JP5578277B2

JP5578277B2 - 弾性波装置

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Publication number: JP5578277B2
Application number: JP2013511440A
Authority: JP
Inventors: 哲池内; 和紀西村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JPWO2013069225A1; WO2013069225A1; CN103299543B; CN103299543A; US20140070906A1; US9257962B2

Description

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弾性波装置に関する。

近年の携帯電話等の通信装置の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しい。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。さらに携帯電話のＲＦ（無線周波数）回路に使用する弾性波装置に不平衡−平衡変換機能、いわゆるバラン機能を備えた弾性波装置が多用されている。このような不平衡−平衡変換機能付弾性波装置は平衡度が良好であることが望ましい。

ここで、平衡度とは不平衡−平衡変換機能付弾性波装置の平衡端子より出力される電気信号がどれだけ理想的な逆相同振幅であるかを示す指標である。平衡度は振幅平衡度と位相平衡度との２つの量で表現される。振幅平衡度は２つの平衡信号の振幅比であり、その理想値は０［ｄＢ］である。位相平衡度は２つの平衡信号の位相差から１８０°を引いた値であり、その理想値は０°である。他の平衡度の評価方法としてはコモンモード特性がある。理想的な平衡度が達成されていれば平衡端子間の信号は完全にキャンセルされる関係になる。そのため、コモンモード特性の通過特性はできるだけ出力信号が小さい（減衰が大きい）ときに平衡度が良いことになる。したがって、コモンモード特性は平衡度を振幅平衡度と位相平衡度を合わせた総合的に評価する指標である。

不平衡−平衡変換機能付弾性波装置として、３個の櫛電極対を有する３電極型縦結合型弾性波フィルタが多用されている。３電極型縦結合型弾性波フィルタでは、励振された表面波の変位分布が非対称な定在波を形成する。そのため、櫛電極対に流れる電流も非対称になり平衡度に課題がある。このような３電極型縦結合型弾性波フィルタの課題を改善する取り組みがされている。例えば３電極型縦結合型弾性波フィルタにおいて隣り合う櫛電極対の隣接部において、電極指ピッチを小さくした領域を設ける。さらに、この電極指ピッチを小さくした領域の電極指ピッチを左右で異ならせる。このように非対称設計にする技術や、重み付けをする技術が提案されている。

また、携帯電話のＲＦ部に用いられるフィルタの挿入損失は、小さいほど好ましい。挿入損失を低減する技術として、３電極型縦結合型弾性波フィルタを並列に接続して櫛電極抵抗による損失を低減する技術などが提案されている。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。

特開２００２−１１１４３２号公報特開２００４−１４０７８５号公報

本発明による弾性波装置は、圧電基板と、一対の反射器と、第１から第５の櫛電極対とを有する。一対の反射器は圧電基板上に弾性波の伝播方向に沿って配置されている。第１から第５の櫛電極対は一対の反射器の間に順に並んで配設されている。第１櫛電極対と第２櫛電極対が隣接する部分を第１隣接部とし、第２櫛電極対と第３櫛電極対が隣接する部分を第２隣接部とする。第３櫛電極対と第４櫛電極対が隣接する部分を第３隣接部とし、第４櫛電極対と第５櫛電極対が隣接する部分を第４隣接部とする。また第１から第５の櫛電極対はそれぞれ互いに対向した信号側櫛電極と接地側櫛電極とを有する。以上の構成において、本発明による弾性波装置は次のいずれかの構造をさらに有する。

（１）第１櫛電極対の信号側櫛電極と第３櫛電極対の信号側櫛電極と第５櫛電極対の信号側櫛電極は、並列に接続されると共に不平衡信号端子に接続されている。第２櫛電極対の信号側櫛電極は第１平衡信号端子に接続され、第４櫛電極対の信号側櫛電極は第２平衡信号端子に接続されている。第１から第５の櫛電極対の接地側櫛電極はそれぞれ接地電極に接続されている。第１隣接部において第１櫛電極対の接地側櫛電極と第２櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第１接続電極指と、第２隣接部において第２櫛電極対の接地側櫛電極と第３櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第２接続電極指の少なくとも一方がさらに設けられている。また、第３隣接部において第３櫛電極対の接地側櫛電極と第４櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第３接続電極指と、第４隣接部において第４櫛電極対の接地側櫛電極と第５櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第４接続電極指の少なくとも一方がさらに設けられている。そして、第１接続電極指と第２接続電極指の少なくとも一方は偶数本の電極指で構成され、第３接続電極指と第４接続電極指の少なくとも一方は奇数本の電極指で構成されている。

（２）第２櫛電極対の信号側櫛電極と第４櫛電極対の信号側櫛電極は並列に接続されると共に不平衡信号端子に接続されている。第３櫛電極対の信号側櫛電極は弾性波の伝播方向に沿って第１領域と第２領域に分割されている。第３櫛電極対の第１領域の接地側櫛電極と第２領域の接地側櫛電極は直列接続点を介して電気的に直列接続されている。第３櫛電極対の第１領域の信号側櫛電極は第１櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第１平衡信号端子に接続されている。第３櫛電極対の第２領域の信号側櫛電極は第５櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第２平衡信号端子に接続されている。第１から第５の櫛電極対の接地側櫛電極はそれぞれ接地電極に接続されている。第１隣接部において第１櫛電極対の接地側櫛電極と第２櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第１接続電極指と、第２隣接部において第２櫛電極対の接地側櫛電極と第３櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第２接続電極指の少なくとも一方がさらに設けられている。また第３隣接部において第３櫛電極対の接地側櫛電極と第４櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第３接続電極指と、第４隣接部において第４櫛電極対の接地側櫛電極と第５櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第４接続電極指の少なくとも一方がさらに設けられている。第１接続電極指と第２接続電極指の少なくとも一方は偶数本の電極指で構成され、第３接続電極指と第４接続電極指の少なくとも一方は奇数本の電極指で構成されている。

これらいずれかの構成により、小型でありながら低損失で平衡度の優れた弾性波装置を容易に作製できる。

図１は本発明の実施の形態１における弾性波装置の平面図である。図２は図１に示す弾性波装置の電極指ピッチの分布図である。図３は図１に示す弾性波装置の電極指ピッチの測定方法を示す図である。図４は図１に示す弾性波装置の通過特性図である。図５は図１に示す弾性波装置の振幅平衡度を示す図である。図６は図１に示す弾性波装置の位相平衡度を示す図である。図７は図１に示す弾性波装置のコモンモード特性を示す図である。図８は本発明の実施の形態２における弾性波装置の平面図である。図９は本発明の実施の形態３における弾性波装置の平面図である。図１０は図９に示す弾性波装置のコモンモード特性を示す図である。図１１は本発明の実施の形態４における弾性波装置の平面図である。図１２は図１１に示す弾性波装置の電極指ピッチの分布図である。図１３は比較例の弾性波装置の平面図である。図１４は従来例の弾性波装置の平面図である。

本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の弾性波装置における課題を説明する。弾性波装置の小型化を更に進めて低損失化するためには３電極型弾性波フィルタの並列接続よりも、櫛電極対を５つ以上有する多電極化が面積効率上望ましい。しかしながら、櫛電極対を５つ以上有する不平衡−平衡変換機能付弾性波装置の場合、櫛電極対の隣接する箇所が多く、隣接部の電極指ピッチを隣接部毎に異ならせる構成は設計パラメータが多く設計困難である。しかも、電極指ピッチの異なった箇所が多くなることで、設計通りに電極指幅を仕上げることが困難である。その結果、試行錯誤により露光マスク作製を繰り返すなど平衡度の改善に時間がかかる。また、他の従来技術である櫛電極対の隣接する箇所を重み付けする技術を適用する場合、多電極型弾性波装置は櫛電極対の隣接する箇所が多いため重み付け損失により十分な低損失化ができない。

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て説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の弾性波装置の平面図である。この弾性波装置は、圧電基板３０１と、反射器３０５と、第１櫛電極対３０６と、第２櫛電極対３０７と、第３櫛電極対３０８と、第４櫛電極対３０９と、第５櫛電極対３１０と、反射器３１１とを有する。反射器３０５と、第１櫛電極対３０６と、第２櫛電極対３０７と、第３櫛電極対３０８と、第４櫛電極対３０９と、第５櫛電極対３１０と、反射器３１１は、圧電基板３０１の主面上に、弾性波の伝播方向に沿って、この順に並んで配設されている。すなわち、反射器３０５、３１１は圧電基板３０１上に弾性波の伝播方向に沿って配置され、第１櫛電極対３０６〜第５櫛電極対３１０は反射器３０５、３１１の間に順に並んで配設されている。この弾性波装置は不平衡−平衡変換機能を有する５電極型縦結合型弾性波フィルタである。

第１櫛電極対３０６〜第５櫛電極対３１０はそれぞれ互いに対向した信号側櫛電極３０６Ａ、３０７Ｂ、３０８Ａ、３０９Ｂ、３１０Ａと接地側櫛電極３０６Ｂ、３０７Ａ、３０８Ｂ、３０９Ａ、３１０Ｂとから構成されている。第１櫛電極対３０６と第２櫛電極対３０７とが隣接する箇所は第１隣接部３１６である。第２櫛電極対３０７と第３櫛電極対３０８とが隣接する箇所は第２隣接部３１７である。第３櫛電極対３０８と第４櫛電極対３０９とが隣接する箇所は第３隣接部３１８である。第４櫛電極対３０９と第５櫛電極対３１０とが隣接する箇所は第４隣接部３１９である。

信号側櫛電極３０６Ａ、３０８Ａ、３１０Ａとは並列に接続されると共に不平衡信号端子３０２に接続されている。信号側櫛電極３０７Ｂは第１平衡信号端子３０３に接続され、信号側櫛電極３０９Ｂは第２平衡信号端子３０４に接続されている。第１櫛電極対３０６〜第５櫛電極対３１０の接地側櫛電極３０６Ｂ、３０７Ａ、３０８Ｂ、３０９Ａ、３１０Ｂはそれぞれ接地電極３２０に接続されている。

第１隣接部３１６において、接地側櫛電極３０６Ｂと接地側櫛電極３０７Ａとは電気的に接続されていない。すなわちこれらを電気的に接続する接続電極指は設けられていない。また信号側櫛電極３０６Ａと、信号側櫛電極３０７Ｂとが隣接している。

第２隣接部３１７において、接地側櫛電極３０７Ａと接地側櫛電極３０８Ｂとを電気的に接続する２本の接続電極指３１３が設けられている。第３隣接部３１８において、接地側櫛電極３０８Ｂと接地側櫛電極３０９Ａを電気的に接続する１本の接続電極指３１４が設けられている。第４隣接部３１９において、接地側櫛電極３０９Ａと接地側櫛電極３１０Ｂを電気的に接続する１本の接続電極指３１５が設けられている。

以上のように構成することで、励振された弾性波の変位分布の左右非対称性が緩和され、結果として櫛電極を流れる電流分布の対称性が良くなる。そのため弾性波装置の平衡度が良好になる。

さらに、第１隣接部３１６における接続電極指の本数と、第２隣接部３１７の接続電極指の本数との合計本数と、第３隣接部３１８における接続電極指の本数と、第４隣接部３１９の接続電極指の本数との合計本数とを等しくすることが好ましい。本実施の形態では接続電極指の本数は、第１隣接部３１６では０本、第２隣接部３１７では２本、第３隣接部３１８、第４隣接部３１９ではそれぞれ１本である。このように構成することで通過帯域内のより広い帯域において弾性波装置の平衡度が良好になる。

この弾性波装置の通過帯域は、１８８０ＭＨｚから１９２０ＭＨｚである。圧電基板３０１として、回転ＹカットＸ伝播のタンタル酸リチウム単結晶を用い、反射器３０５では電極指の本数を７０本、第１櫛電極対３０６では３６本（１８対）、第２櫛電極対３０７では４６本（２３対）、第３櫛電極対３０８では６０本（３０対）、第４櫛電極対３０９では４６本（２３対）、第５櫛電極対３１０では３６本（１８対）、反射器３１１では７０本としている。

電極指ピッチの分布は図２に示すような構成であり、第３櫛電極対３０８の中心から線対称に電極指ピッチが分布していることが好ましい。すなわち、第１櫛電極対３０６〜第５櫛電極対３１０の電極指ピッチは、第３櫛電極対３０８の中央を軸にして弾性波の伝播方向に対して線対称になっていることが好ましい。

図２の横軸は、反射器３０５の左端の電極指とその右隣の電極指の電極指ピッチ番号を１とし、左から右へ順に電極指ピッチに番号を付与したときの電極指ピッチ番号を示している。すなわち、第１櫛電極対３０６、第２櫛電極対３０７、第３櫛電極対３０８、第４櫛電極対３０９、第５櫛電極対３１０、反射器３１１まで順次電極指ピッチに番号が付与されている。縦軸はその電極指ピッチの寸法を示している。

図３に示すように、電極指ピッチは弾性波の伝播方向に隣り合う櫛電極の中心間距離で定義される。実測する際には隣り合う櫛電極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で求められる。反射器３０５、３１１の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０６８１μｍである。第１櫛電極対３０６と第５櫛電極対３１０の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０５８２μｍである。第２櫛電極対３０７と第４櫛電極対３０９の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０５６９μｍである。第３櫛電極対３０８の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０６１２μｍである。第１隣接部３１６の電極指ピッチは最小の電極指ピッチが０．９４７４μｍとなるように変化させている。第２隣接部３１７の電極指ピッチは最小の電極指ピッチが０．９５０３μｍとなるように変化させている。第３隣接部３１８の電極指ピッチは第２隣接部３１７と対称な電極指ピッチ構成である。第４隣接部３１９の電極指ピッチは第１隣接部３１６と対称な電極指ピッチ構成である。

反射器３０５と第１櫛電極対３０６との隣接部においては、最大電極指ピッチが１．０７４８μｍとなるように電極指ピッチを変化させている。すなわち、反射器３０５と隣接する第１櫛電極対３０６の電極指ピッチにおいては、反射器３０５に近い側のピッチが大きく、第１櫛電極対３０６の等ピッチ部に向かって小さくなっている。この構成により、通過帯域低域側の挿入損失が小さくなっている。

反射器３１１と第５櫛電極対３１０の隣接部においては、反射器３０５と第１櫛電極対３０６の隣接部と対称になるようにしている。すなわち、最大電極指ピッチが１．０７４８μｍとなるように、電極指ピッチを変化させている。そして、反射器３１１と隣接する第５櫛電極対３１０の電極指ピッチにおいては、反射器３１１に近い側のピッチが大きく、第５櫛電極対３１０の等ピッチ部に向かって小さくなっている。この構成により、通過帯域低域側の挿入損失が小さくなっている。

本実施の形態における弾性波装置の通過特性を図４に、振幅平衡度を図５に、位相平衡度を図６に、コモンモード特性を図７に示す。図４〜図７において、実線は、本実施の形態における弾性波装置の特性図であり、破線は比較例の弾性波装置である。

比較例の弾性波装置では、図１３に示すように、圧電基板１０１の主面上に反射器１０５と、第１から第５の櫛電極対１０６、１０７、１０８、１０９、１１０と、反射器１１１が、弾性波の伝播方向に沿って、この順に並んで配設されている。そして、櫛電極対１０６、１０７、１０８、１０９、１１０が不平衡信号端子１０２、または第１平衡信号端子１０３または第２平衡信号端子１０４に接続されている。このように比較例の弾性波装置は不平衡−平衡変換機能を有する５電極型縦結合型弾性波フィルタである。なお、第１櫛電極対１０６と第２櫛電極対１０７の間の隣接部においては、第１櫛電極対１０６と第２櫛電極対１０７とを接続する接続電極指が設けられていない。同様に、第２櫛電極対１０７と第３櫛電極対１０８の間の隣接部においても、第２櫛電極対１０７と第３櫛電極対１０８を接続する接続電極指が設けられていない。第３櫛電極対１０８と第４櫛電極対１０９の間の隣接部においても、第３櫛電極対１０８と第４櫛電極対１０９を接続する接続電極指が設けられていない。第４櫛電極対１０９と第５櫛電極対１１０の間の隣接部においても、第４櫛電極対１０９と第５櫛電極対１１０を接続する接続電極指が設けられていない。

図４に示すように、通過帯域である１８８０ＭＨｚから１９２０ＭＨｚまでの周波数で比較すると、本実施の形態による弾性波装置の挿入損失が比較例の弾性波装置よりも、０．１５ｄＢ程度良くなっていることがわかる。挿入損失の改善は、電流分布がより対称になったことにより一部の櫛電極への電流の集中が軽減したことによって電極指抵抗による発熱エネルギーの発生が減少したためと考えられる。

図５において、振幅平衡度は０に近いほど良好であることを示す。本実施の形態による弾性波装置では、特に１８８０ＭＨｚから１９２０ＭＨｚの通過帯域の低域側において、比較例の弾性波装置よりも振幅平衡度が優れていることがわかる。

図６において、位相平衡度は０に近いほど良好であることを示す。図６に示すように、本実施の形態による弾性波装置の位相平衡度と比較例の弾性波装置の位相平衡度に大きな差はない。

図７は、振幅平衡度と位相平衡度を総合的に評価するコモンモード特性を示す特性図であり、減衰が大きいほど平衡度が良いことを示す。本実施の形態による弾性波装置のコモンモード特性は、比較例の弾性波装置のコモンモード特性と比較して、通過帯域内において平衡度が良く、振幅平衡度の改善の影響が支配的になっていて平衡度が良くなっていることがわかる。

図１４は、従来技術における弾性波装置の平面図である。この弾性波装置は、不平衡−平衡変換機能を有する３電極型縦結合型弾性波フィルタである。この弾性波装置では、圧電基板２０１の主面上に反射器２０５と、第１櫛電極対２０６〜第３櫛電極対２０８と、反射器２０９が、弾性波の伝播方向に沿って、この順に並んで配設されている。第１櫛電極対２０６と第３櫛電極対２０８は共通の不平衡信号端子２０２に接続されている。第２櫛電極対２０７の一方の櫛電極は分割櫛電極２０７Ｂ、２０７Ｃで構成されている。分割櫛電極２０７Ｂ、２０７Ｃは、それぞれ第１平衡信号端子２０３と第２平衡信号端子２０４に接続されている。第１櫛電極対２０６の接地側櫛電極２０６Ｂと第２櫛電極対２０７の接地側櫛電極２０７Ａとは、１本の接続電極指２１０で接続され、第２櫛電極対２０７の接地側櫛電極２０７Ａと第３櫛電極対２０８の接地側櫛電極２０８Ｂとは、２本の接続電極指２１１で接続されている。第１櫛電極対２０６には、平衡度を改善するためのダミー電極指２１２が設けられ、重み付けされている。

しかし、この従来技術の弾性波装置は３電極型である。そのため、櫛電極２０６Ａと櫛電極２０７Ｂとの最も近い電極指間の距離と、櫛電極２０８Ａと櫛電極２０７Ｃの最も近い電極指間の距離とは、異なっている。櫛電極２０６Ａは不平衡信号端子２０２に接続され、櫛電極２０７Ｂは平衡信号端子２０３に接続されている。櫛電極２０８Ａは不平衡信号端子２０２に接続され、櫛電極２０７Ｃは平衡信号端子２０４に接続されている。これは不平衡信号端子２０２から平衡信号端子２０３に伝達される信号と、不平衡信号端子２０２から平衡信号端子２０４に伝達される信号とを逆位相にするためである。このように距離が異なるため、変位分布が非対称になる。その結果、平衡度が低下し、接続電極指２１１やダミー電極指２１２を設けても十分な平衡度を得ることはできない。

従来技術として知られる図１４に示すような３電極型の弾性波装置のこのような違いは３電極型と５電極型の本質的な対称性の違いと電極指抵抗の影響の違いに起因すると考えられる。

これに対し、本実施の形態による弾性波装置は５電極型である。そのため、信号側櫛電極３０６Ａと信号側櫛電極３０７Ｂとの距離と、信号側櫛電極３０８Ａと信号側櫛電極３０７Ｂとの距離との平均と、信号側櫛電極３１０Ａと信号側櫛電極３０９Ｂとの距離と、信号側櫛電極３０８Ａと信号側櫛電極３０９Ｂとの距離との平均とをほぼ等しく設計することができる。信号側櫛電極３０６Ａは不平衡信号端子３０２に接続され、信号側櫛電極３０７Ｂは第１平衡信号端子３０３に接続されている。信号側櫛電極３０８Ａは不平衡信号端子３０２に接続され、信号側櫛電極３０７Ｂは第１平衡信号端子３０３に接続されている。信号側櫛電極３１０Ａは不平衡信号端子３０２に接続され、信号側櫛電極３０９Ｂは第２平衡信号端子３０４に接続されている。信号側櫛電極３０８Ａは不平衡信号端子３０２に接続され、信号側櫛電極３０９Ｂは第２平衡信号端子３０４に接続されている。

そのため、平衡度を崩す要因となる寄生容量がほぼ等しく対称性が良くなっている。加えて、同じインピーダンスに設計した場合に、５電極型は３電極型に比べ対向する櫛電極の交差幅（ａｐｅｒｔｕｒｅｌｅｎｇｔｈ）が半分程度まで小さくてすむので櫛電極の抵抗が小さく、接続電極指で互いの接地側櫛電極を同電位にする効果が現れ易いと考えられる。このような理由で弾性波の変位分布の対称性が改善され、牽いては櫛電極対に流れる電流分布が改善され、平衡度の改善、挿入損失の改善につながる。したがってこれらの効果は本実施の形態が５電極型であることに起因している。

また、本実施の形態による弾性波装置は図２で示したように伝播方向に対して電極指ピッチが第３櫛電極対３０８の中央から対称に構成され、電極指本数も中央から対称な本数である。言い換えれば非対称な設計に比較し、実質的な設計パラメータが少なく容易に設計できる。

また、所望の電気特性を得るためには設計通りに櫛電極の寸法が出来上がるように加工されることが肝要である。しかしながら、他の従来技術のように狭ピッチ部の電極指ピッチを左右非対称にする技術を５電極型の弾性波装置に適用しようとすると電極指ピッチを設計通り作成することが困難である。すなわち、マスクを何度も作製し直す必要がある。これに対し、本実施の形態による弾性波装置では、第１櫛電極対３０６と第２櫛電極対３０７の狭ピッチ部のピッチと、第４櫛電極対３０９と第５櫛電極対３１０の狭ピッチ部のピッチとを等しくすることができる。そして、第２櫛電極対３０７と第３櫛電極対３０８の狭ピッチ部のピッチと、第３櫛電極対３０８と第４櫛電極対３０９の狭ピッチ部のピッチとを等しくすることができる。そのため、マスクの作製頻度が少なくても容易に設計通りの櫛電極寸法に加工でき、所望の電気特性が得られる。

本実施の形態による弾性波装置では圧電基板３０１を回転ＹカットＸ伝播のタンタル酸リチウムとしたが、これに限定されず、他の圧電基板においても同じ効果が得られる。

所望の減衰特性を得るために、図１における不平衡信号端子３０２に共振器を接続しても良いし、第１平衡信号端子３０３と第２平衡信号端子３０４に同じ容量の共振器を接続しても良い。

本実施の形態による構成は、比較的広帯域にわたって平衡度が良い性能が得られる特徴を有し、中心周波数に対する通過帯域周波数範囲の割合が大きい、いわゆる比帯域が２．５％以上の大きさを有するフィルタに対して優れた性能を有する。

（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２による弾性波装置の平面図である。この弾性波装置は、圧電基板４０１と、反射器４０５と、第１櫛電極対４０６と、第２櫛電極対４０７と、第３櫛電極対４０８と、第４櫛電極対４０９と、第５櫛電極対４１０と、反射器４１１とを有する。反射器４０５と、第１櫛電極対４０６と、第２櫛電極対４０７と、第３櫛電極対４０８と、第４櫛電極対４０９と、第５櫛電極対４１０と、反射器４１１は圧電基板４０１の主面上にこの順に並んで配設されている。

第１櫛電極対４０６の信号側櫛電極４０６Ａと、第３櫛電極対４０８の信号側櫛電極４０８Ａと、第５櫛電極対４１０の信号側櫛電極４１０Ａとは、並列に接続されているとともに、不平衡信号端子４０２に接続されている。第２櫛電極対４０７の信号側櫛電極４０７Ｂは第１平衡信号端子４０３に接続され、第４櫛電極対４０９の信号側櫛電極４０９Ｂは第２平衡信号端子４０４に接続されている。第１櫛電極対４０６の接地側櫛電極４０６Ｂと第３櫛電極対４０８の接地側櫛電極４０８Ｂと第５櫛電極対４１０の接地側櫛電極４１０Ｂは、接地電極４２０に接続されている。第２櫛電極対４０７の接地側櫛電極４０７Ａと第４櫛電極対４０９の接地側櫛電極４０９Ａも接地電極４２０に接続されている。

接地側櫛電極４０６Ｂと接地側櫛電極４０７Ａとが隣接する第１隣接部４１６においては、接地側櫛電極４０６Ｂと接地側櫛電極４０７Ａとを電気的に接続する２本の接続電極指４１２が設けられている。接地側櫛電極４０７Ａと接地側櫛電極４０８Ｂが隣接する第２隣接部４１７においては、接地側櫛電極４０７Ａと接地側櫛電極４０８Ｂとを電気的に接続する接続電極指が設けられていない。接地側櫛電極４０８Ｂと接地側櫛電極４０９Ａが隣接する第３隣接部４１８においては、接地側櫛電極４０８Ｂと接地側櫛電極４０９Ａとを電気的に接続する１本の接続電極指４１４が設けられている。接地側櫛電極４０９Ａと接地側櫛電極４１０Ｂが隣接する第４隣接部４１９においては、接地側櫛電極４０９Ａと接地側櫛電極４１０Ｂとを電気的に接続する１本の接続電極指４１５が設けられている。

以上のように構成することで、励振された弾性波の変位分布の左右非対称性が緩和され、結果として櫛電極を流れる電流分布の対称性が良くなる。そのため、弾性波装置の平衡度が良好になる。その結果、弾性波装置の挿入損失も小さくなる。

（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３による弾性波装置の平面図である。この弾性波装置は、圧電基板５０１と、反射器５０５と、第１櫛電極対５０６と、第２櫛電極対５０７と、第３櫛電極対５０８と、第４櫛電極対５０９と、第５櫛電極対５１０と、反射器５１１とを有する。反射器５０５と、第１櫛電極対５０６と、第２櫛電極対５０７と、第３櫛電極対５０８と、第４櫛電極対５０９と、第５櫛電極対５１０と、反射器５１１は、圧電基板５０１の主面上にこの順に並べて配設されている。

第１櫛電極対５０６の信号側櫛電極５０６Ａと、第３櫛電極対５０８の信号側櫛電極５０８Ａと、第５櫛電極対５１０の信号側櫛電極５１０Ａとは並列に接続されるとともに不平衡信号端子５０２に接続されている。第２櫛電極対５０７の信号側櫛電極５０７Ｂは第１平衡信号端子５０３に接続され、第４櫛電極対５０９の信号側櫛電極５０９Ｂは第２平衡信号端子５０４に接続されている。第１櫛電極対５０６の接地側櫛電極５０６Ｂと、第３櫛電極対５０８の接地側櫛電極５０８Ｂと、第５櫛電極対５１０の接地側櫛電極５１０Ｂは、接地電極５２０に接続されている。また、第２櫛電極対５０７の接地側櫛電極５０７Ａと第４櫛電極対５０９の接地側櫛電極５０９Ａも接地電極５２０に接続されている。

第１櫛電極対５０６と第２櫛電極対５０７とが隣接する第１隣接部５１６においては、接地側櫛電極５０６Ｂと接地側櫛電極５０７Ａとが２本の接続電極指５１２によって電気的に接続されている。第２櫛電極対５０７と第３櫛電極対５０８とが隣接する第２隣接部５１７においては、接地側櫛電極５０７Ａと接地側櫛電極５０８Ｂとが２本の接続電極指５１３によって電気的に接続されている。第３櫛電極対５０８と第４櫛電極対５０９とが隣接する第３隣接部５１８においては、接地側櫛電極５０８Ｂと接地側櫛電極５０９Ａとが１本の接続電極指５１４によって電気的に接続されている。第４櫛電極対５０９と第５櫛電極対５１０とが隣接する第４隣接部５１９においては、接地側櫛電極５０９Ａと接地側櫛電極５１０Ｂとが１本の接続電極指５１５によって電気的に接続されている。以上のように構成することで平衡度の良好な弾性波装置が得られる。

次に、本実施の形態による弾性波装置のコモンコード特性を図１０に示す。実線は、本実施の形態による弾性波装置のコモンコード特性であり、破線は実施の形態１で説明した比較例の弾性波装置のコモンコード特性である。本実施の形態による弾性波装置と比較例の弾性波装置の櫛電極本数や電極指ピッチは同じである。

図１０から、本実施の形態による弾性波装置では、通過帯域内の周波数において平衡度が改善されていることがわかる。また、実施の形態１と比較すると、ある特定の周波数範囲では更に平衡度が良く、中心周波数に対する通過帯域周波数範囲の割合が小さい、いわゆる比帯域が２．５％以下のフィルタに対して優れた性能を実現できる。

（実施の形態４）
図１１は本発明の実施の形態４の弾性波装置の平面図である。この弾性波装置は、圧電基板６０１と、反射器６０５と、第１櫛電極対６０６と、第２櫛電極対６０７と、第３櫛電極対６０８と、第４櫛電極対６０９と、第５櫛電極対６１０と、反射器６１１とを有する。反射器６０５と、第１櫛電極対６０６と、第２櫛電極対６０７と、第３櫛電極対６０８と、第４櫛電極対６０９と、第５櫛電極対６１０と、反射器６１１は、圧電基板６０１の主面上に、この順に並んで配設されている。すなわち、反射器６０５、６１１は圧電基板６０１上に弾性波の伝播方向に沿って配置され、第１櫛電極対６０６〜第５櫛電極対６１０は反射器６０５、６１１の間に順に並んで配設されている。

第３櫛電極対６０８は弾性波の伝播方向に向かって２つの領域に分割されている。すなわち、第３櫛電極対６０８において、接地側櫛電極６０８Ａの第１領域の部分と第２領域の部分は、直列接続点で電気的に直列接続されている。

第２櫛電極対６０７の信号側櫛電極６０７Ａと第４櫛電極対６０９の信号側櫛電極６０９Ａとは並列に接続されると共に不平衡信号端子６０２に接続されている。第１櫛電極対６０６の信号側櫛電極６０６Ｂは信号側櫛電極６０８Ｂと並列に接続され、第１平衡信号端子６０３に接続されている。第５櫛電極対６１０の信号側櫛電極６１０Ｂは信号側櫛電極６０８Ｃと並列に接続され第２平衡信号端子６０４に接続されている。第１櫛電極対６０６の接地側櫛電極６０６Ａと第３櫛電極対６０８の接地側櫛電極６０８Ａと第５櫛電極対６１０の接地側櫛電極６１０Ａとは接地電極６２０に接続されている。また、第２櫛電極対６０７の接地側櫛電極６０７Ｂと第４櫛電極対６０９の接地側櫛電極６０９Ｂも接地電極６２０に接続されている。

そして、第１櫛電極対６０６と第２櫛電極対６０７とが隣接する第１隣接部６１６においては、接地側櫛電極６０６Ａと接地側櫛電極６０７Ｂとを電気的に接続する２本の接続電極指６１２が設けられている。第２櫛電極対６０７と第３櫛電極対６０８とが隣接する第２隣接部６１７においては、接地側櫛電極６０７Ｂと接地側櫛電極６０８Ａとを電気的に接続する２本の接続電極指６１３が設けられている。第３櫛電極対６０８と第４櫛電極対６０９とが隣接する第３隣接部６１８においては、接地側櫛電極６０８Ａと接地側櫛電極６０９Ｂとを電気的に接続する１本の接続電極指６１４が設けられている。第４櫛電極対６０９と第５櫛電極対６１０とが隣接する第４隣接部６１９においては、接地側櫛電極６０９Ｂと接地側櫛電極６１０Ａとを電気的に接続する１本の接続電極指６１５が設けられている。以上のように構成することで実施の形態１〜３とは異なるインピーダンスの弾性波装置について、良好な平衡度を実現できる。

以下に、本実施の形態による弾性波装置の設計値を示す。通過帯域は１９３０ＭＨｚから１９９０ＭＨｚとし、圧電基板６０１を回転ＹカットＸ伝播のタンタル酸リチウム単結晶とし、櫛電極本数は反射器６０５を５０本、第１櫛電極対６０６を３８本（１９対）、第２櫛電極対６０７を３８本（１９対）、第３櫛電極対６０８を１３６本（６８対）、第４櫛電極対６０９を３８本（１９対）、第５櫛電極対６１０を３８本（１９対）、反射器６１１を５０本とする。第３櫛電極対６０８において、信号側櫛電極６０８Ｂの電極指の本数と信号側櫛電極６０８Ｃの電極指の本数は等しい。

電極指ピッチは図１２に示すように、第３櫛電極対６０８の中心から線対称になっていることが好ましい。すなわち、第１櫛電極対６０６〜第５櫛電極対６１０の電極指ピッチは、第３櫛電極対６０８の中央を軸にして弾性波の伝播方向に対して線対称になっていることが好ましい。

反射器６０５、６１１の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０６２１μｍ、第１櫛電極対６０６と第５櫛電極対６１０の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０５５０μｍ、第２櫛電極対６０７と第４櫛電極対６０９の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０４０７μｍ、第３櫛電極対６０８の等ピッチ部の電極指ピッチは１．０５７１μｍとしている。

第１隣接部６１６における電極指ピッチは、最小の電極指ピッチが０．９４９５μｍとなるように変化させている。第２隣接部６１７における電極指ピッチは、最小の電極指ピッチが０．９５６６μｍとなるように変化させている。第３隣接部６１８においては、第２隣接部６１７と対称な電極指ピッチ構成とし、第４隣接部６１９では第１隣接部６１６と対称な電極指ピッチ構成としている。第３櫛電極対６０８の第１領域と第２領域の隣接部における電極指ピッチは、最小の電極指ピッチが０．９９６５μｍとなるように変化させている。

反射器６０５と第１櫛電極対６０６との隣接部においては、反射器６０５の電極指ピッチは隣接部に向かって徐々に電極指ピッチが大きくなるように変化させ、第１櫛電極対６０６の電極指ピッチは隣接部に向かって徐々に電極指ピッチが小さくなるように変化させている。反射器６１１と第５櫛電極対６１０との隣接部においては、反射器６１１の電極指ピッチは隣接部に向かって徐々に電極指ピッチが大きくなるように変化させ、第５櫛電極対６１０の電極指ピッチは隣接部に向かって徐々に電極指ピッチが小さくなるように変化させている。このように構成したことにより、通過帯域の低域側において急峻な減衰特性を得ることができる。

以上のような構成にすることで通過帯域１９３０ＭＨｚから１９９０ＭＨｚにおいて振幅平衡度０．７ｄＢ以下、位相平衡度５°以下の良好な平衡度を有する弾性波装置を得ることができる。

なお、以上の説明においては、第１接続電極指６１２と第２接続電極指６１３と両方を設けているが、いずれか一方でもよい。また第３接続電極指６１４と第４接続電極指６１５についても、いずれか一方だけ設けてもよい。すなわち、第１接続電極指６１２を設けず、第２接続電極指６１３を２本の電極指で構成し、第３、第４接続電極指６１４、６１５を１本の電極指で構成してもよい。あるいは、第１接続電極指６１２を２本の電極指で構成し、第２接続電極指６１３を設けず、第３、第４接続電極指６１４、６１５を１本の電極指で構成してもよい。

なお実施の形態１〜４において第１から第５の櫛電極対の電極指本数は全て偶数の場合で示したがこれに限らず奇数でも良い。

第１から第４隣接部におけるそれぞれの接続電極指の本数の組み合わせは、実施の形態１〜４で説明した以外でも、第１隣接部を２本、第２隣接部を２本、第３隣接部を１本、第４隣接部を３本とするなど他の組み合わせも可能である。すなわち、第１接続電極指と第２接続電極指の少なくとも一方は偶数本の電極指で構成され、第３接続電極指と第４接続電極指の少なくとも一方は奇数本の電極指で構成されていればよい。

また実施の形態１〜４において、第３接続電極指と第４接続電極指の両方が設けられているが、どちらか一方だけ設けてもよい。

実施の形態１〜４においては第１から第５の櫛電極対を有する弾性波装置の場合で示したが、それ以上の櫛電極対を有する弾性波装置においても同様の効果が期待できる。

本発明に係る弾性波装置は、小型でありながら低損失で平衡度の優れた弾性波装置を容易に得られるという優れた効果を奏する。この弾性波装置は主として移動体通信機器に用いられる弾性波フィルタとして有用である。

３０１，４０１，５０１，６０１圧電基板
３０２，４０２，５０２，６０２不平衡信号端子
３０３，４０３，５０３，６０３第１平衡信号端子
３０４，４０４，５０４，６０４第２平衡信号端子
３０５，３１１，４０５，４１１，５０５，５１１，６０５，６１１反射器
３０６，４０６，５０６，６０６第１櫛電極対
３０７，４０７，５０７，６０７第２櫛電極対
３０８，４０８，５０８，６０８第３櫛電極対
３０９，４０９，５０９，６０９第４櫛電極対
３１０，４１０，５１０，６１０第５櫛電極対
３１３，３１４，３１５，４１２，４１４，４１５，５１２，５１３，５１４，５１５，６１２，６１３，６１４，６１５接続電極指
３１６，４１６，５１６，６１６第１隣接部
３１７，４１７，５１７，６１７第２隣接部
３１８，４１８，５１８，６１８第３隣接部
３１９，４１９，５１９，６１９第４隣接部
３２０，４２０，５２０，６２０接地電極

Claims

圧電基板と、
前記圧電基板上に弾性波の伝播方向に沿って配置された一対の反射器と、
前記一対の反射器の間に順に並んで配設された第１から第５の櫛電極対と、
前記第１櫛電極対と前記第２櫛電極対が隣接する第１隣接部と、
前記第２櫛電極対と前記第３櫛電極対が隣接する第２隣接部と、
前記第３櫛電極対と前記第４櫛電極対が隣接する第３隣接部と、
前記第４櫛電極対と前記第５櫛電極対が隣接する第４隣接部と、を備え、
前記第１から第５の櫛電極対はそれぞれ互いに対向した信号側櫛電極と接地側櫛電極とを有し、
前記第１櫛電極対の信号側櫛電極と前記第３櫛電極対の信号側櫛電極と前記第５櫛電極対の信号側櫛電極は、並列に接続されると共に不平衡信号端子に接続され、
前記第２櫛電極対の信号側櫛電極は第１平衡信号端子に接続され、
前記第４櫛電極対の信号側櫛電極は第２平衡信号端子に接続され、
前記第１から第５の櫛電極対の接地側櫛電極はそれぞれ接地電極に接続され、
前記第１隣接部において前記第１櫛電極対の接地側櫛電極と前記第２櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第１接続電極指と、前記第２隣接部において前記第２櫛電極対の接地側櫛電極と前記第３櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第２接続電極指の少なくとも一方をさらに備えるとともに、
前記第３隣接部において前記第３櫛電極対の接地側櫛電極と前記第４櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第３接続電極指と、前記第４隣接部において前記第４櫛電極対の接地側櫛電極と前記第５櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第４接続電極指の少なくとも一方を備え、
前記第１接続電極指と前記第２接続電極指の少なくとも一方は偶数本の電極指で構成され、前記第３接続電極指と前記第４接続電極指の少なくとも一方は奇数本の電極指で構成された、
弾性波装置。
前記第１接続電極指を有さず、前記第２接続電極指は２本の電極指で構成され、前記第３接続電極指は１本の電極指で構成され、前記第４接続電極指は１本の電極指で構成された、
請求項１記載の弾性波装置。
前記第１接続電極指は２本の電極指で構成され、前記第２接続電極指を有さず、前記第３接続電極指は１本の電極指で構成され、前記第４接続電極指は１本の電極指で構成された、
請求項１記載の弾性波装置。
前記第１接続電極指は２本の電極指で構成され、前記第２接続電極指は２本の電極指で構成され、前記第３接続電極指は１本の電極指で構成され、前記第４接続電極指は１本の電極指で構成された、
請求項１記載の弾性波装置。
前記第１から第５の櫛電極対の電極指ピッチは、前記第３櫛電極対の中央を軸にして弾性波の前記伝播方向に対して線対称になるよう設けられた、
請求項１記載の弾性波装置。
前記第１接続電極指の本数と前記第２接続電極指の本数の合計本数と、前記第３接続電極指の本数と前記第４接続電極指の本数の合計本数とは等しい、
請求項１記載の弾性波装置。
圧電基板と、
前記圧電基板上に弾性波の伝播方向に沿って配置された一対の反射器と、
前記一対の反射器の間に順に並んで配設された第１から第５の櫛電極対と、
前記第１櫛電極対と前記第２櫛電極対が隣接する第１隣接部と、
前記第２櫛電極対と前記第３櫛電極対が隣接する第２隣接部と、
前記第３櫛電極対と前記第４櫛電極対が隣接する第３隣接部と、
前記第４櫛電極対と前記第５櫛電極対が隣接する第４隣接部と、を備え、
前記第１から第５の櫛電極対はそれぞれ互いに対向した信号側櫛電極と接地側櫛電極とを有し、
前記第２櫛電極対の信号側櫛電極と前記第４櫛電極対の信号側櫛電極は並列に接続されると共に不平衡信号端子に接続され、
前記第３櫛電極対の信号側櫛電極は弾性波の伝播方向に沿って第１領域と第２領域に分割され、
前記第３櫛電極対の前記第１領域の接地側櫛電極と前記第２領域の接地側櫛電極は直列接続点を介して電気的に直列接続され、
前記第３櫛電極対の前記第１領域の信号側櫛電極は前記第１櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第１平衡信号端子に接続され、
前記第３櫛電極対の前記第２領域の信号側櫛電極は前記第５櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第２平衡信号端子に接続され、
前記第１から第５の櫛電極対の接地側櫛電極はそれぞれ接地電極に接続され、
前記第１隣接部において前記第１櫛電極対の接地側櫛電極と前記第２櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第１接続電極指を有さず、
前記第２隣接部において前記第２櫛電極対の接地側櫛電極と前記第３櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する２本の電極指からなる第２接続電極指を有し、
前記第３隣接部において前記第３櫛電極対の接地側櫛電極と前記第４櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する１本の電極指からなる第３接続電極指を有し、
前記第４隣接部において前記第４櫛電極対の接地側櫛電極と前記第５櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する１本の電極指からなる第４接続電極指を有する、弾性波装置。
圧電基板と、
前記圧電基板上に弾性波の伝播方向に沿って配置された一対の反射器と、
前記一対の反射器の間に順に並んで配設された第１から第５の櫛電極対と、
前記第１櫛電極対と前記第２櫛電極対が隣接する第１隣接部と、
前記第２櫛電極対と前記第３櫛電極対が隣接する第２隣接部と、
前記第３櫛電極対と前記第４櫛電極対が隣接する第３隣接部と、
前記第４櫛電極対と前記第５櫛電極対が隣接する第４隣接部と、を備え、
前記第１から第５の櫛電極対はそれぞれ互いに対向した信号側櫛電極と接地側櫛電極とを有し、
前記第２櫛電極対の信号側櫛電極と前記第４櫛電極対の信号側櫛電極は並列に接続されると共に不平衡信号端子に接続され、
前記第３櫛電極対の信号側櫛電極は弾性波の伝播方向に沿って第１領域と第２領域に分割され、
前記第３櫛電極対の前記第１領域の接地側櫛電極と前記第２領域の接地側櫛電極は直列接続点を介して電気的に直列接続され、
前記第３櫛電極対の前記第１領域の信号側櫛電極は前記第１櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第１平衡信号端子に接続され、
前記第３櫛電極対の前記第２領域の信号側櫛電極は前記第５櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第２平衡信号端子に接続され、
前記第１から第５の櫛電極対の接地側櫛電極はそれぞれ接地電極に接続され、
前記第１隣接部において前記第１櫛電極対の接地側櫛電極と前記第２櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する２本の電極指からなる第１接続電極指を有し、
前記第２隣接部において前記第２櫛電極対の接地側櫛電極と前記第３櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する第２接続電極指を有さず、
前記第３隣接部において前記第３櫛電極対の接地側櫛電極と前記第４櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する１本の電極指からなる第３接続電極指を有し、
前記第４隣接部において前記第４櫛電極対の接地側櫛電極と前記第５櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する１本の電極指からなる第４接続電極指を有する、弾性波装置。
圧電基板と、
前記圧電基板上に弾性波の伝播方向に沿って配置された一対の反射器と、
前記一対の反射器の間に順に並んで配設された第１から第５の櫛電極対と、
前記第１櫛電極対と前記第２櫛電極対が隣接する第１隣接部と、
前記第２櫛電極対と前記第３櫛電極対が隣接する第２隣接部と、
前記第３櫛電極対と前記第４櫛電極対が隣接する第３隣接部と、
前記第４櫛電極対と前記第５櫛電極対が隣接する第４隣接部と、を備え、
前記第１から第５の櫛電極対はそれぞれ互いに対向した信号側櫛電極と接地側櫛電極とを有し、
前記第２櫛電極対の信号側櫛電極と前記第４櫛電極対の信号側櫛電極は並列に接続されると共に不平衡信号端子に接続され、
前記第３櫛電極対の信号側櫛電極は弾性波の伝播方向に沿って第１領域と第２領域に分割され、
前記第３櫛電極対の前記第１領域の接地側櫛電極と前記第２領域の接地側櫛電極は直列接続点を介して電気的に直列接続され、
前記第３櫛電極対の前記第１領域の信号側櫛電極は前記第１櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第１平衡信号端子に接続され、
前記第３櫛電極対の前記第２領域の信号側櫛電極は前記第５櫛電極対の信号側櫛電極と並列に接続されると共に第２平衡信号端子に接続され、
前記第１から第５の櫛電極対の接地側櫛電極はそれぞれ接地電極に接続され、
前記第１隣接部において前記第１櫛電極対の接地側櫛電極と前記第２櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する２本の電極指からなる第１接続電極指を有し、
前記第２隣接部において前記第２櫛電極対の接地側櫛電極と前記第３櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する２本の電極指からなる第２接続電極指を有し、
前記第３隣接部において前記第３櫛電極対の接地側櫛電極と前記第４櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する１本の電極指からなる第３接続電極指を有し、
前記第４隣接部において前記第４櫛電極対の接地側櫛電極と前記第５櫛電極対の接地側櫛電極とを接続する１本の電極指からなる第４接続電極指を有する、弾性波装置。