弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置
【課題】弾性波の伝搬損失を低減できる弾性波素子を提供する。
【解決手段】圧電基板３と、圧電基板３の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極５とを有する弾性波素子である。ＩＤＴ電極５は、圧電基板３を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバー２１および第２バスバー２２と、第１バスバー２１から第２バスバー２２に向かって延び、第２バスバー２２に対して第１ギャップＧ１を有する位置に先端が位置している複数の第１電極指８と、第１電極指８に隣接して第２バスバー２２から第１バスバー２１に向かって延び、第１バスバー２１に対して第２ギャップＧ２を有する位置に先端が位置している複数の第２電極指８とを有し、第１電極指７は、第１交差領域Ｒ１のみに位置する、伝搬方向に突出した第１凸部３１を有している。
【解決手段】圧電基板３と、圧電基板３の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極５とを有する弾性波素子である。ＩＤＴ電極５は、圧電基板３を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバー２１および第２バスバー２２と、第１バスバー２１から第２バスバー２２に向かって延び、第２バスバー２２に対して第１ギャップＧ１を有する位置に先端が位置している複数の第１電極指８と、第１電極指８に隣接して第２バスバー２２から第１バスバー２１に向かって延び、第１バスバー２１に対して第２ギャップＧ２を有する位置に先端が位置している複数の第２電極指８とを有し、第１電極指７は、第１交差領域Ｒ１のみに位置する、伝搬方向に突出した第１凸部３１を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）素子などの弾性波素子およ
びそれを用いた弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板と、圧電基板の主面上に設けられたＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極
とを有する弾性波素子が知られている（例えば特許文献１）。ＩＤＴ電極は、１対の櫛歯電極を有する。各櫛歯電極は、ＳＡＷの伝搬方向に延びるバスバーと、当該バスバーからＳＡＷの伝搬方向に直交する方向に延び、ＳＡＷの伝搬方向に配列された複数の電極指を有している。そして、１対の櫛歯電極は、複数の電極指が噛み合うように配置される。また、特許文献１の各櫛歯電極は、バスバーからＳＡＷの伝搬方向に延び、その先端が他方の櫛歯電極の電極指の先端と間隙を介して対向するダミー電極を有している。
【０００３】
特許文献１では、ダミー電極の先端を太くすることが開示されている。特許文献１では、このような構成によって、電極指の先端とダミー電極の先端との間隙周辺におけるＳＡＷの反射や散乱が抑制され、弾性波素子の共振特性やフィルタ特性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２６６１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載の技術は、弾性波の伝搬損失に着目したものではなく、伝搬損失を好適に抑制する形状とはなっていない。
【０００６】
本発明の目的は、弾性波の伝搬損失を低減できる弾性波素子および弾性波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、前記ＩＤＴ電極は、前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域のみに位置する、前記伝搬方向に突出した第１凸部を有している。
【０００８】
また本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、前記ＩＤＴ電極は、前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の平面形状は、前記電極指に下ろした垂線を対称軸とする線対称の形状であり、前記対称軸は、前記第１交差領域における前記第１バスバー側の端から前記第１電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある。
【０００９】
また本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、前記ＩＤＴ電極は、前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の重心は、前記第１電極指の先端から前記第１バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある。
【００１０】
また本発明の一態様に係る弾性波装置は、上記の弾性波素子と、主面を有し、該主面と前記弾性波素子の前記ＩＤＴ電極が形成された面とが対面するようにして前記弾性表面波素子が実装された回路基板と、前記弾性波素子を覆う封止部材とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成によれば、電極指が交差領域に伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の重心が、電極指の先端からバスバー側にずれた位置にあることから、弾性波の伝搬損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｉｂの拡大図である。
【図２】図１（ｂ）のII−II線における断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）はＳＡＷ素子の製造方法を説明する、図２に対応する断面図である。
【図４】図１のＳＡＷ素子を適用したＳＡＷ装置の例を示す断面図である。
【図５】図１のＳＡＷ素子の効果の原理を説明するための図である。
【図６】ＳＡＷ素子の変形例を示す平面図である。
【図７】ＳＡＷ素子の別の変形例を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）はＳＡＷ素子の伝搬損失の評価方法を説明する図である。
【図９】実施例１の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
【図１０】実施例２の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
【図１１】ＳＡＷ素子のさらに別の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子およびＳＡＷ装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率などは現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１４】
（ＳＡＷ素子の構成および製造方法）
図１（ａ）は本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子１の要部の平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｉｂの拡大図である。図２は図１（ｂ）のII−II線における断面図である。
【００１５】
なお、ＳＡＷ素子１は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に直交座標系ｘｙｚを定義するとともにｚ方向の正側を上方として、上面、下面などの用語を用いるものとする。
【００１６】
ＳＡＷ素子１は、圧電基板３と、圧電基板３の上面３ａに設けられたＩＤＴ電極５および反射器６と、ＩＤＴ電極５および反射器６上に設けられた付加膜９（図２）と、上面３ａを付加膜９の上から覆う保護層１１（図２）とを有している。なお、ＳＡＷ素子１は、この他にも、ＩＤＴ電極５に信号の入出力を行うための配線などを有していてもよい。
【００１７】
圧電基板３は、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）単結晶などの圧電性を有する単結晶の基板によって構成されている。より好適には、圧電基板３は、１２８°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＮｂＯ３基板によって構成されている。圧電基板３の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板３の厚み（ｚ方向の寸法）は、０．２〜０．５ｍｍである。
【００１８】
ＩＤＴ電極５は、圧電基板３を伝搬するＳＡＷの伝搬方向（ｘ方向）に延びている第１バスバー２１と、同じく伝搬方向に延びて第１バスバー２１に対向して配置された第２バスバー２２と、第１バスバー２１から第２バスバー２２に向かって延びている複数の第１電極指７と、第２バスバー２２から第１バスバー２１に向かって延びている複数の第２電極指８とを有している。以下では、「第１」、「第２」などが付された構成部材を一まとめにして称するときは、「第１」、「第２」を省略して、例えば「第１バスバー」と「第２バスバー」を単に「バスバー」と称することがある。また、ＩＤＴ電極５を構成するバスバー、電極指、凸部などが一体的に形成されている場合は、実際にはそれらの境界に境界線は現れないが、図面上は便宜的にそれらの境界を明示している。
【００１９】
第１バスバー２１および第２バスバー２２は、概ね一定の幅で延びて長尺状に形成されている。この第１バスバー２１および第２バスバー２２は、ＳＡＷの伝搬方向に平行に配置され、ＳＡＷの伝搬方向に直交する方向において互いに対向している。
【００２０】
第１電極指７と第２電極指８とは、基本的にはＳＡＷの伝搬方向に沿って交互に配列されている。すなわち、第１電極指７と第２電極指８とは隣接している。
【００２１】
なお、第１バスバー２１と第１電極指７とを一体的にみると櫛歯状の電極をなしており、同様に第２バスバー２２と第２電極指８とを一体的にみると櫛歯状の電極をなしている。ＩＤＴ電極５は、これらの櫛歯状電極同士が噛み合うように配置された電極によって構成されていると捉えることもできる。
【００２２】
複数の第１、第２電極指７，８は、ＳＡＷの伝搬方向に概ね一定の間隔で配列されている。この間隔は、例えば、第１電極指７とこれに隣接する第２電極指８との中心間距離ｐ（図２）によって規定される。中心間距離ｐは、例えば、共振させたい周波数でのＳＡＷの波長λの半波長と同等となるように設けられている。波長λ（２ｐ）は、例えば、１．５〜６μｍである。各電極指の幅ｗ１（図２）は、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性などに応じて適宜に設定され、例えば、中心間距離ｐに対して０．４ｐ〜０．６ｐである。
【００２３】
第１、第２電極指７，８の長さは、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。換言すれ
ば、第１、第２電極指７，８の先端の位置はＳＡＷの伝搬方向において変化している。したがって第１電極指７のうち隣接する第２電極指８とｘ方向において重なる領域である第１交差領域Ｒ１の長さＬ１（ＳＡＷの伝搬方向に直交する方向（ｙ方向）の長さ）は、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。同様に、第２電極指８のうち隣接する第１電極指７とｘ方向において重なる領域である第２交差領域Ｒ２の長さＬ２は、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。すなわち、ＩＤＴ電極５は、電極指の交差領域の幅をＳＡＷの伝搬方向に沿って変化させたアポダイズが施されている。このようなアポダイズが施されることにより、いわゆる横モードのスプリアスの発生が抑制される。
【００２４】
本実施形態においては、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第１電極指７からＩＤＴ電極５のｘ方向における端に位置する第１電極指７に向かうにつれて、第１交差領域Ｒ１の長さＬ１が漸次小さくなるように複数の第１電極指７の長さが調整されている。よって、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１が複数の第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さの中で最大となり、端に位置する第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１が複数の第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さの中で最小となる。第２電極指８についても同様に、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第２電極指８からＩＤＴ電極５のｘ方向における端に位置する第２電極指８に向かうにつれて、第２交差領域Ｒ２の長さＬ２が漸次小さくなるように複数の第２電極指８の長さが調整されている。よって、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さＬ２が複数の第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さの中で最大となり、端に位置する第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さＬ２が複数の第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さの中で最小となる。
【００２５】
このようにしてアポダイズが施されているため、複数の第１電極指８の第１交差領域Ｒ１と複数の第２電極指８の第２交差領域Ｒ２からなる領域全体の外周は概ね菱形となる。換言すれば、ＳＡＷ素子１においては、第１電極指７の先端の位置および第２電極指８の先端の位置のそれぞれが、ｘ方向におけるＩＤＴ電極５の中央から端に向かうにつれて、第１バスバー２１の第２バスバー２２側の辺における中点Ｍ１と第２バスバー２２の第１バスバー２２側の辺における中点Ｍ２とを結ぶ線分の中点に漸次近付くように変化している。なお、アポダイズの施し方としては、上述のように交差領域全体の外周が概ね菱形となるものの他、菱形の辺の部分がコサインカーブ状になったもの、複数の菱形が連結された状態のものなど種々の形態が可能である。
【００２６】
第１交差領域Ｒ１の長さＬ１の最大値Ｌ１maxは、例えば、２０λ〜５０λであり、第
１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１の最小値Ｌ１minは、例えば、最大値Ｌ１maxの２０％程度であり、４λ〜１０λである。
【００２７】
なお、アポダイズが施されているときの第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１は、第１電極指７の一方側に隣接する第２電極指８からみたときと、他方側に隣接する第２電極指８からみたときとで異なるが、ここでは短くなる方の交差領域の長さをいうこととする。第２交差領域Ｒ２も同様に、短くなる方の交差領域の長さをいうこととする。
【００２８】
第１バスバー２１は、複数の第１電極指７の間において第１バスバー２１からＳＡＷの伝搬方向に直交する方向（ｙ方向）に延びる複数の第１ダミー電極指１３を有している。同様に第２バスバー２２は、複数の第２電極指８の間において第２バスバー２２からｙ方向に延びる複数の第２ダミー電極指１４を有している。
【００２９】
複数の第１、第２ダミー電極指１３，１４は、複数の第１、第２電極指７，８と共に概ね一定の間隔ｐで配列されている。
【００３０】
第１電極指７の先端は、第２ダミー電極指１４の先端と第１ギャップＧ１を介して対向している。第１ギャップＧ１の大きさ（以下、第１ギャップの大きさもＧ１の符号によって表現することがある。）は、複数の第１電極指７において概ね一定である。同様に、第２電極指８の先端は、第１ダミー電極指１３の先端と第２ギャップＧ２を介して対向している。第２ギャップＧの大きさは、複数の第２電極指８において概ね一定である。
【００３１】
第１、第２ダミー電極指１３，１４の先端の位置は、第１、第２交差領域Ｒ１，Ｒ２の長さＬ１、Ｌ２がＳＡＷの伝搬方向において変化していることに対応して、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。第１、第２ダミー電極指１３,１４の各種寸法は適宜に設定
されてよい。例えば、第１、第２ダミー電極指１３，１４の幅は、第１、第２電極指７，８の幅ｗ１と同等であり、また、第１、第２ギャップＧ１、Ｇ２の大きさは、λ／８からλ／２程度である。
【００３２】
第１電極指７および第２電極指８は、それぞれ複数の凸部を有している。具体的には、第１電極指７は、第１凸部３１および第３凸部３３を有し、第２電極指８は、第２凸部３２および第４凸部３４を有している。
【００３３】
第１凸部３１は、第１電極指７からＳＡＷの伝搬方向に突出した部分であり、第１交差領域Ｒ１における一方端側（第１電極指７の先端側）に位置している。そして、第１凸部３１は、その重心が第１電極指７の先端から第１バスバー側に若干ずれたところに位置するようにして形成されている。
【００３４】
このように第１凸部３１の重心を第１電極指７の先端から第１バスバー側に若干ずらして第１凸部３１を形成することによって、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性を改善することができる。かかる効果は、後述の実施例において述べるように電極指に設けた凸部とＳＡＷ素子１の電気特性との関係に関する実験を行うことによって初めて確かめられたものであって、その理由は必ずしも明らかではないが考えられる理由の１つを図５を用いて説明する。
【００３５】
図５は、第１電極指７の先端付近におけるＳＡＷの伝搬速度と第１電極指７に励振されるＳＡＷの分布を示す図であり、図５（ａ）は第１凸部３１がない状態のものであり、図５（ｂ）は第１凸部３１を設けた状態のものである。図５（ａ）において、１番上に示したのが第１電極指７の先端付近の拡大平面図、上から２番目に示したのが第１電極指７の先端付近を伝搬するＳＡＷの速度を示すグラフ、１番下に示したのが第１電極指７の先端付近に励振されるＳＡＷの分布を示すグラフである。図５（ｂ）も同様である。
【００３６】
一番下に示したＳＡＷの分布を示すグラフにおいて、破線は第１電極指７に励振されるＳＡＷの理想的な状態の分布であり、第１電極指７の第１交差領域Ｒ１においてのみＳＡＷが励振され、第１電極指７の先端から第２バスバー２２までの領域（非交差領域）においてはＳＡＷが励振されない状態である。一方、実線は第１電極指７に励振されるＳＡＷの実際の状態における分布であり、第１交差領域Ｒ１から第２バスバー２２にかけてＳＡＷの分布がなだらかになっている。このようにＳＡＷの分布がなだらかになるのは第１電極指７の先端付近の境界条件を満たすためである。
【００３７】
ＳＡＷの分布が理想形に近いほどＳＡＷ素子１の伝搬損失が小さくなるが、実際に励振されるＳＡＷの分布は実線で示したようになだらかになるため、その部分で伝搬損失が発生する。
【００３８】
これに対し、図５（ｂ）に示されるように第１電極指７にその先端から若干ずらした位置に第１凸部３１を形成すると、第１凸部３１がないものに比べて、ＳＡＷの分布が理想
形に近くなると考えられる。これは、第１凸部３１が形成された部分は局所的にＳＡＷの伝搬速度が遅くなり、その部分にＳＡＷが集中しやすくなることによるものと推測される。また、凸部を第１電極指７の交差領域から外れた位置、例えば、図５（ａ）一番上の図において点線で示したように第１電極指７の先端に凸部を形成すると、第１電極指７の長さが長くなったのとほぼ同じ状態（第１ギャップＧ１が小さくなった状態）となるだけであり、ＳＡＷの分布の形状は殆ど変わらない。
【００３９】
以上のことから、第１凸部３１の重心を第１電極指７の先端から第１バスバー側に若干ずらして第１凸部３１を形成することによって、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性の改善効果が得られるものと考えられる。なお、ＳＡＷの速度は、電極指の質量が大きい部分ほど遅くなると考えられることから、第１凸部３１の重量の位置がＳＡＷの分布を考慮する上で重要となる。ただし、第１凸部３１は全体にわたって厚みがほぼ均等であり、その厚みも極めて薄いため、実際には平面視したときの第１凸部３１の中心の位置を考えればよい。第１凸部３１の中心とは、例えば、第１凸部３１の平面形状が三角形であれば、その三角形の３つの中線の交点である。また第１凸部３１の平面形状が点対称の形状であれば、第１凸部３１の中心は、回転の中心となる点である。また第１凸部３１の平面形状が台形状であれば、台形を頂点同士を結ぶ直線によって４つの三角形に分け、辺を共有しない三角形同士の中心を結んだ２つの直線の交点が第１凸部３１の中心である。その他、第１凸部３１の中心は図式による求め方あるいは数式による求め方によって求めることができる。
【００４０】
第１凸部３１の中心の第１電極指７の先端からのずれ量ｄ（図１（ｂ））は、ＳＡＷの波長をλとすると、例えば、０．４λ〜０．６λである。
【００４１】
第１凸部３１の平面形状は、例えば、台形状、矩形状、半円状、三角状、またはこれらの組み合わせからなる形状など任意の形状が可能である。ＳＡＷ素子１においては、第１凸部３１の平面形状は山なりになっており、第１電極指７に下ろした垂線を第１対称軸ＳＬ１とする線対称の形状である。したがって第１凸部３１の中心はこの第１対称軸ＳＬ１上に位置している。また、第１凸部３１は、平面視における頂点３１ｔを含む外周部分が円弧状となっている。
【００４２】
第１凸部３１の高さは、例えば、０．０５λ〜０．２λ、裾部分の幅（第１電極指７との接続部分の幅）は、例えば、０．３５λ〜０．６５λである。
【００４３】
一方、第１電極指７に設けられている第３突部３３は、第１交差領域Ｒ１の両端のうち、第１バスバー２１側の端の辺りに位置しており、その第１交差領域Ｒ１の端から第１電極指７の先端側に若干ずらされている。第３凸部３３は、第１凸部３１と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第１電極指７に下ろした垂線を第３対称軸とする線対称の形状となっている。この第３対称軸の第１交差領域Ｒ１の端からのずれ量は、０．４λ〜０．６λである。その他、第３凸部３３に関する形状、寸法などは第１凸部３１と同じである。
【００４４】
第２電極指８に設けられている第２凸部３２は、第２交差領域Ｒ２の両端のうち、第２電極指８の先端付近に位置しており、第２電極指８の先端から第２バスバー２２側に若干ずらされている。第２凸部３２は、第１凸部３１と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第２電極指８に下ろした垂線を第２対称軸とする線対称の形状となっている。この第２対称軸の第２交差領域Ｒ２の端からのずれ量は、０．４λ〜０．６λである。その他、第２凸部３２に関する形状、寸法などは第１凸部３１と同じである。
【００４５】
また、第２電極指８に設けられている第４凸部３４は、第２交差領域Ｒ２の両端のうち、第２バスバー２２側の端の辺りに位置しており、その第２交差領域Ｒ２の端から第２電
極指８の先端側に若干ずらされている。第４凸部３４は、第１凸部３１と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第２電極指８に下ろした垂線を第４対称軸とする線対称の形状となっている。この第４対称軸の第２交差領域Ｒ２の端からのずれ量は、０．４λ〜０．６λである。その他、第４凸部３４に関する形状、寸法などは第１凸部３１と同じである。
【００４６】
ＩＤＴ電極５は、例えば、金属により形成されている。金属は、例えば、ＡｌまたはＡｌを主成分とする合金（Ａｌ合金）によって形成されている。Ａｌ合金は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金である。なお、ＩＤＴ電極５は、複数の金属層から構成されてもよい。ＩＤＴ電極５の各種寸法は、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性などに応じて適宜に設定される。一例として、ＩＤＴ電極５の厚みｅ（図２）は、１００〜３００ｎｍである。
【００４７】
ＩＤＴ電極５は、圧電基板３の上面３ａに直接配置されていてもよいし、別の部材を介して圧電基板３の上面３ａに配置されていてもよい。別の部材は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒあるいはこれらを積層したものなどである。このようにＩＤＴ電極５を別の部材を介して圧電基板３の上面３ａに配置する場合は、別の部材の厚みはＩＤＴ電極５の電気特性に殆ど影響を与えない程度の厚み（例えば、Ｔｉの場合はＩＤＴ電極５の厚みの５％の厚み）に設定される。
【００４８】
なお、図１には圧電基板３に１個ＩＤＴ電極５を設けた例を示しているが、複数のＩＤＴ電極５が直列接続や並列接続などの方式で接続されたラダー型ＳＡＷフィルタが構成されてもよいし、複数のＩＤＴ電極５をＸ方向に沿って配置した２重モードＳＡＷ共振器フィルタなどが構成されてよい。
【００４９】
ＩＤＴ電極５によって圧電基板３に電圧が印加されると、圧電基板３の上面３ａ付近において上面３ａに沿ってｘ方向に伝搬するＳＡＷが誘起される。そして、第１電極指７および第２電極指８の中心間距離ｐを半波長とする定在波が形成される。定在波は、当該定在波と同一周波数の電気信号に変換され、第１電極指７および第２電極指８によって取り出される。このようにして、ＳＡＷ素子１は、共振子もしくはフィルタとして機能する。
【００５０】
反射器６は、ＩＤＴ電極５の第１電極指７と第２電極指８との中心間距離ｐと概ね同等の間隔で配置された複数の電極指を有する。反射器６は、例えば、ＩＤＴ電極５と同一の材料によって形成されるとともに、ＩＤＴ電極５と同等の厚みに形成されている。
【００５１】
ＩＤＴ電極５を覆う保護層１１は、例えば、圧電基板３の上面３ａの概ね全面に亘って設けられており、付加膜９が設けられたＩＤＴ電極５および反射器６を覆うとともに、上面３ａのうちＩＤＴ電極５および反射器６から露出する部分を覆っている。保護層１１の上面３ａからの厚みＴ（図２）は、ＩＤＴ電極５および反射器６の厚みｅよりも大きく設定されている。例えば、厚みＴは、厚みｅよりも１００ｎｍ以上厚く、２００〜７００ｎｍである。また厚みＴは、別の観点では、ＳＡＷの波長λに対して例えば０．２λ〜０．５λである。
【００５２】
保護層１１は、絶縁性を有する材料からなる。好適には、保護層１１は、温度が上昇すると弾性波の伝搬速度が速くなるＳｉＯ２などの材料によって形成されており、これによってＳＡＷ素子１の温度の変化による電気特性の変化を小さく抑えることができる。具体的には、以下のとおりである。
【００５３】
圧電基板３の温度が上昇すると、圧電基板３におけるＳＡＷの伝搬速度が遅くなり、また、圧電基板３の熱膨張によって中心間距離ｐが大きくなる。その結果、共振周波数が低くなり、所望の特性が得られないおそれがある。しかし、保護層１１が設けられていると
、弾性波は、圧電基板３だけでなく、保護層１１においても伝搬する。そして、保護層１１は、温度が上昇すると弾性波の伝搬速度が速くなる材料（ＳｉＯ２）によって形成されていることから、圧電基板３および保護層１１を伝搬するＳＡＷ全体としては、温度上昇による速度の変化が抑制されることになる。なお、保護層１１は、ＩＤＴ電極５を腐食などから保護することにも寄与する。
【００５４】
保護層１１の表面は、大きな凹凸がないようにしておくことが望ましい。圧電基板３上を伝搬するＳＡＷの伝搬速度は保護層１１の表面の凹凸に影響を受けて変化するため、保護層１１の表面に大きな凹凸が存在すると、製造された各ＳＡＷ素子１の共振周波数に大きなばらつきが生じることとなる。したがって、保護層１１の表面を平坦にしておけば、各弾性波素子の共振周波数が安定化する。具体的には、保護層１１の表面の平坦度を、圧電基板３上を伝搬するＳＡＷの波長の１％以下とすることが望ましい。
【００５５】
付加膜９は、ＩＤＴ電極５および反射器６の電気特性を向上させるためのものである。付加膜９は、例えば、ＩＤＴ電極５および反射器６の上面の全面に亘って設けられている。付加膜９は、電極指の長手方向（ｙ方向）に直交する断面形状が、例えば、矩形とされている。ただし、付加膜９の断面形状は、台形やドーム状とされてもよい。付加膜９の厚さｔ（図２）は、付加膜９が保護層１１を露出しない範囲で適宜に設定されてよい。例えば、付加膜９の厚さは、ＳＡＷの波長λに対して０．０１λ〜０．４λである。
【００５６】
付加膜９を構成する材料は、ＩＤＴ電極５、反射器６、および保護層１１を構成する材料とは音響インピーダンスが異なる材料である。音響インピーダンスの相違は、ある程度以上であることが好ましく、例えば、１５ＭＲａｙｌ以上、より好ましくは２０ＭＲａｙｌ以上であることが好ましい。
【００５７】
このような材料としては、例えば、ＩＤＴ電極５がＡｌ（音響インピーダンス：１３．５ＭＲａｙｌ）により構成され、保護層１１がＳｉＯ２（１２．２ＭＲａｙｌ）により構成されている場合、ＷＣ（１０２．５ＭＲａｙｌ）、ＴｉＮ（５６．０ＭＲａｙｌ）、ＴａＳｉＯ２（４０．６ＭＲａｙｌ）、Ｔａ２Ｏ５（３３．８ＭＲａｙｌ）、Ｗ５Ｓｉ２（６７．４ＭＲａｙｌ）が挙げられる。
【００５８】
ＩＤＴ電極５がＡｌにより構成され、保護層１１がＳｉＯ２により構成されている場合においては、これらの音響インピーダンスが近いことから、電極指と電極指の非配置領域との境界が音響的に曖昧になり、当該境界における反射係数が低下する。その結果、ＳＡＷの反射波が十分に得られず、所望の特性が得られないおそれがある。しかし、ＩＤＴ電極５および保護層１１の材料とは音響インピーダンスが異なる材料により形成された付加膜９がＩＤＴ電極５の上面に設けられることにより、電極指と電極指の非配置領域との境界における反射係数が高くなり、所望の特性が得られやすくなる。
【００５９】
なお、付加膜９の材料は、ＩＤＴ電極５、反射器６、および保護層１１の材料よりも弾性波の伝搬速度が遅いことが好ましい。伝搬速度が遅いことによって、振動分布が付加膜９に集中しやすく、電極指と電極指の非配置位置との境界における反射係数が実効的に高くなる。
【００６０】
このような材料としては、例えば、ＩＤＴ電極５がＡｌ（伝搬速度：５０２０ｍ／ｓ）により構成され、保護層１１がＳｉＯ２（５５６０ｍ／ｓ）により構成されている場合、ＴａＳｉＯ２（４４３８ｍ／ｓ）、Ｔａ２Ｏ５（４３５２ｍ／ｓ）、Ｗ５Ｓｉ２（４４６５ｍ／ｓ）が挙げられる。なお、ＩＤＴ電極５などの材料よりも弾性波の伝搬速度が遅い材料は、ＩＤＴ電極５などの材料よりも音響インピーダンスが小さい材料よりも、音響インピーダンスが大きい材料のほうが選択の自由度が高いと思われる。
【００６１】
図３（ａ）〜図３（ｅ）は、ＳＡＷ素子１の製造方法の概要を説明する、製造工程毎の図２に対応する断面図である。製造工程は、図３（ａ）から図３（ｅ）まで順に進んでいく。なお、各種の層は、プロセスの進行に伴って形状などが変化するが、変化の前後で共通の符号を用いることがあるものとする。
【００６２】
図３（ａ）に示すように、まず、圧電基板３の上面３ａ上には、ＩＤＴ電極５および反射器６となる導電層１５、ならびに付加膜９となる付加層１７が形成される。具体的には、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学的
気相堆積）法などの薄膜形成法によって、上面３ａ上に導電層１５が形成される。次に、同様の薄膜形成法によって、付加層１７が形成される。
【００６３】
付加層１７が形成されると、図３（ｂ）に示すように、付加層１７および導電層１５をエッチングするためのマスクとしてのレジスト層１９が形成される。具体的には、ネガ型もしくはポジ型の感光性樹脂の薄膜が適宜な薄膜形成法によって形成され、フォトリソグラフィー法などによってＩＤＴ電極５および反射器６などの非配置位置において薄膜の一部が除去される。
【００６４】
次に、図３（ｃ）に示すように、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）などの適宜なエッチング法によって、付加層１７および導電層１５のエッチングを行う。これによって、付加膜９が設けられたＩＤＴ電極５および反射器６が形成される。その後、図３（ｄ）に示すように、適宜な薬液を用いることによって、レジスト層１９は除去される。
【００６５】
そして、図３（ｅ）に示すように、スパッタリング法もしくはＣＶＤ法などの適宜な薄膜形成法によって保護層１１となる薄膜が形成される。この時点においては、保護層１１となる薄膜の表面には、ＩＤＴ電極５などの厚みに起因して凹凸が形成されている。そして、必要に応じて化学機械研磨などによって表面が平坦化され、図２に示すように、保護層１１が形成される。なお、保護層１１は平坦化の前もしくは後において、後述するパッド１６（図４）などを露出させるために、フォトリソグラフィー法などによって一部が除去されてもよい。
【００６６】
（ＳＡＷ装置の構成）
図４は、上述したＳＡＷ素子１と同じ構成を有するＳＡＷ素子３１を用いて作製したＳＡＷ装置５１の例を示す断面図である。
【００６７】
ＳＡＷ装置５１は、例えば、フィルタもしくはデュプレクサを構成している。ＳＡＷ装置５１は、ＳＡＷ素子３１と、ＳＡＷ素子３１が実装される回路基板５３、ＳＡＷ素子３１を覆う封止部材５９とを有している。
【００６８】
ＳＡＷ素子３１は、例えば、いわゆるウェハレベルパッケージのＳＡＷ素子として構成されている。ＳＡＷ素子３１は、上述したＳＡＷ素子１と、圧電基板３のＳＡＷ素子１側を覆うカバー１８と、カバー１８を貫通する端子２０と、圧電基板３のＳＡＷ素子１とは反対側を覆う裏面部１２とを有している。
【００６９】
カバー１８は、樹脂などによって構成されており、ＳＡＷの伝搬を容易化するための振動空間１８ａをＩＤＴ電極５および反射器６の上方（ｚ方向の正側）に構成している。圧電基板３の上面３ａ上には、ＩＤＴ電極５と接続された配線１０と、配線１０に接続されたパッド１６とが形成されている。端子２０は、パッド１６上において形成され、ＩＤＴ電極５と電気的に接続されている。裏面部１２は、例えば、特に図示しないが、温度変化
などによって圧電基板３表面にチャージされた電荷を放電するための裏面電極と当該裏面電極を覆う保護層とを有している。
【００７０】
回路基板５３は、例えば、いわゆるリジッド式のプリント配線基板によって構成されている。回路基板５３の実装面５３ａには、実装用パッド５５が形成されている。
【００７１】
ＳＡＷ素子３１は、カバー１８側を実装面５３ａに対向させて配置される。そして、端子２０と実装用パッド５５は、半田５７によって接着される。その後、ＳＡＷ素子３１は封止部材５９によって封止される。封止部材５９は、例えば、樹脂からなる。
【００７２】
以上の実施形態によれば、ＳＡＷ素子１は、第１電極指７の第１交差領域Ｒ１のみに位置する伝搬方向に突出した第１凸部３１を有している。これによって、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性を改善することができる。
【００７３】
（変形例）
図６は、ＳＡＷ素子１の変形例を示す図１（ｂ）に対応する図である。図６の変形例においては、第１電極指７が、第１交差領域Ｒ１の第１凸部３１と同じ位置に第１凸部３１と反対方向に突出する第５凸部３５をさらに有している。第５凸部３５は、例えば、平面形状が第１対称軸ＳＬ１に対称な形状であり、大きさが第１凸部３３と同じである。
【００７４】
このような第５凸部３５を設けることによっても、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性を改善することができる。
【００７５】
また、第５凸部３５と同様にして、第２電極指８の第２凸部３２と同じ位置、第１電極指７の第３凸部３３と同じ位置、第２電極指８の第４凸部３４と同じ位置のそれぞれの位置に各凸部と反対方向に突出する凸部を設けてもよい。
【００７６】
図７は、ＳＡＷ素子１の別の変形例を示す図１（ｂ）に対応する図である。図７の変形例においては、第１ダミー電極指１３が第１補助電極指４１を有し、第２ダミー電極指１４が第２補助電極指４２を有している。
【００７７】
図７に示すように第２補助電極指４２は、第２ダミー電極指１４の先端部から第１バスバー２１側に向かって斜め方向に延びて、第２ダミー電極指１４に隣接する第２電極指８に接続された電極指である。図７においては、第２補助電極指４２は、第２ダミー電極指８の先端部両側から２本延びているが、片側のみから１本延びる態様であってもよい。なお、図７には現れていないが、第１補助電極４１も、第２補助電極指４２と同様に、第１ダミー電極指１３の先端部から第２バスバー２２側に向かって斜め方向に延びて、第１ダミー電極指１３に隣接する第１電極指７に接続された電極指である。
【００７８】
このような第１補助電極指４１および第２補助電極指４２を設けることによって、電極指の先端とダミー電極指の先端との間のギャップＧにおけるＳＡＷの散乱や反射が抑制され、弾性波素子の共振特性、あるいはフィルタ特性を向上させることができる。
【００７９】
図１１は、ＳＡＷ素子１のさらに別の変形例を示す図１（ｂ）に対応する図である。図１１に示すＳＡＷ素子１は、複数の第１凸部３１の大きさが異なっている。具体的には、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向における中央寄りに位置する第１電極指７の第１凸部３１は、その第１凸部３１よりもＩＤＴ電極５のＳＡＷ伝搬方向における端寄りに位置する第１電極指７の第１凸部３１よりも大きい。
【００８０】
第１電極指７に第１凸部３１のような凸部を形成すると、その部分において隣接する電
極指と凸部との距離が近くなり、その分だけ隣接する電極指間における容量が大きくなる。そうすると共振子全体の容量が幾分大きくなると考えられる。共振子全体の容量が大きくなると共振子の共振周波数と反共振周波数との差Δｆが小さくなる傾向にあるが、Δｆが小さくなると共振子をフィルタに使用した際に通過帯域幅が小さくなることが懸念される。
【００８１】
一方、ＩＤＴ電極５に図１（ａ）に示すようなアポダイズ、すなわち、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央から端に向かうにつれて、第１交差領域Ｒ１および第２交差領域Ｒ２の長さが漸次小さくなるように複数の第１電極指７および第２電極指８の長さが調整さたアポダイズが施されている場合は、複数の第１電極指７に設けた第１凸部３１がすべて同じ大きさのものからなるとすると、第１凸部３１による伝搬損失特性の改善効果への寄与率は、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向における中央に近い第１凸部３１ほど大きいと考えられる。これは、ＩＤＴ電極５に図１（ａ）に示すようなアポダイズが施されている場合は、電極指の交差幅が大きい部分、すなわち、ＳＡＷ素子１ではＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向における中央付近ほどＳＡＷのエネルギーが大きいためである。
【００８２】
したがって、ＳＡＷのエネルギーが大きくなるＩＤＴ電極５の中央寄りに位置する第１凸部３１の方が、それよりＩＤＴ電極５の端寄りに位置する第１凸部３１よりも伝搬損失の改善効果への寄与率が大きい。
【００８３】
逆にいえば、ＳＡＷのエネルギーが小さいＩＤＴ電極５の端寄りに位置する第１凸部３１を小さくしても、伝搬損失特性は、第１凸部３１をすべて同じ大きさにしたものと比べてそれ程劣化しない。同時にＩＤＴ電極５の端寄りに位置する第１凸部３１を小さくすることによって、第１凸部３１をすべて同じ大きさにしたものと比べて共振子全体として容量小さくすることができ、ひいてはΔｆが小さくなるのを抑制することができる。
【００８４】
すなわち、図１１に示したＳＡＷ素子１によれば、Δｆが小さくなるのを抑制しつつ伝搬損失特性の改善を図ることができる。
【００８５】
このような効果は、複数の第１凸部３１のうち、少なくともいずれか１つの第１凸部３１とそれ以外の他の第１凸部３１の１つとを比較したときに、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向の中央に近い方の第１凸部３１をもう一方の第１凸部３１よりも大きくすれば得られるが、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向の中央に位置する第１凸部３１から端に位置する第１凸部３１に向かうにつれて、その大きさが漸次小さくなるようにすることによって前記の効果はより顕著になる。
【００８６】
第１凸部３１の大きさをＩＤＴ電極５の中央から端に向かうにつれて漸次小さくしていく場合の各第１電極指７の大きさの一例をあげると、例えば、ＩＤＴ電極５の中央から端にかけての第１電極指７の本数が１５０本であれば、ＩＤＴ電極５の中央に位置する最も大きい第１凸部３１は、高さが０．２λ、裾部分の幅が０．６５λであり、ＩＤＴ電極５の端に位置する最も小さい第１凸部３１は、高さが０．０５λ、裾部分の幅が０．３５λである。最も大きい第１凸部３１と最も小さい第１凸部３１との間に位置する第１凸部３１の高さ及び裾部分の幅は、第１電極指７の本数に応じた割合で順次変えていった値となる。
【００８７】
大きさの異なる第１凸部３１同士は、相似形状で面積を変えたものでもよいし、形状を変えて面積を変えたものでもよい。また、第１電極指７の先端からのずれ量ｄは、大きさの異なる第１凸部３１同士において同じにしてもよいし変えてもよい。
【００８８】
第１凸３１と同様にして、第２凸部３２乃至第５凸部３５の大きさも異なるようにして
もよい。
【実施例】
【００８９】
図１に示すＳＡＷ素子１を作製し、電気特性を調べてＳＡＷの伝搬損失を評価した。
【００９０】
（ＳＡＷの伝搬損失の評価方法）
図８（ａ）および図８（ｂ）は、ＳＡＷの伝搬損失の評価方法を説明する図である。
【００９１】
図８（ａ）は、共振子としてのＳＡＷ素子１のインピーダンス特性を示す図である。同図において、横軸は、周波数ｆ（ＭＨｚ）を示し、縦軸はインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜（Ω）およびインピーダンスＺの位相θ（ｄｅｇ．）を示している。実線Ｌｚはインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数変化を示し、実線Ｌθはインピーダンスの位相θの周波数変化を示している。
【００９２】
インピーダンス特性の図においては、実線Ｌｚにより示されるように、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜が極小となる共振点と、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜が極大となる反共振点とが現れる。また、共振点と反共振点との間においては、インピーダンスの位相θが最大位相θｍａｘとなる。
【００９３】
図８（ｂ）は、最大位相θｍａｘとＳＡＷの伝搬損失ＬＳとの関係を示す図である。同図において、横軸は伝搬損失ＬＳ（ｄＢ／μｍ）を示し、縦軸は最大位相θｍａｘを示している。
【００９４】
この図に示されるように、共振子の損失が小さいほど、最大位相θｍａｘは大きくなる。従って、最大位相θｍａｘを調べることにより、共振子の損失を評価することができる。なお、損失０の理想状態では、最大位相θｍａｘは９０（ｄｅｇ．）となる。
【００９５】
図８（ａ）に示されるように、位相θは、最大位相θｍａｘ付近において周波数ｆの変化に対して緩やかに変化している一方で、絶対値｜Ｚ｜は、共振点および反共振点の付近において周波数ｆの変化に対して急激に変化している。従って、最大位相θｍａｘは、絶対値｜Ｚ｜よりも安定して測定可能であり、最大位相θｍａｘに基づく損失の評価は、絶対値｜Ｚ｜に基づく損失の評価よりも誤差が小さいものと期待される。
【００９６】
（ＳＡＷの伝搬損失の評価結果）
図９は、従来例のＳＡＷ素子、実施例１のＳＡＷ素子および比較例のＳＡＷ素子の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
【００９７】
従来例は電極指に凸部がない従来のＳＡＷ素子、実施例１は電極指の交差領域のみに凸部を設けたＳＡＷ素子、比較例は実施例１のＳＡＷ素子にさらに交差領域から外れた領域にも凸部を設けたＳＡＷ素子である。
【００９８】
凸部の形態以外は同じ条件にして、従来例、実施例１および比較例のＳＡＷ素子を作製した。ＳＡＷ素子の作製条件を表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
実施例１および比較例において凸部の裾部分の幅は０．５４λ、高さは０．１１λとした。また凸部の対象軸のずれ量ｄは、すべての電極指において一律０．５３λとした。図９のグラフにおいて縦軸は従来例の最大位相θmaxを基準とした、実施例１および比較例
の最大位相θmaxの改善量ｄθmaxを示している。
【０１０１】
図９のグラフに示されるように、電極指に凸部を設けることによって伝搬損失特性が大幅に改善されることが確認できた。また実施例１と比較例とを比較すると、交差領域から外れた領域にも凸部を設けると伝搬損失特性が悪化することが確認できる。したがって、凸部を電極指の交差領域のみに設けることによって、ＳＡＷ素子の伝搬損失を小さくすることができるといえる。
【０１０２】
次に凸部の位置とＳＡＷ素子の伝搬損失特性との関係について調べた実施例２について説明する。実施例２では、電極指の本数および交差領域の長さを異ならせた５種類のＳＡＷ素子のサンプルＡ〜Ｅを作製し、それぞれについて凸部の対称軸（重心の位置）を変えたときの伝搬損失特性を調べた。
【０１０３】
実施例２におけるサンプルＡ〜Ｅの電極指の本数および交差領域の長さの条件を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
実施例２のＳＡＷ素子において、表２に示した条件以外の条件については表１に示した実施例１のＳＡＷ素子とすべて同じである。また、凸部の裾部分の幅は０．５４λ、高さは０．１１λとした。このときの凸部の対称軸の交差領域の端からのずれ量ｄの最小値は０．４λである。ずれ量ｄの最小値が凸部の裾部の幅の半分の値（０．２７λ）よりも大きいのは、電極指の先端部が矩形状でなく若干丸みをおびており、その丸みをおびた部分の長さが加算されているためである。
【０１０６】
図１０のグラフにおいて、横軸は凸部の対称軸の位置（交差領域の端からの対称軸のずれ量ｄ）、縦軸は凸部の対称軸のずれ量ｄが最小のときの最大位相θmaxを基準とした、
実施例２のサンプルＡ〜Ｅの最大位相θmaxの改善量ｄθmaxを示している。
【０１０７】
図１０のグラフから、いずれのサンプルにおいても凸部の対称軸のずれ量ｄが、最小値の０．４λから０．６λの範囲であれば伝搬損失特性が改善されることが確認できた。
【０１０８】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１０９】
弾性波素子は、（狭義の）ＳＡＷ素子に限定されない。例えば、保護層（１１）の厚さが比較的大きい（例えば０．５λ〜２λ）、いわゆる弾性境界波素子（ただし、広義のＳＡＷ素子に含まれる。）であってもよい。なお、弾性境界波素子においては、振動空間の形成は不要であり、ひいては、カバーなども不要である。
【０１１０】
弾性波素子は、ウェハレベルパッケージのものに限定されない。例えば、ＳＡＷ素子は、カバー１８および端子２０などを有さず、圧電基板３の上面３ａ上のパッド１６と、回路基板５３の実装用パッド５５とが半田５７によって直接接着されてもよい。そして、ＳＡＷ素子１と回路基板５３の実装面５３ａとの隙間によって振動空間が形成されてよい。また、ウェハレベルパッケージの弾性波素子も、端子が設けられず、実装用パッド５５に配置された半田ボールにパッド３９が当接する構成とされるなど、種々の構成とされてよい。
【０１１１】
ＩＤＴ電極は、交差幅が弾性波の伝搬方向において変化するアポダイズ電極に限定されず、交差幅が一定のものであってもよい。第１電極指および第２電極指は、弾性波の伝搬方向の全体に亘って交互に配置されていなくてもよく、一部において、第１電極指同士もしくは第２電極指同士が弾性波の半波長程度で隣接していてもよい。
【０１１２】
第１凸部３１乃至第４凸部３４は、実施形態や変形例において例示したものに限定されない。例えば、第１凸部３１のみ設けるようにするなど、第１凸部３１乃至第４凸部３４のうち、いずれか１つの凸部が形成された態様であってもよい。
【０１１３】
保護層１１の上面は、電極指の位置において凸となるように、凹凸を有していてもよい。この場合、電極指とその非配置位置における反射係数を高くすることができる。当該凹凸は、図３（ｅ）を参照して説明したように、保護層の成膜時に電極指の厚みに起因して形成されるものであってもよいし、保護層の表面を電極指の間の領域においてエッチングして形成されるものであってもよい。
【０１１４】
付加膜９は、電極の全面に亘って設けられることが好ましい。ただし、付加膜は、電極指のみに設けられるなど、電極の一部にのみ設けられてもよい。さらに、付加膜は、電極指の長手方向に見て中央側の一部のみに設けられるなどしてもよい。また、付加膜は、電極の上面だけでなく、側面にも設けられてもよい。付加膜の材料は、導電材料であってもよいし、絶縁材料であってもよい。具体的には、タングステン、イリジウム、タンタル、銅などの導電材料、ＢａｘＳｒ１−ｘＯ３、ＰｂｘＺｎ１−ｘＯ３、ＺｎＯ３などの絶縁材料を付加膜の材料として挙げることができる。
【０１１５】
付加膜９を絶縁材料により形成することによって、付加膜を金属材料によって形成したものに比べ、電極の腐食を抑制し弾性波素子の電気特性を安定化させることができる。ＳｉＯ２からなる保護層にはピンホールが形成されることがあり、このピンホールが形成されると、これを介して電極部分まで水分が浸入することとなるが、電極上に電極材料と異なる材料からなる金属膜が配置されていると、浸入した水分によって、異種金属間の電池
効果よる腐食が発生するからである。よって、付加膜９をＴａ２Ｏ５などの絶縁材料によって形成すれば、電極と付加膜との間において電池効果は殆ど起きないため、電極の腐食が抑制された信頼性の高い弾性波素子とすることができる。
【０１１６】
基板は、１２８°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＮｂＯ３基板の他にも、例えば、３８．７°±Ｙ−ＸカットのＬｉＴaＯ３などを用いることができる。電極（電極指）の材料は
、ＡｌおよびＡｌを主成分とする合金に限定されず、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｔｉであってもよい。保護層の材料は、ＳｉＯ２に限定されず、例えば、ＳｉＯ２以外の酸化珪素であってもよい。
【０１１７】
ＩＤＴ電極５はアポダイズが施されていないものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１・・・ＳＡＷ素子（弾性波素子）
３・・・圧電基板
５・・・ＩＤＴ電極
６・・・反射器
７・・・第１電極指
８・・・第２電極指
２１・・・第１バスバー
２２・・・第２バスバー
３１・・・第１凸部
３２・・・第２凸部
３３・・・第３凸部
３４・・・第４凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）素子などの弾性波素子およ
びそれを用いた弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板と、圧電基板の主面上に設けられたＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極
とを有する弾性波素子が知られている（例えば特許文献１）。ＩＤＴ電極は、１対の櫛歯電極を有する。各櫛歯電極は、ＳＡＷの伝搬方向に延びるバスバーと、当該バスバーからＳＡＷの伝搬方向に直交する方向に延び、ＳＡＷの伝搬方向に配列された複数の電極指を有している。そして、１対の櫛歯電極は、複数の電極指が噛み合うように配置される。また、特許文献１の各櫛歯電極は、バスバーからＳＡＷの伝搬方向に延び、その先端が他方の櫛歯電極の電極指の先端と間隙を介して対向するダミー電極を有している。
【０００３】
特許文献１では、ダミー電極の先端を太くすることが開示されている。特許文献１では、このような構成によって、電極指の先端とダミー電極の先端との間隙周辺におけるＳＡＷの反射や散乱が抑制され、弾性波素子の共振特性やフィルタ特性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２６６１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載の技術は、弾性波の伝搬損失に着目したものではなく、伝搬損失を好適に抑制する形状とはなっていない。
【０００６】
本発明の目的は、弾性波の伝搬損失を低減できる弾性波素子および弾性波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、前記ＩＤＴ電極は、前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域のみに位置する、前記伝搬方向に突出した第１凸部を有している。
【０００８】
また本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、前記ＩＤＴ電極は、前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の平面形状は、前記電極指に下ろした垂線を対称軸とする線対称の形状であり、前記対称軸は、前記第１交差領域における前記第１バスバー側の端から前記第１電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある。
【０００９】
また本発明の一態様に係る弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、前記ＩＤＴ電極は、前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の重心は、前記第１電極指の先端から前記第１バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある。
【００１０】
また本発明の一態様に係る弾性波装置は、上記の弾性波素子と、主面を有し、該主面と前記弾性波素子の前記ＩＤＴ電極が形成された面とが対面するようにして前記弾性表面波素子が実装された回路基板と、前記弾性波素子を覆う封止部材とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成によれば、電極指が交差領域に伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の重心が、電極指の先端からバスバー側にずれた位置にあることから、弾性波の伝搬損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｉｂの拡大図である。
【図２】図１（ｂ）のII−II線における断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）はＳＡＷ素子の製造方法を説明する、図２に対応する断面図である。
【図４】図１のＳＡＷ素子を適用したＳＡＷ装置の例を示す断面図である。
【図５】図１のＳＡＷ素子の効果の原理を説明するための図である。
【図６】ＳＡＷ素子の変形例を示す平面図である。
【図７】ＳＡＷ素子の別の変形例を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）はＳＡＷ素子の伝搬損失の評価方法を説明する図である。
【図９】実施例１の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
【図１０】実施例２の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
【図１１】ＳＡＷ素子のさらに別の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子およびＳＡＷ装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率などは現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１４】
（ＳＡＷ素子の構成および製造方法）
図１（ａ）は本発明の実施形態に係るＳＡＷ素子１の要部の平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｉｂの拡大図である。図２は図１（ｂ）のII−II線における断面図である。
【００１５】
なお、ＳＡＷ素子１は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に直交座標系ｘｙｚを定義するとともにｚ方向の正側を上方として、上面、下面などの用語を用いるものとする。
【００１６】
ＳＡＷ素子１は、圧電基板３と、圧電基板３の上面３ａに設けられたＩＤＴ電極５および反射器６と、ＩＤＴ電極５および反射器６上に設けられた付加膜９（図２）と、上面３ａを付加膜９の上から覆う保護層１１（図２）とを有している。なお、ＳＡＷ素子１は、この他にも、ＩＤＴ電極５に信号の入出力を行うための配線などを有していてもよい。
【００１７】
圧電基板３は、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）単結晶などの圧電性を有する単結晶の基板によって構成されている。より好適には、圧電基板３は、１２８°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＮｂＯ３基板によって構成されている。圧電基板３の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板３の厚み（ｚ方向の寸法）は、０．２〜０．５ｍｍである。
【００１８】
ＩＤＴ電極５は、圧電基板３を伝搬するＳＡＷの伝搬方向（ｘ方向）に延びている第１バスバー２１と、同じく伝搬方向に延びて第１バスバー２１に対向して配置された第２バスバー２２と、第１バスバー２１から第２バスバー２２に向かって延びている複数の第１電極指７と、第２バスバー２２から第１バスバー２１に向かって延びている複数の第２電極指８とを有している。以下では、「第１」、「第２」などが付された構成部材を一まとめにして称するときは、「第１」、「第２」を省略して、例えば「第１バスバー」と「第２バスバー」を単に「バスバー」と称することがある。また、ＩＤＴ電極５を構成するバスバー、電極指、凸部などが一体的に形成されている場合は、実際にはそれらの境界に境界線は現れないが、図面上は便宜的にそれらの境界を明示している。
【００１９】
第１バスバー２１および第２バスバー２２は、概ね一定の幅で延びて長尺状に形成されている。この第１バスバー２１および第２バスバー２２は、ＳＡＷの伝搬方向に平行に配置され、ＳＡＷの伝搬方向に直交する方向において互いに対向している。
【００２０】
第１電極指７と第２電極指８とは、基本的にはＳＡＷの伝搬方向に沿って交互に配列されている。すなわち、第１電極指７と第２電極指８とは隣接している。
【００２１】
なお、第１バスバー２１と第１電極指７とを一体的にみると櫛歯状の電極をなしており、同様に第２バスバー２２と第２電極指８とを一体的にみると櫛歯状の電極をなしている。ＩＤＴ電極５は、これらの櫛歯状電極同士が噛み合うように配置された電極によって構成されていると捉えることもできる。
【００２２】
複数の第１、第２電極指７，８は、ＳＡＷの伝搬方向に概ね一定の間隔で配列されている。この間隔は、例えば、第１電極指７とこれに隣接する第２電極指８との中心間距離ｐ（図２）によって規定される。中心間距離ｐは、例えば、共振させたい周波数でのＳＡＷの波長λの半波長と同等となるように設けられている。波長λ（２ｐ）は、例えば、１．５〜６μｍである。各電極指の幅ｗ１（図２）は、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性などに応じて適宜に設定され、例えば、中心間距離ｐに対して０．４ｐ〜０．６ｐである。
【００２３】
第１、第２電極指７，８の長さは、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。換言すれ
ば、第１、第２電極指７，８の先端の位置はＳＡＷの伝搬方向において変化している。したがって第１電極指７のうち隣接する第２電極指８とｘ方向において重なる領域である第１交差領域Ｒ１の長さＬ１（ＳＡＷの伝搬方向に直交する方向（ｙ方向）の長さ）は、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。同様に、第２電極指８のうち隣接する第１電極指７とｘ方向において重なる領域である第２交差領域Ｒ２の長さＬ２は、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。すなわち、ＩＤＴ電極５は、電極指の交差領域の幅をＳＡＷの伝搬方向に沿って変化させたアポダイズが施されている。このようなアポダイズが施されることにより、いわゆる横モードのスプリアスの発生が抑制される。
【００２４】
本実施形態においては、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第１電極指７からＩＤＴ電極５のｘ方向における端に位置する第１電極指７に向かうにつれて、第１交差領域Ｒ１の長さＬ１が漸次小さくなるように複数の第１電極指７の長さが調整されている。よって、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１が複数の第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さの中で最大となり、端に位置する第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１が複数の第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さの中で最小となる。第２電極指８についても同様に、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第２電極指８からＩＤＴ電極５のｘ方向における端に位置する第２電極指８に向かうにつれて、第２交差領域Ｒ２の長さＬ２が漸次小さくなるように複数の第２電極指８の長さが調整されている。よって、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央に位置する第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さＬ２が複数の第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さの中で最大となり、端に位置する第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さＬ２が複数の第２電極指８の第２交差領域Ｒ２の長さの中で最小となる。
【００２５】
このようにしてアポダイズが施されているため、複数の第１電極指８の第１交差領域Ｒ１と複数の第２電極指８の第２交差領域Ｒ２からなる領域全体の外周は概ね菱形となる。換言すれば、ＳＡＷ素子１においては、第１電極指７の先端の位置および第２電極指８の先端の位置のそれぞれが、ｘ方向におけるＩＤＴ電極５の中央から端に向かうにつれて、第１バスバー２１の第２バスバー２２側の辺における中点Ｍ１と第２バスバー２２の第１バスバー２２側の辺における中点Ｍ２とを結ぶ線分の中点に漸次近付くように変化している。なお、アポダイズの施し方としては、上述のように交差領域全体の外周が概ね菱形となるものの他、菱形の辺の部分がコサインカーブ状になったもの、複数の菱形が連結された状態のものなど種々の形態が可能である。
【００２６】
第１交差領域Ｒ１の長さＬ１の最大値Ｌ１maxは、例えば、２０λ〜５０λであり、第
１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１の最小値Ｌ１minは、例えば、最大値Ｌ１maxの２０％程度であり、４λ〜１０λである。
【００２７】
なお、アポダイズが施されているときの第１電極指７の第１交差領域Ｒ１の長さＬ１は、第１電極指７の一方側に隣接する第２電極指８からみたときと、他方側に隣接する第２電極指８からみたときとで異なるが、ここでは短くなる方の交差領域の長さをいうこととする。第２交差領域Ｒ２も同様に、短くなる方の交差領域の長さをいうこととする。
【００２８】
第１バスバー２１は、複数の第１電極指７の間において第１バスバー２１からＳＡＷの伝搬方向に直交する方向（ｙ方向）に延びる複数の第１ダミー電極指１３を有している。同様に第２バスバー２２は、複数の第２電極指８の間において第２バスバー２２からｙ方向に延びる複数の第２ダミー電極指１４を有している。
【００２９】
複数の第１、第２ダミー電極指１３，１４は、複数の第１、第２電極指７，８と共に概ね一定の間隔ｐで配列されている。
【００３０】
第１電極指７の先端は、第２ダミー電極指１４の先端と第１ギャップＧ１を介して対向している。第１ギャップＧ１の大きさ（以下、第１ギャップの大きさもＧ１の符号によって表現することがある。）は、複数の第１電極指７において概ね一定である。同様に、第２電極指８の先端は、第１ダミー電極指１３の先端と第２ギャップＧ２を介して対向している。第２ギャップＧの大きさは、複数の第２電極指８において概ね一定である。
【００３１】
第１、第２ダミー電極指１３，１４の先端の位置は、第１、第２交差領域Ｒ１，Ｒ２の長さＬ１、Ｌ２がＳＡＷの伝搬方向において変化していることに対応して、ＳＡＷの伝搬方向において変化している。第１、第２ダミー電極指１３,１４の各種寸法は適宜に設定
されてよい。例えば、第１、第２ダミー電極指１３，１４の幅は、第１、第２電極指７，８の幅ｗ１と同等であり、また、第１、第２ギャップＧ１、Ｇ２の大きさは、λ／８からλ／２程度である。
【００３２】
第１電極指７および第２電極指８は、それぞれ複数の凸部を有している。具体的には、第１電極指７は、第１凸部３１および第３凸部３３を有し、第２電極指８は、第２凸部３２および第４凸部３４を有している。
【００３３】
第１凸部３１は、第１電極指７からＳＡＷの伝搬方向に突出した部分であり、第１交差領域Ｒ１における一方端側（第１電極指７の先端側）に位置している。そして、第１凸部３１は、その重心が第１電極指７の先端から第１バスバー側に若干ずれたところに位置するようにして形成されている。
【００３４】
このように第１凸部３１の重心を第１電極指７の先端から第１バスバー側に若干ずらして第１凸部３１を形成することによって、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性を改善することができる。かかる効果は、後述の実施例において述べるように電極指に設けた凸部とＳＡＷ素子１の電気特性との関係に関する実験を行うことによって初めて確かめられたものであって、その理由は必ずしも明らかではないが考えられる理由の１つを図５を用いて説明する。
【００３５】
図５は、第１電極指７の先端付近におけるＳＡＷの伝搬速度と第１電極指７に励振されるＳＡＷの分布を示す図であり、図５（ａ）は第１凸部３１がない状態のものであり、図５（ｂ）は第１凸部３１を設けた状態のものである。図５（ａ）において、１番上に示したのが第１電極指７の先端付近の拡大平面図、上から２番目に示したのが第１電極指７の先端付近を伝搬するＳＡＷの速度を示すグラフ、１番下に示したのが第１電極指７の先端付近に励振されるＳＡＷの分布を示すグラフである。図５（ｂ）も同様である。
【００３６】
一番下に示したＳＡＷの分布を示すグラフにおいて、破線は第１電極指７に励振されるＳＡＷの理想的な状態の分布であり、第１電極指７の第１交差領域Ｒ１においてのみＳＡＷが励振され、第１電極指７の先端から第２バスバー２２までの領域（非交差領域）においてはＳＡＷが励振されない状態である。一方、実線は第１電極指７に励振されるＳＡＷの実際の状態における分布であり、第１交差領域Ｒ１から第２バスバー２２にかけてＳＡＷの分布がなだらかになっている。このようにＳＡＷの分布がなだらかになるのは第１電極指７の先端付近の境界条件を満たすためである。
【００３７】
ＳＡＷの分布が理想形に近いほどＳＡＷ素子１の伝搬損失が小さくなるが、実際に励振されるＳＡＷの分布は実線で示したようになだらかになるため、その部分で伝搬損失が発生する。
【００３８】
これに対し、図５（ｂ）に示されるように第１電極指７にその先端から若干ずらした位置に第１凸部３１を形成すると、第１凸部３１がないものに比べて、ＳＡＷの分布が理想
形に近くなると考えられる。これは、第１凸部３１が形成された部分は局所的にＳＡＷの伝搬速度が遅くなり、その部分にＳＡＷが集中しやすくなることによるものと推測される。また、凸部を第１電極指７の交差領域から外れた位置、例えば、図５（ａ）一番上の図において点線で示したように第１電極指７の先端に凸部を形成すると、第１電極指７の長さが長くなったのとほぼ同じ状態（第１ギャップＧ１が小さくなった状態）となるだけであり、ＳＡＷの分布の形状は殆ど変わらない。
【００３９】
以上のことから、第１凸部３１の重心を第１電極指７の先端から第１バスバー側に若干ずらして第１凸部３１を形成することによって、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性の改善効果が得られるものと考えられる。なお、ＳＡＷの速度は、電極指の質量が大きい部分ほど遅くなると考えられることから、第１凸部３１の重量の位置がＳＡＷの分布を考慮する上で重要となる。ただし、第１凸部３１は全体にわたって厚みがほぼ均等であり、その厚みも極めて薄いため、実際には平面視したときの第１凸部３１の中心の位置を考えればよい。第１凸部３１の中心とは、例えば、第１凸部３１の平面形状が三角形であれば、その三角形の３つの中線の交点である。また第１凸部３１の平面形状が点対称の形状であれば、第１凸部３１の中心は、回転の中心となる点である。また第１凸部３１の平面形状が台形状であれば、台形を頂点同士を結ぶ直線によって４つの三角形に分け、辺を共有しない三角形同士の中心を結んだ２つの直線の交点が第１凸部３１の中心である。その他、第１凸部３１の中心は図式による求め方あるいは数式による求め方によって求めることができる。
【００４０】
第１凸部３１の中心の第１電極指７の先端からのずれ量ｄ（図１（ｂ））は、ＳＡＷの波長をλとすると、例えば、０．４λ〜０．６λである。
【００４１】
第１凸部３１の平面形状は、例えば、台形状、矩形状、半円状、三角状、またはこれらの組み合わせからなる形状など任意の形状が可能である。ＳＡＷ素子１においては、第１凸部３１の平面形状は山なりになっており、第１電極指７に下ろした垂線を第１対称軸ＳＬ１とする線対称の形状である。したがって第１凸部３１の中心はこの第１対称軸ＳＬ１上に位置している。また、第１凸部３１は、平面視における頂点３１ｔを含む外周部分が円弧状となっている。
【００４２】
第１凸部３１の高さは、例えば、０．０５λ〜０．２λ、裾部分の幅（第１電極指７との接続部分の幅）は、例えば、０．３５λ〜０．６５λである。
【００４３】
一方、第１電極指７に設けられている第３突部３３は、第１交差領域Ｒ１の両端のうち、第１バスバー２１側の端の辺りに位置しており、その第１交差領域Ｒ１の端から第１電極指７の先端側に若干ずらされている。第３凸部３３は、第１凸部３１と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第１電極指７に下ろした垂線を第３対称軸とする線対称の形状となっている。この第３対称軸の第１交差領域Ｒ１の端からのずれ量は、０．４λ〜０．６λである。その他、第３凸部３３に関する形状、寸法などは第１凸部３１と同じである。
【００４４】
第２電極指８に設けられている第２凸部３２は、第２交差領域Ｒ２の両端のうち、第２電極指８の先端付近に位置しており、第２電極指８の先端から第２バスバー２２側に若干ずらされている。第２凸部３２は、第１凸部３１と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第２電極指８に下ろした垂線を第２対称軸とする線対称の形状となっている。この第２対称軸の第２交差領域Ｒ２の端からのずれ量は、０．４λ〜０．６λである。その他、第２凸部３２に関する形状、寸法などは第１凸部３１と同じである。
【００４５】
また、第２電極指８に設けられている第４凸部３４は、第２交差領域Ｒ２の両端のうち、第２バスバー２２側の端の辺りに位置しており、その第２交差領域Ｒ２の端から第２電
極指８の先端側に若干ずらされている。第４凸部３４は、第１凸部３１と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第２電極指８に下ろした垂線を第４対称軸とする線対称の形状となっている。この第４対称軸の第２交差領域Ｒ２の端からのずれ量は、０．４λ〜０．６λである。その他、第４凸部３４に関する形状、寸法などは第１凸部３１と同じである。
【００４６】
ＩＤＴ電極５は、例えば、金属により形成されている。金属は、例えば、ＡｌまたはＡｌを主成分とする合金（Ａｌ合金）によって形成されている。Ａｌ合金は、例えば、Ａｌ−Ｃｕ合金である。なお、ＩＤＴ電極５は、複数の金属層から構成されてもよい。ＩＤＴ電極５の各種寸法は、ＳＡＷ素子１に要求される電気特性などに応じて適宜に設定される。一例として、ＩＤＴ電極５の厚みｅ（図２）は、１００〜３００ｎｍである。
【００４７】
ＩＤＴ電極５は、圧電基板３の上面３ａに直接配置されていてもよいし、別の部材を介して圧電基板３の上面３ａに配置されていてもよい。別の部材は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒあるいはこれらを積層したものなどである。このようにＩＤＴ電極５を別の部材を介して圧電基板３の上面３ａに配置する場合は、別の部材の厚みはＩＤＴ電極５の電気特性に殆ど影響を与えない程度の厚み（例えば、Ｔｉの場合はＩＤＴ電極５の厚みの５％の厚み）に設定される。
【００４８】
なお、図１には圧電基板３に１個ＩＤＴ電極５を設けた例を示しているが、複数のＩＤＴ電極５が直列接続や並列接続などの方式で接続されたラダー型ＳＡＷフィルタが構成されてもよいし、複数のＩＤＴ電極５をＸ方向に沿って配置した２重モードＳＡＷ共振器フィルタなどが構成されてよい。
【００４９】
ＩＤＴ電極５によって圧電基板３に電圧が印加されると、圧電基板３の上面３ａ付近において上面３ａに沿ってｘ方向に伝搬するＳＡＷが誘起される。そして、第１電極指７および第２電極指８の中心間距離ｐを半波長とする定在波が形成される。定在波は、当該定在波と同一周波数の電気信号に変換され、第１電極指７および第２電極指８によって取り出される。このようにして、ＳＡＷ素子１は、共振子もしくはフィルタとして機能する。
【００５０】
反射器６は、ＩＤＴ電極５の第１電極指７と第２電極指８との中心間距離ｐと概ね同等の間隔で配置された複数の電極指を有する。反射器６は、例えば、ＩＤＴ電極５と同一の材料によって形成されるとともに、ＩＤＴ電極５と同等の厚みに形成されている。
【００５１】
ＩＤＴ電極５を覆う保護層１１は、例えば、圧電基板３の上面３ａの概ね全面に亘って設けられており、付加膜９が設けられたＩＤＴ電極５および反射器６を覆うとともに、上面３ａのうちＩＤＴ電極５および反射器６から露出する部分を覆っている。保護層１１の上面３ａからの厚みＴ（図２）は、ＩＤＴ電極５および反射器６の厚みｅよりも大きく設定されている。例えば、厚みＴは、厚みｅよりも１００ｎｍ以上厚く、２００〜７００ｎｍである。また厚みＴは、別の観点では、ＳＡＷの波長λに対して例えば０．２λ〜０．５λである。
【００５２】
保護層１１は、絶縁性を有する材料からなる。好適には、保護層１１は、温度が上昇すると弾性波の伝搬速度が速くなるＳｉＯ２などの材料によって形成されており、これによってＳＡＷ素子１の温度の変化による電気特性の変化を小さく抑えることができる。具体的には、以下のとおりである。
【００５３】
圧電基板３の温度が上昇すると、圧電基板３におけるＳＡＷの伝搬速度が遅くなり、また、圧電基板３の熱膨張によって中心間距離ｐが大きくなる。その結果、共振周波数が低くなり、所望の特性が得られないおそれがある。しかし、保護層１１が設けられていると
、弾性波は、圧電基板３だけでなく、保護層１１においても伝搬する。そして、保護層１１は、温度が上昇すると弾性波の伝搬速度が速くなる材料（ＳｉＯ２）によって形成されていることから、圧電基板３および保護層１１を伝搬するＳＡＷ全体としては、温度上昇による速度の変化が抑制されることになる。なお、保護層１１は、ＩＤＴ電極５を腐食などから保護することにも寄与する。
【００５４】
保護層１１の表面は、大きな凹凸がないようにしておくことが望ましい。圧電基板３上を伝搬するＳＡＷの伝搬速度は保護層１１の表面の凹凸に影響を受けて変化するため、保護層１１の表面に大きな凹凸が存在すると、製造された各ＳＡＷ素子１の共振周波数に大きなばらつきが生じることとなる。したがって、保護層１１の表面を平坦にしておけば、各弾性波素子の共振周波数が安定化する。具体的には、保護層１１の表面の平坦度を、圧電基板３上を伝搬するＳＡＷの波長の１％以下とすることが望ましい。
【００５５】
付加膜９は、ＩＤＴ電極５および反射器６の電気特性を向上させるためのものである。付加膜９は、例えば、ＩＤＴ電極５および反射器６の上面の全面に亘って設けられている。付加膜９は、電極指の長手方向（ｙ方向）に直交する断面形状が、例えば、矩形とされている。ただし、付加膜９の断面形状は、台形やドーム状とされてもよい。付加膜９の厚さｔ（図２）は、付加膜９が保護層１１を露出しない範囲で適宜に設定されてよい。例えば、付加膜９の厚さは、ＳＡＷの波長λに対して０．０１λ〜０．４λである。
【００５６】
付加膜９を構成する材料は、ＩＤＴ電極５、反射器６、および保護層１１を構成する材料とは音響インピーダンスが異なる材料である。音響インピーダンスの相違は、ある程度以上であることが好ましく、例えば、１５ＭＲａｙｌ以上、より好ましくは２０ＭＲａｙｌ以上であることが好ましい。
【００５７】
このような材料としては、例えば、ＩＤＴ電極５がＡｌ（音響インピーダンス：１３．５ＭＲａｙｌ）により構成され、保護層１１がＳｉＯ２（１２．２ＭＲａｙｌ）により構成されている場合、ＷＣ（１０２．５ＭＲａｙｌ）、ＴｉＮ（５６．０ＭＲａｙｌ）、ＴａＳｉＯ２（４０．６ＭＲａｙｌ）、Ｔａ２Ｏ５（３３．８ＭＲａｙｌ）、Ｗ５Ｓｉ２（６７．４ＭＲａｙｌ）が挙げられる。
【００５８】
ＩＤＴ電極５がＡｌにより構成され、保護層１１がＳｉＯ２により構成されている場合においては、これらの音響インピーダンスが近いことから、電極指と電極指の非配置領域との境界が音響的に曖昧になり、当該境界における反射係数が低下する。その結果、ＳＡＷの反射波が十分に得られず、所望の特性が得られないおそれがある。しかし、ＩＤＴ電極５および保護層１１の材料とは音響インピーダンスが異なる材料により形成された付加膜９がＩＤＴ電極５の上面に設けられることにより、電極指と電極指の非配置領域との境界における反射係数が高くなり、所望の特性が得られやすくなる。
【００５９】
なお、付加膜９の材料は、ＩＤＴ電極５、反射器６、および保護層１１の材料よりも弾性波の伝搬速度が遅いことが好ましい。伝搬速度が遅いことによって、振動分布が付加膜９に集中しやすく、電極指と電極指の非配置位置との境界における反射係数が実効的に高くなる。
【００６０】
このような材料としては、例えば、ＩＤＴ電極５がＡｌ（伝搬速度：５０２０ｍ／ｓ）により構成され、保護層１１がＳｉＯ２（５５６０ｍ／ｓ）により構成されている場合、ＴａＳｉＯ２（４４３８ｍ／ｓ）、Ｔａ２Ｏ５（４３５２ｍ／ｓ）、Ｗ５Ｓｉ２（４４６５ｍ／ｓ）が挙げられる。なお、ＩＤＴ電極５などの材料よりも弾性波の伝搬速度が遅い材料は、ＩＤＴ電極５などの材料よりも音響インピーダンスが小さい材料よりも、音響インピーダンスが大きい材料のほうが選択の自由度が高いと思われる。
【００６１】
図３（ａ）〜図３（ｅ）は、ＳＡＷ素子１の製造方法の概要を説明する、製造工程毎の図２に対応する断面図である。製造工程は、図３（ａ）から図３（ｅ）まで順に進んでいく。なお、各種の層は、プロセスの進行に伴って形状などが変化するが、変化の前後で共通の符号を用いることがあるものとする。
【００６２】
図３（ａ）に示すように、まず、圧電基板３の上面３ａ上には、ＩＤＴ電極５および反射器６となる導電層１５、ならびに付加膜９となる付加層１７が形成される。具体的には、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学的
気相堆積）法などの薄膜形成法によって、上面３ａ上に導電層１５が形成される。次に、同様の薄膜形成法によって、付加層１７が形成される。
【００６３】
付加層１７が形成されると、図３（ｂ）に示すように、付加層１７および導電層１５をエッチングするためのマスクとしてのレジスト層１９が形成される。具体的には、ネガ型もしくはポジ型の感光性樹脂の薄膜が適宜な薄膜形成法によって形成され、フォトリソグラフィー法などによってＩＤＴ電極５および反射器６などの非配置位置において薄膜の一部が除去される。
【００６４】
次に、図３（ｃ）に示すように、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）などの適宜なエッチング法によって、付加層１７および導電層１５のエッチングを行う。これによって、付加膜９が設けられたＩＤＴ電極５および反射器６が形成される。その後、図３（ｄ）に示すように、適宜な薬液を用いることによって、レジスト層１９は除去される。
【００６５】
そして、図３（ｅ）に示すように、スパッタリング法もしくはＣＶＤ法などの適宜な薄膜形成法によって保護層１１となる薄膜が形成される。この時点においては、保護層１１となる薄膜の表面には、ＩＤＴ電極５などの厚みに起因して凹凸が形成されている。そして、必要に応じて化学機械研磨などによって表面が平坦化され、図２に示すように、保護層１１が形成される。なお、保護層１１は平坦化の前もしくは後において、後述するパッド１６（図４）などを露出させるために、フォトリソグラフィー法などによって一部が除去されてもよい。
【００６６】
（ＳＡＷ装置の構成）
図４は、上述したＳＡＷ素子１と同じ構成を有するＳＡＷ素子３１を用いて作製したＳＡＷ装置５１の例を示す断面図である。
【００６７】
ＳＡＷ装置５１は、例えば、フィルタもしくはデュプレクサを構成している。ＳＡＷ装置５１は、ＳＡＷ素子３１と、ＳＡＷ素子３１が実装される回路基板５３、ＳＡＷ素子３１を覆う封止部材５９とを有している。
【００６８】
ＳＡＷ素子３１は、例えば、いわゆるウェハレベルパッケージのＳＡＷ素子として構成されている。ＳＡＷ素子３１は、上述したＳＡＷ素子１と、圧電基板３のＳＡＷ素子１側を覆うカバー１８と、カバー１８を貫通する端子２０と、圧電基板３のＳＡＷ素子１とは反対側を覆う裏面部１２とを有している。
【００６９】
カバー１８は、樹脂などによって構成されており、ＳＡＷの伝搬を容易化するための振動空間１８ａをＩＤＴ電極５および反射器６の上方（ｚ方向の正側）に構成している。圧電基板３の上面３ａ上には、ＩＤＴ電極５と接続された配線１０と、配線１０に接続されたパッド１６とが形成されている。端子２０は、パッド１６上において形成され、ＩＤＴ電極５と電気的に接続されている。裏面部１２は、例えば、特に図示しないが、温度変化
などによって圧電基板３表面にチャージされた電荷を放電するための裏面電極と当該裏面電極を覆う保護層とを有している。
【００７０】
回路基板５３は、例えば、いわゆるリジッド式のプリント配線基板によって構成されている。回路基板５３の実装面５３ａには、実装用パッド５５が形成されている。
【００７１】
ＳＡＷ素子３１は、カバー１８側を実装面５３ａに対向させて配置される。そして、端子２０と実装用パッド５５は、半田５７によって接着される。その後、ＳＡＷ素子３１は封止部材５９によって封止される。封止部材５９は、例えば、樹脂からなる。
【００７２】
以上の実施形態によれば、ＳＡＷ素子１は、第１電極指７の第１交差領域Ｒ１のみに位置する伝搬方向に突出した第１凸部３１を有している。これによって、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性を改善することができる。
【００７３】
（変形例）
図６は、ＳＡＷ素子１の変形例を示す図１（ｂ）に対応する図である。図６の変形例においては、第１電極指７が、第１交差領域Ｒ１の第１凸部３１と同じ位置に第１凸部３１と反対方向に突出する第５凸部３５をさらに有している。第５凸部３５は、例えば、平面形状が第１対称軸ＳＬ１に対称な形状であり、大きさが第１凸部３３と同じである。
【００７４】
このような第５凸部３５を設けることによっても、ＳＡＷ素子１の伝搬損失特性を改善することができる。
【００７５】
また、第５凸部３５と同様にして、第２電極指８の第２凸部３２と同じ位置、第１電極指７の第３凸部３３と同じ位置、第２電極指８の第４凸部３４と同じ位置のそれぞれの位置に各凸部と反対方向に突出する凸部を設けてもよい。
【００７６】
図７は、ＳＡＷ素子１の別の変形例を示す図１（ｂ）に対応する図である。図７の変形例においては、第１ダミー電極指１３が第１補助電極指４１を有し、第２ダミー電極指１４が第２補助電極指４２を有している。
【００７７】
図７に示すように第２補助電極指４２は、第２ダミー電極指１４の先端部から第１バスバー２１側に向かって斜め方向に延びて、第２ダミー電極指１４に隣接する第２電極指８に接続された電極指である。図７においては、第２補助電極指４２は、第２ダミー電極指８の先端部両側から２本延びているが、片側のみから１本延びる態様であってもよい。なお、図７には現れていないが、第１補助電極４１も、第２補助電極指４２と同様に、第１ダミー電極指１３の先端部から第２バスバー２２側に向かって斜め方向に延びて、第１ダミー電極指１３に隣接する第１電極指７に接続された電極指である。
【００７８】
このような第１補助電極指４１および第２補助電極指４２を設けることによって、電極指の先端とダミー電極指の先端との間のギャップＧにおけるＳＡＷの散乱や反射が抑制され、弾性波素子の共振特性、あるいはフィルタ特性を向上させることができる。
【００７９】
図１１は、ＳＡＷ素子１のさらに別の変形例を示す図１（ｂ）に対応する図である。図１１に示すＳＡＷ素子１は、複数の第１凸部３１の大きさが異なっている。具体的には、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向における中央寄りに位置する第１電極指７の第１凸部３１は、その第１凸部３１よりもＩＤＴ電極５のＳＡＷ伝搬方向における端寄りに位置する第１電極指７の第１凸部３１よりも大きい。
【００８０】
第１電極指７に第１凸部３１のような凸部を形成すると、その部分において隣接する電
極指と凸部との距離が近くなり、その分だけ隣接する電極指間における容量が大きくなる。そうすると共振子全体の容量が幾分大きくなると考えられる。共振子全体の容量が大きくなると共振子の共振周波数と反共振周波数との差Δｆが小さくなる傾向にあるが、Δｆが小さくなると共振子をフィルタに使用した際に通過帯域幅が小さくなることが懸念される。
【００８１】
一方、ＩＤＴ電極５に図１（ａ）に示すようなアポダイズ、すなわち、ＩＤＴ電極５のｘ方向における中央から端に向かうにつれて、第１交差領域Ｒ１および第２交差領域Ｒ２の長さが漸次小さくなるように複数の第１電極指７および第２電極指８の長さが調整さたアポダイズが施されている場合は、複数の第１電極指７に設けた第１凸部３１がすべて同じ大きさのものからなるとすると、第１凸部３１による伝搬損失特性の改善効果への寄与率は、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向における中央に近い第１凸部３１ほど大きいと考えられる。これは、ＩＤＴ電極５に図１（ａ）に示すようなアポダイズが施されている場合は、電極指の交差幅が大きい部分、すなわち、ＳＡＷ素子１ではＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向における中央付近ほどＳＡＷのエネルギーが大きいためである。
【００８２】
したがって、ＳＡＷのエネルギーが大きくなるＩＤＴ電極５の中央寄りに位置する第１凸部３１の方が、それよりＩＤＴ電極５の端寄りに位置する第１凸部３１よりも伝搬損失の改善効果への寄与率が大きい。
【００８３】
逆にいえば、ＳＡＷのエネルギーが小さいＩＤＴ電極５の端寄りに位置する第１凸部３１を小さくしても、伝搬損失特性は、第１凸部３１をすべて同じ大きさにしたものと比べてそれ程劣化しない。同時にＩＤＴ電極５の端寄りに位置する第１凸部３１を小さくすることによって、第１凸部３１をすべて同じ大きさにしたものと比べて共振子全体として容量小さくすることができ、ひいてはΔｆが小さくなるのを抑制することができる。
【００８４】
すなわち、図１１に示したＳＡＷ素子１によれば、Δｆが小さくなるのを抑制しつつ伝搬損失特性の改善を図ることができる。
【００８５】
このような効果は、複数の第１凸部３１のうち、少なくともいずれか１つの第１凸部３１とそれ以外の他の第１凸部３１の１つとを比較したときに、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向の中央に近い方の第１凸部３１をもう一方の第１凸部３１よりも大きくすれば得られるが、ＩＤＴ電極５のＳＡＷの伝搬方向の中央に位置する第１凸部３１から端に位置する第１凸部３１に向かうにつれて、その大きさが漸次小さくなるようにすることによって前記の効果はより顕著になる。
【００８６】
第１凸部３１の大きさをＩＤＴ電極５の中央から端に向かうにつれて漸次小さくしていく場合の各第１電極指７の大きさの一例をあげると、例えば、ＩＤＴ電極５の中央から端にかけての第１電極指７の本数が１５０本であれば、ＩＤＴ電極５の中央に位置する最も大きい第１凸部３１は、高さが０．２λ、裾部分の幅が０．６５λであり、ＩＤＴ電極５の端に位置する最も小さい第１凸部３１は、高さが０．０５λ、裾部分の幅が０．３５λである。最も大きい第１凸部３１と最も小さい第１凸部３１との間に位置する第１凸部３１の高さ及び裾部分の幅は、第１電極指７の本数に応じた割合で順次変えていった値となる。
【００８７】
大きさの異なる第１凸部３１同士は、相似形状で面積を変えたものでもよいし、形状を変えて面積を変えたものでもよい。また、第１電極指７の先端からのずれ量ｄは、大きさの異なる第１凸部３１同士において同じにしてもよいし変えてもよい。
【００８８】
第１凸３１と同様にして、第２凸部３２乃至第５凸部３５の大きさも異なるようにして
もよい。
【実施例】
【００８９】
図１に示すＳＡＷ素子１を作製し、電気特性を調べてＳＡＷの伝搬損失を評価した。
【００９０】
（ＳＡＷの伝搬損失の評価方法）
図８（ａ）および図８（ｂ）は、ＳＡＷの伝搬損失の評価方法を説明する図である。
【００９１】
図８（ａ）は、共振子としてのＳＡＷ素子１のインピーダンス特性を示す図である。同図において、横軸は、周波数ｆ（ＭＨｚ）を示し、縦軸はインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜（Ω）およびインピーダンスＺの位相θ（ｄｅｇ．）を示している。実線Ｌｚはインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数変化を示し、実線Ｌθはインピーダンスの位相θの周波数変化を示している。
【００９２】
インピーダンス特性の図においては、実線Ｌｚにより示されるように、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜が極小となる共振点と、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜が極大となる反共振点とが現れる。また、共振点と反共振点との間においては、インピーダンスの位相θが最大位相θｍａｘとなる。
【００９３】
図８（ｂ）は、最大位相θｍａｘとＳＡＷの伝搬損失ＬＳとの関係を示す図である。同図において、横軸は伝搬損失ＬＳ（ｄＢ／μｍ）を示し、縦軸は最大位相θｍａｘを示している。
【００９４】
この図に示されるように、共振子の損失が小さいほど、最大位相θｍａｘは大きくなる。従って、最大位相θｍａｘを調べることにより、共振子の損失を評価することができる。なお、損失０の理想状態では、最大位相θｍａｘは９０（ｄｅｇ．）となる。
【００９５】
図８（ａ）に示されるように、位相θは、最大位相θｍａｘ付近において周波数ｆの変化に対して緩やかに変化している一方で、絶対値｜Ｚ｜は、共振点および反共振点の付近において周波数ｆの変化に対して急激に変化している。従って、最大位相θｍａｘは、絶対値｜Ｚ｜よりも安定して測定可能であり、最大位相θｍａｘに基づく損失の評価は、絶対値｜Ｚ｜に基づく損失の評価よりも誤差が小さいものと期待される。
【００９６】
（ＳＡＷの伝搬損失の評価結果）
図９は、従来例のＳＡＷ素子、実施例１のＳＡＷ素子および比較例のＳＡＷ素子の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
【００９７】
従来例は電極指に凸部がない従来のＳＡＷ素子、実施例１は電極指の交差領域のみに凸部を設けたＳＡＷ素子、比較例は実施例１のＳＡＷ素子にさらに交差領域から外れた領域にも凸部を設けたＳＡＷ素子である。
【００９８】
凸部の形態以外は同じ条件にして、従来例、実施例１および比較例のＳＡＷ素子を作製した。ＳＡＷ素子の作製条件を表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
実施例１および比較例において凸部の裾部分の幅は０．５４λ、高さは０．１１λとした。また凸部の対象軸のずれ量ｄは、すべての電極指において一律０．５３λとした。図９のグラフにおいて縦軸は従来例の最大位相θmaxを基準とした、実施例１および比較例
の最大位相θmaxの改善量ｄθmaxを示している。
【０１０１】
図９のグラフに示されるように、電極指に凸部を設けることによって伝搬損失特性が大幅に改善されることが確認できた。また実施例１と比較例とを比較すると、交差領域から外れた領域にも凸部を設けると伝搬損失特性が悪化することが確認できる。したがって、凸部を電極指の交差領域のみに設けることによって、ＳＡＷ素子の伝搬損失を小さくすることができるといえる。
【０１０２】
次に凸部の位置とＳＡＷ素子の伝搬損失特性との関係について調べた実施例２について説明する。実施例２では、電極指の本数および交差領域の長さを異ならせた５種類のＳＡＷ素子のサンプルＡ〜Ｅを作製し、それぞれについて凸部の対称軸（重心の位置）を変えたときの伝搬損失特性を調べた。
【０１０３】
実施例２におけるサンプルＡ〜Ｅの電極指の本数および交差領域の長さの条件を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
実施例２のＳＡＷ素子において、表２に示した条件以外の条件については表１に示した実施例１のＳＡＷ素子とすべて同じである。また、凸部の裾部分の幅は０．５４λ、高さは０．１１λとした。このときの凸部の対称軸の交差領域の端からのずれ量ｄの最小値は０．４λである。ずれ量ｄの最小値が凸部の裾部の幅の半分の値（０．２７λ）よりも大きいのは、電極指の先端部が矩形状でなく若干丸みをおびており、その丸みをおびた部分の長さが加算されているためである。
【０１０６】
図１０のグラフにおいて、横軸は凸部の対称軸の位置（交差領域の端からの対称軸のずれ量ｄ）、縦軸は凸部の対称軸のずれ量ｄが最小のときの最大位相θmaxを基準とした、
実施例２のサンプルＡ〜Ｅの最大位相θmaxの改善量ｄθmaxを示している。
【０１０７】
図１０のグラフから、いずれのサンプルにおいても凸部の対称軸のずれ量ｄが、最小値の０．４λから０．６λの範囲であれば伝搬損失特性が改善されることが確認できた。
【０１０８】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１０９】
弾性波素子は、（狭義の）ＳＡＷ素子に限定されない。例えば、保護層（１１）の厚さが比較的大きい（例えば０．５λ〜２λ）、いわゆる弾性境界波素子（ただし、広義のＳＡＷ素子に含まれる。）であってもよい。なお、弾性境界波素子においては、振動空間の形成は不要であり、ひいては、カバーなども不要である。
【０１１０】
弾性波素子は、ウェハレベルパッケージのものに限定されない。例えば、ＳＡＷ素子は、カバー１８および端子２０などを有さず、圧電基板３の上面３ａ上のパッド１６と、回路基板５３の実装用パッド５５とが半田５７によって直接接着されてもよい。そして、ＳＡＷ素子１と回路基板５３の実装面５３ａとの隙間によって振動空間が形成されてよい。また、ウェハレベルパッケージの弾性波素子も、端子が設けられず、実装用パッド５５に配置された半田ボールにパッド３９が当接する構成とされるなど、種々の構成とされてよい。
【０１１１】
ＩＤＴ電極は、交差幅が弾性波の伝搬方向において変化するアポダイズ電極に限定されず、交差幅が一定のものであってもよい。第１電極指および第２電極指は、弾性波の伝搬方向の全体に亘って交互に配置されていなくてもよく、一部において、第１電極指同士もしくは第２電極指同士が弾性波の半波長程度で隣接していてもよい。
【０１１２】
第１凸部３１乃至第４凸部３４は、実施形態や変形例において例示したものに限定されない。例えば、第１凸部３１のみ設けるようにするなど、第１凸部３１乃至第４凸部３４のうち、いずれか１つの凸部が形成された態様であってもよい。
【０１１３】
保護層１１の上面は、電極指の位置において凸となるように、凹凸を有していてもよい。この場合、電極指とその非配置位置における反射係数を高くすることができる。当該凹凸は、図３（ｅ）を参照して説明したように、保護層の成膜時に電極指の厚みに起因して形成されるものであってもよいし、保護層の表面を電極指の間の領域においてエッチングして形成されるものであってもよい。
【０１１４】
付加膜９は、電極の全面に亘って設けられることが好ましい。ただし、付加膜は、電極指のみに設けられるなど、電極の一部にのみ設けられてもよい。さらに、付加膜は、電極指の長手方向に見て中央側の一部のみに設けられるなどしてもよい。また、付加膜は、電極の上面だけでなく、側面にも設けられてもよい。付加膜の材料は、導電材料であってもよいし、絶縁材料であってもよい。具体的には、タングステン、イリジウム、タンタル、銅などの導電材料、ＢａｘＳｒ１−ｘＯ３、ＰｂｘＺｎ１−ｘＯ３、ＺｎＯ３などの絶縁材料を付加膜の材料として挙げることができる。
【０１１５】
付加膜９を絶縁材料により形成することによって、付加膜を金属材料によって形成したものに比べ、電極の腐食を抑制し弾性波素子の電気特性を安定化させることができる。ＳｉＯ２からなる保護層にはピンホールが形成されることがあり、このピンホールが形成されると、これを介して電極部分まで水分が浸入することとなるが、電極上に電極材料と異なる材料からなる金属膜が配置されていると、浸入した水分によって、異種金属間の電池
効果よる腐食が発生するからである。よって、付加膜９をＴａ２Ｏ５などの絶縁材料によって形成すれば、電極と付加膜との間において電池効果は殆ど起きないため、電極の腐食が抑制された信頼性の高い弾性波素子とすることができる。
【０１１６】
基板は、１２８°±１０°Ｙ−ＸカットのＬｉＮｂＯ３基板の他にも、例えば、３８．７°±Ｙ−ＸカットのＬｉＴaＯ３などを用いることができる。電極（電極指）の材料は
、ＡｌおよびＡｌを主成分とする合金に限定されず、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｔｉであってもよい。保護層の材料は、ＳｉＯ２に限定されず、例えば、ＳｉＯ２以外の酸化珪素であってもよい。
【０１１７】
ＩＤＴ電極５はアポダイズが施されていないものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１・・・ＳＡＷ素子（弾性波素子）
３・・・圧電基板
５・・・ＩＤＴ電極
６・・・反射器
７・・・第１電極指
８・・・第２電極指
２１・・・第１バスバー
２２・・・第２バスバー
３１・・・第１凸部
３２・・・第２凸部
３３・・・第３凸部
３４・・・第４凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、
前記ＩＤＴ電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、
前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域のみに位置する、前記伝搬方向に突出した第１凸部を有している弾性波素子。
【請求項２】
前記第１凸部の平面形状は、前記第１電極指に下ろした垂線を第１対称軸とする線対称の形状であり、
前記第１対称軸は、前記第１電極指の先端から前記第１バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
前記第２電極指は、該第２電極指に隣接した前記第１電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第２交差領域のみに位置する、前記弾性波の伝搬方向に突出した第２凸部を有している請求項１または２に記載の弾性波素子。
【請求項４】
前記第２凸部の平面形状は、前記第２電極指に下ろした垂線を第２対称軸とする線対称の形状であり、
前記第２対称軸は、前記第２電極指の先端から前記第２バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記第１電極指は、前記第１交差領域の前記第１凸部よりも前記第１バスバー側寄りの位置に、前記第１凸部が突出する方向と同一方向または反対方向に突出した第３凸部をさらに有し、
前記第３凸部の平面形状は、前記第１電極指に下ろした垂線を第３対称軸とする線対称の形状であり、
前記第３対称軸は、前記第１交差領域における前記第１バスバー側の端から該第１電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項２に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第２電極指は、前記第２交差領域の前記第２凸部よりも前記第２バスバー側寄りの位置に、前記伝搬方向に突出した第４凸部をさらに有し、
前記第４凸部の平面形状は、前記第２電極指に下ろした垂線を第４対称軸とする線対称の形状であり、
前記第４対称軸は、前記第２交差領域における前記第２バスバー側の端から該第２電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項４に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１電極指は、前記第１交差領域の前記第１凸部と同じ位置に、該第１凸部と反対方向に突出する第５凸部をさらに有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波素子。
【請求項８】
前記第１バスバーは、該第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延びた、前記第２電極指の先端に対して前記第２ギャップを有する位置に先端が位置している第１ダミー電極指をさらに有し、
前記第２バスバーは、該第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延びた、前記第１電極指の先端に対して前記第１ギャップを有する位置に先端が位置している第２ダミー電極指をさらに有している請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波素子。
【請求項９】
前記第１電極指および前記第２電極指のそれぞれの先端の位置が、前記ＩＤＴ電極の前記伝搬方向における中央から前記伝搬方向における端に向かうにつれて、前記第１バスバーの中点と前記第２バスバーの中点とを結ぶ線分の中点に漸次近づくように変化している請求項８に記載の弾性波素子。
【請求項１０】
前記第１凸部のうち前記ＩＤＴ電極の前記伝搬方向における中央寄りに位置する前記第１凸部は、この第１凸部よりも前記ＩＤＴ電極の前記伝搬方向における端寄りに位置する前記第１凸部よりも大きい請求項９に記載の弾性波素子。
【請求項１１】
前記第１凸部の平面形状の外周は、前記第１対称軸に頂点を有する円弧状の部分を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波素子。
【請求項１２】
圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、
前記ＩＤＴ電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、
前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、
該凸部の平面形状は、前記電極指に下ろした垂線を対称軸とする線対称の形状であり、前記対称軸は、前記第１交差領域における前記第１バスバー側の端から前記第１電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある弾性波素子。
【請求項１３】
圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、
前記ＩＤＴ電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、
前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、
該凸部の中心は、前記第１電極指の先端から前記第１バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある弾性波素子。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性波素子と、
主面を有し、該主面と前記弾性波素子の前記ＩＤＴ電極が形成された面とが対面するようにして前記弾性表面波素子が実装された回路基板と、
前記弾性波素子を覆う封止部材とを有する弾性波装置。
【請求項１】
圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、
前記ＩＤＴ電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、
前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域のみに位置する、前記伝搬方向に突出した第１凸部を有している弾性波素子。
【請求項２】
前記第１凸部の平面形状は、前記第１電極指に下ろした垂線を第１対称軸とする線対称の形状であり、
前記第１対称軸は、前記第１電極指の先端から前記第１バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
前記第２電極指は、該第２電極指に隣接した前記第１電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第２交差領域のみに位置する、前記弾性波の伝搬方向に突出した第２凸部を有している請求項１または２に記載の弾性波素子。
【請求項４】
前記第２凸部の平面形状は、前記第２電極指に下ろした垂線を第２対称軸とする線対称の形状であり、
前記第２対称軸は、前記第２電極指の先端から前記第２バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記第１電極指は、前記第１交差領域の前記第１凸部よりも前記第１バスバー側寄りの位置に、前記第１凸部が突出する方向と同一方向または反対方向に突出した第３凸部をさらに有し、
前記第３凸部の平面形状は、前記第１電極指に下ろした垂線を第３対称軸とする線対称の形状であり、
前記第３対称軸は、前記第１交差領域における前記第１バスバー側の端から該第１電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項２に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第２電極指は、前記第２交差領域の前記第２凸部よりも前記第２バスバー側寄りの位置に、前記伝搬方向に突出した第４凸部をさらに有し、
前記第４凸部の平面形状は、前記第２電極指に下ろした垂線を第４対称軸とする線対称の形状であり、
前記第４対称軸は、前記第２交差領域における前記第２バスバー側の端から該第２電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある請求項４に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１電極指は、前記第１交差領域の前記第１凸部と同じ位置に、該第１凸部と反対方向に突出する第５凸部をさらに有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波素子。
【請求項８】
前記第１バスバーは、該第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延びた、前記第２電極指の先端に対して前記第２ギャップを有する位置に先端が位置している第１ダミー電極指をさらに有し、
前記第２バスバーは、該第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延びた、前記第１電極指の先端に対して前記第１ギャップを有する位置に先端が位置している第２ダミー電極指をさらに有している請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波素子。
【請求項９】
前記第１電極指および前記第２電極指のそれぞれの先端の位置が、前記ＩＤＴ電極の前記伝搬方向における中央から前記伝搬方向における端に向かうにつれて、前記第１バスバーの中点と前記第２バスバーの中点とを結ぶ線分の中点に漸次近づくように変化している請求項８に記載の弾性波素子。
【請求項１０】
前記第１凸部のうち前記ＩＤＴ電極の前記伝搬方向における中央寄りに位置する前記第１凸部は、この第１凸部よりも前記ＩＤＴ電極の前記伝搬方向における端寄りに位置する前記第１凸部よりも大きい請求項９に記載の弾性波素子。
【請求項１１】
前記第１凸部の平面形状の外周は、前記第１対称軸に頂点を有する円弧状の部分を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波素子。
【請求項１２】
圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、
前記ＩＤＴ電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、
前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第１交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、
該凸部の平面形状は、前記電極指に下ろした垂線を対称軸とする線対称の形状であり、前記対称軸は、前記第１交差領域における前記第１バスバー側の端から前記第１電極指の先端側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある弾性波素子。
【請求項１３】
圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも１つのＩＤＴ電極とを有する弾性波素子であって、
前記ＩＤＴ電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第１バスバーおよび第２バスバーと、
前記第１バスバーから前記第２バスバーに向かって延び、該第２バスバーに対して第１ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第１電極指と、
前記第１電極指に隣接して前記第２バスバーから前記第１バスバーに向かって延び、該第１バスバーに対して第２ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第２電極指とを有し、
前記第１電極指は、該第１電極指に隣接した前記第２電極指と前記伝搬方向において重なる領域である交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、
該凸部の中心は、前記第１電極指の先端から前記第１バスバー側に０．４λ〜０．６λ（λは弾性波の波長）ずれた位置にある弾性波素子。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性波素子と、
主面を有し、該主面と前記弾性波素子の前記ＩＤＴ電極が形成された面とが対面するようにして前記弾性表面波素子が実装された回路基板と、
前記弾性波素子を覆う封止部材とを有する弾性波装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２５３７３８（Ｐ２０１２−２５３７３８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３０２６（Ｐ２０１１−２６３０２６）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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