CN118077145A - 弹性波装置 - Google Patents

Abstract

抑制频率特性的劣化。弹性波装置具备：支承构件，在第1方向上具有厚度；压电层，设置在支承构件的第1方向上；以及功能电极，设置于压电层的主面，具有：1个以上的第1电极指，在与第1方向交叉的第2方向上延伸；第1汇流条电极，连接了1个以上的第1电极指；1个以上的第2电极指，在与第2方向正交的第3方向上与1个以上的第1电极指的任一个对置，并在第2方向上延伸；和第2汇流条电极，连接了1个以上的第2电极指，压电层是包含与所述功能电极相接的第1压电体和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，第1压电体的厚度为第2压电体的厚度以下。

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

在专利文献1示出的弹性波装置中，有时将极化轴(取向轴)不同的两种压电体彼此接合来用作压电层。在该情况下，存在如下可能性，即，无用波得不到抑制，在主模式的低频侧较强地产生无用波，频率特性劣化。

本公开用于解决上述的问题，目的在于抑制频率特性的劣化。

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，在第1方向上具有厚度；压电层，设置在所述支承构件的所述第1方向上；以及功能电极，设置于所述压电层的主面，具有：1个以上的第1电极指，在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸；第1汇流条电极，连接了所述1个以上的第1电极指；1个以上的第2电极指，在与所述第2方向正交的第3方向上与所述1个以上的第1电极指的任一个对置，并在所述第2方向上延伸；和第2汇流条电极，连接了所述1个以上的第2电极指，所述压电层是包含与所述功能电极相接的第1压电体和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，所述第1压电体的厚度为所述第2压电体的厚度以下。

发明效果

根据本公开，能够抑制频率特性的劣化。

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是沿着图1A的II-II线的部分的剖视图。

图3A是用于说明在比较例的压电层传播的兰姆波的示意性的剖视图。

图3B是用于说明在第1实施方式的压电层传播的厚度剪切一阶模式的体波的示意性的剖视图。

图4是用于说明在第1实施方式的压电层传播的厚度剪切一阶模式的体波的振幅方向的示意性的剖视图。

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中心间距离的平均距离设为p、将压电层的平均厚度设为d的情况下，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例的参考图。

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无限接近于0的情况下的相对带宽相对于LiNbO₃的欧拉角(0°，θ，ψ)的映射的说明图。

图12是用于说明本公开的实施方式涉及的弹性波装置的部分切除立体图。

图13是第1实施方式的变形例，是沿着图1A的II-II线的部分的剖视图。

图14是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的一例的示意性的剖视图。

图15是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的滤波器特性的图。

图16是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的耦合系数的图。

图17是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的耦合系数的图。

图18是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的其他例子的示意性的剖视图。

图19是示出第2实施方式涉及的弹性波装置的一例的示意性的剖视图。

图20是示出第2实施方式涉及的弹性波装置的其他例子的示意性的剖视图。

图21是用于说明第2实施方式涉及的弹性波装置的耦合系数的图。

图22是示出第3实施方式涉及的弹性波装置的一例的示意性的剖视图。

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，本公开不受该实施方式限定。另外，在本公开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。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，仅对不同点进行说明。特别是，关于由同样的结构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也可以包含LiTaO₃。LiNbO₃、LiTaO₃的切割角在第1实施方式中是Z切割。LiNbO₃、LiTaO₃的切割角也可以是旋转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一阶模式，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是“第1电极指”的一例，电极指4是“第2电极指”的一例。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电极指”。多个电极指4是与第2汇流条电极6连接的多个“第2电极指”。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，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、4的长度方向以及与电极指3、4的长度方向正交的方向是与压电层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(或第1方向)、将电极指3、电极指4的长度方向作为Y方向(或第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的长度方向也可以和图1A以及图1B所示的与电极指3、电极指4的长度方向正交的方向调换。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中变得在电极指3、电极指4延伸的方向上延伸。而且，连接于一个电位的电极指3和连接于另一个电位的电极指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电极指3、电极指4在内的与信号电极、接地电极连接的电极。其对数无需为整数对，也可以为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为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(将电极指3、电极指4设为一对电极组时，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，由于使用了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而使用了其他切割角的压电体的情况下，不限于此。在此，所谓“正交”，并非仅限定于严格地正交的情况，也可以为大致正交(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侧的面中的面方位可以为(100)、(110)，也可以为(111)。优选的是，电阻率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中激励的厚度剪切一阶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、将多对电极指3、电极指4之中任意相邻的电极指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一阶模式的体波，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，在如第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，因此即使假设要实现小型化而减少了电极指3、电极指4的对数，也不易产生Q值的下降。这是因为，是在两侧不需要反射器的谐振器，传播损耗少。此外，不需要上述反射器是由于利用了厚度剪切一阶模式的体波。

图3A是用于说明在比较例的压电层传播的兰姆波的示意性的剖视图。图3B是用于说明在第1实施方式的压电层传播的厚度剪切一阶模式的体波的示意性的剖视图。图4是用于说明在第1实施方式的压电层传播的厚度剪切一阶模式的体波的振幅方向的示意性的剖视图。

在图3A中，是专利文献1所记载的那样的弹性波装置，兰姆波在压电层传播。如图3A所示，波如箭头所示在压电层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方向是IDT电极的电极指3、4排列的方向。如图3A所示，若是兰姆波，波如图示那样在X方向上不断传播。由于是板波，因此虽然压电层201作为整体而振动，但是波在X方向上传播，因此在两侧配置反射器，得到了谐振特性。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，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、谐振。即，波的X方向分量与Z方向分量相比明显小。而且，通过该Z方向的波的传播可得到谐振特性，因此不需要反射器。因而，不产生向反射器传播时的传播损耗。因此，即使假设要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，厚度剪切一阶模式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中变得相反。在图4中，示意性地示出了在电极指3与电极指4之间施加了电极指4成为比电极指3高的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，因此包含该电极指3、电极指4的电极对的对数未必需要有多对。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，如上所述，至少1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(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”的一例。

在第1实施方式中，包含电极指3、电极指4的电极对的中心间距离在多对中全部设为相等。即，等间距地配置了电极指3和电极指4。

根据图5可以明确，尽管不具有反射器，也得到了相对带宽为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、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地，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中心间距离的平均距离设为p、将压电层2的平均厚度设为d的情况下，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，如果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/2p≤0.25，即，d/p≤0.5的情况下，如果在该范围内使d/p变化，则能够使相对带宽成为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，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一阶模式的体波的、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，在1对电极的情况下，上述p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，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，设置有具有电极指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，也只要上述d/p为0.5以下，就能够有效地激励厚度剪切一阶模式的体波。

在弹性波装置1中，优选的是，在多个电极指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即激励区域C的金属化比MR满足MR≤1.75(d/p)+0.075为宜。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例的参考图。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d/p＝0.08，并且设LiNbO₃的欧拉角(0°，0°，90°)。此外，设上述金属化比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观察电极指3和电极指4时，与电极指4相互重叠的电极指3的区域、与电极指3相互重叠的电极指4的区域以及电极指3和电极指4相互重叠的电极指3与电极指4之间的区域。而且，激励区域C内的电极指3以及电极指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的面积之比。

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的尺寸进行了种种变更和调整。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，但在使用了其他切割角的压电层2的情况下也成为同样的倾向。

在图9中的椭圆J所包围的区域中，杂散变大至1.0。根据图9可以明确，若相对带宽超过0.17，即若超过17％，则即便假设使构成相对带宽的参数变化，杂散电平为1以上的大的杂散也出现在通带内。即，如图8所示的谐振特性那样，箭头B所示的大的杂散出现在频带内。因而，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、电极指3、电极指4的尺寸等，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，MR＝1.75(d/p)+0.075。因此，优选的是，MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下，容易将相对带宽设为17％以下。更优选的是，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MR≤1.75(d/p)+0.05，就能够可靠地将相对带宽设为17％以下。

图11是示出使d/p无限接近于0的情况下的相对带宽相对于LiNbO₃的欧拉角(0°，θ，ψ)的映射的说明图。图11的标注影线而示出的部分是可得到至少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)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，能够使相对带宽变得充分宽，是优选的。

图12是用于说明本公开的实施方式涉及的弹性波装置的部分切除立体图。在图12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利用板波。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，由于在两侧设置有反射器310、311，因此能够得到基于作为板波的兰姆波的谐振特性。

图13是第1实施方式的变形例，是沿着图1A的II-II线的部分的剖视图。在弹性波装置401中，在压电层2的第2主面2b层叠有声反射层402。声反射层402具有低声阻抗层402a、402c、402e和高声阻抗层402b、402d的层叠构造。低声阻抗层402a、402c、402e是声阻抗相对低的层，例如是SiO₂的层。高声阻抗层402b、402d是声阻抗相对高的层，例如是W、Pt等金属层或AlN、SiN等电介质层。在使用了声反射层402的情况下，即使不设置弹性波装置1中的空间部9，也能够将厚度剪切一阶模式的体波封闭在压电层2内。在弹性波装置401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式的体波的谐振特性。另外，在声反射层402中，低声阻抗层402a、402c、402e以及高声阻抗层402b、402d的层叠数没有特别限定。只要高声阻抗层402b、402d之中的至少1层高声阻抗层配置在与低声阻抗层402a、402c、402e相比远离压电层2的一侧即可。

低声阻抗层402a、402c、402e以及高声阻抗层402b、402d的材料不限于以上所示的材料，只要满足声阻抗的大小关系，就能够由适当的材料构成。例如，作为低声阻抗层402a、402c、402e的材料，能够列举氧化硅、氮氧化硅等。此外，作为高声阻抗层402b、402d的材料，能够列举矾土、氮化硅、金属等。

如以上所说明的那样，在弹性波装置1、101中，利用了厚度剪切一阶模式的体波。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彼此是相邻的电极，在将压电层2的厚度设为d、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由铌酸锂或钽酸锂形成。在压电层2的第1主面2a或第2主面2b，有在与压电层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，用保护膜覆盖第1电极指3以及第2电极指4上为宜。

图14是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的一例的示意性的剖视图。如图14所示，第1实施方式涉及的弹性波装置1A具备压电层20、功能电极30、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20的第2主面20b朝向第1主面20a的朝向作为上、将从压电层20的第1主面20a朝向第2主面20b的朝向作为下来进行说明。

功能电极30是具备电极指3、4以及汇流条电极5、6的IDT电极。功能电极30设置于后述的压电层20的第1主面20a。

支承构件是具备支承基板8的构件。在图14涉及的弹性波装置1A中，支承构件包含支承基板8，但不限于此，也可以还具备在支承基板8的Z方向上设置的中间层7。

在支承构件中，在Z方向上俯视时，空间部9存在于至少一部分与功能电极30重叠的位置。在图14涉及的弹性波装置1A中，空间部9设置于支承构件的压电层20侧，但这只不过是一例，也可以设置为在Z方向上贯通支承基板8。

压电层20设置在支承构件的Z方向上。压电层20具有第1主面20a、和第1主面20a的Z方向的相反侧的第2主面20b。在图14涉及的弹性波装置1A中，压电层20设置在支承基板8的Z方向上。

压电层20是压电层叠构造体，即，是多个压电体的层叠体。压电层20具备第1压电体21和第2压电体22。第1压电体21是在Z方向的面上设置功能电极30的压电体。即，第1压电体21的一个面是压电层20的第1主面20a。第2压电体22是层叠于第1压电体21的压电体。在第1实施方式中，第2压电体22的支承基板8侧的面是压电层20的第2主面20b。第1压电体21和第2压电体22包含相同组成的材料，例如，是YX切割的铌酸锂。

在压电层20中，第1压电体21和第2压电体22的介电极化的状态相互不同。在此，所谓介电极化的状态不同，是指介电极化的朝向不相同。在图14涉及的弹性波装置1A中，第1压电体21的介电极化的朝向是朝上，而第2压电体22的介电极化的朝向是与第1压电体21相反的下方向。由此，能够较大地保持作为主模式的S2模式的耦合系数。

在将第1压电体21的厚度设为d1、将第2压电体22的厚度设为d2的情况下，d1为d2以下。即，第1压电体21的厚度d1相对于第1压电体21的厚度d1和第2压电体22的厚度d2的合计(即压电层20的厚度d)的比例d1/d为0.5以下。由此，能够抑制作为无用波的A1模式，能够抑制频率特性的劣化。此外，在将第1压电体21的厚度的比例d1/d设为0.2以上且0.4以下的情况下，能够进一步抑制作为无用波的A1模式，是优选的。此外，在将第1压电体21的厚度的比例d1/d设为比0.4大且0.5以下的情况下，能够更大地保持作为主模式的S2模式的耦合系数，是优选的。

压电层20的介电极化的状态能够用SPM(Scanning ProbeMicroscopy，扫描探针显微镜)来观察。具体地，在针对压电层20的剖面的、PRM(Piezo Response Microscope，压电响应显微镜)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，能够测定第1压电体21的厚度d1以及第2压电体22的厚度d2。

图15是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的滤波器特性的图。更详细地，图15是示出第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.6的比较例以及第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.4的实施例涉及的弹性波装置的导纳特性的图。在此，在图15中，椭圆E示出作为无用波的A1模式，椭圆F示出作为主要波的S2模式。如图15所示，第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.6的比较例涉及的弹性波装置不压制A1模式，在S2模式的低频侧强势地产生A1模式。另一方面，可知在第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.4的实施例涉及的弹性波装置中，不会抑制S2模式，能够抑制A1模式。

图16是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的耦合系数的图。更详细地，图16是示出A1模式以及S2模式的耦合系数相对于第1压电体21的厚度的比例d1/d的仿真结果的曲线图。在此，在图16涉及的仿真中，压电层20的厚度d为800nm，电极指3、4的间距p为8000nm。如图16所示，可知在第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.5以下的情况下，能够抑制A1模式的耦合系数。此外，可知在第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.4以下的情况下，能够进一步抑制A1模式的耦合系数。此外，可知在第1压电体21的厚度的比例d1/d比0.4大且为0.5以下的情况下，能够在抑制A1模式的耦合系数的同时较大地保持S2模式的耦合系数。

图17是用于说明第1实施方式涉及的弹性波装置的耦合系数的图。更详细地，图17是示出与第1压电体21的厚度的比例d1/d以及电极指3、4的间距p相对于压电层20的厚度d之比p/d对应的A1模式的耦合系数的仿真结果的图。如图17所示，可知无论电极指3、4的间距p相对于压电层20的厚度d之比p/d的值如何，在第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.5以下的情况下，都能够抑制A1模式的耦合系数，在第1压电体21的厚度的比例d1/d设为0.4以下的情况下，能够进一步抑制A1模式的耦合系数。

以上，对第1实施方式涉及的弹性波装置进行了说明，但第1实施方式涉及的弹性波装置不限于图14所示的弹性波装置。

图18是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的其他例子的示意性的剖视图。如图18所示，功能电极30也可以设置于空间部9的内部。在图18所示的弹性波装置1B中，支承基板8层叠于压电层2的第1主面20a侧。在该情况下，也能够抑制作为无用波的A1模式，能够抑制频率特性的劣化。

如以上说明的那样，第1实施方式涉及的弹性波装置具备：支承构件，在第1方向上具有厚度；压电层20，设置在支承构件的第1方向上；以及功能电极30，设置于压电层20的主面，具有：1个以上的第1电极指3，在与第1方向交叉的第2方向上延伸；第1汇流条电极5，连接了1个以上的第1电极指3；1个以上的第2电极指4，在与第2方向正交的第3方向上与1个以上的第1电极指3的任一个对置，且在第2方向上延伸；和第2汇流条电极6，连接了1个以上的第2电极指4，压电层2是包含与功能电极30相接的第1压电体21和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，第1压电体21的厚度d1为第2压电体22的厚度d2以下。由此，能够在较大地保持作为主模式的S2模式的同时，抑制作为无用波的A1模式，并能够抑制频率特性的劣化。

作为优选的方式，第1压电体21的厚度d1相对于第1压电体21的厚度d1和第2压电体22的厚度d2的合计(压电层20的厚度d)的比例为0.2以上且0.4以下。由此，能够进一步抑制作为无用波的A1模式，能够进一步抑制频率特性的劣化。

作为优选的方式，第1压电体21的厚度d1相对于第1压电体21的厚度d1和第2压电体22的厚度d2的合计(压电层20的厚度d)的比例大于0.4且为0.5以下。由此，能够在进一步抑制作为无用波的A1模式的同时，更大地保持S2模式的耦合系数。

作为优选的方式，在支承构件的压电层20侧，在第1方向上俯视时，在至少一部分与功能电极30重叠的位置设置有空间部9。由此，能够将厚度剪切一阶模式的体波封闭在压电层2内。

此外，功能电极30处于空间部9的内部。在该情况下，也能够将厚度剪切一阶模式的体波封闭在压电层20内。

作为优选的方式，具有设置在支承构件与压电层2之间的声反射层402，声反射层402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402a、402c、402e、和具有比压电层2高的声阻抗的1个以上的高声阻抗层402b、402d。由此，能够将厚度剪切一阶模式的体波封闭在压电层2内。

作为优选的方式，在将1个以上的第1电极指3以及1个以上的第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、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1个以上的第1电极指3以及1个以上的第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，压电层2是铌酸锂或钽酸锂，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。在该情况下，能够使相对带宽充分变宽。

(0°±10°，0°～20°，任意的ψ)…式(1)

(0°±10°，20°～80°，0°～60°(1-(θ-50)²/900)^1/2)或(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)

作为优选的方式，1个以上的第1电极指3以及1个以上的第2电极指4之中的相邻的第1电极指3以及第2电极指4在对置的方向上观察时重叠的区域为激励区域C，在将1个以上的第1电极指3以及1个以上的第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，能够使相对带宽可靠地成为17％以下。

(第2实施方式)

第2实施方式涉及的弹性波装置与第1实施方式的不同点在于具备介电膜19。介电膜19是包含电介质的膜，例如，是包含氧化硅的膜。以下，利用附图对第2实施方式涉及的弹性波装置进行说明。另外，关于与第1实施方式共同的点，标注附图标记并省略说明。

图19是示出第2实施方式涉及的弹性波装置的一例的示意性的剖视图。在第2实施方式涉及的弹性波装置1C中，介电膜19设置为覆盖第1压电体21。更详细地，介电膜19设置为覆盖压电层20的第1主面20a以及功能电极30。

图20是示出第2实施方式涉及的弹性波装置的其他例子的示意性的剖视图。在第2实施方式涉及的弹性波装置1D中，介电膜19设置为覆盖第2压电体22。更详细地，介电膜19设置为覆盖压电层20的第1主面20a以及功能电极30。

图21是用于说明第2实施方式涉及的弹性波装置的耦合系数的图。更详细地，图21是示出没有介电膜19的弹性波装置(第1实施方式涉及的弹性波装置1A)、具备覆盖第1压电体21的介电膜19的弹性波装置1C、和具备覆盖第2压电体22的介电膜19的弹性波装置1D中的A1模式的耦合系数相对于第1压电体21的厚度的比例d1/d的仿真结果的图。在此，在图21涉及的仿真中，压电层20的厚度d为800nm，介电膜19的厚度为100nm。如图21所示，可知即使在具备介电膜19的情况下，在第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.5以下时，也能够抑制A1模式的耦合系数，在第1压电体21的厚度的比例d1/d为0.4以下时，也能够进一步抑制A1模式的耦合系数。

如以上说明的那样，第2实施方式涉及的弹性波装置1C具备覆盖第1压电体21的介电膜19。在该情况下，也能够在较大地保持作为主模式的S2模式的耦合系数的同时，抑制作为无用波的A1模式，因此能够抑制频率特性的劣化。

如以上说明的那样，第2实施方式涉及的弹性波装置1D具备覆盖第2压电体22的介电膜19。在该情况下，也能够在较大地保持作为主模式的S2模式的耦合系数的同时，抑制作为无用波的A1模式，因此能够抑制频率特性的劣化。

(第3实施方式)

第3实施方式涉及的弹性波装置与第1实施方式的不同点在于，压电层具备3层以上的压电体。以下利用附图对第3实施方式涉及的弹性波装置进行说明。另外，关于与第1实施方式共同的点，标注附图标记并省略说明。

图22是示出第3实施方式涉及的弹性波装置的一例的示意性的剖视图。如图22所涉及的那样，在第3实施方式中，压电层20A具有n层的压电体。在此，n为3以上的整数。以下，在压电层20A中，从第1压电体21起在Z方向上计数，将第n个被层叠的压电体作为第n个压电体、将第k个被层叠的压电体作为第k个压电体来进行说明。在此，k是1以上且n-1以下的整数之中的任意一个整数。即，压电层20A具备第1个至第n个压电体。在此，所谓第1个压电体，是第1压电体21，所谓第2个的压电体，是第2压电体22。在第3实施方式中，第n个压电体的支承基板8侧的面是压电层20A的第2主面20b。在第3实施方式中，第1个至第n个压电体全部包含相同组成的材料，例如，是YX切割的铌酸锂。

在图22涉及的弹性波装置1E中，压电层20A具有第1压电体21、第2压电体22、和第3压电体23。第3压电体23是第n个压电体，并且是第3个压电体。即，在弹性波装置1E中，n＝3。第3压电体23的支承基板8侧的面是压电层20A的第2主面20b。

在压电层20A中，相邻的压电体彼此的介电极化的状态相互不同。即，第k个压电体和第k+1个压电体的介电极化的状态相互不同。由此，能够较大地保持主模式的耦合系数。

在图22涉及的弹性波装置1E中，第1压电体21的介电极化的朝向为朝上。另一方面，第2压电体22的介电极化的朝向为与第1压电体21相反的下方向。而且，第3压电体23的介电极化的朝向为与第2压电体22相反的上方向。由此，能够较大地保持主模式的耦合系数。

第1压电体21的厚度d1为其他压电体的厚度以下。即，第1压电体21的厚度d1为第k+1个压电体的厚度以下。换言之，第1压电体21是n层的压电体之中厚度最小的压电体。此外，在将第k个压电体的厚度设为dk、将第k+1个压电体的厚度设为d(k+1)的情况下，dk为d(k+1)以下。由此，能够抑制无用波。此外，优选对于全部的k，dk为d(k+1)以下。换言之，在将第n个压电体的厚度设为dn的情况下，优选下述的式(4)成立。由此，能够进一步抑制无用波。

d1≤d2≤……≤dk≤d(k+1)≤……≤dn…式(4)

在图22涉及的弹性波装置1E中，在将第3压电体23的厚度设为d3的情况下，第1压电体21的厚度d1为第2压电体22的厚度d2以下，第2压电体22的厚度d2成为第3压电体23的厚度d3以下。由此，能够抑制无用波。

如以上说明的那样，关于第3实施方式涉及的弹性波装置，压电层20A具有作为3以上的整数的n层的压电体，在将k设为1以上且n-1以下的整数之中的任意一个整数的情况下，从第1压电体21开始计数，第k个压电体和第k+1个压电体的介电极化的状态相互不同。由此，能够较大地保持主模式的耦合系数，能够抑制频率特性的劣化。

作为优选的方式，第1压电体21的厚度d1为其他压电体的厚度以下。由此，能够抑制无用波，能够抑制频率特性的劣化。

作为优选的方式，第k个压电体的厚度为第k+1个压电体的厚度以下。由此，能够抑制无用波，能够抑制频率特性的劣化。

另外，上述的实施方式用于使本公开容易理解，并非用于限定解释本公开。本公开能够不脱离其主旨地被变更/改良，并且本公开中还包含其等价物。

附图标记说明

1、1A～1E、101、301、401 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 第1汇流条电极；

6 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；

19 介电膜；

20、20A 压电层；

20a 第1主面；

20b 第2主面；

21 第1压电体；

22 第2压电体；

23 第3压电体；

30 功能电极；

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；

402 声反射层；

402a、402c、402e 低声阻抗层；

402b、402d 高声阻抗层；

C 激励区域；

VP1 虚拟平面。

Claims (18)

1.一种弹性波装置，具备：

支承构件，在第1方向上具有厚度；

压电层，设置在所述支承构件的所述第1方向上；以及

功能电极，设置于所述压电层的主面，具有：1个以上的第1电极指，在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸；第1汇流条电极，连接了所述1个以上的第1电极指；1个以上的第2电极指，在与所述第2方向正交的第3方向上与所述1个以上的第1电极指的任一个对置，并在所述第2方向上延伸；和第2汇流条电极，连接了所述1个以上的第2电极指，

所述压电层是包含与所述功能电极相接的第1压电体和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，

所述第1压电体的厚度为所述第2压电体的厚度以下。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述第1压电体的厚度相对于所述第1压电体的厚度和所述第2压电体的厚度的合计的比例为0.2以上且0.4以下。

3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

具备覆盖所述第1压电体的介电膜。

4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，

具备覆盖所述第2压电体的介电膜。

5.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述第1压电体的厚度相对于所述第1压电体的厚度和所述第2压电体的厚度的合计的比例大于0.4且为0.5以下。

6.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，

所述压电层具有作为3以上的整数的n层的压电体，

在将k设为1以上且n-1以下的整数之中的任意一个整数的情况下，从所述第1压电体开始计数，第k个压电体和第k+1个压电体的介电极化的状态相互不同。

7.根据权利要求6所述的弹性波装置，其中，

所述第1压电体的厚度为其他压电体的厚度以下。

8.根据权利要求6或7所述的弹性波装置，其中，

所述第k个压电体的厚度为所述第k+1个压电体的厚度以下。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的弹性波装置，其中，

在所述支承构件的所述压电层侧，在所述第1方向上俯视时，在至少一部分与所述功能电极重叠的位置设置有空间部。

10.根据权利要求9所述的弹性波装置，其中，

所述功能电极处于所述空间部的内部。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的弹性波装置，其中，

具有设置在所述支承构件与所述压电层之间的声反射层，所述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和具有比所述压电层高的声阻抗的1个以上的高声阻抗层。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的弹性波装置，其中，

在将所述1个以上的第1电极指以及所述1个以上的第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。

13.根据权利要求1至12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钽酸锂。

14.根据权利要求1至13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。

15.根据权利要求1至14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1个以上的第1电极指以及所述1个以上的第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。

16.根据权利要求15所述的弹性波装置，其中，

d/p为0.24以下。

17.根据权利要求1至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钽酸锂，所述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)。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的弹性波装置，其中，

所述1个以上的第1电极指以及所述1个以上的第2电极指之中的相邻的所述第1电极指以及所述第2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1个以上的第1电极指以及所述1个以上的所述第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。