WO2024043345A1 - 弾性波装置 - Google Patents

Abstract

フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ通過帯域の帯域幅を広くすることができる、弾性波装置を提供する。　本発明に係る弾性波装置１０は、圧電層１４を含む圧電膜と、圧電層１４上に設けられており、第１のバスバー２２と、第１のバスバー２２に一端がそれぞれ接続されている複数の第１の電極指２５とを有し、入力電位に接続される、第１の櫛形電極１７と、圧電層１４上に設けられており、第２のバスバー２３と、第２のバスバー２３に一端がそれぞれ接続されており、複数の第１の電極指２５と間挿し合っている複数の第２の電極指２６とを有し、出力電位に接続される、第２の櫛形電極１８と、平面視したときに、第１の電極指２５及び第２の電極指２６が並ぶ方向において、第１の電極指２５及び第２の電極指２６と並ぶように、それぞれ圧電層１４上に設けられている複数の第３の電極指２７と、隣り合う第３の電極指２７同士を接続している第３のバスバー２４とを有し、第１の櫛形電極１７及び第２の櫛形電極１８とは異なる電位に接続される、第３の電極１９とを備える。互いに最も近い位置に配置されている第１の電極指２５及び第２の電極指２６の間に、第３の電極指２７が配置されている。第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７が延びる方向と直交する方向を電極指直交方向としたときに、複数の第１の電極指２５、複数の第２の電極指２６及び複数の第３の電極指２７のうち少なくとも１種の電極指が、電極指直交方向において２本以上連続で配置されている、連続電極指を含む。

Description

弾性波装置

　本発明は、弾性波装置に関する。

　従来、弾性波装置は、携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。近年においては、下記の特許文献１に記載のような、厚み滑りモードのバルク波を用いた弾性波装置が提案されている。この弾性波装置においては、支持体上に圧電層が設けられている。圧電層上に、対となる電極が設けられている。対となる電極は圧電層上において互いに対向しており、かつ互いに異なる電位に接続される。上記電極間に交流電圧を印加することにより、厚み滑りモードのバルク波を励振させている。

米国特許第１０４９１１９２号明細書

　弾性波装置とは、例えば弾性波共振子であり、例えばラダー型フィルタに用いられる。ラダー型フィルタにおいて良好な特性を得るためには、複数の弾性波共振子間において、静電容量比を大きくする必要がある。この場合、ラダー型フィルタにおける一部の弾性波共振子の静電容量を大きくする必要がある。

　弾性波共振子の静電容量を大きくするためには、例えば、弾性波共振子を大型にすることを要する。よって、当該弾性波共振子をラダー型フィルタに用いる場合には、ラダー型フィルタが大型になりがちである。特に、静電容量の小さい厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波共振子を有するラダー型フィルタは大型化してしまう。

　本発明者らは、弾性波装置の構成を以下の構成とすることにより、弾性波装置がフィルタ装置に用いられた場合に、大型化せずして好適なフィルタ波形を得られることを見出した。当該構成とは、入力電位に接続される電極、及び出力電位に接続される電極の間に、基準電位などの、入力電位及び出力電位と異なる電位に接続される電極を配置する構成である。

　加えて、本発明者らは、単に上記構成を採用しても、十分に通過帯域の帯域幅を十分に広くできないおそれがあることも見出した。

　本発明の目的は、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ通過帯域の帯域幅を広くすることができる、弾性波装置を提供することにある。

　本発明に係る弾性波装置は、圧電層を含む圧電膜と、前記圧電層上に設けられており、第１のバスバーと、前記第１のバスバーに一端がそれぞれ接続されている複数の第１の電極指とを有し、入力電位に接続される、第１の櫛形電極と、前記圧電層上に設けられており、第２のバスバーと、前記第２のバスバーに一端がそれぞれ接続されており、前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指とを有し、出力電位に接続される、第２の櫛形電極と、平面視したときに、前記第１の電極指及び前記第２の電極指が並ぶ方向において、前記第１の電極指及び前記第２の電極指と並ぶように、それぞれ前記圧電層上に設けられている複数の第３の電極指と、隣り合う前記第３の電極指同士を接続している第３のバスバーとを有し、前記第１の櫛形電極及び前記第２の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第３の電極とを備え、互いに最も近い位置に配置されている前記第１の電極指及び前記第２の電極指の間に、前記第３の電極指が配置されており、前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記第３の電極指が延びる方向と直交する方向を電極指直交方向としたときに、前記複数の第１の電極指、前記複数の第２の電極指及び前記複数の第３の電極指のうち少なくとも１種の電極指が、前記電極指直交方向において２本以上連続で配置されている、連続電極指を含む。

　本発明によれば、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ通過帯域の帯域幅を広くすることができる、弾性波装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態における第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図４は、参考例の弾性波装置の模式的平面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態及び参考例の通過特性を示す図である。 図６は、奇数モードを説明するための、参考例の第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図７は、偶数モードを説明するための、参考例の第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図８は、音響結合型フィルタにおいて通過帯域が形成されることを模式的に示す図である。 図９は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ_３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。 図１０は、本発明の第１の実施形態の変形例における第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図１１は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１２は、本発明の第２の実施形態における第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図１３（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１３（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図１４は、図１３（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図１５（ａ）は、弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図であり、図１５（ｂ）は、弾性波装置における、圧電膜を伝搬する厚み滑りモードのバルク波を説明するための模式的正面断面図である。 図１６は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を示す図である。 図１７は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の共振特性を示す図である。 図１８は、隣り合う電極の中心間距離をｐ、圧電層の厚みをｄとした場合のｄ／ｐと共振子としての比帯域との関係を示す図である。 図１９は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。 図２０は、スプリアスが現れている参考例の弾性波装置の共振特性を示す図である。 図２１は、比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。 図２２は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲとの関係を示す図である。 図２３は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ_３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。 図２４は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。 図２５は、ラム波を利用する弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。

　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の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。図２は、第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。なお、図１は、図２中のＩ－Ｉ線に沿う模式的断面図である。図２においては、各電極を、ハッチングを付して示す。図２以外の模式的平面図においても同様に、電極にハッチングを付すことがある。

　図１に示す弾性波装置１０は、厚み滑りモードを利用可能に構成されている。弾性波装置１０は音響結合型フィルタである。以下において、弾性波装置１０の構成を説明する。

　弾性波装置１０は、圧電性基板１２と、機能電極１１とを有する。圧電性基板１２は圧電性を有する基板である。具体的には、圧電性基板１２は、支持部材１３と、圧電膜としての圧電層１４とを有する。圧電層１４は圧電体からなる層である。一方で、本明細書において圧電膜とは、圧電性を有する膜であって、必ずしも圧電体からなる膜を指すものではない。もっとも、本実施形態では、圧電膜は単層の圧電層１４であり、圧電体からなる膜である。なお、本発明においては、圧電膜は、圧電層１４を含む積層膜であってもよい。本実施形態では、支持部材１３は、支持基板１６と、絶縁層１５とを含む。支持基板１６上に絶縁層１５が設けられている。絶縁層１５上に圧電層１４が設けられている。上記に限定されず、支持部材１３は支持基板１６のみにより構成されていてもよい。あるいは、支持部材１３は必ずしも設けられていなくともよい。

　圧電層１４は第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂを有する。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂは互いに対向している。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂのうち、第２の主面１４ｂが支持部材１３側に位置している。本実施形態では、圧電層１４はニオブ酸リチウムからなる。具体的には圧電層１４は、ＺカットのＬｉＮｂＯ_３からなる。もっとも、圧電層１４は、回転Ｙカットのニオブ酸リチウムからなっていてもよい。あるいは、圧電層１４は、ＬｉＴａＯ_３などのタンタル酸リチウムからなっていてもよい。本明細書において、ある部材がある材料からなるとは、弾性波装置の電気的特性が大幅に劣化しない程度の微量な不純物が含まれる場合を含む。

　圧電層１４の第１の主面１４ａに、機能電極１１が設けられている。図２に示すように、機能電極１１は、１対の櫛形電極と、第３の電極１９とを有する。１対の櫛形電極は、具体的には、第１の櫛形電極１７及び第２の櫛形電極１８である。第１の櫛形電極１７は入力電位に接続される。第２の櫛形電極１８は出力電位に接続される。第３の電極１９は、本実施形態においては、基準電位に接続される。なお、第３の電極１９は、必ずしも基準電位に接続されなくともよい。第３の電極１９は、第１の櫛形電極１７及び第２の櫛形電極１８とは異なる電位に接続されればよい。もっとも、第３の電極１９が基準電位に接続されることが好ましい。

　第１の櫛形電極１７及び第２の櫛形電極１８は、圧電層１４の第１の主面１４ａに設けられている。第１の櫛形電極１７は、第１のバスバー２２と、複数の第１の電極指２５とを有する。複数の第１の電極指２５の一端はそれぞれ、第１のバスバー２２に接続されている。第２の櫛形電極１８は、第２のバスバー２３と、複数の第２の電極指２６とを有する。複数の第２の電極指２６の一端はそれぞれ、第２のバスバー２３に接続されている。

　第１のバスバー２２及び第２のバスバー２３は互いに対向している。複数の第１の電極指２５と複数の第２の電極指２６とは互いに間挿し合っている。第１の電極指２５及び第２の電極指２６が延びる方向と直交する方向において、第１の電極指２５及び第２の電極指２６は交互に並んでいる。

　第３の電極１９は、接続電極としての第３のバスバー２４と、複数の第３の電極指２７とを有する。複数の第３の電極指２７は、圧電層１４の第１の主面１４ａに設けられている。複数の第３の電極指２７同士は、第３のバスバー２４により電気的に接続されている。

　平面視において、第１の電極指２５及び第２の電極指２６が並ぶ方向において、第１の電極指２５及び第２の電極指２６と並ぶように、複数の第３の電極指２７がそれぞれ設けられている。よって、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７は、一方向において並んでいる。複数の第３の電極指２７は、複数の第１の電極指２５及び複数の第２の電極指２６と平行に延びている。

　本明細書において平面視とは、図１における上方に相当する方向から、支持部材１３及び圧電膜の積層方向に沿って見ることをいう。なお、図１においては、例えば、支持基板１６側及び圧電層１４側のうち、圧電層１４側が上方である。さらに、本明細書において平面視は、主面対向方向から見ることと同義であるとする。主面対向方向とは、圧電層１４の第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂが対向し合う方向である。より具体的には、主面対向方向は、例えば、第１の主面１４ａの法線方向である。

　以下においては、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７が延びる方向を電極指延伸方向とし、電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とする。第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７が並んでいる方向を電極指配列方向としたときに、電極指配列方向は、電極指直交方向と平行である。本明細書では、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７をまとめて、単に電極指と記載することがある。

　図３は、第１の実施形態における第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。

　第１の電極指２５及び第２の電極指２６の間に、２本ずつの第３の電極指２７が設けられている。本実施形態においては、第３の電極指２７が連続電極指である。連続電極指とは、電極指直交方向において、２本以上連続で配置されており、かつ同じ電位に接続される電極指である。以下においては、電極指直交方向において２本以上連続で配置されている連続電極指を１組の連続電極指と記載することがある。

　１組の連続電極指を１本の電極指とした場合における、複数の電極指が並んでいる順序は、第１の電極指２５から開始した場合において、第１の電極指２５、第３の電極指２７、第２の電極指２６及び第３の電極指２７を１周期とする順序である。よって、複数の電極指が並んでいる順序は、第１の電極指２５、第３の電極指２７、第２の電極指２６、第３の電極指２７、第１の電極指２５、第３の電極指２７、第２の電極指２６…というように続く。入力電位をＩＮ、出力電位をＯＵＴ、基準電位をＧＮＤにより表わし、複数の電極指の順序を接続される電位の順序として表わすと、ＩＮ、ＧＮＤ、ＯＵＴ、ＧＮＤ、ＩＮ、ＧＮＤ、ＯＵＴ…というように続く。

　なお、本発明では、複数の第１の電極指２５、複数の第２の電極指２６及び複数の第３の電極指２７のうち少なくとも１種が、連続電極指を含んでいればよい。例えば、複数の第１の電極指２５が連続電極指を含んでいてもよい。この場合、第３の電極指２７同士の間に、２本以上連続で第１の電極指２５が設けられていればよい。

　一方で、複数の第２の電極指２６が連続電極指を含んでいてもよい。この場合、第３の電極指２７同士の間に、２本以上連続で第２の電極指２６が設けられていればよい。これらの場合においても、互いに最も近い位置に配置されている第１の電極指２５及び第２の電極指２６の間に、第３の電極指２７が配置されていればよい。

　本実施形態では、複数の電極指が設けられている領域において、電極指直交方向における両端部に位置している電極指は、いずれも第３の電極指２７である。なお、該領域において、電極指直交方向における端部に位置している電極指は、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７のうちいずれの種類の電極指であってもよい。

　図２に示すように、第３の電極１９の接続電極としての第３のバスバー２４は、複数の第３の電極指２７同士を電気的に接続している。具体的には、第３のバスバー２４は、第１のバスバー２２と、複数の第２の電極指２６の先端との間の領域に位置している。この領域には、複数の第１の電極指２５も位置している。もっとも、絶縁膜２９によって、第３のバスバー２４及び複数の第１の電極指２５は、互いに電気的に絶縁されている。

　より具体的には、第３のバスバー２４は、複数の第１の接続電極２４Ａと、１つの第２の接続電極２４Ｂとを含む。各第１の接続電極２４Ａは、電極指直交方向において連続する４本の第３の電極指２７の先端同士を接続している。言い換えれば、各第１の接続電極２４Ａは、２組の連続電極指の先端同士を接続している。そして、複数の第１の接続電極２４Ａ同士を、第２の接続電極２４Ｂが接続している。この第２の接続電極２４Ｂ及び複数の第１の電極指２５の間に、絶縁膜２９が設けられている。

　より詳細には、圧電層１４の第１の主面１４ａに、複数の第１の電極指２５の一部を覆うように、絶縁膜２９が設けられている。絶縁膜２９は、第１のバスバー２２と、複数の第２の電極指２６の先端との間の領域に設けられている。絶縁膜２９は帯状の形状を有する。

　絶縁膜２９は、第３の電極１９の第１の接続電極２４Ａ上には至っていない。そして、絶縁膜２９上及び複数の第１の接続電極２４Ａ上にわたり、第２の接続電極２４Ｂが設けられている。具体的には、第２の接続電極２４Ｂは、バー部２４ａと、複数の突出部２４ｂとを有する。バー部２４ａから、各突出部２４ｂが、各第１の接続電極２４Ａに向かって延びている。各突出部２４ｂは、各第１の接続電極２４Ａに接続されている。これにより、複数の第３の電極指２７同士が、第１の接続電極２４Ａ及び第２の接続電極２４Ｂによって、電気的に接続されている。

　本実施形態では、第３のバスバー２４は、第１のバスバー２２と、複数の第２の電極指２６の先端との間の領域に位置している。そのため、複数の第２の電極指２６の先端はそれぞれ、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第３のバスバー２４と対向している。一方で、複数の第１の電極指２５の先端はそれぞれ、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第２のバスバー２３と対向している。

　なお、第３のバスバー２４は、第２のバスバー２３と、複数の第１の電極指２５の先端との間の領域に位置していてもよい。この場合、複数の第１の電極指２５の先端はそれぞれ、ギャップを隔てて、第３のバスバー２４と対向している。一方で、複数の第２の電極指２６の先端はそれぞれ、ギャップを隔てて、第１のバスバー２２と対向している。

　弾性波装置１０は、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成された弾性波共振子である。図２に示すように、弾性波装置１０は、複数の励振領域Ｃを有する。複数の励振領域Ｃにおいて、厚み滑りモードのバルク波や、他のモードの弾性波が励振される。なお、図２においては、複数の励振領域Ｃのうち２つの励振領域Ｃのみを示している。

　励振領域Ｃの一方端縁部は、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７のうち、１組の連続電極指と隣接し、かつ該１組の連続電極指と異なる電位に接続される電極指の、電極指直交方向における中心である。他方端縁部は、該１組の連続電極指の電極指直交方向における中心である。励振領域Ｃの両端縁部間の距離をｐとする。

　本実施形態では、全ての励振領域Ｃのうち一部の複数の励振領域Ｃは、第１の電極指２５の電極指直交方向における中心と、該第１の電極指２５と隣接する１組の連続電極指の電極指直交方向における中心との間の領域である。残りの複数の励振領域Ｃは、第２の電極指２６の電極指直交方向における中心と、該第２の電極指２６と隣接する１組の連続電極指の電極指直交方向における中心との間の領域である。これらの励振領域Ｃが、電極指直交方向において並んでいる。

　弾性波装置１０では、機能電極１１において、第３の電極１９を除いた構成は、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極の構成と同様である。電極指直交方向から見たときに、隣り合う第１の電極指２５及び第２の電極指２６が重なり合っている領域が交叉領域Ｅである。もっとも、交叉領域Ｅは、電極指直交方向から見たときに、隣り合う第１の電極指２５及び第３の電極指２７、または隣り合う第２の電極指２６及び第３の電極指２７が重なり合っている領域であるともいえる。交叉領域Ｅは複数の励振領域Ｃを含む。なお、交叉領域Ｅ及び励振領域Ｃは、機能電極１１の構成に基づいて定義される、圧電層１４の領域である。

　以下においては、図３に示すように、連続電極指と異なる電位に接続される電極指のうち一方の電極指の幅をｍ１、他方の電極指の幅をｍ２、連続電極指の幅をｍｅとする。本実施形態では、第１の電極指２５の幅がｍ１である。第２の電極指２６の幅がｍ２である。第３の電極指２７の幅がｍｅある。電極指の幅とは、電極指の電極指直交方向に沿う寸法である。

　連続電極指と隣接しており、かつ該連続電極指と異なる電位に接続される電極指と、該連続電極指との間の距離をｇ１とする。隣り合う連続電極指同士の間の距離をｇ２とする。なお、距離ｇ１及び距離ｇ２は、電極指の端縁部同士の距離である。ここでいう電極指の端縁部とは、平面視したときの、該電極指における電極指直交方向における端縁部である。

　本実施形態では、第１の電極指２５の第３の電極指２７側の端縁部と、第３の電極指２７の第１の電極指２５側の端縁部との間の距離がｇ１である。同様に、第２の電極指２６の第３の電極指２７側の端縁部と、第３の電極指２７の第２の電極指２６側の端縁部との間の距離がｇ１である。隣り合う第３の電極指２７の、互いに近い方の端縁部同士の間の距離がｇ２である。

　連続電極指と異なる電位に接続され、互いに異なる電位に接続される２種の電極指のうち、互いに最も近い位置に配置されている電極指同士の中心間距離をｐｘとする。本実施形態では、互いに最も近い位置に配置されている第１の電極指２５及び第２の電極指２６の中心間距離がｐｘである。

　第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７はＡｌからなる。なお、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７の材料はＡｌに限定されない。あるいは、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７は、例えば、積層金属膜からなっていてもよい。

　本実施形態の特徴は、以下の構成を有することにある。１）平面視において、互いに最も近い位置に配置されている第１の電極指２５及び第２の電極指２６の間に、第３の電極指２７が配置されていること。２）複数の第１の電極指２５、複数の第２の電極指２６及び複数の第３の電極指２７のうち少なくとも１種の電極指が、連続電極指を含むこと。それによって、弾性波装置１０がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ通過帯域の帯域幅を広くすることができる。これを、本実施形態及び参考例を比較することにより、以下において説明する。

　参考例は、図４に示すように、機能電極が連続電極指を有しない点において、第１の実施形態と異なる。参考例の弾性波装置は音響結合型フィルタである。第１の実施形態及び参考例において、通過特性を比較した。第１の実施形態の構成を有する弾性波装置１０の設計パラメータは以下の通りである。ここで、圧電膜の厚みをｄとする。なお、第１の実施形態においては、厚みｄは圧電層１４の厚みである。

　圧電層：材料…ＺカットのＬｉＮｂＯ_３、厚みｄ…４００ｎｍ
　第１～第３の電極指の材料：Ａｌ
　第１～第３の電極指の厚み…４００ｎｍ
　第１～第３の電極指の幅：第１の電極指の幅ｍ１…４２０ｎｍ、第２の電極指の幅ｍ２…４２０ｎｍ、第３の電極指の幅ｍｅ…３５０ｎｍ
　第１の電極指及び第３の電極指の間の距離ｇ１並びに第２の電極指及び第３の電極指の間の距離ｇ１：等しくした。
　隣り合う第３の電極指同士の間の距離ｇ２：１４０ｎｍ
　第１の電極指及び第２の電極指の中心間距離ｐｘ：２．８μｍ

　参考例の設計パラメータは、距離ｇ２が０である点以外においては、第１の実施形態の上記設計パラメータと同じとした。

　図５は、第１の実施形態及び参考例の通過特性を示す図である。図５では、Ｓ２１通過特性を示している。

　図５に示すように、第１の実施形態及び参考例においては、いずれも通過帯域を得られている。第１の実施形態においては、通過帯域の帯域幅を、参考例における通過帯域の帯域幅よりも広くできていることがわかる。

　第１の実施形態の弾性波装置１０は音響結合型フィルタである。図２に示すように、弾性波装置１０は、第１の電極指２５の電極指直交方向における中心と、該第１の電極指２５と隣接する１組の連続電極指の電極指直交方向における中心との間に位置する励振領域Ｃを有する。弾性波装置１０は、第２の電極指２６の電極指直交方向における中心と、該第２の電極指２６と隣接する１組の連続電極指の電極指直交方向における中心との間に位置する励振領域Ｃを有する。これらの励振領域Ｃにおいて、複数のモードの弾性波が励振される。

　なお、参考例の弾性波装置も複数の励振領域を有する。参考例における励振領域は、隣り合う第１の電極指２５及び第３の電極指２７の中心間に位置する領域、並びに隣り合う第２の電極指２６及び第３の電極指２７の中心間に位置する領域である。

　図６は、奇数モードを説明するための、参考例の第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。図７は、偶数モードを説明するための、参考例の第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。図８は、音響結合型フィルタにおいて通過帯域が形成されることを模式的に示す図である。図６及び図７中の矢印は電界の方向を示している。

　音響結合型フィルタにおいては、図６に示す奇数モード、及び図７に示す偶数モードが生じる。奇数モードとは、電気的条件が同位相のモードである。図６においては、奇数モードの１波長に相当する領域を示している。奇数モードの１波長は、隣り合う第１の電極指２５及び第２の電極指２６の中心間距離ｐｘである。奇数モードの波長をλｏとしたときに、λｏ＝ｐｘである。よって、奇数モードの半波長（１／２）λｏは、０．５ｐｘである。

　偶数モードとは、電気的条件が逆位相となるモードである。図７においては、偶数モードの半波長に相当する領域を示している。偶数モードの半波長は、隣り合う第１の電極指２５及び第２の電極指２６の中心間距離ｐｘである。偶数モードの波長をλｅとしたときに、（１／２）λｅ＝ｐｘである。偶数モードの波長λｅは奇数モードの波長λｏの２倍である。

　図８に示すように、音響結合型フィルタにおいて、偶数モード及び奇数モードにより通過帯域が形成される。偶数モードは、通過帯域の低域側の端部を構成する。奇数モードは、通過帯域の高域側の端部を構成する。

　図６～図８に示すモードや通過帯域は、参考例の音響結合型フィルタの構成に基づく。そして、第１の実施形態においても、参考例と同様に、奇数モード及び偶数モードにより通過帯域が形成される。このように、１個の弾性波装置１０においても、フィルタ波形を好適に得ることができる。弾性波共振子として弾性波装置１０をフィルタ装置に用いる場合に、フィルタ装置を構成する弾性波共振子が１個、あるいは少ない個数でもフィルタ波形を好適に得ることができる。よって、フィルタ装置の小型化を進めることができる。

　加えて、第１の実施形態では、機能電極１１が連続電極指を有する。それによって、モードを制御することができ、通過帯域の幅を広くすることができる。

　第１の実施形態のように、第３の電極指２７が連続電極指であることが好ましい。それによって、好適なフィルタ特性を得ることができる。

　より詳細には、図７に示すように、参考例においては、偶数モードの半波長に相当する領域において、第３の電極指２７によって、質量が付加される。第１の実施形態においても同様である。もっとも、第１の実施形態においては、第３の電極指２７は連続電極指である。１組の連続電極指としての複数の第３の電極指２７の配置及び幅などを調整することによって、偶数モードの半波長に相当する領域において、質量の付加を容易に調整することができる。これにより、偶数モードの周波数を調整することができ、好適なフィルタ特性を得ることができる。

　図３に示す第１の実施形態のように、距離ｇ１及び距離ｇ２の関係が、ｇ２≦ｇ１であることが好ましい。それによって、連続電極指を設けたことによる、奇数モードに対する影響を小さくすることができる。これにより、フィルタ特性が劣化し難い。

　以下において、本実施形態の構成をより詳細に説明する。

　図１に示すように、支持部材１３は、支持基板１６と絶縁層１５とからなる。圧電性基板１２は、支持基板１６と、絶縁層１５と、圧電層１４との積層体である。すなわち、圧電層１４及び支持部材１３は、圧電層１４の第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂが対向している方向から見たときに、重なっている。

　支持基板１６の材料としては、例えば、シリコンなどの半導体や、酸化アルミニウムなどのセラミックスなどを用いることができる。絶縁層１５の材料としては、酸化ケイ素または酸化タンタルなどの、適宜の誘電体を用いることができる。

　絶縁層１５には凹部が設けられている。絶縁層１５上に、凹部を塞ぐように、圧電膜としての圧電層１４が設けられている。これにより、中空部が構成されている。この中空部が空洞部１０ａである。本実施形態では、支持部材１３の一部及び圧電膜の一部が、空洞部１０ａを挟み互いに対向するように、支持部材１３と圧電膜とが配置されている。もっとも、支持部材１３における凹部は、絶縁層１５及び支持基板１６にわたり設けられていてもよい。あるいは、支持基板１６のみに設けられた凹部が、絶縁層１５により塞がれていてもよい。凹部は、例えば、圧電層１４に設けられていても構わない。なお、空洞部１０ａは、支持部材１３に設けられた貫通孔であってもよい。

　空洞部１０ａは、本発明における音響反射部である。音響反射部により、弾性波のエネルギーを圧電層１４側に効果的に閉じ込めることができる。音響反射部は、平面視において、支持部材１３における、機能電極１１の少なくとも一部と重なる位置に設けられていればよい。より具体的には、平面視において、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７のそれぞれの少なくとも一部が、音響反射部と重なっていればよい。平面視において、複数の励振領域Ｃが、音響反射部と重なっていることが好ましい。

　なお、音響反射部は、後述する、音響多層膜などの音響反射膜であってもよい。例えば、支持部材の表面上に、音響反射膜が設けられていてもよい。

　上記のように、励振領域Ｃの一方端縁部は、第１の電極指２５、第２の電極指２６及び第３の電極指２７のうち、１組の連続電極指と隣接し、かつ該１組の連続電極指と異なる電位に接続される電極指の、電極指直交方向における中心である。他方端縁部は、該１組の連続電極指の電極指直交方向における中心である。励振領域Ｃの両端縁部間の距離がｐである。この場合、圧電膜の厚みをｄとしたときに、ｄ／ｐが０．５以下であることが好ましく、ｄ／ｐが０．２４以下であることがより好ましい。これにより、厚み滑りモードのバルク波が好適に励振される。なお、第１の実施形態では、厚みｄは圧電層１４の厚みである。

　本発明の弾性波装置は、必ずしも厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されていなくともよい。例えば、本発明の弾性波装置は、板波を励振可能に構成されていてもよい。この場合、励振領域は図２に示す交叉領域Ｅである。

　上記のように、本実施形態においては、圧電層１４はＺカットのＬｉＮｂＯ_３からなる。もっとも、圧電層１４は回転Ｙカットのニオブ酸リチウムからなっていてもよい。この場合、弾性波装置１０の比帯域は、圧電層１４に用いられているニオブ酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）に依存する。比帯域とは、共振周波数をｆｒ、反共振周波数をｆａとしたときに、（｜ｆａ－ｆｒ｜／ｆｒ）×１００［％］により表される。

　ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合における、弾性波装置１０の比帯域と、圧電層１４のオイラー角（φ，θ，ψ）との関係を導出した。なお、オイラー角におけるφは０°とした。

　図９は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ_３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。

　図９のハッチングを付して示した領域Ｒが、少なくとも２％以上の比帯域が得られる領域である。領域Ｒの範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。なお、オイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが０°±１０°以内の範囲である場合には、θ及びψと、比帯域との関係は、図９に示す関係と同様である。圧電層１４がタンタル酸リチウム層である場合も、オイラー角（０°±１０°の範囲内，θ，ψ）におけるθ及びψと、比帯域との関係は、図９に示す関係と同様である。

　（０°±１０°の範囲内，０°～２５°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°の範囲内，２５°～１００°，０°～７５°［（１－（θ－５０）^２／２５００）］^１／２　または　１８０°－７５°［（１－（θ－５０）^２／２５００）］^１／２～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°の範囲内，１８０°－４０°［（１－（ψ－９０）^２／８１００）］^１／２～１８０°，任意のψ）　　…式（３）

　上記式（１）、式（２）または式（３）のオイラー角の範囲であることが好ましい。それによって、比帯域の値を十分に大きくすることができる。これにより、弾性波装置１０をフィルタ装置に好適に用いることができる。

　第１の実施形態では、連続電極指としての第３の電極指２７は、電極指直交方向において、２本連続で配置されている。なお、連続電極指が電極指直交方向において連続で配置されている本数は２本に限定されない。例えば、図１０に示す第１の実施形態の変形例においては、連続電極指である第３の電極指２７が、電極指直交方向において３本連続で配置されている。この場合、１組の連続電極指は、３本の第３の電極指２７である。本変形例においても、第１の実施形態と同様に、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合に、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ通過帯域の帯域幅を広くすることができる。

　図１１は、第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。図１２は、第２の実施形態における第１～第３の電極指付近を示す模式的正面断面図である。

　図１１及び図１２に示すように、本実施形態は、第３の電極１９が圧電層１４の第２の主面１４ｂに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、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。

　第３の電極１９の平面視における配置は、第１の実施形態と同様である。よって、平面視したときに、第１の電極指２５及び第２の電極指２６が並ぶ方向において、第１の電極指２５及び第２の電極指２６と並ぶように、複数の第３の電極指２７がそれぞれ圧電層１４の第２の主面１４ｂに設けられている。平面視において、連続電極指である複数の第３の電極指２７は、第１の電極指２５及び第２の電極指２６の間に位置している。

　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ通過帯域の帯域幅を広くすることができる。

　以下において、機能電極がＩＤＴ電極である例を用いて、厚み滑りモードの詳細を説明する。なお、ＩＤＴ電極は第３の電極を有しない。後述するＩＤＴ電極における「電極」は、電極指に相当する。以下の例における支持部材は、本発明における支持基板に相当する。以下においては、基準電位をグラウンド電位と記載することもある。

　図１３（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１３（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図１４は、図１３（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。

　弾性波装置１は、ＬｉＮｂＯ_３からなる圧電層２を有する。圧電層２は、ＬｉＴａＯ_３からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ_３やＬｉＴａＯ_３のカット角は、Ｚカットであるが、回転ＹカットやＸカットであってもよい。圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑りモードを効果的に励振するには、４０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。圧電層２は、対向し合う第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。第１の主面２ａ上に、電極３及び電極４が設けられている。ここで電極３が「第１電極」の一例であり、電極４が「第２電極」の一例である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）では、複数の電極３が、第１のバスバー５に接続されている。複数の電極４は、第２のバスバー６に接続されている。複数の電極３及び複数の電極４は、互いに間挿し合っている。電極３及び電極４は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極３と、隣りの電極４とが対向している。電極３，４の長さ方向、及び、電極３，４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交叉する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交叉する方向において対向しているともいえる。また、電極３，４の長さ方向が図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示す電極３，４の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において、第１のバスバー５及び第２のバスバー６が延びている方向に電極３，４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー５及び第２のバスバー６は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において電極３，４が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極３と、他方電位に接続される電極４とが隣り合う１対の構造が、上記電極３，４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。ここで電極３と電極４とが隣り合うとは、電極３と電極４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極３と電極４とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極３と電極４とが隣り合う場合、電極３と電極４との間には、他の電極３，４を含む、ホット電極やグラウンド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対や２．５対などであってもよい。電極３，４間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極３，４の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることがより好ましい。なお、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の寸法（幅寸法）の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。

　また、弾性波装置１では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極３，４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極３，４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°の範囲内）でもよい。

　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、絶縁層７を介して支持部材８が積層されている。絶縁層７及び支持部材８は、枠状の形状を有し、図１４に示すように、貫通孔７ａ，８ａを有する。それによって、空洞部９が形成されている。空洞部９は、圧電層２の励振領域Ｃの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持部材８は、少なくとも１対の電極３，４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに絶縁層７を介して積層されている。なお、絶縁層７は設けられずともよい。従って、支持部材８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接または間接に積層され得る。

　絶縁層７は、酸化ケイ素からなる。もっとも、酸化ケイ素の他、酸窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料を用いることができる。支持部材８は、Ｓｉからなる。Ｓｉの圧電層２側の面における面方位は（１００）や（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。支持部材８を構成するＳｉは、抵抗率４ｋΩｃｍ以上の高抵抗であることが望ましい。もっとも、支持部材８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。

　支持部材８の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。

　上記複数の電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。弾性波装置１では、電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。

　駆動に際しては、複数の電極３と、複数の電極４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー５と第２のバスバー６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑りモードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。また、弾性波装置１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極３，４のうちいずれかの隣り合う電極３，４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐは０．５以下とされている。そのため、上記厚み滑りモードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。

　弾性波装置１では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極３，４の対数を小さくしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。これは、両側の反射器における電極指の本数を少なくしても、伝搬ロスが少ないためである。また、上記電極指の本数を少なくできるのは、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑りモードのバルク波の相違を、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）を参照して説明する。

　図１５（ａ）は、日本公開特許公報　特開２０１２－２５７０１９号公報に記載のような弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。ここでは、圧電膜２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜２０１では、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとが対向しており、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指が並んでいる方向である。図１５（ａ）に示すように、ラム波では、波が図示のように、Ｘ方向に伝搬していく。板波であるため、圧電膜２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。

　これに対して、図１５（ｂ）に示すように、弾性波装置１では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器の電極指の本数を少なくしても、伝搬損失は生じ難い。さらに、小型化を進めようとして、電極３，４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。

　なお、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向は、図１６に示すように、圧電層２の励振領域Ｃに含まれる第１領域４５１と、励振領域Ｃに含まれる第２領域４５２とで逆になる。図１６では、電極３と電極４との間に、電極４が電極３よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第１領域４５１は、励振領域Ｃのうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域４５２は、励振領域Ｃのうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。

　上記のように、弾性波装置１では、電極３と電極４とからなる少なくとも１対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極３，４からなる電極対の対数は複数対ある必要はない。すなわち、少なくとも１対の電極が設けられてさえおればよい。

　例えば、上記電極３がホット電位に接続される電極であり、電極４がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極３がグラウンド電位に、電極４がホット電位に接続されてもよい。弾性波装置１では、少なくとも１対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極またはグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。

　図１７は、図１４に示す弾性波装置の共振特性を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置１の設計パラメータは以下の通りである。

　圧電層２：オイラー角（０°，０°，９０°）のＬｉＮｂＯ_３、厚み＝４００ｎｍ。
　電極３と電極４の長さ方向と直交する方向に見たときに、電極３と電極４とが重なっている領域、すなわち励振領域Ｃの長さ＝４０μｍ、電極３，４からなる電極の対数＝２１対、電極間中心距離＝３μｍ、電極３，４の幅＝５００ｎｍ、ｄ／ｐ＝０．１３３。
　絶縁層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜。
　支持部材８：Ｓｉ。

　なお、励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極３，４の長さ方向に沿う寸法である。

　弾性波装置１では、電極３，４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。

　図１７から明らかなように、反射器を有しないにも関わらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。

　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、前述したように、弾性波装置１では、ｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図１８を参照して説明する。

　図１７に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図１８は、このｄ／ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。

　図１８から明らかなように、ｄ／ｐ＞０．５では、ｄ／ｐを調整しても、比帯域は５％未満である。これに対して、ｄ／ｐ≦０．５の場合には、その範囲内でｄ／ｐを変化させれば、比帯域を５％以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、ｄ／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、上記厚み滑りモードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。

　図１９は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。弾性波装置８０では、圧電層２の第１の主面２ａ上において、電極３と電極４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図１９中のＫが交叉幅となる。前述したように、本発明の弾性波装置では、電極の対数は１対であってもよい。この場合においても、上記ｄ／ｐが０．５以下であれば、厚み滑りモードのバルク波を効果的に励振することができる。

　弾性波装置１では、好ましくは、複数の電極３，４において、いずれかの隣り合う電極３，４が対向している方向に見たときに重なっている領域である励振領域Ｃに対する、上記隣り合う電極３，４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は、上記弾性波装置１の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ_３のオイラー角（０°，０°，９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。

　メタライゼーション比ＭＲを、図１３（ｂ）を参照して説明する。図１３（ｂ）の電極構造において、１対の電極３，４に着目した場合、この１対の電極３，４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Ｃとなる。この励振領域Ｃとは、電極３と電極４とを、電極３，４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に見たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域Ｃの面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３，４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Ｃの面積に対する比である。

　なお、複数対の電極が設けられている場合、励振領域の面積の合計に対する全励振領域に含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。

　図２１は弾性波装置１の構成に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。なお、比帯域については、圧電層の膜厚や電極の寸法を種々変更し、調整した。また、図２１は、ＺカットのＬｉＮｂＯ_３からなる圧電層を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層を用いた場合においても、同様の傾向となる。

　図２１中の楕円Ｊで囲まれている領域では、スプリアスが１．０と大きくなっている。図２１から明らかなように、比帯域が０．１７を超えると、すなわち１７％を超えると、スプリアスレベルが１以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図２０に示す共振特性のように、矢印Ｂで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は１７％以下であることが好ましい。この場合には、圧電層２の膜厚や電極３，４の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。

　図２２は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図である。上記弾性波装置において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置を構成し、比帯域を測定した。図２２の破線Ｄの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が１７％以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、ＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０７５で表される。すなわち、ＭＲ＝１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。従って、好ましくは、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。その場合には、比帯域を１７％以下としやすい。より好ましくは、図２２中の一点鎖線Ｄ１で示すＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０５の右側の領域である。すなわち、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５であれば、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。

　図２３は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ_３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。図２３において示す、ハッチングを付して示した複数の領域Ｒがそれぞれ、２％以上の比帯域が得られる領域である。なお、オイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが０°±５°の範囲内である場合には、θ及びψと比帯域との関係は、図２３に示す関係と同様である。圧電層がタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）からなる場合においても、オイラー角（０°±５°の範囲内，θ，ψ）におけるθ及びψと、ＢＷとの関係は、図２３に示す関係と同様である。

　従って、圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが０°±５°の範囲内であり、θ及びφが、図２３に示す複数の領域Ｒのいずれかの範囲内であれば、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。

　図２４は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。

　弾性波装置８１では、圧電層２の第２の主面２ｂに音響多層膜８２が積層されている。音響多層膜８２は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅと、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄとの積層構造を有する。音響多層膜８２を用いた場合、弾性波装置１における空洞部９を用いずとも、厚み滑りモードのバルク波を圧電層２内に閉じ込めることができる。弾性波装置８１においても、上記ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、厚み滑りモードのバルク波に基づく共振特性を得ることができる。なお、音響多層膜８２においては、その低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅ及び高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄの積層数は特に限定されない。低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅよりも、少なくとも１層の高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄが圧電層２から遠い側に配置されておりさえすればよい。

　上記低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅ及び高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄは、上記音響インピーダンスの関係を満たす限り、適宜の材料で構成することができる。例えば、低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅの材料としては、酸化ケイ素または酸窒化ケイ素などを挙げることができる。また、高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄの材料としては、アルミナ、窒化ケイ素または金属などを挙げることができる。

　図２５は、ラム波を利用する弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。

　弾性波装置９１は、支持基板９２を有する。支持基板９２には、上面に開いた凹部が設けられている。支持基板９２上に圧電層９３が積層されている。それによって、空洞部９が構成されている。この空洞部９の上方において圧電層９３上に、ＩＤＴ電極９４が設けられている。ＩＤＴ電極９４の弾性波伝搬方向両側に、反射器９５，９６が設けられている。図２５において、空洞部９の外周縁を破線で示す。ここでは、ＩＤＴ電極９４は、第１，第２のバスバー９４ａ，９４ｂと、複数本の第１の電極指９４ｃ及び複数本の第２の電極指９４ｄとを有する。複数本の第１の電極指９４ｃは、第１のバスバー９４ａに接続されている。複数本の第２の電極指９４ｄは、第２のバスバー９４ｂに接続されている。複数本の第１の電極指９４ｃと、複数本の第２の電極指９４ｄとは間挿し合っている。

　弾性波装置９１では、上記空洞部９上のＩＤＴ電極９４に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。そして、反射器９５，９６が両側に設けられているため、上記ラム波による共振特性を得ることができる。

　このように、本発明の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。なお、図２５に示す例では、図１などに示す圧電層１４の第１の主面１４ａに相当する主面に、ＩＤＴ電極９４、反射器９５及び反射器９６が設けられている。一方で、本発明の弾性波装置では、第１の主面１４ａに１対の櫛形電極が設けられており、第１の主面１４ａまたは第２の主面１４ｂに複数の第３の電極指が設けられている。本発明の弾性波装置が板波を利用するものである場合、第１の実施形態、第２の実施形態及び変形例における圧電層１４の第１の主面１４ａに、上記反射器９５及び反射器９６が設けられていればよい。この場合、平面視したときに、１対の櫛形電極及び複数の第３の電極指を、電極指直交方向において、反射器９５及び反射器９６が挟んでいればよい。

　第１の実施形態、第２の実施形態及び変形例の弾性波装置においては、例えば、支持部材及び圧電膜としての圧電層の間に、音響反射膜としての、図２４に示す音響多層膜８２が設けられていてもよい。具体的には、支持部材の少なくとも一部及び圧電膜の少なくとも一部が、音響多層膜８２を挟み互いに対向するように、支持部材と圧電膜とが配置されていてもよい。この場合、音響多層膜８２において、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが交互に積層されていればよい。音響多層膜８２が、弾性波装置における音響反射部であってもよい。

　厚み滑りモードのバルク波を利用する第１の実施形態、第２の実施形態及び変形例の弾性波装置においては、上記のように、ｄ／ｐが０．５以下であることが好ましく、０．２４以下であることがより好ましい。それによって、より一層良好な共振特性を得ることができる。

　さらに、厚み滑りモードのバルク波を利用する第１の実施形態、第２の実施形態及び変形例の弾性波装置の励振領域においては、上記のように、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが好ましい。より具体的には、励振領域に対する、第１の電極指、第２の電極指及び第３の電極指のうち連続電極指以外の電極指、及び連続電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが好ましい。この場合には、スプリアスをより確実に抑制することができる。

１…弾性波装置
２…圧電層
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３，４…電極
５，６…第１，第２のバスバー
７…絶縁層
７ａ…貫通孔
８…支持部材
８ａ…貫通孔
９…空洞部
１０…弾性波装置
１０ａ…空洞部
１１…機能電極
１２…圧電性基板
１３…支持部材
１４…圧電層
１４ａ，１４ｂ…第１，第２の主面
１５…絶縁層
１６…支持基板
１７，１８…第１，第２の櫛形電極
１９…第３の電極
２２～２４…第１～第３のバスバー
２４Ａ，２４Ｂ…第１，第２の接続電極
２４ａ…バー部
２４ｂ…突出部
２５～２７…第１～第３の電極指
２９…絶縁膜
８０，８１…弾性波装置
８２…音響多層膜
８２ａ，８２ｃ，８２ｅ…低音響インピーダンス層
８２ｂ，８２ｄ…高音響インピーダンス層
９１…弾性波装置
９２…支持基板
９３…圧電層
９４…ＩＤＴ電極
９４ａ，９４ｂ…第１，第２のバスバー
９４ｃ，９４ｄ…第１，第２の電極指
９５，９６…反射器
２０１…圧電膜
２０１ａ，２０１ｂ…第１，第２の主面
４５１，４５２…第１，第２領域
Ｃ…励振領域
Ｅ…交叉領域
Ｒ…領域
ＶＰ１…仮想平面

Claims (10)

1. 　圧電層を含む圧電膜と、
   　前記圧電層上に設けられており、第１のバスバーと、前記第１のバスバーに一端がそれぞれ接続されている複数の第１の電極指と、を有し、入力電位に接続される、第１の櫛形電極と、
   　前記圧電層上に設けられており、第２のバスバーと、前記第２のバスバーに一端がそれぞれ接続されており、前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指と、を有し、出力電位に接続される、第２の櫛形電極と、
   　平面視したときに、前記第１の電極指及び前記第２の電極指が並ぶ方向において、前記第１の電極指及び前記第２の電極指と並ぶように、それぞれ前記圧電層上に設けられている複数の第３の電極指と、隣り合う前記第３の電極指同士を接続している第３のバスバーと、を有し、前記第１の櫛形電極及び前記第２の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第３の電極と、
   を備え、
   　互いに最も近い位置に配置されている前記第１の電極指及び前記第２の電極指の間に、前記第３の電極指が配置されており、
   　前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記第３の電極指が延びる方向と直交する方向を電極指直交方向としたときに、前記複数の第１の電極指、前記複数の第２の電極指及び前記複数の第３の電極指のうち少なくとも１種の電極指が、前記電極指直交方向において２本以上連続で配置されている、連続電極指を含む、弾性波装置。
2. 　前記複数の第３の電極指が、２本以上の前記連続電極指を含む、請求項１に記載の弾性波装置。
3. 　前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記第３の電極指のうち、前記連続電極指に隣接しており、かつ該連続電極指と異なる電位に接続される電極指と、該連続電極指との間の距離をｇ１、隣り合う前記連続電極指同士の間の距離をｇ２としたときに、ｇ２≦ｇ１である、請求項１または２に記載の弾性波装置。
4. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
5. 　前記圧電膜に積層されている支持部材をさらに備え、
   　前記支持部材及び前記圧電膜の積層方向に沿って見た平面視において、前記支持部材における、前記複数の第１の電極指、前記複数の第２の電極指及び前記複数の第３の電極指と重なる位置に音響反射部が形成されており、
   　前記電極指直交方向において２本以上連続で配置されている前記連続電極指を１組の前記連続電極指とし、前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記第３の電極指のうち、前記１組の連続電極指と隣接し、かつ該１組の連続電極指と異なる電位に接続される電極指の前記電極指直交方向における中心と、該１組の連続電極指の前記電極指直交方向における中心との間の距離をｐとし、前記圧電膜の厚みをｄとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
6. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項５に記載の弾性波装置。
7. 　前記音響反射部が空洞部であり、前記支持部材の一部及び前記圧電膜の一部が、前記空洞部を挟み互いに対向するように、前記支持部材と前記圧電膜とが配置されている、請求項５または６に記載の弾性波装置。
8. 　前記音響反射部が、相対的に音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層と、相対的に音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス層と、を含む、音響反射膜であり、前記支持部材の少なくとも一部及び前記圧電膜の少なくとも一部が、前記音響反射膜を挟み互いに対向するように、前記支持部材と前記圧電膜とが配置されている、請求項５または６に記載の弾性波装置。
9. 　前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記第３の電極指のうち、前記１組の連続電極指と隣接し、かつ該１組の連続電極指と異なる電位に接続される電極指の前記電極指直交方向における中心と、該１組の連続電極指の前記電極指直交方向における中心との間の領域が励振領域であり、
   　前記励振領域に対する、前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記第３の電極指のうち前記連続電極指以外の電極指、及び前記連続電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、請求項５～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
10. 　前記圧電層がニオブ酸リチウムからなり、
    　前記圧電層を構成しているニオブ酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    　（０°±１０°の範囲内，０°～２５°，任意のψ）　　…式（１）
    　（０°±１０°の範囲内，２５°～１００°，０°～７５°［（１－（θ－５０）^２／２５００）］^１／２　または　１８０°－７５°［（１－（θ－５０）^２／２５００）］^１／２～１８０°）　　…式（２）
    　（０°±１０°の範囲内，１８０°－４０°［（１－（ψ－９０）^２／８１００）］^１／２～１８０°，任意のψ）　　…式（３）

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