CN113632376B

CN113632376B - 弹性波装置

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Publication number: CN113632376B
Application number: CN202080023206.XA
Authority: CN
Inventors: 永友翔; 大门克也
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JPWO2020204036A1; WO2020204036A1; CN113632376A; JP7231015B2; US20220014175A1

Abstract

提供一种能够提高Q特性的弹性波装置。在弹性波装置(1)中，依次层叠有能量封闭层(3)、使用了切割角为‑10°以上且65°以下的Y切割X传播的钽酸锂的压电体层(7)以及IDT电极(8)。IDT电极(8)的多个电极指包含层叠体，该层叠体具有Al金属层(15)和杨氏模量为200GPa以上且声阻抗比Al高的高声阻抗金属层(14)。高声阻抗金属层(14)位于比Al金属层(15)更靠压电体层(7)侧。通过由电极指间距规定的波长λ，压电体层(7)的波长相对膜厚t_LT可用t_LT≤1λ来表示。关于通过Al金属层(15)的密度以及杨氏模量对电极指的各层的膜厚进行了归一化的各归一化膜厚的合计T，满足下述的式1。T≤0.1125t_LT+0.0574…式1。

Description

弹性波装置

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，依次层叠有支承基板、高声速膜、低声速膜以及压电膜，在压电膜上设置有IDT电极(Inter Digital Transducer，叉指换能器)。通过设置了上述层叠构造，从而提高了Q值。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2012/086639号

发明内容

发明要解决的课题

若作为上述的弹性波装置的IDT电极而应用一般所熟知的Al电极，则对于提高Q值可得到一定的效果。然而，因为Al的杨氏模量比较小，所以可得到的Q值有限度，若是这样的Q值，则有时相对于所希望的Q值而言是不充分的。

本发明的目的在于，提供一种能够提高Q特性的弹性波装置。

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：能量封闭层；压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为-10°以上且65°以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，所述高声阻抗金属层位于比所述Al金属层更靠所述压电体层侧，在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ并将所述压电体层的波长相对膜厚设为t_LT时，t_LT≤1λ，在将通过所述Al金属层的密度以及杨氏模量对所述电极指的各层的膜厚进行了归一化的各归一化膜厚的合计设为T时，满足下述的式1。

T≤0.1125t_LT+0.0574…式1

在本发明涉及的弹性波装置的另一个广泛的方面，具备：能量封闭层；压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为-10°以上且65°以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，所述高声阻抗金属层位于比所述Al金属层更靠所述压电体层侧，所述高声阻抗金属层是Mo层、W层或Ru层，满足下述的式2，所述式2的各系数以及构成所述高声阻抗金属层的金属的组合为下述的表1所示的组合。

[数学式1]

[表1]

发明效果

根据本发明涉及的弹性波装置，能够提高Q特性。

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主视剖视图。

图2是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。

图3的(a)～图3的(c)是示出作为与高声阻抗金属层相当的金属层的M层的杨氏模量和Q值的关系的图。

图4是示出IDT电极仅包含Al层的情况下的压电体层的每个膜厚的Q特性的图。

图5是示出IDT电极仅包含Al层或包含Mo层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。

图6是示出IDT电极仅包含Al层或包含Mo层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。

图7是示出IDT电极仅包含Al层或包含W层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。

图8是示出IDT电极仅包含Al层或包含W层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。

图9是示出IDT电极仅包含Al层或包含Ru层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。

图10是示出IDT电极仅包含Al层或包含Ru层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。

图11是示出Al层的膜厚和归一化导电率的关系的图。

图12是示出包含LiTaO₃的压电体层的厚度和相对带宽的关系的图。

图13是示出包含LiTaO₃的压电体层的膜厚、包含SiO₂的低声速膜的波长相对膜厚、以及机电耦合系数的关系的图。

图14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主视剖视图。

图15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主视剖视图。

图16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主视剖视图。

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，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。

弹性波装置1具有压电性基板2。本实施方式的压电性基板2具有能量封闭层3和设置在能量封闭层3上的压电体层7。本实施方式的能量封闭层3是作为高声速材料层的高声速支承基板5和设置在高声速支承基板5上的低声速膜6的层叠体。压电体层7是使用了切割角为-10°以上且65°以下的Y切割X传播的钽酸锂的压电体层。

在压电性基板2的压电体层7上设置有IDT电极8。通过对IDT电极8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8的弹性波传播方向两侧，设置有一对反射器9A以及反射器9B。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并不限定于弹性波谐振器，也可以是具有多个弹性波谐振器的滤波器装置等。

上述低声速膜6是相对低声速的膜。更具体地，在低声速膜6传播的体波(bulkwave)的声速比在压电体层7传播的体波的声速低。在本实施方式中，低声速膜6是氧化硅膜。氧化硅可用SiO_x来表示。X是任意的正数。在弹性波装置1中，构成低声速膜6的氧化硅是SiO₂。另外，低声速膜6的材料并不限定于上述材料，例如，能够使用以玻璃、氮氧化硅、氧化钽、或在氧化硅中添加了氟、碳、硼、氢、或硅烷醇基的化合物为主成分的材料。

上述高声速材料层是包含相对高声速的材料的层。更具体地，在高声速材料层传播的体波的声速比在压电体层7传播的弹性波的声速高。作为是高声速材料层的高声速支承基板5的材料，例如，能够使用氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、多铝红柱石、块滑石、镁橄榄石、氧化镁、DLC(类金刚石碳)膜或金刚石等、以上述材料为主成分的介质。

本实施方式的弹性波装置1具有在作为高声速支承基板5以及低声速膜6的层叠体的能量封闭层3上层叠了压电体层7的结构，因此能够将弹性波的能量有效地封闭在压电体层7侧。另外，未必一定要设置低声速膜6。虽然在本实施方式中，在高声速材料层上经由低声速膜6间接地设置有压电体层7，但是也可以在高声速材料层上直接设置有压电体层7。

图2是第1实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。

IDT电极8具有相互对置的第1汇流条16以及第2汇流条17。IDT电极8具有一端分别连接于第1汇流条16的多个第1电极指18。进而，IDT电极8具有一端分别连接于第2汇流条17的多个第2电极指19。多个第1电极指18和多个第2电极指19彼此相互交错对插。

如图1所示，IDT电极8包含层叠体，该层叠体具有Al金属层15和高声阻抗金属层14。Al金属层15是Al层或包含Al的合金层。在本实施方式中，Al金属层15是Al层。IDT电极8中的高声阻抗金属层14是杨氏模量为200GPa以上且声阻抗比Al高的金属层。弹性波装置1中的高声阻抗金属层14是Mo层、W层或Ru层。不过，高声阻抗金属层14并不限定于上述。高声阻抗金属层14位于比Al金属层15更靠压电体层7侧。

另外，在将由IDT电极8的电极指间距规定的波长设为λ并将压电体层7的波长相对膜厚(wave length specific film thickness)设为t_LT时，t_LT≤1λ。所谓电极指间距，是指IDT电极8的电极指中心间距离。

将通过Al金属层15的密度以及杨氏模量对IDT电极8的电极指的各层的膜厚进行了归一化(normalize)的各归一化膜厚的合计设为T。另外，T是IDT电极8具有的多个电极指中的任意的电极指中的上述归一化膜厚的合计。在本实施方式中，任何第1电极指18的T以及第2电极指19的T均相同。在此，将任意的金属种类i的波长相对膜厚设为t_i，将密度设为ρ_i，将杨氏模量设为Y_i。i是0以上的正数，i＝0为构成Al金属层15的金属种类。Al金属层15的波长相对膜厚为t₀，密度为ρ₀，杨氏模量为Y₀。本申请的发明人们发现，通过像上述那样进行定义，从而能够像以下那样表示通过Al金属层15的密度ρ₀以及杨氏模量Y₀进行了归一化的IDT电极8的多个第1电极指18以及多个第2电极指19的各层的膜厚的合计T。

[数学式2]

以下，有时将通过Al金属层15的密度ρ₀以及杨氏模量Y₀进行了归一化的膜厚简记为归一化膜厚。在此，在弹性波装置1中，在IDT电极8的电极指的各层的归一化膜厚的合计T和压电体层7的波长相对膜厚t_LT的关系上，满足下述的式1。

T≤0.1125t_LT+0.0574…式1

进而，弹性波装置1满足下述的式2。另外，在高声阻抗金属层14分别为Mo层、W层、Ru层的情况下，式2的各系数是如下述的表2所示的值。

[数学式3]

[表2]

不过，只要满足式1即可，未必一定要满足式2。

本实施方式的特征在于，具有以下的结构。1)IDT电极8的第1电极指18以及第2电极指19包含层叠体，该层叠体具有Al金属层15以及高声阻抗金属层14，高声阻抗金属层14位于比Al金属层15更靠压电体层7侧。2)高声阻抗金属层14的杨氏模量为200GPa以上。3)t_LT≤1λ，且满足上述式1。4)满足上述式2，且式2的各系数以及构成高声阻抗金属层14的金属的组合为上述表2所示的组合。由此，能够提高Q特性，能够有效地降低能量的损耗。以下对此进行说明。

另外，在本说明书中，Q特性是由作为频率f与Q值之积的f×Q表示的特性。以下，在将膜厚设为t时，有时将膜厚表示为t/λ×100(％)。

使用图3的(a)～图3的(c)，对通过如下方式能够提高Q值进行说明：1)高声阻抗金属层14在构成IDT电极8的第1电极指18以及第2电极指19的层叠体中位于比Al金属层15更靠压电体层7侧；以及2)高声阻抗金属层14的杨氏模量为200GPa以上。使用图4～图10，对通过3)t_LT≤1λ且满足上述式1能够提高Q特性且能够降低能量的损耗进行说明。进而，使用图6等示出通过4)满足上述式2且式2的各系数以及构成高声阻抗金属层14的金属的组合为上述表2所示的组合，从而能够更可靠地提高Q值。

在此，将第1实施方式中的与高声阻抗金属层相当的金属层设为M层。为了求出M层的杨氏模量和Q值的关系，使M层的密度以及杨氏模量不同，并进行了基于有限元法的仿真。另外，上述仿真在如下条件下进行，即，弹性波装置不具有低声速膜，在高声速支承基板上直接设置有压电体层。更具体地，条件如下。

IDT电极的层结构：从压电体层侧起为M层/Al层

M层的密度：2.7g/cm³、5.4g/cm³、8.1g/cm³、10.8g/cm³、13.5g/cm³、16.2g/cm³、18.9g/cm³或21.6g/cm³

M层的膜厚：2％、4％或6％

Al层的膜厚：7％

压电体层的材料：42°Y切割的钽酸锂(42Y-LiTaO₃)

压电体层的膜厚：0.3λ

能量封闭层的层结构：高声速支承基板

高声速支承基板的材料：Z切割X传播的石英

图3的(a)～图3的(c)是示出作为与高声阻抗金属层相当的金属层的M层的杨氏模量和Q值的关系的图。在图3的(a)中，示出将M层的膜厚设为2％并使M层的密度不同的各个情况下的M层的Q值对杨氏模量的依赖性。在图3的(b)中，示出将M层的膜厚设为4％并使M层的密度不同的各个情况下的M层的Q值对杨氏模量的依赖性。在图3的(c)中，示出将M层的膜厚设为6％并使M层的密度不同的各个情况下的M层的Q值对杨氏模量的依赖性。

如图3的(a)所示，可知无论在M层的密度为多少的情况下，只要M层的杨氏模量为200GPa以上，Q值都稳定地变高。同样地，如图3的(b)以及图3的(c)所示，可知即使在M层的膜厚不同的情况下，只要M层的杨氏模量为200GPa以上，Q值就稳定地变高。因而，在图1所示的第1实施方式中，因为高声阻抗金属层14的杨氏模量为200GPa以上，所以能够稳定地提高Q值。

在图4中，示出在IDT电极仅包含Al层这一点上与第1实施方式不同的弹性波装置的Q特性。测定了Q特性的弹性波装置的条件如下。另外，从弹性波传播方向观察，将IDT电极中的相邻的电极指相互重叠的区域设为交叉区域。将交叉区域的沿着与弹性波传播方向正交的方向的尺寸设为交叉宽度。

IDT电极的层结构：Al层

IDT电极的波长λ：2μm

IDT电极的电极指的对数：100对

IDT电极的交叉宽度：15λ

反射器的电极指的根数：10根

压电体层的材料：55°Y切割的钽酸锂(55Y-LiTaO₃)

压电体层的膜厚：0.15λ以上且0.3λ以下

能量封闭层的层结构：高声速支承基板/低声速膜

低声速膜的材料：氧化硅

图4是示出IDT电极仅包含Al层的情况下的压电体层的每个膜厚的Q特性的图。在图4中，虚线示出压电体层的膜厚为300nm的情况下的结果，单点划线示出压电体层的膜厚为400nm的情况下的结果，双点划线示出压电体层的膜厚为500nm的情况下的结果，实线示出压电体层的膜厚为600nm的情况下的结果。

如图4所示，可知无论压电体层为何种膜厚，均存在Q特性取最大值的IDT电极的电极指的膜厚。若电极指的膜厚相对于压电体层的膜厚过薄，则反射系数变小，因此Q特性变低。另一方面，若电极指的膜厚过厚，则能量会大多分布在声能量的损耗比较大的IDT电极的金属层，Q特性会劣化。因此，存在Q特性取最大值的电极指的膜厚。此外，若压电体层的膜厚变厚，则声能量会比较多地分布在声损耗小的压电单晶。因此，在能量封闭成立的范围内，压电体层的波长相对膜厚变得越厚，则能够达到的Q特性的最大值越大。在此，将IDT电极仅包含Al层的情况下的、Q特性取最大值时的IDT电极的电极指的膜厚设为T₀。随着将电极指的膜厚增厚至T₀，Q特性变高，且电极指的电阻值变低。

如图4所示，T₀根据压电体层的膜厚而变动。本申请的发明人们导出了使用了压电体层的波长相对膜厚t_LT的求出T₀的下述的近似式。另外，下述的近似式中的T₀是波长相对膜厚。

T₀≈0.1125t_LT+0.0574

在图5以及图6中，示出IDT电极包含作为Al金属层的Al层和作为高声阻抗金属层的Mo层的层叠体的弹性波装置的Q特性。该弹性波装置的条件如下。

IDT电极的层结构：从压电体层侧起为Mo层/Al层

IDT电极的波长λ：2μm

IDT电极的电极指的对数：100对

IDT电极的交叉宽度：15λ

反射器的电极指的根数：10根

压电体层的材料：55°Y切割的钽酸锂(55Y-LiTaO₃)

压电体层的膜厚：0.3λ或0.4λ

能量封闭层的层结构：高声速支承基板/低声速膜

低声速膜的材料：氧化硅

在下述的图5以及图6中，示出如下情况下的Q特性的变化，即，在Mo层的膜厚分别为0％、1％、2％或3％的情况下，通过使Al层的膜厚变化，从而使IDT电极的电极指的各层的膜厚的合计T变化。

图5是示出IDT电极仅包含Al层或包含Mo层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。图6是示出IDT电极仅包含Al层或包含Mo层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。在图5以及图6中，单点划线示出Mo层的膜厚为1％的情况下的结果，双点划线示出Mo层的膜厚为2％的情况下的结果，实线示出Mo层的膜厚为3％的情况下的结果。虚线示出IDT电极仅包含Al层的情况下的结果。在图5中，将IDT电极仅包含Al层的情况下的、Q特性取最大值时的IDT电极的电极指的上述膜厚T₀作为归一化膜厚而通过直线状的虚线示出。在图6以后的示出Q特性的图中也是同样的。

在作为高声阻抗金属层的Mo层层叠在比Al层更靠压电体层侧的情况下，如图5所示，可知至少在归一化膜厚的关系为T≤T₀时，Q特性优于IDT电极仅包含Al层的情况。在图6所示的情况下也是同样的。像这样，在T≤T₀的情况下，能够提高Q特性。因而，能够降低能量的损耗。

在此，在T≤T₀的关系下，通过应用上述的T₀的近似式，从而能够导出式1。

T≤0.1125t_LT+0.0574…式1

通过满足式1，从而能够提高Q特性，能够降低能量的损耗。进而，以下示出即使在高声阻抗金属层为Mo层以外的情况下，通过满足式1，从而也可提高Q特性。

将除了将IDT电极的Mo层设为其它高声阻抗金属层以外与图5以及图6所示的求出Q特性的条件相同的条件的弹性波装置的Q特性示于下述的图7～图10。在将高声阻抗金属层设为了W层的情况下，将W层的膜厚设为了0.5％、1％或2％。在将高声阻抗金属层设为了Ru层的情况下，将Ru层的膜厚设为了1％、2％或3％。

图7是示出IDT电极仅包含Al层或包含W层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。图8是示出IDT电极仪包含Al层或包含W层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。在图7以及图8中，单点划线示出W层的膜厚为0.5％的情况下的结果，双点划线示出W层的膜厚为1％的情况下的结果，实线示出W层的膜厚为2％的情况下的结果。虚线示出IDT电极仅包含Al层的情况下的结果。

在作为高声阻抗金属层的W层层叠在比Al层更靠压电体层侧的情况下，如图7所示，可知至少在归一化膜厚的关系为T≤T₀时，Q特性优于IDT电极仅包含Al层的情况。在图8所示的情况下也是同样的。像这样，即使在高声阻抗金属层为W层的情况下，通过满足上述式1，从而也能够提高Q特性，能够降低能量的损耗。

图9是示出IDT电极仅包含Al层或包含Ru层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。图10是示出IDT电极仅包含Al层或包含Ru层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。在图9以及图10中，单点划线示出Ru层的膜厚为1％的情况下的结果，双点划线示出Ru层的膜厚为2％的情况下的结果，实线示出Ru层的膜厚为3％的情况下的结果。虚线示出IDT电极仅包含Al层的情况下的结果。

在作为高声阻抗金属层的Ru层层叠在比Al层更靠压电体层侧的情况下，如图9所示，可知至少在归一化膜厚的关系为T≤T₀时，Q特性优于IDT电极仅包含Al层的情况。在图10所示的情况下也是同样的。像这样，即使在高声阻抗金属层为Ru层的情况下，通过满足上述式1，从而也能够提高Q特性，能够降低能量的损耗。

进而，不仅在IDT电极的电极指的各层的膜厚的合计T为归一化膜厚T₀以下的情况下，而且即使在IDT电极的电极指的各层的膜厚的合计T大于归一化膜厚T₀的情况下，有时也能够提高Q特性。本申请的发明人们发现了在T≤T₀的情况以及T＞T₀的情况这两种情况下能够提高Q特性的条件。更具体地，通过满足下述的式2且式2中的各自的各系数以及构成高声阻抗金属层的金属为上述表2所示的组合，从而在T≤T₀的情况以及T＞T₀的情况这两种情况下，能够提高Q特性。即，在T取所有的值的情况下，都能够提高Q特性。因此，能够更加可靠地降低能量的损耗。

[数学式4]

在满足式2且式2中的各自的各系数以及构成高声阻抗金属层的金属为上述表2所示的组合的情况下，未必一定要满足式1。不过，满足式1为宜。

另外，优选图1所示的IDT电极8中的Al金属层15为Al层且Al层的膜厚为85nm以上。由此，即使在形成Al层时Al层的膜厚产生了偏差的情况下，也能够使电阻值稳定。使用下述的图11对此进行说明。另外，在图11中，示出通过Al层的膜厚对导电率进行了归一化的归一化导电率。

图11是示出Al层的膜厚和归一化导电率的关系的图。在图11中，各绘制点示出Al层的各膜厚下的归一化导电率。图11中的虚线示出后述的式3的关系。

如图11所示，可知Al层的膜厚变得越厚且越接近85nm，则归一化导电率变得越高。可知在Al层的膜厚为85nm以上的情况下，归一化导电率变得恒定。因而，通过将Al层的膜厚设为85nm以上，从而能够使电阻值稳定。

另外，图11所示的Al层的膜厚和归一化导电率的关系能够通过下述的式3来表示。在此，将i设为金属种类，将h_i设为金属种类i的膜厚，将κ设为导电率，将κ_sat设为饱和导电率。不过，在第1实施方式中，金属种类i为Al。

κ(h_i)＝κ_sat{0.361n(h_i)-0.6}…式3

式3是膜厚hi比导电率κ成为饱和导电率κ_sat的临界膜厚h_i-sat薄的情况下的式子。若膜厚hi超过临界膜厚h_i-sat，则关于导电率κ，κ(h_i)＝κ_sat的关系成立。临界膜厚h_i-sat是式3中的{0.36ln(h_i)-0.6}成为1且κ(h_i)＝κ_sat成立时的膜厚h_i。更具体地，临界膜厚h_i-sat为大约85.15nm。据此也可知，通过将Al层的膜厚设为85nm以上，从而能够使导电率稳定，能够使电阻值稳定。

另外，如图12所示，在作为压电体层7的LiTaO₃膜的膜厚为0.05λ以上且0.5λ以下的范围内，相对带宽大幅变化。因此，能够在更宽的范围对机电耦合系数进行调整。因而，为了拓宽机电耦合系数以及相对带宽的调整范围，优选压电体层7的膜厚在0.05λ以上且0.5λ以下的范围内。

如图13所示，在作为压电体层7的LiTaO₃膜的膜厚为0.05λ以上且0.35λ以下的范围内，能够更进一步提高机电耦合系数。由此，能够使杂散远离。因而，压电体层7的膜厚更优选在0.05λ以上且0.35λ以下的范围内

如图1所示，在第1实施方式中，能量封闭层3是高声速支承基板5以及低声速膜6的层叠体，但是能量封闭层3的结构并不限定于此。以下，示出能量封闭层的结构与第1实施方式不同的、第1实施方式的第1变形例～第3变形例。在第1变形例～第3变形例中，也与第1实施方式同样地，能够提高Q特性，能够降低能量的损耗。

在图14所示的第1变形例中，压电性基板22A具有高声速支承基板5和直接设置在高声速支承基板5上的压电体层7。本变形例的能量封闭层是高声速支承基板5。

在图15所示的第2变形例中，压电性基板22B具有支承基板24、设置在支承基板24上的高声速膜25、设置在高声速膜25上的低声速膜6、以及设置在低声速膜6上的压电体层7。本变形例的高声速材料层是高声速膜25。能量封闭层23是高声速膜25以及低声速膜6的层叠体。

作为高声速膜25的材料，例如，能够使用氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、多铝红柱石、块滑石、镁橄榄石、氧化镁、DLC(类金刚石碳)膜或金刚石等、以上述材料为主成分的介质。

作为支承基板24的材料，例如，能够使用氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、多铝红柱石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、蓝宝石、金刚石、玻璃等电介质、硅、氮化镓等半导体或树脂等。

在图16所示的第3变形例中，压电性基板22C具有支承基板24、设置在支承基板24上的声反射膜26、以及设置在声反射膜26上的压电体层7。本变形例的能量封闭层是声反射膜26。

声反射膜26是多个声阻抗层的层叠体。更具体地，声反射膜26具有声阻抗相对低的低声阻抗层27A以及低声阻抗层27B和声阻抗相对高的高声阻抗层28A以及高声阻抗层28B。在本变形例中，在声反射膜26中，低声阻抗层以及高声阻抗层交替地层叠。另外，低声阻抗层27A是在声反射膜26中位于最靠压电体层7侧的层。

声反射膜26具有低声阻抗层以及高声阻抗层分别各两层。不过，声反射膜26只要具有低声阻抗层以及高声阻抗层分别至少各一层即可。

作为低声阻抗层的材料，能够使用氧化硅或铝等。

作为高声阻抗层的材料，例如，能够使用铂或钨等金属、氮化铝或氮化硅等电介质。

附图标记说明

1：弹性波装置；

2：压电性基板；

3：能量封闭层；

5：高声速支承基板；

6：低声速膜；

7：压电体层；

8：IDT电极；

9A、9B：反射器；

14：高声阻抗金属层；

15：Al金属层；

16、17：第1汇流条、第2汇流条；

18、19：第1电极指、第2电极指；

22A～22C：压电性基板；

23：能量封闭层；

24：支承基板；

25：高声速膜；

26：声反射膜；

27A、27B：低声阻抗层；

28A、28B：高声阻抗层。

Claims

1.一种弹性波装置，具备：

能量封闭层；

压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为-10°以上且65°以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及

IDT电极，设置在所述压电体层上，

所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，

所述高声阻抗金属层位于比所述Al金属层更靠所述压电体层侧，

在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ并将所述压电体层的波长相对膜厚设为t_LT时，t_LT≤1，

将所述电极指的、由任意的金属种类i构成的各层的所述波长相对膜厚设为t_i，将所述金属种类i的密度设为ρ_i，将杨氏模量设为Y_i，i是0以上的正数，在i＝0的情况下，所述金属种类i是构成所述Al金属层的金属种类，所述Al金属层的所述波长相对膜厚为t₀，密度为ρ₀，杨氏模量为Y₀，在将通过所述电极指的所述各层的所述密度ρ_i、所述杨氏模量Y_i以及所述波长相对膜厚t_i的积除以所述Al金属层的所述密度ρ₀以及所述杨氏模量Y₀的积而进行了归一化的各归一化膜厚的合计设为T时，满足下述的式1，

T≤0.1125t_LT+0.0574…式1。

2.一种弹性波装置，具备：

能量封闭层；

IDT电极，设置在所述压电体层上，

所述高声阻抗金属层是Mo层、W层或Ru层，

将所述电极指的、由任意的金属种类i构成的各层的所述波长相对膜厚设为t_i，将所述金属种类i的密度设为ρ_i，将杨氏模量设为Y_i，i是0以上的正数，在i＝0的情况下，所述金属种类i是构成所述Al金属层的金属种类，所述Al金属层的所述波长相对膜厚为t₀，密度为ρ₀，杨氏模量为Y₀，在将通过所述电极指的所述各层的所述密度ρ_i、所述杨氏模量Y_i以及所述波长相对膜厚t_i的积除以所述Al金属层的所述密度ρ₀以及所述杨氏模量Y₀的积而进行了归一化的各归一化膜厚的合计设为T时，满足下述的式2，

所述式2的各系数以及构成所述高声阻抗金属层的金属的组合如下：

在构成所述高声阻抗金属层的金属为Mo的情况下，a₀ ⁽²⁾为12315.2368，a₀ ⁽¹⁾为2360.5990，c₀为0.2250，b₀为6287.8999，a_LT ⁽²⁾为一54656.6400，a_LT ⁽¹⁾为12799.3184，c_LT为0.2250，a_M ⁽²⁾为-256136.5936，a_M ⁽¹⁾为-22623.1348，c_M为0.0844，d_LT-M为0.0000，b为6481.5295，

在构成所述高声阻抗金属层的金属为W的情况下，a₀ ⁽²⁾为12315.2368，a₀ ⁽¹⁾为2360.5990，c₀为0.2250，b₀为6287.8999，a_LT ⁽²⁾为-57176.4500，a_LT ⁽¹⁾为10774.6530，c_LT为0.2250，a_M ⁽²⁾为-252048.6950，a_M ⁽¹⁾为一15612.4350，c_M为0.0851，d_LT-M为72370.3153，b为6416.9953，

在构成所述高声阻抗金属层的金属为Ru的情况下，a₀ ⁽²⁾为12315.2368，a₀ ⁽¹⁾为2360.5990，c₀为0.2250，b₀为6287.8999，a_LT ⁽²⁾为-51809.7600，a_LT ⁽¹⁾为13577.4784，c_LT为0.2250，a_M ⁽²⁾为-177802.3113，a_M ⁽¹⁾为-22797.2384，c_M为0.0816，d_LT-M为0.0000，b为6416.0623，

[数学式1]

3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述Al金属层是Al层，所述Al金属层的膜厚为85nm以上。

4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述能量封闭层具有高声速材料层，

在所述高声速材料层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。

5.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，

所述能量封闭层具有设置在所述高声速材料层与所述压电体层之间的低声速膜，

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。

6.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，

所述高声速材料层是高声速支承基板。

7.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，

还具备支承基板，

所述高声速材料层是设置在所述支承基板与所述低声速膜之间的高声速膜。

8.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

还具备支承基板，

所述能量封闭层是设置在所述支承基板上的声反射膜，

所述声反射膜具有声阻抗相对高的高声阻抗层和声阻抗相对低的低声阻抗层，所述高声阻抗层以及所述低声阻抗层交替地层叠，

在所述声反射膜上设置有所述压电体层。

9.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

所述压电体层的膜厚为0.05λ以上且0.5λ以下。

10.根据权利要求9所述的弹性波装置，其中，

所述压电体层的膜厚为0.05λ以上且0.35λ以下。