子２Ｃ及び第４の分割共振子２Ｄが、第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂの双方に共通接続されていることが好ましい。それによって、共通点での電位を一定にして、作製ばらつきによる各共振子の特性差によって生じる全体の特性劣化分を減少させることができる。
　本実施形態では、各分割共振子は１つの圧電体層７を共有している。圧電体層７の分極軸方向Ａは一様である。もっとも、例えば、圧電体層７における第１の分割共振子２Ａの部分及び第２の分割共振子２Ｂの部分が、互いに逆方向に分極されていてもよい。圧電体層７における第３の分割共振子２Ｃの部分及び第４の分割共振子２Ｄの部分が、互いに逆方向に分極されていてもよい。あるいは、複数の圧電体層７が設けられており、各分割共振子が別個の圧電体層７を有していてもよい。
　以下において、圧電性基板３の詳細を説明する。
　図４に示すように、圧電性基板３は、支持部材４と、圧電体層７とを有する。本実施形態では、支持部材４は、支持基板５と、接合層６とを有する。支持基板５上に接合層６が設けられている。接合層６上に圧電体層７が設けられている。
　より具体的には、支持基板５は、凹部５ａと支持部５ｂとを有する。支持部５ｂは凹部５ａを囲んでいる。支持部５ｂ上に接合層６が設けられている。接合層６は枠状の形状を有する。より具体的には、接合層６は貫通孔６ａを有する。支持基板５の凹部５ａ及び接合層６の貫通孔６ａにより、支持部材４の凹部が構成されている。支持部材４の凹部を塞ぐように、圧電体層７が設けられている。これにより、空洞部が構成されている。空洞部は、支持部材４の凹部及び圧電体層７により囲まれている。なお、空洞部の構成は上記に限定されない。例えば、空洞部は、支持基板５及び接合層６に連続して設けられた貫通孔により構成されていてもよい。あるいは、空洞部は、接合層６の貫通孔６ａのみより構成されていてもよい。この場合、支持基板５には、凹部や貫通孔は設けられていなくてもよい。一方で、空洞部は、支持基板５の凹部または貫通孔のみにより構成されていてもよい。
　支持基板５の材料としては、例えば、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、サファイア、マグネシア、窒化ケイ素、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、スピネル、サイアロンなどのセラミック、酸化アルミニウム、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ダイヤモンドなどの誘電体、もしくはシリコンなどの半導体、または上記材料を主成分とする材料を用いることができる。なお、上記スピネルには、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎなどから選ばれる１以上の元素と酸素とを含有するアルミニウム化合物が含まれる。上記スピネルの例としては、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＺｎＡｌ２Ｏ４、ＭｎＡｌ２Ｏ４を挙げることができる。
　接合層６の材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素または酸化タンタルなどを用いることができる。なお、接合層６は必ずしも設けられていなくともよい。支持部材４は、支持基板５のみからなっていてもよい。
　圧電体層７の材料としては、適宜の圧電単結晶を用いることができる。もっとも、圧電体層７は、タンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層であることが好ましい。この場合には圧電体層７の誘電率を好適に高くすることができる。それによって、複数の分割共振子の面積が大きくなり難い。
　図６は、第２の実施形態に係るフィルタ素子の模式図である。
　本実施形態は、第１の分割共振子２Ａ及び第４の分割共振子２Ｄが接続されていない点、及び第２の分割共振子２Ｂ及び第３の分割共振子２Ｃが接続されていない点において、第１の実施形態と異なる。なお、第１の分割共振子２Ａ及び第３の分割共振子２Ｃは互いに直列に接続されている。第２の分割共振子２Ｂ及び第４の分割共振子２Ｄは互いに直列に接続されている。上記の点以外においては、第２の実施形態のフィルタ素子１１は第１の実施形態のフィルタ素子１と同様の構成を有する。
　フィルタ素子１１においては、元の１個の弾性波共振子が並列分割されている。上記並列分割により形成された分割共振子のうち一方が直列分割されている。それによって、第１の分割共振子２Ａ及び第３の分割共振子２Ｃが設けられている。上記並列分割により形成された分割共振子のうち他方も直列分割されている。それによって、第２の分割共振子２Ｂ及び第４の分割共振子２Ｄが設けられている。
　第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂは、１段目の分割共振子である。１段目の分割共振子である第１の分割共振子２Ａに、第３の分割共振子２Ｃが接続されている。よって、第３の分割共振子２Ｃは２段目の分割共振子である。他方、１段目の分割共振子である第２の分割共振子２Ｂに、第４の分割共振子２Ｄが接続されている。よって、第４の分割共振子２Ｄも２段目の分割共振子である。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、４個の分割共振子のうち、第１の分割共振子２Ａ及び第４の分割共振子２Ｄが順方向関係を有する。第２の分割共振子２Ｂ及び第３の分割共振子２Ｃが逆方向関係を有する。それによって、耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　図７は、第３の実施形態に係るフィルタ素子の模式図である。
　本実施形態は、１個の弾性波共振子が直列分割及び並列分割されることにより、６個の分割共振子が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第３の実施形態のフィルタ素子２１は第１の実施形態のフィルタ素子１と同様の構成を有する。
　複数の分割共振子は、第１の分割共振子２２Ａ、第２の分割共振子２２Ｂ、第３の分割共振子２２Ｃ、第４の分割共振子２２Ｄ、第５の分割共振子２２Ｅ及び第６の分割共振子２２Ｆである。フィルタ素子２１においては、元の１個の弾性波共振子が直列分割されている。上記直列分割により形成された３個の分割共振子のうち１個が並列分割されている。それによって、第１の分割共振子２２Ａ及び第２の分割共振子２２Ｂが設けられている。上記３個の分割共振子のうち他の１個も並列分割されている。それによって、第３の分割共振子２２Ｃ及び第４の分割共振子２２Ｄが設けられている。上記３個の分割共振子のうち残りの１個も並列分割されている。それによって、第５の分割共振子２２Ｅ及び第６の分割共振子２２Ｆが設けられている。
　複数の分割共振子のうち、図７における最も左側に位置する第１の分割共振子２２Ａ及び第２の分割共振子２２Ｂが、最も高電位側の分割共振子である。図７における最も右側に位置する第５の分割共振子２２Ｅ及び第６の分割共振子２２Ｆが、最も低電位側の分割共振子である。よって、図７における左側から右側に向かう方向が、各分割共振子における電極間方向に相当する。ここで、図７中の各矢印は、分極軸方向の電極間方向と平行な成分を模式的に示す。上記矢印の方向と、分割共振子における電極間方向とが同じ方向である場合、該分割共振子が順方向関係を有することと同義である。具体的には、上記矢印が右向きである場合には、該分割共振子は順方向関係を有する。一方で、上記矢印の方向と、分割共振子における電極間方向とが逆方向である場合、該分割共振子が逆方向関係を有することと同義である。具体的には、上記矢印が左向きである場合には、該分割共振子は逆方向関係を有する。
　本実施形態では、第１の分割共振子２２Ａ、第４の分割共振子２２Ｄ及び第５の分割共振子２２Ｅが順方向関係を有する。他方、第２の分割共振子２２Ｂ、第３の分割共振子２２Ｃ及び第６の分割共振子２２Ｆが逆方向関係を有する。このように、フィルタ素子２１においては、第１の実施形態と同様に、複数の分割共振子のうち、順方向関係を有する分割共振子の個数と、逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じである。それによって、耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　なお、フィルタ素子２１の複数の分割共振子は３段の分割共振子を含む。第１の分割共振子２２Ａ及び第２の分割共振子２２Ｂが１段目の分割共振子である。第３の分割共振子２２Ｃ及び第４の分割共振子２２Ｄが２段目の分割共振子である。第５の分割共振子２２Ｅ及び第６の分割共振子２２Ｆが３段目の分割共振子である。
　第５の分割共振子２２Ｅは、少なくとも第３の分割共振子２２Ｃに接続されていればよい。この場合、第５の分割共振子２２Ｅは３段目の分割共振子である。同様に、第６の分割共振子２２Ｆは、少なくとも第４の分割共振子２２Ｄに接続されていればよい。この場合、第６の分割共振子２２Ｆは３段目の分割共振子である。例えば、第５の分割共振子２２Ｅが第３の分割共振子２２Ｃに直列に接続されており、かつ第６の分割共振子２２Ｆが第４の分割共振子２２Ｄに直列に接続されていてもよい。
　図８は、第４の実施形態における第１の分割共振子の模式的平面図である。
　本実施形態は、各分割共振子がＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）素子である点において第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態のフィルタ素子は第１の実施形態のフィルタ素子１と同様の構成を有する。本実施形態においても、４個の分割共振子が設けられている。
　図８に示すように、第１の分割共振子３２ＡはＩＤＴ電極３３Ａを有する。第１の分割共振子３２Ａの機能電極はＩＤＴ電極３３Ａである。ＩＤＴ電極３３Ａは、圧電体層７の第１の主面７ａに設けられている。ＩＤＴ電極３３Ａに交流電圧を印加することにより弾性表面波が励振される。第１の主面７ａにおける、ＩＤＴ電極３３Ａの弾性波伝搬方向両側には、１対の反射器３４Ａ及び反射器３５Ａが設けられている。
　ＩＤＴ電極３３Ａは、高電位電極３８Ａ及び低電位電極３９Ａを有する。高電位電極３８Ａは、第１のバスバー４６Ａと、複数の第１の電極指４８Ａとを含む。複数の第１の電極指４８Ａの一端はそれぞれ、第１のバスバー４６Ａに接続されている。他方、低電位電極３９Ａは、第２のバスバー４７Ａと、複数の第２の電極指４９Ａとを含む。複数の第２の電極指４９Ａの一端はそれぞれ、第２のバスバー４７Ａに接続されている。第１のバスバー４６Ａ及び第２のバスバー４７Ａは互いに対向し合う。複数の第１の電極指４８Ａ及び複数の第２の電極指４９Ａは互いに間挿し合っている。
　本実施形態では、電極間方向Ｅ３１は、第１のバスバー４６Ａ及び第２のバスバー４７Ａが互いに対向し合う方向に平行であり、かつ第１のバスバー４６Ａから第２のバスバー４７Ａに向かう方向である。電極間方向Ｅ３１は圧電体層７の第１の主面７ａと平行である。一方で、圧電体層７の分極軸方向Ａは、第１の実施形態と同様に、圧電体層７の厚み方向に対して傾斜している。分極軸方向Ａの、電極間方向Ｅ３１と平行な成分は、図８に示す成分Ａ３１である。第１の分割共振子３２Ａは順方向関係を有する。
　第１の分割共振子３２Ａと同様に、第２～第４の分割共振子もそれぞれ、ＩＤＴ電極及び１対の反射器を有する。全ての分割共振子のＩＤＴ電極及び反射器は、圧電体層７の第１の主面７ａに設けられている。もっとも、複数の分割共振子のうち少なくとも１つの分割共振子のＩＤＴ電極が第１の主面７ａに設けられており、少なくとも１つの分割共振子のＩＤＴ電極が第２の主面７ｂに設けられていてもよい。
　なお、各分割共振子においては、第１のバスバー及び第２のバスバーが互いに対向し合う方向と、弾性波伝搬方向とは直交する。よって、各分割共振子における電極間方向は、該分割共振子の弾性波伝搬方向と直交する方向である。本実施形態では、全ての分割共振子の電極間方向は平行である。
　図８に示す第１の分割共振子３２Ａにおいて、弾性波伝搬方向から見たときに、隣り合う第１の電極指４８Ａ及び第２の電極指４９Ａが重なり合う領域は交叉領域である。他の各分割共振子も同様に、交叉領域を有する。本実施形態では、分割共振子の励振領域は交叉領域である。
　第１の実施形態と同様に、第１の分割共振子３２Ａ及び第４の分割共振子は順方向関係を有する。第２の分割共振子及び第３の分割共振子は逆方向関係を有する。本実施形態においても、複数の分割共振子のうち、順方向関係を有する分割共振子の個数と、逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じである。それによって、耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　上記の第１～第４の実施形態においては、図４に示すように、支持部材４は空洞部を有する。空洞部は、平面視において、各分割共振子の励振領域と重なるように設けられている。もっとも、支持部材４は音響反射膜を有していてもよい。この例を以下において示す。
　図９は、第５の実施形態に係るフィルタ素子の、図４に示す断面に相当する部分を示す模式的断面図である。
　本実施形態は、支持部材５４が音響反射膜５６を有する点、及び支持部材５４が空洞部を有しない点において、第１の実施形態と異なる。より具体的には、支持基板５５上に音響反射膜５６が設けられている。音響反射膜５６上に圧電体層７が設けられている。上記の点以外においては、本実施形態のフィルタ素子は第１の実施形態のフィルタ素子１と同様の構成を有する。なお、本実施形態においては、各分割共振子が音響反射膜５６を共有している。音響反射膜５６は、平面視において、各分割共振子の励振領域と重なるように設けられている。
　音響反射膜５６は複数の音響インピーダンス層の積層体である。より具体的には、音響反射膜５６は、複数の低音響インピーダンス層と、複数の高音響インピーダンス層とを有する。低音響インピーダンス層は、相対的に音響インピーダンスが低い層である。音響反射膜５６の複数の低音響インピーダンス層は、低音響インピーダンス層５８ａ及び低音響インピーダンス層５８ｂである。一方で、高音響インピーダンス層は、相対的に音響インピーダンスが高い層である。音響反射膜５６の複数の高音響インピーダンス層は、高音響インピーダンス層５９ａ及び高音響インピーダンス層５９ｂである。低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層は交互に積層されている。なお、低音響インピーダンス層５８ａが、音響反射膜５６において最も圧電体層７側に位置する層である。
　音響反射膜５６は、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層をそれぞれ２層ずつ有する。もっとも、音響反射膜５６は、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層をそれぞれ少なくとも１層ずつ有していればよい。
　低音響インピーダンス層の材料としては、例えば、酸化ケイ素またはアルミニウムなどを用いることができる。高音響インピーダンス層の材料としては、例えば、白金またはタングステンなどの金属や、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素などの誘電体を用いることができる。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、複数の分割共振子のうち、順方向関係を有する分割共振子の個数と、逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じである。それによって、耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　なお、第４の実施形態と同様に、各分割共振子がＳＡＷ素子である場合にも、本実施形態と同様の支持部材５４が設けられていてもよい。
　上述したように、本発明に係るフィルタ素子は、フィルタ装置に用いられる。この例を以下において示す。
　図１０は、第６の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。
　フィルタ装置６０はラダー型フィルタである。フィルタ装置６０においては、直列腕及び並列腕にそれぞれ共振子が配置されている。より具体的には、フィルタ装置６０は、フィルタ素子６１、直列腕共振子Ｓ２、直列腕共振子Ｓ３、並列腕共振子Ｐ１及び並列腕共振子Ｐ２を有する。フィルタ素子６１は、本発明に係るフィルタ素子である。フィルタ素子６１は、１個の共振子であるものとする。本実施形態においては、フィルタ素子６１は第１の実施形態のフィルタ素子１と同様の構成を有する。もっとも、フィルタ素子６１は、他の実施形態と同様の構成を有していてもよい。
　フィルタ装置６０における複数の共振子は、いずれも弾性波共振子である。より具体的には、複数の共振子はＢＡＷ素子である。もっとも、複数の共振子はＳＡＷ素子を含んでいてもよい。
　さらに、フィルタ装置６０は、入力端子６２及び出力端子６３を有する。入力端子６２及び出力端子６３は、例えば、電極パッドとして構成されていてもよく、あるいは、配線として構成されていてもよい。
　図１０に示すように、入力端子６２及び出力端子６３を結ぶ直列腕において、フィルタ素子６１、直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３が互いに直列に接続されている。フィルタ素子６１は、複数の共振子のうち最も入力端子６２側に配置されている。フィルタ素子６１においては、複数の分割共振子のうち、第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂが最も入力端子６２側に配置されている。
　フィルタ装置６０においては、２つの並列腕が直列腕及びグラウンド電位を結んでいる。一方の並列腕に並列腕共振子Ｐ１が設けられている。他方の並列腕に並列腕共振子Ｐ２が設けられている。より具体的には、フィルタ素子６１及び直列腕共振子Ｓ２の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。
　なお、フィルタ装置６０の回路構成は上記に限定されない。フィルタ装置６０の直列腕及び並列腕にそれぞれ共振子が配置されていればよい。複数の共振子のうち少なくとも１つが、本発明に係るフィルタ素子であればよい。さらに、本発明に係るフィルタ装置はラダー型フィルタには限定されない。例えば、フィルタ装置において、縦結合共振子型弾性波フィルタに、ラダー型回路部が接続されていてもよい。ラダー型回路部の直列腕及び並列腕にそれぞれ共振子が配置されており、かつラダー型回路部の複数の共振子が本発明に係るフィルタ素子を含んでいればよい。
　本実施形態においては、第１の実施形態と同様の構成であるフィルタ素子６１が含まれている。従って、フィルタ装置６０における共振子の耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
　複数の共振子のうち、フィルタ素子６１が最も入力端子６２側に配置されていることが好ましい。この場合には、複数の共振子のうち、フィルタ素子６１に最も大きい電力が加わる。上記のように、フィルタ素子６１は耐電力性が高い。そのため、フィルタ素子６１に大きい電力が加えられても、フィルタ素子６１は破損し難い。そして、最も大きい電力が加わる部分以外に、フィルタ素子６１以外の共振子を配置することができる。よって、フィルタ装置６０において、フィルタ素子６１以外の共振子をも破損し難くすることができる。
　本実施形態では、直列腕にフィルタ素子６１が配置されている。もっとも、これに限定されるものではない。図１１に示す第６の実施形態の変形例においては、フィルタ素子６１は並列腕に配置されている。具体的には、入力端子６２及び出力端子６３の間に直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３が互いに直列に接続されている。並列腕共振子Ｐ２の配置は第６の実施形態と同様である。他方、並列腕共振子Ｐ１の代わりにフィルタ素子６１が配置されている。より具体的には、直列腕共振子Ｓ１及び直列腕共振子Ｓ２の間の接続点とグラウンド電位との間に、フィルタ素子６１が接続されている。なお、フィルタ素子６１においては、複数の分割共振子のうち、第１の分割共振子２Ａ及び第２の分割共振子２Ｂが最も入力端子６２側に配置されている。
　本変形例においても、フィルタ装置における共振子の耐電力性及びＩＭＤ特性を効果的に改善することができる。
１…フィルタ素子
２Ａ～２Ｄ…第１～第４の分割共振子
２Ｅ，２Ｆ…分割共振子
３…圧電性基板
４…支持部材
５…支持基板
５ａ…凹部
５ｂ…支持部
６…接合層
６ａ…貫通孔
７…圧電体層
７ａ，７ｂ…第１，第２の主面
８Ａ～８Ｄ…高電位電極
９Ａ～９Ｄ…低電位電極
１１…フィルタ素子
１４Ａ，１４Ｂ…第１，第２の共通接続電極
１５Ａ～１５Ｆ…第１～第６の接続電極
１６Ａ～１６Ｃ…貫通電極
２１…フィルタ素子
２２Ａ～２２Ｆ…第１～第６の分割共振子
３２Ａ…第１の分割共振子
３３Ａ…ＩＤＴ電極
３４Ａ，３５Ａ…反射器
３８Ａ…高電位電極
３９Ａ…低電位電極
４６Ａ，４７Ａ…第１，第２のバスバー
４８Ａ，４９Ａ…第１，第２の電極指
５４…支持部材
５５…支持基板
５６…音響反射膜
５８ａ，５８ｂ…低音響インピーダンス層
５９ａ，５９ｂ…高音響インピーダンス層
６０…フィルタ装置
６１…フィルタ素子
６２…入力端子
６３…出力端子
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１～Ｓ３…直列腕共振子

Claims (11)

  1. 　分極軸方向を有する圧電体層と、
    　前記圧電体層において構成されており、１個の弾性波共振子が直列分割及び並列分割されてなる、少なくとも４個の複数の分割共振子と、
    を備え、
    　前記複数の分割共振子がそれぞれ、前記圧電体層上に設けられている機能電極を有し、各前記機能電極がそれぞれ、相対的に電位が高い高電位電極、及び相対的に電位が低い低電位電極を含み、
    　前記高電位電極及び前記低電位電極が互いに対向する方向と平行であり、かつ前記高電位電極から前記低電位電極に向かう方向を電極間方向とし、前記分極軸方向の前記電極間方向と平行な成分、及び前記電極間方向が同じ方向である関係を順方向関係、逆の方向である関係を逆方向関係としたときに、前記複数の分割共振子のうち、前記順方向関係を有する分割共振子の個数と、前記逆方向関係を有する分割共振子の個数とが同じである、フィルタ素子。
  2. 　前記複数の分割共振子がそれぞれ、高電位側からの前記分割共振子の接続の順序に基づく段の分割共振子であって、
    　前記複数の分割共振子のうち同じ段の分割共振子の個数が２個であり、同じ段の２個の前記分割共振子のうち一方が前記順方向関係を有し、他方が前記逆方向関係を有する、請求項１に記載のフィルタ素子。
  3. 　前記複数の分割共振子がそれぞれ、弾性波が励振される励振領域を有し、
    　同じ段の２個の前記分割共振子の前記励振領域の面積が同じである、請求項２に記載のフィルタ素子。
  4. 　前記複数の分割共振子が、同電位に共通接続される第１の分割共振子及び第２の分割共振子と、前記第１の分割共振子及び前記第２の分割共振子の双方に共通接続されている第３の分割共振子及び第４の分割共振子と、を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のフィルタ素子。
  5. 　前記複数の分割共振子が、同電位に共通接続される第１の分割共振子及び第２の分割共振子と、前記第１の分割共振子に直列に接続されている第３の分割共振子と、前記第２の分割共振子に直列に接続されている第４の分割共振子と、を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のフィルタ素子。
  6. 　前記複数の分割共振子が、少なくとも前記第３の分割共振子に接続されている第５の分割共振子と、少なくとも前記第４の分割共振子に接続されている第６の分割共振子と、を含む、請求項４または５に記載のフィルタ素子。
  7. 　前記複数の分割共振子のそれぞれにおいて、前記高電位電極及び前記低電位電極が、前記圧電体層を挟み互いに対向している、請求項１～６のいずれか１項に記載のフィルタ素子。
  8. 　前記複数の分割共振子のそれぞれの前記機能電極がＩＤＴ電極であり、
    　各前記ＩＤＴ電極がそれぞれ、前記高電位電極及び前記低電位電極を含み、各前記高電位電極が第１のバスバーを有し、各前記低電位電極が第２のバスバーを有し、前記電極間方向が、前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーが互いに対向する方向と平行であり、かつ前記第１のバスバーから前記第２のバスバーに向かう方向である、請求項１～６のいずれか１項に記載のフィルタ素子。
  9. 　前記圧電体層が、タンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である、請求項１～８のいずれか１項に記載のフィルタ素子。
  10. 　複数の共振子を含み、直列腕及び並列腕にそれぞれ前記共振子が配置されているラダー型フィルタであって、
    　前記直列腕に、請求項１～９のいずれか１項に記載のフィルタ素子が配置されている、フィルタ装置。
  11. 　複数の共振子を含み、直列腕及び並列腕にそれぞれ前記共振子が配置されているラダー型フィルタであって、
    　前記並列腕に、請求項１～９のいずれか１項に記載のフィルタ素子が配置されている、フィルタ装置。
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