CN108111140A - 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。提供能降低IDT电极的电阻且能改善频率温度特性与相对频带的权衡关系的弹性波装置。弹性波装置(1)具备：压电基板(2)；IDT电极(3)，其具有设于压电基板(2)上且以Pt为主成分的第1电极层、和层叠于第1电极层上且以Cu为主成分的第2电极层；和电介质膜(4)，其设于压电基板(2)上，覆盖IDT电极(3)。压电基板(2)由铌酸锂构成。电介质膜(4)由氧化硅构成。弹性波装置(1)利用在压电基板(2)传播的瑞利波。

Description

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
过去，弹性波装置广泛运用在便携电话机的滤波器等。在下述的专利文献1中公开了弹性波装置的一例。该弹性波装置具有由LiNbO3构成的压电基板。在压电基板上设置IDT电极。IDT电极由从压电基板侧起按照NiCr层、Pt层、Ti层、Al层以及Ti层的顺序将它们层叠而成的层叠金属膜构成。在压电基板上设置由SiO2构成的电介质膜，覆盖IDT电极上。通过具有上述电介质膜而改善了频率温度特性。在专利文献1的弹性波装置中，由于IDT电极具有Pt层以及Al层，因此反射系数大且电阻低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2012-175315号公报
若使由SiO2等氧化硅构成的电介质膜的膜厚较厚，则虽然改善了频率温度特性(TCV)，但相对频带变窄。另外，若使由氧化硅构成的电介质膜的膜厚较薄，则虽然相对频带变宽，但频率温度特性变差。如此，频率温度特性与相对频带的关系成为权衡(trade off)的关系。
在此，在专利文献1记载那样的弹性波装置中，在为了减低滤波器的插入损耗而谋求IDT电极的电阻的进一步的降低的情况下，考虑使Al层的膜厚较厚。但这一次，本申请发明者发现，由于使Al层的膜厚越厚则频率温度特性越劣化，相对频带基本不会变宽，因此有频率温度特性与相对频带的权衡关系劣化这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供能减低IDT电极的电阻且能改善频率温度特性与相对频带的权衡关系的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
本发明所涉及的弹性波装置具备：压电基板；IDT电极，其具有设于所述压电基板上且以Pt为主成分的第1电极层、和层叠于所述第1电极层上且以Cu为主成分的第2电极层；和电介质膜，其设于所述压电基板上，覆盖所述IDT电极，所述压电基板由铌酸锂构成，所述电介质膜由氧化硅构成，所述弹性波装置利用在所述压电基板传播的瑞利波。
在本发明所涉及的弹性波装置的某特定的方面中，在将通过所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ、将通过波长λ标准化的所述第1电极层的膜厚设为hPt/λ(％)、将所述第2电极层的膜厚设为hCu/λ(％)时，满足下述的式1，
hPt/λ≥-0.4×hCu/λ+0.8...式1。
在该情况下，能稳定、有效果地扩展相对频带。因而能更进一步改善频率温度特性与相对频带的权衡关系。
在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的方面中，所述第1电极层的膜厚hPt/λ与所述第2电极层的膜厚hCu/λ的合计为0％以下。在该情况下，能提高生产率。
在本发明所涉及的弹性波装置的再其他特定的方面中，所述压电基板的欧拉角(θ，ψ)为欧拉角(0°±5°，θ，0°±5°)，所述第1电极层的膜厚hPt/λ、所述第2电极层的膜厚hCu/λ以及所述压电基板的欧拉角(θ，ψ)中的θ是表1～表6所示的任意的组合。在该情况下，能抑制SH波杂散。
【表1】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
hCu/λ≤5.5 0.8≤hPt/λ＜1.25 34.2≤θ≤42.6
hCu/λ≤5.5 1.25≤hPt/λ＜1.75 33.7≤θ≤46.3
hCu/λ≤5.5 1.75≤hPt/λ＜2.25 32.8≤θ≤54
hCu/λ≤5.5 2.25≤hPt/λ≤2.75 32.8≤θ≤61
【表2】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
hCu/λ≤5.5 3.5≤hPt/λ＜4.5 16.3≤θ≤30.8
hCu/λ≤5.5 4.5≤hPt/λ＜5.5 17≤θ≤34.7
hCu/λ≤5.5 5.5≤hPt/λ＜6.5 19.8≤θ≤35.8
hCu/λ≤5.5 6.5≤hPt/λ＜7.5 21≤θ≤36.3
hCu/λ≤5.5 7.5≤hPt/λ≤8.5 21.5≤θ≤36.6
【表3】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
5.5＜hCu/λ≤8.5 0.8≤hPt/λ＜1.25 32.6≤θ≤54.7
5.5＜hCu/λ≤8.5 1.25≤hPt/λ＜1.75 32.3≤θ≤65.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 1.75≤hPt/λ≤2.25 34.5≤θ≤55.5
【表4】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
5.5＜hCu/λ≤8.5 2.5≤hPt/λ＜3.5 14.7≤θ≤29.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 3.5≤hPt/λ＜4.5 20.2≤θ≤34.2
5.5＜hCu/λ≤8.5 4.5≤hPt/λ＜5.5 19≤θ≤35.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 5.5≤hPt/λ＜6.5 20.5≤θ≤36.2
5.5＜hCu/λ≤8.5 6.5≤hPt/λ＜7.5 21.2≤θ≤36.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 7.5≤hPt/λ≤8.5 21.5≤θ≤36.7
【表5】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
8.5＜hCu/λ≤11.5 0.8≤hPt/λ≤1.25 33≤θ≤56.5
【表6】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
8.5＜hCu/λ≤11.5 2.0≤hPt/λ＜3.0 14.3≤θ≤30.9
8.5＜hCu/λ≤11.5 3.0≤hPt/λ＜4.0 15≤θ≤34.3
8.5＜hCu/λ≤11.5 4.0≤hPt/λ＜5.0 18.8≤θ≤35.5
8.5＜hCu/λ≤11.5 5.0≤hPt/λ＜6.0 20.2≤θ≤36.2
8.5＜hCu/λ≤11.5 6.0≤hPt/λ＜7.0 20.8≤θ≤36.5
8.5＜hCu/λ≤11.5 7.0≤hPt/λ≤8.0 21.2≤θ≤36.8
本发明所涉及的高频前端电路具备遵循本发明而构成的弹性波装置和功率放大器。
本发明所涉及的通信装置具备遵循本发明而构成的高频前端电路、RF信号处理电路和基带信号处理电路。
发明的效果
根据本发明，能提供能减低IDT电极的电阻且能改善频率温度特性与相对频带的权衡关系的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。
图2是本发明的第1实施方式中的IDT电极的电极指的放大主视截面图。
图3是表示第1、第2比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hAl/λ以及频率温度特性(TCV)的关系的图。
图4是表示第1、第2比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hAl/λ以及相对频带的关系的图。
图5是表示第1、第2比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第2电极层的膜厚hAl/λ的关系的图。
图6是表示第1、第3比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第2电极层的膜厚hMg/λ的关系的图。
图7是表示本发明的第1实施方式以及第1比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及频率温度特性(TCV)的关系的图。
图8是表示本发明的第1实施方式以及第1比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及相对频带的关系的图。
图9是表示本发明的第1实施方式以及第1比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第2电极层的膜厚hCu/λ的关系的图。
图10是表示本发明的第1实施方式以及第2、第3比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系的图。
图11是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.15％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
图12是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.25％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
图13是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.5％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
图14是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.75％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
图15是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为1％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
图16是表示第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及频率温度特性(TCV)为-20ppm/℃时相对频带的关系的图。
图17是表示第2电极层的膜厚hCu/λ与能稳定扩展相对频带的第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
图18是在本发明的第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为4％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。
图19是在本发明的第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为4％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。
图20是在本发明的第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为7％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。
图21是在本发明的第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为7％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。
图22是在本发明的第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为10％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。
图23是在本发明的第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为10％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。
图24是具有高频前端电路的通信装置的构成图。
标号的说明
1 弹性波装置
2 压电基板
3 IDT电极
3a 电极指
3a1、3a2 第1、第2电极层
4 电介质膜
13a1、13a2 第1、第2金属膜
15、16 第1、第2抗蚀剂图案
201A、201B 双工器
202 天线元件
203 RF信号处理电路
204 基带信号处理电路
211、212 滤波器
214 低噪声放大器电路
221、222 滤波器
224 低噪声放大器电路
225 开关
230 高频前端电路
231、232 滤波器
234a、234b 功率放大器电路
240 通信装置
244a、244b 功率放大器电路
具体实施方式
以下参考附图来说明本发明的具体的实施方式，由此使本发明变得明了。
另外指出，本说明书所记载的各实施方式都是例示，在不同的实施方式间能进行构成的部分的置换或组合。
图1是本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的主视截面图。图2是第1实施方式中的IDT电极的电极指的放大主视截面图。
图1所示的弹性波装置1利用瑞利波。弹性波装置1具有由铌酸锂构成的压电基板2。在本实施方式中，压电基板2的欧拉角(θ，ψ)是欧拉角(0°，37.5°，0°)。另外，压电基板2的欧拉角(θ，ψ)并不限定于上述。
在压电基板2上设置IDT电极3。IDT电极3具有多个电极指3a。在压电基板2上设置电介质膜4，覆盖IDT电极3。在本实施方式中，电介质膜4由SiO2构成。
另外，在电介质膜4的材料中还能使用SiO2以外的氧化硅。上述氧化硅并不限于SiO2，能以SiOx(x是整数)表征。
如图2所示那样，IDT电极3具有第1电极层3a1以及第2电极层3a2。IDT电极3由层叠第1电极层3a1以及第2电极层3a2的层叠金属膜构成。在本实施方式中，在压电基板2上设置第1电极层3a1，在第1电极层3a1上层叠第2电极层3a2。第1电极层3a1由Pt构成。第2电极层3a2由Cu构成。另外，IDT电极3也可以在不损害本实施方式的效果的范围内具有第1、第2电极层3a1、3a2以外的电极层。
在此，在将由IDT电极3的电极指间距规定的波长设为λ、将金属层的膜厚设为hM时，将通过波长λ而标准化的金属层的膜厚设为TM。这时TM＝hM/λ(％)×100。在本说明书中，将通过波长λ标准化的金属层的膜厚设为hM/λ(％)。将通过波长λ标准化的第1电极层3a1的膜厚设为hPt/λ(％)，将第2电极层3a2的膜厚设为hCu/λ(％)，将电介质膜4的膜厚设为hS/λ(％)。这时，在本实施方式中，第1电极层的膜厚hPt/λ为2％。另外，膜厚hPt/λ并不限定于上述。
本实施方式的特征在于，IDT电极3具有由Pt构成的第1电极层3a1以及由Cu构成的第2电极层3a2。由此，能使IDT电极的电阻低且能改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。
在此，所谓改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系，是指在频率温度特性(TCV)以及相对频带当中改善一方、且减低另一方的变差。
关于上述效果，通过将本实施方式和第1～第3比较例进行比较，来在以下说明。另外，在本实施方式中，由于使用由低电阻的Cu构成的第2电极层3a2，因此能减低IDT电极3的电阻。另外，通过在由Pt构成的第1电极层3a1上配置由Cu构成的第2电极层3a2，能效率良好地提升相对频带。
第1比较例在没有第2电极层的点上不同于第1实施方式。第2比较例在IDT电极中的第2电极层由Al构成的点上不同于第1实施方式。第3比较例在第2电极层由Mg构成的点上不同于第1实施方式。
另外，在第2比较例中，将通过波长λ标准化的第2电极层的膜厚设为hAl/λ(％)。在第3比较例中，将通过波长λ标准化的第2电极层的膜厚设为hMg/λ(％)。
使第2电极层的膜厚以及电介质膜的膜厚不同来制作多个第1实施方式以及第2、第3比较例的弹性波装置。使电介质膜的膜厚不同来制作多个第1比较例的弹性波装置。测定上述多个弹性波装置的频率温度特性(TCV)以及相对频带。
图3是表示第1、第2比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hAl/λ以及频率温度特性(TCV)的关系的图。图4是表示第1、第2比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hAl/λ以及相对频带的关系的图。图5是表示第1、第2比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第2电极层的膜厚hAl/λ的关系的图。另外，在第2比较例中，将第2电极层的膜厚hAl/λ分别设为1％、2％、3％、4％、5％、7.5％以及10％。另一方面，在第1比较例中，第2电极层的膜厚hAl/λ为0。通过在图3～图5中示出第1、第2比较例，示出了使第2电极层的膜厚hAl/λ变化的结果。
如图3所示那样，可知在第1、第2比较例中，第2电极层的膜厚hAl/λ越厚，则在相同电介质膜的膜厚hs/λ下，频率温度特性(TCV)的绝对值越大，越劣化。另一方面可知，如图4所示那样，即使使第2电极层的膜厚hAl/λ变化，在相对频带也几乎没有变化。为此如图5所示那样，在相同的相对频带下，第2电极层的膜厚hAl/λ越厚，则频率温度特性(TCV)越劣化。如此，在第2电极层由Al构成的第2比较例中，第2电极层的膜厚hAl/λ越厚则权衡关系越劣化。
图6是表示第1、第3比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第2电极层的膜厚hMg/λ的关系的图。另外，在第3比较例中，将第2电极层的膜厚hMg/λ分别设为0.5％、1％、2％、3％、4％以及5％。另一方面，在第1比较例中，第2电极层的膜厚hMg/λ为0。通过在图6中示出第1、第3比较例而示出了使第2电极层的膜厚hMg/λ变化的结果。
如图6所示那样，可知在第2电极层由Mg构成的第3比较例中，也与第2比较例同样，第2电极层的膜厚hMg/λ越厚，则频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系越劣化。
如此，本申请发明者发现有第2电极层的膜厚越厚则上述权衡关系越劣化的情况这样的课题。在第1实施方式中，由于第2电极层由Cu构成，因此能改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。使用下述的图7～图10对其进行说明。
图7是表示第1实施方式以及第1比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及频率温度特性(TCV)的关系的图。图8是表示第1实施方式以及第1比较例中的电介质膜的膜厚hs/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及相对频带的关系的图。图9是表示第1实施方式以及第1比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第2电极层的膜厚hCu/λ的关系的图。另外，在第1实施方式中，将第2电极层的膜厚hCu/λ分别设为0.5％、1％、2％、3％、4％以及5％。另一方面，在第1比较例中，第2电极层的膜厚hCu/λ为0。通过在图7～图9示出第1实施方式以及第1比较例而示出了使第2电极层的膜厚hCu/λ变化的结果。
如图7所示那样，在第1实施方式以及第1比较例中，第2电极层的膜厚hCu/λ越厚，则在相同电介质膜的膜厚hs/λ下，频率温度特性(TCV)越劣化。但如图8所示那样，可知在第1实施方式中，与第1比较例相比相对频带更宽，且第2电极层的膜厚hCu/λ越厚，在相同的电介质膜的膜厚hs/λ下，相对频带变宽。即，通过在第2电极层使用Cu，就算频率温度特性(TCV)劣化，也具有相对频带变宽的效果。因而如图9所示那样，可知在相同的相对频带中，第2电极层的膜厚hCu/λ越厚，则频率温度特性(TCV)越得到改善。如此，在第1实施方式中，能改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。
图10是表示第1实施方式以及第2、第3比较例中的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系的图。另外，在图10中示出第1实施方式中的第2电极层的膜厚hCu/λ为4％的结果、第2比较例中的第2电极层的膜厚hAl/λ为7.5％的结果以及第3比较例中的第2电极层的膜厚hMg/λ为10％的结果。
如图10所示那样，可知在相同的频率温度特性(TCV)下，与第2、第3比较例中的相对频带相比，第1实施方式中的相对频带更宽。如此在第1实施方式中，能有效果地改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。
进而，第2电极层由Cu构成，与由Pt构成的第1电极层相比，电阻充分低。因而通过加厚第2电极层的膜厚hCu/λ，能改善上述权衡关系，且能有效果地降低IDT电极的电阻。
在以下说明本发明的第2实施方式。
第2实施方式的弹性波装置的第1电极层的膜厚hPt/λ与第2电极层的膜厚hCu/λ的关系不同于第1实施方式。在上述的点以外，第2实施方式具有与图1所示的第1实施方式的弹性波装置1同样的构成。
更具体地，在本实施方式中，第1电极层的膜厚hPt/λ和第2电极层的膜厚hCu/λ具有下述的式1的关系。
hPt/λ≥-0.4×hCu/λ+0.8...式1
通过满足上述式1，能有效果地将弹性波的能量封闭在IDT电极的表面。由此能有效果地扩展相对频带，能更进一步改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。以下对其进行说明。
图11是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.15％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。图12是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.25％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。图13是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.5％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。图14是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为0.75％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。图15是表示第2电极层的膜厚hCu/λ为1％时的频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系、和第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
如图11所示那样，第1电极层的膜厚hPt/λ越厚，则相同频率温度特性(TCV)下的相对频带越宽。因而可知，改善了频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。特别可知，在第1电极层的膜厚hPt/λ厚于0.7％的条件下，相对于膜厚hPt/λ的相对频带的变动大幅变小。同样地，如图12～图13所示那样，在第2电极层的膜厚hCu/λ为0.25％～1％的情况下，也是第1电极层的膜厚hPt/λ越厚，越能更加进一步改善上述权衡关系。另外可知，在膜厚hPt/λ厚于某值的条件下，通过膜厚hPt/λ厚于该值，能大幅减小相对频带的变动。
为了求取稳定得到大的相对频带的第1电极层的膜厚hPt/λ，根据图11～图15，分别算出第2电极层的膜厚hCu/λ为0.15％、0.25％、0.5％、0.75％以及1％时的第1电极层的膜厚hPt/λ与频率温度特性(TCV)为-20ppm/℃时的相对频带的关系。
图16是表示第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及频率温度特性(TCV)为-20ppm/℃时的相对频带的关系的图。
如图16所示那样，在第2电极层的膜厚hCu/λ为0.15％时，在第1电极层的膜厚hPt/λ为0.7％以上的情况下，能稳定、有效果地扩展相对频带。因而能更加进一步改善上述权衡关系。同样地，在第2电极层的膜厚hCu/λ为0.25％时，在第1电极层的膜厚hPt/λ为0.7％以上的情况下，能稳定、有效果地扩展相对频带，能更加进一步改善上述权衡关系。在第2电极层的膜厚hCu/λ为0.5％时，在第1电极层的膜厚hPt/λ为0.6％以上的情况下，能稳定、有效果地扩展相对频带，能更加进一步改善上述权衡关系。在第2电极层的膜厚hCu/λ为0.75％时，在第1电极层的膜厚hPt/λ为0.5％以上的情况下，能稳定、有效果地扩展相对频带，能更加进一步改善上述权衡关系。在第2电极层的膜厚hCu/λ为1％时，在第1电极层的膜厚hPt/λ为0.4％以上的情况下，能稳定、有效果地扩展相对频带，能更加进一步改善上述权衡关系。
根据图16来求取第2电极层的膜厚hCu/λ与能稳定扩展相对频带的第1电极层的膜厚hPt/λ的关系。
图17是表示第2电极层的膜厚hCu/λ与能稳定扩展相对频带的第1电极层的膜厚hPt/λ的关系的图。
如图17所示那样，可知通过第1电极层的膜厚hPt/λ和第2电极层的膜厚hCu/λ具有上述式1的关系，能稳定地扩展相对频带。因而在本实施方式中，能更加进一步改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。
另外，第1电极层的膜厚hPt/λ与第2电极层的膜厚hCu/λ的合计优选为20％以下。在该情况下，在弹性波装置的制造工序中，能容易地形成IDT电极，能提高生产率。
在以下说明本发明的第3实施方式。
第3实施方式的弹性波装置在第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)的关系上不同于第1实施方式。在上述的点以外，第3实施方式具有与图1所示的第1实施方式的弹性波装置1同样的构成。
更具体地，在本实施方式中，压电基板的欧拉角(θ，ψ)为欧拉角(0°，θ，0°)。第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)中的θ是表7～表12所示的任意的组合。
【表7】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
hCu/λ≤5.5 0.8≤hPt/λ＜1.25 34.2≤θ≤42.6
hCu/λ≤5.5 1.25≤hPt/λ＜1.75 33.7≤θ≤46.3
hCu/λ≤5.5 1.75≤hPt/λ＜2.25 32.8≤θ≤54
hCu/λ≤5.5 2.25≤hPt/λ≤2.75 32.8≤θ≤61
【表8】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
hCu/λ≤5.5 3.5≤hPt/λ＜4.5 16.3≤θ≤30.8
hCu/λ≤5.5 4.5≤hPt/λ＜5.5 17≤θ≤34.7
hCu/λ≤5.5 5.5≤hPt/λ＜6.5 19.8≤θ≤35.8
hCu/λ≤5.5 6.5≤hPt/λ＜7.5 21≤θ≤36.3
hCu/λ≤5.5 7.5≤hPt/λ≤8.5 21.5≤θ≤36.6
【表9】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
5.5＜hCu/λ≤8.5 0.8≤hPt/λ＜1.25 32.6≤θ≤54.7
5.5＜hCu/λ≤8.5 1.25≤hPt/λ＜1.75 32.3≤θ≤65.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 1.75≤hPt/λ≤2.25 34.5≤θ≤55.5
【表10】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
5.5＜hCu/λ≤8.5 2.5≤hPt/λ＜3.5 14.7≤θ≤29.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 3.5≤hPt/λ＜4.5 20.2≤θ≤34.2
5.5＜hCu/λ≤8.5 4.5≤hPt/λ＜5.5 19≤θ≤35.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 5.5≤hPt/λ＜6.5 20.5≤θ≤36.2
5.5＜hCu/λ≤8.5 6.5≤hPt/λ＜7.5 21.2≤θ≤36.5
5.5＜hCu/λ≤8.5 7.5≤hPt/λ≤8.5 21.5≤θ≤36.7
【表11】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
8.5＜hCu/λ≤11.5 0.8≤hPt/λ≤1.25 33≤θ≤56.5
【表12】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°)
8.5＜hCu/λ≤11.5 2.0≤hPt/λ＜3.0 14.3≤θ≤30.9
8.5＜hCu/λ≤11.5 3.0≤hPt/λ＜4.0 15≤θ≤34.3
8.5＜hCu/λ≤11.5 4.0≤hPt/λ＜5.0 18.8≤θ≤35.5
8.5＜hCu/λ≤11.5 5.0≤hPt/λ＜6.0 20.2≤θ≤36.2
8.5＜hCu/λ≤11.5 6.0≤hPt/λ＜7.0 20.8≤θ≤36.5
8.5＜hCu/λ≤11.5 7.0≤hPt/λ≤8.0 21.2≤θ≤36.8
通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)具有上述的关系，能抑制SH波杂散。以下对其进行说明。
图18是在第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为4％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。另外，在图18中示出第1电极层的膜厚hPt/λ为0.5％、1％、1.5％、2％以及2.5％的情况。
如图18所示那样，通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)是表7所示的组合，能将SH波杂散的相对频带抑制在0.15％以下。因而能有效果地抑制SH波杂散。
图19是在第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为4％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。另外，在图19中示出第1电极层的膜厚hPt/λ为4％、5％、6％、7％以及8％的情况。
如图19所示那样，通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)是表8所示的组合，能将SH波杂散的相对频带抑制在0.15％以下。因而能有效果地抑制SH波杂散。
图20是在第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为7％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。另外，在图20中示出第1电极层的膜厚hPt/λ为0.5％、1％、1.5％以及2％的情况。
如图20所示那样，通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)是表9所示的组合，能将SH波杂散的相对频带抑制在0.15％以下。因而能有效果地抑制SH波杂散。
图21是在第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为7％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。另外，在图21中示出第1电极层的膜厚hPt/λ为3％、4％、5％、6％、7％以及8％的情况。
如图21所示那样，通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)是表10所示的组合，能将SH波杂散的相对频带抑制在0.15％以下。因而能有效果地抑制SH波杂散。
图22是在第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为10％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。另外，在图22中示出第1电极层的膜厚hPt/λ为0.5％以及1％的情况。
如图22所示那样，通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)是表11所示的组合，能将SH波杂散的相对频带抑制在0.15％以下。因而能有效果地抑制SH波杂散。
图23是在第3实施方式中表示第2电极层的膜厚hCu/λ为10％时的第1电极层的膜厚hPt/λ以及欧拉角(θ，ψ)中的θ与SH波杂散的相对频带的关系的图。另外，在图23中示出第1电极层的膜厚hPt/λ为2.5％、3.5％、4.5％、5.5％、6.5％以及7.5％的情况。
如图23所示那样，通过第1电极层的膜厚hPt/λ、第2电极层的膜厚hCu/λ以及压电基板的欧拉角(θ，ψ)是表12所示的组合，能将SH波杂散的相对频带抑制在0.15％以下。因而能有效果地抑制SH波杂散。
另外，在压电基板的欧拉角(θ，ψ)为欧拉角(0°±5°，θ，0°±5°)的情况下也能得到与上述同样的效果。在本说明书中，所谓0°±5°，表示是0°±5°的范围内。
以下示出本发明所涉及的弹性波装置的制造方法的一例。
首先在图2所示的压电基板2上形成第1电极层3a1。第1电极层3a1例如能用蒸镀法或溅射法形成。接下来在第1电极层3a1上层叠第2电极层3a2。第2电极层3a2也与第1电极层3a1同样，例如能用蒸镀法或溅射法形成。由此形成IDT电极3。
接下来在压电基板2的上形成电介质膜4，覆盖IDT电极3。电介质膜4例如能用偏压溅射法等形成。由此得到图1所示的弹性波装置1。
另外，也可以在不损害本发明的效果的范围内层叠第1电极层3a1以及第2电极层3a2以外的层。另外，也可以将由SiN等构成的频率调整膜形成在电介质膜4上。由此能容易地进行频率调整。
上述弹性波装置例如能用作高频前端电路的双工器等。以下对该示例进行说明。
图24是具有高频前端电路的通信装置的构成图。另外，在同图中，与高频前端电路230连接的各构成要素、例如天线元件202、RF信号处理电路(RFIC)203也一并图示。高频前端电路230以及RF信号处理电路203构成通信装置240。另外，通信装置240也可以包含电源、CPU和显示器。
高频前端电路230具备开关225、双工器201A、201B、低噪声放大器电路214、224、滤波器231、232和功率放大器电路234a、234b、244a、244b。另外，图24的高频前端电路230以及通信装置240是高频前端电路以及通信装置的一例，并不限定于该构成。
双工器201A具有滤波器211、212。双工器201B具有滤波器221、222。双工器201A、201B经由开关225与天线元件202连接。另外，上述弹性波装置既可以是双工器201A、201B，也可以是滤波器211、212、221、222。上述弹性波装置可以是双工器201A、201B、构成滤波器211、212、221、222的弹性波谐振器。进而，上述弹性波装置例如能对3个滤波器的天线端子共通化的三工器、6个滤波器的天线端子共通化的六工器等具备3个以上的滤波器的多工器运用。
即，上述弹性波装置包括弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备3个以上的滤波器多工器。并且该多工器并不限于具备发送滤波器以及接收滤波器双方的构成，也可以是仅具备发送滤波器或仅具备接收滤波器的构成。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号将天线元件202和与给定的频带对应的信号路径连接，例如由SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷)型的开关构成。另外，与天线元件202连接的信号路径并不限于1个，也可以是多个。即，高频前端电路230也可以与载波聚合对应。
低噪声放大器电路214是将经由天线元件202、开关225以及双工器201A的高频信号(在此为高频接收信号)放大、并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。低噪声放大器电路224是将经由天线元件202、开关225以及双工器201B的高频信号(在此为高频接收信号)放大、并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。
功率放大器电路234a、234b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发发送号)放大、并经由双工器201A以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。功率放大器电路244a、244b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)放大、并经由双工器201B以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。
另外，滤波器231、232不经由低噪声放大器电路以及功率放大器电路地连接在RF信号处理电路203与开关225之间。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地经由开关225与天线元件202连接。
RF信号处理电路203将从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号通过向下转换等进行信号处理，输出进行该信号处理而生成的接收信号。另外，RF信号处理电路203对输入的发送信号通过向上转换等进行信号处理，将进行该信号处理而生成的高频发送信号向功率放大器电路234a、234b、244a、244b输出。RF信号处理电路203例如是RFIC。RF信号处理电路203中处理过的信号例如为了作为图像信号进行图像显示而使用，或者作为声音信号进行通话而使用。另外，高频前端电路230也可以在上述的各构成要素之间具备其他电路元件。
另外，高频前端电路230也可以取代上述双工器201A、201B而具备双工器201A、201B的变形例所涉及的双工器。
另一方面，通信装置240中的滤波器231、232不经由低噪声放大器电路以及功率放大器电路地连接在RF信号处理电路203与开关225之间。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地经由开关225与天线元件202连接。
根据以上那样构成的高频前端电路230以及通信装置240，通过具备本发明的弹性波装置的弹性波谐振器、滤波器、双工器、有3个以上的滤波器的多工器等，能改善频率温度特性(TCV)与相对频带的权衡关系。
以上对本发明的实施方式所涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置举出实施方式以及其变形例进行了说明，但在本发明中还包括：将上述实施方式以及变形例在恒定任意的构成要素组合来实现的另外实施方式；对于上述实施方式在不脱离本发明的主旨的范围内实施由本领域技术人员想得到的各种变形而得到的变形例；内置本发明所涉及的高频前端电路以及通信装置的各种设备。
本发明能作为弹性波谐振器、滤波器、双工器、能运用在多带系统中的多工器、前端电路以及通信装置广泛运用到便携电话机等通信设备中。

Claims (6)

1.一种弹性波装置，具备：
压电基板；
IDT电极，其具有设于所述压电基板上且以Pt为主成分的第1电极层、和层叠于所述第1电极层上且以Cu为主成分的第2电极层；和
电介质膜，其设于所述压电基板上，覆盖所述IDT电极，
所述压电基板由铌酸锂构成，
所述电介质膜由氧化硅构成，
所述弹性波装置利用在所述压电基板中传播的瑞利波。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
在将通过所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ、将通过波长λ标准化的所述第1电极层的膜厚设为hPt/λ(％)、将通过波长λ标准化的所述第2电极层的膜厚设为hCu/λ(％)时，满足下述的式1
hPt/λ≥-0.4×hCu/λ+0.8...式1。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述第1电极层的膜厚hPt/λ与所述第2电极层的膜厚hCu/λ的合计为20％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电基板的欧拉角(θ，ψ)为欧拉角(0°±5°，θ，0°±5°)，
所述第1电极层的膜厚hPt/λ、所述第2电极层的膜厚hCu/λ以及所述压电基板的欧拉角(θ，ψ)中的θ是表1～表6所示的任意的组合，
【表1】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°) hCu/λ≤5.5 0.8≤hPt/λ＜1.25 34.2≤θ≤42.6 hCu/λ≤5.5 1.25≤hPt/λ＜1.75 33.7≤θ≤46.3 hCu/λ≤5.5 1.75≤hPt/λ＜2.25 32.8≤θ≤54 hCu/λ≤5.5 2.25≤hPt/λ≤2.75 32.8≤θ≤61
【表2】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°) hCu/λ≤5.5 3.5≤hPt/λ＜4.5 16.3≤θ≤30.8 hCu/λ≤5.5 4.5≤hPt/λ＜5.5 17≤θ≤34.7 hCu/λ≤5.5 5.5≤hPt/λ＜6.5 19.8≤θ≤35.8 hCu/λ≤5.5 6.5≤hPt/λ＜7.5 21≤θ≤36.3 hCu/λ≤5.5 7.5≤hPt/λ≤8.5 21.5≤θ≤36.6
【表3】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°) 5.5＜hCu/λ≤8.5 0.8≤hPt/λ＜1.25 32.6≤θ≤54.7 5.5＜hCu/λ≤8.5 1.25≤hPt/λ＜1.75 32.3≤θ≤65.5 5.5＜hCu/λ≤8.5 1.75≤hPt/λ≤2.25 34.5≤θ≤55.5
【表4】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°) 5.5＜hCu/λ≤8.5 2.5≤hPt/λ＜3.5 14.7≤θ≤29.5 5.5＜hCu/λ≤8.5 3.5≤hPt/λ＜4.5 20.2≤θ≤34.2 5.5＜hCu/λ≤8.5 4.5≤hPt/λ＜5.5 19≤θ≤35.5 5.5＜hCu/λ≤8.5 5.5≤hPt/λ＜6.5 20.5≤θ≤36.2 5.5＜hCu/λ≤8.5 6.5≤hPt/λ＜7.5 21.2≤θ≤36.5 5.5＜hCu/λ≤8.5 7.5≤hPt/λ≤8.5 21.5≤θ≤36.7
【表5】
第2电极层的膜厚hCu/λ(％) 第1电极层的膜厚hPt/λ(％) θ(°) 8.5＜hCu/λ≤11.5 0.8≤hPt/λ≤1.25 33≤θ≤56.5
【表6】
5.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～4中任一项所述的弹性波装置；和
功率放大器。
6.一种通信装置，具备：
权利要求5所述的高频前端电路；和
RF信号处理电路。
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