CN105099389B - 声波装置 - Google Patents

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Abstract

一种声波装置包括：IDT，其设置在压电基板上；格栅，其设置在IDT的两侧，其中：声波的逆速度面具有凹型；所述格栅的电极指的占空比大于IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于IDT的电极指的厚度，或者设置在格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在IDT的电极指上的附加膜的厚度；所述格栅的电极指的节距小于IDT的电极指的节距；所述格栅的谐振频率与IDT的谐振频率基本上相同。

Description

声波装置
技术领域
本发明的某个方面涉及声波装置，特别地，涉及具有IDT的声波装置。
背景技术
近来，在以智能电话或移动电话为代表的移动通信装置中发展了高性能。例如，操纵从第三代系统快速转变成LTE(长期演进)。在LTE中，以较高速度执行大容量的数据通信。因此，高频分量所要求的规格变高。正要求的是使用声波装置减少滤波器或双工器的插入损耗。存在诸如表面声波装置的在压电基板上设置IDT(叉指换能器)的声波装置作为移动通信装置等中使用的声波装置。
日本专利申请公开No.2000-341073、No.2003-87083、No.2008-113273、No.11-298286和No.2013-518455公开了在表面声波装置中的IDT的开口方向上的IDT两侧设置格栅。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种声波装置，所述声波装置包括：IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；格栅，其设置在IDT的开口方向上的IDT的两侧，其中：在IDT的电极指彼此交叉的区域中在主传播方向上的声波的逆速度面(slowness surface)具有凹型；所述格栅的电极指的占空比大于IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于IDT的电极指的厚度，或者设置在格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在IDT的电极指上的附加膜的厚度；所述格栅的电极指的节距小于IDT的电极指的节距；所述格栅的谐振频率与IDT的谐振频率基本上相同。
根据本发明的一方面，提供了一种声波装置，所述声波装置包括：IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；格栅，其设置在IDT的开口方向上的IDT的两侧，其中：在IDT的电极指彼此交叉的区域中在主传播方向上的声波的逆速度面具有凹型；所述格栅的电极指的占空比大于IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于IDT的电极指的厚度，或者设置在格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在IDT的电极指上的附加膜的厚度；所述格栅的电极指的节距小于IDT的电极指的节距；所述格栅的电极指和IDT的电极指借助弯曲区域彼此连接。
根据本发明的一方面，提供了一种声波装置，所述声波装置包括：IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；格栅，其设置在IDT的开口方向上的IDT的两侧，其中：在IDT的电极指彼此交叉的区域中在主传播方向上的声波的逆速度面具有凹型；所述格栅的电极指的占空比大于IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于IDT的电极指的厚度，或者设置在格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在IDT的电极指上的附加膜的厚度；所述格栅的电极指相对于所述开口方向倾斜。
根据本发明的一方面，提供了一种声波装置，所述声波装置包括：IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；格栅，其设置在IDT的开口方向上的IDT的两侧，其中：在IDT的电极指彼此交叉的区域中在主传播方向上的声波的逆速度面具有凸型；所述格栅的电极指的占空比小于IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度小于IDT的电极指的厚度，或者设置在格栅的电极指上的附加膜的厚度小于设置在IDT的电极指上的附加膜的厚度；所述格栅的电极指的节距大于IDT的电极指的节距；所述格栅的谐振频率与IDT的谐振频率基本上相同。
根据本发明的一方面，提供了一种声波装置，所述声波装置包括：IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；格栅，其设置在IDT的开口方向上的IDT的两侧，其中：在IDT的电极指彼此交叉的区域中在主传播方向上的声波的逆速度面具有凸型；所述格栅的电极指的占空比小于IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度小于IDT的电极指的厚度，或者设置在格栅的电极指上的附加膜的厚度小于设置在IDT的电极指上的附加膜的厚度；所述格栅的电极指的节距大于IDT的电极指的节距；所述格栅的电极指和IDT的电极指借助弯曲区域彼此连接。
附图说明
图1A示出根据第一比较例的声波装置的平面图；
图1B示出第一比较例的相对于频率的声波速度；
图2A至图2C示出相对于传播方向上的声波逆速度Sx的开口方向上的声波逆速度Sy；
图3A示出在传播方向上的第一比较例的逆速度面是凹型的情况下声波限于开口方向的频率范围；
图3B示出在传播方向上的第一比较例的逆速度面是凸型的情况下声波限于开口方向的频率范围；
图4示出第二比较例的传播方向的逆速度面是凹型的情况下声波限于开口方向的频率范围；
图5示出第一实施方式中的相对于频率的声波速度；
图6示出根据第一实施方式的声波装置的平面图；
图7示出第一实施方式的声波装置中的相对于归一化频率的声波速度；
图8示出根据第一实施方式的第一修改实施方式的声波装置的平面图；
图9示出根据第一实施方式的第二修改实施方式的声波装置的平面图；
图10示出根据第一实施方式的第三修改实施方式的声波装置的平面图；
图11示出相对于归一化频率的第一实施方式的声波装置中的声波的速度；
图12示出根据第一实施方式的第四修改实施方式的声波装置的平面图；
图13示出第三比较例的声波装置的平面图；
图14示出指示第一实施方式的第四修改实施方式和第三比较例的谐振器的反射特征(S11)的史密斯圆图(smith chart)；
图15A示出根据第一实施方式的第五修改实施方式的声波装置的平面图；
图15B示出电极指的剖视图；
图16A示出根据第一实施方式的第六修改实施方式的声波装置的平面图；
图16B示出电极指的剖视图；
图17示出第二实施方式中的相对于频率的声波速度；
图18A示出根据第二实施方式的声波装置的平面图；
图18B示出沿着图18A的A-A线截取的剖视图；
图19A和图19B分别示出第二实施方式的第一修改实施方式和第二修改实施方式的声波装置的剖视图。
具体实施方式
当IDT的两侧设置格栅时，可抑制在开口方向上从IDT区域泄漏声波。因此，可抑制插入损耗。然而，对声波泄漏的抑制并不充分。
将描述表面声波的泄漏，表面声波的泄漏是抑制表面声波装置的低损耗的因素之一。图1A示出根据第一比较例的声波装置的平面图。图1B示出第一比较例的相对于频率的声波速度。如图1A中所示，第一比较例的声波装置具有在压电基板50上形成IDT 10的结构。IDT 10具有多个电极指12a和多个电极指12b。多个电极指12a和多个电极指12b分别连接到汇流条14a和汇流条14b。电极指12a和电极指12b基本上是交替设置的。表面声波的传播方向是传播方向。电极指12a和电极指12b的延伸方向是开口方向。传播方向垂直于开口方向。电极指12a与电极指12b的重叠区域是IDT区域20。汇流条14a和汇流条14b的区域是外围区域22。在IDT区域20和外围区域22之间设置间隙区域24。
如图1B中所示，在IDT区域20中，在谐振频率66是频率fr时，声波速度最小。在相对于谐振频率fr的高频侧，速度最大。速度最小的谐振频率和速度最大的频率之间的频带是阻带(stop band)。在阻带中出现反谐振频率67。在第一比较例中，外围区域22是汇流条14a和汇流条14b并且具有均一结构。因此，外围区域22中的声波的速度是恒定的。
认为，当表面声波在传播方向上传播时，能量的部分在开口方向上泄漏，这是抑制表面声波装置的低损耗的因素之一。可以说明当IDT 10和汇流条14a和14b被视为表面声波的波导时开口方向上的能量泄漏。也就是说，基于在IDT区域20和外围区域22中传播的声波的速度的大小，确定声波的能量是否限于IDT区域20中。
图2A至图2C示出相对于传播方向上的声波逆速度Sx的开口方向上的声波逆速度Sy。逆速度是声波的相位速度的倒数。如图2A至图2C中所示，传播方向的声波逆速度被称为逆速度70。从X方向向着Y方向倾斜角度θ的声波逆速度被称为逆速度72。反向速度70和72的边缘面是逆速度面76。X方向上的逆速度72的投影分量被称为投影分量74。在图2A中，投影分量74大于逆速度70。在这种情况下，逆速度面76具有相对于原点的凹型形状。在图2B中，投影分量74与逆速度70相同。在这种情况下，逆速度面76是平坦面。在图2C中，投影分量74小于逆速度70。在这种情况下，逆速度面76具有相对于原点的凸型形状。
以此方式，当在相对于主传播方向的倾斜方向上传播的声波的主传播方向上的逆速度72的投影分量74大于在主传播方向上传播的声波的逆速度70时，逆速度面是凹型。当在相对于主传播方向的倾斜方向上传播的声波的主传播方向上的逆速度72的投影分量74小于在主传播方向上传播的声波的逆速度70时，逆速度面是凸型。逆速度面是凸型还是凹型由压电基板50的类型等来确定。例如，当使用旋转Y切LiTaO3基板时，类型是凹型。当使用旋转Y切LiNbO3基板时，类型是凸型。
图3A示出在传播方向上的第一比较例的逆速度面是凹型的情况下声波限于开口方向的频率范围。图3B示出在传播方向上的第一比较例的逆速度面是凸型的情况下声波限于开口方向的频率范围。实线指示IDT区域20中的声波速度。虚线指示外围区域22中的声波速度。如图3A和图3B中所示，声波在IDT区域20中的行为与图1B相同。因此，省略对行为的说明。在第一比较例中，外围区域22是汇流条14a和14b并且具有均一结构。因此，外围区域22中的声波速度是恒定的。
如图3A中所示，在凹型中，在IDT区域20中的声波速度大于外围区域22中的声波速度的频率范围60中，声波能量限于IDT区域20中。另一方面，在IDT区域20中的声波速度小于外围区域22中的声波速度的频率范围中，声波能量从IDT区域20泄漏到外围区域22。
如图3B中所示，在凸型中，在IDT区域20中的声波速度小于外围区域22中的声波速度的频率范围60中，声波能量限于IDT区域20中。另一方面，在IDT区域20中的声波速度大于外围区域22中的声波速度的频率范围中，声波能量从IDT区域20泄漏到外围区域22。
因此，在第二比较例中，如文献1的图6中所示，外围区域22具有格栅，格栅和电极指12a之间的占空比(线路的占有率)不同于格栅和电极指12b之间的占空比。在第二比较例中，在凹型中，在IDT中，格栅的占空比大于电极指的占空比。
图4示出第二比较例的传播方向的逆速度面是凹型的情况下声波限于开口方向的频率范围。如图4中所示，当格栅中的电极指的占空比放大时，外围区域22中的声波速度沿着阻带中的速度倾斜变小。因此，格栅的谐振频率66b转变到相对于IDT的谐振频率66a的低频侧。因此，在阻带外，外围区域22中的声波速度小于IDT区域20的声波速度。然而，在阻带中，外围区域22中的声波速度与IDT区域20的声波速度基本上相同。因此，声波能量限于IDT区域20中的频率范围60在阻带之外。此外，在本发明的发明人的模拟中，当IDT区域20的声波速度与外围区域22的声波速度一致时，声波能量泄漏到外围区域22是显著的。因此，在第二比较例中，在阻带中，能量损耗变大，插入损耗变大。
[第一实施方式]
第一实施方式是凹型的示例。图5示出第一实施方式中的相对于频率的声波速度。如图5中所示，在第一实施方式中，外围区域22中的声波速度特征从第二比较例(虚线)转变到高频侧，如箭头64指示的。也就是说，第二比较例的外围区域22的谐振频率66b转变到谐振频率66c并且与IDT区域20的谐振频率66a一致。因此，在阻带中，外围区域22中的速度可小于IDT区域20中的速度。因此，可抑制声波能量泄漏到外围区域22。
图6示出根据第一实施方式的声波装置的平面图。如图6中所示，IDT 10、格栅15a和15b和由诸如铝膜或铜膜的金属膜制成的连接指18a和18b设置在压电基板50上。IDT 10的金属膜、格栅15a和15b和连接指18a和18b的厚度大致是均一的。压电基板50是凹型基板，例如，是旋转Y切LiTaO3基板。IDT 10具有电极指12a和12b。电极指12a和12b彼此重叠的区域是IDT区域20。向电极指12a和12b施加不同电压。因此，电极指12a和12b激发在传播方向上传播的表面声波。电极指12a和12b大致交替设置。当IDT 10中的电极指12a和12b的节距和宽度分别是λ1和W1时，电极指12a和12b的占空比是2×W1/λ1。
格栅15a和15b分别形成在开口方向上的IDT区域20两侧的外围区域22中。格栅15a具有电极指16a和17a。格栅15b具有电极指16b和17b。电极指16a经由连接指18a连接到电极指12a。电极指16b经由连接指18b连接到电极指12b。格栅15a和15b的电极指17a和17b是哑电极(dummy electrode)并且没有连接到电极指12a和12b。电极指16a和哑电极指17a大致交替设置。电极指16b和哑电极指17b大致交替设置。外围区域22的最靠外电极指和IDT区域20的最靠外电极指彼此分开地设置在传播方向上。当传播方向上的格栅15a和15b的电极指16a、16b、17a和17b的节距和宽度是λ2和W2时，占空比是2×W2/λ2。
IDT区域20和外围区域22之间的间隙是间隙区域24。在间隙区域24中，设置连接指18a和18b。IDT区域20的占空比不同于外围区域22的占空比。因此，连接指18a和18b具有梯形形状。IDT区域20的电极指的节距不同于外围区域22的电极指的节距。因此，电极指在连接指18a和18b中是弯曲的。
用下面的条件模拟第一实施方式的声波装置中的声波速度。
压电基板：旋转42度的Y切X传播LiTaO3基板
金属膜的材料：铝膜
IDT的占空比：0.5
格栅的占空比：0.6
格栅的电极指的节距：λ2＝0.9968×λ1
间隙区域24在开口方向上的宽度是例如λ1或更小并且比IDT区域20在开口方向上的宽度的20倍×λ1小得多。因此，可忽略间隙区域24。此后，同样适用。
图7示出第一实施方式的声波装置中的相对于归一化频率的声波速度。实线和虚线分别指示IDT区域20和外围区域22中的声波速度的模拟结果。如图7中所示，在包括阻带的整个频率范围内，外围区域22的声波速度小于IDT区域20的声波速度。在第一实施方式中，外围区域22中的电极指16a至电极指17b的占空比比IDT区域20中的大。因此，如在图5的第二比较例的情况中一样，阻带之外的频带中的外围区域22的声波被延迟。此外，外围区域22中的电极指16a至电极指17b的节距比IDT区域20中的小。因此，速度特征可转变到高频侧。因此，可抑制声波能量泄漏到外围区域22。
图8示出根据第一实施方式的第一修改实施方式的声波装置的平面图。如图8中所示，可在IDT区域20和外围区域22之间提供连接线路19a和连接线路19b，连接线路19a连接外围区域22的电极指16a和17a，连接线路19b连接电极指16b和17b。在这种情况下，连接指18a和18b不必弯曲。当连接线路19a和19b在开口方向上的宽度是λ1或更小时，可基本上忽略连接线路19a和19b的影响。其它结构与第一实施方式相同。因此，省略对这些结构的说明。
图9示出根据第一实施方式的第二修改实施方式的声波装置的平面图。如图9中所示，可在开口方向上的外围区域22之外设置连接线路19a和连接线路19b，连接线路19a连接外围区域22的电极指16a和17a，连接线路19b连接外围区域22的电极指16b和17b。在这种情况下，连接线路19a和连接线路19b在开口方向上的宽度是λ1或更小时，可基本上忽略连接线路19a和连接线路19b的影响。连接线路19a和连接线路19b可设置在开口方向上的外围区域22的中心附近。
反射器30设置在传播方向上的IDT 10的两侧。反射器30具有电极指32、电极指36、连接指38和连接线路39。电极指32设置在IDT区域20中。电极指36设置在外围区域22中。连接指38设置在间隙区域24中并且连接电极指32和电极指36。连接线路39连接电极指36。在反射器30中，外围区域22中的电极指36在传播方向上的宽度W2大于IDT区域20中的电极指32在传播方向上的宽度W1。外围区域22中的电极指36在传播方向上的占空比2×W2/λ2小于占空比2×W1/λ1。其它结构与第一实施方式相同。因此，省略对这些结构的说明。反射器可设置在第一实施方式和第一实施方式的修改实施方式中。
图10示出根据第一实施方式的第三修改实施方式的声波装置的平面图。如图10中所示，格栅15a的电极指16a和17a的节距λ2、格栅15b的电极指16b和17b的另一个节距λ2、IDT 10的电极指12a和12b的节距λ1彼此相同。格栅15a和15b的电极指16a至17b相对于开口方向倾斜角度θ。其它结构与第一实施方式相同。因此，省略对这些结构的说明。因此，当电极指16a至17b相对于开口方向倾斜时，格栅15a和15b的谐振频率可转变到高频侧。
用下面的条件模拟第一实施方式的第三修改实施方式的声波装置中的声波速度。
压电基板：旋转42度的Y切传播LiTaO3基板
金属膜的材料：铝膜
IDT的占空比：0.5
格栅的占空比：0.6
格栅的电极指的节距：λ2＝λ1
格栅的电极指的角度θ：5度
图11示出相对于归一化频率的第一实施方式的声波装置中的声波的速度。实线指示IDT区域20中的声波速度的模拟结果。虚线指示外围区域22中的声波速度的模拟结果。如图11中所示，在包括阻带的整个频率范围中，外围区域22中的声波速度小于IDT区域20中的声波速度。因此，可抑制声波能量泄漏到外围区域22。
在第一实施方式的第四修改实施方式中，构造谐振器。图12示出根据第一实施方式的第四修改实施方式的声波装置的平面图。如图12中所示，外围区域22的电极指16a至17b的节距与IDT区域20中相同。在IDT区域10和反射器30中，外围区域22的电极指16a至17b相对于开口方向倾斜。其它结构与第一实施方式的第二修改实施方式相同。因此，省略对这些结构的说明。
第一实施方式的第四修改实施方式的构造条件如下。
压电基板：旋转42度的Y切X传播LiTaO3基板
金属膜的材料：铝膜
金属膜的厚度：0.09×λ1(常数)
IDT的占空比：0.5
格栅的占空比：0.6
格栅的电极指的节距：λ2＝λ1＝2μm
格栅的电极指的角度θ：5度
IDT区域20和反射器30中的外围区域22的电极指的占空比、节距和角度与IDT10相同。
图13示出第三比较例的声波装置的平面图。如图13中所示，在第三比较例中，没有形成格栅。设置汇流条14a和14b以及哑电极13a和13b。IDT 10的电极指12a和12b的占空比和节距与第一实施方式的第四修改实施方式的相同。
图14示出指示第一实施方式的第四修改实施方式和第三比较例的谐振器的反射特征(S11)的史密斯圆图。如图14中所示，第一实施方式的第四修改实施方式的S11相比于第三比较例的S11更接近史密斯圆图的外周，在谐振频率附近。这指示第一实施方式的第四修改实施方式的插入损耗小于第三比较例的插入损耗。
在第一实施方式和第一实施方式的修改例中，当声波的主传播方向上的逆速度面是凹型时，格栅15a和15b的电极指16a至17b的占空比大于IDT 10中的电极指12a和12b的占空比。因此，如图5的第二比较例的情况中一样，阻带外的声波速度减小。在这种情况下，格栅15a和15b的谐振频率66b转变到相对于IDT的谐振频率66a的低频侧。因此，格栅15a和15b的电极指16a至17b的节距小于IDT 10的电极指12a和12b的节距。因此，如图5中所示，格栅15a和15b的谐振频率可转变到高频侧，从谐振频率66b转变到谐振频率66c。因此，在阻带中，外围区域22的声波速度可小于IDT区域20的声波速度。因此，可以抑制声波泄漏到外围区域22。
当谐振频率66c与谐振频率66a大不相同时，可出现外围区域22中的声波速度大于IDT区域20的声波速度的频带。因此，优选地，格栅15a和15b的谐振频率66c与IDT 10的谐振频率66a基本上一致。谐振频率基本上一致意指，谐振频率66c与谐振频率66a一致，使得在阻带和其它带中，外围区域22中的声波速度小于IDT区域20的声波速度。为了实现谐振频率66c，优选地，外围区域22的电极指16a至17b的节距λ2小于IDT区域20的电极指12a和12b的节距λ1并且等于节距λ1的0.9倍或更大。更优选地，节距λ2小于节距λ1并且等于节距λ1的0.95倍或更大。更优选地，节距λ2小于节距λ1并且等于节距λ1的0.98倍或更大。
为了形成节距λ2和节距λ1之间的差异使得谐振频率66c与谐振频率66a基本上一致，外围区域22的电极指16a至17b在连接指18a和18b处弯曲并且连接到IDT区域20的电极指12a和12b。
此外，为了将谐振频率66b转变到谐振频率66c，格栅15a和15b的电极指16a至17b可相对于开口方向倾斜，如第一实施方式的第三修改实施方式的情况中一样。
图15A示出根据第一实施方式的第五修改实施方式的声波装置的平面图。图15B示出电极指的剖视图。如图15A和图15B中所示，形成外围区域22中的电极指16a至17b的金属膜40的厚度T2大于形成IDT区域20的电极指12a和12b的另一个金属膜40的厚度T1。外围区域22的电极指16a至17b的占空比与IDT区域20的电极指12a和12b的占空比相同。外围区域22的电极指16a至17b的节距小于IDT区域20的电极指12a和12b的节距。其它结构与第一实施方式的第二修改实施方式的图9相同。因此，省略对这些结构的说明。
在第一实施方式的第五修改实施方式中，格栅15a和15b的电极指16a至17b的厚度T2大于IDT的电极指12a和12b的厚度T1。因此，因质量载荷效应(mass-loading effect)，外围区域22的声波速度可小于IDT区域20的声波速度。因此，除了图4之外，也可实现频率和速度之间的关系。
图16A示出根据第一实施方式的第六修改实施方式的声波装置的平面图。图16B示出电极指的剖视图。如图16A和图16B中所示，外围区域22的金属膜40的厚度T1与IDT区域20的金属膜40的厚度Ta相同。在外围区域22中，在金属膜40上添加具有厚度T3的附加膜42。附加膜42可以是诸如铝膜、铜膜或金膜的金属膜，或诸如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜的电介质膜。外围区域22的电极指16a至17b的占空比与IDT区域20的电极指12a和12b的占空比相同。外围区域22的电极指16a至17b的节距小于IDT区域20的电极指12a和12b的节距。其它结构与第一实施方式的第五修改实施方式的图15A和图15B相同。因此，省略对这些结构的说明。
在第一实施方式的第六修改实施方式中，设置在格栅15a和15b的电极指16a至17b上的附加膜42的厚度T3大于设置在IDT 10的电极指12a和12b上的附加膜42的厚度。因此，外围区域22的声波速度可小于IDT区域20的声波速度。因此，因质量载荷效应，外围区域22中的声波速度可小于IDT区域20的声波速度。因此，除了图4之外，也可实现频率和速度之间的关系。如图16B中所示，IDT区域20可没有附加膜。
如第一实施方式的第五修改实施方式的情况一样，在第一实施方式的第一修改实施方式至第四修改实施方式中，电极指16a至17b的厚度可大于电极指12a和12b的厚度，而非电极指16a至17b的占空比大于电极指12a和12b的占空比。如第一实施方式的第六修改实施方式的情况一样，设置在电极指16a至17b上的附加膜42的厚度可大于设置在电极指12a和12b上的附加膜的厚度。
[第二实施方式]
第二实施方式是凸型的示例。图17示出第二实施方式中的相对于频率的声波速度。实线指示IDT区域20中相对于频率的声波速度。在凸型中，外围区域22的电极指16a至17b的占空比小于IDT区域20的电极指12a和12b的占空比。因此，如图17的虚线(第三比较例)指示的，阻带外的外围区域22的声波速度可大于IDT区域的声波速度。
然而，在第三比较例中，在阻带中，外围区22的声波速度与IDT区域20的声波速度基本上相同。因此，如箭头65所指示的，外围区22的电极指16a至17b的谐振频率66b朝着低频侧转变到谐振频率66e。因此，在阻带内和阻带外，外围区22的声波速度可大于IDT区域20的声波速度。因此，可以抑制声波能量泄漏到外围区域22。
图18A示出根据第二实施方式的声波装置的平面图。图18B示出沿着图18A的A-A线截取的剖视图。如图18A中所示，外围区域22的电极指16a至17b的占空比小于IDT区域20的电极指12a和12b的占空比。因此，如图17的第三比较例的情况中一样，阻带外的外围区域22的声波速度可大于IDT区域20的声波速度。此外，外围区域22的电极指16a至17b的节距大于IDT区域20的电极指12a和12b的节距。因此，如图17的箭头65所指示的，速度特征可转变到低频侧。因此，在阻带内和阻带外，外围区域22的声波速度可大于IDT区域20的声波速度。其它结构与第一实施方式的图6相同。因此，省略对这些结构的说明。
如图18B中所示，在压电基板50上形成IDT 10。在IDT 10上形成温度补偿膜52。压电基板50是例如旋转Y切LiNbO3基板。压电基板50的切割角接近0度或接近128度。温度补偿膜52是氧化硅膜等。以此方式，声波可以是使用拉夫波(Love wave)或瑞利波(Rayleighwave)的声波。声波装置可没有温度补偿膜。
在第二实施方式中，外围区域22的电极指16a至17b的节距大于IDT区域20的电极指12a和12b的节距。因此，阻带内和阻带外的外围区域22中的声波速度可大于IDT区域20的声波速度，如图17中所示。因此，可以抑制声波能量泄漏到外围区域22。
优选地，格栅15a和15b的谐振频率66a与IDT 10的谐振频率66e基本上一致。谐振频率66a和66e基本上一致意指，谐振频率66e与谐振频率66a彼此一致，使得在阻带和其它带中，外围区域22的声波速度大于IDT区域20的声波速度。为了实现谐振频率66e，外围区域22的电极指16a至17b的节距λ2大于IDT区域20的电极指的节距λ1并且等于节距λ1的1.1倍或更小。更优选地，节距λ2大于节距λ1并且等于节距λ2的1.05倍或更小。更优选地，节距λ2大于节距λ1并且等于节距λ1的1.02倍或更大。
为了形成节距λ1和节距λ2之间的差异使得谐振频率66e与谐振频率66a大致一致，优选地，外围区域22的电极指16a和16b在连接指18a和18b处弯曲并且分别经由连接指18a和18b连接到电极指12a和12b。
图19A和图19B分别示出第二实施方式的第一修改实施方式和第二修改实施方式的声波装置的剖视图。如图19A中所示，形成外围区域22的电极指16a至17b的金属膜40的厚度T2小于形成IDT区域20的电极指12a和12b的金属膜40的厚度T1。外围区域22的电极指16a至17b的占空比与IDT区域20的电极指12a和12b的占空比相同。外围区域22的电极指16a至17b的节距大于IDT区域20的电极指12a和12b的节距。其它结构与第二实施方式相同。因此，省略对这些结构的说明。
在第二实施方式的第一修改实施方式中，格栅15a和15b的电极指16a至17b的厚度T2小于IDT的电极指12a和12b的厚度T1。因此，因质量载荷效应，外围区域22的声波速度可大于IDT区域20的声波速度。
如图19B中所示，在外围区域22的金属膜40和IDT区域20的金属膜40中，厚度T1相同。在IDT区域20中，在金属膜40上添加具有厚度T3的附加膜42。附加膜42的材料示例与第一实施方式的第六修改实施方式相同。外围区域22的电极指16a至17b的占空比与IDT区域20的电极指12a和12b的占空比相同。外围区域22的电极指16a至17b的节距大于IDT区域20的电极指12a和12b的节距。其它结构与第二实施方式相同。因此，省略对这些结构的说明。
在第二实施方式的第二修改实施方式中，设置在格栅15a和15b的电极指16a至17b上的附加膜42的厚度T3小于设置在IDT的电极指12a和12b上的附加膜42的厚度。因此，外围区域22的声波速度可大于IDT区域20的声波速度。如图19B的情况一样，IDT区域20可没有附加膜。
以此方式，外围区域22的电极指16a至17b的厚度可小于IDT区域20的电极指12a和12b的厚度，而非外围区域22的电极指16a至17b的占空比小于IDT区域20的电极指12a和12b的占空比。另选地，设置在外围区域22的电极指16a至17b上的附加膜42的厚度T3可小于设置在IDT区域20的电极指12a和12b上的附加膜的厚度。
第一实施方式和第一实施方式的修改实施方式中描述的连接线路19a和16b中的至少一个可用于第二实施方式和第二实施方式的修改实施方式。第一实施方式和第一实施方式的修改实施方式中描述的反射器30可用于第二实施方式。
本发明不限于具体描述的实施方式，但可在不脱离要求保护的本发明的范围的情况下，形成其它实施方式和变形形式。

Claims (7)

1.一种声波装置，所述声波装置包括：
叉指换能器IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；以及
格栅，其设置在所述IDT的开口方向上的所述IDT的两侧，
其中：
在所述IDT的电极指彼此交叉的区域中，声波在主传播方向上的逆速度面具有凹型；
所述格栅的电极指的占空比大于所述IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于所述IDT的电极指的厚度，或者设置在所述格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在所述IDT的电极指上的附加膜的厚度；
所述格栅的电极指中的两个电极指的节距小于所述IDT的电极指中的两个电极指的节距；
在阻带中，所述格栅中的声波速度小于所述IDT中的声波速度；
所述格栅的电极指的占空比是2×(所述格栅的电极指的宽度)/(所述格栅的电极指中的两个电极指的节距)；并且
所述IDT的电极指的占空比是2×(所述IDT的电极指的宽度)/(所述IDT的电极指中的两个电极指的节距)。
2.一种声波装置，所述声波装置包括：
IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；以及
格栅，其设置在所述IDT的开口方向上的所述IDT的两侧，
其中：
在所述IDT的电极指彼此交叉的区域中，声波在主传播方向上的逆速度面具有凹型；
所述格栅的电极指的占空比大于所述IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于所述IDT的电极指的厚度，或者设置在所述格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在所述IDT的电极指上的附加膜的厚度；
所述格栅的电极指中的两个电极指的节距小于所述IDT的电极指中的两个电极指的节距；
所述格栅的电极指和所述IDT的电极指借助弯曲区域彼此连接；
所述格栅的电极指的占空比是2×(所述格栅的电极指的宽度)/(所述格栅的电极指中的两个电极指的节距)；并且
所述IDT的电极指的占空比是2×(所述IDT的电极指的宽度)/(所述IDT的电极指中的两个电极指的节距)。
3.一种声波装置，所述声波装置包括：
IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；以及
格栅，其设置在所述IDT的开口方向上的所述IDT的两侧，
其中：
在所述IDT的电极指彼此交叉的区域中，声波在主传播方向上的逆速度面具有凹型；
所述格栅的电极指的占空比大于所述IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度大于所述IDT的电极指的厚度，或者设置在所述格栅的电极指上的附加膜的厚度大于设置在所述IDT的电极指上的附加膜的厚度；
所述格栅的电极指相对于所述开口方向倾斜并且彼此平行；
所述格栅的电极指中的两个电极指的节距与所述IDT的电极指中的两个电极指的节距相同；
所述格栅的电极指的占空比是2×(所述格栅的电极指的宽度)/(所述格栅的电极指中的两个电极指的节距)；并且
所述IDT的电极指的占空比是2×(所述IDT的电极指的宽度)/(所述IDT的电极指中的两个电极指的节距)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的声波装置，其中，所述压电基板是旋转Y切LiTaO3基板。
5.一种声波装置，所述声波装置包括：
IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；以及
格栅，其设置在所述IDT的开口方向上的所述IDT的两侧，
其中：
在所述IDT的电极指彼此交叉的区域中，声波在主传播方向上的逆速度面具有凸型；
所述格栅的电极指的占空比小于所述IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度小于所述IDT的电极指的厚度，或者设置在所述格栅的电极指上的附加膜的厚度小于设置在所述IDT的电极指上的附加膜的厚度；
设置在所述IDT的所述两侧中的一侧的所述格栅的电极指中的两个电极指的节距大于所述IDT的与设置在所述IDT的所述两侧中的所述一侧的所述格栅连接的电极指中的两个电极指的节距；
在阻带中，所述格栅中的声波速度大于所述IDT中的声波速度；
所述格栅的电极指的占空比是2×(所述格栅的电极指的宽度)/(所述格栅的电极指中的两个电极指的节距)；并且
所述IDT的电极指的占空比是2×(所述IDT的电极指的宽度)/(所述IDT的电极指中的两个电极指的节距)。
6.一种声波装置，所述声波装置包括：
IDT，其设置在压电基板上并且激发声波；以及
格栅，其设置在所述IDT的开口方向上的所述IDT的两侧，
其中：
在所述IDT的电极指彼此交叉的区域中，声波在主传播方向上的逆速度面具有凸型；
所述格栅的电极指的占空比小于所述IDT的电极指的占空比，或者所述格栅的电极指的厚度小于所述IDT的电极指的厚度，或者设置在所述格栅的电极指上的附加膜的厚度小于设置在所述IDT的电极指上的附加膜的厚度；
设置在所述IDT的所述两侧中的一侧的所述格栅的电极指中的两个电极指的节距大于所述IDT的与设置在所述IDT的所述两侧中的所述一侧的所述格栅连接的电极指中的两个电极指的节距；
所述格栅的电极指和所述IDT的电极指借助弯曲区域彼此连接；
所述格栅的电极指的占空比是2×(所述格栅的电极指的宽度)/(所述格栅的电极指中的两个电极指的节距)；并且
所述IDT的电极指的占空比是2×(所述IDT的电极指的宽度)/(所述IDT的电极指中的两个电极指的节距)。
7.根据权利要求5或6所述的声波装置，其中，所述压电基板是旋转Y切LiNbO3基板。
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