図1は、本発明の一実施形態に係る縦結合共 振子型弾性波フィルタ装置の平面図である。 縦結合共振子型弾性波フィルタ装置1は、圧� �基板2を有する。圧電基板2は、42°LiTaO ₃ 基板からなる。

 圧電基板2上に、図示の電極構造を形成す ることにより、第1,第2の縦結合共振子型弾性 表面波フィルタ部3,4が形成されている。本実 施形態では、この電極構造は、Alよりも質量� ��大きな金属であるCuからなる。

 第1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 部3は、弾性表面波伝搬方向に沿って配置さ� �た第1,第2のIDT電極5,6を有する。各IDT電極5,6� �、正規型のIDT電極であり、互いに間挿し合� �複数本の電極指を有している。

 IDT電極5,6が設けられている領域の表面波� ��搬方向両側に反射器7,8が配置されている。

 IDT電極5の一端は、グラウンド電位に接続 される電極ランド9に配線パターン10により接 続されている。IDT電極5の他端は、入力端子� �しての電極ランド11に配線パターン12を介し� ��接続されている。

 第2のIDT電極6の一端は、グラウンド電位� �接続される電極ランド13に配線パターン14を� ��して接続されている。IDT電極6の他端は、段 間接続用配線パターン15を介して第2の縦結合 共振子型弾性表面波フィルタ部4の第1のIDT電� ��16の一端に接続されている。第2の縦結合共� ��子型弾性表面波フィルタ部4は、弾性表面波 伝搬方向に沿って配置された第1,第2のIDT電極 16,17を有する。IDT電極16,17の設けられている� �域の表面波伝搬方向両側に反射器18,19が配置 されている。

 第1のIDT電極16の他端は、グラウンド電位� ��接続される電極ランド20に配線パターン21を 介して接続されている。

 第2のIDT電極17の一端は、出力端子として� ��電極ランド22に配線パターン23を介して接続 されている。IDT電極17の他端は、グラウンド� ��位に接続される電極ランド24に配線パター� �25を介して接続されている。第2のIDT電極17も また、複数本の電極指を有する正規型のIDT電 極である。

 IDT電極16は、位相反転部26を有する。図2� �模式的に拡大して示すように、位相反転部26 とは、隣り合う電極指26a,26bが同電位に接続� �れるように構成されている部分である。す� �わち、IDT電極16の他の部分では、弾性表面波 伝搬方向において、ホット電位に接続される 電極指と、グラウンド側電位に接続される電 極指とが交互に配置されているが、位相反転 部26においては、表面波伝搬方向において隣� ��合う電極指26a,26bがいずれもホット側の電位 に接続されている。

 図3を参照して、位相反転部の機能を説明 することとする。図3の上方部分では、IDT電� �部分の表面波伝搬方向に平行であり、圧電� �板に直交する方向のIDT電極の断面が略図的� �示されている。いま、IDT電極の電極指の極� �を+または-で示すこととする。すなわち、ホ ット側の電位に接続される電極指を+とし、� �ラウンド電位に接続される電極指の極性を-� ��する。

 図3に示すように、通常のIDT電極では、表 面波伝搬方向に沿って、極性が異なる電極指 が交互に配置されることになる。これに対し 、図3の上方に( )書きで示すように、位相反� ��部26が設けられていると隣り合う電極指の� �性がいずれも+となり、同電位に接続される� ��ととなる。図3の下方部分に示すように、位 相反転部26を有しない場合には、IDT電極の位� ��は実線で示す通りとなり、これに対して、� ��記位相反転部26が設けられている場合、IDT� �極における表面波の位相は破線で示すよう� �変化することとなる。すなわち、上記位相� �転部26が設けられている部分において位相が 反転されることがわかる。このように、隣り 合う電極指を同電位に接続することにより、 位相が反転される。

 図1及び図2に示したように、IDT電極16にお いては、二段縦続接続構成における2段目の� �結合共振子型弾性表面波フィルタ部4の段間� ��IDTすなわち入力側IDTである第1のIDT電極16に� ��位相反転部26が設けられている。この場合� �ホット側の電位に接続される電極指の極性� �+、グラウンド側に接続される電極指の極性� ��-とし、-及び+の順の並び方を+1、+及び-の順 に並んでいる並び方を-1、+及び+または-及び- の順に並んでいる並び方を0とする。図2にお� ��ては、グラウンド電位に接続される電極指� ��内左から5番目の電極指が間引かれているこ とになる。従って、その部分が、「0」とな� �、その左側では、-1,+1、位相反転部の右側で は-1,+1という順に電極指が並んでいることに� ��る。すなわち、IDT電極16では、-1、+1、-1、+1 、-1、+1、-1、+1、0、-1、+1、-1、+1で表わされ� ��。

 上記のように、位相反転部26を設けたこ� �により、通過帯域高域側の減衰量の拡大が� �られる。これを具体的な実験例に基づき、� �明する。いま、第1,第2の縦結合共振子型弾� �表面波フィルタ部3,4を以下の仕様で設計し� �。

  IDT電極における波長λ=5.05μm
  電極指交叉幅=78.3λ
  第1のIDT電極5の電極指の本数=41本
  第2のIDT電極6の電極指の本数=27本
  第1のIDT電極16の電極指の本数=27本
  第2のIDT電極17の電極指の本数=41本
 但し、各IDT電極5,6,16,17のIDT電極同士が隣り� ��う部分において、残りの電極指間に比べて� ��極指ピッチが相対的に狭い狭ピッチ電極指� ��を形成し、狭ピッチ電極指部の電極指の本� ��は各4本とした。この4本は、上記電極指の� �数に含まれている数である。

  反射器5,6,18,19の波長λR=5.20μm
  反射器5,6,18,19における電極指の本数=50本
  隣り合うIDT電極間の間隔(電極指中心間距� ��)=0.5λ
  IDT電極-反射器の間隔=0.493λR
  IDT電極のデューティ=0.60
  反射器5,6,18,19のデューティ=0.60
  電極膜厚=0.05λ
 上記仕様で、通過帯域が716.5~721.5MHzである� �結合共振子型弾性波フィルタ装置1を作製し� ��。フィルタ特性を図4に実線で示す。

 比較のために、上記位相反転部が設けら� ��ていないことを除いては、上記と同様に構� ��された縦結合共振子型弾性波フィルタ装置� ��作製し、フィルタ特性を測定した。比較の� ��めに用意した弾性波フィルタ装置のフィル� ��特性を図4に破線で示す。破線で示すフィル タ特性では、矢印Aで示すように、通過帯域� �りも高域側にトランスバーサルレスポンス� �思われる応答が現れており、そのため、通� �帯域よりも高域側の727~735MHzの受ける減衰量� ��比較的大きいことがわかる。これに対して� ��上記実施形態によれば、727~735MHzにおける減 衰量が比較例に比べて約20dB大きくなってい� �ことがわかる。

 なお、上記実施形態では、位相反転部26� �、該位相反転部26が設けられているIDT電極16� ��対して、相手方のIDT電極となるIDT電極17に� �い側に形成されていた。それによって、通� �帯域よりも低域側における減衰量と、高域� �における減衰量とのバランスを改善するこ� �ができる。もっとも、位相反転部26は、IDT電 極16内において、IDT電極17に対して遠い側に� �けられていてもよい。

 また、縦結合共振子型弾性表面波フィル� ��部4では、IDT電極16とIDT電極17とが隣り合う� �分において、隣り合う電極指の極性が同一� �されているが、異ならされてもよい。好ま� �くは、第1の縦結合共振子型弾性表面波フィ� ��タ部のように、IDT電極5,6が隣り合う部分に� ��いて、隣り合う電極指の極性が異なってい� ��ことが望ましい。それによって、弾性表面� ��伝搬状況の連続性を高めることができる。� ��の場合、位相反転部が設けられている位相� ��転部と、該IDT電極と隣り合うIDT電極との間� ��おいても、IDT電極が隣り合う部分において� ��り合う電極指の極性が異ならされているこ� ��が好ましい。

 また、図5に示すように、2つのIDT電極31,32 間において、双方に位相反転部33,34を設けて� ��よく、その場合、2つのIDT電極31,32間の中心� ��対し、左右非対称となるように位相反転部3 3,34が設けられていることが望ましい。それ� �よって、通過帯域よりも高域側における減� �量を大きくすることができる。

 上記実施形態では、縦結合共振子型弾性� ��面波フィルタ部3,4が縦続接続されており、� ��相反転部26は、縦結合共振子型弾性表面波� �ィルタ部4の段間接続側すなわち入力側のIDT� ��極16に設けられていた。しかしながら、本� �明においては、縦続接続構造において、上� �位相反転部は段間接続側IDT電極に設けられ� �必要は必ずしもない。すなわち、IDT電極17側 に位相反転部が設けられてもよい。もっとも 、好ましくは、上記のように、段間接続側に 、特に入力側のIDT電極16に位相反転部26を設� �ることが好ましく、それによって、入力イ� �ピーダンスをあまり変化させずに位相反転� �を設けることができる。

 なお、上記実施形態では、縦結合共振子� ��弾性表面波フィルタ部4に、位相反転部を有 しない縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 3が縦続接続されていたが、位相反転部を有� �る2つの縦結合共振子型弾性波フィルタ部が2 段縦続接続されていてもよい。さらに、本発 明の弾性波フィルタ装置では、2段縦続接続� �造を必ずしも有せずともよい。

 例えば、図1に示す縦結合共振子型弾性表 面波フィルタ部4のみで弾性波フィルタ装置� �構成されてもよい。

 上記実施形態では、圧電基板として、42°Y� �ットX伝搬のLiTaO ₃ 基板が用いられたが、他のカット角のLiTaO ₃ 基板を用いてよく、また64°~72°LiNbO ₃ 基板や、41°LiNbO ₃ 基板などの他のカット角及び圧電単結晶から なる圧電基板を用いてもよい。さらに、圧電 セラミックスからなる圧電基板を用いてもよ い。

 また、電極材料についても、Cuに限らず� �Alよりも質量の大きな金属、例えば、Au、Ag� �PtもしくはAlよりも質量の大きな合金を用い� ��もよい。また、本発明において、必ずしも� ��Alよりも質量の大きな金属もしくは合金を� �いずともよく、AlまたはAl合金により電極構� ��を形成してもよい。

 もっとも、IDT電極を覆うように酸化ケイ� ��膜を形成した場合には、Alでは弾性波の反� �が不足するため、Alよりも質量の大きな金属 もしくは合金により、IDT電極を含む電極構造 が形成されることが望ましい。

 また、好ましくは、図6に示すように、IDT電 極35を覆うように、SiO ₂ などからなる酸化ケイ素膜36が形成されるこ� ��が望ましい。その場合には、LiTaO ₃ の周波数温度係数TCFが負の値であり、SiO ₂ などの酸化ケイ素の周波数温度係数TCFの値が 正であるため、全体として周波数温度係数TCF の絶対値を小さくすることができ、周波数温 度特性の安定な弾性波フィルタ装置を提供す ることができる。

 さらに、上記実施形態では、弾性表面波� ��ィルタ装置につき説明したが、本発明は、� ��性境界波を利用した弾性境界波装置にも適� ��することができる。