CN117256099A - 弹性波装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不易产生高阶模的弹性波装置。弹性波装置(1)在能量封闭层上层叠有压电膜(3)，在压电膜(3)的第1主面(3a)上层叠有IDT电极(4)以及第1电介质膜(7)，在第2主面(3b)上层叠有第2IDT电极(5)以及第2电介质膜(8)，在第2主面(3b)侧的第2电介质膜(8)的密度与膜厚之积比第1主面(3a)侧的第1电介质膜(7)大的情况下，被第1电介质膜(7)被覆的第1IDT电极(4)的电极指的密度与膜厚之积的总和被设得小于第2IDT电极(5)的电极指的密度与膜厚之积的总和。

Description

弹性波装置
技术领域
本发明涉及在压电膜的两面设置有IDT电极的弹性波装置。
背景技术
以往，已知在压电膜的两面设置有IDT电极的弹性波装置。例如，在下述的专利文献1记载的弹性波装置中，在支承基板上依次层叠有基于高速波传播层的波导封闭构造、低速波传播层以及压电膜。进而，在压电膜上层叠有低速波传播层以及波导封闭构造。高声速构件包含声波的声速比在压电膜传播的声波的声速高的高声速材料。此外，第1IDT电极和第2IDT电极设置为隔着压电膜而对置。不过，层叠在压电膜上的低速波传播层以及波导封闭构造也可以省略。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2018-506930号公报
发明内容
发明要解决的问题
在如专利文献1记载的以往的弹性波装置中，有时产生高阶模所引起的杂散。
本发明的目的在于，提供一种不易产生高阶模的弹性波装置。
用于解决问题的技术方案
本申请的第1发明的弹性波装置，具备：压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和IDT电极，设置为与所述压电膜相接，所述IDT电极具有：第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，所述弹性波装置还具备：能量封闭层，设置在所述压电膜的所述第2主面侧，用于将在所述压电膜传播的弹性波的能量封闭在所述压电膜；和在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，关于所述第1电介质膜以及第2电介质膜，(a)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，或(b)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，或者(c)所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，并且所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的一方的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，小于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的一方的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
本申请的第2发明为一种弹性波装置，具备：压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和IDT电极，设置为与所述压电膜相接，所述IDT电极具有：第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，所述弹性波装置还具备：能量封闭层，设置在所述压电膜的所述第2主面侧，用于将在所述压电膜传播的弹性波的能量封闭在所述压电膜；和在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，大于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
本申请的第3发明为一种弹性波装置，具备：压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和IDT电极，设置为与所述压电膜相接，所述IDT电极具有：第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，所述弹性波装置还具备：具有空腔的支承基板，位于所述压电膜的所述第2主面侧；和在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，关于所述第1电介质膜以及第2电介质膜，(a)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，或(b)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，或者(c)所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，并且所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，小于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
本申请的第4发明为一种弹性波装置，具备：压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和IDT电极，设置为与所述压电膜相接，所述IDT电极具有：第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，所述弹性波装置还具备：具有空腔的支承基板，位于所述压电膜的所述第2主面侧；和在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，大于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
以下，对上述第1发明～第4发明进行统称，简称为本发明。
发明效果
根据本发明，能够提供一种不易产生高阶模的弹性波装置。
附图说明
图1的(a)以及图1的(b)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以及示出电极构造的示意性俯视图。
图2是示出在第1实施方式中第2IDT电极的标准化膜厚和高阶模的耦合系数的关系的图。
图3是示出比较例1的弹性波装置中的压电膜中的沿着膜厚方向的从起点起的距离和剪切应力的关系的图。
图4是示出实施例1的弹性波装置中的压电膜的沿着膜厚方向的从起点起的距离和剪切应力的关系的图。
图5是示出实施例1以及比较例1的弹性波装置的阻抗特性的图。
图6是用于说明第1实施方式的变形例的主视剖视图。
图7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8是示出第1电介质膜以及第2电介质膜的声速关系、第2IDT电极的标准化膜厚和高阶模的耦合系数的关系的图。
图9是用于说明在支承基板上层叠有高声速膜以及压电膜的构造中高声速膜的厚度厚的情况下高声速膜作为能量封闭层而发挥功能的简图式主视剖视图。
图10是用于说明在支承基板上层叠有高声速膜以及压电膜的构造中高声速膜薄的情况下不成为能量封闭层的简图式主视剖视图。
图11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12是示出在第3实施方式中第3电介质膜的声速为低速的情况以及第3电介质膜的声速为高速的情况下的、第2IDT电极的标准化膜厚和作为高阶模的SH1模式的耦合系数的关系的图。
图13是本发明的第4实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图14是示出在第4实施方式中在压电膜的第2主面设置有不作为能量封闭层的高声速膜的构造中的、第1电介质膜与第2电介质膜的声速关系、第2IDT电极的标准化膜厚和作为高阶模的SH1模式的耦合系数的关系的图。
图15是本发明的第5实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图16是本发明的第6实施方式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，预先指出的是，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组合。
图1的(a)以及图1的(b)是第1实施方式的弹性波装置的主视剖视图以及示出电极构造的示意性俯视图。
弹性波装置1具有压电膜3。压电膜3没有特别限定，但在本实施方式中，包含42°Y切割X传播的钽酸锂膜。压电膜3具有相互对置的第1主面3a和第2主面3b。在压电膜3的第1主面3a上设置有第1IDT电极4。实际上，如图1的(b)所示，在第1IDT电极4的弹性波传播方向两侧设置有反射器6a、6b。
在压电膜3的第2主面3b上也设置有第2IDT电极5。在第2IDT电极5的弹性波传播方向两侧也分别设置有反射器。由此，构成了弹性波谐振器。弹性波装置1是弹性波谐振器。
第1IDT电极4的电极指和第2IDT电极5的电极指隔着压电膜3相互对置。第1IDT电极的电极指和第2IDT电极的电极指可以处于同相的关系，也可以处于反相的关系。
在压电膜3的第1主面3a上设置有第1电介质膜7，使得被覆第1IDT电极4。在第2主面3b上也设置有第2电介质膜8，使得被覆第2IDT电极5。而且，在支承基板2上隔着第2电介质膜8层叠有压电膜3。即，压电膜3从第2主面3b侧间接地层叠于支承基板2。
在弹性波装置1中，第1电介质膜7以及第2电介质膜8具有比在压电膜3传播的弹性波的声速低的体波声速。而且，支承基板2包含高声速材料，该高声速材料具有比在压电膜3传播的弹性波的声速高的体波声速。即，支承基板2是包含高声速材料的高声速构件，作为用于将弹性波的能量封闭在压电膜3的能量封闭层而发挥功能。
本实施方式的特征在于，被第1电介质膜7以及第2电介质膜8中的密度与膜厚之积小的一方的电介质膜被覆的IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和小于由第1电介质膜7以及第2电介质膜8中的密度与膜厚之积大的一方的电介质膜被覆的IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。在本实施方式中，第1电介质膜7的密度与膜厚之积小于第2电介质膜8的密度与膜厚之积。因此，第1IDT电极4的电极指的密度与膜厚之积的总和小于第2IDT电极5的电极指的密度与膜厚之积的总和。由此，抑制了高阶模。对此，通过对以下的实施例1以及比较例1进行说明来明确。
作为实施例1，准备了以下的结构的弹性波装置。
第1IDT电极4以及第2IDT电极5的电极指间距设为1μm，占空比均设为0.5。将由该电极指间距决定的波长设为λ。λ＝2μm。
第1电介质膜7：SiO2膜，膜厚为0.03λ
第1IDT电极4：Al膜，膜厚为0.08λ
压电膜3：42°Y切割X轴传播的LiTaO3膜，膜厚为0.4λ
第2电介质膜8：SiO2膜，膜厚为0.2λ
第2IDT电极5：设为Pt膜，并对该第2IDT电极5的标准化膜厚进行了各种变更。
支承基板2：蓝宝石
另外，所谓第1电介质膜7以及第2电介质膜8的膜厚，是指从压电膜3的第1主面3a以及第2主面3b到第1电介质膜7以及第2电介质膜8的外侧表面的厚度。
图2是示出在上述弹性波装置1中第2IDT电极5的标准化膜厚和高阶模(SH1模式)的耦合系数的关系的图。另外，以下，所谓标准化膜厚，全部设为用波长λ进行了标准化的膜厚。在图2中，第2IDT电极5的标准化膜厚为0.01λ的情况是第1IDT电极4所产生的质量负载和第2IDT电极5所产生的质量负载相等的情况，这是比较例1。在此，该质量负载相当于第1IDT电极4以及第2IDT电极5的电极指的密度与膜厚之积的总和。
而且，在图2中，第2IDT电极5的标准化膜厚比上述比较例1大的情况是本实施方式的结构。在实施例1中，将第2IDT电极5的膜厚设为0.025λ。根据图2可以明确，在实施例1中，第2IDT电极5的标准化膜厚为0.025λ，高阶模的耦合系数几乎为0％。相对于此，在比较例1中，高阶模的耦合系数大到0.18％。因此，可知，根据实施例1，可抑制高阶模。
此外，根据图2可以明确，第2IDT电极5的标准化膜厚变得大于0.01λ。优选的是，第2IDT电极5的标准化膜厚为0.015λ以上，此时高阶模的耦合系数成为0.08％以下，更优选的是，第2IDT电极5的标准化膜厚为0.02λ以上，此时高阶模的耦合系数成为0.01％以下。进一步优选的是，如果像实施例1那样为0.025λ，则可知几乎不产生高阶模。
图5的实线示出实施例1的阻抗特性，虚线示出比较例1的阻抗特性。在图5的箭头A所示的圆内，在比较例1中，在2.4GHz附近出现了由高阶模引起的大的响应。相对于此，可知，根据实施例1，有效地抑制了该高阶模的响应。
如上所述，与比较例1相比，在实施例1中能够抑制作为高阶模的SH1模式的理由可以认为是基于以下的理由。第1电介质膜7和第2电介质膜8虽然是相同的材料，但与压电膜3相接的部分的膜厚不同。另一方面，与压电膜3相接的电极膜是第1IDT电极4以及第2IDT电极5，在比较例1中，双方的质量负载相同。因此，在压电膜3的第1主面3a和第2主面3b，应力变得不相等。因此，如图3所示，在比较例1中，在压电膜3的膜厚方向上产生了非对称的应力分布。在该情况下，在压电膜3的膜厚方向上，剪切应力相对于压电膜3的中心成为非对称。即，应力分布的膜厚方向的对称性破坏。因此，因为耦合系数由电场和应力之积决定，所以无法减小耦合系数。
相对于此，如图4所示，在实施例1中，在压电膜3的膜厚方向上，剪切应力的分布被设为对称。即，对称性优异。由此，能够减小耦合系数。
如上所述，通过根据第1IDT电极4以及第2IDT电极5所产生的质量负载的大小关系，使第1电介质膜7以及第2电介质膜8所产生的质量负载的大小关系相同，从而能够有效地抑制高阶模。
另外，虽然在本实施方式中设置有第1电介质膜7以及第2电介质膜8，但例如也可以不设置第1电介质膜。
图6示出第1实施方式的变形例涉及的弹性波装置。在弹性波装置1A中，未设置第1电介质膜7。关于其他的结构，弹性波装置1A与弹性波装置1相同。在本发明中，也可以不在压电膜3的第1主面3a层叠第1电介质膜。在该情况下，由于不存在针对第1IDT电极4的电介质膜的质量负载，因此电介质膜所产生的质量负载大的一侧成为第2IDT电极5。因此，只要未由第1电介质膜被覆的第1IDT电极4的电极指的密度与膜厚之积的总和小于第2IDT电极5的电极指的密度与膜厚之积的总和即可。
反之，也可以省略第2电介质膜8。在该情况下，只要第2IDT电极5的电极指的密度与膜厚之积的总和小于第1IDT电极4的电极指的密度与膜厚之积的总和即可。
图7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。弹性波装置21在构造上与第1实施方式的弹性波装置1相同。因此，通过标注相同的参照编号来援引其说明从而进行省略。
在第2实施方式的弹性波装置21中，由第1电介质膜7以及第2电介质膜8中的密度与膜厚之积小的第1电介质膜7被覆的第1IDT电极4的电极指的密度与膜厚之积的总和被设得大于第2IDT电极5的电极指的密度与膜厚之积的总和，由此抑制了高阶模的产生。对此，取以下的具体的构造为例进行说明。
作为实施例2，准备了以下的弹性波装置。
第1IDT电极4以及第2IDT电极5的电极指间距＝1μm，占空比＝0.5，λ＝2μm
第1电介质膜7：膜厚为0.04λ
第1IDT电极4：Cu膜，膜厚为0.06λ
压电膜3：50°Y切割X轴传播的LiTaO3膜，膜厚为0.45λ
第2电介质膜8：膜厚为0.3λ
第2IDT电极5：Cu膜，并使其膜厚进行了变化。
支承基板2：硅
在实施例2中，将第1电介质膜7或第2电介质膜8的杨氏模量设为与SiO2相同或SiO2的4倍。若上述第1电介质膜7以及第2电介质膜8的杨氏模量变高，则体波声速变高。而且，求出了相对于在压电膜3传播的弹性波的声速而体波声速为低的声速的电介质膜、和体波声速为高的声速的电介质膜的情况下的第1IDT电极4以及第2IDT电极5的质量负载所造成的影响。另外，在后述的实施例3、第4实施方式的具体例子中，也使杨氏模量变化从而调整了声速。
另外，第1电介质膜7以及第2电介质膜8所产生的质量负载的关系是第1电介质膜7<第2电介质膜8。即，第1电介质膜7的密度与膜厚之积被设得小于第2电介质膜8的密度与膜厚之积。
图8是示出上述实施例2中的第1电介质膜7以及第2电介质膜8的声速关系、第2IDT电极5的标准化膜厚和高阶模的耦合系数的关系的图。另外，在图8的曲线图的旁边记载的声速关系示出第1电介质膜7的声速/第2电介质膜8的声速关系。例如，低速/低速示出在第1电介质膜7为低速的电介质膜且杨氏模量与SiO2相同的情况下，第2电介质膜8也是低速的电介质膜，即杨氏模量与SiO2相同。在此，所谓低速，意味着所传播的体波声速比弹性波的声速低，所谓高速，表示所传播的体波声速比弹性波的声速高的情况。高速是杨氏模量为SiO2的4倍的情况。
根据图8可以明确，除了第2电介质膜8为低速的电介质膜并且第1电介质膜7为高速的电介质膜的情况之外，只要将第1电介质膜7所产生的质量负载和第2电介质膜8所产生的质量负载的大小关系设为与第1IDT电极4以及第2IDT电极5所产生的质量负载的大小关系相同的关系，就能够有效地抑制高阶模。因此，关于第1电介质膜以及第2电介质膜，只要(a)具有比在压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，或(b)具有比在压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，或者(c)第1电介质膜具有比在压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，并且第2电介质膜具有比在压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速即可。
不过，在第2电介质膜8为高声速膜的情况下，减小高阶模的耦合系数的效果较低。因此，优选的是，第2电介质膜8为低声速膜为宜。
进而，最优选的是，第1电介质膜7以及第2电介质膜8双方为低声速膜。在该情况下，可知在使第2IDT电极5的标准化膜厚大于0，06λ的情况下，能够使高阶模的耦合系数非常小，为0.37％以下。
这是由于，在第2电介质膜8为高声速膜的情况下，通过接合于作为高声速构件的硅基板，从而作为能量封闭构造而发挥作用。
如图9所示，第2电介质膜8A具有膜厚tA，在膜厚tA厚的情况下，压电膜3会与能量封闭构造相接。在压电膜3和作为高声速膜的第2电介质膜8A的边界面，弹性波的位移作为渐逝波(evanescent wave)进行动作(参照图9)。另一方面，在压电膜3的相反侧的边界面即第1主面3a，压电膜3的位移作为传播波进行动作。因此，会损害上述的压电膜3中的剪切应力的对称性。因此，无法减小高阶模的耦合系数。
相对于此，如图10所示，若作为膜厚tB薄的高声速膜的第2电介质膜8B设置为与压电膜3的第2主面3b相接，则不会成为能量封闭构造。即，如图10中箭头所示，高阶模泄漏，由此，能够提高压电膜3的膜厚方向上的弹性波的分布的对称性，是优选的。另外，优选的是，作为高声速膜的第2电介质膜8B的膜厚设为1λ以下为宜。能够成为能量封闭构造的高声速膜的膜厚由在压电体传播的弹性波声速和高声速膜的横波体波声速的关系来决定。这例如在日本专利第5835480号中已被公开，引用该专利第5835480号记载的内容，并援引到本说明书中。
图11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。弹性波装置31除了具有第3电介质膜32之外，在构造上与第1实施方式的弹性波装置1相同。因此，关于相同的部分，标注相同的参照编号从而省略其说明。
第3电介质膜32层叠在支承基板2与第2电介质膜8之间。像这样，在本发明中，也可以在压电膜3的第2主面3b侧，除了第2电介质膜8之外，还进一步层叠有第3电介质膜32。在该情况下，在设置有第2IDT电极5的一侧即压电膜3的第2主面3b侧，电介质膜所产生的质量负载只要作为第2电介质膜8所产生的质量负载和第3电介质膜32所产生的质量负载的合计来考虑即可。对此，通过对以下的实施例3的弹性波装置进行说明来明确。
第1IDT电极4以及第2IDT电极5的电极指间距＝1μm，占空比＝0.5，λ＝2μm
第1电介质膜7：SiN膜，膜厚为0.1λ
第1IDT电极4：Al膜，膜厚为0.08λ
压电膜3：42°Y切割X轴传播的LiTaO3膜，膜厚为0.4λ
第2电介质膜8：SiO2膜，膜厚为0.15λ
第3电介质膜32：膜厚为0.2λ
第2IDT电极5：Pt膜，并使膜厚进行了变化。成为与第1IDT电极4所产生的质量负载相同的质量负载时的膜厚为0.01λ。
支承基板2：SiC基板
图12是示出第3电介质膜32为低声速膜的情况和第3电介质膜32为高声速膜的情况下的第2IDT电极的标准化膜厚和高阶模的耦合系数的关系的图。
在本实施方式中，第1电介质膜7为高声速膜，第2电介质膜8为低声速膜。因此，第1IDT电极4所产生的质量负载和第2IDT电极5所产生的质量负载的大小关系只要设为与第1电介质膜7和第2电介质膜8间的质量负载的大小关系相反即可。此外，在第3电介质膜32为高声速膜的情况下，如前所述，可视为能量封闭构造的一部分。因此，只要将第2电介质膜8作为针对压电膜3的质量负载膜来考虑即可。因此，因为第1电介质膜7所产生的质量负载相对较大，所以使第2IDT电极5所产生的质量负载相对较大为宜。
因此，如图12所示，在第3电介质膜32为高声速膜的情况下，只要使第2IDT电极5的标准化膜厚比0.01λ厚即可。
另一方面，在第3电介质膜32为低声速膜的情况下，变得无法忽视第3电介质膜32所产生的弹性波的Q。即，不作为能量封闭构造而发挥作用。因此，针对压电膜3的第2主面3b的电介质膜所产生的质量负载成为第2电介质膜8所产生的质量负载和第3电介质膜32所产生的质量负载的合计。在该情况下，只要使第1IDT电极4所产生的质量负载大于第2IDT电极5所产生的质量负载即可。
因此，根据图12可以明确，在第3电介质膜32为低声速膜的情况下，只要使第2IDT电极5的标准化膜厚比质量负载与第1IDT电极4相同的情况下的厚度即0.01λ薄即可。
图13是本发明的第4实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。弹性波装置41具有第3电介质膜42。此外，在构造上，与弹性波装置31相同。在第4实施方式的说明中所示出的结果是第3电介质膜42不作为能量封闭层发挥功能的情况下的结果。准备了以下的弹性波装置。
第1IDT电极4以及第2IDT电极5的电极指间距＝1μm，占空比＝0.5，λ＝2μm
第1电介质膜7：膜厚为0.05λ
第1IDT电极4：Al膜/Ti膜，膜厚是Al膜为0.08λ，Ti膜为0.01λ。另外，Ti膜位于压电膜3的第1主面3a侧。
压电膜3：30°Y切割X轴传播的LiNbO3膜，膜厚为0.3λ
第2电介质膜8：膜厚为0.15λ
第3电介质膜42：SiO2膜，膜厚为0.2λ
第2IDT电极5：Mo膜，并使膜厚进行了变化。成为与第1IDT电极4所产生的质量负载相同的质量负载之时设为膜厚为0.025λ时。
支承基板2：金刚石
图14是示出第1电介质膜7以及第2电介质膜8的声速关系、第2IDT电极5的标准化膜厚、和作为高阶模的SH1模式的耦合系数的关系的图。另外，图14的声速关系是第1电介质膜7的声速/第2电介质膜8的声速。例如，低速/低速示出第1电介质膜7为低声速膜且第2电介质膜8也为低声速膜。第3电介质膜42是包含膜厚为0.2λ的SiO2的低声速膜。在此，与实施例2同样地，使第1电介质膜7以及第2电介质膜8的杨氏模量进行了变化，并使第1电介质膜7的声速/第2电介质膜8的声速关系进行了变化。
第3电介质膜42为低声速膜。第1电介质膜7以及第2电介质膜8充分薄。因此，第2电介质膜8其自身不会成为能量封闭层。因此，压电膜3的第2主面3b侧的质量负载膜成为第2电介质膜8和第3电介质膜42所产生的质量负载的合计。
根据图14明确可知，与实施例2的情况同样地，即使第2电介质膜8为高声速膜，也只要在第1电介质膜7的声速/第2电介质膜8的声速为低速/低速、低速/高速以及高速/高速的情况下，将第2IDT电极5的标准化膜厚设定为大于第1IDT电极4所产生的质量负载即可。由此，能够减小高阶模的耦合系数。
此外，在第1电介质膜7以及第2电介质膜8的声速关系为高速/低速的情况下，只要特别地相对减小第2IDT电极5所产生的质量负载即可。即，只要使第2IDT电极5的标准化膜厚比0.025λ薄即可。
此外，在该情况下，可知为了更有效地抑制高阶模，优选与压电膜3相接的第2电介质膜8为低声速膜。此外，在与压电膜3相接的第2电介质膜8为高声速膜的情况下，如上所述优选不构成能量封闭层。
图15是本发明的第5实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。在弹性波装置61中，支承基板62具有在上表面62a敞开的凹部62b。压电膜3和第1电介质膜7以及第2电介质膜8的层叠体被层叠为覆盖该凹部62b。由此，设置了空腔62c。像这样，在本发明的弹性波装置中，也可以具有在空腔62c的上方设置了压电膜3的构造。在弹性波装置61中，也与第1实施方式～第4实施方式同样地，只要基于第1电介质膜7以及第2电介质膜8的声速、质量负载的大小来选择第1IDT电极4以及第2IDT电极5所产生的质量负载的大小即可。由此，能够抑制高阶模。
图16是本发明的第6实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。在弹性波装置71中，在支承基板2与第2电介质膜8之间作为能量封闭层而设置有声反射层72。像这样，在本发明中，也可以使用声反射层72作为能量封闭层。声反射层72具有声阻抗相对高的高声阻抗层72a、72c、72e、和声阻抗相对低的低声阻抗层72b、72d、72f。关于构成这样的高声阻抗层72a、72c、72e以及低声阻抗层72b、72d、72f的材料，能够使用满足上述声阻抗关系的适当的材料。
此外，在本发明中，如前述那样，压电膜由LiTaO3、LiNbO3构成，但压电膜的材料不限定于此。即，除了钽酸锂或铌酸锂之外，还能够使用氮化铝、氧化锌等。另外，作为压电膜的厚度，例如，优选为第1IDT电极以及第2IDT电极的电极指间距中的较小的一方的电极指间距的3倍以下。
此外，关于支承基板的材料，除了蓝宝石、硅、金刚石之外也能够使用各种各样的绝缘体或者半导体。此外，在层叠有能量封闭构造的情况下，支承基板也可以由低声速材料构成。
附图标记说明
1、1A…弹性波装置；
2…支承基板；
3…压电膜；
3a、3b…第1、第2主面；
4、5…第1、第2IDT电极；
6a、6b…反射器；
7…第1电介质膜；
8、8A、8B…第2电介质膜；
21、31、41…弹性波装置；
32、42、52…第3电介质膜；
61…弹性波装置；
62…支承基板；
62a…上表面；
62b…凹部；
62c…空腔；
71…弹性波装置；
72…声反射层；
72a、72c、72e…高声阻抗层；
72b、72d、72f…低声阻抗层。

Claims (10)

1.一种弹性波装置，具备：
压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和
IDT电极，设置为与所述压电膜相接，
所述IDT电极具有：
第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和
第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，
所述弹性波装置还具备：
能量封闭层，设置在所述压电膜的所述第2主面侧，用于将在所述压电膜传播的弹性波的能量封闭在所述压电膜；和
在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，
关于所述第1电介质膜以及第2电介质膜，(a)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，或(b)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，或者(c)所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，并且所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，
由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的一方的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，小于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的一方的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
2.一种弹性波装置，具备：
压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和
IDT电极，设置为与所述压电膜相接，
所述IDT电极具有：
第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和
第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，
所述弹性波装置还具备：
能量封闭层，设置在所述压电膜的所述第2主面侧，用于将在所述压电膜传播的弹性波的能量封闭在所述压电膜；和
在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，
所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，
由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，大于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述能量封闭层是包含所传播的体波的声速比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的高声速材料的高声速构件。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述能量封闭层是具有声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层的声反射层。
5.一种弹性波装置，具备：
压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和
IDT电极，设置为与所述压电膜相接，
所述IDT电极具有：
第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和
第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，
所述弹性波装置还具备：
具有空腔的支承基板，位于所述压电膜的所述第2主面侧；和
在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，
关于所述第1电介质膜以及第2电介质膜，(a)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，或(b)具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，或者(c)所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，并且所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，
由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，小于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
6.一种弹性波装置，具备：
压电膜，具有相互对置的第1主面和第2主面；和
IDT电极，设置为与所述压电膜相接，
所述IDT电极具有：
第1IDT电极，设置在所述压电膜的所述第1主面；和
第2IDT电极，设置在所述压电膜的所述第2主面，
所述弹性波装置还具备：
具有空腔的支承基板，位于所述压电膜的所述第2主面侧；和
在所述压电膜的所述第1主面以及所述第2主面分别设置为被覆所述第1IDT电极以及第2IDT电极的第1电介质膜以及第2电介质膜，或者，在所述第1主面以及所述第2主面的一方未设置所述第1电介质膜以及第2电介质膜而在所述第1主面以及所述第2主面的另一方被覆所述第1IDT电极或者所述第2IDT电极的所述第1电介质膜或者所述第2电介质膜，
所述第1电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速高的体波声速，所述第2电介质膜具有比在所述压电膜传播的弹性波的声速低的体波声速，
由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积小的电介质膜被覆的、或者未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和，大于由所述第1电介质膜以及所述第2电介质膜中的密度与膜厚之积大的电介质膜被覆的、或者设置于与未被所述第1电介质膜以及第2电介质膜的任一者被覆的所述IDT电极相反侧的主面的、所述IDT电极的电极指的密度与膜厚之积的总和。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电膜的膜厚为所述第1IDT电极以及所述第2IDT电极的电极指间距中的较小的一方的电极指间距的3倍以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电膜包含铌酸锂或钽酸锂。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1IDT电极的电极指和所述第2IDT电极的电极指处于同相的关系。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第1IDT电极的电极指和所述第2IDT电极的电极指处于反相的关系。
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