WO2023282328A1 - 弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサ - Google Patents

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WO2023282328A1
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idt
reflector
comb
electrode
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陽平 小中
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株式会社村田製作所
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave element, an acoustic wave filter device and a multiplexer.
  • multi-band systems have been used to improve the data transmission speed of mobile phones.
  • transmission and reception may be performed in a plurality of frequency bands
  • a plurality of filter devices that pass high-frequency signals of different frequency bands are arranged in the front-end circuit of the mobile phone.
  • the plurality of filter devices are required to be small, have high isolation from adjacent bands, and have low loss in the passband.
  • Patent Document 1 discloses the configuration of a surface acoustic wave device that improves transmission characteristics. More specifically, the surface acoustic wave device has a circuit configuration including a plurality of surface acoustic wave resonators having IDT electrodes and reflectors.
  • the center-to-center distance in the acoustic wave propagation direction between the electrode finger of the reflector closest to the IDT electrode and the electrode finger of the IDT electrode closest to the reflector is defined by the electrode finger pitch of the reflector electrode. It is 0.45 times or less of the wavelength. This configuration suppresses an increase in reflection loss on the lower frequency side than the resonance frequency of the elastic wave resonator.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and provides an acoustic wave element, an acoustic wave filter device, and a multiplexer capable of reducing ripples generated on the lower frequency side than the resonance frequency of the acoustic wave element. for the purpose.
  • an acoustic wave device comprises: a piezoelectric substrate; an IDT electrode formed on the piezoelectric substrate and having a pair of comb-like electrodes facing each other; An electrode and a reflector arranged adjacent to each other in an elastic wave propagation direction, and each of the comb-shaped electrodes constituting the pair of comb-shaped electrodes has a plurality of electrodes extending in a direction intersecting with the elastic wave propagation direction.
  • the reflector has a plurality of reflective electrode fingers extending in a direction intersecting with the acoustic wave propagation direction
  • the plurality of IDT is a distance in the acoustic wave propagation direction between the center of the comb electrode finger closest to the reflector among the comb electrode fingers and the center of the reflective electrode finger closest to the IDT electrode among the plurality of reflective electrode fingers.
  • the pitch is the pitch
  • the comb-teeth electrode finger closest to the reflector among the plurality of comb-teeth electrode fingers is defined as the first end-side electrode finger
  • the direction from the first end-side electrode finger to the center of the IDT electrode is The comb-teeth electrode fingers are sequentially defined as n-th electrode fingers (n is a natural number)
  • the pitch between the n-th electrode finger and the (n+1)-th electrode finger is defined as the n-th end pitch
  • the average value of the pitches of all the comb-toothed electrode fingers included in the IDT electrode is defined as the average IDT pitch
  • the average value of the pitches of all the reflective electrode fingers included in the reflector is defined as the average reflector pitch.
  • the ratio of the n-th end pitch to the average IDT pitch is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average reflector pitch is a variable represented by y
  • an elastic wave filter device includes the above elastic wave element.
  • a multiplexer includes a plurality of filters including the acoustic wave filter device described above, and one of an input terminal and an output terminal of each of the plurality of filters is a common terminal at least one of the plurality of filters, excluding the acoustic wave filter device, which is directly or indirectly connected to and has a passband higher than the frequency of the passband of the acoustic wave filter device.
  • an acoustic wave device comprises: a piezoelectric substrate; an IDT electrode formed on the piezoelectric substrate and having a pair of comb-like electrodes facing each other; a reflector arranged next to the electrode, each comb-shaped electrode forming the pair of comb-shaped electrodes having a plurality of comb-shaped electrode fingers extending in a first direction; has a plurality of reflective electrode fingers extending in the first direction, and is arranged adjacent to the IDT electrode in a second direction intersecting the first direction, and in a boundary region between the IDT electrode and the reflector , in the second direction between the center of the comb-shaped electrode finger closest to the reflector among the plurality of comb-shaped electrode fingers and the center of the reflective electrode finger closest to the IDT electrode among the plurality of reflective electrode fingers
  • the distance is the IDT-reflector gap, and the center-to-center distance in the second direction between the electrode fingers adjacent to each other in the second direction among the plurality
  • the distance is defined as a pitch
  • the comb-shaped electrode finger closest to the reflector among the plurality of comb-shaped electrode fingers is defined as the first end-side electrode finger
  • the direction from the first end-side electrode finger toward the center of the IDT electrode is defined as n-th end electrode fingers
  • the comb-tooth electrode fingers of are sequentially defined as n-th end electrode fingers (n is a natural number)
  • the pitch between the n-th end electrode finger and the (n+1)-th end electrode finger is defined as the n-th end pitch
  • An average IDT pitch is defined as an average value of pitches of all the comb-teeth electrode fingers included in the IDT electrode
  • an average reflector pitch is defined as an average value of pitches of all the reflective electrode fingers included in the reflector.
  • the ratio of the n-th end pitch to the average IDT pitch is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average reflector pitch is a variable represented by y
  • the acoustic wave filter device According to the acoustic wave device, the acoustic wave filter device, and the multiplexer according to the present invention, it is possible to reduce the ripple generated on the lower frequency side than the resonance frequency of the acoustic wave device.
  • FIG. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing an electrode configuration of an acoustic wave device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing the electrode configuration of an IDT electrode and a reflector that constitute an acoustic wave device.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of insertion loss of an acoustic wave device when the IDT-reflector gap is changed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of insertion loss of an acoustic wave device when the IDT-reflector gap is changed.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of insertion loss of an acoustic wave device when the IDT-reflector gap is changed.
  • FIG. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing an electrode configuration of an acoustic wave device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing the electrode configuration of an IDT electrode and
  • FIG. 6 is a diagram showing the impedance and return loss of the acoustic wave device when the IDT-reflector gap is changed.
  • FIG. 7 is a diagram showing insertion losses of acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz of the acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. 9 is a diagram showing the amount of deterioration of the acoustic wave device of Comparative Example 1 between 5 MHz.
  • FIG. 10 is a table showing the amount of deterioration between 5 MHz when the eighth end pitch value and the IDT-reflector gap value are changed in the acoustic wave device of Example 1.
  • FIG. FIG. 10 is a table showing the amount of deterioration between 5 MHz when the eighth end pitch value and the IDT-reflector gap value are changed in the acoustic wave device of Example 1.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of proper values for the eighth end pitch and the IDT-reflector gap.
  • FIG. 12 is a diagram showing insertion losses of acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 13 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz of the acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 14 is a table showing the amount of deterioration between 5 MHz when the eighth end pitch value and the IDT-reflector gap value are changed in the acoustic wave device of Example 1.
  • FIG. FIG. 15 is a diagram showing another example of proper values for the eighth end pitch and the IDT-reflector gap.
  • FIG. 16 is a diagram showing the impedance and return loss of the acoustic wave element when n of the pitch on the n-th end side of the IDT electrodes is changed.
  • FIG. 17 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz when n of the pitch on the n-th end side of the IDT electrodes is changed.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of the pitch of the comb-teeth electrode fingers of the IDT electrodes.
  • FIG. 19 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz when the number of electrode fingers for reducing the pitch of the electrode fingers centering on the electrode finger on the eighth end side of the IDT electrode is changed.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of pitches of comb-teeth electrode fingers of an IDT electrode and reflective electrode fingers of a reflector.
  • FIG. 21 is a diagram showing a circuit configuration of an elastic wave filter device according to Embodiment 2.
  • FIG. 22 is a diagram showing electrode parameters of elastic wave elements that constitute the elastic wave filter device according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a graph comparing pass characteristics of the elastic wave filter devices according to the second embodiment and the third comparative example.
  • FIG. 24 is a circuit configuration diagram of a multiplexer and its peripheral circuits according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing the electrode configuration of an acoustic wave device 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. The acoustic wave device 10 shown in the figure is formed of a piezoelectric substrate 100, an electrode 110, and a protective film 113. IDT (InterDigital Transducer) electrodes 11 and reflectors 12 are formed by these components. And prepare.
  • Acoustic wave device 10 according to the present embodiment is a surface acoustic wave (SAW) resonator composed of IDT electrode 11 , reflector 12 , and piezoelectric substrate 100 .
  • SAW surface acoustic wave
  • the acoustic wave device 10 shown in FIG. 1 is for explaining its typical structure, and the number and length of the electrode fingers constituting the electrodes are not limited to this.
  • the electrode 110 constituting the IDT electrode 11 and the reflector 12 has a laminate structure of an adhesion layer 111 and a main electrode layer 112, as shown in the cross-sectional view of FIG.
  • the adhesion layer 111 is a layer for improving adhesion between the piezoelectric substrate 100 and the main electrode layer 112, and is made of Ti, for example.
  • the material of the main electrode layer 112 is, for example, Al containing 1% Cu.
  • the protective film 113 is formed to cover electrode 110 .
  • the protective film 113 is a layer for the purpose of protecting the main electrode layer 112 from the external environment, adjusting frequency temperature characteristics, and increasing moisture resistance. It is a membrane that
  • the materials forming the adhesion layer 111, the main electrode layer 112, and the protective film 113 are not limited to the materials described above. Furthermore, the electrode 110 does not have to have the laminated structure described above.
  • the electrode 110 may be composed of metals or alloys such as Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag, and Pd, for example, and may be composed of a plurality of laminates composed of the above metals or alloys. good too. Also, the protective film 113 may not be formed.
  • the piezoelectric substrate 100 is, for example, a ⁇ ° Y-cut X-propagating LiNbO 3 piezoelectric single crystal or piezoelectric ceramic (cut along a plane normal to an axis rotated ⁇ ° from the Y-axis in the Z-axis direction with the X-axis as the central axis). Lithium niobate single crystal or ceramics, which allows surface acoustic waves to propagate in the X-axis direction).
  • the piezoelectric substrate 100 may be a substrate having a piezoelectric layer at least partially, or may have a laminated structure having a piezoelectric layer.
  • the piezoelectric substrate 100 includes, for example, a high acoustic velocity supporting substrate, a low acoustic velocity film, and a piezoelectric layer, and has a structure in which the high acoustic velocity supporting substrate, low acoustic velocity film, and piezoelectric layer are laminated in this order.
  • the configurations of the high acoustic velocity supporting substrate, the low acoustic velocity film and the piezoelectric layer will be described below.
  • the piezoelectric layer is, for example, a ⁇ ° Y-cut X-propagation LiNbO 3 piezoelectric single crystal or piezoelectric ceramics (niobium cut along a plane normal to an axis rotated ⁇ ° from the Y-axis in the Z-axis direction with the X-axis as the central axis). It consists of a lithium oxide single crystal or ceramics in which a surface acoustic wave propagates in the X-axis direction.
  • the high acoustic velocity support substrate is a substrate that supports the low acoustic velocity film, the piezoelectric layer and the electrode 110 . Further, the high acoustic velocity support substrate is a substrate in which the sound velocity of the bulk wave in the high acoustic velocity support substrate is faster than the acoustic waves of the surface waves and the boundary waves propagating through the piezoelectric layer. And the low acoustic velocity film is confined in the laminated portion, and functions so as not to leak below the high acoustic velocity support substrate.
  • the high acoustic velocity support substrate is, for example, a silicon substrate.
  • the high sonic velocity support substrate includes (1) a piezoelectric material such as aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, or quartz, and (2) alumina, zirconia, cordage.
  • a piezoelectric material such as aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, or quartz
  • alumina, zirconia, cordage such as lite, mullite, steatite, or forsterite, (3) magnesia diamond, (4) materials containing the above materials as main components, and (5) materials containing mixtures of the above materials as main components , or
  • the low sound velocity film is a film in which the sound velocity of the bulk wave in the low sound velocity film is lower than the sound velocity of the elastic wave propagating through the piezoelectric layer, and is arranged between the piezoelectric layer and the high sound velocity support substrate. .
  • This structure and the nature of the elastic wave to concentrate its energy in a low-temperature medium suppresses leakage of the surface acoustic wave energy to the outside of the IDT electrode.
  • the low sound velocity film is, for example, a film whose main component is silicon dioxide (SiO 2 ).
  • the Q value of the acoustic wave resonator at the resonance frequency and the anti-resonance frequency can be significantly increased compared to the structure using the piezoelectric substrate 100 as a single layer. It becomes possible. That is, since a surface acoustic wave resonator with a high Q value can be constructed, it is possible to construct a filter with a small insertion loss using the surface acoustic wave resonator.
  • the high acoustic velocity support substrate has a structure in which a support substrate and a high acoustic velocity film are laminated such that the acoustic velocity of a bulk wave propagating through the piezoelectric layer is higher than that of an elastic wave such as a surface wave or a boundary wave.
  • the support substrate may be a piezoelectric material such as sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, quartz crystal, etc.; Dielectrics such as various ceramics and glasses, semiconductors such as silicon and gallium nitride, and resin substrates can be used.
  • the high acoustic velocity film can be made of various materials such as aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC film or diamond, media mainly composed of the above materials, and media mainly composed of mixtures of the above materials. high acoustic velocity materials can be used.
  • each layer exemplified in the above laminated structure of the piezoelectric substrate 100 is only examples, and are changed according to, for example, the characteristics to be emphasized among the required high-frequency propagation characteristics.
  • the IDT electrode 11 has a pair of comb-shaped electrodes 11A and 11B facing each other.
  • the comb-shaped electrode 11A includes a plurality of comb-shaped electrode fingers 11a arranged to extend in a direction intersecting the acoustic wave propagation direction, and a busbar electrode 11c connecting one ends of the plurality of comb-shaped electrode fingers 11a.
  • the comb-shaped electrode 11B includes a plurality of comb-shaped electrode fingers 11b arranged to extend in a direction intersecting the elastic wave propagation direction, and a bus bar electrode 11c connecting one ends of the plurality of comb-shaped electrode fingers 11b.
  • the electrode fingers of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b are arranged alternately in the elastic wave propagation direction.
  • the elastic wave propagation direction and the direction in which the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b extend are perpendicular to each other.
  • the direction in which the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b extend is defined as the first direction d1
  • the second direction d2 perpendicular to the first direction d1 on the piezoelectric substrate 100 is the same direction as the acoustic wave propagation direction.
  • the reflector 12 is arranged adjacent to the IDT electrode 11 in the elastic wave propagation direction.
  • the reflector 12 is composed of a plurality of reflective electrode fingers 12a arranged to extend in a direction intersecting with the elastic wave propagation direction, and a busbar electrode 12c connecting one ends of the plurality of reflective electrode fingers 12a.
  • the reflective electrode fingers 12a extend in parallel as in the present embodiment, the elastic wave propagation direction and the extending direction of the reflective electrode fingers 12a are orthogonal to each other.
  • the direction in which the reflective electrode fingers 12a extend is the same as the first direction d1 described above.
  • FIG. 2 is a diagram showing electrode configurations of the IDT electrode 11 and the reflector 12.
  • the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b included in the IDT electrode 11 are arranged symmetrically in the elastic wave propagation direction
  • the plurality of reflective electrode fingers 12a included in the reflector 12 are also arranged in the left-right direction in the elastic wave propagation direction. arranged symmetrically.
  • the acoustic wave device 10 of this embodiment has the following characteristic configuration.
  • the center-to-center distance in the elastic wave propagation direction between adjacent electrode fingers is defined as a pitch.
  • the average IDT pitch P IDT is the average value of the pitches of all the comb-toothed electrode fingers 11a and 11b included in the IDT electrode 11, and the average value of the pitches of all the reflective electrode fingers 12a included in the reflector 12 is Let be the average reflector pitch P REF .
  • the average IDT pitch P IDT is the distance between the centers in the acoustic wave propagation direction of the comb-teeth electrode finger at one end and the comb-teeth electrode finger at the other end of the IDT electrode 11 in the acoustic wave propagation direction. It is obtained by dividing by the total number of comb-teeth electrode fingers included in 11 ⁇ 1).
  • the average reflector pitch P REF is the distance between the centers of the reflection electrode finger at one end and the reflection electrode finger at the other end in the elastic wave propagation direction of the reflector 12 (reflector 12 is obtained by dividing by the total number of reflective electrode fingers included in -1). Also, twice the average IDT pitch P IDT is the IDT wavelength ( ⁇ IDT ), and twice the average reflector pitch P REF is the reflector wavelength ( ⁇ REF ).
  • the IDT-reflector gap is defined as the center-to-center distance in the elastic wave propagation direction from the center of the reflective electrode finger that is closest to the reflective electrode finger, and is expressed as a ratio to the average reflector pitch P REF .
  • the comb-teeth electrode finger closest to one of the reflectors 12 among the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b is defined as the first end side electrode finger.
  • the electrode fingers in the direction from the first end-side electrode finger toward the center of the IDT electrode 11 are sequentially defined as n-th end-side electrode fingers (n is a natural number).
  • the pitch between the n-th end electrode finger and the (n+1)th end-side electrode finger is defined as the n-th end pitch, and is expressed as a ratio to the average IDT pitch PIDT.
  • n of the n-th electrode finger is preferably 6 or more and 10 or less.
  • the ratio of the n-th end side pitch to the average IDT pitch P IDT is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average reflector pitch P REF is a variable represented by y.
  • FIG 3, 4 and 5 are diagrams showing an example of the insertion loss of the acoustic wave device when the IDT-reflector gap is changed. These figures show that the reflection loss increases toward the lower side of the vertical axis.
  • the total number of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b of the IDT electrode 11 in each figure is 107.
  • the eighth-end pitch which is the pitch between the eighth-end electrode finger and the ninth-end electrode finger, is set smaller than the average IDT pitch PIDT.
  • An example in which the IDT-reflector gap is changed while the end pitch is fixed at 0.90P IDT will be described.
  • FIG. 3(a) shows the insertion loss of the acoustic wave device when the IDT-reflector gap is 0.80 P REF .
  • ripples are generated on the lower frequency side than the resonance frequency fr of the acoustic wave device.
  • FIGS. 3(b), (c), and (d) show examples of IDT-reflector gaps of 0.84P REF , 0.88P REF , and 0.92P REF , respectively. As shown in (b) to (d) of FIG. 3, the ripple is gradually reduced by increasing the IDT-reflector gap.
  • FIGS. 4(a), (b), and (c) show examples of IDT-reflector gaps of 0.96P REF , 1.00P REF , and 1.04P REF , respectively. As shown in (a) to (c) of FIG. 4, the ripple is kept small in this IDT-reflector gap range.
  • FIG. 4(d) shows an example with an IDT-reflector gap of 1.08 P REF . As shown in FIG. 4(d), at this IDT-reflector gap value, the ripple is slightly larger.
  • FIGS. 5(a) to (d) of FIG. 5 are examples in which the IDT-reflector gap is set to 1.12P REF , 1.16P REF , 1.20P REF and 1.24P REF in order. As the IDT-reflector gap is further increased, the ripple gradually increases, as shown in FIGS. 5(a)-(d).
  • FIG. 6 is a diagram showing the impedance and return loss of the acoustic wave device when the IDT-reflector gap is changed. (a) of FIG. 6 shows the impedance of the acoustic wave element, and (b) of FIG. 6 shows the return loss of the acoustic wave element. FIG. 6 also shows an example in which the pitch of the IDT electrodes 11 on the eighth end side is 0.90P IDT .
  • the resonance frequency fr of the acoustic wave element is approximately 1973 MHz.
  • the IDT-reflector gap is 0.90P REF
  • ripples occur on the lower frequency side than the resonance frequency fr.
  • ripples occur on the lower frequency side than the resonance frequency fr.
  • the IDT-reflector gap is 1.00P REF
  • ripples can be suppressed on the lower frequency side than the resonance frequency fr. Note that the frequency at which ripples occur differs between when the IDT-reflector gap is 0.90 P REF and when it is 1.20 P REF .
  • FIG. 7 is a diagram showing insertion losses of acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing insertion losses of acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 1.
  • the electrode configuration of the acoustic wave device in Example 1 is such that the IDT electrode 11 has 107 comb-teeth electrode fingers, the reflector 12 has 21 reflective electrode fingers, the IDT wavelength is 1.974 ⁇ m, and the reflector wavelength is 2.0 ⁇ m. 037 ⁇ m (1.032 times the IDT wavelength).
  • the IDT-reflector gap is 1.00P REF
  • the eighth end pitch at the position of the eighth end electrode finger from the end of the IDT electrode 11 is 0.90P IDT .
  • the electrode configuration of the elastic wave device in Comparative Example 1 is such that the IDT electrode 11 has 107 comb-teeth electrode fingers, the reflector 12 has 21 reflective electrode fingers, the IDT wavelength is 1.974 ⁇ m, and the reflector wavelength is 2.0 ⁇ m. 045 ⁇ m (1.036 times the IDT wavelength).
  • Comparative Example 1 has an IDT-reflector gap of 1.00 P REF . In Comparative Example 1, the pitch of the electrode fingers at a predetermined position from the end of the IDT electrode 11 (pitch on the n-th end side) is not changed.
  • the evaluation item of the amount of deterioration between 5 MHz is used.
  • the amount of deterioration between 5 MHz is the difference between the maximum value and the minimum value of insertion loss in the ⁇ 2.5 MHz section of the predetermined frequency.
  • FIG. 8 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz of the acoustic wave device in Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. The graph shown in FIG. 8 is based on the insertion loss of the elastic wave device at frequencies of 1760 MHz to 2160 MHz (see FIG. 7), and the difference between the maximum and minimum values of the insertion loss in the ⁇ 2.5 MHz section of each frequency is obtained by
  • the amount of deterioration between 5 MHz of the acoustic wave device in Example 1 is 0.1 dB or less over the entire frequency range.
  • deterioration regions occur at frequencies corresponding to the plurality of ripples in FIG.
  • the peak value of the amount of deterioration between 5 MHz in each deterioration region shows a large value of around 1.0 dB.
  • d was selected from the following a to j.
  • FIG. 9 is a diagram showing the amount of deterioration of the acoustic wave device of Comparative Example 1 between 5 MHz.
  • FIG. 9 shows deterioration amounts when the reflector wavelength is changed as a to j of Comparative Example 1.
  • FIG. Each deterioration amount shown in FIG. 9 is the largest value among the deterioration amounts between 5 MHz in the frequency range of 1760 MHz to 2160 MHz.
  • the reflector wavelength is set to 1.036 ⁇ IDT as shown in d of Comparative Example 1
  • the amount of deterioration between 5 MHz is 1.14 dB, which is a small value compared to a to c and e to j of the other Comparative Example 1.
  • the acoustic wave device d of Comparative Example 1 was selected as a comparison target for Example 1.
  • FIG. 9 shows deterioration amounts when the reflector wavelength is changed as a to j of Comparative Example 1.
  • FIG. 9 shows deterioration amounts when the reflector wavelength is changed
  • FIG. 10 is a table showing the amount of deterioration between 5 MHz when the value of the pitch on the eighth end side and the value of the IDT-reflector gap are changed in the elastic wave device of Example 1.
  • FIG. 10 is a table showing the amount of deterioration between 5 MHz when the value of the pitch on the eighth end side and the value of the IDT-reflector gap are changed in the elastic wave device of Example 1.
  • the electrode configuration of the elastic wave device is such that the IDT electrode 11 has 107 comb-toothed electrode fingers, the reflector 12 has 21 reflective electrode fingers, the IDT wavelength is 1.974 ⁇ m, and the reflector wavelength is 2. .037 ⁇ m (1.032 times the IDT wavelength).
  • FIG. 10 shows the case where the ratio of the eighth end side pitch to the average IDT pitch P IDT is changed by 0.02 P IDT between 0.74 P IDT and 1.00 P IDT, and the IDT with respect to the average reflector pitch P REF -
  • the amount of degradation during 5 MHz is shown when the ratio of the reflector gap is changed between 0.80 P REF and 1.62 P REF by 0.02 P REF .
  • the amount of deterioration in the table is not only the peak value of the amount of deterioration in one deterioration area shown in FIG. 8, but also the sum of the peak values of the amount of deterioration in a plurality of deterioration areas. Therefore, the evaluation of whether or not the ripple can be reduced is a more severe condition than the criterion of 1.0 dB or less determined based on d of Comparative Example 1.
  • the range surrounded by the thick frame in FIG. 10 is the range in which the amount of deterioration between 5 MHz is 1.0 dB or less. Therefore, if the ratio value of the eighth end pitch and the ratio value of the IDT-reflector gap are within the range enclosed by the thick frame, the amount of deterioration between 5 MHz can be reduced, and the ripple can be reduced.
  • the range surrounded by the thick frame is shown numerically.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of appropriate values for the ratio of the pitch on the eighth end side and the ratio of the IDT-reflector gap.
  • the ratio of the eighth end side pitch to the average IDT pitch P IDT is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average IDT pitch P IDT is represented by y.
  • the ratio of the pitch on the eighth end side and the ratio of the IDT-reflector gap in the region A1 surrounded by the curve formed by (Equation 1) and the curve formed by (Equation 2) are value. According to this configuration, it is possible to reduce the amount of deterioration of the acoustic wave element 10 between 5 MHz and reduce the ripple generated on the lower frequency side than the resonance frequency.
  • FIG. 12 is a diagram showing insertion loss of acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 12 is a diagram showing insertion loss of acoustic wave devices in Example 1 and Comparative Example 2.
  • the electrode configuration of the acoustic wave device in Example 1 is the same as described above. That is, in the acoustic wave device of Example 1, the IDT electrode 11 has 107 comb-teeth electrode fingers, the reflector 12 has 21 reflective electrode fingers, the IDT wavelength is 1.974 ⁇ m, and the reflector wavelength is 2.037 ⁇ m. , an IDT-reflector gap of 1.00 P REF and an eighth end pitch of 0.90 P IDT .
  • acoustic wave device of Comparative Example 2 one was selected that generates a loss of 0.2 dB as ripple with respect to the insertion loss of the acoustic wave device of Example 1.
  • a value of 0.2 dB is, for example, a value required from the allowable loss of a filter including acoustic wave elements.
  • Example 1 As shown in FIG. 12, in Example 1, almost no ripple occurs, but in Comparative Example 2, a small ripple occurs on the lower frequency side than the resonance frequency fr.
  • FIG. 13 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz of the acoustic wave device in Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. The graph shown in FIG. 13 is based on the insertion loss of the elastic wave device at frequencies of 1760 MHz to 2160 MHz (see FIG. 12). is obtained by
  • the amount of deterioration of the acoustic wave device in Example 1 between 5 MHz is 0.1 dB or less over the entire frequency range.
  • deterioration regions occur at frequencies corresponding to the plurality of ripples in FIG.
  • the peak value of the amount of deterioration between 5 MHz in the deterioration region is around 0.4 dB.
  • FIG. 14 is a table showing the amount of deterioration between 5 MHz when the ratio of the eighth end pitch and the ratio of the IDT-reflector gap are changed in the acoustic wave device of Example 1.
  • FIG. The numerical values shown in FIG. 14 are the same as those in FIG. 10, but FIG. 14 differs from FIG. 10 in the range surrounded by the bold frame.
  • the range surrounded by the thick frame in FIG. 14 is the range in which the amount of deterioration between 5 MHz is 0.4 dB or less. Therefore, if the ratio of the pitch on the eighth end side and the ratio of the IDT-reflector gap are within the range enclosed by the thick frame, the amount of deterioration between 5 MHz can be further reduced, and the ripple can be reduced. can.
  • the range surrounded by the thick frame is shown numerically.
  • FIG. 15 is a diagram showing another example of appropriate values for the ratio of the pitch on the eighth end side and the ratio of the IDT-reflector gap.
  • the proper values of the eighth end pitch ratio and the IDT-reflector gap ratio are expressed as values within the area A2 surrounded by (Equation 3) and (Equation 4).
  • the ratio of the eighth edge pitch to the average IDT pitch P IDT is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average reflector pitch P REF is a variable represented by y.
  • the ratio of the eighth edge pitch and the ratio of the IDT-reflector gap are the values within the area A2 surrounded by the curve of (Equation 3) and the curve of (Equation 4).
  • FIG. 16 is a diagram showing the impedance and return loss of the acoustic wave element when n of the pitch on the n-th end side of the IDT electrodes 11 is changed.
  • FIG. 16(a) shows the impedance of the acoustic wave element
  • FIG. 16(b) shows the return loss of the acoustic wave element.
  • FIG. 16 shows an example in which the IDT-reflector gap of the acoustic wave device is fixed at 1.00P REF , the nth end side pitch is fixed at 0.90P IDT , and n of the nth end side pitch is changed. It is
  • the resonance frequency fr of the elastic wave element is approximately 1973 MHz.
  • the pitch on the first end side is 0.90P IDT
  • ripples occur on the lower frequency side than the resonance frequency fr.
  • the pitch on the fifteenth end side is 0.90 P IDT
  • ripples occur on the lower frequency side than the resonance frequency fr.
  • the pitch on the eighth end side is 0.90 P IDT , it is possible to suppress the occurrence of ripples on the lower frequency side than the resonance frequency fr.
  • FIG. 17 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz when n of the pitch on the n-th end side of the IDT electrode 11 is changed. Note that the IDT-reflector gap in FIG. 17 is 1.00P REF and the n-th end pitch is 0.90P IDT .
  • the amount of deterioration between 5 MHz can be reduced to 1.0 dB or less by setting n of the n-th electrode finger to 6 or more and 10 or less. With this configuration, it is possible to reduce ripples that occur at frequencies lower than the resonance frequency. Further, by setting n of the n-th electrode finger to 7 or 8, the amount of deterioration at 5 MHz can be reduced to 0.4 dB or less. With this configuration, it is possible to further reduce ripples that occur at frequencies lower than the resonance frequency.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of the pitch of the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b of the IDT electrode 11. As shown in FIG. FIG. 18 shows an example in which the pitch of one or a plurality of electrode fingers centered on the eighth end electrode finger is smaller than the average IDT pitch PIDT.
  • Example 1 shows an example in which the pitch on the eighth end side is smaller than the average IDT pitch PIDT. Specifically, the pitch on the eighth end side is 0.90 times the average value (1.000) of the pitches remaining after removing the pitch on the eighth end side from all the pitches of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b. It has become.
  • Example 2 shows an example in which the seventh end pitch and the eighth end pitch are smaller than the average IDT pitch PIDT. Specifically, each of the seventh end pitch and the eighth end pitch is equal to the remainder of all the pitches of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b excluding the seventh end pitch and the eighth end pitch. It is 0.95 times the average pitch value (1.000).
  • Example 3 shows an example in which the seventh end pitch to the ninth end pitch are smaller than the average IDT pitch P_IDT.
  • each of the seventh end-side pitch to the ninth end-side pitch is the remainder of all the pitches of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b excluding the seventh end-side pitch to the ninth end-side pitch. It is 0.9667 times the average pitch value (1.000).
  • Example 4 shows an example in which the sixth end pitch to the tenth end pitch are smaller than the average IDT pitch P_IDT. Specifically, each of the sixth end-side pitch to the tenth end-side pitch is the remainder of all the pitches of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b excluding the sixth end-side pitch to the tenth end-side pitch. It is 0.98 times the average pitch value (1.000).
  • Example 5 shows an example in which the fifth end side pitch to the eleventh end side pitch are smaller than the average IDT pitch P_IDT. Specifically, each of the fifth end-side pitch to the eleventh end-side pitch is the remainder of all the pitches of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b excluding the fifth end-side pitch to the eleventh end-side pitch. It is 0.9857 times the average pitch value (1.000).
  • Example 6 shows an example in which the fourth end pitch to the twelfth end pitch are smaller than the average IDT pitch PIDT. Specifically, each of the fourth to twelfth end pitches is the remaining pitch of the plurality of comb electrode fingers 11a and 11b excluding the fourth to twelfth end pitches. It is 0.9889 times the average pitch value (1.000).
  • Example 7 shows an example in which the third to thirteenth end pitches are smaller than the average IDT pitch PIDT. Specifically, each of the third end-side pitch to the 13th end-side pitch is the remaining pitch of the plurality of comb electrode fingers 11a and 11b excluding the third end-side pitch to the 13th end-side pitch. It is 0.9909 times the average pitch value (1.000).
  • the IDT electrodes 11 have one or more n-th pitches arranged in order in the elastic wave propagation direction, and the n-th pitches satisfy the following relationship (Equation 5): configured to have
  • n-th end pitch 1 - (distance shortened by adopting one or more n-th end pitches/number of n-th end pitches) (Formula 5)
  • the distance shortened by adopting one or a plurality of n-th end pitches is based on the original distance between both ends of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b, and It is the distance that becomes shorter in the elastic wave propagation direction when the pitch of a part of the fingers 11a and 11b is set to one or more n-th end side pitches.
  • FIG. 19 is a diagram showing the amount of deterioration between 5 MHz when the number of the IDT electrodes 11 whose pitch is reduced around the pitch on the eighth end side is changed. Note that the IDT-reflector gap in FIG. 19 is 1.00 P REF .
  • the amount of deterioration between 5 MHz can be reduced to 1.0 dB or less by setting the number of pitches to be decreased around the pitch on the eighth end side to 11 or less. With this configuration, it is possible to reduce ripples that occur at frequencies lower than the resonance frequency. Further, by setting the number of pitches to be decreased around the pitch on the eighth end side to 7 or less, the amount of deterioration between 5 MHz can be reduced to 0.4 dB or less. With this configuration, it is possible to further reduce ripples that occur at frequencies lower than the resonance frequency.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the pitch of the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b of the IDT electrode 11.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the pitch of the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b of the IDT electrode 11.
  • FIG. 20 shows values of each pitch when the total number of comb-tooth electrode fingers 11a and 11b included in the IDT electrode 11 is 107.
  • the horizontal axis of FIG. 20 indicates the position of each pitch as the n value of the pitch on the n-th end side, and the vertical axis indicates the value of each pitch of the comb electrode fingers 11a and 11b.
  • the pitch on the vertical axis is the value when the average IDT pitch is 1.00P IDT .
  • a total of five pitches centering on the eighth end side pitch are set to be 0.986 times the average IDT pitch PIDT. That is, when only the pitch on the eighth end side is changed, it corresponds to 0.932 P IDT .
  • the IDT-reflector gap is 1.00P REF , satisfying the conditions in area A1 shown in FIG.
  • the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b are arranged so that the adjacent pitch in the elastic wave propagation direction increases and decreases irregularly.
  • the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b are randomly arranged such that the pitch between adjacent comb-teeth electrode fingers 11a and 11b varies irregularly. Random changes are changes that do not include constant, proportional, and periodic changes, but include randomly changing states.
  • the plurality of n-th end side pitches in this example may irregularly increase or decrease adjacent pitches in the elastic wave propagation direction. Even in the acoustic wave element 10 having such a pitch of the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b, the ripple generated at the lower frequency side than the resonance frequency of the acoustic wave element 10 can be reduced.
  • Embodiment 2 describes an elastic wave filter device using the elastic wave element 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. By configuring an acoustic wave filter device using the acoustic wave device 10 according to Embodiment 1, it is possible to suppress deterioration of the insertion loss in the passband.
  • FIG. 21 is a diagram showing the circuit configuration of the elastic wave filter device 1 according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 22 is a diagram showing electrode parameters of the acoustic wave element 10 that constitutes the acoustic wave filter device 1. As shown in FIG. Note that the crossing width in FIG. 22 is a region where the adjacent electrode fingers overlap each other in a direction perpendicular to the electrode finger extending direction when the extending direction of the plurality of electrode fingers is defined as the electrode finger extending direction. is an intersecting region, and the dimension of the intersecting region along the extending direction of the electrode fingers is the intersecting width.
  • the acoustic wave filter device 1 has a first input/output terminal 50 and a second input/output terminal 60, and a first input/output terminal 50 and a second input/output terminal 60.
  • Series arm resonators S1, S2, S3 and S4 connected between with children P1, P2, P3 and P4.
  • the acoustic wave device 10 of Embodiment 1 is used for each of the series arm resonators S1 to S4.
  • FIG. 23 is a graph comparing pass characteristics of the acoustic wave filter devices according to the second embodiment and the third comparative example.
  • the pitches of the plurality of comb-teeth electrode fingers forming the IDT electrodes of the acoustic wave element are all the same.
  • the insertion loss of Embodiment 2 is smaller than that of Comparative Example 3. ing.
  • deterioration of insertion loss in the passband can be suppressed.
  • FIG. 24 is a circuit configuration diagram of multiplexer 5 and its peripheral circuit (antenna 4) according to the third embodiment.
  • the multiplexer 5 shown in the figure includes an acoustic wave filter device 1 , a filter 3 , a common terminal 70 , and input/output terminals 81 and 82 .
  • the input/output terminal 50 of the elastic wave filter device 1 is connected to the common terminal 70 , and the input/output terminal 60 of the elastic wave filter device 1 is connected to the input/output terminal 81 .
  • the filter 3 is connected to the common terminal 70 and the input/output terminal 82 .
  • the filter 3 is, for example, a ladder-type elastic wave filter having parallel arm resonators and series arm resonators, but may be an LC filter or the like, and its circuit configuration is not particularly limited.
  • the passband of the acoustic wave filter device 1 is located on the lower frequency side than the passband of the filter 3 .
  • acoustic wave filter device 1 and the filter 3 may not be directly connected to the common terminal 70 as shown in FIG. may be indirectly connected to the common terminal 70 via a switch element capable of selecting the .
  • multiplexer 5 has a circuit configuration in which two filters are connected to common terminal 70, but the number of filters connected to common terminal 70 is not limited to two, and may be three or more. There may be. That is, the multiplexer according to the present invention includes a plurality of filters including the acoustic wave filter device 1, and one of the input terminal and the output terminal of each of the plurality of filters is directly or indirectly connected to a common terminal, At least one of the filters other than the elastic wave filter device 1 may have a passband higher than the frequency of the passband of the elastic wave filter device 1 .
  • the elastic wave element 10 is an elastic wave element that propagates a high-frequency signal in a predetermined elastic wave propagation direction.
  • An IDT electrode 11 having comb-shaped electrodes 11A and 11B, and a reflector 12 arranged adjacent to the IDT electrode 11 in the elastic wave propagation direction are provided.
  • Each of the comb-shaped electrodes 11A, 11B constituting the pair of comb-shaped electrodes 11A, 11B has a plurality of comb-shaped electrode fingers 11a, 11b extending in a direction intersecting the elastic wave propagation direction.
  • the reflector 12 has a plurality of reflective electrode fingers 12a extending in a direction intersecting the elastic wave propagation direction.
  • the center of the comb-teeth electrode finger closest to the reflector 12 among the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b and the one closest to the IDT electrode 11 among the plurality of reflective electrode fingers 12a is defined as the IDT-reflector gap.
  • a pitch is a center-to-center distance in the elastic wave propagation direction between electrode fingers adjacent to each other in the elastic wave propagation direction among the electrode fingers of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b and the plurality of reflective electrode fingers 12a.
  • the comb-shaped electrode finger closest to the reflector 12 is the first end-side electrode finger.
  • n is a natural number
  • the pitch between the n-th end electrode finger and the (n+1)th end-side electrode finger is defined as the n-th end pitch.
  • the ratio of the n-th end pitch to the average IDT pitch P IDT is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average reflector pitch P REF is a variable represented by y
  • the elastic wave device 10 It is possible to reduce the ripple that occurs on the lower frequency side than the resonance frequency of .
  • n of the n-th electrode finger may be 6 or more and 10 or less.
  • the pitch of the electrode fingers from the electrode finger on the sixth end to the electrode finger on the tenth end is set to the range surrounded by the above-mentioned (Equation 1) and (Equation 2), and the resonance frequency of the acoustic wave element 10 is can also reduce the ripple generated on the low frequency side.
  • the pitch of eleven or less comb-tooth electrode fingers adjacent to each other in the elastic wave propagation direction centering on the eighth-end electrode finger among the n-th end-side electrode fingers is different from the plurality of comb-tooth electrode fingers 11a and 11b to 11 It may be 0.90 times or more and 0.9909 times or less of the average value of the pitches of the remaining comb-teeth electrode fingers excluding this comb-teeth electrode finger.
  • pitches of the comb-teeth electrode fingers 11a and 11b adjacent pitches in the elastic wave propagation direction may be irregularly increased or decreased.
  • the adjacent pitches increase and decrease irregularly, so that ripples generated on the lower frequency side than the resonance frequency of the elastic wave element 10 can be reduced.
  • An elastic wave filter device 1 according to the present embodiment includes the elastic wave element 10 described above.
  • the elastic wave filter device 1 including the elastic wave element 10 in which the ripple generated on the lower frequency side than the resonance frequency is reduced.
  • the elastic wave filter device 1 further includes a first input/output terminal 50 and a second input/output terminal 60, and a node on a path connecting the first input/output terminal 50 and the second input/output terminal 60. and parallel arm resonators P1 to P4 connected to the ground, and the acoustic wave device 10 includes a series arm resonator connected between the first input/output terminal 50 and the second input/output terminal 60 It may be S1 to S4.
  • the elastic wave filter device 1 constitutes a ladder type elastic wave filter including the series arm resonators S1 to S4 and the parallel arm resonators P1 to P4, and the elastic wave element 10 is the series arm. Applies to resonators S1 to S4. As a result, it is possible to suppress an increase in insertion loss on the lower frequency side than the resonance frequencies of the series arm resonators S1 to S4 forming the passband of the acoustic wave filter device 1.
  • the multiplexer 5 includes a plurality of filters including the elastic wave filter device 1 described above, and one of the input terminal and the output terminal of each of the plurality of filters is directly or indirectly connected to the common terminal 70. At least one of the plurality of filters connected and excluding the acoustic wave filter device 1 may have a passband higher than the frequency of the passband of the acoustic wave filter device 1 .
  • the elastic wave filter device 1 since the attenuation amount of the attenuation band on the high frequency side of the pass band can be increased, the attenuation within the pass band of the filter having the pass band on the high frequency side of the pass band of the elastic wave filter device 1 Insertion loss can be reduced.
  • Acoustic wave device 10 includes piezoelectric substrate 100, IDT electrode 11 formed on piezoelectric substrate 100 and having a pair of comb-shaped electrodes 11A and 11B facing each other, and electrodes adjacent to IDT electrode 11. a reflector 12 positioned in the .
  • Each of the comb-shaped electrodes 11A, 11B forming the pair of comb-shaped electrodes 11A, 11B has a plurality of comb-shaped electrode fingers 11a, 11b extending in the first direction d1.
  • the reflector 12 has a plurality of reflective electrode fingers 12a extending in the first direction d1, and is arranged adjacent to the IDT electrode 11 in a second direction d2 intersecting the first direction d1.
  • the center of the comb-teeth electrode finger closest to the reflector 12 among the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b and the one closest to the IDT electrode 11 among the plurality of reflective electrode fingers 12a is defined as the IDT-reflector gap.
  • a pitch is a center-to-center distance in the second direction d2 between electrode fingers adjacent to each other in the second direction d2 among the electrode fingers of the plurality of comb-teeth electrode fingers 11a and 11b and the plurality of reflective electrode fingers 12a.
  • the comb-shaped electrode finger closest to the reflector 12 is the first end-side electrode finger.
  • n is a natural number
  • the pitch between the n-th end electrode finger and the (n+1)th end-side electrode finger is defined as the n-th end pitch.
  • the ratio of the n-th end pitch to the average IDT pitch P IDT is a variable represented by x
  • the ratio of the IDT-reflector gap to the average reflector pitch P REF is a variable represented by y
  • the elastic wave device, the elastic wave filter device, and the multiplexer according to the embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments and examples. It is not limited to the above embodiments and examples. Other embodiments realized by combining arbitrary components in the above-described embodiments and examples, and various modifications that can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention without departing from the scope of the above-described embodiments.
  • the present invention also includes various devices incorporating the obtained embodiments, the acoustic wave device, the acoustic wave filter device, and the multiplexer of the present invention.
  • the elastic wave filter device 1 may further include circuit elements such as inductors and capacitors.
  • the acoustic wave device may not be a surface acoustic wave resonator as in Embodiment 1, but may be an acoustic wave resonator using boundary acoustic waves.
  • the present invention can be widely used in communication equipment such as mobile phones as a low-loss and small acoustic wave element, acoustic wave filter device, and multiplexer applicable to multi-band and multi-mode frequency standards.

Landscapes

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Abstract

弾性波素子（１０）の反射器（１２）に最も近い櫛歯電極指とＩＤＴ電極（１１）に最も近い反射電極指との距離をＩＤＴ－反射器ギャップとする。隣り合う電極指同士の中心間距離をピッチとする。反射器に最も近い櫛歯電極指から中央に向かう方向の電極指を順に第ｎ端側電極指とし、第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとする。全ての櫛歯電極指による各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチとし、反射電極指による各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチとする。平均ＩＤＴピッチに対する第ｎ端側ピッチの割合をｘとし、平均反射器ピッチに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙとした場合に、第ｎ端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップのそれぞれは、（式１）からなる曲線および（式２）からなる曲線で囲まれた領域（Ａ１）内の値となっている。

Description

弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサ
　本発明は、弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサに関する。
　近年、携帯電話のデータ伝送速度を向上させるために、マルチバンドシステムが用いられている。その際、複数の周波数帯域の送受信を行う場合があるため、携帯電話のフロントエンド回路には、異なる周波数帯域の高周波信号を通過させる複数のフィルタ装置が配置される。この場合、上記フロントエンド回路に許容される実装スペースには制約があるため、上記複数のフィルタ装置には、小型化、隣接バンドとの高アイソレーションおよび通過帯域の低損失性が要求される。
　特許文献１には、伝送特性を改善する弾性表面波装置の構成が開示されている。より具体的には、上記弾性表面波装置は、ＩＤＴ電極および反射器を有する複数の弾性表面波共振子を備えた回路構成を有している。上記回路構成では、ＩＤＴ電極に最も近い反射器の電極指と、反射器に最も近いＩＤＴ電極の電極指との弾性波伝搬方向における中心間距離が、反射器電極の電極指ピッチで規定される波長の０．４５倍以下となっている。この構成により、弾性波共振子の共振周波数よりも低周波側において反射損失が増加することを抑制している。
国際公開第２０１８／１６８８３６号
　特許文献１に記載された弾性表面波共振子では、弾性波共振子の共振周波数よりも低周波側おいて反射損失が増加することを抑制できるが、低周波側の一部の帯域では反射損失を抑制できず、リップルが表れてしまうことがある。
　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、弾性波素子の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減できる弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成され、対向する一対の櫛歯状電極を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極と弾性波伝搬方向に隣り合って配置された反射器と、を備え、前記一対の櫛歯状電極を構成する各々の櫛歯状電極は、前記弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の櫛歯電極指を有し、前記反射器は、前記弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の反射電極指を有し、前記ＩＤＴ電極と前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指の中心と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴ電極に最近接する反射電極指の中心との、前記弾性波伝搬方向における距離をＩＤＴ－反射器ギャップとし、前記複数の櫛歯電極指および前記複数の反射電極指のそれぞれの電極指のうち、前記弾性波伝搬方向に隣り合う電極指同士の、前記弾性波伝搬方向における中心間距離をピッチとし、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最も近い前記櫛歯電極指を第１端側電極指とし、前記第１端側電極指から前記ＩＤＴ電極の中央に向かう方向の前記櫛歯電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）とし、前記第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとし、前記ＩＤＴ電極に含まれる全ての前記櫛歯電極指による各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチとし、前記反射器に含まれる全ての前記反射電極指による各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチとし、前記平均ＩＤＴピッチに対する前記第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、前記平均反射器ピッチに対する前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、前記第ｎ端側ピッチの割合および前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
　からなる曲線、および、
　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
　からなる曲線で囲まれた領域内の値となっている。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る弾性波フィルタ装置は、上記の弾性波素子を含む。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、上記の弾性波フィルタ装置を含む複数のフィルタを備え、前記複数のフィルタのそれぞれの入力端子および出力端子の一方は、共通端子に直接的または間接的に接続され、前記弾性波フィルタ装置を除く前記複数のフィルタの少なくとも１つは、前記弾性波フィルタ装置の通過帯域の周波数より高い通過帯域を有する。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成され、対向する一対の櫛歯状電極を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の隣に配置された反射器と、を備え、前記一対の櫛歯状電極を構成する各々の櫛歯状電極は、第１方向に延びる複数の櫛歯電極指を有し、前記反射器は、前記第１方向に延びる複数の反射電極指を有し、前記第１方向に交差する第２方向において前記ＩＤＴ電極と隣り合って配置され、前記ＩＤＴ電極と前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指の中心と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴ電極に最近接する反射電極指の中心との、前記第２方向における距離をＩＤＴ－反射器ギャップとし、前記複数の櫛歯電極指および前記複数の反射電極指のそれぞれの電極指のうち、前記第２方向に隣り合う電極指同士の、前記第２方向における中心間距離をピッチとし、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最も近い前記櫛歯電極指を第１端側電極指とし、前記第１端側電極指から前記ＩＤＴ電極の中央に向かう方向の前記櫛歯電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）とし、前記第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとし、前記ＩＤＴ電極に含まれる全ての前記櫛歯電極指による各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチとし、前記反射器に含まれる全ての前記反射電極指による各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチとし、前記平均ＩＤＴピッチに対する前記第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、前記平均反射器ピッチに対する前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、前記第ｎ端側ピッチの割合および前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
　からなる曲線、および、
　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
　からなる曲線で囲まれた領域内の値となっている。
　本発明に係る弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサによれば、弾性波素子の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することが可能となる。
図１は、実施の形態１に係る弾性波素子の電極構成を模式的に表す平面図および断面図である。 図２は、弾性波素子を構成するＩＤＴ電極および反射器の電極構成を示す図である。 図３は、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた場合の弾性波素子の挿入損失の一例を示す図である。 図４は、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた場合の弾性波素子の挿入損失の一例を示す図である。 図５は、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた場合の弾性波素子の挿入損失の一例を示す図である。 図６は、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた場合の弾性波素子のインピーダンスおよびリターンロスを示す図である。 図７は、実施例１および比較例１における弾性波素子の挿入損失を示す図である。 図８は、実施例１および比較例１における弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。 図９は、比較例１の弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。 図１０は、実施例１の弾性波素子において、第８端側ピッチの値およびＩＤＴ－反射器ギャップの値を変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す表である。 図１１は、第８端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップの適正値の一例を示す図である。 図１２は、実施例１および比較例２における弾性波素子の挿入損失を示す図である。 図１３は、実施例１および比較例２における弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。 図１４は、実施例１の弾性波素子において、第８端側ピッチの値およびＩＤＴ－反射器ギャップの値を変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す表である。 図１５は、第８端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップの適正値の他の一例を示す図である。 図１６は、ＩＤＴ電極の第ｎ端側ピッチのｎを変えた場合の弾性波素子のインピーダンスおよびリターンロスを示す図である。 図１７は、ＩＤＴ電極の第ｎ端側ピッチのｎを変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。 図１８は、ＩＤＴ電極の櫛歯電極指のピッチの一例を示す図である。 図１９は、ＩＤＴ電極の第８端側電極指を中心に電極指のピッチを小さくする本数を変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。 図２０は、ＩＤＴ電極の櫛歯電極指および反射器の反射電極指のピッチの一例を示す図である。 図２１は、実施の形態２に係る弾性波フィルタ装置の回路構成を示す図である。 図２２は、実施の形態２に係る弾性波フィルタ装置を構成する弾性波素子の電極パラメータを示す図である。 図２３は、実施の形態２および比較例３に係る弾性波フィルタ装置の通過特性を比較したグラフである。 図２４は、実施の形態３に係るマルチプレクサおよびその周辺回路の回路構成図である。
　以下、本発明の実施の形態について図表を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
　（実施の形態１）
　［１．１　弾性波素子の構成］
　本実施の形態に係る弾性波素子１０の構成について説明する。
　図１は、実施の形態１に係る弾性波素子１０の電極構成を模式的に表す平面図および断面図である。同図に示された弾性波素子１０は、圧電性基板１００と、電極１１０と、保護膜１１３とで形成され、これらの構成要素で構成されたＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極１１と、反射器１２と、を備える。本実施の形態に係る弾性波素子１０は、ＩＤＴ電極１１、反射器１２、および圧電性基板１００で構成された弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）共振子である。
　なお、図１に示された弾性波素子１０は、その典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数や長さなどは、これに限定されない。
　ＩＤＴ電極１１および反射器１２を構成する電極１１０は、図１の断面図に示すように、密着層１１１と主電極層１１２との積層構造となっている。
　密着層１１１は、圧電性基板１００と主電極層１１２との密着性を向上させるための層であり、材料として、例えば、Ｔｉが用いられる。
　主電極層１１２は、材料として、例えば、Ｃｕを１％含有したＡｌが用いられる。
　保護膜１１３は、電極１１０を覆うように形成されている。保護膜１１３は、主電極層１１２を外部環境から保護する、周波数温度特性を調整する、および、耐湿性を高めるなどを目的とする層であり、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする膜である。
　なお、密着層１１１、主電極層１１２および保護膜１１３を構成する材料は、上述した材料に限定されない。さらに、電極１１０は、上記積層構造でなくてもよい。電極１１０は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属または合金から構成されてもよく、また、上記の金属または合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。また、保護膜１１３は、形成されていなくてもよい。
　圧電性基板１００は、例えば、θ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３圧電単結晶または圧電セラミックス（Ｘ軸を中心軸としてＹ軸からＺ軸方向にθ°回転した軸を法線とする面で切断したニオブ酸リチウム単結晶またはセラミックスであって、Ｘ軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶またはセラミックス）からなる。
　なお、圧電性基板１００は、少なくとも一部に圧電体層を有する基板であってもよく、圧電体層を有する積層構造であってもよい。圧電性基板１００は、例えば、高音速支持基板と、低音速膜と、圧電体層とを備え、高音速支持基板、低音速膜および圧電体層がこの順で積層された構造を有していてもよい。以下、高音速支持基板、低音速膜および圧電体層の構成について説明する。
　圧電体層は、例えば、θ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３圧電単結晶または圧電セラミックス（Ｘ軸を中心軸としてＹ軸からＺ軸方向にθ°回転した軸を法線とする面で切断したニオブ酸リチウム単結晶またはセラミックスであって、Ｘ軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶またはセラミックス）からなる。
　高音速支持基板は、低音速膜、圧電体層ならびに電極１１０を支持する基板である。高音速支持基板は、さらに、圧電体層を伝搬する表面波や境界波の弾性波よりも、高音速支持基板中のバルク波の音速が高速となる基板であり、弾性表面波を圧電体層および低音速膜が積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板より下方に漏れないように機能する。高音速支持基板は、例えば、シリコン基板である。なお、高音速支持基板は、（１）窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、または水晶等の圧電体、（２）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、またはフォルステライト等の各種セラミック、（３）マグネシアダイヤモンド、（４）上記各材料を主成分とする材料、ならびに、（５）上記各材料の混合物を主成分とする材料、のいずれかで構成されていてもよい。
　低音速膜は、圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも、低音速膜中のバルク波の音速が低速となる膜であり、圧電体層と高音速支持基板との間に配置される。この構造と、弾性波が本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中するという性質とにより、弾性表面波エネルギーのＩＤＴ電極外への漏れが抑制される。低音速膜は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする膜である。
　圧電性基板１００の上記積層構造によれば、圧電性基板１００を単層で使用している構造と比較して、共振周波数および反共振周波数における弾性波共振子のＱ値を大幅に高めることが可能となる。すなわち、Ｑ値が高い弾性表面波共振子を構成し得るので、当該弾性表面波共振子を用いて、挿入損失が小さいフィルタを構成することが可能となる。
　なお、高音速支持基板は、支持基板と、圧電体層を伝搬する表面波や境界波の弾性波よりも伝搬するバルク波の音速が高速となる高音速膜とが積層された構造を有していてもよい。この場合、支持基板は、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶等の圧電体、アルミナ、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、フォルステライト等の各種セラミック、ガラス等の誘電体またはシリコン、窒化ガリウム等の半導体及び樹脂基板等を用いることができる。また、高音速膜は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜またはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、上記材料の混合物を主成分とする媒質等、様々な高音速材料を用いることができる。
　なお、圧電性基板１００の上記積層構造において例示した各層の材料などは一例であり、例えば、要求される高周波伝搬特性のうち重視すべき特性に応じて変更されるものである。
　図１の平面図に示すように、ＩＤＴ電極１１は、互いに対向する一対の櫛歯状電極１１Ａおよび１１Ｂを有している。櫛歯状電極１１Ａは、弾性波伝搬方向と交差する方向に延びるように配置された複数の櫛歯電極指１１ａと、複数の櫛歯電極指１１ａのそれぞれの一端同士を接続するバスバー電極１１ｃとで構成されている。櫛歯状電極１１Ｂは、弾性波伝搬方向と交差する方向に延びるように配置された複数の櫛歯電極指１１ｂと、複数の櫛歯電極指１１ｂのそれぞれの一端同士を接続するバスバー電極１１ｃとで構成されている。複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの各々の電極指は、弾性波伝搬方向に交互に並ぶよう配置される。本実施形態の様に、各櫛歯電極指１１ａ、１１ｂが平行に延びている場合、弾性波伝搬方向と櫛歯電極指１１ａ、１１ｂが延びる方向は直交する。言い換えると、櫛歯電極指１１ａ、１１ｂが延びる方向を第１方向ｄ１とした場合、圧電性基板１００上において第１方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２は、弾性波伝搬方向と同じ方向である。
　反射器１２は、ＩＤＴ電極１１と上記弾性波伝搬方向に隣り合って配置されている。反射器１２は、上記弾性波伝搬方向と交差する方向に延びるように配置された複数の反射電極指１２ａと、複数の反射電極指１２ａの一端同士を接続するバスバー電極１２ｃとで構成されている。本実施形態の様に、各反射電極指１２ａが平行に延びている場合、弾性波伝搬方向と反射電極指１２ａが延びる方向は直交する。反射電極指１２ａが延びる方向は、上記の第１方向ｄ１と同じである。
　図２は、ＩＤＴ電極１１および反射器１２の電極構成を示す図である。例えば、ＩＤＴ電極１１に含まれる複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂは、弾性波伝搬方向において左右対称に配置され、反射器１２に含まれる複数の反射電極指１２ａも、弾性波伝搬方向において左右対称に配置されている。
　本実施の形態の弾性波素子１０では、以下に示す特徴的な構成を有している。
　まず、ＩＤＴ電極１１および反射器１２を構成するそれぞれの電極指において、隣り合う電極指同士の、弾性波伝搬方向における中心間距離をピッチとする。また、ＩＤＴ電極１１に含まれる全ての櫛歯電極指１１ａ，１１ｂによる各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴ、反射器１２に含まれる全ての反射電極指１２ａによる各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチＰＲＥＦとする。
　平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴは、ＩＤＴ電極１１の弾性波伝搬方向における最も一方端の櫛歯電極指と、最も他方端の櫛歯電極指の、弾性波伝搬方向における中心同士の距離を、（ＩＤＴ電極１１に含まれる櫛歯電極指の総本数―１）で除することにより求められる。平均反射器ピッチＰＲＥＦは、反射器１２の弾性波伝搬方向における最も一方端の反射電極指と、最も他方端の反射電極指の、弾性波伝搬方向における中心同士の距離を、（反射器１２に含まれる反射電極指の総本数―１）で除することにより求められる。また、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴの２倍がＩＤＴ波長（λＩＤＴ）、平均反射器ピッチＰＲＥＦの２倍が反射器波長（λＲＥＦ）となる。
　そして、ＩＤＴ電極１１と反射器１２との境界領域において、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのうち反射器１２に最近接する櫛歯電極指の中心と複数の反射電極指１２ａのうちＩＤＴ電極１１に最近接する反射電極指の中心との、弾性波伝搬方向における中心同士の距離をＩＤＴ－反射器ギャップと定義し、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対する割合で表すこととする。
　また、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのうち一方の反射器１２に最も近い櫛歯電極指を第１端側電極指と定義する。第１端側電極指からＩＤＴ電極１１の中央に向かう方向の電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）と定義する。第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチと定義し、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する割合で表すことする。
　なお、第ｎ端側電極指のｎは、６以上１０以下であることが望ましい。
　上記定義の下、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対する前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、第ｎ端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
　からなる曲線、および、
　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
　からなる曲線で囲まれた領域Ａ１（図１１参照）内の値となっている。
　この構成によれば、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　［１．２　第ｎ端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップの適正値］
　弾性波素子の特性を説明しながら、第ｎ端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップの適正値について説明する。まず、弾性波素子のＩＤＴ－反射器ギャップについて、図３～図６を参照しながら説明する。
　図３、図４および図５は、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた場合の弾性波素子の挿入損失の一例を示す図である。これらの図には、縦軸の下側に向かうほど反射損失が大きくなることが示されている。
　各図におけるＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの総本数は１０７本である。この例では、第８端側電極指と第９端側電極指との間のピッチである第８端側ピッチを上記の平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくした状態、具体的には、第８端側ピッチを０．９０ＰＩＤＴに固定した状態で、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた例について説明する。
　図３の（ａ）には、ＩＤＴ－反射器ギャップを０．８０ＰＲＥＦとしたときの弾性波素子の挿入損失が示されている。図３の（ａ）に示す弾性波素子では、弾性波素子の共振周波数ｆｒよりも低周波側にリップルが発生している。
　図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には、ＩＤＴ－反射器ギャップを順に、０．８４ＰＲＥＦ、０．８８ＰＲＥＦ、０．９２ＰＲＥＦとした例が示されている。図３の（ｂ）～（ｄ）に示すように、ＩＤＴ－反射器ギャップを大きくすることで、リップルが徐々に小さくなっている。
　図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、ＩＤＴ－反射器ギャップを順に、０．９６ＰＲＥＦ、１．００ＰＲＥＦ、１．０４ＰＲＥＦとした例が示されている。図４の（ａ）～（ｃ）に示すように、このＩＤＴ－反射器ギャップの範囲では、リップルの小さい状態が維持されている。
　図４の（ｄ）には、ＩＤＴ－反射器ギャップを１．０８ＰＲＥＦとした例が示されている。図４の（ｄ）に示すように、このＩＤＴ－反射器ギャップの値では、リップルが少し大きくなっている。
　図５の（ａ）～（ｄ）は、ＩＤＴ－反射器ギャップを順に、１．１２ＰＲＥＦ、１．１６ＰＲＥＦ、１．２０ＰＲＥＦ、１．２４ＰＲＥＦとした例である。図５の（ａ）～（ｄ）に示すように、ＩＤＴ－反射器ギャップをさらに大きくすると、リップルが徐々に大きくなっている。
　図３～図５に示すように、ＩＤＴ電極１１の第８端側ピッチを０．９０ＰＩＤＴに固定した状態で、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えることで、リップルの大きさが変化する。
　図６は、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えた場合の弾性波素子のインピーダンスおよびリターンロスを示す図である。図６の（ａ）には、弾性波素子のインピーダンスが示され、図６の（ｂ）には、弾性波素子のリターンロスが示されている。図６にも、ＩＤＴ電極１１の第８端側ピッチを０．９０ＰＩＤＴとした例が示されている。
　図６の（ａ）に示すように、弾性波素子の共振周波数ｆｒは、ほぼ１９７３ＭＨｚである。図６の（ｂ）に示すように、ＩＤＴ－反射器ギャップが０．９０ＰＲＥＦである場合は、共振周波数ｆｒよりも低周波側でリップルが発生している。また、ＩＤＴ－反射器ギャップが１．２０ＰＲＥＦである場合も、共振周波数ｆｒよりも低周波側でリップルが発生している。それに対し、ＩＤＴ－反射器ギャップが１．００ＰＲＥＦである場合は、共振周波数ｆｒよりも低周波側にて、リップルの発生を抑制できている。なお、リップルの発生する周波数は、ＩＤＴ－反射器ギャップが０．９０ＰＲＥＦのときと１．２０ＰＲＥＦのときで異なっている。
　図６に示すように、ＩＤＴ電極１１の第８端側ピッチを０．９０ＰＩＤＴに固定した状態で、ＩＤＴ－反射器ギャップを変えることで、リップルの大きさおよびリップルの発生する周波数が変化する。
　上記では、ＩＤＴ電極１１の第８端側ピッチを固定した状態で、ＩＤＴ－反射器ギャップを変える例を示したが、以下では、ＩＤＴ電極１１の端から所定の位置にある電極指のピッチも変えた例について説明する。具体的には、ＩＤＴ電極１１の第８端側ピッチの値、および、ＩＤＴ－反射器ギャップの値の両方を変えた例について、図７～図１１を参照しながら説明する。
　図７は、実施例１および比較例１における弾性波素子の挿入損失を示す図である。
　実施例１における弾性波素子の電極構成は、ＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指本数が１０７本、反射器１２の反射電極指本数が２１本、ＩＤＴ波長が１．９７４μｍ、反射器波長が２．０３７μｍ（ＩＤＴ波長の１．０３２倍）である。実施例１では、ＩＤＴ－反射器ギャップが１．００ＰＲＥＦであり、ＩＤＴ電極１１の端から第８端側電極指の位置にある第８端側ピッチが、０．９０ＰＩＤＴである。
　比較例１における弾性波素子の電極構成は、ＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指本数が１０７本、反射器１２の反射電極指本数が２１本、ＩＤＴ波長が１．９７４μｍ、反射器波長が２．０４５μｍ（ＩＤＴ波長の１．０３６倍）である。比較例１では、ＩＤＴ－反射器ギャップが１．００ＰＲＥＦである。なお、比較例１では、ＩＤＴ電極１１の端から所定の位置にある電極指のピッチ（第ｎ端側ピッチ）を変えていない。
　図７に示すように、実施例１では、リップルがほとんど発生していないが、比較例１では、共振周波数ｆｒよりも低周波側にリップルが発生している。
　ここで、共振周波数ｆｒよりも低周波側にて発生するリップルの大きさを詳細に評価するため、５ＭＨｚ間の劣化量という評価項目を用いる。
　５ＭＨｚ間の劣化量とは、所定の周波数の±２．５ＭＨｚの区間における挿入損失の最大値と最小値との差である。５ＭＨｚ間の劣化量を求めることで、弾性波素子の挿入損失が周波数とともに大きく変化する場合であっても、リップルに起因する損失を抜き出して、リップルの大きさを評価することが可能となる。
　図８は、実施例１および比較例１における弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。図８に示すグラフは、周波数１７６０ＭＨｚ～２１６０ＭＨｚにおける弾性波素子の挿入損失（図７参照）に基づき、各周波数の±２．５ＭＨｚの区間における挿入損失の最大値と最小値との差を求めることで得られる。
　図８に示すように、実施例１における弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量は、周波数全域にわたって０．１ｄＢ以下となっている。しかしながら、比較例１における弾性波素子では、図７の複数のリップルに対応する周波数にて劣化領域が発生している。各劣化領域における５ＭＨｚ間の劣化量のピーク値は、１．０ｄＢ前後という大きな値を示している。
　なお、比較例１の弾性波素子は、次に示すａ～ｊのうちのｄを選択した。
　図９は、比較例１の弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。図９には、比較例１のａ～ｊとして、反射器波長を変えた場合の劣化量が示されている。図９に示す各劣化量は、周波数１７６０ＭＨｚ～２１６０ＭＨｚにおける５ＭＨｚ間の劣化量のうちの最も大きな値である。比較例１のｄに示すように反射器波長を１．０３６λＩＤＴにすると、５ＭＨｚ間の劣化量が１．１４ｄＢとなり、他の比較例１のａ～ｃ、ｅ～ｊに比べて小さな値となる。そこで、比較例１のｄの弾性波素子を実施例１の比較対象として選択した。
　以下では、比較例１のｄよりも５ＭＨｚ間の劣化量が小さい場合に、具体的には５ＭＨｚ間の劣化量が１．０ｄＢ以下の場合に、リップルを低減できていると評価する。
　図１０は、実施例１の弾性波素子において、第８端側ピッチの値およびＩＤＴ－反射器ギャップの値を変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す表である。
　弾性波素子の電極構成は、前述したように、ＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指本数が１０７本、反射器１２の反射電極指本数が２１本、ＩＤＴ波長が１．９７４μｍ、反射器波長が２．０３７μｍ（ＩＤＴ波長の１．０３２倍）である。
　図１０には、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合を０．７４ＰＩＤＴ～１．００ＰＩＤＴの間で０．０２ＰＩＤＴずつ変えた場合、および、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合を０．８０ＰＲＥＦ～１．６２ＰＲＥＦの間で０．０２ＰＲＥＦずつ変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量が示されている。なお、表の中の劣化量は、図８に示す１つの劣化領域における劣化量のピーク値だけでなく、複数の劣化領域における劣化量の各ピーク値を加算した値が記されている。したがって、リップルを低減できているか否かの評価は、比較例１のｄに基づいて決めた１．０ｄＢ以下という判断基準よりもさらに厳しい条件となっている。
　図１０の太枠で囲まれた範囲は、上記の５ＭＨｚ間の劣化量が１．０ｄＢ以下となる範囲である。したがって、第８端側ピッチの割合の値およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合値が太枠で囲まれた範囲内にあれば、５ＭＨｚ間の劣化量を小さくし、リップルを低減することができる。以下では、この太枠で囲まれた範囲を数値化して示す。
　図１１は、第８端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合の適正値の一例を示す図である。
　図１１に示す（式１）は、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、
　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
　で表される３次曲線である。（式１）は、図１０の太枠内における各第８端側ピッチの割合の上限値を、多項回帰分析することで導出された式であり、０．９９８以上の高い相関係数を示す。
　図１１に示す（式２）は、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、
　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
　で表される３次曲線である。（式２）は、図１０の太枠内における各第８端側ピッチの割合の下限値を、多項回帰分析することで導出された式であり、０．９９８以上の高い相関係数を示す。
　図１１に示すように、第８端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップの適正値は、（式１）および（式２）で囲まれた領域Ａ１内の値として表される。
　このように本実施の形態では、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、第８端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、（式１）からなる曲線、および、（式２）からなる曲線で囲まれた領域Ａ１内の値となっている。この構成によれば、弾性波素子１０の５ＭＨｚ間の劣化量を小さくし、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　［１．３　第ｎ端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップのさらに望ましい例］
　次に、第ｎ端側ピッチおよびＩＤＴ－反射器ギャップのさらに望ましい例について、図１２～図１５を参照しながら説明する。
　図１２は、実施例１および比較例２における弾性波素子の挿入損失を示す図である。
　実施例１における弾性波素子の電極構成は、前述と同様である。すなわち、実施例１の弾性波素子は、ＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指本数が１０７本、反射器１２の反射電極指本数が２１本、ＩＤＴ波長が１．９７４μｍ、反射器波長が２．０３７μｍ、ＩＤＴ－反射器ギャップが１．００ＰＲＥＦ、第８端側ピッチが、０．９０ＰＩＤＴである。
　比較例２の弾性波素子としては、実施例１の弾性波素子の挿入損失に対して、０．２ｄＢの損失がリップルとして発生するものを選択した。０．２ｄＢという値は、例えば、弾性波素子を備えるフィルタの許容損失等から要求される値である。
　図１２に示すように、実施例１では、リップルがほとんど発生していないが、比較例２では、共振周波数ｆｒよりも低周波側に小さなリップルが発生している。
　この例でも、共振周波数ｆｒよりも低周波側にて発生するリップルの大きさを詳細に評価するため、５ＭＨｚ間の劣化量という評価項目を用いた。
　図１３は、実施例１および比較例２における弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。図１３に示すグラフは、周波数１７６０ＭＨｚ～２１６０ＭＨｚにおける弾性波素子の挿入損失（図１２参照）に基づき、各周波数の±２．５ＭＨｚの区間における挿入損失の最大値と最小値との差を求めることで得られる。
　図１３に示すように、実施例１における弾性波素子の５ＭＨｚ間の劣化量は、周波数全域にわたって０．１ｄＢ以下となっている。しかしながら、比較例２における弾性波素子では、図１２の複数のリップルに対応する周波数にて劣化領域が発生している。劣化領域における５ＭＨｚ間の劣化量のピーク値は、０．４ｄＢ前後という値を示している。
　この例では、比較例２よりも５ＭＨｚ間の劣化量が小さい場合に、具体的には５ＭＨｚ間の劣化量が０．４ｄＢ以下の場合に、リップルを低減できていると評価する。
　図１４は、実施例１の弾性波素子において、第８端側ピッチの割合の値およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合の値を変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す表である。図１４に示す数値は、図１０と同じであるが、図１４は、太枠で囲まれた範囲が図１０と異なっている。
　図１４の太枠で囲まれた範囲は、５ＭＨｚ間の劣化量が０．４ｄＢ以下となる範囲である。したがって、第８端側ピッチの割合の値およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合の値が太枠で囲まれた範囲内にあれば、５ＭＨｚ間の劣化量をさらに小さくし、リップルを低減することができる。以下では、この太枠で囲まれた範囲を数値化して示す。
　図１５は、第８端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合の適正値の他の一例を示す図である。
　図１５に示す（式３）は、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、
　ｙ＝（９４．６９７ｘ３－２４０．９１ｘ２＋２０１．４８ｘ－５４．７４９）×２・・（式３）
　で表される３次曲線である。（式３）は、図１４の太枠内における各第８端側ピッチの割合の上限値を、多項回帰分析することで導出された式であり、０．９９８以上の高い相関係数を示す。
　図１５に示す（式４）は、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、
　ｙ＝（１４２．０５ｘ３－３７３．８６ｘ２＋３２５．０８ｘ－９２．７６１）×２・・（式４）
　で表される３次曲線である。（式４）は、図１４の太枠内における各第８端側ピッチの割合の下限値を、多項回帰分析することで導出された式であり、０．９９８以上の高い相関係数を示す。
　図１５に示すように、第８端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合の適正値は、（式３）および（式４）で囲まれた領域Ａ２内の値として表される。
　この例では、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第８端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、第８端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、（式３）からなる曲線、および、（式４）からなる曲線で囲まれた領域Ａ２内の値となっている。この構成によれば、弾性波素子１０の５ＭＨｚ間の劣化量をさらに小さくし、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルをさらに低減することができる。
　［１．４　第ｎ端側ピッチのｎを変えた例］
　次に、第ｎ端側ピッチのｎを変えた例、すなわち、電極指のピッチを平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくする位置を変えた例について、図１６および図１７を参照しながら説明する。
　図１６は、ＩＤＴ電極１１の第ｎ端側ピッチのｎを変えた場合の弾性波素子のインピーダンスおよびリターンロスを示す図である。図１６の（ａ）には、弾性波素子のインピーダンスが示され、図１６の（ｂ）には、弾性波素子のリターンロスが示されている。図１６には、弾性波素子のＩＤＴ－反射器ギャップを１．００ＰＲＥＦに固定し、第ｎ端側ピッチを０．９０ＰＩＤＴに固定し、第ｎ端側ピッチのｎを変えた例が示されている。
　図１６の（ａ）に示すように、弾性波素子の共振周波数ｆｒは、ほぼ１９７３ＭＨｚである。図１６の（ｂ）に示すように、第１端側ピッチが０．９０ＰＩＤＴである場合は、共振周波数ｆｒよりも低周波側でリップルが発生している。また、第１５端側ピッチが０．９０ＰＩＤＴである場合も、共振周波数ｆｒよりも低周波側でリップルが発生している。それに対し、第８端側ピッチが０．９０ＰＩＤＴである場合は、共振周波数ｆｒよりも低周波側にて、リップルの発生を抑制できている。
　図１７は、ＩＤＴ電極１１の第ｎ端側ピッチのｎを変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。なお、図１７におけるＩＤＴ－反射器ギャップは１．００ＰＲＥＦであり、第ｎ端側ピッチは０．９０ＰＩＤＴである。
　図１７に示すように、第ｎ端側電極指のｎを６以上１０以下とすることで、５ＭＨｚ間の劣化量を１．０ｄＢ以下にすることができる。この構成によれば、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。また、第ｎ端側電極指のｎを７または８にすることで、５ＭＨｚ間の劣化量を０．４ｄＢ以下にすることができる。この構成によれば、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルをさらに低減することができる。
　［１．５　複数の第ｎ端側ピッチを平均ピッチよりも小さくした例］
　次に、複数の第ｎ端側ピッチを平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくした例について説明する。
　図１８は、ＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのピッチの一例を示す図である。図１８には、第８端側電極指を中心として、１または複数本の電極指のピッチを平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくした例が示されている。
　実施例１には、第８端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第８端側ピッチが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第８端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９０倍になっている。
　実施例２には、第７端側ピッチおよび第８端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第７端側ピッチおよび第８端側ピッチのそれぞれが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第７端側ピッチおよび第８端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９５倍になっている。
　実施例３には、第７端側ピッチ～第９端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第７端側ピッチ～第９端側ピッチのそれぞれが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第７端側ピッチ～第９端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９６６７倍になっている。
　実施例４には、第６端側ピッチ～第１０端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第６端側ピッチ～第１０端側ピッチのそれぞれが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第６端側ピッチ～第１０端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９８倍になっている。
　実施例５には、第５端側ピッチ～第１１端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第５端側ピッチ～第１１端側ピッチのそれぞれが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第５端側ピッチ～第１１端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９８５７倍になっている。
　実施例６には、第４端側ピッチ～第１２端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第４端側ピッチ～第１２端側ピッチのそれぞれが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第４端側ピッチ～第１２端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９８８９倍になっている。
　実施例７には、第３端側ピッチ～第１３端側ピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴよりも小さくなっている例が示されている。具体的には、第３端側ピッチ～第１３端側ピッチのそれぞれが、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの全てのピッチから第３端側ピッチ～第１３端側ピッチを除いた残りのピッチの平均値（１．０００）の０．９９０９倍になっている。
　実施例８および９は、図１８に示すとおりである。
　つまり、実施例１～９では、ＩＤＴ電極１１が、弾性波伝搬方向に順に並ぶ１または複数の第ｎ端側ピッチを有し、第ｎ端側ピッチが、以下の（式５）の関係を有するように構成されている。
　第ｎ端側ピッチ＝１－（１または複数の第ｎ端側ピッチを採用することで短くなる距離／第ｎ端側ピッチの数）・・・（式５）
　（式５）において、１または複数の第ｎ端側ピッチを採用することで短くなる距離とは、元の複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの両端の距離を基準とし、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの一部のピッチを１または複数の第ｎ端側ピッチとした場合に、弾性波伝搬方向に短くなる距離である。
　例えば、実施例１の場合、第８端側ピッチは、１－（０．１／１）＝０．９０により算出される。実施例２の場合、第７端側ピッチおよび第８端側ピッチのそれぞれは、１－（０．１／２）＝０．９５により算出される。実施例５の場合、第５端側ピッチ～第１１端側ピッチのそれぞれは、１－（０．１／７）＝０．９８５７により算出される。実施例７場合、第３端側ピッチ～第１３端側ピッチのそれぞれは、１－（０．１／１１）＝０．９９０９により算出される。
　図１９は、ＩＤＴ電極１１の第８端側ピッチを中心にピッチを小さくする個数を変えた場合の５ＭＨｚ間の劣化量を示す図である。なお、図１９におけるＩＤＴ－反射器ギャップは１．００ＰＲＥＦである。
　図１９に示すように、第８端側ピッチを中心にピッチを小さくする個数を１１個以下とすることで、５ＭＨｚ間の劣化量を１．０ｄＢ以下にすることができる。この構成によれば、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。また、第８端側ピッチを中心にピッチを小さくする個数を７つ以下とすることで、５ＭＨｚ間の劣化量を０．４ｄＢ以下にすることができる。この構成によれば、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルをさらに低減することができる。
　［１．６　電極指のピッチをランダムピッチとした例］
　電極指のピッチをランダムピッチとした例について説明する。
　図２０は、ＩＤＴ電極１１の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのピッチの一例を示す図である。
　図２０は、ＩＤＴ電極１１に含まれる櫛歯電極指１１ａ，１１ｂの総本数が１０７本の時の各ピッチの値を示す。図２０の横軸には、各ピッチの位置が第ｎ端側ピッチのｎの値として示され、縦軸には、櫛歯電極指１１ａ、１１ｂの各ピッチの値が示されている。なお、縦軸のピッチは、平均ＩＤＴピッチを１．００ＰＩＤＴとしたときの値である。
　この例では、第８端側ピッチを中心に合計５つのピッチが、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴの０．９８６倍となるように設定されている。すなわち、第８端側ピッチのみで変化させた場合は０．９３２ＰＩＤＴに相当する。ＩＤＴ－反射器ギャップは、１．００ＰＲＥＦであり、図１１に示す領域Ａ１内の条件を満たしている。
　また、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂは、弾性波伝搬方向において隣り合うピッチが不規則に増減するように配列されている。つまり、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂは、隣り合う櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのピッチが不規則な変化となるように、ランダム状に配置されている。不規則な変化とは、一定の状態、比例的な変化および周期的な変化を含まず、ランダムに変化する状態を含む変化である。
　この例の複数の第ｎ端側ピッチは、弾性波伝搬方向において隣り合うピッチが不規則に増減していてもよい。このような櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのピッチを有する弾性波素子１０においても、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２では、実施の形態１に係る弾性波素子１０を用いた弾性波フィルタ装置について説明する。実施の形態１に係る弾性波素子１０を用いて、弾性波フィルタ装置を構成することにより、通過帯域内の挿入損失が劣化することを抑制できる。
　図２１は、実施の形態２に係る弾性波フィルタ装置１の回路構成を示す図である。図２２は、弾性波フィルタ装置１を構成する弾性波素子１０の電極パラメータを示す図である。なお、図２２における交叉幅とは、複数の電極指が延びる方向を電極指延伸方向としたときに、前記電極指延伸方向に垂直な方向において、隣り合う前記電極指同士が重なりあっている領域が、交叉領域であり、前記交叉領域の前記電極指延伸方向に沿う寸法が交叉幅である。
　図２１および図２２に示すように、弾性波フィルタ装置１は、第１の入出力端子５０および第２の入出力端子６０と、第１の入出力端子５０と第２の入出力端子６０との間に接続された直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４と、第１の入出力端子５０と第２の入出力端子６０とを結ぶ経路上のノードおよびグランドに接続された並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４と、備えている。実施の形態１の弾性波素子１０は、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４のそれぞれに用いられている。
　図２３は、実施の形態２および比較例３に係る弾性波フィルタ装置の通過特性を比較したグラフである。なお、比較例３の弾性波フィルタ装置では、弾性波素子のＩＤＴ電極を構成する複数の櫛歯電極指のピッチが全て同じである。
　図２３の（ａ）および（ｂ）に示すように、比較例３の通過特性と実施の形態２の通過特性とを見比べると、実施の形態２のほうが比較例３よりも挿入損失が小さくなっている。このように、本実施の形態の弾性波フィルタ装置１では、通過帯域において挿入損失が劣化することを抑制できる。
　（実施の形態３）
　図２４は、実施の形態３に係るマルチプレクサ５およびその周辺回路（アンテナ４）の回路構成図である。同図に示されたマルチプレクサ５は、弾性波フィルタ装置１と、フィルタ３と、共通端子７０と、入出力端子８１および８２と、を備える。
　弾性波フィルタ装置１は、弾性波フィルタ装置１の入出力端子５０が共通端子７０に接続され、弾性波フィルタ装置１の入出力端子６０が入出力端子８１に接続されている。
　フィルタ３は、共通端子７０および入出力端子８２に接続されている。フィルタ３は、例えば、並列腕共振子および直列腕共振子を有するラダー型の弾性波フィルタであるが、ＬＣフィルタなどであってもよく、その回路構成は特に限定されない。
　ここで、弾性波フィルタ装置１の通過帯域は、フィルタ３の通過帯域よりも低周波側に位置する。
　なお、弾性波フィルタ装置１とフィルタ３とは、図２４に示すように共通端子７０に直接接続されていなくてもよく、例えば、インピーダンス整合回路、移相器、サーキュレータ、または、２以上のフィルタを選択可能なスイッチ素子、を介して共通端子７０に間接的に接続されていてもよい。
　また、本実施の形態では、マルチプレクサ５として、２つのフィルタが共通端子７０に接続された回路構成としたが、共通端子７０に接続されるフィルタの数は２つに限定されず、３以上であってもよい。つまり、本発明に係るマルチプレクサは、弾性波フィルタ装置１を含む複数のフィルタを備え、当該複数のフィルタのそれぞれの入力端子および出力端子の一方は、共通端子に直接的または間接的に接続され、弾性波フィルタ装置１を除く複数のフィルタの少なくとも１つは、弾性波フィルタ装置１の通過帯域の周波数より高い通過帯域を有していてもよい。
　（まとめ）
　本実施の形態に係る弾性波素子１０は、高周波信号を所定の弾性波伝搬方向に伝搬させる弾性波素子であって、圧電性基板１００と、圧電性基板１００上に形成され、対向する一対の櫛歯状電極１１Ａ、１１Ｂを有するＩＤＴ電極１１と、ＩＤＴ電極１１と弾性波伝搬方向に隣り合って配置された反射器１２と、を備える。一対の櫛歯状電極１１Ａ、１１Ｂ、を構成する各々の櫛歯状電極１１Ａ、１１Ｂは、弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂを有する。反射器１２は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の反射電極指１２ａを有する。ＩＤＴ電極１１と反射器１２との境界領域において、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのうち反射器１２に最近接する櫛歯電極指の中心と複数の反射電極指１２ａのうちＩＤＴ電極１１に最近接する反射電極指の中心との、弾性波伝搬方向における距離をＩＤＴ－反射器ギャップとする。複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂおよび複数の反射電極指１２ａのそれぞれの電極指のうち、弾性波伝搬方向に隣り合う電極指同士の、弾性波伝搬方向における中心間距離をピッチとする。複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのうち反射器１２に最も近い櫛歯電極指を第１端側電極指とし、第１端側電極指からＩＤＴ電極１１の中央に向かう方向の櫛歯電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）とし、第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとする。ＩＤＴ電極１１に含まれる全ての櫛歯電極指１１ａ，１１ｂによる各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴとし、反射器１２に含まれる全ての反射電極指１２ａによる各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチＰＲＥＦとする。平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、第ｎ端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
　からなる曲線、および、
　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
　からなる曲線で囲まれた領域Ａ１内の値となっている。
　このように、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第ｎ端側ピッチの割合、および、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれを、（式１）および（式２）で囲まれた領域Ａ１内の値とすることで、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　また、第ｎ端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、さらに、
　ｙ＝（９４．６９７ｘ３－２４０．９１ｘ２＋２０１．４８ｘ－５４．７４９）×２・・（式３）
　からなる曲線、および、
　ｙ＝（１４２．０５ｘ３－３７３．８６ｘ２＋３２５．０８ｘ－９２．７６１）×２・・（式４）
　からなる曲線で囲まれた領域Ａ２内の値となっていてもよい。
　このように、第ｎ端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれを、（式３）および（式４）で囲まれた領域Ａ２内の値とすることで、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　また、第ｎ端側電極指のｎは、６以上１０以下であってもよい。
　これによれば、第６端側電極指から第１０端側電極指の電極指のピッチを上記の（式１）および（式２）に囲まれた範囲とし、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　また、第ｎ端側電極指のうちの第８端側電極指を中心として弾性波伝搬方向に隣り合う１１本以下の櫛歯電極指のピッチは、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂから１１本以下の櫛歯電極指を除いた残りの櫛歯電極指のピッチの平均値の０．９０倍以上０．９９０９倍以下であってもよい。
　上記の構成とすることで、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　また、櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのピッチは、弾性波伝搬方向において隣り合うピッチが不規則に増減していてもよい。
　このように、隣り合うピッチが不規則に増減していることで、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　本実施の形態に係る弾性波フィルタ装置１は、上記弾性波素子１０を含む。
　これによれば、共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減した弾性波素子１０を備える弾性波フィルタ装置１を提供することができる。
　また、弾性波フィルタ装置１は、さらに、第１の入出力端子５０および第２の入出力端子６０と、第１の入出力端子５０と第２の入出力端子６０とを結ぶ経路上のノードおよびグランドに接続された並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４と、を備え、弾性波素子１０は、第１の入出力端子５０と第２の入出力端子６０との間に接続された直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４であってもよい。
　上記構成によれば、弾性波フィルタ装置１は、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４で構成されたラダー型の弾性波フィルタを構成し、上記弾性波素子１０が直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４に適用される。これにより、弾性波フィルタ装置１の通過帯域を構成する直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４の共振周波数よりも低周波側にて、挿入損失が増加することを抑制できる。
　本実施の形態に係るマルチプレクサ５は、上記の弾性波フィルタ装置１を含む複数のフィルタを備え、複数のフィルタのそれぞれの入力端子および出力端子の一方は、共通端子７０に直接的または間接的に接続され、弾性波フィルタ装置１を除く複数のフィルタの少なくとも１つは、弾性波フィルタ装置１の通過帯域の周波数より高い通過帯域を有していてもよい。
　これにより、弾性波フィルタ装置１では、通過帯域よりも高周波側の減衰帯域の減衰量を大きくできるので、弾性波フィルタ装置１の通過帯域よりも高周波側の通過帯域を有するフィルタの通過帯域内の挿入損失を低減できる。
　本実施の形態に係る弾性波素子１０は、圧電性基板１００と、圧電性基板１００上に形成され、対向する一対の櫛歯状電極１１Ａ、１１Ｂを有するＩＤＴ電極１１と、ＩＤＴ電極１１の隣に配置された反射器１２と、を備える。一対の櫛歯状電極１１Ａ、１１Ｂ、を構成する各々の櫛歯状電極１１Ａ、１１Ｂは、第１方向ｄ１に延びる複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂを有する。反射器１２は、第１方向ｄ１に延びる複数の反射電極指１２ａを有し、第１方向ｄ１に交差する第２方向ｄ２においてＩＤＴ電極１１に隣り合って配置されている。ＩＤＴ電極１１と反射器１２との境界領域において、複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのうち反射器１２に最近接する櫛歯電極指の中心と複数の反射電極指１２ａのうちＩＤＴ電極１１に最近接する反射電極指の中心との、第２方向ｄ２における距離をＩＤＴ－反射器ギャップとする。複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂおよび複数の反射電極指１２ａのそれぞれの電極指のうち、第２方向ｄ２に隣り合う電極指同士の、第２方向ｄ２における中心間距離をピッチとする。複数の櫛歯電極指１１ａ、１１ｂのうち反射器１２に最も近い櫛歯電極指を第１端側電極指とし、第１端側電極指からＩＤＴ電極１１の中央に向かう方向の櫛歯電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）とし、第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとする。ＩＤＴ電極１１に含まれる全ての櫛歯電極指１１ａ，１１ｂによる各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴとし、反射器１２に含まれる全ての反射電極指１２ａによる各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチＰＲＥＦとする。平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、第ｎ端側ピッチの割合およびＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
　からなる曲線、および、
　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
　からなる曲線で囲まれた領域Ａ１内の値となっている。
　このように、平均ＩＤＴピッチＰＩＤＴに対する第ｎ端側ピッチの割合、および、平均反射器ピッチＰＲＥＦに対するＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれを、（式１）および（式２）で囲まれた領域Ａ１内の値とすることで、弾性波素子１０の共振周波数よりも低周波側にて発生するリップルを低減することができる。
　（その他の実施の形態など）
　以上、本発明の実施の形態に係る弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサについて、実施の形態および実施例を挙げて説明したが、本発明の弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサは、上記実施の形態および実施例に限定されるものではない。上記実施の形態および実施例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる実施例や、本発明の弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
　例えば、本発明に係る弾性波フィルタ装置１は、さらに、インダクタおよびキャパシタなどの回路素子を備えてもよい。
　また、本発明に係る弾性波素子は、実施の形態１のような弾性表面波共振子でなくてもよく、弾性境界波を利用した弾性波共振子であってもよい。
　本発明は、マルチバンド化およびマルチモード化された周波数規格に適用できる低損失かつ小型の弾性波素子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
　１　　弾性波フィルタ装置
　３　　フィルタ
　４　　アンテナ
　５　　マルチプレクサ
　１０　　弾性波素子
　１１　　ＩＤＴ電極
　１１Ａ、１１Ｂ　　櫛歯状電極
　１１ａ、１１ｂ　　櫛歯電極指
　１１ｃ　　バスバー電極
　１２　　反射器
　１２ａ　　反射電極指
　１２ｃ　　バスバー電極
　５０、６０、８１、８２　　入出力端子
　７０　　共通端子
　１００　　圧電性基板
　１１０　　電極
　１１１　　密着層
　１１２　　主電極層
　１１３　　保護膜
　Ａ１、Ａ２　　領域
　ｄ１　　第１方向
　ｄ２　　第２方向
　ＰＩＤＴ　　平均ＩＤＴピッチ
　ＰＲＥＦ　　平均反射器ピッチ
　Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４　　並列腕共振子
　Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４　　直列腕共振子

Claims (9)

  1. 　圧電性基板と、
    　前記圧電性基板上に形成され、対向する一対の櫛歯状電極を有するＩＤＴ電極と、
    　前記ＩＤＴ電極と弾性波伝搬方向に隣り合って配置された反射器と、
    　を備え、
    　前記一対の櫛歯状電極を構成する各々の櫛歯状電極は、前記弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の櫛歯電極指を有し、
    　前記反射器は、前記弾性波伝搬方向と交差する方向に延びる複数の反射電極指を有し、
    　前記ＩＤＴ電極と前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指の中心と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴ電極に最近接する反射電極指の中心との、前記弾性波伝搬方向における距離をＩＤＴ－反射器ギャップとし、
    　前記複数の櫛歯電極指および前記複数の反射電極指のそれぞれの電極指のうち、前記弾性波伝搬方向に隣り合う電極指同士の、前記弾性波伝搬方向における中心間距離をピッチとし、
    　前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最も近い前記櫛歯電極指を第１端側電極指とし、
    　前記第１端側電極指から前記ＩＤＴ電極の中央に向かう方向の前記櫛歯電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）とし、
    　前記第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとし、
    　前記ＩＤＴ電極に含まれる全ての前記櫛歯電極指による各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチとし、前記反射器に含まれる全ての前記反射電極指による各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチとし、
    　前記平均ＩＤＴピッチに対する前記第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、
    　前記平均反射器ピッチに対する前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、
    　前記第ｎ端側ピッチの割合および前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
    　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
    　からなる曲線、および、
    　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
    　からなる曲線で囲まれた領域内の値となっている
    　弾性波素子。
  2. 　前記第ｎ端側ピッチの割合および前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、さらに、
    　ｙ＝（９４．６９７ｘ３－２４０．９１ｘ２＋２０１．４８ｘ－５４．７４９）×２・・（式３）
    　からなる曲線、および、
    　ｙ＝（１４２．０５ｘ３－３７３．８６ｘ２＋３２５．０８ｘ－９２．７６１）×２・・（式４）
    　からなる曲線で囲まれた領域内の値となっている
    　請求項１に記載の弾性波素子。
  3. 　前記第ｎ端側電極指のｎは、６以上１０以下である
    　請求項１または２に記載の弾性波素子。
  4. 　前記第ｎ端側電極指のうちの第８端側電極指を中心として前記弾性波伝搬方向に隣り合う１１本以下の前記櫛歯電極指のピッチは、前記複数の櫛歯電極指から前記１１本以下の前記櫛歯電極指を除いた残りの櫛歯電極指のピッチの平均値の０．９０倍以上０．９９０９倍以下である
    　請求項１または２に記載の弾性波素子。
  5. 　前記櫛歯電極指のピッチは、前記弾性波伝搬方向において隣り合うピッチが不規則に増減している
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波素子。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波素子を含む
    　弾性波フィルタ装置。
  7. 　前記弾性波フィルタ装置は、さらに、
    　第１の入出力端子および第２の入出力端子と、
    　前記第１の入出力端子と前記第２の入出力端子とを結ぶ経路上のノードおよびグランドに接続された並列腕共振子と、を備え、
    　前記弾性波素子は、前記第１の入出力端子と前記第２の入出力端子との間に接続された直列腕共振子である
    　請求項６に記載の弾性波フィルタ装置。
  8. 　請求項７に記載の弾性波フィルタ装置を含む複数のフィルタを備え、
    　前記複数のフィルタのそれぞれの入力端子および出力端子の一方は、共通端子に直接的または間接的に接続され、
    　前記弾性波フィルタ装置を除く前記複数のフィルタの少なくとも１つは、前記弾性波フィルタ装置の通過帯域の周波数より高い通過帯域を有する
    　マルチプレクサ。
  9. 　圧電性基板と、
    　前記圧電性基板上に形成され、対向する一対の櫛歯状電極を有するＩＤＴ電極と、
    　前記ＩＤＴ電極の隣に配置された反射器と、
    　を備え、
    　前記一対の櫛歯状電極を構成する各々の櫛歯状電極は、第１方向に延びる複数の櫛歯電極指を有し、
    　前記反射器は、前記第１方向に延びる複数の反射電極指を有し、前記第１方向に交差する第２方向において前記ＩＤＴ電極と隣り合って配置され、
    　前記ＩＤＴ電極と前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指の中心と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴ電極に最近接する反射電極指の中心との、前記第２方向における距離をＩＤＴ－反射器ギャップとし、
    　前記複数の櫛歯電極指および前記複数の反射電極指のそれぞれの電極指のうち、前記第２方向に隣り合う電極指同士の、前記第２方向における中心間距離をピッチとし、
    　前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最も近い前記櫛歯電極指を第１端側電極指とし、
    　前記第１端側電極指から前記ＩＤＴ電極の中央に向かう方向の前記櫛歯電極指を順に第ｎ端側電極指（ｎは自然数）とし、
    　前記第ｎ端側電極指と第（ｎ＋１）端側電極指との間のピッチを第ｎ端側ピッチとし、
    　前記ＩＤＴ電極に含まれる全ての前記櫛歯電極指による各ピッチの平均の値を平均ＩＤＴピッチとし、前記反射器に含まれる全ての前記反射電極指による各ピッチの平均の値を平均反射器ピッチとし、
    　前記平均ＩＤＴピッチに対する前記第ｎ端側ピッチの割合をｘで表される変数とし、
    　前記平均反射器ピッチに対する前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合をｙで表される変数とした場合に、
    　前記第ｎ端側ピッチの割合および前記ＩＤＴ－反射器ギャップの割合のそれぞれは、
    　ｙ＝（５９．０８４ｘ３－１４８．８５ｘ２＋１２２．３８ｘ－３２．１７５）×２・・（式１）
    　からなる曲線、および、
    　ｙ＝（７３．１６８ｘ３－１９３．９５ｘ２＋１６８．７５ｘ－４７．５５２）×２・・（式２）
    　からなる曲線で囲まれた領域内の値となっている
    　弾性波素子。
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