CN208836090U

CN208836090U - 弹性波装置

Info

Publication number: CN208836090U
Application number: CN201821547802.4U
Authority: CN
Inventors: 佐治真理
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2028-09-20
Also published as: US11784626B2; US20190089330A1; JP2019057835A; US20230412144A1

Abstract

一种弹性波装置包括：压电基板，主要包含铌酸锂；叉指换能器电极，设置在压电基板上；以及电介质膜，设置在压电基板上，以便覆盖叉指换能器电极，主要包含氧化硅。弹性波装置使用瑞利波。叉指换能器电极包括多个主电极层(electrolyte)。多个主电极层包括一个或多个第一主电极层，所述一个或多个第一主电极层由针对弹性常数C11以及弹性常数C12而言C11²/C12比大于氧化硅的C11²/C12比的金属制成。在将所述叉指换能器电极整体的厚度是约100％时，所述一个或多个第一主电极层的厚度的总和是约55％或更多。

Description

弹性波装置

技术领域

本发明涉及使用瑞利波的弹性波装置，所述弹性波装置包括主要包含铌酸锂的压电基板。

背景技术

以往，提出了各种使用在主要包含铌酸锂的压电基板上传播的瑞利波的弹性波装置。日本未审查专利申请公开No.2012-175315公开了一种设置在LiNbO₃基板上的叉指换能器电极。叉指换能器电极包括通过将多个金属层层叠而成的多层金属膜。叉指换能器电极被氧化硅膜覆盖。

以往，为了改善频率温度特性，较多使用在主要包括铌酸锂的压电基板上层叠氧化硅膜的构造。但是，若氧化硅膜的厚度变得过厚，则在一些情况下存在赛兹瓦波引起的寄生变大的问题。此外，若氧化硅膜的厚度变薄，则频率温度特性劣化。因此，难以兼顾抑制由于赛兹瓦波引起的寄生和减小频率温度系数TCF的绝对值二者。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能够实现对由于赛兹瓦波引起的寄生的抑制和对频率温度特性的改善的弹性波装置。

根据本发明的优选实施例，一种弹性波装置包括：压电基板，主要包括铌酸锂；叉指换能器电极，设置在所述压电基板上；和电介质膜，设置在所述压电基板上以覆盖所述叉指换能器电极且主要包括氧化硅，所述弹性波装置利用瑞利波，所述叉指换能器电极具有多个主电极层。所述多个主电极层包括一个或多个第一主电极层，所述一个或多个第一主电极层由对于弹性常数C11以及弹性常数C12而言C11²/C12比大于氧化硅的C11²/C12比的金属构成。在将所述叉指换能器电极整体的厚度设为约100％时，所述一个或多个第一主电极层的厚度的总和占约52％或更多。

根据基于本发明优选实施例的弹性波装置，可以抑制由于赛兹瓦波引起的寄生，可以改善频率温度特性，并且可以减小叉指换能器电极的欧姆损耗。

根据以下参考附图对本发明优选实施例的详细描述，本发明的其他特征、要素、特性和优点将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的弹性波装置的俯视图；

图2是表示根据第一实施例的弹性波装置的主要部分的多层结构的示意局部正面剖视图；

图3是表示每个SiO₂膜厚(％)与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图4是表示在使用具有各种膜厚的M_o构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图5是表示在使用具有各种膜厚的W构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图6是表示在使用具有各种膜厚的Cu构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图7是表示在使用具有各种膜厚的Fe构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图8是表示在使用具有各种膜厚的Pt构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图9是表示在使用具有各种膜厚的Ta构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图10是表示在使用具有各种膜厚的Al构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图11是表示在使用具有各种膜厚的Ag构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图12是表示在使用具有各种膜厚的Au构成的叉指换能器电极的情况下的每个SiO₂膜厚与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图13是表示在使用由各种金属构成的叉指换能器电极的情况下的每个电极膜厚(％)与SiO₂膜的膜厚T(％)的关系的图；

图14是示出由于赛兹瓦波引起的叉指换能器电极的位移状态的示意性正面剖视图；

图15是表示C11²/C12比与图13所示的直线的斜率的关系的图；

图16是表示在叉指换能器电极包括将Mo层与Ag层包括在内的多层金属膜的情况下的Mo的百分比与每个SiO₂膜的膜厚T(％)的关系的图；

图17是表示在叉指换能器电极包括将Ag层以及置于其上的Mo层包括在内的多层金属膜的情况下的Mo的百分比与每个SiO₂膜的膜厚T(％)的关系的图；

图18是表示在叉指换能器电极包括Mo层以及Ag层且Mo层的膜厚为叉指换能器电极整体的约75％的情况下的每个SiO₂膜的膜厚(％)与赛兹瓦波的声速的关系的图；

图19是表示在叉指换能器电极包括将W层、Mo层和Al层包括在内的多层金属膜的情况下W和Mo的百分比与每个SiO₂膜的膜厚T(％)的关系的图；以及

图20是表示将SiO₂膜的膜厚设为100％的情况下的每个SiO₂层的厚度方向的位置处的由于赛兹瓦波引起的位移的大小的变动(最大值-最小值)的示意图。

具体实施方式

将参照附图对本发明的具体实施例进行说明，从而使本发明清楚明了。

本说明书中所述的各实施例是示例性的，指出能够在不同的实施例间进行结构的局部置换或者组合。

图1是本发明的第一实施例的弹性波装置1的俯视图，图2是表示弹性波装置1的主要部分的多层结构的示意性局部正面剖视图。

弹性波装置1包括压电基板2。压电基板2由旋转Y切割X传输的LiNbO₃构成。在压电基板2上，设置叉指换能器电极3。在叉指换能器电极3的两侧设置反射器5、6。主要包括氧化硅的电介质膜4被设置在压电基板2上，以覆盖叉指换能器电极3以及反射器5、6。叉指换能器电极3至少包括两个主电极层。在叉指换能器电极3中，在由Mo构成的第一主电极层3a上层叠由Ag构成的第二主电极层3b。弹性波装置1利用在由LiNbO₃构成的压电基板2中传输的瑞利波。术语“主电极层”是指主导激射瑞利波的高密度电极层或其目的为补偿电阻以便确保弹性波的良好性能的电极层。因此，除主电极层以外，叉指换能器电极3也可以包括密接层或扩散防止层。密接层是指用于提高叉指换能器电极3与压电基板2的密接性的电极层，并且可以例如能够由NiCr或Ti形成。扩散防止层是指用于防止主电极层之间的原子的扩散的电极层，并且可以例如能够由Ti形成。

压电基板2并不限定于LiNbO₃，且可以是主要包括铌酸锂的压电基板。主要包括铌酸锂的压电基板是指包含约50％或更多的铌酸锂的压电基板。

电介质膜4并不限定于包含氧化硅的膜。主要包括氧化硅的膜不限于SiO₂膜，且是指包含约50％或更多的氧化硅的膜。

弹性波装置1包括：压电基板2，其主要包含铌酸锂；叉指换能器电极3，设置在压电基板2上；以及电介质膜4，设置在压电基板2上以便覆盖叉指换能器电极3，且主要包括氧化硅，并使用瑞利波。叉指换能器电极3包括多个主电极层。所述多个主电极层包括一个或多个主电极层，所述一个或多个主电极层由对于弹性常数C11以及弹性常数C12的C11²/C12比大于电介质膜4中包括的氧化硅的C11²/C12的金属构成。当所述叉指换能器3整体的厚度约为100％时，所述一个或多个第一主电极层的厚度的总和的特征在于约55％或更多。这样能够实现对赛兹瓦波引起的寄生的抑制、对频率温度特性的改善和对叉指换能器3的欧姆损耗的减小。以下对此更加详细地进行说明。

附带地，术语“弹性常数”是指弹性硬度。假设将i、j、k和l定义为表示x轴、y轴和z轴的变量，弹性硬度是等式T_ij＝C_ijklS_kl(i，j，k，l＝x，y，z)中的C_ijkl，其中，T_ij是沿j方向作用在i平面上的应力，且S_kl是由位移U1在某位置a的微分k得到的应力，由下式表示：

由于T_ij和S_kl通常是二秩张量，C_ijkl是四秩张量。使用替代xx＝1、yy＝2、zz＝3、yz(zy)＝4、zx(xz)＝5及xy(yx)＝6允许将C_xxxx表示为C11。

在此，x方向是弹性波的传播方向。

根据SiO₂膜4的膜厚，赛兹瓦波的声速进行变化。当电介质膜4的膜厚较薄时，赛兹瓦波的声速较大。当电介质膜4的膜厚较大时，赛兹瓦波的声速较小。图3是表示在使用SiO₂作为电介质膜4的情况下每个SiO₂膜4的膜厚(％)与赛兹瓦波的声速的关系的图。

SiO₂膜4的膜厚(％)是相对于由叉指换能器电极3的电极指之间的间距而定的波长的百分比(％)、即，波长归一化膜厚(％)。

图3中，连续线A表示由LiNbO₃构成的压电基板2中传输的体波、即较快的横波的声速VB，其中VB＝约4647m/秒。图3中，■表示是赛兹瓦波，◇的曲线表示是赛兹瓦波被切割为体波的状态。当声速大于约4647m/秒时，赛兹瓦波被切割为体波，且不被激振，其中以◇的符号进行绘图。

如图3所示，随着SiO₂膜的膜厚(％)增加，赛兹瓦波的声速变慢。假设将赛兹瓦波的声速设为VS。在VS＞VB时，赛兹瓦波被切割为体波，并不被激振。假设当VS＝VB时的SiO₂膜的膜厚为膜厚T。在SiO₂膜4的膜厚小于膜厚T的情况下，赛兹瓦波不被激振。图3中，膜厚T等于约36％。

在电介质膜4的膜厚小于膜厚T的情况下，能够显著减小赛兹瓦波引起的寄生。

如果能够提高赛兹瓦波的声速VS，则能够使膜厚T更厚。因此，即使在使用具有较小厚度的SiO₂膜的情况下，也能够减小赛兹瓦波引起的寄生。另一方面，加厚SiO₂膜的厚度能够减小弹性波装置1的TCF的绝对值。因此，认为能够兼顾对赛兹瓦波的寄生的抑制和良好的频率温度特性即减小TCF的绝对值。

发明人针对赛兹瓦波的声速进行了各种研究，其结果，发现存在在增加膜厚的情况下能够提高赛兹瓦波的声速以抑制赛兹瓦波的金属以及减小赛兹瓦波的声速以增加赛兹瓦波的金属。基于该发现，实现本发明。

图4～图12是表示当构成叉指换能器电极的金属为Mo、W、Cu、Fe、Pt、Ta、Al、Ag或者Au时的每个SiO₂膜的膜厚(％)与赛兹瓦波的声速的关系的图。图4～图12表示在改变构成叉指换能器电极的金属的膜厚(％)的情况下的各赛兹瓦波的声速对SiO₂膜厚的依赖性。

另外，金属的膜厚(％)是相对于由叉指换能器电极3的电极指之间的间距而定的波长的百分比(％)、即波长归一化膜厚(％)。

在图4～图12中，也通过连续线A来表示所述体波的声速VB。

例如，如图4所示，可知在叉指换能器电极由Mo构成的情况下，随着Mo膜的膜厚从约1％变厚到约8％，允许赛兹瓦波的声速小于体波的声速的SiO₂膜厚变厚。因此，Mo的膜厚越厚，在VS＝VB的情况下的SiO₂膜的膜厚T越厚。因此，可知在使用了由Mo构成的主电极层的情况下，加厚Mo的膜厚能够实现对赛兹瓦波的寄生的抑制，并且还能够实现改善频率温度特性。

图5所示的W的情况、图6所示的Cu的情况、图7所示的Fe的情况也与Mo的情况相同，增加这些金属的厚度将增加膜厚T。另一方面，如图8以及图9所示，在Pt和Ta的情况下，增加膜厚将稍微增加膜厚T。

相反地，在Al的情况下，如图10所示，增加其厚度将使膜厚T变薄。在如图11所示的Ag的情况下，增加Ag的厚度将减小膜厚T。类似地，在图12所示的Au的情况下，增加Au的厚度将减小膜厚T。

根据图4～图9可知，在使用了Mo、W、Cu、Fe、Pt或者Ta的情况下，使其膜厚增加，能够加厚膜厚T。因此，能够实现对赛兹瓦波引起的寄生的抑制以及对频率温度系数TCF的绝对值的减小。

如果可以增加构成叉指换能器电极的金属膜的膜厚，则可以抑制引起叉指换能器电极的欧姆损耗。因此，使用Mo形成叉指换能器电极的主电极层并增加叉指换能器电极的厚度能够实现对赛兹瓦波引起的寄生的抑制、对频率温度特性的改善以及对叉指换能器电极的欧模损耗的减小。

与Mo的情况相同，使用W、Cu、Fe、Pt或Ta形成叉指换能器电极的电极层并增加叉指换能器电极的厚度能够实现对赛兹瓦波引起的寄生的抑制、对频率温度特性的改善以及对叉指换能器电极的欧模损耗的减小。

从图4至图9可知，从抑制赛兹瓦波引起的寄生的角度、改善频率温度特性的角度以及减小叉指换能器电极的欧模损耗的角度，最有效的是使用Mo来形成叉指换能器电极的主电极层。第二有效材料是W、Cu或Fe。

在如图10所示的使用Al的情况下，增加Al膜厚将减小膜厚T。因此，如上所述，减小构成叉指换能器电极的金属膜的膜厚引起叉指换能器电极的欧姆损耗。因此，使用A1来形成叉指换能器电极的主电极层引起叉指换能器电极的欧姆损耗。

比较难以仅使用Al来兼顾对赛兹瓦波的寄生的抑制、对频率温度特性的改善以及对叉指换能器电极的欧姆损耗的减小。

然而，即使在Al膜的情况下，如果选择Al膜的膜厚，则能够抑制由于赛兹瓦波引起的寄生，并且改善频率温度特性。例如，在使Al的膜厚较小(约5％或2％)的情况下，膜厚T等于约31％。因此，能够抑制赛兹瓦波引起的寄生，并且减小频率温度系数TCF的绝对值。然而，如上所述，减小Al膜的膜厚可能引起增加欧姆损耗或减小电功率处理能力。

在如图11所示使用Ag的情况下，当Ag膜的膜厚为约1％或2％时，膜厚T等于约31％。因此，尽管能够抑制赛兹瓦波引起的寄生并减小频率温度系数TCF的绝对值，但厚度变薄将增加叉指换能器电极的欧姆损耗。在Ag的情况下，当Ag膜的膜厚超过约5％时，在SiO₂膜厚为约25％或更多的范围内，膜厚T变得不存在。因此，难以减小频率温度系数TCF的绝对值。

如图12所示，在Au的情况下，当Au膜的膜厚较薄时，例如约1.5％或更小，膜厚T等于约31～32％程度。但是，当Au膜的膜厚较大时，约4％，减小金属膜的膜厚将增加叉指换能器电极的欧姆损耗。

从图10至图12可知，在使用Al、Ag或Au的情况下，增加Al、Ag或Au膜的膜厚减小膜厚T。因此，难以实现以下全部效果：对赛兹瓦波引起的寄生的抑制、对频率温度特性的改善以及对叉指换能器电极的欧模损耗的减小。

图13表示在构成电极的金属为Mo、W、Cu、Fe、Pt、Ta、Al、Ag或者Au的情况下的每个电极膜的膜厚(％)与膜厚T的关系。

图13对应于将所述的图4～图12的结果的曲线。通过将针对每个金属绘图的结果近似，得到直线。即，将膜厚T(％)设为y，将每个电极膜厚(％)设为x，并求出通过近似而得到的直线的斜率。根据图13可知，在Mo、W、Cu、Fe以及Pt中，直线的斜率为正，在Al、Ag以及Au中，直线的斜率为负。也就是说，在将膜厚T(％)设置为y并将电极膜的膜厚(％)设置为x的情况下，当通过近似得到的直线的斜率为正时，增加金属膜的厚度能够实现增加膜厚T。因此，清楚的是可以抑制赛兹瓦波引起的寄生，可以改善频率温度特性并可以减小叉指换能器电极的欧姆损耗。备选地，当直线的斜率为负时，难以实现以下效果：抑制赛兹瓦波引起的寄生，改善频率温度特性并减小叉指换能器电极的欧姆损耗。

根据图13可知，优选地使用Mo、W、Cu、Fe、Pt或Ta以形成主电极层，且更优选地，使用Mo、W、Cu以及Fe。

如上述那样，增加构成叉指换能器的金属膜的膜厚在一些情况下增加或减小赛兹瓦波的声速的原因可能是由于叉指换能器电极因为赛兹瓦波引起的位移。图14是用于对弹性波装置1中的叉指换能器电极3的电极指附近的位移状态进行说明的示意性正面剖视图。

如图14所示，叉指换能器电极3的电极指位于压电基板2上。SiO₂膜被设置为覆盖叉指换能器电极3。图14中，连续线表示未运行的状态，虚线表示运行状态下赛兹瓦波引起的位移状态。图14的左侧的位移状态与右侧的位移状态是重复的。在左侧的位移状态下，叉指换能器电极3的每个电极指的横向中央部分如箭头B1所示收缩，横向尺寸如箭头B2、B3所示扩展。在图14的左侧的位移状态下，横向尺寸减小，且如箭头B4所示，厚度方向尺寸增加。图14中，X表示弹性波的传输方向，Z表示与传输方向垂直的方向以及垂直于压电基板2的上表面垂直的方向。

图14的箭头B2以及B3所示的方向的位移是与传输方向X相同的方向的位移，因此位移量取决于弹性常数C11。另一方面，箭头B1、B4所示的位移是在与传输方向X垂直的方向Z方向进行位移，因此位移量取决于弹性常数C12。

因此，能够想到的是使用当在传播方向X施加力时不可能发生变形且在作为厚度方向的Z方向上有可能变形的材料能够实现抑制对赛兹瓦波的激振。在施加力的方向上的变形的阻力取决于弹性常数C11(GPa)。在垂直于施加力的方向的方向上的变形的阻力取决于弹性常数C12(GPa)。因此，发明人发现，使用C11²/C12比超过特定阈值的金属能够抑制赛兹瓦波引起的寄生，增加氧化硅膜的膜厚T并减小叉指换能器电极的欧姆损耗。

图15是表示C11²/C12比与图13所示的每个直线的斜率的关系的图。图15中的虚线C表示氧化硅(SiO₂)的C11²/C12比等于约383。根据图15可知，在C11²/C12比大于383的金属中，直线的斜率为正，且在C11²/C12比小于383的金属中，直线的斜率为负。因此，在使用C11²/C12比大于氧化硅的C11²/C12比的金属来形成叉指换能器电极的主电极层的情况下，增加主电极层的厚度能够抑制赛兹瓦波引起的寄生，改善频率温度特性并减小叉指换能器电极的欧姆损耗。也就是说，使用C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属来形成主电极层有可能能够实现抑制赛兹瓦波引起的寄生，改善频率温度特性并减小叉指换能器电极的欧姆损耗。

在弹性波装置1中，叉指换能器电极3作为多个主电极层，即，第一主电极层3a和第二主电极层3b。在该情况下，第一主电极层3a由Mo构成，且第二主电极层3b由Ag构成。也就是说，第一主电极层3a由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成，且第二主电极层3b由C11²/C12比小于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成。

图16是表示叉指换能器电极3中的Mo的百分比与膜厚T的关系的图。这里，Mo的百分比(％)是指由Mo构成的第一主电极层3a的厚度相对于叉指换能器电极3整体的厚度的比率(％)。另外，叉指换能器电极3整体的厚度在波长归一化膜厚下为约5％。

根据图16可知，将构成第一主电极层3a的Mo的百分比为约55％或更多的情况与Mo的百分比小于约55％的情况进行比较，示出当Mo的百分比为约55％或更多时，膜厚T明显增加。

因此，可知由于当Mo的百分比为约55％或更多时膜厚T可以显著增加，能够兼顾抑制由于赛兹瓦波引起的寄生和减小TCF的绝对值二者的可能性是极高的。也就是说，在叉指换能器电极3包括第一主电极层3a和第二主电极层3b并且第二主电极层3b被层叠在第一主电极层3a上的情况下，其中，第一主电极层3a由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成，且第二主电极层3b由C11²/C12比小于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成，当假设叉指换能器电极3整体的厚度是约100％且由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成的第一主电极层3a的厚度为约55％或更多时，可以明显增加膜厚T。因此，可知能够兼顾对赛兹瓦波引起的寄生的抑制以及对温度特性的改善的可能性较高。

此外，当假设叉指换能器电极3整体的厚度是约100％且由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成的第一主电极层3a的厚度为约55％或更多时，可以减小叉指换能器电极3的欧姆损耗。

图16表示第一主电极层3a由Mo构成且第二主电极层3b由Ag构成的情况。相反地，图17表示下方的第一主电极层3a由Ag构成且上方的第二主电极层3b由Mo构成的情况的结果。

根据图17可知，在第二主电极层3b由Mo构成的情况下，将Mo的百分比为约55％或更多的情况与Mo的百分比小于约55％的情况进行比较，示出当Mo的百分比为约55％或更多时膜厚T明显增加。因此，在下方的第一主电极层3a由Ag构成且上方的第二主电极层3b由Mo构成的情况下，Mo的百分比优选地约为55％或更多。

也就是说，从图16和图17可知，在叉指换能器电极3包括第一主电极层3a和第二主电极层3b的情况下，其中，第一主电极层3a由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成，且第二主电极层3b由C11²/C12比小于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成，当假设叉指换能器电极3整体的厚度是约100％且由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成的第一主电极层3a的厚度为约55％或更多而不管第一主电极层3a和第二主电极层3b的层叠顺序如何时，可以明显增加膜厚T。因此，可知能够兼顾对赛兹瓦波引起的寄生的抑制以及对温度特性的改善的可能性较高。此外，当假设叉指换能器电极3整体的厚度是约100％且由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成的第一主电极层3a的厚度为约55％或更多时，可以减小叉指换能器电极3的欧姆损耗。

图18是表示在Mo的膜厚为叉指换能器电极整体的厚度的约75％的情况下的每个SiO₂膜厚(％)与赛兹瓦波的声速的关系的图。在图18中，连续线A表示体波的声速。另外，在图18中，绘制了使用以下具有第1～第8多层结构的叉指换能器电极的结果。即使在使用这些多层结构中的任意多层结构的情况下，SiO₂膜的膜厚(％)与赛兹瓦波的声速的关系都如图18所示，基本不变。因此，尽管本来图18应示出表示第1～第8多层结构之间的关系的曲线，然而多数曲线彼此重合，如图8所示。

另外，下述的第1～第8多层结构表示按照从每个叉指换能器电极的上层侧向LiNbO₃侧的顺序布置各金属层。用％表示的每个括号值是波长归一化膜厚。叉指换能器电极3整体的波长归一化膜厚为约5％。

第1多层结构：Ag层(1％)/Mo层(3.75％)/Ag层(0.25％)

第2多层结构：Ag层(0.63％)/Mo层(3.75％)/Ag层(0.63％)

第3多层结构：Ag层(0.25％)/Mo层(3.75％)/Ag层(1％)

第4多层结构：Mo层(3.25％)/Ag层(1.25％)/Mo层(0.5％)

第5多层结构：Mo层(1.88％)/Ag层(1.25％)/Mo层(1.88％)

第6多层结构：Mo层(0.5％)/Ag层(1.25％)/Mo层(3.25％)

第7多层结构：Mo层(3.75％)/Ag层(1.25％)

第8多层结构：Ag层(1.25％)/Mo层(3.75％)

可知，当Mo膜的膜厚占据叉指换能器电极整体的厚度的较大百分比时，即使在构成叉指换能器电极的主电极层的数量不仅是2而是3或更多个的情况下也展示类似的特性。

也就是说，当弹性波装置包括主要包含铌酸锂的压电基板2、置于压电基板2上的叉指换能器电极3以及主要包含氧化硅的电介质膜4并使用瑞利波；叉指换能器电极3包括多个主电极层；多个主电极层包括一个或多个第一主电极层，所述一个或多个第一主电极层由对于弹性常数C11以及弹性常数C12而言C11²/C12比大于氧化硅的C11²/C12比的金属构成；以及在将所述叉指换能器电极整体的厚度设为约100％时，所述一个或多个第一主电极层的厚度的总和占约52％或更多时，可以抑制由于赛兹瓦波引起的寄生，可以改善频率温度特性，并且可以减小叉指换能器电极3的欧姆损耗。

图19是示出在弹性波装置1中主电极层W和主电极层Mo的膜厚之和与膜厚T的关系的图，在弹性波装置1中，叉指换能器电极3的第一主电极层3a包括包含由W构成的主电极层和由Mo构成的主电极层在内的多层电极，且第二主电极层3b是Al的主电极层。在这种情况下，叉指换能器电极3整体的厚度在波长归一化厚度方面为约5％。在图19中，横轴表示在叉指换能器电极3整体中主电极层W和主电极层Mo的百分比的总和。

另外，在第一主电极层3a中包括的主电极层W和主电极层Mo二者均由对C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成，且在第二主电极层3b中包括的主电极层Al由C11²/C12比小于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成。

根据图19可知，构成第一主电极层3a的主电极层W和主电极层Mo的厚度为约55％或更多的情况与其厚度小于约55％的情况的比较结果示出当主电极层W和主电极层Mo的百分比为约55％或更多时膜厚T显著增加。

因此，在两个或多个主电极层由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成的情况下，当假设叉指换能器电极3整体的的厚度为约100％的情况下所述两个或多个主电极层的厚度的总和为约55％或更多时，可以显著增加膜厚T。因此，可见能够兼顾对由于赛兹瓦波引起的寄生的抑制以及对温度特性的改善的可能性较高。此外，当假设叉指换能器电极3整体的的厚度为约100％的情况下所述两个或多个主电极层的厚度的总和为约55％或更多时，可以减小叉指换能器电极3的欧姆损耗，其中所述两个或多个主电极层由C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属构成。

当叉指换能器电极包括多个主电极层且构成所述多个主电极层的所有金属是能够给出图13所示的具有正斜率的直线的金属时，可以实现对由于赛兹瓦波引起的寄生的抑制、对温度特性的改善以及对叉指换能器电极的欧姆损耗的减小。这是由于构成主电极层的所有金属是C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的金属。

以下组合被引述作为这种主电极层的组合。在两层结构的情况下，优选地使用以下组合：由Cu构成的层和由Mo构成的层的组合、由Ta构成的层和由Cu构成的层的组合、由Cu构成的层和由W构成的层的组合、由Pt构成的层和由Cu构成的层的组合以及由Pt构成的层和由Mo构成的层的组合。在三层结构的情况下，优选地使用以下组合：由Mo构成的层、由Cu构成的层和由Mo构成的层的组合；由W构成的层、由Cu构成的层和由W构成的层的组合；由Pt构成的层、由Cu构成的层和由Pt构成的层的组合；由Pt构成的层、由Mo构成的层和由Pt构成的层的组合；由Cu构成的层、由W构成的层和由Cu构成的层的组合以及由Cu构成的层、由Mo构成的层和由Cu构成的层的组合。然而，在至少两个主电极层中，由优选金属构成的主电极层的组合不限于上述组合。

图20是表示每个SiO₂膜4的厚度方向位置与位移的大小的关系的图。所用的压电基板2由欧拉角(约0°，约37.5°，约0°)的LiNbO₃制成。图20中的位移的大小被确定为叉指换能器电极的传输方向1个波长的长度的位移的大小。具体而言，确定该位移的大小，将最大量-最小量设为位移的大小。在图20中，纵轴为厚度方向的位置，该厚度方向的位置是归一化的值。在图20中，Δ表示SiO₂膜的厚度为约1200nm的情况，口表示SiO₂膜的厚度为约1320nm的情况，且○来表示SiO₂膜的厚度为约1440nm。通过对三种类型的厚度水平进行归一化来表示厚度方向位置。图20中，约0的厚度方向位置表示压电基板2与SiO₂膜4的界面。

根据图20可知，在上述厚度方向的位置为约0.42或更小、即，SiO₂膜的厚度的约42％或以下，在波的传输方向振动的波(即，纵波)进行波动。可知，在比其更靠上方的区域，波在弹性波装置1的厚度方向(即，SiO₂膜的厚度方向)上振动。因此，可知，优选地将C11²/C12比大于电介质膜4中包含的氧化硅的C11²/C12比的以及构成在叉指换能器电极3中包括的一个或多个主电极层的金属置于从压电基板2侧起SiO₂膜4的厚度的约42％以内的位置。

尽管以上描述了本发明的优选实施例，然而本领域技术人员应清楚在不脱离本发明的精神和范围的情况下存在各种变型和修改。因此，本发明的范围仅由以下权利要求来确定。

Claims

1.一种弹性波装置，包括：

压电基板，主要包括铌酸锂；

叉指换能器电极，设置在所述压电基板上；和

电介质膜，设置在所述压电基板上以覆盖所述叉指换能器电极并且主要包括氧化硅，所述弹性波装置利用瑞利波，

其特征在于：所述叉指换能器电极具有多个主电极层，

所述多个主电极层包括一个或多个第一主电极层，其中所述一个或多个第一主电极层由对于弹性常数C11以及弹性常数C12而言C11²/C12比大于氧化硅的C11²/C12比的金属构成，并且在将所述叉指换能器电极整体的厚度约为100％时，所述一个或多个第一主电极层的厚度的总和约为55％或更多。

2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，所述一个或多个第一主电极层的数量是两个或者更多。

3.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，所述主电极层的数量是三个或者更多，且所述主电极层还包括第二主电极层和第三主电极层，其中所述第二主电极层是由如下金属构成的：所述金属不同于构成所述一个或多个第一主电极层的金属；且所述第三主电极层设置在所述第二主电极层的与所述一个或多个第一主电极层相对的一侧，并且是由与构成所述一个或多个第一主电极层的金属相同的金属构成的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性波装置，其中，所述多个主电极层仅包括所述一个或多个第一主电极层。

5.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，所述多个主电极层还包括由C11²/C12比小于氧化硅的C11²/C12比的金属构成的第二主电极层。

6.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，所述多个主电极层的数量是2。

7.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，所述一个或多个第一主电极层设置在从所述压电基板侧起所述电介质膜的厚度的约42％以内的一个或多个位置处。