WO2019194140A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2019194140A1
WO2019194140A1 PCT/JP2019/014503 JP2019014503W WO2019194140A1 WO 2019194140 A1 WO2019194140 A1 WO 2019194140A1 JP 2019014503 W JP2019014503 W JP 2019014503W WO 2019194140 A1 WO2019194140 A1 WO 2019194140A1
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WO
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bus bar
region
edge region
wave device
piezoelectric substrate
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PCT/JP2019/014503
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克也 大門
正人 荒木
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02992—Details of bus bars, contact pads or other electrical connections for finger electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • Patent Document 1 describes an example of an acoustic wave device.
  • the IDT electrode of this acoustic wave device has a central excitation region, an inner edge region adjacent to both sides of the central excitation region, and an outer edge region adjacent to the inner edge region.
  • the sound velocity in the inner edge region is lowered by providing a mass-added film in the inner edge region or increasing the width of the electrode finger in the inner edge region.
  • the transverse mode is suppressed by making the sound speeds of the respective regions different from each other.
  • a sufficient effect of suppressing the transverse mode cannot be obtained in the demand for lower loss and lower spurious.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of effectively suppressing the transverse mode.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric substrate having a convex reverse velocity surface, and an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate, wherein the IDT electrode has a first bus bar facing each other, and A second bus bar, a plurality of first electrode fingers having one end connected to the first bus bar, and one end connected to the second bus bar, and between the plurality of first electrode fingers A plurality of second electrode fingers that are inserted, the elastic wave propagation direction being the first direction, and the direction orthogonal to the first direction being the second direction, the first direction
  • the portion where the electrode finger and the second electrode finger overlap in the first direction is a crossing region, and the crossing region is located on the center side in the second direction; and A first edge disposed on the first bus bar side in the central area.
  • a second edge region disposed on the second bus bar side of the central region, and the IDT electrode is located between the first edge region and the first bus bar.
  • a recess is provided in a portion between a portion where the plurality of first electrode fingers are provided and a portion where the plurality of second electrode fingers are provided. ing.
  • FIG. 1 is a plan view of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a reverse velocity surface in the piezoelectric substrate according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating impedance frequency characteristics of the acoustic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating return loss in the vicinity of the resonance frequency of the acoustic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example 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 schematic diagram showing a reverse velocity surface in the piezoelectric substrate according to the first
  • FIG. 7 is a diagram illustrating return loss in the vicinity of the antiresonance frequency of the acoustic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of an acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to a second modification of the
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of an acoustic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view of an acoustic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of an acoustic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of an acoustic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a reverse speed surface in the piezoelectric substrate of the first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • the recessed part mentioned later is shown by hatching. The same applies to the plan views from FIG.
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the reverse speed surface is convex.
  • the piezoelectric substrate 2 is a laminated body in which a support substrate 3, a high acoustic velocity film 4, a low acoustic velocity film 5, and a piezoelectric layer 6 are laminated in this order.
  • the piezoelectric layer 6 is made of lithium tantalate (LiTaO 3 ) in this embodiment.
  • An IDT electrode 7 is provided on the piezoelectric layer 6 of the piezoelectric substrate 2. By applying an AC voltage to the IDT electrode 7, an elastic wave is excited. Reflectors 8 and 9 are disposed on both sides of the IDT electrode 7 in the elastic wave propagation direction.
  • the elastic wave device 1 of the present embodiment is an elastic wave resonator.
  • the support substrate 3 is made of, for example, glass, spinel, aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC (diamond-like carbon) film, silicon (Si), sapphire, lithium tantalate, niobium Piezoelectric materials such as lithium oxide and quartz, various ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, mullite, steatite, forsterite, diamond, magnesia, or materials composed mainly of the above materials, and mixtures of the above materials It consists of any one of the main ingredients.
  • the material of the support substrate 3 is not limited to the above.
  • the high sound velocity film 4 is a high sound velocity member in the present embodiment.
  • the high sound velocity member is a member in which the sound velocity of the propagating bulk wave is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating through the piezoelectric layer 6.
  • the high acoustic velocity film 4 includes, for example, aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cordierite, mullite, steatite, Forsterite, magnesia, DLC film or diamond, a medium mainly composed of the above materials, a medium mainly composed of a mixture of the above materials.
  • the material of the high sound velocity film 4 may be a material having a relatively high sound velocity.
  • the low sound velocity film 5 is a film in which the velocity of the propagating bulk wave is lower than the velocity of the bulk wave propagating through the piezoelectric layer 6.
  • the low acoustic velocity film 5 is made of, for example, a medium mainly composed of the above materials such as silicon oxide, glass, silicon oxynitride, tantalum oxide, or a compound obtained by adding fluorine, carbon, or boron to silicon oxide.
  • the material of the low sound velocity film 5 may be a material having a relatively low sound velocity.
  • the IDT electrode 7, the reflector 8, and the reflector 9 may be made of a laminated metal film in which a plurality of metal layers are laminated, or may be made of a single-layer metal film.
  • the elastic wave device 1 of the present embodiment has a configuration in which the piezoelectric substrate 2 is formed by laminating the high acoustic velocity film 4, the low acoustic velocity membrane 5, and the piezoelectric layer 6, so that the energy of the acoustic wave is effectively applied to the piezoelectric layer 6 side. Can be confined.
  • the piezoelectric layer 6 is indirectly provided on the high sound velocity film 4 as the high sound velocity member via the low sound velocity film 5.
  • the piezoelectric layer 6 may be provided directly on the high sound speed member.
  • a protective film made of an appropriate dielectric material may be provided on the piezoelectric substrate 2 so as to cover the IDT electrode 7. Thereby, the IDT electrode 7 is hardly damaged.
  • the IDT electrode 7 includes a first bus bar 13 and a second bus bar 15 that face each other.
  • the IDT electrode 7 has a plurality of first electrode fingers 14 whose one ends are connected to the first bus bar 13. Further, the IDT electrode 7 has a plurality of second electrode fingers 16 having one end connected to the second bus bar 15. The plurality of first electrode fingers 14 and the plurality of second electrode fingers 16 are interleaved with each other.
  • the elastic wave propagation direction is defined as the first direction X
  • the direction orthogonal to the first direction X is defined as the second direction Y.
  • a portion where the first electrode finger 14 and the second electrode finger 16 overlap in the first direction X of the IDT electrode 7 is a crossing region A.
  • the crossing region A includes a central region B located on the center side in the second direction Y, and a first edge region Ca and a second edge located on both sides of the central region B in the second direction Y. And a region Cb.
  • the first edge area Ca is located on the first bus bar 13 side of the central area B.
  • the second edge region Cb is located on the second bus bar 15 side of the central region B.
  • the first edge region Ca a portion of the piezoelectric substrate 2 where the plurality of first electrode fingers 14 are provided and a plurality of second electrode fingers 16 are provided. Recesses 17 are provided in the portions between the two portions.
  • the second edge region Cb between the portion where the plurality of first electrode fingers 14 of the piezoelectric substrate 2 are provided and the portion where the plurality of second electrode fingers 16 are provided.
  • Each part is provided with a recess 18.
  • a recess 19 a and a recess 19 b are provided in the portion between the portions of the reflector 8 where the plurality of electrode fingers are provided.
  • the concave portion 19a is located on an extension line of the concave portion 17 in the elastic wave propagation direction.
  • the recess 19b is located on an extension line of the recess 18 in the elastic wave propagation direction.
  • a concave portion 19 c and a concave portion 19 d are also provided in portions between the portions of the reflector 9 where the plurality of electrode fingers are provided.
  • the concave portion 19 c is located on an extension line of the concave portion 17 in the elastic wave propagation direction.
  • the recess 19d is located on an extension line of the recess 18 in the elastic wave propagation direction. But the recessed part 19a, the recessed part 19b, the recessed part 19c, and the recessed part 19d do not need to be provided in the part between the parts in which the electrode finger of the reflector 8 and the reflector 9 is provided in the piezoelectric substrate 2. FIG.
  • the concave portion 17, the concave portion 18, the concave portion 19 a, the concave portion 19 b, the concave portion 19 c and the concave portion 19 d are provided in the piezoelectric layer 6 in the piezoelectric substrate 2 and do not reach the low sound velocity film 5.
  • the IDT electrode 7 has a first gap region Da located between the first edge region Ca and the first bus bar 13.
  • the IDT electrode 7 has a second gap region Db located between the second edge region Cb and the second bus bar 15.
  • the sound speed in the first gap area Da and the second gap area Db is higher than the sound speed in the first edge area Ca and the second edge area Cb.
  • V3> V2 where the sound velocity in the first gap region Da and the second gap region Db is V3.
  • the sound speed in the first gap area Da and the second gap area Db is lower than the sound speed in the central area B, and V1> V3.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • no recess is provided in the first gap region Da and the second gap region Db.
  • the concave portion 17 and the concave portion 18 are provided only in the first edge region Ca and the second edge region Cb.
  • the first gap region Da and the second gap region Db may also be provided with a recess.
  • the IDT electrode 7 has a first bus bar area Ea in which the first bus bar 13 is provided and a second bus bar area Eb in which the second bus bar 15 is provided.
  • the sound speed in the first bus bar area Ea and the second bus bar area Eb is higher than the sound speed in the central area B.
  • V4> V1 when the sound speed in the first bus bar area Ea and the second bus bar area Eb is V4, V4> V1.
  • the relationship between the sound speeds in the elastic wave device 1 is V4> V1> V3> V2.
  • V1> V2 and V3> V2 are satisfied without being limited to this sound velocity relationship.
  • the elastic wave device 1 uses the piston mode.
  • the relationship of the sound speed is shown in FIG.
  • the part which shows the relationship of the sound speed in FIG. 1 it shows that a sound speed is so high that the line which shows the height of each sound speed is located in the left side. The same applies to the portion showing the relationship of sound speed in the drawings after FIG.
  • a feature of the present embodiment is that the reverse velocity surface of the piezoelectric substrate 2 is convex, and the concave portion 17 and the concave portion 18 are formed in the portions of the piezoelectric substrate 2 located in the first edge region Ca and the second edge region Cb. Is that it is provided. Thereby, the transverse mode can be effectively suppressed. This will be described by comparing the present embodiment with the first comparative example and the second comparative example.
  • the first comparative example differs from the present embodiment in that no recess is provided in the piezoelectric substrate.
  • the elastic wave device of the first comparative example does not use the piston mode.
  • the second comparative example on the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers in the point that the concave portion is not provided in the piezoelectric substrate and the first edge region and the second edge region.
  • This embodiment is different from the present embodiment in that a mass addition film is provided. Since the mass addition film is provided, the sound speed in the first edge region and the second edge region is low.
  • the elastic wave device of the second comparative example is a conventional elastic wave device using a piston mode.
  • FIG. 5 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the acoustic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating return loss in the vicinity of the resonance frequency of the acoustic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating return loss in the vicinity of the antiresonance frequency of the acoustic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example.
  • solid lines indicate the results of the first embodiment
  • broken lines indicate the results of the first comparative example
  • alternate long and short dash lines indicate the results of the second comparative example.
  • the horizontal axes are shown with the resonance frequencies of the elastic wave devices of the first embodiment, the first comparative example, and the second comparative example being the same frequency.
  • the filter device when configured using the elastic wave resonator, the elastic wave resonator forms an attenuation pole at the resonance frequency or the anti-resonance frequency. Therefore, the return loss near the resonance frequency and the anti-resonance frequency is particularly important.
  • spurious due to the transverse mode occurs near the resonance frequency and the anti-resonance frequency. Further, it can be seen that spurious suppression by the transverse mode is insufficient in the second comparative example.
  • the filter device is configured using the elastic wave device 1 of the first embodiment, it is possible to effectively suppress the influence on characteristics such as steepness of the filter device.
  • steepness refers to the magnitude of change in insertion loss with respect to frequency change at the high band side or low band side end of the pass band.
  • the widths of the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers are wider than the other portions in the first edge region and the second edge region. It may be. Thereby, the sound speed in the first edge region and the second edge region may be lowered.
  • the widths of the first electrode finger and the second electrode finger are dimensions along the first direction X of the first electrode finger and the second electrode finger. In the first edge region and the second edge region of the acoustic wave device, the distance between the adjacent first electrode finger and the second electrode finger is shortened.
  • the widths of the first electrode finger 14 and the second electrode finger 16 are constant. Therefore, the distance between the adjacent first electrode finger 14 and the second electrode finger 16 can be increased in the entire second direction Y. Therefore, electrostatic breakdown is unlikely to occur in the IDT electrode 7.
  • a dielectric film is provided on the piezoelectric substrate so as to cover the IDT electrode, and a mass-added film is provided on the dielectric film in the first edge region and the second edge region.
  • the piston mode can be used without providing the mass addition film made of metal or dielectric. Therefore, the transverse mode is effectively suppressed without causing a defect such as that capacitance is generated between the mass-added film made of metal and the IDT electrode and that the mass-added film and the dielectric film are separated. be able to.
  • the depths of the recesses 17 and the recesses 18 are as shallow as less than 100 nm.
  • the productivity of the acoustic wave apparatus 1 can be improved.
  • first and second modified examples of the first embodiment in which the configuration of the piezoelectric substrate is different from that of the first embodiment will be described. Also in the first and second modified examples, the transverse mode can be effectively suppressed as in the first embodiment.
  • the high sound velocity member is a support substrate 23.
  • a low sound velocity film 5 is provided between the high sound velocity member and the piezoelectric layer 6.
  • the support substrate 23 in this modification is, for example, aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cordierite, mullite, It is composed of steatite, forsterite, magnesia, DLC film or diamond, a medium mainly composed of the above materials, a medium mainly composed of a mixture of the above materials.
  • the material of the support substrate 23 as a high sound speed member may be a material having a relatively high sound speed.
  • the second modification is different from the first modification in that the piezoelectric substrate 22B does not have a low sound velocity film.
  • the low sound velocity film does not necessarily have to be provided.
  • the high sound speed member may be a high sound speed film similar to that of the first embodiment.
  • the piezoelectric substrate is a laminated body in which a supporting substrate, a high sound velocity film, and a piezoelectric layer are laminated in this order.
  • FIG. 10 is a plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the acoustic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 shows a cross section corresponding to a portion along the line II-II in FIG.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that the concave portion 37 provided in the piezoelectric substrate 2 extends from the first edge region Ca to the first gap region Da.
  • the present embodiment is also the first implementation in that the recess 38 provided in the piezoelectric substrate 2 extends from the second edge region Cb to the second gap region Db.
  • the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the concave portion 37 provided in the piezoelectric substrate 2 extends from the first edge region Ca to the entire first gap region Da.
  • the recess 38 provided in the piezoelectric substrate 2 extends from the second edge region Cb to the entire second gap region Db.
  • the sound speed in the first gap region Da and the second gap region Db is lower than the sound speed in the central region B.
  • the speed of sound in the first gap area Da and the second gap area Db is higher than the speed of sound in the first edge area Ca and the second edge area Cb.
  • spurious due to the transverse mode can be effectively suppressed as in the first embodiment.
  • the concave portion 17 is provided only in the first edge region Ca, and the concave portion 18 is provided only in the second edge region Cb. It is preferable that In this case, spurious due to the transverse mode can be more effectively suppressed.
  • the recess 37 shown in FIG. 10 may extend from the first edge region Ca to a part of the first gap region Da.
  • the recess 38 may extend from the second edge region Cb to a part of the second gap region Db. That is, the concave portion provided in the piezoelectric substrate in the first edge region reaches the portion between the portions where the plurality of first electrode fingers of the piezoelectric substrate are provided in the first gap region, The concave portion provided in the piezoelectric substrate in the second edge region may reach a portion between the portions where the plurality of second electrode fingers of the piezoelectric substrate are provided in the second gap region. In this case, the transverse mode can be effectively suppressed.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the acoustic wave device according to the third embodiment.
  • FIG. 12 shows a cross section corresponding to a portion along line II in FIG.
  • the piezoelectric substrate 42 of this embodiment is a piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric substrate 42 is made of lithium niobate (LiNbO 3 ).
  • the reverse speed surface of the piezoelectric substrate 42 is convex.
  • k x is longitudinal component of wave vector
  • k y is the transverse direction component
  • k 0 of the wave vector is the wave number vector of the main propagation direction.
  • FIG. 13 is a plan view of the acoustic wave device according to the third embodiment.
  • the first bus bar 43 of the IDT electrode 47 in the elastic wave device 41 has a plurality of openings 43d.
  • the plurality of openings 43d are arranged along the first direction X.
  • the first bus bar 43 includes an inner bus bar portion 43a and an outer bus bar portion 43b that face each other across a plurality of openings 43d.
  • the inner bus bar portion 43a and the outer bus bar portion 43b extend in the first direction X.
  • One end of a plurality of first electrode fingers 14 is connected to the inner bus bar portion 43a.
  • the first bus bar 43 has a plurality of connection portions 43c that connect the inner bus bar portion 43a and the outer bus bar portion 43b.
  • Each opening 43d is surrounded by an inner bus bar portion 43a, an outer bus bar portion 43b, and two connection portions 43c.
  • the connection portion 43 c is located on the extension line of the first electrode finger 14. The position of the connecting portion 43c is not limited to the above.
  • the first bus bar area Ea of the present embodiment includes a first inner bus bar area Fa provided with an inner bus bar part 43a, a first opening forming area Ga provided with a plurality of openings 43d, and an outer bus bar. 1st outer side bus-bar area
  • the second bus bar 45 is configured similarly to the first bus bar 43. More specifically, the second bus bar 45 has a plurality of openings 45d. The plurality of openings 45d are arranged along the first direction X.
  • the second bus bar 45 includes an inner bus bar portion 45a, an outer bus bar portion 45b, and a plurality of connection portions 45c.
  • the second bus bar region Eb includes a second inner bus bar region Fb provided with an inner bus bar portion 45a, a second opening forming region Gb provided with a plurality of openings 45d, and an outer bus bar portion 45b. Second outer bus bar region Hb.
  • the piezoelectric substrate 42 is provided with the recess 17 in the first edge region Ca and the recess 18 in the second edge region Cb. Thereby, the sound speed in the first edge area Ca and the second edge area Cb is lower than the sound speed in the central area B.
  • the piezoelectric substrate 42 of the present embodiment is a piezoelectric substrate that does not have the laminated structure as in the first embodiment. Therefore, the sound speed in the first gap area Da and the second gap area Db is higher than the sound speed in the central area. Therefore, the relationship between the sound speeds is V3> V1> V2.
  • the sound speed in the first inner bus bar area Fa, the second inner bus bar area Fb, the first outer bus bar area Ha, and the second outer bus bar area Hb is lower than the sound speed in the central area B.
  • V1> V45. V47.
  • the speed of sound in the first opening formation area Ga and the second opening formation area Gb is higher than the speed of sound in the central area B.
  • V46> V1 where the sound velocity in the first opening formation region Ga and the second opening formation region Gb is V46.
  • V3> V1> V2 and V46> V1> V45 V47.
  • the sound speed of the first edge region Ca and the second edge region Cb is low by providing the concave portion 17 and the concave portion 18 as in the first embodiment.
  • the IDT electrode 47 also includes the first opening forming region Ga and the second second region that are high sound velocity regions outside the first gap region Da and the second gap region Db in the second direction Y. It has an opening forming region Gb. Therefore, the transverse mode can be effectively suppressed.
  • the IDT electrode 47 in the third embodiment is provided on the piezoelectric substrate 2, the piezoelectric substrate 22A, or the piezoelectric substrate 22B in the first embodiment, the first modification or the second modification. It may be. Even in these cases, the transverse mode can be effectively suppressed.
  • the reflector 48 similarly to the IDT electrode 47, the reflector 48 has a plurality of openings 48d, and the reflector 49 has a plurality of openings 49d. But the reflector 48 and the reflector 49 do not need to have the opening part 48d and the opening part 49d similarly to 1st Embodiment.
  • no recess is provided in a portion between the portions of the reflector 48 and the reflector 49 where the plurality of electrode fingers are provided. Similar to the first embodiment, recesses corresponding to the recesses 19a, 19b, 19c, and 19d shown in FIG. 1 may be provided.
  • FIG. 14 is a plan view of the acoustic wave device according to the fourth embodiment.
  • This embodiment is different from the third embodiment in that the concave portion 37 and the concave portion 38 are provided in the same manner as the second embodiment. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 41 of the third embodiment.
  • the concave portion 37 provided in the piezoelectric substrate 42 extends from the first edge region Ca to the entire first gap region Da.
  • the recess 38 provided in the piezoelectric substrate 42 extends from the second edge region Cb to the entire second gap region Db.
  • the concave portion 37 may reach a part of the first gap region Da.
  • the recess 38 may reach a part of the second gap region Db.
  • the recessed part 37 may have reached a part of inner side bus-bar part 43a or each opening part 43d.
  • the recess 38 may reach a part of the inner bus bar portion 45a or each opening 45d.
  • the transverse mode can be effectively suppressed as in the third embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view of the acoustic wave device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the acoustic wave device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 shows a cross section corresponding to a portion taken along line II-II in FIG.
  • the first bus bar 13 and the second bus bar 15 of the IDT electrode 57 do not have openings, and the first bus bar 13 and the second bus bar 15 are high. It differs from the third embodiment in that the sound speed enhancement layer 52 is provided. Also in the point which the reflector 8 and the reflector 9 do not have an opening part, it differs from 3rd Embodiment. Note that the high sound velocity enhancement layer 52 is a film that increases the sound velocity in the first bus bar region Ea and the second bus bar region Eb. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 41 of the third embodiment.
  • the high sound velocity layer 52 does not reach any part other than on the first bus bar 13 and the second bus bar 15.
  • the high acoustic velocity layer 52 is made of a dielectric such as alumina, aluminum nitride, or silicon nitride.
  • the high sound velocity enhancement layer 52 is provided on the first bus bar 13 and the second bus bar 15, so that the first bus bar area Ea and the second bus bar area Eb are provided.
  • the speed of sound is high. Thereby, the transverse mode can be effectively suppressed as in the third embodiment.
  • the high sound velocity layer 52 in the fifth embodiment is provided on the first bus bar 13 and the second bus bar 15 in the first embodiment, the first modified example or the second modified example. It may be. Even in these cases, the transverse mode can be effectively suppressed.

Abstract

横モードを効果的に抑制することができる、弾性波装置を提供する。　本発明の弾性波装置は、逆速度面が凸である圧電性基板２と、圧電性基板２上に設けられているＩＤＴ電極７とを備える。弾性波伝搬方向を第１の方向Ｘとし、第１の方向Ｘに直交する方向を第２の方向Ｙとしたときに、ＩＤＴ電極７の第１の電極指１４と第２の電極指１６とが第１の方向Ｘにおいて重なり合っている部分が交叉領域Ａである。交叉領域Ａは、第２の方向Ｙにおける中央側に位置している中央領域Ｂと、中央領域Ｂの両側に配置されている第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂとからなる。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、圧電性基板２において、複数の第１の電極指１４が設けられている部分と、複数の第２の電極指１６が設けられている部分との間の部分に、それぞれ凹部１７及び凹部１８が設けられている。

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のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には弾性波装置の一例が記載されている。この弾性波装置のＩＤＴ電極は、中央励振領域と、中央励振領域の両側に隣接する内縁領域と、内縁領域に隣接する外縁領域とを有する。内縁領域に質量付加膜を設け、または内縁領域の電極指幅を広くすることにより、内縁領域における音速を低くしている。
国際公開第２０１１／０８８９０４号
　特許文献１に記載された弾性波装置では、各領域の音速を互いに異ならせることによって、横モードの抑制を図っている。しかし近年、より低損失、低スプリアスであることが求められる中で、十分な横モードの抑制効果が得られない場合があった。
　本発明の目的は、横モードを効果的に抑制することができる、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、逆速度面が凸である圧電性基板と、前記圧電性基板上に設けられているＩＤＴ電極とを備え、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向する第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、弾性波伝搬方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分が交叉領域であり、前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に配置されている第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に配置されている第２のエッジ領域とからなり、前記ＩＤＴ電極が、前記第１のエッジ領域と前記第１のバスバーとの間に位置する第１のギャップ領域と、前記第２のエッジ領域と前記第２のバスバーとの間に位置する第２のギャップ領域とを有し、前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域に位置する、前記圧電性基板において、前記複数の第１の電極指が設けられている部分と、前記複数の第２の電極指が設けられている部分との間の部分に、それぞれ凹部が設けられている。
　本発明によれば、横モードを効果的に抑制することができる、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、本発明の第１の実施形態の圧電性基板における逆速度面を示す模式図である 図３は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。 図４は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図６は、本発明の第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置の共振周波数付近のリターンロスを示す図である。 図７は、本発明の第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置の反共振周波数付近のリターンロスを示す図である。 図８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断面図である。 図９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断面図である。 図１０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１１は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の断面図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の断面図である。 図１３は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図１４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１５は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図１６は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の断面図である。
　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、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、第１の実施形態の圧電性基板における逆速度面を示す模式図である。図３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、後述する凹部をハッチングにより示す。図１以降の平面図においても同様である。
　図１に示すように、弾性波装置１は圧電性基板２を有する。図２に示すように、圧電性基板２においては、逆速度面が凸である。図３に示すように、本実施形態では、圧電性基板２は、支持基板３、高音速膜４、低音速膜５及び圧電体層６がこの順序で積層された積層体である。圧電体層６は、本実施形態においてはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなる。
　圧電性基板２の圧電体層６上には、ＩＤＴ電極７が設けられている。ＩＤＴ電極７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７の弾性波伝搬方向両側には、反射器８及び反射器９が配置されている。このように、本実施形態の弾性波装置１は弾性波共振子である。
　ここで、支持基板３は、例えば、ガラス、スピネル、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜、シリコン（Ｓｉ）、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、マグネシア、または、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料のいずれかからなる。なお、支持基板３の材料は上記に限定されない。
　高音速膜４は、本実施形態における高音速部材である。高音速部材は、伝搬するバルク波の音速が、圧電体層６を伝搬する弾性波の音速よりも高い部材である。高音速膜４は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、ＤＬＣ膜またはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、上記材料の混合物を主成分とする媒質などからなる。高音速膜４の材料は、相対的に高音速な材料であればよい。
　低音速膜５は、伝搬するバルク波の音速が、圧電体層６を伝搬するバルク波の音速より低い膜である。低音速膜５は、例えば、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、また、酸化ケイ素にフッ素や炭素やホウ素を加えた化合物など、上記材料を主成分とした媒質からなる。低音速膜５の材料は、相対的に低音速な材料であればよい。
　ＩＤＴ電極７、反射器８及び反射器９は、複数の金属層が積層された積層金属膜からなっていてもよく、単層の金属膜からなっていてもよい。
　本実施形態の弾性波装置１は、圧電性基板２が高音速膜４、低音速膜５及び圧電体層６が積層された構成を有するため、弾性波のエネルギーを圧電体層６側に効果的に閉じ込めることができる。ここで、本実施形態では、高音速部材としての高音速膜４上に、低音速膜５を介して間接的に圧電体層６が設けられている。なお、圧電体層６は、高音速部材上に直接的に設けられていてもよい。
　圧電性基板２上には、ＩＤＴ電極７を覆うように、適宜の誘電体からなる保護膜が設けられていてもよい。それによって、ＩＤＴ電極７の破損が生じ難い。
　以下において、本実施形態のＩＤＴ電極７の構成の詳細を説明する。
　図１に示すように、ＩＤＴ電極７は、互いに対向し合う第１のバスバー１３及び第２のバスバー１５を有する。ＩＤＴ電極７は、第１のバスバー１３に一端が接続されている、複数の第１の電極指１４を有する。さらに、ＩＤＴ電極７は、第２のバスバー１５に一端が接続されている、複数の第２の電極指１６を有する。複数の第１の電極指１４と複数の第２の電極指１６とは、互いに間挿し合っている。
　ここで、弾性波伝搬方向を第１の方向Ｘとし、第１の方向Ｘに直交する方向を第２の方向Ｙとする。ＩＤＴ電極７の、第１の方向Ｘにおいて第１の電極指１４と第２の電極指１６とが重なり合っている部分が交叉領域Ａである。交叉領域Ａは、第２の方向Ｙにおける中央側に位置している中央領域Ｂと、中央領域Ｂの第２の方向Ｙにおける両側に位置している第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂとを有する。第１のエッジ領域Ｃａは、中央領域Ｂの第１のバスバー１３側に位置している。第２のエッジ領域Ｃｂは、中央領域Ｂの第２のバスバー１５側に位置している。
　図１及び図３に示すように、第１のエッジ領域Ｃａにおいては、圧電性基板２の複数の第１の電極指１４が設けられている部分と、複数の第２の電極指１６が設けられている部分との間の部分に、それぞれ凹部１７が設けられている。同様に、第２のエッジ領域Ｃｂにおいて、圧電性基板２の複数の第１の電極指１４が設けられている部分と、複数の第２の電極指１６が設けられている部分との間の部分に、それぞれ凹部１８が設けられている。それによって、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも低い。ここで、中央領域Ｂにおける音速をＶ１とし、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける音速をＶ２としたときに、Ｖ１＞Ｖ２である。
　本実施形態においては、圧電性基板２において、反射器８の複数の電極指が設けられている部分の間の部分に、それぞれ凹部１９ａ及び凹部１９ｂが設けられている。凹部１９ａは、上記凹部１７の弾性波伝搬方向の延長線上に位置している。凹部１９ｂは、上記凹部１８の弾性波伝搬方向の延長線上に位置している。同様に、圧電性基板２において、反射器９の複数の電極指が設けられている部分の間の部分にも、それぞれ凹部１９ｃ及び凹部１９ｄが設けられている。凹部１９ｃは、上記凹部１７の弾性波伝搬方向の延長線上に位置している。凹部１９ｄは、上記凹部１８の弾性波伝搬方向の延長線上に位置している。もっとも、圧電性基板２における反射器８及び反射器９の電極指が設けられている部分の間の部分には、凹部１９ａ、凹部１９ｂ、凹部１９ｃ及び凹部１９ｄは設けられていなくともよい。
　なお、凹部１７、凹部１８、凹部１９ａ、凹部１９ｂ、凹部１９ｃ及び凹部１９ｄは圧電性基板２における圧電体層６に設けられており、低音速膜５には至っていない。
　ＩＤＴ電極７は、第１のエッジ領域Ｃａと第１のバスバー１３との間に位置する第１のギャップ領域Ｄａを有する。ＩＤＴ電極７は、第２のエッジ領域Ｃｂと第２のバスバー１５との間に位置する第２のギャップ領域Ｄｂを有する。
　第１のギャップ領域Ｄａには、第１の電極指１４及び第２の電極指１６のうち第１の電極指１４のみが配置されている。第２のギャップ領域Ｄｂには、第１の電極指１４及び第２の電極指１６のうち第２の電極指１６のみが配置されている。それによって、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速は、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける音速よりも高い。ここで、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速をＶ３としたときに、Ｖ３＞Ｖ２である。なお、本実施形態では、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速は中央領域Ｂにおける音速よりも低く、Ｖ１＞Ｖ３である。
　図４は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。
　図１及び図４に示すように、本実施形態においては、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂに凹部は設けられていない。第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂのみに凹部１７及び凹部１８が設けられている。なお、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにも凹部が設けられていてもよい。
　図１に示すように、ＩＤＴ電極７は、第１のバスバー１３が設けられている第１のバスバー領域Ｅａと、第２のバスバー１５が設けられている第２のバスバー領域Ｅｂとを有する。弾性波装置１においては、第１のバスバー領域Ｅａ及び第２のバスバー領域Ｅｂにおける音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも高い。ここで、第１のバスバー領域Ｅａ及び第２のバスバー領域Ｅｂにおける音速をＶ４としたときに、Ｖ４＞Ｖ１である。
　弾性波装置１における各音速の関係は、Ｖ４＞Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２である。
　なお、本発明では、この音速関係に限らず、Ｖ１＞Ｖ２かつＶ３＞Ｖ２を満たしていることが好ましい。このように、弾性波装置１はピストンモードを利用する。この音速の関係を図１に示す。なお、図１における音速の関係を示す部分では、各音速の高さを示す線が左側に位置するほど音速が高いことを示す。図１以降の図面における音速の関係を示す部分においても同様である。
　本実施形態の特徴は、圧電性基板２の逆速度面が凸であり、かつ圧電性基板２における第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂに位置する部分に、凹部１７及び凹部１８が設けられていることにある。それによって、横モードを効果的に抑制することができる。これを、本実施形態と第１の比較例及び第２の比較例とを比較することにより説明する。
　第１の比較例は、圧電性基板に凹部が設けられていない点において、本実施形態と異なる。第１の比較例の弾性波装置はピストンモードを利用しない。第２の比較例は、圧電性基板に凹部が設けられていない点並びに第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域において、複数の第１の電極指上及び複数の第２の電極指上に質量付加膜が設けられている点で、本実施形態と異なる。上記質量付加膜が設けられているため、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域における音速が低い。第２の比較例の弾性波装置は、ピストンモードを利用する従来の弾性波装置である。
　図５は、第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置のインピーダンス周波数特性を示す図である。図６は、第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置の共振周波数付近のリターンロスを示す図である。図７は、第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置の反共振周波数付近のリターンロスを示す図である。図５～図７における実線は第１の実施形態の結果を示し、破線は第１の比較例の結果を示し、一点鎖線は第２の比較例の結果を示す。図５～図７においては、第１の実施形態、第１の比較例及び第２の比較例の弾性波装置の共振周波数を同じ周波数として横軸を合わせて示している。
　図５に示すように、第１の比較例においては、共振周波数と反共振周波数との間において、横モードによる大きなリップルが複数生じている。これに対して、第１の実施形態においては、共振周波数と反共振周波数との間においてリップルが生じておらず、横モードが効果的に抑制されている。
　ここで、弾性波共振子を用いてフィルタ装置を構成した際に、弾性波共振子は共振周波数または反共振周波数において減衰極を構成する。そのため、共振周波数付近及び反共振周波数付近におけるリターンロスは特に重要である。しかしながら、図６及び図７に示すように、共振周波数付近及び反共振周波数付近において、第１の比較例では横モードによるスプリアスが生じている。さらに、第２の比較例においても、横モードによるスプリアスの抑制は不十分であることがわかる。
　これらに対して、第１の実施形態においては、共振周波数付近及び反共振周波数付近の横モードによるスプリアスが効果的に抑制されていることがわかる。よって、第１の実施形態の弾性波装置１を用いてフィルタ装置を構成した場合には、フィルタ装置の急峻性などの特性への影響を効果的に抑制することができる。なお、急峻性とは、通過帯域の高域側または低域側の端部などにおける、周波数の変化に対する挿入損失の変化の大きさをいう。
　ところで、従来のピストンモードを利用する弾性波装置では、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域において、複数の第１の電極指及び複数の第２の電極指の幅が他の部分より広くなっている場合がある。これにより、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域における音速が低くされている場合がある。なお、第１の電極指及び第２の電極指の幅とは、第１の電極指及び第２の電極指の第１の方向Ｘに沿う寸法である。上記弾性波装置の第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域においては、隣り合う第１の電極指と第２の電極指との距離が短くなる。これに対して、第１の実施形態においては、第１の電極指１４及び第２の電極指１６の幅は一定である。よって、隣り合う第１の電極指１４と第２の電極指１６との距離を第２の方向Ｙ全体において長くすることができる。従って、ＩＤＴ電極７において静電破壊が生じ難い。
　あるいは、従来において、ＩＤＴ電極を覆うように圧電性基板上に誘電体膜が設けられており、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域において、上記誘電体膜上に質量付加膜が設けられている場合もある。これに対して、本実施形態においては、金属または誘電体からなる上記質量付加膜を設けずして、ピストンモードを利用することができる。よって、金属からなる質量付加膜とＩＤＴ電極との間に静電容量が生じることや、質量付加膜と誘電体膜とが剥離するといった不良を招かずして、横モードを効果的に抑制することができる。
　ここで、第１の実施形態においては、凹部１７及び凹部１８の深さは１００ｎｍ未満と浅い。このように、製造に際し、圧電性基板２を研削する量を少なくすることができるため、弾性波装置１の生産性を高めることができる。
　以下において、圧電性基板の構成が第１の実施形態と異なる、第１の実施形態の第１及び第２の変形例を示す。第１及び第２の変形例においても、第１の実施形態と同様に、横モードを効果的に抑制することができる。
　図８に示すように、第１の変形例の圧電性基板２２Ａにおいては、高音速部材は支持基板２３である。なお、第１の実施形態と同様に、高音速部材と圧電体層６との間に低音速膜５が設けられている。本変形例における支持基板２３は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、ＤＬＣ膜またはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、上記材料の混合物を主成分とする媒質などからなる。高音速部材としての支持基板２３の材料は、相対的に高音速な材料であればよい。
　図９に示すように、第２の変形例は、圧電性基板２２Ｂが低音速膜を有しない点において第１の変形例と異なる。このように、低音速膜は必ずしも設けられていなくともよい。なお、高音速部材は第１の実施形態と同様の高音速膜でもよい。この場合には、圧電性基板は支持基板、高音速膜及び圧電体層がこの順序で積層された積層体となる。
　図１０は、第２の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図１１は、第２の実施形態に係る弾性波装置の断面図である。図１１は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分に相当する断面を示す。
　図１０に示すように、本実施形態は、圧電性基板２に設けられた凹部３７が、第１のエッジ領域Ｃａから第１のギャップ領域Ｄａに至っている点において第１の実施形態と異なる。図１０及び図１１に示すように、本実施形態は、圧電性基板２に設けられた凹部３８が、第２のエッジ領域Ｃｂから第２のギャップ領域Ｄｂに至っている点においても第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。
　より具体的には、圧電性基板２に設けられた凹部３７は、第１のエッジ領域Ｃａから第１のギャップ領域Ｄａの全体に至っている。同様に、圧電性基板２に設けられた凹部３８は、第２のエッジ領域Ｃｂから第２のギャップ領域Ｄｂの全体に至っている。これにより、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも低くなっている。他方、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速は、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける音速よりも高い。ここで、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速をＶ３３としたときに、Ｖ４＞Ｖ１＞Ｖ３３＞Ｖ２となる。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、横モードによるスプリアスを効果的に抑制することができる。もっとも、図１に示す第１の実施形態のように、圧電性基板２において、凹部１７が第１のエッジ領域Ｃａのみにおいて設けられており、かつ凹部１８が第２のエッジ領域Ｃｂのみにおいて設けられていることが好ましい。この場合には、横モードによるスプリアスをより一層効果的に抑制することができる。
　なお、図１０に示す凹部３７は第１のエッジ領域Ｃａから第１のギャップ領域Ｄａの一部に至っていてもよい。凹部３８は第２のエッジ領域Ｃｂから第２のギャップ領域Ｄｂの一部に至っていてもよい。すなわち、第１のエッジ領域において圧電性基板に設けられた凹部が、第１のギャップ領域において、圧電性基板の複数の第１の電極指が設けられている部分の間の部分に至っており、第２のエッジ領域において圧電性基板に設けられた凹部が、第２のギャップ領域において、圧電性基板の複数の第２の電極指が設けられている部分の間の部分に至っていてもよい。この場合には、横モードを効果的抑制することができる。
　図１２は、第３の実施形態に係る弾性波装置の断面図である。図１２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う部分に相当する断面を示す。
　図１２に示すように、本実施形態の圧電性基板４２は圧電基板である。圧電性基板４２は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる。第１の実施形態と同様に、圧電性基板４２においては逆速度面が凸である。なお、本実施形態においては、逆速度面は楕円である。より具体的には、ｋｘ ２＋（１＋Γ）×ｋｙ ２＝ｋ０ ２及びΓ＞－１を満たす。ここで、ｋｘは波数ベクトルの縦方向成分、ｋｙは波数ベクトルの横方向成分、ｋ０は主伝搬方向の波数ベクトルである。
　図１３は、第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。
　図１３に示すように、弾性波装置４１におけるＩＤＴ電極４７の第１のバスバー４３は、複数の開口部４３ｄを有する。複数の開口部４３ｄは、第１の方向Ｘに沿って配置されている。より具体的には、第１のバスバー４３は、複数の開口部４３ｄを隔てて対向し合う内側バスバー部４３ａ及び外側バスバー部４３ｂを有する。内側バスバー部４３ａ及び外側バスバー部４３ｂは、第１の方向Ｘに延びている。内側バスバー部４３ａに複数の第１の電極指１４の一端が接続されている。さらに、第１のバスバー４３は、内側バスバー部４３ａ及び外側バスバー部４３ｂを接続する複数の接続部４３ｃを有する。各開口部４３ｄは、内側バスバー部４３ａ、外側バスバー部４３ｂ及び２本の接続部４３ｃにより囲まれている。本実施形態では、接続部４３ｃは第１の電極指１４の延長線上に位置している。なお、接続部４３ｃの位置は上記に限定されない。
　本実施形態の第１のバスバー領域Ｅａは、内側バスバー部４３ａが設けられた第１の内側バスバー領域Ｆａと、複数の開口部４３ｄが設けられた第１の開口部形成領域Ｇａと、外側バスバー部４３ｂが設けられた第１の外側バスバー領域Ｈａとを含む。
　第２のバスバー４５も第１のバスバー４３と同様に構成されている。より具体的には、第２のバスバー４５は、複数の開口部４５ｄを有する。複数の開口部４５ｄは、第１の方向Ｘに沿って配置されている。第２のバスバー４５は、内側バスバー部４５ａ、外側バスバー部４５ｂ及び複数の接続部４５ｃを有する。第２のバスバー領域Ｅｂは、内側バスバー部４５ａが設けられた第２の内側バスバー領域Ｆｂと、複数の開口部４５ｄが設けられた第２の開口部形成領域Ｇｂと、外側バスバー部４５ｂが設けられた第２の外側バスバー領域Ｈｂとを含む。
　圧電性基板４２には、第１の実施形態と同様に、第１のエッジ領域Ｃａにおいて凹部１７が設けられており、第２のエッジ領域Ｃｂにおいて凹部１８が設けられている。これにより、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂにおける音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも低い。他方、本実施形態の圧電性基板４２は、第１の実施形態のような積層構造は有しない、圧電基板である。そのため、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂにおける音速は、中央領域における音速よりも高い。よって、各音速の関係は、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ２である。
　本実施形態においては、第１の内側バスバー領域Ｆａ、第２の内側バスバー領域Ｆｂ、第１の外側バスバー領域Ｈａ及び第２の外側バスバー領域Ｈｂにおける音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも低い。ここで、第１の内側バスバー領域Ｆａ及び第２の内側バスバー領域Ｆｂにおける音速をＶ４５、第１の外側バスバー領域Ｈａ及び第２の外側バスバー領域Ｈｂにおける音速をＶ４７としたときに、Ｖ１＞Ｖ４５＝Ｖ４７である。他方、第１の開口部形成領域Ｇａ及び第２の開口部形成領域Ｇｂにおける音速は、中央領域Ｂにおける音速よりも高い。ここで、第１の開口部形成領域Ｇａ及び第２の開口部形成領域Ｇｂにおける音速をＶ４６としたときに、Ｖ４６＞Ｖ１である。
　弾性波装置４１における各音速の関係は、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ２であり、かつＶ４６＞Ｖ１＞Ｖ４５＝Ｖ４７である。
　本実施形態では、第１の実施形態と同様に、凹部１７及び凹部１８が設けられることにより、第１のエッジ領域Ｃａ及び第２のエッジ領域Ｃｂの音速が低い。加えて、ＩＤＴ電極４７は、第１のギャップ領域Ｄａ及び第２のギャップ領域Ｄｂの第２の方向Ｙにおける外側にも、高音速な領域である第１の開口部形成領域Ｇａ及び第２の開口部形成領域Ｇｂを有する。従って、横モードを効果的に抑制することができる。
　なお、第１の実施形態、その第１の変形例または第２の変形例における圧電性基板２、圧電性基板２２Ａまたは圧電性基板２２Ｂ上に、第３の実施形態におけるＩＤＴ電極４７が設けられていてもよい。これらの場合においても、横モードを効果的に抑制することができる。
　本実施形態においては、ＩＤＴ電極４７と同様に、反射器４８は複数の開口部４８ｄを有し、反射器４９は複数の開口部４９ｄを有する。もっとも、反射器４８及び反射器４９は、第１の実施形態と同様に、開口部４８ｄ及び開口部４９ｄを有しなくともよい。
　弾性波装置４１の圧電性基板４２においては、反射器４８及び反射器４９の複数の電極指が設けられている部分の間の部分には、凹部は設けられていない。なお、第１の実施形態と同様に、図１に示す凹部１９ａ、凹部１９ｂ、凹部１９ｃ及び凹部１９ｄに相当する凹部が設けられていてもよい。
　図１４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、凹部３７及び凹部３８が第２の実施形態と同様に設けられている点において、第３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３の実施形態の弾性波装置４１と同様の構成を有する。
　より具体的には、圧電性基板４２に設けられた凹部３７は、第１のエッジ領域Ｃａから第１のギャップ領域Ｄａの全体に至っている。圧電性基板４２に設けられた凹部３８は、第２のエッジ領域Ｃｂから第２のギャップ領域Ｄｂの全体に至っている。なお、凹部３７は、第１のギャップ領域Ｄａの一部に至っていてもよい。凹部３８は、第２のギャップ領域Ｄｂの一部に至っていてもよい。あるいは、凹部３７は、内側バスバー部４３ａまたは各開口部４３ｄの一部に至っていてもよい。凹部３８は、内側バスバー部４５ａまたは各開口部４５ｄの一部に至っていてもよい。
　本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、横モードを効果的に抑制することができる。
　図１５は、第５の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図１６は、第５の実施形態に係る弾性波装置の断面図である。図１６は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分に相当する断面を示す。
　図１５に示すように、本実施形態は、ＩＤＴ電極５７の第１のバスバー１３及び第２のバスバー１５が開口部を有しない点及び第１のバスバー１３上及び第２のバスバー１５上に高音速化層５２がそれぞれ設けられている点において、第３の実施形態と異なる。反射器８及び反射器９が開口部を有しない点においても第３の実施形態と異なる。なお、高音速化層５２は、第１のバスバー領域Ｅａ及び第２のバスバー領域Ｅｂにおける音速を高める膜である。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第３の実施形態の弾性波装置４１と同様の構成を有する。
　高音速化層５２は、第１のバスバー１３上及び第２のバスバー１５上以外の部分には至っていない。高音速化層５２は、例えば、アルミナ、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素などの誘電体からなる。図１５及び図１６に示すように、第１のバスバー１３上及び第２のバスバー１５上に高音速化層５２が設けられていることにより、第１のバスバー領域Ｅａ及び第２のバスバー領域Ｅｂの音速が高い。それによって、第３の実施形態と同様に、横モードを効果的に抑制することができる。
　なお、第１の実施形態、その第１の変形例または第２の変形例における第１のバスバー１３上及び第２のバスバー１５上に、第５の実施形態における高音速化層５２が設けられていてもよい。これらの場合においても、横モードを効果的に抑制することができる。
１…弾性波装置
２…圧電性基板
３…支持基板
４…高音速膜
５…低音速膜
６…圧電体層
７…ＩＤＴ電極
８，９…反射器
１３…第１のバスバー
１４…第１の電極指
１５…第２のバスバー
１６…第２の電極指
１７，１８，１９ａ～１９ｄ…凹部
２２Ａ，２２Ｂ…圧電性基板
２３…支持基板
３７，３８…凹部
４１…弾性波装置
４２…圧電性基板
４３…第１のバスバー
４３ａ…内側バスバー部
４３ｂ…外側バスバー部
４３ｃ…接続部
４３ｄ…開口部
４５…第２のバスバー
４５ａ…内側バスバー部
４５ｂ…外側バスバー部
４５ｃ…接続部
４５ｄ…開口部
４７…ＩＤＴ電極
４８，４９…反射器
４８ｄ，４９ｄ…開口部
５２…高音速化層
５７…ＩＤＴ電極

Claims (11)

  1. 　逆速度面が凸である圧電性基板と、
    　前記圧電性基板上に設けられているＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記ＩＤＴ電極が、互いに対向する第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、
    　弾性波伝搬方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分が交叉領域であり、
    　前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に配置されている第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に配置されている第２のエッジ領域とからなり、
    　前記ＩＤＴ電極が、前記第１のエッジ領域と前記第１のバスバーとの間に位置する第１のギャップ領域と、前記第２のエッジ領域と前記第２のバスバーとの間に位置する第２のギャップ領域と、を有し、
    　前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域に位置する、前記圧電性基板において、前記複数の第１の電極指が設けられている部分と、前記複数の第２の電極指が設けられている部分との間の部分に、それぞれ凹部が設けられている、弾性波装置。
  2. 　前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域における音速が前記中央領域における音速より低く、
    　前記第１のギャップ領域における音速が前記第１のエッジ領域における音速より高く、
    　前記第２のギャップ領域における音速が前記第２のエッジ領域における音速より高い、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第１のエッジ領域において前記圧電性基板に設けられた前記凹部が、前記第１のギャップ領域において、前記圧電性基板の前記複数の第１の電極指が設けられている部分の間の部分に至っており、
    　前記第２のエッジ領域において前記圧電性基板に設けられた前記凹部が、前記第２のギャップ領域において、前記圧電性基板の前記複数の第２の電極指が設けられている部分の間の部分に至っている、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーが、複数の開口部をそれぞれ有し、
    　前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーにおいて、前記複数の開口部が前記第１の方向に沿って配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記ＩＤＴ電極が、前記第１のバスバーが設けられている第１のバスバー領域と、前記第２のバスバーが設けられている第２のバスバー領域と、を有し、
    　前記第１のバスバー上及び前記第２のバスバー上に、前記第１のバスバー領域及び前記第２のバスバー領域における音速を高める高音速化層が設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記高音速化層がアルミナ、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素からなる、請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電性基板がニオブ酸リチウムからなる圧電基板である、請求項４～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記圧電性基板が、高音速部材と、前記高音速部材上に直接的にまたは間接的に設けられている圧電体層と、を有し、
    　前記高音速部材を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも高く、
    　前記圧電体層がタンタル酸リチウムからなる、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記高音速部材と前記圧電体層との間に低音速膜が設けられており、
    　前記低音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも低い、請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記高音速部材が支持基板である、請求項８または９に記載の弾性波装置。
  11. 　支持基板をさらに備え、
    　前記高音速部材が、前記支持基板と前記圧電体層との間に設けられた高音速膜である、請求項８または９に記載の弾性波装置。
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