CN111758219A - 弹性波装置 - Google Patents

弹性波装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111758219A
CN111758219A CN201980014467.2A CN201980014467A CN111758219A CN 111758219 A CN111758219 A CN 111758219A CN 201980014467 A CN201980014467 A CN 201980014467A CN 111758219 A CN111758219 A CN 111758219A
Authority
CN
China
Prior art keywords
elastic wave
electrode
region
sound velocity
wave device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980014467.2A
Other languages
English (en)
Inventor
大门克也
小柳卓哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN111758219A publication Critical patent/CN111758219A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02559—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of lithium niobate or lithium-tantalate substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02992—Details of bus bars, contact pads or other electrical connections for finger electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14538—Formation
    • H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14547—Fan shaped; Tilted; Shifted; Slanted; Tapered; Arched; Stepped finger transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14558—Slanted, tapered or fan shaped transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/1457—Transducers having different finger widths
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14573—Arrow type transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14594—Plan-rotated or plan-tilted transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6489—Compensation of undesirable effects
    • H03H9/6496—Reducing ripple in transfer characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02866—Means for compensation or elimination of undesirable effects of bulk wave excitation and reflections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

提供能够对横模纹波和阻带上端处的响应这两者进行抑制的弹性波装置。弹性波装置(1)具有：串联臂谐振器(S1～S4)，具有第1IDT电极；和并联臂谐振器(P1～P3)，具有第2IDT电极，在第1IDT电极中，作为通过将多个第1电极指的顶端相连而形成的虚拟线的第1包络线相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸，作为通过将多个第2电极指的顶端相连而形成的虚拟线的第2包络线相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸，第2IDT电极具有：中央区域；第1低声速区域，声速低于中央区域中的声速；第2低声速区域，声速低于中央区域中的声速；第1高声速区域，声速高于中央区域中的声速；和第2高声速区域，声速高于中央区域中的声速。

Description

弹性波装置
技术领域
本发明涉及在压电体层上设置了IDT电极的弹性波装置。
背景技术
以往，作为便携式电话机等的滤波器而广泛使用了将多个谐振器作为串联臂以及并联臂而连接的结构的梯型滤波器。在这样的梯型滤波器中，采用弹性波装置。
作为弹性波装置的一个例子，下述专利文献1中公开了在支承基板上低声速膜以及压电体层以该顺序被配置而成的层叠体、和在该层叠体的压电体层上设置了IDT电极的弹性波装置。具有这样的层叠体的弹性波装置虽然能够提高Q值，但另一方面存在在频率特性上产生横模纹波的问题。
为了抑制横模纹波，在专利文献1中，使用了倾斜型的IDT电极。在倾斜型的IDT电极中，作为通过将与一个汇流条连接的多个电极指的顶端相连而形成的虚拟线的包络线、和作为通过将与另一汇流条连接的多个电极指的顶端相连而形成的虚拟线的包络线，相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/208446号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在使用了倾斜型的IDT电极的情况下能够抑制横模纹波，但存在阻带(通过将弹性波限制于格栅从而弹性波的波长成为固定的区域)上端处的响应变大的情况。特别地，在具有如专利文献1那样的层叠体的弹性波装置中，由于层叠体的厚度方向上的弹性波能量的限制效率高，因而该倾向显著。因此，在将具有这样的倾斜型的IDT电极的弹性波谐振器使用于梯型滤波器的情况下，有时滤波器特性劣化。
本发明的目的在于，提供能够对横模纹波和阻带上端处的响应这两者进行抑制的弹性波装置。
用于解决课题的手段
本发明涉及的弹性波装置具备：压电体层，具有对置的第1主面以及第2主面；高声速构件，配置在所述压电体层的所述第1主面上，传播的体波的声速高于在所述压电体层中传播的弹性波的声速；和多个IDT电极，设置在所述压电体层的所述第2主面上，通过所述压电体层、所述高声速构件以及所述多个IDT电极构成多个弹性波谐振器，所述多个弹性波谐振器包括：具有第1IDT电极的至少1个串联臂谐振器；和具有第2IDT电极的至少1个并联臂谐振器，所述第1IDT电极具有互相交替插入的多个第1电极指以及多个第2电极指，作为通过将所述多个第1电极指的顶端相连而形成的虚拟线的第1包络线相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸，作为通过将所述多个第2电极指的顶端相连而形成的虚拟线的第2包络线相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸，所述第2IDT电极具有：对置的第1汇流条以及第2汇流条；多个第3电极指，一端与所述第1汇流条连接；和多个第4电极指，一端与所述第2汇流条连接，并且与所述多个第3电极指互相交替插入，所述第2IDT电极具有交叉区域，该交叉区域是在弹性波传播方向上所述第3电极指以及所述第4电极指互相重叠的部分，该交叉区域具有：中央区域，位于与弹性波传播方向正交的方向上的中央侧；第1低声速区域，比起所述中央区域配置于更靠近所述第1汇流条侧，并且声速低于所述中央区域中的声速；和第2低声速区域，比起所述中央区域配置于更靠近所述第2汇流条侧，并且声速低于所述中央区域中的声速，所述第2IDT电极具有：第1高声速区域，在与弹性波传播方向正交的方向上比起所述交叉区域配置于更靠近所述第1汇流条侧，并且声速高于所述中央区域中的声速；和第2高声速区域，在与弹性波传播方向正交的方向上比起所述交叉区域配置于更靠近所述第2汇流条侧，并且声速高于所述中央区域中的声速。
发明效果
根据本发明，能够提供能够对横模纹波和阻带上端处的响应这两者进行抑制的弹性波装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的电路图。
图2是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
图3是示出构成本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的串联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
图4是示出构成本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的并联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
图5是示出本发明的第1实施方式以及比较例涉及的弹性波装置的各衰减量频率特性的图。
图6是示出具有倾斜型的第1IDT电极的弹性波谐振器的阻抗特性的图。
图7是示出利用活塞模式(piston mode)的弹性波谐振器的阻抗特性的图。
图8是示出具有倾斜型的第1IDT电极的弹性波谐振器以及利用活塞模式的弹性波谐振器的回波损耗的图。
图9是示出本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
图10是示出本发明的第3实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
图11是示出构成本发明的第4实施方式涉及的弹性波装置的串联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
图12是示出构成本发明的第5实施方式涉及的弹性波装置的并联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
图13是示出构成本发明的第6实施方式涉及的弹性波装置的并联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
具体实施方式
以下，通过一边参照附图一边对本发明的具体的实施方式进行说明，使本发明清楚。
另外，本说明书所述的各实施方式是例示性的，在不同的实施方式间，能够进行结构的部分置换或组合，对这一点预先指出。
(第1实施方式)
图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的电路图。
如图1所示，弹性波装置1是具有多个串联臂谐振器S1～S4以及多个并联臂谐振器P1～P3的梯型滤波器。多个串联臂谐振器S1～S4以及多个并联臂谐振器P1～P3均为弹性波谐振器。
弹性波装置1具有设置在一端的输入端子a和设置在另一端的输出端子b。在将输入端子a和输出端子b相连的串联臂中，设置有多个串联臂谐振器S1～S4。此外，在将串联臂和接地电位相连的多个并联臂中，各并联臂中设置有1个并联臂谐振器。在图1中，在3个并联臂分别设置有并联臂谐振器P1～P3。
具有这样的串联臂谐振器S1～S4以及并联臂谐振器P1～P3的弹性波装置1通过支承基板、低声速膜、压电体层、以及IDT电极构成。
图2是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
如图2所示，弹性波装置1具有支承基板2。在支承基板2上，设置有低声速膜3。在低声速膜3上，设置有压电体层4。在此，所谓低声速膜3，是所传播的体波的声速低于在压电体层4中传播的体波的声速的膜。
压电体层4可以包含钽酸锂(LiTaO3)或铌酸锂(LiNbO3)等压电单晶，或者，也可以包含氧化锌(ZnO)、氮化铝(A1N)、水晶(SiO2)、或PZT等适当的压电陶瓷。
在本实施方式中，低声速膜3包含氧化硅。更具体地，氧化硅由SiOx表示，低声速膜3包含SiO2。另外，低声速膜3也可以包含x为除2以外的正数的氧化硅。或者，低声速膜3例如也可以包含玻璃、氮氧化硅、氧化钽或氧化硅中添加了氟、碳或硼的化合物作为主成分的材料等。低声速膜3的材料只要是相对地低声速的材料即可。
在本实施方式中，支承基板2是所传播的体波的声速高于在压电体层4中传播的弹性波的声速的高声速构件。更具体地，支承基板2包含Si。另外，构成支承基板2的高声速材料例如也可以是氮化铝、氧化铝，碳化硅、氮氧化硅、DLC(类金刚石碳)膜或金刚石作为主成分的材料等。另外，高声速材料只要是相对地高声速的材料即可。
这样，弹性波装置1具有将作为高声速构件的支承基板2、低声速膜3以及压电体层4以该顺序层叠了的层叠体5。由于弹性波装置1具有这样的层叠体5，因而能够将弹性波有效地限制于压电体层4侧。
压电体层4具有对置的第1主面4a以及第2主面4b。压电体层4的第1主面4a与低声速膜3相接。另一方面，在压电体层4的第2主面4b上设置有IDT电极6。如果向IDT电极6施加交流电压，则弹性波被激励。IDT电极6包括在Ti电极层上层叠了Al电极层的层叠金属膜。另外，IDT电极6的材料不限定于上述。IDT电极6既可以包括单层的金属膜，也可以包括层叠了多个金属层的层叠金属膜。
在压电体层4的第2主面4b上，在IDT电极6的弹性波传播方向两侧，设置有反射器7以及反射器8。反射器7以及反射器8也包含与构成IDT电极6的材料相同的材料。
另外，更具体地，构成弹性波装置1的串联臂谐振器S1～S4分别是作为IDT电极6而具有倾斜型的第1IDT电极的弹性波谐振器。此外，构成弹性波装置1的并联臂谐振器P1～P3分别是利用活塞模式的弹性波谐振器。以下将详细地对此进行说明。
图3是示出构成本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的串联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
串联臂谐振器S1～S4分别具有图3中由俯视图示出的第1IDT电极9。第1IDT电极9具有互相对置的第1汇流条9a以及第2汇流条9b。第1IDT电极9具有一端与第1汇流条9a连接的多个第1电极指9c。进一步地，第1IDT电极9具有一端与第2汇流条9b连接的多个第2电极指9d。多个第1电极指9c和多个第2电极指9d彼此互相交替插入。
作为通过将多个第1电极指9c的顶端相连而形成的虚拟线的第1包络线X1相对于弹性波传播方向Ψ而倾斜地延伸。同样地，作为通过将多个第2电极指9d的顶端相连而形成的虚拟线的第2包络线Y1相对于弹性波传播方向Ψ而倾斜地延伸。这样，第1IDT电极9是第1包络线X1以及第2包络线Y1相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸的倾斜型的IDT电极。由于串联臂谐振器S1～S4具有倾斜型的第1IDT电极9，因而能够抑制横模纹波。
虽然第1包络线X1以及第2包络线Y1延伸的方向相对于弹性波传播方向Ψ而倾斜的倾斜角度不特别地限定，但在本实施方式中，倾斜角度ν为7.5度。这样，在本发明中，优选为第1包络线X1以及第2包络线Y1延伸的方向相对于弹性波传播方向而倾斜的倾斜角度ν为2.5度以上。在该情况下，能够更进一步可靠地抑制横模纹波。作为倾斜角度ν的上限，例如可以是15度。
图4是示出构成本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的并联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
并联臂谐振器P1～P3分别具有图4中由俯视图示出的第2IDT电极10。第2IDT电极10具有彼此互相对置的第1汇流条10a以及第2汇流条10b。第2IDT电极10具有一端与第1汇流条10a连接的多个第3电极指10c。进一步地，第2IDT电极10具有一端与第2汇流条10b连接的多个第4电极指10d。多个第3电极指10c和多个第4电极指10d彼此互相交替插入。
在第2IDT电极10中，第3电极指10c和第4电极指10d在弹性波传播方向上互相重叠的部分为交叉区域A。交叉区域A具有中央区域B，中央区域B位于与弹性波传播方向正交的方向上的中央侧。
交叉区域A具有配置于中央区域B的第1汇流条10a侧的第1边缘区域C1和配置于中央区域B的第2汇流条10b侧的第2边缘区域C2。在此，将第3电极指10c以及第4电极指10d的沿着弹性波传播方向的尺寸设为宽度。多个第3电极指10c在第1边缘区域C1以及第2边缘区域C2中具有宽度比其他部分宽的宽幅部10c1以及宽幅部10c2。同样地，多个第4电极指10d在第1边缘区域C1以及第2边缘区域C2中具有宽度比其他部分宽的宽幅部10d1以及宽幅部10d2。在本实施方式中，通过第3电极指10c以及第4电极指10d具有宽幅部10c1以及宽幅部10d2，从而在第1边缘区域C1中，设置了声速低于中央区域B中的声速的第1低声速区域。同样地，通过第3电极指10c以及第4电极指10d具有宽幅部10c2以及宽幅部10d1，从而在第2边缘区域C2中，设置了声速低于中央区域B中的声速的第2低声速区域。在此，在将中央区域中的声速设为V1，并将第1低声速区域以及第2低声速区域中的声速设为V2时，V2＜V1。
第2IDT电极10具有配置于交叉区域A的与弹性波传播方向正交的方向上的外侧的第1外侧区域D1。进一步地，第2IDT电极10具有配置于交叉区域A的与弹性波传播方向正交的方向上的外侧的第2外侧区域D2。在本实施方式中，第1外侧区域D1位于第1边缘区域C1与第1汇流条10a之间。第2外侧区域D2位于第2边缘区域C2与第2汇流条10b之间。
在第1外侧区域D1中，仅设置有第3电极指10c以及第4电极指10d中的第3电极指10c。在第2外侧区域D2中，仅设置有第3电极指10c以及第4电极指10d中的第4电极指10d。由此，第1外侧区域D1以及第2外侧区域D2中的声速成为高于中央区域B中的声速。在将第1外侧区域D1以及第2外侧区域D2中的弹性波的声速设为V3时，V1＜V3。这样，在第1外侧区域D1中设置了第1高声速区域，在第2外侧区域D2中设置了第2高声速区域。
各声速的关系成为V2＜V1＜V3。将如上述那样的各声速的关系示于图4。另外，示出了声速随着朝向图4中的左侧而变高。
在第2IDT电极10中，在中央区域B的与弹性波传播方向正交的方向上的外侧配置有第1低声速区域以及第2低声速区域。在第1低声速区域以及第2低声速区域的与弹性波传播方向正交的方向上的外侧配置有第1高声速区域以及第2高声速区域。这样，并联臂谐振器P1～P3利用活塞模式，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。另外，所谓阻带，是指通过将弹性波限制于周期构造的金属格栅，从而弹性波的波长成为固定的区域。
这样，在本实施方式中，串联臂谐振器S1～S4具有倾斜型的IDT电极，并联臂谐振器P1～P3是利用活塞模式的弹性波谐振器。因此，在弹性波装置1中，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。
接下来，通过以下的参数制作了第1实施方式的弹性波装置1。
第1IDT电极9的材料以及厚度：Ti：10nm/Al：100nm
第1IDT电极9的波长：1.5μm
第1IDT电极9的电极指的对数：150对
第1IDT电极9的占空比：0.5
第1IDT电极9的两侧的反射器7、8的波长：1.5μm
第1IDT电极9的两侧的反射器7、8的电极指的对数：20对
第2IDT电极10的材料以及厚度：Ti：10nm/Al：100nm
第2IDT电极10的波长：1.5μm
第2IDT电极10的电极指的对数：150对
第2IDT电极10的占空比：0.45
第2IDT电极10的两侧的反射器7、8的波长：1.52μm
第2IDT电极10的两侧的反射器7、8的电极指的对数：20对
压电体层4：材料LiTaO3、切角50°、厚度600nm
低声速膜3：材料SiO2、厚度600nm
支承基板2：材料Si、厚度500μm
图5是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的衰减量频率特性的图。另外，在图5中，由实线示出了第1实施方式的弹性波装置的衰减量频率特性。此外，在图5中，由虚线示出了比较例的弹性波装置的衰减量频率特性。在比较例中，除了在并联臂谐振器P1～P3中也使用了倾斜型的第1IDT电极9以外，与第1实施方式同样地制作了弹性波装置。
如图5所示，可知在第1实施方式的弹性波装置1中，横模纹波和阻带上端处的响应这两者得到抑制，具有优异的滤波器特性。另一方面，在并联臂谐振器P1～P3中也使用了倾斜型的第1IDT电极9的弹性波装置中，阻带上端处的响应大。因此，可知插入损耗劣化，滤波器特性劣化。
关于其理由，能够参照以下的图6～图8进行说明。
图6是示出具有倾斜型的第1IDT电极的弹性波谐振器的阻抗特性的图。图7是示出具有第2IDT电极且利用活塞模式的弹性波谐振器的阻抗特性的图。
如图6中由箭头F示出的那样，可知在具有倾斜型的第1IDT电极9的弹性波谐振器中，阻带上端处的响应较大地产生。相对于此，如图7中由箭头G示出的那样，可知在利用活塞模式的弹性波谐振器中，抑制了阻带上端处的响应。
图8是示出具有倾斜型的第1IDT电极的弹性波谐振器以及利用活塞模式的弹性波谐振器的回波损耗的图。在图8中，由实线示出了利用活塞模式的弹性波谐振器的结果，由虚线示出了具有倾斜型的IDT电极的弹性波谐振器的结果。
如由图8的箭头F以及箭头G示出的那样，阻带响应与图6以及图7中示出的结果同样地，在利用活塞模式的弹性波谐振器中被抑制。另外，所谓阻带响应，是指阻带上端处的响应。此外，如图8中由箭头H示出的那样，在利用活塞模式的弹性波谐振器中，充分地抑制了横模纹波。另一方面，可知在具有倾斜型的第1IDT电极9的弹性波谐振器中，更进一步抑制了横模纹波。
第1实施方式的弹性波装置1和比较例中，串联臂谐振器S1～S4都是具有倾斜型的第1IDT电极9的弹性波谐振器。因此，有效地抑制了横模纹波。在串联臂谐振器S1～S4中，由于即使在使用了倾斜型的第1IDT电极9的情况下，阻带上端处的响应也在频带外产生，因而如图5所示不影响滤波器特性。在此，在并联臂谐振器P1～P3中也使用了倾斜型的第1IDT电极9的比较例的弹性波装置中，虽然横模纹波被抑制，但如图5所示在频带内产生阻带上端处的响应，插入损耗变得劣化。在这方面，第1实施方式的弹性波装置1的并联臂谐振器P1～P3是利用活塞模式的弹性波谐振器。因此，抑制了阻带上端处的响应。由此，在第1实施方式的弹性波装置1中，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制，滤波器特性优异。
这样，在第1实施方式的弹性波装置1中，串联臂谐振器S1～S4具有倾斜型的IDT电极，并联臂谐振器P1～P3是利用活塞模式的弹性波谐振器。因此，在弹性波装置1中，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制，滤波器特性优异。
另外，在第1实施方式中，串联臂谐振器S1～S4中所有的串联臂谐振器具有倾斜型的IDT电极，并联臂谐振器P1～P3中所有的并联臂谐振器是利用活塞模式的弹性波谐振器。这样，在本发明中，优选为所有的串联臂谐振器具有倾斜型的第1IDT电极，所有的并联臂谐振器是利用活塞模式的弹性波谐振器。不过，在本发明中，只要是至少1个串联臂谐振器具有倾斜型的IDT电极，至少1个并联臂谐振器具有第2IDT电极且是利用活塞模式的弹性波谐振器即可。即使在该情况下，也能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。不过，在带通型弹性波滤波器中，阻带的上端位于带通型弹性波滤波器的通带内的并联臂谐振器优选为上述利用活塞模式的弹性波谐振器。在该情况下，能够成为滤波器特性更进一步优异的带通型弹性波滤波器。
(第2实施方式以及第3实施方式)
图9是示出本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
如图9所示，在第2实施方式中，未设置低声速膜3，在作为高声速构件的支承基板2上直接层叠有压电体层4。其他方面与第1实施方式相同。
图10是示出本发明的第3实施方式涉及的弹性波装置的示意性正面剖视图。
如图10所示，在第3实施方式中，在高声速构件是高声速膜11这一点，与第1实施方式不同。高声速膜11设置在支承基板2与低声速膜3之间。
高声速膜11是所传播的体波的声速高于在压电体层4中传播的弹性波的声速的构件。高声速膜11在本实施方式中包含氮化硅(SiN)。另外，高声速膜11例如也可以包含氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅(Si)、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、水晶、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁、DLC(类金刚石碳)膜或金刚石、以上述材料为主成分的介质、以上述材料的混合物为主成分的介质等。高声速膜11的材料只要是相对地高声速的材料即可。
此外，在该情况下，支承基板2也可以通过高声速构件以外的构件而构成。支承基板2也可以包含：氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、水晶等压电体；矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石等各种陶瓷；或金刚石、蓝宝石、玻璃等电介质；氮化镓等半导体；以及树脂等。其他方面与第1实施方式相同。
在第2实施方式以及第3实施方式中，也通过具有倾斜型的IDT电极的串联臂谐振器S1～S4和利用活塞模式的并联臂谐振器P1～P3，构成梯型滤波器。因此，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。
另外，也可以如第2实施方式那样，作为高声速构件的支承基板2直接层叠在压电体层4的第1主面4a上。此外，也可以如第3实施方式那样，低声速膜3、作为高声速构件的高声速膜11、以及支承基板2以该顺序层叠在压电体层4的第1主面4a上。在本发明中，作为层叠体5的层叠构造，只要高声速构件直接地或间接地配置在压电体层4的第1主面4a上就不特别限定。通过将高声速构件直接地或间接地配置在压电体层4的第1主面4a上，能够高效地将弹性波的能量限制于压电体层4侧，能够提高Q值。
(第4实施方式)
图11是示出构成本发明的第4实施方式涉及的弹性波装置的串联臂谐振器的电极构造的简图化的俯视图。在图11中，通过向多边形添加了2根对角线的简图而示出了第1IDT电极9、反射器7以及反射器8。
第4实施方式中的第1IDT电极9的平面形状为大致菱形。第1IDT电极9中的第1包络线X2以及第2包络线Y2具有相对于弹性波传播方向倾斜地延伸的部分和与弹性波传播方向平行地延伸的部分。其他方面与第1实施方式相同。
在第4实施方式中，也通过具有倾斜型的IDT电极的串联臂谐振器S1～S4和利用活塞模式的并联臂谐振器P1～P3，构成梯型滤波器。因此，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。
此外，如第4实施方式那样，第1包络线X2以及第2包络线Y2的延伸的方向也可以变化，倾斜型的IDT电极的平面形状也可以为大致菱形。在倾斜型的IDT电极中，只要至少第1包络线X2以及第2包络线Y2具有倾斜的部分即可。
(第5实施方式)
图12是示出构成本发明的第5实施方式涉及的弹性波装置的并联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
如图12所示，在第5实施方式中，在第1边缘区域C1以及第2边缘区域C2中，在第3电极指10c以及第4电极指10d上设置有质量附加膜12。作为构成质量附加膜12的材料，虽然不特别地限定，但例如能够使用Pt、Au、Ta、Cu、A1、氧化钽、氧化锗、氧化硅、或氧化铝等。其他方面与第1实施方式相同。
在第5实施方式中，也通过具有倾斜型的IDT电极的串联臂谐振器S1～S4和利用活塞模式的并联臂谐振器P1～P3构成梯型滤波器。因此，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。
此外，如第5实施方式那样，也可以通过将质量附加膜12设置在第3电极指10c以及第4电极指10d上，从而构成第1低声速区域以及第2低声速区域。另外，在本发明中，也可以通过设置宽幅部10c1、10c2以及宽幅部10d1、10d2并且设置质量附加膜12，从而构成第1低声速区域以及第2低声速区域。
(第6实施方式)
图13是示出构成本发明的第6实施方式涉及的弹性波装置的并联臂谐振器的电极构造的示意性俯视图。
如图13所示，将第2IDT电极10的第3电极指10c以及第4电极指10d中最靠近反射器7侧的电极指、与反射器7的电极指7a中最靠近第2IDT电极10侧的电极指的电极指中心间距离设为IR间隔GIR。同样地，将第2IDT电极10的第3电极指10c以及第4电极指10d中最靠近反射器8侧的电极指、与反射器8的电极指8a中最靠近第2IDT电极10侧的电极指的电极指中心间距离也设为IR间隔GIR。在本实施方式中，反射器7侧以及反射器8侧的IR间隔GIR相同。另外，反射器7侧以及反射器8侧的IR间隔GIR也可以不一定相同。
将由第2IDT电极10的电极指间距规定的波长设为λ1。将由反射器7的电极指7a的电极指间距规定的波长设为λ2。另外，将由反射器8的电极指8a的电极指间距规定的波长也设为λ2。不过，由反射器7的电极指7a的电极指间距规定的波长和由反射器8的电极指8a的电极指间距规定的波长也可以不同。
在第6实施方式中，如上述那样决定的IR间隔GIR为0.5λ1以下。此外，由反射器7的电极指间距规定的波长λ2大于由第2IDT电极10的电极指间距规定的波长λ1。其他方面与第1实施方式相同。
在第6实施方式中，也通过具有倾斜型的IDT电极的串联臂谐振器S1～S4和利用活塞模式的并联臂谐振器P1～P3，构成梯型滤波器。因此，能够对横模纹波以及阻带的上端处的响应这两者进行抑制。
此外，也可以如第6实施方式那样，IR间隔GIR为0.5λ1以下，由反射器7的电极指间距规定的波长λ2大于由第2IDT电极10的电极指间距规定的波长λ1。在该情况下，能够更进一步可靠地抑制阻带的上端处的响应。
附图标记说明
1：弹性波装置
2：支承基板
3：低声速膜
4：压电体层
4a、4b：第1、第2主面
5：层叠体
6：IDT电极
7、8：反射器
7a、8a：电极指
9：第1IDT电极
9a、9b：第1、第2汇流条
9c、9d：第1、第2电极指
10：第2IDT电极
10a、10b：第1、第2汇流条
10c、10d：第3、第4电极指
10c1、10c2、10d1、10d2：宽幅部
11：高声速膜
12：质量附加膜
S1～S4：串联臂谐振器
P1～P3：并联臂谐振器。

Claims (10)

1.一种弹性波装置，具备：
压电体层，具有对置的第1主面以及第2主面；
高声速构件，配置在所述压电体层的所述第1主面上，所传播的体波的声速高于在所述压电体层中传播的弹性波的声速；和
多个IDT电极，设置在所述压电体层的所述第2主面上，
通过所述压电体层、所述高声速构件以及所述多个IDT电极构成多个弹性波谐振器，
所述多个弹性波谐振器包括：具有第1IDT电极的至少1个串联臂谐振器；和具有第2IDT电极的至少1个并联臂谐振器，
所述第1IDT电极具有互相交替插入的多个第1电极指以及多个第2电极指，
作为通过将所述多个第1电极指的顶端相连而形成的虚拟线的第1包络线相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸，作为通过将所述多个第2电极指的顶端相连而形成的虚拟线的第2包络线相对于弹性波传播方向而倾斜地延伸，
所述第2IDT电极具有：对置的第1汇流条以及第2汇流条；多个第3电极指，一端与所述第1汇流条连接；和多个第4电极指，一端与所述第2汇流条连接，并且与所述多个第3电极指互相交替插入，
所述第2IDT电极具有交叉区域，该交叉区域是在弹性波传播方向上所述第3电极指以及所述第4电极指互相重叠的部分，
该交叉区域具有：中央区域，位于在与弹性波传播方向正交的方向上的中央侧；第1低声速区域，比所述中央区域配置于更靠所述第1汇流条侧，并且声速低于所述中央区域中的声速；和第2低声速区域，比所述中央区域配置于更靠所述第2汇流条侧，并且声速低于所述中央区域中的声速，
所述第2IDT电极具有：第1高声速区域，在与弹性波传播方向正交的方向上比所述交叉区域配置于更靠所述第1汇流条侧，并且声速高于所述中央区域中的声速；第2高声速区域，在与弹性波传播方向正交的方向上比所述交叉区域配置于更靠所述第2汇流条侧，并且声速高于所述中央区域中的声速。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置是带通型弹性波滤波器，
具有所述第2IDT电极的所述并联臂谐振器中的阻带的上端位于所述带通型弹性波滤波器的通带内。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述并联臂谐振器还具备：反射器，设置于所述第2IDT电极的弹性波传播方向的两侧，具有多个电极指，
在将由所述第2IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ1，将由所述反射器的电极指间距规定的波长设为λ2时，IR间隔为0.5λ1以下，该IR间隔是所述第2IDT电极的电极指中位于最靠近所述反射器侧的电极指、与所述反射器的电极指中位于最靠近所述第2IDT电极侧的电极指的电极指中心间距离，
所述λ2大于所述λ1。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1包络线以及所述第2包络线分别相对于所述弹性波传播方向倾斜2.5度以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备：低声速膜，设置在所述压电体层与所述高声速构件之间，所传播的体波的声速低于在所述压电体层中传播的体波的声速。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述高声速构件为支承基板。
7.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备支承基板，
所述高声速构件为高声速膜，
所述高声速膜设置在所述支承基板与所述低声速膜之间。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1低声速区域以及所述第2低声速区域中的所述第3电极指以及所述第4电极指的沿着弹性波传播方向的尺寸即宽度比所述中央区域中的所述第3电极指以及所述第4电极指的沿着弹性波传播方向的宽度宽。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述第1低声速区域以及所述第2低声速区域中，在所述第3电极指以及所述第4电极指层叠有质量附加膜。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置是梯型滤波器，该梯型滤波器具有：具有多个所述第1IDT电极的所述串联臂谐振器；和具有多个所述第2IDT电极的所述并联臂谐振器。
CN201980014467.2A 2018-03-14 2019-03-13 弹性波装置 Pending CN111758219A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-046241 2018-03-14
JP2018046241 2018-03-14
PCT/JP2019/010286 WO2019177028A1 (ja) 2018-03-14 2019-03-13 弾性波装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111758219A true CN111758219A (zh) 2020-10-09

Family

ID=67907135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980014467.2A Pending CN111758219A (zh) 2018-03-14 2019-03-13 弹性波装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11444601B2 (zh)
KR (1) KR102472455B1 (zh)
CN (1) CN111758219A (zh)
WO (1) WO2019177028A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116470878A (zh) * 2023-04-03 2023-07-21 无锡市好达电子股份有限公司 横向激励薄膜体声波谐振器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7416080B2 (ja) * 2019-09-27 2024-01-17 株式会社村田製作所 弾性波装置、フィルタ装置及びマルチプレクサ
KR20220047350A (ko) * 2019-09-30 2022-04-15 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 탄성파 장치
WO2021149501A1 (ja) * 2020-01-24 2021-07-29 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN112398456A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 天通瑞宏科技有限公司 一种高性能声表面波器件及其制备方法
DE112021005272T5 (de) * 2020-12-25 2023-10-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Filtervorrichtung
CN116868508A (zh) * 2021-03-26 2023-10-10 株式会社村田制作所 弹性波装置
CN117981222A (zh) * 2021-09-29 2024-05-03 株式会社村田制作所 弹性波滤波器装置以及多工器
WO2023074373A1 (ja) * 2021-10-29 2023-05-04 株式会社村田製作所 弾性波共振子、弾性波フィルタ装置およびマルチプレクサ
CN116318017B (zh) * 2023-02-15 2024-04-12 锐石创芯(重庆)科技有限公司 谐振器、滤波器、电子设备以及谐振器的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1503499A1 (en) * 2003-07-28 2005-02-02 TDK Corporation Surface acoustic wave element and its manufacturing method
US20080315972A1 (en) * 2005-12-23 2008-12-25 Markus Mayer Acoustic Wave Transducer and Filter Comprising Said Transducer
US20130285768A1 (en) * 2010-12-24 2013-10-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave device and method for manufacturing the same
US20160182010A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Taiyo Yuden Co., Ltd. Acoustic wave device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003032080A (ja) * 2001-07-18 2003-01-31 Toyo Commun Equip Co Ltd Ｓａｗ共振子及びラダー型ｓａｗフィルタ
WO2008126614A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波素子
US8294331B2 (en) 2009-09-22 2012-10-23 Triquint Semiconductor, Inc. Acoustic wave guide device and method for minimizing trimming effects and piston mode instabilities
CN102684639B (zh) * 2011-03-07 2016-08-17 特里奎恩特半导体公司 使微调影响和活塞波型不稳定性最小化的声波导器件和方法
JP6013829B2 (ja) 2012-08-17 2016-10-25 太陽誘電株式会社 弾性波フィルタ、デュプレクサ及びモジュール
WO2016103953A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP6424962B2 (ja) 2015-06-24 2018-11-21 株式会社村田製作所 フィルタ装置
CN110663174B (zh) 2017-06-06 2023-12-29 株式会社村田制作所 弹性波滤波器装置、多工器以及复合滤波器装置
JP6806265B2 (ja) 2017-09-19 2021-01-06 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ装置及びマルチプレクサ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1503499A1 (en) * 2003-07-28 2005-02-02 TDK Corporation Surface acoustic wave element and its manufacturing method
US20080315972A1 (en) * 2005-12-23 2008-12-25 Markus Mayer Acoustic Wave Transducer and Filter Comprising Said Transducer
US20130285768A1 (en) * 2010-12-24 2013-10-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave device and method for manufacturing the same
US20160182010A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Taiyo Yuden Co., Ltd. Acoustic wave device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
汤亮;郝震宏;乔东海;汪承灏;: "薄膜体声波谐振器的梯形射频滤波器设计", 声学技术, no. 02 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116470878A (zh) * 2023-04-03 2023-07-21 无锡市好达电子股份有限公司 横向激励薄膜体声波谐振器
CN116470878B (zh) * 2023-04-03 2024-03-19 无锡市好达电子股份有限公司 横向激励薄膜体声波谐振器

Also Published As

Publication number Publication date
KR102472455B1 (ko) 2022-11-30
WO2019177028A1 (ja) 2019-09-19
US11444601B2 (en) 2022-09-13
KR20200110412A (ko) 2020-09-23
US20200403603A1 (en) 2020-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102472455B1 (ko) 탄성파 장치
WO2020100744A1 (ja) 弾性波装置
CN107112975B (zh) 弹性波装置
JP6555346B2 (ja) 弾性波フィルタ装置
KR101989462B1 (ko) 필터 장치
CN111446942B (zh) 弹性波装置
JP7268747B2 (ja) 弾性波装置
US20220224311A1 (en) Acoustic wave device
CN113632376A (zh) 弹性波装置
CN116803003A (zh) 弹性波装置
CN112534718A (zh) 弹性波装置以及梯型滤波器
CN113785489A (zh) 弹性波装置
CN113454912B (zh) 弹性波装置
JP7188402B2 (ja) 弾性波フィルタ
CN213783263U (zh) 弹性波装置
US20240154595A1 (en) Acoustic wave device
CN113994594A (zh) 弹性波装置
CN115668768A (zh) 弹性波装置
CN115428333A (zh) 弹性波装置
CN115023896A (zh) 弹性波装置
CN112805919B (zh) 弹性波装置、带通型滤波器、双工器以及多工器
WO2024009660A1 (ja) 弾性波装置及びフィルタ装置
WO2022019169A1 (ja) ラダー型フィルタ
WO2023002909A1 (ja) 複合フィルタ装置
WO2024116813A1 (ja) 弾性波装置及びフィルタ装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination