JP2019103127A - 弾性波装置 - Google Patents

弾性波装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019103127A
JP2019103127A JP2018192316A JP2018192316A JP2019103127A JP 2019103127 A JP2019103127 A JP 2019103127A JP 2018192316 A JP2018192316 A JP 2018192316A JP 2018192316 A JP2018192316 A JP 2018192316A JP 2019103127 A JP2019103127 A JP 2019103127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
elastic wave
piezoelectric thin
support substrate
sound velocity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018192316A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6950658B2 (ja
Inventor
坂井 亮介
Ryosuke Sakai
亮介 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to US16/179,006 priority Critical patent/US11677378B2/en
Priority to KR1020180135707A priority patent/KR102146391B1/ko
Priority to CN201811416242.3A priority patent/CN110011636B/zh
Publication of JP2019103127A publication Critical patent/JP2019103127A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6950658B2 publication Critical patent/JP6950658B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

【課題】耐湿性の向上を図る。【解決手段】弾性波装置1は、圧電薄膜122を備える。IDT電極13は、圧電薄膜122上に形成されている。絶縁層16は、支持基板11の一の主面111上に形成され、圧電薄膜122を囲んでいる。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において圧電薄膜122を囲んでいる。カバー部材18は、スペーサ層17上に配置されている。スペーサ層17は、厚さ方向D1からの平面視で、外側端171と、外側端171よりも圧電薄膜122に近い側の内側端172と、を有する。絶縁層16におけるスペーサ層17側の一の主面161は、厚さ方向D1からの平面視でスペーサ層17と重なる範囲において、外側端171から内側端172に向かって厚さ方向D1における支持基板11の一の主面111との距離が漸次増加する領域162を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、一般に弾性波装置に関し、より詳細には、支持基板と圧電薄膜とを有する弾性波装置に関する。
従来、弾性波装置として、支持基板上に、圧電薄膜を含む積層膜が積層されている弾性波装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載された弾性波装置は、支持基板と、積層膜と、IDT電極と、外部接続端子(外部接続電極)と、絶縁層と、支持層(スペーサ層)と、カバー部材と、を備える。積層膜は、前記支持基板上に設けられており、圧電薄膜と前記圧電薄膜以外の層とを含む。IDT電極は、圧電薄膜の一方面に設けられている。外部接続端子は、IDT電極に電気的に接続されており、かつ外部と電気的に接続される。絶縁層は、平面視において、IDT電極が設けられている領域の外側の領域内であって、かつ外部接続端子が接合されている部分の下方の領域において、積層膜が部分的に除去された領域の少なくとも一部に設けられている。外部接続端子は、アンダーバンプメタル層及び金属バンプの内の少なくとも一方を含む。支持層は、絶縁層上に、IDT電極が設けられている領域を囲むように設けられている。カバー部材は、支持層により形成された開口部を封止するように支持層上に固定されている。弾性波装置では、IDT電極により励振される弾性波を拘束しないために、中空空間が設けられている。弾性波装置では、カバー部材と支持層とにより、中空空間が封止されている。
特開2017−011681号公報
特許文献1に記載された弾性波装置では、例えば空気中の水分が絶縁層と支持層との界面等を通して中空空間へ浸入して、弾性波装置の特性に影響を与える懸念があった。
本発明の目的は、耐湿性の向上を図ることが可能な弾性波装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る弾性波装置は、支持基板と、圧電薄膜と、IDT電極と、配線層と、絶縁層と、スペーサ層と、カバー部材と、を備える。前記圧電薄膜は、前記支持基板の一の主面上に直接又は間接的に設けられている。前記IDT電極は、前記圧電薄膜上に形成されている。前記配線層は、前記IDT電極に電気的に接続されている。前記絶縁層は、前記支持基板の前記一の主面上に形成されている。前記絶縁層は、前記圧電薄膜を囲んでいる。前記スペーサ層は、少なくとも一部が前記絶縁層上に形成されている。前記スペーサ層は、前記支持基板の厚さ方向からの平面視において前記圧電薄膜を囲んでいる。前記カバー部材は、前記スペーサ層上に配置されている。前記カバー部材は、前記厚さ方向において前記IDT電極から離れている。前記スペーサ層は、前記厚さ方向からの平面視で、外側端と、前記外側端よりも前記圧電薄膜に近い側の内側端と、を有する。前記絶縁層における前記スペーサ層側の一の主面は、前記厚さ方向からの平面視で前記スペーサ層と重なる範囲において、前記外側端から前記内側端に向かって前記厚さ方向における前記支持基板の前記一の主面との距離が漸次増加する領域を含む。
本発明の一態様に係る弾性波装置は、耐湿性の向上を図ることが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置の断面図である。 図2は、同上の弾性波装置の別の断面図である。 図3は、同上の弾性波装置に関し、カバー部材を省略した平面図である。 図4A及び4Bは、同上の弾性波装置の製造方法を説明する工程断面図である。 図5は、本発明の一実施形態の変形例1に係る弾性波装置の要部断面図である。 図6は、本発明の一実施形態の変形例2に係る弾性波装置の断面図である。 図7は、本発明の一実施形態の変形例3に係る弾性波装置の断面図である。
以下、実施形態に係る弾性波装置について、図面を参照して説明する。
以下の実施形態等において参照する図1〜7は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(実施形態)
(1)弾性波装置の全体構成
以下、実施形態に係る弾性波装置1について、図面を参照して説明する。
実施形態1に係る弾性波装置1は、図1〜3に示すように、支持基板11と、圧電薄膜122と、IDT(Interdigital Transducer)電極13と、2つの配線層15と、絶縁層16と、スペーサ層17と、カバー部材18と、を備える。図1は、図3のX1−X1線断面に対応する断面図である。図2は、図3のX2−X2線断面に対応する断面図である。図3は、後述のカバー部材18(図1及び2参照)の図示を省略してある。
圧電薄膜122は、支持基板11の一の主面111上に設けられている。圧電薄膜122は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において支持基板11の一の主面111の外周から離れている。IDT電極13は、圧電薄膜122上に設けられている。したがって、圧電薄膜122は、厚さ方向D1において支持基板11の一の主面111とIDT電極13との間に介在している。弾性波装置1は、支持基板11の一の主面111とIDT電極13との間に、少なくとも圧電薄膜122を含む機能膜12を備えている。IDT電極13は、圧電薄膜122上に形成されている。配線層15は、IDT電極13に電気的に接続されている。絶縁層16は、支持基板11の一の主面111上に形成されている。絶縁層16は、圧電薄膜122を囲んでいる。スペーサ層17は、少なくとも一部が絶縁層16上に形成されている。スペーサ層17は、厚さ方向D1からの平面視において圧電薄膜122を囲んでいる。スペーサ層17は、枠状である。カバー部材18は、スペーサ層17上に配置されている。弾性波装置1では、スペーサ層17が、絶縁層16とカバー部材18の周部との間に介在している。カバー部材18は、厚さ方向D1においてIDT電極13から離れている。
弾性波装置1は、カバー部材18と、スペーサ層17と、絶縁層16と、支持基板11上の積層体(圧電薄膜122とIDT電極13とを含む積層体)と、で囲まれた空間S1を有する。
また、弾性波装置1は、複数(図示例では、2つ)の外部接続電極14を有する。外部接続電極14は、IDT電極13に電気的に接続されている。上述の配線層15は、外部接続電極14とIDT電極13とを電気的に接続している。
(2)弾性波装置の各構成要素
次に、弾性波装置1の各構成要素について、図面を参照して説明する。
(2.1)支持基板
支持基板11は、図1及び2に示すように、機能膜12とIDT電極13とを含む積層体を支持している。支持基板11は、その厚さ方向D1において互いに反対側にある一の主面111(以下、第1主面111ともいう)及び第2主面112を有する。支持基板11の材料は、シリコンである。支持基板11は、圧電薄膜122を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高速である高音速支持基板を構成している。高音速支持基板は、シリコンに限らず、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、マグネシアダイヤモンド、又は、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料のいずれかにより形成されていてもよい。
(2.2)IDT電極
IDT電極13は、アルミニウム、銅、白金、金、銀、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、タングステン又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金などの適宜の金属材料により形成することができる。また、IDT電極13は、これらの金属又は合金からなる複数の金属膜を積層した構造を有していてもよい。
IDT電極13は、図3に示すように、一対のバスバー131、132(以下、第1バスバー131及び第2バスバー132ともいう)と、複数の電極指133(以下、第1電極指133ともいう)と、複数の電極指134(以下、第2電極指134ともいう)と、を含む。
第1バスバー131及び第2バスバー132は、支持基板11の厚さ方向D1に直交する一方向を長手方向とする長尺状である。IDT電極13では、第1バスバー131と第2バスバー132とは、支持基板11の厚さ方向D1と上記一方向との両方に直交する方向において対向し合っている。
複数の第1電極指133は、第1バスバー131に接続され第2バスバー132に向かって延びている。ここにおいて、複数の第1電極指133は、第1バスバー131から第1バスバー131の長手方向に直交する方向に沿って延びている。複数の第1電極指133の先端と第2バスバー132とは離れている。例えば、複数の第1電極指133は、互いの長さ及び幅が同じである。
複数の第2電極指134は、第2バスバー132に接続され第1バスバー131に向かって延びている。ここにおいて、複数の第2電極指134は、第2バスバー132から第2バスバー132の長手方向に直交する方向に沿って延びている。複数の第2電極指134のそれぞれの先端は、第1バスバー131とは離れている。例えば、複数の第2電極指134は、互いの長さ及び幅が同じである。図3の例では、複数の第2電極指134の長さ及び幅は、複数の第1電極指133の長さ及び幅それぞれと同じである。
IDT電極13では、複数の第1電極指133と複数の第2電極指134とが、第1バスバー131と第2バスバー132との対向方向に直交する方向において、1本ずつ交互に互いに離隔して並んでいる。したがって、第1バスバー131の長手方向において隣り合う第1電極指133と第2電極指134とは離れている。IDT電極13の電極指周期は、隣り合う第1電極指133と第2電極指134との互いに対応する辺間の距離の2倍の値である。
(2.3)機能膜
機能膜12は、圧電薄膜122を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜121と、低音速膜121上に直接的に設けられている圧電薄膜122と、で構成されている。要するに、圧電薄膜122は、高音速支持基板を構成する支持基板11上に間接的に設けられている。この場合、低音速膜121が、高音速支持基板である支持基板11と圧電薄膜122との間に形成されることにより、弾性波の音速が低下する。弾性波は本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中する。したがって、圧電薄膜122内及び弾性波が励振されているIDT電極13内への弾性波エネルギーの閉じ込め効果を高めることができる。そのため、低音速膜121が設けられていない場合に比べて、損失を低減し、Q値を高めることができる。
圧電薄膜122は、例えば、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる。
低音速膜121は、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素又は炭素又はホウ素を加えた化合物、又は、上記各材料を主成分とする材料のいずれかからなる。
低音速膜が酸化ケイ素の場合、温度特性を改善することができる。リチウムタンタレートの弾性定数は負の温度特性を有し、酸化ケイ素は正の温度特性を有する。したがって、弾性波装置1では、周波数温度特性(TCF:Temperature Coefficient of Frequency)の絶対値を小さくすることができる。加えて、酸化ケイ素の固有音響インピーダンスはリチウムタンタレートの固有音響インピーダンスより小さい。したがって、弾性波装置1では、電気機械結合係数の増大すなわち比帯域の拡大と、周波数温度特性の改善との双方を図ることができる。
圧電薄膜122の膜厚は、IDT電極13の電極指周期で定まる弾性波の波長をλとしたときに、3.5λ以下であることが望ましい。なぜならば、Q値が高くなるためである。また、圧電薄膜122の膜厚を2.5λ以下とすることで、周波数温度特性が良くなる。さらに、圧電薄膜122の膜厚を1.5λ以下とすることで、音速の調整が容易になる。
低音速膜121の膜厚は、IDT電極13の電極指周期で定まる弾性波の波長をλとすると、2.0λ以下であることが望ましい。低音速膜121の膜厚を2.0λ以下とすることにより、膜応力を低減することができ、その結果、製造時に支持基板11の元になるシリコンウェハを含むウェハの反りを低減することが可能となり、良品率の向上及び特性の安定化が可能となる。
(2.4)配線層
配線層15は、外部接続電極14とIDT電極13とを電気的に接続している。配線層15は、アルミニウム、銅、白金、金、銀、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、タングステン又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金などの適宜の金属材料により形成することができる。また、配線層15は、これらの金属又は合金からなる複数の金属膜を積層した構造を有していてもよい。
配線層15は、支持基板11の厚さ方向において、IDT電極13の一部と圧電薄膜122の一部と絶縁層16の一部とに重なっている。配線層15は、第1接続部151と、第2接続部152と、を含む。第1接続部151は、IDT電極13上に位置している。第2接続部152は、絶縁層16とスペーサ層17との間に介在し、絶縁層16の外周よりも内側に位置している。弾性波装置1では、配線層15のうち絶縁層16上に形成されている第2接続部152上に、外部接続電極14が形成されている。
(2.5)絶縁層
絶縁層16は、電気絶縁性を有する。図1〜3に示すように、絶縁層16は、支持基板11の第1主面111上において支持基板11の外周に沿って形成されている。絶縁層16は、圧電薄膜122の側面を囲んでいる。ここにおいて、絶縁層16は、機能膜12の側面を囲んでいる。絶縁層16の平面視形状は、枠状である。絶縁層16の側面は、支持基板11の側面と略面一となっている。絶縁層16の一部は、圧電薄膜122の周部に重なっている。ここにおいて、絶縁層16の一部は、機能膜12の周部に重なっている。また、圧電薄膜122の側面は、絶縁層16により覆われている。ここにおいて、機能膜12の側面は、絶縁層16により覆われている。
絶縁層16の材料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド等の合成樹脂である。
(2.6)スペーサ層
スペーサ層17は、平面視において、機能膜12を囲んでいる。スペーサ層17は、平面視において、支持基板11の外周に沿って形成されている。スペーサ層17の平面視形状は、枠状である。スペーサ層17の外周形状及び内周形状は、長方形状である。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1において絶縁層16に重なっている。スペーサ層17の外周形は、絶縁層16の外周形よりも小さい。スペーサ層17の内周形は、絶縁層16の内周形よりも大きい。スペーサ層17の一部は、絶縁層16の一の主面161上の第2接続部152も覆っている。要するに、スペーサ層17は、絶縁層16の一の主面161上に直接形成されている第1部分と、絶縁層16の一の主面161上に第2接続部152を介して間接的に形成されている第2部分と、を含む。ここにおいて、第1部分は、絶縁層16の一の主面161の全周に亘って形成されている。
スペーサ層17は、電気絶縁性を有する。スペーサ層17の材料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド等の合成樹脂である。スペーサ層17の材料は、絶縁層16の材料と主成分が同じであるのが好ましく、同じ材料であるのがより好ましい。
スペーサ層17の厚さと絶縁層16の厚さとの合計厚さは、機能膜12の厚さとIDT電極13の厚さとの合計厚さよりも大きい。
(2.7)カバー部材
カバー部材18は、平板状である。カバー部材18の平面視形状(支持基板11の厚さ方向D1から見たときの外周形状)は、長方形状であるが、長方形状に限らず、例えば正方形状であってもよい。カバー部材18の外周形は、支持基板11の外周形と略同じ大きさである。カバー部材18は、スペーサ層17上に配置されている。カバー部材18は、厚さ方向D1においてIDT電極13から離れている。
弾性波装置1では、カバー部材18と、スペーサ層17と、絶縁層16と、支持基板11上の積層体(機能膜12とIDT電極13とを含む積層体)と、で囲まれた空間S1を、不活性ガス雰囲気としてある。不活性ガス雰囲気は、例えば、窒素ガス雰囲気である。
(2.8)外部接続電極
弾性波装置1は、複数(2つ)の外部接続電極14を有する。外部接続電極14は、弾性波装置1において、回路基板、パッケージ用の実装基板(サブマウント基板)等と電気的に接続するための電極である。また、弾性波装置1は、IDT電極13には電気的に接続されていない複数(2つ)の実装用電極19を有している。実装用電極19は、回路基板、実装基板等に対する弾性波装置1の平行度を高めるための電極であり、電気的接続を目的とした電極とは異なる。つまり、実装用電極19は、弾性波装置1が回路基板、実装基板等に対して傾いて実装されるのを抑制するための電極であり、外部接続電極14の数及び配置、弾性波装置1の外周形状等によっては必ずしも設ける必要はない。
弾性波装置1では、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、カバー部材18の4つの角部のうち互いに対向する2つの角部の近くに2つの外部接続電極14が1つずつ配置され、残りの2つの角部の近くに2つの実装用電極19が1つずつ配置されている。弾性波装置1では、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、2つの外部接続電極14及び2つの実装用電極19のそれぞれが、機能膜12に重なっていない。
外部接続電極14は、支持基板11の厚さ方向D1においてスペーサ層17とカバー部材18とを貫通している貫通電極部141を含む。貫通電極部141は、配線層15の第2接続部152上に形成されており、第2接続部152と電気的に接続されている。また、外部接続電極14は、貫通電極部141上に形成されているバンプ142を更に含む。したがって、貫通電極部141は、アンダーバンプメタル層を構成する。バンプ142は、導電性を有する。バンプ142は、貫通電極部141と接合されており、貫通電極部141と電気的に接続されている。実装用電極19は、支持基板11の厚さ方向D1においてスペーサ層17とカバー部材18とを貫通している貫通電極部を含む。また、実装用電極19は、貫通電極部上に形成されているバンプを更に含む。
貫通電極部141は、例えば、銅、ニッケル又はこれらの金属のいずれかを主体とする合金等の適宜の金属材料により形成することができる。バンプ142は、例えば、はんだ、金、銅等により形成することができる。実装用電極19の貫通電極部は、外部接続電極14の貫通電極部141と同じ材料により形成されている。また、実装用電極19のバンプは、外部接続電極14のバンプ142と同じ材料により形成されている。
(2.9)機能膜と絶縁層とスペーサ層と配線層との関係
スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視で、圧電薄膜122から遠い側の外側端171と、外側端171よりも圧電薄膜122に近い側の内側端172と、を有する。絶縁層16におけるスペーサ層17側の一の主面161は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視でスペーサ層17と重なる範囲において、外側端171から内側端172に向かって支持基板11の厚さ方向D1における支持基板11の一の主面111との距離が漸次増加する領域162を含む。
低音速膜121の厚さは、例えば、600nmである。また、圧電薄膜122の厚さは、例えば、600nmである。また、IDT電極13の厚さは、例えば、150nmである。絶縁層16の厚さは、低音速膜121と圧電薄膜122とを含む機能膜12の厚さよりもやや大きく、例えば、1.3μm以上1.5μm以下である。絶縁層16は、圧電薄膜122における支持基板11側とは反対の一の主面1226の一部と圧電薄膜122の側面1227とを覆っている。絶縁層16の一の主面161は、領域162よりも圧電薄膜122側において凸面となっている。ここにおいて、絶縁層16の一の主面161は、領域162よりも機能膜12側において凸面となっている。
絶縁層16の一の主面161の領域162は、圧電薄膜122を全周に亘って囲んでいる。ここにおいて、絶縁層16の一の主面161の領域162は、機能膜12を全周に亘って囲んでいる。
配線層15は、スペーサ層17の外側端171と内側端172とのうち内側端172のみを横切っている。要するに、配線層15は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において、絶縁層16の外周よりも内側に位置している。これにより、スペーサ層17は、絶縁層16の全周に亘って絶縁層16と接している。
(3)弾性波装置の製造方法
以下では、弾性波装置1の製造方法の一例について簡単に説明する。
弾性波装置1の製造方法では、まず、複数の弾性波装置1それぞれの支持基板11の元になるシリコンウェハ110(図4A参照)を準備する。
弾性波装置1の製造方法では、シリコンウェハ110の一の主面1101(図4A参照)上に機能膜12を形成してから、絶縁層16、スペーサ層17を順次形成し、その後、カバー部材18をスペーサ層17に接着し、続いて、カバー部材18及びスペーサ層17における外部接続電極14の形成予定部位に貫通孔を形成し、貫通孔を埋めるように外部接続電極14を形成する。これにより、弾性波装置1の製造方法では、シリコンウェハ110に複数の弾性波装置1が形成されたウェハを得ることができる。シリコンウェハ110の一の主面1101は、支持基板11の一の主面111に対応する。
上述の絶縁層16の形成にあたっては、シリコンウェハ110の一の主面1101側に、シリコンウェハ110の一の主面1101のうち機能膜12により覆われていない領域及び機能膜12を覆い絶縁層16の元になる絶縁膜160を例えばスピンコート法等によって形成する。その後、グレースケールマスクを用いたフォトリソグラフィ技術を利用して絶縁膜160を3次元的にパターニングするためのレジスト層169を形成する(図4A参照)。その後、エッチング技術を利用してレジスト層169と絶縁膜160の一部とをエッチングすることにより、絶縁層16を形成する(図4B参照)。
弾性波装置1の製造方法では、ウェハをダイシングするダイシング工程を行うことにより、1枚のウェハから複数の弾性波装置1を得ることができる。ダイシング工程では、例えば、ダイシングソー(Dicing Saw)、レーザ等を用いる。
(4)効果
実施形態に係る弾性波装置1は、支持基板11と、圧電薄膜122と、IDT電極13と、配線層15と、絶縁層16と、スペーサ層17と、カバー部材18と、を備える。圧電薄膜122は、支持基板11の一の主面111上に間接的に設けられている。配線層15は、IDT電極13に電気的に接続されている。絶縁層16は、支持基板11の一の主面111上に形成されている。絶縁層16は、圧電薄膜122を囲んでいる。スペーサ層17は、少なくとも一部が絶縁層16上に形成されている。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において圧電薄膜122を囲んでいる。カバー部材18は、スペーサ層17上に配置されている。カバー部材18は、厚さ方向D1においてIDT電極13から離れている。スペーサ層17は、厚さ方向D1からの平面視で、外側端171と、外側端171よりも圧電薄膜122に近い側の内側端172と、を有する。絶縁層16におけるスペーサ層17側の一の主面161は、厚さ方向D1からの平面視でスペーサ層17と重なる範囲において、外側端171から内側端172に向かって厚さ方向D1における支持基板11の一の主面111との距離が漸次増加する領域162を含む。
これにより、実施形態に係る弾性波装置1では、絶縁層16におけるスペーサ層17側の一の主面161が領域162を含むので、絶縁層16とスペーサ層17との界面に関して、スペーサ層17の外側端171から内側端172に向かう距離が長くなる。したがって、実施形態に係る弾性波装置1は、耐湿性の向上を図ることが可能となり、信頼性の向上を図ることが可能となる。
また、実施形態に係る弾性波装置1では、絶縁層16は、圧電薄膜122における支持基板11側とは反対の一の主面1226の一部と圧電薄膜122の側面1227とを覆っている。これにより、実施形態に係る弾性波装置1では、圧電薄膜122と支持基板11との間で剥離が発生するのを抑制することができる。ここにおいて、実施形態に係る弾性波装置1では、絶縁層16は、機能膜12における支持基板11側とは反対の一の主面126の一部と機能膜12の側面127とを覆っている。これにより、実施形態に係る弾性波装置1では、機能膜12が支持基板11から剥れるのを抑制することができる。ここにおいて、実施形態に係る弾性波装置1では、絶縁層16におけるスペーサ層17側の一の主面161が、厚さ方向D1からの平面視でスペーサ層17と重なる範囲において、外側端171から内側端172に向かって厚さ方向D1における支持基板11の一の主面111との距離が漸次増加する領域162を含む。これにより、実施形態に係る弾性波装置1では、絶縁層におけるスペーサ層側の表面が、厚さ方向からの平面視でスペーサ層と重なる範囲において、内側端から外側端に向かって厚さ方向における支持基板の表面との距離が漸次増加する場合と比べて、絶縁層16の厚さを薄くでき、支持基板11からカバー部材18までの高さの増加を抑制しつつ耐湿性の向上を図ることが可能となる。
また、実施形態に係る弾性波装置1では、絶縁層16の一の主面161は、領域162よりも機能膜12側において凸面となっている。これにより、弾性波装置1では、絶縁層16の一の主面161が領域162よりも機能膜12側において凸面となっていない場合と比べて、外部からの水分がIDT電極13に到達しにくくなる。
また、弾性波装置1では、領域162は、圧電薄膜122を全周に亘って囲んでいる。これにより、弾性波装置1では、領域162が圧電薄膜122を全周に亘って囲んでいない場合と比べて、耐湿性の更なる向上を図ることが可能となる。ここにおいて、弾性波装置1では、領域162は、機能膜12を全周に亘って囲んでいる。これにより、弾性波装置1では、領域162が機能膜12を全周に亘って囲んでいない場合と比べて、耐湿性の更なる向上を図ることが可能となる。
また、弾性波装置1では、スペーサ層17は、絶縁層16の全周に亘って絶縁層16と接している。これにより、弾性波装置1では、カバー部材18と、スペーサ層17と、絶縁層16と、支持基板11上の圧電薄膜122とIDT電極13とを含む積層体と、で囲まれた空間S1の気密性を更に高めることができ、信頼性を更に向上させることが可能となる。
また、弾性波装置1では、配線層15は、第1接続部151と、第2接続部152と、を含む。第1接続部151は、IDT電極13上に位置している。第2接続部152は、絶縁層16とスペーサ層17との間に介在し、絶縁層16の外周よりも内側に位置している。弾性波装置1は、外部接続電極14を更に備える。外部接続電極14は、配線層15の第2接続部152上に形成されている。外部接続電極14は、配線層15に電気的に接続されている。外部接続電極14は、支持基板11の厚さ方向D1においてスペーサ層17とカバー部材18とを貫通している貫通電極部141を含む。これにより、弾性波装置1では、カバー部材18と、スペーサ層17と、支持基板11上の圧電薄膜122とIDT電極13とを含む積層体と、で囲まれた空間S1の気密性を高めることができ、信頼性を向上させることが可能となる。
上記の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(5)変形例
(5.1)変形例1
図5に示す実施形態の変形例1に係る弾性波装置1aでは、領域162は、スペーサ層17の周方向に直交する面内において、外側端171側で支持基板11側に凸となる曲線1621と内側端172側でカバー部材18側に凸となる曲線1622との変曲点1623を含む。変形例1に係る弾性波装置1aの他の構成は実施形態に係る弾性波装置1と同様なので図示及び説明を省略する。
変形例1に係る弾性波装置1aでは、耐湿性の向上を図ることが可能となる。
(5.2)変形例2
実施形態の変形例2に係る弾性波装置1bでは、図6に示すように、機能膜12bが、高音速膜123と、低音速膜121と、圧電薄膜122と、を含む。高音速膜123は、支持基板11上に直接的に設けられており、圧電薄膜122を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である。低音速膜121は、高音速膜123上に設けられており、圧電薄膜122を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である。圧電薄膜122は、低音速膜121上に設けられている。変形例2に係る弾性波装置1bに関し、実施形態に係る弾性波装置1(図1参照)と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
変形例2に係る弾性波装置1bでは、高音速膜123は、弾性波を圧電薄膜122及び低音速膜121が積層されている部分に閉じ込め、高音速膜123より下の構造に漏れないように機能している。
この構造では、フィルタや共振子の特性を得るために利用する特定のモードの弾性波のエネルギーは圧電薄膜122及び低音速膜121の全体に分布し、高音速膜123の低音速膜121側の一部にも分布し、支持基板11には分布しないことになる。高音速膜123により弾性波を閉じ込めるメカニズムは非漏洩なSH波であるラブ波型の表面波の場合と同様のメカニズムであり、例えば、文献「弾性表面波デバイスシミュレーション技術入門」、橋本研也、リアライズ社、p.26−28に記載されている。上記メカニズムは、音響多層膜によるブラッグ反射器を用いて弾性波を閉じ込めるメカニズムとは異なる。
高音速膜123は、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、マグネシアダイヤモンド、又は、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料からなる。
高音速膜123の膜厚に関しては、弾性波を圧電薄膜122及び低音速膜121に閉じ込める機能を高音速膜123が有するため、高音速膜123の膜厚は厚いほど望ましい。
変形例2に係る弾性波装置1bでは、耐湿性の向上を図ることが可能となる。
(5.3)変形例3
実施形態の変形例3に係る弾性波装置1cでは、図7に示すように、機能膜12cが、圧電薄膜122のみにより構成され、支持基板11上に直接的に形成されている。つまり、実施形態の変形例3に係る弾性波装置1cでは、圧電薄膜122が支持基板11の一の主面111上に直接的に設けられている。変形例3に係る弾性波装置1cに関し、実施形態に係る弾性波装置1(図1参照)と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
支持基板11は、圧電薄膜122を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高速である高音速支持基板を構成している。
変形例3に係る弾性波装置1cでは、耐湿性の向上を図ることが可能となる。
(5.4)その他の変形例
弾性波装置1、1aでは、機能膜12が、低音速膜121と支持基板11との間に介在する膜を含んでもよい。また、弾性波装置1bでは、機能膜12が、高音速膜123と支持基板11との間に介在する膜と、低音速膜121と圧電薄膜122との間に介在する膜と、の少なくとも一方を含んでもよい。また、弾性波装置1、1aでは、機能膜12が、圧電薄膜122と支持基板11との間に、低音速膜121の代わりに、音響インピーダンス層を備えていてもよい。音響インピーダンス層は、IDT電極13で励振された弾性波が支持基板11に漏洩するのを抑制する機能を有する。音響インピーダンス層は、音響インピーダンスが相対的に高い少なくとも1つの高音響インピーダンス層と音響インピーダンスが相対的に低い少なくとも1つの低音響インピーダンス層とが支持基板11の厚さ方向D1において並んだ積層構造を有する。上記の積層構造では、高音響インピーダンス層が複数設けられてもよいし、低音響インピーダンス層が複数設けられてもよい。この場合、上記の積層構造は、複数の高音響インピーダンス層と複数の低音響インピーダンス層とが支持基板11の厚さ方向D1において一層ごとに交互に並んだ構造である。
高音響インピーダンス層は、例えば、白金、タングステン、窒化アルミニウム、リチウムタンタレート、サファイア、リチウムニオベイト、窒化シリコン又は酸化亜鉛からなる。
低音響インピーダンス層は、例えば、酸化ケイ素、アルミニウム又はチタンからなる。
また、弾性波装置1、1a、1b、1cでは、圧電薄膜122上に1つのIDT電極13が形成されているが、IDT電極13の数は1つに限らず、複数であってもよい。弾性波装置1、1a、1b、1cでは、複数のIDT電極13を備える場合、例えば、複数のIDT電極13それぞれを含む複数の弾性表面波共振子が電気的に接続されて帯域通過型フィルタが構成されていてもよい。また、外部接続電極14の数は、2つに限らず、3つ以上でもよい。
また、弾性波装置1、1a、1b、1cでは、少なくとも貫通電極部141を含む外部接続電極14を設ける代わりに、配線層15が、平面視においてスペーサ層17の外側まで延長されていて、スペーサ層17よりも外側に位置している部分の少なくとも一部が外部接続電極を構成していてもよい。
また、弾性波装置1、1a、1b、1cにおける絶縁層16及びスペーサ層17の材料は、合成樹脂等の有機材料に限らず、無機材料であってもよい。
(まとめ)
以上説明した実施形態等から以下の態様が開示されていることは明らかである。
第1の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)は、支持基板(11)と、圧電薄膜(122)と、IDT電極(13)と、配線層(15)と、絶縁層(16)と、スペーサ層(17)と、カバー部材(18)と、を備える。圧電薄膜(122)は、支持基板(11)の一の主面(111)上に直接又は間接的に設けられている。IDT電極(13)は、圧電薄膜(122)上に形成されている。配線層(15)は、IDT電極(13)に電気的に接続されている。絶縁層(16)は、支持基板(11)の一の主面(111)上に形成されている。絶縁層(16)は、圧電薄膜(122)を囲んでいる。スペーサ層(17)は、少なくとも一部が絶縁層(16)上に形成されている。スペーサ層(17)は、支持基板(11)の厚さ方向(D1)からの平面視において圧電薄膜(122)を囲んでいる。カバー部材(18)は、スペーサ層(17)上に配置されている。カバー部材(18)は、厚さ方向(D1)においてIDT電極(13)から離れている。スペーサ層(17)は、支持基板(11)の厚さ方向(D1)からの平面視で、外側端(171)と、外側端(171)よりも圧電薄膜(122)に近い側の内側端(172)と、を有する。絶縁層(16)におけるスペーサ層(17)側の一の主面(161)は、厚さ方向(D1)からの平面視でスペーサ層(17)と重なる範囲において、外側端(171)から内側端(172)に向かって厚さ方向(D1)における支持基板(11)の一の主面(111)との距離が漸次増加する領域(162)を含む。
第1の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、耐湿性の向上を図ることが可能となる。
第2の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第1の態様において、絶縁層(16)は、圧電薄膜(122)における支持基板(11)側とは反対の一の主面(1226)の一部と圧電薄膜(122)の側面(1227)とを覆っている。
第2の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、圧電薄膜(122)と支持基板(11)との間で剥離が発生するのを抑制することができる。ここにおいて、第2の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、絶縁層(16)におけるスペーサ層(17)側の一の主面(161)が、厚さ方向(D1)からの平面視でスペーサ層(17)と重なる範囲において、外側端(171)から内側端(172)に向かって厚さ方向(D1)における支持基板(11)の一の主面(111)との距離が漸次増加する領域(162)を含む。これにより、第2の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、絶縁層におけるスペーサ層側の一の主面が、厚さ方向からの平面視でスペーサ層と重なる範囲において、内側端から外側端に向かって厚さ方向における支持基板の一の主面との距離が漸次増加する場合と比べて、絶縁層(16)の厚さを薄くでき、支持基板(11)からカバー部材(18)までの高さの増加を抑制しつつ耐湿性の向上を図ることが可能となる。
第3の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第2の態様において、絶縁層(16)の一の主面(161)は、領域(162)よりも圧電薄膜(122)側において凸面となっている。
第3の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、絶縁層(16)の一の主面(161)が領域(162)よりも圧電薄膜(122)側において凸面となっていない場合と比べて、外部からの水分がIDT電極(13)に到達しにくくなる。
第4の態様に係る弾性波装置(1a)では、第1〜3の態様のいずれか一つにおいて、領域(162)は、スペーサ層(17)の周方向に直交する面内において、外側端(171)側で支持基板(11)側に凸となる曲線(1621)と内側端(172)側でカバー部材(18)側に凸となる曲線(1622)との変曲点(1623)を含む。
第4の態様に係る弾性波装置(1a)では、弾性波装置(1a)の厚さの増大を抑制しつつ、耐湿性の向上を図ることが可能となる。
第5の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第1〜4の態様のいずれか一つにおいて、領域(162)は、圧電薄膜(122)を全周に亘って囲んでいる。
第5の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、領域(162)が圧電薄膜(122)を全周に亘って囲んでいない場合と比べて、耐湿性の更なる向上を図ることが可能となる。
第6の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第5の態様において、スペーサ層(17)は、絶縁層(16)の全周に亘って絶縁層(16)と接している。
第6の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、カバー部材(18)と、スペーサ層(17)と、絶縁層(16)と、支持基板(11)上の圧電薄膜(122)とIDT電極(13)とを含む積層体と、で囲まれた空間(S1)の気密性を高めることができ、信頼性を向上させることが可能となる。
第7の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第6の態様において、配線層(15)は、第1接続部(151)と、第2接続部(152)と、を含む。第1接続部(151)は、IDT電極(13)上に位置している。第2接続部(152)は、絶縁層(16)とスペーサ層(17)との間に介在し、絶縁層(16)の外周よりも内側に位置している。弾性波装置(1;1a;1b;1c)は、外部接続電極(14)を更に備える。外部接続電極(14)は、配線層(15)の第2接続部(152)上に形成されている。外部接続電極(14)は、配線層(15)に電気的に接続されている。外部接続電極(14)は、支持基板(11)の厚さ方向(D1)においてスペーサ層(17)とカバー部材(18)とを貫通している貫通電極部(141)を含む。
第7の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、カバー部材(18)と、スペーサ層(17)と、支持基板(11)上の圧電薄膜(122)とIDT電極(13)とを含む積層体と、で囲まれた空間(S1)の気密性を高めることができ、信頼性を向上させることが可能となる。
第8の態様に係る弾性波装置(1;1a)は、第1〜7の態様のいずれか一つにおいて、低音速膜(121)を更に備える。低音速膜(121)は、支持基板(11)と圧電薄膜(122)との間において支持基板(11)の一の主面(111)上に設けられており、圧電薄膜(122)を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である。圧電薄膜(122)は、低音速膜(121)上に設けられている。支持基板(11)は、圧電薄膜(122)を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高速である高音速支持基板を構成している。
第8の態様に係る弾性波装置(1;1a)では、低音速膜(121)が設けられていない場合に比べて、損失を低減し、Q値を高めることができる。
第9の態様に係る弾性波装置(1b)は、第1〜7の態様のいずれか一つにおいて、高音速膜(123)と、低音速膜(121)と、を更に備える。高音速膜(123)は、支持基板(11)と圧電薄膜(122)との間において支持基板(11)の一の主面(111)上に直接的に設けられており、圧電薄膜(122)を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である。低音速膜(121)は、支持基板(11)と圧電薄膜(122)との間において高音速膜(123)上に設けられており、圧電薄膜(122)を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である。圧電薄膜(122)は、低音速膜(121)上に設けられている。
第9の態様に係る弾性波装置(1b)では、弾性波が支持基板(11)に漏れるのを抑制することが可能となる。
第10の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第1〜9の態様のいずれか一つにおいて、圧電薄膜(12;12b;12c)は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる。
第11の態様に係る弾性波装置(1;1a)では、第8の態様において、圧電薄膜(122)は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる。低音速膜(121)は、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素又は炭素又はホウ素を加えた化合物からなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む。
第12の態様に係る弾性波装置(1;1a)では、第11の態様において、高音速支持基板は、シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシアダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む。
第13の態様に係る弾性波装置(1b)は、第9の態様において、圧電薄膜(122)は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる。低音速膜(121)は、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素又は炭素又はホウ素を加えた化合物からなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む。
第14の態様に係る弾性波装置(1b)は、第13の態様において、高音速膜(123)は、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシアダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む。
1a、1b、1c 弾性波装置
11 支持基板
111 一の主面(第1主面)
112 第2主面
12、12b、12c 機能膜
121 低音速膜
122 圧電薄膜
1226 一の主面
1227 側面
123 高音速膜
126 一の主面
127 側面
13 IDT電極
14 外部接続電極
141 貫通電極部
142 バンプ
15 配線層
151 第1接続部
152 第2接続部
16 絶縁層
161 一の主面
162 領域
1621 曲線
1622 曲線
1623 変曲点
17 スペーサ層
171 外側端
172 内側端
18 カバー部材
D1 厚さ方向
S1 空間
圧電薄膜122は、支持基板11の一の主面111上に設けられている。圧電薄膜122は、支持基板11の厚さ方向D1からの平面視において支持基板11の一の主面111の外周から離れている。IDT電極13は、圧電薄膜122上に設けられている。したがって、圧電薄膜122は、厚さ方向D1において支持基板11の一の主面111とIDT電極13との間に介在している。弾性波装置1は、支持基板11の一の主面111とIDT電極13との間に、少なくとも圧電薄膜122を含む機能膜12を備えている。配線層15は、IDT電極13に電気的に接続されている。絶縁層16は、支持基板11の一の主面111上に形成されている。絶縁層16は、圧電薄膜122を囲んでいる。スペーサ層17は、少なくとも一部が絶縁層16上に形成されている。スペーサ層17は、厚さ方向D1からの平面視において圧電薄膜122を囲んでいる。スペーサ層17は、枠状である。カバー部材18は、スペーサ層17上に配置されている。弾性波装置1では、スペーサ層17が、絶縁層16とカバー部材18の周部との間に介在している。カバー部材18は、厚さ方向D1においてIDT電極13から離れている。
(2.6)スペーサ層
スペーサ層17は、平面視において、機能膜12を囲んでいる。スペーサ層17は、平面視において、支持基板11の外周に沿って形成されている。スペーサ層17の平面視形状は、枠状である。スペーサ層17の外周形状及び内周形状は、長方形状である。スペーサ層17は、支持基板11の厚さ方向D1において絶縁層16に重なっている。スペーサ層17の外周形は、絶縁層16の外周形よりも小さい。スペーサ層17の内周形は、絶縁層16の内周形よりも大きい。スペーサ層17の一部は、絶縁層16の一の主面161上の第2接続部152も覆っている。要するに、スペーサ層17は、絶縁層16の一の主面161上に直接形成されている第1部分と、絶縁層16の一の主面161上に配線層15の第2接続部152を介して間接的に形成されている第2部分と、を含む。ここにおいて、第1部分は、絶縁層16の一の主面161の全周に亘って形成されている。
また、弾性波装置1では、配線層15は、第1接続部151と、第2接続部152と、を含む。第1接続部151は、IDT電極13上に位置している。第2接続部152は、絶縁層16とスペーサ層17との間に介在し、絶縁層16の外周よりも内側に位置している。弾性波装置1は、外部接続電極14を更に備える。外部接続電極14は、配線層15の第2接続部152上に形成されている。外部接続電極14は、配線層15に電気的に接続されている。外部接続電極14は、支持基板11の厚さ方向D1においてスペーサ層17とカバー部材18とを貫通している貫通電極部141を含む。これにより、弾性波装置1では、カバー部材18と、スペーサ層17と、絶縁層16と、支持基板11上の圧電薄膜122とIDT電極13とを含む積層体と、で囲まれた空間S1の気密性を高めることができ、信頼性を向上させることが可能となる。
(5.4)その他の変形例
弾性波装置1、1aでは、機能膜12が、低音速膜121と支持基板11との間に介在する膜を含んでもよい。また、弾性波装置1bでは、機能膜12が、高音速膜123と支持基板11との間に介在する膜と、低音速膜121と圧電薄膜122との間に介在する膜と、の少なくとも一方を含んでもよい。また、弾性波装置1、1aでは、機能膜12が、圧電薄膜122と支持基板11との間に、低音速膜121の代わりに、音響インピーダンス層を備えていてもよい。音響インピーダンス層は、IDT電極13で励振された弾性波が支持基板11に漏洩するのを抑制する機能を有する。音響インピーダンス層は、音響インピーダンスが相対的に高い少なくとも1つの高音響インピーダンス層と音響インピーダンスが相対的に低い少なくとも1つの低音響インピーダンス層とが支持基板11の厚さ方向D1において並んだ積層構造を有する。上記の積層構造では、高音響インピーダンス層が複数設けられてもよいし、低音響インピーダンス層が複数設けられてもよい。この場合、上記の積層構造は、複数の高音響インピーダンス層と複数の低音響インピーダンス層とが支持基板11の厚さ方向D1において一層ごとに交互に並んだ構造である。
第7の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、カバー部材(18)と、スペーサ層(17)と、絶縁層(16)と、支持基板(11)上の圧電薄膜(122)とIDT電極(13)とを含む積層体と、で囲まれた空間(S1)の気密性を高めることができ、信頼性を向上させることが可能となる。
第10の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c)では、第1〜9の態様のいずれか一つにおいて、圧電薄膜(122)は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる。

Claims (14)

  1. 支持基板と、
    前記支持基板の一の主面上に直接又は間接的に設けられている圧電薄膜と、
    前記圧電薄膜上に形成されているIDT電極と、
    前記IDT電極に電気的に接続されている配線層と、
    前記支持基板の前記一の主面上に形成され、前記圧電薄膜を囲んでいる絶縁層と、
    少なくとも一部が前記絶縁層上に形成され、前記支持基板の厚さ方向からの平面視において前記圧電薄膜を囲んでいるスペーサ層と、
    前記スペーサ層上に配置され、前記厚さ方向において前記IDT電極から離れているカバー部材と、を備え、
    前記スペーサ層は、前記厚さ方向からの平面視で、外側端と、前記外側端よりも前記圧電薄膜に近い側の内側端と、を有し、
    前記絶縁層における前記スペーサ層側の一の主面は、前記厚さ方向からの平面視で前記スペーサ層と重なる範囲において、前記外側端から前記内側端に向かって前記厚さ方向における前記支持基板の前記一の主面との距離が漸次増加する領域を含む、
    弾性波装置。
  2. 前記絶縁層は、前記圧電薄膜における前記支持基板側とは反対の一の主面の一部と前記圧電薄膜の側面とを覆っている、
    請求項1に記載の弾性波装置。
  3. 前記絶縁層の前記一の主面は、前記領域よりも前記圧電薄膜側において凸面となっている、
    請求項2に記載の弾性波装置。
  4. 前記領域は、前記スペーサ層の周方向に直交する面内において、前記外側端側で前記支持基板側に凸となる曲線と前記内側端側で前記カバー部材側に凸となる曲線との変曲点を含む、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の弾性波装置。
  5. 前記領域は、前記圧電薄膜を全周に亘って囲んでいる、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の弾性波装置。
  6. 前記スペーサ層は、前記絶縁層の全周に亘って前記絶縁層と接している、
    請求項5に記載の弾性波装置。
  7. 前記配線層は、
    前記IDT電極上に位置している第1接続部と、
    前記絶縁層と前記スペーサ層との間に介在し、前記絶縁層の外周よりも内側に位置している第2接続部と、を含み、
    前記配線層の前記第2接続部上に形成され、前記配線層に電気的に接続された外部接続電極を更に備え、
    前記外部接続電極は、前記支持基板の前記厚さ方向において前記スペーサ層と前記カバー部材とを貫通している貫通電極部を含む、
    請求項6に記載の弾性波装置。
  8. 前記支持基板と前記圧電薄膜との間において前記支持基板の前記一の主面上に設けられており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜を更に備え、
    前記圧電薄膜は、前記低音速膜上に設けられており、
    前記支持基板は、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高速である高音速支持基板を構成している、
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の弾性波装置。
  9. 前記支持基板と前記圧電薄膜との間において前記支持基板の前記一の主面上に直接的に設けられており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速である高音速膜と、
    前記支持基板と前記圧電薄膜との間において前記高音速膜上に設けられており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速である低音速膜と、を更に備え、
    前記圧電薄膜は、前記低音速膜上に設けられている、
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の弾性波装置。
  10. 前記圧電薄膜は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる、
    請求項1〜9のいずれか一項に記載の弾性波装置。
  11. 前記圧電薄膜は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなり、
    前記低音速膜は、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素又は炭素又はホウ素を加えた化合物からなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む、
    請求項8に記載の弾性波装置。
  12. 前記高音速支持基板は、シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシアダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む、
    請求項11に記載の弾性波装置。
  13. 前記圧電薄膜は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、又は、チタン酸ジルコン酸鉛からなり、
    前記低音速膜は、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素又は炭素又はホウ素を加えた化合物からなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む、
    請求項9に記載の弾性波装置。
  14. 前記高音速膜は、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト及びマグネシアダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む、
    請求項13に記載の弾性波装置。
JP2018192316A 2017-11-29 2018-10-11 弾性波装置 Active JP6950658B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/179,006 US11677378B2 (en) 2017-11-29 2018-11-02 Elastic wave device
KR1020180135707A KR102146391B1 (ko) 2017-11-29 2018-11-07 탄성파 장치
CN201811416242.3A CN110011636B (zh) 2017-11-29 2018-11-26 弹性波器件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017229527 2017-11-29
JP2017229527 2017-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019103127A true JP2019103127A (ja) 2019-06-24
JP6950658B2 JP6950658B2 (ja) 2021-10-13

Family

ID=66974335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018192316A Active JP6950658B2 (ja) 2017-11-29 2018-10-11 弾性波装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6950658B2 (ja)
CN (1) CN110011636B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023037916A1 (ja) * 2021-09-09 2023-03-16 株式会社村田製作所 弾性波装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111010104A (zh) * 2019-09-02 2020-04-14 天津大学 压电层具有插入结构的体声波谐振器、滤波器和电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016208428A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016208426A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016208427A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社村田製作所 弾性波装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009110062A1 (ja) * 2008-03-04 2009-09-11 富士通株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタ、通信モジュール、および通信装置
EP2658123B1 (en) * 2010-12-24 2019-02-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave device and method for manufacturing the same.
JP6288110B2 (ja) * 2013-12-27 2018-03-07 株式会社村田製作所 弾性波装置
DE112015002640T5 (de) * 2014-06-04 2017-03-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vorrichtung für elastische Wellen
US10148245B2 (en) * 2015-06-25 2018-12-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016208428A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016208426A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016208427A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社村田製作所 弾性波装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023037916A1 (ja) * 2021-09-09 2023-03-16 株式会社村田製作所 弾性波装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110011636B (zh) 2023-07-21
JP6950658B2 (ja) 2021-10-13
CN110011636A (zh) 2019-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102146391B1 (ko) 탄성파 장치
JP6242597B2 (ja) 弾性波デバイス及びその製造方法
JP6950659B2 (ja) 電子部品モジュール
US8072118B2 (en) Surface acoustic wave device
JP2018166259A (ja) 弾性波素子
JP6939761B2 (ja) 弾性波装置、及び電子部品モジュール
US11764752B2 (en) Elastic wave device
JP7057690B2 (ja) 弾性波装置
US20190181828A1 (en) Electronic component module
JP6919707B2 (ja) 弾性波装置、フロントエンド回路及び通信装置
JP2019161408A (ja) 弾性波デバイス、モジュールおよびマルチプレクサ
JP2019103127A (ja) 弾性波装置
JP6835220B2 (ja) 弾性波装置、フロントエンド回路及び通信装置
KR102163886B1 (ko) 탄성파 장치
JP5176979B2 (ja) 弾性表面波装置およびその製造方法
JP6964359B1 (ja) 弾性表面波デバイス
JP2011109481A (ja) 弾性波デバイスおよびその製造方法
WO2020179458A1 (ja) 電子部品
JP2011071693A (ja) 弾性表面波デバイス、および圧電素子の固定方法
JP6068220B2 (ja) 電子部品の製造方法
JP2009188600A (ja) 弾性表面波素子片、および弾性表面波デバイス
JP2011077601A (ja) 弾性波装置及び弾性波装置の製造方法
JP2014165287A (ja) 電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181016

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200413

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210824

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6950658

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150