CN111656685B - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
提供能够更加可靠地抑制横模式的弹性波装置。弹性波装置(1)具备反向速度面为凸的压电性基板(2)、设置在压电性基板(2)上的IDT电极(7)、以及层叠于IDT电极(7)的质量附加膜(8)。IDT电极(7)具有中央区域(B)、第一边缘区域(Ca)、第二边缘区域(Cb)、位于这两个边缘区域的外侧的第一间隙区域(Da)、第二间隙区域(Db)、第一内侧汇流条区域(Ea)、第二内侧汇流条区域(Eb)、第一外侧汇流条区域(Ha)、第二外侧汇流条区域(Hb)。质量附加膜(8)至少层叠在第一边缘区域(Ca)、第二边缘区域(Cb)及第一内侧汇流条区域(Ea)、第二内侧汇流条区域(Eb)。
Description
技术领域
本发明涉及弹性波装置。
背景技术
以往，弹性波装置广泛用于便携电话机的滤波器等。在下述的专利文献1中记载了利用活塞模式的弹性波装置的一例。该弹性波装置的IDT电极具有中央激发区域、与中央激发区域的两侧相邻的内缘区域、以及与内缘区域相邻的外缘区域。通过在内缘区域设置质量附加膜，或者扩宽内缘区域的电极指宽度，来降低内缘区域的声速。由此，通过使上述各区域的声速互不相同，来实现横模式的抑制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-518455号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的那种弹性波装置中，基于活塞模式的横模式的抑制效果较大地依赖于内缘区域的声速。但是，实际上，在IDT电极的内缘区域的形状、质量附加膜的形状中产生制造偏差，因此，有时无法充分地降低内缘区域的声速。在该情况下，无法充分地增大上述各区域之间的声速差，无法充分地抑制横模式。
本发明的目的在于，提供一种能够更加可靠地抑制横模式的弹性波装置。
用于解决课题的手段
本发明的弹性波装置具备：压电性基板，其反向速度面为凸；IDT电极，其设置在所述压电性基板上；以及质量附加膜，其层叠于所述IDT电极的一部分，所述IDT电极具有：相互对置的第一汇流条及第二汇流条；一端与所述第一汇流条连接的多个第一电极指；以及一端与所述第二汇流条连接的多个第二电极指，该多个第二电极指与所述多个第一电极指相互交错插入，在将弹性波传播方向设为第一方向、将与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一电极指与所述第二电极指在所述第一方向上重叠的部分为交叉区域，所述交叉区域具有：中央区域，其位于所述第二方向上的中央侧；第一边缘区域，其配置在所述中央区域的所述第一汇流条侧；以及第二边缘区域，其配置在所述中央区域的所述第二汇流条侧，所述IDT电极具有：第一间隙区域，其位于所述第一边缘区域与所述第一汇流条之间；以及第二间隙区域，其位于所述第二边缘区域与所述第二汇流条之间，所述第一汇流条由位于所述第一间隙区域侧的第一内侧汇流条区域和位于所述第一内侧汇流条区域的所述第二方向上的外侧的第一外侧汇流条区域构成，并且，所述第二汇流条由位于所述第二间隙区域侧的第二内侧汇流条区域和位于所述第二内侧汇流条区域的所述第二方向上的外侧的第二外侧汇流条区域构成，所述质量附加膜至少层叠在所述第一边缘区域、所述第二边缘区域、所述第一内侧汇流条区域及所述第二内侧汇流条区域。
发明效果
根据本发明，可提供能够更加可靠地抑制横模式的弹性波装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图2是本发明的第一实施方式的弹性波装置的俯视图。
图3是沿着图2中的I-I线剖切的剖视图。
图4是示出第一比较例中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。
图5是示出本发明的第一实施方式中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。
图6是示出弹性波装置中的间隙区域的宽度与回波损耗之间的关系的图。
图7是本发明的第一实施方式的第一变形例的弹性波装置的俯视图。
图8是本发明的第一实施方式的第二变形例的弹性波装置的俯视图。
图9是本发明的第一实施方式的第三变形例的弹性波装置的正面剖视图。
图10是本发明的第一实施方式的第四变形例的弹性波装置的俯视图。
图11是本发明的第二实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图12是本发明的第二实施方式的弹性波装置的俯视图。
图13是本发明的第二实施方式的变形例的弹性波装置的俯视图。
图14是本发明的第三实施方式的弹性波装置的俯视图。
图15是本发明的第三实施方式的第一变形例的弹性波装置的俯视图。
图16是本发明的第三实施方式的第二变形例的弹性波装置的俯视图。
图17是本发明的第四实施方式的弹性波装置的俯视图。
图18是本发明的第五实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图19是本发明的第五实施方式的弹性波装置的俯视图。
图20是示出第二比较例中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。
图21是示出本发明的第五实施方式中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。
具体实施方式
以下，通过参照附图来说明本发明的具体实施方式，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例示性的内容，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正面剖视图。需要说明的是，图1示出后述的第一边缘区域的剖面。
弹性波装置1具有压电性基板2。在本实施方式中，在压电性基板2上设置有IDT电极7。通过向IDT电极7施加交流电压来激励弹性波。
在压电性基板2上，反向速度面为凸。需要说明的是，反向速度面为凸是指，满足kX 2+(1+Γ)×kY 2＝k0 2及Γ＞-1。这里，kX是波数矢量的纵向分量，kY是波数矢量的横向分量，k0是主传播方向的波数矢量。或者是指，当设kY/k0＝±sqrt(-C2/2×C4±(sqrt(1/C4×kX/k0+(C22-4C4)/4C42)))时，如果为y＝kY/k0，x＝kX/k0，μ＝(C22-4C4)/4C42，则满足这里C4、C2是上述的x与y的4次方程式x＝C4y4+C3y3+C2y2+C1y+A的系数。
在本实施方式中，压电性基板2是将支承基板3、作为高声速构件的高声速膜4、低声速膜5及压电体层6按照该顺序层叠而成的层叠体。压电体层6在本实施方式中由钽酸锂构成。在压电体层6上设置有上述IDT电极7。
支承基板3例如由钽酸锂、铌酸锂、水晶等的压电体、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石等的各种陶瓷、玻璃、尖晶石、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜、硅、蓝宝石、金刚石、氧化镁、或者以上述各材料为主成分的材料、以上述各材料的混合物为主成分的材料中的任一种构成。需要说明的是，支承基板3的材料不限于上述。
在高声速膜4传播的体波的声速比在压电体层6传播的弹性波的声速高。高声速膜4例如由氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅、DLC膜、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、水晶等的压电体、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石等的各种陶瓷、金刚石、氧化镁、或者以上述各材料为主成分的材料、以上述各材料的混合物为主成分的材料中的任一种构成。需要说明的是，高声速膜4的材料是声速相对高的材料即可。
在低声速膜5传播的体波的声速比在压电体层6传播的体波的声速低。低声速膜5例如由氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽、向氧化硅添加了氟、碳或硼的化合物为主成分的材料等构成。需要说明的是，低声速膜5的材料是声速相对低的材料即可。
如图1所示，在IDT电极7的弹性波传播方向两侧配置有反射器17及反射器18。这样，本实施方式的弹性波装置1是弹性波谐振器。
IDT电极7由层叠金属膜构成，该层叠金属膜通过从压电性基板2侧将NiCr层、Pt层、Ti层、AlCu层及Ti层按照该顺序层叠而成。反射器17及反射器18也由与IDT电极7同样的材料构成。需要说明的是，IDT电极7、反射器17及反射器18的材料不限于上述。IDT电极7、反射器17及反射器18也可以由单层的金属膜构成。
在压电性基板2上设置有电介质膜9，使得覆盖IDT电极7。电介质膜9由通过SiOx来表示的氧化硅构成。在本实施方式中，电介质膜9由x＝2的SiO2构成。通过将电介质膜9设置为覆盖IDT电极7，IDT电极7难以破损。并且，通过具有由氧化硅构成的电介质膜9，能够改善频率温度特性。需要说明的是，电介质膜9也可以由x为2以外的数值的氧化硅构成，还可以由五氧化钽等的氧化硅以外的材料构成。电介质膜9也可以是层叠膜。不过，也可以不必设置电介质膜9。
本实施方式的弹性波装置1由于压电性基板2具有层叠高声速膜4、低声速膜5及压电体层6而成的结构，因此，能够有效地将弹性波的能量封入到压电体层6侧。
图2是第一实施方式的弹性波装置的俯视图。在图2中，通过阴影线示出后述的质量附加膜。需要说明的是，在图2中省略了电介质膜。
IDT电极7具有相对置的第一汇流条13及第二汇流条15。IDT电极7具有一端与第一汇流条13连接的多个第一电极指14。此外，IDT电极7具有一端与第二汇流条15连接的多个第二电极指16。多个第一电极指14与多个第二电极指16相互交错插入。
这里，将弹性波传播方向设为第一方向X，将与第一方向X正交的方向设为第二方向Y。IDT电极7的第一电极指14与第二电极指16在第一方向X上重叠的部分为交叉区域A。交叉区域A具有位于第二方向Y上的中央侧的中央区域B、以及位于中央区域B的第二方向Y上的两侧的第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb。第一边缘区域Ca位于中央区域B的第一汇流条13侧。第二边缘区域Cb位于中央区域B的第二汇流条15侧。
IDT电极7具有位于第一边缘区域Ca的第一汇流条13侧的第一间隙区域Da及位于第二边缘区域Cb的第二汇流条15侧的第二间隙区域Db。在第一间隙区域Da，仅配置有第一电极指14及第二电极指16中的第一电极指14。在第二间隙区域Db，仅配置有第一电极指14及第二电极指16中的第二电极指16。
第一汇流条13由位于第一间隙区域Da侧的第一内侧汇流条区域Ea、以及位于第一内侧汇流条区域Ea的第二方向Y上的外侧的第一外侧汇流条区域Ha构成。第一内侧汇流条区域Ea与第一外侧汇流条区域Ha相连。
此外，第二汇流条15由位于第二间隙区域Db侧的第二内侧汇流条区域Eb、以及位于第二内侧汇流条区域Eb的第二方向Y上的外侧的第二外侧汇流条区域Hb构成。第二内侧汇流条区域Eb与第二外侧汇流条区域Hb相连。
在第一边缘区域Ca、第二边缘区域Cb、第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的第一电极指14上及第二电极指16上层叠有质量附加膜8。此外，在第一内侧汇流条区域Ea的第一汇流条13上及第二内侧汇流条区域Eb的第二汇流条15上层叠有质量附加膜8。需要说明的是，在本实施方式中，在中央区域B、第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb的IDT电极7上未层叠质量附加膜8。这样，在IDT电极7上的一部分层叠有质量附加膜8。
图3是沿着图2中的I-I线剖切的剖视图。
压电性基板2、IDT电极7及质量附加膜8按照该顺序被层叠。更具体而言，质量附加膜8隔着电介质膜9间接地层叠在IDT电极7上。需要说明的是，质量附加膜8也可以直接层叠在IDT电极7上。或者，质量附加膜8也可以层叠在压电性基板2与IDT电极7之间。质量附加膜8由金属构成。不过，质量附加膜8也可以由电介质构成。
在本实施方式中，在第一外侧汇流条区域Ha的一部分，第一汇流条13的膜厚比其他部分厚。同样地，在第二外侧汇流条区域Hb的一部分，第二汇流条15的膜厚比其他部分厚。由此，能够降低IDT电极7的电阻。不过，第一汇流条13及第二汇流条15的膜厚也可以固定。
如图2所示，通过在第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb层叠有质量附加膜8，从而第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的声速比中央区域B的声速低。这里，在将中央区域B的声速设为V1、将第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的声速设为V2时，V1＞V2。需要说明的是，第一电极指14及第二电极指16的位于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的部分处的电极指宽度也可以比其他部分处的电极指宽度宽。在该情况下，能够进一步有效地降低声速V2。这里，第一电极指14及第二电极指16的电极指宽度是指，第一电极指14及第二电极指16的沿着第一方向X的尺寸。
在第一间隙区域Da，仅设置有第一电极指14及第二电极指16中的第一电极指14。在第二间隙区域Db，仅设置有第一电极指14及第二电极指16中的第二电极指16。由此，第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的声速比中央区域B的声速高。这里，在将第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的声速设为V3时，V3＞V1。
在第一内侧汇流条区域Ea及第二内侧汇流条区域Eb，在第一方向X上的所有部分层叠有质量附加膜8。由此，第一内侧汇流条区域Ea及第二内侧汇流条区域Eb的声速比中央区域B的声速低。这里，在将第一内侧汇流条区域Ea及第二内侧汇流条区域Eb的声速设为V4时，V1＞V4。
在第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb，未层叠质量附加膜8。此时，在压电性基板2层叠了高声速膜4、低声速膜5及压电体层6的本实施方式的结构中，第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb的声速比中央区域B的声速高。这里，在将第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb的声速设为V5时，在光栅构造所产生的影响下，V5＞V1。
弹性波装置I中的各声速的关系为V3＞V1＞V2，并且V5＞V1＞V4。这样，弹性波装置1利用活塞模式。图2示出该声速V1～V5的关系。在图2中，示出分别表示声速V1～V5的速度的线越位于左侧则声速越高。本实施方式的弹性波装置1通过利用活塞模式，能够有效地抑制横模式。
本实施方式的特征在于，质量附加膜8不仅在第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb层叠在IDT电极7上，还在第一内侧汇流条区域Ea及第二内侧汇流条区域Eb层叠在IDT电极7上。由此，能够更加可靠地抑制横模式。以下对此进行说明。
在本实施方式中，质量附加膜8如上述那样被层叠，因此，弹性波装置1中的活塞模式不仅通过V3＞V1＞V2、还通过V5＞V1＞V4的声速的关系而形成。因此，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度。
这里，实际上，在第一电极指14及第二电极指16的前端附近的形状、质量附加膜8的形状中产生制造偏差。因此，在第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的宽度、声速V2中产生偏差。需要说明的是，第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的宽度是指，第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的沿着第二方向Y的尺寸。与此相对，在本实施方式中，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度。因此，即便产生上述那样的偏差，也能够更进一步可靠地抑制横模式。
在以下，通过比较第一实施方式与第一比较例，更加详细地示出第一实施方式的效果。需要说明的是，第一比较例在第一边缘区域及第二边缘区域以外未设置质量附加膜，这一点与第一实施方式不同。
在下述的图4及图5中，示出第一边缘区域及第二边缘区域的宽度与3次、5次、7次、9次、11次的横模式的机电耦合系数之间的关系。需要说明的是，在图4及图5中，将第一边缘区域及第二边缘区域的宽度仅作为边缘区域的宽度而示出。这里，将通过IDT电极的电极指间距而规定的波长设为λ。以波长λ为基准而示出边缘区域的宽度。
图4是示出第一比较例中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。图5是示出第一实施方式中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。
在图4及图5中，例如，当比较7次的横模式的机电耦合系数时，与第一比较例相比，第一实施方式能够在边缘区域的宽度的更进一步宽的范围内减小机电耦合系数。同样可知，关于3次、5次、9次及11次的横模式的机电耦合系数，第一实施方式也能够在边缘区域的宽度的更进一步宽的范围内减小该机电耦合系数，能够充分地抑制横模式。这样，在第一实施方式中，能够降低机电耦合系数相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度。因此，即便在第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的宽度中产生偏差，也能够更进一步可靠地抑制横模式。
这里，在下述的图6中，示出将第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的宽度设为第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的沿着第二方向Y的尺寸时的上述宽度与回波损耗的关系。需要说明的是，在下述的图6中，将第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的宽度仅作为间隙区域的宽度而示出。
图6是示出弹性波装置中的间隙区域的宽度与回波损耗之间的关系的图。
如图6所示，在间隙区域的宽度为0.24λ以上的情况下，回波损耗的绝对值变大。因此，可知在间隙区域的宽度为0.23λ以下的情况下，能够减小回波损耗的绝对值。期望优选间隙区域的宽度为0.2λ以下。由此，能够更进一步可靠地减小回波损耗的绝对值。并且，也能够使弹性波装置1变得小型。
以下，示出第一实施方式的第一变形例～第四变形例。在第一变形例～第四变形例中，也与第一实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
图7是第一实施方式的第一变形例的弹性波装置的俯视图。
本变形例在第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb的IDT电极7上层叠有质量附加膜8，这一点与第一实施方式不同。在第一外侧汇流条区域Ha和第一内侧汇流条区域Ea，例如也可以通过使质量附加膜8的膜厚等不同而使声速不同。在第二外侧汇流条区域Hb和第二内侧汇流条区域Eb也同样。
图8是第一实施方式的第二变形例的弹性波装置的俯视图。
本变形例在第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的IDT电极7上未层叠质量附加膜8，这一点与第一实施方式不同。
图9是第一实施方式的第三变形例的弹性波装置的正面剖视图。
在本变形例中，支承基板23为高声速构件，并且未设置高声速膜，这一点与第一实施方式不同。在该情况下，作为高声速构件的支承基板23例如由钽酸锂、铌酸锂、水晶等的压电体、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石等的各种陶瓷、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅、DLC膜、硅、蓝宝石、金刚石、氧化镁、或者以上述各材料为主成分的材料、以上述各材料的混合物为主成分的材料中的任一种构成。需要说明的是，高声速构件的材料是声速相对高的材料即可。
本变形例的弹性波装置也具有将作为高声速构件的支承基板23、低声速膜5及压电体层6层叠而成的结构，因此，能够有效地将弹性波的能量封入到压电体层6侧。
图10是第一实施方式的第四变形例的弹性波装置的俯视图。
本变形例在反射器17上及反射器18上层叠有质量附加膜8，这一点与第一实施方式不同。反射器17上及反射器18上的质量附加膜8的第二方向Y上的位置优选是与IDT电极7上的质量附加膜8的第二方向Y上的位置同样的位置。
图11是第二实施方式的弹性波装置的正面剖视图。图12是第二实施方式的弹性波装置的俯视图。需要说明的是，图11示出第一边缘区域的剖面。
如图11及图12所示，本实施方式在压电性基板2、质量附加膜8及IDT电极7按照该顺序被层叠这一点及电介质膜39是层叠膜这一点与第一实施方式不同。在上述点以外，本实施方式的弹性波装置31具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。
在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
电介质膜39具有位于压电性基板2侧的第一层39a及层叠于第一层39a的第二层39b。第一层39a由SiO2构成。第二层39b由SiN构成。需要说明的是，第一层39a及第二层39b的材料不限于上述。电介质膜39也可以与第一实施方式同样为单层。
在本实施方式中，第二层39b是频率调整膜，能够通过调整膜厚来调整弹性波装置31的频率。这里，在本实施方式中，质量附加膜8设置在压电性基板2与IDT电极7之间。由此，在调整频率调整膜的膜厚时，质量附加膜8的膜厚难以变化，难以产生对活塞模式的形成的影响。因此，能够容易地进行频率的调整，并且，能够更加可靠地抑制横模式。
图13是第二实施方式的变形例的弹性波装置的俯视图。
在本变形例中，质量附加膜48由电介质构成。质量附加膜48在俯视观察下，也包括IDT电极7的未设置金属膜的部分在内而与第一边缘区域Ca、第一间隙区域Da及第一内侧汇流条区域Ea的整个面重叠。同样地，质量附加膜48在俯视观察下，也包括未设置上述金属膜的部分在内而与第二边缘区域Cb、第二间隙区域Db及第二内侧汇流条区域Eb的整个面重叠。
在本变形例中，在俯视观察下，质量附加膜48的形状为矩形。因此，在质量附加膜48的形成中不需要复杂的图案化，因此，能够提高生产性。并且，与第二实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
需要说明的是，质量附加膜48也可以由金属构成。在该情况下，在质量附加膜48与IDT电极7之间设置电介质层等即可。
图14是第三实施方式的弹性波装置的俯视图。
本实施方式的IDT电极57的第一汇流条53及第二汇流条55的结构与第一实施方式不同。本实施方式在第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb的IDT电极57上层叠有质量附加膜8，这一点也与第一实施方式不同。除了上述点以外，本实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。
第一外侧汇流条区域Ha包括：沿着第一方向X设置有多个开口部53d的第一开口部形成区域Fa；以及位于比第一开口部形成区域Fa靠第二方向Y上的外侧的位置的第一最外区域Ga。第一内侧汇流条区域Ea与第一开口部形成区域Fa相连，第一开口部形成区域Fa与第一最外区域Ga相连。
更具体而言，第一汇流条53具有位于第一间隙区域Da侧且沿第一方向X延伸的内侧汇流条部53a。第一汇流条53具有与内侧汇流条部53a隔开多个开口部53d而设置、并且沿第一方向X延伸的外侧汇流条部53b。此外，第一汇流条53具有将内侧汇流条部53a及外侧汇流条部53b连接的多个连接部53c。各开口部53d被内侧汇流条部53a、外侧汇流条部53b及两根连接部53c包围。在本实施方式中，连接部53c位于第一电极指14的延长线上。需要说明的是，连接部53c的位置不限于上述。
在本实施方式中，第一内侧汇流条区域Ea是内侧汇流条部53a所处的部分。第一外侧汇流条区域Ha的第一最外区域Ga是外侧汇流条部53b所处的部分。
第二外侧汇流条区域Hb包括：沿着第一方向X设置有多个开口部55d的第二开口部形成区域Fb；以及位于比第二开口部形成区域Fb靠第二方向Y上的外侧的位置的第二最外区域Gb。第二内侧汇流条区域Eb与第二开口部形成区域Fb相连，第二开口部形成区域Fb与第二最外区域Gb相连。
第二汇流条55也与第一汇流条53同样地具有内侧汇流条部55a、外侧汇流条部55b及多个连接部55c。第二内侧汇流条区域Eb是内侧汇流条部55a所处的部分。第二外侧汇流条区域Hb的第二最外区域Gb是外侧汇流条部55b所处的部分。
如上所述，在第一开口部形成区域Fa设置有多个开口部53d。由此，作为第一外侧汇流条区域Ha的一部分的第一开口部形成区域Fa的声速比中央区域B的声速V1高。同样地，在第二开口部形成区域Fb设置有多个开口部55d。由此，作为第二外侧汇流条区域Hb的一部分的第二开口部形成区域Fb的声速比中央区域B的声速V1高。这里，在将第一开口部形成区域Fa及第二开口部形成区域Fb的声速设为V55时，V55＞V1。
在第一最外区域Ga及第二最外区域Gb，与第一内侧汇流条区域Ea同样地在第一方向X上的所有部分层叠有质量附加膜8。由此，第一最外区域Ga及第二最外区域Gb的声速比中央区域B的声速低。这里，在将第一最外区域Ga及第二最外区域Gb的声速设为V56时，V1＞V56。
本实施方式中的各声速的关系为V55＝V3＞V1＞V2＞V4＝V56。在各声速中，不仅V3＞V1＞V2这样的关系成立，V55＞V1＞V4这样的关系也成立。因此，与第一实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
并且，在第一内侧汇流条区域Ea，不仅在第一方向X的整体设置有IDT电极57的金属膜，还在第一方向X的整体层叠有质量附加膜8。因此，在第一内侧汇流条区域Ea，能够更进一步降低声速。在第二内侧汇流条区域Eb也同样。因此，能够更进一步可靠地抑制横模式。
在第三实施方式中，第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的宽度也优选为0.2λ以下。由此，能够更进一步可靠地减小回波损耗的绝对值，并且使弹性波装置1小型。需要说明的是，在本实施方式中，第一开口部形成区域Fa及第二开口部形成区域Fb的声速V55较高。由此，能够降低活塞模式的形成相对于第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的依赖度。因此，即便在将第一间隙区域Da及第二间隙区域Db的宽度设为0.2λ以下的情况下，也能够适当地形成活塞模式，能够抑制横模式。
图15是第三实施方式的第一变形例的弹性波装置的俯视图。
本变形例在第一外侧汇流条区域Ha及第二外侧汇流条区域Hb的IDT电极57上未层叠质量附加膜8，这一点与第一实施方式不同。在该情况下，也与第三实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
图16是本发明的第三实施方式的第二变形例的弹性波装置的俯视图。
本变形例在第一最外区域Ga、第二最外区域Gb、第一开口部形成区域Fa的一部分及第二开口部形成区域Fb的一部分的IDT电极57上未层叠质量附加膜8，这一点与第三实施方式不同。除了上述点以外，本变形例的弹性波装置具有与第三实施方式的弹性波装置同样的结构。
更具体而言，在从第一开口部形成区域Fa的与第一内侧汇流条区域Ea相连的部分到第二方向Y上的箭头I所示的部分为止的区域，在IDT电极57上层叠有质量附加膜8。另一方面，从箭头I所示的部分到第一最外区域Ga，在IDT电极57上未层叠质量附加膜8。
同样地，在第二开口部形成区域Fb的与第二内侧汇流条区域Eb相连的部分到第二方向Y上的箭头J所示的部分为止的区域，在IDT电极57上层叠有质量附加膜8。另一方面，从箭头J所示的部分到第二最外区域Gb，在IDT电极57上未层叠质量附加膜8。在本变形例中，也与第三实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
图17是第四实施方式的弹性波装置的俯视图。
本实施方式在压电性基板2、质量附加膜48及IDT电极57按照该顺序被层叠这一点与第三实施方式不同。质量附加膜48被层叠于压电性基板2的范围也与第三实施方式不同。除了上述点以外，本实施方式的弹性波装置具有与第三实施方式的弹性波装置同样的结构。
更具体而言，质量附加膜48在俯视观察下，也包括IDT电极57的未设置金属膜的部分在内而与第一边缘区域Ca、第一间隙区域Da、第一内侧汇流条区域Ea及第一外侧汇流条区域Ha的整个面重叠。同样地，质量附加膜48在俯视观察下，也包括未设置上述金属膜的部分在内而与第二边缘区域Cb、第二间隙区域Db、第二内侧汇流条区域Eb及第二外侧汇流条区域Hb的整个面重叠。在质量附加膜48由金属构成的情况下，在质量附加膜48与IDT电极57之间设置电介质层等即可。
在本实施方式中，也与第三实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。并且，也能够提高生产性。
图18是第五实施方式的弹性波装置的正面剖视图。图19是第五实施方式的弹性波装置的俯视图。
如图18及图19所示，本实施方式在压电性基板62是仅由压电体层构成的压电基板这一点与第三实施方式不同。除了上述点以外，本实施方式的弹性波装置具有与第三实施方式的弹性波装置同样的结构。
压电性基板62由铌酸锂构成。在压电性基板62上，反向速度面为凸。
在本实施方式中，也与第三实施方式同样地，能够降低活塞模式的形成相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度，能够更加可靠地抑制横模式。
以下，通过比较第五实施方式与第二比较例，更加详细地示出第五实施方式的效果。需要说明的是，第二比较例在质量附加膜未设置于第一边缘区域及第二边缘区域以外这一点与第五实施方式不同。
在下述的图20及图21中，示出第一边缘区域及第二边缘区域的宽度与3次、5次、7次、9次及11次的横模式的机电耦合系数之间的关系。需要说明的是，在图20及图21中，将第一边缘区域及第二边缘区域的宽度仅作为边缘区域的宽度而示出。
图20是示出第二比较例中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。图21是示出第五实施方式中的边缘区域的宽度与横模式的机电耦合系数之间的关系的图。
如图20及图21所示，可知与第二比较例相比，第五实施方式能够在边缘区域的宽度的更进一步宽的范围内减小3次、5次、7次、9次及11次的横模式的机电耦合系数。因此，在第五实施方式中，能够充分地抑制横模式。这样，在第五实施方式中，能够降低机电耦合系数相对于第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的依赖度。因此，即便在第一边缘区域Ca及第二边缘区域Cb的宽度中产生偏差，也能够更加可靠地抑制横模式。
在压电性基板62为压电基板的情况下，质量附加膜8也至少第一边缘区域Ca、第二边缘区域Cb、第一内侧汇流条区域Ea及第二内侧汇流条区域Eb层叠于IDT电极57即可。压电性基板62、质量附加膜8及IDT电极57也可以按照该顺序被层叠。质量附加膜8在俯视观察下，也可以包括IDT电极57的未设置金属膜的部分在内而与中央区域B以外的各区域重叠。第一汇流条53及第二汇流条55也可以与第一实施方式同样地不具有开口部53d及开口部55d。
附图标记说明：
1...弹性波装置；
2...压电性基板；
3...支承基板；
4...高声速膜；
5...低声速膜；
6...压电体层；
7...IDT电极；
8...质量附加膜；
9...电介质膜；
13...第一汇流条；
14...第一电极指；
15...第二汇流条；
16...第二电极指；
17、18...反射器；
23...支承基板；
31...弹性波装置；
39...电介质膜；
39a、39b...第一层、第二层；
48...质量附加膜；
53...第一汇流条；
53a...内侧汇流条部；
53b...外侧汇流条部；
53c...连接部；
53d...开口部；
55...第二汇流条；
55a...内侧汇流条部；
55b...外侧汇流条部；
55c...连接部；
55d...开口部；
57...IDT电极；
62...压电性基板。
Claims (14)
1.一种弹性波装置，具备：
压电性基板，其反向速度面为凸；
IDT电极，其设置在所述压电性基板上；以及
质量附加膜，其层叠于所述IDT电极的一部分，
所述IDT电极具有：
相互对置的第一汇流条及第二汇流条；
一端与所述第一汇流条连接的多个第一电极指；以及
一端与所述第二汇流条连接的多个第二电极指，该多个第二电极指与所述多个第一电极指相互交错插入，
在将弹性波传播方向设为第一方向、将与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一电极指与所述第二电极指在所述第一方向上重叠的部分为交叉区域，
所述交叉区域具有：
中央区域，其位于所述第二方向上的中央侧；
第一边缘区域，其配置在所述中央区域的所述第一汇流条侧；以及
第二边缘区域，其配置在所述中央区域的所述第二汇流条侧，
所述IDT电极具有：
第一间隙区域，其位于所述第一边缘区域与所述第一汇流条之间；以及
第二间隙区域，其位于所述第二边缘区域与所述第二汇流条之间，
所述第一汇流条由位于所述第一间隙区域侧的第一内侧汇流条区域和位于所述第一内侧汇流条区域的所述第二方向上的外侧的第一外侧汇流条区域构成，并且，所述第二汇流条由位于所述第二间隙区域侧的第二内侧汇流条区域和位于所述第二内侧汇流条区域的所述第二方向上的外侧的第二外侧汇流条区域构成，
所述质量附加膜至少层叠在所述第一边缘区域、所述第二边缘区域、所述第一内侧汇流条区域及所述第二内侧汇流条区域，
在所述中央区域、所述第一外侧汇流条区域及所述第二外侧汇流条区域的所述IDT电极上未层叠所述质量附加膜。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
所述第一边缘区域及所述第二边缘区域的声速比所述中央区域的声速低，
所述第一间隙区域及所述第二间隙区域的声速比所述中央区域的声速高，
所述第一内侧汇流条区域及所述第二内侧汇流条区域的声速比所述中央区域的声速低，所述第一外侧汇流条区域的至少一部分及所述第二外侧汇流条区域的至少一部分的声速比所述中央区域的声速高。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述压电性基板仅由压电体层构成，并且由铌酸锂构成。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述压电性基板具有高声速构件、设置在所述高声速构件上的低声速膜以及设置在所述低声速膜上的压电体层，
在所述高声速构件传播的体波的声速比在所述压电体层传播的弹性波的声速高，
在所述低声速膜传播的体波的声速比在所述压电体层传播的体波的声速低。
5.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备支承基板，
所述高声速构件是设置在所述支承基板与所述低声速膜之间的高声速膜。
6.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，
所述高声速构件是支承基板。
7.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述IDT电极的所述第一外侧汇流条区域具有沿着所述第一方向设置有多个开口部的第一开口部形成区域，所述第二外侧汇流条区域具有沿着所述第一方向设置有多个开口部的第二开口部形成区域。
8.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述IDT电极的所述第一汇流条及所述第二汇流条不具有开口部。
9.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述质量附加膜层叠在所述IDT电极的所述第一间隙区域及所述第二间隙区域。
10.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述压电性基板、所述IDT电极及所述质量附加膜按照该顺序被层叠。
11.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述压电性基板、所述质量附加膜及所述IDT电极按照该顺序被层叠。
12.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
在所述压电性基板上设置有电介质膜，使得覆盖所述IDT电极。
13.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
在将通过所述IDT电极的电极指间距而规定的波长设为λ、将所述第一间隙区域及所述第二间隙区域的沿着所述第二方向的尺寸设为所述第一间隙区域及所述第二间隙区域的宽度时，所述第一间隙区域及所述第二间隙区域的所述宽度为0.2λ以下。
14.根据权利要求12所述的弹性波装置，其中，
所述电介质膜具有位于所述压电性基板侧的第一层及层叠于所述第一层且作为频率调整膜的第二层。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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