CN114430885A - 弹性波装置以及滤波器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在推进了小型化的情况下也能够提高Q值且能够容易地进行频率的调整的弹性波装置。弹性波装置(1)具备：压电层(2)，包含铌酸锂或者钽酸锂，具有相互对置的第1主面(2a)以及第2主面(2b)；至少一对电极(3、4)(第1电极、第2电极)，设置在压电层(2)的第1主面(2a)上；和附加膜(10)，设置在电极(3、4)中的至少一个电极上或者压电层(2)上，使得在俯视下与形成有电极(3、4)的区域以及各电极(3、4)彼此之间的区域中的至少一个区域重叠，电极(3、4)是彼此相邻的电极，将压电层(2)的厚度设为d，将电极(3、4)的中心间距离设为p，在该情况下，d/p为0.5以下。

Description

弹性波装置以及滤波器装置
技术领域
本发明涉及具有压电层的弹性波装置以及使用了该弹性波装置的滤波器装置，该压电层包含铌酸锂或者钽酸锂。
背景技术
以往，已知有利用了在包含LiNbO3或者LiTaO3的压电膜传播的板波的弹性波装置。例如，在下述的专利文献1中，公开了利用了作为板波的兰姆波(Lamb wave)的弹性波装置。在此，在包含LiNbO3或者LiTaO3的压电膜的上表面设置有IDT电极。在IDT电极的与一个电位连接的多个电极指和与另一个电位连接的多个电极指之间施加电压。由此，激励兰姆波。在该IDT电极的两侧设置有反射器。由此，构成利用了板波的弹性波谐振器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-257019号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的弹性波装置中，为了谋求小型化，可考虑减少电极指的根数。然而，若减少电极指的根数，则Q值变低。除此以外，频率的调整变得困难。
本发明的目的在于，提供一种即使在推进了小型化的情况下也能够提高Q值且能够容易地进行频率的调整的弹性波装置以及滤波器装置。
用于解决课题的技术方案
本申请的第1发明是如下的弹性波装置，即，具备：压电层，包含铌酸锂或者钽酸锂；第1电极以及第2电极，在与所述压电层的厚度方向交叉的方向上对置；和附加膜，设置在所述第1电极以及所述第2电极中的至少一个电极上或者所述压电层上，使得在俯视下与形成有所述第1电极和所述第2电极的区域以及所述第1电极和所述第2电极之间的区域中的至少一个区域重叠，所述弹性波装置利用了厚度剪切一阶模的体波。
本申请的第2发明是如下的弹性波装置，即，具备：压电层，包含铌酸锂或者钽酸锂；第1电极以及第2电极，在与所述压电层的厚度方向交叉的方向上对置；和附加膜，设置在所述第1电极以及所述第2电极中的至少一个电极上或者所述压电层上，使得在俯视下与形成有所述第1电极和所述第2电极的区域以及所述第1电极和所述第2电极之间的区域中的至少一个区域重叠，所述第1电极以及所述第2电极是彼此相邻的电极，将所述压电层的厚度设为d，将所述第1电极以及所述第2电极的中心间距离设为p，在该情况下，d/p为0.5以下。
本发明的第3发明是如下的滤波器装置，即，具备串联臂谐振器和并联臂谐振器，至少一个所述串联臂谐振器以及至少一个所述并联臂谐振器是按照本申请的第1发明或者第2发明构成的弹性波装置，所述串联臂谐振器的所述附加膜的厚度和所述并联臂谐振器的所述附加膜的厚度不同。
发明效果
在本发明(以下，将第1发明～第3发明适当地统称为本发明)涉及的弹性波装置以及滤波器装置中，即使在推进了小型化的情况下，也能够提高Q值，且能够容易地调整频率。
附图说明
图1的(a)以及图1的(b)是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的外观的简图式立体图以及示出压电层上的电极构造的俯视图。
图2是图1的(a)中的沿着A-A线的部分的剖视图。
图3的(a)是用于说明在以往的弹性波装置的压电膜传播的兰姆波的示意性主视剖视图，图3的(b)是用于说明本发明的一个实施方式涉及的弹性波装置中的、在压电层传播的厚度剪切一阶模的体波的示意性主视剖视图。
图4是示出厚度剪切一阶模的体波的振幅方向的图。
图5的(a)是示出将相邻的电极的中心间距离设为p并将压电层的厚度设为d的情况下的d/p和作为谐振器的相对带宽的关系的图，图5的(b)是将图5的(a)的一部分放大了的图。
图6是示出附加膜的每1nm的厚度的变化对应的频率的变化量和t/p×100(％)的关系以及SAW元件的频率的变化量的倾向的图。
图7是示出附加膜的每1nm的厚度的变化对应的频率的变化量成为极小值的t/p×100(％)和附加膜的厚度的关系的图。
图8是示出出现了杂散的参考例的弹性波装置的谐振特性的图。
图9是示出相对带宽和作为杂散的大小的用180度进行了归一化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的图。
图10是示出d/p和金属化比MR的关系的图。
图11是示出本发明的第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12是示出本发明的第1实施方式的第2变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
图13是示出本发明的第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。
图14是示出本发明的第1实施方式的第4变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图15是示出本发明的第1实施方式的第5变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图16是示出本发明的第1实施方式的第6变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图17是示出本发明的第1实施方式的第7变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图18是示出本发明的第1实施方式的第8变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图19是示出本发明的第1实施方式的第9变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图20是示出本发明的第1实施方式的第10变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图21是本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图22是示出本发明的第2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23是示出本发明的第2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24是示出本发明的第2实施方式的第3变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图25是本发明的第3实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图26的(a)～图26的(d)是用于说明本发明的第4实施方式及其第1变形例～第3变形例涉及的弹性波装置的压电层以及一对电极的主视剖视图。
图27是本发明的第5实施方式涉及的滤波器装置的电路图。
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者组合。
本申请的第1发明、第2发明具备包含铌酸锂或者钽酸锂的压电层、第1电极以及第2电极、和附加膜。第1电极以及第2电极设置为在与压电层的厚度方向交叉的方向上对置。附加膜设置在第1电极上以及第2电极上或者压电层上，使得在俯视下与形成有第1电极以及第2电极的区域以及第1电极和第2电极之间的区域中的至少一个区域重叠。
在第1发明中，利用了厚度剪切一阶模的体波。此外，在第2发明中，第1电极以及第2电极是彼此相邻的电极，将压电层的厚度设为d，将第1电极和第2电极的中心间距离设为p，在该情况下，将d/p设为0.5以下。由此，在第1发明、第2发明中，即使在推进了小型化的情况下，也能够提高Q值。除此以外，通过设置有上述附加膜，从而能够容易地调整频率。在使用了第1发明、第2发明涉及的弹性波装置的第3发明涉及的滤波器装置中，也是即使在推进了小型化的情况下也能够提高Q值，且能够容易地调整频率。
图1的(a)是示出关于第1发明、第2发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的外观的简图式立体图，图1的(b)是示出压电层上的电极构造的俯视图，图2是图1的(a)中的沿着A-A线的部分的剖视图。另外，在图1的(b)中，省略了后述的附加膜。
弹性波装置1具有包含铌酸锂的压电层2。在本实施方式中，压电层2包含LiNbO3。压电层2也可以包含钽酸锂(例如，LiTaO3)。压电层2具有相互对置的第1主面2a、第2主面2b。压电层2的厚度优选为40nm以上且1000nm以下。
在第1主面2a上设置有至少一对电极3、4。在此，电极3是“第1电极”的一个例子，电极4是“第2电极”的一个例子。在图1的(a)以及图1的(b)中，多个电极3与第1汇流条5连接。多个电极4与第2汇流条6连接。在本实施方式中，多个电极3经由第1汇流条5与一个电位连接，多个电极4经由第2汇流条6与另一个电位连接。多个电极3以及多个电极4彼此相互交错对插。电极3以及电极4具有矩形形状，具有长度方向。在与该长度方向正交的方向上，电极3和相邻的电极4对置。电极3、4的长度方向以及与电极3、4的长度方向正交的方向均为与压电层2的厚度方向交叉的方向。因此，也可以说电极3和相邻的电极4在与压电层2的厚度方向交叉的方向上对置。此外，电极3、4的长度方向也可以替换为与图1的(a)以及图1的(b)所示的电极3、4的长度方向正交的方向。即，在图1的(a)以及图1的(b)中，也可以使电极3、4在第1汇流条5以及第2汇流条6延伸的方向上延伸。在该情况下，第1汇流条5以及第2汇流条6变得在图1的(a)以及图1的(b)中电极3、4延伸的方向上延伸。而且，与一个电位连接的电极3和与另一个电位连接的电极4相邻的一对构造在与上述电极3、4的长度方向正交的方向上设置有多对。该对数无需是整数对，也可以是1.5对、2.5对等。另外，所谓电极3和电极4相邻，不是指将电极3和电极4配置为直接接触的情况，而是指将电极3和电极4隔着间隔配置的情况。此外，在电极3和电极4相邻的情况下，在电极3与电极4之间不配置包含其它电极3、4在内的、与信号电极或者接地电极连接的电极。
在本实施方式中，在俯视下，电极3、4为矩形。另外，也存在电极3、4不是矩形的情况。在该情况下，关于长度方向，也可以设为在俯视电极3、4的情况下与电极3、4外切的外切多边形的长边方向。另外，所谓“与电极3、4外切的外切多边形”，在电极3以及电极4连接有第1汇流条5以及第2汇流条6的情况下，包含至少与电极3以及电极4中除了和第1汇流条5或者第2汇流条6连接的部位以外的部位外切的多边形。
如图2所示，电极3具有第1面3a以及第2面3b和侧面3c。第1面3a以及第2面3b在电极3的厚度方向上相互对置。第1面3a以及第2面3b中的第2面3b是位于压电层2侧的面。侧面3c与第1面3a以及第2面3b连接。同样地，电极4也具有第1面4a、第2面4b以及侧面4c。
相邻的电极3以及电极4的中心间距离优选为1μm以上且10μm以下。电极3以及电极4的宽度分别优选为50nm以上且1000nm以下。另外，所谓电极3、4间的中心间距离，成为将与电极3的长度方向正交的方向上的电极3的尺寸(宽度尺寸)的中心和与电极4的长度方向正交的方向上的电极4的尺寸(宽度尺寸)的中心连结的距离。在电极3、4不是矩形的情况下，也可以将电极3、4间的中心间距离设为将与电极3外切的外切多边形的、与长度方向正交的方向上的尺寸的中心和与电极4外切的外切多边形的、与长度方向正交的方向上的尺寸的中心连结的距离。
在本实施方式中，在压电层2的第1主面2a上设置有附加膜10，使得覆盖电极3、4。另外，附加膜10设置在电极3以及电极4中的至少一个电极上或者压电层2上，使得在俯视下与形成有电极3、4的区域以及电极3和电极4之间的区域中的至少一个区域重叠即可。在弹性波装置1中，附加膜10覆盖压电层2的第1主面2a的整个面。附加膜10包含氧化硅。由此，能够减小频率温度系数TCF的绝对值，能够改善频率温度特性。不过，附加膜10的材料并不限定于上述材料，还能够使用氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽等适当的绝缘性材料。
附加膜10具有第1面10a以及第2面10b和端面10c。第1面10a以及第2面10b在附加膜10的厚度方向上相互对置。第1面10a以及第2面10b中的第2面10b是位于压电层2侧的面。端面10c与第1面10a以及第2面10b连接。
在此，通过在压电层2上设置有电极3以及电极4，从而形成了凹凸构造。因此，在本实施方式中，附加膜10的第1面10a以及第2面10b分别具有沿着上述凹凸构造的凹凸形状。另外，第1面10a或者第2面10b也可以不具有凹凸形状，也可以是平面状。
在本说明书中，附加膜10中的直接设置在压电层2上的部分的厚度设为附加膜10中的与压电层2相接的面和与该面对置的面的距离。附加膜10中的设置在电极3上的部分的厚度设为附加膜10中的与电极3相接的面和与该面对置的面的距离。附加膜10中的设置在电极4上的部分的厚度设为附加膜10中的与电极4相接的面和与该面对置的面的距离。在本实施方式中，附加膜10的厚度在任意的部分均相同。不过，附加膜10的厚度也可以在各部分不同。
在压电层2的第2主面2b侧，隔着绝缘层7设置有支承构件8。绝缘层7以及支承构件8具有框状的形状，如图2所示，具有开口部7a、8a。由此，形成有气隙9。气隙9为了不妨碍压电层2的激励区域的振动而设置。即，气隙9在俯视的情况下与设置有至少一对电极3、4的部分的至少一部分重叠的区域中，形成在与设置有至少一对电极3、4的一侧相反侧。因此，上述支承构件8在与设置有至少一对电极3、4的部分不重叠的位置隔着绝缘层7层叠在第2主面2b。另外，也可以不设置绝缘层7。因此，支承构件8能够直接或者间接地层叠在压电层2的第2主面2b。此外，也可以是，支承构件8不仅设置在俯视下与设置有至少一对电极3、4的部分不重叠的位置，还设置在俯视下与设置有至少一对电极3、4的部分重叠的位置。在该情况下，在俯视下与设置有至少一对电极3、4的部分重叠的位置，将在压电层2与支承构件8之间设置有气隙9。
绝缘层7包含氧化硅。不过，除了氧化硅以外，还能够使用氮氧化硅、氧化铝等适当的绝缘性材料。支承构件8包含Si。在支承构件8包含Si的情况下，压电层2侧的面处的面方位优选为(100)、(110)或者(111)。Si基板的电阻率优选为4kΩ以上。不过，对于支承构件8，也能够使用适当的绝缘性材料、半导体材料来构成。
上述多个电极3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6包含Al、AlCu合金等适当的金属或合金。AlCu合金中的Cu优选为1重量％以上且20重量％以下。多个电极3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6也可以由层叠了多个金属层的层叠金属膜构成。在该情况下，例如，也可以具有密接层。作为密接层，例如，可列举Ti层、Cr层等。
在驱动时，在多个电极3与多个电极4之间施加交流电压。更具体地，在第1汇流条5与第2汇流条6之间施加交流电压。由此，能够得到利用了在压电层2中激励的厚度剪切一阶模的体波的谐振特性。此外，在弹性波装置1中，将压电层2的厚度设为d，将多对电极3、4之中任一对相邻的电极3、4的中心间距离设为p，在该情况下，将d/p设为0.5以下。因此，可有效地激励上述厚度剪切一阶模的体波，能够得到良好的谐振特性。更优选地，d/p为0.24以下，在该情况下，能够得到更加良好的谐振特性。另外，在像本实施方式这样电极3、4中的至少一者具有多根的情况下，即，在将电极3、4设为一对电极组时电极3、4有1.5对以上的情况下，相邻的电极3、4的中心间距离p成为各相邻的电极3、4的中心间距离。
此外，在本实施方式中，对压电层2使用了Z切割的压电体，因此与电极3、4的长度方向正交的方向成为与压电层2的极化方向正交的方向。在作为压电层2而使用了其它切割角的压电体的情况下，并不限于此。在此，所谓“正交”，并不仅限定于严格地正交的情况，也可以是大致正交(电极3、4的长度方向和压电层2的极化方向所成的角度例如为90°±10°的范围内的角度)。
在本实施方式的弹性波装置1中，具备上述结构，因此即使想要谋求小型化而减小了电极3、4的对数，也不易产生Q值的下降。除此以外，能够容易地调整频率。以下，在对不易产生Q值的下降的效果进行了说明之后，对能够容易地调整频率的效果进行说明。
在推进小型化的情况下，例如，在配置于设置了电极3、4的区域的两侧的反射器中，只要减少电极指的根数即可。在本实施方式中，即使推进小型化而减少反射器的电极指的根数，也可将能量封闭在激励区域附近。像这样，即使小型化，传播损耗也少，不易产生Q值的下降。此外，之所以像上述的那样传播损耗少，是由于利用了厚度剪切一阶模的体波。参照图3的(a)以及图3的(b)对在以往的弹性波装置中利用的兰姆波和上述厚度剪切一阶模的体波的差异进行说明。
图3的(a)是用于说明在像专利文献1记载的那样的弹性波装置的压电膜传播的兰姆波的示意性主视剖视图。在此，波在压电膜201中如箭头所示地传播。在此，在压电膜201中，第1主面201a和第2主面201b对置，将第1主面201a和第2主面201b连结的厚度方向为Z方向。X方向为IDT电极的电极指排列的方向。如图3的(a)所示，若是兰姆波，则波如图所示地在X方向上传播。因为是板波，所以压电膜201作为整体进行振动，尽管如此，波却在X方向上传播，因此在两侧配置反射器而得到谐振特性。因此，在谋求了小型化的情况下，即，在减少了电极指的对数的情况下，产生波的传播损耗，Q值下降。
相对于此，如图3的(b)所示，在本实施方式的弹性波装置中，振动位移是厚度剪切方向，因此波大致在将压电层2的第1主面2a和第2主面2b连结的方向上传播并进行谐振，即，大致在Z方向上传播并进行谐振。即，波的X方向分量显著地小于Z方向分量。而且，可通过该Z方向上的波的传播得到谐振特性，因此即使减少反射器的电极指的根数，也不易产生传播损耗。进而，即使想要推进小型化而减少了包含电极3、4的电极对的对数，也不易产生Q值的下降。
另外，如图4所示，厚度剪切一阶模的体波的振幅方向在压电层2的激励区域包含的第1区域451和激励区域包含的第2区域452中变得相反。在图4中，示意性地示出了在电极3与电极4之间施加了与电极3相比电极4成为高电位的电压的情况下的体波。第1区域451是激励区域中的假想平面VP1与第1主面2a之间的区域，假想平面VP1与压电层2的厚度方向正交，并将压电层2分成两部分。第2区域452是激励区域中的假想平面VP1与第2主面2b之间的区域。
如上所述，在弹性波装置1中，配置有包含电极3和电极4的至少一对电极，但是并非使波在X方向上传播，因此包含该电极3、4的电极对的对数无需有多对。即，只要设置有至少一对电极即可。
例如，上述电极3是与信号电位连接的电极，电极4是与接地电位连接的电极。不过，也可以是，电极3与接地电位连接，电极4与信号电位连接。在本实施方式中，如上所述，至少一对电极是与信号电位连接的电极或者与接地电位连接的电极，未设置浮动电极。
不过，在将上述压电层2的厚度设为d并将电极3和电极4的电极中心间距离设为p的情况下，如前所述，在本实施方式中，d/p为0.5以下，更优选为0.24以下。参照图5的(a)以及图5的(b)对此进行说明。
使d/p变化，得到了多个弹性波装置。图5的(a)是示出该d/p和弹性波装置的作为谐振器的相对带宽的关系的图。
根据图5的(a)可明确，若d/p＞0.5，则即使调整d/p，相对带宽也不足5％。相对于此，在d/p≤0.5的情况下，若在该范围内使d/p变化，则能够将相对带宽设为5％以上，即，能够构成具有高耦合系数的谐振器。此外，在d/p为0.24以下的情况下，能够将相对带宽提高到7％以上。除此以外，若在该范围内调整d/p，则能够得到相对带宽更宽的谐振器，能够实现具有更高的耦合系数的谐振器。因此可知，通过像本申请的第2发明那样将d/p设为0.5以下，从而能够构成利用了上述厚度剪切一阶模的体波的、具有高耦合系数的谐振器。
除此以外，根据图5的(a)可明确，在d/p≤0.10的情况下，若在0＜d/p≤0.10的范围内使d/p变化，则还能够进一步提高耦合系数，从而使相对带宽更大。
图5的(b)是将图5的(a)的一部分放大了的曲线图。如同图所示，在设为d/p≤0.096的情况下，若在d/p≤0.096的范围内使d/p变化，则还能够进一步提高耦合系数，从而使相对带宽更大。此外，若设为0.048≤d/p≤0.072，则还能够更进一步提高耦合系数，从而使相对带宽更大。
另外，如前所述，至少一对电极也可以是一对，在一对电极的情况下，上述p设为相邻的电极3、4的中心间距离。此外，在1.5对以上的电极的情况下，只要将相邻的电极3、4的中心间距离设为p即可。
如前所述，在本实施方式中，在压电层2的第1主面2a上设置有附加膜10，使得覆盖电极3、4。由此，能够容易地调整频率。以下，对此进行说明。
准备了具有第1实施方式的结构并使附加膜10的厚度以及电极中心间距离不同的多个弹性波装置。另外，将附加膜10的厚度设为t，将厚度t相对于电极中心间距离p的比例设为t/p×100(％)。这些弹性波装置的设计参数如下。
压电层2：LiNbO3，厚度400nm；
包含电极3、4的电极对的对数＝50对；
附加膜10：厚度为10nm或者20nm的氧化硅膜；
绝缘层7：厚度为0.3μm的氧化硅膜；
支承构件8：Si；
激励区域的长度＝20μm；
电极中心间距离：使其在2μm～20μm的范围内变化；
电极3、4的宽度＝0.5μm；
d/p：使其在0.05～0.5的范围内变化；
t/p×100(％)：使其在0.1％～2％的范围内变化。
在上述多个弹性波装置中，测定了使附加膜10的厚度相差1nm的情况下的频率的变化量。在图6中示出其结果。进而，在图6中，与上述的结果一起示出了像在专利文献1记载的那样的作为SAW元件的弹性波装置中的频率的变化量的倾向。
图6是示出附加膜的每1nm的厚度的变化对应的频率的变化量和t/p×100(％)的关系以及SAW元件的频率的变化量的倾向的图。另外，在附加膜10的厚度t为10nm的情况下，将该厚度t设为固定，使电极中心间距离p变化，由此使t/p×100(％)变化。在附加膜10的厚度t为20nm的情况下也是同样的。
根据图6可明确，在SAW元件中，t/p×100(％)越小，频率的变化量越小。
相对于此，在具有本实施方式的结构且附加膜10的厚度t为10nm的情况下，在t/p×100(％)为大约0.31％时成为极小值。换言之，在附加膜10的厚度t为10nm且电极中心间距离p为大约3μm的情况下，附加膜的每1nm的厚度的变化对应的频率的变化量取极小值。更具体地，在t/p×100(％)大于大约0.31％的情况下，t/p×100(％)越小，频率的变化量越小。此外，在附加膜10的厚度t为20nm的情况下，在t/p×100(％)为大约0.5％时成为极小值。换言之，在附加膜10的厚度t为20nm且电极中心间距离p为大约4μm的情况下，附加膜的每1nm的厚度的变化对应的频率的变化量取极小值。更具体地，在t/p×100(％)为大约0.5％以下的情况下，t/p×100(％)越小，频率的变化量越大。像这样，在本实施方式中，即使t/p×100(％)变小，频率的变化量也足够大。因此，通过调整附加膜10的厚度，从而能够容易地进行频率的调整。
进而，在附加膜10的厚度t为10nm或者20nm以外的情况下，也调查了附加膜10的每1nm的厚度t的变化对应的频率的变化量成为极小值的t/p×100(％)。另外，使附加膜的厚度在100nm以下的范围内变化。
图7是示出附加膜的每1nm的厚度的变化对应的频率的变化量成为极小值的t/p×100(％)和附加膜的厚度的关系的图。
根据图7可明确，在附加膜10的厚度t为任意厚度的情况下，频率的变化量均取极小值。因此，在附加膜10的厚度t为任意厚度的情况下，均与图6所示的情况同样地，即使t/p×100(％)小，频率的变化量也不会小于极小值，足够大。因此，通过调整附加膜10的厚度，从而能够容易地进行频率的调整。另外，如图7所示，附加膜10越薄，频率的变化量成为极小值的t/p×100(％)越小。
附加膜10的厚度t优选为电极3以及电极4的厚度以下。若附加膜10过厚，则在将弹性波装置1用于带通型滤波器等滤波器装置的情况下，插入损耗有可能劣化。
附加膜10的厚度t更优选为100nm以下。由此，在将本实施方式的弹性波装置1用于带通型滤波器等滤波器装置的情况下，能够有效地抑制插入损耗的劣化。
如图7所示，在附加膜10的厚度t为100nm的情况下，频率的变化量成为极小值的t/p×100(％)为0.83％。进而，如上所述，附加膜10越薄，频率的变化量成为极小值的t/p×100(％)越小。因此，t/p×100(％)优选为0.83％以下。在该情况下，在将本实施方式的弹性波装置1用于带通型滤波器等滤波器装置的情况下，能够有效地抑制插入损耗的劣化。
附加膜10的厚度的下限没有特别限定，但是例如优选为1nm。在该情况下，能够容易地形成附加膜10。
t/p×100(％)的下限没有特别限定，但是例如优选为0.01(％)。
不过，关于附加膜10对频率的影响，在附加膜10中的位于电极3和电极4之间的区域的部分尤其大。在本实施方式中，附加膜10设置在电极3上、电极4上以及压电层2上，使得在俯视下与形成有电极3、4的区域以及电极3和电极4之间的区域这两个区域中的全部区域重叠。因此，能够更加容易地调整频率。另外，在本实施方式中，附加膜10覆盖电极3以及电极4，因此电极3以及电极4不易破损。
在弹性波装置1中，附加膜10还设置在压电层2的第1主面2a的外周缘和形成有电极3以及电极4的区域之间。不过，附加膜10也可以不设置在该区域。
在弹性波装置1中，优选地，在多对电极3、4中，任一对相邻的电极3、4相对于激励区域的金属化比MR最好满足MR≤≤1.75(d/p)+0.075，激励区域是在上述相邻的电极3、4对置的方向上观察时重叠的区域。在该情况下，能够有效地减小杂散。参照图8以及图9对此进行说明。图8是示出上述弹性波装置1的谐振特性的一个例子的参考图。用箭头B示出的杂散出现在谐振频率与反谐振频率之间。另外，设为d/p＝0.08，且LiNbO3的欧拉角设为(0°，0°，90°)。此外，上述金属化比设为MR＝0.35。
参照图1的(b)对金属化比MR进行说明。在图1的(b)的电极构造中，在着眼于一对电极3、4的情况下，设仅设置有这一对电极3、4。在该情况下，被单点划线包围的部分成为激励区域C。所谓该激励区域，是在与电极3、4的长度方向正交的方向即对置方向上观察电极3和电极4时电极3中的与电极4相互重叠的区域、电极4中的与电极3相互重叠的区域、以及电极3和电极4之间的区域中的电极3和电极4相互重叠的区域。而且，相对于该激励区域的面积的、激励区域C内的电极3、4的面积成为金属化比MR。即，金属化比MR是金属化部分的面积相对于激励区域的面积之比。
另外，在设置有多对电极的情况下，只要将全部激励区域包含的金属化部分相对于激励区域的面积的合计的比例作为MR即可。
图9是示出按照本实施方式构成了许多弹性波谐振器的情况下的相对带宽和作为杂散的大小的用180度进行了归一化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的图。另外，关于相对带宽，对压电层的膜厚、电极的尺寸进行了各种变更，并进行了调整。此外，图9是使用了包含Z切割的LiNbO3的压电层的情况下的结果，但是在使用了其它切割角的压电层的情况下，也成为同样的倾向。例如，也可以使用旋转Y切割或X切割的压电层。
在图9中的被椭圆J包围的区域中，杂散变大到1.0。根据图9可明确，若相对带宽超过0.17，即，若超过17％，则即使使构成相对带宽的参数变化，也会在通带内出现杂散电平为1以上的大的杂散。即，像图8所示的谐振特性那样，在频带内出现用箭头B示出的大的杂散。因此，相对带宽优选为17％以下。在该情况下，通过调整压电层2的膜厚、电极3、4的尺寸等，从而能够减小杂散。
图10是示出d/p、金属化比MR以及相对带宽的关系的图。在上述弹性波装置中，构成d/p和MR不同的各种各样的弹性波装置，并测定了相对带宽。图10的虚线D的右侧的附上影线而示出的部分是相对带宽为17％以下的区域。该附上影线的区域和未附上影线的区域的边界可通过MR＝1.75(d/p)+0.075来表示。因此，优选MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下，容易将相对带宽设为17％以下。更优选为图10中的单点划线D1所示的MR＝1.75(d/p)+0.05的右侧的区域。即，若MR≤≤1.75(d/p)+0.05，则能够将相对带宽可靠地设为17％以下。
如上所述，在本申请的第1发明、第2发明涉及的弹性波装置中，即使减少反射器的电极指的根数，也能够得到良好的谐振特性，因此即使在推进了小型化的情况下，也能够实现高的Q值。除此以外，能够容易地进行频率的调整。以下，对第1实施方式的变形例进行说明。在各变形例中，仅设置有附加膜10的部分不同于第1实施方式。在各变形例中，也能够得到与第1实施方式同样的效果。
在图11所示的第1变形例中，附加膜10A仅设置在压电层2的第1主面2a上的电极3和电极4之间的区域。换言之，附加膜10A设置为在俯视下与电极3和电极4之间的区域重叠。更具体地，多个附加膜10A分别设置在电极3和电极4之间的区域。俯视下的形状为矩形的各附加膜10A在各电极3和各电极4之间的区域各设置有一个。不过，附加膜10A的形状并不限于上述形状。附加膜10A的端面10c位于电极3和电极4之间的区域。在本变形例中，附加膜10A的第1面10a以及第2面10b这两者均不具有凹凸形状，是平面状。另外，附加膜10A也可以到达电极3的侧面3c或者电极4的侧面4c。像这样，所谓“附加膜与俯视下的电极3和电极4之间的区域重叠”，还包含附加膜在俯视下与电极3和电极4之间的区域的至少一部分重叠的情况。
如前所述，关于附加膜对频率的影响，在附加膜中的位于电极3和电极4之间的区域的部分尤其大。在本变形例中，附加膜10A设置在电极3和电极4之间的区域。因此，能够更加容易地调整频率。
在图12所示的第2变形例中，与第1变形例同样地，附加膜10B仅设置在压电层2的第1主面2a上的电极3和电极4之间的区域。换言之，附加膜10B设置为在俯视下与电极3和电极4之间的区域重叠。在本变形例中，在各电极3和各电极4之间的区域设置有多个附加膜10B。俯视下的附加膜10B的形状为圆形。像这样，多个附加膜10B也可以被图案化。在本变形例中，通过适当地调整多个附加膜10B的图案形状或者面积，从而能够容易地设为所希望的频率。另外，多个附加膜10B的图案化也可以在形成有电极3以及电极4的区域、形成有第1汇流条5或者第2汇流条6的区域中进行。
本变形例中的附加膜10B的图案形状为圆形，但是并不限于此，例如，附加膜10B的图案形状也可以为椭圆形、矩形等。或者，附加膜10B的图案形状也可以是多个圆形的一部分相互重叠的形状、多个矩形的一部分相互重叠的形状等。附加膜10B的图案也可以是附加膜10B具有至少一个开口部的图案、一部分变薄的图案等。
在图13所示的第3变形例中，附加膜10C仅设置在电极3的第1面3a上以及电极4的第1面4a上。换言之，在本变形例中，附加膜10C设置为在俯视下与形成了电极3以及电极4的区域重叠。另外，附加膜10C也可以到达电极3的侧面3c或者电极4的侧面4c。
在图14所示的第4变形例中，附加膜10D仅设置在电极3以及电极4和压电层2之间。换言之，在本变形例中，附加膜10D设置为在俯视下与形成了电极3以及电极4的区域重叠。另外，附加膜10D也可以到达压电层2的第1主面2a上的电极3和电极4之间的区域。
在本变形例中，在电极3以及电极4和压电层2之间设置有附加膜10D，因此构成了电极3以及电极4的金属层未进行三轴取向。
在图15所示的第5变形例中，附加膜10E设置在电极3的侧面3c上，未设置在电极3的第1面3a上以及第2面3b上。同样地，附加膜10E设置在电极4的侧面4c上，未设置在电极4的第1面4a上以及第2面4b上。附加膜10E到达压电层2的第1主面2a上。换言之，附加膜10E设置为在俯视下与电极3和电极4之间的区域重叠。
所谓附加膜设置在电极3上的情况，还包含如下的情况，即，像本变形例这样，附加膜10E在电极3中仅设置在侧面3c上。同样地，所谓附加膜设置在电极4上的情况，还包含附加膜10E在电极4中仅设置在侧面4c上的情况。
在图16所示的第6变形例中，在压电层2的第1主面2a上设置有附加膜10F，并在附加膜10F上设置有电极3以及电极4。附加膜10F设置在压电层2的第1主面2a上，使得在俯视下与形成有电极3、4的区域以及电极3和电极4之间的区域这两个区域中的全部区域重叠。附加膜10F也可以设置为覆盖第1主面2a的全部。
在图17所示的第7变形例中，附加膜10G设置在压电层2的第2主面2b上，使得在俯视下与形成有电极3、4的区域以及电极3和电极4之间的区域这两个区域中的全部区域重叠。另外，附加膜10G也可以设置在第2主面2b上，使得在俯视下与形成有电极3、4的区域以及电极3和电极4之间的区域中的至少一个区域重叠。或者，附加膜10G也可以设置在第1主面2a上以及第2主面2b上的两个面，使得在俯视下与形成有电极3、4的区域以及电极3和电极4之间的区域中的至少一个区域重叠。
以下，示出仅附加膜的剖面形状与第1实施方式不同的第8变形例～第10变形例。在第8变形例～第10变形例中，也与第1实施方式同样地，即使在推进了小型化的情况下，也能够提高Q值，且能够容易地进行频率的调整。
在图18所示的第8变形例中，附加膜10H中的设置在电极3上以及电极4上的部分的厚度比附加膜10H中的设置在压电层2上的部分的厚度薄。附加膜10H设置在电极3上以及电极4上，因此电极3以及电极4不易破损。除此以外，附加膜10H在该部分薄，因此能够削减附加膜10H的量，能够提高生产率。
在图19所示的第9变形例中，附加膜10I中的端面10c相对于第1面10a以及第2面10b对置的方向倾斜地延伸。更具体地，在俯视下，附加膜10I的第1面10a的外周缘位于第2面10b的外周缘的内侧。在端面10c像上述的那样倾斜地延伸的情况下，在端面10c处容易使杂散散射。另外，端面10c处的相对于第1面10a以及第2面10b对置的方向的倾斜角度也可以不固定。在该情况下，例如，端面10c也可以具有台阶部。
在图20所示的第10变形例中，附加膜10J中的、俯视下与电极3的第1面3a和侧面3c的棱线重叠的部分附近具有曲面状的形状。同样地，附加膜10J中的、俯视下与电极4的第1面4a和侧面4c的棱线重叠的部分附近具有曲面状的形状。
图21是第2实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。在弹性波装置21中，与第1实施方式的不同点在于，附加膜20的厚度比电极3以及电极4的厚度厚。电极3以及电极4被埋入到附加膜20。除了上述的方面以外，第2实施方式的弹性波装置21具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
在第2实施方式中，也与第1实施方式同样地，即使在推进了小型化的情况下，也能够提高Q值，且能够容易地进行频率的调整。进而，在以下所示的第2实施方式的各变形例中，也可得到同样的效果。
在图22所示的第1变形例中，附加膜20A的第1面20a不具有凹凸形状，是平面状。
在图23所示的第2变形例中，附加膜20B的第1面20a也是平面状。除此以外，附加膜20B的端面20c相对于第1面20a以及第2面20b对置的方向倾斜地延伸。
在图24所示的第3变形例中，附加膜20C的第1面20a也是平面状。除此以外，附加膜20C的端面20c具有台阶部20d。
图25是第3实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。在弹性波装置31中，在压电层2的第2主面2b层叠有声多层膜32。声多层膜32具有声阻抗相对低的低声阻抗层32a、32c、32e和声阻抗相对高的高声阻抗层32b、32d的层叠构造。在使用了声多层膜32的情况下，即使不使用弹性波装置1中的气隙9，也能够将厚度剪切一阶模的体波封闭在压电层2内。在弹性波装置31中，也能够通过将上述d/p设为0.5以下，从而得到基于厚度剪切一阶模的体波的谐振特性。另外，在声多层膜32中，其低声阻抗层以及高声阻抗层的层叠数没有特别限定。声多层膜32只要各具有至少一层低声阻抗层以及高声阻抗层即可。
上述低声阻抗层32a、32c、32e以及高声阻抗层32b、32d只要满足上述声阻抗的关系，就能够由适当的材料构成。例如，作为低声阻抗层32a、32c、32e的材料，能够列举氧化硅或者氮氧化硅等。此外，作为高声阻抗层32b、32d的材料，能够列举氧化铝、氮化硅或者金属等。
图26的(a)～图26的(d)是用于说明第4实施方式及其第1变形例～第3变形例涉及的弹性波装置的压电层以及一对电极的主视剖视图。在图26的(a)所示的第4实施方式的弹性波装置41中，至少一对电极3、4的剖面形状具有与矩形不同的异形形状。即，电极3、4分别具有位于第1主面2a上的宽宽度部3e、4e和设置在宽宽度部3e、4e上的矩形剖面部3f、4f。在宽宽度部3e、4e设置有锥形，使得宽宽度部3e、4e的侧面随着从第1主面2a侧朝向矩形剖面部3f、4f侧而变细。通过设置该宽宽度部3e、4e，从而能够减小电极3和电极4之间的距离。因此，能够增大电极间的电容。因此，能够在不使谐振特性大幅变化的情况下增大电容。
像这样，至少一对电极3、4的剖面形状也可以是与矩形不同的形状，即，异形形状。此外，也可以在电极3、4的一部分具有向对方侧的电极4、3侧延伸的部分。
此外，电极3、4例如也可以是像图26的(b)～图26的(d)中的任一者的形状。在图26的(b)所示的第4实施方式的第1变形例中，电极3、4的剖面形状为梯形。此外，在图26的(c)所示的第2变形例中，电极3、4为末端变宽状的形状，宽度方向上的两侧面为曲面。此外，在图26的(d)所示的第3变形例中，电极3、4在图26的(d)所示的剖面的上端侧具有梯形的部分。在该剖面的下端侧具有宽度比上端侧的梯形的部分宽的梯形的部分。
本发明涉及的弹性波装置能够用于带通型滤波器等滤波器装置。以下示出该例子。
图27是第5实施方式涉及的滤波器装置的电路图。本实施方式的滤波器装置50是梯型滤波器。滤波器装置50具有第1信号端52A以及第2信号端52B、多个串联臂谐振器、和多个并联臂谐振器。在本实施方式中，多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器全部是本发明涉及的弹性波装置。不过，只要多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器中的至少一个谐振器是本发明涉及的弹性波装置即可。另外，优选至少一个串联臂谐振器以及至少一个并联臂谐振器是本发明涉及的弹性波装置。
第1信号端52A是与天线连接的天线端。第1信号端52A以及第2信号端52B既可以构成为电极焊盘，或者也可以构成为布线。
滤波器装置50的具体的电路结构如下。在第1信号端52A与第2信号端52B之间，串联臂谐振器S51、串联臂谐振器S52、串联臂谐振器S53、串联臂谐振器S54以及串联臂谐振器S55相互串联地连接。
在串联臂谐振器S51和串联臂谐振器S52之间的连接点与接地电位之间，连接有并联臂谐振器P51。在串联臂谐振器S52和串联臂谐振器S53之间的连接点与接地电位之间，连接有并联臂谐振器P52。在串联臂谐振器S53和串联臂谐振器S54之间的连接点与接地电位之间，连接有并联臂谐振器P53。在串联臂谐振器S54和串联臂谐振器S55之间的连接点与接地电位之间，连接有并联臂谐振器P54。另外，图27所示的电路结构为一个例子，滤波器装置50的电路结构并不限定于上述电路结构。
在本实施方式中，多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器是本发明涉及的弹性波装置，因此即使在推进了小型化的情况下，也能够在各谐振器中提高Q值。除此以外，能够容易地进行频率的调整。
各串联臂谐振器以及各并联臂谐振器分别具有本发明中的附加膜。优选串联臂谐振器的附加膜的厚度和并联臂谐振器的附加膜的厚度不同。由此，在串联臂谐振器以及并联臂谐振器各自中，容易调整为所希望的特性。因此，能够适当地调整滤波器特性。
附图标记说明
1：弹性波装置；
2：压电层；
2a：第1主面；
2b：第2主面；
3、4：电极；
3a、4a：第1面；
3b、4b：第2面；
3c、4c：侧面；
3e、4e：宽宽度部；
3f、4f：矩形剖面部；
5、6：第1汇流条、第2汇流条；
7：绝缘层；
8：支承构件；
7a、8a：开口部；
9：气隙；
10：附加膜；
10a：第1面；
10b：第2面；
10c：端面；
10A～10J：附加膜；
20：附加膜；
20a：第1面；
20b：第2面；
20c：端面；
20d：台阶部；
20A～20C：附加膜；
21：弹性波装置；
31：弹性波装置；
32：声多层膜；
32a、32c、32e：低声阻抗层；
32b、32d：高声阻抗层；
41：弹性波装置；
50：滤波器装置；
52A、52B：第1信号端、第2信号端；
201：压电膜；
201a、201b：第1主面、第2主面；
451、452：第1区域、第2区域；
P51～P54：并联臂谐振器；
S51～S55：串联臂谐振器；
VP1：假想平面。

Claims (14)

1.一种弹性波装置，具备：
压电层，包含铌酸锂或者钽酸锂；
第1电极以及第2电极，在与所述压电层的厚度方向交叉的方向上对置；和
附加膜，设置在所述第1电极以及所述第2电极中的至少一个电极上或者所述压电层上，使得在俯视下与形成有所述第1电极和所述第2电极的区域以及所述第1电极和所述第2电极之间的区域中的至少一个区域重叠，
所述弹性波装置利用了厚度剪切一阶模的体波。
2.一种弹性波装置，具备：
压电层，包含铌酸锂或者钽酸锂；
第1电极以及第2电极，在与所述压电层的厚度方向交叉的方向上对置；和
附加膜，设置在所述第1电极以及所述第2电极中的至少一个电极上或者所述压电层上，使得在俯视下与形成有所述第1电极和所述第2电极的区域以及所述第1电极和所述第2电极之间的区域中的至少一个区域重叠，
所述第1电极以及所述第2电极是彼此相邻的电极，
将所述压电层的厚度设为d，将所述第1电极以及所述第2电极的中心间距离设为p，在该情况下，d/p为0.5以下。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述d/p为0.24以下。
4.根据权利要求2或3所述的弹性波装置，其中，
金属化比MR满足MR≤1.75(d/p)+0.075，所述金属化比MR是激励区域内的所述第1电极以及所述第2电极的面积相对于所述激励区域的比例，所述激励区域是在所述第1电极以及所述第2电极对置的方向上观察时所述第1电极以及所述第2电极相互重叠的区域。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1电极以及所述第2电极分别是与第1汇流条连接的电极或者与第2汇流条连接的电极。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1电极以及所述第2电极具有长度方向，所述第1电极以及所述第2电极在与所述长度方向正交的方向上对置。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述附加膜的厚度为所述第1电极以及所述第2电极的厚度以下。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述附加膜设置在所述压电层上，使得在俯视下至少与所述第1电极和所述第2电极之间的区域重叠。
9.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
所述压电层具有相互对置的第1主面以及第2主面，
所述第1电极以及所述第2电极设置在所述压电层的所述第1主面上，
所述附加膜设置在所述压电层的所述第1主面上，并覆盖所述第1主面中的位于所述第1电极和所述第2电极之间的部分、和所述第1电极以及所述第2电极，
所述附加膜中的设置在所述第1电极上以及所述第2电极上的部分的厚度比所述附加膜中的设置在所述压电层上的部分的厚度薄。
10.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
所述附加膜设置在所述压电层上，使得在俯视下仅与所述第1电极和所述第2电极之间的区域重叠。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1电极以及所述第2电极是彼此相邻的电极，
将所述附加膜的厚度设为t，将所述第1电极和所述第2电极的中心间距离设为p，在该情况下，t/p×100(％)为0.83％以下。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述附加膜具有在所述附加膜的厚度方向上相互对置的第1面以及第2面、和与所述第1面以及所述第2面连接的端面，
所述端面相对于所述第1面以及所述第2面对置的方向倾斜地延伸。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1电极和所述第2电极在所述压电层的同一主面上相互对置。
14.一种滤波器装置，具备：
串联臂谐振器；和
并联臂谐振器，
至少一个所述串联臂谐振器以及至少一个所述并联臂谐振器是权利要求1～13中的任一项所述的弹性波装置，
所述串联臂谐振器的所述附加膜的厚度和所述并联臂谐振器的所述附加膜的厚度不同。
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