WO2018131454A1 - 弾性波装置 - Google Patents

弾性波装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018131454A1
WO2018131454A1 PCT/JP2017/046423 JP2017046423W WO2018131454A1 WO 2018131454 A1 WO2018131454 A1 WO 2018131454A1 JP 2017046423 W JP2017046423 W JP 2017046423W WO 2018131454 A1 WO2018131454 A1 WO 2018131454A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
sound velocity
electrode
wave device
elastic wave
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046423
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晴信 堀川
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to CN201780082143.3A priority Critical patent/CN110140295B/zh
Priority to JP2018561911A priority patent/JP6741082B2/ja
Publication of WO2018131454A1 publication Critical patent/WO2018131454A1/ja
Priority to US16/507,078 priority patent/US10797679B2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02992—Details of bus bars, contact pads or other electrical connections for finger electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or 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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
    • 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
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02858—Means for compensation or elimination of undesirable effects of wave front distortion
    • 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
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02881—Means for compensation or elimination of undesirable effects of diffraction of wave beam
    • 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
    • H03H9/14538—Formation
    • H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
    • 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
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/1457—Transducers having different finger widths
    • 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 using a piston mode.
  • This acoustic wave device has an IDT electrode provided on a piezoelectric substrate.
  • the IDT electrode has a central excitation region located in the center in the direction in which the electrode fingers extend, and inner edge regions adjacent to both sides of the central excitation region in the direction in which the electrode fingers extend. Further, the IDT electrode has an outer edge region adjacent to the outer side of the inner edge region.
  • the inner edge region In the inner edge region, a mass addition film made of a dielectric or metal is laminated on the electrode finger, or the width of the electrode finger in the inner edge region is increased. Thereby, the sound speed in the inner edge area is lower than the sound speed in the central excitation area and the outer edge area.
  • the inner edge region is a low sound velocity region.
  • the outer edge region is a high sound velocity region where the sound velocity is higher than that of the central excitation region.
  • the mass-added film when a mass-added film is provided, the mass-added film may be displaced. Further, when the width of the electrode finger is narrowed, it is difficult to form the mass addition film itself. For this reason, the speed of sound could not be lowered reliably.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device that can make the sound velocity in the low sound velocity region more reliably and sufficiently low.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode provided on one main surface of the piezoelectric substrate, and the IDT electrodes are opposed to each other in a first bus bar and a second bus bar. And a plurality of first electrode fingers whose one ends are connected to the first bus bar, and one ends which are connected to the second bus bar, and are interleaved with the plurality of first electrode fingers.
  • a plurality of second electrode fingers, and the IDT electrode has a crossing region in which the first electrode fingers and the second electrode fingers overlap with each other in the elastic wave propagation direction.
  • the crossing region is arranged on the crossing direction center side and the crossing direction of the central region on both sides of the crossing direction. And the speed of sound is higher than the central area.
  • a first low sound velocity region and a second low sound velocity region wherein the first low sound velocity region is located on the first bus bar side, and the second low sound velocity region is the second low sound velocity region.
  • a second high sound speed region located between the second bus bar and the second low sound speed region and having a higher sound speed than the central region, and the one main surface of the piezoelectric substrate.
  • the groove portion overlaps with any one of the first electrode finger and the second electrode finger in a plan view.
  • An acoustic velocity adjusting layer made of a material different from that of the piezoelectric substrate is provided in the groove. Each is provided.
  • the sound velocity adjustment layer is provided so as to fill the groove.
  • the sound speed can be effectively lowered in the first low sound speed region and the second low sound speed region.
  • the width of the groove Is less than or equal to the width of the first electrode finger and less than or equal to the width of the second electrode finger.
  • the width of the groove is narrower than the width of the first electrode finger and smaller than the width of the second electrode finger. In this case, even when the IDT electrode is displaced in the manufacturing process, a portion in which the first electrode finger and the second electrode finger are not stacked is hardly generated in the sound speed adjustment layer. Therefore, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be lowered more reliably and stably.
  • the density of the material used for the sound velocity adjusting layer is higher than the average density of the material used for the IDT electrode. In this case, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reduced.
  • the groove portion provided in a portion of the one main surface of the piezoelectric substrate located in the first low sound velocity region has the groove portion in plan view.
  • the groove is a portion of the one main surface of the piezoelectric substrate that is located in the second low sound velocity region of the plurality of first electrode fingers. And the portion of the plurality of second electrode fingers other than the portion positioned in the first low sound velocity region, and a portion overlapping in plan view, the sound velocity adjustment layer being the first sound velocity adjustment layer and the first A second sound speed adjustment layer having a higher sound speed than that of the sound speed adjustment layer, and the first sound speed adjustment layer is formed in the second low sound speed region of the plurality of first electrode fingers of the groove portion.
  • the density of the material used for the first sound velocity adjustment layer is higher than the average density of the material used for the IDT electrode. In this case, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reduced.
  • a first dielectric film is provided on the one main surface of the piezoelectric substrate so as to cover the IDT electrode. In this case, the IDT electrode is not easily damaged.
  • a second dielectric film is provided on the one main surface of the piezoelectric substrate, and the groove portion and the second dielectric film are formed by the second dielectric film.
  • the sound speed adjustment layer is covered, and the second dielectric film is located between the IDT electrode, the piezoelectric substrate, and the sound speed adjustment layer. In this case, mutual diffusion hardly occurs between the material used for the sound velocity adjustment layer and the material used for the IDT electrode.
  • the IDT electrode has one end connected to the first bus bar and faces the plurality of second electrode fingers via a gap.
  • a plurality of first dummy electrode fingers and a plurality of second dummy electrodes having one end connected to the second bus bar and facing the plurality of first electrode fingers via a gap With fingers.
  • the material used for the sound velocity adjusting layer is a metal.
  • an elastic wave device that can make the sound velocity in the low sound velocity region even more reliably and sufficiently low.
  • 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 illustrating impedance frequency characteristics when electrode fingers are stacked on the sound velocity adjustment layer and when electrode fingers are directly provided on the piezoelectric substrate in the acoustic wave device.
  • FIG. 4 is an enlarged front cross-sectional view of an acoustic wave device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of an acoustic wave device according to a second modification of the first 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.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating impedance frequency characteristics when electrode fingers are stacked on the sound velocity adjustment layer and
  • FIG. 6 is a plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged front sectional view of an acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of an acoustic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of an acoustic wave device according to a modification of the 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. In FIG. 1, the first dielectric film is omitted, and the sound velocity adjustment layer is indicated by hatching. The first dielectric film and the sound speed adjustment layer will be described later.
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 has one main surface 2a.
  • the piezoelectric substrate 2 is made of LiNbO 3 .
  • an IDT electrode 3 is provided on the piezoelectric substrate 2. By applying an AC voltage to the IDT electrode 3, an elastic wave is excited. Reflectors 6a and 6b are disposed on both sides of the IDT electrode 3 in the elastic wave propagation direction.
  • the elastic wave device 1 of the present embodiment is a 1-port elastic wave resonator.
  • the IDT electrode 3 has a first bus bar 4a and a second bus bar 5a facing each other.
  • the IDT electrode 3 has a plurality of first electrode fingers 4b, one end of which is connected to the first bus bar 4a.
  • the IDT electrode 3 has a plurality of second electrode fingers 5b, one end of which is connected to the second bus bar 5a.
  • the plurality of first electrode fingers 4b and the plurality of second electrode fingers 5b are interleaved with each other.
  • the IDT electrode 3 has a crossing region A, which is a portion where the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b overlap in the elastic wave propagation direction.
  • a direction orthogonal to the elastic wave propagation direction is defined as a crossing direction.
  • the crossing area A has a central area B located on the center side in the crossing direction, and a first edge area Ca and a second edge area Cb arranged on both sides of the central area B in the crossing direction.
  • the first edge region Ca is located on the first bus bar 4a side
  • the second edge region Cb is located on the second bus bar 5a side.
  • the IDT electrode 3 has a first outer region Da located between the first edge region Ca and the first bus bar 4a.
  • the IDT electrode 3 has a second outer region Db located between the second edge region Cb and the second bus bar 5a.
  • the IDT electrode 3 is made of a laminated metal film in which a plurality of metal layers are laminated. More specifically, in the IDT electrode 3, the first to fifth layers 3a to 3e are laminated in this order from the piezoelectric substrate 2 side.
  • the first layer 3a is made of a NiCr layer.
  • the second layer 3b is made of a Pt layer.
  • the third layer 3c is made of a Ti layer.
  • the fourth layer 3d is made of an Al layer.
  • the fifth layer 3e is made of a Ti layer.
  • the type of metal used for the IDT electrode 3 is not limited to the above.
  • the IDT electrode 3 may be made of a single layer metal film.
  • the side surface of the first electrode finger 4 b and the side surface of the second electrode finger 5 b are inclined with respect to the thickness direction of the IDT electrode 3. Note that the side surface of the first electrode finger 4 b and the side surface of the second electrode finger 5 b may not be inclined with respect to the thickness direction of the IDT electrode 3.
  • a plurality of groove portions 8 are provided on one main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2. More specifically, a plurality of groove portions 8 are respectively provided in portions located in the first edge region Ca of the one main surface 2a. On the other hand, a plurality of groove portions 8 are also provided in the portion located in the second edge region Cb of the main surface 2a. Each groove 8 is provided so as to overlap one of the plurality of first electrode fingers 4b and the plurality of second electrode fingers 5b in plan view.
  • region Ca has overlapped with the 2nd electrode finger 5b in planar view.
  • the groove 8 provided in the portion located in the second edge region Cb overlaps the first electrode finger 4b in plan view.
  • At least one groove portion 8 is provided in a portion of the one main surface 2a located in the first edge region Ca.
  • the groove 8 provided in the portion located in the first edge region Ca may overlap the first electrode finger 4b in plan view.
  • at least one groove 8 is provided in the portion located in the second edge region Cb.
  • the groove 8 provided in the portion located in the second edge region Cb may overlap the second electrode finger 5b in plan view.
  • the dimension along the elastic wave propagation direction of the first electrode finger 4b, the second electrode finger 5b, and the groove 8 is defined as the width.
  • the width of the groove 8 is narrower than the width of the first electrode finger 4b and narrower than the width of the second electrode finger 5b.
  • the cross-sectional shape of the groove 8 is a trapezoid.
  • the shape of the cross section of the groove part 8 is not limited above, For example, a rectangle, substantially semicircle, etc. may be sufficient.
  • the sound velocity adjusting layer 7 is provided in each of the plurality of grooves 8.
  • the sound speed adjustment layer 7 is made of a material different from the material used for the piezoelectric substrate 2.
  • the sound velocity of the elastic wave in the first edge region Ca and the second edge region Cb is lower than the sound velocity of the elastic wave in the central region B shown in FIG.
  • the sound velocity of the elastic wave in the central region B is V1
  • the sound velocity of the elastic wave in the first edge region Ca and the second edge region Cb is V2.
  • the first edge region Ca and the second edge region Cb are the first low sound velocity region and the second low sound velocity region whose sound velocity is lower than that of the central region B.
  • the sound velocity adjustment layer 7 is provided so as to fill the groove portion 8.
  • the sound speed adjustment layer 7 only needs to be provided in the groove 8. However, since the sound speed adjustment layer 7 is provided so as to fill the groove portion 8 as in the present embodiment, the sound speed can be effectively reduced.
  • the material used for the sound speed adjustment layer 7 is a metal.
  • the portion located in the first outer area Da is only the first electrode finger 4b.
  • the part located in the second outer region Db is only the second electrode finger 5b.
  • the sound velocity of the elastic wave in the first outer region Da and the second outer region Db is higher than the sound velocity of the elastic wave in the central region B.
  • the sound speed in the first outer region Da and the second outer region Db is V3.
  • the first outer region Da and the second outer region Db are the first high sound velocity region and the second high sound velocity region whose sound speed is higher than that of the central region B.
  • the first low sound velocity region and the second low sound velocity region are disposed outside the central region B, and the first high sound velocity region and the second high sound velocity region are disposed outside the first low sound velocity region and the second low sound velocity region.
  • the elastic wave device 1 uses the piston mode.
  • FIG. 1 shows the relationship between the sound speeds V1, V2 and V3 as described above. In addition, it shows that a sound speed is high as it goes to the left side in FIG.
  • a first dielectric film 9 is provided on one main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2 so as to cover the IDT electrode 3. Thereby, the IDT electrode 3 is hardly damaged.
  • the first dielectric film 9 has a first layer 9a and a second layer 9b.
  • the first layer 9a is made of SiO 2. Thereby, the absolute value of a frequency temperature coefficient can be made small and a frequency temperature characteristic can be improved.
  • the second layer 9b is made of SiN. By adjusting the film thickness of the second layer 9b, the frequency can be easily adjusted. Note that the materials of the first layer 9a and the second layer 9b are not limited to the above.
  • the first dielectric film 9 may be a single layer. The first dielectric film 9 is not necessarily provided.
  • the feature of this embodiment is that the first low sound velocity region and the second low sound velocity region are configured by providing the sound velocity adjustment layer 7 in each of the plurality of grooves 8. Thereby, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reliably and sufficiently lowered. This will be described below.
  • a plurality of grooves 8 are provided on the one main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2.
  • the sound velocity adjusting layer 7 is provided in each of the plurality of grooves 8.
  • the IDT electrode 3 is formed.
  • a configuration in which the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b are stacked on the sound velocity adjustment layer 7 can be obtained.
  • the first low sound velocity region and the second low sound velocity region are formed simultaneously with the formation of the IDT electrode 3.
  • the IDT electrode 3 is not particularly deteriorated in the filter characteristics of the acoustic wave device 1. It only needs to be formed with a degree of positional accuracy. Therefore, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reliably reduced.
  • the widths of the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b tend to become narrower as the distance from the piezoelectric substrate 2 side increases.
  • the sound speed adjustment layer 7 is located in the groove 8 provided on the one main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2. Therefore, the sound speed adjustment layer 7 is located on the wide side of the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b. Therefore, a configuration in which the sound velocity adjusting layer 7 and the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b are laminated can be obtained more reliably.
  • the speed of sound in the configuration in which the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b are stacked on the sound speed adjustment layer 7, and the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b on the piezoelectric substrate 2 are used.
  • the speed of sound was compared by comparing the impedance frequency characteristics.
  • the wavelengths are the same in both comparisons. Therefore, in FIG. 3 below, for example, the lower the resonance frequency, the lower the sound speed.
  • FIG. 3 is a diagram showing impedance frequency characteristics when electrode fingers are stacked on the sound velocity adjustment layer and when electrode fingers are directly provided on the piezoelectric substrate in the acoustic wave device.
  • the solid line shows the result when the electrode finger is laminated on the sound velocity adjustment layer
  • the broken line shows the result when the electrode finger is directly provided on the piezoelectric substrate.
  • the alternate long and short dash line X indicates the resonance frequency when the electrode fingers are stacked on the sound velocity adjustment layer
  • the alternate long and short dash line Y indicates the resonance frequency when the electrode fingers are directly provided on the piezoelectric substrate.
  • the resonance frequency is sufficiently lower than that in the case where the electrode fingers are directly provided on the piezoelectric substrate because the electrode fingers are laminated on the sound velocity adjustment layer.
  • the wavelengths are the same in both cases compared in FIG. 3, for example, the lower the resonance frequency, the lower the sound speed. Therefore, it can be seen that the sound speed is sufficiently lowered when electrode fingers are laminated on the sound speed adjustment layer. Therefore, in the present embodiment shown in FIG. 1, the first low sound velocity region and the second low sound velocity in which a plurality of first electrode fingers 4 b and a plurality of second electrode fingers 5 b are stacked on the sound velocity adjustment layer 7.
  • the speed of sound in the region can be made sufficiently low.
  • the width of the first electrode finger 4b and equal to or smaller than the width of the second electrode finger 5b is preferably equal to or smaller than the width of the first electrode finger 4b and equal to or smaller than the width of the second electrode finger 5b.
  • the width of the sound velocity adjusting layer 7 is equal to or smaller than the width of the first electrode finger 4b.
  • the width of the second electrode finger 5b or less.
  • the width of the groove 48 and the sound velocity adjustment layer 47 is the same as the width of the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b.
  • the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b and the sound velocity adjustment layer 47 are easily stacked. Therefore, the effect of lowering the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be obtained. Further, it is difficult for adjacent electrode fingers to be short-circuited via the sound speed adjustment layer 47.
  • the width of the groove 8 and the sound velocity adjusting layer 7 is narrower than the first electrode finger 4b and narrower than the second electrode finger 5b.
  • a portion in which the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b are not stacked is hardly generated in the sound speed adjustment layer 7.
  • the area of the portion where the sound velocity adjusting layer 7 and the first electrode finger 4b and the second electrode finger 5b are laminated can be more reliably set to a desired area. Therefore, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be lowered more reliably and stably.
  • the density of the material used for the sound velocity adjusting layer 7 is preferably higher than the average density of the material used for the IDT electrode 3. Thereby, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reduced.
  • the groove 8 and the sound velocity adjustment layer 7 may be provided in a portion other than the above.
  • the groove and the sound velocity adjustment layer 7 are formed on the first edge region Ca and the first edge 2 Ca of the first electrode finger 4 b on the one main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2. It is provided so that it may overlap with both the parts located in 2 edge area
  • the groove portion and the sound velocity adjustment layer 7 overlap with both the first principal surface 2a and the portion of the second electrode finger 5b located in the first edge region Ca and the second edge region Cb in plan view. Is provided. In this case, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reduced.
  • the first dielectric film 9 is not likely to rise greatly. Therefore, variations in filter characteristics of the acoustic wave device 1 can be suppressed.
  • FIG. 6 is a plan view of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • a first sound speed adjustment layer and a second sound speed adjustment layer which will be described later, are indicated by hatching.
  • the first dielectric film is omitted. The same applies to the plan views from FIG.
  • This embodiment is different from the first embodiment in the range in which a plurality of grooves are provided.
  • a sound speed adjustment layer 17 is provided in the plurality of grooves.
  • the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the groove that overlaps the first electrode finger 4b in plan view overlaps the first electrode finger 4b in the entire direction in which the first electrode finger 4b extends.
  • the groove that overlaps the second electrode finger 5b in plan view overlaps the second electrode finger 5b in the entire direction in which the second electrode finger 5b extends.
  • the sound speed adjustment layer 17 includes a first sound speed adjustment layer 17a and a second sound speed adjustment layer 17b having a higher sound speed than the first sound speed adjustment layer 17a.
  • the material used for the first sound speed adjustment layer 17a and the second sound speed adjustment layer 17b is a metal.
  • the density of the material used for the first sound speed adjustment layer 17a is higher than the density of the material used for the second sound speed adjustment layer 17b.
  • the first sound speed adjustment layer 17a includes portions of the plurality of grooves that are located in the second edge region Cb of the plurality of first electrode fingers 4b and the first of the plurality of second electrode fingers 5b. Are provided only in a portion overlapping with the portion located in the edge region Ca in plan view.
  • the second sound speed adjustment layer 17b is provided in a portion of the plurality of grooves other than the portion in which the first sound speed adjustment layer 17a is provided in plan view.
  • the density of the material used for the first sound velocity adjustment layer 17a is preferably higher than the average density of the material used for the IDT electrode 3. Thereby, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reduced.
  • the first sound velocity adjustment layer 17a is provided in both the portions located in the first edge region Ca and the second edge region Cb in the groove overlapping the first electrode finger 4b in plan view. May be.
  • the first sound velocity adjustment layer 17a may be provided in both of the portions located in the first edge region Ca and the second edge region Cb in the groove overlapping the second electrode finger 5b in plan view. Good. In this case, the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reduced.
  • the groove and the sound velocity adjustment layer 7 are not provided in the central region B, the first outer region Da, and the second outer region Db. Thereby, the sound speed difference between the first low sound speed region and the second low sound speed region, and the central region B, the first high sound speed region, and the second high sound speed region can be further increased.
  • FIG. 7 is an enlarged front sectional view of the acoustic wave device according to the third embodiment. 7 is a cross-sectional view of a portion corresponding to the line II in FIG. 1 in the acoustic wave device.
  • the second dielectric film 29 is provided on the one main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2, and the plurality of grooves 8 and the sound velocity adjustment layer 7 are covered by the second dielectric film 29. This is different from the first embodiment. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the second dielectric film 29 is located between the IDT electrode 3, the piezoelectric substrate 2, and the sound velocity adjustment layer 7. Thereby, mutual diffusion hardly occurs between the metal used for the sound velocity adjusting layer 7 and the metal used for the IDT electrode 3. Therefore, the freedom degree of the kind of metal used for the sound speed adjustment layer 7 and the IDT electrode 3 can be raised.
  • the sound velocity in the first low sound velocity region and the second low sound velocity region can be further reliably and sufficiently lowered as in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of the acoustic wave device according to the fourth embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the IDT electrode 33 has a plurality of first dummy electrode fingers 34c and a plurality of second dummy electrode fingers 35c. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • each of the plurality of first dummy electrode fingers 34c is connected to the first bus bar 4a, and is opposed to the plurality of second electrode fingers 5b via a gap.
  • One end of the plurality of second dummy electrode fingers 35c is connected to the second bus bar 5a, and is opposed to the plurality of first electrode fingers 4b via a gap.
  • the sound speed in the first low sound speed region and the second low sound speed region can be further reliably and sufficiently lowered.
  • FIG. 9 is a plan view of an acoustic wave device according to a modification of the fourth embodiment.
  • the groove portion and the sound velocity adjustment layer 7 are also provided on a portion of the one main surface 2a of the piezoelectric substrate 2 that overlaps the first dummy electrode finger 34c and the second dummy electrode finger 35c in plan view. . Even in this case, the sound velocity in the first low sound velocity region and the second low sound velocity region can be further reliably and sufficiently lowered.
  • examples of a 1-port type acoustic wave resonator are shown as the acoustic wave device.
  • the elastic wave device of the present invention is not limited to an elastic wave resonator.
  • a ladder type filter including at least one elastic wave resonator may be used.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる、弾性波装置を提供する。　弾性波装置１は、一方主面２ａを有する圧電基板２と、一方主面２ａ上に設けられているＩＤＴ電極３とを備える。弾性波装置１において、平面視において弾性波伝搬方向に直交する方向中央側に位置している中央領域と、中央領域の外側に位置する第１，第２の低音速領域と、第１，第２の低音速領域の外側に位置する第１，第２の高音速領域とが設けられている。一方主面２ａにおける第１の低音速領域及び第２の低音速領域に位置する部分において、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂのいずれか１つに平面視で重なるように、溝部８が設けられている。溝部８内に音速調整層７がそれぞれ設けられている。

Description

弾性波装置
　本発明は、ピストンモードを利用した弾性波装置に関する。
　従来、不要波を抑制するために、ピストンモードを利用した弾性波装置が提案されている。
　例えば、下記の特許文献１には、ピストンモードを利用した弾性波装置の一例が示されている。この弾性波装置は、圧電基板上に設けられたＩＤＴ電極を有する。ＩＤＴ電極は、電極指が延びる方向において中央に位置する中央励振領域と、中央励振領域の電極指が延びる方向両側に隣接する内縁領域とを有する。さらに、ＩＤＴ電極は、内縁領域の外側に隣接する外縁領域を有する。
　内縁領域においては、電極指上に誘電体または金属からなる質量付加膜を積層したり、内縁領域における電極指の幅を広くしたりしている。これにより、内縁領域における音速が、中央励振領域及び外縁領域における音速よりも低速になっている。このように、内縁領域は低音速領域である。外縁領域は、中央励振領域より音速が高速である、高音速領域である。中央励振領域、低音速領域及び高音速領域をこの順序で配置することにより、弾性波のエネルギーを閉じ込め、かつ不要波を抑制している。
特表２０１３－５１８４５５号公報
　近年の電子機器の高周波化に伴って、ＩＤＴ電極の電極指ピッチを狭くする必要が生じている。しかしながら、上記のように、内縁領域における電極指の幅を広くする場合においては、ＩＤＴ電極の電極指ピッチを狭くするほど、隣接する電極指間で短絡不良が生じる可能性が高くなる。
　他方、質量付加膜を設ける場合においては、質量付加膜の位置ずれが生じるおそれがある。さらに、電極指の幅が狭くなると、質量付加膜の形成自体が困難となる。そのため、確実に音速を低くすることができなかった。
　本発明の目的は、低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる、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、圧電基板と、前記圧電基板の一方主面上に設けられているＩＤＴ電極とを備え、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指とを有し、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが弾性波伝搬方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、平面視において、弾性波伝搬方向に直交する方向を交叉方向としたときに、前記交叉領域が、前記交叉方向中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記交叉方向両側に配置されており、かつ前記中央領域よりも音速が低い第１の低音速領域及び第２の低音速領域とを有し、前記第１の低音速領域が前記第１のバスバー側に位置しており、前記第２の低音速領域が前記第２のバスバー側に位置しており、前記第１のバスバーと前記第１の低音速領域との間に位置しており、かつ前記中央領域よりも音速が高い第１の高音速領域と、前記第２のバスバーと前記第２の低音速領域との間に位置しており、かつ前記中央領域よりも音速が高い第２の高音速領域とが設けられており、前記圧電基板の前記一方主面における前記第１の低音速領域及び前記第２の低音速領域に位置する部分において、前記第１の電極指及び前記第２の電極指のいずれか１つに平面視で重なるように、溝部が設けられており、前記溝部内に前記圧電基板と異なる材料からなる音速調整層がそれぞれ設けられている。
　本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記音速調整層が、前記溝部を満たすように設けられている。この場合には、第１の低音速領域及び第２の低音速領域において、音速を効果的に低くすることができる。
　本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記溝部の弾性波伝搬方向に沿う寸法を幅としたときに、前記溝部の幅が前記第１の電極指の幅以下であり、かつ前記第２の電極指の幅以下である。この場合には、製造工程においてＩＤＴ電極の位置ずれが生じた場合においても、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速を低くする効果を得ることができ、かつ隣り合う電極指が音速調整層を介して短絡し難い。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記溝部の幅が前記第１の電極指の幅より狭く、かつ前記第２の電極指の幅より狭い。この場合には、製造工程においてＩＤＴ電極に位置ずれが生じた場合においても、音速調整層において、第１の電極指及び第２の電極指が積層されていない部分が生じ難い。従って、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に、かつ安定的に低くすることができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記音速調整層に用いられている材料の密度が、前記ＩＤＴ電極に用いられている材料の平均密度よりも高い。この場合には、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層低くすることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電基板の前記一方主面の、前記第１の低音速領域に位置する部分に設けられている前記溝部が、平面視において前記第２の電極指に重なっており、前記第２の低音速領域に位置する部分に設けられている前記溝部が、平面視において前記第１の電極指に重なっている。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記溝部が、前記圧電基板の前記一方主面の、前記複数の第１の電極指における前記第２の低音速領域に位置する部分以外及び前記複数の第２の電極指における前記第１の低音速領域に位置する部分以外と、平面視において重なる部分に至っており、前記音速調整層が第１の音速調整層と、前記第１の音速調整層よりも音速が高い第２の音速調整層とを有し、前記第１の音速調整層が、前記溝部の、前記複数の第１の電極指の前記第２の低音速領域に位置する部分及び前記複数の第２の電極指の前記第１の低音速領域に位置する部分と、平面視において重なる部分に設けられており、前記第２の音速調整層が、前記溝部の、平面視において前記第１の音速調整層が設けられている部分以外の部分に設けられている。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記第１の音速調整層に用いられている材料の密度が、前記ＩＤＴ電極に用いられている材料の平均密度よりも高い。この場合には、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層低くすることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電基板の前記一方主面上に、前記ＩＤＴ電極を覆うように第１の誘電体膜が設けられている。この場合には、ＩＤＴ電極が破損し難い。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電基板の前記一方主面上に第２の誘電体膜が設けられており、前記第２の誘電体膜により前記溝部及び前記音速調整層が覆われており、前記ＩＤＴ電極と、前記圧電基板及び前記音速調整層との間に、前記第２の誘電体膜が位置している。この場合には、音速調整層に用いられている材料と、ＩＤＴ電極に用いられている材料とにおいて相互拡散が生じ難い。
　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電極が、前記第１のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第２の電極指とギャップを介して対向している複数の第１のダミー電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指にギャップを介して対向している複数の第２のダミー電極指とを有する。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記音速調整層に用いられている材料が金属である。
　本発明によれば、低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる、弾性波装置を提供することができる。
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、弾性波装置において、音速調整層上に電極指が積層されている場合及び圧電基板上に電極指が直接設けられている場合のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図４は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の拡大正面断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の平面図である。 図６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７は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の拡大正面断面図である。 図８は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図９は、本発明の第４の実施形態の変形例に係る弾性波装置の平面図である。
　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。なお、図１においては、第１の誘電体膜を省略しており、音速調整層をハッチングにより示している。第１の誘電体膜及び音速調整層については後述する。
　図１に示すように、弾性波装置１は、圧電基板２を有する。図２に示すように、圧電基板２は、一方主面２ａを有する。圧電基板２は、ＬｉＮｂＯ３からなる。なお、圧電基板２は、ＬｉＴａＯ３などのＬｉＮｂＯ３以外の圧電単結晶や、適宜の圧電セラミックスからなっていてもよい。
　図１に示すように、圧電基板２上には、ＩＤＴ電極３が設けられている。ＩＤＴ電極３に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。ＩＤＴ電極３の弾性波伝搬方向両側には、反射器６ａ及び反射器６ｂが配置されている。本実施形態の弾性波装置１は、１ポート型の弾性波共振子である。
　ＩＤＴ電極３は、互いに対向し合う第１のバスバー４ａ及び第２のバスバー５ａを有する。ＩＤＴ電極３は、第１のバスバー４ａに一端が接続されている、複数の第１の電極指４ｂを有する。さらに、ＩＤＴ電極３は、第２のバスバー５ａに一端が接続されている、複数の第２の電極指５ｂを有する。
　複数の第１の電極指４ｂと複数の第２の電極指５ｂとは、互いに間挿し合っている。ＩＤＴ電極３は、第１の電極指４ｂと第２の電極指５ｂとが弾性波伝搬方向において重なり合っている部分である交叉領域Ａを有する。ここで、平面視において、弾性波伝搬方向に直交する方向を交叉方向とする。このとき、交叉領域Ａは、交叉方向中央側に位置している中央領域Ｂと、交叉方向において、中央領域Ｂの両側に配置された第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂを有する。第１のエッジ領域Ｃａは第１のバスバー４ａ側に位置し、第２のエッジ領域Ｃｂは第２のバスバー５ａ側に位置している。
　ＩＤＴ電極３は、第１のエッジ領域Ｃａと第１のバスバー４ａとの間に位置している第１の外側領域Ｄａを有する。ＩＤＴ電極３は、第２のエッジ領域Ｃｂと第２のバスバー５ａとの間に位置している第２の外側領域Ｄｂを有する。
　図２に示すように、本実施形態では、ＩＤＴ電極３は、複数の金属層が積層された積層金属膜からなる。より具体的には、ＩＤＴ電極３においては、圧電基板２側から第１～第５の層３ａ～３ｅがこの順序で積層されている。第１の層３ａはＮｉＣｒ層からなる。第２の層３ｂはＰｔ層からなる。第３の層３ｃはＴｉ層からなる。第４の層３ｄはＡｌ層からなる。第５の層３ｅはＴｉ層からなる。なお、ＩＤＴ電極３に用いられる金属の種類は上記に限定されない。ＩＤＴ電極３は単層の金属膜からなっていてもよい。
　本実施形態では、第１の電極指４ｂの側面及び第２の電極指５ｂの側面は、ＩＤＴ電極３の厚み方向に対して傾斜している。なお、第１の電極指４ｂの側面及び第２の電極指５ｂの側面は、ＩＤＴ電極３の厚み方向に対して傾斜していなくともよい。
　圧電基板２の一方主面２ａには、複数の溝部８が設けられている。より具体的には、一方主面２ａの第１のエッジ領域Ｃａに位置する部分に複数の溝部８がそれぞれ設けられている。一方主面２ａの第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分にも複数の溝部８がそれぞれ設けられている。各溝部８は、平面視において、複数の第１の電極指４ｂ及び複数の第２の電極指５ｂのうち１つに重なるように設けられている。本実施形態では、第１のエッジ領域Ｃａに位置する部分に設けられている溝部８は、平面視において、第２の電極指５ｂに重なっている。第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分に設けられている溝部８は、平面視において、第１の電極指４ｂに重なっている。
　なお、一方主面２ａの第１のエッジ領域Ｃａに位置する部分には、少なくとも１つの溝部８が設けられていればよい。第１のエッジ領域Ｃａに位置する部分に設けられている溝部８は、平面視において、第１の電極指４ｂに重なっていてもよい。同様に、第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分には、少なくとも１つの溝部８が設けられていればよい。第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分に設けられている溝部８は、平面視において、第２の電極指５ｂに重なっていてもよい。
　ここで、第１の電極指４ｂ、第２の電極指５ｂ及び溝部８の弾性波伝搬方向に沿う寸法を幅とする。本実施形態では、溝部８の幅は、第１の電極指４ｂの幅より狭く、かつ第２の電極指５ｂの幅より狭い。
　図２に示すように、溝部８の横断面の形状は台形である。なお、溝部８の横断面の形状は上記に限定されず、例えば、矩形や略半円形などであってもよい。
　複数の溝部８内には音速調整層７がそれぞれ設けられている。音速調整層７は、圧電基板２に用いられている材料とは異なる材料からなる。これにより、図１に示す中央領域Ｂにおける弾性波の音速より第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける弾性波の音速が低くなっている。ここで、中央領域Ｂにおける弾性波の音速をＶ１、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける弾性波の音速をＶ２とする。このとき、Ｖ１＞Ｖ２とされている。このように、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂは、中央領域Ｂよりも音速が低い、第１の低音速領域及び第２の低音速領域である。
　弾性波装置１においては、音速調整層７は溝部８を満たすように設けられている。なお、音速調整層７は、溝部８内に設けられていればよい。もっとも、本実施形態のように、音速調整層７が溝部８を満たすように設けられていることにより、音速を効果的に低くすることができる。本実施形態では、音速調整層７に用いられている材料は金属である。
　第１の外側領域Ｄａに位置している部分は、第１の電極指４ｂのみである。第２の外側領域Ｄｂに位置している部分は、第２の電極指５ｂのみである。それによって、中央領域Ｂにおける弾性波の音速より第１の外側領域Ｄａ及び第２の外側領域Ｄｂにおける弾性波の音速が高くなっている。ここで、第１の外側領域Ｄａ及び第２の外側領域Ｄｂにおける音速をＶ３とする。このとき、Ｖ３＞Ｖ１とされている。このように、第１の外側領域Ｄａ及び第２の外側領域Ｄｂは、中央領域Ｂよりも音速が高い、第１の高音速領域及び第２の高音速領域である。
　中央領域Ｂの外側に第１の低音速領域及び第２の低音速領域が配置され、第１の低音速領域及び第２の低音速領域の外側に第１の高音速領域及び第２の高音速領域が配置されていることにより、不要波を抑制することができる。このように、弾性波装置１はピストンモードを利用している。
　上記のような各音速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の関係を図１に示す。なお、図１における左側に向かうにつれて、音速が高いことを示す。
　図２に示すように、圧電基板２の一方主面２ａ上には、ＩＤＴ電極３を覆うように第１の誘電体膜９が設けられている。これにより、ＩＤＴ電極３が破損し難い。さらに、本実施形態では、第１の誘電体膜９は第１の層９ａ及び第２の層９ｂを有する。第１の層９ａはＳｉＯ２からなる。これにより、周波数温度係数の絶対値を小さくすることができ、周波数温度特性を改善することができる。第２の層９ｂは、ＳｉＮからなる。第２の層９ｂの膜厚を調整することにより、周波数を容易に調整することができる。なお、第１の層９ａ及び第２の層９ｂの材料は上記に限定されない。第１の誘電体膜９は単層であってもよい。第１の誘電体膜９は必ずしも設けられていなくともよい。
　本実施形態の特徴は、複数の溝部８内に音速調整層７がそれぞれ設けられていることにより、第１の低音速領域及び第２の低音速領域が構成されていることにある。それによって、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる。これを以下において説明する。
　弾性波装置１の製造に際しては、圧電基板２の一方主面２ａに複数の溝部８を設ける。次に、複数の溝部８内に音速調整層７をそれぞれ設ける。しかる後、ＩＤＴ電極３を形成する。このとき、音速調整層７上に第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂが積層された構成を得ることができる。このように、ＩＤＴ電極３の形成と同時に、第１の低音速領域及び第２の低音速領域が構成される。この場合、音速調整層７において、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂが積層されていない部分が生じ難いので、ＩＤＴ電極３は、弾性波装置１のフィルタ特性などが特に劣化しない程度の位置精度において形成されさえすればよい。従って、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に低くすることができる。
　なお、例えば、ＩＤＴ電極３がリフトオフ法により形成された場合、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂの幅は、圧電基板２側から遠くなるほど狭くなる傾向がある。音速調整層７は、圧電基板２の一方主面２ａに設けられた溝部８内に位置している。よって、音速調整層７は、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂの幅が広い側に位置している。従って、音速調整層７と第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂとが積層された構成をより一層確実に得ることができる。
　ここで、音速調整層７上に第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂが積層されている構成における音速と、圧電基板２上に第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂが直接設けられている構成における音速とを比較した。なお、インピーダンス周波数特性を比較することにより、音速を比較した。比較する双方において波長は同じである。そのため、下記の図３において、例えば共振周波数が低いほど音速は低い。
　図３は、弾性波装置において、音速調整層上に電極指が積層されている場合及び圧電基板上に電極指が直接設けられている場合のインピーダンス周波数特性を示す図である。図３においては、実線は音速調整層上に電極指が積層されている場合の結果を示し、破線は圧電基板上に電極指が直接設けられている場合の結果を示す。一点鎖線Ｘは音速調整層上に電極指が積層されている場合における共振周波数を示し、一点鎖線Ｙは圧電基板上に電極指が直接設けられている場合における共振周波数を示す。
　図３に示すように、音速調整層上に電極指が積層されていることにより、圧電基板上に電極指が直接設けられている場合よりも共振周波数が十分に低くなっていることがわかる。上述したように、図３において比較している双方において波長は同じであるため、例えば共振周波数が低いほど音速は低い。よって、音速調整層上に電極指が積層されることにより、音速が十分に低くなることがわかる。従って、図１に示す本実施形態において、音速調整層７上に複数の第１の電極指４ｂ及び複数の第２の電極指５ｂが積層された第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速を十分に低くすることができる。
　図２に示す溝部８の幅は第１の電極指４ｂの幅以下であり、かつ第２の電極指５ｂの幅以下であることが好ましい。この場合には、音速調整層７の弾性波伝搬方向に沿う寸法を音速調整層７の幅としたときに、音速調整層７の幅は第１の電極指４ｂの幅以下であり、かつ第２の電極指５ｂの幅以下となる。例えば、図４に示す第１の実施形態の第１の変形例では、溝部４８及び音速調整層４７の幅は、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂの幅と同じである。この場合には、製造工程においてＩＤＴ電極３の位置ずれが生じた場合においても、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂと音速調整層４７とが積層された状態とし易い。よって、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速を低くする効果を得ることができる。さらに、隣り合う電極指が音速調整層４７を介して短絡し難い。
　図２に示す本実施形態のように、溝部８及び音速調整層７の幅は第１の電極指４ｂより狭く、かつ第２の電極指５ｂより狭いことがより好ましい。この場合には、製造工程においてＩＤＴ電極３に位置ずれが生じた場合においても、音速調整層７において、第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂが積層されていない部分が生じ難い。それによって、音速調整層７と第１の電極指４ｂ及び第２の電極指５ｂとが積層されている部分の面積をより一層確実に所望の面積とすることができる。従って、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に、かつ安定的に低くすることができる。
　音速調整層７に用いられている材料の密度は、ＩＤＴ電極３に用いられている材料の平均密度よりも高いことが好ましい。それによって、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層低くすることができる。
　溝部８及び音速調整層７は、上記以外の部分に設けられていてもよい。図５に示す第１の実施形態の第２の変形例では、溝部及び音速調整層７は、圧電基板２の一方主面２ａの、第１の電極指４ｂにおける第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分の両方に、平面視において重なるように設けられている。同様に、溝部及び音速調整層７は、一方主面２ａの、第２の電極指５ｂにおける第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分の両方に、平面視において重なるように設けられている。この場合には、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層低くすることができる。
　ところで、第１の低音速領域及び第２の低音速領域を構成するために、上述した質量付加膜が第１の電極指４ｂ上及び第２の電極指５ｂ上設けられた場合には、質量付加膜の厚みにより、第１の誘電体膜９の隆起が大きくなる。これに対して、本実施形態では、第１の電極指４ｂ上及び第２の電極指５ｂ上に、上述した質量付加膜を設けることなく、第１の低音速領域及び第２の低音速領域を構成することができる。よって、第１の誘電体膜９は大きく隆起し難い。従って、弾性波装置１のフィルタ特性などのばらつきを抑制することができる。
　図６は、第２の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図６において、後述する第１の音速調整層及び第２の音速調整層をハッチングにより示す。図６においては第１の誘電体膜を省略している。図６以降の平面図においても同様である。
　本実施形態は、複数の溝部が設けられている範囲が第１の実施形態と異なる。複数の溝部内には、音速調整層１７が設けられている。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は、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、本実施形態では、平面視において第１の電極指４ｂに重なっている溝部は、第１の電極指４ｂが延びる方向全体において、第１の電極指４ｂに重なっている。同様に、平面視において第２の電極指５ｂに重なっている溝部は、第２の電極指５ｂが延びる方向全体において、第２の電極指５ｂに重なっている。
　音速調整層１７は、第１の音速調整層１７ａと、第１の音速調整層１７ａよりも音速が高い第２の音速調整層１７ｂとを有する。本実施形態においては、第１の音速調整層１７ａ及び第２の音速調整層１７ｂに用いられている材料は金属である。第１の音速調整層１７ａに用いられている材料の密度は、第２の音速調整層１７ｂに用いられている材料の密度より高い。
　本実施形態では、第１の音速調整層１７ａは、複数の溝部の、複数の第１の電極指４ｂの第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分及び複数の第２の電極指５ｂの第１のエッジ領域Ｃａに位置する部分と、平面視において重なる部分にのみ設けられている。第２の音速調整層１７ｂは、複数の溝部の、平面視において第１の音速調整層１７ａが設けられている部分以外の部分に設けられている。これにより、中央領域Ｂよりも音速が低い、第１の低音速領域及び第２の低音速領域が構成されている。
　第１の音速調整層１７ａに用いられている材料の密度は、ＩＤＴ電極３に用いられている材料の平均密度よりも高いことが好ましい。それによって、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層低くすることができる。
　なお、第１の音速調整層１７ａは、平面視において第１の電極指４ｂに重なっている溝部における、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分の両方に設けられていてもよい。第１の音速調整層１７ａは、平面視において第２の電極指５ｂに重なっている溝部における、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分の両方に設けられていてもよい。この場合には、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層低くすることができる。
　もっとも、図１に示す第１の実施形態のように、溝部及び音速調整層７は、中央領域Ｂ、第１の外側領域Ｄａ及び第２の外側領域Ｄｂには設けられていないことが好ましい。それによって、第１の低音速領域及び第２の低音速領域と、中央領域Ｂ、第１の高音速領域及び第２の高音速領域との間の音速差をより一層大きくすることができる。
　図７は、第３の実施形態に係る弾性波装置の拡大正面断面図である。なお、図７は、弾性波装置において図１中のＩ－Ｉ線に相当する部分の断面図である。
　本実施形態は、圧電基板２の一方主面２ａ上に第２の誘電体膜２９が設けられており、第２の誘電体膜２９により複数の溝部８及び音速調整層７が覆われている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　第２の誘電体膜２９は、ＩＤＴ電極３と圧電基板２及び音速調整層７との間に位置している。これにより、音速調整層７に用いられている金属と、ＩＤＴ電極３に用いられている金属とにおいて相互拡散が生じ難い。よって、音速調整層７及びＩＤＴ電極３に用いる金属の種類の自由度を高めることができる。
　加えて、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる。
　図８は、第４の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。
　本実施形態は、ＩＤＴ電極３３が複数の第１のダミー電極指３４ｃ及び複数の第２のダミー電極指３５ｃを有する点において第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　複数の第１のダミー電極指３４ｃは、第１のバスバー４ａに一端が接続されており、かつ複数の第２の電極指５ｂとギャップを介して対向している。複数の第２のダミー電極指３５ｃは、第２のバスバー５ａに一端が接続されており、かつ複数の第１の電極指４ｂとギャップを介して対向している。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる。
　図９は、第４の実施形態の変形例に係る弾性波装置の平面図である。
　本変形例では、圧電基板２の一方主面２ａの、第１のダミー電極指３４ｃ及び第２のダミー電極指３５ｃと平面視において重なる部分にも、溝部及び音速調整層７が設けられている。この場合においても、第１の低音速領域及び第２の低音速領域における音速をより一層確実に、かつ十分に低くすることができる。
　第１～第４の実施形態及び各変形例においては、弾性波装置として１ポート型の弾性波共振子の例を示した。なお、本発明の弾性波装置は弾性波共振子には限られない。例えば、上記弾性波共振子を少なくとも１つ含むラダー型フィルタなどであってもよい。
１…弾性波装置
２…圧電基板
２ａ…一方主面
３…ＩＤＴ電極
３ａ～３ｅ…第１～第５の層
４ａ…第１のバスバー
４ｂ…第１の電極指
５ａ…第２のバスバー
５ｂ…第２の電極指
６ａ，６ｂ…反射器
７…音速調整層
８…溝部
９…第１の誘電体膜
９ａ，９ｂ…第１，第２の層
１７…音速調整層
１７ａ，１７ｂ…第１，第２の音速調整層
２９…第２の誘電体膜
３３…ＩＤＴ電極
３４ｃ…第１のダミー電極指
３５ｃ…第２のダミー電極指
４７…音速調整層
４８…溝部

Claims (12)

  1. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板の一方主面上に設けられているＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指と、を有し、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが弾性波伝搬方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、
    　平面視において、弾性波伝搬方向に直交する方向を交叉方向としたときに、前記交叉領域が、前記交叉方向中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記交叉方向両側に配置されており、かつ前記中央領域よりも音速が低い第１の低音速領域及び第２の低音速領域と、を有し、前記第１の低音速領域が前記第１のバスバー側に位置しており、前記第２の低音速領域が前記第２のバスバー側に位置しており、
    　前記第１のバスバーと前記第１の低音速領域との間に位置しており、かつ前記中央領域よりも音速が高い第１の高音速領域と、前記第２のバスバーと前記第２の低音速領域との間に位置しており、かつ前記中央領域よりも音速が高い第２の高音速領域とが設けられており、
    　前記圧電基板の前記一方主面における前記第１の低音速領域及び前記第２の低音速領域に位置する部分において、前記第１の電極指及び前記第２の電極指のいずれか１つに平面視で重なるように、溝部が設けられており、
    　前記溝部内に前記圧電基板と異なる材料からなる音速調整層がそれぞれ設けられている、弾性波装置。
  2. 　前記音速調整層が、前記溝部を満たすように設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第１の電極指、前記第２の電極指及び前記溝部の弾性波伝搬方向に沿う寸法を幅としたときに、前記溝部の幅が前記第１の電極指の幅以下であり、かつ前記第２の電極指の幅以下である、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記溝部の幅が前記第１の電極指の幅より狭く、かつ前記第２の電極指の幅より狭い、請求項３に記載の弾性波装置。
  5. 　前記音速調整層に用いられている材料の密度が、前記ＩＤＴ電極に用いられている材料の平均密度よりも高い、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記圧電基板の前記一方主面の、前記第１の低音速領域に位置する部分に設けられている前記溝部が、平面視において前記第２の電極指に重なっており、前記第２の低音速領域に位置する部分に設けられている前記溝部が、平面視において前記第１の電極指に重なっている、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記溝部が、前記圧電基板の前記一方主面の、前記複数の第１の電極指における前記第２の低音速領域に位置する部分以外及び前記複数の第２の電極指における前記第１の低音速領域に位置する部分以外と、平面視において重なる部分に至っており、
    　前記音速調整層が第１の音速調整層と、前記第１の音速調整層よりも音速が高い第２の音速調整層と、を有し、
    　前記第１の音速調整層が、前記溝部の、前記複数の第１の電極指の前記第２の低音速領域に位置する部分及び前記複数の第２の電極指の前記第１の低音速領域に位置する部分と、平面視において重なる部分に設けられており、
    　前記第２の音速調整層が、前記溝部の、平面視において前記第１の音速調整層が設けられている部分以外の部分に設けられている、請求項６に記載の弾性波装置。
  8. 　前記第１の音速調整層に用いられている材料の密度が、前記ＩＤＴ電極に用いられている材料の平均密度よりも高い、請求項７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記圧電基板の前記一方主面上に、前記ＩＤＴ電極を覆うように第１の誘電体膜が設けられている、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記圧電基板の前記一方主面上に第２の誘電体膜が設けられており、前記第２の誘電体膜により前記溝部及び前記音速調整層が覆われており、
    　前記ＩＤＴ電極と、前記圧電基板及び前記音速調整層との間に、前記第２の誘電体膜が位置している、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　前記ＩＤＴ電極が、前記第１のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第２の電極指とギャップを介して対向している複数の第１のダミー電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指にギャップを介して対向している複数の第２のダミー電極指と、を有する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　前記音速調整層に用いられている材料が金属である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
PCT/JP2017/046423 2017-01-13 2017-12-25 弾性波装置 WO2018131454A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780082143.3A CN110140295B (zh) 2017-01-13 2017-12-25 弹性波装置
JP2018561911A JP6741082B2 (ja) 2017-01-13 2017-12-25 弾性波装置
US16/507,078 US10797679B2 (en) 2017-01-13 2019-07-10 Elastic wave device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017004287 2017-01-13
JP2017-004287 2017-01-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/507,078 Continuation US10797679B2 (en) 2017-01-13 2019-07-10 Elastic wave device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018131454A1 true WO2018131454A1 (ja) 2018-07-19

Family

ID=62839459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/046423 WO2018131454A1 (ja) 2017-01-13 2017-12-25 弾性波装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10797679B2 (ja)
JP (1) JP6741082B2 (ja)
CN (1) CN110140295B (ja)
WO (1) WO2018131454A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020121663A1 (ja) * 2018-12-13 2020-06-18 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020184466A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社村田製作所 弾性波装置
JPWO2020209359A1 (ja) * 2019-04-12 2020-10-15
JP2023046526A (ja) * 2021-09-24 2023-04-05 三安ジャパンテクノロジー株式会社 弾性波デバイス、モジュール

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117483A1 (ja) * 2015-01-22 2016-07-28 株式会社村田製作所 弾性波装置の製造方法、および弾性波装置
US11811387B2 (en) * 2015-04-24 2023-11-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave device
JP6471802B2 (ja) * 2015-07-17 2019-02-20 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法
JP2020202429A (ja) * 2019-06-06 2020-12-17 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP7458055B2 (ja) * 2019-12-13 2024-03-29 三安ジャパンテクノロジー株式会社 弾性表面波素子の製造方法
FR3105894B3 (fr) * 2019-12-30 2023-11-03 Frecnsys Structure de transducteur pour résonateur à accès unique
CN117223215A (zh) * 2021-05-21 2023-12-12 华为技术有限公司 用于降低横向杂散模式的改进拓扑表面声波器件
CN113114159B (zh) * 2021-05-27 2021-12-10 北京超材信息科技有限公司 声表面波装置
US20230402989A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-14 RF360 Europe GmbH Surface-Acoustic-Wave (SAW) Filter with Dielectric Material Disposed in a Piezoelectric Layer
CN115296642B (zh) * 2022-10-08 2023-03-24 深圳新声半导体有限公司 声表面波谐振器结构及其形成方法、滤波器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011018913A1 (ja) * 2009-08-10 2011-02-17 株式会社村田製作所 弾性境界波装置
WO2012127793A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 弾性波素子
WO2015182522A1 (ja) * 2014-05-26 2015-12-03 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016170982A1 (ja) * 2015-04-24 2016-10-27 株式会社村田製作所 弾性波装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002184951A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Mitsubishi Electric Corp 容量素子を有する半導体装置およびその製造方法
CN102257729B (zh) * 2008-12-17 2014-03-12 株式会社村田制作所 弹性表面波装置
WO2010119796A1 (ja) * 2009-04-14 2010-10-21 株式会社村田製作所 弾性境界波装置
JP2011066492A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Murata Mfg Co Ltd 弾性境界波装置
JP5579429B2 (ja) 2009-12-15 2014-08-27 太陽誘電株式会社 弾性波素子、通信モジュール、通信装置
DE102010005596B4 (de) 2010-01-25 2015-11-05 Epcos Ag Elektroakustischer Wandler mit verringerten Verlusten durch transversale Emission und verbesserter Performance durch Unterdrückung transversaler Moden
CN105940605B (zh) * 2014-02-04 2018-11-09 株式会社村田制作所 弹性波装置
WO2017086004A1 (ja) * 2015-11-17 2017-05-26 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011018913A1 (ja) * 2009-08-10 2011-02-17 株式会社村田製作所 弾性境界波装置
WO2012127793A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 弾性波素子
WO2015182522A1 (ja) * 2014-05-26 2015-12-03 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016170982A1 (ja) * 2015-04-24 2016-10-27 株式会社村田製作所 弾性波装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020121663A1 (ja) * 2018-12-13 2020-06-18 株式会社村田製作所 弾性波装置
US11811388B2 (en) 2018-12-13 2023-11-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Acoustic wave device
WO2020184466A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社村田製作所 弾性波装置
JPWO2020184466A1 (ja) * 2019-03-13 2021-10-21 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP7120441B2 (ja) 2019-03-13 2022-08-17 株式会社村田製作所 弾性波装置
JPWO2020209359A1 (ja) * 2019-04-12 2020-10-15
WO2020209359A1 (ja) * 2019-04-12 2020-10-15 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP7176622B2 (ja) 2019-04-12 2022-11-22 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2023046526A (ja) * 2021-09-24 2023-04-05 三安ジャパンテクノロジー株式会社 弾性波デバイス、モジュール
JP7364196B2 (ja) 2021-09-24 2023-10-18 三安ジャパンテクノロジー株式会社 弾性波デバイス、モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
US10797679B2 (en) 2020-10-06
JP6741082B2 (ja) 2020-08-19
CN110140295A (zh) 2019-08-16
JPWO2018131454A1 (ja) 2019-06-27
US20190334500A1 (en) 2019-10-31
CN110140295B (zh) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018131454A1 (ja) 弾性波装置
JP6819834B1 (ja) 弾性波装置
CN111656685B (zh) 弹性波装置
US9035725B2 (en) Acoustic wave device
JP6380558B2 (ja) 弾性波装置
US11456716B2 (en) Elastic wave device and manufacturing method thereof
JP7001172B2 (ja) 弾性波装置及びラダー型フィルタ
US8878419B2 (en) Piezoelectric device
WO2020209359A1 (ja) 弾性波装置
WO2015182521A1 (ja) 弾性波装置及びラダー型フィルタ
WO2018123882A1 (ja) 弾性波装置
JP5850209B1 (ja) 弾性波装置
US11374550B2 (en) Elastic wave device
WO2021241364A1 (ja) 弾性波装置
JP5176863B2 (ja) 弾性波装置
JP6813084B2 (ja) 弾性波装置の製造方法
WO2022014276A1 (ja) 弾性波装置
JP7168066B2 (ja) 弾性波装置
JP2011041082A (ja) 一ポート型弾性波共振子及び弾性波フィルタ装置
WO2016039026A1 (ja) 弾性表面波装置
WO2023048256A1 (ja) 弾性波装置
WO2022224740A1 (ja) ラダー型フィルタ
WO2022071062A1 (ja) 弾性波装置
WO2022059586A1 (ja) 弾性波装置
WO2022085565A1 (ja) 弾性波装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17890906

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018561911

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17890906

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1