特許 6607323 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置

(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】6607323

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/145 20060101AFI20191111BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/145 D

   H03H9/145 C

【請求項の数】16

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-550084(P2018-550084)

(86)(22)【出願日】2017年10月13日

(86)【国際出願番号】JP2017037209

(87)【国際公開番号】WO2018088118

(87)【国際公開日】20180517

【審査請求日】2019年3月15日

(31)【優先権主張番号】特願2016-218618(P2016-218618)

(32)【優先日】2016年11月9日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001232

【氏名又は名称】特許業務法人 宮▲崎▼・目次特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 康政

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−００６１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９０１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１９２７５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５１８４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０６１５１２（ＪＰ，Ａ）

(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】

弾性波素子基板と、
前記弾性波素子基板上に設けられており、複数本の電極指を有するＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極の両側に配置されており、長さ方向を有する複数本の電極指を有する、一対の反射器とを備え、前記長さ方向が弾性波伝搬方向と直交する方向であり、
前記反射器の少なくとも１本の電極指が、前記長さ方向において相対的に厚みが厚い部分と、薄い部分とを有しており、
前記反射器の前記厚みが厚い部分が、前記ＩＤＴ電極の前記電極指の厚みよりも厚くされている、弾性波装置。

【請求項2】

前記ＩＤＴ電極の前記電極指が、一方電位に接続される第１の電極指と、他方電位に接続される第２の電極指とを有し、
前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を交差領域としたときに、前記交差領域において、前記第１の電極指と前記第２の電極指が、中央部と、低音速部と、を有し、
前記低音速部は、前記第１の電極指及び前記第２の電極指の延びる方向において、前記中央部の両側に設けられており、前記中央部よりも弾性波の伝搬速度が低い領域である、請求項１に記載の弾性波装置。

【請求項3】

前記低音速部の厚みが、前記中央部における電極指の厚みよりも厚くされている、請求項２に記載の弾性波装置。

【請求項4】

前記低音速部において、付加膜が積層されており、
前記反射器の前記厚みが厚い部分が、前記付加膜と同じ厚みの付加膜を有する、請求項３に記載の弾性波装置。

【請求項5】

前記低音速部において、付加膜が積層されており、
前記反射器の前記厚みが厚い部分が、前記付加膜と同じ材料からなる付加膜を有する、請求項３に記載の弾性波装置。

【請求項6】

前記低音速部を前記弾性波伝搬方向に延長した領域以外の領域において、前記反射器に前記厚みが厚い部分が設けられている、請求項２〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。

【請求項7】

前記反射器において、前記複数本の電極指のうち、少なくとも２本の電極指が、前記厚みが厚い部分を有している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波装置。

【請求項8】

前記反射器において、前記少なくとも２本の電極指の前記厚みが厚い部分の長さが、弾性波伝搬方向において、一方側から他方側に向かうにつれて変化している、請求項７に記載の弾性波装置。

【請求項9】

前記反射器の前記少なくとも２本の電極指において、前記厚みが厚い部分の長さが、前記ＩＤＴ電極側から前記ＩＤＴ電極と遠い側に向かうにつれて順に長くなっている、請求項８に記載の弾性波装置。

【請求項10】

前記反射器の前記少なくとも２本の電極指において、前記厚みが厚い部分の長さが、前記ＩＤＴ電極側から前記ＩＤＴ電極と遠い側に向かうにつれて順に短くなっている、請求項８に記載の弾性波装置。

【請求項11】

前記複数本の電極指において、弾性波伝搬方向において隣り合うｎ本の電極指（ｎは２以上の自然数）の電極指の前記厚みが厚い部分の長さが同一とされており、ｎ本電極指毎に、前記厚みが厚い部分の長さが、弾性波伝搬方向において変化している、請求項７に記載の弾性波装置。

【請求項12】

前記反射器において、前記厚みが厚い部分が、前記反射器の前記電極指の一端側及び他端側の双方に設けられている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。

【請求項13】

前記反射器において、前記厚みが厚い部分が、前記反射器の電極指の長さ方向中心を通り、前記弾性波伝搬方向に延びる仮想線に対して対称に配置されている、請求項１２に記載の弾性波装置。

【請求項14】

前記一対の反射器のうちの一方の前記反射器における前記厚みが厚い部分の配置と、他方の前記反射器における前記厚みが厚い部分の配置が対称である、請求項１に記載の弾性波装置。

【請求項15】

請求項１〜１４のいずれか１項に記載の弾性波装置と、
パワーアンプと、
を備える、高周波フロントエンド回路。

【請求項16】

請求項１５に記載の高周波フロントエンド回路と、
ＲＦ信号処理回路と、
を備える、通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＩＤＴ電極の両側に反射器が設けられている、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタなどに弾性波装置が広く用いられている。下記の特許文献１には、このような弾性波装置が開示されている。この弾性波装置では、圧電基板上に、ＩＤＴ電極が設けられている。また、圧電基板上において、ＩＤＴ電極を挟むように一対の反射器が設けられている。上記ＩＤＴ電極及び反射器は同一の金属膜からなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２３６２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の弾性波装置では、縦モードによるリップルが大きいという問題があった。また、共振周波数と反共振周波数との間の領域である帯域における損失が大きいという問題もあった。

【0005】

本発明の目的は、縦モードのリップルが小さく、かつ帯域内損失が小さい、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る弾性波装置は、弾性波素子基板と、前記弾性波素子基板上に設けられており、複数本の電極指を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の両側に配置されており、長さ方向を有する複数本の電極指を有する、一対の反射器とを備え、前記反射器の少なくとも１本の電極指が、前記長さ方向において相対的に厚みが厚い部分と、薄い部分とを有しており、前記反射器の前記厚みが厚い部分が、前記ＩＤＴ電極の前記電極指の厚みよりも厚くされている。

【0007】

本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記ＩＤＴ電極の前記電極指が、一方電位に接続される第１の電極指と、他方電位に接続される第２の電極指とを有し、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を交差領域としたときに、前記交差領域において、前記第１の電極指と前記第２の電極指が、中央部と、低音速部と、を有し、前記低音速部は、前記第１の電極指及び前記第２の電極指の延びる方向において、前記中央部の両側に設けられており、前記中央部よりも弾性波の伝搬速度が低い領域である。

【0008】

本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記低音速部の厚みが、前記中央部における電極指の厚みよりも厚くされている。

【0009】

本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記低音速部において、付加膜が積層されており、前記反射器の前記厚みが厚い部分が、前記付加膜と同じ厚みの付加膜を有する。

【0010】

本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記低音速部において、付加膜が積層されており、前記反射器の前記厚みが厚い部分が、前記付加膜と同じ材料からなる付加膜を有する。

【0011】

本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記低音速部を前記弾性波伝搬方向に延長した領域以外の領域において、前記反射器に前記厚みが厚い部分が設けられている。

【0012】

本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記反射器において、前記複数本の電極指のうち、少なくとも２本の電極指が、前記厚みが厚い部分を有している。

【0013】

本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記反射器において、前記少なくとも２本の電極指の前記厚みが厚い部分の長さが、弾性波伝搬方向において、一方側から他方側に向かうにつれて変化している。

【0014】

本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記反射器の前記少なくとも２本の電極指において、前記厚みが厚い部分の長さが、前記ＩＤＴ電極側から前記ＩＤＴ電極と遠い側に向かうにつれて順に長くなっている。

【0015】

本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記反射器の前記少なくとも２本の電極指において、前記厚みが厚い部分の長さが、前記ＩＤＴ電極側から前記ＩＤＴ電極と遠い側に向かうにつれて順に短くなっている。

【0016】

本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記複数本の電極指において、弾性波伝搬方向において隣り合うｎ本の電極指（ｎは２以上の自然数）の電極指の前記厚みが厚い部分の長さが同一とされており、ｎ本電極指毎に、前記厚みが厚い部分の長さが、弾性波伝搬方向において変化している。

【0017】

本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記反射器において、前記厚みが厚い部分が、前記反射器の前記電極指の一端側及び他端側の双方に設けられている。

【0018】

本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記反射器において、前記厚みが厚い部分が、前記反射器の電極指の長さ方向中心を通り、前記弾性波伝搬方向に延びる仮想線に対して対称に配置されている。

【0019】

本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記一対の反射器のうちの一方の前記反射器における前記厚みが厚い部分の配置と、他方の前記反射器における前記厚みが厚い部分の配置が対称である。

【0020】

本発明に係る高周波フロントエンド回路は、本発明に従って構成された弾性波装置と、パワーアンプとを備える。

【0021】

本発明に係る通信装置は、本発明に従って構成された高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路とを備える。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る弾性波装置によれば、縦モードのリップルを小さくすることができ、かつ帯域内損失を小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を示す平面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置におけるＩＤＴ電極の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の反射器の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。

【図4】図４は、実施例１の弾性波装置のＩＤＴ電極における交差領域内の中央部における弾性波装置の部分拡大断面図である。

【図5】図５は、実施例１の弾性波装置における、電極指の低音速部における弾性波装置の部分拡大断面図である。

【図6】図６は、比較例１の弾性波装置における反射器の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。

【図7】図７は、実施例１及び比較例１のリターンロス特性を示す図である。

【図8】図８は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極の一部及び一方の反射器の電極構造を示す部分拡大平面図である。

【図9】図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。

【図10】図１０は、第３の実施形態の実施例である実施例２と、比較例２のリターンロス特性を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を説明するための部分拡大平面図である。

【図12】図１２は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の反射器の電極形状を説明するための部分切欠き拡大平面図である。

【図13】図１３は、高周波フロントエンド回路を有する通信装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を示す平面図である。本実施形態では、弾性波素子基板上に、図１に示す電極構造が設けられている。この電極構造は、ＩＤＴ電極２と、第１，第２の反射器３，４とを有する。第１，第２の反射器３，４は、ＩＤＴ電極２の弾性波伝搬方向両側に配置されている。それによって、弾性波装置として、弾性波共振子が構成されている。

【0027】

ＩＤＴ電極２の要部を図２に部分切欠き平面図で示す。ＩＤＴ電極２では、長さ方向を有する複数本の第１の電極指１１と、長さ方向を有する複数本の第２の電極指１２とが互いに間挿し合っている。第１の電極指１１は、一端が第１のバスバー１３に接続されている。第１のバスバー１３は、図１に示すように、第２のバスバー１４と弾性波伝搬方向と直交する方向において隔てられている。第２のバスバー１４に、複数本の第２の電極指１２の一端が接続されている。

【0028】

弾性波装置１において、弾性波が伝搬する方向は、第１，第２の電極指１１，１２の長さ方向と直交する方向である。この弾性波伝搬方向において、第１の電極指１１と第２の電極指１２とが重なっている領域を交差領域Ａとする。複数本の第１，第２の電極指１１，１２に交流電圧が印加されると、交差領域Ａにおいて、弾性波が励振される。ＩＤＴ電極２では、交差領域Ａが、第１，第２の電極指１１，１２が延びる方向中央に位置している中央部Ｂと、中央部Ｂの電極指が延びる方向両側に設けられた低音速部Ｃとを有する。図２では、一方の低音速部Ｃが設けられている部分が図示されている。図１に示すように、第２のバスバー１４側においても、第１の電極指１１の先端側部分が第２の電極指１２と弾性波伝搬方向において重なり合っている部分に、低音速部が設けられている。

【0029】

低音速部Ｃは、中央部Ｂに比べて、弾性波の伝搬速度が低い領域である。この低音速部Ｃが設けられていることにより、横モードリップルを抑制することができる。低音速部Ｃは、第１，第２の電極指１１，１２上に付加膜１５を積層することにより設けられている。この付加膜１５は、上記のように音速を低下させ得る限り、その材料は特に限定されない。質量付加効果が大きいため、付加膜１５の材料としては、金属や無機絶縁材料が用いられる。また、より好ましくは、金属が用いられる。さらに好ましくは、第１，第２の電極指１１，１２と同じ材料を用いることが望ましい。これにより、製造工程の簡略化を図ることができる。

【0030】

図３は、第１の反射器３の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。第１の反射器３では、複数本の電極指１６が弾性波伝搬方向と直交する方向に延びている。電極指１６の一端が、第１のバスバー１７に接続されている。本実施形態では、第１のバスバー１７内に、開口部１８が設けられている。この開口部１８は、電極指１６を第１のバスバー１７側に延長した領域間に位置している。それによって、第１のバスバー１７では、開口部１８の電極指１６側に細バスバー部１７ａが設けられている。細バスバー部１７ａに、電極指１６が接続されている。

【0031】

なお、電極指１６の反対側の端部においても、同様の構造が設けられている。図１に示すように、第２のバスバー１９の細バスバー部１９ａに、電極指１６が接続されている。

【0032】

なお、上記細バスバー部１７ａ，１９ａは、前述したＩＤＴ電極２の低音速部Ｃよりも第１，第２の電極指１１，１２が延びる方向において外側に位置している。従って、電極指１６は、弾性波伝搬方向に視たときに、第１，第２の電極指１１，１２が延びる方向において、交差領域Ａよりも外側に至っている。

【0033】

弾性波装置１の特徴は、図３に示すように、複数本の電極指１６において、付加膜２１ａ〜２１ｈがそれぞれ設けられていることにある。

【0034】

本実施形態では、複数本の電極指１６において、ＩＤＴ電極２側から、ＩＤＴ電極２から遠ざかるにつれて、付加膜２１ａ〜２１ｈの長さが順に長くなっている。また、図１に示すように、第２のバスバー１９に近い側においても、電極指１６上に同様に付加膜２３ａ，２３ｂが設けられている。それによって、第１の反射器３では、複数本の電極指１６に重み付けが施されている。

【0035】

上記付加膜２１ａ〜２１ｈを設けることにより、電極指１６に、残りの部分よりも厚みが厚い部分が設けられている。上記付加膜２１ａ〜２１ｈが設けられて、厚みが厚くされている部分の厚みは、弾性波伝搬方向において、付加膜２１ａ〜２１ｈが設けられている領域と重なっているＩＤＴ電極２の電極指の厚みよりも厚くされている。

【0036】

なお、細バスバー部１７ａ上にも付加膜２２が設けられているが、付加膜２２は設けられずともよい。本実施形態では、付加膜２２に、複数の付加膜２１ａ〜２１ｈの一端が連ねられているため、パターニングにより、付加膜２１ａ〜２１ｈを容易に形成することができる。

【0037】

他方の細バスバー部１９ａにおいても、同様に、付加膜２４が弾性波伝搬方向に延びるように設けられている。

【0038】

第２の反射器４も同様の構造を有する。すなわち、複数本の電極指２６の一端が、第１のバスバー２７に接続されており、他端が第２のバスバー２９に接続されている。そして、複数本の電極指２６上にも、上記と同様に、付加膜３１ａ，３１ｂ，…，３３ａ，３３ｂ，…が設けられている。

【0039】

ＩＤＴ電極２の弾性波伝搬方向中心を通り、第１，第２の電極指１１，１２が延びる方向に延びる仮想線Ｄに対して、第１の反射器３の厚みが異なる部分の配置は、第２の反射器４における厚みが厚い部分の配置と対称とされている。また、第１の反射器３において、相対的に厚みが厚くされている部分の配置は、電極指１６の長さ方向中心を通り、弾性波伝搬方向に延びる仮想線Ｅに対して対称に配置されている。

【0040】

弾性波装置１の特徴は、第１，第２の反射器３，４の電極指１６，２６において、相対的に厚みが厚い部分と、薄い部分とが設けられていることにある。それによって、縦モードリップルを抑制することができ、かつ帯域内における損失を小さくすることができる。これを、上記実施形態の弾性波装置１について下記の実施例１と、下記の比較例１とを対比することにより明らかにする。

【0041】

実施例１の詳細は以下の通りである。図４は、実施例１の弾性波装置のＩＤＴ電極における交差領域内の中央部における弾性波装置の部分拡大断面図である。図５は、実施例１の弾性波装置における、電極指の低音速部における弾性波装置の部分拡大断面図である。図４に示すように、１２８．５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ_３からなる弾性波素子基板４１上に、ＮｉＣｒ膜４２ａ、Ｐｔ膜４２ｂ、Ｔｉ膜４２ｃ、ＡｌＣｕ膜４２ｄ及びＴｉ膜４２ｅを順次成膜し、第２の電極指１２を形成した。図５に示すように、低音速部では、Ｔｉ膜４２ｅ上に、さらにＰｔからなる付加膜１５を積層した。そして、ＩＤＴ電極２を覆うように、図４及び図５に示すＳｉＯ_２膜４３を形成した。ＳｉＯ_２膜４３上に、ＳｉＮ膜４４を積層した。

【0042】

実施例１において、ＩＤＴ電極２における電極指の対数は４０対、電極指ピッチで定まる波長λは４μｍ、交差幅すなわち交差領域Ａの長さは１００μｍ、デューティは０．５とした。第１，第２の反射器３，４において、電極指１６または電極指２６の本数は２１本とした。

【0043】

実施例１では、前述したように、ＩＤＴ電極２に最も近い電極指１６から、ＩＤＴ電極２から遠ざかるにつれて、電極指１６上に、付加膜２１ａ，２１ｂ，…及び２３ａ，２３ｂ，…を設けた。第２の反射器４側も同様とした。

【0044】

この付加膜２１ａ，２１ｂ，…，２３ｃ，２３ｂ，…の材料は、付加膜１５と同様にＰｔ膜を用いた。付加膜２１ａ，２１ｂ，…，２３ａ，２３ｂ，…の厚みは、付加膜１５と同じ厚みとした。

【0045】

なお、実施例１の弾性波装置の共振周波数は８８８ＭＨｚ、反共振周波数は９１８ＭＨｚである。

【0046】

他方、図６は比較例１の弾性波装置における反射器の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。図６に示すように、比較例１では、反射器１０１の複数本の電極指１０２上に、前述した付加膜２１ａ，２１ｂ，…，２３ａ，２３ｂ，…を設けなかった。比較例１は、その他の点は実施例１と同様とした。

【0047】

図７に、実施例１及び比較例１のＳ１１リターンロス特性を示す。図７から明らかなように、矢印Ｘで示すように、共振周波数付近における損失が、比較例１では、０．５ｄＢだったのに対し、実施例１では０．４５ｄＢと小さくなっている。また、矢印Ｙで示すように、比較例１では、縦モードリップルが最大で２．２４ｄＢと大きかったのに対し、実施例１では、１．７１ｄＢと低減されていることがわかる。これは、第１，第２の反射器３，４において、厚みが厚くされている部分が、弾性波伝搬方向に沿ってその長さが変化していることによると考えられる。すなわち、交差幅方向の各領域において、反射波の位相が異なることとなり、反射波が互いに打ち消し合っているため、上記縦モードリップルを改善している。

【0048】

従って、弾性波装置１では、縦モードリップルの低減と、帯域内損失の改善とを両立し得ることが分かる。

【0049】

なお、本実施形態では、第１，第２の反射器３，４において、電極指１６，２６上に、付加膜２１ａ，２１ｂ，…，２３ａ，２３ｂ，…を設けて、厚みが厚い部分を設けていたが、付加膜を設けずに、エッチング等により電極指の一部を薄くし、相対的に厚みが薄い部分を設けてもよい。

【0050】

図８は、第２の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極の一部及び一方の反射器の電極構造を示す部分拡大平面図である。

【0051】

第２の実施形態の弾性波装置では、反射器３Ａにおいて、ＩＤＴ電極２に隣接している側の電極指１６から、２本の電極指ごとに付加膜２１の長さが変化している。すなわち、ＩＤＴ電極２から弾性波伝搬方向において遠ざかるにつれて、２本ごとに、電極指１６に設けられた付加膜２１の長さが長くなってきている。このように、ｎ本（ｎは２以上の整数）毎に、付加膜２１の長さが変化していてもよい。

【0052】

図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。

【0053】

弾性波装置５１は、弾性波素子基板５２を有する。弾性波素子基板５２は、ＬｉＴａＯ_３からなる。もっとも、弾性波素子基板５２は、他の圧電単結晶や圧電セラミックスからなるものであってもよい。

【0054】

なお、弾性波素子基板５２は、少なくとも表面に圧電性を有する基板である。例えば、表面に圧電薄膜を備え、当該圧電薄膜と音速の異なる膜、及び支持基板などの積層体で構成されていてもよい。また、弾性波素子基板５２は、基板全体に圧電性を有していても良い。この場合、弾性波素子基板５２は、圧電体層一層からなる圧電基板である。

【0055】

弾性波素子基板５２上に、ＩＤＴ電極５３及び反射器５４，５５が設けられている。反射器５４においては、複数本の電極指５６の両端が短絡されている。電極指５６，５６上には、それぞれ、付加膜５７が設けられている。付加膜５７が設けられている部分が、残りの電極指部分に比べて相対的に厚くされている。この付加膜５７が設けられている部分の厚みは、ＩＤＴ電極５３の第１，第２の電極指５３ａ，５３ｂよりも厚くされている。第１，第２の電極指５３ａ，５３ｂの厚みは、長さ方向において均一である。

【0056】

反射器５５も、反射器５４と同様に構成されており、電極指５８上に、付加膜５９が設けられている。反射器５４では、付加膜５９の長さは、ＩＤＴ電極５３に近い側から、ＩＤＴ電極５３から遠ざかるにつれて順次長くされている。

【0057】

弾性波装置５１は、正規型のＩＤＴ電極５３を有する弾性波装置である。

【0058】

本実施形態においても、付加膜５７，５９が上記のように設けられているため、縦モードリップルを抑制することができる。これを、図１０を参照して説明する。

【0059】

図１０は、第３の実施形態の実施例としての実施例２と、比較例２とのリターンロス特性を示す図である。実線が実施例２の結果を、破線が比較例２の結果を示す。

【0060】

なお、実施例２の設計パラメータは以下の通りである。

【0061】

弾性波素子基板５２：４２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ_３基板
ＩＤＴ電極５３：
電極指の対数＝４０対
交差幅＝１００μｍ
電極指ピッチで定まる波長λ＝４．８μｍ

【0062】

ＩＤＴ電極５３の電極指の積層構造は、上から順にＡｌＣｕ膜、Ｔｉ膜とした。

【0063】

反射器５４，５５の電極指の本数＝２１本
電極指５６，５８の波長λ＝４．８μｍ
電極指５６，５８の電極積層構造は、ＩＤＴ電極５３と同じとした。

【0064】

付加膜５７，５９として、Ｐｔからなる付加膜を設けた。

【0065】

実施例２の弾性波装置の共振周波数は８１０ＭＨｚ、反共振周波数は８４１ＭＨｚである。

【0066】

比較例２では、上記付加膜５７，５９が設けられていないことを除いては、実施例２と同様とした。

【0067】

図１０から明らかなように、７６３〜７７５ＭＨｚの範囲、７８４〜７９２ＭＨｚの範囲、及び７９６〜８０５ＭＨｚの範囲の各範囲において、実施例２によれば、比較例２に比べて、縦モードリップルが小さくなっていることがわかる。よって、実施例２においては、帯域内損失を劣化させること無く縦モードリップルを小さくすることができることがわかる。

【0068】

第３の実施形態の弾性波装置５１のように、本発明においては、ＩＤＴ電極は、ピストンモードを利用したものでなくともよい。

【0069】

図１１は、第４の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を説明するための部分拡大平面図である。第４の実施形態では、ＩＤＴ電極６１に、一方の反射器６２が隣接している。反射器６２は、複数本の電極指６３を有する。そして、電極指６３上に、付加膜６４が設けられている。この付加膜６４は、ＩＤＴ電極６１に最も近接している電極指６３では電極指６３の長さ方向全長にわたっている。そして、ＩＤＴ電極６１に最も近接している電極指６３以外の電極指では、長さ方向中央に設けられたギャップ６３ａを介して対向するように一対の付加膜６４が設けられている。そして、この付加膜６４の長さが、ＩＤＴ電極６１から遠ざかるにつれて短くされている。

【0070】

このように、反射器６２において厚みが厚い部分は、ＩＤＴ電極６１から遠ざかるにつれて、その長さが短くされていてもよい。

【0071】

図１２は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の反射器の電極形状を説明するための部分切欠き拡大平面図である。

【0072】

反射器７１では、電極指７２上に付加膜７３が設けられている。この場合、電極指７２の長さ方向中央に付加膜７３が設けられている構成と、電極指７２の長さ方向両端にそれぞれ付加膜７３が設けられている構成とが、弾性波伝搬方向において交互に配置されている。このように、本発明において、相対的に厚みが厚い部分の配置は、弾性波伝搬方向において順に変化するものに限らず、様々な形態とすることができる。その場合においても、付加膜が設けられている領域と、それ以外の領域とで、反射波の位相がずれるため、第１〜第４の実施形態と同様に、縦モードリップルの改善と、帯域内における損失の改善とを図ることができる。

【0073】

上記各実施形態の弾性波装置は、高周波フロントエンド回路のデュプレクサなどの部品として用いることができる。このような高周波フロントエンド回路の例を下記において説明する。

【0074】

図１３は、高周波フロントエンド回路を有する通信装置の構成図である。なお、同図には、高周波フロントエンド回路２３０と接続される各構成要素、例えば、アンテナ素子２０２やＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）２０３も併せて図示されている。高周波フロントエンド回路２３０及びＲＦ信号処理回路２０３は、通信装置２４０を構成している。なお、通信装置２４０は、電源、ＣＰＵやディスプレイを含んでいてもよい。

【0075】

高周波フロントエンド回路２３０は、スイッチ２２５と、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと、フィルタ２３１，２３２と、ローノイズアンプ回路２１４，２２４と、パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂとを備える。なお、図１３の高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０は、高周波フロントエンド回路及び通信装置の一例であって、この構成に限定されるものではない。

【0076】

デュプレクサ２０１Ａは、フィルタ２１１，２１２を有する。デュプレクサ２０１Ｂは、フィルタ２２１，２２２を有する。デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂは、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。なお、上記弾性波装置を有する部品は、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂであってもよいし、フィルタ２１１，２１２，２２１，２２２であってもよい。上記弾性波装置を有する部品は、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂや、フィルタ２１１，２１２，２２１，２２２を構成する弾性波装置であってもよい。

【0077】

さらに、上記弾性波装置は、例えば、３つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたトリプレクサや、６つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたヘキサプレクサなど、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサについても適用することができる。

【0078】

すなわち、上記弾性波装置は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサを含む。そして、該マルチプレクサは、送信フィルタ及び受信フィルタの双方を備える構成に限らず、送信フィルタのみ、または、受信フィルタのみを備える構成であってもかまわない。

【0079】

スイッチ２２５は、制御部（図示せず）からの制御信号に従って、アンテナ素子２０２と所定のバンドに対応する信号経路とを接続し、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチによって構成される。なお、アンテナ素子２０２と接続される信号経路は１つに限らず、複数であってもよい。つまり、高周波フロントエンド回路２３０は、キャリアアグリゲーションに対応していてもよい。

【0080】

ローノイズアンプ回路２１４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ａを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。ローノイズアンプ回路２２４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ｂを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。

【0081】

パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ａ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。パワーアンプ回路２４４ａ，２４４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ｂ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。

【0082】

ＲＦ信号処理回路２０３は、アンテナ素子２０２から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号を出力する。また、ＲＦ信号処理回路２０３は、入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号をローノイズアンプ回路２２４へ出力する。ＲＦ信号処理回路２０３は、例えば、ＲＦＩＣである。なお、通信装置は、ＢＢ（ベースバンド）ＩＣを含んでいてもよい。この場合、ＢＢＩＣは、ＲＦＩＣで処理された受信信号を信号処理する。また、ＢＢＩＣは、送信信号を信号処理し、ＲＦＩＣに出力する。ＢＢＩＣで処理された受信信号や、ＢＢＩＣが信号処理する前の送信信号は、例えば、画像信号や音声信号等である。なお、高周波フロントエンド回路２３０は、上述した各構成要素の間に、他の回路素子を備えていてもよい。

【0083】

なお、高周波フロントエンド回路２３０は、上記デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂに代わり、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂの変形例に係るデュプレクサを備えていてもよい。

【0084】

他方、通信装置２４０におけるフィルタ２３１，２３２は、ローノイズアンプ回路２１４，２２４及びパワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂを介さず、ＲＦ信号処理回路２０３とスイッチ２２５との間に接続されている。フィルタ２３１，２３２も、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと同様に、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。

【0085】

以上のように構成された高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０によれば、本発明の弾性波装置である、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサ等を備えることにより、本発明の効果を得ることができる。

【0086】

以上、本発明の実施形態に係る弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施形態及びその変形例を挙げて説明したが、上記実施形態及び変形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形態や、上記実施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変形例や、本発明に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

【0087】

本発明は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、マルチバンドシステムに適用できるマルチプレクサ、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

【符号の説明】

【0088】

１…弾性波装置
２…ＩＤＴ電極
３，４…第１，第２の反射器
３Ａ…反射器
１１，１２…第１，第２の電極指
１３，１４…第１，第２のバスバー
１５…付加膜
１６…電極指
１７，１９…第１，第２のバスバー
１８…開口部
１７ａ，１９ａ…細バスバー部
２１，２１ａ〜２１ｈ，２２，２３ａ，２３ｂ，２４…付加膜
２６…電極指
２７，２９…第１，第２のバスバー
３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂ…付加膜
４１…弾性波素子基板
４２ａ…ＮｉＣｒ膜
４２ｂ…Ｐｔ膜
４２ｃ，４２ｅ…Ｔｉ膜
４２ｄ…ＡｌＣｕ膜
４３…ＳｉＯ_２膜
４４…ＳｉＮ膜
５１…弾性波装置
５２…弾性波素子基板
５３…ＩＤＴ電極
５３ａ，５３ｂ…第１，第２の電極指
５４，５５…反射器
５６，５８…電極指
５７，５９…付加膜
６１…ＩＤＴ電極
６２…反射器
６３…電極指
６３ａ…ギャップ
６４…付加膜
７１…反射器
７２…電極指
７３…付加膜
２０１Ａ，２０１Ｂ…デュプレクサ
２０２…アンテナ素子
２０３…ＲＦ信号処理回路
２１１，２１２…フィルタ
２１４…ローノイズアンプ回路
２２１，２２２…フィルタ
２２４…ローノイズアンプ回路
２２５…スイッチ
２３０…高周波フロントエンド回路
２３１，２３２…フィルタ
２３４ａ，２３４ｂ…パワーアンプ回路
２４０…通信装置
２４４ａ，２４４ｂ…パワーアンプ回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】