(12) 特 許 協力条約に基づ いて公開された国際出願 (19)世 界知的所有 権機関 国際事 務局 (43) 国際公開日 (10) 国際公開番号 2007 年9 月27 日(27.09.2007)
PCT
WO
2007/108269 Al
(51) 国際特許分類 (71) 出願人(米国を除<全ての指定国につ いて): 株式 会 H03H以145(2006.01) HOlL4 1刀 (2006.01) 社 村田製 作所 (M RATA MANUFACT RING CO.,HOlL41/09 (2006.01) LTD.)[JP/JP]; 〒6178555京都府長岡京市東神足1丁 目 1 O番1号Kyoto ( P). (21) 国際出願番号 PCT/JP2007/0: (72) 発明者 および (22) 国際出願日: 2007年2月20 日(20.02. (75) 発明 者' /出 願人 (米国 につ いて のみ): 中 尾 武 志 (NAKAO, Takeshi)[JP/JP]; 〒6178555 京都府長岡京 (25) 国際出願の言 語: 日木 語 市東神足1丁目1 0番 1号 株式 会社 村田製 作所内 Kyoto (JP). 中 井 J (NAKAI, Yasuharu)[JP/JP]; 〒
(26) 国際公開の言 語: 日木 語 6178555京都府長岡京市東神足 1丁目 1 0 番1号 株
式会社 村田製 作所内 Kyoto (JP)・門田道 雄(KADOTA, ほ0) 優 先 権子一タ Michio) [JP/JP]; 〒6178555 京都府長岡京市東神足
特願2006-073853 2006年3月17日(17.03.2006) P 1丁目 1 0番 1号 株式 会社 村田製 作所内 Kyoto(JP). 続 葉有
J
(54) Title: ELASTIC WAVERESONATOR(54) 発明 の名称 弾 性 波 共振子
(57) Abstract: An elastic wave resonator in which a non-leakage type elastic wave isutilized, the cross width is weighted to retard spurious due to transverse mode ripple, the Q-value of antiresonance 介 quency and power resistan㏄ can be enhanced, and a degree of freedom in design can be enhanced while the chip size is reduced. The elastic wave resonator (1) in which an IDT electrode (3) isformed on a piezoel㏄triesubstrate (2) and is subjected to cross width weighting such that a plurality of maximal values of cross width appear in the propagating dir㏄tionof elastic wave, or issubj㏄tedto weighting such that a plurality of envelope inclining portions (Al, A2, Bl, B2), where at least one of a pair of envelopes located on the outside in the direction intersecting the propagating direction of elastic wave perpendicularly in cross width weighting is inclining outward from the central sideof the IDT electrode(3)in the direction inters㏄ting the propagating direction of elastic wave perpendicularly, are provided.
(57)要約 漏洩 型ではない弾 性波を利用して おり、横 モー ドリツプルによるス プ リア スが 生じ難いよ に交叉幅重み付けが 施されてい るだけでな<、反共振 周波数のQ値及び耐 電 力性を高めることが でき、かつチツプサイズ の低減及び設 計 自由度の向上 を図り得 る弾性波 共振子を提 供する。 圧電基板2 ±にI D T 電 極 が 形 成されており、I D T電極3が、 弾 性 波伝 搬 方向において交叉幅 の極大値 が複 数現れるよ に交叉幅重み付けされており、 あ るいは交叉幅重み付けにおいて弾 性 波伝 搬 方向 と直交する方向外側に位置している一対の包絡線の内少な< t も一方の包絡線が、弾性 波 伝 搬 方向 と直交する 方向においてI D T電極 の中央側から外側に向かって傾 斜している包絡線傾 斜 部分A 1 , A 2 , B 1 , B 2が複 数設けら /続 葉有J
(74) 理人
:
宮 崎T 主税 (MIYAZAKI, Chikara); 〒 (84) 指定国 (表示のない限り、全ての種類の広域保護が可 5400012 大 阪府大 阪 市 中央区谷町1丁目 5 番4号 ) :ARIPO (BW,GH, GM,KE,LS,MW,MZ,NA,SD, 大 同生 命ピル6階Osaka(JP). SL,SZ,TZ, UG,ZM, ZW),-XーラシT (AM, AZ, BY, KG, KZ, ID,RU,TJ, TM), ヨーロ ツパ (AT,BE, BG, (81) 指定国 表示のない限り、全て の種類の国 内保護 CH, CY, CZ,DE, DK,EE,ES,FI,FR,GB, GR,HU,IE, が可 能 ): AE,AG, AL, AM, AT,AU, AZ, BA, BB, BG, IS,IT,LT, LU,LV,MC,NL, PL, PT,Rの,SE, SI,SK,TR), BR,BW, BY, BZ,CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ,DE, DK, OAPI (BF, BJ,CF,CG, CI, CM,GA,GN, GQ,GW,ML, DM,DZ,EC, EE, EG,ES,FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, MR,NE,SN,TD,TG).HN, HR,HU,ID,IL, IN, IS, JP,KE, KG,KM, KN, KP,
添付 公開書類 KR, KZ, LA,LC, LK, LR,LS,LT, LU, LV, LY, MA,MD,
MG,MK, MN, MW, , MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ,
OM, PG,PH,PL, PT,RO, RS, RU,SC,SD, SE, SC
・
,SK, 文字コー ド及び他の略語については、定期 発 行される SL,SM, SV, SY,TJ,TM,TN, TR, TT, TZ,UA, UG, US, 各PCT ガゼツ トの巻 頭に掲 載されている コー ドと略語 UZ, VC, VN, ZA, ZM,ZW のガイ ダンスノート を参照。単
，
性波
共
振
子
技
術
分野
０００1 本発明は、弾性表面波や
弾性境界波を利用した弾性波共振子
に関
し、より詳細に は、 電極が交叉幅重み
付 けされ
てい
る、 ポート型の弾性波共振子
に関
す
る。背 景技
術
０００2 従来 、弾性表面波や
弾性境界波を利用した様々な共振子
が提案され
てい
る。例え ば、下記の特許文献 には、図6
及び図7
に示
す
弾性表面波共振子
が開示
され
てい
る。図6
に示
す
弾性表面波共振子
5
０
は、特許文献 にお
い
て従来例として示
され
てい
るラブ波を利用した弾性表面波共振子
である。この弾性表面波共振子
5
０
で は、圧電基板5
０
2
上に、 電極5
０
3
が形成され
てい
る。 電極5
０
3
は、正
規型 の 電極である。弾性表面波共振子
5
０
では、ラブ波による共振特性が利用され
るが、横モード
によるスプリアスが発 生す
るれ
づ問題があっ
た。 ０００3 そこで、特許文献 には、横モード
によるスプリアスを抑圧し
得る構造として、図7
に示
す
電極構造を有す
る ポート型の弾性表面波共振子
5
が開示
され
てい
る。弾 性表面波共振子
5
では、 電極5
2
の弾性表面波伝搬 方向両側に反射器5
3
5
4が
配置され
てい
る。そして、 電極5
2
に、図示
のよぅに、弾性表面波伝搬 方向中央部にお
い
て交叉幅が大きく、弾性表面波伝搬 方向の端部に向か
っ
て交叉 幅が小さくなるよぅに交叉幅重み
付けが施され
てい
る。 ０００4 弾性表面波共振子
5
では、 電極5
2
に上記のよぅな交叉幅重み
付 けを施す
ことにより、横モード
による応答が抑圧され
、良好な共振特性が得られ
るとされ
てレめ
特許文献1
特許第2645674
号公報発
明の開
示
０００5 特許文献 に記載のよぅに、ラブ波を利用した ポート型弾性表面波共振子
にお
い
て、電
極に交叉幅重み
付 けを上記のよぅに施す
ことにより、横モード
によるスプリ アスを抑圧す
ることが一
応可能である。しか
しながら、上記 交叉幅重み
付 けでは、電極
5
2
の中心部分にお
ける交叉幅が極めて大きくなるとレづ問題があっ
た。す
な わち、 電極 にお
ける交叉 部の面積を一
定とした場合 、図6
に示
した 電極5０
3
に比べ
、図7
に示
され
てい
る 電極5
2
では、上記のよぅに交叉幅重み
付 けが 施され
てい
るため、弾性表面波伝搬 方向中央にお
い
て電極指の交叉幅が非常に大 きくなる。す
なわち、最大交叉幅が大きくなるため、電極指が長くなり、 電極5
3
の中央に消費電力が集中す
ることとなる。そのため、耐電力性が悪ィビしがちであっ
た ０００6 加えて、最大交叉幅が大きくなるため、 電極5
3
では、弾性表面波伝搬 方向と 直交す
る方向の寸
法が大きくならざるを得なか
っ
た。 ０００7 さらに、上記弾性表面波共振子5
では、反共振周波数 にお
けるQ
値が十
分に高 くならない
とレづ問題もあっ
た。 ０００8 なお
、特許文献 に記載の弾性表面波共振子5
はラブ波を利用してい
る。このよ ぅなラブ波や
レイリー波 などは音速が比較的遅く、 内に波が閉じこもりやす
く、そ のため横モード
が発 生しや
すい
。音速の比較的遅い
漏 洩型ではない
、ラブ波や
レイ リー波 などの弾性表面波を利用した場合 、圧電基板の結品方位を調整す
ることにより スプリアス となる横モード
を抑圧す
ることは困難であっ
た。 ０００9 本発明の目的は、上述した従来技術の現状 に鑑み
、ラブ波や
レイリー波 などの漏 洩型弾性波以外の弾性波を利用してお
り、横モード
等に起因す
るスプリアスの影響 を受け難く、反共振周波数 にお
けるQ
を高くす
ることができ、良好な共振特性を得るこ とを可能とす
る弾性波共振子
を提供す
ることにある。 ００1０ 本願の第 の発明によれ
ば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され
た 電極 とを有す
る ポート型弾性波共振子
であっ
て、前記 電極が、弾性波伝搬 方向にお
い
て交叉幅の極大値が複数現れ
るよぅに交叉幅重み
付 けされ
てい
ることを特徴とす
る、弾性波共振子
が提供され
る。 ００11 本願の第2
の発明によれ
ば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され
た 電極 とを備える ポート型の弾性波共振子
であっ
て、前記 電極が、交叉幅重み
付 けされ
てお
り、該 交叉幅重み
付けにお
ける弾性波伝搬 方向と直交す
る方向の外側に位 置してい
る一
対の包 絡線の内少なくとも一
方の包 絡線が、弾性波伝搬 方向と直交す
る方向に
お
い
て、弾性波伝搬 方向の一
方向に進む
に従っ
て 電極の中央側か
ら 外側に向か
っ
て傾 斜し
てい
る包絡線傾 斜部分が複数設けられ
てい
るよぅに交叉幅重み
付 けが施され
てい
ることを特徴とす
る、弾性波共振子
が提供され
る。 ００12 本発明の弾性波共振子
のある特定の局面では、前記 電極の交叉領域の面積 をS、電極指の対数をb
としたときに、交叉幅領域の面積がS であり、電極指の対数がb
である相当の正
規型 電極の交叉幅をa几 (几 は弾性波の波長)としたときに、ab
二 で示
され
る縦横比 が ・０
8
以上とされ
てい
る。 ００13 本発明に係る弾性波共振子
では、上記包 絡線傾 斜 部分の形状 は特に限定され
る わけではない
が、本発明の他の特定の局面では直線状であり、さらに他の特定の局 面では曲線状とされ
てい
る。 ００14 本発明に係る弾性波共振子
のさらに別の特定の局面では、前記 電極の弾性 波伝搬 方向にお
い
て、少なくとも一
方の端部にお
ける交叉幅が、最大交叉幅の5０
以下とされ
てい
る。 ００15 本発明に係る弾性波共振子
のさらに他の特定の局面では、前記弾性波として弾性 表面波が用い
られ
てお
り、それ
によっ
て弾性表面波共振子
が構成され
てい
る。 ００16 また、上記弾性表面波としては、特に限定され
ない
が、漏 洩型の弾性表面波以外 の、正
規型 では横モード
スプリアスが生じや
すい
弾性表面波、例えばレイリー波 またはラブ波が好適に用い
られ
る。 (発明の効果) ００17 第 の発明に係る弾性波共振子
では、 電極 に、弾性波伝搬 方向にお
い
て交叉 幅の極大値が複数現れ
るよぅに交叉幅重み
付 けが され
てい
る。従っ
て、電極指先端 部分 にお
ける弾性波の散乱・
回
折 による損失を低減す
ることができ、それ
によっ
て反 共振周波数 にお
けるQ
値を高めることが可能とされ
てい
る。加えて、交叉領域の面積 を一
定とした場合 、従 来の交叉幅重み
付 けが施され
た弾性表面波共振子
に比べ
て、 電極の最大交叉幅を短くす
ることができ、す
なわち縦横比を小さくす
ることができ るので、 電極の中心へ
の電力集中を緩和す
ることができる。従っ
て、耐電力性を 高めることができる。 ００18 同様 に、第2
の発明では、 電極が交叉幅重み
付 けされ
てお
り、弾性波伝搬 方向と直交
す
る方向外側に位置してい
る一
対の包 絡線の内少なくとも一
方の包 絡線が 、弾性波伝搬 方向と直交す
る方向にお
い
て、 電極の中央側か
ら外側に向か
っ
て 傾 斜してい
る包 絡線傾 斜 部分が複数設けられ
てい
るよぅに交叉幅重み
付 けが施され
てい
る。従っ
て、弾性波の電極指先端にお
ける散 乱・
回
折による損失を低減す
ること ができ、反共振周波数 にお
けるQ
値を高めることができる。 ００19 加えて、交叉幅の面積を一
定とした場合 には、従 来の交叉幅重み
付 けが施され
た1 電極を用い
た場合 に比べ
て、最大交叉幅を 心くす
ることができるので、長い
電 極指 中心へ
の電力集中を緩和す
ることができ、耐電力性を高めることができる。 ００2０す
なわち、本願の第 ，第2
の発明は、 電極が交叉幅重み
付けされ
てい
る ポ ート型弾性波共振子
にお
い
て、交叉幅重み
付けにより横モード
等によるリッ
プルを低 減し得るだけでなく、反共振周波数のQ
値を高め得るとともに、耐電力性を高めること が可能となる。 ００21 本発明にお
い
て、上記縦横比 が ・０
8
以上とされ
てい
る場合 には、反共振周波数 にお
けるQ
値を効果的に高めることができる。なお
、縦横比 の上限は、チッ
プサイズ によっ
て決定され
るものであり、縦横比が大きくなりす
ぎると、弾性波共振子
のサイズ が大きくなり好ましくない
。しか
しながら、上記反共振周波数 にお
けるQ
値を高める効 果につい
ては、縦横比 は ・０
8
以上、より好ましくは 、 ・2
以上とす
ることが望ま 。 なお
、耐電力性につい
ては、交叉幅重み
付 けにより重み
付 けが施され
てい
る部分が 弾性波伝搬 方向にお
い
て繰り返す
ことにより高められ
てい
るので、縦横比を ・０
8
以 上とした場合 、耐電力性につい
ては、さほど低下す
るものではない
。す
なわち、縦横 比を ・０
8
以上とした場合 、耐電力性をさほど低下させ
ることなく、反共振周波数 にお
けるQ
値を高めることができる。 ００2 2 図1 図 (a)は、本発明の第 の実施形態 に係る弾性表面波共振子
の電極指を示
す
模式的平面 図であり、(b)
は該 弾性表面波共振子
の模式的正
面断面 図である。 図2 図2
は、第 の実施形態及び変形例 並びに第 の比較例及び第2
の比較例の 弾性表面波装置にお
ける縦横比と、反共振周波数 にお
けるQ
値との関
係を示
す
図で ある。図3 図
3
は、第 の実施形態及び従来例の弾性表面波装置の耐電力性を示
す
図で ある。 図4 図4
(a)
は、正
規型 電極を模式的に示
す
平面 図であり、(b)
は、(a) に示
し た 電極か
ら縦横比を増大させ
てなる正
規型の 電極を示
す
模式的平面 図で あり、(c) は、(b)
に示
した 電極 にお
ける横モード
リッ
プルを改善す
るために交叉 幅重み
付 けが施され
た従来の 電極を示
す
模式的平面 図である。 図5 図5
は、第 の実施形態の比較のた
めに用意した
従 来の弾性表面波共振子
の 電極構造を示
す
模式的平面 図である。 図6 図6
は、正
規型 電極を有す
る従来の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図7 図7
は、つ
のほぼ完全な菱形の交叉領域を有す
るよぅに重み
付 けされ
てお
り、 縦横比が ・０6
である従来の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図8 図8
は、つ
のほぼ完全な菱形の交叉領域を有す
るよぅに重み
付 けされ
てお
り、 縦横比が ・4
である従来の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図9 図9
は、つ
のほぼ完全な菱形の交叉領域を有す
るよぅに重み
付 けされ
てお
り、 縦横比が ・25
である従来の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図1０図０
は、弾性表面波伝搬 方向両側端部にお
ける交叉幅が最大交叉幅の2０
であり、縦横比が ・０6
の第 の実施形態の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図11 図皿
は、弾性表面波伝搬 方向両側端部にお
ける交叉幅が最大交叉幅の2０
であり、縦横比が ・4
の第 の実施形態の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図12 図2
は、弾性表面波伝搬 方向両側端部にお
ける交叉幅が最大交叉幅の2０
であり、縦横比が ・25
の第 の実施形態の弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
図である。 図13 図3
は、第 の実施形態の変形例の弾性表面波共振子
の電極構造を示
し、2
個の菱形の交叉領域が、弾性表面波伝搬 方向両側の端部にお
い
て交叉幅が とな るよぅに完全な菱形形状となるよぅに重み
付 けされ
てい
る、弾性表面波共振子
の電極構造を
示
す
模式的平面 図である。 図 4 図4
は、本発明の弾性表面波共振子
の電
極の他の例を説 明す
るた
めの 模式的平面 図である。 図15 図5
は、本発明の弾性表面波共振子
の 電極のさらに他の例を説明す
る ための模式的平面 図である。 図16 図6
は、従来の弾性表面波共振子
の電極構造の一
例を示
す
模式的平面 図 である。 図17 図7
は、従来の弾性表面波共振子
の電極構造の他の例を示
す
模式的平面 図である。符
号の説 明
００2 3 …弾性表面波共振子
2 …圧電基板3 …
電極4
，5 …反射器2 …
弾性表面波共振子
23
電極3 …
弾性表面波共振子
3 3
電極4
…
弾性表面波共振子
4 3
電極5 …
弾性表面波共振子
5 3
電極発
明
を
実施
す
るた
めの最
良
の形
態
００24 以下、図面を参照しつつ
本発明の具体的な実施形態を説明す
ることにより、本発明 を明らか
にす
る。 ００2 5 図 ( )(b)
は、本発明の一
実施形態 に係る弾性表面波共振子
の電極構造を示
す
模式的平面 図及び該 弾性表面波共振子
の模式的正
面断面 図である。弾性表面 。 波共振子
は、圧電基板2
を有す
る。圧電基板2
は、本実施形態では、26
か
ソトX
伝搬のbO
基板か
らなる。もっ
とも、圧電基板2
は、他の結品方位のbO
基 板 、あるい
はaO
などの他の圧電単結品により構成され
てい
てもよい
。また、圧電 基板2
は、圧電セラミッ
クスか
らなるものであっ
てもよく、さらに、絶縁体に圧電薄膜を 積層した構造を有してい
てもよい
。 ００2 6 上記圧電基板2
上に 電極3
が形成され
てい
る。そして、 電極3
の弾性表面 波伝搬 方向両側に反射器4
，5
が配置され
てい
る。 ００27電
極3
は、図 (a に示す
よぅに、一
対の櫛形電
極 を有し
、か
つ
弾性表面波伝 搬方向にお
い
て交叉幅の極大値が複数現れ
るよぅに交叉幅重み
付けされ
てい
る。言い
換えれ
ば、 電極3
は、交叉幅重み
付 けされ
てお
り、弾性表面波伝搬 方向と直 交す
る方向の外側に、第ェの包 絡線 と、第2
の包 絡線 とを有す
る。包 絡線とは、一
方の電位に接続され
る複数本の電極指の先端を結ぶことにより形成され
る仮想線で ある。本実施形態では、この包 絡線 ， が、弾性表面波伝搬 方向と直交す
る方向にお
い
て、弾性波伝搬 方向の一
方向に進む
に従っ
て 電極3
の中央側か
ら外側に 向か
っ
て傾 斜してい
る包 絡線傾 斜 部分2
2
を有す
る。す
なわち、包 絡 線傾 斜 部分 では、 電極3
の反射器4
側の端部か
ら、反射器5
側に移動す
るにつ
れ
て、包 絡線 が、 電極の弾性表面波伝搬 方向と直交す
る方向で中央側か
ら 外側に向か
っ
て移動してい
る。包 絡線傾 斜 部分2
も同様である。従っ
て、包 絡線 は、複数の包 絡線傾 斜 部分を有す
る。 ００2 8 本実施形態では、包 絡線 もまた、複数の包 絡線傾 斜 部分2
を有す
る。 ００2 9 第 の実施形態の弾性表面波共振子
では、包 絡線 ， に囲
まれ
た交叉領域は、2
個の菱形の領域を有す
るよぅに形成され
てい
る。もっ
とも、図 (a) に示
され
てい
るよ ぅに、菱形の端部で菱形の2
つ
の辺は完全に当接してお
らず
、略菱形形状が2
個連 なるよぅに交叉幅重み
付 けが施され
てい
る。より具体的には、図 (a) の矢印
，G
， で示
す
部分、す
なわちつ
の菱形の領域にお
い
て、弾性表面波伝搬 方向両側の端 部にお
い
て、交叉幅は とはならず
、最大交叉幅の2０
の交叉幅を有す
るよぅに交 叉幅重み
付 けが施され
てい
る。この端部での交叉幅は横モード
スプリアスを低減でき る程度Ⅱ
、
さくす
れ
ばよく、好まし
くは最大交叉幅の5０
以下であり、より好まし
くは最 大交叉幅の25
以下である。００3０ な
お
、反射器4
，5
は、弾性表面波伝搬 方向と直交す
る方向に延びる複数本の電極 指を両端で短絡した構造を有す
る。 ００31 上記 電極3
、反射器4
，5
は、本実施形態では、弾性表面波の波長几 としたとき に、膜厚０
・０5
几 のC
膜により形成され
てい
る。もっ
とも、 電極3
及び反射器4
，5
は、 、 などの他の金属もしくは合金 により形成され
てい
てもよい
。また、 電 極3
及び反射器4
，5
は、複数の金属膜を積層してなる積層金属膜により形成され
てい
てもよい
。 ００32 本実施形態では、 電極3
を被覆す
るよぅに、温度特性改善用の絶縁膜6
が積層 され
てい
る。絶縁膜6
は、本実施形態では、膜厚が ・27
几のSO
膜か
らなる。SO
膜は、正
の周波数温度係 数を有し、他方 、bO
基板は負の周波数温度係 数を有す
る。従っ
て、SO
膜か
らなる絶縁膜6
を積層す
ることにより、弾性表面波共振子
の 周波数 による温度 変ィビが抑制され
、温度特性が改善され
てい
る。 ００33 なお
、温度特性改善用の絶縁膜6
は必ず
しも設けられず
ともよく、また 以外の 絶縁性材料により、温度特性改善用の絶縁膜6
が形成され
てい
てもよい
。 ００34 本実施形態の弾性表面波共振子
の特徴は、 電極3
が上記のよぅに交叉幅重み
付 けされ
てい
ることにある。それ
によっ
て、反共振周波数のQ
値が高められ
、か
つ
耐電力性が高められ
るとともに、弾性表面波共振子
の設計の自由度を高めることが できる。これ
をより詳細に説明す
る。 ００35 図 ( )に示
したよぅに、 電極3
は、包 絡線 ， で囲
まれ
た交叉領域が、弾性 表面波伝搬 方向に沿っ
て2
つ
の菱形を並べ
た形状となるよぅに交叉幅重み
付 けが施 され
てい
る。そのため、弾性表面波伝搬 方向にお
い
て交叉幅の極大値が2
箇所に現れ
、言い
換えれ
ば、包 絡線 ， の少なくとも一
方にお
い
て、2
箇所の上記の包 絡線 傾 斜 部分2
2
が設けられ
てい
る。 ００36 このよぅな重み
付 けにより、反共振周波数 にお
けるQ
値を改善す
ることができるのは 、以下の理 由による。 ００3 7 電極指の先端及び先端の外側のギヤ、ソプでは、弾性表面波が散 乱され
、他の表面 波や
バルク波に回
折され
、損失となる。そのため、反共振周波数のQ
値が劣ィビしてい
ると考えられ
る。これ
に対して、本実施形態では、上記包 絡線 ， が、複数の包 絡線傾 斜 部分
2
2
を有す
るため、この傾 斜を抑制す
ることができ、それ
によっ
て上記回
折損が低減され
、反共振周波数 にお
けるQ
値が高められ
てい
ると考えられ
る。 ００38す
なわち、図4
(a)
～
(c) を例にとり説明す
ると、 電極 にお
ける縦横比が ・０6
であり、交叉幅が０
几の場合 に、反共振周波数Q
値を高めるには、図4
(b)
に示
す
よぅに、交叉幅が2０
几か
つ
縦横比０
・25
の 電極2
とす
れ
ばよい
。そして、横 モード
スプリアスを抑圧す
るために、図4
(c) に示
す
よぅに、包 絡線で囲
まれ
た交叉領 域が菱形となるよぅに重み
付けを施す
場合 、縦横比を ・25
と一
定とした場合 、最大 交叉幅は4
０
几と非常に大きくなる。これ
によっ
て、反共振Q
値は良くなるものの、交 叉幅が非常に大きくなるため、設計の自由度が極端に小さくなり、か
つ
耐電力性が低 下す
ると考えられ
る。 ００39 これ
に対して、上記 実施形態では、図4
(b)
に示
した 電極2
と交叉領域の面 積S を等しく、横モード
スプリアスを抑圧す
るために、2
個の菱形部分の交叉領域を有す
るよぅに重み
付 けをす
ることにより、反共振周波数Q
を高め、横モード
スプリアスを、
さくし得るだけでなく、縦横比を 心くす
ることができ、耐電力性を高めることができ る。そして、縦横比を 心くし得るため、弾性表面波伝搬 方向と直交す
る方向のチッ
プサイズを小さくす
ることができるとともに、設 計の自由度を高めることが可能となる。 ００4０ なお
、縦横比 の意味を、図 ()
～
(。
) を参照して説明す
る。縦横比とは、規格ィビ 交叉幅 対数で表され
る。規格化 交叉幅は交叉幅 を表面波の波長几で規格ィビし た (二 ん) である。図4
(a)
に示
す
よぅに、交叉幅重み
付 けが施され
てい
ない
正
規 型の 電極 では、交叉幅は 電極 内にお
い
て一
定である。従っ
て、縦 横比 二交叉幅 対数は、交叉幅及び電極指の対数が与えられ
るとただちに求められ
る。これ
に対して、図4
c に示
す
よぅに、交叉幅重み
付 けが施され
てい
る 電極3
では、交叉幅は、弾性表面波伝搬 方向に沿っ
て変化してい
る。す
なわち、 電極3
では、 電極3
の中央にお
い
て交叉幅がもっ
とも大きく、最大交叉幅と なる。そして、 電極3
の中央か
ら弾性表面波伝搬 方向外側にい
くにつ
れ
て、 交叉幅が小さくなっ
てい
る。従っ
て、交叉幅 対数で求められ
る縦横比 をただちに 求めることはできない
。００4 1 そこで、 電極
3
の場合 には、 電極3
の交叉領域の面積をSとした場合 に、同じ交叉領域の面積S及び電極指の対数が同じである相当の正
規型 電極2
を想 定す
る。言い
換えれ
ば、 電極3
にお
ける交叉領域の面積S、す
なわち 包 絡線C
， で囲
まれ
た部分の面積をSとす
る。そして、 電極2
では、同じく交 叉領域の面積はS である。 電極2
及び 電極3
の電極指の対数 は、い
ず
れ
もb
である。従っ
て、 電極2
の電極指の規格ィロ交叉幅をaとしたとき、 電 極2
の縦横比 は、ab
で表され
、電
極3
は、ab
二 で表され
る縦横比 を 有す
るものとす
る。 ００42す
なわち、 電極3
と、交叉領域の面積Sが等 、正
規型の 電極2
にお
ける縦横比を、 電極3
にお
ける縦横比 とす
る。このよぅに、交叉領域の面積 Sが等しく、か
つ
電極指の対数が等しい
正
規型の 電極2
の縦横比を 電極3
の縦横比として用い
るのは、上述した通り、 電極3
では、交叉幅が、表面 波伝搬 方向に沿っ
て変ィヒし、一
定ではない
ことによる。 ００43い
ま、図5
に示
す
よぅに、 電極０3
が、交叉領域がつ
の菱形となるよぅに交叉 幅重み
付けされ
てい
ることを除い
ては、上記 実施形態の弾性波共振子
と同様 に構 成され
た従来の弾性表面波共振子
０
を比較例の弾性表面波共振子
として用意し たし。 ００44 そして、比較例の弾性表面波共振子
と、第 の実施形態の弾性表面波共振子
にお
い
て、縦横比を変ィビさせ
、反共振周波数のQ
値をそれ
ぞれ
測定した。 ００45 図6
～
図2
に、正
規型 電極を有す
る弾性表面波共振子
、並びに上記比較例 の弾性表面波共振子
０
及び上記 実施形態の弾性表面波共振子
にお
ける縦横 比を変ィビさせ
た場合の共振特性を示
す
。図6
は、上記 実施形態の弾性表面波共振子
と同じ交叉領域の面積S を有し、各電極指の対数が等 、正
規型 電極を用い
た弾性表面波共振子
の共振特性を示
す
。また、図7
～
図9
は、それ
ぞれ
、上記のよぅ に比 較のために用意した従来例の弾性表面波共振子
０
にお
い
て、縦横比 を ・6
、 ・4
及び ・25
とした場合の各共振特性を示
す
図である。 ００46 図０
～
図2
は、第 の実施形態の弾性表面波共振子
にお
い
て、縦横比 を ・０6
・4
及び ・25
とした場合の各共振特性を示
す
図である。００47 図
6
に示
され
てい
るよぅに、正
規型 電極を有す
る弾性表面波共振子
では、矢印
で示
す
よぅに、共振周波数と反共振周波数との間に、横モード
に起因す
る大きなス プリアスが現れ
てい
ることがわか
る。 ００48 他方 、図7
～
図2
に示
され
てい
るよぅに、上記従 来例及び実施形態の弾性表面波 共振子
では、共振周波数と反共振周波数との間に現れ
てい
るスプリアスが抑圧され
てい
ることがわか
る。加えて、図7
～
図9
と、図０
～
図2
とをそれ
ぞれ
比較す
れ
ば明 らか
なよぅに、縦横比が同じである場合 、従 来例の弾性表面波共振子
に比べ
て、上 記 実施形態の弾性表面波共振子
では、反共振周波数のピークが鋭くなり、反共振周 波数 にお
けるQ
値が高められ
てい
ることがわか
る。す
なわち、同じ縦横比であれ
ば、 従来例に比べ
て、本実施形態の弾性表面波共振子
によれ
ば、反共振周波数のQ
値を高め得ることがわか
る。例えば、図9
に示
す
共振特性 は、従来例にお
い
て縦横比 を ・2 5
とした場合の特性があるが、この反共振周波数近傍の共振特性は、図皿
に示
した縦横比が ・4
である実施形態の弾性表面波共振子
の共振特性と同等であ ることがわか
る。 ００49 図2
は、上記のよぅにして定義され
る縦横比と、反共振周波数のQ
値との関
係を示
す
図である。第 の実施形態の結果と、後述す
る第 の実施形態の変形例の結果と、 図5
に示
した第 の比較例の弾性表面波共振子
０
及び該 弾性表面波共振子
０
の変形例である第2
の比較例の弾性表面波共振子
の結果を示
す
。図2
の第 の実施 形態の結果と、上記第 の比較例の弾性表面波共振子
の結果を比較す
れ
ば明らか
なよぅに、第 の実施形態 によれ
ば、相当の第 の比較例の弾性表面波共振子
に比べ
て、縦横比の如何に関
わらず
、反共振周波数のQ
値を高め得ることがわか
る。また 、図2か
ら明らか
なよぅに、縦横比が大きくなっ
てい
くと、反共振周波数のQ
値は高くな ることがわか
る。 ００5０ 従っ
て、本実施形態 によれ
ば、比較のために用意した従来の弾性表面波共振子
０
に比べ
て、同じ縦横比であれ
ば、反共振点にお
けるQ
値を高めることができ、反共 振周波数 にお
けるQ
値を同等とす
るには、縦横比を 心くし得ることがわか
る。例えば 、図2
により、反共振周波数のQ
値を０００
としたい
場合 、従 来の弾性表面波共振子
では、縦横比は ・25
程度とされ
るのに対し、本実施形態 によれ
ば、 ・5
程度と小さく
