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WO2020250572A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2020250572A1
WO2020250572A1 PCT/JP2020/017220 JP2020017220W WO2020250572A1 WO 2020250572 A1 WO2020250572 A1 WO 2020250572A1 JP 2020017220 W JP2020017220 W JP 2020017220W WO 2020250572 A1 WO2020250572 A1 WO 2020250572A1
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WO
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bus bar
elastic wave
sound velocity
dielectric film
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PCT/JP2020/017220
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French (fr)
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上坂　健一
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • H03H9/566—Electric coupling means therefor
    • H03H9/568—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device having an IDT electrode provided with a low sound velocity region having a lower sound velocity than the central region.
  • an elastic wave device using a piston mode is known.
  • the first electrode finger connected to one potential and the second electrode finger connected to the other potential overlap in the elastic wave propagation direction.
  • This overlapping portion is the intersection width region, and the intersection width region is the central region located at the center of the extension direction of the first and second electrode fingers, and the first and second outer regions arranged on both outer sides of the central region. It has a second bass velocity region.
  • the speed of sound is lower than in the central region.
  • first and second high sound velocity regions are provided outside the first and second low sound velocity regions, respectively.
  • the width of the electrode finger which is the dimension of the electrode finger in the elastic wave propagation direction, is larger than the width of the electrode finger in the central region. As a result, the speed of sound is reduced.
  • the width of the first and second electrode fingers is increased. Therefore, in the first and second low sound velocity regions, the gap between the first electrode finger and the second electrode finger in the elastic wave propagation direction is narrow. Therefore, there is a problem that surge failure is likely to occur in this portion.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device in which surge failure is unlikely to occur.
  • the elastic wave device includes a piezoelectric substrate, an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate, and a dielectric film provided so as to cover the IDT electrode, and the IDT electrode is a first.
  • the intersection width region is the 1st and 2nd electrode fingers. It has a central region located in the center of the stretching direction, and a first edge region and a second edge region located outside the stretching direction of the first and second electrode fingers in the central region. In the first and second edge regions, the width of the first and second electrode fingers is made wider than the width of the first and second electrode fingers in the central region, and the first It has a first treble velocity region and a second treble velocity region arranged outside the extension direction of the first and second electrode fingers of the second edge region, respectively.
  • the thickness of the dielectric film on the second edge region is made thicker than the thickness of the dielectric film on the first and second high sound velocity regions.
  • the elastic wave device according to the present invention is unlikely to cause surge failure.
  • FIG. 1 is a side sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan view showing an IDT electrode of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a plan view showing the IDT electrode of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • It is a schematic plan view of.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a partial cutout seen from the direction indicated by the arrow B in FIG. 1 in the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing impedance characteristics as a resonator of an elastic wave device.
  • FIG. 1 is a side sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan view showing an IDT electrode of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a plan view showing the IDT electrode of the elastic wave device according
  • FIG. 5 is a partially cutaway plan view for explaining the IDT electrode of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a ladder type filter using an elastic wave resonator composed of the elastic wave device of the present invention.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a bandpass type filter in which the elastic wave device of the present invention is used.
  • FIG. 8 is a front sectional view for explaining a piezoelectric substrate used in the elastic wave device of a modified example of the present invention.
  • FIG. 1 is a side sectional view (cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2B) of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan view showing the IDT electrode of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a schematic plan view of the elastic wave device.
  • the elastic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 is made of a LiNbO 3 single crystal in this embodiment.
  • the piezoelectric substrate 2 may be made of another piezoelectric single crystal such as LiTaO 3 .
  • the IDT electrode 3 is provided on the piezoelectric substrate 2.
  • the dielectric film 4 is laminated so as to cover the IDT electrode 3.
  • the elastic wave device 1 is configured with a 1-port type elastic wave resonator.
  • the IDT electrode 3 has a first bus bar 11 and a second bus bar 12.
  • the first and second bus bars 11 and 12 extend in the elastic wave propagation direction.
  • the second bus bar 12 faces the first bus bar 11 so as to be separated from each other in a direction orthogonal to the elastic wave propagation direction.
  • One end of a plurality of first electrode fingers 13 is connected to the first bus bar 11.
  • One ends of a plurality of second electrode fingers 14 are connected to the second bus bar 12.
  • the plurality of first electrode fingers 13 and the plurality of second electrode fingers 14 are interleaved with each other.
  • the overlapping region is the intersection width region.
  • the dimension along the stretching direction of the first and second electrode fingers 13 and 14 in this intersection width region is the intersection width.
  • the first and second electrode fingers 13 and 14 have wide portions 13b and 14b at their tips. Further, the wide portion 14c is provided at a position of the second electrode finger 14 that overlaps with the wide portion 13b in the elastic wave propagation direction. A wide portion 13c is provided at a position of the first electrode finger 13 that overlaps the wide portion 14b in the elastic wave propagation direction.
  • the region in which the wide portion 13c and the wide portion 14b are repeated along the elastic wave propagation direction is the first edge region E1, and the wide portion 13b and the wide portion 14c are along the elastic wave propagation direction.
  • the repeated region is the second edge region E2.
  • the central region C is between the first edge region E1 and the second edge region E2. That is, the intersection width region has a central region C and first and second edge regions E1 and E2 provided outside the extension direction of the first and second electrode fingers 13 and 14 of the central region C.
  • the first bus bar 11 has a plurality of openings 11a arranged along the elastic wave propagation direction.
  • the inner bus bar portion 11b is provided on the intersection width region side of the region where the plurality of openings 11a are provided.
  • An outer bus bar portion 11c is provided outside the opening portion 11a in the crossing width direction.
  • the crossing width direction is parallel to the stretching direction of the first and second electrode fingers 13 and 14.
  • the outer bus bar portion 11c and the inner bus bar portion 11b are connected by a connecting portion 11d.
  • the connecting portion 11d is located between the adjacent openings 11a.
  • the connecting portion 11d is located on the extension of the first and second electrode fingers 13 and 14 in the extending direction.
  • the second bus bar 12 also has a plurality of openings 12a, an inner bus bar portion 12b, an outer bus bar portion 12c, and a connecting portion 12d.
  • the regions where the openings 11a and 12a are provided are the first and second high sound velocity regions H1 and H2.
  • the width is the dimension along the stretching direction of the first and second electrode fingers 13 and 14 of the inner bus bar portions 11b and 12b and the outer bus bar portions 11c and 12c.
  • the width of the inner bus bar portions 11b and 12b is narrower than the width of the outer bus bar portions 11c and 12c.
  • V1 be the speed of sound in the central region C
  • V2 be the speed of sound in the first and second edge regions E1 and E2.
  • the sound velocity of the outer gap regions G1 and G2 of the first and second edge regions E1 and E2 is V3
  • the sound velocity of the inner bus bar portions 11b and 12b is V4, and the openings 11a and 12a are provided.
  • V5 be the sound velocity of the second high sound velocity regions H1 and H2
  • V6 be the sound velocity of the region where the outer bus bar portions 11c and 12c are provided.
  • first and second edge regions E1 and E2 wide portions 13b, 13c, 14b and 14c are provided in order to lower the sound velocity V2.
  • the thickness of the dielectric film portion 4b is increased. That is, the thickness of the dielectric film portion 4b is thicker than the thickness of the dielectric film portion 4a.
  • the thickness of the dielectric film 4 on the first and second edge regions E1 and E2 is made thicker by ⁇ H than the thickness of the dielectric film 4 on the first and second hypersonic regions H1 and H2.
  • the sound velocity V5 in the first and second hypersonic regions H1 and H2 can be further increased as compared with the sound velocity V2 in the first and second edge regions E1 and E2. That is, the larger the film thickness difference ⁇ H of the dielectric film 4 shown in FIG. 1, the larger the difference between the sound velocity V5 and the sound velocity V2.
  • the difference in sound velocity can be secured by using the difference ⁇ H in the thickness of the dielectric film 4. Therefore, the difference between the sound velocity V2 and the sound velocity V5 can be increased without increasing the width of the thick width portions 13b, 13c, 14b, 14c so much. Therefore, by utilizing the difference ⁇ H in the thickness of the dielectric film 4, the gap between the first and second electrode fingers 13 and 14 in the first and second edge regions E1 and E2 (along the elastic wave propagation direction). Dimension) can be increased to some extent. Therefore, it is possible to suppress the transverse mode ripple by the piston mode while suppressing the surge fracture.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a partial cutout in the first high sound velocity region H1 of the elastic wave device 1 as viewed from the direction indicated by the arrow B in FIG. Here, the cross section in the thickness direction of the connecting portion 11d is shown.
  • the connecting portion 11d is periodically arranged along the elastic wave propagation direction. Therefore, in the dielectric film 4 provided so as to cover the connecting portion 11d, a raised portion 4c is formed above the connecting portion 11d. The height of the raised portion 4c is higher than the upper surface of the dielectric film 4 between the raised portions 4c and 4c. Therefore, since the raised portion 4c is periodically provided along the elastic wave propagation direction, the position of the upper end of the stop band of the elastic wave resonator moves to the high frequency side. This will be described with reference to the resonance characteristics of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing impedance characteristics as a resonator of an elastic wave device.
  • the lower end of the stopband is at the position of the resonance frequency fr, and the upper end is at a position higher than the antiresonance frequency fa.
  • ripple due to the upper end of the stopband appears on the resonance characteristics.
  • the ripple indicated by the arrow SB in FIG. 4 is this ripple.
  • the raised portion 4c since the raised portion 4c has a structure in which the raised portion 4c is periodically provided, the ripple indicated by the arrow SB is shifted to a position farther from the antiresonance frequency fa, that is, to a higher frequency side. .. Therefore, it is possible to reduce the influence of the upper end of the stop band on the resonance characteristics of the ripple and the influence on the filter characteristics of the elastic wave filter using the elastic wave resonator.
  • the dielectric film 4 has a dielectric film portion 4a having a relatively low upper surface height and a dielectric film portion 4b having a relatively high upper surface height.
  • the thickness of the dielectric film 4 was considered to be the same as that of the dielectric film portion 4a not only on the first and second high sound velocity regions H1 and H2 but also on the outside of the first and second high sound velocity regions H1 and H2.
  • the film thickness of the dielectric film 4 on the outer bus bar portions 11c and 12c need not be equal to the film thickness of the dielectric film 4 on the first and second high sound velocity regions H1 and H2. That is, the film thickness of the dielectric film 4 on the outer bus bar portions 11c and 12c may be thicker or thinner than that of the dielectric film portion 4a.
  • the dielectric film 4 on the first and second edge regions E1 and E2 was the dielectric film portion 4b, but the thickness of the dielectric film 4 on the central region C is the first and second. It does not have to be equal to the thickness of the dielectric film 4 on the edge regions E1 and E2.
  • the thickness of the dielectric film 4 on the central region C may be thicker or thinner than the dielectric film portion 4b. Preferably, in order to secure the difference in sound velocity, it is desirable that the thickness of the dielectric film 4 in the central region C is thinner than that of the dielectric film portion 4b.
  • the thickness of the dielectric film 4 on other regions is also the same as in the present embodiment. In addition, it does not have to be equal to the dielectric film portion 4b, and may be thinner or thicker than the dielectric film portion 4b.
  • the dielectric film portion 4a and the dielectric film portion 4b are provided as in the present embodiment, the dielectric film 4 can be easily formed. is there.
  • FIG. 5 is a partially cutaway plan view for explaining the IDT electrode of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • the IDT electrode has first and second bus bars 21 and 22 having no opening.
  • One ends of a plurality of first electrode fingers 23 are connected to the first bus bar 21.
  • One ends of a plurality of second electrode fingers 24 are connected to the second bus bar 22.
  • the first electrode finger 23 has a central region C and wide portions 23b and 23c.
  • the second electrode finger 24 also has a central region C and wide portions 24b and 24c.
  • the central region C and the first and second edge regions E1 and E2 are configured.
  • a second high sound velocity region H2 is formed in the gap region between the tip of the first electrode finger 23 and the second bus bar 22. Further, a first high sound velocity region H1 is formed in a gap region between the tip of the second electrode finger 24 and the first bus bar 21.
  • the speed of sound in the central region C is V11
  • the speed of sound in the first and second edge regions E1 and E2 is V12
  • the speed of sound in the first and second high sound velocity regions H1 and H2 is V13.
  • the structure of the IDT electrode for utilizing the piston mode is not limited to the structure having the openings 11a and 12a shown in the first embodiment.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except that the IDT electrode is configured as described above. Therefore, a dielectric film is provided so as to cover the IDT electrode. Further, the thickness of the dielectric film on the first and second edge regions E1 and E2 is made thicker than the thickness of the dielectric film on the first and second high sound velocity regions H1 and H2. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to provide an elastic wave device in which surge failure is unlikely to occur.
  • the elastic wave device of the present invention can be widely used for various band-passing filters and the like.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a ladder type filter using an elastic wave resonator composed of the elastic wave device of the present invention.
  • the ladder type filter 31 has a plurality of series arm resonators S1 to S4 and a plurality of parallel arm resonators P1 to P4.
  • the series arm resonators S1 to S4 and the parallel arm resonators P1 to P4 are each made of elastic wave resonators.
  • the elastic wave device of the present invention can be used for at least one of these elastic wave resonators. As a result, the transverse mode ripple can be suppressed and the occurrence of surge fracture can be effectively suppressed.
  • the ripple at the upper end of the stop band can be shifted to the high frequency side. Therefore, when it is used for the parallel arm resonators P1 to P4 of the ladder type filter, the influence on the pass band can be further reduced, which is preferable.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a bandpass type filter in which the elastic wave device of the present invention is used.
  • the elastic wave resonator 33 is connected in series with the vertically coupled resonator type filter 32, and the elastic wave resonator 34 is connected between the series arm and the ground potential.
  • the elastic wave device of the present invention can also be used for such a vertically coupled resonator type filter 32 and elastic wave resonators 33 and 34.
  • FIG. 8 is a front sectional view for explaining a piezoelectric substrate used in the elastic wave device of a modified example of the present invention.
  • the hypersonic material layer 43 and the low sound velocity material layer 44 are laminated on the support substrate 42.
  • a piezoelectric film 45 is laminated on the low sound velocity material layer 44.
  • a piezoelectric substrate 46 having such a laminated structure may be used.
  • the hypersonic material layer 43 is made of a hypersonic material in which the sound velocity of the propagating bulk wave is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric film 45.
  • the low sound velocity material layer 44 is made of a low sound velocity material in which the sound velocity of the propagating bulk wave is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating through the piezoelectric film 45.
  • the high-frequency materials include aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon nitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cozilite, mulite, steatite, and forsterite.
  • Various materials such as magnesia, DLC (diamond-like carbon) film or diamond, a medium containing the above-mentioned material as a main component, and a medium containing a mixture of the above-mentioned materials as a main component can be used.
  • the low sound velocity material includes silicon oxide, glass, silicon nitride, tantalum oxide, a compound obtained by adding fluorine, carbon, boron, hydrogen, or silanol group to silicon oxide, and a medium containing the above material as a main component.
  • Various materials such as can be used.
  • support substrate 42 and the hypersonic material layer 43 may be integrated to form a substrate made of a hypersonic material.
  • such a piezoelectric substrate 46 may be used, and a structure in which an acoustic reflection film having a high acoustic impedance layer and a low acoustic impedance layer is laminated is used between the piezoelectric film and the substrate. You may.

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Abstract

サージ破壊が生じ難い、弾性波装置を提供する。　ＩＤＴ電極３を覆うように誘電体膜４が設けられており、ＩＤＴ電極３が低音速領域である第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２と、第１の電極指１３と第２の電極指１４とが、弾性波伝搬方向において隣り合っている交差幅領域よりも外側に設けられた第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２とを有し、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上における誘電体膜４の厚みが、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２上の誘電体膜４の厚みよりも厚くされている。

Description

弾性波装置
　本発明は、中央領域に比べて音速の低い低音速領域が設けられているＩＤＴ電極を有する、弾性波装置に関する。
　従来、ピストンモードを利用した弾性波装置が知られている。例えば、下記の特許文献１に記載の弾性波装置では、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の電極指とが、弾性波伝搬方向において重なり合っている部分を有する。この重なり合っている部分が、交差幅領域であり、交差幅領域は第１，第２の電極指の延伸方向中央に位置している中央領域と、中央領域の両外側に配置された第１，第２の低音速領域とを有する。第１，第２の低音速領域では、音速が中央領域よりも低められている。また、第１，第２の電極指の延伸方向において、前記第１，第２の低音速領域より外側に、第１，第２の高音速領域がそれぞれ設けられている。このような音速関係を有することにより、ピストンモードが生成される。
　なお、第１，第２の低音速領域では、弾性波伝搬方向における電極指の寸法である電極指の幅が、中央領域における電極指の幅よりも大きくされている。それによって、低音速化が図られている。
国際公開第２０１４／１９２７５５号
　第１，第２の低音速領域では、第１，第２の電極指の幅が太くされている。そのため、第１，第２の低音速領域では、第１の電極指と第２の電極指との間の弾性波伝搬方向におけるギャップが狭かった。したがって、この部分においてサージ破壊が生じやすいという問題があった。
　本発明の目的は、サージ破壊が生じ難い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、圧電性基板と、前記圧電性基板上に設けられたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体膜とを備え、前記ＩＤＴ電極が、第１のバスバーと、前記第１のバスバーと対向するように設けられた第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続された複数本の第２の電極指とを有し、前記複数本の第１の電極指と、前記複数本の第２の電極指とが互いに間挿しあっており、前記第１の電極指と前記第２の電極指とを弾性波伝搬方向に見たときに、重なり合っている領域を交差幅領域とした場合、前記交差幅領域が、前記第１，第２の電極指の延伸方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１，第２の電極指の延伸方向外側に位置している第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域において、前記第１，第２の電極指の幅が、前記中央領域における前記第１，第２の電極指の幅よりも太くされており、前記第１のエッジ領域と前記第２のエッジ領域の前記第１，第２の電極指の延伸方向外側にそれぞれ配置された第１の高音速領域及び第２の高音速領域を有し、前記第１，第２のエッジ領域上の前記誘電体膜の厚みが、前記第１，第２の高音速領域上の前記誘電体膜の厚みよりも厚くされていることを特徴とする。
　本発明に係る弾性波装置では、サージ破壊が生じ難い。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の側面断面図である。 図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を示す平面図であり、図２（ｂ）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の実施形態に係る弾性波装置において、図１中の矢印Ｂで示す方向から見た部分切り欠き拡大断面図である。 図４は、弾性波装置の共振子としてのインピーダンス特性を示す図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を説明するための部分切り欠き平面図である。 図６は、本発明の弾性波装置からなる弾性波共振子を用いたラダー型フィルタを示す回路図である。 図７は、本発明の弾性波装置が用いられる帯域通過型フィルタを示す回路図である。 図８は、本発明の変形例の弾性波装置に用いられる圧電性基板を説明するための正面断面図である。
　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側面断面図（図２（ｂ）のＡ－Ａ線に沿う断面図）である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を示す平面図であり、図２（ｂ）は、この弾性波装置の模式的平面図である。
　弾性波装置１は、圧電性基板２を有する。圧電性基板２は、本実施形態ではＬｉＮｂＯ３単結晶からなる。圧電性基板２は、ＬｉＴａＯ３等の他の圧電単結晶からなるものであってもよい。
　圧電性基板２上に、ＩＤＴ電極３が設けられている。ＩＤＴ電極３を覆うように、誘電体膜４が積層されている。
　図２（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極３の弾性波伝搬方向両側に、反射器５，６が設けられている。それによって、弾性波装置１では、１ポート型の弾性波共振子が構成されている。
　ＩＤＴ電極３の詳細は、図２（ａ）に示す通りである。ＩＤＴ電極３は、第１のバスバー１１と第２のバスバー１２とを有する。第１，第２のバスバー１１，１２は、弾性波伝搬方向に延びている。第１のバスバー１１に対し、第２のバスバー１２が、弾性波伝搬方向と直交する方向において隔てられて対向している。
　第１のバスバー１１に、複数本の第１の電極指１３の一端が接続されている。第２のバスバー１２に、複数本の第２の電極指１４の一端が接続されている。複数本の第１の電極指１３と、複数本の第２の電極指１４とは、互いに間挿しあっている。第１の電極指１３と第２の電極指１４とを、弾性波伝搬方向に見たときに、重なり合っている領域が交差幅領域である。この交差幅領域の第１，第２の電極指１３，１４の延伸方向に沿う寸法が交差幅である。
　第１，第２の電極指１３，１４は、先端に太幅部１３ｂ，１４ｂを有する。また、第２の電極指１４における、太幅部１３ｂと弾性波伝搬方向において重なり合う位置に、太幅部１４ｃが設けられている。第１の電極指１３における、太幅部１４ｂと弾性波伝搬方向において重なり合う位置に、太幅部１３ｃが設けられている。
　太幅部１３ｃと太幅部１４ｂとが弾性波伝搬方向に沿って繰り返されている領域が第１のエッジ領域Ｅ１であり、太幅部１３ｂと太幅部１４ｃとが弾性波伝搬方向に沿って繰り返されている領域が第２のエッジ領域Ｅ２である。そして、第１のエッジ領域Ｅ１と第２のエッジ領域Ｅ２との間が中央領域Ｃである。すなわち、交差幅領域は、中央領域Ｃと、中央領域Ｃの第１，第２の電極指１３，１４の延伸方向外側に設けられた第１，第２のエッジ領域Ｅ１、Ｅ２とを有する。
　ＩＤＴ電極３では、第１のバスバー１１は、弾性波伝搬方向に沿って配置された複数の開口部１１ａを有する。複数の開口部１１ａが設けられている領域よりも、交差幅領域側に、内側バスバー部１１ｂが設けられている。開口部１１ａよりも交差幅方向外側には、外側バスバー部１１ｃが設けられている。なお、交差幅方向は、第１，第２の電極指１３，１４の延伸方向と平行である。外側バスバー部１１ｃと、内側バスバー部１１ｂとは、連結部１１ｄにより連結されている。連結部１１ｄは、隣り合う開口部１１ａ間に位置している。連結部１１ｄは、第１，第２の電極指１３，１４の延伸方向の延長上に位置している。
　第２のバスバー１２も、第１のバスバー１１と同様に、複数の開口部１２ａ、内側バスバー部１２ｂ、外側バスバー部１２ｃ及び連結部１２ｄを有する。
　開口部１１ａ，１２ａが設けられている領域が、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２である。
　内側バスバー部１１ｂ，１２ｂ及び外側バスバー部１１ｃ，１２ｃの第１，第２の電極指１３，１４の延伸方向に沿う寸法を幅とする。内側バスバー部１１ｂ，１２ｂの幅は、外側バスバー部１１ｃ，１２ｃの幅よりも狭くされている。
　ＩＤＴ電極３における各領域の音速を、図２（ａ）の右側に模式的に示す。矢印Ｖで示すように、図面上右側にいくにつれて音速が高いことを意味する。中央領域Ｃの音速をＶ１、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の音速をＶ２とする。Ｖ１＞Ｖ２である。
　そして、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の外側のギャップ領域Ｇ１，Ｇ２の音速をＶ３、内側バスバー部１１ｂ，１２ｂの音速をＶ４、開口部１１ａ，１２ａが設けられている第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２の音速をＶ５、外側バスバー部１１ｃ，１２ｃが設けられている領域の音速をＶ６とする。Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ５である。したがって、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２およびギャップ領域Ｇ１，Ｇ２および内側バスバー部１１ｂ，１２ｂで形成される低音速領域の外側に、音速がＶ５である第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２が位置している。よって、ピストンモードにより、横モードリップルを抑制することができる。
　ところで、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２においては、音速Ｖ２を低めるために、太幅部１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。加えて、本実施形態では、図１に示すように、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２上における誘電体膜部分４ａよりも、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上における誘電体膜部分４ｂの厚みが厚くされている。すなわち、誘電体膜部分４ｂの厚みが、誘電体膜部分４ａの厚みよりも厚い。この第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上の誘電体膜４の厚みが、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２上の誘電体膜４の厚みよりも、ΔＨだけ厚くされているため、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の音速Ｖ２に比べ、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２の音速Ｖ５をより一層高めることができる。すなわち、図１に示す誘電体膜４の膜厚差ΔＨが大きくなるほど、音速Ｖ５と、音速Ｖ２との差を大きくすることができる。
　弾性波装置１では、上記誘電体膜４の厚みの差ΔＨを用いて音速差を確保することができる。したがって、上記太幅部１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃの幅を、さほど大きくせずとも、音速Ｖ２と音速Ｖ５との差を大きくすることができる。よって、誘電体膜４の厚みの差ΔＨを利用することにより、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２における第１，第２の電極指１３，１４間のギャップ（弾性波伝搬方向に沿う寸法）をある程度大きくすることができる。よって、サージ破壊を抑制しつつ、ピストンモードにより、横モードリップルを抑制することができる。
　図３は、図１中の矢印Ｂで示す方向から見た弾性波装置１の第１の高音速領域Ｈ１における部分切り欠き拡大断面図である。ここでは、連結部１１ｄの厚み方向断面が示されている。
　第１の高音速領域Ｈ１では、連結部１１ｄが弾性波伝搬方向に沿って周期的に配置されている。そのため、連結部１１ｄを覆うように設けられた誘電体膜４には、連結部１１ｄの上方に隆起部４ｃが形成されることになる。隆起部４ｃの高さは、隆起部４ｃ，４ｃ間における誘電体膜４の上面より高い位置にある。そのため、弾性波伝搬方向に沿って周期的に隆起部４ｃが設けられているため、弾性波共振子のストップバンド上端の位置が高周波数側に移動することとなる。これを、図４の共振特性を参照して説明する。
　図４は、弾性波装置の共振子としてのインピーダンス特性を示す図である。ストップバンドの下端は共振周波数ｆｒの位置にあり、上端は、反共振周波数ｆａよりも高い位置にある。ストップバンド上端では、ストップバンド上端によるリップルが共振特性上に現れる。図４の矢印ＳＢで示すリップルがこのリップルである。
　本実施形態では、上記隆起部４ｃが周期的に設けられている構造を有するため、矢印ＳＢで示すリップルが、反共振周波数ｆａからより離れた位置、すなわち、より高い周波数側にシフトされている。よって、ストップバンド上端によるリップルの共振特性への影響や、弾性波共振子を用いた弾性波フィルタのフィルタ特性への影響を軽減することができる。
　なお、図１では、誘電体膜４はその上面の高さが相対的に低い誘電体膜部分４ａと、相対的に高い誘電体膜部分４ｂとを有していた。そして、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２上だけでなく、その外側においても、誘電体膜４の厚みは誘電体膜部分４ａと同等とされていたが、図２（ａ）の外側バスバー部１１ｃ，１２ｃ上の誘電体膜４の膜厚は、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２上の誘電体膜４の膜厚と等しくする必要はない。すなわち、外側バスバー部１１ｃ，１２ｃ上における誘電体膜４の膜厚は、誘電体膜部分４ａより厚くともよく、薄くともよい。
　また、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上における誘電体膜４は、誘電体膜部分４ｂであったが、中央領域Ｃ上の誘電体膜４の厚みは、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上の誘電体膜４の厚みと等しくする必要はない。中央領域Ｃ上の誘電体膜４の厚みは、誘電体膜部分４ｂよりも厚くともよく、薄くともよい。好ましくは、音速差を確保するためには、中央領域Ｃにおける誘電体膜４の厚みは、誘電体膜部分４ｂよりも薄いことが望ましい。もっとも、中央領域Ｃ上の誘電体膜４の上面と、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上の誘電体膜４の上面が面一である場合、すなわち本実施形態の構造であれば、製造が容易である。
　また、他の領域、すなわち、音速Ｖ３のギャップ領域Ｇ１，Ｇ２や、音速Ｖ４である内側バスバー部１１ｂ，１２ｂが設けられている領域上の誘電体膜４の厚みについても、本実施形態のように、誘電体膜部分４ｂと等しくする必要はなく、誘電体膜部分４ｂよりも薄くともよく、厚くともよい。
　もっとも、本実施形態のように、誘電体膜部分４ａと誘電体膜部分４ｂの二種類の厚みの誘電体膜部分を設けた構造では、前述したとおり、誘電体膜４の成膜が容易である。
　図５は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を説明するための部分切り欠き平面図である。第２の実施形態の弾性波装置では、ＩＤＴ電極が開口部を有しない、第１，第２のバスバー２１，２２を有する。第１のバスバー２１に、複数本の第１の電極指２３の一端が接続されている。第２のバスバー２２に、複数本の第２の電極指２４の一端が接続されている。第１の実施形態と同様に、第１の電極指２３は、中央領域Ｃと、太幅部２３ｂ，２３ｃとを有する。第２の電極指２４においても、中央領域Ｃと、太幅部２４ｂ，２４ｃとを有する。それによって、中央領域Ｃと、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２が構成されている。そして、第１の電極指２３の先端と第２のバスバー２２との間のギャップ領域において、第２の高音速領域Ｈ２が構成されている。また、第２の電極指２４の先端と、第１のバスバー２１との間のギャップ領域において、第１の高音速領域Ｈ１が構成されている。中央領域Ｃの音速をＶ１１、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２の音速をＶ１２、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２の音速をＶ１３とする。Ｖ１１＞Ｖ１２かつＶ１２＜Ｖ１３である。
　このように、ピストンモードを利用するためのＩＤＴ電極の構造については、第１の実施形態に示した開口部１１ａ，１２ａを有する構造に限定されるものではない。第２の実施形態では、ＩＤＴ電極が上記のように構成されていることを除いては、第１の実施形態と同様である。したがって、ＩＤＴ電極を覆うように誘電体膜が設けられている。また、第１，第２のエッジ領域Ｅ１，Ｅ２上の誘電体膜の厚みが、第１，第２の高音速領域Ｈ１，Ｈ２上の誘電体膜の厚みよりも厚くされている。したがって、第１の実施形態と同様に、サージ破壊が生じ難い弾性波装置を提供することができる。
　本発明の弾性波装置は、様々な帯域通過型フィルタ等に広く用いることができる。
　図６は、本発明の弾性波装置からなる弾性波共振子を用いたラダー型フィルタを示す回路図である。ラダー型フィルタ３１は、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４と、複数の並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４とを有する。直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４は、それぞれ弾性波共振子からなる。これらの弾性波共振子のうち、少なくとも１つに、本発明の弾性波装置を用いることができる。それによって、横モードリップルを抑制し、かつサージ破壊の発生を効果的に抑制することができる。
　また、第１の実施形態に係る弾性波装置１では、ストップバンド上端のリップルを高周波数側にシフトさせることができる。したがって、ラダー型フィルタの並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４に用いると、通過帯域への影響をより一層小さくすることができ好ましい。
　図７は、本発明の弾性波装置が用いられる帯域通過型フィルタを示す回路図である。ここでは、縦結合共振子型フィルタ３２に直列に弾性波共振子３３が接続されており、直列腕とグラウンド電位との間に弾性波共振子３４が接続されている。このような縦結合共振子型フィルタ３２や、弾性波共振子３３，３４にも、本発明の弾性波装置を用いることができる。
　図８は、本発明の変形例の弾性波装置に用いられる圧電性基板を説明するための正面断面図である。変形例の弾性波装置では、支持基板４２上に、高音速材料層４３及び低音速材料層４４が積層されている。この低音速材料層４４上に圧電膜４５が積層されている。このような積層構造を有する圧電性基板４６を用いてもよい。
　なお、高音速材料層４３は、伝搬するバルク波の音速が、圧電膜４５を伝搬する弾性波の音速よりも高い、高音速材料からなる。低音速材料層４４は、伝搬するバルク波の音速が、圧電膜４５を伝搬するバルク波の音速よりも低い、低音速材料からなる。
　上記高音速材料としては、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コ－ジライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）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の様々な材料を用いることができる。また、上記低音速材料としては、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、また、酸化ケイ素にフッ素や炭素やホウ素、水素、あるいはシラノール基を加えた化合物、上記材料を主成分とする媒質等の様々な材料を用いることができる。
　また、支持基板４２と高音速材料層４３が一体化され、高音速材料からなる基板とされてもよい。
　本発明では、このような圧電性基板４６を用いてもよく、また圧電膜と基板との間に、高音響インピーダンス層と低音響インピーダンス層とを有する音響反射膜が積層された構造が用いられてもよい。
　１…弾性波装置
　２…圧電性基板
　３…ＩＤＴ電極
　４…誘電体膜
　４ａ，４ｂ…誘電体膜部分
　４ｃ…隆起部
　５，６…反射器
　１１，１２…第１，第２のバスバー
　１１ａ，１２ａ…開口部
　１１ｂ，１２ｂ…内側バスバー部
　１１ｃ，１２ｃ…外側バスバー部
　１１ｄ，１２ｄ…連結部
　１３，１４…第１，第２の電極指
　１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃ…太幅部
　２１，２２…第１，第２のバスバー
　２３，２４…第１，第２の電極指
　２３ｂ，２３ｃ，２４ｂ，２４ｃ…太幅部
　３１…ラダー型フィルタ
　３２…縦結合共振子型フィルタ
　３３，３４…弾性波共振子
　４２…支持基板
　４３…高音速材料層
　４４…低音速材料層
　４５…圧電膜
　４６…圧電性基板

Claims (7)

  1. 　圧電性基板と、
    　前記圧電性基板上に設けられたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように設けられた誘電体膜とを備え、
    　前記ＩＤＴ電極が、第１のバスバーと、前記第１のバスバーと対向するように設けられた第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続された複数本の第２の電極指とを有し、
    　前記複数本の第１の電極指と、前記複数本の第２の電極指とが互いに間挿しあっており、前記第１の電極指と前記第２の電極指とを弾性波伝搬方向に見たときに、重なり合っている領域を交差幅領域とした場合、
    　前記交差幅領域が、前記第１，第２の電極指の延伸方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１，第２の電極指の延伸方向外側に位置している第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域とを有し、
    　前記第１，第２のエッジ領域において、前記第１，第２の電極指の幅が、前記中央領域における前記第１，第２の電極指の幅よりも太くされており、
    　前記第１のエッジ領域と前記第２のエッジ領域の前記第１，第２の電極指の延伸方向外側にそれぞれ配置された第１の高音速領域及び第２の高音速領域を有し、前記第１，第２のエッジ領域上の前記誘電体膜の厚みが、前記第１，第２の高音速領域上の前記誘電体膜の厚みよりも厚くされている、弾性波装置。
  2. 　前記第１，第２のバスバーが、弾性波伝搬方向に延び、前記第１の電極指又は前記第２の電極指が接続されている内側バスバー部と、前記内側バスバー部よりも前記第１，第２の電極指の延伸方向外側に配置された外側バスバー部とを有し、前記第１，第２のバスバーには、前記内側バスバー部と前記外側バスバー部との間の領域において、弾性波伝搬方向に沿って配置された複数の開口部が設けられており、隣り合う前記開口部間が、前記内側バスバー部と前記外側バスバー部とを連結している連結部とされており、前記第１の高音速領域が、前記第１のバスバーの前記内側バスバー部と前記外側バスバー部との間の領域であり、前記第２の高音速領域が、前記第２のバスバーの前記内側バスバー部と前記外側バスバー部との間の領域である、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記連結部の厚み方向断面において、前記第１，第２の高音速領域上の前記誘電体膜が前記連結部の上方において隆起部を有し、前記第１，第２の高音速領域において、前記隆起部が、弾性波伝搬方向に沿って周期的に設けられている、請求項２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記第１，第２のエッジ領域が前記中央領域よりも音速が低い低音速領域を構成している、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第１のバスバーと、前記第２の電極指の先端との間の領域が第１の高音速領域であり、前記第２のバスバーと、前記第１の電極指の先端との間の領域が第２の高音速領域である、請求項１に記載の弾性波装置。
  6. 　前記低音速領域上における前記誘電体膜の厚みと、前記中央領域上における前記誘電体膜の厚みとが等しく、前記低音速領域上の前記誘電体膜の上面と、前記中央領域上の前記誘電体膜の上面とが面一とされている、請求項４に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電性基板が、圧電単結晶基板である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
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