CN106031034A - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种难以产生由静电造成的静电击穿的弹性波装置。弹性波装置(1)具备：压电基板(2)；第一电介质膜(3)，形成在上述压电基板(2)上；以及IDT电极(4)，层叠在上述第一电介质膜(3)上，上述压电基板(2)的电阻率为上述第一电介质膜(3)的电阻率以下，且该第一电介质膜(3)的电阻率为1×1014Ω·cm以下。
Description
技术领域
本发明涉及在压电基板与IDT电极之间配置有电介质膜的弹性波装置。
背景技术
以往，作为谐振器、带通滤波器而广泛使用弹性波装置。
例如，在下述专利文献1公开了具备压电基板、形成在该压电基板上的电介质层、以及层叠在该电介质层上的第一、第二IDT电极的弹性波装置。在专利文献1中，通过改变设置在第一、第二IDT电极之下的电介质层的厚度，从而调整所利用的弹性波的机电耦合系数。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-169707号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的弹性波装置的结构中，当在制造工序中由摩擦带电等产生的静电施加于IDT电极时，在IDT电极内相邻的电极指间的电位差会变得非常大。其结果是，有时IDT电极会被静电击穿。
本发明的目的在于，提供一种难以产生由静电造成的静电击穿的弹性波装置。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的弹性波装置具备压电基板、形成在上述压电基板上的第一电介质膜、以及层叠在上述第一电介质膜上的IDT电极，上述压电基板的电阻率为上述第一电介质膜的电阻率以下，且该第一电介质膜的电阻率为1×1014Ω·cm以下。
在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的方面，具备覆盖上述IDT电极的周围的第二电介质膜。优选为，上述第一电介质膜的电阻率小于上述第二电介质膜的电阻率。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面，上述第一电介质膜仅设置在上述IDT电极的正下方。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面，在上述第一电介质膜中掺杂有杂质。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面，上述杂质为硼或磷。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面，上述第一电介质膜由在构成上述第二电介质膜的材料中掺杂有杂质的材料来构成。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面，上述压电基板被进行了还原处理。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波装置，即使施加了静电也难以在IDT电极中产生静电击穿。
附图说明
图1(a)是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图，图1(b)是示出其电极结构的示意性俯视图。
图2是示出本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的变形例的主要部分的局部剖切剖视图。
图3是本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
图4是示出本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的变形例的主要部分的局部剖切剖视图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。另外，需要指出的是，本说明书记载的各实施方式是例示性的，可以在不同的实施方式之间进行结构的部分置换或组合。
图1(a)是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。弹性波装置1具有压电基板2。压电基板2具有第一、第二主面2a、2b。在压电基板2的第一主面2a上形成有第一电介质膜3。在第一电介质膜3上层叠有IDT电极4。
作为上述压电基板2，能够使用由LiTaO3、LiNbO3等压电单晶构成的基板。此外，作为压电基板2，也可以使用由压电陶瓷构成的基板。在此，压电基板2的电阻率为第一电介质膜3的电阻率以下。因此，即使在产生了静电的情况下，也能够使静电向压电基板2侧进行放电。
压电基板2优选通过对被进行了还原处理的晶片进行分割而得到。压电基板2在被进行了还原处理的情况下，与未被进行还原处理的情况相比电阻率变得更低。本实施方式中的压电基板被进行了还原处理，因此如上所述，电阻率变得更低，能够更加有效地使静电向压电基板2侧进行放电。
本发明中的第一电介质膜3的电阻率为1×1014Ω·cm以下。相对于此，在例如像氧化硅那样的以往的电介质材料中，电阻率为1×1015～1×1016Ω·cm左右。因此，本发明涉及的第一电介质膜3的电阻率比以往的电介质材料的电阻率低。另一方面，例如在压电基板2是实施了还原处理的LiNbO3的情况下，上述压电基板2的电阻率为1×107～1×1013Ω·cm。
即，本发明中的第一电介质膜3的电阻率与以往的电介质材料相比接近压电基板2的电阻率。因此，即使在制造工序等中产生了静电的情况下，也能够容易地使静电向压电基板2侧进行放电。另外，在本发明中，第一电介质膜3的电阻率的范围优选为1×1012～1×1014Ω·cm。
作为构成第一电介质膜3的材料，没有特别限定，能够使用掺杂有杂质的电介质材料。作为上述电介质材料，可使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氧化钽、氧化钛、氧化铝等合适的材料。关于上述杂质，能够使用硼(B)或磷(P)等。在是掺杂有杂质的电介质材料的情况下，电阻率更加接近压电基板2的电阻率。更优选为，构成第一电介质膜3的材料为在构成后述的第二电介质膜7的电介质材料中掺杂有杂质的材料。在该情况下，能够简化制造工序。
在本实施方式中，IDT电极4由从下起依次层叠有NiCr、Pt、Ti、AlCu、Ti的金属膜构成。不过，IDT电极4能够由Al、Cu、Pt、Au、Ag、Ti、Ni、Cr、Mo、W、或将这些金属中的任一种作为主体的合金等合适的金属材料来形成，并没有特别限定。此外，也可以像本实施方式这样具有层叠有由这些金属或合金构成的多个金属膜的结构。
在图1(a)中示出了简图，在压电基板2上形成有图1(b)所示的电极结构。即，形成有IDT电极4和配置在IDT电极4的声表面波传播方向两侧的反射器5、6。由此，构成了单端口型声表面波谐振器。不过，本发明中的包括IDT电极的电极结构没有特别限定。也可以组合多个谐振器来构成滤波器。作为这样的滤波器，可举出梯型滤波器、纵向耦合谐振器型滤波器、格型滤波器等。
IDT电极4具有两根梳齿电极4A、4B。梳齿电极4A、4B分别具有多根电极指。梳齿电极4A的电极指与梳齿电极4B的电极指彼此交叉插入。
此外，在本发明中，能够通过调整第一电介质膜3的厚度、组成来调整在IDT电极4中激励的弹性波的机电耦合系数。
在第一实施方式中，IDT电极4被第二电介质膜7覆盖。第二电介质膜7设置在第一电介质膜3上。通过设置第二电介质膜7，能够改善温度特性。进而，第一电介质膜3的电阻率小于第二电介质膜7的电阻率。因此，即使在产生了静电的情况下，也能够经由第一电介质膜3使静电向压电基板2侧进行放电。
作为构成第二电介质膜7的材料，没有特别限定，能够使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氧化钽、氧化钛、氧化铝等合适的材料。如上所述，构成第一电介质膜3的材料优选为在构成上述第二电介质膜7的电介质材料中掺杂有杂质的材料。在该情况下，能够在不大幅变更制造工序的情况下使第一电介质膜3的电阻率小于第二电介质膜7的电阻率。
在第二电介质膜7上设置有作为保护膜的氮化硅膜8。像这样，在本发明中能够根据需要而适当地设置保护膜。
可是，在弹性波装置1的组装工序中由于摩擦带电等有时会产生静电。
在以往的弹性波装置中，当带静电时，会在IDT电极的一个梳齿电极与另一个梳齿电极之间产生电位差，从而有时会产生静电击穿。
相对于此，如上所述，在本实施方式的弹性波装置1中设置有第一电介质膜3，并且该第一电介质膜3设置为夹在压电基板2与IDT电极4之间。而且，上述压电基板2的电阻率为第一电介质膜3的电阻率以下，且该第一电介质膜3的电阻率为1×1014Ω·cm以下。
像这样，在本实施方式涉及的弹性波装置1中，降低了压电基板2的电阻率，而且第一电介质膜3的电阻率接近压电基板2的电阻率。由此，即使在由摩擦带电等产生了静电的情况下，也能够将静电向压电基板2侧进行放电。即，能够抑制IDT电极4带静电，因此难以在IDT电极4中产生静电击穿。
在本发明中，第一电介质膜只要在IDT电极的一个梳齿电极的电极指与另一个梳齿电极的电极指交叉的区域至少设置在电极指的正下方即可。因此，也可以像图2所示的第一实施方式的变形例那样仅在IDT电极4的电极指的正下方设置有第一电介质膜3。
在图2所示的第一实施方式的变形例中，在压电基板2上依次层叠有第一电介质膜3和IDT电极4。第一电介质膜3仅设置在IDT电极4的电极指的正下方。在压电基板2上还设置有第二电介质膜7，使得第二电介质膜7覆盖上述第一电介质膜3和IDT电极4。
图3是本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置21的示意性正面剖视图。在第二实施方式中，未设置第二电介质膜和氮化硅膜。其它方面与第一实施方式相同。
在第二实施方式的弹性波装置21中，也在压电基板22上依次层叠有第一电介质膜3和IDT电极4。即，第一电介质膜3设置为夹在压电基板22与IDT电极4之间。上述压电基板22的电阻率为第一电介质膜3的电阻率以下，且该第一电介质膜3的电阻率为1×1014Ω·cm以下。
像这样，在第二实施方式中第一电介质膜3的电阻率也接近压电基板22的电阻率。因此，即使在产生了静电的情况下，也能够向压电基板22侧进行放电。由此，能够抑制IDT电极中的静电击穿。
此外，在该情况下，第一电介质膜3也只要至少设置在IDT电极4的电极指的正下方即可。这是因为，由此能够使静电向压电基板22侧进行放电。
因此，即使像图4所示的第二实施方式的变形例那样，采用仅在IDT电极4的电极指的正下方设置有第一电介质膜3的结构，也能够达到本发明的目的。
附图标记说明
1、21：弹性波装置；
2、22：压电基板；
2a、2b：第一、第二主面；
3：第一电介质膜；
4：IDT电极；
4A、4B：第一、第二梳齿电极；
5、6：反射器；
7：第二电介质膜；
8：氮化硅膜。
Claims (8)
1.一种弹性波装置，具备：
压电基板；
第一电介质膜，形成在所述压电基板上；以及
IDT电极，层叠在所述第一电介质膜上，
所述压电基板的电阻率为所述第一电介质膜的电阻率以下，且该第一电介质膜的电阻率为1×1014Ω·cm以下。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
具备：第二电介质膜，覆盖所述IDT电极的周围。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述第一电介质膜的电阻率小于所述第二电介质膜的电阻率。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第一电介质膜仅设置在所述IDT电极的正下方。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述第一电介质膜中掺杂有杂质。
6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，
所述杂质为硼或磷。
7.根据权利要求2～6中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第一电介质膜由在构成所述第二电介质膜的材料中掺杂有杂质的材料来构成。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电基板被进行了还原处理。
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