JPWO2018079574A1 - Elastic wave element - Google Patents

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Abstract

互いに異なる電位に接続され、互いに間隔を開けて配置された第1電極指32aと第2電極指32bを備えるIDT電極3において、電極指32の先端部34を含まず、第電極指32が互いに交差する部分を含む中央領域Acを仮定したときに、第1電極指32a、第2電極指32b、および第2ダミー電極33bは、中央領域Acよりも第2バスバー31b側において、中央領域Acの電極指32に比べ、厚みが厚く、太さが細い、弾性波素子1である。In the IDT electrode 3 including the first electrode finger 32a and the second electrode finger 32b that are connected to different potentials and are spaced apart from each other, the tip part 34 of the electrode finger 32 is not included, and the first electrode finger 32 is Assuming the central region Ac including the intersecting portion, the first electrode finger 32a, the second electrode finger 32b, and the second dummy electrode 33b are closer to the second bus bar 31b than the central region Ac. The acoustic wave element 1 is thicker and thinner than the electrode finger 32.

Description

本発明は、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)を用いた弾性波素子に関する。   The present invention relates to an acoustic wave device using a surface acoustic wave (SAW).

弾性波素子として、圧電基板の主面上に設けられたIDT(InterDigital Transducer)電極を有するものが知られている(例えば、特許文献1)。このような弾性波素子は、例えば、分波器の送信フィルタ、受信フィルタなどに利用されている。   An acoustic wave element having an IDT (InterDigital Transducer) electrode provided on the main surface of a piezoelectric substrate is known (for example, Patent Document 1). Such an acoustic wave element is used for, for example, a transmission filter and a reception filter of a duplexer.

IDT電極は、例えば、対向する一対のバスバーと、それぞれのバスバーから他方のバスバー側へ交互に延出された複数の電極指と、この電極指の延伸方向に他方のバスバーから延出したダミー電極と、を備えている。   The IDT electrode includes, for example, a pair of opposing bus bars, a plurality of electrode fingers alternately extending from each bus bar to the other bus bar, and a dummy electrode extending from the other bus bar in the extending direction of the electrode fingers. And.

国際公開番号2006/109591号によれば、電極指の先端とダミー電極とのギャップ近傍における電極指幅を広げることで共振特性を向上させる例が開示されている。   According to International Publication No. 2006/1099591, an example in which resonance characteristics are improved by widening the electrode finger width in the vicinity of the gap between the tip of the electrode finger and the dummy electrode is disclosed.

このようなIDT電極を用いる弾性波素子において、さらなる共振特性の向上が求められている。具体的には、共振特性の中でも、損失の少ない弾性波素子の提供が求められている。   In such an acoustic wave device using an IDT electrode, further improvement in resonance characteristics is required. Specifically, it is desired to provide an acoustic wave element with less loss among resonance characteristics.

本開示は、かかる事情に鑑みて案出されたものであり、その目的は、損失の少ない弾性波素子を提供することにある。   The present disclosure has been devised in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide an acoustic wave device with little loss.

本開示の一態様としての弾性波素子は、圧電基板と、前記圧電基板の上面に配置されたIDT電極と、を備える。そして、前記IDT電極は、第1バスバーおよび第2バスバーと、第1電極指および第2電極指と、第1ダミー電極と第2ダミー電極とを備える。第1バスバーおよび第2バスバーは、互いに異なる電位に接続され、互いに間隔を開けて配置されている。第1電極指は、前記第1バスバーに接続され前記第2バスバー側に延びる。第2電極指は、前記第2バスバーに接続され前記第1バスバー側に延びる。そして第1電極指と第2電極指とは、弾性波伝搬方向に沿って隣り合うように交互に配置されている。第1ダミー電極は、前記第1バスバーに接続され前記第2電極指と第2ギャップを介して対向する。第2ダミー電極は、前記第2バスバーに接続され、前記第1電極指と第1ギャップを介して対向する。ここで、弾性波伝搬方向に沿って延びる中央領域を仮定する。中央領域は、前記第1電極指と前記第2電極指との先端部を含まず、前記第1電極指と前記第2電極指とが交差する部分を含む。そして、第1電極指、第2電極指、第2ダミー電極は、中央領域よりも第2バスバー側において、中央領域における第1電極指および第2電極指に比べ、厚みが厚く、幅が狭くなっている。   An acoustic wave device as one aspect of the present disclosure includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode disposed on an upper surface of the piezoelectric substrate. The IDT electrode includes a first bus bar and a second bus bar, a first electrode finger and a second electrode finger, a first dummy electrode, and a second dummy electrode. The first bus bar and the second bus bar are connected to different potentials and are spaced from each other. The first electrode finger is connected to the first bus bar and extends toward the second bus bar. The second electrode finger is connected to the second bus bar and extends toward the first bus bar. The first electrode fingers and the second electrode fingers are alternately arranged so as to be adjacent along the elastic wave propagation direction. The first dummy electrode is connected to the first bus bar and faces the second electrode finger via a second gap. The second dummy electrode is connected to the second bus bar and faces the first electrode finger via a first gap. Here, a central region extending along the elastic wave propagation direction is assumed. The central region does not include the tip portion of the first electrode finger and the second electrode finger, but includes a portion where the first electrode finger and the second electrode finger intersect. The first electrode finger, the second electrode finger, and the second dummy electrode are thicker and narrower on the second bus bar side than the central region, compared to the first electrode finger and the second electrode finger in the central region. It has become.

上記の構成からなる弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置は、電極指の先端近傍における振動分布を異ならせることで、電極指の先端とダミー電極との間から漏洩するバルク波を低減することで、損失の少ないものとなる。   The acoustic wave device having the above configuration and the acoustic wave device using the same reduce the bulk wave leaking from between the tip of the electrode finger and the dummy electrode by making the vibration distribution in the vicinity of the tip of the electrode finger different. As a result, the loss is reduced.

本開示の実施形態に係る弾性波素子の平面図である。It is a top view of an elastic wave device concerning an embodiment of this indication. 図1のII−II線における断面図である。It is sectional drawing in the II-II line of FIG. IDT電極の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of an IDT electrode. 実施例および比較例の周波数特性を示す線図である。It is a diagram which shows the frequency characteristic of an Example and a comparative example. 比較例の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of a comparative example. 図6(a),図6(b),図6(c)は、実施例および比較例の周波数特性を示す線図である。FIG. 6A, FIG. 6B, and FIG. 6C are diagrams showing the frequency characteristics of the example and the comparative example. 変形例の弾性波素子の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the elastic wave element of a modification.

以下、本開示の実施形態に係る弾性波素子(以下、SAW素子という)について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。   Hereinafter, an acoustic wave device (hereinafter referred to as a SAW device) according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that the drawings used in the following description are schematic, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual ones.

また、変形例等において、既に説明された実施形態と共通または類似する構成について、既に説明された実施形態と共通の符号を用い、また、図示や説明を省略することがある。   Moreover, in a modification etc., about the structure which is common or similar to already demonstrated embodiment, the code | symbol common to already described embodiment may be used, and illustration and description may be abbreviate | omitted.

<実施形態>
(SAW素子の構成)
(基本構成)
図1は、本開示の実施形態に係るSAW素子1の基本構成を示す平面図である。図2は、図1のII−II線における要部断面図である。SAW素子1は、弾性波としてSAWを利用し、図1に示すように、圧電基板2、圧電基板2の上面2Aに設けられた励振電極3(以下、IDT電極3と記載する)を有している。IDT電極3は、互いに対向する2本のバスバー31と、各バスバー31から他のバスバー31側へ延びる複数の電極指32と、それぞれの電極指32に対向するダミー電極33を有している。各電極指32のうちダミー電極33と対向する部分を先端部34とする。
<Embodiment>
(Configuration of SAW element)
(Basic configuration)
FIG. 1 is a plan view showing a basic configuration of a SAW element 1 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part taken along line II-II in FIG. The SAW element 1 uses SAW as an elastic wave and has a piezoelectric substrate 2 and an excitation electrode 3 (hereinafter referred to as an IDT electrode 3) provided on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 as shown in FIG. ing. The IDT electrode 3 has two bus bars 31 facing each other, a plurality of electrode fingers 32 extending from each bus bar 31 toward the other bus bar 31, and a dummy electrode 33 facing each electrode finger 32. A portion of each electrode finger 32 that faces the dummy electrode 33 is a tip portion 34.

ここで、本実施形態では、一方の電極指32の先端部34から他方のバスバー31までの間と、他方の電極指32の先端部34から一方のバスバー31までの間との端部領域A1,A2(後述の図3参照)における電極指32,ダミー電極33の形状を後述の構成とすることにより、損失の少ないSAW素子1を提供することができる。以下、各構成について詳述する。   Here, in the present embodiment, the end region A1 between the tip portion 34 of one electrode finger 32 and the other bus bar 31 and between the tip portion 34 of the other electrode finger 32 and one bus bar 31. , A2 (see FIG. 3 to be described later), the SAW element 1 with less loss can be provided by adopting the shapes of the electrode fingers 32 and the dummy electrodes 33 to be described later. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

圧電基板2は、ニオブ酸リチウム(LiNbO)結晶またはタンタル酸リチウム(LT:LiTaO)結晶または水晶(SiO)からなる圧電性を有する単結晶の基板によって構成されている。カット角は適宜なものとされてよい。例えば、LTであれば、42°±10°Y−Xカット,0°±10°Y−Xカットなどである。ニオブ酸リチウムであれば、128°±10°Y−Xカットまたは64°±10°Y−Xカットなどである。The piezoelectric substrate 2 is composed of a single crystal substrate having piezoelectricity made of lithium niobate (LiNbO 3 ) crystal, lithium tantalate (LT: LiTaO 3 ) crystal, or crystal (SiO 2 ). The cut angle may be appropriate. For example, for LT, 42 ° ± 10 ° Y-X cut, 0 ° ± 10 ° Y-X cut, and the like. In the case of lithium niobate, it is 128 ° ± 10 ° YX cut or 64 ° ± 10 ° YX cut.

なお、以下では、主として圧電基板2がLTからなる38°以上48°以下Y−Xカットである態様を例にとって説明するものとする。特に断りがない限り、後述するシミュレーション結果等は、LTからなる38°以上48°以下Y−Xカットのものである。   In the following description, an example in which the piezoelectric substrate 2 is YX cut of 38 ° to 48 ° mainly made of LT will be described. Unless otherwise noted, the simulation results and the like described later are those of YX cut of 38 ° to 48 ° made of LT.

圧電基板2の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板2の厚み(z方向)は、平面方向全体に亘って一定であり、0.2mm以上0.5mm以下を例示できる。   The planar shape and various dimensions of the piezoelectric substrate 2 may be set as appropriate. As an example, the thickness (z direction) of the piezoelectric substrate 2 is constant over the entire plane direction, and can be exemplified by 0.2 mm or more and 0.5 mm or less.

圧電基板2の上面2AにはIDT電極3が配置されている。IDT電極3は、図1に示すように、第1櫛歯電極30aおよび第2櫛歯電極30bを有している。なお、以下の説明では、第1櫛歯電極30aおよび第2櫛歯電極30bを単に櫛歯電極30といい、これらを区別しないことがある。   An IDT electrode 3 is disposed on the upper surface 2 </ b> A of the piezoelectric substrate 2. As shown in FIG. 1, the IDT electrode 3 includes a first comb electrode 30a and a second comb electrode 30b. In the following description, the first comb-teeth electrode 30a and the second comb-teeth electrode 30b are simply referred to as the comb-teeth electrode 30 and may not be distinguished from each other.

櫛歯電極30は、図1に示すように、互いに対向する2本のバスバー31(第1バスバー31a,第2バスバー31b)と、各バスバー31から他のバスバー31側へ延びる複数の電極指32とを有している。そして、1対の櫛歯電極30は、第1電極指32aと第2電極指32bとが、弾性波の伝搬方向に互いに噛み合うように(交差するように)配置されている。第1電極指32aは第1バスバー31aに電気的に接続されており、第2電極指32bは第2バスバー31bに電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the comb electrode 30 includes two bus bars 31 (first bus bar 31a and second bus bar 31b) facing each other, and a plurality of electrode fingers 32 extending from each bus bar 31 to the other bus bar 31 side. And have. The pair of comb-shaped electrodes 30 are arranged so that the first electrode fingers 32a and the second electrode fingers 32b mesh with each other in the elastic wave propagation direction. The first electrode finger 32a is electrically connected to the first bus bar 31a, and the second electrode finger 32b is electrically connected to the second bus bar 31b.

ここで、第1バスバー31aと第2バスバー31bとは異なる電位に接続されている。   Here, the first bus bar 31a and the second bus bar 31b are connected to different potentials.

また、櫛歯電極30は、それぞれの電極指32に対向するダミー電極33を有している。第1ダミー電極33aは、第1バスバー31aから第2電極指32bに向かって延びている。第2ダミー電極33bは、第2バスバー31bから第1電極指32aに向かって延びている。ここで、第2ダミー電極33bと第1電極指32aとの間の隙間を第1ギャップGp1とする。同様に、第1ダミー電極33aと第2電極指32bとの間の隙間を第2ギャップGp2とする。   In addition, the comb electrode 30 has a dummy electrode 33 facing each electrode finger 32. The first dummy electrode 33a extends from the first bus bar 31a toward the second electrode finger 32b. The second dummy electrode 33b extends from the second bus bar 31b toward the first electrode finger 32a. Here, a gap between the second dummy electrode 33b and the first electrode finger 32a is defined as a first gap Gp1. Similarly, a gap between the first dummy electrode 33a and the second electrode finger 32b is defined as a second gap Gp2.

バスバー31は、例えば概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されている。従って、バスバー31の互いに対向する側の縁部は直線状である。複数の電極指32は、例えば、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、弾性波の伝搬方向に概ね一定の間隔で配列されている。   The bus bar 31 is formed in a long shape extending linearly with a substantially constant width, for example. Accordingly, the edges of the bus bars 31 facing each other are linear. For example, the plurality of electrode fingers 32 are formed in an elongated shape extending in a straight line with a substantially constant width, and are arranged at substantially constant intervals in the propagation direction of the elastic wave.

なお、バスバー31の幅は一定でなくてもよい。バスバー31の互いに対向する側(内側)の縁部が直線状であればよく、例えば内側の縁部を台形の底辺とするような形状であってもよい。   The width of the bus bar 31 may not be constant. The edges on the opposite sides (inner side) of the bus bar 31 need only be linear, and for example, the inner edge may have a trapezoidal base.

これ以降、第1バスバー31aおよび第2バスバー31bを単にバスバー31といい、第1と第2とを区別しないことがある。同様に、第1電極指32aおよび第2電極指32bを単に電極指32といい、第1ダミー電極33aおよび第2ダミー電極33bを単にダミー電極33といい、第1ギャップGp1および第2ギャップGp2を単にギャップGpといい、第1と第2とを区別しないことがある。   Hereinafter, the first bus bar 31a and the second bus bar 31b are simply referred to as the bus bar 31, and the first and second may not be distinguished. Similarly, the first electrode finger 32a and the second electrode finger 32b are simply referred to as the electrode finger 32, the first dummy electrode 33a and the second dummy electrode 33b are simply referred to as the dummy electrode 33, and the first gap Gp1 and the second gap Gp2 Is simply referred to as a gap Gp, and the first and second may not be distinguished.

IDT電極3を構成する一対の櫛歯電極30の複数の電極指32は、図面のx方向に繰り返し配列されるように並んでいる。より詳しくは、図2に示すように、第1電極指32aおよび第2電極指32bは、圧電基板2の上面2Aに間隔をあけて交互に繰り返し配置されている。   The plurality of electrode fingers 32 of the pair of comb electrodes 30 constituting the IDT electrode 3 are arranged so as to be repeatedly arranged in the x direction of the drawing. More specifically, as shown in FIG. 2, the first electrode fingers 32a and the second electrode fingers 32b are alternately and repeatedly arranged on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 with an interval.

このように、IDT電極3を構成する一対の櫛歯電極30の複数の電極指32は、ピッチPt1となるように設定されている。ピッチPt1は、複数の電極指32の中心間の間隔(繰り返し間隔)であり、例えば共振させたい周波数での弾性波の波長λの半波長と同等になるように設けられている。波長λ(2×Pt1)は、例えば1.5μm以上6μm以下である。IDT電極3は、複数の電極指32の殆どをピッチPt1となるように配置することにより、複数の電極指32が一定の繰り返し間隔で配置されるため、弾性波を効率よく発生させることができる。   In this way, the plurality of electrode fingers 32 of the pair of comb electrodes 30 constituting the IDT electrode 3 are set to have a pitch Pt1. The pitch Pt1 is an interval (repetition interval) between the centers of the plurality of electrode fingers 32, and is provided, for example, to be equal to a half wavelength of the wavelength λ of the elastic wave at a frequency to be resonated. The wavelength λ (2 × Pt1) is, for example, not less than 1.5 μm and not more than 6 μm. The IDT electrode 3 can generate elastic waves efficiently because most of the plurality of electrode fingers 32 are arranged at a pitch Pt1 so that the plurality of electrode fingers 32 are arranged at a constant repetition interval. .

ここでピッチPt1は、図2に示すように、弾性波の伝搬方向において、第1電極指32aの中心から当該第1電極指32aに隣接する第2電極指32bの中心までの間隔を指すものである。各電極指32は、弾性波の伝搬方向における幅w1が、SAW素子1に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。電極指32の幅w1は、例えばピッチPt1に対して0.3倍以上0.7倍以下である。   Here, as shown in FIG. 2, the pitch Pt1 indicates a distance from the center of the first electrode finger 32a to the center of the second electrode finger 32b adjacent to the first electrode finger 32a in the propagation direction of the elastic wave. It is. In each electrode finger 32, the width w1 in the propagation direction of the elastic wave is appropriately set according to the electrical characteristics required for the SAW element 1. The width w1 of the electrode finger 32 is, for example, not less than 0.3 times and not more than 0.7 times the pitch Pt1.

図2は、電極指32の交差領域の中央領域Ac(後述)における断面図である。中央領域Acは、電極指32の先端部34を除き電極指32が互いに交差する領域を指すものであり、交差部分の大部分を占めるものである。言い換えると、中央領域Acは、交差部分の大部分を占める幅で電極指32の繰り返し配列方向(弾性波の伝搬方向)に沿って延びる領域である。さらに言い換えると、中央領域Acは、電極指の交差領域から電極指32の先端部34と重なる領域を除いた領域である。   FIG. 2 is a cross-sectional view in the central region Ac (described later) of the intersecting region of the electrode fingers 32. The central region Ac refers to a region where the electrode fingers 32 intersect with each other except for the tip portion 34 of the electrode finger 32, and occupies most of the intersecting portion. In other words, the central region Ac is a region extending along the repeated arrangement direction of the electrode fingers 32 (elastic wave propagation direction) with a width that occupies most of the intersecting portion. In other words, the central area Ac is an area obtained by excluding the area overlapping the tip portion 34 of the electrode finger 32 from the intersecting area of the electrode fingers.

例えば、中央領域Acは、弾性波の伝搬方向と直交する方向において交差幅の85%以上の幅を有していてもよい。ここで、各電極指32の中央領域Acにおける電極厚みをsといい、各電極指32のうち中央領域Acに位置する部分を中央部35とする。   For example, the center region Ac may have a width of 85% or more of the crossing width in a direction orthogonal to the elastic wave propagation direction. Here, the electrode thickness in the central region Ac of each electrode finger 32 is referred to as s, and the portion of each electrode finger 32 located in the central region Ac is referred to as the central portion 35.

この複数の電極指32に直交する方向に伝搬する弾性波が発生する。従って、圧電基板2の結晶方位を考慮した上で、2本のバスバー31は、弾性波を伝搬させたい方向に交差する方向において互いに間隔を開けて対向するように配置される。複数の電極指32は、弾性波を伝搬させたい方向に対して直交する方向に延びるように形成される。なお、弾性波の伝搬方向は複数の電極指32の向き等によって特定されるが、本実施形態では、便宜的に、弾性波の伝搬方向を基準として複数の電極指32の向き等を説明することがある。   Elastic waves that propagate in a direction orthogonal to the plurality of electrode fingers 32 are generated. Accordingly, in consideration of the crystal orientation of the piezoelectric substrate 2, the two bus bars 31 are arranged so as to face each other with a gap in the direction intersecting the direction in which the elastic wave is desired to propagate. The plurality of electrode fingers 32 are formed to extend in a direction orthogonal to the direction in which the elastic wave is desired to propagate. In addition, although the propagation direction of an elastic wave is specified by the direction of the several electrode finger 32, etc., in this embodiment, the direction of the several electrode finger 32 is demonstrated on the basis of the propagation direction of an elastic wave for convenience. Sometimes.

複数の電極指32の長さ(バスバー31から電極指32の先端までの長さ)は、例えば概ね同じに設定される。なお、各電極指32の長さを変えてもよく、例えば伝搬方向に進むにつれて長くしたり、短くなるようにしたりしてもよい。具体的には、各電極指32の長さを伝搬方向に対して変化させることにより、アポダイズ型のIDT電極3を構成してもよい。この場合には、横モードのスプリアスを低減させたり、耐電力性を向上させたりすることができる。   The lengths of the plurality of electrode fingers 32 (the length from the bus bar 31 to the tip of the electrode finger 32) are set to be approximately the same, for example. In addition, the length of each electrode finger 32 may be changed, for example, it may be lengthened or shortened as it proceeds in the propagation direction. Specifically, the apodized IDT electrode 3 may be configured by changing the length of each electrode finger 32 with respect to the propagation direction. In this case, it is possible to reduce the spurious in the transverse mode and improve the power durability.

IDT電極3は、図2に示すように、例えば金属からなる導電層15によって構成されている。この金属としては、例えばAlまたはAlを主成分とする合金(Al合金)が挙げられる。Al合金は、例えばAl−Cu合金である。なお、IDT電極3は、複数の金属層が積層されていてもよい。IDT電極3の各種寸法は、SAW素子1に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。厚みs(z方向)は、例えば、50nm以上600nm以下である。   As shown in FIG. 2, the IDT electrode 3 is composed of a conductive layer 15 made of metal, for example. Examples of the metal include Al or an alloy containing Al as a main component (Al alloy). The Al alloy is, for example, an Al—Cu alloy. The IDT electrode 3 may have a plurality of metal layers laminated. Various dimensions of the IDT electrode 3 are appropriately set according to electrical characteristics required for the SAW element 1. The thickness s (z direction) is, for example, not less than 50 nm and not more than 600 nm.

IDT電極3は、圧電基板2の上面2Aに直接配置されていてもよいし、別の部材を介して圧電基板2の上面2Aに配置されていてもよい。別の部材は、例えばTi、Crあるいはこれらの合金等からなる。別の部材を介してIDT電極3を圧電基板2の上面2Aに配置する場合は、別の部材の厚みはIDT電極3の電気特性に殆ど影響を与えない程度の厚み(例えば、Tiの場合はIDT電極3の厚みの5%程度の厚み)に設定される。   The IDT electrode 3 may be directly disposed on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 or may be disposed on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 via another member. Another member is made of, for example, Ti, Cr, or an alloy thereof. When the IDT electrode 3 is disposed on the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2 via another member, the thickness of the other member has a thickness that hardly affects the electrical characteristics of the IDT electrode 3 (for example, in the case of Ti) The thickness is set to about 5% of the thickness of the IDT electrode 3).

IDT電極3は、電圧が印加されると、圧電基板2の上面2A付近においてx方向に伝搬する弾性波を励起する。励起された弾性波は、電極指32の非配置領域(隣接する電極指32間の長尺状の領域)との境界において反射する。そして、電極指32のピッチPt1を半波長とする定在波が形成される。定在波は、当該定在波と同一周波数の電気信号に変換され、電極指32によって取り出される。このようにして、SAW素子1は、1ポートの共振子として機能する。   When a voltage is applied, the IDT electrode 3 excites an elastic wave propagating in the x direction in the vicinity of the upper surface 2A of the piezoelectric substrate 2. The excited elastic wave is reflected at the boundary with the non-arranged region of the electrode fingers 32 (the long region between the adjacent electrode fingers 32). And the standing wave which makes the pitch Pt1 of the electrode finger 32 a half wavelength is formed. The standing wave is converted into an electric signal having the same frequency as that of the standing wave, and is taken out by the electrode finger 32. In this way, the SAW element 1 functions as a 1-port resonator.

反射器4は、弾性波の伝搬方向においてIDT電極3を挟むように配置されている。反射器4は、概ね格子状に形成されている。すなわち、反射器4は、弾性波の伝搬方向に交差する方向において互いに対向する反射器バスバー41と、これらバスバー41間において弾性波の伝搬方向に直交する方向に延びる複数の反射電極指42とを有している。反射器バスバー41は、例えば概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されており、弾性波の伝搬方向に平行に配置されている。   The reflector 4 is disposed so as to sandwich the IDT electrode 3 in the propagation direction of the elastic wave. The reflector 4 is generally formed in a lattice shape. That is, the reflector 4 includes reflector bus bars 41 facing each other in a direction intersecting the propagation direction of the elastic wave, and a plurality of reflective electrode fingers 42 extending between the bus bars 41 in a direction orthogonal to the propagation direction of the elastic wave. Have. The reflector bus bar 41 is formed, for example, in an elongated shape extending in a straight line with a substantially constant width, and is disposed in parallel with the propagation direction of the elastic wave.

複数の反射電極指42は、基本的には、IDT電極3で励起される弾性波を反射させるピッチに配置されている。反射電極指42のピッチは、複数の反射電極指42の中心間の間隔(繰り返し間隔)であり、IDT電極3のピッチPt1を弾性波の波長λの半波長に設定した場合には、ピッチPt1と同じ程度に設定すればよい。   The plurality of reflective electrode fingers 42 are basically arranged at a pitch that reflects the elastic wave excited by the IDT electrode 3. The pitch of the reflective electrode fingers 42 is the interval (repetitive interval) between the centers of the plurality of reflective electrode fingers 42. When the pitch Pt1 of the IDT electrodes 3 is set to a half wavelength of the wavelength λ of the elastic wave, the pitch Pt1 Should be set to the same level as.

また、複数の反射電極指42は、概ね一定の幅で直線状に延びる長尺状に形成されている。反射電極指42の幅は、例えば電極指32の幅w1と概ね同等に設定することができる。反射器4は、例えば、IDT電極3と同一の材料によって形成されるとともに、IDT電極3と同等の厚みに形成されている。   The plurality of reflective electrode fingers 42 are formed in a long shape extending in a straight line with a substantially constant width. The width of the reflective electrode finger 42 can be set substantially equal to the width w1 of the electrode finger 32, for example. For example, the reflector 4 is made of the same material as the IDT electrode 3 and has a thickness equivalent to that of the IDT electrode 3.

保護層5は、図2に示すように、IDT電極3および反射器4上を覆うように、圧電基板2上に設けられている。具体的には、保護層5は、IDT電極3および反射器4の表面を覆うとともに、圧電基板2の上面2AのうちIDT電極3および反射器4から露出する部分を覆っている。保護層5の厚みは、例えば1nm以上50nm以下である。このような保護層5としてはSiOx膜やSiNx膜を用いることができる。   As shown in FIG. 2, the protective layer 5 is provided on the piezoelectric substrate 2 so as to cover the IDT electrode 3 and the reflector 4. Specifically, the protective layer 5 covers the surfaces of the IDT electrode 3 and the reflector 4, and covers the portion of the upper surface 2 </ b> A of the piezoelectric substrate 2 that is exposed from the IDT electrode 3 and the reflector 4. The thickness of the protective layer 5 is 1 nm or more and 50 nm or less, for example. As such a protective layer 5, a SiOx film or a SiNx film can be used.

(端部領域A1,A2の構成)
ここで、端部領域A1,A2におけるIDT電極3の電極指32とダミー電極33との形状について詳述する。ここで、端部領域A1は、中央領域Acより第1バスバー31a側の領域をさし、端部領域A2は、中央領域Acより第2バスバー31b側の領域をさすものとする。
(Configuration of end regions A1 and A2)
Here, the shape of the electrode finger 32 and the dummy electrode 33 of the IDT electrode 3 in the end regions A1 and A2 will be described in detail. Here, the end region A1 refers to the region closer to the first bus bar 31a than the central region Ac, and the end region A2 refers to the region closer to the second bus bar 31b than the central region Ac.

図3に、IDT電極3の要部拡大平面図を示す。IDT電極3は、端部領域A1,A2において中央領域Acに比べて、厚みが厚く、かつ、幅が細くなっている。具体的には、端部領域A1において、第1電極指32a,第1ダミー電極33aおよび第2電極指32bを、中央領域Acにおける電極指32に比べ、厚みを厚く、幅を狭くしている。同様に、端部領域A2において、第1電極指32a,第2電極指32b,および第2ダミー電極33bを、中央領域Acにおける電極指32に比べ、厚みを厚く、幅を狭くしている。さらに、この例では、バスバー31の厚みも中央領域Acの電極指32の厚みよりも厚くしている、なお、図3において、厚みの厚くなっている部分に斜線を付している。   FIG. 3 shows an enlarged plan view of a main part of the IDT electrode 3. The IDT electrode 3 is thicker and thinner in the end regions A1 and A2 than in the central region Ac. Specifically, in the end region A1, the first electrode finger 32a, the first dummy electrode 33a, and the second electrode finger 32b are thicker and narrower than the electrode finger 32 in the central region Ac. . Similarly, in the end region A2, the first electrode finger 32a, the second electrode finger 32b, and the second dummy electrode 33b are thicker and narrower than the electrode finger 32 in the central region Ac. Furthermore, in this example, the thickness of the bus bar 31 is also thicker than the thickness of the electrode finger 32 in the central region Ac. In FIG. 3, the thickened portion is hatched.

このような構成とすることで、SAW素子1はロスの発生を低減することができる。   With such a configuration, the SAW element 1 can reduce the occurrence of loss.

次に本構成による効果を検証する。図4に、実施例1と比較例1,2との周波数特性をFEM法(有限要素法)によりシミュレーションした結果を示す。実施例1は、図3に示すIDT電極3を備えるSAW素子1をモデル化したものである。比較例1は、端部領域A1,A2と中央領域Acとで膜厚および電極の幅が一様であるIDT電極を備えるSAW素子をモデル化した。比較例2は、端部領域A1,A2の位置にある電極指32,ダミー電極33の全てが厚みを厚くしているIDT電極を備えるSAW素子をモデル化した。すなわち、比較例2は端部領域A1,A2の電極幅を変えていない点で実施例1と異なる。   Next, the effect of this configuration will be verified. In FIG. 4, the result of having simulated the frequency characteristic of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 by FEM method (finite element method) is shown. Example 1 models the SAW element 1 including the IDT electrode 3 shown in FIG. In Comparative Example 1, a SAW element including an IDT electrode having a uniform film thickness and electrode width in the end regions A1 and A2 and the central region Ac was modeled. In Comparative Example 2, a SAW element including an IDT electrode in which all of the electrode fingers 32 and the dummy electrodes 33 located at the end regions A1 and A2 are thickened is modeled. That is, Comparative Example 2 differs from Example 1 in that the electrode widths of the end regions A1 and A2 are not changed.

比較例(リファレンスモデル)1のSAW素子の基本構成は下記の通りである。   The basic configuration of the SAW element of Comparative Example (reference model) 1 is as follows.

<基本構成>
圧電基板材料:42°YカットX伝搬LiTaO
圧電基板厚み:∞(通常LT基板を想定)
電極指材料 :Al
電極指厚み :121nm
電極指本数 :無限本数(周期境界条件)
電極指ピッチ:0.77μm
電極指幅 :0.385μm(Duty 0.5)
交差幅 :30.8μm
ギャップ長 :0.3μm
ダミー電極長:3.08μm
<Basic configuration>
Piezoelectric substrate material: 42 ° Y-cut X-propagation LiTaO 3
Piezoelectric substrate thickness: ∞ (usually assuming LT substrate)
Electrode finger material: Al
Electrode finger thickness: 121 nm
Number of electrode fingers: Infinite number (periodic boundary condition)
Electrode finger pitch: 0.77 μm
Electrode finger width: 0.385 μm (Duty 0.5)
Crossing width: 30.8μm
Gap length: 0.3 μm
Dummy electrode length: 3.08 μm

なお、上述の基本構成において、一般的なSAW素子に比べ、若干ギャップ長(Gpのy方向における長さ,すなわち電極指先端とダミー電極先端との距離)を長くしている。   In the basic configuration described above, the gap length (the length of Gp in the y direction, that is, the distance between the tip of the electrode finger and the tip of the dummy electrode) is slightly longer than that of a general SAW element.

これに対して、実施例1においては、端部領域A1,A2において電極膜厚を中央領域Acの厚みに対して15%厚くし(139nm厚)、電極幅を0.308μmとし(Duty0.4)、電極指32のうち先端部34の占める長さを3.25%(1μm)としてシミュレーションを行なった。比較例2の端部領域A1,A2における電極厚みも139nmとした。このようなモデルについて行なったシミュレーションの結果を図4に示す。   On the other hand, in the first embodiment, in the end regions A1 and A2, the electrode film thickness is increased by 15% with respect to the thickness of the central region Ac (139 nm thickness) and the electrode width is set to 0.308 μm (Duty 0.4). ), The simulation was performed with the length occupied by the tip 34 of the electrode finger 32 being 3.25% (1 μm). The electrode thickness in end region A1, A2 of the comparative example 2 was also 139 nm. The result of the simulation performed on such a model is shown in FIG.

図4において、横軸は正規化周波数(無次元量)を、縦軸は左軸がインピーダンスの実数部(単位:Ohm)を、右軸がインピーダンスの位相(deg)をそれぞれ示す。インピーダンスの実数部は大きくなるほどロスが大きく、インピーダンスの位相は+90°、−90°から乖離していくほどロスが大きくなることを示す。図中において、実線でインピーダンスの特性を、破線で位相特性を示している。ここで、正規化周波数とは、周波数に電極指のピッチを掛け、適当な速度(ここではSSBW:Surface Skimming Bulk Waveの音速)で割ったものである。   In FIG. 4, the horizontal axis represents the normalized frequency (dimensionless amount), the vertical axis represents the real part of impedance (unit: Ohm), and the right axis represents the impedance phase (deg). The larger the real part of the impedance, the greater the loss, and the greater the phase of the impedance is from + 90 ° and −90 °, the greater the loss. In the figure, the solid line represents the impedance characteristic, and the broken line represents the phase characteristic. Here, the normalized frequency is obtained by multiplying the frequency by the pitch of the electrode finger and dividing the frequency by an appropriate speed (SSBW: Sound Speed of Surface Skiing Bulk Wave).

比較例1のモデルでは、共振周波数の高周波数側においてロスが発生していることが確認された。これは、適用する周波数が例えば2.3GHzというような高周波数の場合にギャップ長を十分に狭くとれないときに特に顕著となるが、正規化周波数でも傾向が確認されていることから、高周波数帯に限定されることなく生じうる現象と推察される。   In the model of Comparative Example 1, it was confirmed that a loss occurred on the high frequency side of the resonance frequency. This is particularly noticeable when the gap length cannot be made sufficiently narrow when the applied frequency is a high frequency such as 2.3 GHz. However, since the tendency has been confirmed even at the normalized frequency, It is presumed that this phenomenon can occur without being limited to the belt.

比較例2のモデルでは、共振周波数の高周波数側においてはロスを比較的低減していることを確認できるが、共振周波数の低周波数側ではロスが増大していることを確認できる。   In the model of Comparative Example 2, it can be confirmed that the loss is relatively reduced on the high frequency side of the resonance frequency, but it can be confirmed that the loss is increased on the low frequency side of the resonance frequency.

これに対して、実施例1のSAW素子1の場合には、比較例1で確認されていた共振周波数の高周波数側におけるロスの発生を低減することができることを確認した。さらに、実施例1のSAW素子1は、共振周波数よりも低周波数側のロスの発生を低減することを確認した。   On the other hand, in the case of the SAW element 1 of Example 1, it was confirmed that the occurrence of loss on the high frequency side of the resonance frequency confirmed in Comparative Example 1 can be reduced. Furthermore, it was confirmed that the SAW element 1 of Example 1 reduces the occurrence of loss on the lower frequency side than the resonance frequency.

すなわち、実施例1のSAW素子1は、共振周波数近傍のロスを低減することができることを確認した。   That is, it was confirmed that the SAW element 1 of Example 1 can reduce the loss near the resonance frequency.

このメカニズムについて、圧電基板2の厚み方向へのバルク波の漏洩分布(振動分布)をシミュレーションした結果に基づき考察する。   This mechanism will be considered based on a simulation result of a bulk wave leakage distribution (vibration distribution) in the thickness direction of the piezoelectric substrate 2.

IDT電極直下の振動分布をシミュレーションした結果、共振周波数よりも高周波数の周波数帯では、SAWの伝搬方向からみて先端部34と重なる領域で電極厚を厚くすることでバルク波の漏洩を低減できることを確認した。   As a result of simulating the vibration distribution directly under the IDT electrode, in the frequency band higher than the resonance frequency, it is possible to reduce the leakage of bulk waves by increasing the electrode thickness in the region overlapping the tip 34 as viewed from the SAW propagation direction. confirmed.

その一方で、同じ構成であっても、共振周波数よりも低周波の周波数帯においては、電極が厚くなっていることで、先端部34から圧電基板2の下面2B側に向けて斜め下方向に漏洩するバルク波が増加することが分かった。すなわち、共振周波数よりも低周波の周波数帯においては、電極の厚みを厚くすることで先端部34からギャップGpを超えてダミー電極33側方向に向けて漏洩するバルク波が増加することが分かった。そこで、SAWの伝搬方向に沿ってみたときに、漏洩の起点となっている先端部34と重なる領域においては、電極幅を細くすることで、共振周波数より低周波数側のバルク波の漏洩を低減できることを確認した。すなわち、実施例1の構成とすることで、共振周波数の高周波数側および低周波数側の両側においてロスを低減できることを確認した。   On the other hand, even in the same configuration, in the frequency band lower than the resonance frequency, the electrode is thick, so that the tip portion 34 is inclined downward toward the lower surface 2B side of the piezoelectric substrate 2. It was found that leaking bulk waves increased. In other words, in the frequency band lower than the resonance frequency, it was found that increasing the thickness of the electrode increases the bulk wave leaking from the tip 34 toward the dummy electrode 33 side beyond the gap Gp. . Therefore, when viewed along the SAW propagation direction, in the region overlapping the tip 34 that is the starting point of leakage, the leakage of bulk waves on the frequency side lower than the resonance frequency is reduced by narrowing the electrode width. I confirmed that I can do it. That is, it was confirmed that the loss can be reduced on both the high frequency side and the low frequency side of the resonance frequency by adopting the configuration of Example 1.

なお、上述のメカニズムより、ギャップGpおよびその近傍におけるバルク波の漏洩がロスの原因となっている。例えば、ギャップ長が電極指ピッチの略0.2倍となると、先端部34からの基板厚み方向へのバルク波の漏洩が無視できなくなり、共振周波数の高周波数側でのロスが顕著となる。このため、ギャップ長を電極指ピッチの0.2倍以上としたときに、本開示のIDT電極3の構成とするとよい。   Note that, due to the mechanism described above, the leakage of bulk waves in the gap Gp and its vicinity causes the loss. For example, when the gap length is approximately 0.2 times the electrode finger pitch, the leakage of bulk waves from the tip 34 in the substrate thickness direction cannot be ignored, and the loss on the high frequency side of the resonance frequency becomes significant. For this reason, the IDT electrode 3 of the present disclosure is preferably configured when the gap length is 0.2 times or more the electrode finger pitch.

ここで、電極指32において中央部35は、励振するSAWの特性を定める部分であり、電極指32の大部分を占めるものである。このため、電極指32の先端部34とは、中央部35に比べy方向に延びる長さは短く、例えば電極指32の長さの5%以下とする。さらに、電極厚みを厚くする部分の厚みは、通常の厚みに比べて厚ければよいが、具体的には通常の厚みよりも1.05倍〜1.5倍の範囲で設定すればよい。1.05倍よりも小さい厚みになると共振周波数の高周波数側においてロスが大きくなる。一方で、1.6倍を超える厚みとすると、共振周波数よりも低周波数側においてロスが大きくなる傾向がある。以上より端部領域A1,A2における電極厚みは、中央領域Acの電極指32の厚みsに対して1.05〜1.5倍としてもよい。さらに、電極幅を細くする部分の幅は、中央部35の幅に比べ細ければよいが、例えば、中央部の幅の0.6倍〜0.95倍としてもよい。0.6倍以上とすることで、断線等の発生を低減することができる。0.95倍以下とすることで、共振周波数よりも低周波数側のバルク波漏洩を低減する効果を高めることができる。より具体的には、中央部の幅の0.8倍程度とするとよい。   Here, the central portion 35 of the electrode finger 32 is a portion that determines the characteristics of the SAW to be excited, and occupies most of the electrode finger 32. For this reason, the length extending in the y direction with respect to the distal end portion 34 of the electrode finger 32 is shorter than that of the central portion 35, for example, 5% or less of the length of the electrode finger 32. Further, the thickness of the portion where the electrode thickness is increased may be thicker than the normal thickness, but specifically, it may be set in the range of 1.05 to 1.5 times the normal thickness. If the thickness is smaller than 1.05 times, the loss increases on the high frequency side of the resonance frequency. On the other hand, if the thickness exceeds 1.6 times, the loss tends to increase on the lower frequency side than the resonance frequency. As described above, the electrode thickness in the end regions A1 and A2 may be 1.05 to 1.5 times the thickness s of the electrode finger 32 in the central region Ac. Furthermore, the width of the portion for reducing the electrode width may be narrower than the width of the central portion 35, but may be 0.6 to 0.95 times the width of the central portion, for example. By setting it to 0.6 times or more, occurrence of disconnection or the like can be reduced. By setting it to 0.95 times or less, the effect of reducing bulk wave leakage on the lower frequency side than the resonance frequency can be enhanced. More specifically, it may be about 0.8 times the width of the central portion.

このような構成とすると、端部領域A1,A2における電極(電極指32およびダミー電極33)の弾性波の伝搬方向に沿った断面の断面積は、中央領域Acにおける電極指32の断面積以下の面積となる。   With such a configuration, the sectional area of the electrodes (electrode finger 32 and dummy electrode 33) in the end regions A1 and A2 along the elastic wave propagation direction is equal to or smaller than the sectional area of the electrode finger 32 in the central region Ac. It becomes the area.

<電極幅変更位置による効果検証>
次に、上述の共振周波数低周波数側のロスを低減するために電極幅をどの部分で細くする必要があるかについて検証する。まず、厚みを厚くしたのみで電極幅を変更していない比較例2に加え、比較例3〜5のモデルについてシミュレーションを行なった。図5にこれら比較例2〜5のモデルを示す。比較例3は、ダミー電極33のみについて電極幅を細くしている。比較例4は、ダミー電極33に加え、ダミー電極33と重なる領域に位置する電極指32の電極幅も細くしている。比較例5は、ダミー電極33に加え、端部領域A1,A2に位置する電極指32の根本側(バスバー31に接続される側)の電極幅を細くしている。言い換えると、端部領域A1,A2に位置する電極指32のうち、先端部34を除く部分の線幅を細くしている。図5において、図3と同様に、厚みの厚い部分に斜線を付している。
<Effect verification by changing the electrode width>
Next, in order to reduce the loss on the low frequency side of the resonance frequency described above, it is verified which part the electrode width needs to be narrowed. First, in addition to Comparative Example 2 in which only the thickness was increased and the electrode width was not changed, simulations were performed on models of Comparative Examples 3 to 5. FIG. 5 shows models of these comparative examples 2 to 5. In Comparative Example 3, the electrode width is reduced only for the dummy electrode 33. In Comparative Example 4, in addition to the dummy electrode 33, the electrode width of the electrode finger 32 located in the region overlapping with the dummy electrode 33 is also narrowed. In Comparative Example 5, in addition to the dummy electrode 33, the electrode width on the base side (side connected to the bus bar 31) of the electrode finger 32 located in the end regions A1 and A2 is narrowed. In other words, the line width of the portion excluding the tip end portion 34 of the electrode fingers 32 located in the end region A1, A2 is narrowed. In FIG. 5, as in FIG. 3, the thick portion is hatched.

その結果を図6に示す。図6(a)において、横軸は規格化周波数であり、縦軸はインピーダンスの実数部を示している。図6(b)において、横軸は規格化周波数であり、横軸は位相を示している。図6(c)は図6(b)の要部拡大図である。図6からも明らかなように、端部領域A1,A2に位置する電極指32の全てと、ダミー電極33とについて電極幅を細くする必要があることを確認できる。   The result is shown in FIG. In FIG. 6A, the horizontal axis represents the normalized frequency, and the vertical axis represents the real part of the impedance. In FIG. 6B, the horizontal axis represents the normalized frequency, and the horizontal axis represents the phase. FIG. 6C is an enlarged view of the main part of FIG. As is clear from FIG. 6, it can be confirmed that the electrode widths of all the electrode fingers 32 located in the end regions A1 and A2 and the dummy electrode 33 need to be narrowed.

<その他の変形例>
上述の例では、端部領域A1,A2の両方において、電極厚みを厚くし、電極幅を細くした場合について説明したが、どちらか一方の領域のみしてもよい。
<Other variations>
In the above-described example, the case where the electrode thickness is increased and the electrode width is reduced in both the end regions A1 and A2 has been described, but only one of the regions may be provided.

また、上述の例では、圧電基板は充分に厚い場合について説明したが、その下面に支持基板を貼り合せてもよい。   In the above example, the case where the piezoelectric substrate is sufficiently thick has been described. However, a support substrate may be bonded to the lower surface of the piezoelectric substrate.

図7に、SAW素子1の変形例の断面図を示す。図7において、圧電基板2の下面2Bには、支持基板7が貼り合わされている。すなわち、本例では圧電基板2と支持基板7との貼り合せ基板で素子基板を構成している。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of a modified example of the SAW element 1. In FIG. 7, the support substrate 7 is bonded to the lower surface 2 </ b> B of the piezoelectric substrate 2. That is, in this example, the element substrate is constituted by a bonded substrate of the piezoelectric substrate 2 and the support substrate 7.

このような場合には、圧電基板2の厚みを、例えば0.5μm〜30μmとしてもよい。   In such a case, the thickness of the piezoelectric substrate 2 may be set to 0.5 μm to 30 μm, for example.

支持基板7は、例えば、圧電基板2の材料よりも熱膨張係数が小さい材料によって形成されている。これによって、SAW素子1の電気特性の温度変化を補償することができる。このような材料としては、例えば、シリコン等の半導体、サファイア等の単結晶および酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックを挙げることができる。なお、支持基板7は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。   The support substrate 7 is formed of, for example, a material having a smaller thermal expansion coefficient than the material of the piezoelectric substrate 2. Thereby, the temperature change of the electrical characteristics of the SAW element 1 can be compensated. Examples of such a material include a semiconductor such as silicon, a single crystal such as sapphire, and a ceramic such as an aluminum oxide sintered body. The support substrate 7 may be configured by laminating a plurality of layers made of different materials.

支持基板7の厚みは、例えば、支持基板7の平面方向全体に亘って一定であり、その大きさは、SAW素子1に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。ただし、支持基板7の厚みは、温度補償が好適に行われたり、圧電基板2の強度を補強したりできるように、圧電基板2の厚みよりも厚くされる。一例として、支持基板7の厚みは100μm以上300μm以下である。支持基板7の平面形状および各種寸法は、例えば、圧電基板2と同等である。   For example, the thickness of the support substrate 7 is constant over the entire planar direction of the support substrate 7, and the size thereof may be appropriately set according to the specifications required for the SAW element 1. However, the thickness of the support substrate 7 is made larger than the thickness of the piezoelectric substrate 2 so that temperature compensation can be suitably performed and the strength of the piezoelectric substrate 2 can be reinforced. As an example, the thickness of the support substrate 7 is 100 μm or more and 300 μm or less. For example, the planar shape and various dimensions of the support substrate 7 are the same as those of the piezoelectric substrate 2.

圧電基板2および支持基板7は、例えば、不図示の接着層を介して互いに貼り合わされている。接着層の材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよい。有機材料としては、例えば、熱硬化性樹脂等の樹脂が挙げられる。無機材料としては、例えば、SiOが挙げられる。また、圧電基板2および支持基板7は、接着面をプラズマなどで活性化処理した後に接着層無しに貼り合わせる、いわゆる直接接合によって貼り合わされていても良い。The piezoelectric substrate 2 and the support substrate 7 are bonded to each other through an adhesive layer (not shown), for example. The material of the adhesive layer may be an organic material or an inorganic material. Examples of the organic material include a resin such as a thermosetting resin. Examples of the inorganic material include SiO 2 . In addition, the piezoelectric substrate 2 and the support substrate 7 may be bonded together by so-called direct bonding, in which the bonding surface is bonded without a bonding layer after being activated by plasma or the like.

このような、素子基板を用いたSAW素子においては、図3に示す電極構造により、ロスに加え共振周波数近傍のスプリアスを低減することができる。   In such a SAW element using an element substrate, the electrode structure shown in FIG. 3 can reduce spurious in the vicinity of the resonance frequency in addition to the loss.

なお、上述の例では、ギャップ長を電極指ピッチの0.2倍とした場合についてシミュレーションを行なった。これは、ギャップ長が電極指ピッチの略0.2倍となると、先端部34からの基板厚み方向へのバルク波の漏洩が無視できなくなり、共振周波数の高周波数側でのロスが顕著となるからである。このため、ギャップ長を電極指ピッチの0.2倍以上としたときに、特に上述の電極構成を設けるとよい。   In the above example, the simulation was performed when the gap length was 0.2 times the electrode finger pitch. This is because when the gap length is approximately 0.2 times the electrode finger pitch, bulk wave leakage from the tip 34 in the substrate thickness direction cannot be ignored, and loss on the high frequency side of the resonance frequency becomes significant. Because. For this reason, when the gap length is 0.2 times or more of the electrode finger pitch, it is particularly preferable to provide the above-described electrode configuration.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよく、また上述した実施形態は、適宜に組み合わされてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects, and the above-described embodiments may be combined as appropriate.

1・・・弾性波装置
2・・・圧電基板
3・・・IDT電極
30・・櫛歯電極
31・・バスバー
32・・電極指
33・・ダミー電極
34・・先端部
7・・・支持基板
A1・・第1端部領域
A2・・第2端部領域
Ac・・・・中央領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Elastic wave apparatus 2 ... Piezoelectric substrate 3 ... IDT electrode 30 ... Comb electrode 31 ... Bus bar 32 ... Electrode finger 33 ... Dummy electrode 34 ... Tip part 7 ... Supporting substrate A1 ··· First end region A2 ··· Second end region Ac ··· Central region

Claims (5)

圧電基板と、前記圧電基板の上面に配置されたIDT電極と、を備え、
前記IDT電極は、
互いに異なる電位に接続され、互いに間隔を開けて配置された第1バスバーおよび第2バスバーと、
弾性波伝搬方向に沿って隣り合うように配置された、前記第1バスバーに接続され前記第2バスバー側に延びる第1電極指および前記第2バスバーに接続され前記第1バスバー側に延びる第2電極指と、
前記第2バスバーに接続され、前記第1電極指と第1ギャップを介して対向する第2ダミー電極と、
前記第1バスバーに接続され、前記第2電極指と第2ギャップを介して対向する第1ダミー電極と、を備え、
弾性波伝搬方向に沿って延びる、前記第1電極指および前記第2電極指の先端部を含まず、前記第1電極指と前記第2電極指とが互いに交差する部分を含む中央領域を仮定したときに、
前記第1電極指、前記第2電極指、および前記第2ダミー電極は、前記中央領域よりも第2バスバー側において、前記中央領域の前記第1電極指および前記第2電極指に比べ、厚みが厚く、太さが細い、弾性波素子。
A piezoelectric substrate, and an IDT electrode disposed on the upper surface of the piezoelectric substrate,
The IDT electrode is
A first bus bar and a second bus bar connected to different potentials and spaced apart from each other;
A first electrode finger connected to the first bus bar and extending toward the second bus bar, and a second electrode connected to the second bus bar and extending toward the first bus bar, disposed adjacent to each other along the elastic wave propagation direction. Electrode fingers,
A second dummy electrode connected to the second bus bar and facing the first electrode finger via a first gap;
A first dummy electrode connected to the first bus bar and facing the second electrode finger via a second gap;
Assuming a central region that extends along the elastic wave propagation direction and does not include the tip portions of the first electrode finger and the second electrode finger and includes a portion where the first electrode finger and the second electrode finger intersect each other When
The first electrode finger, the second electrode finger, and the second dummy electrode have a thickness that is closer to the second bus bar than the center region compared to the first electrode finger and the second electrode finger in the center region. Is an elastic wave element that is thick and thin.
前記第1電極指、前記第2電極指、および前記第2ダミー電極は、前記中央領域の前記第1電極指および前記第2電極指に比べ、前記中央領域よりも第1バスバー側において、厚みが厚く、太さが細い、請求項1に記載の弾性波素子。   The first electrode finger, the second electrode finger, and the second dummy electrode are thicker on the first bus bar side than the central region, compared to the first electrode finger and the second electrode finger in the central region. The elastic wave device according to claim 1, wherein the thickness is thin and the thickness is thin. 前記第1ギャップは、前記第1電極指と前記第2電極指との幅の中心間隔の0.2倍以上である、請求項1または2に記載の弾性波素子。   3. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the first gap is 0.2 times or more a center distance of a width between the first electrode finger and the second electrode finger. 前記圧電基板の下面には、前記圧電基板よりも線膨張係数の小さい材料からなる支持基板が配置されている、請求項1乃至3のいずれかに記載の弾性波素子。   The acoustic wave device according to claim 1, wherein a support substrate made of a material having a smaller linear expansion coefficient than the piezoelectric substrate is disposed on a lower surface of the piezoelectric substrate. 前記第2バスバーは、前記中央領域の前記第1電極指よりも厚みが厚い、請求項1乃至4のいずれかに記載の弾性波素子。   5. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the second bus bar is thicker than the first electrode finger in the central region.
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