DE102018126080A1

DE102018126080A1 - Schallwellenvorrichtung

Info

Publication number: DE102018126080A1
Application number: DE102018126080.6A
Authority: DE
Inventors: Katsuya Daimon
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20190123713A1; CN109698681B; JP2019080093A; CN109698681A; US11588469B2; JP6954799B2

Abstract

Eine Schallwellenvorrichtung enthält ein Mehrschichtsubstrat, das eine konvexe Trägheitsoberfläche (Oberfläche der bezogen auf die Phasengeschwindigkeit einer Oberflächenschallwelle umgekehrten Phasengeschwindigkeiten) aufweist, wobei das Mehrschichtsubstrat einen piezoelektrischen Film, eine Schicht aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und eine Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit und eine IDT-Elektrode (6), die auf dem piezoelektrischen Film angeordnet ist, enthält. In der IDT-Elektrode (6) betragen Spaltlängen (G), die als Größen eines ersten Spalts zwischen einer Spitze eines jeden von ersten Elektrodenfingern (13) und einer zweiten Sammelschiene (12) und eines zweiten Spalts zwischen einer Spitze eines jeden von zweiten Elektrodenfingers (14) und einer ersten Sammelschiene (11) definiert sind, maximal etwa 0,23λ, wobei die Größen in einer Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger (13, 14) gemessen werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Schallwellenvorrichtung, die ein Mehrschichtsubstrat enthält, in dem eine Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, eine Schicht aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und ein piezoelektrischer Film laminiert werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine IDT-(Interdigitaltransducer)-Elektrode einer Schallwellenvorrichtung enthält eine erste und eine zweite Sammelschiene, die einander gegenüberliegen, mehrere erste Elektrodenfinger und mehrere zweite Elektrodenfinger. Enden auf einer Seite der ersten Elektrodenfinger sind mit der ersten Sammelschiene verbunden. Enden auf einer Seite der zweiten Elektrodenfinger sind mit der zweiten Sammelschiene verbunden. Spitzen der ersten Elektrodenfinger sind mit Spalten versehen, die zwischen den Spitzen und der zweiten Sammelschiene angeordnet sind. Spitzen der zweiten Elektrodenfinger sind mit Spalten versehen, die zwischen den Spitzen und der ersten Sammelschiene angeordnet. Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2011-101350 offenbart, dass eine Wellenleitung ausgeführt wird, wenn eine Länge der Spalte mindestens 1A beträgt und dass die Spaltlänge besonders bevorzugt mindestens 3λ beträgt.
Wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungspublikation Nr. 2011-101350 offenbart, ging man bisher davon aus, dass der Spalt zwischen der Spitze des Elektrodenfingers und der Sammelschiene zweckmäßigerweise eine größere Länge hat.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Ausbreitungsverlust bei einer größeren Spaltlänge in einer Schallwellenvorrichtung, bei der ein piezoelektrisches Substrat ein Mehrschichtsubstrat ist, zunimmt. Insbesondere wird der Ausbreitungsverlust im Allgemeinen in einem Mehrschichtsubstrat größer, bei dem eine Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, eine Schicht aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und ein piezoelektrischer Film laminiert werden. Der Begriff „Material mit hoher Schallgeschwindigkeit“ steht für ein Material, bei dem die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem Material ausbreitet, höher ist als die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Schallwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreitet. Der Begriff „Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit“ steht für ein Material, bei dem die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem Material ausbreitet, niedriger ist als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Volumenwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreitet.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallwellenvorrichtung bereitzustellen, die ein Mehrschichtsubstrat enthält und gegenüber den bekannten Schallwellenvorrichtungen verbessert ist, insbesondere einen kleineren Ausbreitungsverlust aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst von einer Schallwellenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Schallwellenvorrichtung bereitgestellt, die ein Mehrschichtsubstrat enthält, dessen sogenannte Trägheitsoberfläche (im Englischen „slowness surface“ oder auch „inverse phase velocity surface“ genannt) konvex ist. Dabei wird unter einer „slowness surface“ eine Oberfläche konstanter Geschwindigkeit verstanden, die in Kehrwerten der Phasengeschwindigkeit bezogen auf die Phasengeschwindigkeit einer Oberflächenschallwelle kalibriert ist. Das Mehrschichtsubstrat umfasst: einen piezoelektrischen Film, eine Schicht aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit, in der sich eine Volumenwelle ausbreitet, deren Geschwindigkeit niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit einer Schallwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreitet, und eine Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, in der sich eine Volumenwelle ausbreitet, deren Geschwindigkeit höher ist als die Schallgeschwindigkeit der Schallwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film ausbreitet, wobei die Schicht aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit zwischen der Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit und dem piezoelektrischen Film angeordnet ist, und eine IDT-Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Film angeordnet ist, wobei die IDT-Elektrode enthält: eine erste und eine zweite Sammelschiene, die einander gegenüberliegen, mehrere erste Elektrodenfinger, die sich von der ersten Sammelschiene in Richtung der zweiten Sammelschiene erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger, die sich von der zweiten Sammelschiene in Richtung der ersten Sammelschiene erstrecken, und wobei Spaltlängen, die als Größen eines ersten Spalts zwischen einer Spitze eines jeden der ersten Elektrodenfinger und der zweiten Sammelschiene und eines zweiten Spalts zwischen einer Spitze eines jeden der zweiten Elektrodenfinger und der ersten Sammelschiene definiert sind, maximal etwa betragen 0,23λ, wobei die Größen in einer Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger gemessen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält in der IDT-Elektrode eine Überschneidungsregion, in der die ersten Elektrodenfinger und die zweiten Elektrodenfinger einander in einer Ausbreitungsrichtung der Schallwelle überlappen, eine mittige Region, die in der Mitte in der Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger positioniert ist, und erste und zweite Randregionen, die auf beiden Außenseiten der mittigen Region in der Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger positioniert sind, und wobei die Schallgeschwindigkeit in jeder der ersten und zweiten Randregionen niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit in der mittigen Region. In einem solchen Fall können Transversalmodenwelligkeiten unterdrückt werden.
In der Schallwellenvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind Breiten der ersten und zweiten Elektrodenfinger in den ersten und zweiten Randregionen größer als Breiten der ersten und zweiten Elektrodenfinger in der mittigen Region, wobei die Breiten als Fingergrößen, in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gemessen, definiert sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die ersten und die zweiten Sammelschienen mehrere Öffnungen, die nebeneinander in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gruppiert sind, wobei Abschnitte der ersten und der zweiten Sammelschiene auf der Seite näher bei der Überschneidungsregion als die Öffnungen als erste und zweite dünne Sammelschienenabschnitte dienen und wobei Abschnitte der ersten und der zweiten Sammelschiene auf der Seite, die gegenüberliegend weiter von der Überschneidungsregion entfernt liegt als die Öffnungen, als erste und zweite äußere Sammelschienenabschnitte dienen, wobei die ersten und zweiten dünnen Sammelschienenabschnitte mit den ersten bzw. zweiten äußeren Sammelschienenabschnitten verbunden sind, indem Abschnitte verbunden werden, die jeweils zwischen den benachbarten Öffnungen positioniert sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der piezoelektrische Film aus LiTaO₃ und hat eine Dicke von maximal etwa 3,5λ. In einem solchen Fall kann ein Gütewert erhöht werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit ein Stützsubstrat aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Schallwellenvorrichtung ferner ein Stützsubstrat enthalten, das die Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit stützt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind erste dielektrische Filme als Massevergrößerungsfilme auf die ersten und zweiten Randregionen laminiert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind Metallfilme als Massevergrößerungsfilme auf Abschnitte der ersten und zweiten Elektrodenfinger laminiert, wobei die Abschnitte in den ersten und zweiten Randregionen positioniert sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten dielektrischen Filme ferner auf die ersten und zweiten Sammelschienen und über die ersten und zweiten Spalte laminierte.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter dielektrischer Film als ein Frequenzjustierungsfilm auf die IDT-Elektrode laminiert, und die ersten dielektrischen Filme sind so laminiert, dass der zweite dielektrische Film zwischen der IDT-Elektrode und den ersten dielektrischen Filmen angeordnet ist.
Die Erfindung ermöglicht es, den Ausbreitungsverlust in der Schallwellenvorrichtung, die das Mehrschichtsubstrat, bei dem die Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, die Schicht aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrische Film laminiert werden, enthält, zu verringern.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der 22 Figuren umfassenden Zeichnung.
Figurenliste

1 ist eine teilweise Draufsicht, die einen Hauptteil einer Elektrodenstruktur einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine schematische vordere Schnittansicht der Schallwellenvorrichtung gemäß 1.
3 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur der Schallwellenvorrichtung gemäß 1 veranschaulicht.
4 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, teilweise ausgeschnitten, die einen Teil von 1 in einem vergrößerten Maßstab veranschaulicht.
5 ist ein Graph zur Verdeutlichung der Trägheitsoberflächen von LiTaO₃ und einem erfindungsgemäßen Mehrschichtsubstrat, wobei die inversen Phasengeschwindigkeiten 1/Vx und 1/Vy gegeneinander aufgetragen sind.
6 ist ein Kurvendiagramm, das Rücklaufverlusteigenschaften der Schallwellenvorrichtung darstellt, bei der eine Spaltlänge G 0,17λ, 0,28λ oder 0,61λ beträgt.
7 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Spaltlänge G in einer IDT-Elektrode und dem Rücklaufverlust darstellt.
8 ist eine schematische Ansicht, die dazu dient, den Grund zu erklären, warum ein Ausbreitungsverlust in der Schallwellenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform kleiner wird.
9 ist eine teilweise Draufsicht, teilweise ausgeschnitten, die eine Elektrodenstruktur einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Regionen veranschaulicht.
10 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine Elektrodenstruktur einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zu erklären.
11 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine IDT-Elektrode in einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zu erklären.
12 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine Elektrodenstruktur einer IDT-Elektrode in einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zu erklären.
13 ist eine schematische seitliche Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform.
14 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine Elektrodenstruktur einer IDT-Elektrode in einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform zu erklären.
15 ist eine schematische seitliche Schnittansicht der Schallwellenvorrichtung gemäß der siebenten Ausführungsform.
16 ist eine schematische seitliche Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform.
17 ist eine schematische seitliche Schnittansicht, die dazu dient, eine Modifizierung der Schallwellenvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform zu erklären.
18 ist eine schematische seitliche Schnittansicht, die dazu dient, eine weitere Modifizierung der Schallwellenvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform zu erklären.
19 ist ein Kurvendiagramm, das Beziehungen zwischen der Länge einer Randregion und dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten in Transversalmoden in der Schallwellenvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
20 ist ein Kurvendiagramm, das Beziehungen zwischen der Länge einer Randregion und dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten in Transversalmoden in der Schallwellenvorrichtung gemäß der siebenten Ausführungsform darstellt.
21 ist eine vordere Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform.
22 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Filmdicke von LiTaO₃ und Güte-Eigenschaften darstellt.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 bis 3 sind schematisch verschiedene Details einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Dabei ist 2 eine schematische vordere Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur der Schallwellenvorrichtung veranschaulicht.
Die Schallwellenvorrichtung 1 enthält ein Mehrschichtsubstrat 2. Das Mehrschichtsubstrat 2 enthält ein Stützsubstrat 3 mit hoher Schallgeschwindigkeit, das als eine Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit dient, eine Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit, und einen piezoelektrischen Film 5 aus LiTaO₃. Die Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrische Film 5 sind auf das Stützsubstrat 3 mit hoher Schallgeschwindigkeit in der genannten Reihenfolge laminiert. Eine IDT-Elektrode 6 und Reflektoren 7 und 8 sind auf dem piezoelektrischen Film 5 angeordnet. Auf diese Weise wird ein Ein-Port-Schallwellenresonator gebildet.
Ein Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, das die Schicht aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit bildet, ist ein Material, bei dem die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem Material ausbreitet, höher ist als die Schallgeschwindigkeit einer Schallwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film 5 ausbreitet. Ein Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit, das die Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit bildet, ist ein Material, bei dem die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem Material ausbreitet, niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit der Schallwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film 5 ausbreitet. In dem Mehrschichtsubstrat 2, das die Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und den piezoelektrischen Film 5 enthält, die auf das Stützsubstrat 3 mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert werden, kann die Energie der Schallwelle effektiv im Inneren des piezoelektrischen Films 5 eingeschlossen werden.
Überraschend hat sich nun gezeigt, dass, wenn ein erfindungsgemäßes Mehrschichtsubstrat verwendet wird, der Ausbreitungsverlust in dem Maße zunimmt, wie eine Spaltgröße in der IDT-Elektrode 6 zunimmt.
Wie in 3 veranschaulicht, enthält die IDT-Elektrode 6 eine erste und eine zweite Sammelschiene 11 und 12, die einander gegenüberliegen. Enden auf einer Seite mehrerer erster Elektrodenfinger 13 sind mit der ersten Sammelschiene 11 verbunden. Die ersten Elektrodenfinger 13 erstrecken sich in Richtung der zweiten Sammelschiene 12. Enden auf einer Seite mehrerer zweiter Elektrodenfinger 14 sind mit der zweiten Sammelschiene 12 verbunden. Die zweiten Elektrodenfinger 14 erstrecken sich in Richtung der ersten Sammelschiene 11.
Ein Raum zwischen einer Spitze jedes ersten Elektrodenfingers 13 und der zweiten Sammelschiene 12 ist ein erster Spalt. Ein Raum zwischen einer Spitze jedes zweiten Elektrodenfingers 14 und der ersten Sammelschiene 11 ist ein zweiter Spalt. Die Größen der ersten und zweiten Spalte in einer Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger 13 und 14 werden im Folgenden jeweils als eine Spaltlänge G bezeichnet.
In der Schallwellenvorrichtung 1 wird die Spaltlänge G auf maximal etwa 0,23λ eingestellt, wodurch der Ausbreitungsverlust verringert werden kann.
3 veranschaulicht schematisch die IDT-Elektrode 6, während die 1 und 4 einen Hauptteil der IDT-Elektrode 6 in einem vergrößerten Maßstab veranschaulichen. Außerdem zeigt 4 ferner die Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Regionen. Jeder der ersten Elektrodenfinger 13 hat Abschnitte 13a und 13b mit größerer Breite. Hier wird angenommen, dass die „Breite eines Elektrodenfingers“ für eine Größe der Elektrodenfinger in der Ausbreitungsrichtung einer Schallwelle steht. Jeder der zweiten Elektrodenfinger 14 hat ebenfalls Abschnitte 14a und 14b mit größerer Breite. Die Abschnitte 13a und 14a mit größerer Breite sind auf den Spitzenseiten der ersten bzw. zweiten Elektrodenfinger 13 und 14 positioniert. Der Abschnitt 13b mit größerer Breite ist an einer Position angeordnet, die dem Abschnitt 14a mit größerer Breite in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gegenüberliegt. Der Abschnitt 14b mit größerer Breite ist in einer gegenüberliegenden Beziehung zu dem Abschnitt 13a mit größerer Breite in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle angeordnet.
Dementsprechend enthält eine Überschneidungsregion C, d. h. eine Region, wo sich die ersten Elektrodenfinger 13 und die zweiten Elektrodenfinger 14 einander in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle überlappen, eine mittige Region C1 und erste und zweite Randregionen C2 und C3, die auf beiden Außenseiten der mittigen Region C1 in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Schallwelle positioniert sind. Ferner bildet ein Raum auf der äußeren Seite der ersten Randregion C2 eine Spaltregion, wo der zweite Spalt positioniert ist, wobei die Spaltregion als eine „zweite Spaltregion“ bezeichnet wird. Ein Raum auf der äußeren Seite der zweiten Randregion C3 in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Schallwelle bildet eine erste Spaltregion, wo der erste Spalt positioniert ist. Regionen auf den äußeren Seiten der ersten und zweiten Spaltregionen bilden Regionen, wo die zweite Sammelschiene 12 bzw. die erste Sammelschiene 11 positioniert sind. 4 zeigt schaubildhaft die Schallgeschwindigkeiten in den oben genannten Regionen. Bezüglich der Schallgeschwindigkeiten in den oben genannten Regionen, die in 4 veranschaulicht sind, ist die Schallgeschwindigkeit in Richtung der rechten Seite in 4 höher.
In der Schallwellenvorrichtung 1 ist die IDT-Elektrode 6 folgendermaßen ausgeführt. Die Schallgeschwindigkeit V2 in den ersten und zweiten Randregionen C2 und C3 ist niedriger als die Schallgeschwindigkeit V1 in der mittigen Region C1. Die Spaltregionen, die die Schallgeschwindigkeit V3 geben, sind auf den äußeren Seiten der ersten und zweiten Randregionen C2 und C3 positioniert. Außerdem ist die Schallgeschwindigkeit in den Regionen, wo die erste und die zweite Sammelschiene 11 und 12 ausgebildet sind, V4, was niedriger ist als V3. Die Werte der Schallgeschwindigkeiten V1 bis V4 haben eine Beziehung von V3 > V4 > V1 > V2.
Im Fall der Verwendung des Mehrschichtsubstrats verursachen Transversalmoden ein Problem. Indem man die IDT-Elektrode 6 so auslegt, dass die obige Beziehung zwischen den Schallgeschwindigkeiten erfüllt ist, können die Transversalmoden aufgrund der Differenz in der Schallgeschwindigkeit unterdrückt werden. Es ist jedoch anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Schallwellenvorrichtungen beschränkt ist, die Elektrodenstrukturen zum Unterdrücken der Transversalmoden enthalten.
Wie oben beschrieben, weist die Schallwellenvorrichtung 1 das Merkmal auf, dass die Spaltlänge G maximal etwa 0,23λ beträgt. In der Schallwellenvorrichtung 1 bilden die Spaltregionen und die Regionen, wo die erste und die zweite Sammelschiene 11 und 12 angeordnet sind, Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit. Dementsprechend kann, auch wenn die Spaltlänge G klein ist, eine Kolbenmode entstehen, und die Transversalmoden können unterdrückt werden. Infolge dessen kann der Ausbreitungsverlust verringert werden. Dieser Punkt wird unten mit Bezug auf konkrete experimentelle Beispiele beschrieben.
Das Mehrschichtsubstrat 2 der Schallwellenvorrichtung 1 ist wie folgt aufgebaut: Bei dem Stützsubstrat 3 mit hoher Schallgeschwindigkeit handelt es sich um ein Si-Substrat, bei der Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit handelt es sich um einen SiO₂-Film mit einer Dicke von 0,3λ, bei dem piezoelektrischen Film 5 handelt es sich um einen LiTaO₃-Film mit Euler-Winkeln (0°, 140°, 0°) und einer Dicke von 0,3λ.
Als Material für die IDT-Elektrode 6 und die Reflektoren 7 und 8 wurde Aluminium gewählt. Die IDT-Elektrode 6 umfasst 100 Paare von Elektrodenfingern, wobei das Metallisierungsverhältnis der IDT-Elektrode 6 bei 0,45 liegt. Die Reflektoren 7 und 8 umfassen 20 Paare von Elektrodenfingern. Die Filmdicken der IDT-Elektrode 6 und der Reflektoren 7 und 8 betragen 0,05λ, wobei λ=2 µm.
Die Schallwellenvorrichtung 1 wurde in drei Arten hergestellt, deren Spaltlänge G auf 0,17λ, 0,28λ und 0,61λ eingestellt wurde. 6 zeigt Rücklaufverlusteigenschaften der hergestellten Schallwellenvorrichtungen.
Wie aus 6 zu erkennen ist, sind die Rücklaufverlusteigenschaften am schlechtesten, wenn die Spaltlänge G 0,61λ beträgt, und sind bei 0,28λ etwas besser. Bei 0,17λ sind die Rücklaufverlusteigenschaften am zufriedenstellendsten. Es versteht sich daher, dass der Ausbreitungsverlust durch Einstellen der Spaltlänge auf 0,17λ verringert werden kann.
Unter Berücksichtigung des oben beschriebenen Ergebnisses wurden die Rücklaufverlusteigenschaften ausgewertet, während die Spaltlänge G in der Schallwellenvorrichtung 1 feiner geändert wurde. 7 zeigt das Auswertungsergebnis. Die in 7 dargestellten Werte des Rücklaufverlustes bezeichnen Werte, die in einem Bereich nahe 2600 MHz gemessen wurden, wo der Rücklaufverlust am schlechtesten wird.
Wie aus 7 zu erkennen ist, ist der Rücklaufverlust relativ groß, wenn die Spaltlänge G mindestens 0,24λ beträgt. Andererseits kann bei maximal 0,23λ der Rücklaufverlust verringert werden, und folglich kann der Ausbreitungsverlust verringert werden.
In 5 stellt eine durchgezogene Linie eine Trägheitsoberfläche (den Kehrwert der Phasengeschwindigkeit der Oberflächenschallwelle) in dem Mehrschichtsubstrat 2 dar, während die gestrichelte Linie die Trägheitsoberfläche in einem piezoelektrischen Substrat, das lediglich aus LiTaO₃ besteht, darstellt. Wie in 2 zu erkennen ist, ist die Trägheitsoberfläche bei Verwendung des Mehrschichtsubstrats 2 konvex und unterscheidet sich auch in ihren Werten von der Trägheitsoberfläche des nur aus LiTaO₃ bestehenden piezoelektrischen Substrats. Es wird nun vermutet, dass diese Differenz Ursache der Verschlechterung des Ausbreitungsverlustes ist, wenn die Spaltlänge G vergrößert wird. Die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle aufgrund einer SH-Komponente in der Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit beträgt etwa 3750 m/s, was sehr nahe bei der Schallgeschwindigkeit der Schallwelle liegt, die in der IDT-Elektrode 6 angeregt wird. Dementsprechend neigt die oben beschriebene Volumenwelle zum Koppeln mit einer Mode, die als die Schallwelle verwendet wird. Wenn also die Spaltlänge G vergrößert wird, so entweicht die Schallwelle, die als eine Hauptmode angeregt wird, in einer Tiefenrichtung des piezoelektrischen Films 5 und der Ausbreitungsverlust verschlechtert sich.
Andererseits wird in der Schallwellenvorrichtung 1 die Spaltlänge G verringert. Dementsprechend wird angenommen, dass, wie durch Pfeile A in 8 angedeutet, die Schallwelle in der Hauptmode, die dazu neigt, in der Tiefenrichtung zu entweichen, durch einen inneren Rand der ersten Sammelschiene 11 reflektiert, der näher bei den Spitzen der Elektrodenfinger positioniert ist, und dass ein Entweichen in der Dickenrichtung unterdrückt wird. Infolge dessen werden eine Verbesserung der Rücklaufverlusteigenschaften und eine Reduzierung des Ausbreitungsverlusts realisiert.
9 ist eine teilweise Draufsicht, teilweise ausgeschnitten, die in einem vergrößerten Maßstab einen Hauptteil einer Elektrodenstruktur einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Schallwellenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ähnelt der Schallwellenvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass, in einer IDT-Elektrode 26, Strukturen der ersten und der zweiten Sammelschiene 11 und 12 andere sind als die in der in 1 veranschaulichten IDT-Elektrode 6.
In der IDT-Elektrode 26 sind mehrere Öffnungen 31 und 35 in der ersten bzw. der zweiten Sammelschiene 11 und 12 ausgebildet. Die Öffnungen 31 sind nebeneinander in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gruppiert. Die Öffnungen 35 sind außerdem nebeneinander in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gruppiert.
Abschnitte der ersten und der zweiten Sammelschiene 11 und 12 auf der Seite näher bei der Überschneidungsregion als die Öffnungen 31 und 35 dienen als erste und zweite dünne Sammelschienenabschnitte 32 bzw. 36. Abschnitte der ersten und der zweiten Sammelschiene 11 und 12 auf der Seite, die gegenüberliegend weiter von der Überschneidungsregion entfernt liegt als die Öffnungen 31 und 35, dienen als erste und zweite äußere Sammelschienenabschnitte 33 bzw. 37. Der erste dünne Sammelschienenabschnitt 32 und der erste äußere Sammelschienenabschnitt 33 sind miteinander durch mehrere Verbindungsabschnitte 34 verbunden. Die Verbindungsabschnitte 34 sind jeweils zwischen den benachbarten Öffnungen 31 positioniert.
In ähnlicher Weise sind in der zweiten Sammelschiene 12 der zweite dünne Sammelschienenabschnitt 36 und der zweite äußere Sammelschienenabschnitt 37 miteinander durch mehrere Verbindungsabschnitte 38 verbunden.
Der Verbindungsabschnitt 34 ist an einer Position angeordnet, die sich auf einer Erstreckung des ersten Elektrodenfingers 13 in einer Richtung auswärts von der Überschneidungsregion befindet. Der Verbindungsabschnitt 38 ist an einer Position angeordnet, die sich auf einer Erstreckung des zweiten Elektrodenfingers 14 in einer Richtung auswärts von der Überschneidungsregion befindet.
Außerdem werden in der Schallwellenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform die Spaltlängen zwischen den Spitzen der ersten und zweiten Elektrodenfinger 13, 14 und der zweiten und ersten Sammelschienen 12, 11 auf maximal etwa 0,23λ eingestellt. Somit kann der Ausbreitungsverlust wie in der ersten Ausführungsform verringert werden.
In der Schallwellenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Regionen, die sich senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Schallwelle in der IDT-Elektrode 26 kreuzen, so, wie in 9 veranschaulicht.
In der 9 bezeichnen V1 die Schallgeschwindigkeit der mittigen Region, V2 die Schallgeschwindigkeit in den ersten und zweiten Randregionen, V10 die Schallgeschwindigkeit in den ersten und zweiten Spaltregionen, V11 die Schallgeschwindigkeit in den ersten und zweiten dünnen Sammelschienenabschnitten 32 und 36, V12 die Schallgeschwindigkeit in Regionen, wo die Öffnungen 31 und 35 ausgebildet sind, und V13 die Schallgeschwindigkeit in Regionen, wo die ersten und zweiten äußeren Sammelschienenabschnitte 33 und 37 angeordnet sind. Diese Schallgeschwindigkeiten erfüllen die Beziehung V10 > V12 > V11 = V13 > V1 > V2.
In dem oben beschriebenen Fall stellen der zweite oder der erste Spalt und der erste oder der zweite dünne Sammelschienenabschnitt 32 oder 36 Regionen mit höherer Schallgeschwindigkeit bereit als die erste oder zweite Randregion. Infolge dessen können Quermodenwelligkeiten wie in der ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
10 ist eine Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In der Schallwellenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist eine IDT-Elektrode 41 eine IDT-Elektrode vom normalen Typ. Eine erste Sammelschiene 42 und eine zweite Sammelschiene 43 liegen einander gegenüber. Enden auf einer Seite mehrerer erster Elektrodenfinger 44 sind mit der ersten Sammelschiene 42 verbunden. Enden auf einer Seite mehrerer zweiter Elektrodenfinger 45 sind mit der zweiten Sammelschiene 43 verbunden. Ferner haben die ersten und zweiten Elektrodenfinger 44 und 45 eine konstante Breite über die gesamte Länge. Somit kann die Schallwellenvorrichtung die IDT-Elektrode vom normalen Typ enthalten.
Ferner werden in dieser Ausführungsform Spaltlängen G zwischen Spitzen der ersten und zweiten Elektrodenfinger 44, 45 und der zweiten und ersten Sammelschienen 43, 42 auf maximal etwa 0,23λ eingestellt. Somit kann der Ausbreitungsverlust wie in der ersten und zweiten Ausführungsform verringert werden.
11 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine IDT-Elektrode 51 in einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erklären. In der Schallwellenvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform sind mehrere erste Elektrodenfinger 52 und mehrere zweite Elektrodenfinger 53 in der IDT-Elektrode 51 laminiert. Die ersten Elektrodenfinger 52 und die zweiten Elektrodenfinger 53 haben eine konstante Breite. Darüber hinaus sind erste dielektrische Filme 54, die als Massevergrößerungsfilme dienen, auf die ersten und zweiten Elektrodenfinger in ihren ersten und zweiten Randregionen laminiert.
Der erste dielektrische Film 54 besteht aus einem Dielektrikum wie zum Beispiel Siliziumoxid, Tantalpentoxid oder Telluroxid. Die Schallgeschwindigkeit wird in Regionen verringert, wo die ersten dielektrischen Filme 54 auf die ersten und zweiten Elektrodenfinger 52 und 53 laminiert werden. Die ersten dielektrischen Filme 54 werden in einem Zustand ausgebildet, in dem sie sich in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle erstrecken. Somit werden die ersten dielektrischen Filme 54 auch auf den piezoelektrischen Film 5 zwischen den ersten und zweiten Elektrodenfingern 52 und 53 laminiert.
12 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine IDT-Elektrode 61 in einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zu erklären. In der IDT-Elektrode 61 sind Metallfilme 62, die als Massevergrößerungsfilme dienen, auf Abschnitte der ersten und zweiten Elektrodenfinger 52 und 53 laminiert, wobei diese Abschnitte in den ersten und zweiten Randregionen positioniert sind. Folglich wird die Schallgeschwindigkeit in den ersten und zweiten Randregionen verringert.
13 ist eine schematische seitliche Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung 71 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Schallwellenvorrichtung 71 werden erste dielektrische Filme 54A unter einer IDT-Elektrode 51A laminiert. Genauer gesagt werden die ersten dielektrischen Filme 54A unter die ersten Elektrodenfinger 52 in den ersten und zweiten Randregionen laminiert. Somit können die ersten dielektrischen Filme 54A unter der IDT-Elektrode 51A in einer entgegengesetzten Positionsbeziehung zu den oben beschriebenen ersten dielektrischen Filmen 54 angeordnet werden. Ferner wird in der Schallwellenvorrichtung 71 ein zweiter dielektrischer Film 72 in einem Zustand angeordnet, in dem er die IDT-Elektrode 51A bedeckt. Mit der Bereitstellung des zweiten dielektrischen Films 72 ist es möglich, die IDT-Elektrode 51A zu schützen und eine Frequenzjustierung auszuführen. Oder anders ausgedrückt: Die Frequenzjustierung kann durch Justieren einer Dicke und eines Materials des zweiten dielektrischen Films 72 ausgeführt werden.
Außerdem kann in den Schallwellenvorrichtungen gemäß der vierten bis sechsten Ausführungsform der Ausbreitungsverlust wie in der ersten Ausführungsform durch Einstellen der Spaltlänge G auf maximal etwa 0,23λ verringert werden.
14 ist eine Draufsicht, die dazu dient, eine IDT-Elektrode in einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform zu erklären. 15 ist eine schematische seitliche Schnittansicht der in 14 veranschaulichten Schallwellenvorrichtung.
In der siebenten Ausführungsform sind erste dielektrische Filme 54 auf die IDT-Elektrode 51 laminiert. Während in 11 die ersten dielektrischen Filme 54 in den ersten und zweiten Randregionen angeordnet sind, werden die ersten dielektrischen Filme 54 in der in 14 veranschaulichten siebenten Ausführungsform in einem Zustand laminiert, in dem sie nicht nur die ersten und zweiten Randregionen bedecken, sondern auch die Spaltregionen und die erste und die zweite Sammelschiene. Außerdem werden in einem solchen Fall die Schallgeschwindigkeiten in den ersten und zweiten Randregionen mit der Laminierung der ersten dielektrischen Filme 54 reduziert. Ferner erfüllen in der siebenten Ausführungsform die Schallgeschwindigkeit V1 in der mittigen Region, die Schallgeschwindigkeit V2 in den ersten und zweiten Randregionen, die Schallgeschwindigkeit V3 in der Spaltregionen und die Schallgeschwindigkeit V4 in Regionen, wo die erste und die zweite Sammelschiene angeordnet sind, die Beziehung V3 > V1 ≈ V4 > V2. Auch in dieser Ausführungsform kann darum der Ausbreitungsverlust durch Einstellen der Spaltlänge auf maximal etwa 0,23λ verringert werden.
16 ist eine seitliche Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform. In der Schallwellenvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform wird ein zweiter dielektrischer Film 72, der als ein Frequenzjustierungsfilm dient, zwischen den ersten dielektrischen Film 54 und die IDT-Elektrode 51 laminiert. Der zweite dielektrische Film 72 besteht aus einem zweckmäßigen Dielektrikum wie zum Beispiel Siliziumoxid. Mit der Bereitstellung des zweiten dielektrischen Films 72 kann eine Frequenzjustierung ausgeführt werden. Somit kann der zweite dielektrische Film 72 zwischen dem ersten dielektrischen Film 54 und der IDT-Elektrode 51 angeordnet werden.
Ferner können, während die ersten dielektrischen Filme 54 in 15 auf die IDT-Elektrode 51 laminiert werden, die ersten dielektrischen Filme 54 unter der IDT-Elektrode 51 angeordnet werden, wie in 17 veranschaulicht. In einem solchen Fall kann der zweite dielektrische Film 72, der als der Frequenzjustierungsfilm dient, ferner in einem Zustand angeordnet werden, in dem er die IDT-Elektrode 51 bedeckt.
Wie in 18 veranschaulicht, kann der zweite dielektrische Film 72 in einem Zustand angeordnet werden, in dem er die IDT-Elektrode 51 bedeckt, und die ersten dielektrischen Filme 54 können in den zweiten dielektrischen Film 72 eingebettet werden.
Außerdem kann mit den in den 14 bis 18 veranschaulichten Strukturen, da die Spaltregionen die Regionen mit hoher Schallgeschwindigkeit bilden, der Ausbreitungsverlust verringert werden, wenn die Spaltlänge G auf maximal etwa 0,23λ verringert wird.
19 ist ein Kurvendiagramm, das Beziehungen zwischen der Länge der Randregion und dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten in Transversalmoden in der Schallwellenvorrichtung, die die in 11 veranschaulichte IDT-Elektrode enthält, darstellt. Die Länge der Randregion steht für eine Größe einer jeden der ersten und zweiten Randregionen in der Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger. 20 ist ein Kurvendiagramm, das Beziehungen zwischen der Länge der Randregion und dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten in Transversalmoden in der Schallwellenvorrichtung, die die in 14 veranschaulichte IDT-Elektrode enthält, darstellt. Jede der 19 und 20 zeigt das Ergebnis für die dritten, fünften, siebenten und neunten Transversalmoden. Es ist zu sehen, dass im Vergleich zu dem in 19 gezeigten Ergebnis die Fähigkeit des Unterdrückens der Transversalmoden mit Bezug auf Variationen bei der Spitzengröße der IDT-Elektrode 51 in dem in 20 gezeigten Ergebnis höher ist. Aus diesem Grund werden die ersten dielektrischen Filme 54 zweckmäßigerweise in dem Zustand laminiert, in dem sie nicht nur die ersten und zweiten Randregionen bedecken, sondern auch die Spaltregionen und die Regionen, wo die erste und die zweite Sammelschiene angeordnet sind, wie in 14 veranschaulicht.
21 ist eine vordere Schnittansicht einer Schallwellenvorrichtung 91 gemäß einer neunten Ausführungsform. Die Schallwellenvorrichtung 91 enthält ein Mehrschichtsubstrat 2A. In dem Mehrschichtsubstrat 2A werden eine Schicht 3B aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, eine Schicht 4 aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit und ein piezoelektrischer Film 5 aus LiTaO₃ auf einem Stützsubstrat 3A laminiert. Weil die Schicht 3B aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit angeordnet ist, kann das Stützsubstrat 3A aus einem anderen Material als dem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit bestehen. Natürlich kann das Stützsubstrat 3A auch aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit bestehen.
Die Schallwellenvorrichtung 91 ist ähnlich der Schallwellenvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform gebildet, außer dass das Mehrschichtsubstrat 2A eine andere Struktur hat als das in 2 veranschaulichte Mehrschichtsubstrat 2. Darum kann der Ausbreitungsverlust in der Schallwellenvorrichtung 91 gemäß der neunten Ausführungsform ebenfalls verringert werden.
Wenn die in den 2 und 21 veranschaulichten Mehrschichtsubstrate 2 und 2A verwendet werden, so beträgt die Dicke des piezoelektrischen Films 5 bevorzugt maximal etwa 3,5λ. Wie in 22 gezeigt, wenn das Mehrschichtsubstrat 2 verwendet wird, verschlechtern sich die Güte-Eigenschaften bei einer Filmdicke von LiTaO₃ über etwa 35λ hinaus. Somit beträgt die Dicke von LiTaO₃ aus der Sicht der Verbesserung der Güte-Eigenschaften zweckmäßigerweise maximal etwa 3,5λ.
Das oben dargelegte Material mit hoher Schallgeschwindigkeit kann unter Halbleitern wie zum Beispiel Si, anorganischen Isolatoren wie zum Beispiel SiN und Al₂O₃, Metallen wie zum Beispiel Pt und W, und Legierungen jener Metalle ausgewählt werden.
Das oben dargelegte Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit kann unter anorganischen isolierenden Materialien wie zum Beispiel Siliziumoxid und Siliziumoxynitrid und Harzmaterialien ausgewählt werden.
Es ist anzumerken, dass zweckmäßige Materialien als das Material mit hoher Schallgeschwindigkeit und das Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit in abgestimmten Kombinationen verwendet werden können, solange die oben beschriebene Beziehung bei der Schallgeschwindigkeit erfüllt ist.
Obgleich die ersten bis neunten Ausführungsformen im Zusammenhang mit dem Ein-Port-Schallwellenresonator beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung auch auf Schallwellenvorrichtungen angewendet werden, die andere Elektrodenstrukturen enthalten, wie zum Beispiel ein Schallwellenfilter, sofern die IDT-Elektrode die oben beschriebene Struktur hat.
Obgleich oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass dem Fachmann Variationen und Modifizierungen einfallen, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist darum allein anhand der folgenden Ansprüche zu bestimmen.

Claims

Schallwellenvorrichtung, umfassend: ein Mehrschichtsubstrat, das eine konvexe Trägheitsoberfläche (Oberfläche der bezogen auf die Phasengeschwindigkeit einer Oberflächenschallwelle umgekehrten Phasengeschwindigkeiten) aufweist, wobei das Mehrschichtsubstrat enthält: einen piezoelektrischen Film (5), eine Schicht (4) aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit, in der sich eine Volumenwelle ausbreitet, deren Geschwindigkeit niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film (5) ausbreitet, und eine Schicht (3) aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit, in der sich eine Volumenwelle ausbreitet, deren Geschwindigkeit höher ist als die Schallgeschwindigkeit der Volumenwelle, die sich in dem piezoelektrischen Film (5) ausbreitet, wobei die Schicht (4) aus einem Material mit niedriger Schallgeschwindigkeit zwischen der Schicht (3) aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit und dem piezoelektrischen Film (5) angeordnet ist, und eine IDT-Elektrode (6), die auf dem piezoelektrischen Film (5) angeordnet ist, wobei die IDT-Elektrode (6) enthält: eine erste und eine zweite Sammelschiene (11, 12), die einander gegenüberliegen, mehrere erste Elektrodenfinger (13), die sich von der ersten Sammelschiene (11) in Richtung der zweiten Sammelschiene (12) erstrecken, und mehrere zweite Elektrodenfinger (14), die sich von der zweiten Sammelschiene (12) in Richtung der ersten Sammelschiene (11) erstrecken, und Spaltlängen (G), die als Größen eines ersten Spalts zwischen einer Spitze eines jeden der ersten Elektrodenfinger (13) und der zweiten Sammelschiene (12) und eines zweiten Spalts zwischen einer Spitze eines jeden der zweiten Elektrodenfinger (14) und der ersten Sammelschiene (11) definiert sind, maximal 0,23λ betragen, wobei die Größen in einer Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger (13, 14) gemessen werden.
Schallwellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der IDT-Elektrode eine Überschneidungsregion (C), in der die ersten Elektrodenfinger (13) und die zweiten Elektrodenfinger (14) einander in einer Ausbreitungsrichtung der Schallwelle überlappen, eine mittige Region (C1), die in der Mitte in der Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger positioniert ist, und erste und zweite Randregionen (C2, C3), die auf beiden äußeren Seiten der mittigen Region (C1) in der Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Elektrodenfinger positioniert sind, enthält, und die Schallgeschwindigkeit in jeder der ersten und zweiten Randregionen (C2, C3) niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit in der mittigen Region (C1).
Schallwellenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei Breiten der ersten und zweiten Elektrodenfinger (13, 14) in den ersten und zweiten Randregionen (C2, C3) größer sind als Breiten der ersten und zweiten Elektrodenfinger in der mittigen Region (C1), wobei die Breiten als Fingergrößen, in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gemessen, definiert sind.
Schallwellenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei jede der ersten und der zweiten Sammelschiene (11, 12) mehrere Öffnungen (31, 35) hat, die nebeneinander in der Ausbreitungsrichtung der Schallwelle gruppiert sind, Abschnitte der ersten und der zweiten Sammelschiene auf der Seite näher bei der Überschneidungsregion als die Öffnungen (31, 35) als erste und zweite dünne Sammelschienenabschnitte (32, 36) dienen, und Abschnitte der ersten und der zweiten Sammelschiene auf der Seite, die gegenüberliegend weiter von der Überschneidungsregion entfernt liegt als die Öffnungen, als erste und zweite äußere Sammelschienenabschnitte (33, 37) dienen, wobei die ersten und zweiten dünnen Sammelschienenabschnitte (32, 36) mit den ersten bzw. zweiten äußeren Sammelschienenabschnitten (33, 37) verbunden sind, indem Abschnitte verbunden werden, die jeweils zwischen den benachbarten Öffnungen (31, 35) positioniert sind.
Schallwellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der piezoelektrische Film (5) aus LiTaO₃ besteht und eine Dicke von maximal etwa 35λ hat.
Schallwellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schicht (3) aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit ein Stützsubstrat aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit ist.
Schallwellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Stützsubstrat (3A) umfasst, das die Schicht (3B) aus einem Material mit hoher Schallgeschwindigkeit stützt.
Schallwellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei erste dielektrische Filme (54) als Massevergrößerungsfilme auf die ersten und zweiten Randregionen (C2, C3) laminiert sind.
Schallwellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Metallfilme (62) als Massevergrößerungsfilme auf Abschnitte der ersten und zweiten Elektrodenfinger (11, 12) laminiert sind, wobei die Abschnitte in den ersten und zweiten Randregionen (C2, C3) positioniert sind.
Schallwellenvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die ersten dielektrischen Filme (54) ferner auf die ersten und zweiten Sammelschienen (11, 12) und über die ersten und zweiten Spalte laminiert sind.
Schallwellenvorrichtung nach Anspruch 10, wobei ein zweiter dielektrischer Film (72) als ein Frequenzjustierungsfilm auf die IDT-Elektrode (51) laminiert ist und die ersten dielektrischen Filme (54) mit dem zweiten dielektrischen Film (72) laminiert sind, der zwischen der IDT-Elektrode (51) und den ersten dielektrischen Filmen (54) angeordnet ist.