KR102673653B1 - 탄성파 장치 - Google Patents
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Abstract
횡모드를 효과적으로 억제할 수 있는, 탄성파 장치를 제공한다. 탄성파 장치(1)는, 결정축 Z를 갖는 압전성 기판(2)(압전체층)과, 압전성 기판(2) 상에 마련되어 있는 IDT 전극(3)을 구비한다. 탄성파 전반 방향을 제1 방향 d1로 하고, 제1 방향 d1에 직교하는 방향을 제2 방향 d2로 했을 때에, 압전성 기판(2)의 결정축 Z는, 두께 방향에 대하여 제2 방향 d2로 경사져 있다. IDT 전극(3)은, 서로 맞물리는 복수의 제1 전극 핑거(6)와 복수의 제2 전극 핑거를 갖는다. 제1 전극 핑거(6)와 제2 전극 핑거가 제1 방향 d1에 있어서 중첩되어 있는 부분이 교차 영역 A이다. 교차 영역 A는, 제2 방향 d2에 있어서의 중앙측에 위치하고 있는 중앙 영역 B와, 중앙 영역 B의 제2 방향 d2 양측에 배치되어 있고, 또한 중앙 영역 B에 있어서의 음속보다 음속이 낮은 제1, 제2 저음속 영역을 갖는다. 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성은 비대칭이다.
Description
본 발명은, 탄성파 장치에 관한 것이다.
종래, 탄성파 장치는 휴대 전화기의 필터 등에 널리 사용되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는, 피스톤 모드를 이용하는 탄성파 장치의 일례가 개시되어 있다. 이 탄성파 장치는, 음속이 낮은 에지 영역을 갖는다. 보다 상세하게는, 에지 영역은, IDT 전극(Inter Digital Transducer)의 인접하는 전극 핑거가 탄성파 전반 방향에 있어서 중첩되어 있는 영역 내에 있어서, 전극 핑거의 연신 방향 양단에 위치한다. 이 에지 영역에 있어서의 전극 핑거의 폭이 넓어져, 또는 에지 영역에 있어서 전극 핑거 상에 질량 부가용의 유전체막이 마련되는 것 등에 의해, 에지 영역의 음속이 낮아지고 있다. 이에 의해, 횡모드 리플의 억제가 도모되고 있다.
탄성파 장치의 압전 기판으로서, 결정축이 두께 방향에 대하여 경사진 압전 기판이 사용되는 경우가 있다. 결정축이, 압전 기판의 두께 방향에 대하여 전극 핑거의 연신 방향으로 경사져 있는 경우에는, 전극 핑거의 연신 방향에 있어서의 변위 분포가 비대칭이 된다. 이렇게 변위 분포가 비대칭인 경우에 있어서는, 피스톤 모드를 이용하는 종래의 탄성파 장치에서는, 횡모드를 충분히 억제하는 것은 곤란하였다.
본 발명의 목적은, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있는, 탄성파 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 관한 탄성파 장치는, 결정축을 갖는 압전체층과, 상기 압전체층 상에 마련되어 있는 IDT 전극을 구비하고, 탄성파 전반 방향을 제1 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 직교하는 방향을 제2 방향으로 했을 때에, 상기 압전체층의 상기 결정축이, 상기 압전체층의 두께 방향에 대하여 상기 제2 방향으로 경사져 있고, 상기 IDT 전극이, 서로 대향하는 제1 버스 바 및 제2 버스 바와, 상기 제1 버스 바에 일단부가 접속된 복수의 제1 전극 핑거와, 상기 제2 버스 바에 일단부가 접속되어 있고, 또한 상기 복수의 제1 전극 핑거와 사이에 서로 맞물려 있는 복수의 제2 전극 핑거를 갖고, 상기 제1 전극 핑거와 상기 제2 전극 핑거가 상기 제1 방향에 있어서 중첩되어 있는 부분이 교차 영역이고, 상기 교차 영역이, 상기 제2 방향에 있어서의 중앙측에 위치하고 있는 중앙 영역과, 상기 중앙 영역의 상기 제1 버스 바측에 배치되어 있고, 또한 상기 중앙 영역에 있어서의 음속보다 음속이 낮은 제1 저음속 영역과, 상기 중앙 영역의 상기 제2 버스 바측에 배치되어 있고, 또한 상기 중앙 영역에 있어서의 음속보다 음속이 낮은 제2 저음속 영역을 갖고, 상기 제1 저음속 영역의 구성과 상기 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이다.
본 발명에 관한 탄성파 장치에 의하면, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 2는, 도 1 중의 I-I선을 따르는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태 및 비교예의 임피던스 주파수 특성을 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태 및 비교예의 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 5는, 도 4의 확대도이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제1 변형예에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제2 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제3 변형예에 관한 탄성파 장치의 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제4 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 11은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제7 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제8 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제9 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 17은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 18은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 20은, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 21은, 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 22는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 23은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 2는, 도 1 중의 I-I선을 따르는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태 및 비교예의 임피던스 주파수 특성을 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태 및 비교예의 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 5는, 도 4의 확대도이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제1 변형예에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제2 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제3 변형예에 관한 탄성파 장치의 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제4 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 11은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제7 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제8 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제9 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 17은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 18은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 20은, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
도 21은, 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 22는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 23은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명함으로써, 본 발명을 밝힌다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시 형태는, 예시적인 것이고, 다른 실시 형태 사이에 있어서, 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다. 도 2는, 도 1 중의 I-I선을 따르는 단면도이다. 도 1 이후의 평면도에 있어서는, 후술하는 질량 부가막의 일부를 해칭에 의해 나타내는 경우가 있다. 도 2 이후의 단면도에 있어서는, 질량 부가막의 일부를, 다른 부분과는 다른 해칭에 의해 나타내는 경우가 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 탄성파 장치(1)는 압전성 기판(2)을 갖는다. 본 실시 형태의 압전성 기판(2)은, 압전체층만으로 이루어지는 압전 기판이다. 보다 구체적으로는, 압전성 기판(2)은 압전 단결정 기판이고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 결정축 Z를 갖는다. 압전성 기판(2)의 재료로서는, 예를 들어 니오븀산리튬 또는 탄탈산리튬 등의 압전 단결정을 사용할 수 있다. 또한, 압전성 기판(2)은, 압전체층을 포함하는 적층체여도 된다. 이 경우에는, 압전체층이 결정축 Z를 갖고 있으면 된다.
도 1로 되돌아가, 압전성 기판(2) 상에는 IDT 전극(3)이 마련되어 있다. IDT 전극(3)에 교류 전압을 인가함으로써, 탄성파가 여진된다. 압전성 기판(2) 상에 있어서의 IDT 전극(3)의 탄성파 전반 방향 양측에는, 반사기(10A) 및 반사기(10B)가 마련되어 있다. 본 실시 형태의 탄성파 장치(1)는 탄성파 공진자이다. 그러나, 본 발명에 관한 탄성파 장치(1)는 탄성파 공진자에는 한정되지 않고, 복수의 탄성파 공진자를 갖는 필터 장치 등이어도 된다.
여기서, 탄성파 전반 방향을 제1 방향 d1로 하고, 제1 방향 d1에 직교하는 방향을 제2 방향 d2로 한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 압전성 기판(2)의 결정축 Z는, 압전성 기판(2)의 두께 방향에 대하여 제2 방향 d2로 경사져 있다. 그러나, 결정축 Z는 제2 방향 d2로 경사져 있으면 되고, 동시에 제1 방향 d1로 경사져 있어도 된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, IDT 전극(3)은, 서로 대향하는 제1 버스 바(4) 및 제2 버스 바(5)를 갖는다. IDT 전극(3)은, 제1 버스 바(4)에 각각 일단부가 접속되어 있는 복수의 제1 전극 핑거(6)를 갖는다. 또한, IDT 전극(3)은, 제2 버스 바(5)에 각각 일단부가 접속되어 있는 복수의 제2 전극 핑거(7)를 갖는다. 복수의 제1 전극 핑거(6)와 복수의 제2 전극 핑거(7)는 서로 사이에 맞물려 있다.
IDT 전극(3), 반사기(10A) 및 반사기(10B)는, 복수의 금속층이 적층된 적층 금속막으로 이루어져 있어도 되고, 단층의 금속막으로 이루어져 있어도 된다.
IDT 전극(3)에 있어서, 제1 전극 핑거(6)와 제2 전극 핑거(7)가 제1 방향 d1에 있어서 중첩되어 있는 부분은, 교차 영역 A이다. 교차 영역 A는, 제2 방향 d2에 있어서의 중앙측에 위치하고 있는 중앙 영역 B를 갖는다.
교차 영역 A는, 중앙 영역 B의 제1 버스 바(4)측에 배치되어 있는 제1 에지 영역 Ca와, 중앙 영역 B의 제2 버스 바(5)측에 배치되어 있는 제2 에지 영역 Cb를 갖는다. 제1 에지 영역 Ca에 있어서, 제1 전극 핑거(6) 상 및 제2 전극 핑거(7) 상에 각각 제1 질량 부가막(8)이 마련되어 있다. 그것에 의하여, 제1 에지 영역 Ca에 있어서, 중앙 영역 B에 있어서의 음속보다도 음속이 낮은, 제1 저음속 영역이 구성되어 있다.
한편, 제2 에지 영역 Cb에 있어서, 제1 전극 핑거(6) 상 및 제2 전극 핑거(7) 상에 각각 제2 질량 부가막(9)이 마련되어 있다. 그것에 의하여, 제2 에지 영역 Cb에 있어서, 중앙 영역 B에 있어서의 음속보다도 음속이 낮은, 제2 저음속 영역이 구성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 반사기(10A) 상 및 반사기(10B) 상에도, 제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)이 마련되어 있다. 제2 방향 d2에 있어서, 반사기(10A) 상 및 반사기(10B) 상에 있어서의 제1 질량 부가막(8)의 위치는, IDT 전극(3) 상에 있어서의 제1 질량 부가막(8)의 위치와 동일하다. 마찬가지로, 제2 방향 d2에 있어서, 반사기(10A) 상 및 반사기(10B) 상에 있어서의 제2 질량 부가막(9)의 위치는, IDT 전극(3) 상에 있어서의 제2 질량 부가막(9)의 위치와 동일하다. 또한, 반사기(10A) 상 및 반사기(10B) 상에는, 제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)은 마련되어 있지 않아도 된다.
제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)의 재료로서는, 적절한 금속 또는 유전체를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)은 동일한 재료로 이루어진다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 질량 부가막(8)의 제2 방향 d2를 따르는 치수는, 제2 질량 부가막(9)의 제2 방향 d2를 따르는 치수보다도 크다. 또한, 도 2에 있어서는, 제1 질량 부가막(8)에 있어서의, 제1 질량 부가막(8)의 치수가 제2 질량 부가막(9)의 치수보다도 큰 부분을, 다른 부분과는 다른 해칭에 의해 나타낸다. 이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이다.
여기서, 중앙 영역 B에 있어서의 음속을 V1로 하고, 제1 저음속 영역에 있어서의 음속을 V2a로 하고, 제2 저음속 영역에 있어서의 음속을 V2b로 했을 때에, V2a<V1 또한 V2b<V1이다. 본 실시 형태에서는, 제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)의 재료 및 두께는 동일하므로, V2a=V2b<V1이다.
또한, 제1 에지 영역 Ca에 있어서는, 예를 들어 복수의 제1 전극 핑거(6) 상 및 복수의 제2 전극 핑거(7) 상 중 한쪽에 제1 질량 부가막(8)이 마련되어 있어도 된다. 마찬가지로, 제2 에지 영역 Cb에 있어서, 예를 들어 복수의 제1 전극 핑거(6) 상 및 복수의 제2 전극 핑거(7) 상 중 한쪽에 제2 질량 부가막(9)이 마련되어 있어도 된다.
도 1로 되돌아가, IDT 전극(3)은, 제1 에지 영역 Ca의, 제2 방향 d2에 있어서의 외측에 배치되어 있는 제1 외측 영역 Da를 갖는다. 또한, IDT 전극(3)은, 제2 에지 영역 Cb의 제2 방향 d2에 있어서의 외측에 배치되어 있는 제2 외측 영역 Db를 갖는다. 제1 에지 영역 Ca는, 중앙 영역 B와 제1 외측 영역 Da 사이에 위치하고 있다. 제2 에지 영역 Cb는, 중앙 영역 B와 제2 외측 영역 Db 사이에 위치하고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 외측 영역 Da는, 제1 에지 영역 Ca와 제1 버스 바(4) 사이에 위치하고 있다. 제2 외측 영역 Db는, 제2 에지 영역 Cb와 제2 버스 바(5) 사이에 위치하고 있다.
제1 외측 영역 Da에 있어서는, 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7) 중 제1 전극 핑거(6)만이 마련되어 있다. 제2 외측 영역 Db에 있어서는, 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7) 중 제2 전극 핑거(7)만이 마련되어 있다. 그것에 의하여, 중앙 영역 B에 있어서의 음속보다도 제1 외측 영역 Da 및 제2 외측 영역 Db에 있어서의 음속이 높아지고 있다. 제1 외측 영역 Da 및 제2 외측 영역 Db에 있어서의 탄성파의 음속을 V3으로 했을 때에, V1<V3이다. 이와 같이, 제1 외측 영역 Da에 있어서 제1 고음속 영역이 구성되어 있고, 제2 외측 영역 Db에 있어서 제2 고음속 영역이 구성되어 있다.
각 음속의 관계는, V2a=V2b<V1<V3으로 되어 있다. 상기와 같은 각 음속의 관계를 도 1에 나타내었다. 또한, 도 1에 있어서의 음속의 관계를 나타내는 부분에 있어서는, 화살표 V로 나타내는 바와 같이, 각 음속의 높이를 나타내는 선이 좌측에 위치할수록 음속이 높은 것을 나타낸다.
제2 방향 d2에 있어서, 중앙 영역 B, 제1 저음속 영역 및 제1 고음속 영역이 이 순서로 배치되어 있다. 마찬가지로, 제2 방향 d2에 있어서, 중앙 영역 B, 제2 저음속 영역 및 제2 고음속 영역이 이 순서로 배치되어 있다. 이와 같이, 탄성파 장치(1)는 피스톤 모드를 이용하고 있다.
또한, IDT 전극(3), 제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)을 덮도록, 압전성 기판(2) 상에 유전체막이 마련되어 있어도 된다.
본 실시 형태의 특징은, 압전체층으로서의 압전성 기판(2)의 결정축 Z가, 압전성 기판(2)의 두께 방향에 대하여 제2 방향 d2로 경사져 있고, 피스톤 모드를 이용하고 있고, 또한 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭인 데 있다. 즉, 제1 저음속 영역, 그리고 제2 저음속 영역으로 구성되는 피스톤 모드 구조가, 횡모드의 변위 분포와 일치하고 있다. 그것에 의하여, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다. 이것을, 본 실시 형태와 비교예를 비교함으로써, 이하에 있어서 설명한다.
제1 실시 형태의 구성을 갖는 탄성파 장치와, 비교예의 탄성파 장치를 준비하였다. 비교예는, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 대칭인 점에 있어서, 제1 실시 형태와 다르다.
제1 실시 형태의 탄성파 장치의 조건은 이하와 같다. 여기서, IDT 전극의 전극 핑거 피치에 의해 규정되는 파장을 λ로 한다. 전극 핑거 피치는, IDT 전극의 전극 핑거 중심 간 거리를 말한다.
압전성 기판: 재료 LiNbO3, 커트 각 120°
파장 λ: 4㎛
IDT 전극의 듀티: 0.5
제1 질량 부가막의 제2 방향을 따르는 치수: 0.3λ
제2 질량 부가막의 제2 방향을 따르는 치수: 0.325λ
비교예의 탄성파 장치의 조건은 이하와 같다.
압전성 기판: 재료 LiNbO3, 커트 각 120°
파장 λ: 4㎛
IDT 전극의 듀티: 0.5
제1 질량 부가막의 제2 방향을 따르는 치수: 0.3λ
제2 질량 부가막의 제2 방향을 따르는 치수: 0.3λ
제1 실시 형태 및 비교예의 탄성파 장치의 임피던스 주파수 특성 및 리턴 로스를 측정하였다.
도 3은, 제1 실시 형태 및 비교예의 임피던스 주파수 특성을 도시하는 도면이다. 도 4는, 제1 실시 형태 및 비교예의 리턴 로스를 도시하는 도면이다. 도 5는 도 4의 확대도이다. 도 3 내지 도 5에 있어서, 실선은 제1 실시 형태의 결과를 나타내고, 파선은 비교예의 결과를 나타낸다.
도 3 중의 화살표 E로 나타내는 주파수에 있어서는, 비교예에서는 횡모드 리플이 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 이에 비해, 제1 실시 형태에 있어서는, 횡모드 리플이 억제되고 있는 것을 알 수 있다. 도 4 중 및 도 5 중의 화살표 F 및 화살표 G로 나타내는 주파수에 있어서도, 비교예에 있어서는 횡모드 리플이 발생하고 있지만, 제1 실시 형태에 있어서는 횡모드 리플이 억제되고 있다.
상술한 바와 같이, 압전성 기판의 결정축이 제2 방향에 있어서 경사져 있는 경우에는, 압전성 기판의 변위 분포는 제2 방향에 있어서 비대칭이 된다. 보다 구체적으로는, 압전성 기판의 제2 방향에 있어서의 중앙에서 제2 저음속 영역측으로 변위가 큰 부분이 치우친다. 그 때문에, 비교예와 같이, 피스톤 모드를 이용하는 탄성파 장치라도, 횡모드의 충분한 억제는 곤란해진다.
이에 비해, 도 1에 도시하는 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 저음속 영역에 배치된 제1 질량 부가막(8)의 제2 방향 d2를 따르는 치수가, 제2 저음속 영역에 배치된 제2 질량 부가막(9)의 제2 방향 d2를 따르는 치수보다도 크다. 그것에 의하여, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 제1 저음속 영역 및 제2 저음속 영역의 구성과, 결정축 Z의 방향의 관계는 상기에 한정되지 않는다. 결정축 Z가 두께 방향에 대하여 제2 방향 d2로 경사진 압전성 기판(2)의 변위 분포에 따라, 제1 저음속 영역 및 제2 저음속 영역의 구성을 비대칭으로 하면 된다.
제1 실시 형태에 있어서는, 각 제1 질량 부가막(8) 및 각 제2 질량 부가막(9)은 각각 1개의 전극 핑거 상에 마련되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 6에 도시하는 제1 변형예에 있어서는, 제1 질량 부가막(18A) 및 제2 질량 부가막(19A)은, 제1 방향 d1로 연장되는 띠상의 형상을 갖는다. 1개의 제1 질량 부가막(18A) 및 1개의 제2 질량 부가막(19A)이, 복수의 제1 전극 핑거(6) 상 및 복수의 제2 전극 핑거(7) 상에 마련되어 있다. 제1 질량 부가막(18A) 및 제2 질량 부가막(19A)은, 압전성 기판(2) 상의, 평면으로 보아 전극 핑거 사이에 위치하는 부분에도 마련되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 평면으로 본다란, 압전성 기판(2)에 있어서의 IDT 전극(3)이 마련되어 있는 면쪽에서 보는 것을 말한다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 질량 부가막(18A)의 제2 방향 d2를 따르는 치수는, 제2 질량 부가막(19A)의 제2 방향 d2를 따르는 치수보다도 크다. 이 경우에 있어서도, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭인 형태는, 상기에 한정되지 않는다. 하기에 나타내는 제1 실시 형태의 제2 내지 제5 변형예에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 7은, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다. 도 8은, 제1 실시 형태의 제3 변형예에 따른 탄성파 장치의 단면도이다. 또한, 도 8은, 도 1 중의 I-I선을 따르는 단면에 상당하는 부분을 도시한다.
도 7에 도시하는 제2 변형예에 있어서는, 제1 질량 부가막(18B)의 제1 방향 d1을 따르는 치수가, 제2 질량 부가막(9)의 제1 방향 d1을 따르는 치수보다도 크다.
도 8에 도시하는 제3 변형예에 있어서는, 제1 질량 부가막(18C)의 두께 방향을 따르는 치수는 제2 질량 부가막(9)의 두께 방향을 따르는 치수보다도 크다.
제1 실시 형태 및 제1 내지 제3 변형예와 같이, 제1 질량 부가막 및 제2 질량 부가막에 있어서, 제1 방향 d1, 제2 방향 d2 및 두께 방향 중 적어도 한쪽의 방향을 따르는 치수가 다르면 된다. 이에 의해, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되어 있어도 된다.
도 9는, 제1 실시 형태의 제4 변형예에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다.
제4 변형예에 있어서는, 제1 질량 부가막(18B) 및 제2 질량 부가막(19D)의, 평면으로 보면 형상이 다르다. 보다 구체적으로는, 제1 질량 부가막(18B)은 직사각형의 형상을 갖고, 제2 질량 부가막(19D)은 사다리꼴의 형상을 갖는다. 제2 질량 부가막(19D)의 제1 방향 d1을 따르는 치수는, 제2 방향 d2에 있어서 변화하고 있다. 제1 질량 부가막(18B) 및 제2 질량 부가막(19D)의 제1 방향 d1을 따르는 치수는, 제2 버스 바(5)측의 단부에 있어서는 동일하다. 한편, 제2 버스 바(5)측의 단부 이외의 부분에 있어서는, 제1 질량 부가막(18B)의 제1 방향 d1을 따르는 치수는, 제2 질량 부가막(19D)의 제1 방향 d1을 따르는 치수보다도 크다. 평면으로 보아, 제1 질량 부가막(18B)의 면적은 제2 질량 부가막(19D)의 면적보다도 크다. 또한, 제1 질량 부가막(18B)의 형상과 제2 질량 부가막(19D)의 형상이 다른 양태는 상기에 한정되지 않는다.
도 10은, 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관한 탄성파 장치의 평면도이다.
제5 변형예에 있어서는, 제1 질량 부가막(18E) 및 제2 질량 부가막(9)이 마련되어 있는 전극 핑거의 빈도가 다르다. 보다 구체적으로는, 제1 질량 부가막(18E)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 모든 제1 전극 핑거(6) 상 및 모든 제2 전극 핑거(7) 상에 마련되어 있다. 한편, 제2 질량 부가막(9)은, 모든 제1 전극 핑거(6) 상에 마련되어 있지만, 제2 전극 핑거(7) 상에는 마련되어 있지 않다. 이에 의해, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이, 전체로서 비대칭으로 되고 있다. 또한, 본 변형예에 있어서는, 제1 질량 부가막(18E) 및 제2 질량 부가막(9)에 있어서, 제1 방향 d1, 제2 방향 d2 및 두께 방향의 어느 방향을 따르는 치수도 동일하다.
그러나, 본 변형예는 일례이며, 예를 들어 제1 질량 부가막(18E)이 마련되어 있는 전극 핑거의 주기와, 제2 질량 부가막(9)이 마련되어 있는 전극 핑거의 주기가 달라도 된다. 제1 질량 부가막(18E) 및 제2 질량 부가막(9)에 있어서, 제1 방향 d1, 제2 방향 d2 및 두께 방향 중 적어도 한쪽의 방향을 따르는 치수가 달라도 된다.
상술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 압전성 기판은, 압전체층만으로 이루어지는 압전 기판이다. 그러나, 압전성 기판의 구성은 상기에 한정되지 않는다. 이하에 있어서, 압전성 기판의 구성만이 제1 실시 형태와 다른, 제1 실시 형태의 제6 내지 제9 변형예를 나타낸다. 제6 내지 제9 변형예에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 11에 도시하는 제6 변형예에 있어서는, 압전성 기판(12A)은, 고음속 재료층과, 고음속 재료층 상에 마련되어 있는 압전체층(16)을 갖는다. 압전체층(16)은, 제1 실시 형태의 압전성 기판(2)과 마찬가지로, 결정축 Z를 갖는다. 압전체층(16)의 결정축 Z는, 압전체층(16)의 두께 방향에 대하여 제2 방향 d2로 경사져 있다.
고음속 재료층은 상대적으로 고음속의 층이다. 보다 구체적으로는, 고음속 재료층을 전반하는 벌크파의 음속은, 압전체층(16)을 전반하는 탄성파의 음속보다도 높다. 본 변형예의 고음속 재료층은 고음속 지지 기판(14A)이다. 본 변형예에 있어서는, 압전체층(16)은, 고음속 지지 기판(14A) 상에 직접적으로 마련되어 있다. 압전체층(16) 상에 IDT 전극(3)이 마련되어 있다.
압전체층(16)의 재료로서는, 예를 들어 니오븀산리튬 또는 탄탈산리튬 등의 압전 단결정을 사용할 수 있다.
고음속 지지 기판(14A)의 재료로서는, 예를 들어 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산리튬, 니오븀산리튬, 수정, 알루미나, 지르코니아, 근청석, 멀라이트, 스테아타이트, 포르스테라이트, 마그네시아, DLC(다이아몬드 라이크 카본)막 또는 다이아몬드 등, 상기 재료를 주성분으로 하는 매질을 사용할 수 있다.
본 변형예의 탄성파 장치는, 고음속 재료층으로서의 고음속 지지 기판(14A) 및 압전체층(16)이 적층된 구성을 갖기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(16)측에 효과적으로 가둘 수 있다.
도 12에 도시하는 제7 변형예에 있어서는, 압전성 기판(12B)은, 고음속 지지 기판(14A)과, 고음속 지지 기판(14A) 상에 마련되어 있는 저음속막(15)과, 저음속막(15) 상에 마련되어 있는 압전체층(16)을 갖는다. 저음속막(15)은 상대적으로 저음속의 막이다. 보다 구체적으로는, 저음속막(15)을 전반하는 벌크파의 음속은, 압전체층(16)을 전반하는 벌크파의 음속보다도 낮다. 본 변형예에 있어서는, 압전체층(16)은, 고음속 지지 기판(14A) 상에 저음속막(15)을 통해 간접적으로 마련되어 있다.
저음속막(15)의 재료로서는, 예를 들어 산화규소, 유리, 산질화규소, 산화탄탈, 또는, 산화규소에 불소, 탄소나 붕소를 첨가한 화합물을 주성분으로 하는 재료를 사용할 수 있다.
본 변형예의 탄성파 장치는, 고음속 재료층으로서의 고음속 지지 기판(14A), 저음속막(15) 및 압전체층(16)이 적층된 구성을 갖기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(16)측에 효과적으로 가둘 수 있다.
도 13에 도시하는 제8 변형예에 있어서는, 고음속 재료층은 고음속막(14B)이다. 압전성 기판(12C)은, 지지 기판(13)과, 지지 기판(13) 상에 마련되어 있는 고음속막(14B)과, 고음속막(14B) 상에 마련되어 있는 저음속막(15)과, 저음속막(15) 상에 마련되어 있는 압전체층(16)을 갖는다. 압전성 기판(12C)이 고음속막(14B)을 갖는 경우에는, 지지 기판(13)에는 상대적으로 고음속의 재료를 사용하는 것을 요하지 않는다.
지지 기판(13)의 재료로서는, 예를 들어 산화알루미늄, 탄탈산리튬, 니오븀산리튬, 수정 등의 압전체, 알루미나, 마그네시아, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 지르코니아, 근청석, 멀라이트, 스테아타이트, 포르스테라이트 등의 각종 세라믹, 사파이어, 다이아몬드, 유리 등의 유전체, 실리콘, 질화갈륨 등의 반도체 또는 수지 등을 사용할 수 있다.
고음속막(14B)의 재료로서는, 예를 들어 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산리튬, 니오븀산리튬, 수정, 알루미나, 지르코니아, 근청석, 멀라이트, 스테아타이트, 포르스테라이트, 마그네시아, DLC막 또는 다이아몬드 등, 상기 재료를 주성분으로 하는 매질을 사용할 수 있다.
본 변형예의 탄성파 장치는, 고음속 재료층으로서의 고음속막(14B), 저음속막(15) 및 압전체층(16)이 적층된 구성을 갖기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(16)측에 효과적으로 가둘 수 있다.
도 14에 도시하는 제9 변형예에 있어서는, 압전성 기판(12D)은, 지지 기판(13)과, 지지 기판(13) 상에 마련되어 있는 음향 반사막(17)과, 음향 반사막(17) 상에 마련되어 있는 압전체층(16)을 갖는다.
음향 반사막(17)은 복수의 음향 임피던스층의 적층체이다. 보다 구체적으로는, 음향 반사막(17)은, 상대적으로 음향 임피던스가 낮은 저음향 임피던스층(17a) 및 저음향 임피던스층(17c)과, 상대적으로 음향 임피던스가 높은 고음향 임피던스층(17b) 및 고음향 임피던스층(17d)을 갖는다. 본 변형예에 있어서는, 음향 반사막(17)에 있어서, 저음향 임피던스층 및 고음향 임피던스층은 교호로 적층되어 있다. 또한, 저음향 임피던스층(17a)이 음향 반사막(17)에 있어서 가장 압전체층(16)측에 위치하는 층이다.
음향 반사막(17)은, 저음향 임피던스층 및 고음향 임피던스층을 각각 2층씩 갖는다. 그러나, 음향 반사막(17)은, 저음향 임피던스층 및 고음향 임피던스층을 각각 적어도 1층씩 갖고 있으면 된다.
저음향 임피던스층의 재료로서는, 산화규소 또는 알루미늄 등을 사용할 수 있다.
고음향 임피던스층의 재료로서는, 예를 들어 백금 또는 텅스텐 등의 금속이나, 질화알루미늄 또는 질화규소 등의 유전체를 사용할 수 있다.
본 변형예의 탄성파 장치에 있어서는, 음향 반사막(17) 상에 압전체층(16)이 적층된 구조를 갖기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(16)측에 효과적으로 가둘 수 있다.
상기의 제1 실시 형태 및 각 변형예에 있어서는, 제1 저음속 영역 및 제2 저음속 영역이, 질량 부가막이 배치됨으로써 구성되어 있는 예를 나타내었다. 또한, 제1 저음속 영역 및 제2 저음속 영역의 구성은 상기에 한정되지 않는다. 하기의 제2 실시 형태에 있어서, 질량 부가막이 마련되어 있지 않은 예를 나타낸다.
도 15는, 제2 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 15 이후의 평면도에 있어서는, 후술하는 제1 광폭부의 일부를 해칭에 의해 나타내는 경우가 있다.
본 실시 형태는, 제1 전극 핑거(26) 및 제2 전극 핑거(27)의 구성 그리고 질량 부가막이 마련되어 있지 않은 점에 있어서, 제1 실시 형태와 다르다. 상기의 점 이외에 있어서는, 본 실시 형태의 탄성파 장치는 제1 실시 형태의 탄성파 장치(1)와 마찬가지의 구성을 갖는다.
보다 구체적으로는, 제1 전극 핑거(26) 및 제2 전극 핑거(27)의 제1 방향 d1을 따르는 치수를 폭으로 했을 때에, 제1 전극 핑거(26)는, 제1 저음속 영역에 위치하는 부분에 있어서, 중앙 영역 B에 위치하는 부분보다도 폭이 넓은 제1 광폭부(26a)를 갖는다. 또한, 제1 전극 핑거(26)는, 제2 저음속 영역에 위치하는 부분에 있어서, 중앙 영역 B에 위치하는 부분보다도 폭이 넓은 제2 광폭부(26b)를 갖는다.
마찬가지로, 제2 전극 핑거(27)는, 제1 저음속 영역에 위치하는 부분에 있어서, 중앙 영역 B에 위치하는 부분보다도 폭이 넓은 제1 광폭부(27a)를 갖는다. 또한, 제2 전극 핑거(27)는, 제2 저음속 영역에 위치하는 부분에 있어서, 중앙 영역 B에 위치하는 부분보다도 폭이 넓은 제2 광폭부(27b)를 갖는다. 이에 의해, 제1 저음속 영역 및 제2 저음속 영역에 있어서의 음속이 중앙 영역 B에 있어서의 음속보다도 낮게 되어 있다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 제1 전극 핑거(26)의 제1 광폭부(26a)의 제2 방향 d2를 따르는 치수가, 제2 광폭부(26b)의 제2 방향 d2를 따르는 치수보다도 크다. 마찬가지로, 제2 전극 핑거(27)의 제1 광폭부(27a)의 제2 방향을 따르는 치수가, 제2 광폭부(27b)의 제2 방향을 따르는 치수보다도 크다. 이에 의해, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되고 있다. 그것에 의하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 제1 광폭부 및 제2 광폭부에 있어서, 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한쪽의 방향을 따르는 치수가 다르면 된다. 도 16에 도시하는 제2 실시 형태의 변형예에 있어서는, 제1 전극 핑거(36)의 제1 광폭부(36a)의 제1 방향 d1을 따르는 치수가, 제2 광폭부(36b)의 제1 방향 d1을 따르는 치수보다도 크다. 마찬가지로, 제2 전극 핑거(37)의 제1 광폭부(37a)의 제1 방향 d1을 따르는 치수가 제2 광폭부(37b)의 제1 방향 d1을 따르는 치수보다도 크다. 이 경우에 있어서도, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서도, 제1 에지 영역 Ca 및 제2 에지 영역 Cb에 있어서 질량 부가막이 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들어 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 질량 부가막(8) 및 제2 질량 부가막(9)이 마련되어 있어도 된다.
도 17은, 제3 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다. 도 17은, 도 1 중의 I-I선을 따르는 단면에 상당하는 부분을 도시한다. 또한, 도 17 이후의 단면도에 있어서는, 유전체막의 일부를, 다른 부분과는 다른 해칭에 의해 나타내는 경우가 있다.
본 실시 형태는, 압전성 기판(2) 상에 IDT 전극(3)을 덮도록 유전체막(43)이 마련되어 있는 점 및 질량 부가막이 마련되어 있지 않은 점에 있어서, 제1 실시 형태와 다르다. 상기의 점 이외에 있어서는, 본 실시 형태의 탄성파 장치는 제1 실시 형태의 탄성파 장치(1)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 유전체막(43)의 재료로서는, 예를 들어 산화규소, 질화규소 또는 산질화규소 등을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 중앙 영역 B에 있어서의 유전체막(43)의 두께와, 제1 에지 영역 Ca 및 제2 에지 영역 Cb에 있어서의 유전체막(43)의 두께가 다르다. 보다 구체적으로는, 제1 에지 영역 Ca 및 상기 제2 에지 영역 Cb에 있어서의 유전체막(43)의 두께는, 중앙 영역 B에 있어서의 유전체막(43)의 두께보다도 얇다. 이에 의해, 제1 에지 영역 Ca 및 제2 에지 영역 Cb에 있어서, 제1 저음속 영역 및 제2 저음속 영역이 구성되어 있다.
또한, 제1 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께와 제2 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께가 다르다. 보다 구체적으로는, 제1 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께가 제2 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께보다도 두껍다. 도 17에 있어서는, 유전체막(43)의 중앙 영역 B 이외에 위치하는 부분이고, 또한 제2 저음속 영역에 있어서의 두께보다도 두꺼운 부분을, 다른 부분과는 다른 해칭에 의해 나타낸다. 유전체막(43)의 두께가 다르게 됨으로써, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되고 있다. 그것에 의하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 고음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께 및 제1 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께는 동일하다. 제2 고음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께 및 제2 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께는 동일하다. 그러나, 제1 고음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께와 제1 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께는 달라도 된다. 마찬가지로, 제2 고음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께와 제2 저음속 영역에 있어서의 유전체막(43)의 두께는 달라도 된다.
도 18은, 제4 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다. 도 19는, 제4 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 한 쌍의 전극 핑거 부근을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 19 이후의 평면도에 있어서는, 유전체막을 생략하여 도시하는 경우가 있다.
도 18에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태는, 유전체막(53) 중에 매립된 제3 질량 부가막(58) 및 제4 질량 부가막(59)을 갖는 점에 있어서, 제3 실시 형태와 다르다. 본 실시 형태는, 유전체막(53)의 두께가 일정한 점에 있어서도, 제3 실시 형태와 다르다. 보다 구체적으로는, 유전체막(53)의 중앙 영역 B에 있어서의 두께, 제1 저음속 영역에 있어서의 두께 및 제2 저음속 영역에 있어서의 두께는 동일하다. 상기의 점 이외에 있어서는, 본 실시 형태의 탄성파 장치는 제3 실시 형태의 탄성파 장치와 마찬가지의 구성을 갖는다.
제3 질량 부가막(58)은, 유전체막(53)에 있어서의, 평면으로 보아 제1 에지 영역 Ca에 위치하는 부분에 매립되어 있다. 이에 의해, 제1 저음속 영역이 구성되어 있다. 또한, 보다 구체적으로는, 복수의 제3 질량 부가막(58)은 각각, 평면으로 보아 제1 전극 핑거(6) 또는 제2 전극 핑거(7)에 겹치도록 마련되어 있다. 제3 질량 부가막(58)은 IDT 전극(3)에 접하고 있지 않다.
마찬가지로, 제4 질량 부가막(59)은, 유전체막(53)에 있어서의, 평면으로 보아 제2 에지 영역 Cb에 위치하는 부분에 매립되어 있다. 이에 의해, 제2 저음속 영역이 구성되어 있다. 또한, 보다 구체적으로는, 복수의 제4 질량 부가막(59)은 각각, 평면으로 보아 제1 전극 핑거(6) 또는 제2 전극 핑거(7)에 겹치도록 마련되어 있다. 또한, 제4 질량 부가막(59)은 IDT 전극(3)에 접하고 있지 않다.
본 실시 형태에 있어서는, 제3 질량 부가막(58) 및 제4 질량 부가막(59)의 제1 방향 d1을 따르는 치수는 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)의 제1 방향 d1을 따르는 치수보다도 크다. 또한, 제3 질량 부가막(58) 및 제4 질량 부가막(59)의 제1 방향 d1을 따르는 치수는 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)의 제1 방향 d1을 따르는 치수 이하여도 된다.
제3 질량 부가막(58) 및 제4 질량 부가막(59)에는, 적당한 금속 또는 유전체를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 제3 질량 부가막(58) 및 제4 질량 부가막(59)은 동일한 재료로 이루어진다.
도 18 및 도 19에 도시하는 바와 같이, 제3 질량 부가막(58)의 제2 방향 d2를 따르는 치수는, 제4 질량 부가막(59)의 제2 방향 d2를 따르는 치수보다도 크다. 이에 의해, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되고 있다. 그것에 의하여, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 유전체막(53)의 두께는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 각 영역 사이에 있어서 달라도 된다.
제3 질량 부가막 및 제4 질량 부가막이 마련되어 있는 경우에 있어서, 제1 실시 형태의 제1 내지 제5 변형예와 마찬가지로, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되어 있어도 된다. 이 경우에 있어서도, 제4 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
예를 들어, 제3 질량 부가막 및 제4 질량 부가막에 있어서, 제1 방향, 제2 방향 및 두께 방향 중 적어도 한쪽의 방향을 따르는 치수가 달라도 된다. 도 20에 도시하는 제4 실시 형태의 제1 변형예에 있어서는, 제3 질량 부가막(68A)의 제1 방향 d1을 따르는 치수가, 제4 질량 부가막(59)의 제1 방향 d1을 따르는 치수보다도 크다. 도 21에 도시하는 제4 실시 형태의 제2 변형예에 있어서는, 제3 질량 부가막(68B)의 두께 방향을 따르는 치수는 제4 질량 부가막(59)의 두께 방향을 따르는 치수보다도 크다.
제3 질량 부가막 및 제4 질량 부가막이, 제1 방향으로 연장되는 띠상의 형상을 갖고, 제3 질량 부가막의 제2 방향을 따르는 치수와, 제4 질량 부가막의 제2 방향을 따르는 치수가 달라도 된다. 제3 질량 부가막 및 제4 질량 부가막의, 평면으로 보면 형상이 달라도 된다. 혹은, 평면으로 보아 제3 질량 부가막과 겹치는 전극 핑거의 빈도와, 제4 질량 부가막과 겹치는 전극 핑거의 빈도가 달라도 된다.
도 22는, 제5 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다. 도 23은, 제5 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이다. 도 23은, 도 1 중의 I-I선을 따르는 단면에 상당하는 부분을 도시한다. 또한, 이하에 있어서는, 평면으로 보아 겹쳐 있는 것을, 단순히 겹쳐 있다고 기재하기도 한다.
도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태는, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)이, 압전성 기판(12C)과 IDT 전극(3) 사이에 마련되어 있는 점에 있어서, 제1 실시 형태와 다르다. 본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 제8 변형예와 마찬가지의 압전성 기판(12C)을 갖는 점에 있어서도, 제1 실시 형태와 다르다. 상기의 점 이외에 있어서는, 본 실시 형태의 탄성파 장치는 제1 실시 형태의 탄성파 장치(1)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 또한, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)의 재료로서는, 적절한 유전체를 사용할 수 있다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 버스 바(4), 제2 버스 바(5), 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)의 각 단부면은, IDT 전극(3)의 두께 방향에 대하여 경사져서 연장되어 있다. 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)의 각 단부면은, 각 질량 부가막의 두께 방향에 대하여 경사져서 연장되어 있다. 그러나, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 상기 각 단부면은, IDT 전극(3) 또는 각 질량 부가막의 두께 방향과 평행하게 연장되어 있어도 된다.
도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)은 시트상이다. 제5 질량 부가막(78)은, 평면으로 보아, 제1 에지 영역 Ca 및 제1 갭 영역 Da에 겹쳐 있고, 또한 제1 버스 바(4)의 일부에 겹쳐 있다. 보다 구체적으로는, 제5 질량 부가막(78)은, 평면으로 보아, 제1 에지 영역 Ca 및 제1 갭 영역 Da에 있어서의, 전극 핑거가 배치되어 있는 부분 및 전극 핑거 사이의 부분의 양쪽과 겹쳐 있다. 그러나, 제5 질량 부가막(78)은, 평면으로 보아, 제1 에지 영역 Ca에 겹쳐 있으면 된다. 예를 들어, 제5 질량 부가막(78)은, 제1 갭 영역 Da 및 제1 버스 바(4)에는 겹쳐 있지 않아도 된다.
제6 질량 부가막(79)은, 평면으로 보아, 제2 에지 영역 Cb 및 제2 갭 영역 Db에 겹쳐 있고, 또한 제2 버스 바(5)의 일부에 겹쳐 있다. 보다 구체적으로는, 제6 질량 부가막(79)은, 평면으로 보아, 제2 에지 영역 Cb 및 제2 갭 영역 Db에 있어서의, 전극 핑거가 배치되어 있는 부분 및 전극 핑거 사이의 부분의 양쪽과 겹쳐 있다. 그러나, 제6 질량 부가막(79)은, 평면으로 보아, 제2 에지 영역 Cb에 겹쳐 있으면 된다. 예를 들어, 제6 질량 부가막(79)은, 제2 갭 영역 Db 및 제1 버스 바(4)에는 겹쳐 있지 않아도 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 제1 에지 영역 Ca에 있어서, 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)가 제5 질량 부가막(78) 상에 마련되어 있으므로써, 제1 저음속 영역이 구성되어 있다. 한편으로, 제2 에지 영역 Cb에 있어서, 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)가 제6 질량 부가막(79) 상에 마련되어 있음으로써, 제2 저음속 영역이 구성되어 있다.
제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)에 있어서, 제5 질량 부가막(78) 상에 마련되어 있는 부분의 제2 방향 d2를 따르는 치수는, 제6 질량 부가막(79) 상에 마련되어 있는 부분의 제2 방향 d2를 따르는 치수보다도 크다. 이에 의해, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되고 있다. 그것에 의하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 횡모드를 효과적으로 억제할 수 있다.
게다가, 압전성 기판(12C)에 있어서, 고음속 재료층으로서의 고음속막(14B), 저음속막(15) 및 압전체층(16)이 적층된 구성을 갖기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(16)측에 효과적으로 가둘 수도 있다. 그러나, 압전성 기판(12C)의 구성은 상기에 한정되지 않고, 예를 들어 제1 실시 형태와 마찬가지로 압전 기판으로서 구성되어 있어도 된다.
그런데, 제5 질량 부가막(78)의 두께와 제6 질량 부가막(79)의 두께가 달라 있음으로써, 제1 저음속 영역의 구성과 제2 저음속 영역의 구성이 비대칭이 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 제1 전극 핑거(6) 및 제2 전극 핑거(7)에 있어서, 제5 질량 부가막(78) 상에 마련되어 있는 부분의 제2 방향 d2를 따르는 치수와, 제6 질량 부가막(79) 상에 마련되어 있는 부분의 제2 방향 d2를 따르는 치수는 동일해도 된다.
또한, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)은 시트상에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)은, 도 6에 도시한 제1 질량 부가막(18A) 및 제2 질량 부가막(19A)과 같이, 띠상이어도 된다. 또는, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 개편상의 질량 부가막이어도 된다. 이 경우에는, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)에 있어서, 제1 방향 d1, 제2 방향 d2 및 두께 방향 중 적어도 한쪽의 방향을 따르는 치수가 다르면 된다. 혹은, 제5 질량 부가막(78) 및 제6 질량 부가막(79)의, 평면으로 보면 형상이 달라도 된다. 평면으로 보아 제5 질량 부가막(78)과 겹치는 전극 핑거의 빈도와, 제6 질량 부가막(79)과 겹치는 전극 핑거의 빈도가 달라도 된다.
1: 탄성파 장치
2: 압전성 기판
3: IDT 전극
4, 5: 제1, 제2 버스 바
6, 7: 제1, 제2 전극 핑거
8, 9: 제1, 제2 질량 부가막
10A, 10B: 반사기
12A 내지 12D: 압전성 기판
13: 지지 기판
14A: 고음속 지지 기판
14B: 고음속막
15: 저음속막
16: 압전체층
17: 음향 반사막
17a: 저음향 임피던스층
17b: 고음향 임피던스층
17c: 저음향 임피던스층
17d: 고음향 임피던스층
18A 내지 18C, 18E: 제1 질량 부가막
19A, 19D: 제2 질량 부가막
26, 27: 제1, 제2 전극 핑거
26a, 27a: 제1 광폭부
26b, 27b: 제2 광폭부
36, 37: 제1, 제2 전극 핑거
36a, 37a: 제1 광폭부
36b, 37b: 제2 광폭부
43: 유전체막
53: 유전체막
58, 59: 제3, 제4 질량 부가막
68A, 68B: 제3 질량 부가막
78, 79: 제5, 제6 질량 부가막
Z: 결정축
2: 압전성 기판
3: IDT 전극
4, 5: 제1, 제2 버스 바
6, 7: 제1, 제2 전극 핑거
8, 9: 제1, 제2 질량 부가막
10A, 10B: 반사기
12A 내지 12D: 압전성 기판
13: 지지 기판
14A: 고음속 지지 기판
14B: 고음속막
15: 저음속막
16: 압전체층
17: 음향 반사막
17a: 저음향 임피던스층
17b: 고음향 임피던스층
17c: 저음향 임피던스층
17d: 고음향 임피던스층
18A 내지 18C, 18E: 제1 질량 부가막
19A, 19D: 제2 질량 부가막
26, 27: 제1, 제2 전극 핑거
26a, 27a: 제1 광폭부
26b, 27b: 제2 광폭부
36, 37: 제1, 제2 전극 핑거
36a, 37a: 제1 광폭부
36b, 37b: 제2 광폭부
43: 유전체막
53: 유전체막
58, 59: 제3, 제4 질량 부가막
68A, 68B: 제3 질량 부가막
78, 79: 제5, 제6 질량 부가막
Z: 결정축
Claims (13)
- 결정축을 갖는 압전체층과,
상기 압전체층 상에 마련되어 있는 IDT 전극을
구비하고,
탄성파 전반 방향을 제1 방향으로 하고, 상기 제1 방향 및 상기 압전체층의 두께 방향 모두에 직교하는 방향을 제2 방향으로 했을 때에, 상기 압전체층의 상기 결정축이, 상기 압전체층의 상기 두께 방향을 기준으로 상기 제2 방향으로 경사져 있고,
상기 IDT 전극이, 서로 대향하는 제1 버스 바 및 제2 버스 바와, 상기 제1 버스 바에 일단부가 접속된 복수의 제1 전극 핑거와, 상기 제2 버스 바에 일단부가 접속되어 있고, 또한 상기 복수의 제1 전극 핑거와 사이에 서로 맞물려 있는 복수의 제2 전극 핑거를 갖고,
상기 제1 전극 핑거와 상기 제2 전극 핑거가 상기 제1 방향에 있어서 중첩되어 있는 부분이 교차 영역이고, 상기 교차 영역이, 상기 제2 방향에 있어서의 중앙측에 위치하고 있는 중앙 영역과, 상기 중앙 영역의 상기 제1 버스 바측에 배치되어 있고, 또한 상기 중앙 영역에 있어서의 음속보다 음속이 낮은 제1 저음속 영역과, 상기 중앙 영역의 상기 제2 버스 바측에 배치되어 있고, 또한 상기 중앙 영역에 있어서의 음속보다 음속이 낮은 제2 저음속 영역을 갖고,
상기 제1 저음속 영역 및 상기 제2 저음속 영역 각각은, 상기 제1 전극 핑거, 상기 제2 전극 핑거, 및 상기 제1 전극 핑거 및 상기 제2 전극 핑거 이외의 구성 중 적어도 어느 하나의 추가 구성을 가지며,
상기 제1 저음속 영역의 상기 추가 구성과 상기 제2 저음속 영역의 상기 추가 구성에 있어서, 상기 제1 방향에 대한 치수, 상기 제2 방향에 대한 치수, 상기 두께 방향에 대한 치수, 평면으로 보았을 때의 형상 또는 상기 제1 방향을 따라 마련되어 있는 빈도가 비대칭인, 탄성파 장치. - 제1항에 있어서, 상기 중앙 영역에 있어서의 음속보다 음속이 높은 제1 고음속 영역 및 제2 고음속 영역이 구성되어 있고,
상기 제1 저음속 영역이, 상기 중앙 영역과 상기 제1 고음속 영역 사이에 위치하고 있고, 상기 제2 저음속 영역이, 상기 중앙 영역과 상기 제2 고음속 영역 사이에 위치하고 있는, 탄성파 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 저음속 영역에 있어서, 상기 IDT 전극 상에 제1 질량 부가막이 마련되어 있고, 상기 제2 저음속 영역에 있어서, 상기 IDT 전극 상에 제2 질량 부가막이 마련되어 있고,
상기 제1 질량 부가막 및 상기 제2 질량 부가막에 있어서, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 두께 방향 중 적어도 한쪽 방향에 대한 치수가 다른, 탄성파 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압전체층 상에, 상기 IDT 전극을 덮도록 마련되어 있는 유전체막을 더 구비하는, 탄성파 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 중앙 영역에 있어서의 상기 유전체막의 두께와, 상기 제1 저음속 영역 및 상기 제2 저음속 영역에 있어서의 상기 유전체막의 두께가 다르고, 또한 상기 제1 저음속 영역에 있어서의 상기 유전체막의 두께와 상기 제2 저음속 영역에 있어서의 상기 유전체막의 두께가 다른, 탄성파 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 제1 저음속 영역에 있어서, 상기 유전체막 중에 제3 질량 부가막이 매립되어 있고, 상기 제2 저음속 영역에 있어서, 상기 유전체막 중에 제4 질량 부가막이 매립되어 있고,
상기 제3 질량 부가막 및 상기 제4 질량 부가막에 있어서, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 두께 방향 중 적어도 한쪽 방향에 대한 치수가 다른, 탄성파 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 전극 핑거 및 상기 제2 전극 핑거의 상기 제1 방향을 따르는 치수를 폭으로 했을 때에, 상기 제1 전극 핑거 및 상기 제2 전극 핑거 중 적어도 한쪽이, 상기 제1 저음속 영역에 위치하는 부분에 있어서, 상기 중앙 영역에 위치하는 부분보다도 폭이 넓은 제1 광폭부를 갖고, 상기 제1 전극 핑거 및 상기 제2 전극 핑거 중 적어도 한쪽이, 상기 제2 저음속 영역에 위치하는 부분에 있어서, 상기 중앙 영역에 위치하는 부분보다도 폭이 넓은 제2 광폭부를 갖는, 탄성파 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 광폭부 및 상기 제2 광폭부에 있어서, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 한쪽 방향에 대한 치수가 다른, 탄성파 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 고음속 재료층을 더 구비하고,
상기 고음속 재료층을 전반하는 벌크파의 음속이, 상기 압전체층을 전반하는 탄성파의 음속보다도 높고,
상기 고음속 재료층 상에 직접적 또는 간접적으로 상기 압전체층이 마련되어 있는, 탄성파 장치. - 제9항에 있어서, 상기 고음속 재료층과 상기 압전체층 사이에 마련되어 있는 저음속막을 더 구비하고,
상기 저음속막을 전반하는 벌크파의 음속이, 상기 압전체층을 전반하는 벌크파의 음속보다도 낮은, 탄성파 장치. - 제9항에 있어서, 상기 고음속 재료층이 고음속 지지 기판인, 탄성파 장치.
- 제10항에 있어서, 지지 기판을 더 구비하고,
상기 고음속 재료층이, 상기 지지 기판과 상기 저음속막 사이에 마련되어 있는 고음속막인, 탄성파 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지 기판과,
상기 지지 기판 상에 마련되어 있는 음향 반사막을
더 구비하고,
상기 음향 반사막이, 상대적으로 음향 임피던스가 높은 고음향 임피던스층과, 상대적으로 음향 임피던스가 낮은 저음향 임피던스층을 갖고, 상기 고음향 임피던스층 및 상기 저음향 임피던스층이 교대로 적층되어 있고,
상기 음향 반사막 상에 상기 압전체층이 마련되어 있는, 탄성파 장치.
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