JP5716050B2

JP5716050B2 - 弾性波素子

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Publication number: JP5716050B2
Application number: JP2013065869A
Authority: JP
Inventors: 俊裕坂本; 中村　弘幸; 弘幸中村; 禎也小松; 令後藤; 正博安見
Original assignee: 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
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP2014192676A

Description

本発明は、圧電効果を利用した弾性波素子に関するものである。

近年誘電体膜を具備し温度特性を改善された弾性波素子が盛んに開発されている。従来の弾性波素子１１を図７（ａ）〜（ｃ）に示す。図７（ａ）は、ＩＤＴ電極パターン図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＢ−Ｂ’線の断面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）の要部拡大図である。

図７（ａ）〜（ｃ）において、弾性波素子１１は、圧電基板１２とＩＤＴ電極１３と反射器電極１４と誘電体膜１５と励振空間１６を有する。ＩＤＴ電極１３は、圧電基板１２の上に形成された電極であり、間隙を介して互いに噛みあうように配置された一対の櫛歯状の電極からなる。反射器電極１４は、圧電基板１２の上でＩＤＴ電極１３を挟むように形成された一対の格子状の電極である。誘電体膜１５は、圧電基板１２とＩＤＴ電極１３と反射器電極１４を覆う誘電体の保護膜である。励振空間１６は、ＩＤＴ電極１３が励振するための空間である。このような構成を有する弾性波素子１１は、封止体（図示せず）によって励振空間１６を密封されて電子部品を構成する。

このような弾性波素子１１を直列腕共振器と並列腕共振器として用いて、直列腕の共振周波数と並列腕の***振周波数がほぼ一致するようにして作製したラダー型弾性波フィルタにおいて、通過帯域内にリップルを生じないようにするためには、ラダー型弾性波フィルタの動作原理から直列腕共振器の共振周波数近傍において不要波によるスプリアスが十分に小さいこと、および並列腕共振器の***振周波数近傍においてスプリアスが十分小さいことが必要である。

従来の弾性波素子１１は、共振周波数近傍または***振周波数近傍に出現する不要波スプリアスを抑圧する手段として、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、圧電基板１２上に誘電体膜１５を堆積し、さらに電極上方に誘電体膜１５の突起を形成することで不要波を抑圧する手法が用いられている。

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

国際公開第２０１１／０５２２１８号

Ｈ．ｎａｋａｍｕｒａ著、ＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＭｏｄｅＳｐｕｒｉｏｕｓｉｎＳＡＷＲＥＳＯＮＡＴＯＲＳｏｎａｎＳｉＯ2／Ａｌ／ＬｉＮｂＯ3 ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥＩＵＳ２００８、５９４−５９７

しかしながら、従来の弾性波素子は誘電体膜上の不要波スプリアスの抑圧条件となる突起の形状制御が容易ではないため、スプリアスを十分に抑圧した弾性波素子を容易に製造することが難しいという課題があった。

そこで、本発明では作製が容易で、共振周波数近傍または***振周波数近傍の不要波スプリアスを十分に小さくすることができる弾性波素子の提供を目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明の弾性波素子は、圧電基板の上方に形成されたＩＤＴ電極と、圧電体基板と前記ＩＤＴ電極に挟まれるように形成された媒質と、媒質およびＩＤＴ電極間に形成された誘電体膜とを備え、ＩＤＴ電極の上面は、誘電体膜の上面より圧電基板上方に高く形成され、ＩＤＴ電極の密度は、圧電基板の密度および媒質の密度および誘電体膜の密度のいずれよりも大きいことを特徴としたものである。

上記構成により、レイリー波の音速に対し、ＳＨ波の音速は遅くなり、主要波と不要波の音速差を広げることができる。この結果、共振周波数近傍または***振周波数近傍の不要波スプリアスが十分に小さい弾性波素子が実現できる。またこのような弾性波素子を用いてラダー型弾性波フィルタを構成することで通過帯域内のリップルが小さいラダー型弾性波フィルタを得ることができる。

（ａ）本発明の一実施の形態における弾性波素子の上面模式図、（ｂ）同弾性波素子の断面模式図、（ｃ）同弾性波素子の要部拡大図比較例の弾性波素子のアドミッタンス特性図本発明の構造の実施例１の弾性波素子のアドミッタンス特性図本発明の構造の実施例１の弾性波素子を用いたラダー型フィルタの通過特性とアドミッタンス特性を示す図本発明の構造の実施例２の弾性波素子のアドミッタンス特性図本発明の構造の実施例２の弾性波素子を用いたラダー型フィルタの通過特性とアドミッタンス特性を示す図（ａ）従来の弾性波素子の上面模式図、（ｂ）同弾性波素子の断面模式図、（ｃ）同弾性波素子の断面要部拡大図比較例の弾性波素子の断面要部拡大図本発明の一実施の形態における弾性波素子を用いた高周波フィルタの回路図

以下、本発明の一実施の形態における弾性波素子１について、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）は本発明の一実施の形態における弾性波素子１の上面模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ’線の断面模式図、図１（ｃ）は図１（ｂ）の要部拡大図である。

図１（ａ）〜（ｃ）において、本発明の一実施の形態における弾性波素子１は、圧電基板２と媒質３とＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極４と誘電体膜５と反射器電極６と励振空間７を有する。圧電基板２は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）のような圧電性の単結晶基板である。媒質３は、圧電基板２の表面において、ＩＤＴ電極４と反射器電極６の下に配置した層である。ＩＤＴ電極４および反射器電極６は、媒質３を介して圧電基板２の上に形成された電極であり、その上面は励振空間７に面している。ＩＤＴ電極４は、間隙を介して互いに噛みあうように配置された一対の櫛歯状の電極からなる。反射器電極６は、圧電基板２の上でＩＤＴ電極４を挟むように形成された一対の格子状の電極である。誘電体膜５は、圧電基板２の表面に形成された誘電体からなる膜であり、ＩＤＴ電極４と反射器電極６の側面方向の電極指間を埋めるように形成したものである。励振空間７は、ＩＤＴ電極４が励振するための空間である。このような構成を有する弾性波素子１は、封止体（図示せず）によってＩＤＴ電極４と励振空間７を密封されて電子部品を構成する。

そして、本発明の一実施の形態における弾性波素子１は、ＩＤＴ電極４の密度が、圧電基板２の密度と媒質３の密度と誘電体膜５の密度のいずれよりも大きく、かつＩＤＴ電極４の上面は、誘電体膜５の上面より圧電基板２の上方に高く形成されたことを特徴とするものである。

上記構成において、密度の大きい媒体に集中して伝搬するＳＨ（Ｓｈｅａｒ−Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波は、ＩＤＴ電極４の上面に近い表面付近に振幅分布が集中するためＩＤＴ電極４のグレーティング構造による音速低下が圧電基板２の表面付近に集中して伝搬するレイリー波より大きく、ＳＨ波とレイリー波の音速差を拡大することができる。これにより、ＳＨ波とレイリー波の一方を弾性波素子１の主要波として選択した場合、不要波となる他方の周波数を主要波の周波数から遠ざけて必要とする周波数帯域から外すことができ、必要周波数帯域における不要波スプリアスを十分に小さくすることができる。ＩＤＴ電極４の上面が、誘電体膜５の上面より圧電基板２の上方に高く形成された構成とすることでＳＨ波をより遅くしレイリー波との音速差を大きくでき、不要波スプリアスをより遠ざけることができる。更に、媒質３の膜厚を増やすことによってＳＨ波が圧電基板２の表面から離れるため、音速差をより拡大でき、不要波スプリアスの現れる周波数を調整することができる。

次に、本発明の一実施の形態における弾性波素子を用いた高周波フィルタであるラダー型弾性波フィルタの回路図を図９に示す。図９は、上記構成の弾性波素子１を直列腕共振器８および並列腕共振器９として用いてラダー型弾性波フィルタ１０を構成した回路図であり、直列腕共振器８の共振周波数と並列腕共振器９の***振周波数がほぼ一致するようにして設計したもので、並列腕共振器９の共振周波数と直列腕共振器８の***振周波数の間に通過帯域が形成されるとともに、並列腕共振器９の共振周波数と直列腕共振器８の***振周波数により通過帯域の下端および上端に減衰極が形成され、バンドパスフィルタが形成できる。

本発明の一実施の形態による弾性波素子１は、主要波の共振周波数および***振周波数に対し不要波の共振周波数および***振周波数を通過帯域から外すことによって、主要波の共振周波数の近傍および***振周波数の近傍から主要なスプリアスを排除することができ、ラダー型弾性波フィルタ１０の通過帯域内におけるリップルを十分に低減することができ、良好なフィルタ特性を実現できる。

ここで、共振器の共振周波数ｆｒと***振周波数ｆａの差をΔｆとしたとき、共振周波数ｆｒの近傍とはｆｒ±０．９×Δｆの周波数範囲を指し、***振周波数ｆａの近傍とはｆａ±０．９×Δｆの周波数範囲を指すことと定義する。共振器のＱ値（尖鋭度）が有限な値であることを考慮すると、この定義で規定された直列腕共振器８の共振周波数の近傍および並列腕共振器９の***振周波数の近傍がすなわちバンドパスフィルタの通過帯域であり、この通過帯域においてスプリアスを十分に低減できればラダー型弾性波フィルタ１０の通過帯域内のリップルを十分に低減することができる。

なお、本発明の一実施の形態における弾性波素子１はＩＤＴ電極４の上面が励振空間７に面している。このような構造は、圧電基板２上にＩＤＴ電極４と反射器電極６を形成後、誘電体膜をスパッタやＣＶＤなどの方法で成膜した後、誘電体膜を研磨することで得られる。誘電体膜に比べＩＤＴ電極４を構成する金属材料のほうが硬い材料を選択すれば、ＩＤＴ電極４を構成する金属材料が化学機械研磨等の機械的研磨法におけるストッパーの役割を果たす。このため、弾性波素子１の上面の平坦化が容易かつ安定的に製造できる。また、機械的研磨法の条件を選択することにより、ＩＤＴ電極４の上面は、誘電体膜５の上面より圧電基板２の上方に高く形成された構造を安定的に作製することができる。

圧電基板２は例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）のような主要波と不要波の音速が近い圧電単結晶基板からなる。より具体的には、ＳＨ波とレイリー波の近い１１８〜１３８°回転ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ₃などがある。

媒質３は、例えばＳｉＯ₂（酸化珪素）やアルミニウムを主成分とするが、媒質３の密度が圧電基板２およびＩＤＴ電極４の密度より小さい材料であれば構わない。特に媒質３としてＳｉＯ₂を用いた場合、ＳｉＯ₂の音速の温度特性が圧電基板２の音速の温度特性と異なり高温で音速が速くなる性質を有するため、共振周波数および***振周波数の温度特性が弾性波素子１の温度特性改善ができる。また媒質３にアルミニウムを用いた場合、電気機械結合係数を大きくできる。

ＩＤＴ電極４は、櫛形電極が交差する様に形成された金属電極であり、例えば、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、クロム、若しくはモリブデンからなる単体金属、又はこれらを主成分とする合金又はそれらの金属が積層された構成である。特に、タングステンやモリブデンを用いると、媒質３や誘電体膜５より密度を大きくすることが容易であり、硬さも大きい材料であるので、本発明の一実施の形態における弾性波素子１のＩＤＴ電極４として好ましい。

なお、図１（ａ）では、ＩＤＴ電極４は、ＩＤＴ電極４の電極指の交差幅が一定の正規型の構成を示したが、高次横モードスプリアス抑圧のために、ＩＤＴ電極４の中央から反射器電極６に近づくに従って交差幅が小さくなるようなアポタイズ重み付けが施されていても良い。

誘電体膜５は、例えばＳｉＯ₂を主成分とするが、誘電体膜５の密度がＩＤＴ電極４の密度より小さい材料であれば構わない。

ＩＤＴ電極４の主成分をモリブデンとし、媒質３の主成分をＳｉＯ₂とした場合、携帯電話などの通信システムに対応したフィルタ特性を得るために実用的な７％以上の電気機械結合係数を得るためにモリブデンの膜厚は０．０３７５λ以上である必要がある。ここで、λは図１（ｃ）に示すようにＩＤＴ電極４の１波長分の周期で決まる長さである。一方、媒質３の主成分をアルミニウムとした場合、ＩＤＴ電極４の膜厚を０．０１２５λ以上とすることで、主要波の共振周波数より低周波数側に不要波スプリアスを離すことができ、主要波の共振周波数近傍から不要波スプリアスを排除することができる。このような構成とすることで、本実施の形態の弾性波素子を直列腕共振器と並列腕共振器としたラダー型弾性波フィルタ１０を作製した際、通過帯域内リップルの小さなフィルタ特性を得ることができる。

（比較例）
以下、図７（ａ）、図８の構成を有する比較例の弾性波素子１１について説明する。比較例の弾性波素子１１は、図７の従来の弾性波素子１１から誘電体膜１５の突起を取り除いたものである。

比較例の弾性波素子１１において、圧電基板１２は１２８°回転ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム基板、ＩＤＴ電極１３の電極指周期はλ＝４．０μｍ、ＩＤＴ電極１３および反射器電極１４の主成分はモリブデンで膜厚は０．０７５λ、誘電体膜１５の主成分はＳｉＯ₂である。ＩＤＴ電極１３の設計は、電極指の交差幅が２０λ、電極指対数が１００対、電極指のデューティ比（電極指幅／（λ／２））が０．５であり、反射器電極１４の電極指本数は３０本である。圧電基板１２の表面からの誘電体膜１５の膜厚は０．０８８１λである。

次に比較例の弾性波素子のアドミッタンス特性を図２に示す。図２において、縦軸はアドミッタンス特性を示し、横軸は共振周波数での規格化された規格化周波数を示す。

図２において、主要波であるレイリー波の共振周波数の規格化周波数ｆｒは１．０００、***振周波数の規格化周波数ｆａは１．０５９であり、***振周波数と共振周波数の規格化周波数の差Δｆは０．０５９である。一方、不要波であるＳＨ波スプリアスの規格化周波数ｆｘは１．０１１である。本明細書において共振周波数の近傍とはｆｒ±０．９×Δｆと定義しているので、ＳＨ波スプリアスは共振周波数近傍に存在することになる。このような比較例の弾性波素子をラダー型フィルタの直列腕共振器として用いた場合には、フィルタの通過帯域にＳＨ波スプリアスに起因するリップルを生じてしまう。

（実施例１）
以下、図１（ａ）〜（ｃ）の構成を有する本発明の弾性波素子１の実施例１について説明する。

実施例１の弾性波素子１において、圧電基板２は１２８°回転ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム基板、ＩＤＴ電極４の電極指周期はλ＝４．０μｍ、媒質３および誘電体膜５の主成分はＳｉＯ₂、媒質３の規格化膜厚は０．０１１４λ、誘電体膜５の規格化膜厚は０．０８１４λ、ＩＤＴ電極４および反射器電極６の主成分はモリブデン、ＩＤＴ電極４および反射器電極６の規格化膜厚は０．０７５λである。ＩＤＴ電極４の設計は、電極指の交差幅が２０λ、電極指対数が１００対、電極指のデューティ比（電極指幅／（λ／２））が０．５であり、反射器電極６の電極指本数は３０本である。ここで、ＩＤＴ電極４の規格化膜厚と媒質３の規格化膜厚の比は、１対０．１５２である。ＩＤＴ電極４の上面と、誘電体膜５の上面の凹部との高さの差Ｈｄｉｆは２０ｎｍであり、電極周期で規格化すると０．００５λである。誘電体膜５の上面はＩＤＴ電極４に接する側において高く、ＩＤＴ電極４とＩＤＴ電極４の中間位置において低くなるように高さが変化しており、前述のＨｄｉｆは高さの最大差の値を示す。なお、規格化膜厚とは、電極周期で規格化した膜厚をいう。

このとき、ＳｉＯ₂を主成分とする媒質３および誘電体膜５の密度は２．２０×１０³ｋｇ／ｍ³であり、１２８°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム基板からなる圧電基板２の密度は２．７０×１０³ｋｇ／ｍ³であり、ＩＤＴ電極４であるモリブデンの密度は１０．２８×１０³ｋｇ／ｍ³である。

次に、本発明の弾性波素子１の実施例１のアドミッタンス特性を図３に示す。

図３において、主要波であるレイリー波の共振周波数の規格化周波数ｆｒは１．０００、***振周波数の規格化周波数ｆａは１．０３３であるため、Δｆは０．０３３である。一方、不要波であるＳＨ波スプリアスの規格化周波数ｆｘは０．９６８であり、共振周波数近傍ｆｒ±０．９×Δｆおよび***振周波数近傍ｆａ±０．９×Δｆに大きなスプリアスはない。媒質３のＳｉＯ₂の膜厚が０．０１１４λより厚い条件においてはＳＨ波の音速がより遅くなるためＳＨスプリアスの規格化周波数ｆｘがより低くなり、さらに共振周波数の近傍より離れる。ＩＤＴ電極４と、誘電体膜５の上面の凹部の高さの差Ｈｄｉｆを０．００５λ以上とするとＳＨ波の音速がより遅くなるためＳＨスプリアスの規格化周波数ｆｘがより低くなり、さらに共振周波数の近傍より離れる。なお、媒質３の主成分としてＳｉＯ₂を用いることにより、電気機械結合係数が９％程度から７％程度に低下したが、共振周波数の温度特性が−６４ｐｐｍ／℃から−５６ｐｐｍ／℃に、***振周波数の温度特性が−５６ｐｐｍ／℃から−３９ｐｐｍ／℃に改善した。

図４は、上記実施例１の構成を有する弾性波素子１を直列腕共振器８および並列腕共振器９に用い、その直列腕共振器８の共振周波数ｆ_Sｒとその並列腕共振器９の***振周波数ｆ_Pａがほぼ一致するようにＩＤＴ電極周期を異ならせて作製したラダー型弾性波フィルタ１０の通過特性と直列腕共振器８および並列腕共振器９のアドミッタンス特性を示した図である。

図４において、実線Ａがラダー型弾性波フィルタ１０の通過特性、点線Ｂが直列腕共振器８のアドミッタンス特性、破線Ｃが並列腕共振器９のアドミッタンス特性である。図４において、並列腕共振器９の共振周波数ｆ_Pｒにより通過帯域の低域側に減衰極が生成され、直列腕共振器８の***振周波数ｆ_Sａにより、通過帯域の高域側に減衰極が生成され、バンドパスフィルタが形成される。ここで、並列腕共振器９の共振周波数ｆ_Pｒと直列腕共振器８の不要波スプリアスの周波数ｆ_Sｘをほぼ一致させたことにより、直列腕共振器８のＳＨ波スプリアスは通過帯域の低域側の減衰極により減衰しており、通過帯域内にリップルを生じさせない。また、並列腕共振器９のＳＨ波スプリアスの周波数ｆ_Pｘは直列腕共振器８のＳＨ波スプリアスの周波数ｆ_Sｘより更に低い位置に現れるためフィルタの通過帯域内特性に悪影響を与えない。そして、媒質３の膜厚を０．０１１４λより厚くすることにより、ＳＨ波の音速をより遅くすることができ、ＳＨ波のスプリアスにより生ずるリップルを通過帯域内からより遠ざけることができる。以上より、ＩＤＴ電極４の主成分をモリブデン、媒質３の主成分をＳｉＯ₂としたときに、電極周期で規格化したＩＤＴ電極４の規格化膜厚と媒質３の規格化膜厚の比を、１対０．１５２以上とすることにより、フィルタの通過帯域内のリップルが小さいラダー型弾性波フィルタ１０が実現できる。

（実施例２）
以下、図１（ａ）〜（ｃ）の構成を有する本発明の弾性波素子１の実施例２について説明する。

実施例２の弾性波素子１において、圧電基板２は１２８°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム基板、ＩＤＴ電極４の電極指の周期はλ＝４．０μｍ、媒質３の主成分はアルミニウム、媒質３の膜厚は０．０６０３λ、ＩＤＴ電極４および反射器電極６の主成分はモリブデン、ＩＤＴ電極４および反射器電極６の膜厚は０．０５λ、誘電体膜５の主成分はＳｉＯ₂、誘電体膜５の膜厚は０．１０５３λである。ＩＤＴ電極４の設計は、電極指交差幅が２０λ、電極指の対数は１００対、電極指のデューティ比（電極指幅／ピッチ）は０．５であり、反射器電極６の電極指本数は３０本である。ここで、ＩＤＴ電極４の規格化膜厚と媒質３の規格化膜厚の比は、１対１．２０６である。ＩＤＴ電極４の上面と、誘電体膜５の上面の凹部との高さの差Ｈｄｉｆは２０ｎｍであり、電極周期で規格化すると０．００５λである。

このとき、アルミニウムを主成分とする媒質３の密度は２．７０×１０³ｋｇ／ｍ³であり、ＳｉＯ₂を主成分とする誘電体膜５の密度は２．２０×１０³ｋｇ／ｍ³であり、１２８°ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウムからなる圧電基板２の密度は２．７０×１０³ｋｇ／ｍ³であり、モリブデンを主成分とするＩＤＴ電極４の密度は１０．２８×１０³ｋｇ／ｍ³である。

次に、本発明の弾性波素子１の実施例２のアドミッタンス特性を図５に示す。

図５において、主要波であるレイリー波の共振周波数の規格化周波数ｆｒは１．０００、***振周波数の規格化周波数ｆａは１．０４５であるため、Δｆ＝０．０４５となる。一方、不要波であるＳＨ波スプリアスの規格化周波数ｆｘは０．９５７であり、共振周波数近傍ｆｒ±Δｆおよび***振周波数近傍ｆａ±ΔｆにＳＨ波スプリアスはない。媒質３のアルミニウムの膜厚が０．０６０３λより厚い条件においてはＳＨ波の音速がより遅くなるためＳＨ波スプリアスの周波数が低くなり、主要波の共振周波数近傍より周波数の低い側へより離れる。なお、このとき媒質３をアルミニウムにすることで、電気機械結合係数は９％程度と大きい値が得られる。

図６は、上記実施例２の構成を有する弾性波素子１を直列腕共振器８および並列腕共振器９に用いて、その直列腕共振器８の共振周波数ｆ_Sｒとその並列腕共振器９の***振周波数ｆ_Pａがほぼ一致するようにＩＤＴ電極周期を異ならせて作製したラダー型弾性波フィルタ１０の通過特性と直列腕共振器８および並列腕共振器９のアドミッタンス特性を示した図である。

図６において、実線Ｄがラダー型弾性波フィルタ１０の通過特性、点線Ｅが直列腕共振器８のアドミッタンス特性、破線Ｆが並列腕共振器９のアドミッタンス特性である。図６において、並列腕共振器９の共振周波数ｆ_Pｒと直列腕共振器８のＳＨ波スプリアスの周波数ｆ_Sｘがほぼ同じであるため、直列腕共振器８側のＳＨ波スプリアスは通過帯域の低域側の減衰極により減衰している。媒質３の膜厚を０．０６０３λより厚くすることにより、ＳＨ波の音速をより遅くすることができ、ＳＨ波のスプリアスにより生ずるリップルをフィルタの通過帯域内から排除できる。以上より、ＩＤＴ電極４の主成分をモリブデン、媒質３の主成分をアルミニウムとしたときに、電極周期で規格化したＩＤＴ電極４の規格化膜厚と媒質３の規格化膜厚の比を１対１．２０６以上とすることにより、フィルタの帯域内のリップルが小さいラダー型弾性波フィルタ１０が実現できる。

本発明にかかる弾性波素子は、移動体通信機器に用いられる高周波フィルタなどの電子機器に適用可能である。

１、１１弾性波素子
２、１２圧電基板
３媒質
４、１３ＩＤＴ電極
５、１５誘電体膜
６、１４反射器電極
７、１６励振空間
８直列腕共振器
９並列腕共振器
１０ラダー型弾性波フィルタ

Claims

圧電基板と、
前記圧電基板の上方に形成されたＩＤＴ電極と、
前記圧電基板と前記ＩＤＴ電極に挟まれるように形成された媒質と、
前記媒質及び前記ＩＤＴ電極間に形成された誘電体膜とを備え、
前記ＩＤＴ電極の上面は、前記誘電体膜の上面より前記圧電基板の上方高く形成され、
前記ＩＤＴ電極の密度は、前記圧電基板の密度と、前記媒質の密度と、前記誘電体膜の密度のいずれよりも大きく、
前記誘電体膜の主成分が前記媒質の主成分と同じである弾性波素子。
圧電基板と、
前記圧電基板の上方に形成されたＩＤＴ電極と、
前記圧電基板と前記ＩＤＴ電極に挟まれるように形成された媒質と、
前記媒質及び前記ＩＤＴ電極間に形成された誘電体膜とを備え、
前記ＩＤＴ電極の上面は、前記誘電体膜の上面より前記圧電基板の上方高く形成され、
前記ＩＤＴ電極の密度は、前記圧電基板の密度と、前記媒質の密度と、前記誘電体膜の密度のいずれよりも大きく、
前記ＩＤＴ電極の主成分がモリブデンであり、
前記ＩＤＴ電極の電極周期での規格化膜厚が３．７５％以上であり、
前記媒質及び前記誘電体膜の主成分が酸化珪素である弾性波素子。
圧電基板と、
前記圧電基板の上方に形成されたＩＤＴ電極と、
前記圧電基板と前記ＩＤＴ電極に挟まれるように形成された媒質と、
前記媒質及び前記ＩＤＴ電極間に形成された誘電体膜とを備え、
前記ＩＤＴ電極の上面は、前記誘電体膜の上面より前記圧電基板の上方高く形成され、
前記ＩＤＴ電極の密度は、前記圧電基板の密度と、前記媒質の密度と、前記誘電体膜の密度のいずれよりも大きく、
前記圧電基板がニオブ酸リチウムであり、
前記ＩＤＴ電極の主成分がモリブデンであり、
前記媒質及び前記誘電体膜の主成分が酸化珪素であり、
前記ＩＤＴ電極と前記媒質の電極周期での規格化膜厚比が１対０．１５２以上である弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極の上面と、前記誘電体膜の上面との高さの差が０．００５λ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
前記誘電体膜の密度が前記媒質の密度以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極が励振する主要弾性波がレイリー波である請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極が励振する主要弾性波がＳＨ波である請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極の主成分がモリブデンである請求項１に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極の電極周期での規格化膜厚が１．２５％以上である請求項８に記載の弾性波素子。
前記媒質の主成分がアルミニウムである請求項９に記載の弾性波素子。
前記圧電基板が１２８°回転Ｙカットニオブ酸リチウムである請求項１に記載の弾性波素子。
前記媒質の主成分がアルミニウムである請求項１１に記載の弾性波素子。
前記誘電体膜の主成分が酸化珪素である請求項１２に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極と前記媒質の電極周期での規格化膜厚比が１対１．２０６以上である請求項１３に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極は、アポタイズ重み付けを施した請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波素子。