CN116458063A

CN116458063A - 弹性波装置

Info

Publication number: CN116458063A
Application number: CN202280007223.3A
Authority: CN
Inventors: 永友翔
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-08-04
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2023-07-18
Also published as: US20230170873A1; JPWO2023013742A1; WO2023013742A1

Abstract

本发明抑制弹性波的泄漏。弹性波装置具备：支承构件，具备在第1方向上具有厚度的支承基板；压电层，设置在支承构件的第1方向上；和IDT电极，设置在压电层的主面，具有在与第1方向交叉的第2方向上延伸的多个第1电极指、连接了多个第1电极指的第1汇流条电极、在与第2方向正交的第3方向上与多个第1电极指的任意者对置且在第2方向上延伸的多个第2电极指、以及连接了多个第2电极指的第2汇流条电极。在第1方向上俯视时，压电层在至少一个第1电极指与第2汇流条电极之间或者至少一个第2电极指与第1汇流条电极之间的间隙区域中，包含具备第1压电体、以及介电极化的状态与第1压电体不同的第2压电体的压电层叠构造体。

Description

弹性波装置

技术领域

本公开涉及弹性波装置。

背景技术

在专利文献1中记载了弹性波装置。

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

发明要解决的问题

专利文献1所示的弹性波装置有可能在电极指延伸的方向上产生弹性波的泄漏。

本公开用于解决上述的问题，目的在于抑制弹性波的泄漏。

用于解决问题的技术方案

一个方式涉及的弹性波装置具备：支承构件，具备在第1方向上具有厚度的支承基板；压电层，设置在所述支承构件的所述第1方向上；和IDT电极，设置在所述压电层的主面，具有在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸的多个第1电极指、连接了所述多个第1电极指的第1汇流条电极、在与所述第2方向正交的第3方向上与所述多个第1电极指的任意者对置且在所述第2方向上延伸的多个第2电极指、以及连接了所述多个第2电极指的第2汇流条电极，在所述第1方向上俯视时，所述压电层在至少一个第1电极指与所述第2汇流条电极之间或者至少一个第2电极指与所述第1汇流条电极之间的间隙区域中，包含具备第1压电体、以及介电极化的状态与所述第1压电体不同的第2压电体的压电层叠构造体。

发明效果

根据本公开，能够抑制弹性波的泄漏。

附图说明

图1A是示出第1实施方式的弹性波装置的立体图。

图1B是示出第1实施方式的电极构造的俯视图。

图2是图1A的沿着II-II线的部分的剖视图。

图3A是用于对在比较例的压电层中传播的兰姆波(Lamb waves)进行说明的示意性的剖视图。

图3B是用于对在第1实施方式的压电层中传播的厚度剪切1阶模的体波进行说明的示意性的剖视图。

图4是用于对在第1实施方式的压电层中传播的厚度剪切1阶模的体波的振幅方向进行说明的示意性的剖视图。

图5是示出第1实施方式的弹性波装置的谐振特性的例子的说明图。

图6是示出在第1实施方式的弹性波装置中将相邻的电极的中心间距离或者中心间距离的平均距离设为p、并将压电层的平均厚度设为d的情况下的、d/2p和作为谐振器的相对带宽的关系的说明图。

图7是示出在第1实施方式的弹性波装置中设置有1对电极的例子的俯视图。

图8是示出第1实施方式的弹性波装置的谐振特性的一个例子的参考图。

图9是示出第1实施方式的弹性波装置的、构成了许多的弹性波谐振器的情况下的相对带宽、和作为杂散的大小的以180度进行了标准化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的说明图。

图10是示出d/2p、金属化比MR、和相对带宽的关系的说明图。

图11是示出使d/p无限接近0的情况下的相对带宽相对于LiNbO₃的欧拉角(0°，θ，ψ)的曲线图的说明图。

图12是第1实施方式的变形例，是图1A的沿着II-II线的部分的剖视图。

图13是用于对本公开的实施方式涉及的弹性波装置进行说明的部分切除立体图。

图14是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的一个例子的俯视图。

图15是图14的XV-XV线的剖视图。

图16是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的第1变形例的剖视图。

图17是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的第2变形例的俯视图。

图18是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的导纳特性的一个例子的说明图。

图19是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的导纳特性的一个例子的说明图。

图20是示出第2实施方式涉及的弹性波装置的一个例子的俯视图。

图21是图20的XXI-XXI线的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的实施方式详细地进行说明。另外，并非通过该实施方式来限定本公开。另外，本公开记载的各实施方式为例示性的，能够在不同的实施方式之间进行结构的部分置换或者组合在变形例、第2实施方式以后，省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，仅针对不同点进行说明。特别是，关于同样的结构所带来的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。

(第1实施方式)

图1A是示出第1实施方式的弹性波装置的立体图。图1B是示出第1实施方式的电极构造的俯视图。

第1实施方式的弹性波装置1具有包含LiNbO3的压电层2。压电层2也可以是包含LiTaO₃的压电层。在第1实施方式中，LiNbO₃、LiTaO₃的切割角为Z切割。LiNbO₃、LiTaO₃的切割角也可以为旋转Y切割、X切割。优选的是，Y传播以及X传播±30°的传播方位为宜。

压电层2的厚度没有特别限定，但为了有效地激励厚度剪切1阶模，优选50nm以上且1000nm以下。

压电层2具有在Z方向上相互对置的第1主面2a和第2主面2b。在第1主面2a上，设置有电极指3以及电极指4。

在此，电极指3为“第1电极指”的一个例子，电极指4为“第2电极指”的一个例子。在图1A以及图1B中，多个电极指3是与第1汇流条电极5连接的多个“第1电极”。多个电极指4是与第2汇流条电极6连接的多个“第2电极”。多个电极指3以及多个电极指4相互交错对插。由此，构成具备电极指3、电极指4、第1汇流条电极5和第2汇流条电极6的IDT(InterdigitalTransuducer，叉指换能器)电极。

电极指3以及电极指4具有矩形形状，并具有长度方向。在与该长度方向正交的方向上，电极指3、和与电极指3相邻的电极指4对置。电极指3、电极指4的长度方向、以及与电极指3、电极指4的长度方向正交的方向均是与压电层2的厚度方向交叉的方向。因此，也可以说，电极指3、和与电极指3相邻的电极指4在与压电层2的厚度方向交叉的方向上对置。在以下的说明中，有时将压电层2的厚度方向作为Z方向(或者第1方向)，将电极指3、电极指4的长度方向作为Y方向(或者第2方向)，将电极指3、电极指4的正交的方向作为X方向(或者第3方向)来进行说明。

此外，电极指3、电极指4的长度方向也可以替换为与图1A以及图1B所示的电极指3、电极指4的长度方向正交的方向。即，在图1A以及图1B中，也可以使电极指3、电极指4在第1汇流条电极5以及第2汇流条电极6延伸的方向上延伸。在该情况下，第1汇流条电极5以及第2汇流条电极6在图1A以及图1B中变为在电极指3、电极指4延伸的方向上延伸。而且，与一个电位连接的电极指3和与另一个电位连接的电极指4相邻的1对构造在与上述电极指3、电极指4的长度方向正交的方向上设置有多对。

在此，所谓电极指3和电极指4相邻，不是指电极指3和电极指4配置为直接接触的情况，而是指电极指3和电极指4隔着间隔而配置的情况。此外，在电极指3和电极指4相邻的情况下，在电极指3与电极指4之间，不配置包括其他的电极指3、电极指4在内的与信号(HOT)电极、接地电极连接的电极。其对数无需是整数对，也可以是1.5对、2.5对等。

电极指3与电极指4之间的中心间距离即间距优选1μm以上且10μm以下的范围。此外，所谓电极指3与电极指4之间的中心间距离，成为将与电极指3的长度方向正交的方向上的电极指3的宽度尺寸的中心、和与电极指4的长度方向正交的方向上的电极指4的宽度尺寸的中心连结的距离。

进而，在电极指3、电极指4的至少一者有多根的情况(在将电极指3、电极指4设为一对电极组的情况下，有1.5对以上的电极组的情况)下，电极指3、电极指4的中心间距离是指1.5对以上的电极指3、电极指4之中的相邻的电极指3、电极指4各自的中心间距离的平均值。

此外，电极指3、电极指4的宽度，即，电极指3、电极指4的对置方向的尺寸优选150nm以上且1000nm以下的范围。另外，所谓电极指3与电极指4之间的中心间距离，成为将与电极指3的长度方向正交的方向上的电极指3的尺寸(宽度尺寸)的中心、和与电极指4的长度方向正交的方向上的电极指4的尺寸(宽度尺寸)的中心连结的距离。

此外，在第1实施方式中，使用了Z切割的压电层，因此与电极指3、电极指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而使用了其他的切割角的压电体的情况下，不限于此。在这里，所谓“正交”，并非仅限定于严格地正交的情况，也可以是大致正交(与电极指3、电极指4的长度方向正交的方向和极化方向所成的角度例如为90°±10°)。

在压电层2的第2主面2b侧，隔着中间层7层叠有支承基板8。中间层7以及支承基板8具有框状的形状，如图2所示，具有开口部7a、8a。由此，形成了空间部(气隙)9。

空间部9是为了不妨碍压电层2的激励区域C的振动而设置的。因此，上述支承基板8在与设置有至少1对电极指3、电极指4的部分不重叠的位置，隔着中间层7层叠于第2主面2b。另外，也可以不设置中间层7。因此，支承基板8能够直接或者间接地层叠于压电层2的第2主面2b。

中间层7由氧化硅形成。不过，中间层7除了氧化硅之外，还能够由氮化硅、矾土等适当的绝缘性材料形成。

支承基板8由Si形成。Si的压电层2侧的面上的面方位可以为(100)、(110)，也可以为(111)。优选的是，电阻率为4kΩ以上的高电阻的Si为宜。不过，关于支承基板8，也能够使用适当的绝缘性材料、半导体材料来构成。作为支承基板8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、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、氮化镓等半导体等。

上述多个电极指3、电极指4以及第1汇流条电极5、第2汇流条电极6包含Al、AlCu合金等适当的金属或者合金。在第1实施方式中，电极指3、电极指4以及第1汇流条电极5、第2汇流条电极6具有在Ti膜上层叠了Al膜的构造。另外，也可以使用Ti膜以外的密接层。

在驱动时，在多个电极指3与多个电极指4之间施加交流电压。更具体地，在第1汇流条电极5与第2汇流条电极6之间施加交流电压。由此，能够得到利用了在压电层2中被激励的厚度剪切1阶模的体波的谐振特性。

此外，在弹性波装置1中，在将压电层2的厚度设为d，并将多对的电极指3、电极指4之中的任意相邻的电极指3、电极指4的中心间距离设为p的情况下，d/p被设为0.5以下。因此，可有效地激励上述厚度剪切1阶模的体波，能够得到良好的谐振特性。更优选的是，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，在像第1实施方式这样电极指3、电极指4的至少一者有多根的情况下，即，在将电极指3、电极指4设为1对电极组时电极指3、电极指4有1.5对以上的情况下，相邻的电极指3、电极指4的中心间距离p成为各相邻的电极指3、电极指4的中心间距离的平均距离。

在第1实施方式的弹性波装置1中，由于具备上述结构，因此即使欲谋求小型化而减小了电极指3、电极指4的对数，也不易产生Q值的下降。这是因为，是在两侧无需反射器的谐振器，传播损耗少。此外，无需上述反射器是由于利用了厚度剪切1阶模的体波。

图3A是用于对在比较例的压电层中传播的兰姆波进行说明的示意性的剖视图。图3B是用于对在第1实施方式的压电层中传播的厚度剪切1阶模的体波进行说明的示意性的剖视图。图4是用于对在第1实施方式的压电层中传播的厚度剪切1阶模的体波的振幅方向进行说明的示意性的剖视图。

在图3A中，是专利文献1记载的那样的弹性波装置，兰姆波在压电层中传播。如图3A所示，如箭头所示那样，波在压电层201中传播。在此，压电层201有第1主面201a和第2主面201b，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3、4排列的方向。如图3A所示，若是兰姆波，则波如图示那样在X方向上不断传播。因为是板波，所以虽然压电层201作为整体而振动，但波在X方向上传播，因此在两侧配置反射器，从而得到谐振特性。因此，产生波的传播损耗，在谋求了小型化的情况下，即，在减少了电极指3、4的对数的情况下，Q值下降。

相对于此，如图3B所示，在第1实施方式的弹性波装置中，由于振动位移为厚度剪切方向，因此波基本上在将压电层2的第1主面2a和第2主面2b连结的方向上传播，即，在Z方向上传播，并进行谐振。即，波的X方向分量比Z方向分量明显小。而且，通过该Z方向的波的传播可得到谐振特性，因此无需反射器。因而，不产生向反射器传播时的传播损耗。因此，即使欲推进小型化而减少了包含电极指3、电极指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1阶模的体波的振幅方向在压电层2的激励区域C(参照图1B)所包含的第1区域251、和激励区域C所包含的第2区域252中变为相反。在图4中，示意性地示出了在电极指3与电极指4之间施加了与电极指3相比电极指4成为高电位的电压的情况下的体波。第1区域251是激励区域C之中的、与压电层2的厚度方向正交且将压电层2分为两个部分的虚拟平面VP1和第1主面2a之间的区域。第2区域252是激励区域C之中的、虚拟平面VP1和第2主面2b之间的区域。

在弹性波装置1中，配置有包含电极指3和电极指4的至少1对电极，但并非使波在X方向上传播，因此该包含电极指3、电极指4的电极对的对数不一定需要有多对。即，只要设置有至少1对电极即可。

例如，上述电极指3是与信号电位连接的电极，电极指4是与接地电位连接的电极。不过，也可以是，电极指3与接地电位连接，电极指4与信号电位连接。在第1实施方式中，至少1对电极如上所述是与信号电位连接的电极或者与接地电位连接的电极，未设置浮置电极。

图5是示出第1实施方式的弹性波装置的谐振特性的例子的说明图。另外，得到了图5所示的谐振特性的弹性波装置1的设计参数如下。

压电层2：欧拉角为(0°，0°，90°)的LiNbO₃

压电层2的厚度：400nm

激励区域C(参照图1B)的长度：40μm

包含电极指3、电极指4的电极的对数：21对

电极指3与电极指4之间的中心间距离(间距)：3μm

电极指3、电极指4的宽度：500nm

d/p：0.133

中间层7：1μm的厚度的氧化硅膜

支承基板8：Si

另外，所谓激励区域C(参照图1B)，是在与电极指3和电极指4的长度方向正交的X方向上观察时电极指3和电极指4重叠的区域。所谓激励区域C的长度，是激励区域C的沿着电极指3、电极指4的长度方向的尺寸。在此，所谓激励区域C，是“交叉区域”的一个例子。

在第1实施方式中，包含电极指3、电极指4的电极对的电极间距离在多对中设为全部相等。即，等间距地配置了电极指3和电极指4。

由图5可明确，尽管不具有反射器，但得到了相对带宽为12.5％的良好的谐振特性。

另外，在将上述压电层2的厚度设为d，并将电极指3和电极指4的电极的中心间距离设为p的情况下，在第1实施方式中，d/p为0.5以下，更优选为0.24以下。参照图6对此进行说明。

与得到了图5所示的谐振特性的弹性波装置同样，不过使d/2p变化，得到了多个弹性波装置。图6是示出在第1实施方式的弹性波装置中将相邻的电极的中心间距离或者中心间距离的平均距离设为p、并将压电层2的平均厚度设为d的情况下的、d/2p和作为谐振器的相对带宽的关系的说明图。

如图6所示，若d/2p超过0.25，即，若d/p＞0.5，则即使调整d/p，相对带宽也不足5％。与之相对，在d/2p≤0.25，即，d/p≤0.5的情况下，如果在该范围内使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/2p为0.12以下的情况下，即，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。而且，如果在该范围内调整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，可知通过将d/p设为0.5以下，从而能够构成利用了上述厚度剪切1阶模的体波的、具有高耦合系数的谐振器。

另外，至少1对电极也可以为1对，上述p在1对电极的情况下设为相邻的电极指3、电极指4的中心间距离。此外，在1.5对以上的电极的情况下，只要将相邻的电极指3、电极指4的中心间距离的平均距离设为p即可。

此外，关于压电层2的厚度d，在压电层2具有厚度偏差的情况下，也只要采用将其厚度平均化的值即可。

图7是示出在第1实施方式的弹性波装置中设置有1对电极的例子的俯视图。在弹性波装置101中，在压电层2的第1主面2a上，设置了具有电极指3和电极指4的1对电极。另外，图7中的K成为交叉宽度。如前所述，在本公开的弹性波装置中，电极的对数也可以为1对。在该情况下，只要上述d/p为0.5以下，则也能够有效地激励厚度剪切1阶模的体波。

在弹性波装置1中，优选的是，多个电极指3、电极指4中任意相邻的电极指3、电极指4相对于激励区域C的金属化比MR满足MR≤1.75(d/p)+0.075为宜，该激励区域C是上述相邻的电极指3、电极指4在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是示出第1实施方式的弹性波装置的谐振特性的一个例子的参考图。箭头B所示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，并且LiNbO₃的欧拉角设为(0°，0°，90°)。此外，设为上述金属化比MR＝0.35。

参照图1B对金属化比MR进行说明。在图1B的电极构造中，在着眼于1对电极指3、电极指4的情况下，设仅设置这1对电极指3、电极指4。在该情况下，单点划线所包围的部分成为激励区域C。所谓该激励区域C，是在与电极指3、电极指4的长度方向正交的方向即对置方向上对电极指3和电极指4进行观察时电极指3中的与电极指4相互重叠的区域、电极指4中的与电极指3相互重叠的区域、以及电极指3与电极指4之间的区域中的电极指3和电极指4相互重叠的区域。于是，激励区域C内的电极指3、电极指4的面积相对于该激励区域C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C的面积的比。

另外，在设置有多对电极指3、电极指4的情况下，只要将全部激励区域C所包含的金属化部分相对于激励区域C的面积的合计的比例设为MR即可。

图9是示出第1实施方式的弹性波装置的、构成了许多的弹性波谐振器的情况下的相对带宽、和作为杂散的大小的以180度进行了标准化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的说明图。另外，关于相对带宽，对压电层2的膜厚、电极指3、电极指4的尺寸进行各种变更而进行了调整。此外，图9是使用了包含Z切割的LiNbO₃的压电层2的情况下的结果，但是在使用了其他的切割角的压电层2的情况下，也成为同样的倾向。

在图9中的椭圆J所包围的区域内，杂散变大为1.0。由图9可明确，若相对带宽超过0.17，即，若超过17％，则即便使构成相对带宽的参数变化，杂散电平为1以上的较大的杂散也会出现在通带内。即，如图8所示的谐振特性那样，箭头B所示的较大的杂散出现在频带内。因此，相对带宽优选为17％以下。在该情况下，通过对压电层2的膜厚、电极指3、电极指4的尺寸等进行调整，从而能够减小杂散。

图10是示出d/2p、金属化比MR和相对带宽的关系的说明图。在第1实施方式的弹性波装置1中，构成d/2p和MR不同的各种各样的弹性波装置1，并测定了相对带宽。图10的虚线D的右侧的标注影线而示出的部分是相对带宽为17％以下的区域。该标注影线的区域和未标注影线的区域的边界由MR＝3.5(d/2p)+0.075表示。即，为MR＝1.75(d/p)+0.075。因此，优选为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＝3.5(d/2p)+0.05的右侧的区域。即，只要为MR≤1.75(d/p)+0.05，就能够将相对带宽可靠地设为17％以下。

图11是示出使d/p无限接近0的情况下的相对带宽相对于LiNbO₃的欧拉角(0°，θ，ψ)的曲线图的说明图。图11的标注影线而示出的部分是至少可得到5％以上的相对带宽的区域。若对区域的范围进行近似，则成为由下述的式(1)、式(2)以及式(3)所表示的范围。

(0°±10°，0°～20°，任意的ψ)…式(1)

(0°±10°，20°～80°，0°～60°(1-(θ-50)²/900)^1/2)或者(0°±10°，20°～80°，[180°-60°(1-(θ-50)²/900)^1/2]～180°)…式(2)

(0°±10°，[180°-30°(1-(ψ-90)²/8100)^1/2]～180°，任意的ψ)…式(3)

因此，在上述式(1)、式(2)或者式(3)的欧拉角范围的情况下，能够充分地拓宽相对带宽，是优选的。

图1 2是第1实施方式的变形例，是图1A的沿着II-II线的部分的剖视图。在弹性波装置41中，在压电层2的第2主面2b层叠有声多层膜42。声多层膜42具有声阻抗相对低的低声阻抗层42a、42c、42e和声阻抗相对高的高声阻抗层42b、42d的层叠构造。低声阻抗层例如为SiO₂的层，高声阻抗层例如为W、Pt等金属层或者A1N、SiN等电介质层。在使用了声多层膜42的情况下，即使不使用弹性波装置1中的空间部9，也能够将厚度剪切1阶模的体波封闭在压电层2内。在弹性波装置41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1阶模的体波的谐振特性。另外，在声多层膜42中，该低声阻抗层42a、42c、42e以及高声阻抗层42b、42d的层叠数没有特别限定。与低声阻抗层42a、42c、42e相比，只要至少1层的高声阻抗层42b、42d配置在远离压电层2的一侧即可。

上述低声阻抗层42a、42c、42e以及高声阻抗层42b、42d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42a、42c、42e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42b、42d的材料，能够列举矾土、氮化硅或者金属等。

图13是用于对本公开的实施方式涉及的弹性波装置进行说明的部分切除立体图。在图13中，用虚线示出空间部9的外周缘。本公开的弹性波装置也可以是利用板波的弹性波装置。在该情况下，如图12所示，弹性波装置301具有反射器310、311。反射器310、311设置在压电层2的电极指3、4的弹性波传播方向两侧。在弹性波装置301中，通过对空间部9上的电极指3、4施加交流电场，从而激励作为板波的兰姆波。此时，由于反射器310、311设置在两侧，因此能够得到基于作为板波的兰姆波的谐振特性。

如以上说明的那样，在弹性波装置1、101中，利用了厚度剪切1阶模的体波。此外，在弹性波装置1、101中，第1电极指3以及第2电极指4为彼此相邻的电极，在将压电层2的厚度设为d并将第1电极指3以及第2电极指4的中心间距离设为p的情况下，d/p被设为0.5以下。由此，即使弹性波装置小型化，也能够提高Q值。

在弹性波装置1、101中，压电层2由铌酸锂或者钽酸锂形成。优选的是，在压电层2的第1主面2a或者第2主面2b，存在着在与压电层2的厚度方向交叉的方向上对置的第1电极指3以及第2电极指4，并用保护膜覆盖在第1电极指3以及第2电极指4上。

图14是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的一个例子的俯视图。图15是图14的XV-XV线的剖视图。第1实施方式涉及的弹性波装置1A具备压电层2、具有电极指3、4以及汇流条电极5、6的IDT电极、和支承构件。在以下的说明中，有时将与Z方向平行的朝向之中的、从压电层2的第2主面2b朝着第1主面2a的朝向作为上，将从压电层2的第1主面2a朝着第2主面2b的朝向作为下，来进行说明。

支承构件是具备支承基板8的构件。在第1实施方式中，支承构件包含支承基板8。在第1实施方式中，压电层2设置在支承基板8的Z方向上。另外，支承构件也可以还具备设置在支承基板8的Z方向上的中间层7。在支承构件中，在Z方向上俯视时，在至少一部分与IDT电极重叠的位置存在空间部9。在图15的例子中，空间部9设置为在Z方向上贯通支承基板8，但终究只是一个例子，也可以仅设置在支承构件的压电层2侧。

压电层2设置在支承构件的Z方向上。在第1实施方式中，压电层2是包含具有压电性的铌酸锂以及不可避免的杂质的层，例如为单晶的Z切割的铌酸锂。在图14以及图15的例子中，压电层2的交叉区域C中的介电极化的朝向为朝上。在此，所谓介电极化的朝向，是指通过介电极化而产生的极化矢量的朝向。因此，在交叉区域C中，压电层2的第1主面2a成为通过介电极化而具有正电位的面(介电正电位面)，第2主面2b成为通过介电极化而具有负电位的面(介电负电位面)。

在此，在利用厚度剪切1阶模的体声波的弹性波装置中，弹性波有可能在压电层2的面泄漏。弹性波的泄漏在电极指3、4延伸的方向(Y方向)上变大。此外，在压电层2为Z切割且第2欧拉角θ成为-15°以上且+15°以下的情况下，弹性波有可能进一步泄漏。

本申请的发明人关于利用厚度剪切1阶模的体声波的弹性波装置，发现了在交叉区域C的Y方向的外侧产生弹性波的泄漏的模式，在第1汇流条电极5或者第2汇流条电极6的Y方向的外侧产生弹性波的泄漏的模式。由此，本申请的发明人进行了专心研究，结果想到了通过在间隙区域设置压电层叠构造体20从而能够抑制弹性波的泄漏。所谓间隙区域，是指第1电极指3和第2汇流条电极6的Y方向上之间或者第2电极指4和第1汇流条电极5的Y方向上之间的区域。以下，对压电层叠构造体20进行说明。

压电层叠构造体20是多个压电体的层叠体。压电层叠构造体20设置在间隙区域。在此，所谓间隙区域，是指第1电极指3和第2汇流条电极6的Y方向上之间或者第2电极指4和第1汇流条电极5的Y方向上之间的区域。在第1实施方式中，压电层叠构造体20处于汇流条电极5、6和交叉区域C的、Y方向上之间，在Z方向上俯视时，与第1电极指3以及第2电极指4重叠。压电层叠构造体20具备第1压电体21和第2压电体22。另外，压电层叠构造体20并不限于为2层构造，也可以是包含3层以上的压电体的层叠体。

第1压电体21和第2压电体22是介电极化的状态相互不同的压电体。在此，所谓介电极化的状态不同，指的是包含介电极化的朝向不相同的区域。第1压电体21是包含压电层叠构造体20的第1主面20a的压电体。第2压电体22是包含压电层叠构造体20的第2主面20b的压电体。第1压电体21和第2压电体22包含与交叉区域C中的压电层2相同的组成的材料，例如为Z切割的铌酸锂。由此，可阻碍间隙区域中的弹性波的激励，因此能够抑制弹性波的泄漏。

在第1实施方式中，第1压电体21和第2压电体22的介电极化的朝向相互不同。在图15的例子中，第2压电体22的介电极化的朝向是与交叉区域C中的压电层2相同的朝上。另一方面，第1压电体21的介电极化的朝向是与第2压电体22即交叉区域C中的压电层2相反的向下。因此，关于压电层叠构造体20，第1主面20a和第2主面20b均成为介电负电位面，在Z方向上成为双极的层叠体。由此，可进一步阻碍间隙区域中的弹性波的激励，因此能够进一步抑制弹性波的泄漏。

压电层叠构造体20的介电极化的状态能够通过SPM(Scanning ProbeMicroscopy，扫描探针显微镜)来观察。具体地，关于间隙部附近的第1主面2a或者剖面的、PRM(Piezo Response Microscope，压电响应力显微镜)的观察像中，介电极化的朝向不同的区域作为示出不同颜色的区域而出现。由此，能够确定第1压电体21所占的区域。

第1实施方式涉及的弹性波装置并不限于弹性波装置1A。以下，使用附图对变形例进行说明。

图16是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的第1变形例的剖视图。在图16所示的第1变形例涉及的弹性波装置1B中，第1压电体21的介电极化的朝向为朝下，第2压电体22以及交叉区域C中的压电层2的介电极化的朝向为朝上。由此，关于压电层叠构造体20B，第1主面20a和第2主面20b均成为介电正电位面。因此，在该情况下，也可阻碍间隙区域中的弹性波的激励，因而能够抑制弹性波的泄漏。

图17是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的第2变形例的俯视图。在图17所示的第1变形例涉及的弹性波装置1C中，压电层叠构造体20C在X方向上空开间隔地排列。在图17的例子中，在Z方向上俯视时，压电层叠构造体20C不与电极指3、4重叠。在该情况下，也可阻碍间隙区域中的弹性波的激励，因而能够抑制弹性波的泄漏。

图18是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的导纳特性的一个例子的说明图。图19是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的导纳特性的一个例子的说明图。更详细地，图18是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的导纳的实部即电导成分的说明图。此外，图19是仅针对在间隙区域产生的模式，示出第1实施方式涉及的弹性波装置的导纳的标量即导纳的大小的说明图。在图18以及图19中，实施例是第1实施方式涉及的弹性波装置1A的仿真结果，比较例是不具有压电层叠构造体20的弹性波装置的仿真结果。如图18所示，可知实施例涉及的弹性波装置与比较例涉及的弹性波装置相比，谐振频率涉及的峰值幅度变窄，因此抑制了传播损耗，且抑制了弹性波的泄漏。如图19所示，在比较例涉及的弹性波装置中，在4GHz以上且6GHz以下的频带中产生源自于弹性波的泄漏的模式。另一方面，在实施例涉及的弹性波装置中，源自于弹性波的泄漏的模式在作为通带的4GHz以上且6GHz以下中不产生，而在8GHz以上且12GHz以下的频带中产生，由此可知，在实施例涉及的弹性波装置中，在间隙区域产生的源自于弹性波的泄漏的模式与在交叉区域C产生的主波的模式不耦合，因此能够将弹性波封闭在平面方向上，能够抑制弹性波的泄漏。

如以上说明的那样，第1实施方式涉及的弹性波装置1A具备：支承构件，具备在第1方向上具有厚度的支承基板8；压电层2，设置在支承构件的第1方向上；和IDT电极，设置在压电层2的主面，具有在与第1方向交叉的第2方向上延伸的多个第1电极指3、连接了多个第1电极指3的第1汇流条电极5、在与第2方向正交的第3方向上与多个第1电极指3的任意者对置且在第2方向上延伸的多个第2电极指4、以及连接了多个第2电极指4的第2汇流条电极6，在第1方向上俯视时，压电层2在至少一个第1电极指3与第2汇流条电极6之间或者至少一个第2电极指4与第1汇流条电极5之间的间隙区域中，包含具备第1压电体21、以及介电极化的状态与第1压电体21不同的第2压电体22的压电层叠构造体20。

由此，可阻碍间隙区域中的弹性波的激励，可抑制弹性波的泄漏的模式的产生，因此能够抑制弹性波的泄漏。

此外，在第1方向上俯视时，压电层叠构造体20与第1电极指3或者第2电极指4重叠。在该情况下，也能够抑制弹性波的泄漏。

此外，在第1方向上俯视时，压电层叠构造体20在第3方向上空开间隔地配置。在该情况下，也能够抑制弹性波的泄漏。

此外，配置为在所述第1方向上俯视时，在至少一部分与所述IDT电极重叠的位置构成空间部。由此，能够将厚度剪切1阶模的体波封闭在压电层2内。

此外，支承构件在压电层2侧具有声反射层(声多层膜42)，该声反射层(声多层膜42)包含具有比压电层2低的声阻抗的1个以上的低声阻抗层42a、42c、42e、和具有比压电层2高的声阻抗的1个以上的高声阻抗层42b、42d。由此，能够将厚度剪切1阶模的体波封闭在压电层2内。

此外，在第3方向上观察时第1电极指3和第2电极指4重叠的交叉区域C的压电层2是与第1压电体21相同的介电极化的状态。在该情况下，也能够抑制弹性波的泄漏。

作为优选的方式，第1压电体21的介电极化的朝向是与第2压电体22的介电极化的朝向相反的朝向。由此，能够进一步抑制弹性波的泄漏。

此外，压电层2为Z切割，压电层2的第2欧拉角θ为.15°以上且15°以下。在该情况下，也能够抑制弹性波的泄漏。

作为优选的方式，在将多个第1电极指3以及多个第2电极指4之中的相邻的第1电极指3与第2电极指4之间的中心间距离设为p的情况下，压电层2的厚度为2p以下。由此，能够将弹性波装置1小型化，并且能够提高Q值。

作为优选的方式，压电层2包含铌酸锂或者钽酸锂。由此，能够提供可得到良好的谐振特性的弹性波装置。

作为优选的方式，构成为能够利用厚度剪切模式的体波。由此，能够提供耦合系数提高且可得到良好的谐振特性的弹性波装置。

作为优选的方式，在将压电层2的厚度设为d，将多个第1电极指3以及多个第2电极指4之中的相邻的第1电极指3和第2电极指4的中心间距离设为p的情况下，d/p≤0.5。由此，能够将弹性波装置1小型化，并且能够提高Q值。

作为更优选的方式，d/p为0.24以下。由此，能够将弹性波装置1小型化，并且能够提高Q值。

作为优选的方式，在第3方向上观察时第1电极指3和第2电极指4重叠的区域为激励区域C，在将第1电极指3以及第2电极指4相对于激励区域C的金属化比设为MR时，满足MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下，能够将相对带宽可靠地设为17％以下。

作为优选的方式，压电层2为铌酸锂或者钽酸锂，铌酸锂或者钽酸锂的欧拉角(θ，ψ)处于以下的式(1)、式(2)或者式(3)的范围。在该情况下，能够充分地拓宽相对带宽。

(0°±10°，0°～20°，任意的ψ)…式(1)

(0°±10°，20°～80°，0°～60°(1-(θ-50)²/900)¹/²)或者(0°±10°，20°～80°，[180°-60°(1-(θ-50)2/900)¹/²]～180°)…式(2)

(0°±10°，[180°.30°(1.(ψ-90)²/8100)¹/²]～180°，任意的ψ)…式(3)

(第2实施方式)

图20是示出第2实施方式涉及的弹性波装置的一个例子的俯视图。图21是图20的XXI-XXI线的剖视图。以下，使用附图对第2实施方式涉及的弹性波装置1D进行说明。另外，对于与第1实施方式涉及的弹性波装置1A同样的结构，标注附图标记并省略说明。

如图21所示，压电层叠构造体20D的厚度与交叉区域C中的压电层2的厚度不同。以下，有时将第1压电层的厚度设为dp，将第2压电层的厚度设为dp2，将交叉区域C中的压电层2的厚度设为dp来进行说明。

压电层叠构造体20的厚度(dp1+dp2)为交叉区域C中的压电层2的厚度dp的0.1倍以上。通过设为该范围，从而能够充分地抑制弹性波的泄漏。

压电层叠构造体20的厚度(dp1+dp2)为交叉区域C中的压电层2的厚度dp的2倍以下。由此，能够防止源自于弹性波的泄漏的模式向低频移动，能够抑制与在交叉区域C产生的主波耦合。

在弹性波装置1D中，压电层叠构造体20的厚度(dp1+dp2)为交叉区域C中的压电层2的厚度dp以上。由此，压电层叠构造体20的激励模式在交叉区域C中的比压电层2的激励模式高的频率下产生。在图18的例子中，压电层叠构造体20D的第2主面20b的高度(Z方向的位置)比压电层2的第2主面2b的高度靠下。

在弹性波装置1D中，第1压电体21的介电极化的朝向是与交叉区域C中的压电层2相同的朝上。另一方面，第2压电体22的介电极化的朝向是与第1压电体21即交叉区域C中的压电层2相反的向下。因此，关于压电层叠构造体20D，第1主面20a和第2主面20b均成为介电正电位面，在Z方向上成为双极的层叠体。由此，可进一步阻碍间隙区域中的弹性波的激励，因此能够进一步抑制弹性波的泄漏。

在弹性波装置1D中，第1压电体21的厚度dp1和第2压电体22的厚度dp2相等。另外，第1压电体21的厚度dp1和第2压电体22的厚度dp2也可以不同。

如以上说明的那样，在第2实施方式涉及的弹性波装置1D中，在第3方向上观察时第1电极指3和第2电极指4重叠的交叉区域C的压电层2是与第2压电体22相同的介电极化的状态。在该情况下，也能够抑制弹性波的泄漏。

此外，压电层叠构造体20的厚度比压电层2的厚度的2倍小。由此，能够防止源自于弹性波的泄漏的模式向低频移动，能够抑制与在交叉区域C产生的主波耦合。

另外，上述的实施方式用于使本公开的理解变得容易，并非用于限定解释本公开。本公开能够在不脱离其主旨的情况下进行变更/改良，并且在本公开中也包含其等价物。

附图标记说明

1、1A～1D、41、101、301 弹性波装置；

2 压电层；

2a 第1主面；

2b 第2主面；

3 电极指(第1电极指)；

4 电极指(第2电极指)；

5 汇流条电极(第1汇流条电极)；

6 汇流条电极(第2汇流条电极)；

7 中间层；

7a 开口部；

8 支承基板；

8a 开口部；

9 空间部；

20、20B、20C、20D 压电层叠构造体；

20a 第1主面；

20b 第2主面；

21 第1压电体；

22 第2压电体；

42 声多层膜；

42a、42c、42e 低声阻抗层；

42b、42d 高声阻抗层；

201 压电层；

201a 第1主面；

201b 第2主面；

251 第1区域；

252 第2区域；

310、311 反射器；

dp、dp1、dp2 厚度；

C 激励区域(交叉区域)；

VP1 虚拟平面。

Claims

1.一种弹性波装置，具备：

支承构件，具备在第1方向上具有厚度的支承基板；

压电层，设置在所述支承构件的所述第1方向上；和

IDT电极，设置在所述压电层的主面，具有在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸的多个第1电极指、连接了所述多个第1电极指的第1汇流条电极、在与所述第2方向正交的第3方向上与所述多个第1电极指的任意者对置且在所述第2方向上延伸的多个第2电极指以及连接了所述多个第2电极指的第2汇流条电极，

在所述第1方向上俯视时，所述压电层在至少一个第1电极指与所述第2汇流条电极之间或者至少一个第2电极指与所述第1汇流条电极之间的间隙区域中，包含具备第1压电体以及介电极化的状态与所述第1压电体不同的第2压电体的压电层叠构造体。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

在所述第1方向上俯视时，所述压电层叠构造体与所述第1电极指或者所述第2电极指重叠。

3.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

在所述第1方向上俯视时，所述压电层叠构造体在所述第3方向上空开间隔地配置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性波装置，其中，

配置为在所述第1方向上俯视时，在至少一部分与所述IDT电极重叠的位置构成空间部。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性波装置，其中，

所述支承构件在所述压电层侧具有声反射层，该声反射层包含具有比所述压电层低的声阻抗的1个以上的低声阻抗层以及具有比所述压电层高的声阻抗的1个以上的高声阻抗层。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的弹性波装置，其中，

在所述第3方向上观察时所述第1电极指和所述第2电极指重叠的交叉区域的压电层是与所述第1压电体相同的介电极化的状态。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的弹性波装置，其中，

在所述第3方向上观察时所述第1电极指和所述第2电极指重叠的交叉区域的压电层是与所述第2压电体相同的介电极化的状态。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的弹性波装置，其中，

所述第1压电体的介电极化的朝向是与所述第2压电体的介电极化的朝向相反的朝向。

9.根据权利要求1或3所述的弹性波装置，其中，

所述压电层叠构造体的厚度比所述压电层的厚度的2倍小。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的弹性波装置，其中，

所述压电层为Z切割，

所述压电层的第2欧拉角θ为-15°以上且15°以下。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其中，

在将所述多个第1电极指和所述多个第2电极指之中的相邻的第1电极指与第2电极指之间的中心间距离设为p的情况下，所述压电层的厚度为2p以下。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的弹性波装置，其中，

所述压电层包含铌酸锂或者钽酸锂。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的弹性波装置，其中，

构成为能够利用厚度剪切模式的体波。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的弹性波装置，其中，

在将所述压电层的厚度设为d，将所述多个第1电极指和所述多个第2电极指之中的相邻的所述第1电极指和所述第2电极指的中心间距离设为p的情况下，d/p≤0.5。

15.根据权利要求14所述的弹性波装置，其中，

d/p为0.24以下。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的弹性波装置，其中，

在所述第3方向上观察时所述第1电极指和所述第2电极指重叠的区域为激励区域，在将所述第1电极指以及所述第2电极指相对于所述激励区域的金属化比设为MR时，满足MR≤≤1.75(d/p)+0.075。

17.根据权利要求1至权利要求16中任一项所述的弹性波装置，其中，

所述压电层为铌酸锂或者钽酸锂，所述铌酸锂或者所述钽酸锂的欧拉角处于以下的式(1)、式(2)或者式(3)的范围，

(0°±10°，0°～20°，任意的ψ) …式(1)

(0°±10°，20°～80°，0°～60°(1-(θ-50)²/900)^1/2)或者(0°±10°，20°～80°，[180°-60°(1-(θ-50)²/900)^1/2]～180°) …式(2)

(0°±10°，[180°-30°(1-(ψ-90)²/8100)^1/2]～180°，任意的ψ) …式(3)。