特許 5716096 多重モード弾性波素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5716096

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】多重モード弾性波素子

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/145 20060101AFI20150423BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/145 Z

   H03H9/145 A

   H03H9/145 D

【請求項の数】20

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-540155(P2013-540155)

(86)(22)【出願日】2013年2月5日

(86)【国際出願番号】JP2013000609

(87)【国際公開番号】WO2013121734

(87)【国際公開日】20130822

【審査請求日】2013年9月12日

(31)【優先権主張番号】特願2012-30274(P2012-30274)

(32)【優先日】2012年2月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514250975

【氏名又は名称】スカイワークス・パナソニック フィルターソリューションズ ジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(72)【発明者】

【氏名】小松 禎也

(72)【発明者】

【氏名】藤原 城二

(72)【発明者】

【氏名】鶴成 哲也

(72)【発明者】

【氏名】中村 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】西村 和紀

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２５２６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１３１２２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／００１６５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０２４８７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０３５０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０８３５０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ９／００−９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電基板と、
前記圧電基板の上に配置された第１、第２反射器と、
前記圧電基板の上にあって前記第１、第２反射器の間に弾性波の伝播方向に沿って、前記第１反射器から前記第２反射器に以下の順に配置された第１のＩＤＴ電極と、第２のＩＤＴ電極と、第３のＩＤＴ電極と、第４のＩＤＴ電極と、第５のＩＤＴ電極と、を備え、
前記第１から第５のＩＤＴ電極はそれぞれ電極指ピッチが実質的に等しいピッチ一定領域を有し、
前記第１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と前記第５のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均は、前記第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と前記第４のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さい、多重モード弾性波素子。

【請求項2】

前記第３のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均は、前記第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と前記第４のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さい、請求項１記載の多重モード弾性波素子。

【請求項3】

前記第１反射器における、前記第１のＩＤＴ電極に近い第１領域での隣り合う電極指ピッチの変化率は、前記第１領域よりも前記第１のＩＤＴ電極から遠い第２領域での隣り合う電極指ピッチの変化率より大きい、請求項２記載の多重モード弾性波素子。

【請求項4】

前記第２反射器における、前記第５のＩＤＴ電極に近い第３領域での隣り合う電極指ピッチの変化率は、前記第３領域よりも前記第５のＩＤＴ電極から遠い第４領域での隣り合う電極指ピッチの変化率より大きい、請求項３記載の多重モード弾性波素子。

【請求項5】

前記第１反射器の電極指ピッチが前記第１、第５のＩＤＴ電極に近い領域で極大、極小を有する、請求項２記載の多重モード弾性波素子。

【請求項6】

前記第２反射器の電極指ピッチが前記第１、第５のＩＤＴ電極に近い領域で極大、極小を有する、請求項５記載の多重モード弾性波素子。

【請求項7】

前記第３のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均は前記第１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と前記第５のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均のいずれよりも大きい、請求項１記載の多重モード弾性波素子。

【請求項8】

前記第１反射器の電極指ピッチ平均と前記第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均の比の値は、１．０２以上、１．０３５以下である、請求項１記載の多重モード弾性波素子。

【請求項9】

前記第２反射器の電極指ピッチ平均と前記第４のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均の比の値は、１．０２以上、１．０３５以下である、請求項８記載の多重モード弾性波素子。

【請求項10】

前記第１、第２反射器がそれぞれ少なくとも３種類の電極指ピッチを有する、請求項１記載の多重モード弾性波素子。

【請求項11】

前記第１〜第５のＩＤＴ電極において、隣り合う２つのＩＤＴ電極の間で隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは、前記第１〜第５のＩＤＴ電極のそれぞれの最小電極指ピッチより大きい、請求項１記載の多重モード弾性波素子。

【請求項12】

前記第１のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと、前記第３のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと、前記第５のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチとは、前記第２のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと、前記第４のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチとのいずれより小さい、請求項１記載の多重モード弾性波素子。

【請求項13】

圧電基板と、
前記圧電基板の上に配置された第１、第２反射器と、
前記圧電基板の上にあって前記第１、第２反射器の間に弾性波の伝播方向に沿って、前記第１反射器から前記第２反射器に以下の順に配置された第１のＩＤＴ電極と、第２のＩＤＴ電極と、第３のＩＤＴ電極と、第４のＩＤＴ電極と、第５のＩＤＴ電極と、を備え、
前記第１から第５のＩＤＴ電極はそれぞれ電極指ピッチが実質的に等しいピッチ一定領域を有し、
前記第１のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと、前記第３のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと、前記第５のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチとは、前記第２のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと、前記第４のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチとのいずれより小さく、
前記第１、第２反射器はそれぞれ電極指ピッチが実質的に等しいピッチ一定領域を有し、前記第２のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチと前記第４のＩＤＴ電極の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチとは、前記第１、第２反射器の前記ピッチ一定領域の電極指ピッチのいずれよりより大きい、多重モード弾性波素子。

【請求項14】

前記第１反射器の電極指ピッチ平均と前記第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均の比の値は、１．０２以上、１．０３５以下である、請求項１３記載の多重モード弾性波素子。

【請求項15】

前記第２反射器の電極指ピッチ平均と前記第４のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均の比の値は、１．０２以上、１．０３５以下である、請求項１３記載の多重モード弾性波素子。

【請求項16】

前記第１反射器の電極指ピッチが前記第１、第５のＩＤＴ電極に近い領域で極大、極小を有する、請求項１３記載の多重モード弾性波素子。

【請求項17】

前記第２反射器の電極指ピッチが前記第１、第５のＩＤＴ電極に近い領域で極大、極小を有する、請求項１６記載の多重モード弾性波素子。

【請求項18】

前記第１、第２反射器がそれぞれ少なくとも３種類の電極指ピッチを有する、請求項１３記載の多重モード弾性波素子。

【請求項19】

前記第１〜第５のＩＤＴ電極において、隣り合う２つのＩＤＴ電極の間で隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは、前記第１〜第５のＩＤＴ電極のそれぞれの最小電極指ピッチより大きい、請求項１０記載の多重モード弾性波素子。

【請求項20】

圧電基板と、
前記圧電基板の上に配置された第１、第２反射器と、
前記圧電基板の上にあって前記第１、第２反射器の間に弾性波の伝播方向に沿って、前記第１反射器から前記第２反射器に以下の順に配置された第１〜第ｎのＩＤＴ電極と、を備え、
ｎは７以上の奇数であり、
前記第１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と前記第ｎのＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均は、前記第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と前記第ｎ−１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さい、多重モード弾性波素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として移動体通信機器等において使用される多重モード弾性波素子に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の技術的進歩により、携帯電話等の通信装置は目覚しく小型化、軽量化されている。このような通信装置に用いられるフィルタとしては、小型化が可能な弾性表面波装置や弾性境界波装置などの弾性波装置が用いられている。また、移動体通信システムとしてはＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の同時送受信する通信システムが急増しデュプレクサの需要が急増している。さらに近年、受信端が平衡動作するデュプレクサが多く使用されるようになってきている。

【0003】

これらの状況によって、デュプレクサの受信側のフィルタとして不平衡−平衡変換機能を有する多重モード弾性波素子が使用されている。さらには移動通信システムの変化に伴い、デュプレクサの要求仕様がより厳しくなっている。すなわち、従来に比して広帯域でより矩形に近く、急峻性に優れた通過帯域特性を持つ多重モード弾性波素子が必要となっている。

【0004】

なお、この出願の発明に関する先行技術としては、例えば、特許文献１から特許文献３に開示された技術が知られている。

【0005】

特許文献１には３つのＩＤＴ電極を有する多重モード弾性波素子に対し、スプリアスの抑制と急峻性を両立するために反射器の電極周期に変化パターンを持たせる技術が開示されている。

【0006】

特許文献２には３つのＩＤＴ電極を有する多重モード弾性波素子に対し、通過帯域近傍のスプリアスを抑制し、良好な減衰特性を得るために、反射器として周期の異なる反射器群を複数用いる技術が開示されている。

【0007】

特許文献３には５つのＩＤＴ電極を有する多重モード弾性波素子に対し、通過帯域近傍の急峻性を向上するために、ＩＤＴ電極の境界部の狭ピッチ部を工夫した技術が開示されている。すなわち、ＩＤＴ電極の境界部の狭ピッチ部を順に第１から第４の狭ピッチ部としたとき、第２の狭ピッチ部の電極指ピッチより第１の狭ピッチ部の電極指ピッチが小さく、第３の狭ピッチ部の電極指ピッチより第４の狭ピッチ部の電極指ピッチが小さくされている。この構成により、弾性波の励振する変位分布が制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００３−２５８５９５号公報

【特許文献2】特開２００１−３３２９５４号公報

【特許文献3】国際公開第２００９／００１６５１号

【発明の概要】

【0009】

本発明は、より矩形で急峻な減衰特性を有する多重モード弾性波素子を提供する。

【0010】

本発明における第１の多重モード弾性波素子は、圧電基板と、第１、第２反射器と第１のＩＤＴ電極と、第２のＩＤＴ電極と、第３のＩＤＴ電極と、第４のＩＤＴ電極と、第５のＩＤＴ電極とを有する。第１、第２反射器と第１〜第５のＩＤＴ電極は圧電基板の上に配置されている。第１〜第５のＩＤＴ電極は第１、第２反射器の間に弾性波の伝播方向に沿って、第１反射器に近い側から順に配置されている。第１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と第５のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均は、第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と第４のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さい。

【0011】

本発明における第２の多重モード弾性波素子は、圧電基板と、第１、第２反射器と第１のＩＤＴ電極と、第２のＩＤＴ電極と、第３のＩＤＴ電極と、第４のＩＤＴ電極と、第５のＩＤＴ電極とを有する。第１、第２反射器と第１〜第５のＩＤＴ電極は圧電基板の上に配置されている。第１〜第５のＩＤＴ電極は第１、第２反射器の間に弾性波の伝播方向に沿って、第１反射器に近い側から順に配置されている。第１から第５のＩＤＴ電極はそれぞれ電極指ピッチが実質的に等しいピッチ一定領域を有している。そして、第１のＩＤＴ電極のピッチ一定領域の電極指ピッチと、第３のＩＤＴ電極のピッチ一定領域の電極指ピッチと、第５のＩＤＴ電極のピッチ一定領域の電極指ピッチとは、第２のＩＤＴ電極のピッチ一定領域の電極指ピッチと、第４のＩＤＴ電極のピッチ一定領域の電極指ピッチとのいずれより小さい。

【0012】

このいずれかの構成により、弾性波の定在波の変位分布を第２、第４のＩＤＴ電極の配置領域より反射器側に集中させることができる。その結果、特性が反射器の影響を受ける。そのため、反射器を用いて、通過帯域の低域側近傍の周波数において高次の縦モード共振を抑制することができ急峻な減衰特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は本発明の実施の形態における多重モード弾性波素子の上面模式図である。

【図2A】図２Ａは図１に示す多重モード弾性波素子の電極指ピッチ定義の説明図である。

【図2B】図２Ｂは図１に示す多重モード弾性波素子の電極指ピッチ定義の説明図である。

【図3】図３は図１に示す多重モード弾性波素子の電極指ピッチの説明図である。

【図4A】図４Ａは比較例の多重モード弾性波素子の上面模式図である。

【図4B】図４Ｂは図４Ａに示す多重モード弾性波素子の電極指ピッチの説明図である。

【図5】図５は図３に示す多重モード弾性波素子と、図４Ｂに示す多重モード弾性波素子との特性比較図である。

【図6】図６は本発明の実施の形態におけるさらに他の多重モード弾性波素子の上面模式図である。

【図7】図７は図６に示す多重モード弾性波素子の特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の構成における課題を説明する。従来の５つのＩＤＴ電極を有する５電極型の多重モード弾性波素子においては、０次の共振モードと隣り合う２つのＩＤＴ電極の隣接部に変位分布が集中するＩＤＴ−ＩＤＴモードといわれる共振モードが結合してフィルタの通過帯域が形成される。同時に２次モード、４次モードなどの高次の縦モード共振が通過帯域近傍の低域側周波数に存在する。そのため、フィルタの通過帯域の低域側の急峻性が得られにくい。通過帯域の低域側周波数において急峻な特性を有するフィルタを得るためには、０次モード共振と結合しない程度にこれらの高次の縦モード共振を十分弱くする必要がある。

【0015】

以下、本発明の実施の形態における弾性波装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態における多重モード弾性波素子１００の構造を示す図である。なお、多重モード弾性波素子とは、例えばＤｏｕｂｌｅ Ｍｏｄｅ ＳＡＷ素子のことであり、複数のモードによる弾性波を励振させることで、所望の帯域通過特性を形成する弾性波素子のことである。

【0016】

多重モード弾性波素子１００は、圧電基板１０１と、第１反射器１０２と、第２反射器１０８（以下、反射器１０２、１０８と称す）と、第１のＩＤＴ電極１０３と、第２のＩＤＴ電極１０４と、第３のＩＤＴ電極１０５と、第４のＩＤＴ電極１０６と、第５のＩＤＴ電極１０７（以下、ＩＤＴ電極１０３〜１０７と称す）とを有する。反射器１０２、１０８およびＩＤＴ電極１０３〜１０７は圧電基板１０１の上に配置されている。ＩＤＴ電極１０３〜１０７は、反射器１０２と、反射器１０８との間に弾性波の伝播方向に沿って、反射器１０２に近い側から順に配置されている。すなわち、ＩＤＴ電極１０３が反射器１０２に最も近く、ＩＤＴ電極１０７が反射器１０８に最も近い。

【0017】

圧電基板１０１はタンタル酸リチウム或いはニオブ酸リチウムなどで形成されている。ＩＤＴ電極１０３〜１０７はそれぞれ、一対の櫛電極（インターディジタルトランスデューサ電極）から構成されている。反射器１０２、１０８やＩＤＴ電極１０３〜１０７は、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、またはクロムからなる単体金属、若しくはこれらを主成分とする合金で構成されている。またはこれらを積層した構造を有する。この構成により、多重モード弾性波素子１００は、主要波として、例えばＳＨ（Ｓｈｅａｒ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波やレイリー波等の弾性表面波を励振させる。なお図１では反射器１０２、１０８、ＩＤＴ電極１０３〜１０７を模式的に示しており、櫛電極の本数は図１に限定されない。

【0018】

図２Ａに示すように、電極指ピッチＰは弾性波の伝播方向に隣り合う電極指２１、２２の中心間距離で定義される。実測する際には、図２Ｂに示す様に、電極指ピッチＰは隣り合う電極指２１、２２の一方の端同士の距離Ｐ１と他方の端の距離Ｐ２の加重平均Ｐ＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２で求めることができる。

【0019】

反射器１０２は例えば、７４本の電極指より構成され、電極指の中心間距離で定義される電極指ピッチ平均は２．０５５μｍである。反射器１０８もまた７４本の電極指より構成され電極指ピッチ平均は２．０５５μｍである。なお電極指ピッチ平均は、電極指ピッチ寸法の総和を電極指本数−１で除して求められる。

【0020】

ＩＤＴ電極１０３は３５本（１７．５対）の電極指より構成され、電極指ピッチ平均は１．９３６μｍである。ＩＤＴ電極１０４は３５本（１７．５対）の電極指より構成され、電極指ピッチ平均は２．００５μｍである。ＩＤＴ電極１０５は５８本（２９対）の電極指より構成され、電極指ピッチ平均は１．９４６μｍである。ＩＤＴ電極１０６は３５本（１７．５対）の電極指より構成され、電極指ピッチ平均は２．００５μｍである。ＩＤＴ電極１０７は３５本（１７．５対）の電極指より構成され、電極指ピッチ平均は１．９３６μｍである。ＩＤＴ電極１０５は伝播方向の中央部で２つの領域に分割され、この２つの領域で位相が１８０度異なるよう櫛電極が配設されている。

【0021】

このように、ＩＤＴ電極１０３の電極指ピッチ平均と、ＩＤＴ電極１０７の電極指ピッチ平均は、ＩＤＴ電極１０４の電極指ピッチ平均と、ＩＤＴ電極１０６の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さい。この構成により、弾性波の定在波の変位分布をＩＤＴ電極１０４、１０６の配置領域より反射器１０２、１０８側であるＩＤＴ電極の配置領域１０３、１０７に集中させることができる。これにより特性が反射器１０２、１０８の影響を受ける。このような構成により、多重モード弾性波素子１００は、反射器１０２、１０８を用いて、通過帯域の低域側近傍の周波数において高次の縦モード共振を抑制することができ急峻な減衰特性を得ることができる。すなわち、高次の縦モード共振を抑圧でき、通過帯域の低域側近傍の急峻性の優れたフィルタ特性を得ることができる。

【0022】

また、ＩＤＴ電極１０５の電極指ピッチ平均は、ＩＤＴ電極１０４の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０６の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さいことが望ましい。これにより、弾性波の低在波の変位分布をＩＤＴ電極１０４、１０６の配置領域より中央部であるＩＤＴ電極１０５の配置領域に集中させることができ、通過帯域の高域側の挿入損失を低減することができる。

【0023】

したがって、ＩＤＴ電極１０３の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０５の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０７の電極指ピッチ平均は、ＩＤＴ電極１０４の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０６の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さいことが好ましい。この構成により、反射器１０２、１０８に近い側に定在波の変位分布を集中させ、反射器１０２、１０８を用いて挿入損失を損なわず通過帯域の低域側において急峻な特性を有するフィルタを作製できる。なお、ＩＤＴ電極１０３の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０７の電極指ピッチ平均がＩＤＴ電極１０５の電極指ピッチ平均より小さいことがさらに好ましい。この構成によって特性が反射器１０２、１０８の影響をより受け易くなり、矩形で減衰特性の優れたフィルタ特性を得る効果が高くなる。すなわち急峻な特性を実現しやすくなる。

【0024】

また、反射器１０２の電極指ピッチ平均Ｐｒ１とＩＤＴ電極１０４の電極指ピッチ平均Ｐｉ２との比の値Ｐｒ１／Ｐｉ２は、１．０２以上、１．０３５以下であることが好ましい。同様に反射器１０８の電極指ピッチ平均Ｐｒ２とＩＤＴ電極１０６の電極指ピッチ平均Ｐｉ４との比の値Ｐｒ２／Ｐｉ４は、１．０２以上、１．０３５以下であることが好ましい。Ｐｒ１／Ｐｉ２またはＰｒ２／Ｐｉ４が１．０２より小さいと通過帯域の低周波側においてフィルタの挿入損失が増加してしまう現象が生じる。Ｐｒ１／Ｐｉ２またはＰｒ２／Ｐｉ４が１．０３５より大きいと高次の縦モード共振の抑圧が不十分であり、通過帯域の低域側近傍の急峻性が低下する。

【0025】

図３は多重モード弾性波素子１００の電極指ピッチ構成をさらに詳細に示した図である。すなわち、図３は、各部位で電極指ピッチがどのようになっているかを詳細に示している。

【0026】

図３の横軸は図１において左側に位置する反射器１０２の左端の電極指とその右隣の電極指の電極指間の間隙の番号（以下、電極指ピッチ番号という）を１とし、左から右へ順に電極指間の間隙に付与した番号を示している。すなわち、図３は、反射器１０２、ＩＤＴ電極１０３、ＩＤＴ電極１０４、ＩＤＴ電極１０５、ＩＤＴ電極１０６、ＩＤＴ電極１０７、反射器１０８まで順次電極指の間隙に付与された番号の各々における電極指ピッチ（μｍ）を縦軸に示している。図３中の一点鎖線は反射器とＩＤＴ電極の境界または、ＩＤＴ電極とＩＤＴ電極の境界を示し、便宜上、どの範囲がどの反射器またはＩＤＴ電極の位置かを符号で示している。

【0027】

図３から判るように反射器１０２、１０８において、ＩＤＴ電極１０３またはＩＤＴ電極１０７に比較的近い領域で最大値２．０９５μｍ、最小値１．９８７μｍの極大、極小を持つように電極指ピッチが設定されている。また、ＩＤＴ電極１０３またはＩＤＴ電極１０７から比較的遠い領域では２．０５８μｍでほぼ一定に電極指ピッチが設定されている。

【0028】

前述のように、ＩＤＴ電極１０３の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０５の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０７の電極指ピッチ平均は、ＩＤＴ電極１０４の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極１０６の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さい。この構成において、反射器１０２、１０８におけるＩＤＴ電極１０３またはＩＤＴ電極１０７に比較的近い領域での隣り合う電極指ピッチの変化率をＩＤＴ電極１０３またはＩＤＴ電極１０７に比較的遠い領域での隣り合う電極指ピッチの変化率より高めることが好ましい。これにより高次の縦モード共振を抑制でき、通過帯域低域側の急峻性に優れたフィルタ特性を実現することができる。

【0029】

なお、電極指ピッチの変化率を変えるには、反射器１０２、１０８をそれぞれ３つ以上の領域に分け、それぞれの領域では等ピッチの電極指ピッチを有し、各領域の電極指ピッチ平均が異なるように設定しても良い。すなわち、反射器１０２、１０８がそれぞれ少なくとも３種類の電極指ピッチを有することが好ましい。

【0030】

また、図３に示すように、ＩＤＴ電極１０３から０７は、電極指ピッチがほぼ等しい領域を有している。すなわちその領域（ピッチ一定領域）では電極指ピッチが実質的に一定である。ピッチ一定領域での電極指ピッチの寸法は、ＩＤＴ電極１０３では１．９８０μｍ、ＩＤＴ電極１０４では２．０９４μｍ、ＩＤＴ電極１０５では１．９８５μｍ、ＩＤＴ電極１０６では２．０９４μｍ、ＩＤＴ電極１０７では１．９８０μｍである。

【0031】

すなわち、ＩＤＴ電極１０３のピッチ一定領域の電極指ピッチとＩＤＴ電極１０５のピッチ一定領域の電極指ピッチとＩＤＴ電極１０７のピッチ一定領域の電極指ピッチは、ＩＤＴ電極１０４のピッチ一定領域の電極指ピッチとＩＤＴ電極１０６のピッチ一定領域の電極指ピッチのいずれよりも小さい。この構成も、反射器１０２、１０８に近い側に定在波の変位分布を集中させ、反射器１０２、１０８を用いて挿入損失を損なわず通過帯域の低域側において急峻な特性を実現することに寄与する。したがって、先に説明した、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均の大小関係とは別にピッチ一定領域の電極指ピッチの大小関係を設定してもよい。

【0032】

さらに、ＩＤＴ電極１０４のピッチ一定領域の電極指ピッチとＩＤＴ電極１０６のピッチ一定領域の電極指ピッチとが、反射器１０２のピッチ一定領域の電極指ピッチと反射器１０８のピッチ一定領域の電極指ピッチより大きいことが好ましい。この構成によって、通過帯域の低域側減衰量を小さくすることができる。

【0033】

なお、隣り合う２つのＩＤＴ電極の間で隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは図３の一点鎖線上にプロットされている。具体的には、ＩＤＴ電極１０３とＩＤＴ電極１０４の隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは２．０３０μｍ、ＩＤＴ電極１０４とＩＤＴ電極１０５の隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは１．９２４μｍ、ＩＤＴ電極１０５とＩＤＴ電極１０６の隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは１．９２４μｍ、ＩＤＴ電極１０６とＩＤＴ電極１０７の隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは２．０３０μｍである。そして、ＩＤＴ電極１０３内の最小電極指ピッチが１．７５２μｍ、ＩＤＴ電極１０４内の最小電極指ピッチが１．７９６μｍ、ＩＤＴ電極１０５内の最小電極指ピッチが１．６９０μｍ、ＩＤＴ電極１０６内の最小電極指ピッチが１．７９６μｍ、ＩＤＴ電極１０７内の最小電極指ピッチが１．７５２μｍである。

【0034】

このように、隣り合う２つのＩＤＴ電極の間で隣接する櫛電極同士の電極指ピッチは、ＩＤＴ電極１０３からＩＤＴ電極１０７のそれぞれの最小電極指ピッチより大きく設定されていることが好ましい。この構成により耐電力性が向上する。このような効果は、多重モード弾性波素子１００においてもっとも破壊されやすい２つのＩＤＴ電極が隣接した電極指への変位分布の集中が緩和されるためと考えられる。

【0035】

次に、以上説明した構成による効果を説明する。なお、比較例として、図４Ａ、図４Ｂに示す構成の５電極型の多重モード弾性波素子５０の特性と合わせて、図５に多重モード弾性波素子１００のフィルタ特性を示す。図４Ａは多重モード弾性波素子５０の上面模式図である。なお圧電基板の図示は省略している。図４Ｂは多重モード弾性波素子５０の電極指ピッチの説明図である。

【0036】

反射器５２、５８における電極指ピッチは２．０５８μｍで一定である。第１のＩＤＴ電極５３の電極指ピッチ平均は１．９５８μｍ、第２のＩＤＴ電極５４の電極指ピッチ平均は１．９２１μｍ、第３のＩＤＴ電極５５の電極指ピッチ平均は１．９６５μｍ、第４のＩＤＴ電極５６の電極指ピッチ平均は１．９２１μｍ、第５のＩＤＴ電極５７の電極指ピッチ平均は１．９５８μｍである。すなわち、ＩＤＴ電極５３の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極５７の電極指ピッチ平均は、ＩＤＴ電極５４の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極５６の電極指ピッチ平均より大きい。またＩＤＴ電極５５の電極指ピッチ平均はＩＤＴ電極５４の電極指ピッチ平均とＩＤＴ電極５６の電極指ピッチ平均より大きい。

【0037】

図５において、実線で示す曲線（ａ）は多重モード弾性波素子１００のフィルタ特性を示し、破線で示す曲線（ｂ）は多重モード弾性波素子５０のフィルタ特性を示している。図５より、通過帯域低域側において多重モード弾性波素子１００は非常に急峻な減衰特性を有することがわかる。

【0038】

なお多重モード弾性波素子５０の構成は特許文献３に開示されている。特許文献３においては、ＩＤＴ電極５３とＩＤＴ電極５４との境界部の最小電極指ピッチと、ＩＤＴ電極５６とＩＤＴ電極５７の境界部の最小電極指ピッチとが、ＩＤＴ電極５４とＩＤＴ電極５５との境界部の最小電極指ピッチと、ＩＤＴ電極５５とＩＤＴ電極５６との境界部の最小電極指ピッチのいずれよりも小さければ通過帯域低域側周波数において急峻な特性が得られることが開示されている。しかしながら、多重モード弾性波素子１００はさらに優れた効果を示している。

【0039】

本実施の形態では、多重モード弾性波素子の一例として５電極型の多重モード弾性波素子１００について説明したが、例えば７電極型の多重モード弾性波素子など５電極以上の多重モード弾性波素子に、以上説明した電極構成を適用すれば効果を奏する。

【0040】

例えば、第１、第２反射器に挟まれるように弾性波の伝播方向に順に第１〜第７のＩＤＴ電極を有する７電極型の多重モード弾性波素子を想定する。第１のＩＤＴ電極は第１反射器に隣接し、第７のＩＤＴ電極は第２反射器に隣接している。この構成において、第１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と第７のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均を、第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と第６の電極指ピッチ平均のいずれよりも小さく設定する。この構成により弾性波の定在波の変位分布を第２、第６のＩＤＴ電極の配置領域より反射器側である第１、第７のＩＤＴ電極の配置領域に集中させることができる。その結果、特性が反射器の影響を受ける。このような構成により、７電極型の多重モード弾性波素子は、反射器を用いて、通過帯域の低域側近傍の周波数において高次の縦モード共振を抑制することができ急峻な減衰特性を得ることができる。

【0041】

ＩＤＴ電極が７つ以上の奇数個の場合も同様である。すなわち、第１、第２反射器に挟まれるように弾性波の伝播方向に順に第１〜第ｎのＩＤＴ電極を有する多重モード弾性波素子を想定する。ｎは５以上の奇数である。第１のＩＤＴ電極は第１反射器に隣接し、第ｎのＩＤＴ電極は第２反射器に隣接している。この構成において、第１のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と第ｎのＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均を、第２のＩＤＴ電極の電極指ピッチ平均と第ｎ−１の電極指ピッチ平均のいずれより小さく設定すればよい。

【0042】

次に、多重モード弾性波素子１００を含む２つの多重モード弾性波素子を縦続接続する場合について、図６、図７を参照しながら説明する。図６は本実施の形態における縦続接続型多重モード弾性波素子の構成を示す図である。なお図６では圧電基板は省略している。図７は図６に示す多重モード弾性波素子の特性を示している。

【0043】

５電極型の第１多重モード弾性波素子２００と５電極型の第２多重モード弾性波素子３００とは縦続接続されている。第１多重モード弾性波素子２００は入力端子１１に接続され、第２多重モード弾性波素子３００は出力端子１２、１３に接続されバランス動作するように構成されている。第１多重モード弾性波素子２００と第２多重モード弾性波素子３００のうち、一方は前述の多重モード弾性波素子１００であり、他方は例えば、多重モード弾性波素子５０である。

【0044】

図７において、曲線（ａ）は通過帯域低域側で急峻な減衰特性を有している。この曲線は多重モード弾性波素子１００の特性を示している。また曲線（ｂ）は多重モード弾性波素子５０の特性であり、通過帯域低域側で比較的緩やかなスロープの減衰特性を有している。この場合、曲線（ｃ）に示すように、減衰極が曲線（ａ）の減衰特性の跳かえり（サイドローブ）にほぼ合うように設定すると良い。

【0045】

このように設定することで低ロスかつ通過帯域低域側の減衰特性良好なフィルタ特性が得られる。すなわち、９１７ＭＨｚ付近の減衰極は曲線（ａ）では４０ｄＢ程度であるが、第１多重モード弾性波素子２００のフィルタ特性と第２多重モード弾性波素子３００を縦続接続した曲線（ｃ）では９１７ＭＨｚ付近で７７ｄＢ程度減衰している。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明に係る多重モード弾性波素子は、より矩形で急峻な減衰特性を有するので、特にアンテナ共用器の受信フィルタなどの用途に用いられる通過帯域低域側の減衰特性に優れたフィルタとして有用である。

【符号の説明】

【0047】

１１ 入力端子
１２，１３ 出力端子
２１，２２ 電極指
５０，１００ 多重モード弾性波素子
１０１ 圧電基板
５２，１０２ 第１反射器（反射器）
５８，１０８ 第２反射器（反射器）
５３，１０３ 第１のＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極）
５４，１０４ 第２のＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極）
５５，１０５ 第３のＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極）
５６，１０６ 第４のＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極）
５７，１０７ 第５のＩＤＴ電極（ＩＤＴ電極）
２００ 第１多重モード弾性波素子
３００ 第２多重モード弾性波素子

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】