弾性表面波装置
【課題】効率的に不要応答を抑え、かつ、低損失な弾性表面波装置を提供する。
【解決手段】一対の反射器２と、該一対の反射器の間に配置され、交差部３２１及びダミー部３２２を有する交差電極３２並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置１であって、ダミー電極の長さと該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部３２２の長さとが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【解決手段】一対の反射器２と、該一対の反射器の間に配置され、交差部３２１及びダミー部３２２を有する交差電極３２並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置１であって、ダミー電極の長さと該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部３２２の長さとが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の通信システムでは、限られた周波数資源の中で高信頼生かつ高速な情報伝達を実現するために高選択性フィルタの利用を前提としている。現在、このような用途に対して、弾性表面波装置が多数利用されており、いまや通信機器の性能を支配する必要不可欠な構成要素といっても過言ではない。
【０００３】
弾性表面波装置の達成可能な性能は、利用する圧電基板によって限定されてしまうため、その圧電性が大きく、温度安定性が良好な材料が必要とされる。その一方で、弾性表面波装置はフィルタとして利用されるため、種々の原因で発生する不要応答がその特性を阻害してしまう。よって不要応答の発生しない基板材料や設計技術が探索されてきた。
【０００４】
図１５に代表的な弾性表面波装置である弾性表面共振子１３１の構造を示す。図１５に示す弾性表面共振子は、一対の反射器１３２とこの一対の反射器の間に配置されるすだれ変換子（ＩＤＴ）１３３を有し、ＩＤＴによって励起された弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ、以下単に「ＳＡＷ」とも言う）が一対の反射器の間において特定の周波数で反射されることにより共振波を発生させる。なおＩＤＴ１３３は交差電極１３３２とダミー電極１３３３とを有し、更にこれら電極を共通に接続する一対の共通電極１３３１を有しているのが一般的である。
【０００５】
この素子の不要応答の一つとして、ＳＡＷがすだれ変換子や反射器中を上下斜め方向（共振波の進行方向とは別の方向）へジグザグに伝播することに伴って発生する横モードと呼ばれるものがある。
【０００６】
この不要応答に対し、例えば図１７におけるＷＧやＷａを小さく選ぶことによって、ＳＡＷを図面上下方向（共振波の進行方向とは垂直の方向）の狭い範囲に閉じ込め、発生する横モードの数を限定するという手法がある（第一の技術）。
【０００７】
また、図１８のように、ＩＤＴ１４３の交差電極部の交差部の長さに重みを付け（図１８中の破線参照）、特定の横モード以外を出にくくする方法がある（第二の技術）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記図１７における技術の場合、ＷＧやＷａが小さいため、それに伴って静電容量が小さくなり、低損失な弾性表面波装置が現実しがたいという問題がある。
【０００９】
また図１８における技術の場合、特定の横モードを抑制することはできるが、それ以外の横モードに起因する不要応答を抑えることは困難である。
【００１０】
そこで、本発明は、上記を鑑み、効率的に不要応答を抑え、かつ、低損失な弾性表面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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は具体的には以下の手段を採用する。
【００１２】
第一の手段として、一対の反射器と、この一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、ダミー電極の長さとこのダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の長さとが異なっているものとする。
【００１３】
これにより、ダミー電極及び交差電極のダミー部にまでエネルギーが染み出した横モードのＳＡＷをダミー電極又は交差電極のダミー部の不均一性によって散乱させ効果的に不要応答を抑制することができる。しかも、交差部の長さを減らす若しくは変化させる必要も無く、交差電極の交差部分にエネルギーが集中した主モードは殆ど影響を受けることが無く、低損失な弾性表面装置を実現できる。
【００１４】
なお、この手段において、ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、共振波の進行方向に沿って重み付けがなされていること、ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、共振波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していること、も望ましい。
【００１５】
ここで、「共振波の進行方向」とは、後の実施形態を用いて詳細に説明されているが、一対の反射器によって発生する共振波の進行方向であって、より具体的には反射器における線状の電極の方向に対し垂直な方向をいう。なお「共振波の進行方向」、「垂直」、「平行」等の用語においてはいずれも作成における誤差が含まれ、装置の精度との兼ね合いもあるが概ね数度は許容されうるものである。
【００１６】
またここで「共振波の進行方向に沿って重み付けがなされている」とは、上記共振波の進行方向に沿った順に（ダミー電極部又は交差電極のダミー部の）対象となる物理量（長さ、幅又は厚み）の変化を計測した場合、有意に変化がつけられていることをいう。この重み付けの量としては、不要応答を低減させることができる限りにおいて適宜設計可能であるが、例えば物理量が長さである場合、横モードのＳＡＷの効率的な散乱から最大の長さと最小の長さの差が共振波の１波長より大きいことが望ましく、２波長以上であることがより望ましい。上限としては望ましくは３０波長以下、より望ましくは２０波長以下、更に望ましくは１０波長以下であることが望ましい。３０波長よりも大きくなると電気抵抗が大きくなり、共振波発生の効率が落ちてしまう虞があるからであり、この観点からは短い方が望ましいためである。
【００１７】
また、第二の手段として、一対の反射器と、一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、ダミー電極の裾幅とこのダミー電極が隣り合う交差電極のダミー部の裾幅とが異なっていることとする。
【００１８】
このようにすることで、ダミー電極及び交差電極のダミー部にまでエネルギーが染み出した横モードのＳＡＷをダミー電極又は交差電極のダミー部の不均一性によって散乱させることができ効果的に不要応答を抑制することができる。しかも、交差電極の交差部分にエネルギーが集中した主モードは殆ど影響を受けることが無く、交差部の長さを減らす若しくは変化させる必要も無く、低損失を実現できる。
【００１９】
なおこの場合においてダミー電極又は交差電極の交差部における「裾幅」とは、交差電極と共通電極との境界線の長さであって、より具体的には交差電極と共通電極との接続において生ずる角部を結んだ仮想の直線における長さをいう。具体的な形態としては後述の実施形態でより明らかとなるであろう。
【００２０】
またこの手段において、ダミー電極の裾幅と交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けられていること、又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることも望ましい。
【００２１】
また第三の手段として、一対の反射器と、この一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、ダミー電極の裾の厚みとこのダミー電極が隣り合う交差電極のダミー部の裾の厚みとが異ならせることとする。
【００２２】
なおここにおいてダミー電極又は交差電極のダミー部における「厚み」とは、交差電極と共通電極との接続において生ずる角部を結んだ仮想の直線によって弾性表面波装置を切断した場合におけるそのダミー電極又は交差電極のダミー部の厚みをいう。具体的な太陽については後の実施形態で明らかとなろう。
【００２３】
なおこの手段において、ダミー電極の裾の厚みと交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていること、又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることが望ましい。
【００２４】
また、第一又は第三の手段において、ダミー電極の裾幅は、交差電極における交差部の裾幅と異なっていること、ダミー電極の裾幅と交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていること又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることも望ましい。
【００２５】
また、第一の手段又は第一の手段と第二の手段との組み合わせにおいて、ダミー電極の裾の厚みは、交差電極における交差部の裾の厚みと異なっていること、ダミー電極の裾の厚みと交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていること又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上により、効率的に不要応答を抑え、かつ、低損失な弾性表面波装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
（実施形態１）
図１は本実施形態に係る弾性表面波装置の概略図を示すものである。本実施形態に係る弾性共振波装置１は、基板上に対向して形成される一対の反射器２と、この一対の反射器２の間に配置されるすだれ変換子（以下単に「ＩＤＴ」という。）３とを有して構成されており、ＩＤＴ３は一対の共通電極３１を有し、この共通電極３１のそれぞれには交差部３２１とダミー部３２２とを有する複数の交差電極３２と、複数のダミー電極３３が接続されている。また一方の共通電極に接続された複数の交差電極それぞれは対向する他の共通電極の複数の交差電極と交差しており、櫛歯状に配置されている。
【００２９】
本実施形態に係る弾性表面波装置は、ＩＤＴ３における一対の共通電極３３間に電圧を印加し、交差電極３２の交差部３２１に電界を発生させ表面弾性波（以下「ＳＡＷ」という）を発生させるとともに一対の反射器２でこれら発生するＳＡＷを反射させることで特定の周波数の波を共振波として取り出すことができる。なおこの特定の周波数の共振波は、発生したＳＡＷが一対の反射器２の対向する辺の方向（図中符号４）に対して垂直な方向（図中符号５参照）に進行する。従って、図１のように表現される弾性表面波装置の場合、符号５の方向を「共振波の進行方向」と定義する。
【００３０】
弾性表面波装置における基板は、一対の反射器２及びＩＤＴ３を形成して機能させることができる限りにおいて特段限定されるものではないが、圧電性が大きく温度安定性が良好な材料が好ましく、例えばＬｉＮｂＯ３基板、ＬｉＴａＯ基板の圧電基板を用いることができる。
【００３１】
一対の反射器２及びＩＤＴ３は上記基板上に形成されるものであって、導電性の金属によって形成される。この導電性の金属としては様々採用することができるが、例えばＡｌ、Ｃｕ又はそれらの合金等が好適である。これら電極は材料となる金属の薄膜を基板上に形成した後フォトリソグラフィーやエッチングを用いる等周知の方法により作成できる。
【００３２】
一対の反射器２は、二つの反射器２が基板上で対をなすよう形成されている。各反射器２の構成は図１に示すとおりであって、平行に配置された複数の線状の電極２１（図１では各反射器に３本）と、この複数の線状の電極２１に共通して接続される反射器用共通電極２２と、を有し、矩形状に形成されている。なおこれら複数の線状の電極２１は、他の反射器２における複数の線状の電極２１とも平行となるよう配置されている。
【００３３】
ＩＤＴ３は、上記のとおり一対の共通電極３１と、この共通電極３１のそれぞれに形成される交差部３２１及びダミー部３２２とを有する複数の交差電極３２と、複数のダミー電極３３とを有して構成されており、それぞれの共通電極において交差電極３２とダミー電極とは共振波の進行方向に交互に形成されている。また、複数の交差電極３２はその複数の交差電極３２が接続される共通電極とは別の共通電極における複数の交差電極３２と櫛歯状となるようほぼ平行に組み合わされて配置されている。またこの場合において、複数の交差電極３２と反射器２における複数の線状の電極２１とは共振させる必要からこれらについてもほぼ平行に配置させている。
【００３４】
ところで、交差電極３２におけるダミー部３２２とは、隣り合う交差電極との交差を形成していない部分であって、より具体的には、交差電極３２のうち、両側に形成される二つのダミー電極３３の頂点（図２参照。図２中で符号６１及び６２で示される。電極に幅がある場合、幅における中間点を指す。以下頂点という場合について同様）を結ぶ仮想の直線６３により切り取られる共通電極側の部分をいう。また更にダミー部３２２の「長さ」とは、上記二つのダミー電極２２の頂点を結ぶ直線上に存在する交差電極の幅における中間点（図２中符号６４）と、交差電極と共通電極との接続端点までの長さをいう。なおここで「接続端点」とは、交差電極と共通電極との接続において生ずる二つの角部（図２中符号６５及び６６）を結んだ仮想の直線上に存在する交差電極上の中間点（図２中符号６７）との距離をいう。また他の実施形態で用いるダミー部の「裾幅」とは、上記二つの角部を結ぶ直線の長さと定義する（なおダミー電極３３の「裾幅」において同様である。）。
【００３５】
また交差電極３２の交差部３２１とは、両側に配置される交差電極と交差を形成する部分をいうが、より具体的には、隣接する交差電極３２の頂点（図２中符号６８、６９）同士を結んだ仮想の直線７０によって切り取られる交差電極の部分のうち共通電極と接続される側とは反対側の部分をいう。また更に交差電極３２における交差電極部３２１の「長さ」とは、当該交差電極３２の頂点（図２中符号７１）と、上記隣り合う交差電極３２の頂点を結んだ仮想の直線７０上にある交差電極の仮想の中間点（図２中符号７２）との間の距離をいう。なお交差電極３２の交差部３２１同士は交差して配置されており、この交差により主モードの弾性表面波を集中して発生させることができる。また、本実施形態に係る複数の交差電極の交差部３２１はいずれもほぼ同じ長さとなっている。なお、ここで「ほぼ同じ」とは製造における誤差程度を許容する概念であるとする。
【００３６】
交差電極３２の交差部３２１とダミー部３２２との間の領域はギャップ部３２３であり、その「長さ」は符号図２中の符号６４であらわされる仮想の点と符号７２で表される仮想の点との距離である。なおこのギャップ部の距離としては様々な値をとることができるが、共振波の損失低減を維持する観点から考慮するとλ／２〜λ／４の範囲にあることも望ましい。
【００３７】
本実施形態では特に、ダミー電極３３及び交差電極３２のダミー部３２２の長さに重みがつけられていることを特徴とする。即ちここではダミー電極３３の長さがこのダミー電極３３と隣り合う交差電極のダミー部３２２の長さと異なっている。例えば図１ではダミー電極３３の長さが隣り合う交差電極３２のダミー部３２２の長さと異なっており、しかもその長さが共振波の進行方向に沿って三角関数波的（正弦波的又は余弦波的）に変化している。
【００３８】
このように、ダミー電極３３及び交差電極３２のダミー部３２２の長さに重み付けを行う即ち長さを変化させて異ならせることにより、ダミー電極３３及び交差電極３２のダミー部にまでエネルギーを染み出させてこのダミー部３２２又はダミー電極３３で横モードのＳＡＷを散乱させることができ、効果的に不要応答を抑制することができるようになる。しかも、交差電極３２の交差部分３２１にエネルギーが集中した主モードは殆ど影響を受けることが無く、交差部の長さを減らす若しくは変化させる必要も無い。なお横モードの波を散乱することができる限りにおいて、長さの変化としては三角波的、矩形波的、三角関数波的、又はランダムなど様々の態様が考えられる。
【００３９】
本実施形態の弾性表面波装置における電極の本数、幅、厚さ、電極同士の間隔などについては取得したい共振波の波長等に応じて適宜調整可能であるが、例えば、ＩＤＴにおいて隣り合う交差電極の交差部３２１の間隔は共振波の波長をλとするとλ／２で考えられるため、交差電極の交差部３２１の幅としてはλ／２より小さい様々な値をとることができる。なおこれらは反射器２における線状の電極において同様である。交差電極３２の交差部３２１の長さとしては、主モードのＳＡＷの損失を大きくしない限りにおいて特段に制限は無いが、共振波の波長をλとした場合、概ね５λ〜１００λの範囲内にあることが望ましく、更には１０λ〜５０λの範囲内にあることがより望ましい。また交差電極３２の本数としても適宜設計可能であるが、１０本〜１０００本、より望ましくは２０本〜１００本程度である。
【００４０】
また交差電極３２のダミー部３２２の長さにおいても様々な長さで設計可能であるが、長すぎると電極抵抗による影響が出てしまうことにより短いことが望ましいが、短くしすぎると後述する横モードのＳＡＷ散乱効果に影響が出てしまうこととなるため、１λより大きく３０波長より小さい範囲、更には２λ以上２０λ以下の範囲であることがより望ましい。なおこの範囲はダミー電極の長さにおいて同様である。
【００４１】
（実施例１）
本実施形態に係る弾性表面波装置の効果を確認するために、実際の弾性表面波装置を作成した。以下具体的に説明する。
【００４２】
本実施例においては、二つの弾性表面波装置を作成及び接続してその特性測定した。一方の弾性表面波装置４１においては、基板の材質としてＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３を、反射器及びＩＤＴを構成する電極材質としてＣｕを用いた。各反射器の線状の電極の数は２０本とし、その長さは１６０μｍ、電極幅は１μｍ、電極間距離は２μｍとし、ＩＤＴにおける交差電極の本数は１００本、電極幅は１μｍ、電極間距離は２μｍ、交差電極の交差部の長さは１６０μｍ、ダミー電極の長さは共振波の進行方向に沿って三角波的に変化し、ＩＤＴ中心部でもっともダミー電極が長く３λに、ＩＤＴ端部でもっとも短く０．５λになるよう設計した。なお共振波の波長は４μｍとなるように設計し、電極の厚みは約０．３μｍとした（図３に概略を示す）。なお他方の弾性表面波装置４２は上記弾性表面波装置とほぼ同じ形状であるが電極間隔（λ／２の値）のみを変えて作成している。
【００４３】
そしてこれらを図４に示すように接続し、交流電圧を共通電極に印加することで挿入損失を測定した。
【００４４】
一方、この結果の比較のために、実施例にて用いた弾性表面波装置におけるＩＤＴの交差電極におけるダミー部の重み付けを行わなかった係も作成し、実験も行った（この弾性表面波装置を比較例とする）。この弾性表面波装置は上記ダミー電極及び交差電極の交差部の長さに重みをつけずそれぞれ３λと一定にしたものである。
【００４５】
この結果を図５及び図６に示す。図５は本実施例による効果を示す図であり、図６は比較例の結果を示す図である。この結果によると、図５に示す周波数特性が図６に示す周波数特性よりもより有意に横モードの弾性表面波による損失（図６中の矢印参照）を抑えており、かつ、主モードの損失も少ないことがわかる。これにより、本実施形態に係る弾性表面波装置の効果を確認できた。
【００４６】
（実施形態２）
本実施形態に係る弾性表面波装置は、実施形態１に係る弾性表面波装置において更にダミー電極の裾幅と交差電極のダミー部の裾幅にも重みをつけた点が異なる。なおそれ以外についてはほぼ実施形態１に記載の弾性表面波装置と同様である。図７に本実施形態に係る弾性表面波装置の模式図を示す。
【００４７】
より具体的に説明すると、本実施形態の弾性表面波装置ではダミー電極の裾幅７３を変化させ、ダミー電極の裾幅７３と交差電極におけるダミー部の裾幅７４とが異なるように構成した。このような構成にすることにより、横モードのＳＡＷを散乱させることができる。もちろん、効果的に主モードの表面弾性波を集中させる効果も維持できる。またこの裾幅の変化の態様としては、共振波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態ではダミー電極の裾幅７３を変えて交差電極のダミー部の裾幅とダミー電極の裾幅７３とを異ならせる形態としているが、同様な効果を期待できるものとしてダミー電極及び交差電極のダミー部の裾幅とを変えて同様に異ならせた態様（図８参照）、交差電極のダミー部の幅のみを変化させて異ならせた形態（図９参照）も考えられる。また、長さの重み付けを行うことなく幅のみを単独で変化させる場合も、長さによる散乱の効果は得られないが、裾幅の不均一に起因する散乱の効果を得ることができるため、実施の態様とすることができる（図１０参照。図１０はダミー電極の裾幅のみ変化させているが、上記と同様に交差電極のダミー部の裾幅を変化させることも可能である）。
【００４９】
（実施形態３）
本実施形態に係る弾性表面波装置は、実施形態１に係る弾性表面波装置のダミー電極の共通電極との接続部分（裾部）における厚みにも重みをつけた点が異なる。それ以外についてはほぼ実施形態１に記載の弾性表面波装置と同様である。即ち弾性表面波装置を正面から見た場合は図１とほぼ同じであるが切断面における構成が異なる。図１１に本実施形態に係る弾性表面波装置を図１としたときの図中Ａ−Ａに沿って切断した場合の断面概略図を示す。
【００５０】
より具体的には、本実施形態の弾性表面波装置ではダミー電極３３の共通電極との接続部分（裾部）の厚み７５を交差電極のダミー部の厚み７６よりも厚くしている点が異なる。これにより共通電極との接続部分近傍において不均一性が生じ、横モードのＳＡＷを散乱させることができ、効率的に不要応答を抑えかつ低損失な弾性共振波装置を提供することができる。
【００５１】
なお本実施形態ではダミー電極の厚みを変化させて異ならせた形態としているが、同質な効果を期待できるものとして交差電極のダミー部の厚みと交差電極のダミー部の厚み双方を変化させて異ならせる形態、交差電極のダミー部の厚みのみを変化させて厚みを異ならせる態様も考えられる。また厚みの変化のさせ方としては共振波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数的又はランダムに異ならせることも有用である。
【００５２】
なおこれら厚みを変化させる場合においても、交差電極の交差部近傍においては主モードのＳＡＷの損失を抑えるため交差部分及びギャップ部分においては均一な厚さであることが望ましいため、断面は例えばダミー電極の裾又は交差電極のダミー部の裾に近くなるにつれて厚みが異なっていくようにすることも望ましい（図１２参照。図１２は本実施形態における交差電極のダミー電極の厚みが裾に近づくに従い厚くなっていく形態を示すものである）。
【００５３】
また、上記実施形態２の場合と同様に、ダミー電極又は交差電極のダミー部の長さの重み付けを行わない場合であっても、厚みのみの重み付けにより不均一性を達成して横モードのＳＡＷを効率的に散乱させて低損失な弾性表面波装置を達成することもできる。
【００５４】
（実施形態４）
本実施形態では、実施形態１とほぼ同様であるが、ダミー電極の頂部（裾と反対の部分をいう）の幅７７と、このダミー電極とギャップを空けて配置される交差電極の頂部の幅７９とを異ならせ、更に、交差電極におけるダミー部とギャップ部３２との境界近傍におけるダミー部の幅７８と交差電極における交差部とギャップ部３２との境界近傍における幅７９をも異ならせていることを特徴とする。即ち、ギャップ８を挟んで対向するダミー電極における幅と交差電極における幅とを異ならせていることまた、交差電極の交差部の幅とダミー部の幅とを異ならせていることを特徴とする。図１３にこの俯瞰慨略図を示す。
【００５５】
本実施形態では、このようにすることでギャップ８を挟む両電極の周期性、規則性を保ち主モードのＳＡＷの損失を防ぐと共に、交差電極の交差部にエネルギーが集中した横モードのＳＡＷを他の横モードのＳＡＷと結合させて交差電極のダミー部及びダミー部に染み出させてからここで散乱させ、不要応答押さえ、かつ低損失な弾性表面波装置を提供することができる。
【００５６】
なお本実施形態では、ダミー電極の頂部の幅７７と交差電極のダミー部の幅双方を異ならせているが、ギャップ部における両電極の境界の周期性、規則性を保持できる限りにおいてダミー電極の頂部の幅のみ、交差電極におけるダミー部とギャップ部３２との境界近傍におけるダミー部の幅７８と交差電極における交差部とギャップ部３２との境界近傍における幅７９のみを異ならせる態様（図１４参照）も可能である。また、この幅の異ならせ方は基板材料や取り出したい共振波長に応じて適宜調整可能であるが、概ね１．２倍〜２倍程度であることが望ましい。
【００５７】
また、本実施形態では、幅を異ならせているが、上記幅と同様、ギャップを挟んで対抗するダミー電極及び交差電極の厚みを異ならせることでも同様な効果を得ることができる。
【００５８】
また、上記実施形態１乃至３に記載のいずれの態様も組み合わせることが可能であって、これらによってより効率的に不要応答を抑えかつ低損失な弾性共振波装置を提供することができる。
【００５９】
（実施例２）
本実施例では、実施形態４に係る弾性表面波装置を実際に作成し、その効果を確かめた。
【００６０】
本実施例における弾性表面波装置の電極の材質、本数、幅、厚み、交差電極の電極間隔等は実施例１における弾性表面波装置とほぼ同じであるが、ダミー電極の頂部の幅を交差電極の交差部の幅と異ならせ、更に、交差電極のダミー部とギャップ部との境界近傍の幅を交差電極の交差部における幅と異ならせた（その電極幅は１．５μｍとした）。図１５に不感慨略図を示す。また本実施例では、一対の共通電極に交流電圧を印加することでそのコンダクタンスを測定して効果を確かめた。
【００６１】
この結果を図１５及び図１６に示す。図１５は本実施例における弾性表面波装置による周波数特性を示す結果であり、図１６は実施例１に係る半導体装置における結果を図１５と同様に作成したものである。図１６においては、８４０ＭＨｚ近傍に横モードによると考えられる不要応答があるものの、図１５ではこの不要応答が殆ど観測されなかった。即ち、本実施形態によってより効果的に不要応答を低減できる。なお主モードの弾性表面波の損失も効果的に抑えることができていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態１に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【図２】交差電極のダミー部及び交差部についての説明図
【図３】実施例１に係る弾性表面波装置の俯瞰慨略図
【図４】実施例１に係る弾性表面波装置の接続関係を示す図
【図５】実施例１に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図６】比較例に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図７】実施形態２に係る弾性表面波装置の俯瞰慨略図
【図８】実施形態２に係る弾性表面波装置の変形形態の俯瞰概略図
【図９】実施形態２に係る弾性表面波装置の変形形態の俯瞰概略図
【図１０】実施形態２に係る弾性表面波装置の変形形態の俯瞰概略図
【図１１】実施形態３に係る弾性表面波装置の一断面を示す図
【図１２】実施形態３に係る弾性表面波装置の一断面を示す図
【図１３】実施形態４に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【図１４】実施形態４に係る弾性表面波装置の変形形態俯瞰概略図
【図１５】実施例２に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図１６】比較例に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図１７】第一の従来技術に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【図１８】第二の従来技術に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【符号の説明】
【００６３】
１…弾性表面波装置、２…反射器、２１…線状の電極、２２…反射器用共通電極、３…ＩＤＴ、３１…共通電極、３２…交差電極、３２１…交差部、３２２…ダミー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の通信システムでは、限られた周波数資源の中で高信頼生かつ高速な情報伝達を実現するために高選択性フィルタの利用を前提としている。現在、このような用途に対して、弾性表面波装置が多数利用されており、いまや通信機器の性能を支配する必要不可欠な構成要素といっても過言ではない。
【０００３】
弾性表面波装置の達成可能な性能は、利用する圧電基板によって限定されてしまうため、その圧電性が大きく、温度安定性が良好な材料が必要とされる。その一方で、弾性表面波装置はフィルタとして利用されるため、種々の原因で発生する不要応答がその特性を阻害してしまう。よって不要応答の発生しない基板材料や設計技術が探索されてきた。
【０００４】
図１５に代表的な弾性表面波装置である弾性表面共振子１３１の構造を示す。図１５に示す弾性表面共振子は、一対の反射器１３２とこの一対の反射器の間に配置されるすだれ変換子（ＩＤＴ）１３３を有し、ＩＤＴによって励起された弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ、以下単に「ＳＡＷ」とも言う）が一対の反射器の間において特定の周波数で反射されることにより共振波を発生させる。なおＩＤＴ１３３は交差電極１３３２とダミー電極１３３３とを有し、更にこれら電極を共通に接続する一対の共通電極１３３１を有しているのが一般的である。
【０００５】
この素子の不要応答の一つとして、ＳＡＷがすだれ変換子や反射器中を上下斜め方向（共振波の進行方向とは別の方向）へジグザグに伝播することに伴って発生する横モードと呼ばれるものがある。
【０００６】
この不要応答に対し、例えば図１７におけるＷＧやＷａを小さく選ぶことによって、ＳＡＷを図面上下方向（共振波の進行方向とは垂直の方向）の狭い範囲に閉じ込め、発生する横モードの数を限定するという手法がある（第一の技術）。
【０００７】
また、図１８のように、ＩＤＴ１４３の交差電極部の交差部の長さに重みを付け（図１８中の破線参照）、特定の横モード以外を出にくくする方法がある（第二の技術）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記図１７における技術の場合、ＷＧやＷａが小さいため、それに伴って静電容量が小さくなり、低損失な弾性表面波装置が現実しがたいという問題がある。
【０００９】
また図１８における技術の場合、特定の横モードを抑制することはできるが、それ以外の横モードに起因する不要応答を抑えることは困難である。
【００１０】
そこで、本発明は、上記を鑑み、効率的に不要応答を抑え、かつ、低損失な弾性表面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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は具体的には以下の手段を採用する。
【００１２】
第一の手段として、一対の反射器と、この一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、ダミー電極の長さとこのダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の長さとが異なっているものとする。
【００１３】
これにより、ダミー電極及び交差電極のダミー部にまでエネルギーが染み出した横モードのＳＡＷをダミー電極又は交差電極のダミー部の不均一性によって散乱させ効果的に不要応答を抑制することができる。しかも、交差部の長さを減らす若しくは変化させる必要も無く、交差電極の交差部分にエネルギーが集中した主モードは殆ど影響を受けることが無く、低損失な弾性表面装置を実現できる。
【００１４】
なお、この手段において、ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、共振波の進行方向に沿って重み付けがなされていること、ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、共振波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していること、も望ましい。
【００１５】
ここで、「共振波の進行方向」とは、後の実施形態を用いて詳細に説明されているが、一対の反射器によって発生する共振波の進行方向であって、より具体的には反射器における線状の電極の方向に対し垂直な方向をいう。なお「共振波の進行方向」、「垂直」、「平行」等の用語においてはいずれも作成における誤差が含まれ、装置の精度との兼ね合いもあるが概ね数度は許容されうるものである。
【００１６】
またここで「共振波の進行方向に沿って重み付けがなされている」とは、上記共振波の進行方向に沿った順に（ダミー電極部又は交差電極のダミー部の）対象となる物理量（長さ、幅又は厚み）の変化を計測した場合、有意に変化がつけられていることをいう。この重み付けの量としては、不要応答を低減させることができる限りにおいて適宜設計可能であるが、例えば物理量が長さである場合、横モードのＳＡＷの効率的な散乱から最大の長さと最小の長さの差が共振波の１波長より大きいことが望ましく、２波長以上であることがより望ましい。上限としては望ましくは３０波長以下、より望ましくは２０波長以下、更に望ましくは１０波長以下であることが望ましい。３０波長よりも大きくなると電気抵抗が大きくなり、共振波発生の効率が落ちてしまう虞があるからであり、この観点からは短い方が望ましいためである。
【００１７】
また、第二の手段として、一対の反射器と、一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、ダミー電極の裾幅とこのダミー電極が隣り合う交差電極のダミー部の裾幅とが異なっていることとする。
【００１８】
このようにすることで、ダミー電極及び交差電極のダミー部にまでエネルギーが染み出した横モードのＳＡＷをダミー電極又は交差電極のダミー部の不均一性によって散乱させることができ効果的に不要応答を抑制することができる。しかも、交差電極の交差部分にエネルギーが集中した主モードは殆ど影響を受けることが無く、交差部の長さを減らす若しくは変化させる必要も無く、低損失を実現できる。
【００１９】
なおこの場合においてダミー電極又は交差電極の交差部における「裾幅」とは、交差電極と共通電極との境界線の長さであって、より具体的には交差電極と共通電極との接続において生ずる角部を結んだ仮想の直線における長さをいう。具体的な形態としては後述の実施形態でより明らかとなるであろう。
【００２０】
またこの手段において、ダミー電極の裾幅と交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けられていること、又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることも望ましい。
【００２１】
また第三の手段として、一対の反射器と、この一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、ダミー電極の裾の厚みとこのダミー電極が隣り合う交差電極のダミー部の裾の厚みとが異ならせることとする。
【００２２】
なおここにおいてダミー電極又は交差電極のダミー部における「厚み」とは、交差電極と共通電極との接続において生ずる角部を結んだ仮想の直線によって弾性表面波装置を切断した場合におけるそのダミー電極又は交差電極のダミー部の厚みをいう。具体的な太陽については後の実施形態で明らかとなろう。
【００２３】
なおこの手段において、ダミー電極の裾の厚みと交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていること、又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることが望ましい。
【００２４】
また、第一又は第三の手段において、ダミー電極の裾幅は、交差電極における交差部の裾幅と異なっていること、ダミー電極の裾幅と交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていること又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることも望ましい。
【００２５】
また、第一の手段又は第一の手段と第二の手段との組み合わせにおいて、ダミー電極の裾の厚みは、交差電極における交差部の裾の厚みと異なっていること、ダミー電極の裾の厚みと交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていること又は三角波的、矩形波的、三角関数波的若しくはランダムに変化していることが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上により、効率的に不要応答を抑え、かつ、低損失な弾性表面波装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
（実施形態１）
図１は本実施形態に係る弾性表面波装置の概略図を示すものである。本実施形態に係る弾性共振波装置１は、基板上に対向して形成される一対の反射器２と、この一対の反射器２の間に配置されるすだれ変換子（以下単に「ＩＤＴ」という。）３とを有して構成されており、ＩＤＴ３は一対の共通電極３１を有し、この共通電極３１のそれぞれには交差部３２１とダミー部３２２とを有する複数の交差電極３２と、複数のダミー電極３３が接続されている。また一方の共通電極に接続された複数の交差電極それぞれは対向する他の共通電極の複数の交差電極と交差しており、櫛歯状に配置されている。
【００２９】
本実施形態に係る弾性表面波装置は、ＩＤＴ３における一対の共通電極３３間に電圧を印加し、交差電極３２の交差部３２１に電界を発生させ表面弾性波（以下「ＳＡＷ」という）を発生させるとともに一対の反射器２でこれら発生するＳＡＷを反射させることで特定の周波数の波を共振波として取り出すことができる。なおこの特定の周波数の共振波は、発生したＳＡＷが一対の反射器２の対向する辺の方向（図中符号４）に対して垂直な方向（図中符号５参照）に進行する。従って、図１のように表現される弾性表面波装置の場合、符号５の方向を「共振波の進行方向」と定義する。
【００３０】
弾性表面波装置における基板は、一対の反射器２及びＩＤＴ３を形成して機能させることができる限りにおいて特段限定されるものではないが、圧電性が大きく温度安定性が良好な材料が好ましく、例えばＬｉＮｂＯ３基板、ＬｉＴａＯ基板の圧電基板を用いることができる。
【００３１】
一対の反射器２及びＩＤＴ３は上記基板上に形成されるものであって、導電性の金属によって形成される。この導電性の金属としては様々採用することができるが、例えばＡｌ、Ｃｕ又はそれらの合金等が好適である。これら電極は材料となる金属の薄膜を基板上に形成した後フォトリソグラフィーやエッチングを用いる等周知の方法により作成できる。
【００３２】
一対の反射器２は、二つの反射器２が基板上で対をなすよう形成されている。各反射器２の構成は図１に示すとおりであって、平行に配置された複数の線状の電極２１（図１では各反射器に３本）と、この複数の線状の電極２１に共通して接続される反射器用共通電極２２と、を有し、矩形状に形成されている。なおこれら複数の線状の電極２１は、他の反射器２における複数の線状の電極２１とも平行となるよう配置されている。
【００３３】
ＩＤＴ３は、上記のとおり一対の共通電極３１と、この共通電極３１のそれぞれに形成される交差部３２１及びダミー部３２２とを有する複数の交差電極３２と、複数のダミー電極３３とを有して構成されており、それぞれの共通電極において交差電極３２とダミー電極とは共振波の進行方向に交互に形成されている。また、複数の交差電極３２はその複数の交差電極３２が接続される共通電極とは別の共通電極における複数の交差電極３２と櫛歯状となるようほぼ平行に組み合わされて配置されている。またこの場合において、複数の交差電極３２と反射器２における複数の線状の電極２１とは共振させる必要からこれらについてもほぼ平行に配置させている。
【００３４】
ところで、交差電極３２におけるダミー部３２２とは、隣り合う交差電極との交差を形成していない部分であって、より具体的には、交差電極３２のうち、両側に形成される二つのダミー電極３３の頂点（図２参照。図２中で符号６１及び６２で示される。電極に幅がある場合、幅における中間点を指す。以下頂点という場合について同様）を結ぶ仮想の直線６３により切り取られる共通電極側の部分をいう。また更にダミー部３２２の「長さ」とは、上記二つのダミー電極２２の頂点を結ぶ直線上に存在する交差電極の幅における中間点（図２中符号６４）と、交差電極と共通電極との接続端点までの長さをいう。なおここで「接続端点」とは、交差電極と共通電極との接続において生ずる二つの角部（図２中符号６５及び６６）を結んだ仮想の直線上に存在する交差電極上の中間点（図２中符号６７）との距離をいう。また他の実施形態で用いるダミー部の「裾幅」とは、上記二つの角部を結ぶ直線の長さと定義する（なおダミー電極３３の「裾幅」において同様である。）。
【００３５】
また交差電極３２の交差部３２１とは、両側に配置される交差電極と交差を形成する部分をいうが、より具体的には、隣接する交差電極３２の頂点（図２中符号６８、６９）同士を結んだ仮想の直線７０によって切り取られる交差電極の部分のうち共通電極と接続される側とは反対側の部分をいう。また更に交差電極３２における交差電極部３２１の「長さ」とは、当該交差電極３２の頂点（図２中符号７１）と、上記隣り合う交差電極３２の頂点を結んだ仮想の直線７０上にある交差電極の仮想の中間点（図２中符号７２）との間の距離をいう。なお交差電極３２の交差部３２１同士は交差して配置されており、この交差により主モードの弾性表面波を集中して発生させることができる。また、本実施形態に係る複数の交差電極の交差部３２１はいずれもほぼ同じ長さとなっている。なお、ここで「ほぼ同じ」とは製造における誤差程度を許容する概念であるとする。
【００３６】
交差電極３２の交差部３２１とダミー部３２２との間の領域はギャップ部３２３であり、その「長さ」は符号図２中の符号６４であらわされる仮想の点と符号７２で表される仮想の点との距離である。なおこのギャップ部の距離としては様々な値をとることができるが、共振波の損失低減を維持する観点から考慮するとλ／２〜λ／４の範囲にあることも望ましい。
【００３７】
本実施形態では特に、ダミー電極３３及び交差電極３２のダミー部３２２の長さに重みがつけられていることを特徴とする。即ちここではダミー電極３３の長さがこのダミー電極３３と隣り合う交差電極のダミー部３２２の長さと異なっている。例えば図１ではダミー電極３３の長さが隣り合う交差電極３２のダミー部３２２の長さと異なっており、しかもその長さが共振波の進行方向に沿って三角関数波的（正弦波的又は余弦波的）に変化している。
【００３８】
このように、ダミー電極３３及び交差電極３２のダミー部３２２の長さに重み付けを行う即ち長さを変化させて異ならせることにより、ダミー電極３３及び交差電極３２のダミー部にまでエネルギーを染み出させてこのダミー部３２２又はダミー電極３３で横モードのＳＡＷを散乱させることができ、効果的に不要応答を抑制することができるようになる。しかも、交差電極３２の交差部分３２１にエネルギーが集中した主モードは殆ど影響を受けることが無く、交差部の長さを減らす若しくは変化させる必要も無い。なお横モードの波を散乱することができる限りにおいて、長さの変化としては三角波的、矩形波的、三角関数波的、又はランダムなど様々の態様が考えられる。
【００３９】
本実施形態の弾性表面波装置における電極の本数、幅、厚さ、電極同士の間隔などについては取得したい共振波の波長等に応じて適宜調整可能であるが、例えば、ＩＤＴにおいて隣り合う交差電極の交差部３２１の間隔は共振波の波長をλとするとλ／２で考えられるため、交差電極の交差部３２１の幅としてはλ／２より小さい様々な値をとることができる。なおこれらは反射器２における線状の電極において同様である。交差電極３２の交差部３２１の長さとしては、主モードのＳＡＷの損失を大きくしない限りにおいて特段に制限は無いが、共振波の波長をλとした場合、概ね５λ〜１００λの範囲内にあることが望ましく、更には１０λ〜５０λの範囲内にあることがより望ましい。また交差電極３２の本数としても適宜設計可能であるが、１０本〜１０００本、より望ましくは２０本〜１００本程度である。
【００４０】
また交差電極３２のダミー部３２２の長さにおいても様々な長さで設計可能であるが、長すぎると電極抵抗による影響が出てしまうことにより短いことが望ましいが、短くしすぎると後述する横モードのＳＡＷ散乱効果に影響が出てしまうこととなるため、１λより大きく３０波長より小さい範囲、更には２λ以上２０λ以下の範囲であることがより望ましい。なおこの範囲はダミー電極の長さにおいて同様である。
【００４１】
（実施例１）
本実施形態に係る弾性表面波装置の効果を確認するために、実際の弾性表面波装置を作成した。以下具体的に説明する。
【００４２】
本実施例においては、二つの弾性表面波装置を作成及び接続してその特性測定した。一方の弾性表面波装置４１においては、基板の材質としてＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３を、反射器及びＩＤＴを構成する電極材質としてＣｕを用いた。各反射器の線状の電極の数は２０本とし、その長さは１６０μｍ、電極幅は１μｍ、電極間距離は２μｍとし、ＩＤＴにおける交差電極の本数は１００本、電極幅は１μｍ、電極間距離は２μｍ、交差電極の交差部の長さは１６０μｍ、ダミー電極の長さは共振波の進行方向に沿って三角波的に変化し、ＩＤＴ中心部でもっともダミー電極が長く３λに、ＩＤＴ端部でもっとも短く０．５λになるよう設計した。なお共振波の波長は４μｍとなるように設計し、電極の厚みは約０．３μｍとした（図３に概略を示す）。なお他方の弾性表面波装置４２は上記弾性表面波装置とほぼ同じ形状であるが電極間隔（λ／２の値）のみを変えて作成している。
【００４３】
そしてこれらを図４に示すように接続し、交流電圧を共通電極に印加することで挿入損失を測定した。
【００４４】
一方、この結果の比較のために、実施例にて用いた弾性表面波装置におけるＩＤＴの交差電極におけるダミー部の重み付けを行わなかった係も作成し、実験も行った（この弾性表面波装置を比較例とする）。この弾性表面波装置は上記ダミー電極及び交差電極の交差部の長さに重みをつけずそれぞれ３λと一定にしたものである。
【００４５】
この結果を図５及び図６に示す。図５は本実施例による効果を示す図であり、図６は比較例の結果を示す図である。この結果によると、図５に示す周波数特性が図６に示す周波数特性よりもより有意に横モードの弾性表面波による損失（図６中の矢印参照）を抑えており、かつ、主モードの損失も少ないことがわかる。これにより、本実施形態に係る弾性表面波装置の効果を確認できた。
【００４６】
（実施形態２）
本実施形態に係る弾性表面波装置は、実施形態１に係る弾性表面波装置において更にダミー電極の裾幅と交差電極のダミー部の裾幅にも重みをつけた点が異なる。なおそれ以外についてはほぼ実施形態１に記載の弾性表面波装置と同様である。図７に本実施形態に係る弾性表面波装置の模式図を示す。
【００４７】
より具体的に説明すると、本実施形態の弾性表面波装置ではダミー電極の裾幅７３を変化させ、ダミー電極の裾幅７３と交差電極におけるダミー部の裾幅７４とが異なるように構成した。このような構成にすることにより、横モードのＳＡＷを散乱させることができる。もちろん、効果的に主モードの表面弾性波を集中させる効果も維持できる。またこの裾幅の変化の態様としては、共振波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態ではダミー電極の裾幅７３を変えて交差電極のダミー部の裾幅とダミー電極の裾幅７３とを異ならせる形態としているが、同様な効果を期待できるものとしてダミー電極及び交差電極のダミー部の裾幅とを変えて同様に異ならせた態様（図８参照）、交差電極のダミー部の幅のみを変化させて異ならせた形態（図９参照）も考えられる。また、長さの重み付けを行うことなく幅のみを単独で変化させる場合も、長さによる散乱の効果は得られないが、裾幅の不均一に起因する散乱の効果を得ることができるため、実施の態様とすることができる（図１０参照。図１０はダミー電極の裾幅のみ変化させているが、上記と同様に交差電極のダミー部の裾幅を変化させることも可能である）。
【００４９】
（実施形態３）
本実施形態に係る弾性表面波装置は、実施形態１に係る弾性表面波装置のダミー電極の共通電極との接続部分（裾部）における厚みにも重みをつけた点が異なる。それ以外についてはほぼ実施形態１に記載の弾性表面波装置と同様である。即ち弾性表面波装置を正面から見た場合は図１とほぼ同じであるが切断面における構成が異なる。図１１に本実施形態に係る弾性表面波装置を図１としたときの図中Ａ−Ａに沿って切断した場合の断面概略図を示す。
【００５０】
より具体的には、本実施形態の弾性表面波装置ではダミー電極３３の共通電極との接続部分（裾部）の厚み７５を交差電極のダミー部の厚み７６よりも厚くしている点が異なる。これにより共通電極との接続部分近傍において不均一性が生じ、横モードのＳＡＷを散乱させることができ、効率的に不要応答を抑えかつ低損失な弾性共振波装置を提供することができる。
【００５１】
なお本実施形態ではダミー電極の厚みを変化させて異ならせた形態としているが、同質な効果を期待できるものとして交差電極のダミー部の厚みと交差電極のダミー部の厚み双方を変化させて異ならせる形態、交差電極のダミー部の厚みのみを変化させて厚みを異ならせる態様も考えられる。また厚みの変化のさせ方としては共振波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数的又はランダムに異ならせることも有用である。
【００５２】
なおこれら厚みを変化させる場合においても、交差電極の交差部近傍においては主モードのＳＡＷの損失を抑えるため交差部分及びギャップ部分においては均一な厚さであることが望ましいため、断面は例えばダミー電極の裾又は交差電極のダミー部の裾に近くなるにつれて厚みが異なっていくようにすることも望ましい（図１２参照。図１２は本実施形態における交差電極のダミー電極の厚みが裾に近づくに従い厚くなっていく形態を示すものである）。
【００５３】
また、上記実施形態２の場合と同様に、ダミー電極又は交差電極のダミー部の長さの重み付けを行わない場合であっても、厚みのみの重み付けにより不均一性を達成して横モードのＳＡＷを効率的に散乱させて低損失な弾性表面波装置を達成することもできる。
【００５４】
（実施形態４）
本実施形態では、実施形態１とほぼ同様であるが、ダミー電極の頂部（裾と反対の部分をいう）の幅７７と、このダミー電極とギャップを空けて配置される交差電極の頂部の幅７９とを異ならせ、更に、交差電極におけるダミー部とギャップ部３２との境界近傍におけるダミー部の幅７８と交差電極における交差部とギャップ部３２との境界近傍における幅７９をも異ならせていることを特徴とする。即ち、ギャップ８を挟んで対向するダミー電極における幅と交差電極における幅とを異ならせていることまた、交差電極の交差部の幅とダミー部の幅とを異ならせていることを特徴とする。図１３にこの俯瞰慨略図を示す。
【００５５】
本実施形態では、このようにすることでギャップ８を挟む両電極の周期性、規則性を保ち主モードのＳＡＷの損失を防ぐと共に、交差電極の交差部にエネルギーが集中した横モードのＳＡＷを他の横モードのＳＡＷと結合させて交差電極のダミー部及びダミー部に染み出させてからここで散乱させ、不要応答押さえ、かつ低損失な弾性表面波装置を提供することができる。
【００５６】
なお本実施形態では、ダミー電極の頂部の幅７７と交差電極のダミー部の幅双方を異ならせているが、ギャップ部における両電極の境界の周期性、規則性を保持できる限りにおいてダミー電極の頂部の幅のみ、交差電極におけるダミー部とギャップ部３２との境界近傍におけるダミー部の幅７８と交差電極における交差部とギャップ部３２との境界近傍における幅７９のみを異ならせる態様（図１４参照）も可能である。また、この幅の異ならせ方は基板材料や取り出したい共振波長に応じて適宜調整可能であるが、概ね１．２倍〜２倍程度であることが望ましい。
【００５７】
また、本実施形態では、幅を異ならせているが、上記幅と同様、ギャップを挟んで対抗するダミー電極及び交差電極の厚みを異ならせることでも同様な効果を得ることができる。
【００５８】
また、上記実施形態１乃至３に記載のいずれの態様も組み合わせることが可能であって、これらによってより効率的に不要応答を抑えかつ低損失な弾性共振波装置を提供することができる。
【００５９】
（実施例２）
本実施例では、実施形態４に係る弾性表面波装置を実際に作成し、その効果を確かめた。
【００６０】
本実施例における弾性表面波装置の電極の材質、本数、幅、厚み、交差電極の電極間隔等は実施例１における弾性表面波装置とほぼ同じであるが、ダミー電極の頂部の幅を交差電極の交差部の幅と異ならせ、更に、交差電極のダミー部とギャップ部との境界近傍の幅を交差電極の交差部における幅と異ならせた（その電極幅は１．５μｍとした）。図１５に不感慨略図を示す。また本実施例では、一対の共通電極に交流電圧を印加することでそのコンダクタンスを測定して効果を確かめた。
【００６１】
この結果を図１５及び図１６に示す。図１５は本実施例における弾性表面波装置による周波数特性を示す結果であり、図１６は実施例１に係る半導体装置における結果を図１５と同様に作成したものである。図１６においては、８４０ＭＨｚ近傍に横モードによると考えられる不要応答があるものの、図１５ではこの不要応答が殆ど観測されなかった。即ち、本実施形態によってより効果的に不要応答を低減できる。なお主モードの弾性表面波の損失も効果的に抑えることができていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態１に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【図２】交差電極のダミー部及び交差部についての説明図
【図３】実施例１に係る弾性表面波装置の俯瞰慨略図
【図４】実施例１に係る弾性表面波装置の接続関係を示す図
【図５】実施例１に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図６】比較例に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図７】実施形態２に係る弾性表面波装置の俯瞰慨略図
【図８】実施形態２に係る弾性表面波装置の変形形態の俯瞰概略図
【図９】実施形態２に係る弾性表面波装置の変形形態の俯瞰概略図
【図１０】実施形態２に係る弾性表面波装置の変形形態の俯瞰概略図
【図１１】実施形態３に係る弾性表面波装置の一断面を示す図
【図１２】実施形態３に係る弾性表面波装置の一断面を示す図
【図１３】実施形態４に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【図１４】実施形態４に係る弾性表面波装置の変形形態俯瞰概略図
【図１５】実施例２に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図１６】比較例に係る弾性表面波装置の実験結果を示す図
【図１７】第一の従来技術に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【図１８】第二の従来技術に係る弾性表面波装置の俯瞰概略図
【符号の説明】
【００６３】
１…弾性表面波装置、２…反射器、２１…線状の電極、２２…反射器用共通電極、３…ＩＤＴ、３１…共通電極、３２…交差電極、３２１…交差部、３２２…ダミー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の反射器と、
該一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記ダミー電極の長さと該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の長さとが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
一対の反射器と、
該一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記ダミー電極の裾幅と該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の裾幅とが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
前記ダミー電極の裾幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項４記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記ダミー電極の裾幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項４記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
一対の反射器と、
該一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記ダミー電極の裾の厚みと該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の裾の厚みとが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項８】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項７記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項７記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記ダミー電極の裾幅は、前記交差電極における交差部の裾幅と異なっていることを特徴とする請求項１又は７記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記ダミー電極の裾幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項１０記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
前記ダミー電極の袖幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項１０記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
前記ダミー電極の裾の厚みは、前記交差電極における交差部の裾の厚みと異なっていることを特徴とする請求項１又は１０記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項１３記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項１３記載の弾性表面波装置。
【請求項１】
一対の反射器と、
該一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記ダミー電極の長さと該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の長さとが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記ダミー電極の長さと前記交差電極のダミー部の長さは、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
一対の反射器と、
該一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記ダミー電極の裾幅と該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の裾幅とが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
前記ダミー電極の裾幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項４記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記ダミー電極の裾幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項４記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
一対の反射器と、
該一対の反射器の間に配置され、交差部及びダミー部を有する交差電極並びにダミー電極を有するすだれ変換子と、を備えた弾性表面波装置であって、
前記ダミー電極の裾の厚みと該ダミー電極が隣り合う前記交差電極のダミー部の裾の厚みとが異なっていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項８】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項７記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項７記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記ダミー電極の裾幅は、前記交差電極における交差部の裾幅と異なっていることを特徴とする請求項１又は７記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記ダミー電極の裾幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項１０記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
前記ダミー電極の袖幅と前記交差電極のダミー部の裾幅は、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項１０記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
前記ダミー電極の裾の厚みは、前記交差電極における交差部の裾の厚みと異なっていることを特徴とする請求項１又は１０記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って重み付けがなされていることを特徴とする請求項１３記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】
前記ダミー電極の裾の厚みと前記交差電極のダミー部の裾の厚みは、弾性表面波の進行方向に沿って三角波的、矩形波的、三角関数波的又はランダムに変化していることを特徴とする請求項１３記載の弾性表面波装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２６８４７４（Ｐ２０１０−２６８４７４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０５６４（Ｐ２０１０−１３０５６４）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【分割の表示】特願２００６−５５３９８１（Ｐ２００６−５５３９８１）の分割
【原出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３０４０２１８３１）国立大学法人 千葉大学 (601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【分割の表示】特願２００６−５５３９８１（Ｐ２００６−５５３９８１）の分割
【原出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３０４０２１８３１）国立大学法人 千葉大学 (601)
【Ｆターム（参考）】
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