CN101682308B

CN101682308B - 弹性表面波装置

Info

Publication number: CN101682308B
Application number: CN2008800184008A
Authority: CN
Inventors: 门田道雄; 中尾武志
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: US20100072856A1; DE112008001500T5; WO2008149620A1; CN101682308A; DE112008001500B4; JP4968334B2; JPWO2008149620A1; DE112008001500B8; US7876021B2

Abstract

本发明提供一种弹性表面波装置，其为采用了LiTaO₃基板的弹性波表面装置，IDT的反射系数大且电气机械结合系数较大，可得到良好的共振特性、滤波器特性。一种弹性表面波装置1，其在LiTaO₃基板2的上面2a上形成多条槽2b，并设置了具有由填充于多条槽2b中的金属构成的多根电极指的IDT3，构成该IDT3的金属在该金属的密度为ρ、刚度为C₄₄时，满足下述式(1)：(ρ³×C₄₄)^1/2＞1.95×10¹¹ …式(1)。

Description

弹性表面波装置

技术领域

本发明涉及一种用作共振子、带通滤波器的弹性表面波装置；更详细地，本发明涉及一种具有下述构造的弹性表面波装置，所述构造为采用了填充于压电基板上的槽中的金属并形成了IDT的构造。

背景技术

以往，弹性表面波装置广泛用作共振子、带通滤波器。例如，在下述专利文献1中公开了一种弹性表面波装置1001，其具有如图30概略表示的截面构造。在弹性表面波装置1001中，在LiTaO₃基板1002的上面1002a上形成了多条槽1002。在多条槽1002b中填充金属，从而形成具有由该金属构成的多根电极指的IDT1003。为覆盖LiTaO₃基板1002的上面1002a，层叠了SiO₂膜。由于LiTaO₃基板1002具有负的频率温度系数TCF，将具有正的频率温度系数TCF的SiO₂膜1004层叠，可使弹性表面波装置1001的频率温度系数TCF的绝对值变小。另外，通过采用埋入多条槽1002b中的金属形成IDT，在IDT中可得到较大的反射系数。更具体地，当把表面波的波长作为λ时，在将填充于槽1002b中的Al的厚度、即由Al构成的IDT的厚度作为0.04λ的情况下，每1根电极指的反射系数为0.05，且电极厚度越大，可得到越大的反射系数。

另一方面，在下述专利文献2中公开了如图31所示的弹性表面波装置。在弹性表面波装置1101中，在由LiTaO₃或LiNbO₃构成的压电基板1102上形成了IDT1103。另外，以覆盖IDT1103的方式形成了保护膜1104。另一方面，在除去形成了IDT1103和保护膜1104的部分的残留区域中，形成由下述SiO₂构成的第1绝缘物层1105，所述第1绝缘物层1105与层叠IDT1103和保护膜1104而成的层叠金属膜具有同等厚度。以覆盖第1绝缘物层1105的方式，层叠由SiO₂组成的第2绝缘物层1106。这里，通过采用密度比Al大的金属作为IDT1103，可使反射系数的绝对值变大，从而可抑制所不希望的纹波。

专利文献1：WO2006/011417A1

专利文献2：日本特开2004-112748号公报

发明内容

专利文献1中表明，在其所述的弹性表面波装置1001中，由Al构成的IDT的厚度越大，反射系数的绝对值可以越大。但是本申请发明者发现，仅仅增大反射系数的绝对值，并不能得到良好的共振特性。即，在专利文献1所述的弹性表面波装置中，通过加厚由Al构成的电极的厚度，虽然可增大反射系数的绝对值，但由于反射系数的符号为负，所以在带通中生成多数的纹波，不能得到良好的共振特性。

在专利文献1中，关于IDT的厚度与反射系数的关系，仅对在LiTaO₃基板上采用由A1构成的IDT的情况进行了说明。在专利文献1的段落0129中，虽然提示可以采用Au等其他金属形成IDT，但在该描述中仅说明了在采用LiNbO₃基板的情况下可以采用Au等其他金属。即，在专利文献1中并没有提示，在采用LiTaO₃基板的情况下可以采用A1以外的金属形成IDT。

另一方面，如上所述，虽然在专利文献2中表示，在采用由密度比A1大的金属构成的IDT的情况下可以提高反射系数绝对值，但在专利文献2中，仅表示了可提高反射系数的绝对值、抑制纹波，并不存在关于反射系数的符号的暗示。另外，在专利文献2中所述的弹性表面波装置中，还存在电气机械结合系数k²小的问题。

本发明的目的在于提供一种弹性表面波装置，其消除了以往技术的缺点，采用LiTaO₃基板作为压电基板，不仅IDT的反射系数充分增大而且其符号为正，而且电气机械结合系数k²较大，可得到良好的共振特性、滤波器特性。

根据本发明可以提供一种弹性表面波装置，其特征在于，具备由LiTaO₃基板构成并在上面形成多条槽的压电基板、与具有由填充于前述压电基板上面的多条槽中的金属构成的电极指的IDT，其中，当前述金属的密度为ρ(kg/m³)、刚度为C₄₄(N/m²)时，前述金属满足下述式(1)所示的条件。

(ρ³×C₄₄)^1/2＞1.95×10¹¹ …式(1)

作为上述金属材料，优选采用选自Mo、Ta、Au、Pt和W中的至少1种金属或以该金属为主成分的合金。这种情况下，IDT的反射系数确实为正值，并且可充分增大其绝对值，可实现较大的电气机械结合系数k²。

构成IDT的金属不必为单一金属。在本发明的某种特定情况下，前述IDT由层叠了下述多个金属膜的层叠金属膜构成，所述多个金属膜是指由选自Al、Au、Ta、W、Pt、Cu、Ni和Mo中的多个金属分别构成的多个金属膜。这种情况下，将构成前述层叠金属膜的各金属膜的膜厚T与构成各金属膜的金属密度之积的总和，除以构成前述层叠金属膜的各金属膜的厚度T的总和所得的商作为平均密度，将该平均密度作为前述ρ(kg/m³)；将构成前述层叠金属膜的各金属膜的膜厚T与构成各金属膜的金属刚度之积的总和，除以构成前述层叠金属膜的各金属膜的厚度T的总和所得的商作为平均刚度并记作C₄₄(N/m²)，此时满足前述式(1)。

另外，在本发明所述的弹性表面波装置中，优选进一步具备覆盖前述IDT和前述压电基板的由SiO₂或以SiO₂为主成分的无机材料构成的电介质膜。这种情况下，由于由SiO₂或以SiO₂为主成分的无机材料构成的电介质膜的频率温度系数为正值，LiTaO₃的频率温度系数TCF为负值，所以，作为整体可以提供频率温度系数TCF的绝对值小的弹性表面波装置。

在本发明所述的弹性表面波装置中，优选在将弹性表面波的波长作为λ时，由前述电介质膜的λ标准化而成的标准化膜厚为0.05以上、0.3以下。这种情况下，可以得到更大且为正值的反射系数、以及较大的电气机械结合系数k²。

另外，优选前述LiTaO₃基板的切削角为欧拉角(0°±10°，70°～180°，0°±10°)。这种情况下利用瑞利波和SH波，根据本发明可以提供具有较大的正反射系数、且电气机械结合系数k²较大的弹性波表面装置。

根据本发明，在具有由填充于LiTaO₃基板上面的槽中的金属构成的多根电极指的IDT中，由于金属满足上述式(1)，所以不仅IDT的反射系数的绝对值大且反射系数为正值，而且可以得到较大的电气机械结合系数k²。因此，在弹性表面波装置的共振特性、滤波器特性中，可以抑制带通内的纹波，得到良好的频率特性。

附图说明

图1(a)和(b)为表示本发明一种实施方式所述的弹性表面波装置重要部分的示意性部分正面断面图，(b)为该弹性表面波装置的示意性平面图。

图2表示，在图1所示的实施方式中，当IDT的反射系数为0.13时的阻抗相位特性和频率相位特性。

图3表示，为比较而准备的，当IDT的反射系数γ为-0.13时，弹性表面波装置的阻抗频率特性和相位频率特性。

图4表示，在图1所示的实施方式中，当IDT的反射系数为0.09时的阻抗相位特性和频率相位特性。

图5表示，为比较而准备的，当IDT的反射系数γ为-0.09时，弹性表面波装置的阻抗频率特性和相位频率特性。

图6表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.2、欧拉角为(0°，126°0°)的LiTaO₃基板上面形成由各种金属构成的IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图7x表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.25、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面形成由各种金属构成的IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图8表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.3、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面形成由各种金属构成的IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图9表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.05、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属并形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图10表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.1、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图11表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.15、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属并形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图12表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.25、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图13表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.3、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与电气机械结合系数k²的关系。

图14表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.05、LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属并形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图15表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.1、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图16表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.15、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图17表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.25、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图18表示，在SiO₂膜的标准化膜厚为0.3、欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的槽中填充各种金属形成IDT的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图19表示，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中，填充各种金属形成标准化膜厚为0.005的IDT的弹性表面波装置中，SiO₂膜的标准化膜厚与反射系数的关系。

图20表示，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中，填充各种金属形成标准化膜厚为0.03的IDT的弹性表面波装置中，SiO₂膜的标准化膜厚与反射系数的关系。

图21表示，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中，填充各种金属形成标准化膜厚为0.05的IDT的弹性表面波装置中，SiO₂膜的标准化膜厚与反射系数的关系。

图22表示，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中，填充各种金属形成标准化膜厚为0.005的IDT，并进一步层叠了SiO₂膜的弹性表面波装置中，SiO₂膜的标准化膜厚与电气结合系数k²的关系。

图23表示，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中，填充各种金属并形成标准化膜厚为0.03的IDT，并进一步层叠了SiO₂膜的弹性表面波装置中，SiO₂膜的标准化膜厚与电气结合系数k²的关系。

图24表示，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中，填充各种金属形成标准化膜厚为0.05的IDT，并进一步层叠了SiO₂膜的弹性表面波装置中，SiO₂膜的标准化膜厚与电气结合系数k²的关系。

图25表示，在采用欧拉角为(0°，90°，0°)的LiTaO₃基板、并在该LiTaO₃上面的多条槽中填充各种金属，进一步形成标准化膜厚为0.25厚度的SiO₂膜的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图26表示，在采用欧拉角为(0°，110°，0°)的LiTaO₃基板、并在该LiTaO₃上面的多条槽中填充各种金属，进一步形成标准化膜厚为0.25厚度的SiO₂膜的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图27表示，在采用欧拉角为(0°，150°，0°)的LiTaO₃基板、并在该LiTaO₃上面的多条槽中填充各种金属，进一步形成标准化膜厚为0.25厚度的SiO₂膜的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图28表示，在采用欧拉角为(0°，170°，0°)的LiTaO₃基板、并在该LiTaO₃上面的多条槽中填充各种金属，进一步形成标准化膜厚为0.25厚度的SiO₂膜的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚H/λ与反射系数的关系。

图29表示，各种金属元素与表1所示的A值的值。

图30为，为说明以往的弹性表面波装置的一例的示意性正面断面图。

图31为，表示以往的弹性表面波装置的其他例的部分切口正面截面图。

符号的说明

1.弹性表面波装置

2.LiTaO₃基板

2a.上面

2b.槽

3.IDT

4.SiO₂膜

5，6.反射器

具体实施方式

以下参照图面的同时说明本发明的具体实施方式，从而明确本发明。

图1(a)和(b)为本发明第1种实施方式所述的弹性表面波装置的形成IDT的部分的示意性部分正面断面图，(b)为该弹性表面波装置的示意性平面图。

如图1(a)所示，弹性表面波装置1具有LiTaO₃基板2。在LiTaO₃基板2的上面2a上形成了多条槽2b。通过在多条槽2中填充金属，形成了具有多根电极指的IDT3。该IDT3的上面与LiTaO₃基板2的上面2a成为一面。

以覆盖上面2a和IDT3的方式形成SiO₂膜4。

如图1(b)所示，弹性表面波装置1为一种单端(one-port)型的弹性表面波共振子，其具有上述IDT3和配置在IDT3的表面波传播方向两侧的第1、第2的反射器5、6。反射器5、6分别是指将多根电极指的两端短路而成的光栅反射器。

上述反射器5、6与IDT3同样，通过向设置在LiTaO₃基板2的上面2a的多条槽中填充同样的金属而形成。所以，在反射器5、6中，电极表面与LiTaO₃基板2的上面2a大致成为一面。因此，SiO₂膜4的上面在弹性表面波装置1的整体上大致平坦化。

虽然LiTaO₃基板2的频率温度系数TCF为负值，但由于SiO₂膜4的频率温度系数TCF为正值，所以作为整体而言频率温度系数TCF的绝对值变小。因此，在弹性表面波装置1中，因温度变化所致的频率特性的变化较小。

本实施方式的弹性表面波装置1的特征在于，当构成上述IDT的金属的密度为ρ(kg/m³)、刚度为C₄₄(N/m²)时，上述金属满足下述式(1)所示的条件。

(ρ³×C₄₄)^1/2＞1.95×10¹¹ …式(1)

因此，在本实施方式的弹性表面波装置1中，不仅IDT3的反射系数的绝对值增大且反射系数为正值，而且可以得到较大的电气机械结合系数k²，得到纹波少的良好的频率特性。

以往，虽然认为在弹性表面波装置中可以增大IDT的反射系数的绝对值即可，但对于反射系数的极性没有注意。不过，本申请发明者发现，在反射系数为负值的情况下，因发生纹波而不能得到良好的共振特性、滤波器特性。以下基于具体的实施例对此进行说明。

图2表示，在上述实施方式中，当IDT的反射系数γ为0.13时的阻抗频率特性和相位频率特性。这里，在欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上，以槽幅为约0.5μm的方式形成了0.05λ深度的槽2b。向该多条槽中填充金(Au)作为电极材料，形成对数为100对、交叉幅为30μm的IDT3。另外，反射器5、6的电极指的幅度和电极厚度也与IDT3相同，在反射器中电极指的根数为各100支。如此制得的弹性表面波装置1中，IDT的电极指的反射系数为0.13。

另一方面，为了比较，将填充于LiTaO₃基板的金属变更为A1，制备了IDT的反射系数γ＝-0.13、反射器5、6中的反射系数γ＝0.13的弹性表面波装置。如此制得的第1个比较例的弹性表面波装置的阻抗频率特性和相位频率特性如图3所示。

比较图2和图3明确可知，在第1个比较例的弹性表面波装置中，对于在带通中出现多数纹波的情况，通过上述实施方式，未出现这种纹波且得到了良好的共振特性。

另外，将上述Au的膜厚从0.05变为0.3后，制备了反射系数γ为0.09的实施方式的弹性表面波装置，测定了阻抗频率特性和相位频率特性。结果如图4所示。

另外，为了比较，准备了将构成IDT和反射器的金属变更为Al、除反射系数γ为-0.09外其他与上述相同而构成的弹性表面装置，作为第2个比较例。第2个比较例的弹性波表面装置的阻抗频率特性和相位频率特性如图5所示。

从图5明确可知，对于在带通中出现多数纹波的情况，在图4所示的实施方式中，未出现这种纹波。

因此，通过图2和图3的比较以及图4和图5的比较明确可知，在IDT3的反射系数的极性为负的情况下，对于在带通中出现不希望的多数纹波的情况，在反射系数γ为正值的上述实施方式中，未出现多数的纹波并得到了良好的共振特性。

另一方面，图6～图8表示，与图31所示的以往的弹性表面波装置1101同样，在LiTaO₃基板1002的上面形成由金属构成的IDT，在以覆盖该IDT且在上面平坦的SiO₂膜的第3个比较例的弹性表面波装置中，IDT的标准化膜厚与电气机械结合系数k²的关系。LiTaO₃的欧拉角为(0°，126°，0°)。标准化膜厚为膜厚除以弹性表面波的波长λ后所得的值。图6表示了SiO₂膜的标准化膜厚为0.2时的结果，图7表示了SiO₂膜的标准化膜厚为0.25时的结果，图8表示了SiO₂膜的标准化膜厚为0.3时的结果。

另外，图9～图13中表示，与图1(a)同样，在LiTaO₃基板的上面形成的多条槽中填充金属并形成IDT、且SiO₂膜层叠于LiTaO₃基板上的构造的弹性表面波装置中，IDT标准化膜厚与电气机械结合系数k²的关系。这里，LiTaO₃基板的欧拉角为(0°，126°，0°)。图9～图13分别表示SiO₂的标准化膜厚为0.05、0.1、0.15、0.25、0.3时的结果。

通过比较图6～图8的结果与图9～图13的结果明确可知，在向LiTaO₃基板的上面形成的多条槽中埋入金属的情况下，即在图9～图13中，可以增大电气机械结合系数k²。特别地，由图9～图13的结果可知，通过在设置于LiTaO₃基板的上面的槽中填充金属而形成IDT的情况下，虽然SiO₂膜的膜厚增厚，但电气机械结合系数k²的降低减少。

因此可知，为得到较大的电气机械结合系数k²，如上述实施方式所述，优选在设置于LiTaO₃基板上的多条槽中填充金属材料并形成多根电极指的IDT。

另一方面，图14～图18表示，与图13～图19同样，在具有设置于欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中填充各种金属并形成多根电极指的IDT，上面SiO₂膜以多种的标准化膜厚层叠的弹性表面波装置中，IDT的标准化膜厚H/λ与反射系数的关系，图14～图18分别表示SiO₂的标准化膜厚为0.05、0.1、0.15、0.25和0.3时的结果。

由图14～图18明确可知，作为构成IDT的金属，在采用Al的情况下以及在采用Ag、Cu的情况下，反射系数的值为负值，或即使为正值其绝对值也比较小。并且可知，在IDT的标准化膜增厚的情况下，在采用Al、Ag或Cu时，反射系数由正值侧向负值侧转移。

对此，在采用比Ag重的金属情况下，不管SiO₂和IDT的膜厚如何，反射系数都为正值，且随着增大IDT的标准化膜厚可以增大反射系数的绝对值。

因此，由图14～图18的结果可知，优选采用比Ag重的、选自Mo、Ta、Au、Pt和W中的金属。即，如果采用选自这些金属的至少1种金属或以该金属为主成分的合金，则反射系数为正值，且通过加厚IDT的标准化膜厚可以增大反射系数的绝对值。

另外，图19～图21表示，在设置于欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中填充各种金属形成IDT、并进一步层叠了SiO₂膜的构造中，SiO₂膜的标准化膜厚与反射系数的关系。图19～图21分别表示IDT的标准化膜厚为0.005、0.03和0.05时的结果。

由图19～图21明确可知，在IDT的标准化膜厚为0.005、0.03和0.05的任一种情况下，即使改变SiO₂膜的膜厚也与图14～图18的情况相同，在采用Al、Cu或Ag的情况下，在反射系数为正值时其值较小，另外根据情况不同也可为负值。对此，在采用比Ag重的上述各种金属的情况下，即使改变SiO₂膜的膜厚，反射系数也为正值，且即使SiO₂膜的膜厚增厚反射系数也不怎么降低。

因此，由图14～图18和图19～图21明确可知，即使在改变SiO₂膜的膜厚的情况下，当采用比Ag重的金属形成IDT时，可以得到正的反射系数，且绝对值较大的反射系数。

另外，图22～图24表示在设置于欧拉角为(0°，126°，0°)的LiTaO₃基板上面的多条槽中填充各种金属形成IDT、并进一步层叠了SiO₂膜的构造中，SiO₂膜的标准化膜厚与电气机械结合系数的关系。图22～图24分别表示IDT的标准化膜厚为0.005、0.03和0.05时的结果。在层叠了SiO₂膜的构造中，一般来说，通过SiO₂膜的层叠是难以降低电气机械结合系数k²的，但在采用比Ag重的金属形成IDT上述构造中，由图22～图24明确可知，难以降低电气机械结合系数k²。即，可以得到足够大的电气机械结合系数k²。

图25表示，除了将欧拉角变更(0°，90°，0°)外其他与图6～图24所示的实施例情况相同，在形成于LiTaO₃基板上面的多条槽中填充各种金属、并进一步层叠了SiO₂膜的弹性表面波装置中，改变由各种金属构成的IDT标准化膜厚H/λ时的反射系数的变化。这里，SiO₂膜的标准化膜厚为0.25。

由图25明确可知，即使将欧拉角变更为(0°，90°，0°)，也与图6～图24的情况相同，当采用比Ag重的金属时反射系数为正值，而且通过增厚IDT标准化膜厚H/λ，可以增大反射系数的绝对值。

因此可知，不仅在欧拉角为(0°，126°，0°)情况下，即使在欧拉角为(0°，90°，0°)的情况下，也可得到与上述实施方式相同的结果。

另外，图26～图28表示，在采用欧拉角为(0°，110°，0°)、(0°，150°，0°)和(0°，170°，0°)的LiTaO₃基板的情况下，改变IDT的标准化膜厚时的反射系数的变化。SiO₂膜的膜厚均为0.25。

由图26～图28明确可知，不仅在欧拉角为(0°，126°，0°)、(0°，90°，0°)时，即使在其为(0°，110°，0°)、(0°，150°，0°)和(0°，170°，0°)的情况下，当采用比Ag重的金属时，同样地反射系数为正值，且随着IDT的膜厚增加，也可增大反射系数的绝对值。

即，如果不依赖于欧拉角，在形成于LiTaO₃基板上的多条槽中填充比Ag重的金属形成IDT，则可与上述实施方式同样，使反射系数为正值并增大反射系数的绝对值，而且提高电气机械系数k²。

在上述实施方式中，规定金属需要满足式(1)的原因在于，不仅可以使用比Ag重的金属，而且只要为满足上述式(1)的范围即可。即，在图6～图24中，在使用密度为10219kg/m³且比Ag的密度10500kg/m³小的Mo的情况下也得到了良好的效果。即，在采用Mo的情况下，与采用Ag时的反射系数相比，反射系数的绝对值较大，而且可得到正的反射系数。因此，不仅对金属的密度还对其他的参数进行了多种研究。其结果表明，由于Al、Cu、Ag、Mo、Au、Ta、Pt和W的密度以及刚度C44和式(1)的左边A＝(ρ³×C₄₄)^1/2＞1.95×10¹¹为下述表1所示的关系和图29所示的关系，所以可采用上述A值大于1.95×10¹¹即满足前述式(1)的金属。

[表1]

如前述所示，在本发明中虽然对LiTaO₃的欧拉角(φ，θ，ψ)没有特别限定，但在利用瑞利波和SH波作为表面波时，优选欧拉角的φ为0°±10°的范围、θ为70°～180°的范围、ψ为0°±10°的范围。即，通过规定欧拉角的范围为(0°±10°，70°～180°，0°±10°)，可以优选采用瑞利波和SH波，更具体地，在(0°±10°，90°～180°，0°±10°)的范围内可更优选SH波。

另外也可采用LSAW波，在这种情况下，欧拉角可以为(0°±10°，110°～160°，0°±10°)的范围。另外，在上述实施方式中，虽然表示了单端型SAW共振子的电极构造，但本发明的弹性表面波装置也可广泛适用于其他的共振器构造或其他的共振器型弹性表面波滤波器中。

Claims

1.一种弹性表面波装置，其特征在于，

其具备压电基板和IDT，所述压电基板由LiTaO₃基板构成并在上面形成有多条槽，所述IDT具有由填充于所述压电基板的上面的多条槽中的金属所构成的电极指，

当所述金属的密度为ρ(kg/m³)、刚度为C₄₄(N/m²)时，所述金属满足下述式(1)所示的条件，

(ρ³×C₄₄)^1/2＞1.95×10¹¹ …式(1)

其中，所述金属材料为选自Mo、Ta、Au和Pt中的至少1种金属或以该金属为主成分的合金。

2.一种弹性表面波装置，其特征在于，

所述IDT由层叠了多个金属膜的层叠金属膜构成，所述多个金属膜由选自Al、Au、Ta、W、Pt、Cu、Ni和Mo中的多个金属分别构成，

当将构成所述层叠金属膜的各金属膜的膜厚T与构成各金属膜的金属密度之积的总和，除以构成所述层叠金属膜的各金属膜的厚度T的总和所得的商作为平均密度，将该平均密度作为ρ(kg/m³)；将构成所述层叠金属膜的各金属膜的膜厚T与构成各金属膜的金属刚度之积的总和除以构成所述层叠金属膜的各金属膜的厚度T的总和所得的商即平均刚度作为C₄₄(N/m²)时，所述层叠金属膜满足下述式(1)所示条件，

(ρ³×C₄₄)^1/2＞1.95×10¹¹ …式(1)。

3.根据权利要求1或2所述的弹性表面波装置，其还具备覆盖所述IDT和所述压电基板的由SiO₂或以SiO₂为主成分的无机材料构成的电介质膜。

4.根据权利要求3所述的弹性表面波装置，其中，在将弹性表面波的波长作为λ时，由所述电介质膜的λ标准化而成的标准化膜厚为0.05以上、0.3以下。

5.根据权利要求1或2所述的弹性表面波装置，其中，所述LiTaO₃基板的切削角以欧拉角计为(0°±10°、70°～180°、0°±10°)。

6.根据权利要求3所述的弹性表面波装置，其中，所述LiTaO₃基板的切削角以欧拉角计为(0°±10°、70°～180°、0°±10°)。

7.根据权利要求4所述的弹性表面波装置，其中，所述LiT_aO₃基板的切削角以欧拉角计为(0°±10°、70°～180°、0°±10°)。