CN106301278B

CN106301278B - 弹性波装置

Info

Publication number: CN106301278B
Application number: CN201610391249.9A
Authority: CN
Inventors: 安田润平
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: KR101900145B1; JP2017011559A; CN106301278A; KR20170000772A; JP6365436B2; US10250221B2; US20160380613A1

Abstract

一种在压电基板难以发生极化反转、能抑制插入损耗增大的弹性波装置。弹性波装置(1)具备压电基板(2)、设在压电基板(2)的第一主面(2a)上的第一、第二IDT电极(3A，3B)和分别与第一、第二IDT电极(3A，3B)连接的多个电极焊盘。压电基板(2)的第一、第二边部分(2a1，2a2)沿与压电基板(2)的法线方向及极化轴方向正交的方向延伸。与第二边部分(2a2)处的压电基板(2)的沿着极化轴方向的长度比，第一边部分(2a1)处的上述长度短。第一IDT电极(3A)配置在比第二IDT电极(3B)靠近第一边部分(2a1)的位置。多个电极焊盘具有不经第二IDT电极(3B)与第一IDT电极(3A)的第一汇流条连接的第一电极焊盘(4A)和电位与第一汇流条相同的第二电极焊盘(4B)。

Description

弹性波装置

技术领域

本发明涉及弹性波装置。

背景技术

以往，弹性波装置被广泛应用于移动电话机等中。例如，在下述的专利文献1中，公开了具有IDT电极(interdigital transducer electrodes)的弹性波装置的一例。在弹性波装置的压电基板上，沿着压电基板的一个主面的边部分设有多个焊盘。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-002511号公报

发明要解决的课题

在如专利文献1所记载的弹性波装置的压电基板中，因压电效应、热释电效应导致的电荷的产生而易于发生极化反转。由此，有时会引起压电特性劣化而弹性波装置的插入损耗变大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在压电基板中难以发生极化反转、能够抑制插入损耗的增大的弹性波装置。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的弹性波装置，具备：压电基板，其具有相互对置的第一主面和第二主面、以及在所述第一主面侧相互对置的第一边部分和第二边部分，且具有从所述第一主面的法线方向发生了倾斜的极化轴方向；第一IDT电极以及第二IDT电极，设置在所述压电基板的所述第一主面上，分别具有相互对置的第一汇流条和第二汇流条、一端与所述第一汇流条连接的多根第一电极指、以及一端与所述第二汇流条连接的多根第二电极指；和多个电极焊盘，设置在所述压电基板的所述第一主面上，分别与所述第一IDT电极以及第二IDT电极之中的任意一者电连接，所述压电基板的所述第一边部分和第二边部分沿着与所述压电基板的所述法线方向以及所述极化轴方向正交的方向延伸，所述第一边部分处的所述压电基板的沿着所述极化轴方向的长度短于所述第二边部分处的所述压电基板的沿着所述极化轴方向的长度，所述第一IDT电极在该第一IDT电极的所述多根第一电极指和第二电极指延伸的方向上，配置在比所述第二IDT电极靠近所述第一边部分的位置，所述多个电极焊盘具有：第一电极焊盘，其不经由所述第二IDT电极而与所述第一IDT电极的所述第一汇流条连接；和第二电极焊盘，其是与该第一电极焊盘不同的电极焊盘，且电位与所述第一IDT电极的所述第一汇流条相同。

在本发明的弹性波装置的某特定方面，所述第二电极焊盘不经由所述第二IDT电极而与所述第一IDT电极的所述第一汇流条连接。在该情况下，能够使在压电基板的第一边部分附近所产生的电荷更容易移动至外部。由此，在压电基板中更难以发生极化反转，能够更进一步抑制插入损耗的增大。

在本发明的弹性波装置的另一特定方面，所述第一电极焊盘以及所述第二电极焊盘连接至所述第一IDT电极的信号电位。

在本发明的弹性波装置的又一特定方面，所述第二电极焊盘不与所述第一IDT电极的所述第一汇流条直接连接。

在本发明的弹性波装置的再一特定方面，所述第一电极焊盘以及所述第二电极焊盘连接至接地电位。

在本发明的弹性波装置的进一步的再一特定方面，所述第一IDT电极的所述第一汇流条配置在所述第一IDT电极的所述多根第一电极指、第二电极指与所述压电基板的所述第一边部分之间。在该情况下，在第一边部分附近所产生的电荷难以到达第一IDT电极的设有第一、第二电极指的部分。因此，第一IDT电极的激励弹性波的部分处的压电特性难以发生劣化，能够有效地抑制插入损耗的增大。

在本发明的弹性波装置的进一步的再一特定方面，还具备：多个连接布线，对所述第一IDT电极、第二IDT电极和所述多个电极焊盘进行连接，该多个连接布线之中，对所述第一IDT电极的所述第一汇流条和所述第一电极焊盘进行连接的连接布线配置在最靠近所述压电基板的所述第一边部分的位置。在该情况下，能够使在第一边部分所产生的电荷更容易移动至外部。

在本发明的弹性波装置的进一步的再一特定方面，还具备：多个凸块，分别设置在所述多个电极焊盘上。在该情况下，能够经由多个凸块而将弹性波装置电连接至外部。

发明效果

根据本发明，能够提供在压电基板中难以发生极化反转、能够抑制插入损耗的增大的弹性波装置。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的弹性波装置的示意性俯视图。

图2是本发明的第一实施方式中的压电基板的立体图。

图3是表示本发明的第一实施方式中的第一IDT电极的电极构造的局部切除俯视图。

图4是比较例的弹性波装置的示意性俯视图。

图5是本发明的第二实施方式所涉及的弹性波装置的示意性俯视图。

图6是本发明的第三实施方式所涉及的弹性波装置的示意性俯视图。

符号说明

1…弹性波装置

2…压电基板

2a、2b…第一、第二主面

2a1～2a4…第一～第四边部分

2b1…第五边部分

2c、2d…第一、第二侧面

3A、3B…第一、第二IDT电极

3Aa1、3Aa2…第一、第二汇流条

3Ab1、3Ab2…第一、第二电极指

4A、4B…第一、第二电极焊盘(electrode land)

5A、5B…凸块

6A、6B…连接布线

11…弹性波装置

13B…第二IDT电极

14A、14B…第一、第二电极焊盘

16A…连接布线

21…弹性波装置

26A…连接布线

101…弹性波装置

104A…第一电极焊盘

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的具体实施方式，以使本发明更加明了。

此外，先指出本说明书所记载的各实施方式仅为例示性，在不同的实施方式之间能够进行构成的局部置换或组合。

弹性波装置1具有压电基板2。压电基板2具有相互对置的矩形形状的第一主面2a以及第二主面2b。第一主面2a具有第一～第四边部分2a1～2a4。压电基板2由LiNbO₃、LiTaO₃等的压电单晶构成。另外，压电基板2也可以由压电陶瓷等构成。

图2是压电基板2的立体图。压电基板2具有与第一主面2a的法线方向平行的厚度方向Z。压电基板2还具有从第一主面2a的法线方向发生了倾斜的极化轴方向C。压电基板2的第一边部分2a1以及第二边部分2a2在与厚度方向Z以及极化轴方向C正交的方向上延伸。压电基板2的沿着厚度方向Z的长度在第一主面2a中的任意位置均相等。另一方面，详情后述，但在设沿着极化轴方向C的压电基板2的长度为长度L时，第一边部分2a1处的长度L短于第二边部分2a2处的长度L。

返回图1，在压电基板2的第一主面2a上，设有第一IDT电极3A以及多个第二IDT电极3B。在本实施方式中，多个第二IDT电极3B是在第一主面2a上设置的除第一IDT电极3A以外的所有IDT电极。根据以下所示的图3来说明第一IDT电极3A的详情。

图3是表示第一实施方式中的第一IDT电极3A的电极构造的局部切除俯视图。另外，在图3中，省略了与第一IDT电极3A连接的布线等。

在图1中用对矩形划出对角线的示意图进行了表示，但如图3所示，第一IDT电极3A具有相互对置的第一、第二汇流条3Aa1、3Aa2。第一IDT电极3A还具有多根第一、第二电极指3Ab1、3Ab2。多根第一电极指3Ab1各自的一端与第一汇流条3Aa1连接。多根第二电极指3Ab2各自的一端与第二汇流条3Aa2连接。多根第一电极指3Ab1与多根第二电极指3Ab2彼此交错地插入。第一汇流条3Aa1配置在多根第一、第二电极指3Ab1、3Ab2与图1所示的压电基板2的第一边部分2a1之间。

通过对第一IDT电极3A施加电压而激励出弹性波。也可以在第一IDT电极3A的弹性波传播方向的两侧设置反射器。由此，能够构成单端口型的弹性波谐振器。

与第一IDT电极3A同样，各第二IDT电极也分别具有第一、第二汇流条、以及多根第一、第二电极指。此外，在后述的图4～图6中，第一IDT电极以及多个第二IDT电极也通过对矩形或矩形以外的多边形划出对角线的示意图来表示。

返回图1，第一IDT电极3A在第一IDT电极3A的多根第一、第二电极指延伸的方向上，配置在比多个第二IDT电极3B靠近压电基板2的第一边部分2a1的位置。

在压电基板2的第一主面2a上设有多个电极焊盘。多个电极焊盘分别电连接着第一IDT电极3A以及第二IDT电极3B之中的任意一者。多个电极焊盘具有第一电极焊盘4A和作为与第一电极焊盘4A不同的电极焊盘的第二电极焊盘4B。第一、第二电极焊盘4A、4B设置为沿着压电基板2的第一边部分2a1。第一电极焊盘4A不经由第二IDT电极3B而与第一IDT电极3A的第一汇流条连接。在本实施方式中，第二电极焊盘4B也不经由第二IDT电极3B而与第一IDT电极3A的第一汇流条连接。

在压电基板2的第一主面2a上设有多个连接布线6A、6B。多个连接布线6A、6B分别对第一、第二IDT电极3A、3B和多个电极焊盘进行连接。

另外，第一、第二电极焊盘也可以与第一IDT电极的、作为远离第一边部分的汇流条的第二汇流条连接。

在本实施方式中，第一、第二电极焊盘4A、4B连接至第一IDT电极3A的信号电位。另外，第一、第二电极焊盘也可以连接至接地电位。

在第一电极焊盘4A上以及第二电极焊盘4B上分别设有凸块5A以及凸块5B。在其他的多个电极焊盘上也分别设有多个凸块。弹性波装置1经由多个凸块而与外部电连接。另外，弹性波装置也可以通过凸块以外的部件而与外部连接。

本实施方式的特征在于，1)在靠近长度L短的第一边部分2a1的位置配置有第一IDT电极3A。进而，本实施方式的特征在于，2)具有与第一IDT电极3A连接的第一电极焊盘4A、以及电位与第一IDT电极3A的第一汇流条相同的第二电极焊盘4B。由此，在压电基板2中难以发生极化反转，能够抑制插入损耗的增大。以下利用比较例来对此进行说明。

图4是比较例的弹性波装置的示意性俯视图。

弹性波装置101中的第一IDT电极3A的第一汇流条与第一电极焊盘104A连接。电位与第一汇流条相同的电极焊盘仅为第一电极焊盘104A。除了上述这一点以外，弹性波装置101具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的构成。

可是，在作用于压电体的电场、应力、热较大的情况下，容易发生极化反转。在压电基板中，会因压电效应、热释电效应等而产生电荷。此时，由于该电荷而有时会对压电基板施加与极化轴方向相反的方向的电场。在该电场的强度超过施加了电场的部分处的矫顽电场的情况下，会发生极化反转。

沿着极化轴方向的压电基板的长度L越短，则压电基板的矫顽电场越小。在此，在比较例以及本实施方式中，关于长度L最短的部分，利用图2进行说明。另外，如上所述，比较例中的压电基板2也具有与本实施方式同样的构成。

如图2所示，压电基板2具有从第一、第二边部分2a1、2a2起在厚度方向Z上分别延伸的第一、第二侧面2c、2d。进而，压电基板2的第二主面2b具有在厚度方向Z上与第一边部分2a1对置的第五边部分2b1。

在图2中，由虚线的箭头来表示压电基板2的极化轴。在本实施方式中，极化轴的基端位于第一主面2a侧，终端位于第二主面2b侧。另外，极化轴方向C只要从第一主面2a的法线方向倾斜即可，并不特别限定。

在此，在压电基板2中，在极化轴的基端位于第一主面2a且终端位于第二主面2b的部分，上述长度L最长。由此，第二边部分2a2处的上述长度L最长。将第二边部分2a2处的上述长度L设为长度L1。

另一方面，在压电基板2中，在极化轴的基端位于第一主面2a且终端位于第一侧面2c的部分，从第五边部分2b1起越靠近第一边部分2a1侧，则长度L越短。由此，在将极化轴的终端位于第一侧面2c的第五边部分2b1以外的部分的长度L设为长度L2时，长度L2短于长度L1。极化轴的终端越靠近第一边部分2a1，则长度L2越短。在压电基板2具有理想的长方体状的形状的情况下，第一边部分2a1处的上述长度L为0。当然，在第一边部分2a1附近，长度L2无限接近于0。第一边部分2a1处的长度L在理想情况下为0，但实际上也有为无限接近于0的尺寸的情况。因此，在本发明中，设与长度L1比较的第一边部分处的压电基板的沿着极化轴方向的长度也包括上述0的情况。因此，长度L在第一边部分2a1处最短。

如图2所示，在压电基板2为长方体的情况下，朝向第一主面2a来观察压电基板2时，将向第一主面2a投影极化轴方向C的方向设为极化轴投影方向F，将第一主面2a内与极化轴投影方向F正交的方向设为正交投影方向G。第一边以及第二边沿着与正交投影方向G大致平行的方向延伸。即，第一边部分2a1以及第二边部分2a2未必需要与正交投影方向G平行，也可以从平行的方向偏离。更具体而言，第一以及第二边部分2a1、2a2从正交投影方向G倾斜的倾斜角为±5°以内即可。

此外，如上述，在第一、第二边部分2a1、2a2相对于正交投影方向G而倾斜的情况，考虑沿着极化轴方向的上述长度L的情况，将连结第一边部分2a1和第二边部分2a2的方向设为长度方向的情况下，只要将上述长度L的长度方向分量的尺寸设为上述长度L1、L2即可。

极化轴短的压电体的部分与极化轴长的压电体的部分相比，易于发生极化反转。因而，在第一边部分2a1，矫顽电场小。由此，在弹性波装置101中，在第一边部分2a1易于发生极化反转。同样，在第一主面2a中的第一边部分2a1附近也是：矫顽电场小，易于发生极化反转。有时会以第一边部分2a1为基点而在压电基板2中设有第一IDT电极3A的部分也发生极化反转。由此，有时设有位置比第二IDT电极3B靠近第一边部分2a1的第一IDT电极3A的部分的压电特性劣化，弹性波装置101的插入损耗变大。尤其是，压电基板的端部易于受到应力、热的影响。

相对于此，如图1所示，本实施方式的弹性波装置1具有第一、第二电极焊盘4A、4B。第一、第二电极焊盘4A、4B分别经由凸块5A、5B而相互并联连接至第一IDT电极3A的信号电位。因而，第一IDT电极3A的第一汇流条与信号电位之间的电阻小，在压电基板2的设有第一IDT电极3A的部分附近所产生的电荷易于移动至外部。而且，由于也能够提高散热性，因此也难以发生热释电效应导致的电荷的产生。由此，在压电基板2的设有第一IDT电极3A的部分难以发生极化反转。因此，也难以发生压电特性的劣化，能够抑制插入损耗的增大。

进而，与第一电极焊盘4A连接的第一IDT电极3A的第一汇流条被配置在第一IDT电极3A的第一、第二电极指与压电基板2的第一边部分2a1之间。第一汇流条通过连接布线6A而与第一电极焊盘4A连接。

因而，在第一边部分2a1附近所产生的电荷经由比第一、第二电极指靠近第一边部分2a1的第一汇流条以及连接布线6A而移动至外部。由此，在第一边部分2a1附近所产生的电荷难以到达设有第一、第二电极指的部分。因此，第一IDT电极3A的激励弹性波的部分处的压电特性难以发生劣化，能够有效地抑制插入损耗的增大。

这样，能够不导致插入损耗的增大地使第一IDT电极3A靠近第一边部分2a1，因此还能够使弹性波装置1小型化。

另外，多个第二IDT电极3B配置在比第一IDT电极3A远离第一边部分2a1的位置。因而，在压电基板2的设有多个第二IDT电极3B的部分难以发生极化反转。

在本实施方式中，与第一IDT电极3A的第一汇流条连接的第二电极焊盘4B为一个。另外，也可以具有多个不经由第二IDT电极地与上述第一汇流条连接的第二电极焊盘。在该情况下，在压电基板的第一边部分2a1更难以发生极化反转。

弹性波装置11在具有多个第二电极焊盘14B的点以及第一、第二电极焊盘14A、14B连接至接地电位的点，不同于第一实施方式。对第一电极焊盘14A和第一IDT电极3A进行连接的连接布线16A是配置在最靠近压电基板2的第一边部分2a1的位置的连接布线，在这一点上也不同。此外，弹性波装置11的上述以外的电极构造也不同于第一实施方式。

更具体而言，第二IDT电极13B的个数以及配置不同于第一实施方式。多个电极焊盘的配置也不同于第一实施方式。多个第二电极焊盘14B不与第一IDT电极3A的第一汇流条直接连接。多个第二电极焊盘14B分别与多个第二IDT电极13B的汇流条连接。另外，与第一实施方式同样，第一IDT电极3A在第一IDT电极3A的多根第一、第二电极指延伸的方向上，配置在比多个第二IDT电极13B靠近压电基板2的第一边部分2a1的位置。

如上述，第一、第二电极焊盘14A、14B连接至接地电位。由此，第一、第二电极焊盘14A、14B与外部相互并联连接。因而，第一电极焊盘14A与接地电位之间的电阻小。由此，能够使在第一边部分2a1附近所产生的电荷容易移动至外部。因此，在压电基板2的设有第一IDT电极3A的部分难以发生极化反转，能够抑制插入损耗的增大。

而且，多个连接布线16A、6B之中，连接布线16A配置在最靠近压电基板2的第一边部分2a1的位置。由此，在第一边部分2a1附近所产生的电荷更难以到达设有第一、第二电极指的部分。因此，能够更进一步抑制插入损耗的增大。

图6是第三实施方式所涉及的弹性波装置的示意性俯视图。

在弹性波装置21中，在多个第二电极焊盘14B之中的一个第二电极焊盘14B不经由第二IDT电极13B而与第一IDT电极3A的第一汇流条连接的点，不同于第二实施方式。除上述这一点以外，弹性波装置21具有与第二实施方式的弹性波装置11同样的构成。

第一电极焊盘14A以及第二电极焊盘14B通过连接布线26A而与第一IDT电极3A的第一汇流条连接。在本实施方式中，除了第一电极焊盘14A之外第二电极焊盘14B与接地电位之间的电阻也小。由此，能够使在压电基板的第一边部分附近所产生的电荷更容易移动至外部。因此，在压电基板2的设有第一IDT电极3A的部分更难以发生极化反转。

Claims

1.一种弹性波装置，其具备：

压电基板，其具有相互对置的第一主面和第二主面、以及在所述第一主面侧相互对置的第一边部分和第二边部分，且具有从所述第一主面的法线方向发生了倾斜的极化轴方向；

第一IDT电极以及第二IDT电极，设置在所述压电基板的所述第一主面上，分别具有相互对置的第一汇流条和第二汇流条、一端与所述第一汇流条连接的多根第一电极指、以及一端与所述第二汇流条连接的多根第二电极指；和

多个电极焊盘，设置在所述压电基板的所述第一主面上，分别与所述第一IDT电极以及第二IDT电极之中的任意一者电连接，

所述压电基板的所述第一边部分和第二边部分沿着与所述压电基板的所述法线方向以及所述极化轴方向正交的方向延伸，所述压电基板的从所述第一边部分到所述第一主面以外的面为止的沿着所述极化轴方向的长度短于所述压电基板的从所述第二边部分到所述第一主面以外的面为止的沿着所述极化轴方向的长度，

所述第一IDT电极在该第一IDT电极的所述多根第一电极指和第二电极指延伸的方向上，配置在比所述第二IDT电极靠近所述第一边部分的位置，

所述多个电极焊盘具有：第一电极焊盘，其不经由所述第二IDT电极而与所述第一IDT电极的所述第一汇流条连接；和第二电极焊盘，其是与该第一电极焊盘不同的电极焊盘，且电位与所述第一IDT电极的所述第一汇流条相同。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述第二电极焊盘不经由所述第二IDT电极而与所述第一IDT电极的所述第一汇流条连接。

3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述第一电极焊盘以及所述第二电极焊盘连接至所述第一IDT电极的信号电位。

4.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述第二电极焊盘不与所述第一IDT电极的所述第一汇流条直接连接。

5.根据权利要求1、2以及4之中的任意一项所述的弹性波装置，其中，

所述第一电极焊盘以及所述第二电极焊盘连接至接地电位。

6.根据权利要求1、2以及4之中的任意一项所述的弹性波装置，其中，

所述第一IDT电极的所述第一汇流条配置在所述第一IDT电极的所述多根第一电极指、第二电极指与所述压电基板的所述第一边部分之间。

7.根据权利要求1、2以及4之中的任意一项所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波装置还具备：多个连接布线，对所述第一IDT电极、第二IDT电极和所述多个电极焊盘进行连接，

该多个连接布线之中，对所述第一IDT电极的所述第一汇流条和所述第一电极焊盘进行连接的连接布线配置在最靠近所述压电基板的所述第一边部分的位置。

8.根据权利要求1、2以及4之中的任意一项所述的弹性波装置，其中，

所述弹性波装置还具备：多个凸块，分别设置在所述多个电极焊盘上。