以下、図面を参照しつつ、本発明の具体� ��な実施形態を説明することにより、本発明� ��明らかにする。

 (第1の実施形態の構造)
 図2は、本発明の第1の実施形態に係る弾性� �素子の正面断面図であり、図1(a)は、該弾性� ��素子の電極構造を示す模式的平面図であり� ��(b)は、その要部を拡大して示す模式的平面� ��である。

 図2に示すように、弾性波素子1は、圧電� �板2と、圧電基板2の上面2aに形成されたIDT電� ��3と、反射器4,5と、IDT電極3及び反射器4,5を� �覆している媒質層6とを有する。

 すなわち、IDT電極3は、圧電基板2と、媒� �層6との界面に形成されている。

 本実施形態では、圧電基板2は、0°回転Y板X� ��搬のLiNbO ₃ 基板からなる。もっとも、圧電基板2は、他� �結晶方位のLiNbO ₃ 基板により形成されていてもよく、あるいは 、LiTaO ₃ や水晶などの他の圧電単結晶により形成され ていてもよい。また、圧電基板2は、圧電セ� �ミックスによる形成されていてもよい。LiNbO ₃ 基板からなる圧電基板2の密度は、4.64g/cm ³ である。

 他方、媒質層6は、本実施形態では、SiO ₂ からなり、その密度2.2g/cm ³ である。なお、媒質層6を構成する材料は、Si O ₂ に限定されず、SiNなどの他の絶縁性材料によ り媒質層6が形成されていてもよい。

 本実施形態では弾性表面波装置が励振さ� ��る。

 IDT電極3及び反射器4,5は、Cu、Agなどの適宜� �金属により形成され得る。本実施形態では� �IDT電極3及び反射器4,5は、Cuを主体とする電� �材料により形成されている。より具体的に� �、LiNbO ₃ 側から、Ti膜、Cu膜及びAlCu膜をこの順序で積� ��してなる積層金属膜により、IDT電極3及び反 射器4,5が形成されている。伝搬される弾性表 面波の波長λとしたときに、Ti膜、Cu膜及びAlC u膜のλで規格化してなる規格化膜厚h/λは、� �れぞれ、1.0%、5.0%、及び0.5%である。従って� �この積層金属膜は、Cuを主体とする電極材料 により形成されている。

 弾性表面波素子1の製造に際しては、上記LiN bO ₃ 基板上に、規格化膜厚h/λが6.5%のSiO ₂ 膜を形成する。次に、フォトリソグラフィー 法により、IDT電極3及び反射器4,5が形成され� �領域を除いた残りの領域にフォトレジスト� �ターンを形成する。次に、反応性イオンエ� �チング等により、フォトレジストパターン� �より被覆されていない領域をSiO ₂ 膜を除去する。次に、Cuを主体とする上記電� ��材料により、IDT電極3及び反射器4,5を形成し た後、残存しているフォトレジストパターン を除去する。しかる後、規格化膜厚h/λが27%� �厚みのSiO ₂ 膜を全面に成膜する。このようにして、弾性 表面波素子1を得る。なお、IDT電極3における� ��ューティは0.50とした。

 図1(a)に示すように、IDT電極3では、弾性� �面波伝搬方向に延びる一対のバスバー3a,3bが 備えられている。複数本の第1の電極指31と、 複数本の第2の電極指32とが、弾性表面波伝搬 方向において交互に配置されている。第1の� �極指31及び第2の電極指32の延びる方向は、弾 性表面波伝搬方向と直交する方向である。そ して、複数本の第1の電極31の一端が第1のバ� �バー3aに接続されており、他端が第2のバス� �ー3b側に延ばされている。複数本の第1の電� �指31の先端の電極指長さ方向外側には、ギャ ップ33が配置されている。そして、ギャップ3 3を介して第1の電極指31と対向するように、� �1の電極指31の長さ方向延長線上に、第1のダ� ��ー電極指34が設けられている。第1のダミー� ��極指34は、バスバー3bに接続されている。

 他方、複数本の第2の電極指32の一端は、� ��スバー3bに接続されており、他端は、第1の� ��スバー3a側に延ばされている。そして、第2� ��電極指32の先端には、電極指長さ方向外側� �ギャップ35が配置されている。ギャップ35を� ��して、第2の電極指32と対向するように、第2 のダミー電極指36が配置されている。ダミー� ��極指36は、バスバー3aに接続されている。

 本実施形態では、上記複数本の第1の電極 指31と、バスバー3aとを有する第1のくし歯状� ��極と、複数本の第2の電極指32及びバスバー3 bを有する第2のくし歯状電極により、IDT電極3 が構成されている。IDT電極3では、上記複数� �の第1の電極指31と複数本の第2の電極指32と� �間挿し合っている。

 図1(a)から明らかなように、IDT電極3では� �上記ギャップ33,35の位置が、弾性表面波伝搬 方向に沿って変化されている。言い換えれば 、隣り合っている第1,第2の電極指31,32が、弾� ��表面波伝搬方向において、重なり合ってい� ��部分、すなわち交叉領域の寸法である交叉� ��が、弾性表面波伝搬方向において変化する� ��うに、交叉幅重み付けが施されている。

 反射器4,5は、それぞれ、複数本の電極指� ��両端を短絡してなるグレーティング反射器� ��ある。反射器4,5は、IDT電極3の弾性表面波伝 搬方向両側に配置されている。なお、反射器 としては、両端が短絡されてないオープン反 射器を用いてもよい。

 本実施形態の弾性表面波素子1の特徴は、 図1(b)に拡大して示されているように、ギャ� �プ33の近傍において、第1の電極指31及び第1� �ダミー電極指34において、少なくとも一方の 側縁から弾性表面波伝搬方向に突出するよう に、第1の凸部11,12,13,14が形成されていること にある。すなわち、第1の電極指31では、ギャ ップ33の近傍において、弾性表面波伝搬方に� ��出するように、第1の電極指31の両側縁に第1 の凸部11,12が設けられている。同様に、第1の ダミー電極指34においても、第1の凸部13,14が� ��両側縁から弾性表面波伝搬方向に突出する� ��うに設けられている。

 なお、第1の電極指31において、第1の凸部 11,12の内、一方の第1の凸部のみが設けられて いてもよい。同様に、第1のダミー電極指34に おいても、両側縁に設けられた第1,第2の凸部 13,14の内、一方の第1の凸部のみが設けられて もよい。

 さらに、ギャップ33の近傍において、第1� ��電極指31側にのみ、第1の凸部が設けられて� ��てもよく、あるいは、第1のダミー電極指34� ��においてのみ第1の凸部が設けられていても よい。

 なお、図1(b)では、第1の電極指31の先端に 設けられたギャップ33近傍において、第1の電 極指31及び第1のダミー電極指34に、上記第1の 凸部11,12,13,14,が設けられていたが、第2の電� �指32の先端に設けられたギャップ近傍におい ても、同様に、第2の電極指32の先端及び/ま� �は第2のダミー電極指36の先端に同様に第1の� ��部が設けられている。

 本実施形態の弾性表面波素子1の他の特徴 は、図1(b)に示すように、第2の電極指32のギ� �ップ33に臨む部分に、第2の凸部15,16が設けら れていることにある。第2の凸部15は、第2の� �極指32のギャップ33に臨む側の側縁から、ギ� ��ップ33に向って突出されている。第2の凸部1 6もまた、同様に、ギャップ33に臨む側縁から ギャップ33に向って突出するように設けられ� ��いる。

 なお、図1(a)に示すように、第2の電極指32 の先端に設けられたギャップにおいても、両 側の第1の電極指31,31のギャップに臨む部分に 、第2の凸部が形成されている。

 図1(b)を参照して、上記第1の凸部11,12,13,14 及び第2の凸部15,16の形状をより具体的に説明 する。

 本実施形態では、上記第2の凸部15,16の電� ��指長さ方向に沿う位置は、ギャップ33の電� �指長さ方向に沿う位置と略等しくされてい� �。

 なお、凸部15,16の位置と、ギャップ33との 位置との関係については、電極指31,32の長さ� ��向に沿う位置が等しくされていることが最� ��好ましいが、第2の凸部15,16による作用効果� ��損なわない程度であれば、必ずしも等しく� ��れていなくともよい。

 第1の凸部11,12は、本実施形態では、等角� ��形の平面形状を有している。すなわち、第1 の電極指31の側縁に連なっている部分が下底� ��ある等角台形の平面形状を有している。上� ��が、第1の凸部11,12の突出先端部分であり、� ��底と上底とが、一対の側辺により結ばれて� ��る。第1の凸部13,14もまた、第1の凸部11,12と� ��じ形状を有している。もっとも、第1の凸部 11~14は、等角台形以外の平面形状を有してい� ��もよい。また、第1の凸部11,12と、ダミー電� ��指34に設けられた第1の凸部13,14とは、同じ� �ある必要は必ずしもないが、同一であるこ� �が望ましい。それによって、ギャップ33の電 極指長さ方向両側における弾性表面波伝搬状 況を同等とすることができ、より一層良好な 共振特性やフィルタ特性を得ることができる 。

 第2の凸部15,16は、等角台形の平面形状を� ��する。電極指の側縁に連ねられている部分� ��等角台形の下底に相当し、第2の凸部15,16の� ��端側に、上底を有する。上底と下底とが、� ��底に対して内角αを有するように、傾斜さ� �た一対の側辺により結ばれている。このよ� �な第2の凸部15,16は、前述した特許文献1に記� ��の凸部と同様である。

 上記等角台形の下底の電極指長さ方向中� ��が、ギャップ33の電極指長さ方向中心と一� �されている。言い換えれば、ギャップ33を電 極指長さ方向に二等分する電極指長さ方向位 置と、下底の電極指長さ方向に沿う中点とが 電極指長さ方向において一致されている。な お、等角台形であるため、内角αは90度未満� �なる。

 なお、以下の説明においては、ギャップ3 3の電極指長さ方向に沿う寸法をギャップ幅G� ��し、第2の凸部15の電極指長さ方向に沿う最� ��寸法すなわち上記凸部15の場合には、下底� �電極指長さ方向寸法をW、第2の凸部15の突出� ��さ、すなわち電極指32の側縁からギャップ� �に向って突出している弾性表面波伝搬方向� �法を突出高さHとする。

 次に、上記第1の凸部11,12,13,14及び第2の凸部 15,16が設けられている本実施形態の弾性表面� ��素子1の位相特性及びインピーダンス特性を 図3(a)及び(b)に示す。図3(b)における│γ│並� �にθは、1ポート型弾性表面波共振子1の入力� ��ンピーダンスをZ、測定系の特性インピーダ ンスをZ ₀ した場合に、│γ│e ^jθ =(Z-Z ₀ )/(Z+Z ₀ )で表される。γとθとは、それぞれ、反射の� ��対値│γ│と反射の位相θを示す。なお、反 射の絶対値│γ│が大きい程、共振子として� ��特性が良く、望ましい。また、反射の位相� �が、180°の点は、共振点における特性を示し 、反射の位相0°の点は反共振点における特性 を示す。

 図3(b)の反射の位相θと、反射の絶対値│� �│との関係を図6に実線で示す。比較のため� ��、図4及び図5に示した形状のIDT電極を用い� �場合の反射の位相θと、反射の絶対値│γ│� ��の関係を図6に破線及び一点鎖線でそれぞれ 示す。

 なお、図4及び図5は、比較のために用意� �た第1の従来例及び第1の比較例の弾性表面波 共振子のIDT電極の要部を示す部分切欠平面図 であり、上記実施形態の図1(b)に示した部分� �相当する部分を示している。

 第1の実施形態では、第1の凸部11~14及び第 2の凸部15,16が設けられていたが、図4に示し� �従来例では、第1,第2の凸部が設けられてい� �い。その他の点については、第1の従来例は� ��1の実施形態と同様とした。

 他方、図5に示す第1の比較例では、ギャ� �プ33Aの近傍において、第1の電極指31の先端� �び第1のダミー電極指34の先端に、先端にい� �に連れて幅が細くなるテーパー部21,22が設け られている。また、第2の電極指32,32には、第 1の実施形態と同様に、第2の凸部15,16が設け� �れている。

 従って、第1の比較例は、上記の第1の凸� �11~14が設けられておらず、代わりに上記テー パー部21,22が設けられていることを除いては� ��上記実施形態と同様に構成されている。

 図6から明らかなように、第1の従来例に� �べ、上記実施形態によれば、共振点であるθ =180°の位置から反共振点であるθ=0°にかけて の反射の絶対値│γ│が大きい。従って、共� ��子としての特性が大幅に改善されているこ� ��がわかる。

 また、第1の比較例は、上記第1の従来例� �比べて、上記実施形態と同様に、θ=180°から θ=0°にかけての反射の絶対値│γ│が大きく� ��第1の従来例よりも共振特性が改善されてい ることがわかる。しかしながら、第1の比較� �に比べ、上記実施形態によれば、共振付近� �すなわちθ=180°~90°付近の反射の絶対値│γ� �がかなり大きく、従って、より共振特性が� �善され得ることがわかる。

 上記のように、第1の従来例及び第1の比� �例との比較から、第1の凸部11~14及び第2の凸� ��15,16を有する上記実施形態の構造では、共� �特性を大幅に改善し得ることがわかる。こ� �は以下の理由によると考えられる。

 図5に示した第1の比較例では、上記第1の� ��施形態と同様に、第2の凸部15,16が設けられ� ��いる。第2の凸部15,16が設けられている構成� ��、前述した特許文献1に記載されており、以 下の作用効果を有するものである。すなわち 、第2の凸部15,16が設けられていることにより 、ギャップ33,33Aにおいて、弾性表面波の実効 伝搬距離が、ギャップ33,33Aが設けられていな い部分、例えば電極指31が存在している部分� ��おける弾性表面波の実効伝搬距離とほぼ同� ��となり、それによって、ギャップ33,33Aが設� ��られている部分と、それ以外の部分との間� ��弾性表面波の位相ずれが小さくなり、特性� ��改善される。

 より具体的に説明すると、図4に示すよう に、第2の凸部15,16を有しない第1の従来例で� �、第1の電極指が存在する部分では、矢印X1� �示すように弾性表面波が伝搬し、ギャップ13 3が設けられている領域では、弾性表面波は� �印X2で示すように伝搬する。この場合、矢印 X1で示す伝搬経路では、弾性表面波は、点A1� �ら点B1に向って伝搬する。これに対して、ギ ャップ133が設けられている部分では、点A2か� ��点B2に向って伝搬する。従って、点A1-点B1間 の距離と、点A2-点B2間の距離は等しいが、矢� ��X2で示す伝搬経路では、電極が全く存在せ� �、矢印X1で示す伝搬経路では、第1の電極指� �間に存在することとなる。従って、矢印X1で 示すように伝搬する弾性表面波の位相と、矢 印X2で示すように伝搬する弾性表面波の位相� ��ずれが生じる。

 これに対して、第1の比較例及び上記実施 形態では、第2の凸部15,16が設けられている分 だけ、ギャップ33,33Aが設けられている部分を 伝搬する弾性表面波の位相が、ギャップ以外 の領域を伝搬する弾性表面波の位相に近づけ られ、好ましくは、ほぼ同じとされ、それに よって共振特性が改善される。

 第1の比較例に比べて、上記実施形態にお いて、さらに特性が改善されているのは、以 下の理由による。

 電極指の先端のギャップ付近における音� ��インピーダンスの不整合が、上記第1の凸部 11~14の存在により抑制され、それによって、� ��性表面波の所望でない反射や散乱が抑制さ� ��ているためと考えられる。

 なお、第1の凸部11~14及び第2の凸部15,16は� ��いずれも、等角台形の形状を有し、複数の� ��線で囲まれた領域とされていたが、フォト� ��ソグラフィー法等によりIDT電極を形成する� ��際しては、図1(c)に示すように、第1の凸部11 ~14及び第2の凸部15,16が丸みを帯びた形状とさ れていてもよい。すなわち、第1,第2の凸部11~ 16の外形は、複数の直線で囲まれた多角形状� ��有している必要は必ずしもなく、曲線によ� ��形成されていてもよい。このような曲線の� ��縁を有する形状とした場合には、電極指形� ��に際しての形状ばらつきによる特性の変化� ��抑制することができる。これは、電極指長� ��方向に若干位置がずれた場合、あるいは弾� ��表面波伝搬方向に沿って形成位置がずれた� ��しても、曲線の場合には電極指周辺の位置� ��れが連続的に変化しているため、形状ばら� ��きによる形状の変動が生じ難いことによる� ��よって、好ましくは、第1,第2の凸部は、外� ��が曲線状の形状を有していることが望まし� ��。

 上記弾性表面波素子1は、様々な発振子や フィルタ装置などに用いることができる。一 例として、図7に、携帯電話機のデュプレク� �DPXに用いられている送信フィルタの回路構� �を模式的に示す。この送信フィルタ41は、WCD MA方式の携帯電話機のデュプレクサDPXに用い� ��れている送信フィルタである。送信フィル� ��41は、入力端42と出力端43とを有する。入力� ��42と出力端43とを結ぶ直列腕に、複数の直列 腕共振子S1~S4が接続されている。また、直列� ��とアース電位との間に並列腕共振子P1,P2,P3,P 4がそれぞれ接続されている。この直列腕共� �子S1~S4として、上記実施形態の弾性表面波共 振子を用いた。また、並列腕共振子P1~P4とし� ��は、第1の従来例の弾性表面波共振子を用い た。

 このようにして構成した送信フィルタの� ��衰量周波数特性を図8に示す。

 また、図9は、上記図8に示した減衰量周� �数特性の要部を拡大して示す図である。比� �のために、直列腕共振子を上記第1の従来例� ��構成したことを除いては上記送信フィルタ4 1と同様にして構成された送信フィルタの減� �量周波数特性を図9に破線で示す。また、上� ��第1の比較例の弾性表面波共振子を直列腕共 振子として用いたことを除いては同様にして 構成された送信フィルタの減衰量周波数特性 を図9に一点鎖線で示す。

 図9から明らかなように、送信フィルタ41� ��は、通過帯域内の高域側の周波数領域にお� ��る挿入損失が、第1の従来例及び第1の比較� �の弾性表面波共振子を用いた相当の送信フ� �ルタに比べて、0.05~0.1dB小さくし得ることが� ��かる。これは、弾性表面波共振子の共振点� ��近の反射の絶対値│γ│が上記実施形態の� �性表面波共振子では大きくされていること� �よると考えられる。

 なお、上記実施形態の弾性表面波素子1に おけるIDT電極の先端部分の走査型電子顕微鏡 写真を図10に示す。図10に示す走査型電子顕� �鏡写真では、上記第1の凸部及び第2の凸部が 丸みを帯びていることがわかる。

 また、上記実施形態の送信フィルタ41と� �第1の従来例の弾性表面波共振子を用いた送� ��フィルタ及び第1の比較例の弾性表面波共振 子を用いた送信フィルタの静電破壊耐圧を測 定した。

 その結果、第1の従来例の弾性表面波共振 子を用いた送信フィルタでは、故障確率5%電� ��は、180Vであり、第1の比較例の弾性表面波� �振子を用いた送信フィルタでは175Vであった� ��に対し、上記実施形態の送信フィルタでは� ��175Vであった。従って、上記第1,第2の凸部を 設けた弾性表面波共振子では、耐サージ電圧 は、上記第1の従来例及び第1の比較例の各弾� ��表面波共振子を用いた場合と同等であるこ� ��がわかる。

 (ギャップ幅Gの影響)
 次に、第1の実施形態の弾性表面波共振子に おいて、ギャップ33のギャップ幅Gにより、共 振特性が変化するか否かを確認した。

 第1の実施形態の変形例として図11に示す� ��極構造を有する弾性表面波素子を作製した� ��なお、図11に示す弾性表面波素子51は、第1,� ��2の凸部の外縁が曲線とされていることを除 いては、上記第1の実施形態と同様にして構� �された、すなわち図1(c)に示したものと同様� ��弾性表面波共振子である。比較のために、� ��12(a)に示す第1の従来例及び図12(b)に示す第1� ��比較例の電極構造を有する弾性表面波共振� ��を同様にして構成した。なお、図12(a)及び(b )に示す各弾性表面波共振子201,202においても� ��電極指の外縁は丸みを帯びた形状とするよ� ��に、第1の実施形態の比較のために用意した 前述した第1の従来例及び第1の比較例の電極� ��の形状を若干変更した。

 上記弾性表面波共振子51,201,202において、 ギャップ幅Gを変化させ、共振点付近の反射� �絶対値│γ│を測定した。結果を図13に示す� ��

 なお、上記ギャップ幅Gは、作製された弾 性表面波共振子のIDT電極を走査型電子顕微鏡 により観察することにより求めた。

 図13から明らかなように、第1の従来例及� ��第1の比較例では、ギャップ幅Gを小さくし� �ければ、反射の絶対値│γ│が大きくならず 、特性が向上しないことがわかる。しかしな がら、ギャップ幅Gを小さくすると、製造時� �ばらつき等により短絡不良が生じるおそれ� �ある。

 これに対して、本実施形態では、ギャッ� ��幅Gを変化させたとしても、反射の絶対値│ γ│はさほど変化しないことがわかる。従っ� ��、ギャップ幅Gを比較的大きくすることがで き、それによって特性の劣化を招くことなく 、短絡不良を防止し得ることがわかる。

 (第2の凸部による影響)
 次に、上記実施形態における第2の凸部15,16� ��大きさ及び有無による影響を評価した。

 図14に示すように、上記実施形態の弾性� �面波共振子における第1の凸部15,16の面積を� �々変更した。図14では、第1の凸部15,16がクロ スのハッチングで示されているが、第1の凸� �11~14の形状を固定し、上記第1,第2の凸部15,16� ��面積を種々変化させ、複数種の第1の実施形 態の弾性表面波共振子1を作製した。

 比較のために、図15に示す第1の比較例の� ��性表面波素子203を作製した。弾性表面波共� ��子203においては、第1の凸部は設けられてお らず、第1の電極指及び第1のダミー電極指の� ��端が丸みを帯びている。他方、第2の凸部15, 16については、クロスのハッチングを付して� ��しているが、この面積を種々変化させ、複� ��種の弾性表面波素子203を作製した。

 上記のようにして作製された実施形態の� ��性表面波共振子及び第1の比較例の弾性表面 波共振子203における、第2の凸部の面積と、� �振点付近の反射の絶対値│γ│との関係を図 16に示す。

 なお、第2の凸部の面積については、走査 型電子顕微鏡写真により観察し、求めた。図 16の横軸は、1つの凸部の面積を表わす。

 図16から明らかなように、第1の凸部の面� ��が大きくなるにつれて、実施形態及び第1の 比較例のいずれにおいても、反射の絶対値│ γ│が大きくなり、特性が良好であることが� ��かる。従って、第2の凸部15,16の面積をある� ��度以上とすることが望ましいことがわかる� ��

 もっとも、第1の比較例では、第1の凸部� �積をかなり大きくしなければ、反射の絶対� �│γ│をさほど大きくし得ないことがわかる 。

 また、第2の凸部が設けられていない、す なわち図15のクロスのハッチングで付した凸� ��が設けられていない前述した第1の従来例に 相当する弾性表面波装置では、反射の絶対値 │γ│が0.932以下と小さいことがわかる。

 これに対して、上記実施形態では、第1の 比較例に比べて、反射の絶対値│γ│が第2の 凸部の大きさきの如何に関わらず、十分に大 きいこと、並びに第2の凸部が設けられてい� �い場合、すなわち第2の凸部の面積が0である 場合においても反射の絶対値│γ│が0.939と� �常に大きいことがわかる。

 従って、図6から、本発明によれば、上記 第2の凸部が設けられずとも、第1の凸部が設� ��られていることによって、反射の絶対値│� �│を十分に大きくすることができ、良好な� �振特性が得られることがわかる。

 また、より好ましくは、上記第2の凸部15, 16を設け、該第2の凸部15,16の面積を大きくし� ��いくことにより、共振特性をより一層高め� ��ることがわかる。

 (第1の凸部の形状の変化による特性の変化)
 次に、上記実施形態において、図17に模式� �に示すように、第2の凸部15,16を形状を固定� �、クロスのハッチングを付して示す第1の凸� ��11~14を種々変更し、特性の変化を評価した� �

 比較のために、図18に示す第1の比較例に� ��当の電極構造において、第2の凸部の面積を 上述実施形態の場合と同様に固定し、第1の� �極指及び第1のダミー電極指の先端のクロス� ��ハッチングを付して示すテーパー部21,22の� �積を種々変化させ、特性の変化を求めた。

 図19は、結果を示し、第1の電極指及び第1 のダミー電極指の先端の第1の凸部11~14の面積 あるいはこれらの先端のテーパー部21,22の面� ��を変化させた場合の共振点付近の反射の絶� ��値│γ│の変化を示す図である。

 図19から明らかなように、上記第1の比較� ��では、電極指の先端のテーパー部21,22の面� �を変化させ、かつその形状を変化させた場� �、特性が大きくばらつくことがわかる。す� �わち、上記第1の比較例では、共振特性が、� ��極指の先端の形状に大きく依存しているこ� ��がわかる。

 これに対して、上記実施形態では、第1の 凸部11~14の面積が大きくなるに従って、反射� ��絶対値│γ│が大きくなり、従って、特性� �良好になっていくことがわかる。よって、� �性表面波共振子の絶縁性が劣化しない程度� �、第1の凸部11~14の面積を大きくすることが� �ましいことがわかる。

 また、本実施形態では、製造時における� ��極形状のばらつきによる特性のばらつきも� ��じ難いことがわかる。

 従って、製造時の電極の形状ばらつきに� ��る特性のばらつきが生じ難いため、安定な� ��性の弾性表面波共振子を提供することがで� ��る。

 (ストップバンドと特性との関係)
 上記実施形態の弾性表面波共振子では、IDT� ��極による弾性表面波の反射係数が大きいこ� ��が望ましく、これが大きいほど広いストッ� ��バンドを得ることができる。IDT電極による� ��性表面波の反射係数が小さくなり、ストッ� ��バンドが狭くなると、例えば、図20に示す� �振特性において、矢印Bで示すストップバン� ��上端の周波数に位置するリップルBが共振周 波数及び反共振周波数に近づくおそれがある 。

 上記実施形態の弾性表面波共振子における� ��共振周波数とIDT電極のストップバンド上端� ��周波数との間隔と、共振点付近すなわちθ=1 50°の場合の反射の絶対値│γ│との関係を図 21に示す。なお、図21の縦軸は、共振周波数� �fr、ストップバンド上端の周波数f _stop とした場合、共振周波数とIDT電極のストップ バンド上端の周波数間隔を(f _stop -fr)/frとして求めた値(%)である。

 比較のために、第1の従来例及び第1の比� �例の弾性表面波共振子についても、同様に� �て、反射の絶対値│γ│と、共振周波数-ス� �ップバンド上端周波数間隔との関係を求め� �。図21に併せて結果を示す。

 図21から明らかなように、第1の比較例で� ��、反射の絶対値│γ│を大きくすると、共� �周波数-ストップバンド上端周波数間隔が狭� ��なることがわかる。

 また、第1の従来例では、図21から明らか� ��ように、共振周波数-ストップバンド上端周 波数間隔が広いものの、反射の絶対値│γ│� ��さほど大きくならないことがわかる。

 これに対して、本実施形態では、反射の� ��対値│γ│を大きくしたとしても、共振周� �数-ストップバンド上端周波数間隔は狭くな� ��ないことがわかる。すなわち、ストップバ� ��ドを狭くすることなく、共振特性を改善し� ��ることがわかる。

 (変形例)
 図22(a)は、上記実施形態の弾性表面波共振� �の変形例を説明するための模式的部分切欠� �面図である。

 上記実施形態の弾性表面波共振子では、� ��述した第1,第2の凸部11~16が設けられていた� �、図22(a)に示す変形例のように、第1の凸部11 ~14及び第2の凸部15,16に加え、 テーパー部61,6 2が設けられてもよい。テーパー部61は、第1� �電極指31の先端において、電極指幅が先端に いくに連れて細くなっている部分である。同 様に、テーパー部62は、第1のダミー電極指34� ��おいて、テーパーが付けられている部分で� ��る。第1の凸部11~14は、電極指31やダミー電� �指34の先端から離れた位置に設けられている 。テーパー部61,62は、第1の凸部11,12または第1 の凸部13,14と隔てられて設けられている。こ� ��では、第1の凸部11,12から、テーパー部61に� �る電極指側縁部分が凹状に湾曲している。� �様に、第1の凸部13,14からテーパー部62に至る 電極指側縁部分が凹状に湾曲している。

 図22(a)では、第1の電極指31及び第1のダミ� ��電極指34のテーパー部61,62を示したが、第2� �電極指及び第2のダミー電極指の先端にも同� ��にテーパー部を設けてもよい。

 本変形例では、上記テーパー部61,62を設� �ることにより、ギャップ33が設けられている 部分と、ギャップ33以外の領域で伝搬する弾� ��表面波の位相差を小さくすることができ、� ��れによって共振特性をより一層改善するこ� ��ができる。

 すなわち、第1の凸部11~14は、図4の矢印X1� ��びX2で示されている弾性表面波の伝搬経路� �差を小さくするめに設けられており、それ� �よって、ギャップ33が設けられている部分と 、弾性表面波の位相ずれを小さくすることに より、共振特性の向上が図られていた。本変 形例のように、上記テーパー部61,62を設ける� ��とにより、ギャップ3が設けられている部分 から、電極指長さ方向に遠ざかる方向につれ ての弾性表面波伝搬の変動を穏やかにするこ とができ、かつ弾性表面波実効伝搬距離の差 を小さくすることができる。

 よって、位相ずれをより一層効果的に補� ��でき、それによって共振特性をより一層改� ��することができる。

 また、図22(b)に示す変形例のように、第1� ��凸部11,12が丸みを帯びており、テーパー部61 も丸みを帯びていてもよい。また、この場合 、第1の凸部13,14及びテーパー部62も丸みを帯� ��ている。このように、テーパー部61,62が、� �1の凸部11~14と同様に、その外縁が丸みを帯� �ていてもよい。さらに、図22(b)では、第1の� �部11,12から、テーパー部61に至る電極指側縁� ��分、及び第1の凸部13,14からテーパー部62に� �なっている電極指側縁部分は凸状に湾曲し� �いる。このように、第1の凸部からテーパー� ��に至る電極指側縁部分は、凹状に湾曲して� ��てもよく、あるいは凸状に湾曲していても� ��い。いずれの場合においても、電極指側縁� ��分が、湾曲している場合には、電極指の製� ��に際しての形状ばらつきが生じ難い。すな� ��ち、形状ばらつきによる特性のばらつきが� ��じ難い。従って、特性の安定な弾性表面波� ��子を提供することができる。

 (第2の実施形態)
 第1の実施形態と同様に、1ポート型弾性境� �波共振子を作製した。もっとも、本実施形� �では15°YカットX伝搬LiNbO ₃ からなる圧電基板2上に、IDT電極3及び反射器4 ,5を形成し、さらにSiO ₂ 膜を形成した。上記LiNbO ₃ 基板の厚みは350μm、SiO ₂ からなる媒質層の膜厚は6μmとした。第1の実� ��形態と異なり、SiO ₂ を十分厚くしたので本実施形態では弾性境界 波が励振される。またIDT電極及び反射器は、 NiCr/Au/NiCrをこの順序で積層した積層金属膜に より形成し、その厚みは、NiCr/Au/NiCr=10nm/75nm/1 0nmとした。

 IDT電極の電極指の対数は60対、反射器に� �ける電極指の本数は51本とした。また、IDT電 極3における交叉幅は30λ、開口幅は30.4λとし� ��。また、IDT電極では、中央における交叉幅� ��30λ、両端にいくに連れて交叉幅が小さくな り、両端における交叉幅が15λとなるように� �交叉幅重み付けが施されている。

 IDT電極における電極指のピッチで定まる� ��長λは1.6μmとし、IDT電極の電極指の幅をLと� ��、0.44μm、隣接する電極指間のスペース幅を Sとし、S=0.36μmとした。また、図23に要部を拡 大して示すギャップのギャップ幅Gは0.3μmと� �た。

 さらに、図23に示すように、第1の凸部11~1 4と、第2の凸部15,16とを形成した。第1の凸部1 1~14及び第2の凸部15,16の図中の各寸法は以下� �通りとした。

 TL=0.188μm、TW1=0.329μm、TW2=0.188μm、SW1=0.47μm 、SH=0.166μm、SW2=0.094μm。

 比較のために、第1,第2の凸部が設けられ� ��いないことを除いては、上記第2の実施形態 と同様にして構成された第2の従来例の弾性� �界波共振子を作製した。

 上記のようにして用意された第2の実施形 態及び第2の従来例の弾性境界波共振子のイ� �ピーダンス-周波数特性及び位相特性を図24� �それぞれ実線及び破線で示す。

 図24から明らかなように、第2の従来例に� ��べて、上記第2の実施形態によれば、山谷比 すなわち反共振点のインピーダンスの共振点 におけるインピーダンスに対する比を第2の� �来例のインピーダンス比60dBから第2の実施形 態のインピーダンス比63dBに大きくし得るこ� �がわかる。

 (第3の実施形態)
 図25に示す弾性境界波フィルタ装置71を作製 した。弾性境界波フィルタ装置71では、不平� ��端子72と、第1,第2の平衡端子73,74とが備えら れた、平衡-不平衡変換機能を有する帯域フ� �ルタが構成されている。ここでは、不平衡� �子72に、第1,第2の縦結合共振子型弾性境界波 フィルタ75,76が接続されている。縦結合共振� ��型の弾性境界波フィルタ75,76は、それぞれ� �第1のIDT75a,76aと、第1のIDTの弾性境界波伝搬� �向両側に配置された第2,第3のIDT75b,75c,76b,76c� �を有する3IDT型の縦結合共振子型弾性境界波� ��ィルタ装置である。IDT75a~75c,76a~76cが設けら� ��ている領域の境界波伝搬方向両側には、反� ��器75d,75e,76d,76eが配置されている。

 第1のIDT75a,76aの各一端が共通接続され、� �平衡端子72に接続されており、各他端はアー ス電位に接続されている。

 第2,第3の75b,75cの各一端か共通接続され、 第1の1ポート型弾性境界波共振子77を介し、� �1の平衡端子73に接続されている。IDT75b,75cの� ��他端はアース電位に接続されている。

 同様に、第2,第3のIDT76b,76cの各一端が共通 接続され、1ポート型弾性境界波共振子78を介 して第2の平衡端子74に接続されている。IDT76b ,76cの各他端はアース電位に接続されている� �

 上記弾性境界波フィルタ装置75,76及び弾性� �界波共振子77,78を、いずれも、SiO/IDT電極/15° YカットX伝搬LiNbO ₃ の積層構造により形成した。LiNbO ₃ 基板の厚みは350μm、SiO ₂ の厚み6μmとした。

 電極は、Al/Ti/Ni/Au/Niをこの順序で上から� �に積層した構造として、その厚みはAl/Ti/Ni/Au /Ni=100/10/10/55/10nmとした。

 IDTの電極指の対数は、弾性境界波フィル� ��装置75,76において、中央の第1のIDT75a,76aにお いて、10.5対とし、第2,第3のIDT75b,75c,76b,76cで� �、各6.5対とした。反射器の電極指の本数は15 本とした。

 IDT電極の電極指交叉幅は25λ、開口幅は25. 4λとし、IDT電極には、IDT電極中央における電 極指交叉幅が25λ、両端が交叉幅20λとなるよ� ��に中央から両端にいくに連れて交叉幅が小� ��くなるように交叉幅重み付けを施こした。

 弾性境界波共振子77,78についても、電極� �造は同様とし、ただし中央のIDT電極の重み� �けは、交叉幅が中央で30λ、両端にいくに連� ��て小さくなり、両端における交叉幅は12λと した。λ=1.6μmとし、電極指の幅であるL=0.4μm� ��隣接する電極指間のスペース幅であるS=0.4μ m、電極指先端の電極指長さ方向に配置され� �ギャップの幅であるG=0.3μmとした。

 比較のために、上記第1,第2の凸部が設け� ��れていないこと以外は同様にして構成され� ��弾性境界波フィルタ装置及び弾性境界波共� ��子を用いた弾性境界波フィルタ装置を第3の 従来例として用意した。

 上記のようにして用意された第3の実施形 態の弾性境界波装置の減衰量周波数特性を図 26に、比較のために用意した第3の従来例の弾 性境界波装置の減衰量周波数特性を図27に示� ��。

 図26と図27とを比較すれば明らかなように 、上記第1,第2の凸部を設けた第3の実施形態� �は、通過帯域における最小挿入損失を0.2dB小 さくすることができ、従って、挿入損失の低 減を果たすことができ、かつ通過帯域におけ るフィルタ特性の平坦化を図り得ることがわ かる。

 なお、上記LiNbO ₃ やLiTaO ₃ などの圧電基板上にIDT電極を形成し、さらに SiO ₂ 膜を積層して弾性境界波装置を構成した場合 、SiO ₂ と、IDT電極の弾性境界波の音速比が、前述し た位相ずれや回折の原因となる。そのため、 音響インピーダンス比が電極指先端における 散乱の要因となる。よって、音速比や音響イ ンピーダンスが大きな構造では、このような 問題点がより顕著に表われる。従って、本発 明によって、第1の凸部を設けることにより� �あるいは第1,第2の凸部の双方を設けること� �より、共振特性やフィルタ特性をより一層� �善することができる。通常、音速比や音響� �ンピーダンス比は、これらの材料の密度比� �大きいほど大きい。SiO ₂ /IDT電極/圧電基板構造において、AlによりIDT� �極を設けた場合、本発明の効果は得られる� �のの、その効果は比較的小さい。SiO ₂ の密度が2.2g/cm ³ であり、Alの密度は2.69g/cm ³ と密度比が2.69/2.2=1.22と小さいためである。

 他方、密度が8.93g/cm ³ であるCuや、密度が19.3g/cm ³ であるAgを用いた場合、SiO ₂ に対する密度比が大きくなる。従って、上記 第3の実施形態に示したように、共振特性や� �ィルタ特性を大きく改善することができる� �

 よって、本発明では、好ましくは、少な� ��とも一方の媒質とIDT電極の密度比が1.22より も大きいことが望ましい。

 IDT電極は、前述したように、複数の金属� ��を積層した構造であってもよく、単一の金� ��膜により形成されていてもよい。もっとも� ��積層金属膜においても、Ni、NiCrやTiを密着� �や拡散バリヤ層を形成する構造が望ましい� �例えば、NiCr/Au/NiCr構造などが望ましい。ま� �、主電極としてAlとAuとを積層したり、上述� ��着層やバリヤ層を形成した構造も効果的で� ��り、密度の小さいAlとともに、密度の大き� �Auを利用することにより、本発明の効果をよ り大きく期待することができる。

 なお、IDT電極を被覆する媒質については、� ��述したSiO ₂ に限らず、SiNなどの他の材料を用いてもよく 、また複数の材料を積層した構造であっても よい。例えば、SiN/SiO ₂ やSiO ₂ /SiN/SiO ₂ といった積層構造を用いてもよい。

 また、前述した第1の実施形態では、弾性 表面波素子につき説明したが、弾性境界波素 子にも適用できる。なお、IDT電極を被覆する 媒質を備えない弾性表面波装置に適用できる 。

 また、前述した第2,第3の実施形態では、� ��性境界波素子につき説明したが、弾性表面� ��素子及び弾性表面波素子を用いた弾性表面� ��フィルタ装置なども適用することができる� ��