JP4739068B2 - Piezoelectric thin film device - Google Patents
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Description
本発明は、単数又は複数の圧電薄膜共振子を含む圧電薄膜デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric thin film device including one or more piezoelectric thin film resonators.
図7は、従来の圧電薄膜共振子9の主要部の概略構成を示す斜視図である。図7には、説明の便宜上、左右方向をX軸方向、前後方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とするXYZ直交座標系が定義されている。
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a main part of a conventional piezoelectric
図7に示すように、圧電薄膜共振子9は、圧電体薄膜91と、励振領域911において圧電体薄膜91を挟んで対向するように圧電体薄膜91の両主面に形成された上面電極92及び下面電極93とを備える。
As shown in FIG. 7, the piezoelectric
圧電体薄膜91の上面に形成された上面電極92は、羽子板形状のパターンを有しており、矩形の励振領域911から−X方向に引き出され、その先端は外部配線の接続用のパット92Pとなっている。
The
また、圧電体薄膜91の下面に形成された下面電極93も、羽子板形状のパターンを有しており、励振領域911から上面電極92とは逆の+X方向に引き出され、その先端は外部配線の接続用のパット93Pとなっている。
The
なお、特許文献1は、従来の圧電薄膜共振子に関する先行技術文献である。
しかし、従来の圧電薄膜共振子では、電極パターンの非対称性に起因して、非対称モードや反対称モードの振動が励振され、周波数インピーダンス特性がスプリアスの影響を受けやすくなるという問題があった。 However, the conventional piezoelectric thin film resonator has a problem that due to the asymmetry of the electrode pattern, vibration of an asymmetric mode or an antisymmetric mode is excited, and the frequency impedance characteristic is easily affected by spurious.
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、単数又は複数の圧電薄膜共振子を含む圧電薄膜デバイスにおいて、周波数インピーダンス特性がスプリアスの影響を受けにくくすることを目的とする。 The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to make the frequency impedance characteristic less susceptible to spurious effects in a piezoelectric thin film device including one or more piezoelectric thin film resonators.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、単数又は複数の厚み縦振動モード又は厚みすべり振動モードのエネルギー閉じ込め型の圧電薄膜共振子を含む圧電薄膜デバイスであって、圧電体薄膜と、前記圧電体薄膜の一の主面に形成され、励振領域から相反する2方向へ引き出され、引き出し方向と垂直な第1の対称軸に関して全体が軸対称となっている第1の電極と、前記圧電体薄膜の他の主面に形成され、前記励振領域において前記圧電体薄膜を挟んで前記第1の電極と対向し、前記励振領域から相反する2方向へ引き出され、引き出し方向と垂直な第2の対称軸に関して全体が軸対象となっている第2の電極とを備え、前記第1の電極の引き出し方向と前記第2の電極の引き出し方向とが直交し、前記第1の電極の第1の方向に引き出された第1の引き出し部は、伸延方向を前記第1の方向に垂直な第2の方向及び前記第1の方向に反対の第3の方向に順次に折り曲げられ、前記圧電薄膜デバイスの外部と電気的に接続される接続部へ至り、前記第1の電極の前記第3の方向に引き出された第2の引き出し部は、伸延方向を前記第2の方向及び前記第1の方向に順次に折り曲げられ、前記接続部へ至る。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の圧電薄膜デバイスにおいて、前記第1の電極及び前記第2の電極は、前記励振領域から幅を維持したまま引き出されている。 According to a second aspect of the present invention, in the piezoelectric thin film device according to the first aspect, the first electrode and the second electrode are drawn out from the excitation region while maintaining a width.
請求項1及び請求項2の発明によれば、非対称モード又は反対称モードの振動の励振を抑制することができるので、周波数インピーダンス特性がスプリアスの影響を受けにくくなる。 According to the first and second aspects of the present invention, since the excitation of vibration in the asymmetric mode or antisymmetric mode can be suppressed, the frequency impedance characteristic is hardly affected by spurious.
請求項2の発明によれば、電極の直流抵抗成分を低下させることができるので、圧電薄膜共振子の損失を減らすことができる。
According to the invention of
<1 圧電薄膜共振子の構成>
図1は、本発明の望ましい実施形態に係る圧電薄膜共振子(FBAR;Film Bulk Acoustic Resonator)1の概略構成を示す斜視図である。また、図2は、図1のII-IIの切断線における圧電薄膜共振子1の断面を示す断面図である。図1及び図2には、説明の便宜上、左右方向をX軸方向、前後方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とするXYZ直交座標系が定義されている。この点は、後述する各図においても同様である。圧電薄膜共振子1は、圧電体薄膜14に励振される厚み縦振動による電気的な応答を利用した共振子となっている。
<1. Configuration of piezoelectric thin film resonator>
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a piezoelectric thin film resonator (FBAR; Film Bulk Acoustic Resonator) 1 according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the piezoelectric
図1及び図2に示すように、圧電薄膜共振子1は、支持基板11の上に、接着層12、下面電極13、圧電体薄膜14及び上面電極15をこの順序で積層した構造を有している。圧電薄膜共振子1において、圧電体薄膜14の大きさは支持基板11より小さくなっており、下面電極13の一部は露出した状態となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric
圧電薄膜共振子1の製造にあたっては、単独で自重に耐え得る圧電体基板を除去加工することにより圧電体薄膜14を得ているが、除去加工によって得られる圧電体薄膜14は単独で自重に耐え得ない。このため、圧電薄膜共振子1の製造にあたっては、除去加工に先立って、圧電体基板を含む所定の部材を、支持体となる支持基板11にあらかじめ接着している。
When the piezoelectric
○支持基板;
支持基板11は、圧電薄膜共振子1の製造途上で圧電体基板を除去加工するときに、下面電極13が下面に形成された圧電体基板を接着層12を介して支持する支持体としての役割を有している。加えて、支持基板11は、圧電薄膜共振子1の製造後に、下面電極13が下面に形成され、上面電極15が上面に形成された圧電体薄膜14を接着層12を介して支持する支持体としての役割も有している。したがって、支持基板11には、圧電体基板を除去加工するときに加わる力に耐え得ることと、圧電薄膜共振子1の製造後にも強度が低下しないこととが要請される。
○ Support substrate;
The
支持基板11の材料及び厚さは、このような要請を満足するように、適宜選択することができる。ただし、支持基板11の材料を、圧電体薄膜14を構成する圧電材料と近い熱膨張率、より望ましくは、圧電体薄膜14を構成する圧電材料と同じ熱膨張率を有する材料、例えば、圧電体薄膜14を構成する圧電材料と同じ材料とすれば、圧電薄膜共振子1の製造途上において、熱膨張率の差に起因する反りや破損を抑制することができる。また、圧電薄膜共振子1の製造後において、熱膨張率の差に起因する特性変動や破損を抑制することができる。なお、熱膨張率に異方性がある材料を用いる場合、各方向の熱膨張率がともに同じとなるように配慮することが望ましい。また圧電材料と同じ材料を同じ方位で用いるこ場合もある。
The material and thickness of the
圧電体薄膜14の励振領域141に対向する支持基板11の所定の領域には、正方形の孔形状を有する陥没(凹部又は掘り込み)111が形成されている。陥没111は、圧電体薄膜14の励振領域141の下方にキャビティ(空洞)を形成し、圧電体薄膜14の励振領域141を支持基板11から離隔させ、励振領域141に励振された振動が支持基板11と干渉しないようにする役割を果たしている。
In a predetermined region of the
○接着層;
接着層12は、圧電薄膜共振子1の製造途上で圧電体基板を除去加工するときに、下面電極13が下面に形成された圧電体基板を支持基板11に接着固定する役割を有している。加えて、接着層12は、圧電薄膜共振子1の製造後に、下面電極13が下面に形成され、上面電極15が上面に形成された圧電体薄膜14を支持基板11に接着固定する役割も有している。したがって、接着層12には、圧電体基板を除去加工するときに加わる力に耐え得ることと、圧電薄膜共振子1の製造後にも接着力が低下しないこととが要請される。
○ Adhesive layer;
The
このような要請を満足する接着層12の望ましい例としては、有機接着剤、望ましくは、充填効果を有し、接着対象が完全に平坦ではなくても十分な接着力を発揮するエポキシ接着剤(熱硬化性を利用するエポキシ樹脂の接着剤)やアクリル接着剤(光硬化性及び熱硬化性を併用するアクリル樹脂の接着剤)により形成された接着層12を挙げることができる。このような樹脂を採用することにより、圧電体基板と支持基板11との間に期待しない空隙が生じることを防止し、当該空隙により圧電体基板の除去加工時にクラック等が発生することを防止可能である。ただし、このことは、これ以外の接着層12によって圧電体薄膜14と支持基板11とが接着固定されることを妨げるものではない。
Desirable examples of the
○圧電体薄膜;
圧電体薄膜14は、圧電体基板を除去加工することにより得られる。より具体的には、圧電体薄膜14は、単独で自重に耐え得る厚み(例えば、50μm以上)を有する圧電体基板を、単独で自重に耐え得ない膜厚(例えば、10μm以下)まで除去加工で薄肉化することにより得られる。
○ Piezoelectric thin films;
The piezoelectric
圧電体薄膜14を構成する圧電材料としては、所望の圧電特性を有する圧電材料を選択することができるが、水晶(SiO2)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、酸化亜鉛(ZnO)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)及びランガサイト(La3Ga3SiO14)等の粒界を含まない単結晶材料を選択することが望ましい。圧電体薄膜14を構成する圧電材料として単結晶材料を用いることにより、圧電体薄膜14の電気機械結合係数及び機械的品質係数を向上させることができるからである。
As the piezoelectric material constituting the piezoelectric
また、圧電体薄膜14における結晶方位も、所望の圧電特性を有する結晶方位を選択することができる。ここで、圧電体薄膜14における結晶方位は、圧電薄膜共振子1の共振周波数や反共振周波数の温度特性が良好となる結晶方位とすることが望ましく、周波数温度係数が「0」となる結晶方位とすることがさらに望ましい。
Further, as the crystal orientation in the piezoelectric
圧電体基板の除去加工は、切削、研削及び研磨等の機械加工並びにエッチング等の化学加工等により行う。ここで、複数の除去加工方法を組み合わせ、加工速度が速い除去加工方法から、加工対象に生じる加工変質が小さい除去加工方法へと除去加工方法を段階的に切り替えながら圧電体基板を除去加工すれば、高い生産性を維持しつつ、圧電体薄膜14の品質を向上し、圧電薄膜共振子1の特性を向上することができる。例えば、圧電体基板を固定砥粒に接触させて削る研削及び圧電体基板を遊離砥粒に接触させて削る研磨を順次行った後に、当該研磨によって圧電体基板に生じた加工変質層を仕上げ研磨により除去するようにすれば、圧電体基板を削る速度が早くなり、圧電薄膜共振子1の生産性を向上可能であるとともに、圧電体薄膜14の品質を向上することにより、圧電薄膜共振子1の特性を向上可能である。なお、圧電体基板の除去加工のより具体的な方法については、後述する実施例において説明する。
The removal processing of the piezoelectric substrate is performed by mechanical processing such as cutting, grinding and polishing, and chemical processing such as etching. Here, if a plurality of removal processing methods are combined and the piezoelectric substrate is removed while switching the removal processing method step by step from the removal processing method with a high processing speed to the removal processing method with a small process alteration occurring on the processing target. The quality of the piezoelectric
このような圧電薄膜共振子1では、圧電体薄膜14をスパッタリング等により成膜した場合と異なり、圧電体薄膜14を構成する圧電材料や圧電体薄膜14における結晶方位が下地の制約を受けないので、圧電体薄膜14を構成する圧電材料や圧電体薄膜14における結晶方位の選択の自由度が高くなっている。したがって、圧電薄膜共振子1では、所望の特性を実現することが容易になっている。
In such a piezoelectric
○上面電極及び下面電極;
以下では、図3を参照しながら、上面電極15及び下面電極13について説明する。ここで、図3は、上面電極15及び下面電極13のパターンを示す図であり、図3(A)及び図3(B)は、それぞれ、上方から見た場合の上面電極15及び下面電極13のパターンを示している。
○ Top and bottom electrodes;
Below, the
上面電極15及び下面電極13は、導電材料を成膜することにより得られた導電体薄膜である。
The
上面電極15及び下面電極13の膜厚は、圧電体薄膜14への密着性、電気抵抗及び耐電力等を考慮して決定される。なお、圧電体薄膜14の音速や膜厚のばらつきに起因する圧電薄膜共振子1の共振周波数や反共振周波数のばらつきを抑制するため、上面電極15及び下面電極13の膜厚を適宜調整するようにしてもよい。
The film thicknesses of the
上面電極15及び下面電極13を構成する導電材料は、特に制限されないが、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、白金(Pt)、金(Au)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)及びタンタル(Ta)等の金属から選択することが望ましい。もちろん、上面電極15及び下面電極13を構成する導電材料として合金を用いてもよい。また、複数種類の導電材料を重ねて成膜することにより、上面電極15及び下面電極13を形成してもよい。
The conductive material constituting the
上面電極15及び下面電極13は、励振信号が印加される励振電極となっており、振動が励振される正方形の励振領域141において、圧電体薄膜14を挟んで対向している。
The
圧電体薄膜14の上面に形成された上面電極15は、励振領域141から、+方向及び−X方向の両方向に直線的に引き出されている。−X方向に引き出された上面電極15は、圧電薄膜共振子1の外部と電気的に接続される外部配線の接続用のパット15Pに至っている。
The
圧電体薄膜14の下面に形成された下面電極13は、励振領域141から、+Y方向及び−Y方向の両方向に直線的に引き出されている。+Y方向に引き出された下面電極13は、伸延方向を+X方向及び−Y方向に順次折り曲げられ、圧電薄膜共振子1の外部と電気的に接続される外部配線の接続用のパット13Pに至っている。一方、下面電極13の、−Y方向に引き出された引き出し部は、伸延方向を+X方向及び+Y方向に順次折り曲げられ、パット13Pに至っている。
The
このように、上面電極15及び下面電極13を、励振領域141から、相反する(180°異なる)2方向へ引き出すことにより、励振領域141及びその近傍における電極質量の分布の非対称性を緩和することができるので、非対称モードや反対称モードの振動の励振を抑制することができ、圧電薄膜共振子1の周波数インピーダンス特性がスプリアスの影響を受けにくくなる。
In this way, the
さらに、上面電極15のパターンを、引き出し方向と垂直な±Y方向に伸びる対称軸S1に関して軸対称となるようにし、下面電極13のパターンを、引き出し方向と垂直な±X方向に伸びる対称軸S2に関して軸対称となるようにすれば、励振領域141及びその近傍における質量の分布の非対称性をさらに緩和することができるので、周波数インピーダンス特性がさらにスプリアスの影響を受けにくくなる。
Further, the pattern of the
ここで、図3に示すように、上面電極15及び下面電極13のパターンの全体が、それぞれ、対称軸S1及びS2に関して軸対称となるようにすることが最も望ましいが、励振領域141へのエネルギー閉じ込めが実現している場合には、励振領域141から遠く離れた部分の電極質量の分布が、励振領域141に励振される振動へ与える影響は小さいため、励振領域141及びその近傍における上面電極15及び下面電極13のパターンが、それぞれ、対称軸S1及びS2に関して軸対称となっており、上面電極15及び下面電極13が、それぞれ、対称軸S1及びS2の両側に軸対称に引き出されているようにすれば、十分なスプリアス抑制効果を得ることができる。
Here, as shown in FIG. 3, it is most desirable that the entire pattern of the
加えて、圧電薄膜共振子1においては、上面電極15の引き出し方向と下面電極13の引き出し方向が直交しており、帯状の上面電極15及び下面電極13が励振領域141において十字交差する構造になっていることも、励振領域141及びその近傍における質量の分布の非対称性を緩和し、周波数インピーダンス特性がスプリアスの影響を受けにくくすることに寄与している。
In addition, in the piezoelectric
なお、従来の圧電薄膜共振子では、図7に示したように、励振領域からの電極の引き出しは、細幅の引き出し部によって行われていたが、本実施形態の圧電薄膜共振子1では、上面電極141及び下面電極142は、励振領域141から幅を維持したまま引き出されている。これにより、圧電薄膜共振子1では、上面電極15及び下面電極13の直流抵抗成分を低下させ、圧電薄膜共振子1の損失を減らしている。
In the conventional piezoelectric thin film resonator, as shown in FIG. 7, the electrode is extracted from the excitation region by the narrow extraction portion. However, in the piezoelectric
また、圧電薄膜共振子1では、励振領域141から±Y方向に引き出された下面電極13の両方の引き出し先がいずれもパット13Pに接続されている。これにより、圧電薄膜共振子1では、下面電極13の直流抵抗成分をさらに低下させている。
Further, in the piezoelectric
なお、圧電薄膜共振子1では、パット13Pへの外部配線の接続を可能ならしめるために、パット13Pの近傍の圧電体薄膜14(図1において点線で図示した部分)が除去され、パット13Pが露出した状態となっている。このような上面電極15及び下面電極13により、圧電薄膜共振子1では、パット15P及び13Pを介して上面電極15及び下面電極13に励振信号が印加されると、上面電極15と下面電極13とが対向する励振領域141において圧電体薄膜14の内部に電界Eが発生し、励振領域141に振動が励振される。
In the piezoelectric
以下では、本発明の望ましい実施形態に係る実施例と本発明の範囲外の比較例とについて説明する。 Hereinafter, examples according to preferred embodiments of the present invention and comparative examples outside the scope of the present invention will be described.
[実施例]
実施例では、支持基板11及び圧電体薄膜14を構成する圧電材料としてニオブ酸リチウムの単結晶、接着層12を構成する材料としてエポキシ接着剤、下面電極13を構成する導電材料としてモリブデン及びタンタル、上面電極15を構成する導電材料としてクロム及び金を用いて圧電薄膜共振子1を作製した。
[Example]
In the embodiment, a single crystal of lithium niobate is used as the piezoelectric material constituting the
実施例の圧電薄膜共振子1は、図4の断面図に示すように、製造原価の低減のために、多数の圧電薄膜共振子1を一体化した集合体Uを作製した後に、集合体Uをダイシングソーで切断して個々の圧電薄膜共振子1へ分離することによって得られている。なお、図4には、3個の圧電薄膜共振子1が集合体Uに含まれる例が示されているが、集合体Uに含まれる圧電薄膜共振子1の数は、4個以上であってもよく、典型的に言えば、集合体Uには、数100個〜数1000個の圧電薄膜共振子1が含まれる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 4, the piezoelectric
以下では、便宜上、集合体Uに含まれる1個の圧電薄膜共振子1に着目して説明を進めるが、集合体に含まれる他の圧電薄膜共振子1も着目した圧電薄膜共振子1と同時平行して製造されている。
In the following, for the sake of convenience, the description will be focused on one piezoelectric
続いて、図5及び図6を参照しながら、実施例に係る圧電薄膜共振子1の製造方法を説明する。なお、図5(A)〜図5(D)及び図6(E)〜図6(G)は、図1のII-IIの切断面における製造途上の圧電薄膜共振子1の断面図となっている。
Next, a method for manufacturing the piezoelectric
圧電薄膜共振子1の製造にあたっては、最初に、厚み0.5mm、直径3インチのニオブ酸リチウムの単結晶の円形ウエハ(36度カットY板)を支持基板11及び圧電体基板17として準備した。
In manufacturing the piezoelectric
そして、陥没111を形成すべき領域が開口部となっているマスク(クロム膜と金膜とからなる積層膜)M1を支持基板11の上面に形成し(図5(A))、温度60℃の1:1バッファードフッ酸溶液に支持基板11を浸漬することにより、陥没111が形成された支持基板11を得た(図5(B))。
Then, a mask (laminated film made of a chromium film and a gold film) M1 in which the region where the
その後、圧電体基板17の下面に、厚さ0.057μmのモリブデン膜と厚さ0.02μmのタンタル膜とをスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィにより、図3(B)に示すパターンを有する下面電極13を得た(図5(C))。
Thereafter, a molybdenum film having a thickness of 0.057 μm and a tantalum film having a thickness of 0.02 μm are formed on the lower surface of the
続いて、支持基板11の上面に接着層12となるエポキシ接着剤を塗布し、支持基板11の上面と、圧電体基板17の下面とを張り合わせた。そして、支持基板11及び圧電体基板17に圧力を印加してプレス圧着を行い、接着層12の厚みを0.5μmとした。しかる後に、張り合わせた支持基板11及び圧電体基板17を200℃の環境下で1時間放置してエポキシ接着剤を硬化させ、支持基板11と圧電体基板17とを接着した(図5(D))。
Subsequently, an epoxy adhesive serving as the
支持基板11と圧電体基板17との接着が完了した後、圧電体基板17を支持基板11に接着した状態を維持したまま、支持基板11の下面を炭化ケイ素(SiC)で作製した研磨治具に固定し、圧電体基板17の上面を固定砥粒の研削機で研削加工し、圧電体基板17の厚さを50μmまで薄肉化した。さらに、圧電体基板17の上面をダイヤモンド砥粒で研磨加工し、圧電体基板17の厚さを2μmまで薄肉化した。最後に、ダイヤモンド砥粒による研磨加工で圧電体基板17に生じた加工変質層を除去するために、遊離砥粒及び不繊布系研磨パッドを使用して圧電体基板17の仕上げ研磨を行い、厚さが1μmの圧電体薄膜14を得た(図6(E))。
After the bonding between the
続いて、圧電体薄膜14の上面(研磨面)を有機溶剤で洗浄し、厚さ0.02μmのクロム膜と厚さ0.0515μmの金膜とをスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィにより、図3(1)に示すパターンを有する上面電極15を得た(図6(F))。
Subsequently, the upper surface (polished surface) of the piezoelectric
さらに、圧電体薄膜14の、下面電極13のパット13Pを被覆する部分をフッ酸によるエッチングで除去し、パット13Pが露出された圧電薄膜共振子1を得た(図6(G))。
Further, the portion of the piezoelectric
このようにして得られた圧電薄膜共振子1について、ネットワークアナライザ及びプローバーを用いて周波数インピーダンス特性を評価したところ、スプリアスの影響のほとんどない単一共振波形を観察することができた。
When the frequency impedance characteristics of the piezoelectric
[比較例]
比較例では、上面電極及び下面電極のパターンを図7に示す羽子板形状としたこと以外は、実施例と同様の手順で圧電薄膜共振子を製造した。このようにして得られた圧電薄膜共振子について、ネットワークアナライザ及びプローバーを用いて、周波数インピーダンス特性を評価したところ、スプリアスが重畳した波形しか観察できず、スプリアスの影響により、共振抵抗は実施例の圧電薄膜共振子1より劣化していた。
[Comparative example]
In the comparative example, a piezoelectric thin film resonator was manufactured in the same procedure as in the example except that the pattern of the upper surface electrode and the lower surface electrode was made into the shape of a battledore shown in FIG. The piezoelectric thin film resonator thus obtained was evaluated for frequency impedance characteristics using a network analyzer and a prober. As a result, only a waveform in which spurious waves were superimposed could be observed. It was deteriorated from the piezoelectric
<変形例>
上述の説明では、単数の圧電薄膜共振子からなる圧電薄膜デバイスについて説明を行ったが、本発明における圧電薄膜デバイスとは、一般的に言えば、単数又は複数の圧電薄膜共振子を含む圧電薄膜デバイス全般を意味しており、単一の圧電薄膜共振子を含む発振子及びトラップ等並びに複数の圧電薄膜共振子を含むフィルタ、デュプレクサ、トリプレクサ及びトラップ等を含んでいる。
<Modification>
In the above description, a piezoelectric thin film device composed of a single piezoelectric thin film resonator has been described. Generally speaking, a piezoelectric thin film device in the present invention is a piezoelectric thin film including one or more piezoelectric thin film resonators. The term “device” generally means an oscillator and a trap including a single piezoelectric thin film resonator, and a filter, a duplexer, a triplexer and a trap including a plurality of piezoelectric thin film resonators.
また、上述の説明では、圧電体薄膜に励振される厚み縦振動による電気的な応答を利用した圧電薄膜共振子について説明したが、厚み縦振動以外のモード、例えば、厚みすべり振動等も利用可能である。 In the above description, the piezoelectric thin film resonator using the electrical response due to the thickness longitudinal vibration excited by the piezoelectric thin film has been described. However, modes other than the thickness longitudinal vibration, such as thickness shear vibration, can also be used. It is.
さらに、上述の説明では励振領域が正方形であるとして説明を進めたが、励振領域は正方形に制限されず、他の形状(例えば、円形や正方形以外の多角形)であってもよい。なお、励振領域を多角形とする場合、多角形の最長の対角線の長さは、典型的には、30μm〜300μmであり、励振領域を円形とする場合、円の直径は、典型的には、30μm〜300μmである。 Further, in the above description, the description has been made on the assumption that the excitation region is a square, but the excitation region is not limited to a square, and may be another shape (for example, a circle or a polygon other than a square). When the excitation region is a polygon, the length of the longest diagonal line of the polygon is typically 30 μm to 300 μm. When the excitation region is a circle, the diameter of the circle is typically 30 μm to 300 μm.
1 圧電薄膜共振子
11 支持基板
12 接着層
13 下面電極
13P パット
14 圧電体薄膜
15 上面電極
15P パット
17 圧電体基板
141 励振領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
圧電体薄膜と、
前記圧電体薄膜の一の主面に形成され、励振領域から相反する2方向へ引き出され、引き出し方向と垂直な第1の対称軸に関して全体が軸対称となっている第1の電極と、
前記圧電体薄膜の他の主面に形成され、前記励振領域において前記圧電体薄膜を挟んで前記第1の電極と対向し、前記励振領域から相反する2方向へ引き出され、引き出し方向と垂直な第2の対称軸に関して全体が軸対象となっている第2の電極と、
を備え、
前記第1の電極の引き出し方向と前記第2の電極の引き出し方向とが直交し、
前記第1の電極の第1の方向に引き出された第1の引き出し部は、伸延方向を前記第1の方向に垂直な第2の方向及び前記第1の方向に反対の第3の方向に順次に折り曲げられ、前記圧電薄膜デバイスの外部と電気的に接続される接続部へ至り、
前記第1の電極の前記第3の方向に引き出された第2の引き出し部は、伸延方向を前記第2の方向及び前記第1の方向に順次に折り曲げられ、前記接続部へ至ることを特徴とする圧電薄膜デバイス。 A piezoelectric thin film device including an energy confinement type piezoelectric thin film resonator of one or a plurality of thickness longitudinal vibration modes or thickness shear vibration modes ,
A piezoelectric thin film;
A first electrode formed on one main surface of the piezoelectric thin film, drawn out in two opposite directions from the excitation region, and entirely axisymmetric with respect to a first symmetry axis perpendicular to the drawing direction;
It is formed on the other main surface of the piezoelectric thin film, faces the first electrode across the piezoelectric thin film in the excitation region, is extracted in two opposite directions from the excitation region, and is perpendicular to the extraction direction. A second electrode that is entirely subject to a second symmetry axis;
Equipped with a,
The lead-out direction of the first electrode and the lead-out direction of the second electrode are orthogonal to each other,
The first lead portion pulled out in the first direction of the first electrode has a distraction direction in a second direction perpendicular to the first direction and a third direction opposite to the first direction. Sequentially bent, leading to a connection part electrically connected to the outside of the piezoelectric thin film device,
Second extraction portion drawn in the third direction of the first electrode is sequentially folded to the extending direction in the second direction and the first direction, the optimum Rukoto to the connecting portion Characteristic piezoelectric thin film device.
前記第1の電極及び前記第2の電極は、前記励振領域から幅を維持したまま引き出されていることを特徴とする圧電薄膜デバイス。The piezoelectric thin film device, wherein the first electrode and the second electrode are drawn from the excitation region while maintaining a width.
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