WO2021177108A1 - 弾性波共振子、弾性波フィルタ、分波器、通信装置 - Google Patents

弾性波共振子、弾性波フィルタ、分波器、通信装置 Download PDF

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WO2021177108A1
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elastic wave
electrode finger
wave resonator
pitch
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惣一朗 野添
哲也 岸野
笠松 直史
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京セラ株式会社
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
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    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14576Transducers whereby only the last fingers have different characteristics with respect to the other fingers, e.g. different shape, thickness or material, split finger
    • H03H9/14582Transducers whereby only the last fingers have different characteristics with respect to the other fingers, e.g. different shape, thickness or material, split finger the last fingers having a different pitch
    • HELECTRICITY
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    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433Coupled resonator filters
    • H03H9/6483Ladder SAW filters

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • Prior Document 1 describes an elastic wave filter provided with a plurality of interdigital transducers having a specific resonance frequency on a piezoelectric substrate.
  • the conventional elastic wave filter described in Patent Document 1 has a problem that spurious oscillating at a frequency different from the resonance frequency of the main resonance is generated.
  • the elastic wave resonator includes a piezoelectric body and a plurality of electrode fingers located on the piezoelectric body and arranged in the propagation direction of the elastic wave, and the plurality of electrode fingers are positioned.
  • the region to be used includes a first region and a second region in a plan view, and the plurality of electrode fingers are a group of first electrode fingers located in the first region and a second electrode located in the second region.
  • the pitch of the first electrode finger group including the finger group is different from the pitch of the second electrode finger group, and the first region and the second region are brought about by the magnitude relationship of the pitch of each electrode finger group. It has a frequency action characteristic that works in a direction that cancels the action of the resonance frequency or the anti-resonance frequency on the high and low.
  • the intensity of spurious is reduced while maintaining the uniformity of resonance frequency or antiresonance frequency in the same elastic wave resonator.
  • FIG. 5 is a graph showing the characteristics of the elastic wave resonator according to the second embodiment of the present disclosure when the maximum value and the minimum value of the duty ratio are changed. It is a graph which shows the change of the duty ratio of the electrode finger of the elastic wave resonator which concerns on Embodiment 2 of this disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing an enlarged view of the vicinity of the reflector of the elastic wave resonator according to the seventh embodiment of the present disclosure. It is the schematic explaining the communication apparatus which concerns on each embodiment of this disclosure. It is a circuit diagram explaining the demultiplexer which concerns on each embodiment of this disclosure.
  • the elastic wave filter according to the present embodiment includes at least one elastic wave resonator.
  • an elastic wave filter constitutes a ladder type filter by connecting a plurality of elastic wave resonators in a ladder type.
  • the elastic wave filter according to the present embodiment may include a plurality of elastic wave resonators in parallel in a direction orthogonal to the propagation direction of elastic waves in each elastic wave resonator.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • the propagation direction TD of the elastic wave in the elastic wave resonator 4 is shown in the vertical direction toward the paper surface in the plan view of the elastic wave resonator 4 including FIG. 1, and the elastic wave resonance including FIG.
  • the direction is left and right with respect to the paper surface.
  • the cross-sectional view of the elastic wave resonator 4 including FIG. 2 only the members in the cross section are shown for the sake of simplicity, and the members on the back side of the cross section are omitted.
  • the elastic wave resonator 4 includes at least a piezoelectric body 6 and an IDT electrode 8 on the piezoelectric body 6.
  • the IDT electrode 8 is shown to be located on the upper side of the piezoelectric body 6 with respect to the paper surface.
  • the piezoelectric body 6 is made of a piezoelectric material, and for example, a single crystal of lithium tantalate (hereinafter, also referred to as LT), lithium niobate, or the like may be used.
  • LT lithium tantalate
  • a voltage is applied to the conductive layer including the IDT electrode 8 described later, so that the elastic wave propagating in the propagation direction TD of the piezoelectric body 6 is excited.
  • the piezoelectric body 6 may have a constant thickness D6 as shown in FIG.
  • constant thickness does not necessarily mean that the thickness is strictly constant, and does not significantly affect the characteristics of elastic waves propagating in the piezoelectric body 6. Allow some variation.
  • the IDT electrode 8 includes a pair of comb tooth electrodes 10.
  • the comb-tooth electrode 10 includes, for example, a bus bar 12, a plurality of electrode fingers 14 extending from each other from the bus bar 12, and a plurality of dummy electrodes 16 protruding from the bus bar 12 between each of the plurality of electrode fingers 14.
  • the pair of comb tooth electrodes 10 are arranged so that a plurality of electrode fingers 14 mesh with each other.
  • the bus bar 12 has a substantially constant width and is formed substantially along the propagation direction TD. Further, the pair of bus bars 12 face each other in a direction substantially orthogonal to the propagation direction TD.
  • the width of the bus bar 12 may change or may be formed so as to be inclined from the propagation direction TD to the extent that the elastic wave propagating in the piezoelectric body 6 is not significantly affected.
  • Each electrode finger 14 is formed in a long shape substantially along the width direction of the bus bar 12. In each comb tooth electrode 10, each electrode finger 14 is arranged in the propagation direction TD. Further, the electrode fingers 14 extending from one bus bar 12 and the electrode fingers 14 extending from the other bus bar 12 are alternately arranged in the propagation direction TD.
  • each electrode finger 14 is not limited to the number shown in FIG. 1, and may be appropriately designed according to the characteristics required for the elastic wave resonator 4. Further, as shown in FIG. 1, the length of each electrode finger 14 may be substantially constant, or may be so-called apotized in which the lengths differ from each other depending on the position in the propagation direction TD. good. In addition, a part of the electrode finger 14 may be "thinned out" in a part of the IDT electrode 8. In other words, the IDT electrode 8 may include a region in which a part of the electrode finger 14 is not formed in the region where the IDT electrode 8 is formed.
  • Each dummy electrode 16 projects substantially along the width direction of the bus bar 12. Further, the dummy electrode 16 protruding from one bus bar 12 faces each other through a gap with the tip of the electrode finger 14 extending from the other bus bar 12 in a direction orthogonal to the propagation direction TD.
  • the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment does not have to include the dummy electrode 16.
  • the elastic wave resonator 4 further includes a pair of reflectors 18 located on both ends of the propagation direction TD with respect to the electrode finger 14 on the piezoelectric body 6.
  • the reflector 18 includes a plurality of strip electrodes 22 extending from a pair of bus bars 20 facing each other.
  • the reflector 18 may be electrically suspended, or the reflector 18 may be given a reference potential.
  • the IDT electrode 8 and the reflector 18 may be in the same layer or may be included in the conductive layer.
  • the IDT electrode 8 and the reflector 18 are made of a metal material, and may be made of, for example, an alloy containing Al as a main component. Further, the number, shape, etc. of each strip electrode 22 of the reflector 18 are not limited to the configuration shown in FIG. 1, and are appropriately designed according to the characteristics required for the elastic wave resonator 4, like the electrode finger 14. good.
  • the “electrode finger” when simply referred to as “electrode finger”, the “electrode finger” includes a plurality of electrode fingers 14 of the IDT electrode 8. Further, when the elastic wave resonator 4 includes the reflector 18, the “electrode finger” in the present specification may further include a plurality of strip electrodes 22 of the reflector 18.
  • the plurality of electrode fingers 14 of the IDT electrode 8 are located in the electrode finger arrangement region 24 in a plan view.
  • the electrode finger arrangement region 24 includes at least one first region 24A and one second region 24B.
  • the electrode finger 14 includes a first electrode finger group 14A located in the first region 24A and a second electrode finger group 14B located in the second region 24B.
  • the electrode finger arrangement region 24 may include at least one of the first region 24A and the second region 24B.
  • the electrode finger arrangement region 24 in the propagation direction TD, includes the first region 24A symmetrically with respect to the second region 24B.
  • the first region 24A is located at both ends of the second region 24B in the propagation direction TD.
  • each of the plurality of electrode fingers 14 is arranged via a certain pitch with each other. Further, among the elastic waves propagating in the piezoelectric body 6, the resonance frequency of the elastic wave excited by the elastic wave resonator 4 depends on the pitch of the electrode fingers 14. Generally, the resonance frequency of the elastic wave excited by the elastic wave resonator 4 becomes higher as the pitch of the electrode fingers 14 becomes narrower.
  • the "resonance frequency” refers to the resonance frequency of the elastic wave excited by the main resonance mode among the elastic waves excited by the elastic wave resonator 4, and refers to the sub-resonance or spurious. Does not refer to the frequency of the elastic wave excited by the mode.
  • the first pitch PA of the first electrode finger group 14A is different from the second pitch PB of the second electrode finger group 14B.
  • the first pitch PA is shorter than the second pitch PB.
  • the first pitch PA is 0.708 ⁇ m and the second pitch PB is 0.745 ⁇ m.
  • the thickness D6 of the piezoelectric body 6 is not particularly limited, but in the present embodiment, it is, for example, about 0.4 to 1.2 times that of either the first pitch PA or the second pitch PB. ..
  • the thickness D6 of the piezoelectric body 6 is about 0.28 ⁇ m to 0.9 ⁇ m.
  • the thickness D6 of the piezoelectric body 6 is preferably a thickness equal to or less than the first pitch PA in the first electrode finger group 14A or the second pitch PB in the second electrode finger group 14B.
  • the resonance frequency can be made higher by the elastic wave resonator 4 provided with the electrode fingers 14 having a relatively wide pitch.
  • the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment has a resonance frequency action characteristic that acts in a direction of canceling the action on the height of the resonance frequency brought about by the magnitude relationship between the first pitch PA and the second pitch PB. ..
  • the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment has conventional elasticity because the difference in resonance frequency between the first region 24A and the second region 24B is the difference between the first pitch PA and the second pitch PB. It is smaller than the difference in resonance frequency assumed in the wave resonator.
  • a resonance frequency action characteristic may be simply referred to as a frequency action characteristic.
  • the resonance frequency action characteristic is the difference in the duty ratio of the electrode fingers 14 in the first region 24A and the second region 24B.
  • the duty ratio of the electrode finger 14 is a value obtained by dividing the width of a certain electrode finger 14 by the pitch between the electrode finger 14 and the adjacent electrode finger 14.
  • the resonance frequency of the elastic wave excited by the elastic wave resonator 4 becomes higher as the duty ratio of the electrode finger 14 becomes smaller.
  • the duty ratio of the first electrode finger group 14A is different from the duty ratio of the second electrode finger group 14B.
  • the duty ratio of the first electrode finger group 14A is larger than the duty ratio of the second electrode finger group 14B. Therefore, the difference in duty ratio between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is caused by the fact that the first pitch PA is shorter than the second pitch PB, and the resonance in the first region 24A and the second region 24B occurs. It acts in the direction of canceling the difference in frequency.
  • the duty ratios of the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B are included in the first width WA of the electrode finger 14 included in the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B shown in FIG. It can be designed by appropriately designing the second width WB of the electrode finger 14.
  • the duty ratio of the first electrode finger group 14A is 0.6
  • the duty ratio of the second electrode finger group 14B is 0.3.
  • the first pitch PA is 0.708 ⁇ m and the second pitch PB is 0.745 ⁇ m
  • the first width WA is about 0.4248 ⁇ m and the second width WB is 0.2235 ⁇ m. ..
  • the thickness D14 of the electrode finger 14 may be the same in both the first region 24A and the second region 24B.
  • the thickness D14 of the electrode finger 14 is, for example, about 0.16 times that of either the first pitch PA or the second pitch PB.
  • the thickness of the strip electrode 22 of the reflector 18 may be the same as the thickness of the electrode finger 14.
  • the elastic wave resonator 4 further includes a support substrate 26 on the side opposite to the IDT electrode 8 with respect to the piezoelectric body 6.
  • the influence of the support substrate 26 on the characteristics of the elastic wave propagating in the piezoelectric body 6 is sufficiently small. Therefore, the material and dimensions of the support substrate 26 may be appropriately designed.
  • the support substrate 26 contains an insulating material and may contain a resin or ceramic.
  • the thickness of the support substrate 26 is, for example, thicker than the thickness D6 of the piezoelectric body 6.
  • the coefficient of linear expansion of the material of the support substrate 26 is preferably lower than the coefficient of linear expansion of the piezoelectric body 6 in order to further reduce the influence of the temperature change on the characteristics of the elastic wave.
  • the elastic wave resonator 4 includes a reflective multilayer film 30 between the piezoelectric body 6 and the support substrate 26.
  • the elastic wave resonator 4 may include an adhesion layer 28 between the reflective multilayer film 30 and the support substrate 26.
  • the laminate including the piezoelectric body 6, the support substrate 26, the adhesion layer 28, and the reflective multilayer film 30 may be referred to as a fixed substrate 36.
  • the adhesion layer 28 is a layer inserted to improve the adhesion between the support substrate 26 and the reflective multilayer film 30, and has a sufficiently small effect on the characteristics of elastic waves propagating in the piezoelectric body 6.
  • the reflective multilayer film 30 includes the first layer 32 and the second layer 34, which are alternately laminated.
  • the material of the first layer 32 has a lower acoustic impedance than the material of the second layer 34.
  • the reflectance of the elastic wave becomes high, so that the leakage of the elastic wave propagating through the piezoelectric body 6 to the outside of the elastic wave filter is reduced. ..
  • the first layer 32 is made of silicon dioxide (SiO 2 ).
  • the second layer 34 is made of hafnium oxide (HfO 2 ).
  • the second layer 34 may be made of any one of tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TIO 2 ), and magnesium oxide (MgO).
  • the reflective multilayer film 30 may include at least one layer each of the first layer 32 and the second layer 34, and the number of layers is not particularly limited. Further, the total value of the number of layers of the first layer 32 and the second layer 34 may be an odd number or an even number.
  • the layer in contact with the piezoelectric body 6 is the first layer 32, but the layer in contact with the adhesion layer 28 is either the first layer 32 or the second layer 34. You may.
  • the reflective multilayer film 30 may include the first layer 32 and the second layer 34 in total of 3 layers or more and 12 layers or less.
  • the reflective multilayer film 30 may include only one layer each of the first layer 32 and the second layer 34.
  • the adhesive layer 28 May be formed.
  • the first layer 32 may each have a constant thickness D32
  • the second layer 34 may each have a constant thickness D34.
  • the thickness D32 and the thickness D34 may be, for example, about 0.25 to 2 times that of either the first pitch PA or the second pitch PB.
  • the resonance frequency of the main resonance of the elastic wave propagating in the piezoelectric body 6 in the first region 24A and the resonance frequency of the main resonance of the elastic wave propagating in the piezoelectric body 6 in the second region 24B are defined. It is the same. As a result, the frequency of the elastic wave excited in the piezoelectric body 6 is made uniform in the first region 24A and the second region 24B, and the characteristics of the elastic wave resonator 4 are improved.
  • the resonance frequency of the main resonance of the elastic wave propagating in the piezoelectric body 6 in the first region 24A and the second region 24B allows a slight difference as long as it does not significantly affect the characteristics of the elastic wave resonator 4. do.
  • the difference in resonance frequency between the first region 24A and the second region 24B is added to the numerical value for determining that "the resonance frequencies in the first region 24A and the second region 24B are the same", and the desired resonance is obtained.
  • a value obtained by multiplying the value divided by the frequency by 100 (dfr) may be used. For example, when dfr is ⁇ 0.856 or more and 0.856 or less, “the resonance frequencies in the first region 24A and the second region 24B may be the same”.
  • the absolute value of the difference in resonance frequency between the first region 24A and the second region 24B is 50 MHz or less.
  • the absolute value of the difference in resonance frequency between the first region 24A and the second region 24B corresponds to 60 MHz.
  • FIG. 3 shows an elastic wave resonator having the same configuration as the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment, in which the duty ratio is changed with respect to a change in pitch when the resonance frequency of the exciting elastic wave is constant. It is a graph which shows how much it changes.
  • the solid line shows the simulation value of how much the duty ratio changes with respect to the change of the pitch
  • the dotted line shows the approximate expression of the pitch and the duty ratio based on the simulation value.
  • an expression that best fits the simulation value is appropriately selected.
  • a power approximation, a logarithmic approximation, a polynomial approximation, or the like may be appropriately selected.
  • the approximation formula by the power approximation could be approximated most accurately, the approximation formula was obtained by the power approximation.
  • the vertical axis is the pitch (unit: ⁇ m) and the horizontal axis is the duty ratio.
  • the duty ratio of the second electrode finger group 14B can be calculated.
  • FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the elastic wave to be excited in the elastic wave resonator having the same configuration as that of the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment. It is a graph shown for each. In other words, the graph of FIG. 4 is a graph showing the intensity of elastic waves oscillating in elastic wave resonators for each frequency. In the graph of FIG. 4, the vertical axis is the phase (unit: deg) and the horizontal axis is the frequency (unit: MHz).
  • the solid line shows the calculation result by simulation in the elastic wave resonator in which the duty ratio of the electrode finger 14 is 0.6.
  • the broken line indicates the calculation result by simulation in the elastic wave resonator in which the duty ratio of the electrode finger 14 is 0.3.
  • the pitches of the electrode fingers 14 of the two elastic wave resonators simulated in the graph of FIG. 4 are determined so that the resonance frequencies are the same based on the relational expression shown in FIG.
  • graph 402 is a graph showing the phase of graph 401 enlarged from ⁇ 90 degrees to ⁇ 80 degrees.
  • the resonance frequency at which the impedance phase is highest does not change even between two elastic wave resonators having different pitches and duty ratios.
  • the resonance frequency and the antiresonance frequency were also confirmed by confirming the absolute value of the impedance between the two elastic wave resonators having different pitches and duty ratios. Even in this case, it was confirmed that the resonance frequency and the antiresonance frequency between the two elastic wave resonators having different pitches and duty ratios hardly changed.
  • the frequencies of spurs excited at frequencies other than the resonance frequency are different between the above two elastic wave resonators.
  • These elastic waves excited at frequencies other than the resonance frequency include frequencies excited in the spurious mode.
  • FIG. 5 shows the elastic wave resonator having the same configuration as the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment, when the pitch and the duty ratio are changed so that the resonance frequency becomes constant. It is a graph which shows each frequency of the elastic wave excited by a wave resonator.
  • the horizontal axis is pitch (unit: ⁇ m) and duty ratio
  • the vertical axis is frequency (unit: MHz).
  • the value of the pitch of the electrode fingers changes according to the relational expression shown in FIG. 3 as the duty ratio changes.
  • the white circles indicate the calculation results of the frequencies of the elastic waves excited by the elastic wave resonators in the main resonance and anti-resonance modes by simulation.
  • the black circles indicate the simulation calculation results of the spurious frequencies excited by the elastic wave resonators in modes other than the main resonance and antiresonance modes.
  • the frequency of the elastic wave excited by the elastic wave resonator in the main resonance and antiresonance modes is substantially constant.
  • an elastic wave resonator having a characteristic of having a resonance frequency of main resonance in the vicinity of 5350 MHz and a resonance frequency of anti-resonance in the vicinity of 5500 MHz is given as an example.
  • the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode changes as the duty ratio and pitch of the electrode fingers change. This is because the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode differs from the frequency of the elastic wave excited in the main resonance and antiresonance modes with respect to the change in the duty ratio and pitch of the electrode finger. Because.
  • the elastic wave resonator 4 includes a first electrode finger group 14A and a second electrode finger group 14B having different pitches in the same resonator.
  • the elastic wave resonator 4 has a resonance frequency characteristic that acts in a direction of canceling the effect on the height of the resonance frequency caused by the difference in pitch between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B.
  • the resonance frequency characteristic is the difference in duty ratio between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B.
  • the difference in resonance frequency caused by the difference in pitch between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is due to the difference in duty ratio between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B. It has been reduced.
  • the elastic wave resonator 4 includes a first electrode finger group 14A and a second electrode finger group 14B in which the pitch and duty ratio are different from each other and the difference in resonance frequency is further reduced.
  • the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode is more different while maintaining the uniformity of the frequency of the elastic wave excited in the main resonance mode.
  • the intensity of spurious is reduced by scattering the frequency of the elastic wave to be excited in the spurious mode while maintaining the uniformity of the resonance frequency in the same elastic wave resonator 4. be able to.
  • the frequency of the elastic wave excited in the main resonance mode between the first region 24A and the second region 24B. are preferably the same.
  • the resonance frequency in a region of 80% or more of the region where the electrode finger 14 is located is the same as the resonance frequency of the elastic wave in the first region 24A and the second region 24B.
  • the region where the electrode finger 14 is located refers to a region of the electrode finger arrangement region 24 in which the electrode finger 14 is formed in a plan view.
  • the first region 24A may include an electrode finger 14 having an irregular electrode finger design for adjusting the characteristics of the elastic wave resonator 4 at the end portion on the reflector 18 side.
  • the IDT electrode 8 may include a region in which a discontinuous electrode finger design is made in the propagation direction TD.
  • the electrode finger arrangement region 24 in the propagation direction TD, includes the first region 24A symmetrically with respect to the second region 24B. Therefore, profiles such as the pitch and duty ratio of the electrode fingers 14 of the elastic wave resonator 4 can be designed symmetrically in the propagation direction TD. Therefore, in the present embodiment, it is possible to further improve the characteristics of the elastic wave excited by the elastic wave resonator 4.
  • the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment may include the second region 24B symmetrically with respect to the first region 24A in the electrode finger arrangement region 24 in the propagation direction TD.
  • the elastic wave resonator 4 according to the present embodiment is symmetrical with respect to one of the first region 24A and the second region 24B in the propagation direction TD, while the other of the first region 24A and the second region 24B is symmetrical. You may be prepared for.
  • the behavior of the resonance frequency in each elastic wave resonator will be described as an example.
  • the resonance frequency and the antiresonance frequency of the elastic wave resonator exhibit similar behavior to each other with respect to a change in pitch or duty ratio. Therefore, in various embodiments, the resonance frequency may be replaced with the anti-resonance frequency in the places where the behavior of the resonance frequency is described as an example.
  • the elastic wave resonator 4 has a frequency action characteristic that acts in a direction of canceling the action on the height of the antiresonance frequency caused by the difference in pitch between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B. You may have.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • each member having the same function is given the same name and reference numeral, and the same description will not be repeated unless there is a difference in configuration.
  • the electrode finger arrangement region 24 of the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment further includes an intermediate region 24C which is different from the first region 24A and the second region 24B in a plan view. ..
  • the electrode finger arrangement region 24 of the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment is provided with the first region 24A symmetrically with respect to the second region 24B in the propagation direction TD, and the electrode finger arrangement region 24 is provided symmetrically with respect to the second region 24B.
  • An intermediate region 24C is provided between each of the first region 24A and the second region 24B.
  • the electrode finger 14 is different from the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B, and further includes an intermediate electrode finger group 14C located in the intermediate region 24C. Further, the intermediate pitch PC of the intermediate electrode finger group 14C has a value between the first pitch PA of the first electrode finger group 14A and the second pitch PB of the second electrode finger group 14B.
  • the resonance frequency of the main resonance of the intermediate electrode finger group 14C has a value between the resonance frequency of the main resonance of the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B.
  • the resonance of the main resonance of the intermediate electrode finger group 14C is resonated by appropriately designing the duty ratio of the intermediate electrode finger group 14C from the pitch of the intermediate electrode finger group 14C by using the relational expression shown in FIG. It is possible to design the frequency.
  • the resonance frequency of the main resonance of the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is the same, the resonance frequency of the main resonance of the intermediate electrode finger group 14C is also the same as that of the first electrode finger group 14A. It becomes the same as the resonance frequency of the main resonance with the two-electrode finger group 14B.
  • the intermediate pitch PC of each intermediate electrode finger group 14C gradually changes from the first region 24A side to the second region 24B side. Specifically, for example, when the first pitch PA is 0.708 ⁇ m and the second pitch PB is 0.745 ⁇ m, the intermediate pitch PC moves from the first region 24A side to the second region 24B side. It increases monotonically from 0.708 ⁇ m to 0.745 ⁇ m.
  • the duty ratio of the intermediate electrode finger group 14C also changes from the first region 24A side to the second region 24B. It gradually changes toward the side. Specifically, in the case of the above example, the duty ratio of the intermediate electrode finger group 14C decreases monotonically from 0.6 to 0.3 from the first region 24A side to the second region 24B side.
  • the resonance frequency of the main resonance of the intermediate electrode finger group 14C is intermediate so as to be between the resonance frequency of the main resonance of the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B at any position. The duty ratio at each position of the electrode finger group 14C is designed.
  • the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment further includes an intermediate electrode finger group 14C having a pitch different from that of both the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B in the same resonator. Further, the resonance frequency of the main resonance of the elastic wave in the intermediate region 24C where the intermediate electrode finger group 14C is located has a value between the resonance frequency of the main resonance of the elastic wave in the first region 24A and the second region 24B.
  • the spurious mode is maintained while maintaining the uniformity of the frequency of the elastic wave excited in the main resonance mode.
  • the frequency of the elastic wave to be excited can be further changed. Therefore, according to the present embodiment, the spurious intensity can be further reduced while maintaining the uniformity of the resonance frequency in the same elastic wave resonator 4A.
  • the pitch and duty ratio in the intermediate region 24C are also different at each position in the intermediate region 24C. Therefore, it is possible to make the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode different at each position in the intermediate region 24C. Therefore, according to the present embodiment, the spurious intensity can be further reduced while maintaining the uniformity of the resonance frequency in the same elastic wave resonator 4A.
  • the pitch and duty ratio in the intermediate region 24C gradually change in the intermediate region 24C. Therefore, it is possible to prevent the profile such as the pitch and the duty ratio from being significantly changed at each position in the elastic wave resonator 4A. Therefore, in the present embodiment, it is possible to further improve the characteristics of the elastic wave excited by the elastic wave resonator 4A.
  • the number of electrode fingers 14 constituting the first region 24A and the second region 24B may be at least two, respectively.
  • the pitch and duty ratio of the electrode fingers 14 in the entire electrode finger arrangement region 24 including the intermediate region 24C are changed graphically.
  • the parameters such as the dimensions of each member were set as follows, except for the values exemplified in the first embodiment.
  • Al having a thickness of 0.13 ⁇ m was used.
  • the electrode finger placement region 24 includes the first region 24A symmetrically with respect to the second region 24B in the propagation direction TD, and the first region 24A and the second region 24A and the second region 24A.
  • An intermediate region 24C is provided between each of the regions 24B.
  • the duty ratio of the electrode finger 14 of the IDT electrode 8 was set to monotonically increase from 0.3 to 0.6 over the first region 24A, the intermediate region 24C, and the second region 24B.
  • the elastic wave resonator fixing substrate 36 according to the first embodiment is provided with a reflective multilayer film 30 in which a total of eight layers of a first layer 32 and a second layer 34 are alternately laminated on a Si support substrate 26.
  • the piezoelectric body 6 is formed on the piezoelectric body 6.
  • the first layer 32 is made of SiO 2 having a thickness of 0.2 ⁇ m
  • the second layer 34 is made of HfO 2 having a thickness of 0.17 ⁇ m.
  • the thickness D6 of the piezoelectric body 6 was set to 0.415 ⁇ m.
  • the piezoelectric body 6 was an LT crystal with 114 ° Y-cut X propagation.
  • the electrode finger placement region 24 includes the first region 24A symmetrically with respect to the second region 24B in the propagation direction TD, and the first region 24A and the second region 24A and the second region 24A.
  • An intermediate region 24C is provided between each of the regions 24B.
  • the duty ratio of the electrode finger 14 of the IDT electrode 8 was set to monotonically increase from 0.3 to 0.6 over the first region 24A, the intermediate region 24C, and the second region 24B.
  • the pitch of the electrode fingers 14 is set to be 1 ⁇ m at the position where the duty ratio is 0.5, and the resonance frequency is constant at any position in the electrode finger arrangement region 24.
  • the pitch at each position of 14 was changed. Further, in the elastic wave resonator fixing substrate 36 according to the second embodiment, it is assumed that the piezoelectric body 6 is directly formed on the Si support substrate 26, and the thickness D6 of the piezoelectric body 6 is 24 ⁇ m.
  • the electrode finger placement region 24 includes the first region 24A symmetrically with respect to the second region 24B in the propagation direction TD, and the first region 24A and the second region 24A and the second region 24A.
  • An intermediate region 24C is provided between each of the regions 24B.
  • the duty ratio of the electrode finger 14 of the IDT electrode 8 was set to monotonically increase from 0.3 to 0.6 over the first region 24A, the intermediate region 24C, and the second region 24B.
  • the pitch of the electrode fingers 14 is set to be 0.751 ⁇ m at the position where the duty ratio is 0.5, and the resonance frequency is constant at any position in the electrode finger arrangement region 24. The pitch at each position of the electrode finger 14 was changed. Further, in the elastic wave resonator fixing substrate 36 according to the third embodiment, it is assumed that the piezoelectric body 6 is directly formed on the Si support substrate 26, and the thickness D6 of the piezoelectric body 6 is 2.2 ⁇ m.
  • the elastic wave resonator according to Comparative Example 1 has a duty ratio of 0.6 and a pitch of the electrode finger 14 at any position in the electrode finger arrangement region 24. The only difference is that is 0.708.
  • the elastic wave resonator according to Comparative Example 2 has a duty ratio of 0.6 and a pitch of the electrode finger 14 at any position in the electrode finger arrangement region 24. The only difference is that the value is 0.995 ⁇ m.
  • the elastic wave resonator according to Comparative Example 3 has a duty ratio of 0.6 and a pitch of the electrode finger 14 at any position in the electrode finger arrangement region 24. The only difference is that the value is 0.748 ⁇ m.
  • FIGS. 8 and 9 are graphs showing the characteristics of the elastic waves to be excited in the elastic wave resonators according to each example and each comparative example, and are graphs showing the phases of impedances in the elastic wave resonators for each frequency. be.
  • the vertical axis is the phase (unit: deg) and the horizontal axis is the frequency (unit: MHz).
  • the graph of FIG. 8 shows the characteristics of the elastic wave resonator according to the solid line in Example 1 and the broken line in Comparative Example 1.
  • Graph 901 of FIG. 9 shows the characteristics of the elastic wave resonator according to the solid line in Example 2 and the broken line in Comparative Example 2.
  • Graph 902 of FIG. 9 shows the characteristics of the elastic wave resonator according to the solid line in Example 3 and the broken line in Comparative Example 3.
  • the resonance frequency and intensity of the elastic wave resonators according to Example 1 and Comparative Example 1 are those of the elastic waves oscillating in the main resonance mode and having frequencies around 5800 MHz to 5900 MHz. It is almost the same.
  • the elastic wave of the elastic wave resonator according to the first embodiment which oscillates in the spurious mode and has a frequency of 5900 MHz or more, has a lower intensity than that of the first comparative example.
  • the resonance frequency and the intensity of the elastic wave of the elastic wave resonator according to the second embodiment and the second comparative example, which oscillates in the main resonance mode are in the vicinity of the frequency of 1900 MHz to 2000 MHz.
  • the elastic wave of the elastic wave resonator according to the second embodiment which oscillates in the spurious mode and has a frequency of 2200 MHz or more, has a lower intensity than that of the second comparative example.
  • the resonance frequency and the intensity of the elastic wave of the elastic wave resonator according to the third embodiment and the third comparative example, which oscillates in the main resonance mode are in the vicinity of the frequency of 2600 MHz to 2700 MHz.
  • the elastic wave of the elastic wave resonator according to Example 3 which oscillates in the spurious mode and has a frequency of 2800 MHz or more, has a lower intensity than that of Comparative Example 3.
  • the elastic wave resonator according to each embodiment maintains the intensity of the elastic wave oscillating in the main resonance mode as compared with the elastic wave resonator having a constant pitch and duty ratio of the electrode fingers 14.
  • the intensity of elastic waves oscillating in spurious mode can be reduced.
  • each elastic wave resonator 4A when the maximum value and the minimum value of the duty ratio of the electrode finger 14 are changed are calculated by simulation and shown in the graph of FIG. Indicated. The simulation was performed on the assumption that each elastic wave resonator 4A whose characteristics are shown in the graph of FIG. 10 has a configuration corresponding to the first embodiment except for the maximum value and the minimum value of the duty ratio of the electrode finger 14. ..
  • Each graph of FIG. 10 shows the maximum phase of the impedance of each elastic wave resonator 4A when the maximum value and the minimum value of the duty ratio of the electrode finger 14 are changed in the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment. It is a thing.
  • Graph 1001 of FIG. 10 shows the maximum phase of impedance with respect to the frequency of the elastic wave oscillating in the main resonance mode of each elastic wave resonator 4A.
  • graph 1001 in FIG. 10 is a graph showing the maximum intensity of elastic waves oscillating in the main resonance mode of each elastic wave resonator 4A.
  • Graph 1002 of FIG. 10 shows the maximum phase of impedance with respect to the frequency of the elastic wave oscillating in the spurious mode of each elastic wave resonator 4A.
  • graph 1002 in FIG. 10 is a graph showing the maximum intensity of elastic waves oscillating in the spurious mode of each elastic wave resonator 4A.
  • the vertical axis is the phase (unit: deg), and the horizontal axis is the value obtained by subtracting 0.61 from each of the maximum and minimum duty ratios of the electrode fingers 14 and multiplying them by each.
  • the maximum value of the duty ratio is changed from 0.6 to 0.35, and the minimum value of the duty ratio is changed from 0.5 to 0.3 every 0.05, and each maximum phase is calculated by simulation. Then, the result of the calculation was plotted on each graph of FIG.
  • Each thin line in each graph of FIG. 10 connects plots having the same maximum duty ratio. Further, each thick line in each graph of FIG. 10 connects plots having the same minimum duty ratio value.
  • the elastic wave resonator 4A when it is desired to secure a high maximum intensity of the elastic wave oscillating in the main resonance mode, the maximum value and the minimum value of the duty ratio of the electrode finger 14 are set. The difference should be small. Further, regarding the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment, when it is desired to suppress the maximum intensity of the elastic wave oscillated in the spurious mode to a low value, the difference between the maximum value and the minimum value of the duty ratio of the electrode finger 14 is set. You can make it larger. The design of the maximum value and the minimum value of the duty ratio may be appropriately determined in consideration of the intended use of the elastic wave resonator 4A and the like. The above-mentioned tendencies of the elastic wave resonator 4A do not depend on the duty ratio value of the strip electrode 22 of the reflector 18.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the position of the electrode finger 14 of the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment on the elastic wave resonator 4A in the propagation direction TD and the duty ratio.
  • the horizontal axis represents the position on the elastic wave resonator 4A in the propagation direction TD on which the electrode finger 14 is formed
  • the vertical axis represents the duty ratio of the electrode finger 14 at that position.
  • the 24A, 24B, and 24C shown on the horizontal axis correspond to the positions where the first region 24A, the second region 24B, and the intermediate region 24C are formed, respectively.
  • the duty ratio of the electrode finger 14 formed in the intermediate region 24C may change linearly from the first region 24A to the second region 24B as shown in the graph 1101.
  • the duty ratio of the electrode fingers 14 formed in the intermediate region 24C may change non-linearly from the first region 24A to the second region 24B, as shown in Graph 1102.
  • the amount of change in the duty ratio of the electrode finger 14 formed in the intermediate region 24C may gradually change from the first region 24A to the second region 24B.
  • the duty ratio of the electrode fingers is determined for each electrode finger, the duty ratio values are discretely plotted in the graph originally shown in FIG. However, in the present specification, when the change in the duty ratio of the electrode finger 14 is shown in a graph, it is considered that the duty ratio of the electrode finger 14 is continuously changing for the sake of simplicity of illustration, and the figure is shown. It is carried out.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of the elastic wave resonator 4F according to the modified example of the present embodiment.
  • the intermediate region 24C of the elastic wave resonator 4F includes a first intermediate region 24D and a second intermediate region 24E.
  • the intermediate electrode finger group 14C includes a first intermediate electrode finger group 14D formed in the first intermediate region 24D and a second intermediate electrode finger group 14E formed in the second intermediate region 24E.
  • the first intermediate pitch PD of the first intermediate electrode finger group 14D gradually changes from the first region 24A side to the second region 24B side based on the first change amount.
  • the pitch of the second intermediate electrode finger group 14E gradually changes from the first region 24A side to the second region 24B side based on the second change amount different from the first change amount.
  • the first change amount and the second change amount may be different depending on the positions in the first intermediate region 24D and the second intermediate region 24E, respectively.
  • the difference between the first change amount and the second change amount means that, for example, the maximum value of the first change amount is smaller than the minimum value of the second change amount, or the first change amount is different. It means that the minimum value is larger than the maximum value of the second change amount.
  • the resonance frequency of the main resonance of each of the first intermediate electrode finger group 14D and the second intermediate electrode finger group 14E is between the resonance frequency of the main resonance of the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B. Has a value. Further, the duty ratios of the first intermediate electrode finger group 14D and the second intermediate electrode finger group 14E also gradually change from the first region 24A side to the second region 24B side.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the position of the electrode finger 14 of the elastic wave resonator 4F according to this modification on the elastic wave resonator 4F in the propagation direction TD and the duty ratio.
  • the horizontal axis indicates the position on the elastic wave resonator 4F in the propagation direction TD where the electrode finger 14 is formed
  • the vertical axis indicates the duty ratio of the electrode finger 14 at the position.
  • the 24A, 24B, 24D, and 24E shown on the horizontal axis correspond to the positions where the first region 24A, the second region 24B, the first intermediate region 24D, and the second intermediate region 24E are formed, respectively.
  • the amount of change in the first intermediate pitch PD is different from the amount of change in the second intermediate pitch PE. Therefore, for example, as shown in graph 1301 of FIG. 13, the amount of change in the duty ratio of the first electrode finger group 14D formed in the first intermediate region 24D and the second electrode formed in the second intermediate region 24E. The amount of change in the duty ratio of the finger group 14E is different from each other. Therefore, the amount of change in the detail ratio of the intermediate region 24C changes from the first region 24A to the second region 24B.
  • the elastic wave resonator 4F according to this modification an example is given in which one first intermediate region 24D and one second intermediate region 24E are formed in each of the intermediate regions 24C, but this is limited to this. I can't.
  • the elastic wave resonator 4F according to this modification has two second intermediate regions 24E and one first intermediate region 24D between the two second intermediate regions 24E in each of the intermediate regions 24C. It may be formed.
  • the amount of change in the detail ratio of the intermediate region 24C may change two or more times from the first region 24A to the second region 24B.
  • the elastic wave resonator 4F according to this modified example can change the amount of change depending on the position while gradually changing the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C. Therefore, the elastic wave resonator 4F can design the distribution of the duty ratio of the electrode fingers 14 in the intermediate region 24C.
  • the elastic wave resonator 4F according to the present modification can reduce the area of the region where the electrode finger 14 having a duty ratio unfavorable for reducing spurious is formed.
  • the elastic wave resonator 4F can reduce the spurious intensity by increasing the amount of change in the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C around the duty ratio at which the spurious intensity becomes relatively strong. can.
  • FIGS. 14 to 17 are bubble charts showing an example of the intensity of the resonant wave generated in the elastic wave resonator according to the present embodiment and the comparative example.
  • the horizontal axis shows the thickness of the piezoelectric body (unit: ⁇ m), and the vertical axis shows the frequency (unit: MHz).
  • the size of the bubbles in each of the bubble charts of FIGS. 14 to 17 indicates the intensity of the generated elastic wave.
  • the duty ratios of the electrode fingers of the elastic wave resonators according to the present embodiment and the comparative example are set to 0.6, 0.5, 0.4, and 0.3, respectively.
  • the intensity of the resonance wave generated in the elastic wave resonator in the case is shown.
  • the bubble chart of FIG. 14 shows the characteristics when the frequency of the main resonance is 4250 MHz.
  • the characteristics when the frequency of the main resonance is set to 4500 MHz are shown.
  • the bubble chart of FIG. 16 shows the characteristics when the frequency of the main resonance is 4700 MHz.
  • the bubble chart of FIG. 17 shows the characteristics when the frequency of the main resonance is 4900 MHz. Therefore, in the bubble charts of FIGS. 14 to 17, it is shown that the smaller the bubble shown at the position other than the frequency of the main resonance, the smaller the intensity of spurious generated.
  • the duty ratio is compared with the case where the duty ratio is 0.5 or 0.6.
  • the strength of the spurious can be reduced when is set to 0.3 or 0.4.
  • the duty ratio is compared with the case where the duty ratio is 0.3 or 0.4. The strength of the spurious can be reduced when is set to 0.5 or 0.6.
  • the duty ratio of each electrode finger can reduce the spurious intensity by simulating the dependence of the spurious intensity generated on the elastic wave resonator. Can be calculated.
  • the elastic wave resonator 4F has, for example, based on the characteristics of the bubble chart as shown in FIGS. 14 to 17, the duty ratio of the electrode finger 14 at which the spurious intensity becomes relatively strong is set to the elastic wave resonance. It can be calculated for each child 4F.
  • the characteristics of the elastic wave resonator as shown in the bubble charts of FIGS. 14 to 17 can be appropriately calculated by a conventionally known technique. As a result, in the elastic wave resonator 4F, it is possible to calculate a region in which the amount of change in the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C is increased.
  • FIG. 18 is a graph showing the characteristics of the elastic wave to be excited in the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment or the elastic wave resonator having the same configuration as the elastic wave resonator 4F according to the present modification. It is a graph which shows the phase of the impedance in the elastic wave resonator for each frequency. In other words, the graph of FIG. 18 is a graph showing the intensity of elastic waves oscillating in elastic wave resonators for each frequency. In the graph of FIG. 18, the vertical axis is the phase (unit: deg) and the horizontal axis is the frequency (unit: MHz).
  • FIG. 1401 of FIG. 18 shows the elasticity of the elastic wave resonator 4A according to the present embodiment when the change of the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C is the change of the duty ratio shown in the graph 1101 of FIG. The characteristics of the wave resonator are shown.
  • the graph 1402 of FIG. 18 shows the elasticity of the elastic wave resonator 4F according to the modified example when the change of the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C is the change of the duty ratio shown in the graph 1301 of FIG. The characteristics of the wave resonator are shown.
  • the intensity of spurious in the vicinity of the frequency of 6000 MHz is reduced in the graph 1402. This is because the elastic wave resonator 4F has a smaller duty ratio in which the spurious intensity of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C is formed than the elastic wave resonator 4A. This is because it became.
  • Graph 1403 of FIG. 18 shows the characteristics of the elastic wave resonator when the change of the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C is changed from the graph 1301 of FIG. 13 in the elastic wave resonator 4F according to the modified example. Is shown. Comparing Graph 1401 and Graph 1403 of FIG. 18, the balance of spurious intensity at a frequency of around 5250 MHz and around a frequency of 6000 MHz has changed. As described above, in the elastic wave resonator 4F according to the present modification, the balance of spurious intensity can be designed by adjusting the amount of change in the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C.
  • Graph 1404 of FIG. 18 shows the characteristics of the elastic wave resonator when the duty ratio of the electrode finger 14 in the intermediate region 24C is changed to the graph 1302 of FIG. 13 in the elastic wave resonator 4F according to the modified example. show.
  • the graph 1404 of FIG. 18 as compared with the graph 1401, both the spurious intensities in the vicinity of the frequency of 5250 MHz and the frequency of the vicinity of the frequency of 6000 MHz are reduced.
  • the region where the electrode finger 14 having the duty ratio in which the spurious intensity becomes strong can be reduced can be reduced.
  • the elastic wave resonator 4F according to the present modification can more easily design the electrode finger 14 for further reducing the intensity of spurious generated.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave resonator 4B according to the present embodiment at a position corresponding to the cross section of the elastic wave resonator 4 shown in FIG.
  • the elastic wave resonator 4B according to the present embodiment replaces the duty ratio of the electrode finger 14 between the first region 24A and the second region 24B.
  • the configuration is different only in that the thickness of the electrode finger 14 is different.
  • the first electrode finger group 14A located in the first region 24A has a first thickness D14A
  • the second electrode finger group 14B located in the second region 24B has a first thickness D14A. It has a second thickness D14B.
  • the first thickness D14A is thicker than the second thickness D14B.
  • FIG. 20 is a graph showing the relationship between the thickness D14 of the electrode finger 14 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 4B according to the present embodiment.
  • the vertical axis represents the frequency (unit: MHz)
  • the horizontal axis represents the ratio of the thickness of Al of the material of the electrode finger 14 in%.
  • the first pitch PA is smaller than the second pitch PB
  • the first thickness D14A is thicker than the second thickness D14B. Therefore, the difference between the first thickness D14A and the second thickness D14B acts in the direction of canceling the difference in resonance frequency caused by the difference between the first pitch PA and the second pitch PB.
  • the resonance frequency action characteristic that acts in the direction of canceling the action of the resonance frequency on the high and low caused by the pitch relationship between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is This is the difference in thickness between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B.
  • the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode has a different dependence on the change in the thickness and pitch of the electrode finger from the frequency of the elastic wave excited in the main resonance and antiresonance modes. Therefore, also in the elastic wave resonator 4B according to the present embodiment, the spurious intensity is reduced while maintaining the uniformity of the resonance frequency as in the elastic wave resonators 4 and 4A according to the above-described embodiments. Can be done.
  • the electrode finger arrangement region 24 includes a first region 24A and a second region 24B, but the present invention is not limited to this.
  • the electrode finger arrangement region 24 may further include an intermediate region 24C between the first region 24A and the second region 24B in a plan view.
  • the thickness of the intermediate electrode finger group 14C located in the intermediate region 24C may gradually change from the first region 24A side to the second region 24B side.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave resonator 4C according to the present embodiment at a position corresponding to the cross section of the elastic wave resonator 4 shown in FIG.
  • the elastic wave resonator 4C according to the present embodiment replaces the duty ratio of the electrode finger 14 between the first region 24A and the second region 24B.
  • the configuration is different only in that the thickness of the piezoelectric body 6 is different.
  • the piezoelectric body 6 has a different thickness between the first region 24A and the second region 24B.
  • the thickness of the piezoelectric body 6 gradually decreases from the end portion to the center of the piezoelectric body 6 in the propagation direction TD.
  • the piezoelectric body 6 has a first thickness D6A in the first region 24A and a second thickness D6B in the second region 24B.
  • first thickness D6A is thicker than the second thickness D6B.
  • the thickness of each of the first thickness D6A and the second thickness D6B may be different depending on the position in each of the first region 24A and the second region 24B.
  • the thickness of each of the first thickness D6A and the second thickness D6B gradually decreases from the end side to the center side of the piezoelectric body 6 in the propagation direction TD.
  • the overall thickness of the fixed substrate 36 may be kept substantially constant by changing the thickness of the adhesion layer 28 in accordance with the change in the thickness of the piezoelectric body 6.
  • the thickness of the close contact layer 28 may gradually increase from the end portion to the center of the close contact layer 28, for example, in the propagation direction TD.
  • FIG. 22 is a graph showing the relationship between the thickness D6 of the piezoelectric body 6 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 4C according to the present embodiment.
  • the vertical axis represents the frequency (unit: MHz)
  • the horizontal axis represents the thickness of the piezoelectric body 6, and the unit is ⁇ m.
  • the first pitch PA is smaller than the second pitch PB
  • the first thickness D6A is thicker than the second thickness D6B. Therefore, the difference between the first thickness D6A and the second thickness D6B acts in the direction of canceling the difference in resonance frequency caused by the difference between the first pitch PA and the second pitch PB.
  • the resonance frequency action characteristic acting in the direction of canceling the action on the height of the resonance frequency brought about by the magnitude relationship of the pitch between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is This is the difference in the thickness of the piezoelectric body 6.
  • the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode has a different dependence on the change in the pitch of the electrode finger and the thickness of the piezoelectric body from the frequency of the elastic wave excited in the main resonance and antiresonance modes. .. Therefore, also in the elastic wave resonator 4C according to the present embodiment, the spurious intensity is reduced while maintaining the uniformity of the resonance frequency as in the elastic wave resonators 4, 4A and 4B according to the above-described embodiments. can do.
  • the electrode finger arrangement region 24 includes a first region 24A and a second region 24B, but the present invention is not limited to this.
  • the electrode finger arrangement region 24 may further include an intermediate region 24C between the first region 24A and the second region 24B in a plan view.
  • the thickness of the piezoelectric body 6 gradually changes from the end portion to the center of the piezoelectric body 6 in the propagation direction TD, but is not limited to this.
  • the thickness of the piezoelectric body 6 may change discontinuously at the boundary between the first region 24A and the second region 24B.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave resonator 4D according to the present embodiment at a position corresponding to the cross section of the elastic wave resonator 4 shown in FIG.
  • the elastic wave resonator 4D according to the present embodiment replaces the duty ratio of the electrode finger 14 between the first region 24A and the second region 24B.
  • the configuration is different only in that the thickness of the reflective multilayer film 30 is different.
  • the reflective multilayer film 30 has different thicknesses between the first region 24A and the second region 24B.
  • the thickness of the reflective multilayer film 30 gradually decreases from the edge to the center of the reflective multilayer film 30 in the propagation direction TD.
  • the change in the thickness of the reflective multilayer film 30 means that the thicknesses of the first layer 32 and the second layer 34 gradually decrease from the edge to the center of the reflective multilayer film 30. Achieved by.
  • the first layer 32 has, for example, a first thickness D32A in the first region 24A and a second thickness D32B in the second region 24B, as shown in FIG. 23.
  • first thickness D32A when the first pitch PA is smaller than the second pitch PB, the first thickness D32A is thicker than the second thickness D32B.
  • the second layer 34 has, for example, a first thickness D34A in the first region 24A and a second thickness D34B in the second region 24B, as shown in FIG. 23.
  • the first thickness D34A is thicker than the second thickness D34B.
  • first thickness D32A, the second thickness D32B, the first thickness D34A, and the second thickness D34B may have different thicknesses depending on the positions in the first region 24A and the second region 24B, respectively. ..
  • each of the first thickness D32A, the second thickness D32B, the first thickness D34A, and the second thickness D34B gradually increases in thickness from the end side to the center side of the reflective multilayer film 30 in the propagation direction TD. is decreasing.
  • the thickness of the adhesion layer 28 may be changed according to the change in the thickness of the reflective multilayer film 30, so that the overall thickness of the fixed substrate 36 may be kept substantially constant.
  • the thickness of the close contact layer 28 may gradually increase from the end portion to the center of the close contact layer 28, for example, in the propagation direction TD.
  • FIG. 24 is a graph showing the relationship between the thickness of the reflective multilayer film 30 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 4D according to the present embodiment.
  • the resonance frequency of the elastic wave oscillating in the main resonance mode when the thickness D32 of the first layer 32 is set to 100% and the thickness D32 of the first layer 32 is changed is simulated. It is a graph calculated and plotted by.
  • Graph 2402 of FIG. 23 simulates the resonance frequency of an elastic wave oscillating in the main resonance mode when the thickness D34 of a second layer 34 is set to 100% and the thickness D34 of the second layer 34 is changed. It is a graph calculated and plotted by.
  • the vertical axis represents the frequency (unit: MHz), and the horizontal axis represents the ratio of the thickness of SiO 2 of the material of the first layer 32 in%.
  • the vertical axis represents the frequency (unit: MHz), and the horizontal axis represents the ratio of the thickness of HfO 2 of the material of the second layer 34 in%.
  • the thinner the thickness D32 of the first layer 32 and the thickness D34 of the second layer 34 the higher the resonance frequency of the elastic wave oscillating in the main resonance mode tends to be.
  • the thinner the reflective multilayer film 30 the higher the resonance frequency of the elastic wave oscillated in the main resonance mode.
  • the first pitch PA is smaller than the second pitch PB
  • each of the first thickness D32A and the first thickness D34A is thicker than each of the second thickness D32B and the second thickness D34B. Therefore, the difference between the first thickness D32A and the second thickness D32B and the difference between the first thickness D34A and the second thickness D34B are the resonance frequencies caused by the difference between the first pitch PA and the second pitch PB. It acts in the direction of canceling the height of the difference.
  • the resonance frequency action characteristic acting in the direction of canceling the action on the height of the resonance frequency brought about by the magnitude relationship of the pitch between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is This is the difference in the thickness of the reflective multilayer film 30.
  • the frequency of the elastic wave that excites in the spurious mode differs from the frequency of the elastic wave that excites in the main resonance and antiresonance modes with respect to the change in the pitch of the electrode fingers and the thickness of the reflective multilayer film.
  • the spurious intensity is reduced while maintaining the uniformity of the resonance frequency as in the elastic wave resonators 4, 4A to 4C according to the above-described embodiments. can do.
  • the electrode finger arrangement region 24 includes a first region 24A and a second region 24B, but the present invention is not limited to this.
  • the electrode finger arrangement region 24 may further include an intermediate region 24C between the first region 24A and the second region 24B in a plan view.
  • the thickness of the reflective multilayer film 30 gradually changes from the edge to the center of the reflective multilayer film 30 in the propagation direction TD, but is not limited to this.
  • the thickness of the reflective multilayer film 30 may change discontinuously at the boundary between the first region 24A and the second region 24B.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave resonator 4E according to the present embodiment at a position corresponding to the cross section of the elastic wave resonator 4 shown in FIG.
  • the elastic wave resonator 4E according to the present embodiment has a protective film 38 at a position covering the uppermost surface of the elastic wave resonator 4E as compared with the elastic wave resonator 4 according to the first embodiment.
  • the elastic wave resonator 4E according to the present embodiment includes a protective film 38 at a position covering the upper surface of the piezoelectric body 6 and the upper surface and side surfaces of the IDT electrode 8 and the reflector 18.
  • the protective film 38 is a thin film used to protect the electrodes on the piezoelectric body 6 such as preventing corrosion of the IDT electrode 8 and the reflector 18.
  • the protective film 38 for example, SiO 2 or Si 3 N 4 or the like may be used.
  • the protective film 38 may be provided by laminating a plurality of layers made of the above-mentioned materials.
  • the above-mentioned material is suitable for the protective film 38 because of its high insulating property and low mass.
  • the material of the protective film 38 is not limited to this.
  • the protective film 38 has a different thickness between the first region 24A and the second region 24B.
  • the duty ratio of the electrode finger 14 of the IDT electrode 8 is constant.
  • the protective film 38 may gradually decrease in thickness from the edge portion to the center of the protective film 38 in the propagation direction TD, and at the boundary between the first region 24A and the second region 24B. , May change discontinuously.
  • the protective film 38 has a first thickness D38A in the first region 24A and a second thickness D38B in the second region 24B.
  • first thickness D38A is thicker than the second thickness D38B.
  • the configuration of the elastic wave resonator 4E according to the present embodiment may be the same as the configuration of the elastic wave resonator 4 according to the first embodiment.
  • FIG. 26 is a graph showing the relationship between the thickness of the protective film 38 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 4E according to the present embodiment.
  • the resonance frequency of the elastic wave oscillating in the main resonance mode when the thickness of the protective film 38 is changed to 100% is calculated by simulation, and the graph of FIG. 26 Plotted in.
  • the vertical axis shows the frequency (unit: MHz), and the horizontal axis shows the ratio of the thickness of the protective film 38 in%.
  • the first pitch PA is smaller than the second pitch PB
  • the first thickness D38A is thicker than the second thickness D38B. Therefore, the difference between the first thickness D38A and the second thickness D38B acts in the direction of canceling the difference in resonance frequency caused by the difference between the first pitch PA and the second pitch PB.
  • the resonance frequency action characteristic acting in the direction of canceling the action on the height of the resonance frequency brought about by the magnitude relationship of the pitch between the first electrode finger group 14A and the second electrode finger group 14B is This is the difference in the thickness of the protective film 38.
  • the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode has a different dependence on the change in the pitch of the electrode finger and the thickness of the piezoelectric body from the frequency of the elastic wave excited in the main resonance and antiresonance modes. .. Therefore, also in the elastic wave resonator 4E according to the present embodiment, the spurious intensity is reduced while maintaining the uniformity of the resonance frequency as in the elastic wave resonators 4, 4A to 4D according to the above-described embodiments. can do.
  • the electrode finger arrangement region 24 includes a first region 24A and a second region 24B, but the present invention is not limited to this.
  • the electrode finger arrangement region 24 may further include an intermediate region 24C between the first region 24A and the second region 24B in a plan view. In this case, it is preferable that the thickness of the protective film 38 gradually changes from the end portion to the center of the protective film 38 in the propagation direction TD.
  • the thin film formed at a position covering the uppermost surface of the elastic wave resonator 4E, such as the protective film 38 according to the present embodiment, also includes the elastic wave resonators 4, 4A to 4D according to each of the above-described embodiments. May be.
  • the elastic wave resonators 4, 4A to 4D according to the above-described embodiments include the thin film, the thin film may have a distribution in the thickness in the plane and is formed substantially uniformly. May be good.
  • FIG. 27 is an enlarged schematic plan view of the elastic wave resonator 4G according to the present embodiment with respect to the periphery of the reflector 18.
  • the elastic wave resonator 4G according to the present embodiment may have the same configuration as the elastic wave resonator according to each of the above-described embodiments, except for the configuration of the reflector 18, for example.
  • the reflector 18 shown in FIG. 27 has a different number of strip electrodes 22 from the reflector 18 shown in FIG. 1 and the like.
  • the elastic wave resonator according to each of the above-described embodiments may also include a reflector 18 having the same number of strip electrodes 22 as the reflector 18 shown in FIG. 27.
  • the elastic wave resonator 4G includes the electrode finger arrangement region 24 in the region including the strip electrode 22 of the reflector 18.
  • the electrode finger arrangement region 24 includes at least one first region 24F and one second region 24G.
  • the strip electrodes 22 are a first strip electrode group 22F, which is a first electrode finger group located in the first region 24F, and a second strip electrode group, which is a second electrode finger group located in the second region 24B. Including 22G.
  • an electrode finger arrangement region 24 may be formed in each reflector 18. Further, the electrode finger arrangement region 24 may include at least one of the first region 24F and the second region 24G. For example, as shown in FIG. 27, in the propagation direction TD, the electrode finger arrangement region 24 includes the first region 24F symmetrically with respect to the second region 24G.
  • each of the plurality of strip electrodes 22 is arranged via a certain pitch with each other, like the electrode fingers 14. Further, the first pitch PF of the first strip electrode group 22F is different from the second pitch PG of the second strip electrode group 22G.
  • the duty ratio of the first strip electrode group 22F is different from the duty ratio of the second strip electrode group 22G.
  • the duty ratio of the first strip electrode group 22F and the duty ratio of the second strip electrode group 22G cancel out the effect on the height of the resonance frequency caused by the difference between the first pitch PF and the second pitch PG. Is designed for. Specifically, when the first pitch PF is smaller than the second pitch PG, the duty ratio of the first strip electrode group 22F is larger than the duty ratio of the second strip electrode group 22G.
  • the frequency of the elastic wave that excites in the spurious mode is the frequency of the elastic wave that excites in the main resonance and antiresonance modes.
  • the elastic wave resonator 4G includes a first strip electrode group 22F and a second strip electrode group 22G in which the pitch and duty ratio are different from each other and the difference in resonance frequency is further reduced.
  • the frequency of the elastic wave excited in the spurious mode is more different while maintaining the uniformity of the frequency of the elastic wave excited in the main resonance mode.
  • the intensity of spurious is reduced by scattering the frequency of the elastic wave to be excited in the spurious mode while maintaining the uniformity of the resonance frequency in the same elastic wave resonator 4G. be able to.
  • the strip electrode 22, the piezoelectric body 6, the reflective multilayer film 30, or the protective film 38 is used instead of the duty ratio of the strip electrode 22 between the first region 24F and the second region 24G.
  • the thickness of the may be different. In this case, these differences in thickness are designed to cancel the effect on the height of the resonance frequency caused by the difference between the first pitch PF and the second pitch PG.
  • the duty ratio of the electrode fingers, the thickness of the electrode fingers, the thickness of the piezoelectric body 6, the thickness of the reflective multilayer film 30, the thickness of the protective film 38, and the like are set with respect to the pitch of the electrode fingers.
  • the case where it was changed independently was described as an example.
  • the present disclosure is not limited to this, and the configurations of the elastic wave resonators 4, 4A to 4G can be combined.
  • the duty ratio of the electrode fingers in the region may be narrowed and the thickness of the protective film 38 may be reduced.
  • the same effect can be obtained while reducing the adjustment amount of each element as compared with the case where the resonance frequency is adjusted by one element.
  • the elastic wave resonators 4, 4A to 4G include both the first region and the second region in at least one of the region including the IDT electrode 8 and the region including the reflector 18.
  • the first region may be formed only in the region including the IDT electrode 8 and the second region may be formed only in the region including the reflector 18.
  • all of the electrode fingers 14 of the IDT electrode 8 may be included in the first electrode finger group, and all of the strip electrodes 22 of the reflector 18 are included in the second electrode finger group. It may be.
  • the pitches of the electrode finger 14 and the strip electrode 22 are different from each other, and the design is designed to cancel the difference in resonance frequency between the electrode finger 14 and the strip electrode 22 due to the difference in pitch. .. Further, in the above case, the pitch may be constant in the electrode finger 14 or the strip electrode 22.
  • the elastic wave resonators 4, 4A to 4G include the reflective multilayer film 30
  • the fixed substrate 36 of the elastic wave resonators 4, 4A to 4G may have the piezoelectric body 6 formed directly on the Si support substrate 26, or the reflection multilayer.
  • an insulating layer made of SiO 2 or the like may be provided.
  • the elastic wave resonators 4, 4A to 4G may have a so-called membrane shape in which the piezoelectric body 6 is arranged on the support substrate 26 provided with the recess, for example.
  • the elastic wave resonator includes a piezoelectric body and an IDT electrode having a plurality of electrode fingers located on the piezoelectric body and arranged in the propagation direction of the elastic wave.
  • the region where the electrode fingers are located includes a first region and a second region in a plan view, and the plurality of electrode fingers are included in the first electrode finger group located in the first region and the second region.
  • the pitch of the first electrode finger group includes the located second electrode finger group, and the pitch of the first electrode finger group is different from the pitch of the second electrode finger group. It has a frequency action characteristic that works in the direction of canceling the action of the resonance frequency on the height of the resonance frequency brought about by the magnitude relationship of.
  • the elastic wave resonator according to another aspect of the present disclosure further comprises a support substrate on the side opposite to the IDT electrode from the piezoelectric body, and a reflection multilayer between the piezoelectric body and the support substrate.
  • the frequency acting characteristic is the difference in thickness of the reflective multilayer film between the first region and the second region.
  • the elastic wave resonator according to another aspect of the present disclosure has a pair of reflectors located on the piezoelectric body and at both ends in the propagation direction with respect to the plurality of electrode fingers. Be prepared.
  • the elastic wave resonator includes a piezoelectric body and an IDT electrode having a plurality of electrode fingers arranged on the piezoelectric body and arranged in the propagation direction of the elastic wave.
  • the region where the electrode fingers are located includes a first region and a second region in a plan view, and among the plurality of electrode fingers, the pitch of the first electrode finger group located in the first region is the first. It is smaller than the second electrode finger group located in the two regions, and the duty ratio of the first electrode finger group is larger than the duty ratio of the second electrode finger group.
  • FIG. 28 is a block diagram showing a main part of the communication device 40 according to the embodiment of the present invention.
  • the communication device 40 performs wireless communication using radio waves.
  • the demultiplexer 42 has a function of demultiplexing the transmission frequency signal and the reception frequency signal in the communication device 40.
  • the transmission information signal TIS including the information to be transmitted is modulated and the frequency is raised (conversion of the carrier frequency to a high frequency signal) by the RF-IC44 to be the transmission signal TS.
  • the transmission signal TS has unnecessary components other than the pass band for transmission removed by the bandpass filter 46, amplified by the amplifier 48, and input to the demultiplexer 42.
  • the demultiplexer 42 removes unnecessary components other than the pass band for transmission from the input transmission signal TS and outputs the signal to the antenna 50.
  • the antenna 50 converts the input electric signal (transmission signal TS) into a radio signal and transmits the radio signal.
  • the radio signal received by the antenna 50 is converted into an electric signal (received signal RS) by the antenna 50 and input to the demultiplexer 42.
  • the demultiplexer 42 removes unnecessary components other than the reception pass band from the input received signal RS and outputs the signal to the amplifier 52.
  • the output reception signal RS is amplified by the amplifier 52, and unnecessary components other than the reception pass band are removed by the bandpass filter 54. Then, the frequency of the received signal RS is lowered and demodulated by the RF-IC44 to obtain the received information signal RIS.
  • the transmission information signal TIS and the reception information signal RIS may be low frequency signals (baseband signals) including appropriate information, and are, for example, analog audio signals or digitized audio signals.
  • the pass band of the radio signal may conform to various standards such as UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
  • the modulation method may be phase modulation, amplitude modulation, frequency modulation, or a combination of any two or more of these.
  • FIG. 29 is a circuit diagram showing the configuration of the demultiplexer 42 according to the embodiment of the present invention.
  • the demultiplexer 42 is the demultiplexer 42 used in the communication device 40 in FIG. 28.
  • the transmission filter 56 has series resonators S1 to S3 and parallel resonators P1 to P3.
  • the demultiplexer 42 is located between the antenna terminal 58, the transmission terminal 60, the reception terminal 62, the transmission filter 56 arranged between the antenna terminal 58 and the transmission terminal 60, and the antenna terminal 58 and the reception terminal 62. It is mainly composed of a reception filter 64 arranged in.
  • the transmission signal TS from the amplifier 48 is input to the transmission terminal 60, and the transmission signal TS input to the transmission terminal 60 is output to the antenna terminal 58 after the unnecessary components other than the pass band for transmission are removed by the transmission filter 56. Will be done.
  • the reception signal RS is input from the antenna 50 to the antenna terminal 58, unnecessary components other than the reception pass band are removed by the reception filter 64, and the signal RS is output to the reception terminal 62.
  • the transmission filter 56 is composed of, for example, a ladder type elastic wave filter.
  • the transmission filter 56 is a series arm which is a wiring for connecting three series resonators S1, S2, S3 connected in series between the input side and the output side and the series resonators. It has three parallel resonators P1, P2, and P3 provided between the reference potential portion G and the reference potential portion G. That is, the transmission filter 56 is a ladder type filter having a three-stage configuration. However, in the transmission filter 56, the number of stages of the ladder type filter is arbitrary.
  • An inductor L is provided between the parallel resonators P1 to P3 and the reference potential portion G. By setting the inductance of the inductor L to a predetermined size, an attenuation pole is formed outside the pass band of the transmission signal to increase the out-of-band attenuation.
  • the plurality of series resonators S1 to S3 and the plurality of parallel resonators P1 to P3 are each composed of elastic wave resonators.
  • the reception filter 64 has, for example, a multiple mode type elastic wave filter 66 and an auxiliary resonator 68 connected in series to the input side thereof.
  • the multiple mode includes the double mode.
  • the multimode elastic wave filter 66 has a balanced-unbalanced conversion function, and the receiving filter 64 is connected to two receiving terminals 62 to which a balanced signal is output.
  • the reception filter 64 is not limited to the one configured by the multiple mode type elastic wave filter 66, and may be configured by a ladder type filter or may be a filter having no balanced-unbalanced conversion function.
  • An impedance matching circuit made of an inductor or the like may be inserted between the connection point of the transmission filter 56, the reception filter 64 and the antenna terminal 58 and the ground potential portion G.
  • the elastic wave filter according to each of the above-described embodiments is, for example, an elastic wave element constituting at least one ladder type filter circuit of the transmission filter 56 or the reception filter 64 in the demultiplexer 42 shown in FIG. 28.
  • the transmission filter 56 or the reception filter 64 is an elastic wave filter according to each of the above-described embodiments, all or at least a part of the elastic wave resonators included in the filter is each of the above-described implementations.
  • the elastic wave resonators 4, 4A to 4G according to the embodiment.
  • the filter characteristics of the communication device 40 can be improved.

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Abstract

同一の弾性波共振子内において、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度を低減する。弾性波共振子(4)は、圧電体(6)と、前記圧電体上に位置し、弾性波の伝搬方向(TD)に配列された、複数の電極指(14・22)とを備える。前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、第1領域(24A)と第2領域(24B)とを含む。前記複数の電極指は、前記第1領域に位置する第1電極指群(14A)と、前記第2領域に位置する第2電極指群(14B)とを含み、前記第1電極指群のピッチ(PA)は、前記第2電極指群のピッチ(PB)と異なる。前記第1領域および前記第2領域は、それぞれの電極指群のピッチの大小関係によってもたらされる共振周波数または***振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く周波数作用特性を有する。

Description

弾性波共振子、弾性波フィルタ、分波器、通信装置
 本発明は弾性波装置に関する。
 先行文献1には、圧電基板上に、ある特定の共振周波数を有するインターディジタルトランスデューサを複数備えた弾性波フィルタが記載されている。
国際公開番号WO2005/050837公報
 特許文献1に記載される従来の弾性波フィルタにおいては、主共振の共振周波数とは異なる周波数において発振するスプリアスが発生する問題がある。
 本開示の一態様に係る弾性波共振子は、圧電体と、前記圧電体上に位置し、弾性波の伝搬方向に配列された、複数の電極指とを備え、前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、第1領域と第2領域とを含み、前記複数の電極指は、前記第1領域に位置する第1電極指群と、前記第2領域に位置する第2電極指群とを含み、前記第1電極指群のピッチは、前記第2電極指群のピッチと異なり、前記第1領域および前記第2領域は、それぞれの電極指群のピッチの大小関係によってもたらされる共振周波数または***振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く周波数作用特性を有する。
 本開示によれば、同一の弾性波共振子内において、共振周波数または***振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度を低減する。
本開示の実施形態1に係る弾性波共振子の概略平面図である。 本開示の実施形態1に係る弾性波共振子の概略断面図である。 本開示の実施形態1に係る弾性波共振子において、共振周波数を一定とした場合における、ピッチとデューティ比との関係について示すグラフである。 本開示の実施形態1に係る弾性波共振子の特性の、デューティ比による変化について示すグラフである。 本開示の実施形態1に係る弾性波共振子における、ピッチおよびデューティ比と、発振する弾性波の周波数との関係を示すグラフである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の概略平面図である。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の概略断面図である。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の特性を示すグラフである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の特性を示す他のグラフである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子について、デューティ比の最大値および最小値を変化させた場合における、当該弾性波共振子の特性を示すグラフである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の電極指のデューティ比の変化を示すグラフである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の他の例を示す概略平面図である。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子の電極指のデューティ比の変化の他の例を示すグラフである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子に生じる共振波の強度の例を示すバブルチャートである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子に生じる共振波の強度の例を示す他のバブルチャートである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子に生じる共振波の強度の例を示す他のバブルチャートである。 本開示の実施形態2に係る弾性波共振子に生じる共振波の強度の例を示す他のバブルチャートである。 本開示の実施形態2および変形例に係る弾性波共振子について、電極指のデューティ比の変化量を変化させた場合における、当該弾性波共振子の特性を示すグラフである。 本開示の実施形態3に係る弾性波共振子の概略断面図である。 本開示の実施形態3に係る弾性波共振子の、電極指の厚みと共振周波数との関係について示すグラフである。 本開示の実施形態4に係る弾性波共振子の概略断面図である。 本開示の実施形態4に係る弾性波共振子の、圧電体の厚みと共振周波数との関係について示すグラフである。 本開示の実施形態5に係る弾性波共振子の概略断面図である。 本開示の実施形態5に係る弾性波共振子の、多層膜の厚みと共振周波数との関係について示すグラフである。 本開示の実施形態6に係る弾性波共振子の概略断面図である。 本開示の実施形態6に係る弾性波共振子の、保護層の厚みと共振周波数との関係について示すグラフである。 本開示の実施形態7に係る弾性波共振子の反射器付近を拡大して示す概略平面図である。 本開示の各実施形態に係る通信装置を説明する概略図である。 本開示の各実施形態に係る分波器を説明する回路図である。
 〔実施形態1〕
 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、以下の説明において用いられる図は模式図であり、図面上の各部材の寸法比率を厳密に示すものではない。
 <共振子の構成>
 本実施形態に係る弾性波フィルタは、少なくとも一つの弾性波共振子を備える。例えば、弾性波フィルタは、複数の弾性波共振子がラダー型に接続されることにより、ラダー型フィルタを構成する。本実施形態に係る弾性波フィルタは、複数の弾性波共振子を、各弾性波共振子における弾性波の伝搬方向と直交する方向に、並列して備えていてもよい。
 以下、図1および図2を参照して、本実施形態に係る弾性波共振子4について、より詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る弾性波共振子4の概略平面図である。図2は、本実施形態に係る弾性波共振子4の概略断面図であり、図1のB-B線矢視断面図である。なお、本明細書において、弾性波共振子4における弾性波の伝搬方向TDを、図1を含む弾性波共振子4の平面図においては、紙面に向かって上下方向、図2を含む弾性波共振子4の断面図においては、紙面に向かって左右方向とする。また、本明細書において、図2を含む弾性波共振子4の断面図においては、図示の簡単のため、断面における部材のみを示し、当該断面よりも奥側の部材の図示を省略する。
 本実施形態に係る弾性波共振子4は、図1および図2に示すように、少なくとも、圧電体6と、当該圧電体6上のIDT電極8とを備える。なお、本明細書の図2を含む弾性波共振子4の断面図においては、圧電体6に対し、IDT電極8が、紙面に向かって上側に位置するように示す。
 圧電体6は、圧電性の材料をからなり、例えば、タンタル酸リチウム(以下、LTとも記載する)の単結晶、ニオブ酸リチウム等を用いてもよい。弾性波共振子4において、後述するIDT電極8を含む導電層に電圧が印加されることにより、圧電体6を伝搬方向TDに伝搬する弾性波が励振される。本実施形態において、圧電体6は、図2に示すように、一定の厚みD6を有していてもよい。なお、本明細書において、「厚みが一定」とは、必ずしも、厚みが厳密に一定であることを指さず、圧電体6を伝搬する弾性波の特性に、著しい影響を及ぼさない範囲において、多少の変動を許容する。
 <IDT電極および反射器の詳細>
 IDT電極8は、一対の櫛歯電極10を含む。なお、本明細書において、図1を含む弾性波共振子4の平面図においては、視認性の改善のために、一方の櫛歯電極10にハッチングを施している。櫛歯電極10は、例えば、バスバー12と、該バスバー12から互いに延びる複数の電極指14と、複数の電極指14のそれぞれの間において、バスバー12から突出する、複数のダミー電極16を含む。一対の櫛歯電極10は、複数の電極指14が、互いに噛み合うように配置されている。
 バスバー12は、概ね一定の幅を有し、伝搬方向TDに概ね沿って形成されている。また、一対のバスバー12は、伝搬方向TDと概ね直交する方向において、互いに対向している。なお、圧電体6を伝搬する弾性波に著しい影響を及ぼさない程度において、バスバー12は、幅が変化してもよく、あるいは、伝搬方向TDから傾斜して形成されていてもよい。
 各電極指14は、概ねバスバー12の幅方向に沿って長尺状に形成される。各櫛歯電極10において、各電極指14は、伝搬方向TDに配列されている。また、一方のバスバー12から延びる電極指14と、他方のバスバー12から延びる電極指14は、伝搬方向TDにおいて、交互に配置されている。
 各電極指14の本数は、図1に示す本数に限られず、弾性波共振子4に求められる特性に応じて、適切に設計されてよい。また、各電極指14の長さは、図1に示すように、略一定であってもよく、あるいは、伝搬方向TDにおける位置によって、互いに長さがことなる、いわゆるアポタイズが施されていてもよい。なお、IDT電極8の一部において、電極指14の一部が「間引き」されていてもよい。換言すれば、IDT電極8は、IDT電極8が形成される領域において、電極指14の一部が形成されていない領域を含んでいてもよい。
 各ダミー電極16は、概ねバスバー12の幅方向に沿って突出する。また、一方のバスバー12から突出するダミー電極16は、他方のバスバー12から延びる電極指14の先端と、伝搬方向TDと直交する方向において、ギャップを介し互いに対向する。なお、本実施形態に係る弾性波共振子4は、ダミー電極16を備えていなくともよい。
 弾性波共振子4は、さらに、圧電体6上の、電極指14に対して伝搬方向TDの両端に位置する一対の反射器18を備える。反射器18は、互いに対向する一対のバスバー20から延びる複数のストリップ電極22を含む。反射器18は、電気的に浮遊状態であってもよく、あるいは、反射器18には、基準電位が与えられていてもよい。なお、IDT電極8と反射器18とは、同層であってもよく、導電層に含まれていてもよい。IDT電極8と反射器18とは、金属材料からなり、例えば、Alを主成分とする合金からなっていてもよい。また、反射器18の各ストリップ電極22の本数、形状等は、図1に示す構成に限られず、電極指14と同じく、弾性波共振子4に求められる特性に応じて、適切に設計されてよい。
 なお、本明細書において、単に「電極指」と記載する場合には、当該「電極指」は、IDT電極8の複数の電極指14を含む。また、弾性波共振子4が反射器18を備える場合には、本明細書における「電極指」は、反射器18の複数のストリップ電極22をさらに含んでいてもよい。
 <電極指のピッチ>
 本実施形態に係る弾性波共振子4において、図1および図2に示すように、IDT電極8の複数の電極指14は、平面視において、電極指配置領域24内に位置する。また、本実施形態において、電極指配置領域24は、第1領域24Aと、第2領域24Bとを、少なくとも一つずつ含む。また、電極指14は、第1領域24Aに位置する第1電極指群14Aと、第2領域24Bに位置する第2電極指群14Bとを含む。
 特に、本実施形態において、電極指配置領域24は、第1領域24Aと、第2領域24Bとの少なくとも一方を、複数含んでいてもよい。例えば、図1に示すように、伝搬方向TDにおいて、電極指配置領域24は、第2領域24Bに対し、第1領域24Aを対称に備えている。換言すれば、第1領域24Aは、伝搬方向TDにおいて、第2領域24Bの両端にそれぞれ位置する。
 ここで、複数の電極指14のそれぞれは、互いにあるピッチを介して配置されている。また、圧電体6を伝搬する弾性波のうち、弾性波共振子4によって励振される弾性波が有する共振周波数は、電極指14のピッチに依存する。一般に、弾性波共振子4によって励振される弾性波が有する共振周波数は、電極指14のピッチが狭くなることにより高くなる。
 なお、本明細書において、「共振周波数」とは、弾性波共振子4によって励振される弾性波のうち、主共振のモードによって励振される弾性波が有する共振周波数を指し、副共振あるいはスプリアスのモードによって励振される弾性波の周波数を指さない。
 本実施形態において、第1電極指群14Aの第1ピッチPAは、第2電極指群14Bの第2ピッチPBと異なっている。具体的には、例えば、本実施形態において、第1ピッチPAは、第2ピッチPBよりも短い。例えば、第1ピッチPAは、0.708μmであり、第2ピッチPBは、0.745μmである。
 なお、圧電体6の厚みD6は、特に限定されないが、本実施形態においては、例えば、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの何れかの、0.4倍から1.2倍程度である。例えば、圧電体6の厚みD6は、0.28μmから0.9μm程度である。
 ここで、圧電体6の厚みD6は、第1電極指群14Aにおける第1ピッチPA、または、第2電極指群14Bにおける第2ピッチPB以下の厚みであることが好ましい。これにより、比較的広いピッチを有する電極指14を備えた弾性波共振子4によって、共振周波数をより高くすることが可能となる。
 <電極指のデューティ比>
 ここで、本実施形態に係る弾性波共振子4は、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの大小関係によってもたらされる、共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く共振周波数作用特性を有する。換言すれば、本実施形態に係る弾性波共振子4は、第1領域24Aおよび第2領域24Bにおける、共振周波数の差が、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの差から、従来の弾性波共振子において想定される共振周波数の差よりも小さい。なお、本明細書においては、共振周波数作用特性を、単に周波数作用特性と呼称する場合がある。
 本実施形態において、共振周波数作用特性は、第1領域24Aおよび第2領域24Bにおける、電極指14のデューティ比の差である。電極指14のデューティ比は、ある電極指14の幅を、当該電極指14と隣接する電極指14との間のピッチによって割った値である。一般に、弾性波共振子4によって励振される弾性波が有する共振周波数は、電極指14のデューティ比が小さくなることにより高くなる。
 本実施形態において、第1電極指群14Aのデューティ比は、第2電極指群14Bのデューティ比と異なっている。具体的には、本実施形態において、第1電極指群14Aのデューティ比は、第2電極指群14Bのデューティ比よりも大きい。したがって、第1電極指群14Aおよび第2電極指群14Bのデューティ比の差は、第1ピッチPAが、第2ピッチPBよりも短いことにより生じる、第1領域24Aおよび第2領域24Bにおける共振周波数の差を打ち消す方向に作用する。
 第1電極指群14Aおよび第2電極指群14Bのデューティ比は、図2に示す、第1電極指群14Aに含まれる電極指14の第1幅WAと、第2電極指群14Bに含まれる電極指14の第2幅WBとを適切に設計することにより設計できる。
 例えば、第1電極指群14Aのデューティ比は、0.6であり、第2電極指群14Bのデューティ比は、0.3である。上述したように、第1ピッチPAを0.708μm、第2ピッチPBを0.745μmとした場合、例えば、第1幅WAは0.4248μm程度であり、第2幅WBは0.2235μmである。
 なお、本実施形態において、電極指14の厚みD14は、第1領域24Aと第2領域24Bとの双方において、同一であってもよい。電極指14の厚みD14は、例えば、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの何れかの、0.16倍程度である。また、反射器18のストリップ電極22の厚みは、電極指14の厚みと同一であってもよい。
 <固着基板>
 弾性波共振子4の各構成の説明に戻ると、図2に示すように、弾性波共振子4は、さらに、圧電体6よりも、IDT電極8と反対の側に支持基板26を備える。本実施形態において、支持基板26が、圧電体6を伝搬する弾性波の特性に与える影響は、十分に小さい。このため、支持基板26の材料および寸法は適宜設計されてもよい。例えば、支持基板26は、絶縁材料を含み、樹脂またはセラミックを含んでいてもよい。支持基板26の厚みは、例えば、圧電体6の厚みD6よりも厚い。温度変化に伴う、弾性波の特性に与える影響をより低減するために、支持基板26の材料の線膨張係数は、圧電体6の線膨張係数よりも低いことが好ましい。
 加えて、弾性波共振子4は、圧電体6と支持基板26との間に、反射多層膜30を備えている。弾性波共振子4は、反射多層膜30と支持基板26との間に、密着層28を含んでいてもよい。なお、圧電体6、支持基板26、密着層28、および反射多層膜30を含む積層体を、固着基板36と称することがある。
 密着層28は、支持基板26と反射多層膜30との密着性を向上させるために挿入される層であり、圧電体6を伝搬する弾性波の特性に与える影響は十分に小さい。
 反射多層膜30は、第1層32と第2層34とを、それぞれ交互に積層して含む。第1層32の材料は、第2層34の材料と比較して、音響インピーダンスが低い。これにより、第1層32と第2層34との界面においては、弾性波の反射率が高くなるため、圧電体6を伝搬する弾性波の、弾性波フィルタの外部への漏れだしを低減する。
 例えば、第1層32は、二酸化ケイ素(SiO)からなる。また、例えば、第2層34は、酸化ハフニウム(HfO)からなる。他にも、第2層34は、五酸化タンタル(Ta)、二酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化チタン(TiO)、および酸化マグネシウム(MgO)の何れかからなっていてもよい。
 反射多層膜30は、第1層32と第2層34とを、それぞれ、少なくとも一層含んでいればよく、層数は特に問われない。また、第1層32と第2層34との層数の合計値は、奇数であってもよく、偶数であってもよい。ここで、反射多層膜30の層のうち、圧電体6と接する層は、第1層32であるが、密着層28と接する層は、第1層32と第2層34とのどちらであってもよい。
 例えば、反射多層膜30は、第1層32と第2層34とを、合計して、3層以上12層以下含んでいてもよい。ただし、反射多層膜30は、第1層32と第2層34とを、それぞれ一層ずつのみ含んでいてもよい。また、第1層32と第2層34とのそれぞれの間においても、反射多層膜30の各層の密着性の向上、および、反射多層膜30における弾性波の拡散防止の観点から、密着層28が形成されていてもよい。
 なお、図2に示すように、第1層32は、それぞれ、一定の厚みD32を有していてもよく、第2層34は、それぞれ、一定の厚みD34を有していてもよい。厚みD32と厚みD34とは、例えば、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの何れかの、0.25倍から2倍程度であってもよい。
 <共振周波数の均一化>
 本実施形態において、例えば、第1領域24Aにおける圧電体6を伝搬する弾性波の主共振の共振周波数と、第2領域24Bにおける圧電体6を伝搬する弾性波の主共振の共振周波数とは、同一である。これにより、圧電体6において励振される弾性波の周波数が、第1領域24Aと第2領域24Bとにおいて均一化し、弾性波共振子4の特性が改善する。
 なお、本明細書において、「周波数が同一」とは、必ずしも、周波数が厳密に同一であることを指さない。例えば、第1領域24Aと第2領域24Bとにおける圧電体6を伝搬する弾性波の主共振の共振周波数は、弾性波共振子4の特性に著しい影響を及ぼさない範囲において、多少の差異を許容する。
 具体的には、「第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数が同一」と判断するための数値に、第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数の差を、所望の共振周波数で割った値に100を乗じた値(dfr)を用いてもよい。例えば、dfrが、-0.856以上0.856以下の場合に、「第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数が同一」としてもよい。
 dfrの値が、上記範囲を満たす場合には、弾性波共振子4として周波数特性において第1領域24Aと第2領域24Bとを備えることに起因するスプリアスの発生を抑制することができる。また、本実施形態において、上記範囲を満たす場合、第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数の差の絶対値は、50MHz以下である。
 なお、dfrが、-1.028、または、1.028である場合においては、スプリアスの発生が確認されている。この場合、本実施形態において、第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数の差の絶対値は、60MHzに相当する。
 第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数を均一化する手法について、図3を参照してより詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る弾性波共振子4と同一の構成を備えた弾性波共振子において、励振する弾性波の共振周波数を一定とした場合に、ピッチの変化に対し、デューティ比がどの程度変化するかについて示すグラフである。
 図3のグラフにおいて、実線は、ピッチの変化に対し、デューティ比がどの程度変化するかについてのシミュレーション値を示し、点線は、当該シミュレーション値に基づいた、ピッチとデューティ比との近似式を示す。近似式は、最もシミュレーション値にフィットする式を適宜選択する。例えば、累乗近似、対数近似、あるいは、多項式近似等を適宜選択すればよい。なお、上記例においては、累乗近似による近似式が最も正確に近似することができたため、累乗近似にて近似式を求めた。図3のグラフにおいて、縦軸をピッチ(単位:μm)、横軸をデューティ比とした。
 ピッチをy(単位:μm)、デューティ比をxとすると、励振する弾性波の共振周波数を一定とした場合における、ピッチとデューティ比との関係式は、y=0.6823x^(-0.073)に近似できる。なお、上記シミュレーション値と近似式との誤差の2乗の合計値R2は、0.9987であった。
 図3のグラフに示すように、励振する弾性波の共振周波数を一定とした場合に、ピッチの変化に対し、デューティ比がどの程度変化するかについては、関係式を算出することが可能である。このため、本実施形態においては、第1ピッチPAと第2ピッチPBとから、第1領域24Aと第2領域24Bとにおける共振周波数を同一とするための、第1電極指群14Aのデューティ比と第2電極指群14Bのデューティ比とを算出できる。
 <ピッチおよびデューティ比の差異による特性変化>
 図4は、本実施形態に係る弾性波共振子4と同一の構成を備えた弾性波共振子において、励振する弾性波の特性を示すグラフであり、弾性波共振子におけるインピーダンスの位相を、周波数毎に示すグラフである。換言すれば、図4のグラフは、弾性波共振子において発振する弾性波の強度を、周波数毎に示すグラフである。図4のグラフにおいて、縦軸を位相(単位:deg)、横軸を周波数(単位:MHz)とした。
 図4のグラフにおいて、実線は、電極指14のデューティ比を0.6とした弾性波共振子における、シミュレーションによる計算結果を示す。また、図4のグラフにおいて、破線は、電極指14のデューティ比を0.3とした弾性波共振子における、シミュレーションによる計算結果を示す。なお、図4のグラフにおいてそれぞれシミュレートされた2つの弾性波共振子の電極指14のピッチは、図3に示す関係式に基づき、共振周波数が同一となるように決定されている。図4のグラフのうち、グラフ402は、グラフ401の位相の-90度から-80度までを拡大して示すグラフである。
 図4に示すグラフからも明らかであるように、ピッチおよびデューティ比が異なる2つの弾性波共振子の間においても、最もインピーダンスの位相が高くなる共振周波数は、ほとんど変化しない。なお、ピッチおよびデューティ比が異なる2つの弾性波共振子の間における、インピーダンスの絶対値を確認することによっても、共振周波数および***振周波数を確認した。この場合においても、ピッチおよびデューティ比が異なる2つの弾性波共振子の間における、共振周波数および***振周波数は、ほとんど変化していないことを確認した。
 しかしながら、図4のグラフ402に顕著に示されるように、共振周波数を除く他の周波数において励振されるスプリアスの周波数は、上記2つの弾性波共振子の間において異なっている。これらの、共振周波数を除く他の周波数において励振される弾性波は、スプリアスのモードにおいて励振する周波数を含む。
 図5は、本実施形態に係る弾性波共振子4と同一の構成を備えた弾性波共振子において、ピッチとデューティ比とを、共振周波数が一定となるように変化させた場合における、当該弾性波共振子が励振する弾性波のそれぞれの周波数を示すグラフである。図5のグラフにおいて、横軸はピッチ(単位:μm)およびデューティ比であり、縦軸は周波数(単位:MHz)である。ここで、図5のグラフにおいて、電極指のピッチの値は、デューティ比の変化に伴い、図3に示す関係式にしたがって変化する。
 図5のグラフにおいて、白抜きの丸印は、弾性波共振子が励振する主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数の、シミュレーションによる計算結果を示す。図5のグラフにおいて、黒の丸印は、弾性波共振子が励振する、主共振および***振のモードを除くモードにおいて励振する、スプリアスの周波数の、シミュレーションによる計算結果を示す。
 図5の横軸に示すように、電極指のデューティ比およびピッチを変化させることにより、弾性波共振子が励振する主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数は、略一定となる。ここで、図5においては、5350MHz付近に主共振の共振周波数を有し、5500MHz付近に***振の共振周波数を有する特性を有する弾性波共振子を例に挙げている。
 しかしながら、図5に示すように、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数は、電極指のデューティ比およびピッチの変化に伴い、変化する。これは、電極指のデューティ比およびピッチの変化に対し、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数が、主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数とは、異なる依存性を有するためである。
 <実施形態1に係る弾性波共振子の効果>
 本実施形態に係る弾性波共振子4は、同一の共振子内において、互いにピッチの異なる、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとを備える。一方、弾性波共振子4は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの差異によって生じる共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に作用する、共振周波数特性を有する。本実施形態においては、共振周波数特性は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのデューティ比の差である。換言すれば、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの差異によって生じる共振周波数の差は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのデューティ比の差により低減されている。
 このため、弾性波共振子4は、互いにピッチおよびデューティ比が異なり、かつ、より共振周波数の差異が低減した第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとを備える。これにより、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、主共振のモードにおいて励振する弾性波の周波数の均一性をより維持しつつ、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数をより異ならせることができる。したがって、本実施形態によれば、同一の弾性波共振子4内において、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数を散らすことにより、スプリアスの強度を低減することができる。
 特に、弾性波共振子4において励振する弾性波の特性を改善する観点から、本実施形態において、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、主共振のモードにおいて励振する弾性波の周波数は、同一であることが好ましい。この場合、電極指14が位置する領域の80%以上の領域における共振周波数が、第1領域24Aおよび第2領域24Bにおける弾性波の共振周波数と同一であることが好ましい。これにより、弾性波共振子4において励振する弾性波の特性をより改善できる。ここで、電極指14が位置する領域とは、電極指配置領域24のうち、平面視において、電極指14が形成されている領域を指す。
 なお、本実施形態において、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、主共振のモードにおいて励振する弾性波の周波数が、同一である領域と、異なる領域とが混在していてもよい。例えば、第1領域24Aは、反射器18側の端部において、弾性波共振子4の特性を調節するためのイレギュラーな電極指設計がなされた電極指14を備えていてもよい。また、第1領域24Aおよび第2領域24Bにおいて、IDT電極8は、伝搬方向TDにおいて、不連続な電極指設計がなされた領域を含んでいてもよい。
 本実施形態において、伝搬方向TDにおいて、電極指配置領域24は、第2領域24Bに対し、第1領域24Aを対称に備えている。このため、弾性波共振子4の電極指14のピッチおよびデューティ比等のプロファイルを、伝搬方向TDにおいて、対称的に設計することができる。したがって、本実施形態においては、弾性波共振子4において励振する弾性波の特性をより改善することが可能である。
 なお、本実施形態に係る弾性波共振子4は、伝搬方向TDにおいて、電極指配置領域24は、第1領域24Aに対し、第2領域24Bを対称に備えていてもよい。換言すれば、本実施形態に係る弾性波共振子4は、伝搬方向TDにおいて、第1領域24Aと第2領域24Bとの一方に対し、第1領域24Aと第2領域24Bとの他方を対称に備えていてもよい。
 なお、本実施形態、および以降説明する種々の実施形態においては、各弾性波共振子における共振周波数の振る舞いを例に説明している。ここで、一般的に、弾性波共振子の共振周波数および***振周波数は、ピッチまたはデューティ比の変化に対して、互いに類似する振る舞いを示す。したがって、種々の実施形態において、共振周波数の振る舞いを例に説明する箇所は、共振周波数を***振周波数に置き換えてもよい。換言すれば、弾性波共振子4は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの差異によって生じる***振周波数の高低への作用を打ち消す方向に作用する、周波数作用特性を有していてもよい。
 〔実施形態2〕
 <中間領域>
 図6は、本実施形態に係る弾性波共振子4Aの概略平面図である。図7は、本実施形態に係る弾性波共振子4Aの概略断面図であり、図6のB-B線矢視断面図である。なお、本明細書において、同一の機能を有する各部材には、同一の名称および参照符号を付し、構成の差異がない限り、同じ説明は繰り返さない。
 本実施形態に係る弾性波共振子4Aの電極指配置領域24は、図6および図7に示すように、平面視において、第1領域24Aおよび第2領域24Bと異なる、中間領域24Cをさらに備える。特に、本実施形態に係る弾性波共振子4Aの電極指配置領域24は、伝搬方向TDにおいて、電極指配置領域24は、第2領域24Bに対し、第1領域24Aを対称に備え、かつ、第1領域24Aと第2領域24Bとのそれぞれの間に、中間領域24Cを備える。
 電極指14は、第1電極指群14Aおよび第2電極指群14Bと異なり、かつ、中間領域24Cに位置する中間電極指群14Cをさらに含む。また、中間電極指群14Cの中間ピッチPCは、第1電極指群14Aの第1ピッチPAと第2電極指群14Bの第2ピッチPBとの間の値を有する。
 さらに、中間電極指群14Cの主共振の共振周波数は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとの主共振の共振周波数の間の値を有する。本実施形態において、中間電極指群14Cのピッチから、図3に示す関係式を用いて、中間電極指群14Cのデューティ比を適切に設計することにより、中間電極指群14Cの主共振の共振周波数を設計することが可能である。なお、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとの主共振の共振周波数が同一である場合は、中間電極指群14Cの主共振の共振周波数も、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとの主共振の共振周波数と同一となる。
 本実施形態において、例えば、各中間電極指群14Cの中間ピッチPCは、第1領域24A側から第2領域24B側にかけて、次第に変化する。具体的には、例えば、第1ピッチPAが、0.708μmであり、第2ピッチPBが、0.745μmである場合、中間ピッチPCは、第1領域24A側から第2領域24B側にかけて、0.708μmから0.745μmまで単調に増加する。
 中間電極指群14Cの中間ピッチPCが、第1領域24A側から第2領域24B側にかけて、次第に変化する場合、中間電極指群14Cのデューティ比についても、第1領域24A側から第2領域24B側にかけて、次第に変化する。具体的には、上記例の場合、中間電極指群14Cのデューティ比は、第1領域24A側から第2領域24B側にかけて、0.6から0.3まで単調に減少する。ここで、中間電極指群14Cの主共振の共振周波数が、何れの位置においても、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとの主共振の共振周波数の間となるように、中間電極指群14Cの各位置におけるデューティ比が設計される。
 <実施形態2に係る弾性波共振子の効果>
 本実施形態に係る弾性波共振子4Aは、同一の共振子内において、第1電極指群14Aおよび第2電極指群14Bの双方とピッチの異なる、中間電極指群14Cをさらに備える。また、中間電極指群14Cが位置する中間領域24Cにおける弾性波の主共振の共振周波数は、第1領域24Aおよび第2領域24Bにおける弾性波の主共振の共振周波数の間の値を有する。
 これにより、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bと中間電極指群14Cとの間において、主共振のモードにおいて励振する弾性波の周波数の均一性をより維持しつつ、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数をさらに異ならせることができる。したがって、本実施形態によれば、同一の弾性波共振子4A内において、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度をより低減することができる。
 また、本実施形態において、中間領域24Cにおけるピッチおよびデューティ比は、中間領域24C内の各位置においても異なっている。このため、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数を、中間領域24C内の各位置においても異ならせることが可能である。ゆえに、本実施形態によれば、同一の弾性波共振子4A内において、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度をより低減することができる。
 さらに、本実施形態において、中間領域24Cにおけるピッチおよびデューティ比は、中間領域24C内において次第に変化している。このため、弾性波共振子4A内の各位置において、ピッチおよびデューティ比等のプロファイルが大きく変化することを予防できる。したがって、本実施形態においては、弾性波共振子4Aにおいて励振する弾性波の特性をより改善することが可能である。
 なお、第1領域24A、および第2領域24Bを構成する電極指14は、それぞれ、最低2本であればよい。この場合には、中間領域24Cを含む、全電極指配置領域24内における電極指14のピッチおよびデューティ比が、グラジュアルに変化していくものとなる。
 <実施例と比較例との特性比較>
 本実施形態に係る弾性波共振子4Aと対応する構成を備えた、実施例1、実施例2および実施例3のそれぞれに係る弾性波共振子についての特性を、シミュレーションによって計算した。
 実施例1に係る弾性波共振子について、各部材の寸法等のパラメータは、実施形態1において例示した値を除き、以下のように設定した。IDT電極8および反射器18は、厚みが0.13μmのAlを使用した。電極指配置領域24は、本実施形態に係る電極指配置領域24と同じく、伝搬方向TDにおいて、第2領域24Bに対し、第1領域24Aを対称に備え、かつ、第1領域24Aと第2領域24Bとのそれぞれの間に、中間領域24Cを備える。ただし、IDT電極8の電極指14のデューティ比は、第1領域24A、中間領域24C、および第2領域24Bにかけて、0.3から0.6まで単調に増加するように設定した。また、実施例1に係る弾性波共振子の固着基板36は、Siの支持基板26上に、第1層32と第2層34とを、計8層交互に積層した反射多層膜30を設け、その上に圧電体6が形成されたものとした。第1層32は、厚み0.2μmのSiOからなり、第2層34は、厚み0.17μmのHfOからなる。圧電体6の厚みD6は0.415μmとした。なお、圧電体6としては114°YカットX伝搬のLT結晶とした。
 実施例2に係る弾性波共振子について、各部材の寸法等のパラメータは以下のように設定した。IDT電極8および反射器18は、厚みが0.18μmのAlを使用した。電極指配置領域24は、本実施形態に係る電極指配置領域24と同じく、伝搬方向TDにおいて、第2領域24Bに対し、第1領域24Aを対称に備え、かつ、第1領域24Aと第2領域24Bとのそれぞれの間に、中間領域24Cを備える。ただし、IDT電極8の電極指14のデューティ比は、第1領域24A、中間領域24C、および第2領域24Bにかけて、0.3から0.6まで単調に増加するように設定した。電極指14のピッチは、デューティ比が0.5となる位置において、1μmとなるように設定し、電極指配置領域24内の何れの位置においても、共振周波数が一定となるように、電極指14の各位置におけるピッチを変更した。また、実施例2に係る弾性波共振子の固着基板36は、Siの支持基板26上に直接圧電体6が形成されたものとし、圧電体6の厚みD6を24μmとした。
 実施例3に係る弾性波共振子について、各部材の寸法等のパラメータは以下のように設定した。IDT電極8および反射器18は、厚みが0.135μmのAlを使用した。電極指配置領域24は、本実施形態に係る電極指配置領域24と同じく、伝搬方向TDにおいて、第2領域24Bに対し、第1領域24Aを対称に備え、かつ、第1領域24Aと第2領域24Bとのそれぞれの間に、中間領域24Cを備える。ただし、IDT電極8の電極指14のデューティ比は、第1領域24A、中間領域24C、および第2領域24Bにかけて、0.3から0.6まで単調に増加するように設定した。電極指14のピッチは、デューティ比が0.5となる位置において、0.751μmとなるように設定し、電極指配置領域24内の何れの位置においても、共振周波数が一定となるように、電極指14の各位置におけるピッチを変更した。また、実施例3に係る弾性波共振子の固着基板36は、Siの支持基板26上に直接圧電体6が形成されたものとし、圧電体6の厚みD6を2.2μmとした。
 また、実施例1、実施例2および実施例3のそれぞれに係る弾性波共振子に対する比較対象として、比較例1、比較例2および比較例3のそれぞれに係る弾性波共振子についての特性も、シミュレーションによって計算した。
 比較例1に係る弾性波共振子は、実施例1に係る弾性波共振子と比較して、電極指配置領域24内の何れの位置においても、電極指14のデューティ比を0.6、ピッチを0.708とした点においてのみ相違する。比較例2に係る弾性波共振子は、実施例2に係る弾性波共振子と比較して、電極指配置領域24内の何れの位置においても、電極指14のデューティ比を0.6、ピッチを0.995μmとした点においてのみ相違する。比較例3に係る弾性波共振子は、実施例3に係る弾性波共振子と比較して、電極指配置領域24内の何れの位置においても、電極指14のデューティ比を0.6、ピッチを0.748μmとした点においてのみ相違する。
 図8、図9は、各実施例および各比較例に係る弾性波共振子において、励振する弾性波の特性を示すグラフであり、弾性波共振子におけるインピーダンスの位相を、周波数毎に示すグラフである。図8、図9のグラフにおいて、縦軸を位相(単位:deg)、横軸を周波数(単位:MHz)とした。図8のグラフは、実線にて実施例1に、破線にて比較例1に、それぞれ係る弾性波共振子の特性を示す。図9のグラフ901は、実線にて実施例2に、破線にて比較例2に、それぞれ係る弾性波共振子の特性を示す。図9のグラフ902は、実線にて実施例3に、破線にて比較例3に、それぞれ係る弾性波共振子の特性を示す。
 図8のグラフからも明らかなように、実施例1および比較例1に係る弾性波共振子の、主共振のモードにて発振する、周波数5800MHzから5900MHz付近の弾性波について、共振周波数および強度は略同一である。しかしながら、実施例1に係る弾性波共振子の、スプリアスのモードにて発振する、周波数5900MHz以上の弾性波は、比較例1と比較して、強度が低下している。
 図9のグラフ901から明らかであるように、実施例2および比較例2に係る弾性波共振子の、主共振のモードにて発振する、周波数1900MHzから2000MHz付近の弾性波について、共振周波数および強度は略同一である。しかしながら、実施例2に係る弾性波共振子の、スプリアスのモードにて発振する、周波数2200MHz以上の弾性波は、比較例2と比較して、強度が低下している。
 図9のグラフ902から明らかであるように、実施例3および比較例3に係る弾性波共振子の、主共振のモードにて発振する、周波数2600MHzから2700MHz付近の弾性波について、共振周波数および強度は略同一である。しかしながら、実施例3に係る弾性波共振子の、スプリアスのモードにて発振する、周波数2800MHz以上の弾性波は、比較例3と比較して、強度が低下している。
 したがって、各実施例に係る弾性波共振子は、電極指14のピッチおよびデューティ比が一定の弾性波共振子と比較して、主共振のモードにて発振する弾性波の強度を維持しつつ、スプリアスのモードにて発振する弾性波の強度を低減できる。
 <デューティ比の最大値および大小値と特性との関係>
 本実施形態に係る弾性波共振子4Aにおいて、電極指14のデューティ比の最大値および最小値を変更した場合における、各弾性波共振子4Aの特性を、シミュレーションによって計算し、図10のグラフに示した。なお、図10のグラフに特性を示す各弾性波共振子4Aは、電極指14のデューティ比の最大値および最小値を除き、実施例1に対応する構成を備えているとして、シミュレーションを行った。
 図10の各グラフは、本実施形態に係る弾性波共振子4Aにおいて、電極指14のデューティ比の最大値および最小値を変更した場合における、各弾性波共振子4Aのインピーダンスの最大位相を示すものである。
 図10のグラフ1001は、各弾性波共振子4Aの主共振のモードにて発振する弾性波の周波数について、インピーダンスの最大位相を示すものである。換言すれば、図10のグラフ1001は、各弾性波共振子4Aの主共振のモードにて発振する弾性波の最大強度を示すグラフである。
 図10のグラフ1002は、各弾性波共振子4Aのスプリアスのモードにて発振する弾性波の周波数について、インピーダンスの最大位相を示すものである。ここで、グラフ1002においては、全てのスプリアスのモードにて発振する弾性波の周波数のうち、インピーダンスの位相が最大となる周波数について記載している。換言すれば、図10のグラフ1002は、各弾性波共振子4Aのスプリアスのモードにて発振する弾性波の最大強度を示すグラフである。
 図10の各グラフにおいて、縦軸を位相(単位:deg)とし、横軸を、電極指14のデューティ比の最大値と最小値とのそれぞれから、0.61を引き、それぞれを掛けた値の絶対値とした。
 デューティ比の最大値を、0.6から0.35まで、デューティ比の最小値を、0.5から0.3まで、それぞれ0.05ごとに変更して、各最大位相を、シミュレーションによって計算し、当該計算の結果を図10の各グラフにプロットした。図10の各グラフにおける各細線は、デューティ比の最大値が等しいプロットを繋いだものである。また、図10の各グラフにおける各太線は、デューティ比の最小値が等しいプロットを繋いだものである。
 図10のグラフ1001から明らかであるように、デューティ比の最大値と最小値との差が小さい程、主共振のモードにて発振する弾性波の最大強度は高くなる傾向にある。また、デューティ比の最大値と最小値とが大きい程、主共振のモードにて発振する弾性波の最大強度は高くなる傾向にある。
 図10のグラフ1002から明らかであるように、デューティ比の最大値と最小値との差が大きい程、スプリアスのモードにて発振する弾性波の最大強度は低くなる傾向にある。また、デューティ比の最小値が大きい程、スプリアスのモードにて発振する弾性波の最大強度は低くなる傾向にあるが、デューティ比の最大値は、0.55とした場合において、最小となる傾向にある。
 以上より、本実施形態に係る弾性波共振子4Aについて、主共振のモードにて発振する弾性波の最大強度を高く確保したい場合においては、電極指14のデューティ比の最大値と最小値との差を小さくすればよい。また、本実施形態に係る弾性波共振子4Aについて、スプリアスのモードにて発振する弾性波の最大強度を低く抑えたい場合においては、電極指14のデューティ比の最大値と最小値との差を大きくすればよい。これらの、デューティ比の最大値と最小値との設計は、弾性波共振子4Aの使用用途等を総合して、適宜決定されてもよい。なお、弾性波共振子4Aの上述した各傾向は、反射器18のストリップ電極22のデューティ比の値によらない。
 <中間領域におけるピッチの変化量>
 図11は、本実施形態に係る弾性波共振子4Aの電極指14について、伝搬方向TDにおける弾性波共振子4A上の位置と、デューティ比との関係を示すグラフである。図11のグラフにおいて、横軸は、電極指14が形成される、伝搬方向TDにおける弾性波共振子4A上の位置を示し、縦軸は、当該位置における電極指14のデューティ比を示す。横軸に示す、24A、24B、24Cとは、それぞれ、第1領域24A、第2領域24B、中間領域24Cが形成される位置に対応する。
 本実施形態において、中間領域24Cに形成される電極指14のデューティ比は、グラフ1101に示すように、第1領域24Aから第2領域24Bにかけて、線形的に変化していてもよい。あるいは、本実施形態において、中間領域24Cに形成される電極指14のデューティ比は、グラフ1102に示すように、第1領域24Aから第2領域24Bにかけて、非線形に変化していてもよい。換言すれば、中間領域24Cに形成される電極指14のデューティ比の変化量は、第1領域24Aから第2領域24Bにかけて、次第に変化していてもよい。
 なお、電極指のデューティ比は、当該電極指ごとに決定されるため、本来図11に示すグラフは、離散的にデューティ比の値がプロットされる。しかしながら、本明細書において、電極指14のデューティ比の変化をグラフにて示す場合には、図示の簡単のために、当該電極指14のデューティ比が連続的に変化しているとみなし、図示を行っている。
 〔変形例〕
 <第1中間領域および第2中間領域>
 図12は、本実施形態の変形例に係る弾性波共振子4Fの概略平面図である。図12に示すように、弾性波共振子4Fの中間領域24Cは、第1中間領域24Dと第2中間領域24Eとを備える。また、中間電極指群14Cは、第1中間領域24Dに形成された第1中間電極指群14Dと、第2中間領域24Eに形成された第2中間電極指群14Eとを含む。
 第1中間電極指群14Dの第1中間ピッチPDは、第1領域24A側から、第2領域24B側にかけて、第1の変化量に基づいて次第に変化している。一方、第2中間電極指群14Eのピッチは、第1領域24A側から、第2領域24B側にかけて、第1の変化量と異なる第2の変化量に基づいて次第に変化している。
 ここで、第1の変化量と第2の変化量とは、それぞれ、第1中間領域24Dと第2中間領域24Eとにおいて、位置によって異なっていてもよい。また、第1の変化量と第2の変化量とが異なるとは、例えば、第1の変化量の最大値が第2の変化量の最小値よりも小さい、あるいは、第1の変化量の最小値が第2の変化量の最大値よりも大きいことを指す。
 さらに、第1中間電極指群14Dおよび第2中間電極指群14Eのそれぞれの主共振の共振周波数は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとの主共振の共振周波数の間の値を有する。また、第1中間電極指群14Dおよび第2中間電極指群14Eのデューティ比についても、第1領域24A側から第2領域24B側にかけて、次第に変化する。
 図13は、本変形例に係る弾性波共振子4Fの電極指14について、伝搬方向TDにおける弾性波共振子4F上の位置と、デューティ比との関係を示すグラフである。図13のグラフにおいて、横軸は、電極指14が形成される、伝搬方向TDにおける弾性波共振子4F上の位置を示し、縦軸は、当該位置における電極指14のデューティ比を示す。横軸に示す、24A、24B、24D、24Eとは、それぞれ、第1領域24A、第2領域24B、第1中間領域24D、第2中間領域24Eが形成される位置に対応する。
 本変形例において、第1中間ピッチPDの変化量は、第2中間ピッチPEの変化量と異なる。このため、例えば、図13のグラフ1301に示すように、第1中間領域24Dに形成される第1電極指群14Dのデューティ比の変化量と、第2中間領域24Eに形成される第2電極指群14Eのデューティ比の変化量とが、互いに異なっている。このため、第1領域24Aから第2領域24Bにかけて、中間領域24Cのディーティ比の変化量は変化している。
 また、本変形例に係る弾性波共振子4Fにおいて、第1中間領域24Dと第2中間領域24Eとは、中間領域24Cのそれぞれに一つずつ形成されている例を挙げたが、これに限られない。例えば、本変形例に係る弾性波共振子4Fは、中間領域24Cのそれぞれに、二つの第2中間領域24Eと、該二つの第2中間領域24Eの間の一つの第1中間領域24Dとが形成されていてもよい。この場合、図13のグラフ1302に示すように、第1領域24Aから第2領域24Bにかけて、中間領域24Cのディーティ比の変化量は、2回以上変化してもよい。
 本変形例に係る弾性波共振子4Fは、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比を次第に変化させつつ、位置によってその変化量を変更することができる。このため、弾性波共振子4Fは、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の分布を設計することができる。例えば、本変形例に係る弾性波共振子4Fは、スプリアスの低減に不利なデューティ比を有する電極指14が形成される領域の面積を低減することができる。例えば、弾性波共振子4Fは、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化量を、スプリアスの強度が比較的強くなるデューティ比の周辺において高くすることにより、スプリアスの強度を低減することができる。
 <スプリアスの強度の依存性>
 一般に、弾性波共振子の電極指のデューティ比、ピッチ、あるいは、圧電体の厚み等によって、当該弾性波共振子に生じるスプリアスの強度および周波数は変化する。弾性波共振子に生じるスプリアスの強度および周波数の依存性の例を、図14から図17に示すバブルチャートを参照して説明する。
 図14から図17は、本実施形態および比較例に係る弾性波共振子に生じる、共振波の強度の例を示すバブルチャートである。図14から図17のそれぞれのバブルチャートにおいて、横軸には圧電体の厚み(単位:μm)、縦軸には周波数(単位:MHz)を示す。図14から図17のそれぞれのバブルチャートのバブルの大きさは、生じる弾性波の強度を示す。
 図14から図17のバブルチャートは、本実施形態および比較例に係る弾性波共振子の電極指のデューティ比を、それぞれ、0.6、0.5、0.4、および0.3とした場合における、当該弾性波共振子に生じる共振波の強度を示す。
 図14のバブルチャートにおいては、主共振の周波数を4250MHzとした場合における特性を示す。図15のバブルチャートにおいては、主共振の周波数を4500MHzとした場合における特性を示す。図16のバブルチャートにおいては、主共振の周波数を4700MHzとした場合における特性を示す。図17のバブルチャートにおいては、主共振の周波数を4900MHzとした場合における特性を示す。したがって、図14から図17のバブルチャートにおいては、主共振の周波数を除く位置に示されたバブルが小さいほど、生じるスプリアスの強度が小さいことを示す。
 例えば、図14および図15に特性を示す弾性波共振子においては、弾性体の厚みを0.44μmとした場合、デューティ比を0.5または0.6とした場合と比較して、デューティ比を0.3または0.4とした場合の方が、スプリアスの強度を低減できる。一方、図16および図17に特性を示す弾性波共振子においては、弾性体の厚みを0.44μmとした場合、デューティ比を0.3または0.4とした場合と比較して、デューティ比を0.5または0.6とした場合の方が、スプリアスの強度を低減できる。
 このように、図14から図17に示すバブルチャートに示すように、弾性波共振子に生じるスプリアスの強度の依存性をシミュレートすることにより、スプリアスの強度を低減できる、各電極指のデューティ比を計算することができる。
 本変形例に係る弾性波共振子4Fは、例えば、図14から図17に示すようなバブルチャートの特性をもとに、スプリアスの強度が比較的強くなる電極指14のデューティ比を弾性波共振子4Fごとに計算することができる。図14から図17の各バブルチャートに示すような、弾性波共振子の特性は、従来周知の技術により、適宜算出することができる。これにより、弾性波共振子4Fにおいて、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化量を高くする領域を算出することができる。
 <変形例に係る弾性波共振子の特性>
 図18は、本実施形態に係る弾性波共振子4A、あるいは、本変形例に係る弾性波共振子4Fと同一の構成を備えた弾性波共振子において、励振する弾性波の特性を示すグラフであり、弾性波共振子におけるインピーダンスの位相を、周波数毎に示すグラフである。換言すれば、図18のグラフは、弾性波共振子において発振する弾性波の強度を、周波数毎に示すグラフである。図18のグラフにおいて、縦軸を位相(単位:deg)、横軸を周波数(単位:MHz)とした。
 図18のグラフ1401は、本実施形態に係る弾性波共振子4Aにおいて、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化を、図11のグラフ1101に示すデューティ比の変化とした場合における、弾性波共振子の特性を示す。図18のグラフ1402は、変形例に係る弾性波共振子4Fおいて、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化を、図13のグラフ1301に示すデューティ比の変化とした場合における、弾性波共振子の特性を示す。
 図18のグラフ1401とグラフ1402とを比較すると、グラフ1402において、周波数6000MHz付近におけるスプリアスの強度が低減している。これは、弾性波共振子4Aと比較して、弾性波共振子4Fの方が、中間領域24Cにおける電極指14のスプリアスの強度が強くなるデューティ比を有する電極指14の形成される領域が小さくなったためである。
 図18のグラフ1403は、変形例に係る弾性波共振子4Fおいて、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化を、図13のグラフ1301から変更した場合における、弾性波共振子の特性を示す。図18のグラフ1401とグラフ1403とを比較すると、周波数5250MHz付近および周波数6000MHz付近におけるスプリアスの強度のバランスが変化している。このように、本変形例に係る弾性波共振子4Fにおいては、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化量を調節することにより、スプリアスの強度のバランスを設計することができる。
 図18のグラフ1404は、変形例に係る弾性波共振子4Fおいて、中間領域24Cにおける電極指14のデューティ比の変化を、図13のグラフ1302とした場合における、弾性波共振子の特性を示す。図18のグラフ1404においては、グラフ1401と比較して、周波数5250MHz付近および周波数6000MHz付近におけるスプリアスの強度が双方ともに低減している。
 本変形例に係る弾性波共振子4Fにおいては、スプリアスの強度が強くなるデューティ比を有する電極指14の形成される領域を低減することができる。このように、本変形例に係る弾性波共振子4Fは、さらに生じるスプリアスの強度を低減するための電極指14の設計を、より容易に行うことができる。
 〔実施形態3〕
 <電極指の厚みの差異>
 図19は、図2に示す弾性波共振子4の断面と対応する位置における、本実施形態に係る弾性波共振子4Bの概略断面図である。本実施形態に係る弾性波共振子4Bは、実施形態1に係る弾性波共振子4と比較して、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、電極指14のデューティ比の代わりに、電極指14の厚みが異なる点についてのみ、構成が異なる。
 本実施形態において、図19に示すように、第1領域24Aに位置する第1電極指群14Aは、第1厚みD14Aを有し、第2領域24Bに位置する第2電極指群14Bは、第2厚みD14Bを有する。特に、本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さい場合には、第1厚みD14Aは、第2厚みD14Bと比較して厚い。
 図20は、本実施形態に係る弾性波共振子4Bの、電極指14の厚みD14と共振周波数との関係について示すグラフである。ここで、ある電極指14の厚みD14を100%とし、当該電極指14の厚みD14を変更した場合における、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数を、シミュレーションにより計算し、図20のグラフにプロットした。図20のグラフについて、縦軸は周波数(単位:MHz)、横軸は電極指14の材料のAlの厚みの割合を%にて示す。
 図20から明らかであるように、電極指14の厚みD14が薄くなるほど、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数は高くなる傾向にある。
 本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さく、第1厚みD14Aは、第2厚みD14Bと比較して厚い。このため、第1厚みD14Aと第2厚みD14Bとの差異は、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの差異によって生じる、共振周波数の差異の高低を打ち消す方向に作用する。換言すれば、本実施形態において、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの大小関係によってもたらされる、共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く共振周波数作用特性は、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとの厚みの差異である。
 電極指の厚みおよびピッチの変化に対し、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数が、主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数とは、異なる依存性を有する。したがって、本実施形態に係る弾性波共振子4Bにおいても、上述した各実施形態に係る弾性波共振子4、4Aと同様に、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度を低減することができる。
 なお、本実施形態に係る弾性波共振子4Bは、電極指配置領域24が、第1領域24Aと第2領域24Bとを備えているが、これに限られない。例えば、前実施形態と同様に、電極指配置領域24は、さらに、平面視において、第1領域24Aと第2領域24Bとの間の中間領域24Cを備えていてもよい。この場合、中間領域24Cに位置する中間電極指群14Cの厚みは、第1領域24A側から、第2領域24B側にかけて、次第に変化していてもよい。
 〔実施形態4〕
 <圧電体の厚みの差異>
 図21は、図2に示す弾性波共振子4の断面と対応する位置における、本実施形態に係る弾性波共振子4Cの概略断面図である。本実施形態に係る弾性波共振子4Cは、実施形態1に係る弾性波共振子4と比較して、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、電極指14のデューティ比の代わりに、圧電体6の厚みが異なる点についてのみ、構成が異なる。
 本実施形態において、図21に示すように、圧電体6は、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、異なる厚みを有する。特に、本実施形態において、圧電体6は、伝搬方向TDにおいて、圧電体6の端部から中心に向かって、次第に厚みが減少している。
 圧電体6は、例えば、図21に示すように、第1領域24Aにおいて、第1厚みD6Aを有し、第2領域24Bにおいて、第2厚みD6Bを有する。特に、本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さい場合には、第1厚みD6Aは、第2厚みD6Bと比較して厚い。
 ここで、第1厚みD6Aおよび第2厚みD6Bのそれぞれは、第1領域24Aおよび第2領域24Bのそれぞれにおいて、位置により厚みが異なっていてもよい。例えば、第1厚みD6Aと第2厚みD6Bとのそれぞれは、伝搬方向TDにおいて、圧電体6の端部側から中心側に向かって、次第に厚みが減少している。
 なお、圧電体6の厚みの変化に合わせて、密着層28の厚みが変化することにより、固着基板36の全体の厚みが、略一定に保たれていてもよい。本実施形態において、密着層28は、例えば、伝搬方向TDにおいて、密着層28の端部から中心に向かって、次第に厚みが増大していてもよい。
 図22は、本実施形態に係る弾性波共振子4Cの、圧電体6の厚みD6と共振周波数との関係について示すグラフである。図22のグラフについて、縦軸は周波数(単位:MHz)、横軸は圧電体6の厚みを、単位をμmとして示す。図22から明らかであるように、圧電体6の厚みD6が薄くなるほど、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数は高くなる傾向にある。
 本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さく、第1厚みD6Aは、第2厚みD6Bと比較して厚い。このため、第1厚みD6Aと第2厚みD6Bとの差異は、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの差異によって生じる、共振周波数の差異の高低を打ち消す方向に作用する。換言すれば、本実施形態において、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの大小関係によってもたらされる、共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く共振周波数作用特性は、圧電体6の厚みの差異である。
 電極指のピッチと圧電体の厚みとの変化に対し、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数が、主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数とは、異なる依存性を有する。したがって、本実施形態に係る弾性波共振子4Cにおいても、上述した各実施形態に係る弾性波共振子4、4A、4Bと同様に、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度を低減することができる。
 なお、本実施形態に係る弾性波共振子4Cは、電極指配置領域24が、第1領域24Aと第2領域24Bとを備えているが、これに限られない。例えば、実施形態2と同様に、電極指配置領域24は、さらに、平面視において、第1領域24Aと第2領域24Bとの間の中間領域24Cを備えていてもよい。
 また、本実施形態において、圧電体6の厚みは、伝搬方向TDにおいて、圧電体6の端部から中心に向かって、次第に変化しているが、これに限られない。例えば、圧電体6の厚みは、第1領域24Aと第2領域24Bとの境界において、不連続に変化していてもよい。
 〔実施形態5〕
 <反射多層膜の厚みの差異>
 図23は、図2に示す弾性波共振子4の断面と対応する位置における、本実施形態に係る弾性波共振子4Dの概略断面図である。本実施形態に係る弾性波共振子4Dは、実施形態1に係る弾性波共振子4と比較して、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、電極指14のデューティ比の代わりに、反射多層膜30の厚みが異なる点についてのみ、構成が異なる。
 本実施形態において、図23に示すように、反射多層膜30は、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、異なる厚みを有する。特に、本実施形態において、反射多層膜30は、伝搬方向TDにおいて、反射多層膜30の端部から中心に向かって、次第に厚みが減少している。特に、本実施形態において、反射多層膜30の厚みの変化は、第1層32と第2層34とのそれぞれの厚みが、反射多層膜30の端部から中心に向かって、次第に減少することにより達成される。
 第1層32は、例えば、図23に示すように、第1領域24Aにおいて、第1厚みD32Aを有し、第2領域24Bにおいて、第2厚みD32Bを有する。特に、本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さい場合には、第1厚みD32Aは、第2厚みD32Bと比較して厚い。同様に、第2層34は、例えば、図23に示すように、第1領域24Aにおいて、第1厚みD34Aを有し、第2領域24Bにおいて、第2厚みD34Bを有する。特に、本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さい場合には、第1厚みD34Aは、第2厚みD34Bと比較して厚い。
 ここで、第1厚みD32A、第2厚みD32B、第1厚みD34A、および、第2厚みD34Bのそれぞれは、第1領域24Aおよび第2領域24Bのそれぞれにおいて、位置により厚みが異なっていてもよい。例えば、第1厚みD32A、第2厚みD32B、第1厚みD34A、および、第2厚みD34Bのそれぞれは、伝搬方向TDにおいて、反射多層膜30の端部側から中心側に向かって、次第に厚みが減少している。
 なお、反射多層膜30の厚みの変化に合わせて、密着層28の厚みが変化することにより、固着基板36の全体の厚みが、略一定に保たれていてもよい。本実施形態において、密着層28は、例えば、伝搬方向TDにおいて、密着層28の端部から中心に向かって、次第に厚みが増大していてもよい。
 図24は、本実施形態に係る弾性波共振子4Dの、反射多層膜30の厚みと共振周波数との関係について示すグラフである。図24のグラフ2401は、ある第1層32の厚みD32を100%とし、当該第1層32の厚みD32を変更した場合における、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数を、シミュレーションによって計算し、プロットしたグラフである。図23のグラフ2402は、ある第2層34の厚みD34を100%とし、当該第2層34の厚みD34を変更した場合における、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数を、シミュレーションによって計算し、プロットしたグラフである。
 図24のグラフ2401について、縦軸は周波数(単位:MHz)、横軸は第1層32の材料のSiOの厚みの割合を%にて示す。図24のグラフ2402について、縦軸は周波数(単位:MHz)、横軸は第2層34の材料のHfOの厚みの割合を%にて示す。
 図24から明らかであるように、第1層32の厚みD32、および、第2層34の厚みD34が薄くなるほど、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数は高くなる傾向にある。換言すれば、反射多層膜30の厚みが薄くなるほど、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数は高くなる傾向にある。
 本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さく、第1厚みD32Aおよび第1厚みD34Aのそれぞれは、第2厚みD32Bおよび第2厚みD34Bのそれぞれと比較して厚い。このため、第1厚みD32Aと第2厚みD32Bとの差異、および、第1厚みD34Aと第2厚みD34Bとの差異は、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの差異によって生じる、共振周波数の差異の高低を打ち消す方向に作用する。換言すれば、本実施形態において、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの大小関係によってもたらされる、共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く共振周波数作用特性は、反射多層膜30の厚みの差異である。
 電極指のピッチと反射多層膜の厚みとの変化に対し、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数が、主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数とは、異なる依存性を有する。したがって、本実施形態に係る弾性波共振子4Dにおいても、上述した各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Cと同様に、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度を低減することができる。
 なお、本実施形態に係る弾性波共振子4Dは、電極指配置領域24が、第1領域24Aと第2領域24Bとを備えているが、これに限られない。例えば、実施形態2と同様に、電極指配置領域24は、さらに、平面視において、第1領域24Aと第2領域24Bとの間の中間領域24Cを備えていてもよい。
 また、本実施形態において、反射多層膜30の厚みは、伝搬方向TDにおいて、反射多層膜30の端部から中心に向かって、次第に変化しているが、これに限られない。例えば、反射多層膜30の厚みは、第1領域24Aと第2領域24Bとの境界において、不連続に変化していてもよい。
 〔実施形態6〕
 <保護膜>
 図25は、図2に示す弾性波共振子4の断面と対応する位置における、本実施形態に係る弾性波共振子4Eの概略断面図である。本実施形態に係る弾性波共振子4Eは、実施形態1に係る弾性波共振子4と比較して、図25に示すように、弾性波共振子4Eの最上面を覆う位置に、保護膜38を備える。換言すれば、本実施形態に係る弾性波共振子4Eは、圧電体6の上面と、IDT電極8および反射器18のそれぞれの上面および側面とを覆う位置に、保護膜38を備える。
 保護膜38は、IDT電極8および反射器18の腐食を防止する等、圧電体6上の電極の保護に用いられる薄膜である。保護膜38には、例えば、SiOまたはSi等が用いられていてもよい。また、保護膜38は、上述した材料からなる層を複数層積層して備えていてもよい。上述した材料は、絶縁性が高く、かつ、質量が低いために、保護膜38に好適である。しかしながら、保護膜38の材料は、これに限られない。
 本実施形態において、図25に示すように、保護膜38は、第1領域24Aと第2領域24Bとの間において、異なる厚みを有する。代わりに、本実施形態において、IDT電極8の電極指14のデューティ比は一定である。本実施形態において、保護膜38は、伝搬方向TDにおいて、保護膜38の端部から中心に向かって、次第に厚みが減少していてもよく、第1領域24Aと第2領域24Bとの境界において、不連続に変化していてもよい。
 保護膜38は、例えば、図26に示すように、第1領域24Aにおいて、第1厚みD38Aを有し、第2領域24Bにおいて、第2厚みD38Bを有する。特に、本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さい場合には、第1厚みD38Aは、第2厚みD38Bと比較して厚い。
 上記点を除いて、本実施形態に係る弾性波共振子4Eの構成は、実施形態1に係る弾性波共振子4の構成と同一であってもよい。
 図26は、本実施形態に係る弾性波共振子4Eの、保護膜38の厚みと共振周波数との関係について示すグラフである。ここで、ある保護膜38の厚みを100%とし、当該保護膜38の厚みを変更した場合における、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数を、シミュレーションによって計算し、図26のグラフにプロットした。図26のグラフについて、縦軸は周波数(単位:MHz)、横軸は保護膜38の厚みの割合を%にて示す。
 図26から明らかであるように、保護膜38の厚みが薄くなるほど、主共振のモードにて発振する弾性波の共振周波数は高くなる傾向にある。
 本実施形態において、第1ピッチPAが第2ピッチPBよりも小さく、第1厚みD38Aは、第2厚みD38Bと比較して厚い。このため、第1厚みD38Aと第2厚みD38Bとの差異は、第1ピッチPAと第2ピッチPBとの差異によって生じる、共振周波数の差異の高低を打ち消す方向に作用する。換言すれば、本実施形態において、第1電極指群14Aと第2電極指群14Bとのピッチの大小関係によってもたらされる、共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く共振周波数作用特性は、保護膜38の厚みの差異である。
 電極指のピッチと圧電体の厚みとの変化に対し、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数が、主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数とは、異なる依存性を有する。したがって、本実施形態に係る弾性波共振子4Eにおいても、上述した各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Dと同様に、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスの強度を低減することができる。
 なお、本実施形態に係る弾性波共振子4Eは、電極指配置領域24が、第1領域24Aと第2領域24Bとを備えているが、これに限られない。例えば、実施形態2と同様に、電極指配置領域24は、さらに、平面視において、第1領域24Aと第2領域24Bとの間の中間領域24Cを備えていてもよい。この場合、保護膜38の厚みは、伝搬方向TDにおいて、保護膜38の端部から中心に向かって、次第に変化することが好ましい。
 なお、本実施形態に係る保護膜38のような、弾性波共振子4Eの最上面を覆う位置に形成された薄膜は、前述の各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Dも備えていてもよい。しかしながら、前述の各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Dが、当該薄膜を備える場合、薄膜は、面内における厚みに分布を有していてもよく、略均一に形成されていてもよい。
 〔実施形態7〕
 <反射器のストリップ電極のピッチ>
 図27は、本実施形態に係る弾性波共振子4Gの、反射器18の周辺について拡大して示す概略平面図である。本実施形態に係る弾性波共振子4Gは、例えば、反射器18の構成を除いて、上述した各実施形態に係る弾性波共振子と、同一の構成を備えていてもよい。なお、図27に示す反射器18は、図1等に示す反射器18と、ストリップ電極22の本数が異なる。しかしながら、上述した各実施形態に係る弾性波共振子についても、図27に示す反射器18と同じ本数のストリップ電極22を備えた反射器18を備えていてもよい。
 本実施形態に係る弾性波共振子4Gは、図27に示すように、反射器18のストリップ電極22を含む領域に、電極指配置領域24を含む。本実施形態において、電極指配置領域24は、第1領域24Fと、第2領域24Gとを、少なくとも一つずつ含む。また、ストリップ電極22は、第1領域24Fに位置する第1電極指群である、第1ストリップ電極群22Fと、第2領域24Bに位置する第2電極指群である、第2ストリップ電極群22Gとを含む。
 なお、本実施形態において、弾性波共振子4Gが、一対の反射器18を備えている場合、各反射器18に、電極指配置領域24が形成されていてもよい。また、電極指配置領域24は、第1領域24Fと、第2領域24Gとの少なくとも一方を、複数含んでいてもよい。例えば、図27に示すように、伝搬方向TDにおいて、電極指配置領域24は、第2領域24Gに対し、第1領域24Fを対称に備えている。
 ここで、複数のストリップ電極22のそれぞれは、電極指14と同じく、互いにあるピッチを介して配置されている。また、第1ストリップ電極群22Fの第1ピッチPFは、第2ストリップ電極群22Gの第2ピッチPGと異なっている。
 さらに、第1ストリップ電極群22Fのデューティ比は、第2ストリップ電極群22Gのデューティ比と異なっている。特に、第1ストリップ電極群22Fのデューティ比と、第2ストリップ電極群22Gのデューティ比とは、第1ピッチPFと第2ピッチPGとの差異によってもたらされる共振周波数の高低への作用を打ち消すように設計されている。具体的には、第1ピッチPFが第2ピッチPGよりも小さい場合、第1ストリップ電極群22Fのデューティ比は、第2ストリップ電極群22Gのデューティ比よりも大きい。
 ここで、反射器のストリップ電極のデューティ比およびピッチの変化に対しても、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数が、主共振および***振のモードにおいて励振する、弾性波の周波数とは、異なる依存性を有する。したがって、弾性波共振子4Gは、互いにピッチおよびデューティ比が異なり、かつ、より共振周波数の差異が低減した第1ストリップ電極群22Fと第2ストリップ電極群22Gとを備える。
 これにより、第1領域24Fと第2領域24Gとの間において、主共振のモードにおいて励振する弾性波の周波数の均一性をより維持しつつ、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数をより異ならせることができる。したがって、本実施形態によれば、同一の弾性波共振子4G内において、共振周波数の均一性を維持しつつ、スプリアスのモードにおいて励振する弾性波の周波数を散らすことにより、スプリアスの強度を低減することができる。
 なお、本実施形態においても、第1領域24Fと第2領域24Gとの間において、ストリップ電極22のデューティ比の代わりに、ストリップ電極22、圧電体6、反射多層膜30、あるいは、保護膜38の厚みが異なっていてもよい。この場合、これらの厚みの差異は、第1ピッチPFと第2ピッチPGとの差異によってもたらされる共振周波数の高低への作用を打ち消すように設計されている。
 <その他の変形例>
 上述の各実施形態においては、何れも、電極指のピッチに対して、電極指のデューティ比、電極指の厚み,圧電体6の厚み,反射多層膜30の厚み、保護膜38の厚み等を、単独にて変化させた場合を例に説明した。しかしながら、本開示においてはこの限りではなく、弾性波共振子4、4A~4Gの構成は、それぞれ組み合わせることもできる。
 例えば、一方の領域に比べ、電極指のピッチが大きい領域については、当該領域における電極指のデューティ比を狭く、かつ、保護膜38の厚みを小さくしてもよい。これにより、1つの要素にて共振周波数の調整を行う場合と比較して、各々の要素の調整量を小さくしつつ、同様の効果を得ることができる。
 また、各実施形態においては、弾性波共振子4、4A~4Gが、IDT電極8を含む領域と反射器18を含む領域との少なくとも一方に、第1領域と第2領域とを双方備える例について説明した。しかしながら、各実施形態においては、これに限られず、第1領域がIDT電極8を含む領域のみに形成され、第2領域が反射器18を含む領域のみに形成されていてもよい。
 換言すれば、各実施形態においては、IDT電極8の電極指14の全てが第1電極指群に含まれていてもよく、反射器18のストリップ電極22の全てが第2電極指群に含まれていてもよい。この場合、電極指14とストリップ電極22との間において、それぞれのピッチが異なっており、電極指14とストリップ電極22とのピッチの差異による共振周波数の高低への差異を打ち消す設計がなされている。また、上記の場合、電極指14内、あるいは、ストリップ電極22内において、ピッチが一定であってもよい。
 さらに、各実施形態においては、弾性波共振子4、4A~4Gが、反射多層膜30を備える例について説明した。しかしながら、本開示においてはこの限りではなく、弾性波共振子4、4A~4Gの固着基板36は、Siの支持基板26上に直接圧電体6が形成されたものとしてもよく、あるいは、反射多層膜30に代えて、SiO等からなる絶縁層を備えるものとしてもよい。
 加えて、各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Gにおいては、圧電体6のうち、IDT電極8が形成された領域の裏面側と支持基板26との間に、空隙が位置するようにしてもよい。この場合、各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Gは、例えば、凹部を備える支持基板26上に圧電体6を配置した、いわゆる、メンブレン形状のものとしてもよい。
 本開示の他の態様に係る弾性波共振子は、圧電体と、前記圧電体上に位置し、弾性波の伝搬方向に配列された、複数の電極指を有するIDT電極とを備え、前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、第1領域と第2領域とを含み、前記複数の電極指は、前記第1領域に位置する第1電極指群と、前記第2領域に位置する第2電極指群とを含み、前記第1電極指群のピッチは、前記第2電極指群のピッチと異なり、前記第1領域および前記第2領域は、それぞれの電極指群のピッチの大小関係によってもたらされる共振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く周波数作用特性を有する。
 本開示の他の態様に係る弾性波共振子は、上記態様において、さらに、前記圧電体よりも前記IDT電極と反対の側の支持基板と、前記圧電体と前記支持基板との間の反射多層膜とを備え、前記周波数作用特性は、前記第1領域および前記第2領域における、前記反射多層膜の厚みの差である。
 本開示の他の態様に係る弾性波共振子は、上記態様の何れかにおいて、前記圧電体上に、さらに、前記複数の電極指に対して前記伝搬方向の両端に位置する一対の反射器を備える。
 本開示の他の態様に係る弾性波共振子は、圧電体と、前記圧電体上に位置する、弾性波の伝搬方向に配列された複数の電極指を有するIDT電極と、を備え、前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、第1領域と第2領域とを含み、前記複数の電極指のうち、前記第1領域に位置する第1電極指群のピッチは、前記第2領域に位置する第2電極指群よりも小さく、前記第1電極指群のデューティ比は、前記第2電極指群のデューティ比よりも大きい。
 <通信装置および分波器の構成の概要>
 図28は、本発明の実施形態に係る通信装置40の要部を示すブロック図である。通信装置40は、電波を利用した無線通信を行なうものである。分波器42は、通信装置40において送信周波数の信号と受信周波数の信号とを分波する機能を有している。
 通信装置40において、送信すべき情報を含む送信情報信号TISは、RF-IC44によって変調および周波数の引上げ(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46によって送信用の通過帯域以外の不要成分が除去され、増幅器48によって増幅されて分波器42に入力される。分波器42は、入力された送信信号TSから送信用の通過帯域以外の不要成分を除去してアンテナ50に出力する。アンテナ50は、入力された電気信号(送信信号TS)を無線信号に変換して送信する。
 通信装置40において、アンテナ50によって受信された無線信号は、アンテナ50によって電気信号(受信信号RS)に変換されて分波器42に入力される。分波器42は、入力された受信信号RSから受信用の通過帯域以外の不要成分を除去して増幅器52に出力する。出力された受信信号RSは、増幅器52によって増幅され、バンドパスフィルタ54によって受信用の通過帯域以外の不要成分が除去される。そして、受信信号RSは、RF-IC44によって周波数の引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。無線信号の通過帯域は、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)等の各種の規格に従ったものでよい。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つ以上の組合せのいずれであってもよい。
 図29は、本発明の一実施形態に係る分波器42の構成を示す回路図である。分波器42は、図28において通信装置40に使用されている分波器42である。
 送信フィルタ56は、図29に示すように、直列共振子S1~S3および並列共振子P1~P3を有する。分波器42は、アンテナ端子58と、送信端子60と、受信端子62と、アンテナ端子58と送信端子60との間に配置された送信フィルタ56と、アンテナ端子58と受信端子62との間に配置された受信フィルタ64とから主に構成されている。送信端子60には増幅器48からの送信信号TSが入力され、送信端子60に入力された送信信号TSは、送信フィルタ56において送信用の通過帯域以外の不要成分が除去されてアンテナ端子58に出力される。また、アンテナ端子58にはアンテナ50から受信信号RSが入力され、受信フィルタ64において受信用の通過帯域以外の不要成分が除去されて受信端子62に出力される。
 送信フィルタ56は、例えばラダー型弾性波フィルタによって構成されている。具体的に送信フィルタ56は、その入力側と出力側との間において直列に接続された3個の直列共振子S1、S2、S3と、直列共振子同士を接続するための配線である直列腕と基準電位部Gとの間に設けられた3個の並列共振子P1、P2、P3とを有する。すなわち、送信フィルタ56は3段構成のラダー型フィルタである。ただし、送信フィルタ56においてラダー型フィルタの段数は任意である。
 並列共振子P1~P3と基準電位部Gとの間には、インダクタLが設けられている。このインダクタLのインダクタンスを所定の大きさに設定することによって、送信信号の通過帯域外に減衰極を形成して帯域外減衰を大きくしている。複数の直列共振子S1~S3および複数の並列共振子P1~P3は、それぞれ弾性波共振子からなる。
 受信フィルタ64は、例えば、多重モード型弾性波フィルタ66と、その入力側に直列に接続された補助共振子68とを有している。なお、本実施形態において、多重モードは2重モードを含むものである。多重モード型弾性波フィルタ66は平衡-不平衡変換機能を有しており、受信フィルタ64は平衡信号が出力される2つの受信端子62に接続されている。受信フィルタ64は多重モード型弾性波フィルタ66によって構成されるものに限られず、ラダー型フィルタによって構成してもよいし、平衡-不平衡変換機能を有していないフィルタであってもよい。
 送信フィルタ56、受信フィルタ64およびアンテナ端子58の接続点とグランド電位部Gとの間には、インダクタ等からなるインピーダンスマッチング用の回路を挿入してもよい。
 上述した各実施形態に係る弾性波フィルタは、例えば図28に示した分波器42における送信フィルタ56、あるいは、受信フィルタ64の、少なくとも一方のラダー型フィルタ回路を構成する弾性波素子である。送信フィルタ56、あるいは、受信フィルタ64の何れかが、上述した各実施形態に係る弾性波フィルタである場合、当該フィルタの備える弾性波共振子の全て、または、少なくとも一部は、上述した各実施形態に係る弾性波共振子4、4A~4Gである。
 このような送信フィルタ56、あるいは、受信フィルタ64を備える分波器42を採用することにより、通信装置40のフィルタ特性を向上させることができる。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 2…弾性波フィルタ、4・4A~4G…弾性波共振子、6…圧電体、8…IDT電極、12・20…バスバー、14…電極指、14A…第1電極指群、14B…第2電極指群、14C…中間電極指群、14D…第1中間電極指群、14E…第2中間電極指群、18…反射器、22…ストリップ電極、24…電極指配置領域、24A…第1領域、24B…第2領域、24C…中間領域、24D…第1中間領域、24D…第2中間領域、26…支持基板、30…反射多層膜、38…保護膜、40…通信装置、42…分波器、44…RF-IC、50…アンテナ、56…送信フィルタ、58…アンテナ端子、64…受信フィルタ。

Claims (20)

  1.  圧電体と、
     前記圧電体上に位置し、弾性波の伝搬方向に配列された、複数の電極指とを備え、
     前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、第1領域と第2領域とを含み、
     前記複数の電極指は、前記第1領域に位置する第1電極指群と、前記第2領域に位置する第2電極指群とを含み、
     前記第1電極指群のピッチは、前記第2電極指群のピッチと異なり、
     前記第1領域および前記第2領域は、それぞれの電極指群のピッチの大小関係によってもたらされる共振周波数または***振周波数の高低への作用を打ち消す方向に働く周波数作用特性を有する弾性波共振子。
  2.  前記周波数作用特性は、前記第1領域および前記第2領域における、前記電極指のデューティ比の差である請求項1に記載の弾性波共振子。
  3.  前記周波数作用特性は、前記第1領域および前記第2領域における、前記電極指の厚みの差である請求項1に記載の弾性波共振子。
  4.  前記周波数作用特性は、前記第1領域および前記第2領域における、前記圧電体の厚みの差である請求項1に記載の弾性波共振子。
  5.  さらに、
     前記圧電体よりも前記電極指と反対の側の支持基板と、
     前記圧電体と前記支持基板との間の反射多層膜とを備え、
     前記周波数作用特性は、前記第1領域および前記第2領域における、前記反射多層膜の厚みの差である請求項1に記載の弾性波共振子。
  6.  前記複数の電極指上に位置する、絶縁性材料からなる保護膜を備え、
     前記周波数作用特性は、前記第1領域および前記第2領域における、前記保護膜の厚みの差である、請求項1に記載の弾性波共振子。
  7.  前記第1領域における前記弾性波の主共振の共振周波数と、前記第2領域における前記弾性波の主共振の共振周波数とが、同一である請求項6に記載の弾性波共振子。
  8.  前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、前記第1領域および前記第2領域と異なる中間領域をさらに含み、
     前記複数の電極指は、前記中間領域に位置する中間電極指群をさらに含み、
     前記中間電極指群のピッチは、前記第1電極指群のピッチと前記第2電極指群のピッチとの間の値を有し、
     前記中間領域における前記弾性波の主共振の共振周波数が、前記第1領域における前記弾性波の主共振の共振周波数と、前記第2領域における前記弾性波の主共振の共振周波数との間の値を有する請求項1から7の何れか1項に記載の弾性波共振子。
  9.  平面視において、前記中間領域を、前記第1領域と前記第2領域との間に備え、
     前記中間電極指群のピッチが、前記第1領域から前記第2領域にかけて次第に変化する請求項8に記載の弾性波共振子。
  10.  前記中間領域は、前記中間電極指群のピッチが、第1の変化量に基づいて、前記第1領域から前記第2領域にかけて次第に変化する第1中間領域と、前記中間電極指群のピッチが、前記第1の変化量と異なる第2の変化量に基づいて、前記第1領域から前記第2領域にかけて次第に変化する第2中間領域とを備えた請求項9に記載の弾性波共振子。
  11.  前記中間電極指群のピッチの変化量が、前記第1領域から前記第2領域にかけて次第に変化する請求項9に記載の弾性波共振子。
  12.  前記第1領域と前記第2領域との少なくとも一方を複数備え、
     前記伝搬方向において、前記第1領域と前記第2領域との一方に対し、前記第1領域と前記第2領域との他方を対称に備えた請求項1から11の何れか1項に記載の弾性波共振子。
  13.  前記圧電体上に、前記複数の電極指の少なくとも一部を含むIDT電極を備えた請求項1から12の何れか1項に記載の弾性波共振子。
  14.  前記圧電体上に、前記複数の電極指の一部を含むIDT電極と、前記IDT電極に対して前記伝搬方向の両端に位置し、前記複数の電極指の他の一部をそれぞれ含む一対の反射器とを備えた請求項1から12の何れか1項に記載の弾性波共振子。
  15.  前記複数の電極指が位置する領域の80%以上の領域における共振周波数が、前記第1領域における前記弾性波の共振周波数と同一である請求項1から14の何れか1項に記載の弾性波共振子。
  16.  前記圧電体の厚みは、前記第1電極指群または前記第2電極指群におけるピッチ以下の厚みである請求項1から15の何れか1項に記載の弾性波共振子。
  17.  圧電体と、
     前記圧電体上に位置する、弾性波の伝搬方向に配列された複数の電極指と、を備え、
     前記複数の電極指が位置する領域は、平面視において、第1領域と第2領域とを含み、
     前記複数の電極指のうち、前記第1領域に位置する第1電極指群のピッチは、前記第2領域に位置する第2電極指群よりも小さく、前記第1電極指群のデューティ比は、前記第2電極指群のデューティ比よりも大きい弾性波共振子。
  18.  請求項1から17の何れか1項に記載の弾性波共振子を少なくとも一つ以上備えた弾性波フィルタ。
  19.  アンテナ端子と、
     送信信号をフィルタリングして前記アンテナ端子に出力する送信フィルタと、
     前記アンテナ端子からの受信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18に記載の弾性波フィルタを含む分波器。
  20.  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た請求項19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接続されたICと、
     を有した通信装置。
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