JP2021083132A - 弾性波装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能な弾性波装置を提供する。【解決手段】弾性波装置(1)は、第1端子(11)と第2端子(12)とに接続されているIDT電極(3)と、第2端子(12)に接続されている反射器(8)と、を備える。IDT電極(3)の一群の電極指のうち第2方向(D2)における一方の端に位置する電極指を第1端電極指とし、他方の端に位置する電極指を第2端電極指とした場合に、第1端電極指は、少なくとも先端部に太幅部を有している。第1端電極指は、第2方向(D2)において、反射器(8)と第2端電極指との間に位置している。第1バスバーと第2バスバーとのうち第1端電極指に接続されていないバスバーの内側バスバー部は、第1方向(D1)において第1端電極指の太幅部と重ならないように、第2方向(D2)において第1端電極指の太幅部よりも内側に位置している。【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、IDT電極を備える弾性波装置に関する。
従来、弾性波装置として、圧電基板(圧電体部)と、圧電基板上に設けられたIDT電極と、を備え、IDT電極の電極指の中央領域よりも先端側に太幅部が設けら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の一例では、圧電基板上には、IDT電極の弾性表面波伝搬方向両側に、反射器が形成されている。IDT電極及び反射器は、金属材料により形成されている。特許文献1に記載された弾性波装置の特徴は、IDT電極においてピストンモードを形成することにより横モードリップルを抑圧する構造が備えられていることにある。
特許文献1に記載された弾性波装置では、IDT電極は、第1のバスバーと、第1のバスバーと隔てられて配置された第2のバスバーと、第1のバスバーに基端が電気的に接続されており、先端が第2のバスバーに向かって延ばされている複数本の第1の電極指と、第2のバスバーに基端が接続されており、先端が第1のバスバーに向かって延ばされている複数本の第2の電極指と、を有する。上記の弾性波装置では、第1の電極指及び第2の電極指の双方に太幅部が設けられている。
第1のバスバーは、第1のバスバーの長さ方向に沿って分離配置された複数の開口部を有する。第1のバスバーは、複数の開口部よりも第1の電極指側に位置しており、かつ第1のバスバーの長さ方向に延びる内側バスバー部と、複数の開口部が設けられている中央バスバー部と、内側バスバー部と中央バスバー部を挟んで反対側に位置している外側バスバー部と、を有する。
第2のバスバーは、第2のバスバーの長さ方向に沿って分離配置された複数の開口部を有する。第2のバスバーは、複数の開口部よりも第2の電極指側に位置しており、かつ第2のバスバーの長さ方向に延びる内側バスバー部と、複数の開口部が設けられている中央バスバー部と、内側バスバー部と中央バスバー部を挟んで反対側に位置している外側バスバー部と、を有する。
国際公開第2014/192756号
IDT電極の電極指の中央領域よりも先端側に太幅部が設けられた弾性波装置では、例えば、第1のバスバー及び第2のバスバーの長さ方向におけるIDT電極の端領域で、内側バスバー部が、電位の異なる電極指の先端側の太幅部と隣接するので、静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge)が発生してサージ破壊されてしまうことがあった。
本発明の目的は、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐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、第1端子と、第2端子と、圧電体部と、複数のIDT電極と、を備える。前記第2端子は、前記第1端子の電位よりも低い電位になる。前記複数のIDT電極は、前記圧電体部上に設けられており、第1端子及び第2端子と電気的に接続されている。前記複数のIDT電極の各々は、第1バスバーと、第2バスバーと、複数の第1電極指と、複数の第2電極指と、を有する。前記第2バスバーは、第1方向において前記第1バスバーに対向している。前記複数の第1電極指は、前記第1バスバーに接続され前記第1方向において前記第1バスバーから第2バスバー側に延びている。前記複数の第2の電極指は、前記第2バスバーに接続され前記第1方向において前記第2バスバーから前記第1バスバー側に延びている。前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とが、前記第1方向に直交する第2方向において、互いに離隔して並んでいる。前記複数の第1電極指と前記第2バスバーとが離れている。前記複数の第2電極指と前記第1バスバーとが離れている。前記複数の第1電極指及び前記複数の第2電極指それぞれの少なくとも1つの電極指の先端部が、前記少なくとも1つの電極指の前記第1方向の中央部よりも前記第2方向の幅が大きな太幅部を含む。前記第1バスバー及び前記第2バスバーの各々は、開口部と、内側バスバー部と、外側バスバー部と、連結部と、を含む。前記内側バスバー部は、前記第1方向において前記開口部よりも前記複数の第1電極指及び前記複数の第2電極指側に位置している。前記外側バスバー部は、前記第1方向において前記開口部から見て前記内側バスバー部とは反対側に位置している。前記連結部は、前記第1方向において前記内側バスバー部と前記外側バスバー部とを連結している。前記複数のIDT電極のうち前記第2方向において隣り合う2つのIDT電極の一方を第1IDT電極、他方を第2IDT電極としたとき、前記第1IDT電極の前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とを含む一群の電極指のうち前記第2方向において前記第2IDT電極側の端に位置する電極指を前記第1IDT電極の第1端電極指とし、前記第2IDT電極とは逆側の端に位置する電極指を前記第1IDT電極の第2端電極指とし、前記第2IDT電極の前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とを含む一群の電極指のうち前記第2方向において前記第1IDT電極側の端に位置する電極指を前記第2IDT電極の第1端電極指とし、前記第1IDT電極とは逆側の端に位置する電極指を前記第2IDT電極の第2端電極指とした場合に、前記第1IDT電極の前記第1端電極指が、前記第1端子に接続されており、前記第2IDT電極の前記第1端電極指が、前記第2端子に接続されている。前記第1IDT電極の前記第1端電極指と前記第2IDT電極の前記第1端電極指との少なくとも一方が、少なくとも先端部に前記太幅部を有している。前記第1IDT電極と前記第2IDT電極とのうち少なくとも1つのIDT電極では、前記少なくとも1つのIDT電極において前記第1端子と前記第2端子とのうち前記第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、前記第1方向において前記少なくとも1つのIDT電極の前記第1端電極指の前記太幅部と重ならないように、前記第2方向において前記少なくとも1つのIDT電極の前記第1端電極指の前記太幅部よりも内側に位置している。
本発明の弾性波装置は、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。
図1は、本発明の実施形態1に係る弾性波装置の平面図である。 図2Aは、同上の弾性波装置の一部の平面図である。図2Bは、同上の弾性波装置に関し、図2AのA−A線断面図である。 図3は、同上の弾性波装置の要部拡大図である。 図4は、同上の弾性波装置において弾性波伝搬方向(第2方向)に伝搬する弾性波の音速の第1方向における速度分布の模式的な説明図である。 図5は、同上の弾性波装置の電荷分布の説明図である。 図6は、本発明の実施形態1の変形例1に係る弾性波装置の要部拡大図である。 図7は、本発明の実施形態2に係る弾性波装置の平面図である。 図8は、同上の弾性波装置の一部の平面図である。 図9は、同上の弾性波装置に関し、図8のA−A線断面図である。 図10は、同上の弾性波装置の要部拡大図である。 図11は、同上の弾性波装置の電荷分布の説明図である。 図12は、本発明の実施形態2の変形例1に係る弾性波装置の要部拡大図である。 図13は、本発明の実施形態2の変形例2に係る弾性波装置の要部拡大図である。 図14は、本発明の実施形態2の変形例3に係る弾性波装置の断面図である。 図15は、本発明の実施形態2の変形例4に係る弾性波装置の断面図である。
以下、実施形態1、2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1、2等において参照する図1〜15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)
(1.1)弾性波装置の全体構成
以下、実施形態1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、2A、2B、3及び4に示すように、第1端子(例えば、信号端子)11と、第2端子(例えば、グラウンド端子)12と、圧電体部24と、IDT(Interdigital Transducer)電極3と、反射器8と、を備える。第2端子12は、第1端子11の電位よりも低い電位になる。したがって、第1端子11は、第2端子12の電位よりも高い電位になる。第1端子11及び第2端子12は、圧電体部24上に設けられている。ここにおいて、「圧電体部24上に設けられている」とは、圧電体部24上に直接的に設けられている場合と、圧電体部24上に間接的に設けられている場合と、を含む。弾性波装置1は、第2端子12を複数(3つ)備えているが、少なくとも1つ備えていればよい。圧電体部24は、圧電材料により形成されている。IDT電極3及び反射器8は、圧電体部24上に設けられている。ここにおいて、「圧電体部24上に設けられている」とは、圧電体部24上に直接的に設けられている場合と、圧電体部24上に間接的に設けられている場合と、を含む。実施形態1に係る弾性波装置1は、1ポート型弾性波共振子である。弾性波装置1は、反射器8を2つ備えている。
また、実施形態1に係る弾性波装置1は、IDT電極3と第1端子11とを電気的に接続している第1配線層13と、IDT電極3と第2端子12とを電気的に接続している第2配線層14と、を更に備える。図1では、説明の便宜上、第1端子11及びIDT電極3において第1端子11に電気的に接続されている部分(高電位側部分)に「H」の記号を表記し、第2端子12及びIDT電極3において第2端子12に電気的に接続されている部分(低電位側部分)に「E」の記号を表記してある。高電位側部分と低電位側部分とは電位が異なる。高電位側部分は、低電位側部分よりも高電位となる部分である。「H」、「E」の表記は、符号ではないし、実際にあるわけでもない。図1及び2Aでは、IDT電極3及び各反射器8にドットのハッチングを付してあるが、これらのハッチングは、断面を表すものではなく、IDT電極3及び各反射器8と圧電体部24との関係を分かりやすくするために付してあるにすぎない。また、図1では、第1端子11、第2端子12、第1配線層13及び第2配線層14にドットのハッチングを付してあるが、これらのハッチングは、断面を表すものではなく、第1端子11、第2端子12、第1配線層13及び第2配線層14と圧電体部24との関係を分かりやすくするために付してあるにすぎない。
実施形態1に係る弾性波装置1では、圧電体部24が圧電膜であり、上述のIDT電極3は、圧電体部24を有する積層型基板2上に設けられている。積層型基板2は、少なくとも一部に圧電性を有する圧電性基板である。
(1.2)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。
(1.2.1)積層型基板
積層型基板2は、図2Bに示すように、高音速支持基板21と、低音速膜23と、圧電体部24と、を含む。高音速支持基板21では、圧電体部24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23は、高音速支持基板21上に設けられている。ここにおいて、「高音速支持基板21上に設けられている」とは、高音速支持基板21上に直接的に設けられている場合と、高音速支持基板21上に間接的に設けられている場合と、を含む。低音速膜23では、圧電体部24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。圧電体部24は、低音速膜23上に設けられている。ここにおいて、「低音速膜23上に設けられている」とは、低音速膜23上に直接的に設けられている場合と、低音速膜23上に間接的に設けられている場合と、を含む。圧電体部24は、高音速支持基板21上に間接的に設けられている。この場合、弾性波装置1では、高音速支持基板21と圧電体部24との間に低音速膜23が設けられていることにより、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、弾性波装置1では、圧電体部24内及び弾性波が励振されているIDT電極3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、弾性波装置1では、低音速膜23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。
圧電体部24は、例えば、リチウムタンタレート(LiTaO3)、リチウムニオベイト(LiNbO3)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)、又は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる。
高音速支持基板21は、低音速膜23と圧電体部24とを含む積層体を支持している。高音速支持基板21は、その厚さ方向において互いに反対側にある第1主面211及び第2主面212を有する。第1主面211及び第2主面212は、互いに背向する。高音速支持基板21の平面視形状(高音速支持基板21を厚さ方向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。高音速支持基板21の厚さは、例えば、120μmである。高音速支持基板21の材料は、シリコンである。高音速支持基板21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。
低音速膜23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23が酸化ケイ素の場合、弾性波装置1は、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。
弾性波装置1では、圧電体部24の厚さは、IDT電極3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、弾性波装置1では、圧電体部24の厚さを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、弾性波装置1では、圧電体部24の厚さを1.5λ以下とすることで、音速の調整が容易になる。圧電体部24の厚さは、例えば、600nmである。
低音速膜23の厚さは、IDT電極3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。弾性波装置1では、低音速膜23の厚さを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、弾性波装置1の製造時に高音速支持基板21の元になる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。低音速膜23の厚さは、例えば、600nmである。
(1.2.2)反射器
2つの反射器8は、圧電体部24の一の主面241上に設けられている。ここで、2つの反射器8は、第2方向D2においてIDT電極3の両側に1つずつ配置されている。
2つの反射器8の各々は、弾性波を反射する。2つの反射器8の各々は、グレーティング反射器である。2つの反射器8の各々は、複数の電極指9を有し、複数の電極指9の第1方向D1の一端同士、他端同士を短絡してある。図1、2A及び2B等では、2つの反射器8の各々について、図面を見やすくするために電極指9の数を減らして描いてある。各反射器8は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)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、各反射器8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。各反射器8の厚さは、例えば、150nmである。
(1.2.3)IDT電極
IDT電極3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3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3の厚さは、例えば、150nmである。
IDT電極3は、図1及び2Aに示すように、第1バスバー4と、第2バスバー5と、複数の第1電極指6と、複数の第2電極指7と、を有する。
IDT電極3では、第1バスバー4と第2バスバー5とは、圧電体部24の厚さ方向(図2Bの上下方向)に直交する第1方向D1において対向し合っている。つまり、第2バスバー5は、第1方向D1において第1バスバー4に対向している。
第1バスバー4及び第2バスバー5は、第1方向D1に直交する第2方向D2を長手方向とする長尺状である。図1、2A及び4等では、第1バスバー4及び第2バスバー5が長尺状に見えないが、これは、図面を見やすくするために第1電極指6及び第2電極指7それぞれの数を減らして描いてあるためである。第2方向D2は、弾性波の伝搬方向に沿った方向である。第2方向D2は、圧電体部24の厚さ方向にも直交する。
複数の第1電極指6は、第1バスバー4に接続され第1方向D1において第1バスバー4から第2バスバー5側に延びている。ここにおいて、複数の第1電極指6は、第1バスバー4から第1バスバー4の長手方向に直交する方向に沿って延びている。つまり、複数の第1電極指6は、弾性波の伝搬方向に直交する方向に沿って延びている。IDT電極3では、複数の第1電極指6と第2バスバー5とは離れており、第1方向D1において対向する第1電極指6と第2バスバー5との間にギャップ31が形成されている。上述の弾性波の波長をλとしたときに、第1方向D1におけるギャップ31の長さは、例えば、0.5λ以下である。
図1及び2Aの例では、複数の第1電極指6は、互いの長さが同じである。複数の第1電極指6の各々の先端部61は、第1電極指6の第1方向D1の中央部60よりも第2方向D2の幅が大きな太幅部62を含む。ここにおいて、第1電極指6の先端部61が含む太幅部62は、第1電極指6の長手方向において第1電極指6の先端部61の少なくとも一部に形成されていればよい。また、複数の第1電極指6の各々は、太幅部62とは別に太幅部64(図2A参照)を含む。太幅部64は、第1電極指6の先端部61とは反対側の基端部63(図2A参照)と中央部60との間に形成されており、第1電極指6の第1方向D1の中央部60よりも第2方向D2の幅が大きい。太幅部64は、第1方向D1において第1バスバー4から離れている。複数の第1電極指6の各々では、第1方向D1において太幅部62と太幅部64との間の部分が、中央部60を構成している。複数の第1電極指6の各々では、第1方向D1において、中央部60は、各太幅部62、64よりも長い。
また、図1及び2Aの例では、複数の第1電極指6は、互いの中央部60の幅が同じである。また、複数の第1電極指6は、互いの先端部61の太幅部62の幅が同じである。また、複数の第1電極指6は、互いの基端部63側の太幅部64の幅が同じである。また、複数の第1電極指6の各々は、先端部61の太幅部62の幅と基端部63側の太幅部64の幅とが同じである。複数の第1電極指6の各々は、第1方向D1に沿った中心線6X(図3参照)を基準として線対称な形状である。太幅部62及び64の形状は、矩形状であるが、これに限らず、例えば、六角形状、円形状等であってもよい。
複数の第2電極指7は、第2バスバー5に接続され第1方向D1において第2バスバー5から第1バスバー4側に延びている。ここにおいて、複数の第2電極指7は、第2バスバー5から第2バスバー5の長手方向に直交する方向に沿って延びている。つまり、複数の第2電極指7は、弾性波の伝搬方向に直交する方向に沿って延びている。IDT電極3では、複数の第2電極指7と第1バスバー4とは離れており、第1方向D1において対向する第2電極指7と第1バスバー4との間にギャップ32が形成されている。上述の弾性波の波長をλとしたときに、第1方向D1におけるギャップ32の長さは、例えば、0.5λ以下である。
図1及び2Aの例では、複数の第2電極指7は、互いの長さが同じである。複数の第2電極指7の各々の先端部71は、第2電極指7の第1方向D1の中央部70よりも第2方向D2の幅が大きな太幅部72を含む。また、複数の第2電極指7の各々は、太幅部72とは別に太幅部74(図2A参照)を含む。太幅部74は、第2電極指7の先端部71とは反対側の基端部73(図2A参照)と中央部70との間に形成されており、第2電極指7の第1方向D1の中央部70よりも第2方向D2の幅が大きい。太幅部74は、第1方向D1において第2バスバー5から離れている。複数の第2電極指7の各々では、第1方向D1において太幅部72と太幅部74との間の部分が、中央部70を構成している。複数の第2電極指7の各々では、第1方向D1において、中央部70は、各太幅部72、74よりも長い。
また、図1及び2Aの例では、複数の第2電極指7は、互いの中央部70の幅が同じである。また、複数の第2電極指7は、互いの先端部71の太幅部72の幅が同じである。また、複数の第2電極指7は、互いの基端部73側の太幅部74の幅が同じである。また、複数の第2電極指7の各々は、先端部71の太幅部72の幅と基端部73側の太幅部74の幅とが同じである。複数の第2電極指7の各々は、第1方向D1に沿った中心線7X(図3参照)を基準として線対称な形状である。太幅部72及び74の形状は、矩形状であるが、これに限らず、例えば、六角形状、円形状等であってもよい。
IDT電極3では、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とが、第1方向D1に直交する第2方向D2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2方向D2において隣り合う第1電極指6と第2電極指7とは離れている。
IDT電極3では、複数の第1電極指6の先端部61の太幅部62と第2電極指7の基端部73側の太幅部74とが、第2方向D2において、1つずつ交互に互いに離隔して並んでいる。また、IDT電極3では、複数の第1電極指6の基端部63側の太幅部64と複数の第2電極指7の先端部71の太幅部72とが、第2方向D2において、1つずつ交互に互いに離隔して並んでいる。IDT電極3の電極指周期は、隣り合う第1電極指6の中央部60と第2電極指7の中央部70との互いに対応する辺間の距離の2倍の値である。IDT電極3の電極指周期は、複数の第1電極指6のうち第2方向D2において隣り合う2つの第1電極指6の中心線6X(図3参照)間の距離により規定されても同じ値となる。また、IDT電極3の電極指周期は、複数の第2電極指7のうち第2方向D2において隣り合う2つの第2電極指7の中心線7X(図3参照)間の距離により規定されても同じ値となる。一群の電極指は、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とが、第1方向D1に直交する第2方向D2において、離隔して並んでいる構成であればよく、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とが交互に互いに離隔して並んでいない構成であってもよい。例えば、第1電極指6と第2電極指7とが1本ずつ離隔して並んでいる領域と、第1電極指6又は第2電極指7が第2方向D2において2つ並んでいる領域と、とが混在してもよい。
第1バスバー4は、開口部40と、内側バスバー部42と、外側バスバー部41と、連結部43と、含む。内側バスバー部42は、第1方向D1において開口部40よりも複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7側に位置している。外側バスバー部41は、第1方向D1において開口部40から見て内側バスバー部42とは反対側に位置している。つまり、外側バスバー部41は、第1方向D1において複数の第1電極指6が存在する側とは反対側に位置している。連結部43は、第1方向D1において内側バスバー部42と外側バスバー部41とを連結している。連結部43は、第2方向D2において開口部40の両側に位置している。図1の例では、連結部43は、第1電極指6の中央部60と同じ幅を有し、かつ第1電極指6の延長線上に位置している。ただし、連結部43の寸法及び連結部43の配置はこれに限定されるものではない。
また、開口部40の開口形状は、矩形状であるが、これに限らない。上述の弾性波の波長をλとしたときに、第1方向D1における内側バスバー部42の幅は、例えば、0.5λ以下である。また、第1方向D1における連結部43の長さは、例えば、2.0λである。
第1バスバー4は開口部40を複数含んでいるが、図1及び2Aでは図面を見やすくするために第1電極指6の数を減らして描いてあるため、図1及び2Aでは、開口部40が1つだけ図示されている。複数の開口部40は、例えば、第2方向D2において略等間隔で並んでいる。図1及び2Aの例では、第2方向D2における開口部40の開口幅は、例えば、第2方向D2において隣り合う2つの第1電極指6の中央部60間の距離と同じである。また、上述のように図1及び2Aでは、開口部40が1つしか図示されていないが、第2方向D2において隣り合う2つの開口部40間の距離は、例えば、第2方向D2における第1電極指6の中央部60の幅と同じである。
第2バスバー5は、開口部50と、内側バスバー部52と、外側バスバー部51と、連結部53と、含む。内側バスバー部52は、第1方向D1において開口部50よりも複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7側に位置している。外側バスバー部51は、第1方向D1において開口部50から見て内側バスバー部52とは反対側に位置している。つまり、外側バスバー部51は、第1方向D1において複数の第2電極指7が存在する側とは反対側に位置している。連結部53は、第1方向D1において内側バスバー部52と外側バスバー部51とを連結している。連結部53は、第2方向D2において開口部50の両側に位置している。図1及び2Aの例では、連結部53は、第2電極指7の中央部70と同じ幅を有し、かつ第2電極指7の延長線上に位置している。ただし、連結部53の寸法及び連結部53の配置はこれに限定されるものではない。
また、開口部50の開口形状は、矩形状であるが、これに限らない。上述の弾性波の波長をλとしたときに、第1方向D1における内側バスバー部52の幅は、例えば、0.5λ以下である。また、第1方向D1における連結部53の長さは、例えば、2.0λである。
実施形態1に係る弾性波装置1は、IDT電極3において、ピストンモードを形成することにより横モードリップルを抑制する構造を有する。この点については、図4を参照して説明する。
弾性波装置1は、図4の左側に示すように、弾性波装置1の厚さ方向からの平面視で、第1方向D1における11個の領域A1〜A11を含んでいる。11個の領域A1〜A11は、圧電体部24及びIDT電極3それぞれにおいて互いに異なる部分を含んでいる。図4の右側には、11個の領域A1〜A11を伝搬する弾性波の速度(音速)を模式的に示してある。
弾性波装置1では、上述の11個の領域A1〜A11のうち第1方向D1において中央に位置する領域A6が、中央領域を構成している。中央領域は、複数の第1電極指6の中央部60と複数の第2電極指7の中央部70とを含む。中央領域は、複数の第1電極指6の中央部60と複数の第2電極指7の中央部70とが第2方向D2において重なる領域である。中央領域では、電極指幅(第1電極指6の中央部60及び第2電極指の中央部70それぞれの幅)を上記の電極指周期の2分の1の値で除した値(デューティ比)は、例えば、0.5である。
弾性波装置1では、上述の11個の領域A1〜A11のうち第1方向D1の両端それぞれに位置する領域A1、A11が、外側バスバー領域を構成している。領域A1は、第1バスバー4の外側バスバー部41を含む。領域A11は、第2バスバー5の外側バスバー部51を含む。外側バスバー領域では、中央領域よりも弾性波の音速が遅くなる。
弾性波装置1では、上述の11個の領域A1〜A11のうち第1方向D1の両端それぞれから数えて2番目に位置する領域A2、A10が、連結領域を構成している。領域A2は、第1バスバー4の複数の連結部43と複数の開口部40とを含む。領域A10は、第2バスバー5の複数の連結部53と複数の開口部50とを含む。連結領域では、外側バスバー領域及び中央領域よりも弾性波の音速が速くなる。
弾性波装置1では、上述の11個の領域A1〜A11のうち第1方向D1の両端それぞれから数えて3番目に位置する領域A3、A9が、内側バスバー領域を構成している。領域A3は、第1バスバー4の内側バスバー部42を含む。領域A9は、第2バスバー5の内側バスバー部52を含む。内側バスバー領域では、中央領域よりも弾性波の音速が遅くなる。
弾性波装置1では、上述の11個の領域A1〜A11のうち第1方向D1の両端それぞれから数えて4番目に位置する領域A4、A8が、ギャップ領域を構成している。領域A4は、複数の第1電極指6の基端部63と複数のギャップ32とを含む。領域A8は、複数の第2電極指7の基端部73と複数のギャップ31とを含む。ギャップ領域では、内側バスバー領域及び中央領域よりも弾性波の音速が速くなる。
弾性波装置1では、上述の11個の領域A1〜A11のうち第1方向D1の両端それぞれから数えて5番目に位置する領域A5、A7が、太幅領域を構成している。領域A5は、複数の第1電極指6の太幅部64と複数の第2電極指7の太幅部72とを含む。領域A7は、複数の第1電極指6の太幅部62と複数の第2電極指7の太幅部74とを含む。太幅領域では、中央領域よりも弾性波の音速が遅くなる。
弾性波装置1では、IDT電極3が上記のように構成されているため、中央領域(領域A6)の外側に低音速の領域(領域A5、A3及び領域A7、A9)が存在し、低音速領域の外側に高音速の領域A2及び領域A10が存在している。したがって、弾性波装置1では、ピストンモードを形成することが可能となり、横モードリップルを効果的に抑制することができる。
(1.3)IDT電極の電位
図5は、実施形態1に係る弾性波装置1の表面(IDT電極3の表面及び圧電体部24の一の主面241を含む)の電荷分布を示す。図5に示す電荷分布の前提条件は、IDT電極3に係る領域で表面弾性波の励振現象が生じていること、反射器8が電気的に短絡している(短絡グレーティングである)こと、及び、反射器8に係る領域で表面弾性波の励振現象が生じていないこと(反射器8は電気的に短絡しているため、圧電効果を引き起こす駆動電圧は零となる)、である。ここにおいて、図5に示す電荷分布が生じる原理は以下の通りである。表面弾性波の励振が生じている領域と励振が生じていない領域の境界領域にて、エッジ効果(Edge effect;縁端効果ともいう)が生じる。エッジ効果により、同境界領域の電荷量は、同境界領域の周辺領域の電荷量に比べて、局所的に大きくなる。したがって、弾性波装置1では、図5に示すような電荷分布が生じる。
図5から分かるように、弾性波装置1では、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指が並んでいる第2方向D2において、IDT電極3の両端の電荷量がIDT電極3の中央の電荷量よりも多くなる。このため、弾性波装置1では、例えば、上記の一群の電極指のうち第2方向D2において端に位置する第2電極指7と、この第2電極指7に近接している内側バスバー部42との間での電気力線の密度が大きくなりやすい。
以下では、上記の一群の電極指に関し、第2方向D2において図1及び2Aの左側の端に位置している第2電極指7を第2電極指7Lと称し、図1及び2Aの右側の端に位置している第2電極指7を第2電極指7Rと称することもある。IDT電極3では、第1バスバー4の内側バスバー部42と第2バスバー5の内側バスバー部52とのうち第1バスバー4の内側バスバー部42が、第2電極指7L、7Rに近接している。
第2電極指7Lに近接している内側バスバー部42は、第2電極指7Lの第1方向D1の中央部70よりも第2方向D2において内側(第2方向D2において隣りの第1電極指6が存在する側、言い換えれば、隣り合う反射器8とは反対側)に位置している。弾性波装置1では、第2電極指7Lの太幅部72と、内側バスバー部42とが第1方向D1において重ならないように、内側バスバー部42の形状が決められている。これにより、実施形態1に係る弾性波装置1では、第2電極指7Lの太幅部72と内側バスバー部42とが第1方向D1とは異なる方向において対向する(図2A参照)。
また、第2電極指7Rに近接している内側バスバー部42は、第2電極指7Rの第1方向D1の中央部70よりも第2方向D2において内側(第2方向D2において隣りの第1電極指6が存在する側、言い換えれば、隣り合う反射器8とは反対側)に位置している。実施形態1に係る弾性波装置1では、第2電極指7Rの太幅部72と、内側バスバー部42とが第1方向D1において重ならないように、内側バスバー部42の形状が決められている。これにより、実施形態1に係る弾性波装置1では、第2電極指7Rの太幅部72と内側バスバー部42とが第1方向D1とは異なる方向において対向する(図2A参照)。
図3では、説明の便宜上、IDT電極3において第1端子11に電気的に接続されている部分(高電位側部分)に「H」の記号を表記し、第2端子12に電気的に接続されている部分(低電位側部分)に「E」の記号を表記してある。高電位側部分と低電位側部分とは電位が異なる。高電位側部分は、低電位側部分よりも高電位となる部分である。「H」、「E」の表記は、符号ではないし、実際にあるわけでもない。図3は、図1及び2Aの左側の端に位置する第2電極指7と、この第2電極指7に近接している内側バスバー部42と、を含む拡大図である。図1及び2Aにおいて「H」の記号が表記されている高電位側部分(第1バスバー4と複数の第1電極指6とを含む第1導体部)と、「E」の記号が表記されている低電位側部分(第2バスバー5と複数の第2電極指7とを含む第2導体部)とは、電位が異なる。
(1.4)効果
実施形態1に係る弾性波装置1は、第1端子11と、第2端子12と、圧電体部24と、IDT電極3と、反射器8と、を備える。第2端子12は、第1端子11の電位よりも低い電位になる。IDT電極3は、圧電体部24上に設けられており、第1端子11及び第2端子12と電気的に接続されている。反射器8は、圧電体部24上に設けられており、第2端子12と電気的に接続されている。IDT電極3は、第1バスバー4と、第2バスバー5と、複数の第1電極指6と、複数の第2電極指7と、を有する。第1バスバー4は、第1端子11と電気的に接続されている。第2バスバー5は、第1方向D1において第1バスバー4に対向しており、第2端子12と電気的に接続されている。複数の第1電極指6は、第1バスバー4に接続され第1方向D1において第1バスバー4から第2バスバー5側に延びている。複数の第2電極指7は、第2バスバー5に接続され第1方向D1において第2バスバー5から第1バスバー4側に延びている。複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とが、第1方向D1に直交する第2方向D2において、互いに離隔して並んでいる。複数の第1電極指6と第2バスバー5とが離れている。複数の第2電極指7と第1バスバー4とが離れている。複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7それぞれの少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の先端部61、71が、この少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の第1方向D1の中央部60、70よりも第2方向D2の幅が大きな太幅部62、72を含む。第1バスバー4及び第2バスバー5の各々は、開口部40、50と、内側バスバー部42、52と、外側バスバー部41、51と、連結部43、53と、を含む。内側バスバー部42、52は、第1方向D1において開口部40、50よりも複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7側に位置している。外側バスバー部41、51は、第1方向D1において開口部40、50から見て内側バスバー部42、52とは反対側に位置している。連結部43、53は、第1方向D1において内側バスバー部42、52と外側バスバー部41、51とを連結している。複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指のうち第2方向D2における一方の端に位置する電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)を第1端電極指とし、他方の端に位置する電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)を第2端電極指とした場合に、第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)は、少なくとも先端部(先端部71)に太幅部(太幅部72)を有している。第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)は、第2方向D2において、反射器8と第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)との間に位置している。第1バスバー4と第2バスバー5とのうち第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)に接続されていないバスバー(第1バスバー4)の内側バスバー部(内側バスバー部42)は、第1方向D1において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)と重ならないように、第2方向D2において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)よりも内側に位置している。
これにより、実施形態1に係る弾性波装置1では、IDT電極3が上記の構成を有しているので、ピストンモードの阻害を抑制することが可能となる。また、実施形態1に係る弾性波装置1では、第1バスバー4の内側バスバー部42が、第1方向D1において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)と重ならないように、第2方向D2において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)よりも内側に位置しているので、第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の先端部(先端部71)の太幅部(太幅部72)と第1バスバー4の内側バスバー部42との間でのESDによる第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)及び内側バスバー部42のサージ破壊が起こりにくくなり、ESD耐性の向上を図ることが可能となる。よって、実施形態1に係る弾性波装置1では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。
また、弾性波装置1は、反射器8を2つ備えている。2つの反射器8は、第2方向D2においてIDT電極3の両隣に1つずつ配置されている。第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)は、少なくとも先端部(先端部71)に太幅部(太幅部72)を有している。第1バスバー4の内側バスバー部42は、第1方向D1において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)及び第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)の太幅部(太幅部72)と重ならないように、第2方向D2において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)及び第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)の太幅部(太幅部72)よりも内側に位置している。
これにより、弾性波装置1では、2つの反射器8が第2方向D2においてIDT電極3の両隣に1つずつ配置されている構成において、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。
また、弾性波装置1では、第2電極指7L、7Rに近接している内側バスバー部42は、第1方向D1において第2電極指7L、7Rと重ならないように内側に位置している。これにより、弾性波装置1では、第2電極指7L、7Rと内側バスバー部42との最短距離をより長くすることができ、ESD耐性の更なる向上を図ることが可能となる。弾性波装置1では、図3に示すように、内側バスバー部42の左端の辺42Lと第2電極指7Lの右隣りの第1電極指6の中央部60の左側の辺60Lとが一直線上に並んでいる。これにより、弾性波装置1では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の更なる向上を図ることが可能となる。
(1.5)実施形態1の変形例1
図6に示す実施形態1の変形例1に係る弾性波装置1aでは、第2方向D2において、内側バスバー部42の左端の辺42Lが、第2電極指7Lの太幅部72の右側の辺72LRと第2電極指7Lの右隣りの第1電極指6の太幅部64との間に位置している。変形例1に係る弾性波装置1aの他の構成は実施形態1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、実施形態1に係る弾性波装置1と比べて、ピストンモードの阻害を、より抑制することが可能となる。
(1.6)実施形態1の他の変形例
IDT電極3における複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7それぞれの数は特に限定されない。ここにおいて、IDT電極3では、第1端電極指及び第2端電極指それぞれが第2電極指7である場合に限らない。例えば、第1端電極指と第2端電極指との一方が第2電極指7で、他方が第1電極指6であってもよい。この場合、第1端電極指を構成する第2電極指7には、第1バスバー4の内側バスバー部42が近接し、第2端電極指を構成する第1電極指6には、第2バスバー5の内側バスバー部52が近接する。また、第1端電極指及び第2端電極指それぞれが、第1電極指6であってもよい。この場合、第1端電極指及び第2端電極指それぞれを構成する第1電極指6には、第2バスバー5の内側バスバー部52が近接する。これらのいずれの変形例の弾性波装置でも、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。また、IDT電極3における複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7それぞれにおいては、少なくとも1つの第1電極指6及び第2電極指7が太幅部62、72を有していればよい。
また、IDT電極3では、一群の電極指のうち少なくとも1つの電極指が3以上の太幅部を含んでいてもよい。
弾性波装置1は、第1端子11上に形成されており、導電性を有する第1バンプと、第2端子12上に形成されており、導電性を有する第2バンプと、を更に備えていてもよい。また、第2端子12の数は複数に限らず、例えば、1つでもよい。
(実施形態2)
(2.1)弾性波装置の全体構成
以下、実施形態2に係る弾性波装置1bについて、図面を参照して説明する。
実施形態2に係る弾性波装置1bは、縦結合共振子型フィルタであり、図7〜10に示すように、圧電体部24と、複数のIDT電極3と、を備える。圧電体部24は、圧電材料により形成されている。複数のIDT電極3は、圧電体部24上に設けられている。実施形態2に係る弾性波装置1bは、2つの反射器8を更に備えている。図7及び8では、複数のIDT電極3及び各反射器8にドットのハッチングを付してあるが、これらのハッチングは、断面を表すものではなく、複数のIDT電極3及び各反射器8と圧電体部24との関係を分かりやすくするために付してあるにすぎない。実施形態2に係る弾性波装置1bに関し、実施形態1に係る弾性波装置1(図1〜4参照)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適宜省略する。
(2.2)弾性波装置の各構成要素
次に、弾性波装置1bの各構成要素について、図面を参照して説明する。
(2.2.1)
実施形態2に係る弾性波装置1bでは、圧電体部24が圧電膜であり、複数のIDT電極3は、圧電体部24を有する積層型基板2b上に形成されている。積層型基板2bにおける高音速支持基板21(図9参照)の平面視形状(高音速支持基板21を厚さ方向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。
(2.2.2)
2つの反射器8は、圧電体部24上に設けられている。ここで、2つの反射器8は、第2方向D2において3つのIDT電極3のうち両側のIDT電極3それぞれにおける真ん中のIDT電極3とは反対側に、1つずつ配置されている。以下では、説明の便宜上、3つのIDT電極3を区別する場合に、複数のIDT電極3のうち第2方向D2において隣り合う2つのIDT電極3の一方を第1IDT電極3A、他方を第2IDT電極3Bと称することもある。図7及び8の例では、3つのIDT電極3のうち真ん中のIDT電極3を第1IDT電極3Aと称し、両端のIDT電極3を第2IDT電極3Bと称する。
(2.2.3)IDT電極
実施形態2に係る弾性波装置1bでは、3つのIDT電極3は、第2方向D2において並んでいる。3つのIDT電極3の各々は、第1バスバー4と、第2バスバー5と、複数の第1電極指6と、複数の第2電極指7と、を有する。
第1バスバー4は、開口部40と、内側バスバー部42と、外側バスバー部41と、連結部43と、含む。第2バスバー5は、開口部50と、内側バスバー部52と、外側バスバー部51と、連結部53と、含む。IDT電極3では、複数の第1電極指6の先端部61の太幅部62と第2電極指7の基端部73側の太幅部74とが、第2方向D2において、1つずつ交互に互いに離隔して並んでいる。また、IDT電極3では、複数の第1電極指6の基端部63側の太幅部64と第2電極指7の先端部71の太幅部72とが、第2方向D2において、1つずつ交互に互いに離隔して並んでいる。
(2.3)IDT電極の電位
図7及び8では、説明の便宜上、IDT電極3において第1端子(例えば、信号端子)11に電気的に接続されている部分(高電位側部分)に「H」の記号を表記し、第2端子(例えば、グラウンド端子)12に電気的に接続されている部分(低電位側部分)に「E」の記号を表記してある。高電位側部分と低電位側部分とは電位が異なる。高電位側部分は、低電位側部分よりも高電位となる部分である。「H」、「E」の表記は、符号ではないし、実際にあるわけでもない。
弾性波装置1bは、第1端子11を2つ備え、第2端子12を2つ備えている。2つの第1端子11を区別する場合、一方を第1端子11Aと称し、他方を第1端子11Bと称する。また、2つの第2端子12を区別する場合、一方を第2端子12Aと称し、他方を第2端子12Bと称する。
第1IDT電極3Aの第1バスバー4は、第1端子11Aと電気的に接続されている。弾性波装置1bは、第1端子11Aと第1IDT電極3Aの第1バスバー4とを電気的に接続する第1配線層13(13A)を備えている。第1IDT電極3Aの第2バスバー5は、第2端子12A及び第2端子12Bと電気的に接続されている。弾性波装置1bは、第2端子12A及び第2端子12Bと第1IDT電極3Aの第2バスバー5とを電気的に接続する第2配線層14(14A)を備えている。第1IDT電極3Aでは、第2バスバー5の電位が、第1バスバー4の電位よりも低くなる。
各第2IDT電極3Bの第1バスバー4は、第2端子12Bと電気的に接続されている。弾性波装置1bは、第2端子12Bと第2IDT電極3Bの第1バスバー4とを電気的に接続する第2配線層14(14B)を備えている。各第2IDT電極3Bの第2バスバー5は、第1端子11Bと電気的に接続されている。弾性波装置1bは、第1端子11Bと第2IDT電極3Bの第2バスバー5とを電気的に接続する第1配線層13(13B)を備えている。各第2IDT電極3Bでは、第1バスバー4の電位が第2バスバー5の電位よりも低くなる。
各反射器8は、第2端子12A及び第2端子12Bと電気的に接続されている。各反射器8の電位は、各第2IDT電極3Bの第2バスバー5の電位よりも低くなる。
弾性波装置1bは、第1配線層13(13A)と第2配線層14(14B)とを電気的に絶縁する電気絶縁層15を備えている。電気絶縁層15は、第1配線層13(13A)と第2配線層14(14B)との間に一部が介在するように圧電体部24上に設けられている。また、弾性波装置1bは、第1配線層13(13B)と第2配線層14(14A)とを電気的に絶縁する電気絶縁層16を備えている。電気絶縁層16は、第1配線層13(13B)と第2配線層14(14A)との間に一部が介在するように圧電体部24上に設けられている。
弾性波装置1bは、第1端子11上に形成されており、導電性を有する第1バンプと、第2端子12上に形成されており、導電性を有する第2バンプと、を更に備えていてもよい。また、第1端子11及び第2端子12それぞれの数は複数に限らず、例えば、1つでもよい。
図10は、図7及び8の真ん中の第1IDT電極3Aの左側の端に位置する第1電極指6と、図7及び8の左側の第2IDT電極3Bの右側の端に位置する第1電極指6と、を含む拡大図である。図7及び10において「H」の記号が表記されている高電位側部分と、「E」の記号が表記されている低電位側部分とは、電位が異なる。例えば、図10において、第1IDT電極3Aの左側の端に位置する第1電極指6と、第2IDT電極3Bの右側の端に位置する第1電極指6とは、電位が異なる。また、図10において、第1IDT電極3Aの左側の端に位置する第1電極指6と、この第1電極指6に近接する、第1IDT電極3Aの第2バスバー5の内側バスバー部52とは、電位が異なる。また、図10において、第2IDT電極3Bの右側の端に位置する第1電極指6と、この第1電極指6に近接する、第2IDT電極3Bの第2バスバー5の内側バスバー部52とは、電位が異なる。
図11は、実施形態2に係る弾性波装置1bの表面(3つのIDT電極3の表面及び圧電体部24の一の主面241を含む)の電荷分布を示す。図11に示す電荷分布の前提条件は、第1IDT電極3Aに係る領域、及び、第2IDT電極3Bに係る領域で表面弾性波の励振現象が生じていること、第1IDT電極3Aに係る領域と第2IDT電極3Bに係る領域が互いに異なる電気端子(第1端子11A、第1端子11B)と接続されていること、反射器8が電気的に短絡している(短絡グレーティングである)こと、及び、反射器8に係る領域で表面弾性波の励振現象が生じていないこと(反射器8は電気的に短絡しているため、圧電効果を引き起こす駆動電圧は零となる)、である。ここにおいて、図11に示す電荷分布が生じる原理は以下の通りである。表面弾性波の励振が生じている領域と励振が生じていない領域の境界領域にて、エッジ効果(Edge effect;縁端効果ともいう)が生じる。エッジ効果は、互いに表面弾性波の励振のようすが異なる2領域の境界領域においても、生じる。エッジ効果により、同境界領域の電荷量は、同境界領域の周辺領域の電荷量に比べて、局所的に大きくなる。エッジ効果は、原理上、互いに表面弾性波の励振のようすが異なっていれば、該当する種々の境界領域で、生じうる。しかし、実施形態2に係る弾性波装置1b(縦結合共振子型フィルタ)の場合、図11に示すように、第1IDT電極3Aに係る領域と第2IDT電極3Bに係る領域との境界領域、及び、第2IDT電極3Bに係る領域と反射器8に係る領域との境界領域で、局所的な電荷量の集中が発生する場合が多い。したがって、実施形態2に係る弾性波装置1bでは、図11に示すような電荷分布が生じる。
図11から分かるように、弾性波装置1bでは、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指が並んでいる第2方向D2において、IDT電極3の両端の電荷量がIDT電極3の中央の電荷量よりも多くなる。このため、弾性波装置1bでは、例えば、隣り合うIDT電極3の内側バスバー部52間での電気力線の密度が大きくなりやすい。また、弾性波装置1bでは、例えば、上記の一群の電極指のうち第2方向D2において端に位置する第1電極指6と、この第1電極指6に近接している内側バスバー部52との間での電気力線の密度が大きくなりやすい。
(2.4)効果
実施形態2に係る弾性波装置1bは、第1端子11と、第2端子12と、圧電体部24と、複数のIDT電極3と、を備える。第2端子12は、第1端子11の電位よりも低い電位になる。複数のIDT電極3は、圧電体部24上に設けられており、第1端子11及び第2端子12と電気的に接続されている。複数のIDT電極3の各々は、第1バスバー4と、第2バスバー5と、複数の第1電極指6と、複数の第2電極指7と、を有する。第2バスバー5は、第1方向D1において第1バスバー4に対向している。複数の第1電極指6は、第1バスバー4に接続され第1方向D1において第1バスバー4から第2バスバー5側に延びている。複数の第2電極指7は、第2バスバー5に接続され第1方向D1において第2バスバー5から第1バスバー4側に延びている。複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とが、第1方向D1に直交する第2方向D2において、互いに離隔して並んでいる。複数の第1電極指6と第2バスバー5とが離れている。複数の第2電極指7と第1バスバー4とが離れている。複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7それぞれの少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の先端部61、71が、この少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の第1方向D1の中央部(中央部60、70)よりも第2方向D2の幅が大きな太幅部(太幅部62、72)を含む。第1バスバー4及び第2バスバー5の各々は、開口部40、50と、内側バスバー部42、52と、外側バスバー部41、51と、連結部43、53と、を含む。内側バスバー部42、52は、第1方向D1において開口部40、50よりも複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7側に位置している。外側バスバー部41、51は、第1方向D1において開口部40、50から見て内側バスバー部42、52とは反対側に位置している。連結部43、53は、第1方向D1において内側バスバー部42、52と外側バスバー部41,51とを連結している。複数のIDT電極3のうち第2方向D2において隣り合う2つのIDT電極3の一方を第1IDT電極3A、他方を第2IDT電極3Bとしたとき、第1IDT電極3Aの複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指のうち第2方向D2において第2IDT電極3B側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第1IDT電極3Aの第1端電極指とし、第2IDT電極3Bとは逆側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第1IDT電極3Aの第2端電極指とし、第2IDT電極3Bの複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指のうち第2方向D2において第1IDT電極3A側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第2IDT電極3Bの第1端電極指とし、第1IDT電極3Aとは逆側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第2IDT電極3Bの第2端電極指とした場合に、第1IDT電極3Aの第1端電極指が、第1端子11に接続されており、第2IDT電極3Bの第1端電極指が、第2端子12に接続されている。第1IDT電極3Aの第1端電極指と第2IDT電極3Bの第1端電極指との少なくとも一方が、少なくとも先端部に太幅部を有している。第1IDT電極3Aと第2IDT電極3Bとのうち少なくとも1つのIDT電極3では、上記少なくとも1つのIDT電極3において第1端子11と第2端子12とのうち第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、第1方向D1において上記少なくとも1つのIDT電極3の第1端電極指の太幅部と重ならないように、第2方向D2において上記少なくとも1つのIDT電極3の第1端電極指の太幅部よりも内側に位置している。
これにより、実施形態2に係る弾性波装置1bでは、各IDT電極3が上記の構成を有しているので、ピストンモードの阻害を抑制することが可能となる。また、実施形態2に係る弾性波装置1bでは、第1IDT電極3Aと第2IDT電極3Bとのうち少なくとも1つのIDT電極3では、少なくとも1つのIDT電極3において第1端子11と第2端子12とのうち第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、第1方向D1において上記少なくとも1つのIDT電極3の第1端電極指の太幅部と重ならないように、第2方向D2において上記少なくとも1つのIDT電極3の第1端電極指の太幅部よりも内側に位置しているので、第1端電極指(第1電極指6)の先端部(先端部61)の太幅部(太幅部62)と内側バスバー部52との間でのESDによる第1端電極指(第1電極指6)及び内側バスバー部52のサージ破壊が起こりにくくなり、ESD耐性の向上を図ることが可能となる。よって、実施形態2に係る弾性波装置1bでは、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。実施形態2に係る弾性波装置1bでは、第1IDT電極3Aにおいて、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指のうち第2IDT電極3Bに最も近い第1電極指6とは異なる電位となる内側バスバー部52と、第2IDT電極3Bにおいて、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指のうち第2IDT電極3Bに最も近い第1電極指6とは異なる電位となる内側バスバー部52と、の間でのESDによるサージ破壊が起こりにくくなり、ESD耐性の向上を図ることが可能となる。
また、実施形態2に係る弾性波装置1bでは、第2IDT電極3Bに関し、内側バスバー部52は、第2方向D2において両方の端に位置する第1電極指6それぞれの太幅部62、62よりも内側に位置している。これにより、弾性波装置1bでは、第2方向D2において両方の端に位置する第1電極指6それぞれと内側バスバー部52とが第1方向D1において対向する場合と比べて、第2方向D2において両方の端に位置する第1電極指6それぞれと内側バスバー部52との間でのESDによるサージ破壊が起こりにくくなり、ESD耐性が向上する。
また、第1IDT電極3Aと第2IDT電極3Bとの2つのIDT電極3の各々では、上記少なくとも1つのIDT電極3において第1端子11と第2端子12とのうち第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、第1方向D1において上記少なくとも1つのIDT電極3の第1端電極指の太幅部と重ならないように、第2方向D2において上記少なくとも1つのIDT電極3の第1端電極指の太幅部よりも内側に位置している。具体的には、弾性波装置1bでは、第2方向D2において両方の端に位置する第1電極指6それぞれに近接している内側バスバー部52は、両方の端に位置する第1電極指6よりも内側に位置している。これにより、弾性波装置1bでは、第2方向D2において両方の端に位置する第1電極指6と内側バスバー部52との最短距離をより長くすることができ、ESD耐性の更なる向上を図ることが可能となる。弾性波装置1bでは、内側バスバー部52の端辺と第1電極指6の隣りの第2電極指7の中央部70の端辺とが一直線上に並んでいる。これにより、弾性波装置1bでは、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の更なる向上を図ることが可能となる。
(2.5)実施形態2の変形例1
図12に示す実施形態2の変形例1に係る弾性波装置1cでは、少なくとも1つのIDT電極3では、第2方向D2において第1端電極指と異なる電位となるバスバーの内側バスバー部52が外側バスバー部51よりも内側に位置している。具体的には、複数のIDT電極3の各々における内側バスバー部52が、外側バスバー部51よりも内側に位置している。複数のIDT電極3の各々における外側バスバー部51が、弾性波装置1cの厚さ方向からの平面視で、第2方向D2における両端の第1電極指6にも、第1方向D1において重なっている。変形例1に係る弾性波装置1cの他の構成は実施形態2に係る弾性波装置1b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1cでは、隣り合う2つのIDT電極3の外側バスバー部51同士の距離は、隣り合う2つのIDT電極3において隣り合う太幅部62同士の距離と同じである。また、変形例1に係る弾性波装置1cでは、隣り合う2つのIDT電極3の内側バスバー部52同士の距離は、隣り合う2つのIDT電極3において隣り合う太幅部62の互いに近接する辺とは反対側の辺同士の距離と同じである。
変形例1に係る弾性波装置1cは、第1IDT電極3A及び第2IDT電極3Bの各々では、第2方向D2において内側バスバー部42、52が外側バスバー部41、51よりも内側に位置している。
(2.6)実施形態2の変形例2
実施形態2の変形例2に係る弾性波装置1dでは、図13に示すように、第1IDT電極3Aの内側バスバー部52及び外側バスバー部51が第1方向D1において第1IDT電極3Aの第1電極指6の太幅部62に重なっている点が、実施形態2に係る弾性波装置1b(図8〜11参照)と相違する。変形例2に係る弾性波装置1dの他の構成は実施形態2に係る弾性波装置1bと同様なので図示及び説明を省略する。
変形例2に係る弾性波装置1dでは、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。
(2.7)実施形態2の変形例3
実施形態2の変形例3に係る弾性波装置1eでは、図14に示すように、積層型基板2eが、高音速膜22と、低音速膜23と、圧電体部24と、を含む。高音速膜22は、支持基板20上に設けられている。ここにおいて、「支持基板20上に設けられている」とは、支持基板20上に直接的に設けられている場合と、支持基板20上に間接的に設けられている場合と、を含む。高音速膜22では、圧電体部(圧電膜)24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23は、高音速膜22上に設けられている。ここにおいて、「高音速膜22上に設けられている」とは、高音速膜22上に直接的に設けられている場合と、高音速膜22上に間接的に設けられている場合と、を含む。低音速膜23では、圧電体部24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。圧電体部24は、低音速膜23上に設けられている。ここにおいて、「低音速膜23上に設けられている」とは、低音速膜23上に直接的に設けられている場合と、低音速膜23上に間接的に設けられている場合と、を含む。変形例3に係る弾性波装置1eに関し、実施形態2に係る弾性波装置1b(図8〜11参照)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20としては、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、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、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、ガラス等の誘電体、又はシリコン、窒化ガリウム等の半導体、及び樹脂基板等を用いることができる。
変形例3に係る弾性波装置1eでは、高音速膜22は、弾性波が高音速膜22より下の構造に漏れないように機能する。
変形例3に係る弾性波装置1e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体部24及び低音速膜23の全体に分布し、高音速膜22の低音速膜23側の一部にも分布し、支持基板20には分布しないことになる。高音速膜22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22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22の厚さに関しては、弾性波を圧電体部24及び低音速膜23に閉じ込める機能を高音速膜22が有するため、高音速膜22の厚さは厚いほど望ましい。
変形例3に係る弾性波装置1eでは、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。
(2.8)実施形態2の変形例4
実施形態2の変形例4に係る弾性波装置1fでは、図15に示すように、圧電体部24fが、圧電基板により構成されており、実施形態2に係る弾性波装置1bにおける高音速支持基板21及び低音速膜23を備えていない。変形例4に係る弾性波装置1fに関し、実施形態2に係る弾性波装置1b(図8〜11参照)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。
弾性波装置1fでは、圧電体部24fを構成する圧電基板は、128度Y−Xのリチウムニオベイト(LiNbO3)基板からなる。圧電基板は、例えば、50°YカットX伝搬リチウムタンタレート(LiTaO3)圧電単結晶又は圧電セラミックス(X軸を中心軸としてY軸から50°回転した軸を法線とする面で切断したリチウムタンタレート単結晶、又はセラミックスであって、X軸方向に弾性波が伝搬する単結晶又はセラミックス)からなる基板であってもよい。図15で図示は省略しているが、弾性波装置1fは、複数(3つ)のIDT電極3、2つの反射器8及び圧電体部24fの一の主面241fのうち複数(3つ)のIDT電極3及び2つの反射器8に覆われていない領域を覆う酸化ケイ素膜を備えている。弾性波装置1dでは、酸化ケイ素膜の表面形状は、3つのIDT電極3及び2つの反射器8それぞれの形状に対応した凹凸が形成されている。
変形例4に係る弾性波装置1fでは、実施形態2の弾性波装置1b(図8〜11参照)と同様、第2方向D2において両方の端に位置する第1電極指6と内側バスバー部52との最短距離をより長くすることができ、互いに異なる電位となる第1電極指6と内側バスバー部52との間でのESDによるサージ破壊が起こりにくくなり、ESD耐性の向上を図ることが可能となる。
(2.9)実施形態2の他の変形例
複数のIDT電極3の各々における複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7それぞれの数は特に限定されない。ここにおいて、第1IDT電極3Aでは、一群の電極指のうち第2方向D2の両方の端それぞれに位置する第1端電極指及び第2端電極指は、第1電極指6である場合に限らない。例えば、第1端電極指と第2端電極指との一方が第1電極指6で、他方が第2電極指7であってもよい。この場合、第1端電極指を構成する第1電極指6には、第2バスバー5の内側バスバー部52が近接し、第2端電極指を構成する第2電極指7には、第1バスバー4の内側バスバー部42が近接する。また、第1端電極指及び第2端電極指それぞれが、第2電極指7であってもよい。この場合、第1端電極指及び第2端電極指それぞれを構成する第2電極指7には、第1バスバー4の内側バスバー部42が近接する。また、一群の電極指は、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とが、第1方向D1に直交する第2方向D2において、離隔して並んでいる構成であればよい。例えば、一変形例の弾性波装置において、第1電極指6と第2電極指7とが1本ずつ離隔して並んでいる領域と、第1電極指6又は第2電極指7が第2方向D2において2つ並んでいる領域と、とが混在してもよい。これらのいずれの変形例の弾性波装置でも、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。また、IDT電極3における複数の第1電極指6及び複数の第2電極指7それぞれにおいては、少なくとも1つの第1電極指6及び第2電極指7が太幅部62、72を有していればよい。
また、IDT電極3では、一群の電極指のうち少なくとも1つの電極指が3以上の太幅部を含んでいてもよい。また、反射器8は、必須の構成要素ではない。
上記の実施形態1、2等は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態等は、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。
例えば、弾性波装置1b、1c、1d、1e、1fでは、圧電体部24、24fの一の主面241、241f上に3つのIDT電極3が設けられているが、IDT電極3の数は、複数であればよく、例えば、5つであってもよい。
また、例えば、弾性波装置1b、1c、1d、1e、1f等のように圧電体部24、24f上に複数のIDT電極3を備えた構成において、複数のIDT電極3のうち少なくとも1つのIDT電極3が、実施形態1に係る弾性波装置1におけるIDT電極3(図1〜4参照)又は実施形態1の変形例1に係る弾性波装置1a又は実施形態1の他の変形例に係る弾性波装置と同様の構成を有していてもよい。例えば、3つのIDT電極3のうちの1つのIDT電極3では、複数の第1電極指6と複数の第2電極指7とを含む一群の電極指のうち第2方向D2において両方の端に位置する第2電極指7L、7Rと異なる電位となる内側バスバー部42は、第2方向D2において両方の端に位置する第2電極指7L、7Rそれぞれの第1方向D1の中央部70、70よりも第2方向D2において内側に位置している構成としてもよい。また、弾性波装置1、1a、1b、1c、1d、1e、1fでは、IDT電極3が、圧電体部24、24f上に直接的に設けられているが、これに限らず、IDT電極3が、圧電体部24、24fの一の主面241、241f上に間接的に設けられていてもよい。例えば、弾性波装置1、1a、1b、1c、1d、1e、1fでは、IDT電極3が圧電体部24、24f上に誘電体膜を介して設けられていてもよい。
また、弾性波装置1、1a、1b、1c、1dでは、積層型基板2、2bが、低音速膜23と高音速支持基板21との間に介在する膜を含んでもよい。また、弾性波装置1eでは、積層型基板2eが、高音速膜22と支持基板20との間に介在する膜と、低音速膜23と圧電体部24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、1b、1c、1dでは、積層型基板2、2bが、圧電体部24と高音速支持基板21との間に、低音速膜23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3で励振された弾性波が高音速支持基板21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高音速支持基板21の厚さ方向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高音速支持基板21の厚さ方向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、複数のIDT電極3を備えた弾性波装置1b、1c、1d、1e、1fの構成は、縦結合共振子型フィルタに限らず、例えば、ラダー型フィルタ等であってもよい。
(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。
第1の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c;1d;1e;1f)は、第1端子(11)と、第2端子(12)と、圧電体部(24;24f)と、IDT電極(3)と、反射器(8)と、を備える。第2端子(12)は、第1端子(11)の電位よりも低い電位になる。IDT電極(3)は、圧電体部(24;24f)上に設けられており、第1端子(11)及び第2端子(12)と電気的に接続されている。IDT電極(3)は、第1バスバー(4)と、第2バスバー(5)と、複数の第1電極指(6)と、複数の第2電極指(7)と、を有する。第1バスバー(4)は、第1端子(11)と電気的に接続されている。第2バスバー(5)は、第1方向(D1)において第1バスバー(4)に対向しており、第2端子(12)と電気的に接続されている。複数の第1電極指(6)は、第1バスバー(4)に接続され第1方向(D1)において第1バスバー(4)から第2バスバー(5)側に延びている。複数の第2電極指(7)は、第2バスバー(5)に接続され第1方向(D1)において第2バスバー(5)から第1バスバー(4)側に延びている。複数の第1電極指(6)と複数の第2電極指(7)とが、第1方向(D1)に直交する第2方向(D2)において、互いに離隔して並んでいる。複数の第1電極指(6)と第2バスバー(5)とが離れている。複数の第2電極指(7)と第1バスバー(4)とが離れている。複数の第1電極指(6)及び複数の第2電極指(7)それぞれの少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の先端部(61、71)が、少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の第1方向(D1)の中央部(60、70)よりも第2方向(D2)の幅が大きな太幅部(62、72)を含む。第1バスバー(4)及び第2バスバー(5)の各々は、開口部(40、50)と、内側バスバー部(42、52)と、外側バスバー部(41、51)と、連結部(43、53)と、を含む。内側バスバー部(42、52)は、第1方向(D1)において開口部(40、50)よりも複数の第1電極指(6)及び複数の第2電極指(7)側に位置している。外側バスバー部(41、51)は、第1方向(D1)において開口部(40、50)から見て内側バスバー部(42、52)とは反対側に位置している。連結部(43、53)は、第1方向(D1)において内側バスバー部(42、52)と外側バスバー部(41、51)とを連結している。複数の第1電極指(6)と複数の第2電極指(7)とを含む一群の電極指のうち第2方向(D2)における一方の端に位置する電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)を第1端電極指とし、他方の端に位置する電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)を第2端電極指とした場合に、第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)は、少なくとも先端部(先端部71)に太幅部(太幅部72)を有している。第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)は、第2方向(D2)において、反射器(8)と第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)との間に位置している。第1バスバー(4)と第2バスバー(5)とのうち第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)に接続されていないバスバー(第1バスバー4)の内側バスバー部(内側バスバー部42)は、第1方向(D1)において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)と重ならないように、第2方向(D2)において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)よりも内側に位置している。
第1の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c;1d;1e;1f)では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐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)は、第1の態様において、反射器(8)を2つ備えている。2つの反射器(8)は、第2方向(D2)においてIDT電極(3)の両隣に1つずつ配置されている。第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)は、少なくとも先端部(先端部71)に太幅部(太幅部72)を有している。第1バスバー(4)と第2バスバー(5)とのうち第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)に接続されていないバスバー(第1バスバー4)の内側バスバー部(内側バスバー部42)は、第1方向(D1)において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)及び第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)の太幅部(太幅部72)と重ならないように、第2方向D2において第1端電極指(第2電極指7L又は第2電極指7R)の太幅部(太幅部72)及び第2端電極指(第2電極指7R又は第2電極指7L)の太幅部(太幅部72)よりも内側に位置している。
第2の態様に係る弾性波装置(1;1a)では、2つの反射器(8)が第2方向(D2)においてIDT電極(3)の両隣に1つずつ配置されている構成において、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐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;1d;1e;1f)は、第1又は2の態様において、IDT電極(3)では、第2方向(D2)において内側バスバー部(42、52)が外側バスバー部(41、51)よりも内側に位置している。
第3の態様に係る弾性波装置(1;1a;1b;1c;1d;1e;1f)では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図ることが可能となる。
第4の態様に係る弾性波装置(1b;1c;1d;1e;1f)は、第1端子(11)と、第2端子(12)と、圧電体部(24;24f)と、複数のIDT電極(3)と、を備える。第2端子(12)は、第1端子(11)の電位よりも低い電位になる。複数のIDT電極(3)は、圧電体部(24;24f)上に設けられており、第1端子(11)及び第2端子(12)と電気的に接続されている。複数のIDT電極(3)の各々は、第1バスバー(4)と、第2バスバー(5)と、複数の第1電極指(6)と、複数の第2電極指(7)と、を有する。第2バスバー(5)は、第1方向(D1)において第1バスバー(4)に対向している。複数の第1電極指(6)は、第1バスバー(4)に接続され第1方向(D1)において第1バスバー(4)から第2バスバー(5)側に延びている。複数の第2電極指(7)は、第2バスバー(5)に接続され第1方向(D1)において第2バスバー(5)から第1バスバー(4)側に延びている。複数の第1電極指(6)と複数の第2電極指(7)とが、第1方向(D1)に直交する第2方向(D2)において、互いに離隔して並んでいる。複数の第1電極指(6)と第2バスバー(5)とが離れている。複数の第2電極指(7)と第1バスバー(4)とが離れている。複数の第1電極指(6)及び複数の第2電極指(7)それぞれの少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の先端部(61,71)が、少なくとも1つの電極指(第1電極指6、第2電極指7)の第1方向(D1)の中央部(60、70)よりも第2方向(D2)の幅が大きな太幅部(62、72)を含む。第1バスバー(4)及び第2バスバー(5)の各々は、開口部(40、50)と、内側バスバー部(42、52)と、外側バスバー部(41、51)と、連結部(43、53)と、を含む。内側バスバー部(42、52)は、第1方向(D1)において開口部(40、50)よりも複数の第1電極指(6)及び複数の第2電極指(7)側に位置している。外側バスバー部(41、51)は、第1方向(D1)において開口部(40、50)から見て内側バスバー部(42、52)とは反対側に位置している。連結部(43、53)は、第1方向(D1)において内側バスバー部(42、52)と外側バスバー部(41、51)とを連結している。複数のIDT電極(3)のうち第2方向(D2)において隣り合う2つのIDT電極(3)の一方を第1IDT電極(3A)、他方を第2IDT電極(3B)としたとき、第1IDT電極(3A)の複数の第1電極指(6)と複数の第2電極指(7)とを含む一群の電極指のうち第2方向(D2)において第2IDT電極(3B)側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第1IDT電極(3A)の第1端電極指とし、第2IDT電極(3B)とは逆側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第1IDT電極(3A)の第2端電極指とし、第2IDT電極(3B)の複数の第1電極指(6)と複数の第2電極指(7)とを含む一群の電極指のうち第2方向(D2)において第1IDT電極(3A)側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第2IDT電極(3B)の第1端電極指とし、第1IDT電極(3A)とは逆側の端に位置する電極指(第1電極指6)を第2IDT電極(3B)の第2端電極指とした場合に、第1IDT電極(3A)の第1端電極指が、第1端子(11)に接続されており、第2IDT電極(3B)の第1端電極指が、第2端子(12)に接続されている。第1IDT電極(3A)の第1端電極指と第2IDT電極(3B)の第1端電極指との少なくとも一方が、少なくとも先端部に太幅部を有している。第1IDT電極(3A)と第2IDT電極(3B)とのうち少なくとも1つのIDT電極(3)では、上記少なくとも1つのIDT電極(3)において第1端子(11)と第2端子(12)とのうち第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、第1方向(D1)において上記少なくとも1つのIDT電極(3)の第1端電極指の太幅部と重ならないように、第2方向(D2)において上記少なくとも1つのIDT電極(3)の第1端電極指の太幅部よりも内側に位置している。
第4の態様に係る弾性波装置(1b;1c;1d;1e;1f)では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐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(1b;1c;1d;1e;1f)は、第4の態様において、第1IDT電極(3A)と第2IDT電極(3B)との2つのIDT電極(3)の各々では、上記少なくとも1つのIDT電極(3)において第1端子(11)と第2端子(12)とのうち第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、第1方向(D1)において上記少なくとも1つのIDT電極(3)の第1端電極指の太幅部と重ならないように、第2方向(D2)において上記少なくとも1つのIDT電極(3)の第1端電極指の太幅部よりも内側に位置している。
第5の態様に係る弾性波装置(1b;1c;1d;1e;1f)では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の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(1b;1c;1d;1e;1f)は、第4又は5の態様において、上記少なくとも1つのIDT電極(3)では、第2方向(D2)において第1端電極指と異なる電位となるバスバー(第2バスバー5)の内側バスバー部(内側バスバー部52)が外側バスバー部(外側バスバー部51)よりも内側に位置している。
第6の態様に係る弾性波装置(1b;1c;1d;1e;1f)では、ピストンモードの阻害を抑制しつつESD耐性の向上を図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;1d;1e;1f)では、第1〜6の態様のいずれか一つにおいて、弾性波装置(1;1a;1b;1c;1d;1e;1f)は、弾性波装置(1;1a;1b;1c;1d;1e;1f)の厚さ方向からの平面視で、第1方向(D1)にいて互いに異なる複数の領域(A1〜A11)を有する。複数の領域(A1〜A11)は、中央領域(領域A6)と、2つの外側バスバー領域(領域A1、A11)と、2つの内側バスバー領域(領域A3、A9)と、2つの連結領域(領域A2、A10)と、2つのギャップ領域(領域A4、A8)と、2つの太幅領域(A7、A5)と、を含む。中央領域(領域A6)は、第1方向(D1)において中央に位置しており、複数の第1電極指(6)の中央部(60)と複数の第2電極指(7)の中央部(70)とを含む。2つの外側バスバー領域(領域A1、A11)は、第1バスバー(4)の外側バスバー部(41)及び第2バスバー(5)の外側バスバー部(51)をそれぞれ含む。2つの内側バスバー領域(領域A3、A9)は、第1バスバー(4)の内側バスバー部(42)及び第2バスバー(5)の内側バスバー部(52)をそれぞれ含む。2つの連結領域(領域A2、A10)は、第1バスバー(4)の連結部(43)と開口部(40)及び第2バスバー(5)の連結部(53)と開口部(50)をそれぞれ含む。2つのギャップ領域(領域A4、A8)は、複数の第1電極指(6)と第2バスバー(5)との間のギャップ(31)及び複数の第2電極指(7)と第1バスバー(4)との間のギャップ(32)それぞれを含む。2つの太幅領域(A7、A5)は、複数の第1電極指(6)の少なくとも1つの電極指(第1電極指6)の太幅部(62)及び複数の第2電極指(7)の少なくとも1つの電極指(第2電極指7)の太幅部(72)それぞれを含む。2つの外側バスバー領域(領域A1、A11)では、中央領域(領域A6)よりも弾性波の音速が遅くなる。2つの内側バスバー領域(領域A3、A9)では、中央領域(領域A6)よりも弾性波の音速が遅くなる。2つの連結領域(領域A2、A10)では、2つの外側バスバー領域(領域A1、A11)及び中央領域(領域A6)よりも弾性波の音速が速くなる。2つのギャップ領域(領域A4、A8)では、2つの内側バスバー領域(領域A3、A9)及び中央領域(領域A6)よりも弾性波の音速が速くなる。2つの太幅領域(A7、A5)では、中央領域(領域A6)よりも弾性波の音速が遅くなる。
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f 弾性波装置
2、2b、2e 積層型基板
20 支持基板
21 高音速支持基板
211 第1主面
212 第2主面
22 高音速膜
23 低音速膜
24、24f 圧電体部
241、241f 一の主面
3 IDT電極
3A 第1IDT電極
3B 第2IDT電極
31 ギャップ
32 ギャップ
4 第1バスバー
40 開口部
41 外側バスバー部
42 内側バスバー部
42L 辺
5 第2バスバー
50 開口部
51 外側バスバー部
52 内側バスバー部
6 第1電極指
6X 中心線
60 中央部
60L 辺
61 先端部
62 太幅部
63 基端部
64 太幅部
7 第2電極指
7X 中心線
7L 第2電極指(左側の端に位置している第2電極指)
7R 第2電極指(右側の端に位置している第2電極指)
70 中央部
71 先端部
72 太幅部
72LR 辺
73 基端部
74 太幅部
8 反射器
9 電極指
11 第1端子
11(11A) 第1端子
11(11B) 第1端子
12 第2端子
12(12A) 第2端子
12(12B) 第2端子
13 第1配線層
14 第2配線層
13(13A) 第1配線層
13(13B) 第1配線層
14(14A) 第2配線層
14(14B) 第2配線層
15 電気絶縁層
16 電気絶縁層
D1 第1方向
D2 第2方向
A1 領域(外側バスバー領域)
A2 領域(連結領域)
A3 領域(内側バスバー領域)
A4 領域(ギャップ領域)
A5 領域(太幅領域)
A6 領域(中央領域)
A7 領域(太幅領域)
A8 領域(ギャップ領域)
A9 領域(内側バスバー領域)
A10 領域(連結領域)
A11 領域(外側バスバー領域)

Claims (4)

  1. 第1端子と、
    前記第1端子の電位よりも低い電位になる第2端子と、
    圧電体部と、
    前記圧電体部上に設けられており、前記第1端子及び前記第2端子と電気的に接続されている、複数のIDT電極と、を備え、
    前記複数のIDT電極の各々は、
    第1バスバーと、
    第1方向において前記第1バスバーに対向している第2バスバーと、
    前記第1バスバーに接続され前記第1方向において前記第1バスバーから前記第2バスバー側に延びている複数の第1電極指と、
    前記第2バスバーに接続され前記第1方向において前記第2バスバーから前記第1バスバー側に延びている複数の第2電極指と、を有し、
    前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とが、前記第1方向に直交する第2方向において、互いに離隔して並んでおり、
    前記複数の第1電極指と前記第2バスバーとが離れており、
    前記複数の第2電極指と前記第1バスバーとが離れており、
    前記複数の第1電極指及び前記複数の第2電極指それぞれの少なくとも1つの電極指の先端部が、前記少なくとも1つの電極指の前記第1方向の中央部よりも前記第2方向の幅が大きな太幅部を含み、
    前記第1バスバー及び前記第2バスバーの各々は、
    開口部と、
    前記第1方向において前記開口部よりも前記複数の第1電極指及び前記複数の第2電極指側に位置している内側バスバー部と、
    前記第1方向において前記開口部から見て前記内側バスバー部とは反対側に位置している外側バスバー部と、
    前記第1方向において前記内側バスバー部と前記外側バスバー部とを連結する連結部と、を含み、
    前記複数のIDT電極のうち前記第2方向において隣り合う2つのIDT電極の一方を第1IDT電極、他方を第2IDT電極としたとき、
    前記第1IDT電極の前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とを含む一群の電極指のうち前記第2方向において前記第2IDT電極側の端に位置する電極指を前記第1IDT電極の第1端電極指とし、前記第2IDT電極とは逆側の端に位置する電極指を前記第1IDT電極の第2端電極指とし、前記第2IDT電極の前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とを含む一群の電極指のうち前記第2方向において前記第1IDT電極側の端に位置する電極指を前記第2IDT電極の第1端電極指とし、前記第1IDT電極とは逆側の端に位置する電極指を前記第2IDT電極の第2端電極指とした場合に、
    前記第1IDT電極の前記第1端電極指が、前記第1端子に接続されており、
    前記第2IDT電極の前記第1端電極指が、前記第2端子に接続されており、
    前記第1IDT電極の前記第1端電極指と前記第2IDT電極の前記第1端電極指との少なくとも一方が、少なくとも先端部に前記太幅部を有しており、
    前記第1IDT電極と前記第2IDT電極とのうち少なくとも1つのIDT電極では、前記少なくとも1つのIDT電極において前記第1端子と前記第2端子とのうち前記第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、前記第1方向において前記少なくとも1つのIDT電極の前記第1端電極指の前記太幅部と重ならないように、前記第2方向において前記少なくとも1つのIDT電極の前記第1端電極指の前記太幅部よりも内側に位置している、
    弾性波装置。
  2. 前記第1IDT電極と前記第2IDT電極との2つのIDT電極の各々では、前記少なくとも1つのIDT電極において前記第1端子と前記第2端子とのうち前記第1端電極指と異なる端子に電気的に接続されている内側バスバー部は、前記第1方向において前記少なくとも1つのIDT電極の前記第1端電極指の前記太幅部と重ならないように、前記第2方向において前記少なくとも1つのIDT電極の前記第1端電極指の前記太幅部よりも内側に位置している、
    請求項1に記載の弾性波装置。
  3. 前記少なくとも1つのIDT電極では、前記第2方向において前記第1端電極指と異なる電位となるバスバーの内側バスバー部が外側バスバー部よりも内側に位置している、
    請求項1又は2に記載の弾性波装置。
  4. 前記弾性波装置は、前記弾性波装置の厚さ方向からの平面視で、前記第1方向にいて互いに異なる複数の領域を有し、
    前記複数の領域は、
    前記第1方向において中央に位置しており、前記複数の第1電極指の中央部と前記複数の第2電極指の中央部とを含む中央領域と、
    前記第1バスバーの前記外側バスバー部及び前記第2バスバーの前記外側バスバー部をそれぞれ含む2つの外側バスバー領域と、
    前記第1バスバーの前記内側バスバー部及び前記第2バスバーの前記内側バスバー部をそれぞれ含む2つの内側バスバー領域と、
    前記第1バスバーの連結部と開口部及び前記第2バスバーの連結部と開口部をそれぞれ含む2つの連結領域と、
    前記複数の第1電極指と前記第2バスバーとの間のギャップ及び前記複数の第2電極指と前記第1バスバーとの間のギャップそれぞれを含む2つのギャップ領域と、
    前記複数の第1電極指の少なくとも1つの電極指の太幅部及び前記複数の第2電極指の少なくとも1つの電極指の太幅部それぞれを含む2つの太幅領域と、を含み、
    前記2つの外側バスバー領域では、前記中央領域よりも弾性波の音速が遅くなり、
    前記2つの内側バスバー領域では、前記中央領域よりも弾性波の音速が遅くなり、
    前記2つの連結領域では、前記2つの外側バスバー領域及び前記中央領域よりも弾性波の音速が速くなり、
    前記2つのギャップ領域では、前記2つの内側バスバー領域及び前記中央領域よりも弾性波の音速が速くなり、
    前記2つの太幅領域では、前記中央領域よりも弾性波の音速が遅くなる、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の弾性波装置。
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