CN110800213B - 弹性波元件、滤波器元件及通信装置 - Google Patents

Abstract

本公开的弹性波元件(1)具有压电基板(2)、和被配置在压电基板(2)上的IDT电极(3)。所述IDT电极(3)具备包含Al的第一层(35)与包含CuAl₂合金的第二层(37)的层叠构造。通过第二层(37)，能够提供耐电力性优异的弹性波元件(1)。

Description

弹性波元件、滤波器元件及通信装置

技术领域

本发明涉及弹性波元件、滤波器元件及通信装置。

背景技术

近年来，在移动体终端等的通信装置中，对从天线发送或接收的信号进行滤波的分波器使用的是弹性波元件。弹性波元件通过压电基板、及在压电基板上形成的激发电极来构成。弹性波元件利用借助激发电极与压电基板的关系而能够将电信号与声表面波相互变换的特性。

分波器通过使用多个弹性波元件，从而构成例如接收滤波器及发送滤波器(参照专利文献1等)。分波器通过将多个弹性波元件组合来设定接收频带与发送频带的通带。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-214902号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

在上述那样的分波器中，谋求提高耐电力。为了提高分波器的耐电力，需要提高构成该分波器的弹性波元件的耐电力。

本公开正是鉴于该实情而进行的，其目的在于，提供一种具有较高耐电力的弹性波元件、滤波器元件及通信装置。

-用于解决技术问题的手段-

本公开的一实施方式所涉及的弹性波元件具备：压电基板；和IDT电极，被配置在该压电基板上，具备第一层与第二层的层叠构造，所述第一层包含副成分小于10％以下的Al，所述第二层包含CuAl₂合金。

本公开的一实施方式所涉及的滤波器元件包括上述的弹性波元件、和被配置在所述压电基板上的串联谐振器及并联谐振器，分别被连接成梯子型。

本公开的一实施方式所涉及的通信装置具备天线、被电连接至该天线的上述滤波器元件和被电连接至该滤波器元件的RF-IC。

-发明效果-

根据本公开的弹性波元件、滤波器元件及通信装置，能够提高耐电力。

附图说明

图1是表示本公开的一实施方式所涉及的弹性波元件的结构的俯视图。

图2是在图1的弹性波元件中，在II-II线处切断的剖面的主要部位放大图。

图3是表示电极材料的组成比与耐电力的相关的线图。

图4是将IDT电极的一部分放大后的主要部位放大剖视图。

图5是表示图1的弹性波元件中的、谐振特性优异的IDT电极3的总厚度和其中的第二层的比例的关系的线图。

图6是表示图1的弹性波元件中的第二层相对于IDT电极3的总厚度的比例、和最大应力及相对电阻比率的关系的线图。

图7是表示图1的弹性波元件中的、第二层相对于IDT电极3的总厚度的比例和击穿电力改善量的关系的线图。

图8是表示弹性波元件的变形例的主要部位放大剖视图。

图9是表示弹性波元件的变形例的主要部位放大剖视图。

图10是表示电极指32的应力分布的线图。

图11是表示弹性波元件的变形例的主要部位放大剖视图。

图12是对本公开的一实施方式所涉及的通信装置进行说明的概略图。

图13是对本公开的一实施方式所涉及的分波器进行说明的电路图。

图14是表示实施例及比较例的频率特性的线图。

图15的(a)及图15的(b)是表示本公开的弹性波元件的变形例的主要部位放大剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的一实施方式所涉及的弹性波元件、滤波器元件及通信装置进行说明。需要说明的是，以下的说明中所使用的图是示意性的附图，附图上的尺寸比率等未必一定要与现实的尺寸比率等一致。

弹性波元件也可以将任意的方向设为上方或者下方，但以下为了方便，定义正交坐标系xyz，并且将z方向的正侧作为上方，使用上表面、下表面等的用语。

<弹性波元件的结构的概要>

图1是表示本公开的一实施方式所涉及的弹性波(SAW：Surface Acoustic Wave)元件1的结构的俯视图。图2是图1的II-II线处的主要部位放大剖视图。如图1所示那样，SAW元件1具有压电基板2、及在压电基板2的上表面2A设置的激发(IDT：InterdigitalTransducer，叉指换能器)电极3及反射器4。

压电基板2通过包含铌酸锂晶体或钽酸锂(LiTaO₃，以下，LT称为)晶体的具有压电性的单晶体的基板来构成。在本例中以使用Y旋转X传播的LT基板的情况为例进行说明。需要说明的是，后述LT基板的切角。可适宜地设定压电基板2的平面形状及各种尺寸。作为一例，压电基板2的厚度(z方向)为0.2mm以上且0.5mm以下。

如图1所示那样，IDT电极3具有两个梳齿电极30。如图1所示那样，梳齿电极30具有相互对置的2根汇流条31和从各汇流条31向其他汇流条31侧延伸的多个电极指32。而且，一对梳齿电极30被配置成：连接至一方的电极指32和连接至另一方的电极指32在弹性波的传播方向上相互咬合(交叉)。

再有，梳齿电极30具有与各个电极指32对置的虚设电极指33。需要说明的是，也可以不配置虚设电极指33。

汇流条31，例如以大体恒定的宽度形成为直线状延伸的长条状。因此，汇流条31的相互对置一侧的缘部为直线状。多个电极指32，例如以大体恒定的宽度形成为直线状延伸的长条状，在弹性波的传播方向上以大体恒定的间隔排列。

构成IDT电极3的一对梳齿电极30的多个电极指32设定成间距Pt1。间距Pt1，例如被设置为和想要谐振的频率下的弹性波的波长λ的半波长同等。波长λ(即，2×Pt1)，例如为1.5μm以上且6μm以下。IDT电极3被配置成绝大多数的多个电极指32为间距Pt1，由此多个电极指32成为恒定的周期的配置，因而能够使弹性波有效地产生。

在此，间距Pt1是指在传播方向上从一方的电极指32的中心到与该一方的电极指32邻接的另一方的电极指32的中心为止的间隔。根据SAW元件1所要求的电气特性等适宜地设定各电极指32的弹性波的传播方向上的宽度w1。电极指32的宽度w1，例如相对于间距Pt1为0.3倍以上且0.7倍以下。

这样通过配置电极指32，从而产生在与多个电极指32正交的方向上传播的弹性波。因此，在考虑到压电基板2的晶体取向的基础上，两根汇流条31被配置成在和想要传播弹性波的方向交叉的方向上相互对置。多个电极指32形成为沿着相对于想要传播弹性波的方向正交的方向延伸。需要说明的是，弹性波的传播方向是根据多个电极指32的朝向等来规定的，但在本实施方式中，为了方便，将弹性波的传播方向作为基准，来说明多个电极指32的朝向等。

各电极指32的根数在每一侧为50～350根。多个电极指32的长度(从汇流条到前端为止的长度)，例如设定为大体相同。对置的电极指32彼此咬合的长度(交叉宽度)为10～300μm。

IDT电极3，例如通过金属的导电层15来构成。关于该金属的材料及该导体层15的厚度S(z方向)，将后述。

IDT电极3既可以直接配置于压电基板2的上表面2A，也可以隔着包含其他构件的基底层而配置于压电基板2的上表面2A。其他构件例如包含由Ti、Cr或者这些的合金等。在隔着基底层而将IDT电极3配置于压电基板2的上表面2A的情况下，其他构件的厚度被设定成对IDT电极3的电气特性几乎不会造成影响的程度的厚度(例如，Ti的情况下为IDT电极3的厚度的5％的厚度以内)。

该基底层，在剖视的情况下，也可以相比于与IDT电极3的电极指32相接的宽度，增大与压电基板2相接的宽度。该情况下，通过基底层也能够提高耐电力性。

若施加电压，则IDT电极3在压电基板2的上表面2A附近会激励在x方向上传播的弹性波。被激励出的弹性波，在与电极指32的非配置区域(邻接的电极指32间的长条状的区域)的边界处反射。而且，形成将电极指32的间距Pt1设为半波长的驻波。驻波被变换成与该驻波相同频率的电信号，并通过电极指32而被取出。这样一来，SAW元件1作为1端口谐振器发挥功能。

反射器4配置为在弹性波的传播方向上夹持IDT电极3。反射器4形成为大体狭缝状。

如图2所示那样，保护层5设置在压电基板2上，以便将IDT电极3及反射器4上覆盖。具体地说，保护层5覆盖IDT电极3及反射器4的表面，并且覆盖压电基板2的上表面2A之中的从IDT电极3及反射器4露出的部分。保护层5的厚度，例如为1nm以上且为IDT电极3的厚度的20％以下。

保护层5包含具有绝缘性的材料，有助于不会被腐蚀等。再者，保护层5也可以通过若温度上升、则弹性波的传播速度会变快的SiO₂等材料来形成，由此也能将弹性波元件1的温度的变化引起的电气特性的变化抑制得较小。还有，为了提高耐湿性，也可以使用SiNx等的材料。

(压电基板2与IDT电极3的关系)

一直以来在弹性波元件中，考虑弹性波的激发效率、辐射损耗、电阻等而在切角42°的LT基板上设置了弹性波的波长比的厚度约8％的包含Al的IDT电极的结构是较为普遍的(以下，将本结构的弹性波元件称为比较模型)。

相对于此，近年来，因为被输入至弹性波元件的高频信号的电力增大，所以谋求耐电力性相比于包含Al的电极更优异的电极。

然而，由于仅仅简单地置换成Mo等具有高强度的电极材料，弹性波的激发效率、辐射损耗、电阻的各特性存在权衡的关系，故无法发现满足置换成包含Al的电极的特性。

因而，在本实施方式所涉及的SAW元件1中，首先，作为存在能够改善耐电力、并且发现与现状的Al电极同等程度的各特性的可能性的材料而选出了Cu。以下，对具体的电极结构进行考察。

<包括Cu的层的组成比>

首先，作为包括Cu的层，考察了最能够提高耐电力性的组成比。具体地说，形成使Cu与Al的组成比变化而得的IDT电极3，对其耐电力进行了测定。

其结果如图3所示。在图3中，横轴表示Cu与Al的比率，纵轴表示耐电力(dBm)。需要说明的是，Cu与Al的组成比设定了作为Cu-Al合金而存在的值。需要说明的是，在Cu 100％的情况下，在耐电力试验中被氧化，成为表示较低的耐电力性的结果。再有，Al 100％的情况是比较模型的耐电力。结果，确认了除Cu∶Al的组成比设为3∶2的情况以外，与比较模型相比，耐电力均有所提高。特别是，在将Cu∶Al的组成比设为1∶2的合金(即CuAl₂合金)时，确认了最能够提高耐电力性。由此，包括Cu的层，设为以CuAl₂合金构成。这样，通过以合金来构成包括Cu的层，从而与Cu单体的层相比，难以被氧化还原，能够提高作为电极的可靠性。

<IDT电极3的电极结构>

从耐电力的观点来看，作为IDT电极3优选使用包含CuAl₂的层，但为了同时使弹性波的激发效率、辐射损耗等的特性提高，对IDT电极3的结构进行了考察。具体地说，如图4所示那样，将IDT电极3制作成包含Al的第一层35和包括Cu的(包含CuAl₂的)第二层36的层叠构造来构成的模型，模拟了使压电基板2的切角与IDT电极3的各层的厚度的关系不同时的弹性波的激发效率、辐射损耗等的特性。具体地说，求取了各模型中谐振频率下的损耗变成最小的厚度的组合。将根据模拟的结果而发现的、各切角中的第一层35与第二层37的最佳的膜厚比率示于图5。

在图5中，横轴以波长比示出IDT电极3的合计厚度(以下，也称为总厚度)，纵轴表示第二层37相对于IDT电极3的总厚度的比例。需要说明的是，基本上设为图4所示那样的第一层35与第二层37的层叠构造，但针对第二层37为0％的情况及100％的情况双方也进行模拟。即，针对仅由第一层35来构成IDT电极3的情况、仅由第二层37来构成IDT电极3的情况分别进行模拟。

根据图5可知，可确认：随着使压电基板2的切角从42°增加至48°，IDT电极3的总厚度增厚。各切角中的最佳的膜厚比率的变化的样子未取决于切角，而表示同样的倾向。即，可确认第二层37相对于IDT电极3的总厚度的比例的倾向在使切角不同的情况下也是同样的。再者，确认了即便使第二层37的比例在15％～50％的范围(0.15～0.5的范围)内变化，用于使损耗最小的电极总厚度也是恒定值。

在IDT电极3的总厚度、第一层35的厚度、第二层37的厚度满足图5所示的关系的情况下，由于包含拉伸强度比第一层35大的材料的第二层37的存在，能够提高IDT电极3的耐电力，而且能够抑制弹性波的辐射损耗并提高激发效率。由此，可提供耐电力优异、并且损耗少的SAW元件1。

需要说明的是，上述的关系是在改变压电基板2的切角及IDT电极3的材料(层叠构造)时通过模拟来求取谐振频率下的弹性波的辐射损耗达到最小的值并表示出其相关关系。再者，也通过实测值检查证实了其妥当性。

作为上述那样的第一层35，能够使用Al或者以Al为主成分的Al合金。即，能够使用副成分不足10％的Al合金。例如，能够使用Al中添加了1％～3％左右的Cu的Al-Cu合金、还有进一步添加了0.5％～3％左右的Mg的Al-Cu-Mg合金等。该情况下，Cu或Mg主要位于Al的晶粒的粒界。需要说明的是，第一层35也可以设为以不足5％的浓度包括副成分的Al。该情况下，因为能够提高Al的结晶性，所以能够提高可靠性及电气特性。

而且，作为第二层37，能够使用CuAl₂合金。第二层37也可以包含在粒界离析或固溶于CuAl₂晶体的程度的杂质。上述那样的杂质例如也可以设为不足5％。也可以将杂质浓度设为不足2％。

再者，在图4中表示了将第二层37配置在与压电基板2接近的一侧的例子，但未被限定于本例。例如，也可以将第一层35配置于压电基板2侧。

在将第二层37配置到压电基板2侧的情况下，因为能够将强度较强的第二层37设置在与振动强的压电基板2接近的一侧，所以可提供耐电力性优异的SAW元件1。还有，由于能够使IDT电极3的重心向下方移动，所以能够减小机电耦合系数，能够减小传播损耗。

需要说明的是，由于弹性波的辐射损耗也与构成IDT电极3的材料的密度有关系，故在IDT电极3之上设置所谓的质量附加膜的情况下或IDT电极3被埋入绝缘材料的情况下，上述关系是不成立的。“被埋入”例如表征绝缘材料的厚度为IDT电极3的厚度的一半以上的情况等。

再有，第二层37的结晶性未被特别地限定。既可以是非晶体状，也可以是多晶体。

(变形例1)

对SAW元件1的变形例进行说明。

随着第二层37的比例增大，耐电力性提高。然而，若第二层37的比例增大，则作为电极的电阻升高，其结果是，电学上的损耗增大。

因而，考察了通过第二层37提高耐电力、同时电阻也不会恶化的膜厚的组合。具体地说，在具有满足图5中明确得知的第一层35与第二层37的最佳膜厚比率的IDT电极3的SAW元件1中，分别模拟了对第一层35及第二层37分别施加的最大应力和IDT电极3的比较模型所对应的相对电阻率。将其结果示于图6。

在图6中，横轴表示第二层37的厚度相对于IDT电极3的总厚度的比例，纵轴的左侧表示最大应力(单位：MPa)，右侧表示与仅由第一层35来构成IDT电极3时的电阻相比的情况下的电阻率。需要说明的是，在图6中例示压电基板2的切角为46°的情况。

根据图6可知，可确认随着第二层37的厚度增厚，施加于第一层35的应力减少的样子。另一方面，可确认出若第二层37的比率超过56％，则电阻率会急剧升高的样子。上述那样的电气特性的恶化倾向，在其他切角中也是同样的。因此，也可以将第二层37相对于IDT电极3的总厚度的膜厚比率设为56％以下。通过采取上述那样的结构，从而能够提供耐电力性优异、并且减少了电阻引起的损耗的产生的SAW元件1。

另外，在压电基板2的切角为46°的情况下，若将第二层37的比率设为27％以下，则能够将电阻设为与仅有第一层35时大致同等。

接下来，制作具有满足第一层35与第二层37的最佳膜厚比率的IDT电极3的SAW元件1，测定了击穿电力。将其结果示于图7。在图7中，横轴表示第二层37的厚度相对于IDT电极3的总厚度的比例，纵轴表示击穿电力(单位：dBm)。需要说明的是，IDT电极3的击穿存在迁移与触发这两种模式，标示分别产生的电力。

根据本图可知，若第二层37的厚度相对于IDT电极3的总厚度的比例低于20％，则击穿电力急剧地降低。由此，确认了通过将第二层37的厚度相对于IDT电极3的总厚度的比例设为20％以上，从而能够提高耐电力性。需要说明的是，在第二层37的厚度相对于IDT电极3的总厚度的比例超过20％的情况下，图6的施加于第一层35的最大应力，与仅由第一层35来构成IDT的情况相比，变成50％以下，因此也可以确认能够提高IDT电极3整体的耐电力性。

(变形例2)

变形例1中，针对通过优化第一层35与第二层37的比率来减少电阻的增加的结构进行了说明，但也可以调整压电基板2的切角而使电阻降低。

若第二层37的比例增大，则作为电极的电阻升高，其结果是，电学上的损耗增大。另一方面，如图5所示，可知随着压电基板2的切角增大，能够增厚总厚度。

如上，也可以提高第二层37的比例来提高耐电力性而增大压电基板2的切角来减小电阻。具体地说，也可以使作为电极的电阻与比较模型相比设为同等程度以下。

为了对作为电极的电阻特性进行比较，导入FOM(Figure of Merit)。在本例中，作为FOM，使用将导电率与电极厚度相乘所得的值。需要说明的是，在层叠构造的情况下，针对各个电极材料使导电率与将电极厚度相加后的值相乘，来计算电极整体的FOM。若这样来定义FOM，则FOM越大，则表示电极的每单位厚度的电阻就越小。

需要说明的是，在计算中，以MS/cm为单位来表示导电率(设Cu的导电率：0.588MS/cm，Al的导电率：0.370MS/cm，CuAl₂的导电率：0.136MS/cm)，以相对于波长λ(＝2×Pt)的比率来表征电极的厚度。例如，在纯Al的电极中以波长比来表示的膜厚为8％的情况下，FOM＝0.370×0.08＝0.0296。另外，在Cu膜厚3％、Al膜厚4％的情况下，FOM＝0.588×0.03+0.370×0.04＝0.0325。

因而，针对满足图5所示的各最佳膜厚比的IDT电极3，计算了使压电基板2的切角不同时的FOM值。需要说明的是，比较模型的FOM为0.0296。

其结果是，确认了随着切角增大，能够将FOM值变大、并且能发现与比较模型同等以上的电气特性的第二层37的比例增大。具体地说，若设为(切角，第二层37的比例，总厚度)，则(42°，0.3，0.08λ)时的FOM为0.0330，(46°，0.3，0.12λ)时的FOM为0.0360。这样，可知任意的情况下都能实现与比较模型同等以上的电气特性。再者，随着切角增大，FOM变大，与比较模型相比FOM大幅地改善，因此确认了即便导电率低的第二层的比例增加(在本例中将第二层的比例设为0.5)也能够得到与比较模型同等以上的电气特性。

(变形例3)

在上述的例子中，针对在压电基板2上依次层叠第一层35、第二层37的情况进行了说明，但未限于此。例如，如图8所示那样，也可以在第一层35与第二层37之间设置中间层38。

中间层38包含与Cu、Al的反应性低、并且强度比Al的强的材料，例如，也可以由包含Ti、Cr等在化学上稳定、并且具有导电性的材料的层、其层叠体来构成。通过设置中间层38，从而能够减少第一层35、第二层37间的扩散，其结果是，能够提供特性稳定的SAW元件1。

另外，作为中间层38使用Ti，并且在其上成膜第一层35的情况下，能够使Al向<111>方向进行晶体生长，能够得到结晶性优异的第一层35。因此，能够减少成为击穿源的缺陷的产生，能够提高耐电力性。

上述那样的中间层38的厚度，只要设为对作为IDT电极3的电气特性等没有影响的范围的厚度，例如设为3nm以上且IDT电极3的总厚度的5％以下的值即可。通过设成上述那样的厚度，从而在位于上下的层间发挥元素的防扩散功能，并且不会对弹性波的激发及作为电极的电阻造成不良影响。

需要说明的是，在图8所示的例子中，基底层34位于第二层37的下侧。作为上述那样的基底层34，例如能够使用Ti等。

需要说明的是，设为从图5、7、8等所求取的IDT电极3的总厚度、或第二层37的相对膜厚等中将中间层38及基底层34的厚度除去。

此外，在图8所示的例子中，以设置了一层第一层35、一层第二层37的情况为例进行了说明，但第一层35、第二层37也可以是多层。该情况下，将第一层35与第二层37交替地层叠，既可以在两者之间的全部设置中间层38，也可以在两者之间的至少一部分设置中间层38。

再有，除了在第一层35与第二层37之间，也可以还在第一层35的厚度的中途设置一层以上的中间层38。该情况下，能够减少第一层35中的迁移，能够提高耐电力性。还有，与在第一层35的厚度的中途不设置中间层38的情况相比，通过在第一层35的厚度的中途设置中间层38，从而能够减小构成第一层35的Al晶粒的大小。因而，能够提高IDT电极3的耐电力性。

(变形例4)

在上述的例子中，第一层35及第二层37的厚度方向上的剖面形状为矩形状，但未限于此。例如，既可以是梯形状，也可以如图9所示那样，在电极指32的宽度方向上与外缘分离开的位置存在厚度较薄的部分。通过采取上述那样的结构，从而能够提供提高耐电力性、同时能够减少电阻引起的损耗的SAW元件。以下，对其机理进行说明。

模拟了将高频信号输入到IDT电极3时的、IDT电极3的电极指32的面内的应力分布。将其结果示于图10。在图10中，横轴表示电极指32的宽度方向上的位置，纵轴表示最大应力(dBm)。根据图10可知，能确认施加于电极指32的应力在外缘处最大，随着朝向宽度的中央附近而减小的样子。

由此能推测出，对于耐电力性优异的第二层37，在应力大的外缘周边部将其厚度增厚，在比外缘周边部更靠内侧的位置将其厚度削薄，即便如此也能确保耐电力性。特别是，能推测出在中央附近即便厚度变薄也能确保耐电力性。

在图9所示的例子中，成为从外缘起接续的外周部37a的厚度厚，被外周部37a围起来的中央部37b的厚度薄的形状。而且，第一层35进入因中央部37b而凹陷的区域。即，中央部37b与周围相比其厚度变薄。这样，使厚度厚的外周部37a位于应力大的位置，使厚度薄的中央部37b位于应力小的位置，由此能够使耐电力性提高。

需要说明的是，在上述那样的情况下，第一层35与第二层37的厚度的比例根据体积进行补偿。

另外，厚度薄的部分存在于上述那样的电极指32的宽度方向上从外缘分离开的位置的结构并未被限定于图9。例如，在厚度方向上的剖视中，也可以具备直线状或曲线状地随着从外缘离开而连续地厚度变薄的区域，或者具备阶段状地厚度变薄的区域，或者成为V字状、研钵状。此外，如图11所示那样，也可以具备多个中央部37b。

这些情况下，也可以具备中间层38。中间层38既可以被设置成沿着第二层37的上表面的形状，也可以如图11所示那样设置于与外周部37a的上表面一致的高度位置。

(变形例5)

在上述的例子中，以第一层35设为Al的单一层，在厚度方向上并不具备浓度梯度的情况为例进行了说明，但未限于此。即，第一层35也可以在厚度方向上具备浓度梯度。具体地说，也可以第一层35的副成分在厚度方向上具备浓度梯度。

例如，如图15的(a)所示那样，也可以在第一层35之中的中间层38侧具备较多包含Cu的层状的区域39。

在图15的(a)所示的结构的情况下，在与振动大的压电基板2接近的位置处具备较多包含同Al相比耐电力性较高的Cu的区域39，由此能够提高SAW元件的耐电力性。

再有，如图15的(b)所示那样，也可以在第一层35的厚度的中途设置多个区域39。在该情况下也能够提高耐电力性。这是因为，通过减小Al的晶粒，从而提高耐电力性，而且通过使Cu从区域39向Al的晶界扩散而设为虚拟性的Al-Cu添加合金，由此能够提高耐电力性。

需要说明的是，在图15的(a)、图15的(b)任意的情况下，都调整区域39的厚度及组成，以使得包括区域39的第一层35整体的Cu浓度无论如何都成为10％以下的副成分。区域39可以将Cu设为主成分，也可以是CuAl₂等的合金。而且，也可以具备浓度自区域39起朝向厚度方向的两侧或者单侧逐渐变薄那样的浓度梯度。

(其他变形例)

再者，在图2所示的例子中，以使用了非常厚的压电基板2的情况为例进行了说明，但也可以使用所谓的粘贴基板，即使用薄的压电基板2，在其下表面粘贴有支承基板。该情况下，只要压电基板2的厚度，例如设为0.5μm～20μm左右，支承基板设为可支承压电基板2的厚度即可。特别是，作为支承基板，在蓝宝石基板使用了Si基板等的情况下，能够减少压电基板2的温度变化引起的变形，因此能够提供温度特性优异的SAW元件。需要说明的是，压电基板2的厚度在波长比中也可以设为0.2λ以上且10λ以下。还有，接合层、声响式的中间层等也可以位于压电基板2与支承基板之间。

进而，在上述的例子中将IDT电极3设为具有一样的层结构及厚度的电极而进行了说明，但在电极指32彼此交叉的区域中，只要电极指32满足上述的关系即可，未限于此。例如，汇流条31既可以与电极指32相比厚度较厚，也可以具备不同的层结构。

需要说明的是，确认：对于上述的例子中导出的各式的特性，即便压电基板2的切角为50°以上，IDT电极3的总厚度增大的倾向等也是同样的。另外，到切角为50°为止，确认实测值与模拟值的匹配性。

实施例

制作图8所示的SAW元件1与比较模型的SAW元件，测定了击穿电力。具体的条件如下所述。

压电基板2：46°Y切割X传播锂钽酸基板

IDT电极3：间距2.7μm，占空比(Duty)0.5，电极指32：根数100根

第一层35：材料··Al，厚度··541nm

第二层37：材料··CuAl₂，厚度··54nm

基底层34：材料··Ti，厚度··6nm

中间层38：材料··Ti，厚度··6nm

实施例所涉及的SAW元件的击穿电力与比较模型的SAW元件的击穿电力相比，改善了3dB。这若换算为时间，则相当于提高了约1000倍。如上所述，确认了本公开的SAW元件具备高耐电力。此外，将测定了实施例所涉及的SAW元件的频率特性的结果示于图14。根据图14可知，确认了比较模型及实施例的SAW元件均实现良好的谐振特性。

<滤波器元件及通信装置>

图12是表示本公开的实施方式所涉及的通信装置101的主要部位的框图。通信装置101进行利用了电波的无线通信。分波器7具有在通信装置101中对发送频率的信号与接收频率的信号进行分波的功能。

在通信装置101中，包括应该发送的信息的发送信息信号TIS，由RF-IC103进行调制及频率的提升(载波频率向高频信号的变换)而成为发送信号TS。发送信号TS通过带通滤波器105而被除去发送用的通带以外的无用成分，由放大器107放大并向分波器7输入。分波器7从所输入的发送信号TS中将发送用的通带以外的无用成分除去并向天线109输出。天线109将所输入的电信号(发送信号TS)变换为无线信号并发送。

在通信装置101中，由天线109接收到的无线信号，由天线109变换成电信号(接收信号RS)并向分波器7输入。分波器7从所输入的接收信号RS中将接收用的通带以外的无用成分除去并向放大器111输出。所输出的接收信号RS被放大器111放大，并通过带通滤波器113而被除去接收用的通带以外的无用成分。而且，接收信号RS由RF-IC103进行频率的下浮及解调而成为接收信息信号RIS。

发送信息信号TIS及接收信息信号RIS可以是包括适宜的信息的低频信号(基带信号)，例如是模拟的声音信号或数字化过的声音信号。无线信号的通带可以遵循于UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)等的各种标准。调制方式也可以是相位调制、振幅调制、频率调制或这些调制方式中的任意两者以上的组合。

图13是表示本公开的一实施方式所涉及的分波器7的结构的电路图。分波器7是在图12中被使用于通信装置101的分波器。分波器7具有构成发送滤波器11及/或者接收滤波器12的滤波器元件。构成发送滤波器11及/或者接收滤波器12的滤波器元件由SAW元件1、以及被配置在压电基板2上的谐振器来构成。

SAW元件1，例如是构成图12示出的分波器7中的发送滤波器11的梯子型滤波器电路的一部分的SAW元件。发送滤波器11如图13所示那样，具有压电基板2、和被形成在压电基板2上的串联谐振器S1～S3及并联谐振器P1～P3。

分波器7主要由天线端子8、发送端子9、接收端子10、被配置在天线端子8与发送端子9之间的发送滤波器11、以及被配置在天线端子8与接收端子10之间的接收滤波器12来构成。

向发送端子9输入来自放大器107的发送信号TS，被输入至发送端子9的发送信号TS，在发送滤波器11中被除去发送用的通带以外的无用成分并向天线端子8输出。再者，天线109向天线端子8输入接收信号RS，在接收滤波器12中被除去接收用的通带以外的无用成分并向接收端子10输出。

发送滤波器11，例如由梯子型SAW滤波器来构成。具体是，发送滤波器11具有：在其输入侧与输出侧之间串联地连接的3个串联谐振器S1、S2、S3；和设置在用于将串联谐振器彼此连接的布线即串联臂与基准电位部Gnd之间的3个并联谐振器P1、P2、P3。即，发送滤波器11是3级结构的梯子型滤波器。其中，在发送滤波器11中，梯子型滤波器的级数是任意的。

在并联谐振器P1、P2、P3与基准电位部Gnd之间，设置有电感器L。通过将该电感器L的电感设定为规定的大小，从而在发送信号的通过频率的频带外形成衰减极，增大频带外衰减。多个串联谐振器S1、S2、S3及多个并联谐振器P1、P2、P3分别包含SAW元件1那样的SAW谐振器。

接收滤波器12，例如具有重叠模式型SAW滤波器17和串联地连接在其输入侧的辅助谐振器18。需要说明的是，在本实施方式中，重叠模式包括双重模式。重叠模式型SAW滤波器17具有平衡-不平衡变换功能，接收滤波器12被连接于输出平衡信号的两个接收端子10。接收滤波器12为限于由重叠模式型SAW滤波器17构成的结构，既可以由梯子型滤波器构成，也可以是不具有平衡-不平衡变换功能的滤波器。

也可以在发送滤波器11、接收滤波器12及天线端子8的连接点和接地电位部G之间插入包含电感器等的阻抗匹配用的电路。

也可以将本实施方式的SAW元件使用于串联谐振器S1～S3中的任一者或者并联谐振器P1～P3中的任一者。通过将SAW元件1使用于并联谐振器P1～P3的至少一个，从而能够提高滤波器的耐电力性。

再有，也可以按每个频率使SAW元件1的电极设计不同。具体地说，例如，在发送滤波器11与接收滤波器12中也可以对构成SAW元件1的电极结构、压电基板的切角进行变更。还有，也可以与收发无关地，在通带高的滤波器与通带低的滤波器中对构成SAW元件1的电极结构、压电基板的切角进行变更。例如，也可以在低频侧的滤波器中，相比于高频侧的滤波器，增大压电基板的切角来设计本申请的IDT电极3。

另外，在具有与梯子型滤波器相比耐电力性较低的重叠模式型SAW滤波器的滤波器一侧，也可以采用增大切角且耐电力性更高的(增大了第二层的比例的)IDT电极3。

-符号说明-

1 弹性波元件(SAW元件)

2 压电基板

2A 上表面

3 激发(IDT)电极

35 第一层

37 第二层

38 中间层

4 反射器

5 保护层

7 分波器

8 天线端子

9 发送端子

10 接收端子

11 发送滤波器

12 接收滤波器

15 导电层

17 重叠模式型SAW滤波器

18 辅助谐振器

101 通信装置

103 RF-IC

105 带通滤波器

107 放大器

109 天线

111 放大器

113 带通滤波器

S1～S3 串联谐振器

P1～P3 并联谐振器。

Claims (11)

1.一种弹性波元件，具备：

压电基板；和

IDT电极，被配置在该压电基板上，具备第一层与第二层的层叠构造，所述第一层包含副成分为10％以下的Al，所述第二层包含CuAl₂合金，

所述第二层直接或者夹着基底层而与所述压电基板接触。

2.根据权利要求1所述的弹性波元件，其中，

相对于所述第一层与所述第二层的合计厚度，所述第二层的厚度的比例为56％以下。

3.根据权利要求1或2所述的弹性波元件，其中，

相对于所述第一层与所述第二层的合计厚度，所述第二层的厚度的比例为20％以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波元件，其中，

在所述第一层与所述第二层之间，具备具有导电性的中间层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性波元件，其中，

所述压电基板包含Y旋转X传播钽酸锂单晶体基板，其切角为46°以上。

6.根据权利要求1所述的弹性波元件，其中，

所述第二层在自其外缘起向内侧分离开的位置具有厚度比周围薄的部分。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的弹性波元件，其中，

所述第二层的结晶性比所述第一层低。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的弹性波元件，其中，

在所述压电基板与所述IDT电极之间具备具有导电性的基底层，

在剖视的情况下，所述基底层与所述压电基板相接的宽度比所述基底层与所述电极指相接的宽度宽。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的弹性波元件，其中，

作为副成分，所述第一层包括Cu，且所述第一层在厚度方向上具备较多包含Cu的区域。

10.一种滤波器元件，

至少一个的权利要求1～9中任一项所述的弹性波元件和被配置在所述压电基板上的至少一个谐振器被连接成梯子型。

11.一种通信装置，具备：

天线；

被电连接至该天线的权利要求10所述的滤波器元件；和

被电连接至该滤波器元件的RF-IC。