CN110383682A - 弹性波装置、高频前端电路、通信装置及弹性波装置的制造方法 - Google Patents

弹性波装置、高频前端电路、通信装置及弹性波装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种难以发生谐振特性的劣化的弹性波装置。在相对置的第一端面(6c)及第二端面(6d)之间反射弹性波的端面反射型的弹性波装置(1)。在压电体(6)的第一主面(6a)上设置有第一电极指(7)及第二电极指(8)。将从连结第一端面(6c)、第二端面(6d)的第一方向观察第一电极指(7)和第二电极指(8)时重叠的部分设为交叉宽度部、且将压电体(6)中的第一端面(6c)与第二端面(6d)的距离设为压电体(6)的宽度时，在第一端面(6c)与第二端面(6d)对置的区域设置有不同宽度部分，该不同宽度部分具有与交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体的宽度不同的宽度。

Description

弹性波装置、高频前端电路、通信装置及弹性波装置的制造 方法
技术领域
本发明涉及端面反射型的弹性波装置及其制造方法、以及具有该弹性波装置的高频前端电路及通信装置。
背景技术
已知有端面反射型的弹性波装置。例如，在下述的非专利文献1中公开了利用板波的端面反射型的弹性波装置。在非专利文献1中，在厚度薄的压电体上平行地配置有第一电极指和第二电极指。第一端面位于比第一电极指的外侧端缘靠宽度方向外侧的位置。第二端面位于比第二电极指的外侧端缘靠宽度方向外侧的位置。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1：Wideband RF Filters Using Medium-scale Integration ofLithium Niobate Laterally Vibrating Resonators(IEEE Electron Device Letters2017、Volume：38、Issue：3、March 2017、Yong-Ha Song、Songbin Gong)
发明内容
发明要解决的课题
在非专利文献1所记载的这种端面反射型的弹性波装置中，在从与第一电极指、第二电极指延伸的方向正交的方向观察第一电极指、第二电极指的情况下，弹性波的能量容易泄露到比重叠的部分即交叉宽度部靠外侧的位置。因此，存在谐振特性劣化这样的问题。
本发明的目的在于，提供一种难以发生谐振特性的劣化的弹性波装置及其制造方法、以及使用了该弹性波装置的高频前端电路及通信装置。
用于解决课题的手段
本发明的弹性波装置是在相对置的第一端面及第二端面之间反射弹性波的端面反射型的弹性波装置，所述弹性波装置具备：压电体，其具有所述第一端面、所述第二端面以及将所述第一端面及所述第二端面连结的相对置的第一主面及第二主面；第一电极指，将连结所述第一端面与所述第二端面的方向设为第一方向、将在所述第一主面上与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，该第一电极指设置在所述压电体中的所述第一主面上，且沿所述第二方向延伸；以及第二电极指，其设置在所述压电体中的所述第一主面上，且在所述第一方向上与所述第一电极指隔开间隙地配置在所述压电体中的所述第一主面上，并且沿所述第二方向延伸，将从所述第一方向观察时所述第一电极指与所述第二电极指重叠的部分设为交叉宽度部、且将所述压电体中的所述第一端面与所述第二端面的距离设为压电体的宽度时，在所述压电体，在所述第一端面与所述第二端面对置的区域设置有不同宽度部分，该不同宽度部分具有与所述交叉宽度部的所述第二方向上的中央部分的压电体的宽度不同的宽度。
在本发明的弹性波装置的某一特定方面，所述不同宽度部分包括细宽度部，所述细宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度细。
在本发明的弹性波装置的另一特定方面，所述细宽度部在所述第二方向上设置在所述交叉宽度部的一方的外侧及另一方的外侧中的至少一方。
在本发明的弹性波装置的另一特定方面，在所述压电体的所述第一端面及所述第二端面设置有在所述第一方向上相对置的凹部，使得具有所述细宽度部。
在本发明的弹性波装置的又一特定方面，所述不同宽度部分包括粗宽度部，所述粗宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度粗。在该情况下，在交叉宽度部，能够在第二方向上的中央部分的一方的外侧及另一方的外侧分别设置低声速区域。
在本发明的弹性波装置的其他特定方面，在所述交叉宽度部内，在所述第二方向上的所述交叉宽度部的一端侧及另一端侧分别设置有所述粗宽度部。在该情况下，能够在设置有粗宽度部的部分中，在交叉宽度部内设置声速比粗宽度部以外的部分的声速低的低声速区域。
在本发明的弹性波装置的再一特定方面，在所述第二方向上，向所述交叉宽度部的一方的外侧引出所述第一电极指，向所述交叉宽度部的另一方的外侧引出所述第二电极指，所述弹性波装置还具备第一汇流条及第二汇流条，该第一汇流条及第二汇流条与所述第一电极指及所述第二电极指分别连接，且沿与所述第二方向交叉的方向延伸。
在本发明的弹性波装置的其他特定方面，所述不同宽度部分包括第一细宽度部和第二细宽度部，在所述第二方向上的所述交叉宽度部的一方的外侧且在比所述第一汇流条靠内侧的位置，所述第一细宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度细，在所述第二方向上比所述交叉宽度部靠所述交叉宽度部的另一方的外侧的位置且比所述第二汇流条靠内侧的位置，所述第二细宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度细。在该情况下，能够抑制弹性波的能量泄漏到比第一细宽度部、第二细宽度部靠外侧的位置。
在本发明的弹性波装置的其他特定方面，所述不同宽度部分构成为，在所述第二方向上，随着朝向外侧或内侧而变细。这样，压电体的宽度不同的部分也可以设置为宽度在第二方向上渐渐地变化。
在本发明的弹性波装置的其他特定方面，所述第一电极指及所述第二电极指内的至少一方设置有多根。
在本发明的弹性波装置的再一特定方面，所述压电体是压电膜，所述弹性波装置还具备支承构件，该支承构件具有支承所述压电膜的支承面，并且在所述支承面设置有凹部，所述压电膜固定在所述支承构件上，使得所述压电膜的至少所述交叉宽度部位于所述凹部上。在该情况下，能够提供膜片型的弹性波装置。
在本发明的弹性波装置的再一特定方面，所述弹性波装置还具备支承所述压电体的支承构件，所述支承构件具有高声速材料层，在该高声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速高。在该情况下，能够有效地将弹性波的能量封入到直至高声速材料层为止的部分。
在本发明的弹性波装置的再一特定方面，所述支承构件具有低声速材料层，该低声速材料层设置在比所述高声速材料层靠所述压电体侧的位置，在该低声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速低。在该情况下，能够更进一步有效地将弹性波的能量封入到比低声速材料层靠压电体侧的位置。
在本发明的弹性波装置的其他特定方面，所述支承构件是由所述高声速材料层构成的高声速基板。在该情况下，实现高声速材料层及压电体的支承的双方的功能。
在本发明的弹性波装置的再一特定方面，所述弹性波装置还具备支承所述压电体的支承构件，所述支承构件具有声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层。在该情况下，也能够有效地将弹性波的能量封入到压电体侧。
本发明的高频前端电路具备按照本发明而构成的弹性波装置、以及功率放大器。
本发明的通信装置具备按照本发明而构成的高频前端电路、以及RF信号处理电路。
本发明的弹性波装置的制造方法是按照本发明而构成的弹性波装置的制造方法，所述弹性波装置的制造方法具备如下工序：对所述压电体进行加工，使得设置所述压电体的宽度一部分不同的所述不同宽度部分；以及在所述压电体的所述第一主面上设置所述第一电极指、所述第二电极指。
发明效果
根据本发明的弹性波装置及其制造方法，在端面反射型的弹性波装置中，能够有效地抑制谐振特性的劣化。因此，能够提供特性优异的弹性波装置、高频前端电路及通信装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的弹性波装置的立体图。
图2是沿着图1中的A-A线的部分的剖视图。
图3是示出比较例的弹性波装置的主要部分的立体图。
图4是示出比较例的弹性波装置的谐振特性的图。
图5是示出第一实施方式的弹性波装置的谐振特性的图。
图6的(a)～(c)是用于说明第一实施方式的弹性波装置的制造方法的各正面剖视图。
图7的(a)～(c)是用于说明第一实施方式的弹性波装置的制造方法的各正面剖视图。
图8的(a)～(c)是用于说明第一实施方式的弹性波装置的制造方法的各正面剖视图。
图9是示出本发明的第二实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
图10的(a)以及(b)是示出本发明的第三实施方式的弹性波装置的主要部分的立体图及俯视图。
图11是示出第三实施方式的弹性波装置的谐振特性的图。
图12是示出第四实施方式及第二比较例的弹性波装置的谐振特性的图。
图13是示出第五实施方式及第三比较例的弹性波装置的谐振特性的图。
图14是示出第六实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
图15是示出第六实施方式及第四比较例的弹性波装置的谐振特性的图。
图16是示出第七实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
图17是示出第七实施方式及第五比较例的弹性波装置的谐振特性的图。
图18是示出第八实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
图19是示出第九实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
图20是示出第十实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
图21是示出第十一实施方式的弹性波装置的主要部分的立体图。
图22的(a)以及(b)是第十二实施方式及第十三实施方式的弹性波装置的横向剖视图。
图23是第十四实施方式的弹性波装置的横向剖视图。
图24是具有高频前端电路的通信装置的结构图。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本发明的具体实施方式进行说明，使本发明变得清楚。
需要说明的是，本说明书所记载的各实施方式是示例性的内容，预先指出在不同的实施方式之间能够进行结构的部分的置换或组合。
图1是本发明的第一实施方式的弹性波装置的立体图，图2是沿着图1中的A-A线的部分的剖视图。
如图1所示，在支承构件2上层叠有电介质层5及压电体6。支承构件2具有支承基板3和层叠在支承基板3上的绝缘层4。如图2所示，在支承构件2的上表面2a设置有凹部2b。
支承基板3由适当的绝缘性材料、半导体材料构成。另外，在本实施方式中，绝缘层4由氧化硅构成。但是，构成绝缘层4的绝缘性材料没有特别限定。
电介质层5由氧化硅构成。但是，电介质层5也可以由其他电介质构成。在电介质层5上层叠有压电膜作为压电体6。在本实施方式中，该压电体6由LiNbO3构成。但是，压电体6也可以由LiTaO3等其他压电单晶构成，还可以由压电陶瓷构成。
压电体6与框部9连接，该框部9由与压电体6相同的材料构成。即，压电体6具有在俯视下具有矩形形状的振动体部6g、与振动体部6g的一端连接的锚部6h、以及与振动体部6g的另一端连接的锚部6i。锚部6h、6i与框部9连接。
压电体6具有相对置的第一主面6a、第二主面6b及相对置的第一端面6c、第二端面6d。这里，压电体6形成为矩形板状的形状。因此，具有相对置的第一主面6a、第二主面6b、相对置的第一端面6c、第二端面6d以及相对置的一对侧面。这里，主面是指主面、端面及侧面中的面积最大的面。另一方面，第一端面6c、第二端面6d将第一主面6a与第二主面6b连结。而且，通过上述第一端面6c、第二端面6d反射弹性波而得到特性。即，由于是端面反射型的弹性波装置，因此，为了得到这样的特性，将反射弹性波的面设为端面。
在第一主面6a上设置有第一电极指7、第二电极指8。第一电极指7与第二电极指8平行地延伸。与第一电极指7、第二电极指8延伸的方向正交的方向是弹性波传播方向，将该方向设为第一方向。将第一电极指7、第二电极指8延伸的方向设为第二方向。
在弹性波装置1中，从第一方向观察第一电极指7、第二电极指8时重叠的部分是交叉宽度部。交叉宽度部的沿着第二方向的尺寸是交叉宽度。
将压电体6中的第一端面与第二端面的距离设为压电体6的宽度。压电体6在第一端面与第二端面对置的区域，具有作为不同宽度部分的锚部6h、6i，该不同宽度部分具有与交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体的宽度不同的宽度。锚部6h、6i是本实施方式中的作为不同宽度部分的细宽度部。更具体而言，锚部6h、6i是本实施方式中的第一细宽度部、第二细宽度部。锚部6h、6i的一端与振动体部6g的侧面6e、6f连接。
需要说明的是，在本实施方式中，不同宽度部分是细宽度部，但在本发明中，不同宽度部分在交叉宽度部中，也可以是比第二方向上的中央部分处的压电体的宽度宽的粗宽度部。
电介质层5不仅到达矩形的振动体部6g，还到达锚部6h、6i及框部9的下表面。
压电体6及层叠在压电体6上的电介质层5在凹部2b上形成为一体。但是，通过锚部6h、6i，压电体6与框部9连接，因此，压电体6被维持为浮起的状态。另外，框部9及框部9之下的电介质层5固定在上述支承构件2的上表面2a上。
本实施方式的弹性波装置1利用板波。需要说明的是，所谓板波，在将被激励的板波的波长设为1λ的情况下，是对膜厚1λ以下的压电体中激励的各种波进行统称的表现。只要能够将波封入到压电体的薄板，则其手段没有限制。即，如本实施方式那样，也可以为将压电体6浮起的所谓的膜片型。或者也可以为，在由压电体构成的薄板上层叠了后述的声反射膜、高声速材料层及/或低声速材料层的构造等。
在本实施方式中使用板波，因此压电体6的厚度为0.1μm～2μm的程度。即，压电体6由比较薄的压电膜构成，振动体部6g整体振动。
需要说明的是，在膜片型的情况下，板波仅被封入到压电体6。在该情况下，板波根据位移分量而被分类为兰姆(Lamb)波和SH波。此外，兰姆波被分类为对称模式(S模式)和反对称模式(A模式)。
弹性波装置1是端面反射型的弹性波装置。在相对置的第一端面6c及第二端面6d中反射板波，得到谐振特性。另外，由于使用较薄的压电体6并利用板波，因此，容易实现高频化。
第一电极指7从交叉宽度部在第二方向上朝外侧延伸，与设置在框部9上的第一汇流条10a连接。第二电极指8从交叉宽度部在第二方向上朝外侧延伸，与第二汇流条10b连接。
上述第一电极指7、第二电极指8及第一汇流条10a、第二汇流条10b由适当的金属或合金构成。另外，也可以使用将由适当的金属或合金构成的多个金属膜层叠而成的层叠金属膜。
弹性波装置1的特征在于，在将第一电极指7与第二电极指8重叠的部分设为交叉宽度部、且将压电体6中的第一端面与第二端面的距离设为压电体的宽度时，在压电体6上，在第一端面与第二端面对置的区域设置有不同宽度部分，该不同宽度部分具有与交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体的宽度不同的宽度。
需要说明的是，锚部6h、6i中的“锚”是指将激励弹性波的交叉宽度部与框部9相连的部分。在端面反射型的弹性波装置1中，设置有由上述不同宽度部分即上述锚部6h、6i构成的细宽度部，因此，能够改善谐振特性。除了图1及图2之外，还参照图3～图5对此进行说明。
图3是示出比较例的弹性波装置的主要部分的立体图。在比较例的弹性波装置1001中，除了压电体1002不具有不同宽度部分之外，与第一实施方式的弹性波装置1同样地构成。
图4是示出上述比较例的弹性波装置1001的谐振特性的图。图5是示出第一实施方式的弹性波装置1的谐振特性的图。
在第一实施方式及比较例的任一个中，作为压电体材料，使用了欧拉角(90°、90°、170°)的厚度800nm的LiNbO3。另外，作为电极材料，使用了厚度100nm的Au膜。交叉宽度为14.8μm，在第一实施方式中，交叉宽度部中的压电体6的宽度为2.8μm，锚部6h、6i的宽度为2.66μm。
如图4中的箭头B所示，可知在比较例的弹性波装置1001中，谐振点处的波峰变钝，谐振频率中的阻抗变高。因此，反谐振频率中的阻抗相对于谐振频率之比即阻抗比小。
与此相对，如图5的箭头C所示，在第一实施方式的弹性波装置1中，谐振频率中的阻抗变得足够小。因此，可知具有良好的谐振特性，阻抗比变大。
如上所述，在第一实施方式的弹性波装置1中改善了谐振特性被认为是因为，锚部6h、6i中的压电体6的宽度与交叉宽度部的第二方向上的中央部分处的压电体6的宽度相比而变细。
即，被认为是因为，由于不同宽度部分即锚部6h、6i的宽度与交叉宽度部的第二方向上的中央部分处的压电体6的宽度不同，因此，产生弹性波的声速差，在第一端面6c及第二端面6d之间反射的弹性波的能量难以从不同宽度部分即锚部6h、6i泄漏到框部9侧。
需要说明的是，如上所述，本实施方式是将压电体6浮起的膜片型。另一方面，在利用板波的情况下，也可以层叠由声反射膜、声速不同的材料层构成的支承基板。但是，优选为膜片型。在膜片型中，板波的能量难以泄漏到压电体6外。
参照图6的(a)～(c)、图7的(a)～(c)及图8的(a)～(c)对上述弹性波装置1的制造方法的一例进行说明。
如图6的(a)所示，准备压电板6A。在压电板6A的一个面上使氧化硅膜成膜来作为电介质层5。接下来，如图6的(b)所示，将牺牲层11设置在电介质层5上。作为牺牲层11，能够使用可由后述的蚀刻剂去除的适当的材料。
如图6的(c)所示，使氧化硅膜4A成膜，使得覆盖牺牲层11。接下来，通过研磨等将氧化硅膜4A的外侧主面平坦化，形成图7的(a)所示的绝缘层4。接下来，如图7的(b)所示，将支承基板3粘合于绝缘层4。
接下来，对压电板6A进行研磨，使其变薄。通过这种方式，如图7的(c)所示，形成压电体6。压电体6的厚度为1μm以下。由于非常薄，因此，能够容易通过干式蚀刻将压电体6去除。
如图8的(a)所示，在压电体6上形成第一电极指7、第二电极指8以及布线12、13。在图1中，布线12、13设置在未图示的外侧部分。
接下来，如图8的(b)所示，使第二层的布线层14、15成膜，使得覆盖布线12、13。
接下来，如图8的(c)所示，通过蚀刻，设置槽D、E及牺牲层蚀刻用孔F。该蚀刻能够通过干式蚀刻来进行。但是，蚀刻也可以是湿式蚀刻。如上所述，压电体6的厚度为1μm以下而较薄，因此，通过蚀刻，能够容易形成槽D、E及牺牲层蚀刻用孔F。通过槽D、E的形成，图1所示的第一端面6c、第二端面6d变空。
接下来，使用溶解牺牲层11的蚀刻剂，将牺牲层11去除。通过这种方式，能够得到弹性波装置1。
如上所述，在弹性波装置1中，通过去除牺牲层11，能够得到层叠有较薄的压电体6及电介质层5的膜片型的构造。
需要说明的是，也可以不必设置电介质层5。但是，通过设置氧化硅膜等来作为电介质层5，能够减小频率温度系数TCF的绝对值。因此，能够改善温度特性。另外，也可以设置保护膜、频率调整用膜，使得覆盖第一电极指7、第二电极指8。作为这样的保护膜、频率调整用膜，能够使用氮化硅膜等。
在进行上述干式蚀刻时，能够将氩气、氟气、氯气等的一种或两种以上用作蚀刻用气体来进行上述干式蚀刻。另外，通过上述干式蚀刻形成槽D、E，由此形成第一端面6c、第二端面6d。而且，上述的锚部6h、6i这样的压电体6的不同宽度部分也能够在蚀刻时同时形成。因此，在弹性波装置1中，能够在不增加工序的情况下设置不同宽度部分。
需要说明的是，在制造弹性波装置1时，设置上述第一电极指7、第二电极指8的工序也可以在上述蚀刻之后进行。
根据上述制造方法可清楚，仅通过在压电体设置不同宽度部分，就能够设置声速不同的区域。
以往，在IDT电极中已知有在交叉宽度部的一端侧及另一端侧设置低声速区域且利用了活塞模式(piston mode)的构造。这样的低声速区域以往通过设置电极指的宽度较粗的粗宽度部、或者通过使用在电极指上层叠使声速下降的材料的构造等而构成。然而，在电极指设置粗宽度部的构造中，存在占空比的制约，难以设置宽度足够宽的粗宽度部。另一方面，在将其他材料层叠于电极指的构造中，工艺增大，也有可能产生进一步层叠的材料层与电极指之间的位置偏移。因此，设计时的容许度小。与此相对，在如本发明那样设置不同宽度部分的构造中，能够容易形成声速不同的区域，并且能够设置足够的声速差。
图9是示出本发明的第二实施方式的弹性波装置20的主要部分的俯视图。在第二实施方式的弹性波装置20中，具有两种不同宽度部分。第一种不同宽度部分是宽度比交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体6的宽度粗的粗宽度部G、H。第二种不同宽度部分是宽度比交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体6的宽度细的细宽度部。细宽度部是锚部6h、6i。即，锚部6h、6i与第一实施方式同样地构成。另一方面，粗宽度部G、H的宽度比交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体6的宽度粗的其他结构与弹性波装置1是同样的。即，虽然在图9中省略了图示，但框部9具有矩形框状的形状，在压电体6的下方层叠有电介质层5。另外，采用使用了支承构件2的膜片型的弹性波装置。
如第二实施方式的弹性波装置20那样，作为不同宽度部分而设置粗宽度部G、H和作为细宽度部的锚部6h、6i的双方，由此，能够增大粗宽度部G、H与锚部6h、6i的声速差。
图10的(a)以及(b)是示出第三实施方式的弹性波装置21的主要部分的立体图及俯视图。在弹性波装置21中，压电体6的宽度在图10的(b)所示的粗宽度部G、H中比交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体6的宽度粗。即，交叉宽度部具有由粗宽度部G、H夹着的中央部I和粗宽度部G、H。换言之，第一端面6c与第二端面6d之间的尺寸在粗宽度部G、H比在第二方向上的作为中央部分的上述中央部I大。需要说明的是，锚部6h、6i中的压电体6的宽度比中央部I细。下述的表1中示出第三实施方式的弹性波装置21中的压电体6的各部分的长度及宽度。即，关于各部分的记号，如图10的(b)所示，粗宽度部G与粗宽度部H之间是中央部I。而且，一方的锚部6h所存在的部分是部分J，另一方的锚部6i所存在的部分是部分K。另外，将存在锚部6h、6i的部分J、K的宽度设为W1，将粗宽度部G、H的宽度设为W2、W4，将中央部I的宽度设为W3。
需要说明的是，表1中的单位是μm。
[表1]
在弹性波装置21中，除了上述主要部分之外，与第一实施方式是同样的。即，实际上，框部9具有矩形框状的形状，在压电体6的下方层叠有电介质层5。另外，使用支承构件2来形成膜片型的弹性波装置。
图11示出上述第三实施方式的弹性波装置的谐振特性。根据图11清楚可知，阻抗比高达101dB，得到良好的谐振特性。
在粗宽度部G、H，第一端面6c与第二端面6d之间的距离变大，因此，能够降低声速。即，能够在中央部I的第二方向外侧设置低声速区域。
接下来，对第四实施方式及第五实施方式进行说明。除了如下述的表2所示那样变更了中央部、粗宽度部及锚部的长度及宽度之外，与第三实施方式同样地得到第四实施方式的弹性波装置。为了比较，如下述的表2所示，准备了压电体中的各部分的宽度固定的第二比较例的弹性波装置。
[表2]
图12中的实线示出第四实施方式的谐振特性，虚线示出第二比较例的谐振特性。根据图12可清楚，在第四实施方式中，W2/W3比是1.05，谐振特性中的阻抗比是85dB。与此相对，在第二比较例中，阻抗比停留在77dB。因此，可知在第四实施方式中也得到良好的谐振特性。
即，可知通过使W2/W3比大于1，能够有效地提高阻抗比。
下述的表3中示出第五实施方式及第三比较例的弹性波装置的各部分的尺寸。在本实施方式中，与第三实施方式的情况同样地，使用G、H的记号，以部分G、部分H示出中央部I的第二方向上从外侧端到锚部6h、6i为止的部分。
[表3]
在第五实施方式中，W1/W2/W3为0.90/0.95/1.0。在第三比较例中，W1/W2/W3＝1.0/1.0/1.0。
图13示出第五实施方式及第三比较例的弹性波装置的谐振特性。实线示出第五实施方式的结果，虚线示出第三比较例的结果。如图13所示，在第五实施方式中，阻抗比高达101dB，在第三比较例中，阻抗比停留在77dB。因此，可知通过设为W1<W2/W3，更进一步得到良好的谐振特性。
图14是示出本发明的第六实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。在第六实施方式中，在第一电极指7的两侧设置有第二电极指8、8A。即，使用了多根第二电极指8、8A。也可以如弹性波装置51那样，第一电极指及第二电极指内的至少一方设置有多根。
在弹性波装置51中，其他构造与第一实施方式的弹性波装置1是同样的。在图14中，以俯视图仅示出膜片型的压电体6的主要部分。
下述的表4中示出第六实施方式的弹性波装置51中的各部分的长度及宽度。另外，为了比较，一并示出第四比较例的弹性波装置中的各部分的长度及宽度。
需要说明的是，在第四比较例的弹性波装置中，除了压电体的宽度一样之外，与第六实施方式的弹性波装置51是同样的。
图15的实线示出第六实施方式的谐振特性，虚线示出第四比较例的谐振特性。
[表4]
在第六实施方式的弹性波装置51中，W1/W3比是0.96，W2/W3比是1.04。根据图15所示的谐振特性可清楚，在第六实施方式中，阻抗比高达54.8dB。与此相对，在第四比较例中，阻抗比低至46.8dB。
图16是示出第七实施方式的弹性波装置的主要部分的俯视图。
在第七实施方式的弹性波装置61中，两根第一电极指7、7A和两根第二电极指8、8A彼此交错插入。这样，第一电极指及第二电极指的双方可以设置多根。
下述的表5中示出弹性波装置61中的压电体6的各部分的宽度。另外，表5中一并示出第五比较例中的压电体的各部分的宽度。需要说明的是，除了压电体的宽度一样之外，第五比较例与第七实施方式的弹性波装置61是同样的。
在第七实施方式的弹性波装置中，W1/W3比是0.98，W2/W3比是1.02。
[表5]
图17是示出第七实施方式的弹性波装置61及第五比较例的弹性波装置的谐振特性的图。实线示出第七实施方式的结果，虚线示出第五比较例的结果。如图17所示，在第七实施方式中，阻抗比高达61dB。与此相对，在第五比较例中，阻抗比低至52dB。
图18～图20是示出第八实施方式～第十实施方式的弹性波装置的主要部分的各俯视图。在这些图中，也与图14等同样地以俯视图仅示出设置有压电体的弹性波装置的主要部分。
在第八实施方式的弹性波装置71中，压电体6的宽度在中央部I固定。与第三实施方式的情况同样地，使用G、H的记号，以部分G、部分H示出中央部I的第二方向上从外侧端到锚部6h、6i为止的部分。在部分G、H处，在第二方向上，压电体6的宽度随着朝向外侧而渐渐变窄。这样，在压电体6中，在宽度与交叉宽度部的第二方向上的中央部分的压电体6的宽度不同的不同宽度部分处，宽度不必固定，也可以在第二方向上变化。
在图19所示的第九实施方式的弹性波装置81中，在粗宽度部G及粗宽度部H形成有锥状，使得第二方向两侧的部分渐渐变窄。关于其他结构，弹性波装置81与弹性波装置21是同样的。这样，在粗宽度部G、粗宽度部H，粗宽度部G及粗宽度部H也可以随着朝向第二方向外侧而变细。
在图20所示的第十实施方式的弹性波装置91中，在粗宽度部G、粗宽度部H处，在俯视下，压电体6的宽度不同的部分的角度变圆。这样，在粗宽度部G、H的第二方向两侧也可以将角部变圆。
图21是用于说明第十一实施方式的弹性波装置的主要部分的立体图。
在弹性波装置92中，并联地连接有四个第一实施方式的弹性波装置。这样，多个弹性波装置也可以具有连结多个的构造。由此，在将各弹性波装置单元的阻抗设为Z1、Z2、Z3及Z4的情况下，合成阻抗ZT成为1/ZT＝1/Z1+1/Z2+1/Z3+1/Z4。这样，也可以将N个(N是整数)弹性波装置并联连接而形成为一体。由此，能够调整合成阻抗。
图22的(a)以及(b)是第十二实施方式及第十三实施方式的弹性波装置94、95的横向剖视图。在弹性波装置94中，在支承构件2A上层叠有压电体6。支承构件2A具有支承基板101、设置在支承基板101上的高声速材料层102、以及设置在高声速材料层102上的低声速材料层103。支承基板101由Si或氧化铝等适当的绝缘性材料构成。高声速材料层102由所传播的体波的声速比在压电体6传播的弹性波的声速高的高声速材料构成。低声速材料层103由所传播的体波的声速比在压电体6传播的弹性波的声速低的低声速材料构成。作为构成低声速材料的材料，只要满足上述声速关系即可，没有特别限定。关于构成高声速材料层102的材料，也只要满足上述声速关系即可，没有特别限定。在本实施方式中，低声速材料层103由氧化硅构成，高声速材料层102由Si构成。
在弹性波装置95中，支承构件2A具有在高声速基板101A上设置了低声速材料层103的构造。关于其他构造，弹性波装置95与弹性波装置94是同样的。
高声速基板101A由上述的高声速材料构成。这样，也可以代替层叠了支承基板101及高声速材料层102的构造而使用高声速基板101A。此外，也可以在压电体6的下方仅设置高声速基板101A，省略低声速材料层103。
在图23所示的第十四实施方式的弹性波装置96中，在支承构件2B的上表面即支承面上层叠有压电体6。该支承构件2B具有支承基板101和层叠在支承基板101上的高声阻抗层111、低声阻抗层112、高声阻抗层113及低声阻抗层114。高声阻抗层111、113的声阻抗高于低声阻抗层112、114的声阻抗。这样，也可以使用具有高声阻抗层111、113和低声阻抗层112、114的支承构件2B。在该情况下，也能够在作为支承面的支承构件2B的上表面直接层叠压电体6。需要说明的是，在弹性波装置94～96中，为了改善频率温度特性，也可以在压电体6的下方层叠氧化硅膜等电介质层。
需要说明的是，在本发明中，所利用的弹性波不局限于板波，也可以使用泄漏波、洛夫波(Love wave)等其他弹性波。
上述各实施方式的弹性波装置能够用作高频前端电路的双工器等部件。在下述说明具有这样的高频前端电路的通信装置的例子。
图24是具有高频前端电路的通信装置的结构图。需要说明的是，在该图中还一并图示出与高频前端电路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。高频前端电路230及RF信号处理电路203构成通信装置240。需要说明的是，通信装置240也可以包括电源、CPU、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以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b。需要说明的是，图24的高频前端电路230及通信装置240是高频前端电路及通信装置的一例，不局限于该结构。
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而与天线元件202连接。需要说明的是，上述弹性波装置也可以是双工器201A、201B，还可以是滤波器211、212、221、222。上述弹性波装置也可以是构成双工器201A、201B、滤波器211、212、221、222的弹性波谐振器。此外，上述弹性波装置例如能够应用于三个滤波器的天线端子被共用化的三工器、六个滤波器的天线端子被共用化的六工器等的具备三个以上的滤波器的结构。
即，上述弹性波装置包括弹性波谐振器、滤波器、具备两个以上的滤波器的多工器。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号而将天线元件202与对应于规定频段的信号路径连接，例如由SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷)型的开关构成。需要说明的是，与天线元件202连接的信号路径不局限于一个，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及双工器201A后的高频信号(这里为高频接收信号)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及双工器201B后的高频信号(这里为高频接收信号)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(这里为高频发送信号)放大并经由双工器201A及开关225向天线元件202输出的发送放大电路。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(这里为高频发送信号)放大并经由双工器201B及开关225向天线元件202输出的发送放大电路。
需要说明的是，滤波器231、232不经由低噪声放大器电路及功率放大器电路而将RF信号处理电路203与开关225之间连接。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地，经由开关225而与天线元件202连接。
RF信号处理电路203通过降频转换等对从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并输出通过该信号处理而生成的接收信号。另外，RF信号处理电路203通过升频转换等对输入的发送信号进行信号处理，将通过该信号处理而生成的高频发送信号向功率放大器电路244a、244b输出。RF信号处理电路203例如是RFIC。需要说明的是，通信装置也可以包括BB(基带)IC。在该情况下，BBIC对由RFIC处理后的接收信号进行信号处理。另外，BBIC对发送信号进行信号处理后向RFIC输出。由BBIC处理后的接收信号、BBIC进行信号处理之前的发送信号例如是图像信号、声音信号等。需要说明的是，高频前端电路230也可以在上述各构成要素之间具备其他电路元件。
需要说明的是，高频前端电路230也可以具备双工器201A、201B的变形例的双工器，来代替上述双工器201A、201B。
以上，针对本发明的实施方式的弹性波装置、高频前端电路及通信装置，举出上述实施方式进行了说明，但将上述实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其他实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明的高频前端电路及通信装置的各种设备也包含在本发明中。
本发明能够在弹性波谐振器、滤波器、具备两个以上的滤波器的多工器、高频前端电路及便携电话等通信装置中广泛利用。
附图标记说明：
1…弹性波装置；
2、2A、2B…支承构件；
2a…上表面；
2b…凹部；
3…支承基板；
4…绝缘层；
4A…氧化硅膜；
5…电介质层；
6…压电体；
6A…压电板；
6a、6b…第一主面、第二主面；
6c、6d…第一端面、第二端面；
6e、6f…侧面；
6g…振动体部；
6h、6i…锚部；
7、7A…第一电极指；
8、8A…第二电极指；
9…框部；
10a、10b…第一汇流条、第二汇流条；
11…牺牲层；
12、13…布线；
14、15…布线层；
20、21、51、61、71、81、91、92、94～96…弹性波装置；
101…支承基板；
101A…高声速基板；
102…高声速材料层；
103…低声速材料层；
111、113…高声阻抗层；
112、114…低声阻抗层；
201A、201B…双工器；
202…天线元件；
203…RF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。

Claims (18)

1.一种弹性波装置，是在相对置的第一端面及第二端面之间反射弹性波的端面反射型的弹性波装置，
所述弹性波装置具备：
压电体，其具有所述第一端面、所述第二端面以及将所述第一端面及所述第二端面连结的相对置的第一主面及第二主面；
第一电极指，将连结所述第一端面与所述第二端面的方向设为第一方向、将在所述第一主面上与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，该第一电极指设置在所述压电体中的所述第一主面上，且沿所述第二方向延伸；以及
第二电极指，其设置在所述压电体中的所述第一主面上，且在所述第一方向上与所述第一电极指隔开间隙地配置在所述压电体中的所述第一主面上，并且沿所述第二方向延伸，
将从所述第一方向观察时所述第一电极指与所述第二电极指重叠的部分设为交叉宽度部、且将所述压电体中的所述第一端面与所述第二端面的距离设为压电体的宽度时，在所述压电体，在所述第一端面与所述第二端面对置的区域设置有不同宽度部分，该不同宽度部分具有与所述交叉宽度部的所述第二方向上的中央部分的压电体的宽度不同的宽度。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
所述不同宽度部分包括细宽度部，
所述细宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度细。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述细宽度部在所述第二方向上设置在所述交叉宽度部的一方的外侧及另一方的外侧中的至少一方。
4.根据权利要求2或3所述的弹性波装置，其中，
在所述压电体的所述第一端面及所述第二端面设置有在所述第一方向上相对置的凹部，使得具有所述细宽度部。
5.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述不同宽度部分包括粗宽度部，
所述粗宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度粗。
6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，
在所述交叉宽度部内，在所述第二方向上的所述交叉宽度部的一端侧及另一端侧分别设置有所述粗宽度部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述第二方向上，向所述交叉宽度部的一方的外侧引出所述第一电极指，向所述交叉宽度部的另一方的外侧引出所述第二电极指，
所述弹性波装置还具备第一汇流条及第二汇流条，该第一汇流条及第二汇流条与所述第一电极指及所述第二电极指分别连接，且沿与所述第二方向交叉的方向延伸。
8.根据权利要求7所述的弹性波装置，其中，
所述不同宽度部分包括第一细宽度部和第二细宽度部，
在所述第二方向上的所述交叉宽度部的一方的外侧且在比所述第一汇流条靠内侧的位置，所述第一细宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度细，
在所述第二方向上比所述交叉宽度部靠所述交叉宽度部的另一方的外侧的位置且比所述第二汇流条靠内侧的位置，所述第二细宽度部的宽度比所述中央部分的压电体的宽度细。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述不同宽度部分构成为，在所述第二方向上，随着朝向外侧或内侧而变细。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第一电极指及所述第二电极指内的至少一方设置有多根。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电体是压电膜，
所述弹性波装置还具备支承构件，该支承构件具有支承所述压电膜的支承面，并且在所述支承面设置有凹部，
所述压电膜固定于所述支承构件，使得所述压电膜的至少所述交叉宽度部位于所述凹部上。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备支承所述压电体的支承构件，所述支承构件具有高声速材料层，在该高声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速高。
13.根据权利要求12所述的弹性波装置，其中，
所述支承构件具有低声速材料层，该低声速材料层设置在比所述高声速材料层靠所述压电体侧的位置，在该低声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速低。
14.根据权利要求12所述的弹性波装置，其中，
所述支承构件是由所述高声速材料层构成的高声速基板。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备支承所述压电体的支承构件，
所述支承构件具有声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层。
16.一种高频前端电路，具备：
权利要求1至15中任一项所述的弹性波装置；以及
功率放大器。
17.一种通信装置，具备：
权利要求16所述的高频前端电路；以及
RF信号处理电路。
18.一种弹性波装置的制造方法，是权利要求1至15中任一项所述的弹性波装置的制造方法，
所述弹性波装置的制造方法具备如下工序：
对所述压电体进行加工，使得设置所述压电体的宽度一部分不同的所述不同宽度部分；以及
在所述压电体的所述第一主面上设置所述第一电极指、所述第二电极指。
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