CN116491068A - 弹性波装置 - Google Patents

弹性波装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116491068A
CN116491068A CN202180075650.0A CN202180075650A CN116491068A CN 116491068 A CN116491068 A CN 116491068A CN 202180075650 A CN202180075650 A CN 202180075650A CN 116491068 A CN116491068 A CN 116491068A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductor
wave device
elastic wave
piezoelectric layer
bus bar
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
CN202180075650.0A
Other languages
English (en)
Inventor
大内峰文
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 CN116491068A publication Critical patent/CN116491068A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02228—Guided bulk acoustic wave devices or Lamb wave devices having interdigital transducers situated in parallel planes on either side of a piezoelectric layer
    • 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
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • 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
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • 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
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02062—Details relating to the vibration mode
    • 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
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/173—Air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174—Membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175—Acoustic mirrors
    • 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
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/542—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H2003/021—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the air-gap type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H2003/023—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the membrane type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H2003/025—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks comprising an acoustic mirror

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

提供一种弹性波装置，能够在不导致大型化的情况下容易地调整频率特性及分数带宽。本发明的弹性波装置(10)具备：压电层(14)，具有相互对置的第1主面(14a)及第2主面(14b)；IDT电极(25)，设置在压电层(14)的第1主面(14a)，具有相互对置的第1汇流条(26)及第2汇流条(27)和多个电极指；第1导电体(17)(导电体)，设置在压电层(14)的第2主面(14b)，隔着压电层(14)与第1汇流条(26)对置；及支承构件(13)，设置在压电层(14)的第2主面(14b)，支承压电层(14)。在支承构件(13)设置有在压电层(14)侧开口的空洞部(20)，第1导电体(17)位于空洞部(20)内。第1导电体(17)的电位是与第1汇流条(26)连接的电位不同的电位。

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。近年来，提出了像在下述的专利文献1记载的那样的使用了厚度剪切模式的体波的弹性波装置。在该弹性波装置中，在压电层上设置有成对的电极。成对的电极在压电层上相互对置，且与不同的电位连接。通过在上述电极间施加交流电压，从而激励厚度剪切模式的体波。
另一方面，在下述的专利文献2中，公开了利用板波的弹性波装置的一个例子。在该弹性波装置中，在支承体上设置有作为压电层的LiNbO3基板。在LiNbO3基板上设置有IDT(叉指换能器)电极。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国发明专利第10491192号说明书
专利文献2：国际公开第2013/021948号
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1、专利文献2记载的那样的弹性波装置中，在调整频率特性或分数带宽时，有时形成布线等，使得得到追加的静电电容。在压电层中的设置有IDT电极等功能电极的面形成上述布线的情况下，压电层的面积往往变大。因此，有时弹性波装置变得大型。
本发明的目的在于，提供一种能够在不导致大型化的情况下容易地调整频率特性以及分数带宽的弹性波装置。
用于解决问题的技术方案
本发明涉及的弹性波装置具备：压电层，具有相互对置的第1主面以及第2主面；相互对置的第1汇流条以及第2汇流条，设置在所述压电层的所述第1主面；IDT电极，具有多个电极指；导电体，设置在所述压电层的所述第2主面，隔着所述压电层与所述第1汇流条对置；以及支承构件，设置在所述压电层的所述第2主面，对所述压电层进行支承，在所述支承构件设置有在所述压电层侧开口的空洞部，所述导电体位于所述空洞部内，所述导电体的电位是与所述第1汇流条所连接的电位不同的电位。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波装置，能够在不导致大型化的情况下容易地调整频率特性以及分数带宽。
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沿着图1中的I-I线的剖视图。
图3是沿着图1中的II-II线的剖视图。
图4是示出本发明的第1实施方式中的压电层的第2主面中的电极结构的仰视图。
图5是沿着图1中的III-III线的剖视图。
图6的(a)～(d)是用于说明本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、示出相当于沿着图1中的II-II线的剖面的部分的剖视图。
图7的(a)以及(b)是用于说明本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、示出相当于沿着图1中的III-III线的剖面的部分的剖视图。
图8的(a)以及(b)是用于说明本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、示出相当于沿着图1中的I-I线的剖面的部分的剖视图。
图9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、相当于沿着图1中的II-II线的剖面的部分的剖视图。
图10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、相当于沿着图1中的III-III线的剖面的部分的剖视图。
图11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、相当于沿着图1中的II-II线的剖面的部分的剖视图。
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、相当于沿着图1中的III-III线的剖面的部分的剖视图。
图13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14的(a)是示出利用厚度剪切模式的体波的滤波器装置的外观的简图式立体图，图14的(b)是示出压电层上的电极构造的俯视图。
图15是沿着图14的(a)中的A-A线的部分的剖视图。
图16的(a)是用于说明在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16的(b)是用于说明在弹性波装置中的压电膜传播的厚度剪切模式的体波的示意性主视剖视图。
图17是示出厚度剪切模式的体波的振幅方向的图。
图18是示出利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的谐振特性的图。
图19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和作为谐振器的分数带宽的关系的图。
图20是利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的俯视图。
图21是示出出现杂散的参考例的弹性波装置的谐振特性的图。
图22是示出分数带宽和作为杂散的大小的用180度进行了标准化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的图。
图23是示出d/2p和金属化比MR的关系的图。
图24是示出使d/p无限接近于0的情况下的分数带宽相对于LiNbO3的欧拉角(0°，θ，ψ)的映射的图。
图25是具有声多层膜的弹性波装置的主视剖视图。
图26是用于对利用兰姆波的弹性波装置进行说明的部分截切立体图。
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。
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沿着图1中的I-I线的剖视图。
如图1以及图2所示，弹性波装置10具有压电性基板12和IDT电极25。如图2所示，压电性基板12具有支承构件13和压电层14。在本实施方式中，支承构件13具有支承基板16和电介质膜15。在支承基板16上设置有电介质膜15。在电介质膜15上设置有压电层14。不过，支承构件13也可以仅由支承基板16构成。
压电层14具有第1主面14a以及第2主面14b。第1主面14a以及第2主面14b相互对置。第1主面14a以及第2主面14b中的第2主面14b为支承构件13侧的主面。在本实施方式中，压电层14是铌酸锂层。更具体地，压电层14是LiNbO3层。不过，压电层14例如也可以是LiTaO3层等钽酸锂层。
如图1所示，在压电层14的第1主面14a设置有IDT电极25。IDT电极25具有第1汇流条26以及第2汇流条27和多个第1电极指28以及多个第2电极指29。第1电极指28是本发明中的第1电极。多个第1电极指28周期性地配置。多个第1电极指28的一端分别与第1汇流条26连接。第2电极指29是本发明中的第2电极。多个第2电极指29周期性地配置。多个第2电极指29的一端分别与第2汇流条27连接。多个第1电极指28以及多个第2电极指29彼此相互交错对插。
第1汇流条26以及第2汇流条27与相互不同的电位连接。因而，第1电极指28以及第2电极指29也与相互不同的电位连接。更具体地，在本实施方式中，第1汇流条26以及第1电极指28与接地电位连接。第2汇流条27以及第2电极指29与信号电位连接。不过，第1电极指28以及第2电极指29所连接的电位并不限定于上述电位。IDT电极25可以包括单层的金属膜，或者也可以包括层叠金属膜。
另外，以下，有时也将第1电极指28以及第2电极指29简记为电极指。在将相邻的电极指彼此对置的方向设为电极指对置方向，将多个电极指延伸的方向设为电极指延伸方向时，在本实施方式中，电极指延伸方向与电极指对置方向正交。
图3是沿着图1中的II-II线的剖视图。
在支承构件13设置有空洞部20。在本实施方式中，空洞部20是仅设置在电介质膜15的凹部。空洞部20在俯视下与IDT电极25的至少一部分重叠。在本说明书中，所谓俯视，是指从图1中的上方观察的方向。另一方面，所谓仰视，是指从图1中的下方观察的方向。
更详细地，空洞部20具有中央空洞部20A、第1侧方空洞部20B、以及第2侧方空洞部20C。中央空洞部20A在俯视下与IDT电极25的多个电极指重叠。第1侧方空洞部20B在俯视下与第1汇流条26重叠。第2侧方空洞部20C在俯视下与第2汇流条27重叠。电介质膜15具有一对隔壁15a。一个隔壁15a设置在中央空洞部20A与第1侧方空洞部20B之间。另一个隔壁15a设置在中央空洞部20A与第2侧方空洞部20C之间。
空洞部20在压电层14侧开口。在电介质膜15上设置有压电层14，使得堵塞空洞部20。更具体地，中央空洞部20A、第1侧方空洞部20B以及第2侧方空洞部20C均被压电层14堵塞。另外，空洞部20例如也可以是中央空洞部20A、第1侧方空洞部20B以及第2侧方空洞部20C成为一体的空洞部。即，也可以不设置电介质膜15的隔壁15a。
如上所述，空洞部20仅设置在电介质膜15。因而，空洞部20中的中央空洞部20A、第1侧方空洞部20B以及第2侧方空洞部20C分别是具有底部20a的空腔。另外，空洞部20也可以在电介质膜15以及支承基板16连续地设置。
图4是示出第1实施方式中的压电层的第2主面中的电极结构的仰视图。图5是沿着图1中的III-III线的剖视图。
如图4所示，在压电层14的第2主面14b设置有第1导电体17以及第2导电体18。作为本发明的导电体的第1导电体17位于空洞部20内。更具体地，第1导电体17位于第1侧方空洞部20B内。第1导电体17隔着压电层14与第1汇流条26对置。并且，第1导电体17与第1侧方空洞部20B的底部20a接触。在本实施方式中，第1导电体17填充到第1侧方空洞部20B中的全部。不过，第1导电体17也可以不填充到第1侧方空洞部20B的全部。第1导电体17只要设置在压电层14的第2主面14b，且与第1汇流条26对置即可。在此，所谓的设置在第2主面14b，包括直接设置在第2主面14b的情况、以及间接地设置在第2主面14b的情况。
返回到图1，在压电层14设置有第1贯通孔14c以及第2贯通孔14d和第1贯通眼14e以及第2贯通眼14f。如图5所示，在第1贯通孔14c内设置有第1引出布线23。第1引出布线23与第1导电体17连接。另外，第1引出布线23还穿过第1贯通孔14c设置在第1主面14a。如图1所示，第1引出布线23与一根第2电极指29连接。更具体地，第1引出布线23与在电极指对置方向上位于最靠第1贯通孔14c侧的第2电极指29连接。如上所述，第2电极指29与第2汇流条27连接。因而，第1导电体17与第2汇流条27电连接。不过，第1导电体17也可以未必与第2汇流条27电连接。
另一方面，第1贯通眼14e以及第2贯通眼14f用于形成中央空洞部20A。在第1贯通眼14e内以及第2贯通眼14f内未设置电极。第1贯通孔14c以及第2贯通孔14d和第2贯通眼14e以及第2贯通眼14f分别被同样地构成。另外，上述各贯通孔以及各贯通眼的俯视下的形状、面积等也可以不同。
本实施方式的特征在于以下方面，即，位于空洞部20内的第1导电体17隔着压电层14与第1汇流条26对置，第1导电体17的电位是与第1汇流条26所连接的电位不同的电位。更具体地，在本实施方式中，第1导电体17与信号电位连接。第1汇流条26与接地电位连接。由此，由第1导电体17、第1汇流条26、以及压电层14构成电容元件。通过调整该电容元件的静电电容，从而能够容易地调整频率特性、分数带宽。而且，第1导电体17设置在空洞部20内。因而，无需增大压电层14的面积。因此，能够在不导致弹性波装置10的大型化的情况下容易地调整频率特性以及分数带宽。另外，关于该电容元件的静电电容，例如，只要通过第1导电体17以及第1汇流条26的对置面积等进行调整即可。
以下，对本实施方式的更详细的结构以及优选的结构进行说明。
在IDT电极25中，在从电极指对置方向观察时相邻的电极指彼此重合的区域为交叉区域E。交叉区域E是IDT电极25的包括从电极指对置方向上的一端的电极指至另一端的电极指的区域。更具体地，交叉区域E包括从上述一端的电极指的电极指对置方向上的外侧的端缘部至上述另一端的电极指的电极指对置方向上的外侧的端缘部。并且，弹性波装置10具有多个激励区域C。与交叉区域E同样地，激励区域C是在从电极指对置方向观察时相邻的电极指彼此重合的区域。各激励区域C分别是一对电极指间的区域。更详细地，激励区域C是从一个电极指的电极指对置方向上的中心到另一个电极指的电极指对置方向上的中心的区域。因而，交叉区域E包括多个激励区域C。
通过对IDT电极25施加交流电压，从而在多个激励区域C中激励弹性波。在本实施方式中，弹性波装置10构成为能够利用例如厚度剪切一阶模等厚度剪切模式的体波。另外，弹性波装置10也可以构成为能够利用板波。在弹性波装置10利用板波的情况下，交叉区域E为激励区域。
第1导电体17经由第1引出电极23、第2电极指29以及第2汇流条27与外部电连接。不过，也可以未必设置有第1引出电极23以及第1贯通孔14c。第1导电体17也可以是浮置电极。在本说明书中，所谓浮置电极，是指不与信号电位以及接地电位连接的电极。在该情况下，优选第1汇流条26与信号电位连接。由此，能够更可靠地使作为浮置电极的第1导电体17的电位和第1汇流条26所连接的电位不同。因而，由第1导电体17、第1汇流条26、以及压电层14更可靠地构成电容元件。
像本实施方式那样，第1导电体17优选与第1引出布线23连接。由此，能够使空洞部20内的热经由第1导电体17以及第1引出布线23适当地传播到外部。更详细地，若激励弹性波，则在上述激励区域C中产生热。热从激励区域C传播到中央空洞部20A。然而，热难以从中央空洞部20A传播到外部。不过，热从中央空洞部20A经由隔壁15a向第1侧方空洞部20B侧传播。能够使该热经由第1导电体17以及第1引出布线23传播到空洞部20的外部。因而，能够提高散热性。
第1引出布线23更优选与第2电极指29连接。第2电极指29与第2汇流条27连接。并且，第2汇流条27经由布线等与外部连接。因而，能够使空洞部20内的热经由第1导电体17、第1引出布线23、第2电极指29以及第2汇流条27传播到外部。因此，能够有效地提高散热性。
另外，本实施方式的弹性波装置10构成为能够利用厚度剪切模式的体波。在该情况下，弹性波的能量在激励区域C的中心处最高。另一方面，在压电层14中的设置有电极指的部分，弹性波的能量低。因而，即使第1引出布线23与第2电极指29连接，弹性波装置10的电特性也不易劣化。因此，在利用厚度剪切模式的体波的情况下，上述结构特别适当。
不过，在弹性波装置10构成为能够利用板波的情况下，弹性波的能量在交叉区域E的中央附近最高，在端部，该能量低。因而，即使在利用板波的情况下，在第1引出布线23连接于最靠第1贯通孔14c侧的第2电极指29的情况下，对弹性波装置10的电特性的影响也小。
如图4所示，在压电层14的第2主面14b设置有第2导电体18。更具体地，第2导电体18位于空洞部20中的第2侧方空洞部20C内。第2导电体18隔着压电层14与第2汇流条27对置。并且，第2导电体18与第2侧方空洞部20C的底部20a接触。在本实施方式中，第2导电体18填充到第2侧方空洞部20C中的全部。不过，第2导电体18也可以不填充到第2侧方空洞部20C的全部。第2导电体18只要设置在压电层14的第2主面14b，且与第2汇流条27对置即可。在此，所谓的设置在第2主面14b，包括直接设置在第2主面14b的情况以及间接设置在第2主面14b的情况。另外，也可以未必设置有第2导电体18。
在第2贯通孔14d内设置有第2引出布线24。第2引出布线24与第2导电体18连接。另外，第2引出布线24还穿过第2贯通孔14d设置于第1主面14a。第2引出布线24与一根第1电极指28连接。更具体地，第2引出布线24与在电极指对置方向上位于最靠第2贯通孔14d侧的第1电极指28连接。如上所述，第1电极指28与第1汇流条26连接。因而，第2导电体18与第1汇流条26电连接。
第2导电体18的电位是与第2汇流条27所连接的电位不同的电位。另外，在弹性波装置10中，第2导电体18与接地电位连接。第2汇流条27与信号电位连接。由此，由第2导电体18、第2汇流条27、以及压电层14形成电容元件。由此，在该电容元件和由第1导电体17、第1汇流条26、以及压电层14构成的电容元件中，能够调整静电电容。因而，能够更可靠地且容易地调整频率特性、分数带宽。而且，第2导电体18设置在空洞部20内。因此，无需增大压电层14的面积。
如上所述，第2导电体18优选与第2引出布线24连接。中央空洞部20A中的热不仅向第1侧方空洞部20B侧传播，还向第2侧方空洞部20C侧传播。能够使该热经由第2导电体18以及第2引出布线24传播到空洞部20的外部。第2引出布线24更优选与第1电极指28连接。由此，能够使空洞部20内的热经由第2导电体18、第2引出布线24、第1电极指28以及第1汇流条26传播到外部。因此，能够有效地提高散热性。另外，第2导电体18也可以未必与第1汇流条26电连接。也可以不设置第2贯通孔14d以及第2引出布线24。
以下，对本实施方式涉及的弹性波装置10的制造方法的例子进行说明。
图6的(a)～图6的(d)是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、示出相当于沿着图1中的II-II线的剖面的部分的剖视图。图7的(a)以及图7的(b)是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、示出相当于沿着图1中的III-III线的剖面的部分的剖视图。图8的(a)以及图8的(b)是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、示出相当于沿着图1中的I-I线的剖面的部分的剖视图。
如图6的(a)所示，在压电基板14A上同时形成第1导电体17以及第2导电体18和牺牲层21。另外，在该制造方法的例子中，第1导电体17以及第2导电体18和牺牲层21的材料相同。此时，将第1导电体17以及第2导电体18和牺牲层21设置为第1导电体17以及第2导电体18和牺牲层21隔着间隙对置。第1导电体17以及第2导电体18和牺牲层21例如能够通过溅射法或真空蒸镀法等形成。
另外，牺牲层21的材料也可以与第1导电体17以及第2导电体18的材料不同。在该情况下，只要在分别不同的工序中设置牺牲层21和第1导电体17以及第2导电体18即可。作为牺牲层21的材料，例如，能够使用ZnO、SiO2、Cu或树脂等。
接着，如图6的(b)所示，形成电介质膜15，使得覆盖第1导电体17、第2导电体18以及牺牲层21。此时，在第1导电体17以及第2导电体18与牺牲层21之间形成隔壁15a。由此，牺牲层21被设为位于中央空洞部20A内的状态。第1导电体17被设为位于第1侧方空洞部20B内的状态。第2导电体18被设为位于第2侧方空洞部20C内的状态。电介质膜15例如能够通过溅射法或真空蒸镀法等形成。接着，将电介质膜15平坦化。在电介质膜15的平坦化时，例如，只要使用打磨或CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨)法等即可。
接着，如图6的(c)所示，在电介质膜15接合支承基板16。接着，通过对压电基板14A中的不与支承基板16接合的主面侧进行磨削或研磨，从而使压电基板14A的厚度变薄。关于压电基板14A的厚度的调整，例如，能够使用打磨、CMP法、离子切片法或蚀刻等。由此，如图6的(d)所示，得到压电层14。通过以上，得到第1导电体17位于上述空洞部的第1侧方空洞部20B内的压电性基板12。另外，在该压电性基板12中，第2导电体18位于第2侧方空洞部20C内。
接着，如图7的(a)所示，在压电层14的第1主面14a形成IDT电极25。此时，将IDT电极25设置为第1导电体17和第1汇流条26隔着压电层14对置。另外，将IDT电极25设置为第2导电体18和第2汇流条27隔着压电层14对置。IDT电极25例如能够通过溅射法或真空蒸镀法等形成。
接着，在压电层14同时设置图1所示的第1贯通孔14c、第2贯通孔14d、第1贯通眼14e以及第2贯通眼14f。更具体地，如图7的(a)所示，在压电层14形成第1贯通孔14c，使得到达第1导电体17。另一方面，在压电层14形成第2贯通孔14d，使得到达第2导电体18。如图8的(a)所示，在压电层14形成第1贯通眼14e，使得到达牺牲层21。同样地，在压电层14形成第2贯通眼14f，使得到达牺牲层21。第1贯通孔14c以及第2贯通孔14d和第1贯通眼14e以及第2贯通眼14f例如能够通过RIE(Reactive Ion Etching，反应性离子蚀刻)法等形成。
接着，如图7的(b)以及图8的(a)所示，在压电层14的第1贯通孔14c内以及第1主面14a形成第1引出布线23。此时，将第1引出布线23设置为与第1导电体17连接，且设置为对第1贯通孔14c进行密封。并且，如图1所示，将第1引出布线23设置为与位于最靠第1贯通孔14c侧的第2电极指29连接。同时，在第2贯通孔14d内以及第1主面14a形成图1所示的第2引出布线24。此时，将第2引出布线24设置为与第2导电体18连接，且设置为对第2贯通孔14d进行密封。并且，将第2引出布线24设置为与位于最靠第2贯通孔14d侧的第1电极指28连接。第1引出布线23以及第2引出布线24例如能够通过溅射法或真空蒸镀法等形成。
接着，如图8的(a)以及图8的(b)所示，利用第1贯通眼14e将牺牲层21除去。此时，还同时利用图1所示的第2贯通眼14f将牺牲层21除去。更具体地，通过使蚀刻液从第1贯通眼14e以及第2贯通眼14f流入，从而将电介质膜15的中央空洞部20A内的牺牲层21除去。
另外，如图7的(b)所示，第1导电体17被电介质膜15、压电层14以及第1引出布线23包围。同样地，第2导电体18被电介质膜15、压电层14以及第2引出布线24包围。因而，在除去牺牲层21时，第1导电体17以及第2导电体18不被除去。
以下，示出第1实施方式的第1变形例～第3变形例。另外，在第1变形例～第3变形例中，也与第1实施方式同样地，第1导电体17以及第1汇流条26隔着压电层14相互对置。因而，能够在不导致弹性波装置的大型化的情况下容易地调整频率特性以及分数带宽。
在第1实施方式中，支承构件13是支承基板16以及电介质膜15的层叠体。不过，支承构件13的结构并不限定于上述结构。例如，在图9以及图10所示的第1实施方式的第1变形例中，支承构件33仅由支承基板构成。如图9所示，支承构件33的空洞部30包括中央空洞部30A、第1侧方空洞部30B、以及第2侧方空洞部30C。在本变形例中，空洞部30是设置在支承基板的凹部。支承基板包括一对隔壁33a。不过，支承基板也可以不包括隔壁33a。第1导电体17设置在压电层14的第2主面14b，且与第1侧方空洞部30B的底部接触。
另外，在得到本变形例的弹性波装置时，只要在支承基板例如通过RIE法等设置凹部即可。由此，能够在作为支承构件33的支承基板形成空洞部30。此时，只要使用光刻法等，适当地进行掩蔽，从而形成中央空洞部30A、第1侧方空洞部30B以及第2侧方空洞部30C即可。接着，在第1侧方空洞部30B内形成第1导电体17。同时，在第2侧方空洞部30C内形成第2导电体18。然后，也可以将压电基板与支承构件33接合。或者，也可以在压电基板上形成第1导电体17以及第2导电体18。然后，也可以将压电基板与支承构件33接合，使得第1导电体17位于第1侧方空洞部30B内，且第2导电体18位于第2侧方空洞部30C内。在作为支承构件33的支承基板和压电基板的接合时，例如，能够使用直接接合、等离子体活性化接合、原子扩散接合等。此后的工序能够与上述的第1实施方式涉及的弹性波装置10的制造方法的例子同样地进行。
在第1实施方式以及第1变形例中，空洞部为本发明中的能量封闭层。更具体地，中央空洞部是能量封闭层。通过在压电层层叠有能量封闭层，从而能够将弹性波的能量有效地封闭在压电层侧。不过，能量封闭层并不限定于空洞部。例如，像图11所示的第1实施方式的第2变形例那样，能量封闭层也可以是声多层膜82。
在本变形例中，声多层膜82不仅设置在中央空洞部30A，还设置在第1侧方空洞部30B以及第2侧方空洞部30C。声多层膜82是多个声阻抗层的层叠膜，这将在后面详细叙述。本变形例的声多层膜82包括至少一层的声阻抗层，该声阻抗层包括金属。该包括金属的声阻抗层是第1导电体37以及第2导电体38。第1导电体37也可以经由包括电介质的声阻抗层间接地设置在压电层14的第2主面14b。如图12所示，第1导电体37也可以隔着包括电介质的声阻抗层以及压电层14与第1汇流条26对置。第2导电体38也同样地，也可以隔着包括电介质的声阻抗层以及压电层14与第2汇流条27对置。
如上所述，在本发明中，弹性波装置也可以构成为能够利用板波。例如，在图13所示的第1实施方式的第3变形例中，在压电层14的第1主面14a中的IDT电极25的电极指对置方向两侧设置有一对反射器39A以及反射器39B。由此，能够在利用板波的情况下适当地提高谐振特性。
在本变形例中，第2汇流条27与反射器39B连接。因而，反射器39B连接于与第2汇流条相同的电位。在本变形例中，在俯视下，第1贯通孔14c与反射器39B重叠。并且，在第1贯通孔14c内设置有第1引出布线23，使得将反射器39B和第1导电体17连接。由此，第1导电体17连接于与第2汇流条27相同的电位。不过，第1贯通孔14c也可以在俯视下与反射器39B不重叠。反射器39B也可以不与第2汇流条27连接。也可以通过与第1实施方式同样的结构将第1导电体17和第2汇流条27电连接。
另一方面，第1汇流条26与反射器39A连接。因而，反射器39A连接于与第1汇流条26相同的电位。在本变形例中，在俯视下，第2贯通孔14d与反射器39A重叠。并且，在第1贯通孔14d内设置有第2引出布线24，使得将反射器39A和第2导电体18连接。由此，第2导电体18连接于与第1汇流条26相同的电位。不过，第2贯通孔14d也可以在俯视下与反射器39A不重叠。反射器39A也可以不与第1汇流条26连接。也可以通过与第1实施方式同样的结构将第2导电体18和第1汇流条26电连接。
在本变形例中，第1贯通眼14e以及第2贯通眼14f设置在反射器与IDT电极25之间。不过，第1贯通眼14e例如也可以设置在与IDT电极25一起夹着反射器39A的位置。第2贯通眼14f例如也可以设置在与IDT电极25一起夹着反射器39B的位置。
以下，对利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置进行详细说明。
图14的(a)是示出利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的外观的简图式立体图，图14的(b)是示出压电层上的电极构造的俯视图，图15是沿着图14的(a)中的A-A线的部分的剖视图。
弹性波装置1具有包括LiNbO3的压电层2。压电层2也可以包括LiTaO3。LiNbO3、LiTaO3的切割角是Z切割，但是也可以是旋转Y切割、X切割。压电层2的厚度没有特别限定，但是为了有效地激励厚度剪切模式，则优选为40nm以上且1000nm以下，更优选为50nm以上且1000nm以下。压电层2具有相互对置的第1主面2a、第2主面2b。在第1主面2a上设置有电极3以及电极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14的(a)以及图14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。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和旁边的电极4对置。由这些多个电极3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6构成IDT电极。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和旁边的电极4在与压电层2的厚度方向交叉的方向上对置。此外，也可以将电极3、4的长度方向和图14的(a)以及图14的(b)所示的与电极3、4的长度方向正交的方向对调。即，也可以使电极3、4在图14的(a)以及图14的(b)中第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14的(a)以及图14的(b)中电极3、4延伸的方向上延伸。而且，连接于一个电位的电极3和连接于另一个电位的电极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。在此，所谓电极3和电极4相邻，不是指电极3和电极4配置为直接接触的情况，而是指电极3和电极4隔开间隔配置的情况。此外，在电极3和电极4相邻的情况下，在电极3与电极4之间不配置包括其他电极3、4在内的与信号电极、接地电极连接的电极。该对数无需为整数对，也可以是1.5对、2.5对等。电极3、4间的中心间距离，即，间距优选为1μm以上且10μm以下的范围。此外，电极3、4的宽度，即，电极3、4的对置方向上的尺寸优选为50nm以上且1000nm以下的范围，更优选为150nm以上且1000nm以下的范围。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。
此外，在弹性波装置1中，使用Z切割的压电层，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而使用了其他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(与电极3、4的长度方向正交的方向和极化方向所成的角度例如在90°±10°的范围内)。
在压电层2的第2主面2b侧隔着绝缘层7层叠有支承构件8。绝缘层7以及支承构件8具有框状的形状，如图15所示，具有贯通孔7a、8a。由此，形成空洞部9。空洞部9为了不妨碍压电层2的激励区域C的振动而设置。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能够直接或间接地层叠在压电层2的第2主面2b。
绝缘层7包括氧化硅。不过，除了氧化硅以外，还能够使用氮氧化硅、矾土等适当的绝缘性材料。支承构件8包括Si。Si的压电层2侧的面中的面方位可以是(100)、(110)，也可以是(111)。构成支承构件8的Si优选为电阻率为4kΩ以上的高电阻。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。
作为支承构件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3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6包括Al、AlCu合金等适当的金属或合金。在本实施方式中，电极3、4以及第1汇流条5、第2汇流条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。
在进行驱动时，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中激励的厚度剪切模式的体波的谐振特性。此外，在弹性波装置1中，在将压电层2的厚度设为d并将多对电极3、4中的任意相邻的电极3、4的中心间距离设为p的情况下，d/p设为0.5以下。因此，能够有效地激励上述厚度剪切模式的体波，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。
在弹性波装置1中，因为具备上述结构，所以即使要实现小型化而减小了电极3、4的对数，也不易产生Q值的下降。这是因为，即使减少两侧的反射器中的电极指的根数，传播损耗也少。此外，之所以能够减少上述电极指的根数，是由于利用了厚度剪切模式的体波。参照图16的(a)以及图16的(b)对在弹性波装置中利用的兰姆(Lamb)波和上述厚度剪切模式的体波的不同进行说明。
图16的(a)是用于说明在日本公开发明专利公报特开2012-257019号公报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方向是IDT电极的电极指排列的方向。如图16的(a)所示，对于兰姆波，波如图所示地在X方向上传播下去。因为是板波，所以压电膜201作为整体进行振动，但是因为波在X方向上传播，所以在两侧配置反射器，从而得到谐振特性。因此，产生波的传播损耗，在实现了小型化的情况下，即，在减少了电极指的对数的情况下，Q值下降。
相对于此，如图16的(b)所示，在弹性波装置1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，即，Z方向上传播并谐振。即，波的X方向分量与Z方向分量相比显著地小。而且，因为通过该Z方向上的波的传播来得到谐振特性，所以即使减少反射器的电极指的根数，也不易产生传播损耗。并且，即使为了发展小型化而减少了包括电极3、4的电极对的对数，也不易产生Q值的下降。
另外，如图17所示，厚度剪切模式的体波的振幅方向在压电层2的激励区域C包括的第1区域451和激励区域C包括的第2区域452中变得相反。在图17中，示意性地示出了在电极3与电极4之间施加了电极4与电极3相比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C中的假想平面VP1与第1主面2a之间的区域，其中，假想平面VP1与压电层2的厚度方向正交且将压电层2分为两个部分。第2区域452是激励区域C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，配置有包括电极3和电极4的至少一对电极，但是并不是使波在X方向上传播，因此包括该电极3、4的电极对的对数无需为多对。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与接地电位连接的电极，未设置浮置电极。
图18是示出图15所示的弹性波装置的谐振特性的图。另外，得到该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(0°，0°，90°)的LiNbO3，厚度＝400nm。
在与电极3和电极4的长度方向正交的方向上观察时电极3和电极4重叠的区域，即，激励区域C的长度＝40μm，包括电极3、4的电极的对数＝21对，电极间中心距离＝3μm，电极3、4的宽度＝500nm，d/p＝0.133。
绝缘层7：1μm的厚度的氧化硅膜。
支承构件8：Si。
另外，所谓激励区域C的长度，是激励区域C的沿着电极3、4的长度方向的尺寸。
在本实施方式中，包括电极3、4的电极对的电极间距离设为在多对中全部相等。即，以等间距配置了电极3和电极4。
根据图18可明确，尽管没有反射器，仍得到了分数带宽为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3和电极4的电极的中心间距离设为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19对此进行说明。
与得到图18所示的谐振特性的弹性波装置同样地，但是使d/p变化，从而得到了多个弹性波装置。图19是示出该d/p和弹性波装置的作为谐振器的分数带宽的关系的图。
根据图19可明确，在d/p＞0.5时，即使调整d/p，分数带宽也不足5％。相对于此，在d/p≤0.5的情况下，如果在该范围内使d/p变化，则能够将分数带宽设为5％以上，即，能够构成具有高的耦合系数的谐振器。此外，在d/p为0.24以下的情况下，能够将分数带宽提高为7％以上。除此以外，如果在该范围内调整d/p，则能够得到分数带宽更加宽的谐振器，能够实现具有更加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模式的体波的、具有高的耦合系数的谐振器。
图20是利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的俯视图。在弹性波装置80中，在压电层2的第1主面2a上设置有具有电极3和电极4的一对电极。另外，图20中的K成为交叉宽度。如前所述，在本发明的弹性波装置中，电极的对数也可以是一对。在该情况下，若上述d/p为0.5以下，则也能够有效地激励厚度剪切模式的体波。
在弹性波装置1中，优选地，在多个电极3、4中，任意相邻的电极3、4相对于上述相邻的电极3、4在对置的方向上观察时重叠的区域即激励区域C的金属化比MR期望满足MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下，能够有效地减小杂散。参照图21以及图22对此进行说明。图21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。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，且设为LiNbO3的欧拉角(0°，0°，90°)。此外，设为上述金属化比MR＝0.35。
参照图14的(b)对金属化比MR进行说明。在图14的(b)的电极构造中，在着眼于一对电极3、4的情况下，设为仅设置有该一对电极3、4。在该情况下，被单点划线包围的部分成为激励区域C。该所谓激励区域C，包括如下区域，即，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重合的区域、电极4中的与电极3重合的区域、以及电极3与电极4之间的区域中的电极3和电极4重合的区域。而且，相对于该激励区域C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C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括的金属化部分相对于激励区域的面积的合计的比例设为MR即可。
图22是示出按照本实施方式构成了许多的弹性波谐振器的情况下的分数带宽和作为杂散的大小的用180度进行了标准化的杂散的阻抗的相位旋转量的关系的图。另外，关于分数带宽，对压电层的膜厚、电极的尺寸进行了各种变更、调整。此外，虽然图21是使用了包括Z切割的LiNbO3的压电层的情况下的结果，但是即使在使用了其他切割角的压电层的情况下，也成为同样的倾向。
在图22中的被椭圆J包围的区域中，杂散变得大至1.0。根据图22可明确，若分数带宽超过0.17，即，若超过17％，则即使使构成分数带宽的参数变化，也在通带内出现杂散电平为1以上的大的杂散。即，像图21所示的谐振特性那样，在频带内出现箭头B所示的大的杂散。因而，分数带宽优选为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23是示出d/2p、金属化比MR、以及分数带宽的关系的图。在上述弹性波装置中，构成d/2p和MR不同的各种各样的弹性波装置，并测定了分数带宽。图23的虚线D的右侧的附上影线示出的部分是分数带宽为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用MR＝3.5(d/2p)+0.075来表示。即，MR＝1.75(d/p)+0.075。因此，优选地，MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下，容易将分数带宽设为17％以下。更优选为图23中的单点划线D1所示的MR＝3.5(d/2p)+0.05的右侧的区域。即，如果MR≤1.75(d/p)+0.05，则能够可靠地使分数带宽为17％以下。
图24是示出使d/p无限接近于0的情况下的分数带宽相对于LiNbO3的欧拉角(0°，θ，ψ)的映射的图。图24的附上影线示出的部分为可得到至少5％以上的分数带宽的区域，若对该区域的范围进行近似，则成为用下述的式(1)、式(2)以及式(3)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(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)或式(3)的欧拉角范围的情况下，能够使分数带宽充分变宽，是优选的。在压电层2为钽酸锂层的情况下也是同样的。
图25是具有声多层膜的弹性波装置的主视剖视图。在弹性波装置81中，在压电层2的第2主面2b层叠有声多层膜82。声多层膜82具有声阻抗相对低的低声阻抗层82a、82c、82e和声阻抗相对高的高声阻抗层82b、82d的层叠构造。在使用了声多层膜82的情况下，即使不使用弹性波装置1中的空洞部9，也能够将厚度剪切模式的体波封闭在压电层2内。在弹性波装置81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模式的体波的谐振特性。另外，在声多层膜82中，该低声阻抗层82a、82c、82e以及高声阻抗层82b、82d的层叠数没有特别限定。只要至少一层高声阻抗层82b、82d配置在与低声阻抗层82a、82c、82e相比远离压电层2的一侧即可。
上述低声阻抗层82a、82c、82e以及高声阻抗层82b、82d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82a、82c、82e的材料，能够列举氧化硅或氮氧化硅等。此外，作为高声阻抗层82b、82d的材料，能够列举矾土、氮化硅或金属等。
图26是用于对利用兰姆波的弹性波装置进行说明的部分截切立体图。
弹性波装置91具有支承基板92。在支承基板92设置有在上表面开放的凹部。在支承基板92上层叠有压电层93。由此，构成空洞部9。在该空洞部9的上方，在压电层93上设置有IDT电极94。在IDT电极94的弹性波传播方向两侧设置有反射器95、96。在图26中，用虚线示出空洞部9的外周缘。在此，IDT电极94具有第1汇流条94a、第2汇流条94b、多根第1电极指94c以及多根第2电极指94d。多根第1电极指94c与第1汇流条94a连接。多根第2电极指94d与第2汇流条94b连接。多根第1电极指94c和多根第2电极指94d相互交错对插。
在弹性波装置91中，通过对上述空洞部9上的IDT电极94施加交流电场，从而激励作为板波的兰姆波。而且，因为在两侧设置有反射器95、96，所以能够得到基于上述兰姆波的谐振特性。
像这样，本发明的弹性波装置也可以是利用板波的弹性波装置。
在利用厚度剪切模式的体波的第1实施方式以及各变形例的弹性波装置中的压电性基板中，如上所述，优选d/p为0.5以下，更优选为0.24以下。由此，能够得到更加良好的谐振特性。并且，在利用厚度剪切模式的体波的第1实施方式以及各变形例的弹性波装置中，如上所述，优选满足MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下，能够更可靠地抑制杂散。
利用厚度剪切模式的体波的第1实施方式以及各变形例的弹性波装置中的压电层优选为铌酸锂层或钽酸锂层。而且，构成该压电层的铌酸锂或钽酸锂的欧拉角优选处于上述的式(1)、式(2)或式(3)的范围。在该情况下，能够使分数带宽充分变宽。
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；
5、6：第1汇流条、第2汇流条；
7：绝缘层；
7a：贯通孔；
8：支承构件；
8a：贯通孔；
9：空洞部；
10：弹性波装置；
12：压电性基板；
13：支承构件；
14：压电层；
14a、14b：第1主面、第2主面；
14c、14d：第1贯通孔、第2贯通孔；
14e、14f：第1贯通眼、第2贯通眼；
15：电介质膜；
15a：隔壁；
16：支承基板；
17、18：第1导电体、第2导电体；
20：空洞部；
20A：中央空洞部；
20B、20C：第1侧方空洞部、第2侧方空洞部；
20a：底部；
21：牺牲层；
23、24：第1引出布线、第2引出布线；
25：IDT电极；
26、27：第1汇流条、第2汇流条；
28、29：第1电极指、第2电极指；
30：空洞部；
30A：中央空洞部；
30B、20C：第1侧方空洞部、第2侧方空洞部；
33：支承构件；
33a：隔壁；
37、38：第1导电体、第2导电体；
39A、39B：反射器；
80、81：弹性波装置；
82：声多层膜；
82a、82c、82e：低声阻抗层；
82b、82d：高声阻抗层；
91：弹性波装置；
92：支承基板；
93：压电层；
94：IDT电极；
94a、94b：第1汇流条、第2汇流条；
94c、94d：第1电极指、第2电极指；
95、96：反射器；
201：压电膜；
201a、201b：第1主面、第2主面；
451、452：第1区域、第2区域；
C：激励区域；
VP1：假想平面。

Claims (25)

1.一种弹性波装置，具备：
压电层，具有相互对置的第1主面以及第2主面；
IDT电极，设置在所述压电层的所述第1主面，具有相互对置的第1汇流条以及第2汇流条和多个电极指；
导电体，设置在所述压电层的所述第2主面，隔着所述压电层与所述第1汇流条对置；以及
支承构件，设置在所述压电层的所述第2主面，对所述压电层进行支承，
在所述支承构件设置有在所述压电层侧开口的空洞部，
所述导电体位于所述空洞部内，
所述导电体的电位是与所述第1汇流条所连接的电位不同的电位。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
由所述导电体、所述第1汇流条以及所述压电层构成了电容元件。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述支承构件具有支承基板和设置在所述支承基板与所述压电层之间的电介质膜。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述支承构件仅由支承基板构成。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述导电体是第1导电体，
所述弹性波装置还具备：第2导电体，设置在所述压电层的所述第2主面，隔着所述压电层与所述第2汇流条对置，
所述第2导电体位于所述空洞部内，
所述第2导电体的电位是与所述第2汇流条所连接的电位不同的电位，由所述第2导电体、所述第2汇流条以及所述压电层构成了电容元件。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述压电层设置有贯通孔，
所述弹性波装置还具备：引出布线，与所述导电体连接，并且穿过所述贯通孔。
7.根据权利要求6所述的弹性波装置，其中，
所述引出布线与所述第2汇流条电连接。
8.根据权利要求7所述的弹性波装置，其中，
所述导电体是第1导电体，
所述弹性波装置还具备：第2导电体，设置在所述压电层的所述第2主面，隔着所述压电层与所述第2汇流条对置，
所述第2导电体位于所述空洞部内，
所述第2导电体的电位是与所述第2汇流条所连接的电位不同的电位，由所述第2导电体、所述第2汇流条以及所述压电层构成了电容元件，
所述贯通孔是第1贯通孔，所述引出布线是第1引出布线，
在所述压电层设置有第2贯通孔，
所述弹性波装置还具备：第2引出布线，与所述第2导电体连接，并且穿过所述第2贯通孔。
9.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
所述第2引出布线与所述第1汇流条电连接。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述空洞部包括：中央空洞部，在俯视下与所述多个电极指重叠；以及侧方空洞部，在俯视下与所述第1汇流条重叠，并且位于所述中央空洞部的侧方，
所述导电体位于所述侧方空洞部内。
11.根据权利要求10所述的弹性波装置，其中，
所述侧方空洞部是具有底部的空腔。
12.根据权利要求11所述的弹性波装置，其中，
所述导电体设置在所述空腔内的全部。
13.根据权利要求10～12中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述导电体是第1导电体，
所述弹性波装置还具备：第2导电体，设置在所述压电层的所述第2主面，隔着所述压电层与所述第2汇流条对置，
所述第2导电体位于所述空洞部内，
所述第2导电体的电位是与所述第2汇流条所连接的电位不同的电位，由所述第2导电体、所述第2汇流条以及所述压电层构成了电容元件，
所述侧方空洞部是第1侧方空洞部，
所述空洞部包括：第2侧方空洞部，在俯视下与所述第2汇流条重叠，位于所述中央空洞部的侧方，
所述第2导电体位于所述第2侧方空洞部内。
14.根据权利要求1～13中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置构成为能够利用板波。
15.根据权利要求1～13中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置构成为能够利用厚度剪切模式的体波。
16.根据权利要求1～13中的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，将相邻的所述电极指彼此的中心间距离设为p的情况下，d/p为0.5以下。
17.根据权利要求16所述的弹性波装置，其中，
d/p为0.24以下。
18.根据权利要求16或17所述的弹性波装置，其中，
相邻的所述电极指在对置的方向上观察时重叠的区域为激励区域，在将所述多个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。
19.根据权利要求1～18中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电层为铌酸锂层或钽酸锂层。
20.根据权利要求15～18中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电层是铌酸锂层或钽酸锂层，
构成所述压电层的铌酸锂或钽酸锂的欧拉角处于以下的式(1)、式(2)或式(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(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)。
21.一种弹性波装置的制造方法，是制造权利要求1～20中的任一项所述的弹性波装置的方法，包括：
得到压电性基板的工序，在所述压电性基板中，层叠所述支承构件以及所述压电层，使得所述导电体位于所述空洞部内；以及
在所述压电层的所述第1主面设置所述IDT电极，使得所述导电体和所述第1汇流条隔着所述压电层对置的工序。
22.根据权利要求21所述的弹性波装置的制造方法，其中，
所述支承构件具有支承基板和电介质膜，
得到所述压电性基板的工序包括：在所述压电层上设置所述导电体以及牺牲层的工序；在所述压电层上设置所述电介质膜，使得覆盖所述导电体以及所述牺牲层的工序；将所述电介质膜和所述支承基板接合的工序；在所述压电层设置到达所述牺牲层的贯通眼的工序；以及利用所述贯通眼除去所述牺牲层的工序。
23.根据权利要求22所述的弹性波装置的制造方法，其中，
在所述压电层上设置所述导电体以及所述牺牲层的工序中，设置所述导电体以及所述牺牲层，使得所述导电体和所述牺牲层隔着间隙对置，
在设置所述电介质膜的工序中，在所述导电体与所述牺牲层之间设置作为所述电介质膜的一部分的隔壁。
24.根据权利要求22或23所述的弹性波装置的制造方法，其中，
在设置所述贯通眼的工序中，还设置到达所述导电体的贯通孔，
所述弹性波装置的制造方法还包括：设置引出布线，使得与所述导电体连接并且密封所述贯通孔的工序，
在设置所述引出布线的工序之后，进行除去所述牺牲层的工序。
25.根据权利要求23或24所述的弹性波装置的制造方法，其中，
所述导电体和所述牺牲层的材料相同。
CN202180075650.0A 2020-11-11 2021-11-09 弹性波装置 Pending CN116491068A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063112245P 2020-11-11 2020-11-11
US63/112,245 2020-11-11
PCT/JP2021/041207 WO2022102619A1 (ja) 2020-11-11 2021-11-09 弾性波装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116491068A true CN116491068A (zh) 2023-07-25

Family

ID=81601178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180075650.0A Pending CN116491068A (zh) 2020-11-11 2021-11-09 弹性波装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230275564A1 (zh)
CN (1) CN116491068A (zh)
WO (1) WO2022102619A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5367612B2 (ja) * 2009-02-17 2013-12-11 日本碍子株式会社 ラム波装置
FI123640B (fi) * 2010-04-23 2013-08-30 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Laajakaistainen akustisesti kytketty ohutkalvo-BAW-suodin
JP5601377B2 (ja) * 2010-11-30 2014-10-08 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法
WO2017077892A1 (ja) * 2015-11-02 2017-05-11 株式会社村田製作所 弾性波装置
US10305443B2 (en) * 2016-01-22 2019-05-28 Qorvo Us, Inc. Mixed domain guided wave devices utilizing embedded electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
US20230275564A1 (en) 2023-08-31
WO2022102619A1 (ja) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116803003A (zh) 弹性波装置
WO2022085581A1 (ja) 弾性波装置
WO2022044869A1 (ja) 弾性波装置
CN117652097A (zh) 弹性波装置及滤波器装置
US20230275560A1 (en) Acoustic wave device
CN117678158A (zh) 弹性波装置
WO2022014496A1 (ja) フィルタ
CN116724491A (zh) 弹性波装置
CN116547909A (zh) 声波器件
CN116491068A (zh) 弹性波装置
US20230327638A1 (en) Acoustic wave device
WO2022071488A1 (ja) 弾性波装置
US20240154601A1 (en) Acoustic wave device and method of manufacturing the same
WO2023224072A1 (ja) 弾性波装置
WO2022255304A1 (ja) 圧電バルク波装置及びその製造方法
WO2024043343A1 (ja) 弾性波装置
US20240014793A1 (en) Acoustic wave device and method for manufacturing acoustic wave device
WO2023195409A1 (ja) 弾性波装置および弾性波装置の製造方法
WO2023106334A1 (ja) 弾性波装置
WO2024043301A1 (ja) 弾性波装置
WO2024085127A1 (ja) 弾性波装置
CN116636140A (zh) 弹性波装置
CN117397166A (zh) 压电体波装置及其制造方法
CN117099309A (zh) 弹性波装置
CN117981221A (zh) 弹性波装置

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