JP2009535869A - 電気音響部品 - Google Patents

Abstract

電気音響部品は、誘導音響波により動作し、第１基板（Ｓ１）と、第２基板（Ｓ２）と、金属層（ＭＳ）と、中間層（ＺＳ）とを含む。第１基板（Ｓ１）は、ＬｉＴａＯ_３単結晶から成る。金属層（ＭＳ）は、第１基板（Ｓ１）と中間層（ＺＳ）との間に配置される。中間層（ＺＳ）は、金属層（ＭＳ）と第２基板（Ｓ２）との間に配置される。ＬｉＴａＯ_３単結晶の結晶部は、第２オイラー角μ：−１００°≦μ≦−４０°または−１６０°≦μ≦−１３０°であるように選択される。第１オイラー角λとしてλ＝０°が好ましく、第３オイラー角θとして−１０°≦θ＜０°またはθ＝０°または０°＜θ≦１０°が好ましい。
【選択図】図２

Description

表面音波部品のためのＬｉＴａＯ_３単結晶の結晶部が、例えば国際公開公報 ００２１９５２２ Ａ１や米国特許出願公開公報 ２００６／００５５２８３ Ａ１で知られている。

１つの形態において、本発明は、好ましくない第２次モードによって起こる誤動作が非常に少なく、誘導音響波（guided acoustic wave）により動作する部品を明示する。

ＧＢＡＷ（Guided Bulk Acoustic Wave：誘導バルク音響波）により動作する部品は、第１基板と、第２基板と、金属層と、中間層とを明示する。第１基板は、ＬｉＴａＯ_３単結晶から成る。金属層は、第１基板と中間層との間に配置される。中間層は、金属層と第２基板との間に配置される。ＬｉＴａＯ_３単結晶の結晶部は、好ましい音響モードが支持され、抑制されるべき音響モードが抑制されるように、選択される。好ましいＬｉＴａＯ_３単結晶の結晶部は以下に明示される。

波の伝搬速度は、中間層内よりも基板内及び第２基板内の方が望ましくは大きい。このようにして、導波路は、コアが中間層と金属層により形成される際に、その２つの基板により被覆されて形成される。さらに、それぞれ中間層の境界面に隣接した第１および第２基板の領域もまた、導波路のコアに属し、この領域の厚さはおおよそ波長と同じである。

金属層は、好ましくは音響アクティブ構造（例えば、電気音響変換器や反射器）や接触面のほかに接続線も形成するために構築されている。本部品は、特に音響波が電気的に励起されやすい変換器を備える共振器を有する。変換器は、一般的に電極グリッド（electrode grid）を有する。その電極は、この場合、波の伝搬方向と垂直に配置された金属製のストリップ（strips）である。これらは、変換器のアクティブ領域内にある音響波の位置特定に適している。本部品は、通過帯域（passband）と少なくとも１つの阻止帯域（stopband）を有する。

共振器は、アドミッタンス曲線（admittance curve）と電気音響結合係数（electroacoustic coupling coefficient）Ｋ^２により特徴付けられる。アドミッタンス曲線は、周波数ｆ_Ｒでの共振（直列共振）と周波数ｆ_ａ，Ｒでの非共振（並列共振）とを有する。結合係数は、公式Ｋ^２＝π^２（ｆ_ａ，Ｒ−ｆ_Ｒ）／４ｆ_ａ，Ｒにより決定される。

電極での音響反射は、反射係数Ｒにより特徴付けられる。後の議論において、レイリー波に関連するパラメータＫとＲには、見出し“ＲＷ”が与えられ、せん断波に関連するパラメータＫとＲには、見出し“ＳＨ”が与えられる。

結晶部は、３つのオイラー角により明示される。オイラー角は、以下に図１を用いて説明される。第１オイラー角はλ、第２オイラー角はμ、第３オイラー角はθで後に示される。

せん断波とレイリー波から選択される少なくとも１つの波の種類は、ＬｉＴａＯ_３単結晶内でその結晶部に依存して励起されやすい。明示された部品において、これらの波の種類のうち唯一つが、好ましくは励起され、その他の波の種類は大きく抑制される。励起される波の種類は基本モードとして知られ、抑制される波の種類は第２次モードとして知られる。

せん断波は、外側面ＸＹ内で波の伝搬方向Ｘを大きく横切る方向に偏向した要素から構成される。さらに、外側面と垂直方向に偏向した小さな波の要素が存在する。

レイリー波は、外側面と垂直に大きく偏向した要素から構成される。さらに、波の伝搬方向Ｘと直角に外側面内に偏向した小さな波の要素が、存在しうる。

少なくとも１つの波の種類が好ましく励起され、その他の波の種類において電気音響結合係数Ｋ^２が特に小さく調節される結晶部が存在することが発見された。それぞれの波の種類にとって最適な切断角の組み合わせは、その他の波の種類が大きく抑制されることを促進する。この場合に、この組み合わせは、結晶部だけでなく、金属層、中間層、及び第２基板の材料や組成に依存する。

例えば、Ａｌで形成された相対的に厚い金属層と、ＳｉＯ_２から形成された平坦化された中間層と、Ｓｉから形成された第２基板とを備える部品の場合、ａ）ＬｉＴａＯ_３の結晶部（０°，μ，θ）で｜θ｜≦１０°かつμ≒−１４２°のせん断波において、及びｂ）結晶部（０°，μ，θ）で｜θ｜≦１０°かつμ≒−５４°のレイリー波において、電気音響結合係数Ｋ^２は実質的に０である。これは、それぞれの波が本部品内で励起されないか、又はただ非常に弱く励起されていることを意味する。このように、第２次波として発生する波は、以下に明示される特定の結晶部で大きく抑制される。

第１の好ましい実施形態において、第２オイラー角μは、第１基板において−１００°≦μ≦−４０°の範囲から選ばれる。第１オイラー角λとしては、λ＝０°が好ましい。第３オイラー角θとしては、θ＝０°または｜θ｜≦１０°が好ましい。基板の境界層では、この場合、水平方向に偏向したせん断波が１つの有利な変形におけるＧＢＡＷである基本モードとして励起される。水平方向の偏向は、せん断波が実質的に外側面内で偏向していることを意味する。

この場合に、もし角度範囲が−５６°≦μ≦−４８°であるならば、特に本部品の電極が相対的に軽いもの、例えばＡｌ含有金属から作られ、そのためにＷ層を有していないならば、特に有利である。

本部品は、好ましくは、せん断波が基本モードとして伝搬可能である変換器を有する。変換器は、そのアドミッタンス曲線が、主共振における共振周波数ｆ_Ｒの近傍にいかなる第２次共振もない点で特徴付けられる。

第２の好ましい実施形態において、第２オイラー角μは、第１基板に対して−１５０°≦μ≦−１３０°の範囲から選ばれる。第１オイラー角λとしては、λ＝０°が好ましい。第３オイラー角θとしては、θ＝０°または｜θ｜＜１０°が好ましい。基板の境界層では、この場合にレイリー波が１つの有利な変形におけるＧＢＡＷを表す基本モードとして励起される。この場合に、もし角度範囲が−１４６°≦μ≦−１３６°であるならば、特に本部品の電極が相対的に軽いもの、例えばＡｌ含有金属から作られ、Ｗ層を有していないならば、特に有利である。

本部品は、好ましくは、レイリー波が基本モードとして伝搬可能である変換器を有する。変換器は、そのアドミッタンス曲線が、主共振における共振周波数ｆ_Ｒの近傍にいかなる第２次共振もない点で特徴付けられる。

特に安定した温度特性により特徴付けられる第１及び第２の実施形態に従って、本部品の例となる構造が以下に明示される。しかし、本部品は、これらの例に限定されない。

第１基板と第２基板は、それぞれ少なくとも波長λ_０の１０倍の厚さを有する。第２基板は、１つの変形においては、例えば少なくともλ_０の０．５倍の厚さを有する層として設計される。

第２基板と面している中間層の境界層が平面または平坦化されているならば、有利である。このように、第１基板と、金属層と、中間層とから構成される第１ウエハーは、ウエハー直接接合（Direct Wafer Bonding）を用いて第２基板と接合される。

第２基板と、中間層と、金属層とは、多くの異なる部分的な層を有する。

金属層は、波長λ_０の音波を励起するための電極を有する。これは、本部品の通過帯域内にある周波数での波長をいう。電極は、変換器の周期的な電極グリッドを形成し、波の伝搬方向で測った反対極性の２つの電極間の距離は、波長の半分である。

電極は、一般に、変換器の周期的な電極グリッドを形成し、波の伝搬方向で測った２つの反対極性の電極間の距離は、波長の半分である。

以下で説明される結晶部の計算の例では、θ＝０°かつλ_０＝２．５μｍである。

金属層は、好ましくは、タングステンのような重金属から作られた層を含み、波長に対してその厚さはほぼ１０％であり、有利な変形においては１％〜６．５％の間にある。Ｗ層は、特に、波長に対して５％の厚さである。

さらに、電極は、ＡｌまたはＡｌ合金から構成されている。それらは、例えば少なくとも１つのＡｌ層を有すが、他の層は特にＣｕ層である。電極全体の高さは、例えば、波長の１０％よりも大きい。

アルミニウムで作られた電極はＡｌ電極として知られている。Ａｌ電極に関して述べていることは基本的に、相対的に軽い金属で形成された層のみを有する電極又は全体として相対的に軽い電極に応用できる。タングステンの層を有する電極は、Ｗ電極と呼ばれる。Ｗ層とＡｌ層を有する電極は、Ａｌ／Ｗ電極と呼ばれる。Ｗ電極とＡｌ／Ｗ電極に関して述べていることは基本的に、相対的に重い金属の層を少なくとも１つ有する電極又は全体として相対的に重い電極に応用する。

本部品の音響アクティブ領域中の第１基板表面の金属化された領域の割合は、好ましくは０．３〜０．７の間である。しかし、この範囲に限られない。後に説明される例では、本部品のアクティブ領域中の金属化された領域の割合は、０．５が選択された。

第２基板は、Ｓｉまたはガラスから形成される。後に説明される例では、Ｓｉが１つの結晶部（０°,０°,０°）で選択された。他のＳｉ結晶部もまた考慮される。

角度範囲が−１８０°≦μ＜−１６０°または−９５°＜μ≦０°でのせん断波は、基本モードとみなされる。この領域では、約６．５％よりも大きいせん断波における結合係数が達成される。

角度範囲が−１６０°＜μ＜−９５°でのレイリー波は、基本モードとみなされる。この領域では、約３％よりも大きいレイリー波における結合係数が達成される。

Ｋ^２＜０．０５％では、抑制される第２次モードが非常に弱く結合される切断角領域がある。

オイラー角の特定の数値では、１つの純粋な波のモードだけが本部品内で伝搬可能である。Ａｌ電極を伴う実施形態では、例えばμ＝−５４°の切断角は純粋なせん断波が伝搬可能な点で特徴付けられる。Ｗ電極を伴う実施形態では、これはμ＝−７５°の切断角の場合である。

μ＝−１４２°の切断角は、Ａｌ電極を伴う実施形態において純粋なレイリー波が実質的に伝搬可能な点で特徴付けられる。Ｗ電極を伴う実施形態では、これはμ＝−１３５°の切断角の場合である。

電気音響部品の周波数ｆの温度係数は、テイラー級数により表わされる。
ｄｆ／ｆ＝Ｔ０＋ＴＣＦ１ΔＴ＋ＴＣＦ（ΔＴ）^２＋．．．．
ｄｆは、温度差分ΔＴにおける本部品の周波数の温度誘導偏差である。これは例えば室温からまたは特定の参照温度からの温度偏差である。この級数の線形項の前に来る係数ＴＣＦ１は、線形温度係数として知られている。Ｔ０は、温度独立定数である。この級数の２次項の前に来る係数ＴＣＦ２は、２次温度係数として知られている。係数ＴＣＦ２は小さいと考えられる。ｄｆ／ｆ（ΔＴ）曲線は、この場合は基本的に直線である。

結晶部と、電極の金属化された高さと、本部品の音響アクティブ領域内の金属化された領域の割合とは、線形温度係数ＴＣＦ１が小さく選択されるように好ましく選択される。

中間層は、好ましくは１．６≦ｘ≦２．１であるＳｉＯ_ｘから形成されるが、別の材料からも選択される。波長と比較して中間層の厚さは、例えば、２０％〜２００％の間である。２０％〜８０％の間の範囲は、電気音響結合の比較的高い係数Ｋ^２の基本モード（せん断波か又はレイリー波かは本部品による）において、特に有利であることが判明し、より詳しくはＫ^２＞４％が達成される。これは、相対的な厚さが７．２％のＡｌ電極の場合である。Ａｌ電極において相対的な厚さｄ_ＥＬが３％〜１６％の間、特に厚さが約１０％であることはは有利である。

中間層の相対的な厚さｄ_ＺＳが３０％〜６０％の間にある場合には、基本モード（ここではせん断波）においてμ≒−４８°でＫ_ＳＨ ^２＞５％かつ反射係数Ｒ_ＳＨ＞１．５％が達成される。厚さの範囲（４０±５）％は、最適とみなされ、この場合ではＡｌ電極の厚さは好ましくは１６％である。

中間層の相対的な厚さｄ_ＺＳが４０％〜５５％の間にある場合には、基本モード（ここではせん断波）においてμ≒−５４°で結合係数Ｋ_ＳＨ ^２が、５．３５％〜５．６３％の間かつＲ_ＳＨ≒２．０％が達成される。

相対的に厚い中間層の長所は、パラメータＴＣＦ１において相対的に低い数値が達成されることである。その上、そのような中間層の長所は、励起される波の比較的高い反射係数Ｒ_ＳＨとＲ_ＲＷが１つの電極の端で達成されることである。

タンタル酸リチウムの異なる切断角では、Ｒ_ＳＨが０％〜３％の範囲にあり、Ｒ_ＲＷが０％〜１．３％の範囲にあることがわかった。電気音響結合係数は、切断角に依存して、せん断波では０％〜６．４９％の間に、レイリー波では０％〜３％の間に設定される。

相対的な層の厚さが４０％の第１の実施形態における本部品内の短絡した電極グリッドでは、Ｒ_ＳＨ＝１．８．．．３．０％かつＫ_ＳＨ ^２＝１．５−６．５％が決定され、−９０°≦μ≦−４０°の範囲でＫ^２＞５％が決定された。−５６°≦μ≦−４８°の範囲は、抑制されるレイリー波の電気音響結合係数が特に低い数値である点により特徴付けられ、その場合以下が適用可能である：Ｒ_ＲＷ＜０．２％かつＫ_ＲＷ ^２≦０．０２％。電極は、相対的な厚さが７．２％のＡｌから作られた。

−１５０°≦μ≦−１３０°の範囲で相対的な層の厚さが４０％の第２の実施形態における本部品内の短絡電極グリッドでは、Ｒ_ＲＷ＞０．５％かつＲ_ＳＨ＝０．１％が決定された。励起されるレイリー波において、Ｋ_ＲＷ ^２＞１．５％であることがわかった。抑制されるせん断波では、Ｋ_ＳＨ ^２＜０．４％であることがわかった。電極は、相対的な厚さが７．２％のＡｌから作られる。

抑制されるモードにおいて関連のある数値が小さいままで、励起される波のモードにおいて電気音響部品の比較的高い電気音響結合係数Ｋ^２を比較的高い反射係数Ｒと同様に達成することも可能である。

ＧＢＡＷで動作する部品は、第１及び第２基板のそれの間にある展開温度係数を有する。μ≒−５４°でのせん断波の励起と、相対的な厚さｄ_ＺＳ≒４０％のＳｉＯ_２から形成された中間層と、相対的な厚さｄ_ＥＬ≒７．２％のＡｌ電極とに最適化された部品において、以下が決定された。
Ｋ_ＳＨ ^２＝５．６３％,Ｒ_ＳＨ＝２．０１％,ＴＣＦ1＝−７．．．＋７ｐｐｍ／Ｋ．

μ≒−５４°で、Ａｌ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬ≒７．２％で、かつｄ_ＺＳ∈（５０％,７０％）である本部品は、その係数ＴＣＦ1が−１５．５．．．１３．０ｐｐｍ／Ｋの範囲にある安定した温度特性により特徴付けられる。相対的な厚さｄ_ＺＳの範囲が６０％〜６５％の間であることは、温度の安定性の観点から特に有利であると考えられる。この場合、−７ｐｐｍ／Ｋ〜７ｐｐｍ／Ｋの間にある係数ＴＣＦ1が決定された。厚さｄ_ＺＳ≒６２．５％において、以下が決定された：Ｋ_ＳＨ ^２＝４．８％,Ｒ_ＳＨ＝１．８％。

μ≒−５４°である本部品において、Ａｌ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬ≒７．２％で、相対的な厚さｄ_ＺＳの範囲が１４０％〜１６０％の間であることが有利であるとわかった。

せん断波を基本モードとして設計されたＧＢＡＷ部品において、アクティブ変換器領域内における第１基板の金属化された表面の割合ηが０．５よりも下であり、特に０．２５〜０．３の間ならば、有利である。この場合、特に高い反射係数Ｒ_ＳＨが２．９５％以上、かつＫ_ＳＨ ^２が約５．２％が達成される。

μ≒−５４°である有利な部品において、ｄ_ＥＬ＝１０％、η＝０．３、ｄ_ＺＳ＝４０％が特定される。この部品において、Ｒ_ＳＨ＝２．９３％、Ｋ_ＳＨ ^２が５．４１％〜５．８９％の間、ＴＣＦ1が−１９．５ｐｐｍ／Ｋ〜−５．１ｐｐｍ／Ｋの間である。

μ≒−５４°である別の有利な部品において、ｄ_ＥＬ＝１０％、η＝０．３、ｄ_ＺＳ＝６２．５％が特定される。この部品において、Ｒ_ＳＨ＝２．５％、Ｋ_ＳＨ ^２が４．０％〜５．０％の間、ＴＣＦ1が−３．３ｐｐｍ／Ｋ〜１１．１ｐｐｍ／Ｋの間である。

μ≒−１４２°で、Ａｌ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬ≒７．２％で、かつｄ_ＺＳ∈（２０％,２００％）である部品において、レイリー波における結合係数Ｋ_ＲＷ ^２≒２％と反射係数Ｒ_ＲＷ≒０．６％が決定された。相対的な厚さｄ_ＺＳの範囲が３０％〜８０％の間にあるならば特に有利である。

μ≒−１４２°でのレイリー波の励起と、ＳｉＯ_２から作られた中間層の相対的な厚さｄ_ＺＳ≒４０％と、η＝０．５におけるＡｌ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬ≒７．２％とに最適化された部品において、以下が決められた：Ｋ_ＲＷ ^２＝１．９７％、Ｒ_ＲＷ＝０．６％、ＴＣＦ１＝−４５．．．−２５ｐｐｍ／Ｋ。

レイリー波を基本モードとして設計されたＧＢＡＷ部品の場合、アクティブ変換器の範囲内の第１基板の金属化された表面の割合ηが０．５よりも下、特に０．３〜０．５の間にあるならば有利である。この場合、レイリー波における特に高い結合係数Ｋ_ＲＷ ^２約２％が達成される。０．２５≦η≦０．３０において、反射係数Ｒ_ＲＷが約０．９５％と結合係数Ｋ_ＲＷ ^２が約１．９７％が決定された。

μ≒−１４２°である有利な部品において、そこから以下が特定される：ｄ_ＥＬ＝７．２％，η＝０．３、ｄ_ＺＳ＝４０％。この部品において、レイリー波では、Ｒ_ＲＷ＝０．９４％、Ｋ_ＲＷ ^２が１．９７％〜２．３４％の間、ＴＣＦ1が−４０．０ｐｐｍ／Ｋ〜−２５．３ｐｐｍ／Ｋの間と計算される。

タングステンから作られた重い電極を有するＧＢＡＷ部品が次に示される。この場合、−１２０°＜μ＜−３０°でのせん断波と−１５０°＜μ＜−１３０°でのレイリー波が基本モードとみなされる。

相対的な電極の厚さｄ_ＥＬ＝７．２％かつ中間層の相対的な厚さが１０％≦ｄ_ＺＳ≦８０％である本部品において、下記が計算される：２８％≦Ｒ_ＳＨ≦３５％、４．３％≦Ｋ_ＳＨ ^２≦５．０７％。２０％≦ｄ_ＺＳ≦６０％の範囲は、特に高い数値であるＲ_ＳＨ≧３２％を考慮すると有利である。ｄ_ＺＳ＝１０％である有利な部品において、Ｒ_ＳＨ＝２８．６５％かつ（Ｋ_ＳＨ ^２）_ｍａｘ＝５．０７％が決定された。

相対的な層の厚さｄ_ＺＳ＝４０％かつμ＝−４８°である別の有利な部品において、水平方向に偏向したせん断波は基本モードである。２％≦ｄ_ＥＬ≦１２％の範囲において、以下が決定された：４．０％≦Ｋ_ＳＨ ^２≦７．４％、９％≦Ｒ_ＳＨ≦４６％。Ｗ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬが２．０％≦ｄ_ＥＬ≦３．５％の範囲にあることは特に有利である。数値ｄ_ＥＬ＝２％において、Ｒ_ＳＨ＝９．４９％かつ（Ｋ_ＳＨ ^２）_ｍａｘ＝６．６４％が計算された。

加えて、−１８０°≦μ≦０°、ｄ_ＺＳ＝４０％、Ｗ電極のη＝０．５、ｄ_ＥＬ＝２％である部品が調べられた。この場合、レイリー波とレイリー波とせん断波の混合波が結晶部に依存して伝搬可能である。せん断波において設計された部品において、数値Ｒ_ＳＨ≧８．５％かつＫ_ＳＨ ^２≧６％が実現される。レイリー波において設計された部品において、数値２．０％≦Ｒ_ＲＷ≦３．０％かつ２．５％≦Ｋ_ＲＷ ^２≦３．５％が達成される。

せん断波は−１１０°≦μ≦−３０°の範囲で優勢であり、好ましい数値としてμ＝−７５°、ｄ_ＥＬ＝２％、ｄ_ＺＳ＝４０％において、結合係数Ｋ_ＳＨ ^２が７．６４％よりも大きく、反射係数Ｒ_ＳＨが９．９２％よりも大きく、ＴＣＦ1が−９．５ｐｐｍ／Ｋ〜４．５ｐｐｍ／Ｋの間が達成される。

切断角μ＝−７５°である本部品において、３０％≦ｄ_ＺＳ≦６０％の範囲は、温度補償において有利と考えられ、３０％≦ｄ_ＺＳ≦７０％の範囲は高い数値のＲ_ＳＨ≧９．５％に関して有利であり、２０％≦ｄ_ＺＳ≦８０％は高い数値のＫ_ＳＨ ^２≧７．３％に関して有利である。４０％≦ｄ_ＺＳ≦５０％の範囲は、この場合、特に低い数値のＴＣＦ１が−９．５ｐｐｍ／Ｋ〜７．１８ｐｐｍ／Ｋの間であることが達成されるため、望ましい。この範囲において、Ｋ_ＳＨ ^２が約７．６３％かつＲ_ＳＨが９．８２％〜９．９７％の間が決定された。

切断角μ＝−７５°である本部品において、Ｗ電極の相対的な厚さの範囲が１％≦ｄ_ＥＬ≦８％であることは有利であると考えられる。この場合、反射係数Ｒ_ＳＨが３５．８％よりも大きいことが達成される。この場合に、せん断波における結合係数Ｋ_ＳＨ ^２は、η＝０．５において５．０％〜７．６％の間にある。０．４≦η≦０．５の範囲は、Ｒ_ＳＨ≧９．７％かつＫ_ＳＨ ^２≧７．５％において特に有利である。

結晶部（０°，−７５°，０°）を有する第１基板とＷ電極とを備えるＧＢＡＷ部品において、下記の例の実施形態が望ましい：
１）Ｒ_ＳＨ≒９．８２％，Ｋ_ＳＨ ^２≒７．６４％．．．９．０８％，−９．５ｐｐｍ／Ｋ≦ＴＣＦ１≦４．５ｐｐｍ／Ｋにおいて、ｄ_ＺＳ＝４０％，ｄ_ＥＬ＝２％，η＝０．５
２）Ｒ_ＳＨ≒９．９７％，Ｋ_ＳＨ ^２≒７．６２％．．．９．０６％，−７．２２ｐｐｍ／Ｋ≦ＴＣＦ１≦７．１８ｐｐｍ／Ｋにおいて、ｄ_ＺＳ＝５０％，ｄ_ＥＬ＝２％，η＝０．５

レイリー波は−１５０°≦μ≦−１３０°の範囲で優勢であり、数値μ＝−１３５°が好ましい。Ｗ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬの範囲は、２％〜１０％の間がこの場合に好ましい。ｄ_ＥＬ＝２％かつｄ_ＺＳ＝４０％である１つの変形は特に有利である。この変形では、Ｋ_ＲＷ ^２＝２．８８％、Ｒ_ＲＷ＝１．８８％、−２８．１ｐｐｍ／Ｋ≦ＴＣＦ１≦−１３．７ｐｐｍ／Ｋである。

μ＝−１３５°である本部品において、この場合高い数値の係数Ｋ_ＲＷ ^２≧３．５％かつＲ_ＲＷ≧５．３％において高い数値が達成されるため、Ｗ電極の相対的な厚さの範囲ｄ_ＥＬ≒６％は有利である。Ｗ電極の相対的な厚さｄ_ＥＬ＝６％と中間層の相対的な厚さｄ_ＺＳ＝６０％は特に有利である。この変形において、Ｋ_ＲＷ ^２＝３．６０％、Ｒ_ＲＷ＝６．２７％、ＴＣＦ１は−２０．６ｐｐｍ／Ｋ〜−６．２ｐｐｍ／Ｋの間に決定された。

μ＝−１３５°である部品において、相対的な金属化の割合ηにおいて０．４≦η≦０．５の範囲が望ましい。この範囲において、励起されるレイリー波のＫ_ＲＷ ^２＝３．６％、Ｒ≧６．３％である。

さらに、Ａｌ／Ｗ電極またはＡｌＣｕ／Ｗ電極、すなわちＡｌと／またはＡｌＣｕから作られた部分的な層とＷから作られた部分的な層とを備える電極が本部品で使用される。第１の有利な変形において、Ｗ層の厚さは２％であり、Ａｌ層と／またはＡｌＣｕ層の厚さは０．４％〜１０％の間から選ばれる。第２の有利な変形において、例えば、Ｗ層の厚さは６％であり、Ａｌ層と／またはＡｌＣｕ層の厚さは０．４％〜６％の間から選ばれる。原則として、部分的な層の割合は、任意に調整される。

本部品は縮小率で描かれていない概略図を用いてこれからより詳細に説明される。

オイラー角は図１を用いて説明される。物質結晶座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の軸が単結晶の基本セルの結晶軸（ａ，ｂ，ｃ）に沿って指し示される。第１オイラー角λは、図１では、ｚ軸に関しての座標系の回転として示される。１度回転された座標系は（ｘ’，ｙ’，ｚ）として知られる。第２オイラー角μはｘ’軸に関して１度向きを変えた座標系の回転を表す。この場合、位置は座標系（ｘ’，ｙ’’，Ｚ）へ移る。第３オイラー角θはＺ軸に関して２度回転した座標系を表す。この方法で得られた座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のＸ軸は、音波の伝搬方向として備わる方向を指し示す。音波は、基板の交差する平面としても知られるＸＹ平面内で伝搬する。Ｚ軸は、この平面に対する法線である。

図２では、誘導バルク音響波（ＧＢＡＷ）が励起される、変換器Ｗ１を備える部品が一部示されている。

第１基板Ｓ１は、特定の結晶部の１つを有するタンタル酸リチウムである。金属層ＭＳは、変換器Ｗ１とそれと接続されている電気接触面ＫＦ１とを有する第１基板上に配置されている。変換器は電極Ｅ１、Ｅ２から構成され、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２は伝搬方向Ｘ内で交互に配置されている。それらは、この方向を横切る方向の外側面内に延びる。

Ｅ１、Ｅ２、金属層のＫＦ１の構造は、第１基板Ｓ１の露出した表面を覆う中間層ＺＳで覆われる。中間層ＺＳは、少なくともこの金属層と同じくらいの高さである。

接触面ＫＦ１は、第２基板Ｓ２と中間層ＺＳを通り抜けるめっきした貫通孔ＤＫを用いて外部に接触される。このめっきした貫通孔は、その表面が金属化されて覆われている孔である。金属化は、第２基板Ｓ２の露出した表面上にもあり、外部接触ＡＥを形成する。

本部品は、図２に示される例に限られない。特に、独国特許出願 ＤＥ １０ ２００５ ０５５８７０．４、ＤＥ １０ ２００５ ０５５８７１．２、ＤＥ １０ ２００５ ０５５８７２．０に示される実施形態は参照することにより本書に組み込まれる。
る。

結晶部のオイラー角の説明を示す。 誘導バルク音響波（ＧＢＡＷ）により動作する部品である。

符号の説明

ＡＥ 外部電極
ＤＫ めっきされた貫通孔
Ｅ１，Ｅ２ 電極
ＫＦ１ 接触面
ＭＳ 金属層
Ｓ１ 第１基板
Ｓ２ 第２基板
ＺＳ 中間層
Ｘ 波の伝搬方向
Ｙ，Ｚ 空間の方向
ｘ，ｘ’，ｙ，ｙ’，ｙ’’，ｚ 空間の方向
λ 第１オイラー角
μ 第２オイラー角
θ 第３オイラー角

Claims (15)

1. 誘導バルク音響波により動作する電気音響部品であって、
   ＬｉＴａＯ_３単結晶から成る第１基板（Ｓ１）と、
   第２基板（Ｓ２）と、
   金属層（ＭＳ）と、
   中間層（ＺＳ）と、を備え、
   前記金属層（ＭＳ）は、前記第１基板（Ｓ１）と前記中間層（ＺＳ）との間に配置され、
   前記中間層（ＺＳ）は、前記金属層（ＭＳ）と、前記第２基板（Ｓ２）との間に配置され、
   ＬｉＴａＯ_３単結晶の結晶部が次のように選択されることを特徴とする部品。
   第１オイラー角λ：λ＝０°，
   第２オイラー角μ：−１００°≦μ≦−４０°，
   第３オイラー角θ：−１０°≦θ＜０°またはθ＝０°または０°＜θ≦１０°
   
2. 水平方向に偏向したせん断波が励起される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品。
3. −４４°≦μ≦−６４°である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の部品。
4. 誘導バルク音響波により動作する電気音響部品であって、
   ＬｉＴａＯ_３単結晶から成る第１基板（Ｓ１）と、
   第２基板（Ｓ２）と、
   金属層（ＭＳ）と、
   中間層（ＺＳ）と、を備え、
   前記金属層（ＭＳ）は、前記第１基板（Ｓ１）と前記中間層（ＺＳ）との間に配置され、
   前記中間層（ＺＳ）は、前記金属層（ＭＳ）と、前記第２基板（Ｓ２）との間に配置され、
   ＬｉＴａＯ_３単結晶の結晶部が次のように選択されることを特徴とする部品。
   第１オイラー角λ：λ＝０°，
   第２オイラー角μ：−１６０°≦μ≦−１３０°，
   第３オイラー角θ：−１０°≦θ＜０°またはθ＝０°または０°＜θ≦１０°
5. レイリー波が励起される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の部品。
6. −１４６°≦μ≦−１３１°である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の部品。
7. 前記金属層は、第１基板上に配置され、波長λ_０の音波を励起する電極を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の部品。
8. 前記金属層は、Ｗ層から構成される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の部品。
9. 前記金属層は、Ａｌ層から構成される、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の部品。
10. 前記中間層は、平坦化された層から構成される、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の部品。
11. 前記中間層は、１．６≦ｘ≦２．１であるＳｉＯ_ｘから構成されている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の部品。
12. 前記中間層は、波長λ_０に対して２０％〜２００％の間の厚さを有する、
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の部品。
13. 前記第２基板は、Ｓｉから構成されている、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１２のうちいずれか１項の記載の部品。
14. 前記第１基板と前記第２基板は、それぞれ少なくともλ_０の１０倍の厚さを有する、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のうちいずれか１項に記載の部品。
15. −６５°≦μ≦−８５°である、
    ことを特徴とする請求項２に記載の部品。

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