CN113196656A - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够有效地抑制IMD的弹性波装置。弹性波装置(1)具备压电性基板(2)和设置在压电性基板(2)上的IDT电极(3)。IDT电极(3)具有包含多个第1电极指(16)的第1梳齿状电极(6)以及包含多个第2电极指(17)的第2梳齿状电极(7)。IDT电极(3)具有主电极层由第1金属构成的第1部分(A)和主电极层由第2金属构成的第2部分(B)。多个第1电极指(16)以及第2梳齿状电极(7)分别具有隔着间隙对置的第1对置部,多个第2电极指(17)以及第1梳齿状电极(6)分别具有隔着间隙对置的第2对置部。各第1对置部以及各第2对置部中的至少任一对置部为第2部分(B),IDT电极(3)中的第2部分(B)以外的部分为第1部分(A)。第2金属的密度比第1金属的密度高。
Description
技术领域
本发明涉及弹性波装置。
背景技术
以往,弹性波装置被广泛用于便携式电话机的滤波器等。在下述的专利文献1公开了弹性波装置的一个例子。在该弹性波装置中,在LiTaO3基板上设置有IDT电极(Interdigital Transducer,叉指换能器)。IDT电极包含A1-Cu合金。像这样,IDT电极的电极指一样地由相同的材料形成。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-314366号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来,要求进一步改善弹性波装置的滤波器特性。然而,在像专利文献1记载的那样的弹性波装置中,难以充分抑制IMD(Inter Moulation Distortion,交调失真)。
本发明的目的在于,提供一种能够有效地抑制IMD的弹性波装置。
用于解决课题的技术方案
在本发明涉及的弹性波装置的某个广泛的方面,具备压电性基板和设置在所述压电性基板上的IDT电极,所述IDT电极具有分别包含主电极层的第1梳齿状电极以及第2梳齿状电极,所述第1梳齿状电极具有第1汇流条和一端与所述第1汇流条连接的多个第1电极指,所述第2梳齿状电极具有第2汇流条和一端与所述第2汇流条连接且与所述多个第1电极指相互交错对插的多个第2电极指,所述IDT电极具有由第1金属构成了所述主电极层的第1部分和由第2金属构成了所述主电极层的第2部分,所述多个第1电极指以及所述第2梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第1对置部,所述多个第2电极指以及所述第1梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第2对置部,所述多个第1电极指的所述第1对置部、所述第2梳齿状电极的所述第1对置部、所述多个第2电极指的所述第2对置部以及所述第1梳齿状电极的所述第2对置部中的至少任一对置部为所述第2部分,所述IDT电极中的所述第2部分以外的部分为所述第1部分,所述第2金属的密度比所述第1金属的密度高。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个广泛的方面,具备压电性基板和设置在所述压电性基板上的IDT电极,所述IDT电极具有分别包含主电极层的第1梳齿状电极以及第2梳齿状电极,所述第1梳齿状电极具有第1汇流条和一端与所述第1汇流条连接的多个第1电极指,所述第2梳齿状电极具有第2汇流条和一端与所述第2汇流条连接且与所述多个第1电极指相互交错对插的多个第2电极指,所述IDT电极具有由第1金属构成了所述主电极层的第1部分和由第2金属构成了所述主电极层的第2部分,所述多个第1电极指以及所述第2梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第1对置部,所述多个第2电极指以及所述第1梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第2对置部,所述多个第1电极指的所述第1对置部、所述第2梳齿状电极的所述第1对置部、所述多个第2电极指的所述第2对置部以及所述第1梳齿状电极的所述第2对置部中的至少任一对置部为所述第2部分,所述IDT电极中的所述第2部分以外的部分为所述第1部分,所述第2金属的杨氏模量比所述第1金属的杨氏模量高。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够有效地抑制IMD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俯视图。
图2是沿着图1中的I-I线的剖视图。
图3是本发明的第1实施方式的第1变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
图4是本发明的第1实施方式的第2变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
图5是本发明的第1实施方式的第3变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
图6是本发明的第1实施方式的第4变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
图7是本发明的第1实施方式的第5变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
图8是本发明的第1实施方式的第6变形例涉及的弹性波装置的、相当于图2所示的部分的剖视图。
图9是本发明的第1实施方式的第7变形例涉及的弹性波装置的、相当于图2所示的部分的剖视图。
图10是本发明的第1实施方式的第8变形例涉及的弹性波装置的、相当于图2所示的部分的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,由此明确本发明。
另外,需要指出的是,本说明书记载的各实施方式为例示性的,能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或者组合。
图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。图2是沿着图1中的I-I线的剖视图。在图1中,通过影线示出后述的第2部分。另外,在图1以外的各俯视图中也是同样的。
如图1所示,弹性波装置1具有压电性基板2。在本实施方式中,压电性基板2是仅由压电体层构成的压电基板。对于压电性基板2,能够使用适当的压电单晶、压电陶瓷。更具体地,作为压电性基板2的材料,例如,能够使用铌酸锂、钽酸锂、氧化锌、氮化铝、石英(SiO2)或者蓝宝石等。不过,压电性基板2也可以是包含压电体层的层叠体。
在压电性基板2上设置有IDT电极3。通过对IDT电极3施加交流电压,从而激励弹性波。在压电性基板2上的IDT电极3的弹性波传播方向两侧设置有一对反射器4以及反射器5。像这样,本实施方式的弹性波装置1是弹性波谐振器。不过,本发明涉及的弹性波装置1也可以是包含弹性波谐振器的滤波器装置等。
IDT电极3具有第1梳齿状电极6以及第2梳齿状电极7。第1梳齿状电极6具有第1汇流条14和多个第1电极指16,多个第1电极指16的一端分别与第1汇流条14连接。第2梳齿状电极7具有第2汇流条15和多个第2电极指17,多个第2电极指17的一端分别与第2汇流条15连接。多个第1电极指16和多个第2电极指17彼此相互交错对插。多个第1电极指16隔着第1间隙G1与第2梳齿状电极7对置。多个第2电极指17隔着第2间隙G2与第1梳齿状电极6对置。
第1梳齿状电极6具有多个第1虚设电极指18,多个第1虚设电极指18的一端分别与第1汇流条14连接,并隔着第2间隙G2与多个第2电极指17对置。第2梳齿状电极7具有多个第2虚设电极指19,多个第2虚设电极指19的一端分别与第2汇流条15连接,并隔着第1间隙G1与多个第1电极指16对置。
在此,多个第1电极指16以及第2梳齿状电极7分别具有作为隔着第1间隙G1相互对置的部分的第1对置部。多个第1电极指16的第1对置部为多个第1电极指16的前端部。在本实施方式中,第2梳齿状电极7的第1对置部为多个第2虚设电极指19的前端部。
同样地,多个第2电极指17以及第1梳齿状电极6分别具有作为隔着第2间隙G2相互对置的部分的第2对置部。多个第2电极指17的第2对置部为多个第2电极指17的前端部。在本实施方式中,第1梳齿状电极6的第2对置部为多个第1虚设电极指18的前端部。另外,IDT电极3未必一定要具有第1虚设电极指18以及第2虚设电极指19。
第1梳齿状电极6以及第2梳齿状电极7分别具有主电极层。在本说明书中,所谓主电极层,是指占50重量%以上的电极层。如图2所示,IDT电极3具有由第1金属构成了主电极层8的第1部分A和由第2金属构成了主电极层9的第2部分B。更具体地,如图1所示,IDT电极3的第2部分B为多个第1电极指16、多个第2电极指17、多个第1虚设电极指18以及多个第2虚设电极指19各自的前端部。像这样,在本实施方式中,多个第1电极指16的第1对置部以及第2梳齿状电极7的第1对置部中的两者和多个第2电极指17的第2对置部以及第1梳齿状电极6的第2对置部中的两者为第2部分B。
另外,只要多个第1电极指16的第1对置部以及第2梳齿状电极7的第1对置部中的至少一者和多个第2电极指17的第2对置部以及第1梳齿状电极6的第2对置部中的至少一者为第2部分B即可。或者,只要多个第1电极指16的第1对置部、第2梳齿状电极7的第1对置部、多个第2电极指17的第2对置部以及第1梳齿状电极6的第2对置部中的至少任一对置部为第2部分B即可。
另一方面,IDT电极3中的第2部分B以外的部分为第1部分A。更具体地,在本实施方式中,多个第1电极指16、多个第2电极指17、多个第1虚设电极指18以及多个第2虚设电极指19各自的前端部以外的部分和第1汇流条14以及第2汇流条15为第1部分A。
可是,有时在IDT电极3的第1汇流条14上以及第2汇流条15上没置与其它元件等连接的布线电极的电极层。需要指出的是,该布线电极的电极层和本发明中的IDT电极3的第1汇流条14以及第2汇流条15是分开的。
在弹性波装置1中,第2金属的密度比第1金属的密度高,且第2金属的杨氏模量比第1金属的杨氏模量高。另外,第1金属以及第2金属的关系只要是第2金属的密度比第1金属的密度高的关系以及第2金属的杨氏模量比第1金属的杨氏模量高的关系中的至少一种关系即可。更具体地,例如,在第1金属为Al的情况下,作为第2金属,能够选择Ti、Cu、Mo、Cr、Ru、W、Pt、Ta、Co、Ni、Au或者Mn等中的任一种。不过,第1金属以及第2金属也可以是合金。
IDT电极3例如能够通过溅射法或者真空蒸镀法等形成。可以在形成了第1部分A之后形成第2部分B,也可以在形成了第2部分B之后形成第1部分A。
在本实施方式中,IDT电极3的第1部分A以及第2部分B分别由单层的金属层构成。反射器4以及反射器5也同样地由单层的金属层构成。另外,IDT电极3的第1部分A以及第2部分B和反射器4以及反射器5也可以由层叠了多个金属层的层叠金属膜构成。
本实施方式的特征在于,具有以下的结构。1)IDT电极3具有由第1金属构成了主电极层的第1部分A和由第2金属构成了主电极层的第2部分B。2)多个第1电极指16的第1对置部以及第2梳齿状电极7的第1对置部中的至少一者和多个第2电极指17的第2对置部以及第1梳齿状电极6的第2对置部中的至少一者为第2部分B。3)IDT电极3中的第2部分B以外的部分为第1部分A。4)第1金属以及第2金属的关系为第2金属的密度比第1金属的密度高的关系以及第2金属的杨氏模量比第1金属的杨氏模量高的关系中的至少一种关系。由此,能够有效地抑制IMD。以下对此进行说明。
IMD的信号中的二阶非线性信号主要在IDT电极3中的第1间隙G1以及第2间隙G2产生。在本实施方式中,IDT电极3自身具有由相互不同的金属构成的第1部分A以及第2部分B。第1部分A和第2部分B连续地形成并电连接。IDT电极3中的隔着上述各间隙对置的第1对置部以及第2对置部是由第1金属以及第2金属中的更重或者杨氏模量更高的第2金属构成了主电极层9的第2部分B。即,在IDT电极3中的与上述各间隙相接的区域中,较重或者杨氏模量较高的第2金属直接地配置在压电性基板2上。像这样,在与上述各间隙相接的区域中,通过将较重或者杨氏模量较高的第2金属配置在靠近压电性基板2的位置,从而能够有效地抑制上述各间隙中的失真,能够有效地抑制二阶非线性信号。因此,能够有效地抑制IMD。
像本实施方式那样,优选多个第1电极指16的第1对置部以及第2梳齿状电极7的第1对置部中的两者和多个第2电极指17的第2对置部以及第1梳齿状电极6的第2对置部中的两者为第2部分B。由此,能够更进一步抑制第1间隙G1以及第2间隙G2中的失真,能够更进一步抑制IMD。
参照下述的图3以及图4,示出第2部分的配置与第1实施方式不同的、第1实施方式的第1变形例以及第2变形例。更具体地,在第1变形例以及第2变形例中,多个第1电极指的第1对置部以及第2梳齿状电极的第1对置部中的一者和多个第2电极指的第2对置部以及第1梳齿状电极的第2对置部中的一者为第2部分。即使在第1变形例以及第2变形例中,也能够有效地抑制第1间隙以及第2间隙中的失真,能够有效地抑制IMD。
图3是第1实施方式的第1变形例涉及的弹性波装置的俯视图。图4是第1实施方式的第2变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
如图3所示,在第1变形例中,第2部分B1为多个第1电极指16的前端部以及多个第2电极指17的前端部。第1部分A1为多个第1电极指16以及多个第2电极指17各自的前端部以外的部分和多个第1虚设电极指28、多个第2虚设电极指29、第1汇流条14以及第2汇流条15。不过,也可以是,多个第1电极指16的前端部以及多个第2电极指17的前端部中的至少一者为第2部分B1。
如图4所示,在第2变形例中,第2部分B2为多个第1虚设电极指18的前端部以及多个第2虚设电极指19的前端部。第1部分A2为多个第1虚设电极指18以及多个第2虚设电极指19各自的前端部以外的部分和多个第1电极指26、多个第2电极指27、第1汇流条14以及第2汇流条15。
如上所述,IDT电极也可以不具有第1虚设电极指以及第2虚设电极指。以下,示出不具有第1虚设电极指以及第2虚设电极指的、第1实施方式的第3变形例~第5变形例。即使在第3变形例~第5变形例中,也能够有效地抑制第1间隙以及第2间隙中的失真,能够有效地抑制IMD。
如图5所示,在第3变形例中,多个第1电极指16以及第2汇流条35隔着第1间隙G1对置。像这样,在本变形例中,第2梳齿状电极37的第1对置部为第2汇流条35的与各第1电极指16对置的部分。多个第1电极指16的第1对置部为多个第1电极指16的前端部。
同样地,多个第2电极指17以及第1汇流条34隔着第2间隙G2对置。像这样,在本变形例中,第1梳齿状电极36的第2对置部为第1汇流条34的与各第2电极指17对置的部分。多个第2电极指17的第2对置部为多个第2电极指17的前端部。即使在下述的第4变形例以及第5变形例中,各第1对置部以及各第2对置部也与本变形例相同。
在本变形例中,多个第1电极指16的第1对置部以及第2梳齿状电极37的第1对置部中的两者和多个第2电极指17的第2对置部以及第1梳齿状电极36的第2对置部中的两者为第2部分B3。另一方面,多个第1电极指16以及多个第2电极指17各自的前端部以外的部分为第1部分A3。进而,第1汇流条34的与各第2电极指17对置的部分以外的部分以及第2汇流条35的与各第1电极指16对置的部分以外的部分也为第1部分A3。
如图6所示,在第4变形例中,第2部分B4为多个第1电极指16的前端部以及多个第2电极指17的前端部。第1部分A4为多个第1电极指16以及多个第2电极指17各自的前端部以外的部分和第1汇流条14以及第2汇流条15。
如图7所示,在第5变形例中,第1汇流条34的与各第2电极指27对置的部分和第2汇流条35的与各第1电极指26对置的部分为第2部分B5。另一方面,多个第1电极指26以及多个第2电极指27为第1部分A5。进而,第1汇流条34的与各第2电极指27对置的部分以外的部分以及第2汇流条35的与各第1电极指26对置的部分以外的部分也为第1部分A5。
如图2所示,在第1实施方式中,IDT电极3由单层的金属层构成。另外,IDT电极3也可以具有主电极层以外的层。在图8所示的第1实施方式的第6变形例中,IDT电极43具有设置在第1部分A6的主电极层8以及第2部分B6的主电极层9与压电性基板2之间的密接层44。由此,能够更可靠地提高IDT电极43和压电性基板2的密接性。即使在本变形例中,在IDT电极3中的与各间隙相接的区域中,较重或者杨氏模量较高的第2金属也配置在靠近压电性基板2的位置,因此与第1实施方式同样地,能够有效地抑制第1间隙G1以及第2间隙中的失真,能够有效地抑制IMD。
如上所述,第2部分的主电极层由第2金属构成。在此,由第2金属构成的金属层也可以到达第1部分。在图9所示的第1实施方式的第7变形例中,由第2金属构成的金属层49从第2部分B到达第1部分A7的主电极层8上。到达第1部分A7的上述金属层49与第2部分B的主电极层9设置为一体。另外,也可以是,由第1金属构成的金属层从第1部分A7到达第2部分B的主电极层9上。
另一方面,在图10所示的第1实施方式的第8变形例中,由第2金属构成的金属层49从第2部分B到达第1部分A8的主电极层8与压电性基板2之间。到达第1部分A8的上述金属层49与第2部分B的主电极层9设置为一体。
即使在第7变形例以及第8变形例中,也与第1实施方式同样地,能够有效地抑制第1间隙G1以及第2间隙中的失真,能够有效地抑制IMD。
附图标记说明
1:弹性波装置;
2:压电性基板;
3:IDT电极;
4:反射器;
5:反射器;
6:第1梳齿状电极;
7:第2梳齿状电极;
8:主电极层;
9:主电极层;
14:第1汇流条;
15:第2汇流条;
16:第1电极指;
17:第2电极指;
18:第1虚设电极指;
19:第2虚设电极指;
26:第1电极指;
27:第2电极指;
28:第1虚设电极指;
29:第2虚设电极指;
34:第1汇流条;
35:第2汇流条;
36:第1梳齿状电极;
37:第2梳齿状电极;
43:IDT电极;
44:密接层;
49:金属层;
A、A1~A8:第1部分;
B、B1~B6:第2部分。
Claims (7)
1.一种弹性波装置,具备:
压电性基板;和
IDT电极,设置在所述压电性基板上,
所述IDT电极具有分别包含主电极层的第1梳齿状电极以及第2梳齿状电极,
所述第1梳齿状电极具有第1汇流条和一端与所述第1汇流条连接的多个第1电极指,所述第2梳齿状电极具有第2汇流条和一端与所述第2汇流条连接且与所述多个第1电极指相互交错对插的多个第2电极指,
所述IDT电极具有由第1金属构成了所述主电极层的第1部分和由第2金属构成了所述主电极层的第2部分,
所述多个第1电极指以及所述第2梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第1对置部,所述多个第2电极指以及所述第1梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第2对置部,
所述多个第1电极指的所述第1对置部、所述第2梳齿状电极的所述第1对置部、所述多个第2电极指的所述第2对置部以及所述第1梳齿状电极的所述第2对置部中的至少任一对置部为所述第2部分,所述IDT电极中的所述第2部分以外的部分为所述第1部分,
所述第2金属的密度比所述第1金属的密度高。
2.一种弹性波装置,具备:
压电性基板;和
IDT电极,设置在所述压电性基板上,
所述IDT电极具有分别包含主电极层的第1梳齿状电极以及第2梳齿状电极,
所述第1梳齿状电极具有第1汇流条和一端与所述第1汇流条连接的多个第1电极指,所述第2梳齿状电极具有第2汇流条和一端与所述第2汇流条连接且与所述多个第1电极指相互交错对插的多个第2电极指,
所述IDT电极具有由第1金属构成了所述主电极层的第1部分和由第2金属构成了所述主电极层的第2部分,
所述多个第1电极指以及所述第2梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第1对置部,所述多个第2电极指以及所述第1梳齿状电极分别具有作为隔着间隙相互对置的部分的第2对置部,
所述多个第1电极指的所述第1对置部、所述第2梳齿状电极的所述第1对置部、所述多个第2电极指的所述第2对置部以及所述第1梳齿状电极的所述第2对置部中的至少任一对置部为所述第2部分,所述IDT电极中的所述第2部分以外的部分为所述第1部分,
所述第2金属的杨氏模量比所述第1金属的杨氏模量高。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述IDT电极具有:
多个第1虚设电极指,一端与所述第1汇流条连接,并隔着间隙与所述多个第2电极指对置;和
多个第2虚设电极指,一端与所述第2汇流条连接,并隔着间隙与所述多个第1电极指对置。
4.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
所述多个第1虚设电极指的前端部以及所述多个第2虚设电极指的前端部为所述第2部分。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述多个第1电极指的前端部以及所述多个第2电极指的前端部中的至少一者为所述第2部分。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述多个第1电极指的所述第1对置部以及所述第2梳齿状电极的所述第1对置部中的两者和所述多个第2电极指的所述第2对置部以及所述第1梳齿状电极的所述第2对置部中的两者为所述第2部分。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述IDT电极具有:密接层,设置在所述主电极层与所述压电性基板之间。
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