JP5815383B2 - 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置 - Google Patents
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Description
びそれを用いた弾性波装置に関する。
とを有する弾性波素子が知られている(例えば特許文献1)。IDT電極は、1対の櫛歯電極を有する。各櫛歯電極は、SAWの伝搬方向に延びるバスバーと、当該バスバーからSAWの伝搬方向に直交する方向に延び、SAWの伝搬方向に配列された複数の電極指を有している。そして、1対の櫛歯電極は、複数の電極指が噛み合うように配置される。また、特許文献1の各櫛歯電極は、バスバーからSAWの伝搬方向に延び、その先端が他方の櫛歯電極の電極指の先端と間隙を介して対向するダミー電極を有している。
前記第1電極指に隣接して前記第2バスバーから前記第1バスバーに向かって延び、該第1バスバーに対して第2ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第2電極指とを有し、前記第1電極指は、該第1電極指に隣接した前記第2電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第1交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、該凸部の平面形状は、前記電極指に下ろした垂線を対称軸とする線対称の形状であり、前記対称軸は、前記第1交差領域における前記第1バスバー側の端から前記第1電極指の先端側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある。
図1(a)は本発明の実施形態に係るSAW素子1の要部の平面図である。図1(b)は図1(a)の領域Ibの拡大図である。図2は図1(b)のII−II線における断面図である。
ば、第1、第2電極指7,8の先端の位置はSAWの伝搬方向において変化している。したがって第1電極指7のうち隣接する第2電極指8とx方向において重なる領域である第1交差領域R1の長さL1(SAWの伝搬方向に直交する方向(y方向)の長さ)は、SAWの伝搬方向において変化している。同様に、第2電極指8のうち隣接する第1電極指7とx方向において重なる領域である第2交差領域R2の長さL2は、SAWの伝搬方向において変化している。すなわち、IDT電極5は、電極指の交差領域の幅をSAWの伝搬方向に沿って変化させたアポダイズが施されている。このようなアポダイズが施されることにより、いわゆる横モードのスプリアスの発生が抑制される。
1電極指7の第1交差領域R1の長さL1の最小値L1minは、例えば、最大値L1maxの20%程度であり、4λ〜10λである。
されてよい。例えば、第1、第2ダミー電極指13,14の幅は、第1、第2電極指7,8の幅w1と同等であり、また、第1、第2ギャップG1、G2の大きさは、λ/8からλ/2程度である。
形に近くなると考えられる。これは、第1凸部31が形成された部分は局所的にSAWの伝搬速度が遅くなり、その部分にSAWが集中しやすくなることによるものと推測される。また、凸部を第1電極指7の交差領域から外れた位置、例えば、図5(a)一番上の図において点線で示したように第1電極指7の先端に凸部を形成すると、第1電極指7の長さが長くなったのとほぼ同じ状態(第1ギャップG1が小さくなった状態)となるだけであり、SAWの分布の形状は殆ど変わらない。
極指8の先端側に若干ずらされている。第4凸部34は、第1凸部31と同じ方向に突出しており、その平面形状は、第2電極指8に下ろした垂線を第4対称軸とする線対称の形状となっている。この第4対称軸の第2交差領域R2の端からのずれ量は、0.4λ〜0.6λである。その他、第4凸部34に関する形状、寸法などは第1凸部31と同じである。
、弾性波は、圧電基板3だけでなく、保護層11においても伝搬する。そして、保護層11は、温度が上昇すると弾性波の伝搬速度が速くなる材料(SiO2)によって形成されていることから、圧電基板3および保護層11を伝搬するSAW全体としては、温度上昇による速度の変化が抑制されることになる。なお、保護層11は、IDT電極5を腐食などから保護することにも寄与する。
気相堆積)法などの薄膜形成法によって、上面3a上に導電層15が形成される。次に、同様の薄膜形成法によって、付加層17が形成される。
図4は、上述したSAW素子1と同じ構成を有するSAW素子31を用いて作製したSAW装置51の例を示す断面図である。
などによって圧電基板3表面にチャージされた電荷を放電するための裏面電極と当該裏面電極を覆う保護層とを有している。
図6は、SAW素子1の変形例を示す図1(b)に対応する図である。図6の変形例においては、第1電極指7が、第1交差領域R1の第1凸部31と同じ位置に第1凸部31と反対方向に突出する第5凸部35をさらに有している。第5凸部35は、例えば、平面形状が第1対称軸SL1に対称な形状であり、大きさが第1凸部33と同じである。
極指と凸部との距離が近くなり、その分だけ隣接する電極指間における容量が大きくなる。そうすると共振子全体の容量が幾分大きくなると考えられる。共振子全体の容量が大きくなると共振子の共振周波数と反共振周波数との差Δfが小さくなる傾向にあるが、Δfが小さくなると共振子をフィルタに使用した際に通過帯域幅が小さくなることが懸念される。
もよい。
図8(a)および図8(b)は、SAWの伝搬損失の評価方法を説明する図である。
図9は、従来例のSAW素子、実施例1のSAW素子および比較例のSAW素子の伝搬損失の評価結果を示すグラフである。
の最大位相θmaxの改善量dθmaxを示している。
実施例2のサンプルA〜Eの最大位相θmaxの改善量dθmaxを示している。
効果よる腐食が発生するからである。よって、付加膜9をTa2O5などの絶縁材料によって形成すれば、電極と付加膜との間において電池効果は殆ど起きないため、電極の腐食が抑制された信頼性の高い弾性波素子とすることができる。
、AlおよびAlを主成分とする合金に限定されず、例えば、Cu、Ag、Au、Pt、W、Ta、Mo、Ni、Co、Cr、Fe、Mn、Zn、Tiであってもよい。保護層の材料は、SiO2に限定されず、例えば、SiO2以外の酸化珪素であってもよい。
3・・・圧電基板
5・・・IDT電極
6・・・反射器
7・・・第1電極指
8・・・第2電極指
21・・・第1バスバー
22・・・第2バスバー
31・・・第1凸部
32・・・第2凸部
33・・・第3凸部
34・・・第4凸部
Claims (14)
- 圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも1つのIDT電極とを有する弾性波素子であって、
前記IDT電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバーに向かって延び、該第2バスバーに対して第1ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第1電極指と、
前記第1電極指に隣接して前記第2バスバーから前記第1バスバーに向かって延び、該第1バスバーに対して第2ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第2電極指とを有し、
前記第1電極指は、該第1電極指に隣接した前記第2電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第1交差領域のみに位置する、前記伝搬方向に突出した第1凸部を有しており、
前記第1凸部の平面形状は、前記第1電極指に下ろした垂線を第1対称軸とする線対称の形状であり、
前記第1対称軸は、前記第1電極指の先端から前記第1バスバー側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある弾性波素子。 - 前記第2電極指は、該第2電極指に隣接した前記第1電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第2交差領域のみに位置する、前記弾性波の伝搬方向に突出した第2凸部を有している請求項1に記載の弾性波素子。
- 前記第2凸部の平面形状は、前記第2電極指に下ろした垂線を第2対称軸とする線対称の形状であり、
前記第2対称軸は、前記第2電極指の先端から前記第2バスバー側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある請求項2に記載の弾性波素子。 - 前記第1電極指は、前記第1交差領域の前記第1凸部よりも前記第1バスバー側寄りの位置に、前記第1凸部が突出する方向と同一方向または反対方向に突出した第3凸部をさらに有し、
前記第3凸部の平面形状は、前記第1電極指に下ろした垂線を第3対称軸とする線対称の形状であり、
前記第3対称軸は、前記第1交差領域における前記第1バスバー側の端から該第1電極
指の先端側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性波素子。 - 前記第2電極指は、前記第2交差領域の前記第2凸部よりも前記第2バスバー側寄りの位置に、前記伝搬方向に突出した第4凸部をさらに有し、
前記第4凸部の平面形状は、前記第2電極指に下ろした垂線を第4対称軸とする線対称の形状であり、
前記第4対称軸は、前記第2交差領域における前記第2バスバー側の端から該第2電極指の先端側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある請求項3に記載の弾性波素子。 - 前記第1電極指は、前記第1交差領域の前記第1凸部と同じ位置に、該第1凸部と反対方向に突出する第5凸部をさらに有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の弾性波素子。
- 前記第1バスバーは、該第1バスバーから前記第2バスバーに向かって延びた、前記第2電極指の先端に対して前記第2ギャップを有する位置に先端が位置している第1ダミー電極指をさらに有し、
前記第2バスバーは、該第2バスバーから前記第1バスバーに向かって延びた、前記第1電極指の先端に対して前記第1ギャップを有する位置に先端が位置している第2ダミー電極指をさらに有している請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性波素子。 - 前記第1電極指および前記第2電極指のそれぞれの先端の位置が、前記IDT電極の前記伝搬方向における中央から前記伝搬方向における端に向かうにつれて、前記第1バスバーの中点と前記第2バスバーの中点とを結ぶ線分の中点に漸次近づくように変化している請求項7に記載の弾性波素子。
- 前記第1凸部のうち前記IDT電極の前記伝搬方向における中央寄りに位置する前記第1凸部は、この第1凸部よりも前記IDT電極の前記伝搬方向における端寄りに位置する前記第1凸部よりも大きい請求項8に記載の弾性波素子。
- 前記第1凸部の平面形状の外周は、前記第1対称軸に頂点を有する円弧状の部分を有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の弾性波素子。
- 圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも1つのIDT電極とを有する弾性波素子であって、
前記IDT電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバーに向かって延び、該第2バスバーに対して第1ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第1電極指と、
前記第1電極指に隣接して前記第2バスバーから前記第1バスバーに向かって延び、該第1バスバーに対して第2ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第2電極指とを有し、
前記第1電極指は、該第1電極指に隣接した前記第2電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第1交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、
該凸部の平面形状は、前記電極指に下ろした垂線を対称軸とする線対称の形状であり、前記対称軸は、前記第1交差領域における前記第1バスバー側の端から前記第1電極指の先端側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある弾性波素子。 - 圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも1つのIDT電極とを有する弾性波素子であって、
前記IDT電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバーに向かって延び、該第2バスバーに対して第1ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第1電極指と、
前記第1電極指に隣接して前記第2バスバーから前記第1バスバーに向かって延び、該第1バスバーに対して第2ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第2電極指とを有し、
前記第1電極指は、該第1電極指に隣接した前記第2電極指と前記伝搬方向において重なる領域である交差領域に、前記伝搬方向に突出した凸部を有し、
該凸部は、平面形状が三角形状、点対称の形状、台形状のいずれかであって、
前記凸部の中心は、前記第1電極指の先端から前記第1バスバー側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある弾性波素子。 - 圧電基板と、該圧電基板の上面に位置した少なくとも1つのIDT電極とを有する弾性波素子であって、
前記IDT電極は、
前記圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬方向に延びて互いに対向して配置された一対の第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバーに向かって延び、該第2バスバーに対して第1ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第1電極指と、
前記第1電極指に隣接して前記第2バスバーから前記第1バスバーに向かって延び、該第1バスバーに対して第2ギャップを有する位置に先端が位置している複数の第2電極指とを有し、
前記第1電極指は、該第1電極指に隣接した前記第2電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第1交差領域のみに位置する、前記伝搬方向に突出した第1凸部を有しており、
前記第2電極指は、該第2電極指に隣接した前記第1電極指と前記伝搬方向において重なる領域である第2交差領域のみに位置する、前記弾性波の伝搬方向に突出した第2凸部を有しており、
前記第2凸部の平面形状は、前記第2電極指に下ろした垂線を第2対称軸とする線対称の形状であり、
前記第2対称軸は、前記第2電極指の先端から前記第2バスバー側に0.4λ〜0.6λ(λは弾性波の波長)ずれた位置にある、弾性波素子。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載の弾性波素子と、
主面を有し、該主面と前記弾性波素子の前記IDT電極が形成された面とが対面するようにして前記弾性表面波素子が実装された回路基板と、
前記弾性波素子を覆う封止部材とを有する弾性波装置。
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