WO2017077892A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2017077892A1
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electrode
electrode fingers
elastic wave
wave device
support substrate
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Inventor
大村　正志
木村　哲也
諭卓 岸本
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • the elastic wave device of Patent Document 1 uses a plate wave.
  • An IDT electrode is provided on one main surface of the piezoelectric layer of the acoustic wave device.
  • a plurality of acoustic multilayer films are laminated on the other main surface of the piezoelectric layer.
  • a structure including a metal layer is also shown in the plurality of acoustic multilayer films.
  • the acoustic wave device described in Patent Document 1 when the acoustic multilayer film includes a metal layer, parasitic capacitance may occur between the IDT electrode and the metal layer. Thereby, the bandwidth of the elastic wave used by the elastic wave device may be narrowed.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device that can suppress parasitic capacitance and is less likely to reduce the bandwidth of an elastic wave being used.
  • An elastic wave device includes a support substrate, a piezoelectric thin film formed on the support substrate, a functional electrode formed on the piezoelectric thin film, and the piezoelectric thin film and the support substrate. And a conductive film formed on a surface of the piezoelectric thin film on the side of the support substrate, the functional electrode has an IDT electrode, and the IDT electrodes are opposed to each other.
  • the entire intersection portion overlaps the conductive film, and the area of the region where the functional electrode and the conductive film overlap is It is 1.1 times or more and 1.5 times or less of the area of the intersection.
  • the functional electrode further includes a reflector, and the reflector is provided on both sides of the IDT electrode in the elastic wave propagation direction.
  • the IDT electrode further includes a plurality of first dummy electrode fingers and a plurality of second dummy electrode fingers, and the plurality of first dummy electrodes.
  • One end of the dummy electrode finger is connected to the first bus bar, and is provided with a gap from the plurality of second electrode fingers.
  • the plurality of second dummy electrode fingers are One end of the second bus bar is connected to the plurality of first electrode fingers with a gap therebetween.
  • the width direction is a direction perpendicular to the elastic wave propagation direction and the thickness direction
  • a portion whose width is changed along the elastic wave propagation direction is The intersection has.
  • the gap between each of the first and second electrode fingers and each of the first and second dummy electrode fingers is constant.
  • the lengths of the first and second dummy electrode fingers are different from each other. Note that “constant” includes some errors.
  • the thickness of the piezoelectric thin film is 0.05 ⁇ or more and 0.35 ⁇ or less. is there.
  • a plate wave is used.
  • the support substrate has a recess, and a hollow portion surrounded by the surface of the piezoelectric thin film on the support substrate side and the recess is formed. .
  • the excitation efficiency of the used elastic wave can be increased.
  • the acoustic wave device further includes an acoustic multilayer film, and the acoustic multilayer film is formed between the conductive film and the support substrate. Yes.
  • the utilized elastic wave can be effectively confined.
  • the elastic wave device According to the elastic wave device according to the present invention, parasitic capacitance can be suppressed, and the bandwidth of the elastic wave used is not easily reduced.
  • FIG. 1 is a plan view of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the area ratio Xb / Xa of the elastic wave devices of the first embodiment of the present invention and the comparative example and the bandwidth of the plate wave.
  • FIG. 4 is a plan view of an acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front sectional view of an acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front sectional view of an acoustic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • the elastic wave device 1 is an elastic wave device 1 using a plate wave. As shown in FIG. 2, the acoustic wave device 1 has a piezoelectric thin film 2.
  • the piezoelectric thin film 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other.
  • the piezoelectric thin film 2 is made of a piezoelectric single crystal such as LiTaO 3 or LiNbO 3 or an appropriate piezoelectric ceramic.
  • a conductive film 3 is formed on the second main surface 2 b of the piezoelectric thin film 2.
  • the conductive film 3 is made of an appropriate metal.
  • the thickness of the conductive film 3 is 0.1 ⁇ or more and 0.2 ⁇ or less. is there.
  • the thickness of the conductive film 3 is not particularly limited.
  • a support substrate 4 is provided on the second main surface 2b side of the piezoelectric thin film 2 and the opposite side of the conductive film 3 from the piezoelectric thin film 2 side.
  • the functional electrodes are provided on the first main surface 2 a of the piezoelectric thin film 2.
  • the functional electrode has an IDT electrode 5.
  • the functional electrode also includes reflectors 6 provided on both sides of the IDT electrode 5 in the elastic wave propagation direction.
  • the thickness of the piezoelectric thin film 2 is preferably 0.05 ⁇ or more and 0.35 ⁇ or less. Thereby, a plate wave can be excited suitably.
  • the IDT electrode 5 has first and second bus bars 5a1 and 5b1 facing each other.
  • the IDT electrode 5 has a plurality of first electrode fingers 5a2 having one end connected to the first bus bar 5a1.
  • the IDT electrode 5 has a plurality of second electrode fingers 5b2 having one end connected to the second bus bar 5b1.
  • the plurality of first electrode fingers 5a2 and the plurality of second electrode fingers 5b2 are interleaved with each other.
  • the IDT electrode 5 excites a plate wave at the intersection.
  • the first electrode fingers 5a2 and the second electrode fingers 5b2 overlap each other when viewed from the elastic wave propagation direction.
  • the intersecting portion is a region surrounded by the envelope A1. More specifically, the envelope A1 is different from the ends of the plurality of first electrode fingers 5a2 opposite to the first bus bar 5a1 and the second bus bars 5b1 of the plurality of second electrode fingers 5b2. It is the envelope which tied the edge parts on the opposite side.
  • the IDT electrode 5 is made of an appropriate metal. More specifically, as shown in FIG. 2, the first and second bus bars 5a1 and 5b1 have first and second layers 5A and 5B. Thereby, the resistance of the first and second bus bars 5a1 and 5b1 can be lowered.
  • the first and second bus bars 5a1 and 5b1 may be made of a single-layer metal film, or may be made of a metal multilayer film.
  • the first and second electrode fingers 5a2 and 5b2 may be made of a single-layer metal film or a metal multilayer film.
  • the conductive film 3 and the second electrode finger 5b2 face each other through the piezoelectric thin film 2 in the region indicated by the broken line C. In this part, capacitance is generated.
  • the outer edge portion of the conductive film is indicated by a one-dot chain line B1.
  • a part of the IDT electrode 5 and a part of the reflector 6 overlap the conductive film 3 shown in FIG. 2 in a region surrounded by the alternate long and short dash line B1.
  • the region surrounded by the alternate long and short dash line B1 includes an intersection. Note that all of the IDT electrode 5 and the reflector 6 may overlap the conductive film 3.
  • the feature of this embodiment is that, in plan view, 0.9 times or more of the area of the intersecting portion overlaps the conductive film 3, and the area of the region where the functional electrode and the conductive film 3 overlap is the area of the intersecting portion. Is 0.9 times or more and 2.4 times or less. As a result, parasitic capacitance can be suppressed, and the bandwidth of the elastic wave used is not easily reduced. This will be described below.
  • a plurality of acoustic wave devices of the present embodiment were manufactured by changing the area ratio of the region where the functional electrode and the conductive film 3 overlap each other and the crossing portion.
  • the number of electrode fingers of the IDT electrode of each elastic wave device is 100 pairs, and the electrode finger pitch is 0.85 ⁇ m.
  • the width of the intersection of IDT electrodes is 15 ⁇ .
  • Each reflector has 20 electrode fingers, and the electrode finger pitch is 0.85 ⁇ m.
  • the area of each elastic wave device where the IDT electrode and reflector and the conductive film overlap in plan view is Xb.
  • Xb matches the area of the region surrounded by the alternate long and short dash line B1 shown in FIG.
  • Let Xa be the area of the intersection.
  • the area ratio can be expressed by Xb / Xa.
  • the area ratio Xb / Xa of each acoustic wave device is 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.55, 1.65, 1. 7, 1.9 and 2.4.
  • an elastic wave device of a comparative example having the same configuration as each of the above elastic wave devices was also produced except that the area ratio Xb / Xa was 2.6.
  • the plate wave bandwidths in the present embodiment and the comparative example were compared.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the area ratio Xb / Xa of the elastic wave devices of the first embodiment and the comparative example and the bandwidth of the plate wave. Note that the bandwidth (%) in FIG. 3 is obtained by dividing the difference between the high-frequency end and low-frequency end of the passband of the acoustic wave device by the center frequency of the passband.
  • the rhombus plot shows the result of each elastic wave device of the first embodiment, and the triangle plot shows the result of the comparative example.
  • the bandwidth of the plate wave can be made wider than that of the comparative example.
  • the area ratio Xb / Xa is large, when the value of Xa in the comparative example is the same as Xa in the present embodiment, Xb in the comparative example is larger than Xb in the present embodiment. Therefore, the area where the IDT electrode / reflector and the conductive film face each other through the piezoelectric thin film increases, and the capacitance increases. Accordingly, the parasitic capacitance increases. The large parasitic capacitance reduces the bandwidth.
  • Xb in the comparative example is the same as Xb in the present embodiment, Xa in the comparative example is smaller than Xa in the present embodiment. Therefore, in the comparative example, the resonance characteristics of the functional electrode deteriorate.
  • the area ratio Xb / Xa is 0.9 or more and 2.4 or less, the parasitic capacitance can be suppressed without deteriorating the resonance characteristics of the functional electrode.
  • the entire intersecting portion overlaps the conductive film and the area ratio Xb / Xa is 1 or more.
  • the plate wave can be sufficiently excited. Thereby, it is possible to effectively suppress the narrowing of the plate wave bandwidth.
  • the area ratio Xb / Xa is 1.1 or more and 1.5 or less.
  • the bandwidth (%) is 9.6% or more.
  • the reflector 6 shown in FIG. 1 may not be provided.
  • 0.9 times or more of the area of the intersection overlaps the conductive film, and the area of the region where the IDT electrode 5 and the conductive film overlap is 0.9 times the area of the intersection. As long as it is 2.4 times or less. Even in this case, the bandwidth of the plate wave is not easily reduced.
  • first and second bus bars 5a1 and 5b1 are not included in the region surrounded by the alternate long and short dash line B1.
  • the first and second bus bars 5a1 and 5b1 do not substantially contribute to plate wave excitation. Therefore, with the above configuration, it is possible to excite the plate wave and to further suppress the parasitic capacitance.
  • FIG. 4 is a plan view of an acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 11 is different from the first embodiment in the configuration of the IDT electrode 15. In other respects, the acoustic wave device 11 has the same configuration as the acoustic wave device 1 of the first embodiment.
  • the IDT electrode 15 includes first and second bus bars 15a1 and 15b1 and a plurality of first and second electrode fingers 15a2 and 15b2.
  • One end of the plurality of first dummy electrode fingers 15a3 is connected to the first bus bar 15a1.
  • Each first dummy electrode finger 15a3 is provided with a gap from the second electrode finger 15b2.
  • One end of the plurality of second dummy electrode fingers 15b3 is connected to the second bus bar 15b1.
  • Each of the second dummy electrode fingers 15b3 is provided with a gap from the plurality of first electrode fingers 15a2.
  • the direction in which the first and second electrode fingers 15a2 and 15b2 and the first and second dummy electrode fingers 15a3 and 15b3 extend is defined as the length direction of the electrode fingers.
  • the lengths of the first and second electrode fingers 15a2 and 15b2 are different. More specifically, the first and second electrodes positioned on the center side in the elastic wave propagation direction than the lengths of the first and second electrode fingers 15a2 and 15b2 located on the end side of the IDT electrode 15 in the elastic wave propagation direction.
  • the electrode fingers 15a2 and 15b2 are longer. Therefore, when the width direction is the direction perpendicular to the elastic wave propagation direction and the thickness direction, the width of the intersection of the IDT electrodes 15 changes along the elastic wave propagation direction.
  • the width of the intersection is maximum at the center of the IDT electrode 15 in the elastic wave propagation direction.
  • the IDT electrode 15 has a substantially rhombic planar shape.
  • the length direction of each electrode finger is parallel to the width direction of the IDT electrode 15. Further, the planar shape of the IDT electrode 15 is not particularly limited.
  • first and second electrode fingers 15a2 and 15b2 and the first and second dummy electrode fingers 15a3 and 15b3 are made constant so that the gaps between the first and second electrode fingers 15a3 and 15b3 are constant.
  • the lengths of the two dummy electrode fingers 15a3 and 15b3 are also different.
  • the region surrounded by the alternate long and short dash line B2 in which the IDT electrode 15 and the reflector 6 and the conductive film overlap in plan view includes an intersection that is a region surrounded by the envelope A2. Yes. Furthermore, the area of the region surrounded by the alternate long and short dash line B2 is not less than 0.9 times and not more than 2.4 times the area of the intersection. Therefore, the plate wave can be excited suitably, and the bandwidth of the plate wave is not easily reduced.
  • the region surrounded by the alternate long and short dash line B2 includes a region where the first and second dummy electrode fingers 15a3 and 15b3 are provided. Thereby, the plate wave excitation efficiency can be further increased.
  • FIG. 5 is a front sectional view of the acoustic wave device according to the third embodiment.
  • the acoustic wave device 21 is different from the first embodiment in that an acoustic multilayer film 27 is provided between the conductive film 23 and the support substrate 4. Except for the above, the elastic wave device 21 has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the acoustic multilayer film 27 has a plurality of high acoustic impedance layers 27a having relatively high acoustic impedance. Furthermore, the acoustic multilayer film 27 has a plurality of low acoustic impedance layers 27b having relatively low acoustic impedance. The high acoustic impedance layers 27a and the low acoustic impedance layers 27b are alternately stacked.
  • the high acoustic impedance layer 27a is made of, for example, W, Ta, Pt, or the like.
  • the low acoustic impedance layer 27b is made of, for example, SiO 2 .
  • the material of the high acoustic impedance layer 27a is not particularly limited as long as the acoustic impedance is relatively high.
  • the material of the low acoustic impedance layer 27b is not particularly limited as long as the acoustic impedance is relatively low.
  • the elastic wave device 21 can effectively confine the plate wave by having the acoustic multilayer film 27. Therefore, the utilization efficiency of a plate wave can be improved effectively.
  • the conductive film 23 may be made of a metal having a relatively high acoustic impedance, such as W, Ta, or Pt. In this case, the conductive film 23 can be used as a high acoustic impedance layer. Thereby, the utilization efficiency of the plate wave can be further increased. Note that the thickness of the conductive film 23 is preferably 0.1 ⁇ or more and 0.2 ⁇ or less. Thereby, the conductive film 23 can be suitably used as a high acoustic impedance layer.
  • the parasitic capacitance can be suppressed as in the first embodiment. Therefore, it is difficult to reduce the bandwidth of the plate wave.
  • the outermost layer on the piezoelectric thin film 2 side of the acoustic multilayer film 27 is preferably a low acoustic impedance layer 27b. Thereby, parasitic capacitance can be further suppressed.
  • FIG. 6 is a front sectional view of the acoustic wave device according to the fourth embodiment.
  • the elastic wave device 31 is different from the first embodiment in that the support substrate 34 has a recess 34a. Except for the above, the elastic wave device 31 has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • a hollow portion H surrounded by the second main surface 2 b of the piezoelectric thin film 2 and the concave portion 34 a of the support substrate 34 is formed. Thereby, the plate wave excitation efficiency can be further increased.
  • the elastic wave devices 1, 11, 21, and 31 that use plate waves are shown.
  • the present invention is not limited to these, and the present invention can also be applied to an elastic wave device using an elastic wave other than a plate wave such as a Rayleigh wave.
  • Elastic wave apparatus 2 Piezoelectric thin film 2a, 2b ... 1st, 2nd main surface 3 ... Conductive film 4 ... Support substrate 5 ... IDT electrode 5A, 5B ... 1st, 2nd layer 5a1, 5b1 ... 1st , Second bus bars 5a2, 5b2 ... first and second electrode fingers 6 ... reflector 11 ... elastic wave device 15 ... IDT electrodes 15a1, 15b1 ... first and second bus bars 15a2, 15b2 ... first and second Electrode fingers 15a3, 15b3 ... first and second dummy electrode fingers 21 ... acoustic wave device 23 ... conductive film 27 ... acoustic multilayer film 27a ... high acoustic impedance layer 27b ... low acoustic impedance layer 31 ... acoustic wave device 34 ... support Substrate 34a ... recess

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Abstract

寄生容量を抑制することができ、利用している弾性波の帯域幅が狭くなり難い、弾性波装置を提供する。　弾性波装置１は、支持基板と、支持基板の上に形成されている圧電薄膜２と、圧電薄膜２の上に形成されている機能電極と、圧電薄膜２と支持基板との間に位置しており、かつ圧電薄膜２の支持基板側の面に形成されている導電膜とを備える。機能電極は、ＩＤＴ電極５を有する。ＩＤＴ電極５は、交差部を有する。交差部は、複数の第１の電極指５ａ２の第１のバスバー５ａ１とは反対側の端部同士及び複数の第２の電極指５ｂ２の第２のバスバー５ｂ１とは反対側の端部同士を結んだ包絡線Ａ１により囲まれている。平面視において、交差部の面積の０．９倍以上が導電膜と重なっており、かつ機能電極と導電膜とが重なっている領域の面積が、交差部の面積の０．９倍以上、２．４倍以下である。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、弾性波装置が、携帯電話機などに広く用いられている。例えば、下記の特許文献１の弾性波装置は、板波を利用している。この弾性波装置の圧電体層の一方主面には、ＩＤＴ電極が設けられている。圧電体層の他方主面には、複数の音響多層膜が積層されている。複数の音響多層膜には、金属層を含む構造も示されている。
国際公開第２０１２／０８６４４１号
　特許文献１に記載の弾性波装置では、音響多層膜が金属層を含む場合、ＩＤＴ電極と金属層との間に寄生容量が発生することがあった。これにより、弾性波装置が利用している弾性波の帯域幅が狭くなることがあった。
　本発明の目的は、寄生容量を抑制することができ、利用している弾性波の帯域幅が狭くなり難い、弾性波装置を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、支持基板と、前記支持基板の上に形成されている圧電薄膜と、前記圧電薄膜の上に形成されている機能電極と、前記圧電薄膜と前記支持基板との間に位置しており、かつ前記圧電薄膜の前記支持基板側の面に形成されている導電膜とを備え、前記機能電極は、ＩＤＴ電極を有し、該ＩＤＴ電極は、対向し合う第１，第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一方端部が接続されている複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一方端部が接続されている複数の第２の電極指と、を有し、前記複数の第１の電極指と前記複数の第２の電極指とは、互いに間挿し合っており、前記ＩＤＴ電極は、交差部を有し、前記交差部は、前記複数の第１の電極指の前記第１のバスバーとは反対側の端部同士及び前記複数の第２の電極指の前記第２のバスバーとは反対側の端部同士を結んだ包絡線により囲まれており、平面視において、前記交差部の面積の０．９倍以上が前記導電膜と重なっており、かつ前記機能電極と前記導電膜とが重なっている領域の面積が、前記交差部の面積の０．９倍以上、２．４倍以下である。
　本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、平面視において、前記交差部の全体が前記導電膜と重なっており、かつ前記機能電極と前記導電膜とが重なっている領域の面積が、前記交差部の面積の１．１倍以上、１．５倍以下である。
　本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記機能電極は、さらに、反射器を有し、前記反射器は、弾性波伝搬方向において、前記ＩＤＴ電極の両側に設けられている。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極は、さらに、複数の第１のダミー電極指と、複数の第２のダミー電極指を有し、前記複数の第１のダミー電極指は、前記第１のバスバーに一方端部が接続されており、前記複数の第２の電極指とギャップを隔てて設けられており、前記複数の第２のダミー電極指は、前記第２のバスバーに一方端部が接続されており、前記複数の第１の電極指とギャップを隔てて設けられている。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、弾性波伝搬方向及び厚み方向に垂直な方向を幅方向としたときに、弾性波伝搬方向に沿って幅が変化している部分を前記交差部が有する。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記各第１，第２の電極指と前記各第１，第２のダミー電極指との間のギャップが一定になるように、前記第１，第２のダミー電極指の長さがそれぞれ異なっている。なお、一定とは、多少の誤差を含む。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより定まる波長をλとしたときに、前記圧電薄膜の厚みが、０．０５λ以上、０．３５λ以下である。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、板波を利用している。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記支持基板が凹部を有し、前記圧電薄膜の前記支持基板側の面と前記凹部とにより囲まれた中空部が形成されている。この場合には、利用している弾性波の励振効率を高めることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記弾性波装置は、さらに、音響多層膜を備え、前記音響多層膜は、前記導電膜と前記支持基板との間に形成されている。この場合には、利用している弾性波を効果的に閉じ込めることができる。
　本発明に係る弾性波装置によれば、寄生容量を抑制することができ、利用している弾性波の帯域幅が狭くなり難い。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態及び比較例の弾性波装置の面積比Ｘｂ／Ｘａと、板波の帯域幅との関係を示す図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図５は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図６は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。
　本実施形態の弾性波装置１は、板波を利用している弾性波装置１である。図２に示すように、弾性波装置１は、圧電薄膜２を有する。圧電薄膜２は、対向し合っている第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。圧電薄膜２は、ＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶や、適宜の圧電セラミックスからなる。
　圧電薄膜２の第２の主面２ｂには、導電膜３が形成されている。導電膜３は、適宜の金属からなる。ここで、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチ（隣り合う電極指の中心間距離）により定まる波長をλとすると、本実施形態では、導電膜３の厚みは、０．１λ以上、０．２λ以下である。なお、導電膜３の厚みは特に限定されない。
　圧電薄膜２の第２の主面２ｂ側及び導電膜３の圧電薄膜２側とは反対側には、支持基板４が設けられている。
　図１に示すように、圧電薄膜２の第１の主面２ａ上には、機能電極が設けられている。機能電極は、ＩＤＴ電極５を有する。機能電極は、ＩＤＴ電極５の弾性波伝搬方向両側に設けられている反射器６も有する。圧電薄膜２の厚みは、０．０５λ以上、０．３５λ以下であることが好ましい。それによって、板波を好適に励振することができる。
　ＩＤＴ電極５は、対向し合っている第１，第２のバスバー５ａ１，５ｂ１を有する。ＩＤＴ電極５は、第１のバスバー５ａ１に一方端部が接続されている複数の第１の電極指５ａ２を有する。さらに、ＩＤＴ電極５は、第２のバスバー５ｂ１に一方端部が接続されている複数の第２の電極指５ｂ２を有する。複数の第１の電極指５ａ２と複数の第２の電極指５ｂ２とは、互いに間挿し合っている。
　ＩＤＴ電極５は、交差部において板波を励振する。交差部では、弾性波伝搬方向から見たときに、各第１の電極指５ａ２と各第２の電極指５ｂ２とが重なり合っている。交差部は、包絡線Ａ１により囲まれた領域である。より具体的には、包絡線Ａ１は、複数の第１の電極指５ａ２の第１のバスバー５ａ１とは反対側の端部同士及び複数の第２の電極指５ｂ２の第２のバスバー５ｂ１とは反対側の端部同士を結んだ包絡線である。
　ＩＤＴ電極５は、適宜の金属からなる。より具体的には、図２に示すように、第１，第２のバスバー５ａ１，５ｂ１は、第１，第２の層５Ａ，５Ｂを有する。それによって、第１，第２のバスバー５ａ１，５ｂ１の抵抗を低めることができる。なお、第１，第２のバスバー５ａ１，５ｂ１は、単層の金属膜からなっていてもよく、あるいは、金属多層膜からなっていてもよい。同様に、第１，第２の電極指５ａ２，５ｂ２も、単層の金属膜からなっていてもよく、金属多層膜からなっていてもよい。
　図２に示す断面においては、破線Ｃで示す領域において、圧電薄膜２を介して導電膜３と第２の電極指５ｂ２とが対向し合っている。この部分において、静電容量が発生する。
　図１において、一点鎖線Ｂ１により導電膜の外縁部を示す。平面視において、一点鎖線Ｂ１により囲まれた領域において、ＩＤＴ電極５の一部と反射器６の一部とが図２に示した導電膜３に重なっている。一点鎖線Ｂ１により囲まれた領域は、交差部を含んでいる。なお、ＩＤＴ電極５及び反射器６の全部が導電膜３に重なっていてもよい。
　本実施形態の特徴は、平面視において、交差部の面積の０．９倍以上が導電膜３と重なっており、かつ機能電極と導電膜３とが重なっている領域の面積が交差部の面積の０．９倍以上、２．４倍以下である点にある。それによって、寄生容量を抑制することができ、利用している弾性波の帯域幅が狭くなり難い。これを、以下において説明する。
　平面視において、機能電極と導電膜３とが重なっている領域と、交差部との面積比を異ならせて、本実施形態の弾性波装置を複数作製した。各弾性波装置のＩＤＴ電極の電極指の対数は１００対であり、電極指ピッチは０．８５μｍである。ＩＤＴ電極の交差部の幅は１５λである。各反射器の電極指の本数は２０本であり、電極指ピッチは０．８５μｍである。
　ここで、各弾性波装置の、ＩＤＴ電極及び反射器と、導電膜とが平面視において重なっている部分の面積をＸｂとする。第１の実施形態の弾性波装置においては、Ｘｂは、図１に示した一点鎖線Ｂ１により囲まれた領域の面積と一致する。交差部の面積をＸａとする。このとき、上記面積比は、Ｘｂ／Ｘａで表すことができる。各弾性波装置の面積比Ｘｂ／Ｘａは、それぞれ、０．９、１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．５５、１．６５、１．７、１．９及び２．４である。他方、面積比Ｘｂ／Ｘａが２．６である以外は、上記各弾性波装置と同様の構成を有する比較例の弾性波装置も作製した。本実施形態及び比較例における板波の帯域幅を比較した。
　図３は、第１の実施形態及び比較例の弾性波装置の面積比Ｘｂ／Ｘａと、板波の帯域幅との関係を示す図である。なお、図３における帯域幅（％）は、弾性波装置の通過帯域の高域側の端部と低域側の端部との差を、通過帯域の中心周波数で除算して得られる。菱形のプロットが第１の実施形態の各弾性波装置の結果を示し、三角形のプロットが比較例の結果を示す。
　図３に示すように、本実施形態において、比較例よりも板波の帯域幅を広くすることができている。比較例では、面積比Ｘｂ／Ｘａが大きいため、比較例のＸａの値が本実施形態のＸａと同じ場合には、比較例のＸｂは本実施形態のＸｂよりも大きくなる。そのため、ＩＤＴ電極及び反射器と導電膜とが圧電薄膜を介して対向している面積が大きくなり、静電容量が大きくなる。よって、寄生容量が大きくなる。寄生容量が大きいことにより、帯域幅が狭くなる。
　なお、比較例のＸｂの値が本実施形態のＸｂと同じ場合には、比較例のＸａは本実施形態のＸａよりも小さくなる。そのため、比較例では、機能電極の共振特性が劣化する。
　これに対して、本実施形態では、面積比Ｘｂ／Ｘａが０．９以上、２．４以下であるため、機能電極の共振特性を劣化させることなく、寄生容量を抑制することができる。
　好ましくは、平面視において、交差部の全体が導電膜と重なっており、かつ面積比Ｘｂ／Ｘａが１以上であることが望ましい。この場合には、板波を充分に励振することができる。それによって、板波の帯域幅が狭くなることを効果的に抑制し得る。
　より好ましくは、面積比Ｘｂ／Ｘａは、１．１以上、１．５以下であることが望ましい。この場合には、図３に示すように、９．６％以上の帯域幅（％）とすることができている。面積比を１．１以上、１．５以下とすることにより、板波を充分に励振することができ、かつ寄生容量を効果的に抑制することができる。従って、帯域幅がより一層狭くなり難い。
　なお、図１に示す反射器６は設けられていなくともよい。このとき、平面視において、交差部の面積の０．９倍以上が導電膜と重なっており、かつＩＤＴ電極５と導電膜とが重なっている領域の面積が交差部の面積の０．９倍以上、２．４倍以下であればよい。この場合においても、板波の帯域幅が狭くなり難い。
　第１，第２のバスバー５ａ１，５ｂ１は、一点鎖線Ｂ１により囲まれた領域に含まれていないことが好ましい。第１，第２のバスバー５ａ１，５ｂ１は、板波の励振にほぼ寄与しない。よって、上記構成により、板波を好適に励振することができ、かつ寄生容量をより一層抑制することができる。
　図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。
　弾性波装置１１は、ＩＤＴ電極１５の構成が第１の実施形態とは異なる。上記以外の点においては、弾性波装置１１は、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　より具体的には、ＩＤＴ電極１５は、第１，第２のバスバー１５ａ１，１５ｂ１と、複数本の第１，第２の電極指１５ａ２，１５ｂ２とを有する。複数本の第１のダミー電極指１５ａ３の一方端が第１のバスバー１５ａ１に接続されている。各第１のダミー電極指１５ａ３は、第２の電極指１５ｂ２とギャップを隔てて設けられている。複数本の第２のダミー電極指１５ｂ３の一方端が第２のバスバー１５ｂ１に接続されている。各第２のダミー電極指１５ｂ３は、複数の第１の電極指１５ａ２とギャップを隔てて設けられている。
　ここで、各第１，第２の電極指１５ａ２，１５ｂ２及び各第１，第２のダミー電極指１５ａ３，１５ｂ３が延びる方向を各電極指の長さ方向とする。本実施形態では、各第１，第２の電極指１５ａ２，１５ｂ２の長さが異なっている。より具体的には、ＩＤＴ電極１５の弾性波伝搬方向端部側に位置する第１，第２の電極指１５ａ２，１５ｂ２の長さよりも弾性波伝搬方向中央側に位置する第１，第２の電極指１５ａ２，１５ｂ２の長さの方が長い。よって、弾性波伝搬方向及び厚み方向に垂直な方向を幅方向としたとき、ＩＤＴ電極１５の交差部の幅は、弾性波伝搬方向に沿って変化している。本実施形態では、交差部の幅は、ＩＤＴ電極１５の弾性波伝搬方向の中央において最大である。ＩＤＴ電極１５は、略菱形の平面形状を有する。なお、本実施形態では、各電極指の長さ方向は、ＩＤＴ電極１５の幅方向に平行である。また、ＩＤＴ電極１５の平面形状は特に限定されない。
　他方、特に限定されないが、各第１，第２の電極指１５ａ２，１５ｂ２と各第１，第２のダミー電極指１５ａ３，１５ｂ３との間のギャップが一定になるように、各第１，第２のダミー電極指１５ａ３，１５ｂ３の長さもそれぞれ異なっている。
　本実施形態においても、ＩＤＴ電極１５及び反射器６と導電膜とが、平面視において重なり合っている一点鎖線Ｂ２により囲まれた領域は、包絡線Ａ２により囲まれた領域である交差部を含んでいる。さらに、一点鎖線Ｂ２により囲まれた領域の面積は、交差部の面積の０．９倍以上、２．４倍以下である。よって、板波を好適に励振することができ、かつ板波の帯域幅が狭くなり難い。
　本実施形態のように、一点鎖線Ｂ２により囲まれた領域は、第１，第２のダミー電極指１５ａ３，１５ｂ３が設けられている領域を含むことが好ましい。それによって、板波の励振効率をより一層高めることができる。
　図５は、第３の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　弾性波装置２１は、導電膜２３と支持基板４との間に、音響多層膜２７を有する点で、第１の実施形態と異なる。上記以外の点においては、弾性波装置２１は、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　音響多層膜２７は、音響インピーダンスが相対的に高い複数の高音響インピーダンス層２７ａを有する。さらに、音響多層膜２７は、音響インピーダンスが相対的に低い複数の低音響インピーダンス層２７ｂを有する。各高音響インピーダンス層２７ａと各低音響インピーダンス層２７ｂとが、交互に積層されている。
　高音響インピーダンス層２７ａは、例えば、Ｗ、Ｔａ、Ｐｔなどからなる。低音響インピーダンス層２７ｂは、例えば、ＳｉＯ２などからなる。なお、高音響インピーダンス層２７ａの材料は、相対的に音響インピーダンスが高ければ、特に限定されない。同様に、低音響インピーダンス層２７ｂの材料も、相対的に音響インピーダンスが低ければ、特に限定されない。
　弾性波装置２１は、音響多層膜２７を有することにより、板波を効果的に閉じ込めることができる。よって、板波の利用効率を効果的に高めることができる。
　導電膜２３は、例えば、Ｗ、Ｔａ、Ｐｔなどの、音響インピーダンスが相対的に高い金属からなっていてもよい。この場合には、導電膜２３は、高音響インピーダンス層として用いることができる。それによって、板波の利用効率をより一層高めることができる。なお、導電膜２３の厚みを、０．１λ以上、０．２λ以下とすることが好ましい。それによって、導電膜２３を高音響インピーダンス層として好適に用いることができる。
　さらに、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、寄生容量を抑制することができる。よって、板波の帯域幅が狭くなり難い。
　高音響インピーダンス層２７ａを金属層とする場合には、音響多層膜２７の圧電薄膜２側の最外層は、低音響インピーダンス層２７ｂとすることが好ましい。それによって、寄生容量をより一層抑制することができる。
　図６は、第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　弾性波装置３１は、支持基板３４が凹部３４ａを有する点で、第１の実施形態と異なる。上記以外の点においては、弾性波装置３１は、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　弾性波装置３１においては、圧電薄膜２の第２の主面２ｂと支持基板３４の凹部３４ａとにより囲まれた中空部Ｈが形成されている。それによって、板波の励振効率をより一層高めることができる。
　第１，第２，第３，第４の実施形態では、板波を利用している弾性波装置１，１１，２１，３１を示した。これらに限られず、本発明は、レイリー波等の板波以外の弾性波を利用している弾性波装置にも適用することができる。
１…弾性波装置
２…圧電薄膜
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３…導電膜
４…支持基板
５…ＩＤＴ電極
５Ａ，５Ｂ…第１，第２の層
５ａ１，５ｂ１…第１，第２のバスバー
５ａ２，５ｂ２…第１，第２の電極指
６…反射器
１１…弾性波装置
１５…ＩＤＴ電極
１５ａ１，１５ｂ１…第１，第２のバスバー
１５ａ２，１５ｂ２…第１，第２の電極指
１５ａ３，１５ｂ３…第１，第２のダミー電極指
２１…弾性波装置
２３…導電膜
２７…音響多層膜
２７ａ…高音響インピーダンス層
２７ｂ…低音響インピーダンス層
３１…弾性波装置
３４…支持基板
３４ａ…凹部

Claims (10)

  1. 　支持基板と、
    　前記支持基板の上に形成されている圧電薄膜と、
    　前記圧電薄膜の上に形成されている機能電極と、
    　前記圧電薄膜と前記支持基板との間に位置しており、かつ前記圧電薄膜の前記支持基板側の面に形成されている導電膜と、
    を備え、
    　前記機能電極は、ＩＤＴ電極を有し、
    　該ＩＤＴ電極は、対向し合う第１，第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一方端部が接続されている複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一方端部が接続されている複数の第２の電極指と、を有し、
    　前記複数の第１の電極指と前記複数の第２の電極指とは、互いに間挿し合っており、
    　前記ＩＤＴ電極は、交差部を有し、
    　前記交差部は、前記複数の第１の電極指の前記第１のバスバーとは反対側の端部同士及び前記複数の第２の電極指の前記第２のバスバーとは反対側の端部同士を結んだ包絡線により囲まれており、
    　平面視において、前記交差部の面積の０．９倍以上が前記導電膜と重なっており、かつ前記機能電極と前記導電膜とが重なっている領域の面積が、前記交差部の面積の０．９倍以上、２．４倍以下である、弾性波装置。
  2. 　平面視において、前記交差部の全体が前記導電膜と重なっており、かつ前記機能電極と前記導電膜とが重なっている領域の面積が、前記交差部の面積の１．１倍以上、１．５倍以下である、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記機能電極は、さらに、反射器を有し、
    　前記反射器は、弾性波伝搬方向において、前記ＩＤＴ電極の両側に設けられている、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記ＩＤＴ電極は、さらに、複数の第１のダミー電極指と、複数の第２のダミー電極指を有し、
    　前記複数の第１のダミー電極指は、前記第１のバスバーに一方端部が接続されており、前記複数の第２の電極指とギャップを隔てて設けられており、
    　前記複数の第２のダミー電極指は、前記第２のバスバーに一方端部が接続されており、前記複数の第１の電極指とギャップを隔てて設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　弾性波伝搬方向及び厚み方向に垂直な方向を幅方向としたときに、弾性波伝搬方向に沿って幅が変化している部分を前記交差部が有する、請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記各第１，第２の電極指と前記各第１，第２のダミー電極指との間のギャップが一定になるように、前記第１，第２のダミー電極指の長さがそれぞれ異なっている、請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより定まる波長をλとしたときに、前記圧電薄膜の厚みが、０．０５λ以上、０．３５λ以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　板波を利用している、請求項７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記支持基板が凹部を有し、前記圧電薄膜の前記支持基板側の面と前記凹部とにより囲まれた中空部が形成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記弾性波装置は、さらに、音響多層膜を備え、
    　前記音響多層膜は、前記導電膜と前記支持基板との間に形成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
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