DE112016002839B4

DE112016002839B4 - Vorrichtung für elastische Wellen

Info

Publication number: DE112016002839B4
Application number: DE112016002839.3T
Authority: DE
Inventors: Koji Yamamoto; Tsutomu Takai; Seiji Kai; Hisashi Yamazaki; Yuji Miwa; Takashi Yamane
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2036-06-11
Also published as: CN107615659A; KR101929333B1; US10659001B2; DE112016002839T5; CN107615659B; US20180097502A1; WO2016208428A1; KR20170134666A; JP6468357B2; JPWO2016208428A1

Abstract

Vorrichtung für elastische Wellen (1), umfassend:ein Trägersubstrat (2),einen Laminatschichtfilm (3, 71, 82), der auf dem Trägersubstrat (2) vorgesehen ist und der mehrere Filme einschließlich eines piezoelektrischen Dünnfilms (4) aufweist,eine Interdigitalwandler-(IDT)-Elektrode (5a - 5d), die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Dünnfilms (4) vorgesehen ist,eine erste Isolationsschicht (12, 22, 32), die in einem Bereich, der sich in einem äußeren Seitenabschnitt eines Bereichs befindet, wo die IDT-Elektrode (5a - 5d) vorgesehen ist, so vorgesehen ist, dass sie sich in einer Draufsicht zumindest von einem Teil eines Bereichs, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, bis zu einem oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms (4) erstreckt und eine dem Trägersubstrat (2) zugewandte innere Schräge (12b, 22b, 32c) hat, die sich von oberhalb des piezoelektrischen Dünnfilms (4) zum auf dem piezoelektrischen Dünnfilm (4) angeordneten Oberflächenteil der ersten Isolationsschicht (12, 22, 32) erstreckt, undeine Verdrahtungselektrode (6a - 6d), die elektrisch mit der IDT-Elektrode (5a - 5d) verbunden ist, die sich vom oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms (4) bis zu einem oberen Abschnitt der ersten Isolationsschicht erstreckt, und die sich weiter auf einen Teil der ersten Isolationsschicht erstreckt, die in dem Bereich positioniert ist, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für elastische Wellen, bei der ein Laminatschichtfilm und ein piezoelektrischer Dünnfilm auf ein Trägersubstrat laminiert sind.
STAND DER TECHNIK
Ein Laminatschichtfilm wird auf einem Trägersubstrat in einer Vorrichtung für elastische Wellen, die in der WO 2012/086639 A1 offenbart ist, angeordnet. Ein piezoelektrischer Dünnfilm wird auf den Laminatschichtfilm laminiert. Der Laminatschichtfilm enthält einen Film mit hoher Schallgeschwindigkeit und einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit. Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit besteht aus einem Film, wo eine Schallgeschwindigkeit einer sich darin ausbreitenden Volumenwelle kleiner ist als eine Schallgeschwindigkeit einer sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitenden Volumenwelle. Der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit besteht aus einem Film, wo eine Schallgeschwindigkeit einer sich darin ausbreitenden Volumenwelle größer ist als eine Schallgeschwindigkeit einer sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitenden elastischen Welle.
Die DE 11 2014 006 080 T5 ist Stand der Technik gemäß § 3 Abs. 2 PatG und zeigt eine Vorrichtung für elastische Wellen mit einem Mehrschichtfilm, der auf einem Stützsubstrat angeordnet ist und einen piezoelektrischen Dünnfilm und eine weitere Schicht außer dem piezoelektrischen Dünnfilm enthält, wobei eine Interdigitaltransducer-Elektrode auf einer Fläche des piezoelektrischen Dünnfilms angeordnet ist und ein externer Verbindungsanschluss elektrisch mit der Interdigitaltransducer-Elektrode verbunden ist und eine erste Isolierschicht auf dem Stützsubstrat in mindestens einem Teil einer Region angeordnet ist, wo der Mehrschichtfilm entfernt wurde.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei der in der WO 2012/086639 A1 offenbarten Vorrichtung für elastische Wellen besteht der piezoelektrische Dünnfilm aus einem piezoelektrischen Einkristall, wie zum Beispiel LiTaO₃ oder dergleichen. Aus diesem Grund kann der piezoelektrische Dünnfilm leicht durch äußere Krafteinwirkung reißen oder abplatzen. Bei der Vorrichtung für elastische Wellen wird ein externer Verbindungsanschluss, wie zum Beispiel ein Bondhügel oder dergleichen, für eine externe Verbindung gebondet. In einem Bondungsprozess des externen Verbindungsanschlusses wird eine mechanische Spannung an einen Mehrschichtkörper angelegt, der den piezoelektrischen Dünnfilm und den Laminatschichtfilm enthält. Dadurch steigt das Risiko, dass es zu einem Reißen, Abplatzen oder dergleichen in dem piezoelektrischen Dünnfilm kommt.
Im Allgemeinen wird eine Vorrichtung für elastische Wellen durch Schneiden einer Mutterstruktur mit einer Vereinzelungsmaschine erhalten. Die Kraft, die während des Schneidens mit der Vereinzelungsmaschine wirkt, erhöht ebenfalls das Risiko, dass es zu einem Reißen, Abplatzen oder dergleichen in dem piezoelektrischen Dünnfilm kommt.
Ferner besteht das Risiko, dass es zu einer Grenzflächenablösung in einem Mehrschichtkörper, der den piezoelektrischen Dünnfilm enthält, zum Zeitpunkt des Verbindens eines externen Verbindungsanschlusses, des Schneidens mit einer Vereinzelungsmaschine oder dergleichen kommt.
Ferner muss in der Struktur, bei der der piezoelektrische Dünnfilm auf dem Laminatschichtfilm angeordnet ist, eine Verdrahtungselektrode so ausgebildet werden, dass sie sich von einem oberen Abschnitt des Trägersubstrats zu einem oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms erstreckt. In diesen Fall besteht das Problem, dass es leicht zu einem Brechen der Verdrahtungselektrode kommen kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für elastische Wellen bereitzustellen, bei der es unwahrscheinlich ist, dass es zu einem Reißen, Abplatzen oder dergleichen an einem piezoelektrischen Dünnfilm, zu einer Grenzflächenablösung in einem Laminatschichtfilm oder zu einem Brechen einer Verdrahtungselektrode kommt.
Lösung des Problems
Eine Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Bei einer konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die erste Isolationsschicht vom oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms, während sie eine Seitenfläche des Laminatschichtfilms überquert, zu mindestens dem Teil des Bereichs, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist. In diesem Fall kann ein Ablösen im Inneren des Laminatschichtfilms effizienter vermieden werden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Oberfläche auf der ersten Isolationsschicht, die sich auf einer dem Trägersubstrat gegenüberliegenden Seite befindet, eine Schräge, die so abgeschrägt ist, dass sie sich der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms nähert, wenn sich die angegebene Schräge von dem Bereich, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, einem Abschnitt nähert, der auf dem piezoelektrischen Dünnfilm positioniert ist. In diesem Fall ist es noch unwahrscheinlicher, dass es zu einem Brechen der auf der ersten Isolationsschicht befindlichen Verdrahtungselektrode kommt.
Bei noch einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die oben erwähnte Schräge der ersten Isolationsschicht von einem oberen Abschnitt des Trägersubstrats bis zu einem Abschnitt der ersten Isolationsschicht auf dem piezoelektrischen Dünnfilm.
Bei noch einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die erste Isolationsschicht von der Schräge bis zu dem Bereich, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung für elastische Wellen ferner eine Trägerschicht auf dem Trägersubstrat, die einen Teil eines Bereichs bedeckt, wo die Verdrahtungselektrode vorgesehen ist, und die einen Hohlraum zur Bildung eines hohlen Raums aufweist. Die Trägerschicht erstreckt sich über die Schräge der ersten Isolationsschicht hinaus bis zum oberen Abschnitt der ersten Isolationsschicht auf dem piezoelektrischen Dünnfilm.
Bei noch einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung für elastische Wellen ferner eine Trägerschicht, die auf dem Trägersubstrat angeordnet ist und die einen Hohlraum zur Bildung eines hohlen Raums aufweist. Die Trägerschicht erstreckt sich auf dem Trägersubstrat von dem Bereich, wo die Verdrahtungselektrode vorgesehen ist, bis zu einem Endabschnitt auf der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms der Schräge.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung für elastische Wellen ferner eine zweite Isolationsschicht, die zwischen der Verdrahtungselektrode und dem Trägersubstrat vorgesehen ist, wobei sich die zweite Isolationsschicht zu dem oberen Abschnitt der ersten Isolationsschicht erstreckt.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in einem Fall, in dem eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der sich die Verdrahtungselektrode erstreckt, als Breitenrichtung genommen wird, Enden in der Breitenrichtung der Verdrahtungselektrode jeweils auf einer Innenseite in der Breitenrichtung bezüglich Enden in der Breitenrichtung der zweiten Isolationsschicht positioniert. In diesem Fall ist es möglich, auf effiziente Weise zu vermeiden, dass die Verdrahtungselektrode mit anderen Abschnitten kurzgeschlossen wird.
Bei noch einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung ist die oben genannte Schräge so abgeschrägt, dass sie von der Seite des Trägersubstrats beabstandet ist, wenn sich die angegebene Schräge von der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms in Richtung einer Seite des Bereichs erstreckt, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, und die erste Isolationsschicht ist in dem Bereich dicker ausgeführt, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, als in dem Bereich auf dem piezoelektrischen Dünnfilm.
Bei noch einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Laminatschichtfilm den piezoelektrischen Dünnfilm und einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, wo eine Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem angegebenen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit ausbreitet, kleiner als eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle ist, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitet, und der piezoelektrische Dünnfilm ist auf den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit laminiert.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Laminatschichtfilm den piezoelektrischen Dünnfilm, einen Film mit hoher Schallgeschwindigkeit, wo eine Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem angegebenen Film mit hoher Schallgeschwindigkeit ausbreitet, größer als eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle ist, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitet, und einen Film niedriger Schallgeschwindigkeit, der auf den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit laminiert ist, wo eine Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem angegebenen Film niedriger Schallgeschwindigkeit ausbreitet, kleiner als die Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle ist, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitet, und der piezoelektrische Dünnfilm ist auf den Film niedriger Schallgeschwindigkeit laminiert. Der piezoelektrische Dünnfilm ist auf den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit laminiert. In diesem Fall kann die elastische Welle effizient auf den piezoelektrischen Dünnfilm beschränkt werden.
Bei noch einer weiteren konkreten Ausführungsform der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Laminatschichtfilm den piezoelektrischen Dünnfilm, einen Film mit hoher akustischer Impedanz, der eine relativ hohe akustische Impedanz aufweist, und einen Film mit niedrigerer akustischer Impedanz, der eine niedrigere akustische Impedanz als der Film mit hoher akustischer Impedanz aufweist. In diesem Fall kann die elastische Welle effizient auf den piezoelektrischen Dünnfilm beschränkt werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Mit der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Reißen, Abplatzen oder dergleichen auf dem piezoelektrischen Dünnfilm unterdrückt werden. Ferner ist es unwahrscheinlich, dass eine Grenzflächenablösung im Inneren des Laminatschichtfilms auftritt. Ferner ist es auch unwahrscheinlich, dass ein Brechen der Verdrahtungselektrode auftritt.
Figurenliste

1 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Grundrissansicht, welche die Vorrichtung für elastische Wellen veranschaulicht, wobei ihr Abdeckelement entfernt wurde, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine grobe Grundrissansicht zum Beschreiben einer größeren Sektion der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4(a) ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts entlang einer Linie A-A in 3, 4(b) ist eine teilweise ausgeschnittene Querschnittsansicht, bei der eine größere Sektion von 4(a) vergrößert und veranschaulicht ist.
5(a) ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht zum Beschreiben einer größeren Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 5(b) ist eine teilweise ausgeschnittene Querschnittsansicht, bei der eine größere Sektion in 5(a) noch weiter vergrößert und veranschaulicht ist.
6 ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die die größere Sektion der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
11 ist eine Querschnittsansicht eine größere Sektion eines Abschnitts entlang einer Linie II-II in 10.
12 ist eine vordere Querschnittsansicht, die einen Laminatschichtfilm veranschaulicht, der in einer siebenten Ausführungsform verwendet wird.
13 ist eine vordere Querschnittsansicht, die einen Laminatschichtfilm veranschaulicht, der in einer achten Ausführungsform verwendet wird.
14 ist eine grobe Vorderansicht zum Beschreiben einer Variation eines Laminatschichtfilms.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung durch Beschreiben konkreter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen verdeutl icht.
Es ist zu beachten, dass die in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass Konfigurationen zwischen verschiedenen Ausführungsformen teilweise ersetzt oder miteinander kombiniert werden können.
1 ist eine vordere Querschnittsansicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Vorrichtung für elastische Wellen 1 enthält ein Trägersubstrat 2. Das Trägersubstrat 2 enthält eine erste und eine zweite Hauptfläche 2a und 2b, die voneinander weg weisen. Ein Laminatschichtfilm 3 ist auf der ersten Hauptfläche 2a angeordnet. Der Laminatschichtfilm 3 enthält einen Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a, einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b, der auf den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a laminiert ist, und einen piezoelektrischen Dünnfilm 4, der auf den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b laminiert ist. Der piezoelektrische Dünnfilm 4 ist am obersten Abschnitt in dem Laminatschichtfilm 3 positioniert. Der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a ist ein Film, wo eine Schallgeschwindigkeit einer sich darin ausbreitenden Volumenwelle größer ist als eine Schallgeschwindigkeit einer sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 ausbreitenden elastischen Welle. Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b ist ein Film, wo eine Schallgeschwindigkeit einer sich darin ausbreitenden Volumenwelle kleiner ist als die Schallgeschwindigkeit der sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 ausbreitenden elastische Welle.
Ein Material des piezoelektrischen Dünnfilms ist nicht auf irgendein spezielles Material beschränkt, und es kann bevorzugt eines von LiTaO₃, LiNbO₃, ZnO, AIN und PZT verwendet werden. Der piezoelektrische Dünnfilm 4 wird in der vorliegenden Ausführungsform aus LiTaO₃ gebildet. Es ist zu beachten, dass auch ein anderer piezoelektrischer Einkristall verwendet werden kann. In dem Fall, wo eine Wellenlänge einer elastischen Welle, die durch eine Elektrodenperiode einer IDT-Elektrode bestimmt wird, als λ genommen wird, beträgt eine Filmdicke des piezoelektrischen Dünnfilms 4 bevorzugt maximal 1,5 λ. Das liegt daran, dass, in diesem Fall, ein elektromechanischer Kopplungskoeffizient auf einfache Weise justiert werden kann, indem die Filmdicke des piezoelektrischen Dünnfilms 4 in einem Bereich von maximal 1,5 λ gewählt wird.
Der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a wird aus einem zweckmäßigen Material gebildet, das die oben erwähnte Schallgeschwindigkeitsbeziehung erfüllt. Als dieses Material kann das Folgende genannt werden: Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, ein DLC-Film, Silizium, Saphir, Lithiumtantalat, Lithiumniobat, ein piezoelektrisches Material, wie zum Beispiel Kristall, verschiedene Arten von Keramik, wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Cordierit, Mullit, Steatit, Forsterit und dergleichen, Magnesiumoxid, Diamant und so weiter. Es kann ein Material verwendet werden, dessen Hauptbestandteil aus den oben erwähnten Materialien ausgewählt ist, oder ein Material, dessen Hauptbestandteil ein Gemisch aus einigen der oben erwähnten Materialien ist.
Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b wird aus einem zweckmäßigen Material gebildet, bei dem sich die Volumenwelle mit einer niedrigeren Schallgeschwindigkeit ausbreitet als die Schallgeschwindigkeit der elastischen Welle, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 ausbreitet. Als dieses Material kann das Folgende genannt werden: Siliziumoxid, Glas, Siliziumoxynitrid, Tantaloxid, eine Verbindung, bei der Fluor, Kohlenstoff, Bor oder dergleichen zu Siliziumoxid hinzugegeben werden, und so weiter. Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b kann auch aus einem Mischmaterial gebildet werden, dessen Hauptbestandteil aus den oben erwähnten Materialien ausgewählt ist.
Die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle ist eine Schallgeschwindigkeit, die für jedes Material spezifisch ist. Es gibt eine P-Welle, die in einer Fortbewegungsrichtung der Welle vibriert, das heißt in einer Längsrichtung, und eine S-Welle, die in einer Querrichtung vibriert, die eine Richtung senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung ist. Die Volumenwelle breitet sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm 4, dem Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a oder dem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b aus. Im Fall eines isotropen Materials gibt es die P-Welle und die S-Welle. Im Fall eines anisotropen Materials gibt es die P-Welle, eine langsame S-Welle und eine schnelle S-Welle. In dem Fall, wo eine Oberflächenschallwelle unter Verwendung eines anisotropen Materials angeregt wird, werden zweite S-Wellen, das heißt eine SH (Scher-Horizontal)-Welle und eine SV (Scher-Vertikal)-Welle, generiert. In der vorliegenden Spezifikation bezieht sich eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Hauptmodenwelle, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 ausbreitet, von drei Moden der P-Welle, der SH-Welle und SV-Welle auf einen Modus, der dafür verwendet wird, ein Durchlassband als ein Filter und Resonanzeigenschaften als ein Resonator zu erhalten.
Eine Direktkontaktschicht kann zwischen dem Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a und dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 gebildet werden. Das Bilden der Direktkontaktschicht macht es möglich, die Haftkraft zwischen dem Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a und dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 zu verbessern. Es ist ausreichend, wenn die Direktkontaktschicht aus Harz, Metall oder dergleichen besteht, und es kann zum Beispiel ein Epoxidharz, ein Polyimidharz oder dergleichen verwendet werden.
Weil der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a und der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b an den piezoelektrischen Dünnfilm 4 laminiert werden, kann der Q-Wert verbessert werden, wie in Patentdokument 1 beschrieben.
Mehrere Filme mit hoher Schallgeschwindigkeit und mehrere Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit können in dem Laminatschichtfilm 3 laminiert sein. Wie zum Beispiel in einer groben Vorderansicht in 14 veranschaulicht, können der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b, der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a, der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b und der piezoelektrische Dünnfilm 4 in dieser Reihenfolge von der Seite des Trägersubstrats 2 her auf das Trägersubstrat 2 laminiert sein. Dies macht es möglich, die zu nutzende Energie elastischer Wellen effizient auf einen Abschnitt zu beschränken, wo der piezoelektrische Dünnfilm 4 und der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b laminiert sind. Außerdem ist es möglich, einen Modus hoher Ordnung, der zu Störstrahlung wird, in Richtung der Seite des Trägersubstrats 2 des Films mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a abzuleiten, wodurch es möglich wird, die Störstrahlung des Modus hoher Ordnung zu unterdrücken. Dementsprechend können günstige Resonanzeigenschaften, Filtereigenschaften oder dergleichen mit der verwendeten elastischen Welle erhalten werden, und ein ungewollter Frequenzgang aufgrund des Modus hoher Ordnung kann unterdrückt werden. Ferner kann der Laminatschichtfilm 3 einen anderen Film als den piezoelektrischen Dünnfilm 4, den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit 3a und den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b enthalten, wie zum Beispiel einen dielektrischen Film oder dergleichen.
Die IDT-Elektroden 5a bis 5c sind auf dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 angeordnet. Die IDT-Elektroden 5a bis 5c sind elektrisch durch Verdrahtungselektroden 6a bis 6d verbunden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind Oberflächenschallwellenresonatoren, die aus mehreren IDT-Elektroden 5a bis 5c bestehen, miteinander verbunden. Damit wird ein Bandpassfilter konfiguriert. Es ist zu beachten, dass der Filterkreis nicht auf einen bestimmten beschränkt ist.
Es ist ein hohler Raum 7 vorhanden, der den IDT-Elektroden 5a bis 5c zugewandt ist. Oder anders ausgedrückt: Es ist eine Trägerschicht 8, die einen Hohlraum aufweist, auf dem Trägersubstrat 2 angeordnet. Die Trägerschicht 8 wird aus Kunstharz gebildet. Die Trägerschicht 8 kann aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet werden.
Ein Abdeckelement 9 ist so angeordnet, dass es den Hohlraum der Trägerschicht 8 schließt. Der hohle Raum 7 wird mit dem Abdeckelement 9 und der Trägerschicht 8 versiegelt.
Ferner werden Durchgangslöcher so gebildet, dass sie durch die Trägerschicht 8 und das Abdeckelement 9 hindurch verlaufen. In den Durchgangslöchern werden Lötmetallisierungsschichten 10a und 10b angeordnet. Metallbondhügel 11a und 11b werden jeweils an die Lötmetallisierungsschichten 10a und 10b gebondet.
Die Lötmetallisierungsschichten 10a, 10b und die Metallbondhügel 11a, 11b werden aus einem zweckmäßigen Metall oder einer zweckmäßigen Legierung gebildet.
Ein unteres Ende der Lötmetallisierungsschicht 10a wird an die Verdrahtungselektrode 6a gebondet. Ein unteres Ende der Lötmetallisierungsschicht 10b wird an die Verdrahtungselektrode 6d gebondet. Dementsprechend werden Abschnitte der Verdrahtungselektrode 6a und 6d, an die die Lötmetallisierungsschichten 10a und 10b jeweils gebondet werden, zu Elektrodenabsatz-Sektionen, mit denen externe Verbindungsanschlüsse verbunden werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Metallbondhügel 11a und 11b als die externen Verbindungsanschlüsse ausgebildet.
Ferner wird eine erste Isolationsschicht 12 auf dem Trägersubstrat 2 angeordnet. Die erste Isolationsschicht 12 wird aus Kunstharz gebildet. Als das Kunstharz sind Polyimid, Epoxid oder dergleichen zu nennen. Die erste Isolationsschicht 12 kann aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet werden, und ein Material zum Bilden der ersten Isolationsschicht 12 ist nicht auf ein bestimmtes beschränkt. Zum Beispiel kann als das Material zum Bilden der ersten Isolationsschicht 12 ein zweckmäßiges Material, wie zum Beispiel SOG, SiO₂, TEOS, SiN oder dergleichen, verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass die Struktur, in der der Laminatschichtfilm 3 laminiert ist, auf dem Trägersubstrat 2 teilweise nicht vorhanden ist. Anders ausgedrückt: Eine Region R, wo der Laminatschichtfilm 3 nicht vorhanden ist, ist in einem Außenseitenabschnitt einer Region, wo der Laminatschichtfilm 3 angeordnet ist, auf der ersten Hauptfläche 2a des Trägersubstrats 2 angeordnet. Die erste Isolationsschicht 12 erstreckt sich von der Region R, während sie über eine Seitenfläche 3d des Laminatschichtfilms 3 verläuft, zu einer Oberseite des piezoelektrischen Dünnfilms 4.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen 1 sind die oben beschriebenen Elektrodenabsätze in der Region R angeordnet. Aus diesem Grund wirken mechanische Spannungen, die beim Bonden der Metallbondhügel 11a und 11b als die externen Verbindungsanschlüsse entstehen, nicht direkt auf eine Laminiersektion des Laminatschichtfilms 3. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass es zu einem Reißen, Abplatzen oder dergleichen des piezoelektrischen Dünnfilms 4 kommt. Ferner ist auch eine Grenzflächenablösung im Inneren des Laminatschichtfilms 3 unwahrscheinlich. Das Reißen, Abplatzen oder dergleichen des piezoelektrischen Dünnfilms und auch die Grenzflächenablösung sind nicht nur in dem Fall unwahrscheinlich, wo die mechanischen Spannungen beim Bilden der Metallbondhügel 11a und 11b wirken, sondern auch in dem Fall, wo die mechanischen Spannungen beim Schneiden mit einer Vereinzelungsmaschine wirken.
2 ist eine schematische Grundrissansicht der Vorrichtung für elastische Wellen 1. In dieser Zeichnung ist die Elektrodenstruktur auf der Unterseite grob veranschaulicht, während die Metallbondhügel 11a und 11b weiterhin gezeigt und durch das Abdeckelement 9 hindurch zu sehen sind. Eine Region, in der die IDT-Elektroden 5a bis 5c angeordnet sind, ist in einer rechteckigen Form veranschaulicht. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einem Abschnitt entlang einer Linie I-I in 2 entspricht. Ferner sind in 3 Details der Verdrahtungselektrode 6a, wo die Lötmetallisierungsschicht 10a angeordnet ist, vergrößert und veranschaulicht. In 3 ist die Verdrahtungselektrode 6a in der Region R positioniert. Eine durchbrochene Linie in 3 gibt einen Abschnitt an, wo die Lötmetallisierungsschicht 10a gebondet ist.
Ein Abschnitt entlang einer Pfeillinie A-A in 3 entspricht einem Abschnitt zwischen einer durchbrochenen Linie B1 und einer durchbrochenen Linie B2 in 1.
4(a) ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, in der der durch die Pfeillinie A-A angedeutete Abschnitt, das heißt der Abschnitt, der durch die durchbrochene Linie B1 und die durchbrochene Linie B2 in 1 angedeutet ist, vergrößert und veranschaulicht ist.
Wie in 4(a) veranschaulicht, erstreckt sich die erste Isolationsschicht 12 von einem Abschnitt, der in der Region R positioniert ist, zu dem oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms 4. In diesem Fall befindet sich auf einer Oberseite der Seitenfläche 3d des Laminatschichtfilms 3 eine Schräge 12a auf einer Oberfläche der ersten Isolationsschicht 12 auf der dem Trägersubstrat 2 gegenüberliegenden Seite, wie in 4(b) vergrößert und veranschaulicht ist. Die Schräge 12a ist so angeordnet, dass sie sich dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 umso mehr nähert, oder anders ausgedrückt: sich von der ersten Hauptfläche 2a des Trägersubstrats 2 umso weiter entfernt, je weiter sich die Schräge von der Oberseite der Region R in Richtung der Oberseite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 erstreckt. Dadurch wird auch ein Winkel, der zwischen einer Schräge 6a1 der Verdrahtungselektrode 6a und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, klein, wie oben beschrieben. Dadurch kann der Biegungsgrad in einem Abschnitt, wo die Schräge 6a1 der Verdrahtungselektrode 6a angeordnet ist, verkleinert werden. Anders ausgedrückt: Der Einfluss eines Schrittes zwischen der ersten Hauptfläche 2a des Trägersubstrats 2 und der Oberseite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 in der Region R in einem Außenseitenabschnitt der Seitenfläche 3d kann durch die erste Isolationsschicht 12 verringert werden. Dadurch kann die Verdrahtungselektrode 6a nicht so einfach brechen.
Es ist bevorzugt, dass ein Winkel C1, der zwischen der Schräge 12a und der ersten Hauptfläche 2a des Trägersubstrats 2 gebildet wird, maximal 80 Grad beträgt.
Für eine Schräge 12b an einem innenseitigen Ende 12c der ersten Isolationsschicht 12 ist bevorzugt, dass ein Winkel C2, der zwischen der Schräge 12b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, ebenfalls maximal 80 Grad beträgt. Dadurch kann die Verdrahtungselektrode 6a ebenfalls nicht so leicht auf der Oberseite der Schräge 12b brechen.
Es ist besonders bevorzugt, dass der Winkel C1, der zwischen der Schräge 12a und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, sowie der Winkel C2, der zwischen der Schräge 12b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, maximal 60 Grad betragen. Es ist ferner besonders bevorzugt, dass der Winkel C1, der zwischen der Schräge 12a und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, sowie der Winkel C2, der zwischen der Schräge 12b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, maximal 45 Grad betragen.
Wie oben besprochen, wird der Biegungsgrad der Verdrahtungselektrode 6a verringert. Dementsprechend wird ein Brechen der Verdrahtung, wenn Wärme angelegt wird, unwahrscheinlich, und ein Brechen der Verdrahtung während eines Bildungsprozesses der Verdrahtungselektrode 6a wird ebenfalls unwahrscheinlich.
Ferner ist die Seitenfläche 3d des Laminatschichtfilms 3 mit der ersten Isolationsschicht 12 bedeckt. Aus diesem Grund ist auch eine Grenzflächenablösung im Inneren des Laminatschichtfilms 3 unwahrscheinlich.
5 (a) ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 5 (b) ist eine teilweise ausgeschnittene Querschnittsansicht, bei der die größere Sektion noch weiter vergrößert und veranschaulicht ist. Die 5 (a) und 5 (b) sind Querschnittsansichten der Abschnitte, die den 4 (a) und 4 (b) in Bezug auf die erste Ausführungsform entsprechen.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen der zweiten Ausführungsform ist eine erste Isolationsschicht 22 so angeordnet, dass sie sich von der Region R auf der ersten Hauptfläche 2a des Trägersubstrats 2 zu dem oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms 4 erstreckt. Es ist jedoch zu beachten, dass die erste Isolationsschicht 12 in der Vorrichtung für elastische Wellen der ersten Ausführungsform in Richtung des Außenseitenabschnitts in der Region R verlängert ist. Im Gegensatz dazu steht in der zweiten Ausführungsform ein Ende einer Schräge 22a der ersten Isolationsschicht 22 in Kontakt mit der ersten Hauptfläche 2a des Trägersubstrats 2. Oder anders ausgedrückt: Die erste Isolationsschicht 22 ist nicht zum Außenseitenabschnitt der Schräge 22a hin verlängert. Ferner ist auf dem piezoelektrischen Dünnfilm 4, wie in der ersten Ausführungsform, eine Schräge 22b angeordnet, die sich zu der Oberseite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 erstreckt.
Wie in 5 (b) gezeigt, ist es bevorzugt, dass ein Winkel C1, der zwischen der Schräge 22a und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, sowie ein Winkel C2, der zwischen der Schräge 22b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, maximal 80 Grad betragen, wie in der ersten Ausführungsform.
Es ist besonders bevorzugt, dass der Winkel C1, der zwischen der Schräge 22a und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, sowie der Winkel C2, der zwischen der Schräge 22b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, maximal 60 Grad betragen. Es ist ferner besonders bevorzugt, dass der Winkel C1, der zwischen der Schräge 22a und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, sowie der Winkel C2, der zwischen der Schräge 22b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, maximal 45 Grad betragen.
Auf diese Weise kann die Bildung der ersten Isolationsschicht 22 an einem Abschnitt beginnen, der auf der Oberseite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 positioniert ist, und an der Schräge 22a enden, die sich in Richtung der Seite der Region R erstreckt. Auch in diesem Fall ist, wie in der ersten Ausführungsform, dank des Bondens von Lötmetallisierungsschichten und Metallbondhügeln auf die Verdrahtungselektrode 6a in der Region R ein Abplatzen, Reißen oder dergleichen des piezoelektrischen Dünnfilms 4 unwahrscheinlich. Weil die Verdrahtungselektrode 6a die Schräge 6a1 enthält, ist ein Brechen der Verdrahtungselektrode 6a ebenfalls unwahrscheinlich.
6 ist eine teilweise ausgeschnittene Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. In der dritten Ausführungsform ist eine Oberseite einer ersten Isolationsschicht 32 in der Region R höher als der piezoelektrische Dünnfilm 4. Oder anders ausgedrückt: Eine Dicke der ersten Isolationsschicht 32 in der Region R ist dicker als eine Gesamtsumme einer Dicke des Laminatschichtfilms 3 und einer Dicke der ersten Isolationsschicht 32 auf dem piezoelektrischen Dünnfilm 4. Insofern entsteht eine Stufe auf der Grundlage einer Differenz in den oben erwähnten Dicken auf einer Oberfläche der ersten Isolationsschicht 32 auf der der ersten Hauptfläche 2a gegenüberliegenden Seite. Dieser Stufenabschnitt wird in der vorliegenden Ausführungsform als eine Schräge 32b bezeichnet.
Die Schräge 32b ist so geschrägt, dass sie sich dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 umso stärker nähert, je weiter sich die Schräge von der Oberseite der Region R in Richtung der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 erstreckt. Hier ist die Schräge 32b in einer Richtung geschrägt, in der sie sich von der ersten Hauptfläche 2a umso weiter entfernt, je weiter sich die Schräge von der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 in Richtung der Seite der Region R erstreckt. Es ist bevorzugt, dass ein Winkel, der zwischen der Schräge 32b und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, ebenfalls maximal 60 Grad beträgt, wie der Winkel C1 in der ersten und der zweiten Ausführungsform.
Auf dem piezoelektrischen Dünnfilm 4 enthält die erste Isolationsschicht 32 eine Schräge 32c, wie in der ersten und der zweiten Ausführungsform. Es ist bevorzugt, dass ein Winkel, der zwischen der Schräge 32c und der ersten Hauptfläche 2a gebildet wird, ebenfalls maximal 60 Grad beträgt. Dadurch kann die Verdrahtungselektrode 6a nicht so leicht auf den Schrägen 32b und 32c brechen.
Wie bei der Vorrichtung für elastische Wellen der dritten Ausführungsform, kann eine Oberseite 32a der ersten Isolationsschicht 32 so ausgelegt werden, dass sie in der Region R relativ hoch ist.
Die Vorrichtung für elastische Wellen der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von den Vorrichtungen für elastische Wellen der ersten und der zweiten Ausführungsform in folgenden Punkten: die erste Isolationsschicht 32, die Dickenverteilung der ersten Isolationsschicht 32, die Ausrichtung der Schräge 32b, und die Ausrichtung der Schräge in der Verdrahtungselektrode 6a. Jedoch ist die Vorrichtung für elastische Wellen der dritten Ausführungsform in anderen Punkten in der gleichen Weise wie die erste und die zweite Ausführungsform konfiguriert.
7 ist eine schematische Grundrissansicht zum Beschreiben einer Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform, wo Elektrodenabsätze gebildet werden, und 8 veranschaulicht einen Querschnitt eines Abschnitts entlang einer Pfeillinie D-D in 7.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen der vierten Ausführungsform ist ein innenseitiges Ende der Trägerschicht 8 zu einer oberseitigen Position des piezoelektrischen Dünnfilms 4 verlängert. Anders ausgedrückt: Das innenseitige Ende der Trägerschicht 8 ist von der Seitenfläche 3d des Laminatschichtfilms 3 in Richtung der Innenseite um eine Abmessung a in 8 verlängert. Die Abmessung a ist eine Distanz zwischen der Seitenfläche 3d des Laminatschichtfilms 3 und dem innenseitigen Ende der Trägerschicht 8. Es ist ausreichend, wenn die Abmessung a größer als 0 ist. Auf diese Weise kann das innenseitige Ende der Trägerschicht 8 so angeordnet sein, dass es sich zur Oberseite des piezoelektrischen Dünnfilms 4 erstreckt.
Die Trägerschicht 8 erstreckt sich zu der oberseitigen Position des piezoelektrischen Dünnfilms 4. Dementsprechend kann der Widerstand der Verdrahtungselektrode 6a gegen die mechanischen Spannungen von der Trägerschicht 8 erhöht werden. Es ist zu beachten, dass die oben erwähnte Abmessung a 0 sein kann.
9 ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei der Vorrichtung für elastische Wellen der fünften Ausführungsform ist eine zweite Isolationsschicht 52 so laminiert, dass sie die erste Isolationsschicht 12 bedeckt. Die zweite Isolationsschicht 52 wird aus einem isolierenden Material gebildet, das ein anderes ist als das der ersten Isolationsschicht 12. Die zweite Isolationsschicht 52 wird aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet. Als das anorganische isolierende Material können Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid oder dergleichen genannt werden.
Die zweite Isolationsschicht 52, die aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet wird, wird angeordnet, und die Verdrahtungselektrode 6a wird auf der zweiten Isolationsschicht 52 angeordnet. Dies macht es möglich, die Haftkraft zwischen der Verdrahtungselektrode 6a und der zweiten Isolationsschicht 52 zu verstärken. Insofern ist bei Verwendung von Kunstharz als der ersten Isolationsschicht 12 und bei Verwendung des oben erwähnten anorganischen isolierenden Materials als der zweiten Isolationsschicht 52 ein Ablösen in der oben besprochenen Elektrodenabsatz-Sektion unwahrscheinlich. Wie oben besprochen, wirkt in der Elektrodenabsatz-Sektion, an die die Lötmetallisierungsschicht und der Metallbondhügel gebondet sind, eine große mechanische Spannung auf die Elektrodenabsatz-Sektion der Verdrahtungselektrode 6a, wenn der Metallbondhügel gebondet wird. In diesem Fall besteht das Risiko, dass die mechanischen Spannungen ein Ablösen des Elektrodenabsatzes und so weiter verursachen. Indem jedoch die zweite Isolationsschicht 52, wie oben beschrieben, angeordnet wird, kann das oben erwähnte Ablösen effizient unterdrückt werden.
10 ist eine teilweise ausgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine größere Sektion einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht. Auch in der sechsten Ausführungsform ist, wie in der fünften Ausführungsform, die zweite Isolationsschicht 52 angeordnet. In der sechsten Ausführungsform steht, wie in der Vorrichtung für elastische Wellen der zweiten Ausführungsform, das untere Ende der Schräge 22a der ersten Isolationsschicht 22 mit der ersten Hauptfläche 2a in der Region R in Kontakt. Dementsprechend ist die zweite Isolationsschicht 52 so angeordnet, dass sie die erste Isolationsschicht 22 bedeckt und sich, weiter in der Region R, zu einer Region in einem Außenseitenabschnitt relativ zu der ersten Isolationsschicht 22 erstreckt. Es ist bevorzugt, dass, wie in 10 veranschaulicht, die zweite Isolationsschicht 52 so verlängert ist, dass sie die gesamte Region bedeckt, wo die Verdrahtungselektrode 6a in dem Außenseitenabschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms 4 und der ersten Isolationsschicht 22 angeordnet ist. Damit kann ein Ablösen der Verdrahtungselektrode 6a in der Elektrodenabsatz-Sektion effizienter unterdrückt werden.
Weil die Vorrichtungen für elastische Wellen der fünften und sechsten Ausführungsformen die gleiche Konfiguration haben, außer dass die zweite Isolationsschicht 52 vorhanden ist, wie die erste und die zweite Ausführungsform, kann der gleiche Wirkungseffekt erhalten werden wie in der ersten und der zweiten Ausführungsform.
11 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts, der einem Abschnitt entlang einer Linie II-II in 10 entspricht. In 10 erstreckt sich die Verdrahtungselektrode 6a von dem oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms 4 in Richtung der Seite der Region R. Eine Richtung orthogonal zu dieser Erstreckungsrichtung wird als eine Breitenrichtung genommen. 11 veranschaulicht einen Querschnitt entlang der Breitenrichtung.
Wie in 11 veranschaulicht, ist es bevorzugt, dass ein Ende 6e und ein anderes Ende 6f in der Breitenrichtung der Verdrahtungselektrode 6a auf einer Innenseite in der Breitenrichtung relativen zu einem Ende 52c und einem anderen Ende 52d in der Breitenrichtung der zweiten Isolationsschicht 52 positioniert sind. Dies macht es möglich, einen Leckstrom zwischen der Verdrahtungselektrode 6a und dem Trägersubstrat 2 zu unterdrücken.
12 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Laminatschichtfilms, der bei einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In der siebenten Ausführungsform enthält ein Laminatschichtfilm 71 den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 3b und den piezoelektrischen Dünnfilm 4. Ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit braucht nicht wie in dem Laminatschichtfilm 71 vorhanden zu sein. Die Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der siebenten Ausführungsform hat die gleiche Konfiguration, außer dass der Laminatschichtfilm 71 anstelle des Laminatschichtfilms 3 verwendet wird, wie bei der ersten Ausführungsform. Darum kann der gleiche Wirkungseffekt erhalten werden wie in der ersten Ausführungsform.
13 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Laminatschichtfilms, der in einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In der achten Ausführungsform hat ein Laminatschichtfilm 82 eine Struktur, bei der ein Film mit niedriger akustischer Impedanz 82b, der eine relativ niedrige akustische Impedanz aufweist, auf einen Film mit hoher akustischer Impedanz 82a laminiert wird, der eine relativ hohe akustische Impedanz aufweist. Der piezoelektrische Dünnfilm 4 wird auf den Film mit niedriger akustischer Impedanz 82b laminiert. Der Laminatschichtfilm 82 kann anstelle des Laminatschichtfilms 3 verwendet werden. Wie oben besprochen, ist der Laminatschichtfilm in der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Laminierungsfilm beschränkt, der den oben erwähnten Film mit hoher Schallgeschwindigkeit und Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit enthält, und kann eine Struktur haben, bei der ein Film mit hoher akustischer Impedanz und ein Film mit niedriger akustischer Impedanz laminiert sind.
Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung die Konfiguration eines Laminatschichtfilms, der einen piezoelektrischen Dünnfilm enthält, nicht auf irgend eine spezielle Konfiguration beschränkt.
Dementsprechend kann der Laminatschichtfilm durch Laminieren mehrerer dielektrischer Filme gebildet werden, um die Temperatureigenschaften zu verbessern.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung für elastische Wellen
2: Trägersubstrat
2a, 2b: erste Hauptfläche, zweite Hauptfläche
3: Laminatschichtfilm
3a: Film mit hoher Schallgeschwindigkeit
3b: Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit
3d: Seitenfläche
4: piezoelektrischer Dünnfilm
5a - 5c: IDT-Elektrode
6a - 6d: Verdrahtungselektrode
6a1: Schräge
6e: ein Ende in Breitenrichtung
6f: ein anderes Ende in Breitenrichtung
7: hohler Raum
8: Trägerschicht
9: Abdeckelement
10a, 10b: Lötmetallisierungsschicht
11a, 11b: Metallbondhügel
12: erste Isolationsschicht
12a, 12b: Schräge
12c: innenseitiges Ende
22: erste Isolationsschicht
22a, 22b: Schräge
32: erste Isolationsschicht
32a: Oberseite
32b, 32c: Schräge
52: zweite Isolationsschicht
52c: ein Ende in Breitenrichtung
52d: ein anderes Ende in Breitenrichtung
71: Laminatschichtfilm
82: Laminatschichtfilm
82a: Film mit hoher akustischer Impedanz
82b: Film mit niedriger akustischer Impedanz

Claims

Vorrichtung für elastische Wellen (1), umfassend: ein Trägersubstrat (2), einen Laminatschichtfilm (3, 71, 82), der auf dem Trägersubstrat (2) vorgesehen ist und der mehrere Filme einschließlich eines piezoelektrischen Dünnfilms (4) aufweist, eine Interdigitalwandler-(IDT)-Elektrode (5a - 5d), die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Dünnfilms (4) vorgesehen ist, eine erste Isolationsschicht (12, 22, 32), die in einem Bereich, der sich in einem äußeren Seitenabschnitt eines Bereichs befindet, wo die IDT-Elektrode (5a - 5d) vorgesehen ist, so vorgesehen ist, dass sie sich in einer Draufsicht zumindest von einem Teil eines Bereichs, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, bis zu einem oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms (4) erstreckt und eine dem Trägersubstrat (2) zugewandte innere Schräge (12b, 22b, 32c) hat, die sich von oberhalb des piezoelektrischen Dünnfilms (4) zum auf dem piezoelektrischen Dünnfilm (4) angeordneten Oberflächenteil der ersten Isolationsschicht (12, 22, 32) erstreckt, und eine Verdrahtungselektrode (6a - 6d), die elektrisch mit der IDT-Elektrode (5a - 5d) verbunden ist, die sich vom oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms (4) bis zu einem oberen Abschnitt der ersten Isolationsschicht erstreckt, und die sich weiter auf einen Teil der ersten Isolationsschicht erstreckt, die in dem Bereich positioniert ist, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 1, wobei sich die erste Isolationsschicht (12, 22, 32) vom oberen Abschnitt des piezoelektrischen Dünnfilms (4), während sie eine Seitenfläche (3d) des Laminatschichtfilms überquert, zu zumindest dem Teil des Bereichs erstreckt, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Oberfläche auf der ersten Isolationsschicht (12, 22, 32), die sich auf einer dem Trägersubstrat (2) gegenüberliegenden Seite befindet, eine äußere Schräge (12a, 22a) beinhaltet, die so abgeschrägt ist, dass sie sich der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms (4) nähert, wenn sich die angegebene Schräge von dem Bereich, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, einem Abschnitt nähert, der auf dem piezoelektrischen Dünnfilm (4) positioniert ist.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 3, wobei sich die äußere Schräge (12a, 22a) der ersten Isolationsschicht (12, 22, 32) von einem oberen Abschnitt des Trägersubstrats (2) bis zu einem Abschnitt der ersten Isolationsschicht auf dem piezoelektrischen Dünnfilm (4) erstreckt.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei sich die erste Isolationsschicht (12, 22, 32) von der äußeren Schräge (12a, 22a) bis zu dem Bereich erstreckt, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine Trägerschicht (8) auf dem Trägersubstrat (2), die einen Teil eines Bereichs bedeckt, wo die Verdrahtungselektrode vorgesehen ist, und einen Hohlraum zur Bildung eines hohlen Raums (7) aufweist, wobei sich die Trägerschicht (8) über die äußere Schräge (12a, 22a) der ersten Isolationsschicht (12, 22, 32) hinaus bis zum oberen Abschnitt der ersten Isolationsschicht auf dem piezoelektrischen Dünnfilm erstreckt.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine Trägerschicht (8), die auf dem Trägersubstrat (2) vorgesehen ist und einen Hohlraum zur Bildung eines hohlen Raums (7) aufweist, wobei sich die Trägerschicht (8) auf dem Trägersubstrat (2) von dem Bereich, wo die Verdrahtungselektrode vorgesehen ist, bis zu einem Endabschnitt auf der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms der Schräge erstreckt.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: eine zweite Isolationsschicht (52), die zwischen der Verdrahtungselektrode (6a - 6d) und dem Trägersubstrat (2) vorgesehen ist, wobei sich die zweite Isolationsschicht (52) bis zum oberen Abschnitt der ersten Isolationsschicht erstreckt.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 8, wobei in einem Fall, in dem eine Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der sich die Verdrahtungselektrode (6a - 6d) erstreckt, als Breitenrichtung genommen wird, Enden (6e, 6f) in der Breitenrichtung der Verdrahtungselektrode (6a - 6d) auf einer Innenseite in der Breitenrichtung bezüglich Enden in der Breitenrichtung der zweiten Isolationsschicht (52) positioniert sind.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach Anspruch 4, wobei die äußere Schräge (12a, 22a) so abgeschrägt ist, dass sie von der Seite des Trägersubstrats (2) beabstandet ist, wenn sich die angegebene Schräge von der Seite des piezoelektrischen Dünnfilms in Richtung einer Seite des Bereichs erstreckt, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, und die erste Isolationsschicht (12, 22, 32) in dem Bereich dicker ausgeführt ist, wo der Laminatschichtfilm nicht vorhanden ist, als in dem Bereich auf dem piezoelektrischen Dünnfilm.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Laminatschichtfilm (3, 71, 82) den piezoelektrischen Dünnfilm (4) und einen Film niedriger Schallgeschwindigkeit (3b) beinhaltet, wo eine Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem angegebenen Film niedriger Schallgeschwindigkeit ausbreitet, kleiner als eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle ist, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitet, und der piezoelektrische Dünnfilm (4) auf den Film niedriger Schallgeschwindigkeit (3b) laminiert ist.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Laminatschichtfilm (3, 71, 82) den piezoelektrischen Dünnfilm (4), einen Film hoher Schallgeschwindigkeit (3a), wo eine Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem besagten Film hoher Schallgeschwindigkeit ausbreitet, größer als eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle ist, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitet, und einen Film niedriger Schallgeschwindigkeit (3b) beinhaltet, der auf den Film hoher Schallgeschwindigkeit (3a) laminiert ist, wo eine Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich in dem angegebenen Film niedriger Schallgeschwindigkeit ausbreitet, kleiner als die Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle ist, die sich in dem piezoelektrischen Dünnfilm ausbreitet, und der piezoelektrische Dünnfilm (4) auf den Film niedriger Schallgeschwindigkeit (3b) laminiert ist.
Vorrichtung für elastische Wellen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Laminatschichtfilm (3, 71, 82) den piezoelektrischen Dünnfilm (4), einen Film hoher akustischer Impedanz (82a), der eine relativ hohe akustische Impedanz aufweist, und einen Film niedrigerer akustischer Impedanz (82b) beinhaltet, der eine niedrigere akustische Impedanz als der Film hoher akustischer Impedanz aufweist.