JP6994855B2

JP6994855B2 - 弾性波素子、分波器および通信装置

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Publication number: JP6994855B2
Application number: JP2017136501A
Authority: JP
Inventors: 佳秀池上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: JP2019021997A

Description

本開示は、弾性波を利用する電子部品である弾性波素子、当該弾性波装置を含む分波器および通信装置に関する。

従来、共振子や帯域フィルタなどに、弾性波素子が広く用いられている。弾性波素子としては、弾性表面波を利用した弾性表面波素子や、弾性境界波を利用した弾性境界波素子などが知られている。

弾性境界波素子や弾性表面波素子などの弾性波素子では、弾性波を励振するために、複数本の電極指を有するＩＤＴ（interdigital transducer）電極が用いられている。このＩＤＴ電極に、交叉幅重み付け等を施こすことにより、フィルタ特性や共振特性の改善が図られている。しかしながら、重み付けが施されたＩＤＴ電極を用いたとしても、十分な共振特性やフィルタ特性を得ることが困難であった。

そこで、下記の特許文献１には、共振特性やフィルタ特性をより一層改善するために、ＩＤＴ電極の形状が改善された弾性波素子が開示されている。

具体的には、特許文献１には、ＩＤＴ電極を構成する電極指とその先端とギャップを介して対向するように位置するダミー電極指の形状を、ギャップ近傍において、電極指及びダミー電極指の内の少なくとも一方において、少なくとも一方の側縁から弾性波伝搬方向に突出するように凸部が設けられた構成が開示されている。

国際公開第２００８／１２６６１４号

ＩＤＴ電極の形状を工夫して、さらに周波数特性の優れた弾性波素子、分波器および通信装置が提供されることが望まれる。

本開示の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、前記圧電基板上に位置しており、電極指と、電極指の先端とギャップを介して対向するダミー電極指とを備えるＩＤＴ電極と、を有しており、前記電極指の先端は、幅方向における外側において内側に比べ前記ダミー電極指の側に位置しており、前記ダミー電極指の先端は、幅方向における外側において内側に比べ前記電極指の側に位置しており、前記電極指及び前記ダミー電極指は、それぞれ先端まで一様に連続した１つの電極膜で形成された１本の電極指であり、前記電極指及び前記ダミー電極指の先端は、拡幅せず、前記電極指及び前記ダミー電極指は、先端まで幅が一定である。

本開示の一態様に係る分波器は、アンテナ端子と、前記アンテナ端子へ出力される信号をフィルタリングする送信フィルタと、前記アンテナ端子から入力される信号をフィルタリングする受信フィルタと、を有しており、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタの少なくとも一方が上記の弾性波装置を含んでいる。

本開示の一態様に係る通信装置は、アンテナと、前記アンテナに前記アンテナ端子が接続されている上記の分波器と、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタに対して信号経路に関して前記アンテナ端子とは反対側に接続されているＩＣと、を有している。

上記の構成によれば、周波数特性の優れた弾性波素子およびそれを用いた分波器ならびに通信装置を提供することができる。

実施形態に係る弾性波素子を示す平面図である。図１の弾性波素子のII－II線における要部拡大断面図である。図１に示す弾性波素子の要部拡大平面図である。図１に示す弾性波素子の変形例を示す、図３のＩＶ－ＩＶ線における断面に相当する要部断面図である。図５（ａ）は、図１に示す弾性波素子の変形例を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ－Ｖ線における要部断面図である。図６（ａ）～図６（ｅ）は、弾性波素子の製造方法を示す工程ごとの上面図である。図１の弾性波素子の利用例としての分波器の構成を模式的に示す回路図である。図１の弾性波素子の利用例としての通信装置の構成を模式的に示す回路図である。図１に示す弾性波素子の変形例を示す、図３のＩＶ－ＩＶ線における断面に相当する要部断面図である。

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

本開示に係る弾性波素子は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、Ｄ１軸、Ｄ２軸およびＤ３軸からなる直交座標系を定義するとともに、Ｄ３軸の正側を上方として、上面または下面等の用語を用いることがある。また、平面視または平面透視という場合、特に断りがない限りは、Ｄ３軸方向に見ることをいう。なお、Ｄ１軸は、後述する圧電基板の上面に沿って伝搬する弾性波の伝搬方向に平行になるように定義され、Ｄ２軸は、圧電基板の上面に平行かつＤ１軸に直交するように定義され、Ｄ３軸は、圧電基板の上面に直交するように定義されている。

（弾性波素子の全体構成）
図１は、弾性波素子１の要部の構成を示す平面図である。図２は、図１のII－II線における要部拡大断面図である。

弾性波素子１は、例えば、支持基板１２と、支持基板１２に接合された圧電基板２と、圧電基板２の上面に位置する導電層９を備えている。導電層９はＩＤＴ電極３を構成している。

弾性波素子１では、導電層９に電圧が印加されることによって、圧電基板２を伝搬する弾性表面波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）が励振される。弾性波素子１は、例えば、このＳＡＷを利用する共振子および／またはフィルタを構成している。支持基板１２は、例えば、圧電基板２の強度を補強することに寄与している。

支持基板１２は、その材料および寸法は適宜に設定されてよい。支持基板１２の材料は、例えば、絶縁材料であり、絶縁材料は、例えば、樹脂またはセラミックである。なお、支持基板１２は、圧電基板２に比較して熱膨張係数が低い材料によって構成されていてもよい。この場合には、例えば、温度変化によって弾性波装置１の周波数特性が変化してしまうおそれを低減することができる。

このような材料としては、例えば、シリコン等の半導体、サファイア等の単結晶および酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックを挙げることができる。なお、支持基板１２は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。支持基板１２の厚さは、例えば、圧電基板２よりも厚い。

圧電基板２は、圧電単結晶からなり、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３、ＬＴ）の単結晶やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ_３，ＬＮ）によって構成されている。例えば。ＬＴ単結晶を用いる場合には、そのカット角は弾性波素子１の求める特性に応じて適宜選択することができるが、例えば、４０～４６°回転ＹカットＸ伝搬基板としてもよい。この場合には、ＬＴ結晶のＸ軸がＤ１方向と略平行となる。また、圧電基板２の厚みは、特に限定されていないが、この例では、比較的薄くされており、例えば、後述するλを基準として、０．１λ以上２０λ以下である。圧電基板２の厚みをこのように設定することにより、支持基板１２による温度補償効果を高めることができたり、圧電基板２の厚み方向に伝搬するバルク波の影響を抑制したりすることができる。

（導電層の概略構成）
導電層９は、例えば、金属により形成されている。金属は、適宜な種類のものとされてよく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌを主成分とする合金（Ａｌ合金）である。Ａｌ合金は、例えば、アルミニウム－銅（Ｃｕ）合金である。なお、導電層９は、複数の金属層から構成されていてもよい。例えば、ＡｌまたはＡｌ合金と、圧電基板２との間に、これらの接合性を強化するためのチタン（Ｔｉ）からなる比較的薄い層が設けられていてもよい。また、複数の金属層を繰り返し積層した積層体であってもよい。

導電層９は、図１の例では、共振子１５を構成するように形成されている。共振子１５は、いわゆる１ポート弾性波共振子として構成されており、概念的かつ模式的に示す端子１７Ａおよび１７Ｂの一方から所定の周波数の電気信号が入力されると共振を生じ、その共振を生じた信号を端子１７Ａおよび１７Ｂの他方から出力可能である。

導電層９（共振子１５）は、例えば、ＩＤＴ電極３と、ＩＤＴ電極３の両側に位置する１対の反射器２１とを含んでいる。

ＩＤＴ電極３は、１対の櫛歯電極２３を含んでいる。なお、視認性を良くするために、一方の櫛歯電極２３にはハッチングを付している。各櫛歯電極２３は、例えば、バスバー２５と、バスバー２５から互いに並列に延びる複数の電極指２７と、複数の電極指２７間においてバスバー２５から突出するダミー電極２９とを含んでいる。１対の櫛歯電極２３は、複数の電極指２７が互いに噛み合うように（交差するように）配置されている。

バスバー２５は、例えば、概ね一定の幅で弾性波の伝搬方向（Ｄ１軸方向）に直線状に延びる長尺状に形成されている。そして、一対のバスバー２５は、弾性波の伝搬方向に直交する方向（Ｄ２軸方向）において互いに対向している。なお、バスバー２５は、幅が変化したり、弾性波の伝搬方向に対して傾斜したりしていてもよい。

各電極指２７は、例えば、概ね一定の幅で弾性波の伝搬方向に直交する方向（Ｄ２軸方向）に直線状に延びる長尺状に形成されている。各櫛歯電極２３において、複数の電極指２７は、弾性波の伝搬方向に配列されている。また、一方の櫛歯電極２３の複数の電極指２７と他方の櫛歯電極２３の複数の電極指２７とは、基本的には交互に配列されている。

複数の電極指２７のピッチｐ（例えば互いに隣り合う２本の電極指２７の中心間距離）は、ＩＤＴ電極３内において基本的に一定である。なお、ＩＤＴ電極３の一部に、他の大部分よりもピッチｐが狭くなる狭ピッチ部、または他の大部分よりもピッチｐが広くなる広ピッチ部が設けられてもよい。

なお、以下において、ピッチｐという場合、特に断りがない限りは、上記のような狭ピッチ部または広ピッチ部のような特異な部分を除いた部分（複数の電極指２７の大部分）のピッチをいうものとする。また、特異な部分を除いた大部分の複数の電極指２７においても、ピッチが変化しているような場合においては、大部分の複数の電極指２７のピッチの平均値をピッチｐの値として用いてよい。

電極指２７の本数は、共振子１５に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。なお、図１は模式図であることから、電極指２７の本数は少なく示されている。実際には、図示よりも多くの電極指２７が配列されてよい。後述する反射器２１のストリップ電極３３についても同様である。

複数の電極指２７の長さは、例えば、互いに同等である。なお、ＩＤＴ電極３は、複数の電極指２７の長さ（別の観点では交差幅）が伝搬方向の位置に応じて変化する、いわゆるアポダイズが施されていてもよい。電極指２７の長さおよび幅は、要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。

ダミー電極２９は、例えば、概ね一定の幅で弾性波の伝搬方向に直交する方向に突出している。その幅は、例えば電極指２７の幅と同等である。また、複数のダミー電極２９は、複数の電極指２７と同等のピッチで配列されており、一方の櫛歯電極２３のダミー電極２９の先端は、他方の櫛歯電極２３の電極指２７の先端とギャップを介して対向している。なお、ＩＤＴ電極１９は、ダミー電極２９を含まないものであってもよい。

１対の反射器２１は、弾性波の伝搬方向において複数のＩＤＴ電極３の両側に位置している。各反射器２１は、例えば、電気的に浮遊状態とされてもよいし、基準電位が付与されてもよい。各反射器２１は、例えば、格子状に形成されている。すなわち、反射器２１は、互いに対向する１対のバスバー３１と、１対のバスバー３１間において延びる複数のストリップ電極３３とを含んでいる。複数のストリップ電極３３のピッチ、および互いに隣接する電極指２７とストリップ電極３３とのピッチは、基本的には複数の電極指２７のピッチと同等である。

なお、特に図示しないが、圧電基板２の上面は、導電層９の上から、ＳｉＯ_２やＳｉ_３Ｎ_４等からなる保護膜によって覆われていてもよい。保護膜はこれらの材料からなる複数層の積層体としてもよい。保護膜は、単に導電層９の腐食を抑制するためのものであってもよいし、温度補償に寄与するものであってもよい。保護膜が設けられる場合等において、ＩＤＴ電極３および反射器２１の上面または下面には、弾性波の反射係数を向上させるために、絶縁体または金属からなる付加膜が設けられてもよい。

図１および図２に示した構成は、適宜にパッケージされてよい。パッケージは、例えば、不図示の基板上に隙間を介して圧電基板２の上面を対向させるように図示の構成を実装し、その上から樹脂封止するものであってもよいし、圧電基板２上に箱型のカバーを設けるウェハレベルパッケージ型のものであってもよい。

（共振子１５の動作）
１対の櫛歯電極２３に電圧が印加されると、複数の電極指２７によって圧電基板２に電圧が印加され、圧電体である圧電基板２が振動する。これにより、Ｄ１軸方向に伝搬する弾性波が励振される。弾性波は、複数の電極指２７によって反射される。そして、複数の電極指２７のピッチｐを概ね半波長（λ／２）とする定在波が立つ。定在波によって圧電基板２に生じる電気信号は、複数の電極指２７によって取り出される。このような原理により、弾性波素子１は、ピッチｐを半波長とする弾性波の周波数を共振周波数とする共振子として機能する。なお、λは、通常、波長を示す記号であり、また、実際の弾性波の波長は２ｐからずれることもあるが、以下でλの記号を用いる場合、特に断りがない限り、λは２ｐを意味するものとする。

（ＩＤＴ電極３の形状）
本願発明者は、ＩＤＴ電極３の形状を変化させることで、共振子１５の周波数特性を高めることができることを見出した。具体的には、以下のとおりである。

図３に、図１において破線で囲んだ領域の要部拡大平面図を示す。図３に示すように、ＩＤＴ電極３は、電極指２７とダミー電極指２９とが互いにギャップＧｐを介して対向している。ここで、電極指２７の先端は、幅方向における外側において内側に比べダミー電極指２９の側に位置しており、ダミー電極指２９の先端は、幅方向における外側において内側に比べて電極指２７の側に位置している。すなわち、電極指２７およびダミー電極指２９の先端形状はそれぞれ、ギャップＧｐが、電極指２７の幅方向（Ｄ１方向）の外側に位置する外周部２７ｘにおいて狭く、内側に位置する内側部２７ｙにおいて広くなるように変化している。言い換えると、外周部２７ｘの位置において、電極指２７とダミー電極指２９との距離が最も近くなっている。

このような関係を満たすために、この例では、電極指２７の先端は、ダミー電極指２９に向かって開いた凹部を構成し、ダミー電極指２９の先端は、電極指２７に向かって開いた凹部を構成している。より具体的には、電極指２７およびダミー電極指２９の先端を弓状（円弧状）とすることで凹部を形成している。

互いの凹部が向かい合うことで、電極指２７の幅方向でみたときに、その外周部２７ｘ側から幅の中央に向かうにつれてギャップＧｐが広くすることができる。

このように、電極指２７の幅方向においてギャップＧｐの長さを変化させることで、電極指２７の先端まで電極指幅（ｗ１）を一定とすることができる（Ｄｕｔｙを一定とすることができる）。従って周波数変動が抑制されるとともに、共振特性が先鋭となりロスを抑制することができ、弾性波素子１の周波数特性を高めることができる。

また、電極指２７の幅の中心においてダミー電極指２９までの距離を長くとることができるので、電極指２７とダミー電極指２９との間におけるスパークの発生を抑制することでき、信頼性を高めることができる。

さらに、電極指２７の幅方向においてギャップＧｐの長さを上述のように変化させることで、理由は後述するが、ギャップＧｐの長さを短くし、電極指２７とダミー電極指２９とを近接配置することができる。このため、ＳＡＷの横方向へ漏洩を抑制し、ロスの少ない弾性波素子１を提供できるものとなる。

また、この例では、電極指２７とダミー電極指２９との凹部はそれぞれ円弧状となっており角部がない。このため、電圧集中を抑制し、よりスパークの発生を抑制することができるものとなる。なお、電極指２７とダミー電極指２９との凹部は相似形であってもよいし、曲率半径が互いに異なっていてもよい。

（変形例：先端形状）
上述の例では、電極指２７とダミー電極指２９と先端形状は共に円弧状の凹部であったがこの例に限られない。Ｖ字状であってもよいし、階段状に幅の中央に向けて凹む形状であってもよい。さらに、幅の外側のみにおいて、互いに向かって突出する突出部を備え、突出部よりも内側においてはギャップの幅が一定となるような平坦部を構成する形状であってもよい。この場合、突出部の幅方向に占める割合は１０％以下としてもよい。

（変形例：下地層）
上述の例では下地層の平面形状については特に特定していないが、図４に示すように、下地層７は、ギャップの領域において電極指２７およびダミー電極指２９から露出する延在部７ｘ，７ｙを備えていてもよい。

図４は図３のＩｖ－Ｉｖ線における断面に相当する要部断面図である。図４に示すように、ギャップＧｐの領域において、電極指２７の下側に位置する下地層７はダミー電極指２９側に向けて突出する第１延在部７ｘを備えており、ダミー電極指２９の下側に位置する下地層７は電極指２７側に向けて突出する第２延在部７ｙを備えている。第１延在部７ｘと第２延在部７ｙとは間隔をあけて対向している。

ここで、下地層７は、導電層９と圧電基板２との密着層として機能し、例えばＴｉで形成される。その厚みは、ＩＤＴ電極３の電気特性に影響がでないように、ＩＤＴ電極３の厚みの１～５％としている。例えば、１～９ｎｍ程度の厚みとしている。このような下地層７が延在部７ｘ、７ｙを備えることで振動の強い延在部７ｘ、７ｙの外縁から、電極指２７とダミー電極指２９との先端を離すことができる。これにより、耐電力性に優れた弾性波素子１を提供することができる。

（変形例：圧電基板）
上述の例では、圧電基板２の上面は同一面となっていたが、図５に示すように、平面視で、電極指２７とダミー電極指２９とが位置する部分と、ギャップＧｐと重なる位置とで、上面の高さを異ならせてもよい。

図５（ａ）は、図３に相当する要部平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のｖ－ｖ線における要部断面図である。

具体的には、圧電基板２の上面を、電極指２７が位置する部分よりもギャップＧｐの領域において下側に位置するように、圧電基板２の上面に凹部２ｘを設けてもよい。凹部２ｘを設けることで、導電層９をパターニングする工程においてスパークが発生することを抑制することができ、信頼性を高めることができる。さらに、ギャップＧｐが狭い場合には、凹部２ｘを設けることで電極指２７とダミー電極指２９との絶縁を確保することができるのでさらに信頼性を高めることができる。

上述のような凹部２ｘはその深さを電極指２７の厚みの２０％以下とすれば、弾性波素子１の電気的特性にも影響を与えることがない。また、図５（ａ）に示すように、凹部２ｘが、複数の電極指２７の間の領域まで広がるように設けられている場合には、最も電極指２７とダミー電極指２９とが近接する部分において圧電基板２の上面が周囲よりも下側に位置するため、意図せぬ短絡やスパークを抑制することができる。

（変形例：その他）
上述の例では、圧電基板２の下面に支持基板１２が位置する場合について説明したが、支持基板１２を備えなくてもよい。その場合には、圧電基板２が単独で強度を保つような厚みを有することが望ましく、具体的には５０μｍ以上３００μｍの厚みとすればよい。

また、上述の例では、電極指２７、ダミー電極指２９は一層からなる場合について説明したが、積層構造としてもよい。図９に、電極指２７、ダミー電極指２９が２層の積層構造からなる場合の要部断面図を示す。

図９に示す通り、電極指２７は第１層２７ａ，第２層２７ｂを含み、ダミー電極指２９は第１層２９ａ，第２層２９ｂを含む。第１層２７ａと第２層２７ｂとは同じ材料で構成してもよいし、異なる材料の組み合わせであってもよい。異なる材料とする場合の例としては、圧電基板２に近い第１層２７ａを強度の強い材料で構成し、圧電基板２から離れた第２層２７ｂを第１層２７ａに比べ強度が低い一方で導電率の高い材料で構成してもよい。このような構成とすることで、電極指２７の耐電力を高めつつ、電気特性も維持することができる。また、同じ材料で構成する場合であっても異なる材料で構成する場合であっても、一層毎の厚みを薄くすることができるので、厚みが厚くなることによる結晶の乱れを抑制して各層の結晶性を高めることができ、耐電力を高めることができる。ダミー電極指２９についても同様である。

また、下地層７は、圧電基板２と第１層２７ａ，２９ａとの間の位置する第１下地層７ａと、第１層２７ａ，２９ａと第２層２７ｂ、２９ｂとの間に位置する第２下地層７ｂとを備えてもよい。第１下地層７ａは、圧電基板２と第１層２７ａ，２９ａとの密着性を高めるとともに、第１層２７ａ，２９ａの特定方位への結晶成長を助ける材料とすることが好ましい。例えば、Ｔｉ等を例示できる。第２下地層７ｂは、第２層２７ｂ，２９ｂの特定方位への結晶成長を助ける材料とすることが好ましく、例えばＴｉを例示できる。

ここで、第１下地層７ａおよび第２下地層７ｂともに、電極指２７，２９から突出する延在部７ａｘ，７ｂｘ，７ａｙ，７ｂｙを備える。一般的に下地層７は、第１層２７ａ，２９ａ，第２層２７ｂ，２９ｂを構成する材料に比べ、導電性が低い。このような下地層７の延在部７ａｘと延在部との間隔、延在部７ｂｘと延在部７ｂｙとの間隔が、第１層２７ａと第２層２９ａとの間隔、第２層２７ｂと第２層２９ｂとの間隔よりも短くなっていることで、電極指２７、２９間の短絡を抑制することができる。

（製造方法）
上述の弾性波素子１の製造方法について、図面に基づき説明する。弾性波素子１は、圧電基板２と支持基板１２とを接合する接合工程と、圧電基板２上に導体層９を成膜する成膜工程と、導体層９をパターニングして所望のパターンを得るパターニング工程と、を備える。

接合工程は、圧電基板２と支持基板２とを金属や無機材料からなる接着層を介して接合したり、両基板の表面をＦＡＢガンやイオンガン等を照射して活性化した後に常温で接触させることで直接接合したりすればよい。

成膜工程は、接合工程に続いて行われるもので、圧電基板２のうち支持基板１２と接合されていない側の面に、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法により導電層９が一面に形成される。

パターニング工程は、成膜工程により、圧電基板２の上面一面に形成された導体層９をパターニングして所望の形状のＩＤＴ電極３，反射器２１，それらと端子１７等を電気的に接続する接続線を得るものである。具体的には、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置とを用いたフォトリソグラフィ法等によりパターニングされて所望の形状を得る。

ここで、パターニング工程について詳述する。本実施形態の弾性波素子１を提供するためには、パターニング工程を第１パターニング工程と第２パターニング工程の２段階に分けて行なう。以下、各工程について説明する。図６（ａ）～（ｅ）はそれぞれ、パターニング工程を示す概略の上面図である。

（第１パターニング工程：図６（ａ）～図６（ｂ））
まず、図６（ａ）に示すように、圧電基板２の上面を覆う導体層９が形成された圧電基板２と支持基板７との接合体を準備する。

次に、図６（ｂ）に示すように、導体層９上にレジストを形成しパターニングすることで、２本のバスバー２５と、この間を複数のストリップ電極１９が位置する電極群２０を形成する。複数のストリップ電極１９のピッチおよびＤｕｔｙは、ＩＤＴ電極３の電極指２７と同等とする。

（第２パターニング工程：図６（ｃ）～図６（ｅ））
次に、図６（ｃ）に示すように、電極群２０の上面を覆うようにレジスト８１を形成し、電極指２７とダミー電極指２９と間のギャップに相当する部分に開口８１ｘを設ける。なお、図６（ｃ）において、レジスト８１の下側に位置する電極群２０のパターンを破線で示している。

次に、図６（ｄ）に示すようにレジスト８１の開口８１ｘから露出する電極群２０の一部をエッチングにより除去する。具体的には、ストリップ電極１９の一部を除去して、ストリップ電極２９を図６（ｅ）に示すような電極指２７とダミー電極指２９とに分離することができる。ここで、レジスト８１の開口８１ｘを矩形状とし、当該エッチングを行なうことで、開口８１ｘの壁に近い側のエッチングレートが開口８１ｘの中心のエッチングレートに比べ低いために、電極指２７とダミー電極指２９との先端形状を図３に示す通りとすることができる。

上述の通り、２つのパターニング工程を経て、ストリップ電極１９を電極指２７とダミー電極指２９とに分離することで本実施形態のＩＤＴ電極３を得ることができる。なお、図６（ａ）に示す導体層９から１段階のパターニングにより電極指２７とダミー電極指２９とをパターニングする場合には、両電極指２７，２９の先端が徐々に先細りする形状となり、Ｄｕｔｙを交差幅全域において一定とすることは困難となる。

さらに、ストリップ電極１９を形成した後に、電極指２７とダミー電極指２９とに分離することで、プロセス上、両電極指２７，２９の間隔であるギャップを小さくすることができる。その結果、ＳＡＷの横方向の漏洩を抑制しロスを低減した弾性波素子１を提供できるものとなる。これは、２ＧＨｚを超えるような高周波数帯に共振周波数が位置するような共振子において特に顕著である。

（弾性波素子の利用例：分波器）
図７は、弾性波素子１の利用例としての分波器１０１の構成を模式的に示す回路図である。この図の紙面左上に示された符号から理解されるように、この図では、櫛歯電極２３が二叉のフォーク形状によって模式的に示され、反射器２１は両端が屈曲した１本の線で表わされている。

分波器１０１は、例えば、送信端子１０５からの送信信号をフィルタリングしてアンテナ端子１０３へ出力する送信フィルタ１０９と、アンテナ端子１０３からの受信信号をフィルタリングして１対の受信端子１０７に出力する受信フィルタ１１１とを有している。

送信フィルタ１０９は、例えば、複数の共振子１５がラダー型に接続されて構成された、ラダー型フィルタによって構成されている。すなわち、送信フィルタ１０９は、送信端子１０５とアンテナ端子１０３との間に直列に接続された複数（１つでも可）の共振子１５と、その直列のライン（直列腕）と基準電位とを接続する複数（１つでも可）の共振子１５（並列腕）とを有している。なお、送信フィルタ１０９を構成する複数の共振子１５は、例えば、同一の圧電基板２に設けられている。

受信フィルタ１１１は、例えば、共振子１５と、多重モード型フィルタ（ダブルモード型フィルタを含むものとする。）１１３とを含んで構成されている。多重モード型フィルタ１１３は、弾性波の伝搬方向に配列された複数（図示の例では３つ）のＩＤＴ電極１９と、その両側に配置された１対の反射器２１とを有している。なお、受信フィルタ１１１を構成する共振子１５および多重モード型フィルタ１１３は、例えば、同一の圧電基板２に設けられている。

なお、送信フィルタ１０９および受信フィルタ１１１は、同一の圧電基板２に設けられていてもよいし、互いに異なる圧電基板２に設けられていてもよい。図７は、あくまで分波器１０１の構成の一例であり、例えば、受信フィルタ１１１が送信フィルタ１０９と同様にラダー型フィルタによって構成されるなどしてもよい。

なお、分波器１０１として、送信フィルタ１０９と受信フィルタ１１１とを備える場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ダイプレクサでもよいし、３以上のフィルタを含んだマルチプレクサであってもよい。

（弾性波素子の利用例：通信装置）
図８は、弾性波素子１（分波器１０１）の利用例としての通信装置１５１の要部を示すブロック図である。通信装置１５１は、電波を利用した無線通信を行うものであり、分波器１０１を含んでいる。

通信装置１５１において、送信すべき情報を含む送信情報信号ＴＩＳは、ＲＦ－ＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）１５３によって変調および周波数の引き上げ（搬送波周波数の高周波信号への変換）がなされて送信信号ＴＳとされる。送信信号ＴＳは、バンドパスフィルタ１５５によって送信用の通過帯以外の不要成分が除去され、増幅器１５７によって増幅されて分波器１０１（送信端子１０５）に入力される。そして、分波器１０１（送信フィルタ１０９）は、入力された送信信号ＴＳから送信用の通過帯以外の不要成分を除去し、その除去後の送信信号ＴＳをアンテナ端子１０３からアンテナ１５９に出力する。アンテナ１５９は、入力された電気信号（送信信号ＴＳ）を無線信号（電波）に変換して送信する。

また、通信装置１５１において、アンテナ１５９によって受信された無線信号（電波）は、アンテナ１５９によって電気信号（受信信号ＲＳ）に変換されて分波器１０１（アンテナ端子１０３）に入力される。分波器１０１（受信フィルタ１１１）は、入力された受信信号ＲＳから受信用の通過帯以外の不要成分を除去して受信端子１０７から増幅器１６１へ出力する。出力された受信信号ＲＳは、増幅器１６１によって増幅され、バンドパスフィルタ１６３によって受信用の通過帯以外の不要成分が除去される。そして、受信信号ＲＳは、ＲＦ－ＩＣ１５３によって周波数の引き下げおよび復調がなされて受信情報信号ＲＩＳとされる。

なお、送信情報信号ＴＩＳおよび受信情報信号ＲＩＳは、適宜な情報を含む低周波信号（ベースバンド信号）でよく、例えば、アナログの音声信号もしくはデジタル化された音声信号である。無線信号の通過帯は、適宜に設定されてよく、本実施形態では、比較的高周波の通過帯（例えば５ＧＨｚ以上）も可能である。変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調もしくはこれらのいずれか２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。回路方式は、図１７では、ダイレクトコンバージョン方式を例示したが、それ以外の適宜なものとされてよく、例えば、ダブルスーパーヘテロダイン方式であってもよい。また、図１７は、要部のみを模式的に示すものであり、適宜な位置にローパスフィルタやアイソレータ等が追加されてもよいし、また、増幅器等の位置が変更されてもよい。

１：弾性波素子、２：圧電基板、３：ＩＤＴ電極、２７：電極指、２７ｘ：外周部、２７ｙ：中央部、ダミー電極指２９

Claims

圧電基板と、
前記圧電基板上に位置しており、電極指と、電極指の先端とギャップを介して対向するダミー電極指とを備えるＩＤＴ電極と、
を有しており、
前記電極指の先端は、幅方向における外側において内側に比べ前記ダミー電極指の側に位置しており、
前記ダミー電極指の先端は、幅方向における外側において内側に比べ前記電極指の側に位置しており、
前記電極指及び前記ダミー電極指は、それぞれ先端まで一様に連続した１つの電極膜で形成された１本の電極指であり、
前記電極指及び前記ダミー電極指の先端は、拡幅せず、前記電極指及び前記ダミー電極指は、先端まで幅が一定である、弾性波素子。
前記電極指の先端は、前記ダミー電極指に向かい開いた凹部形状となっており、
前記ダミー電極指の先端は、前記電極指に向かい開いた凹部形状となっている、請求項１に記載の弾性波素子。
前記ＩＤＴ電極と前記圧電基板との間に位置する下地層を備え、
前記下地層は、平面視で前記ギャップにおいて、前記電極指の前記先端の側から前記ダミー電極指に向かって延びる第１延在部と、前記第１延在部と間隔を空けて対向する、前記ダミー電極指の前記先端から前記電極指に向かって延びる第２延在部とを備える、請求項１または２に記載の弾性波素子。
前記圧電基板は、その上面が、前記電極指と重なる位置に比べ、前記ギャップと重なる位置において下側に位置している、請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性波素子。
アンテナ端子と、
前記アンテナ端子へ出力される信号をフィルタリングする送信フィルタと、
前記アンテナ端子から入力される信号をフィルタリングする受信フィルタと、
を有しており、
前記送信フィルタおよび前記受信フィルタの少なくとも一方が請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波素子を含んでいる
分波器。
アンテナと、
前記アンテナに前記アンテナ端子が接続されている請求項５に記載の分波器と、
前記送信フィルタおよび前記受信フィルタに対して信号経路に関して前記アンテナ端子とは反対側に接続されているＩＣと、
を有している通信装置。