WO2021187537A1 - 弾性波装置 - Google Patents

弾性波装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021187537A1
WO2021187537A1 PCT/JP2021/010887 JP2021010887W WO2021187537A1 WO 2021187537 A1 WO2021187537 A1 WO 2021187537A1 JP 2021010887 W JP2021010887 W JP 2021010887W WO 2021187537 A1 WO2021187537 A1 WO 2021187537A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elastic wave
electrodes
wave resonator
electrode
resonator
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/010887
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊介 木戸
木村　哲也
翔 永友
大内　峰文
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 CN202180021986.9A priority Critical patent/CN115298958A/zh
Publication of WO2021187537A1 publication Critical patent/WO2021187537A1/ja
Priority to US17/946,574 priority patent/US20230015397A1/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
    • H03H9/02228—Guided bulk acoustic wave devices or Lamb wave devices having interdigital transducers situated in parallel planes on either side of a piezoelectric layer
    • 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
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
    • 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
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • 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
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness
    • 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
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174—Membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/205—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having multiple resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56—Monolithic crystal filters
    • H03H9/566—Electric coupling means therefor
    • H03H9/568—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device having a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate.
  • Patent Document 1 discloses an elastic wave device using a Lamb wave as a plate wave.
  • the IDT electrode is provided on the upper surface of the piezoelectric film made of LiNbO 3 or LiTaO 3.
  • a voltage is applied between the plurality of electrode fingers connected to one potential of the IDT electrode and the plurality of electrode fingers connected to the other potential. This encourages Lamb waves.
  • Reflectors are provided on both sides of the IDT electrode. As a result, an elastic wave resonator using a plate wave is constructed.
  • a band-passing type filter is configured by using a plurality of the above elastic wave resonators, spurious may occur in addition to the main mode to be used, and the filter characteristics may be deteriorated.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of increasing the Q value and reducing spurious in the filter characteristics even when miniaturization is promoted.
  • the first invention of the present application comprises a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and a plurality of pairs of electrodes facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer and having a length direction.
  • the bulk wave of the thickness slip primary mode is used, and the plurality of pairs of electrodes include at least a pair of first electrodes constituting the first elastic wave resonator and a second elastic wave resonator.
  • the second elastic wave resonator has at least a pair of constituent second electrodes, with respect to a direction orthogonal to the length direction of the first electrode in the first elastic wave resonator.
  • This is an elastic wave device in which the direction orthogonal to the length direction of the two electrodes exceeds 0 ° and forms an angle of less than 360 °.
  • the second invention of the present application comprises a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and a plurality of pairs of electrodes facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer and having a length direction.
  • d the thickness of the piezoelectric layer
  • d / p the distance between centers between adjacent electrodes is p in the plurality of pairs of electrodes
  • d / p is 0.5 or less
  • the plurality of pairs of electrodes are The first elastic wave resonance having at least a pair of first electrodes constituting the first elastic wave resonator and at least a pair of second electrodes constituting the second elastic wave resonator.
  • An angle in which the direction orthogonal to the length direction of the first electrode in the child is greater than 0 ° and less than 360 ° in the direction orthogonal to the length direction of the second electrode in the second elastic wave resonator. It is an elastic wave device.
  • the Q value is increased even when miniaturization is promoted.
  • the filter is configured, the spurious appearing in the filter characteristics can be reduced, and the deterioration of the filter characteristics can be suppressed.
  • FIG. 1 (a) and 1 (b) show a schematic perspective view and an electrode structure on a piezoelectric layer for explaining an elastic wave resonator used in the elastic wave apparatus of the first embodiment of the present invention. It is a plan view.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 1 (a).
  • FIG. 3A is a schematic front sectional view for explaining a Lamb wave propagating in a piezoelectric film of a conventional elastic wave device
  • FIG. 3B is an elastic wave according to an embodiment of the present invention. It is a schematic front sectional view for demonstrating the bulk wave of the thickness slip primary mode propagating in the piezoelectric layer in an apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip primary mode.
  • FIG. 5 is a diagram showing the resonance characteristics of one elastic wave resonator in the elastic wave device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between d / 2p and the specific band as a resonator when the distance between the centers of adjacent electrodes is p and the thickness of the piezoelectric layer is d.
  • 7 (a) and 7 (b) are schematic planes for explaining the angle formed by the direction orthogonal to the length direction of the first electrode and the direction orthogonal to the length direction of the second electrode. It is a figure.
  • FIG. 8 shows elasticity in which ⁇ is changed every 66 ° at Euler angles (0 °, 0 °, ⁇ ) in an elastic wave resonator in which an IDT electrode made of Al is provided on a piezoelectric layer made of lithium niobate. It is a figure which shows the resonance characteristic of a wave resonator.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing resonance characteristics of the elastic wave devices of Examples 1 and 2 and the elastic wave resonators of the comparative example.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing resonance characteristics of the elastic wave devices of Examples 1 and
  • FIG. 12 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a front sectional view for explaining an elastic wave device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of a ladder type filter as a filter in which the elastic wave device of the present invention is used.
  • FIG. 17 is a circuit diagram showing another example of a ladder type filter to which the present invention is applied.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example of the first or second electrode in the elastic wave device of the present invention.
  • FIG. 19 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device according to the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the specific band and the size of the standardized spurious.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between d / 2p, the metallization ratio MR, and the specific band.
  • FIG. 22 is a diagram showing a map of the specific band when d / p is made as close to 0 as possible in LiNbO 3 with Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ).
  • the Q value can be increased even when miniaturization is advanced, and 2) when a filter is configured, spurious is reduced and deterioration of filter characteristics is suppressed. can do.
  • the effect of 1) above can be obtained because the following configurations are provided in the first and second inventions.
  • the first and second inventions of the present application include a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and a plurality of pairs of electrodes facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer.
  • a bulk wave in the thickness slip primary mode is used.
  • the thickness of the piezoelectric layer is d and the distance between the centers between adjacent electrodes is p, d / p is 0.5 or less.
  • the Q value can be increased even when miniaturization is promoted.
  • a piezoelectric layer and a plurality of pairs of electrodes are provided, and the first and second elastic wave resonators are configured by the plurality of pairs of electrodes.
  • the inventors of the present application use d in the bulk wave in the thickness slip primary mode, or when the thickness of the piezoelectric layer is d and the distance between the centers between adjacent electrodes is p. It was found that if / p is 0.5 or less, the Q value can be increased. This will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1A is a schematic perspective view for explaining an elastic wave resonator used in the elastic wave apparatus of the first embodiment according to the first and second inventions
  • FIG. 1B is a schematic perspective view. It is a plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 1 (a).
  • FIG. 1A is a schematic perspective view showing the appearance of a portion of the first or second elastic wave resonator in which one elastic wave resonator is formed.
  • the elastic wave resonator 1 has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3.
  • the piezoelectric layer 2 may be made of LiTaO 3.
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z cut in this embodiment, but may be rotary Y cut or X cut.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and 600 nm or less in order to effectively excite the thickness slip primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other. Electrodes 3 and electrodes 4 are provided as at least a pair of electrodes on the first main surface 2a.
  • a plurality of electrodes 3 are connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrodes 4 are connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interleaved with each other.
  • the electrode 3 and the electrode 4 have a rectangular shape and have a length direction.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in a direction orthogonal to the length direction.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 are directions that intersect with each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in the direction of intersecting with each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 may be replaced with the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrodes 3 and 4 may be extended in the direction in which the first bus bar 5 and the second bus bar 6 are extended. In that case, the first bus bar 5 and the second bus bar 6 extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
  • a pair of structures in which the electrode 3 connected to one potential and the electrode 4 connected to the other potential are adjacent to each other are provided in a direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4. .
  • the case where the electrode 3 and the electrode 4 are adjacent to each other does not mean that the electrode 3 and the electrode 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but that the electrode 3 and the electrode 4 are arranged so as to be spaced apart from each other. Points to. Further, when the electrode 3 and the electrode 4 are adjacent to each other, the electrode connected to the hot electrode or the ground electrode, including the other electrodes 3 and 4, is not arranged between the electrode 3 and the electrode 4. This logarithm does not have to be an integer pair, and may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, or the like.
  • the distance between the centers of the electrodes 3 and 4, that is, the pitch is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the distance between the centers of the electrodes 3 and 4 is the center of the width dimension of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the width dimension of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. It is the distance connecting the center of.
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimensions of the electrodes 3 and 4 in the opposite direction are preferably in the range of 50 nm or more and 1000 nm or less.
  • the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 is the direction orthogonal to the polarization axis direction of the piezoelectric layer 2. This does not apply when a piezoelectric material having another cut angle is used as the piezoelectric layer 2.
  • “orthogonal” is not limited to the case of being strictly orthogonal, and is substantially orthogonal (the angle formed by the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 and the polarization axis direction PZ1 is, for example, 90 ° ⁇ 10). It may be (within the range of °).
  • a support member 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 via an insulating layer 7.
  • the insulating layer 7 and the support member 8 have a frame-like shape, and have openings 7a and 8a as shown in FIG. As a result, the air gap 9 is formed.
  • the air gap 9 is provided so as not to interfere with the vibration of the excitation region of the piezoelectric layer 2. Therefore, the support member 8 is laminated on the second main surface 2b via the insulating layer 7 at a position where it does not overlap with the portion where at least the pair of electrodes 3 and 4 are provided.
  • the insulating layer 7 may not be provided. Therefore, the support member 8 can be directly or indirectly laminated on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the air gap 9 is not limited to the through hole provided over the insulating layer 7 and the support member 8, and may be composed of the through hole provided in the insulating layer 7 and the recess provided in the support member 8. In this case, the air gap 9 is provided between the piezoelectric layer 2 and the bottom of the support member 8 at a position overlapping the portion where at least one pair of electrodes 3 and 4 are provided in a plan view. Become.
  • the insulating layer 7 is made of silicon oxide. However, in addition to silicon oxide, an appropriate insulating material such as silicon nitride or alumina can be used.
  • the support member 8 is made of Si. The plane orientation of Si on the surface of the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111). Preferably, high resistance Si having a resistivity of 4 k ⁇ or more is desirable. However, the support member 8 can also be configured by using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • the plurality of electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 are made of an appropriate metal or alloy such as an Al or AlCu alloy.
  • the electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film.
  • An adhesion layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4. More specifically, an AC voltage is applied between the first bus bar 5 and the second bus bar 6. Thereby, it is possible to obtain a resonance characteristic using the bulk wave of the thickness slip primary mode excited in the piezoelectric layer 2.
  • d / p is 0 when the thickness of the piezoelectric layer 2 is d and the distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4 of the plurality of pairs of electrodes 3 and 4 is p. It is said to be 5.5 or less. Therefore, the bulk wave in the thickness slip primary mode is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained.
  • d / p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the center-to-center distance p of the matching electrodes 3 and 4 is the average distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4.
  • the Q value is unlikely to decrease even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in order to reduce the size. This is because the propagation loss is small even if the number of electrode fingers in the reflectors on both sides is reduced. Further, the reason why the number of the electrode fingers can be reduced is that the bulk wave of the thickness slip primary mode is used. The difference between the Lamb wave used in the conventional elastic wave device and the bulk wave in the thickness slip primary mode will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
  • FIG. 3A is a schematic front sectional view for explaining a Lamb wave propagating in a piezoelectric film of an elastic wave device as described in Patent Document 1.
  • the wave propagates in the piezoelectric film 201 as indicated by an arrow.
  • the first main surface 201a and the second main surface 201b face each other, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers of the IDT electrodes are lined up.
  • the wave propagates in the X direction as shown in the figure.
  • the piezoelectric film 201 vibrates as a whole because it is a plate wave, the wave propagates in the X direction, so reflectors are arranged on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, wave propagation loss occurs, and the Q value decreases when the size is reduced, that is, when the logarithm of the electrode fingers is reduced.
  • the vibration displacement is in the thickness sliding direction, so that the waves are generated by the first main surfaces 2a and the second of the piezoelectric layer 2.
  • the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip primary mode is opposite between the first region 451 included in the excitation region of the piezoelectric layer 2 and the second region 452 included in the excitation region.
  • FIG. 4 schematically shows a bulk wave when a voltage at which the electrode 4 has a higher potential than that of the electrode 3 is applied between the electrodes 3 and 4 in FIG.
  • the first region 451 is a region of the excitation region between the virtual plane VP1 orthogonal to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and dividing the piezoelectric layer 2 into two, and the first main surface 2a.
  • the second region 452 is a region between the virtual plane VP1 and the second main surface 2b in the excitation region.
  • the elastic wave resonator 1 As described above, in the elastic wave resonator 1, at least a pair of electrodes composed of the electrodes 3 and 4 are arranged, but since the wave is not propagated in the X direction, the elastic wave resonator 1 is composed of the electrodes 3 and 4.
  • the number of pairs of electrodes does not have to be multiple. That is, at least a pair of electrodes need only be provided.
  • the electrode 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode 3 may be connected to the ground potential and the electrode 4 may be connected to the hot potential.
  • at least a pair of electrodes are electrodes connected to a hot potential or electrodes connected to a ground potential as described above, and are not provided with a floating electrode.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave resonator 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the design parameters of the elastic wave resonator 1 obtained from this resonance characteristic are as follows.
  • Insulation layer 7 1 ⁇ m thick silicon oxide film.
  • Support member 8 Si.
  • the length of the excitation region is a dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 in the excitation region.
  • the distances between the electrode pairs of the electrodes 3 and 4 are all equal in the plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d / p is more preferably 0.5 or less. Is 0.24 or less. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between this d / 2p and the specific band as a resonator of the elastic wave device.
  • the specific band when d / 2p exceeds 0.25, that is, when d / p> 0.5, the specific band is less than 5% even if d / p is adjusted.
  • the specific band in the case of d / 2p ⁇ 0.25, that is, d / p ⁇ 0.5, the specific band can be set to 5% or more by changing d / p within that range. That is, a resonator having a high coupling coefficient can be constructed.
  • the specific band when d / 2p is 0.12 or less, that is, when d / p is 0.24 or less, the specific band can be increased to 7% or more.
  • d / p is adjusted within this range, a resonator having a wider specific band can be obtained, and a resonator having a higher coupling coefficient can be realized. Therefore, as in the second invention of the present application, by setting d / p to 0.5 or less, it is possible to construct a resonator having a high coupling coefficient using the bulk wave of the thickness slip primary mode. Recognize.
  • p is the distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4.
  • a plurality of pairs of electrodes form at least a pair of first electrodes constituting the first elastic wave resonator and at least a pair of second electrodes constituting the second elastic wave resonator.
  • the direction orthogonal to the length direction of the first electrode in the first elastic wave resonator and the length direction of the second electrode in the second elastic wave resonator exceeds 0 °.
  • the angle is less than 360 °. Therefore, spurious can be reduced, and deterioration of filter characteristics when a filter is configured can be suppressed. This will be described more specifically with reference to FIGS. 7 to 11.
  • the angle formed by the direction orthogonal to the length direction of the second electrode is 0 ° with respect to the direction orthogonal to the length direction of the first electrode, the input end and the output end of both are separated.
  • the tying directions are the same.
  • the length direction of the second electrode ⁇ with respect to the direction orthogonal to the length direction of the first electrode ⁇ (straight line A in FIG. 7).
  • the angle formed by the direction orthogonal to (the straight line B in FIG. 7) is a value in which the direction rotated counterclockwise with respect to the first elastic wave resonator is the positive direction of the angle.
  • the direction of connecting the input end and the output end of the first electrode of the first elastic wave resonator is opposite to the direction of connecting the input end and the output end of the second elastic wave resonator.
  • the above angle is 180 °.
  • FIG. 8 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device according to an embodiment of the present invention using a piezoelectric layer made of lithium niobate having Euler angles (0 °, 0 °, ⁇ ).
  • the propagation direction ⁇ of the surface acoustic wave in lithium niobate was set in the range of 0 ° or more and less than 360 ° in increments of 66 °, and the resonance characteristics were obtained.
  • the thickness of the piezoelectric layer was 400 nm
  • the IDT electrode was made of an Al film having a thickness of 100 nm
  • the electrode finger pitch of the IDT electrode was 0.25 ⁇ m.
  • the thickness of the piezoelectric layer according to the embodiment of the present invention (using the bulk wave of the thickness slip primary mode, or d, and the center-to-center distance between adjacent electrodes is p).
  • the propagation direction ⁇ when the elastic wave resonator (d / p is 0.5 or less) is changed, the propagation direction ⁇ of the plurality of elastic wave resonators is different in view of the difference in the frequency position of the spurious. It is characterized in that spurious is reduced without deteriorating the resonance characteristic of the main mode by making the frequency different. This will be described more specifically with reference to FIGS. 9 to 10.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram of a first embodiment of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • a plurality of elastic wave resonators 51 to 53 are connected in parallel.
  • the elastic wave resonators 51 to 53 are configured in the same manner as the elastic wave resonator 1.
  • Other configurations were the same as those of the elastic wave resonators having the resonance characteristics shown in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic circuit diagram of a second embodiment of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • ten elastic wave resonators 61, 62, 63, 64, 65, ... 70 are connected in parallel.
  • ⁇ of Euler angles (0 °, 0 °, ⁇ ) is set to 0 ° in the elastic wave resonator 61, and ⁇ is increased in increments of 10 °.
  • ⁇ It was set to 90 °.
  • each elastic wave resonator was the same as the elastic wave resonator obtained with the resonance characteristics shown in FIG. 8 except for the propagation direction.
  • the solid line in FIG. 11 shows the resonance characteristics of the elastic wave device of Example 1, and the alternate long and short dash line shows the resonance characteristics of the elastic wave device of Example 2.
  • Example 1 As is clear from FIG. 11, it can be seen that the size of spurious can be reduced in Example 1 as compared with the resonance characteristics of the elastic wave resonator of the comparative example shown by the broken line. It can be seen that in Example 2, the size of spurious can be further reduced as compared with Example 1. It is considered that this is because in Examples 1 and 2, a plurality of elastic wave resonators having different propagation directions are connected in parallel, so that the frequency positions where spurious appears are dispersed. In both Examples 1 and 2, the resonance characteristics of the main mode are stably expressed. This uses the thickness slip primary mode rather than other elastic waves such as surface waves and plate waves (or when the thickness of the piezoelectric layer is d and the distance between centers between adjacent electrodes is p). , D / p is 0.5 or less).
  • FIG. 12 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • the first elastic wave resonator 71 and the second elastic wave resonator 72 are connected in series.
  • the first and second elastic wave resonators may be connected in series.
  • the propagation direction ⁇ is set to 0 °
  • the propagation direction ⁇ is set to 40 °.
  • spurious can be reduced by making the propagation directions of the two different.
  • FIG. 13 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the first elastic wave resonator 73 and the second elastic wave resonator 74 are connected in series.
  • the propagation direction ⁇ of the piezoelectric layer in the first elastic wave resonator 73 is 0 °
  • the propagation direction ⁇ 180 °.
  • the direction orthogonal to the length direction of the first electrode and the direction orthogonal to the length direction of the second electrode may be 180 °.
  • FIG. 14 is a schematic circuit diagram of an elastic wave device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the first elastic wave resonator 75 and the second elastic wave resonator 76 are connected in parallel.
  • the propagation direction ⁇ of lithium niobate is 0 °
  • the propagation direction ⁇ 180 °. Therefore, as shown by an arrow, the direction connecting the input end and the output end is opposite to that of the first elastic wave resonator 75 and the second elastic wave resonator 76.
  • the length direction of the second electrode is perpendicular to the length direction of both first electrodes.
  • the direction orthogonal to may be 180 °.
  • FIG. 15 is a front sectional view for explaining an elastic wave device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • a piezoelectric layer 82 made of lithium niobate or lithium tantalate is used in the elastic wave device 81.
  • the first elastic wave resonator 83 and the second elastic wave resonator 84 are integrally formed by using a single piezoelectric layer 82.
  • the piezoelectric layer 82 is provided with a slit 82a.
  • On one side of the slit 82a at least a pair of first electrodes 85 are formed on the upper surface of the piezoelectric layer 82 as the first main surface.
  • at least a pair of second electrodes 86 are provided on the lower surface of the piezoelectric layer 82 as the second main surface.
  • the support member 8 is fixed to the lower surface of the piezoelectric layer 82 via the insulating layer 7.
  • the insulating layer 7 and the support member 8 are provided with an opening 7a and an opening 8a, respectively. That is, an air gap is provided by the opening 7a and the opening 8a as in the elastic wave resonator 1. Therefore, an air gap is formed below the region where the first electrode 85 of the first elastic wave resonator 83 is provided.
  • the second elastic wave resonator 84 an air gap is formed below the region where the second electrode 86 is provided.
  • the polarization axis of the piezoelectric layer 82 is the direction indicated by the arrow Z.
  • the polarization axis directions are the same, but the directions are orthogonal to the extension direction of the first electrode in the first elastic wave resonator 83.
  • the angle formed by the extending direction of the second electrode 86 and the direction orthogonal to the extending direction of the second elastic wave resonator 84 is 180 °.
  • the forming surfaces of the first electrode 85 and the second electrode 86 may be opposite to each other.
  • the elastic wave apparatus according to the present invention is suitably used for constructing a band-passing type filter by using a first elastic wave resonator and a second elastic wave resonator, in which case spurious is reduced. Therefore, deterioration of filter characteristics can be suppressed.
  • the circuit configuration of such a band-passing filter is not particularly limited as long as a plurality of elastic wave resonators are used.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of a ladder type filter as a filter in which the elastic wave device of the present invention is used.
  • the ladder type filter 91 has a plurality of series arm resonators S1 to S3 and a plurality of parallel arm resonators P1 to P3. Any of such series arm resonators S1 to S3 and parallel arm resonators P1 to P3 is composed of a first elastic wave resonator, and at least one of the other elastic wave resonators is a second elastic wave resonator. By configuring it with a wave resonator, it is possible to obtain a ladder type filter with less deterioration of filter characteristics.
  • any series arm resonator may be a first elastic wave resonator
  • any parallel arm resonator may be a second elastic wave resonator.
  • the number of series arm resonators and parallel arm resonators in the ladder type filter is not particularly limited.
  • FIG. 17 is a circuit diagram showing another example of a ladder type filter to which the present invention is applied.
  • the ladder type filter 101 shown in FIG. 17 is composed of a split type elastic wave resonator in which a series arm resonator and a parallel arm resonator divide one elastic wave resonator.
  • the series arm resonator S1a and the series arm resonator S1b are connected in parallel. That is, the series arm resonator S1 shown in FIG. 16 is replaced with a parallel connection split type elastic wave resonator of the series arm resonator S1a and the series arm resonator S1b.
  • the first elastic wave resonator of the elastic wave apparatus of the present invention may form the series arm resonator S1a
  • the second elastic wave resonator may form the series arm resonator S1b. In that case, spurious can be effectively reduced in the resonance characteristics of the elastic wave resonator of this parallel connection structure.
  • the series arm resonator S2 and the series arm resonator S3 shown in FIG. 16 are connected to each other in series from the split type series arm resonators S2a and S2b and the series arm resonators S3a and S3b, respectively. Become. Even in this case, spurious can be effectively reduced because the two series arm resonators S2a and S2b or the series arm resonators S3a and S3b are the first and second elastic wave resonators. ..
  • the parallel arm resonator P1a and the parallel arm resonator P1b are connected in parallel.
  • the parallel arm resonator P2a and the parallel arm resonator P2b are connected in series, and the parallel arm resonator P3a and the parallel arm resonator P3b are connected in series. Even in the parallel arm, spurious appearing on the resonance characteristic can be effectively reduced by parallel connection or series connection of a plurality of parallel arm resonators having different propagation directions ⁇ .
  • the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator may be used as a plurality of elastic wave resonators for forming the passing band, and one elastic wave resonator may be used.
  • a first elastic wave resonator and a second elastic wave resonator may be used as a split type elastic wave resonator divided into a plurality of elastic wave resonators.
  • At least a pair of electrodes constituting the first or second elastic wave resonator is not limited to the normal IDT electrode, and the first and first electrodes are, for example, the IDT electrode shown in FIG.
  • the second bus bars 104 and 105 may be non-parallel.
  • the electrode fingers 102 and 103 are connected to the first and second bus bars 104 and 105, respectively.
  • the above-mentioned adjacent electrodes 3 and 4 are adjacent to the excitation region, which is a region in which any of the adjacent electrodes 3 and 4 overlap when viewed in the opposite direction. It is desirable that the metallization ratio MR of the electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75 (d / p) + 0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
  • the metallization ratio MR will be described with reference to FIG. 1 (b).
  • the portion surrounded by the alternate long and short dash line C is the excitation region.
  • the excitation region is a region in which the electrode 3 and the electrode 4 overlap with the electrode 4 in the electrode 3 when viewed in a direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4, that is, in an opposite direction, and the electrode 3 in the electrode 4. The region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap each other and the region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap each other.
  • the metallization ratio MR is a ratio of the area of the metallization portion to the area of the excitation region.
  • the ratio of the metallization portion included in the total excitation region to the total area of the excitation region may be MR.
  • FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the specific band when a large number of elastic wave resonators are configured according to the present embodiment and the phase rotation amount of the impedance of the spurious normalized at 180 degrees as the size of the spurious. Is.
  • the specific band was adjusted by variously changing the film thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrodes. Further, FIG. 20 shows the result when a piezoelectric layer made of Z-cut LiNbO3 is used, but the same tendency is obtained when a piezoelectric layer having another cut angle is used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the specific band exceeds 0.17, that is, when it exceeds 17%, the pass band even if a large spurious having a spurious level of 1 or more changes the parameters constituting the specific band. Appears in. Therefore, the specific band is preferably 17% or less. In this case, the spurious can be reduced by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrodes 3 and 4.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between d / 2p, the metallization ratio MR, and the specific band.
  • various elastic wave devices having different MRs from d / 2p were configured, and the specific band was measured.
  • the portion shown with hatching on the right side of the broken line D in FIG. 21 is a region having a specific band of 17% or less.
  • FIG. 22 is a diagram showing a map of the specific band with respect to Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d / p is brought as close to 0 as possible.
  • the portion shown with hatching in FIG. 22 is a region where a specific band of at least 5% or more can be obtained, and when the range of the region is approximated, the following equations (1), (2) and (3) ).
  • Equation (1) (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° ⁇ 80 °, 0 ° ⁇ 60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2) or (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° ⁇ 80 °, [180 ° -60 ° (1- ( ⁇ - 50) 2/900) 1/2] ⁇ 180 °) ... equation (2) (0 ° ⁇ 10 °, [ 180 ° -30 ° (1- ( ⁇ -90) 2/8100) 1/2] ⁇ 180 °, any [psi) ... Equation (3)
  • the specific band can be sufficiently widened, which is preferable.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができ、弾性波共振子におけるスプリアスを低減することができ、かつ、フィルタ特性におけるスプリアスを抑制し得る、弾性波装置を提供する。　ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層２と、圧電層２の厚さ方向に交差する方向において対向しており、長さ方向を有する複数対の電極とを備え、厚み滑り一次モードのバルク波を利用しており、又は圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極において、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、複数対の電極は、第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第１電極と、第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第２電極とを有し、第１の弾性波共振子における第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、第２の弾性波共振子における第２電極の長さ方向と直交する方向が０°を超え、３６０°未満の角度をなしている、弾性波装置。

Description

弾性波装置
　本発明は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層を有する弾性波装置に関する。
　従来、ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３からなる圧電膜を伝搬する板波を利用した弾性波装置が知られている。例えば、下記の特許文献１では、板波としてのラム波を利用した弾性波装置が開示されている。ここでは、ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３からなる圧電膜の上面にＩＤＴ電極が設けられている。ＩＤＴ電極の一方電位に接続される複数の電極指と、他方電位に接続される複数の電極指との間に電圧が印加される。それによって、ラム波が励振される。このＩＤＴ電極の両側には反射器が設けられている。それによって、板波を利用した弾性波共振子が構成されている。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　特許文献１に記載の弾性波装置において、小型化を図るためには、電極指の本数を少なくすることが考えられる。しかしながら、電極指の本数を少なくすると、Ｑ値が低くなる。
　また、複数個の上記弾性波共振子を用いて帯域通過型フィルタを構成した場合、利用するメインモード以外にスプリアスが生じ、フィルタ特性が劣化することがあった。
　本発明の目的は、小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができ、かつフィルタ特性におけるスプリアスを軽減することができる、弾性波装置を提供することにある。
　本願の第１の発明は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層と、前記圧電層の厚さ方向に交差する方向において対向しており、長さ方向を有する複数対の電極と、を備え、厚み滑り一次モードのバルク波を利用しており、前記複数対の電極は、第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第１電極と、第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第２電極とを有し、前記第１の弾性波共振子における前記第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、前記第２の弾性波共振子における前記第２電極の長さ方向と直交する方向が０°を超え、３６０°未満の角度をなしている、弾性波装置である。
　本願の第２の発明は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層と、前記圧電層の厚さ方向に交差する方向において対向しており、長さ方向を有する複数対の電極と、を備え、前記圧電層の厚みをｄ、前記複数対の電極において、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合に、ｄ／ｐが０．５以下であり、前記複数対の電極は、第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第１電極と、第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第２電極とを有し、前記第１の弾性波共振子における前記第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、前記第２の弾性波共振子における前記第２電極の長さ方向と直交する方向が０°を超え、３６０°未満の角度をなしている、弾性波装置である。
　本発明（以下、第１の発明及び第２の発明を総称して、適宜、本発明とする。）に係る弾性波装置では、小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができ、かつフィルタを構成した場合、フィルタ特性に現れるスプリアスを軽減することができ、フィルタ特性の劣化を抑制することができる。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の弾性波装置に用いられる弾性波共振子を説明するための略図的斜視図及び圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図２は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図３（ａ）は、従来の弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図であり、図３（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置における、圧電層を伝搬する厚み滑り一次モードのバルク波を説明するための模式的正面断面図である。 図４は、厚み滑り一次モードのバルク波の振幅方向を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置における１つの弾性波共振子の共振特性を示す図である。 図６は、隣り合う電極の中心間距離をｐ、圧電層の厚みをｄとした場合のｄ／２ｐと共振子としての比帯域との関係を示す図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１電極の長さ方向と直交する方向と、第２電極の長さ方向と直交する方向とのなす角度を説明するための各模式的平面図である。 図８は、ニオブ酸リチウムからなる圧電層上に、ＡｌからなるＩＤＴ電極を設けた弾性波共振子におけるオイラー角（０°，０°，ψ）において、ψを６６°ごとに変化させた弾性波共振子の共振特性を示す図である。 図９は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。 図１１は、実施例１，２の弾性波装置と、及び比較例の弾性波共振子の共振特性を示す図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。 図１３は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。 図１４は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。 図１５は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置を説明するための正面断面図である。 図１６は、本発明の弾性波装置が用いられるフィルタとしてのラダー型フィルタの回路図である。 図１７は、本発明が適用されるラダー型フィルタの他の例を示す回路図である。 図１８は、本発明の弾性波装置における第１又は第２電極の一例を示す平面図である。 図１９は、本発明に係る弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図２０は、比帯域と、規格化されたスプリアスの大きさとの関係を示す図である。 図２１は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図である。 図２２は、オイラー角（０°，θ，ψ）のＬｉＮｂＯ３において、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合の比帯域のマップを示す図である。
　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。
　本発明に係る弾性波装置では、１）小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができ、かつ２）フィルタを構成した場合、スプリアスを低減し、フィルタ特性の劣化を抑制することができる。上記１）の効果が得られるのは、第１，第２の発明において、以下の構成が備えられていることによる。
　本願の第１，第２の発明は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層の厚み方向に交差する方向において対向する複数対の電極とを備える。第１の発明では、厚み滑り一次モードのバルク波が利用されている。
　第２の発明では、圧電層の厚みをｄ、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下とされている。隣り合う電極によって、第１，第２の発明では、小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができる。
　本発明では、圧電層と、複数対の電極とが設けられ、複数対の電極により、第１，第２の弾性波共振子が構成されている。本願発明者らは、上記弾性波共振子において、厚み滑り一次モードのバルク波を利用した場合、あるいは、圧電層の厚みをｄ、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合に、ｄ／ｐが０．５以下であれば、Ｑ値を高めることができることを見出した。これを、図１～図６を参照して説明する。
　図１（ａ）は、第１，第２の発明についての第１の実施形態の弾性波装置で用いられる弾性波共振子を説明するための略図的斜視図であり、図１（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図２は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。なお、図１（ａ）は、第１又は第２の弾性波共振子のうち１つの弾性波共振子が構成されている部分の外観を示す略図的斜視図である。
　弾性波共振子１は、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電層２を有する。圧電層２は、ＬｉＴａＯ３からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、本実施形態では、Ｚカットであるが、回転ＹカットやＸカットであってもよい。圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑り一次モードを効果的に励振するには、５０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下が好ましい。圧電層２は、対向し合う第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。第１の主面２ａ上に、少なくとも一対の電極として、電極３及び電極４が設けられている。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）では、複数の電極３が、第１のバスバー５に接続されている。複数の電極４は、第２のバスバー６に接続されている。複数の電極３及び複数の電極４は、互いに間挿し合っている。電極３及び電極４は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極３と、隣りの電極４とが対向している。電極３，４の長さ方向、及び、電極３，４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。また、電極３，４の長さ方向が図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す電極３，４の長さ方向に直交する方向と入れ替わっても良い。すなわち、図１（ａ）及び図１（ｂ）において、第１のバスバー５及び第２のバスバー６が延びている方向に電極３,４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー５及び第２のバスバー６は、図１（ａ）及び図１（ｂ）において電極３，４が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極３と、他方電位に接続される電極４とが隣り合う一対の構造が、上記電極３，４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。
　ここで電極３と電極４とが隣り合うとは、電極３と電極４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極３と電極４とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極３と電極４とが隣り合う場合、電極３と電極４との間には、他の電極３，４を含む、ホット電極やグランド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対や２．５対などであってもよい。
　電極３，４間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の幅寸法の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。また、電極３，４の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。
　また、本実施形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極３,４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極軸方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極３，４の長さ方向と直交する方向と分極軸方向ＰＺ１とのなす角度が例えば９０°±１０°の範囲内）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、絶縁層７を介して支持部材８が積層されている。絶縁層７及び支持部材８は、枠状の形状を有し、図２に示すように、開口部７ａ，８ａを有する。それによって、エアギャップ９が形成されている。エアギャップ９は、圧電層２の励振領域の振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持部材８は、少なくとも一対の電極３，４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに絶縁層７を介して積層されている。なお、絶縁層７は設けられずともよい。従って、支持部材８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接または間接に積層され得る。また、エアギャップ９は、絶縁層７及び支持部材８にわたり設けられた貫通孔に限られず、絶縁層７に設けられた貫通孔及び支持部材８に設けられた凹部により構成されていてもよい。この場合、平面視して少なくとも１対の電極３，４が設けられている部分と重なる位置においては、エアギャップ９が圧電層２と支持部材８の底部との間に設けれていることとなる。
　絶縁層７は、酸化ケイ素からなる。もっとも、酸化ケイ素の他、酸窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料を用いることができる。支持部材８は、Ｓｉからなる。Ｓｉの圧電層２側の面における面方位は（１００）であってもよく、（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。好ましくは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗のＳｉが望ましい。もっとも、支持部材８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。
　上記複数の電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。本実施形態では、電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。
　駆動に際しては、複数の電極３と、複数の電極４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー５と第２のバスバー６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑り一次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。また、弾性波共振子１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極３，４のうちいずれかの隣り合う電極３，４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐは０．５以下とされている。そのため、上記厚み滑り一次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。なお、本実施形態のように電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極３，４を一対の電極組とした場合に電極３，４が１．５対以上ある場合、隣り合う電極３，４の中心間距離ｐは、各隣り合う電極３，４の中心間距離の平均距離となる。
　本実施形態の弾性波共振子１では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極３，４の対数を少なくしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。これは、両側の反射器における電極指の本数を少なくしても、伝搬ロスが少ないためである。また、上記電極指の本数を少なくできるのは、厚み滑り一次モードのバルク波を利用していることによる。従来の弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑り一次モードのバルク波の相違を、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して説明する。
　図３（ａ）は、特許文献１に記載のような弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。ここでは、圧電膜２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜２０１では、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとが対向しており、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指が並んでいる方向である。図３（ａ）に示すように、ラム波では、波が図示のように、Ｘ方向に伝搬していく。板波であるため、圧電膜２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。
　これに対して、図３（ｂ）に示すように、本実施形態の弾性波装置では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器の本数を少なくしても、伝搬損失は生じない。さらに、小型化を進めようとして、電極３，４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。
　なお、厚み滑り一次モードのバルク波の振幅方向は、図４に示すように、圧電層２の励振領域に含まれる第１領域４５１と、励振領域に含まれる第２領域４５２とで逆になる。図４では、図２における電極３と電極４との間に、電極４が電極３よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第１領域４５１は、励振領域のうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域４５２は、励振領域のうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。
　上記のように、弾性波共振子１では、電極３と電極４とからなる少なくとも一対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極３，４からなる電極対の対数は複数対ある必要はない。すなわち、少なくとも一対の電極が設けられてさえおればよい。
　例えば、上記電極３がホット電位に接続される電極であり、電極４がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極３がグラウンド電位に、電極４がホット電位に接続されてもよい。本実施形態では、少なくとも一対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極またはグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
　図５は、本発明の一実施形態に係る弾性波共振子１の共振特性の一例を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波共振子１の設計パラメータは以下の通りである。
　圧電層２：オイラー角（０°，０°，９０°）のＬｉＮｂＯ３、厚み＝４００ｎｍ。
　電極３と電極４の長さ方向と直交する方向に視たときに、電極３と電極４とが重なっている領域、すなわち励振領域の長さ＝４０μｍ、電極３，４からなる電極の対数＝２１対、電極間中心距離＝３μｍ、電極３，４の幅＝５００ｎｍ、ｄ／ｐ＝０．１３３。
　絶縁層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜。
　支持部材８：Ｓｉ。
　なお、励振領域の長さとは、励振領域の電極３，４の長さ方向に沿う寸法である。
　本実施形態では、電極３，４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。
　図５から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、前述したように、本実施形態では、ｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図６を参照して説明する。
　図５に示した共振特性を得た弾性波共振子と同様に、但しｄ／２ｐを変化させ、複数の弾性波共振子を得た。図６は、このｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。
　図６から明らかなように、ｄ／２ｐが０．２５を超えると、すなわちｄ／ｐ＞０．５では、ｄ／ｐを調整しても、比帯域は５％未満である。これに対して、ｄ／２ｐ≦０．２５、すなわちｄ／ｐ≦０．５の場合には、その範囲内でｄ／ｐを変化させれば、比帯域を５％以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、ｄ／２ｐが０．１２以下の場合、すなわちｄ／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、本願の第２の発明のように、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、上記厚み滑り一次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
　なお、前述したように、上記ｐは、隣り合う電極３，４の中心間距離とする。
　本発明では、複数対の電極が、第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第１電極と、第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第２電極とを有し、第１の弾性波共振子における第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、第２の弾性波共振子における第２電極の長さ方向と直交する方向が、０°を超え３６０°未満の角度をなしている。そのため、スプリアスを低減することができ、フィルタを構成した場合のフィルタ特性の劣化を抑制することができる。これを図７～図１１を参照してより具体的に説明する。なお、上記第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、第２電極の長さ方向と直交する方向のなす角度が０°である場合には、両者の入力端と出力端とを、結ぶ方向は同一方向である。ここで、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、第１電極αの長さ方向と直交する方向（図７中の直線Ａ）に対し、第２電極βの長さ方向と直交する方向（図７中の直線Ｂ）のなす角度は、第１の弾性波共振子を基準に反時計回りに回転した方向を角度の正の方向とした値である。また、第１の弾性波共振子の第１電極における入力端と出力端とを、結ぶ方向に対し、第２の弾性波共振子における入力端と出力端とを、結ぶ方向が反対の場合に、上記なす角度は１８０°である。
　図８は、オイラー角（０°，０°，ψ）のニオブ酸リチウムからなる圧電層を用いた本発明の実施形態に係る弾性波装置の共振特性を示す図である。ここでは、ニオブ酸リチウムにおける弾性表面波の伝搬方位ψを、０°以上、３６０°未満の範囲で、６６°刻みで多数の弾性波共振子を構成し、その共振特性を求めた。圧電層の厚みは４００ｎｍとし、ＩＤＴ電極は１００ｎｍの厚みのＡｌ膜からなり、ＩＤＴ電極の電極指ピッチは０．２５μｍとした。
　図８から明らかなように、伝搬方位ψが異なると、スプリアスの周波数位置が変化することがわかる。一方で、メインモードの共振特性は安定して発現していることがわかる。これは、スプリアスは表面波であるため、伝搬方位ψの影響を受けるが、メインモードは厚み滑り一次モードのバルク波であるため、伝搬方位ψの影響をほとんど受けないためである。
　本発明では、このように、本発明の実施形態に係る（厚み滑り一次モードのバルク波を利用している、または、圧電層の厚みをｄ、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合に、ｄ／ｐが０．５以下となる）弾性波共振子を構成した場合の伝搬方位ψが変化すると、スプリアスの周波数位置が異なることに鑑み、複数の弾性波共振子の伝搬方位ψを異ならせることにより、メインモードの共振特性を劣化させずに、スプリアスを低減したことに特徴を有する。これを、図９～１０を参照してより具体的に説明する。
　図９は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の実施例１の略図的回路図である。実施例１では、複数の弾性波共振子５１～５３が並列接続されている。ここで、弾性波共振子５１～５３は、弾性波共振子１と同様に構成されている。もっとも、ニオブ酸リチウムのオイラー角は（０°，０°，ψ）であり、弾性波共振子５１ではψ＝０°、弾性波共振子５２ではψ＝４０°、弾性波共振子５３ではψ＝９０°とした。その他の構成は、図８に示した共振特性を得た弾性波共振子と同様とした。
　また、図１０は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の実施例２の略図的回路図である。実施例２では、１０個の弾性波共振子６１，６２，６３，６４，６５，……７０が並列に接続されている。そして、実施例２では、オイラー角（０°，０°，ψ）のψを弾性波共振子６１において０°とし、１０°刻みで、ψを増加させ、弾性波共振子７０では、ψ＝９０°とした。
　実施例２においても、各弾性波共振子において、伝搬方位を除いては、図８に示した共振特性を得た弾性波共振子と同様とした。
　図１１の実線は、実施例１の弾性波装置の共振特性を示し、一点鎖線は実施例２の弾性波装置の共振特性を示す。比較のために、比較例として破線で伝搬方位ψ＝０°の弾性波共振子単独の共振特性を示す。
　図１１から明らかなように、破線で示した比較例の弾性波共振子の共振特性に比べて、実施例１では、スプリアスの大きさを小さくし得ることがわかる。実施例２では、実施例１よりもさらにスプリアスの大きさを小さくし得ることがわかる。これは、実施例１及び実施例２では、伝搬方位が異なる複数の弾性波共振子が並列接続されていることにより、スプリアスが現れる周波数位置が分散したためと考えられる。なお、実施例１及び実施例２のいずれにおいても、メインモードの共振特性は安定して発現している。これは、表面波や板波などの他の弾性波ではなく、厚み滑り一次モードを利用している（または、圧電層の厚みをｄ、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合に、ｄ／ｐが０．５以下となる）ことに起因している。
　よって、実施例１及び実施例２によれば、スプリアスを低減することができ、したがって、実施例１や実施例２の弾性波装置を用いて帯域通過型フィルタを構成した場合、フィルタ特性の劣化を抑制することができる。
　図１２は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。第３の実施形態では、第１の弾性波共振子７１と第２の弾性波共振子７２とが直列に接続されている。このように、本発明では、第１，第２の弾性波共振子が直列に接続されていてもよい。ここでは、第１の弾性波共振子７１では、伝搬方位ψが０°とされており、第２の弾性波共振子７２では、伝搬方位ψが４０°とされている。ここでも、両者の伝搬方位を異ならせることにより、スプリアスの低減を図ることができる。
　図１３は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。ここでは、第１の弾性波共振子７３と、第２の弾性波共振子７４とが直列に接続されている。第１の弾性波共振子７３における圧電層の伝搬方位ψは０°であり、第２の弾性波共振子７４では、伝搬方位ψ＝１８０°である。このように、本発明では、第１電極の長さ方向と直交する方向と、第２電極の長さ方向と直交する方向が１８０°であってもよい。
　図１４は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。第１の弾性波共振子７５と第２の弾性波共振子７６とが並列に接続されている。第１の弾性波共振子７５では、ニオブ酸リチウムの伝搬方位ψは０°であり、第２の弾性波共振子７６では、伝搬方位ψ＝１８０°である。したがって、矢印で示すように、入力端と出力端とを結ぶ方向が、第１の弾性波共振子７５と、第２の弾性波共振子７６とで反対方向とされている。このように、第１，第２の弾性波共振子７５，７６が並列接続されている構成においても、両者の第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、第２電極の長さ方向と直交する方向が１８０°であってもよい。
　両者のなす角度が０°又は３６０°でない限り、弾性波共振子におけるスプリアスを低減させることができる。
　図１５は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置を説明するための正面断面図である。
　弾性波装置８１では、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層８２が用いられている。もっとも、単一の圧電層８２を用いて、第１の弾性波共振子８３及び第２の弾性波共振子８４が一体に構成されている。圧電層８２には、スリット８２ａが設けられている。このスリット８２ａの一方側において、圧電層８２の第１の主面としての上面に少なくとも一対の第１電極８５が形成されている。スリット８２ａの他方側においては、圧電層８２の第２の主面としての下面に少なくとも一対の第２電極８６が設けられている。
　そして、圧電層８２の下面に絶縁層７を介して支持部材８が固定されている。絶縁層７及び支持部材８には、開口部７ａ及び開口部８ａがそれぞれ設けられている。すなわち、弾性波共振子１と同様に開口部７ａ及び開口部８ａによりエアギャップが設けられている。したがって、上記第１の弾性波共振子８３の第１電極８５が設けられている領域の下方にエアギャップが構成されている。同様に、第２の弾性波共振子８４では、第２電極８６が設けられている領域の下方にエアギャップが形成されている。ここで、圧電層８２の分極軸は、矢印Ｚで示す方向である。したがって、第１の弾性波共振子８３及び第２の弾性波共振子８４では、分極軸方向は同一であるが、第１の弾性波共振子８３における第１電極の延びる方向と直交する方向と、第２の弾性波共振子８４における第２電極８６の延びる方向と直交する方向とがなす角度は１８０°となる。このように、分極軸方向が一様な圧電層８２を用いた場合、第１電極８５及び第２電極８６の形成面が反対であってもよい。その場合であっても、第１電極８５の延びる方向と直交する方向と、第２電極８６の延びる方向と直交する方向のなす角度が０°を超え、３６０°未満の角度であれば、同様の効果を得ることができる。
　本発明に係る弾性波装置は、第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子を用いて、帯域通過型フィルタを構成するのに好適に用いられ、その場合、スプリアスが低減されているため、フィルタ特性の劣化を抑制することができる。このような帯域通過型フィルタの回路構成は、複数個の弾性波共振子を用いる限り、特に限定されるものではない。
　図１６は、本発明の弾性波装置が用いられるフィルタとしてのラダー型フィルタの回路図である。
　ラダー型フィルタ９１は、複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ３と、複数の並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３とを有する。このような直列腕共振子Ｓ１～Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３のいずれかを、第１の弾性波共振子で構成し、他の弾性波共振子のうち少なくとも１つを第２の弾性波共振子で構成することにより、フィルタ特性の劣化が少ないラダー型フィルタを得ることができる。例えば、いずれかの直列腕共振子が第１の弾性波共振子であり、いずれかの並列腕共振子が第２の弾性波共振子であってもよい。
　なお、ラダー型フィルタにおける直列腕共振子及び並列腕共振子の数については特に限定されない。
　図１７は、本発明が適用されるラダー型フィルタの他の例を示す回路図である。
　図１７に示すラダー型フィルタ１０１では、直列腕共振子及び並列腕共振子が１つの弾性波共振子を分割することにより構成された、分割型弾性波共振子からなる。直列腕共振子Ｓ１ａと直列腕共振子Ｓ１ｂとが並列に接続されている。すなわち、図１６に示した直列腕共振子Ｓ１が、直列腕共振子Ｓ１ａと直列腕共振子Ｓ１ｂとの並列接続分割型弾性波共振子に置き換えられている。この場合、本発明の弾性波装置の第１の弾性波共振子により直列腕共振子Ｓ１ａを、第２の弾性波共振子により直列腕共振子Ｓ１ｂを構成してもよい。その場合には、この並列接続構造の弾性波共振子の共振特性においてスプリアスを効果的に低減することができる。
　ラダー型フィルタ１０１では、図１６に示した直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３が、それぞれ、互いに直列接続された分割型の直列腕共振子Ｓ２ａ及びＳ２ｂ並びに直列腕共振子Ｓ３ａ及びＳ３ｂからなる。この場合においても、２つの直列腕共振子Ｓ２ａ及びＳ２ｂ又は直列腕共振子Ｓ３ａ及びＳ３ｂが第１，第２の弾性波共振子とされていることにより、スプリアスを効果的に低減することができる。並列腕共振子においても同様に、並列腕共振子Ｐ１ａと並列腕共振子Ｐ１ｂとが並列接続されている。また、並列腕共振子Ｐ２ａと並列腕共振子Ｐ２ｂとが直列接続されており、並列腕共振子Ｐ３ａと並列腕共振子Ｐ３ｂとが直列接続されている。並列腕においても、伝搬方位ψが異なる複数の並列腕共振子の並列接続あるいは直列接続により、共振特性上に現れるスプリアスを効果的に低減することができる。
　本発明では、上記のように、通過帯域を構成するための複数の弾性波共振子として第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子を用いてもよく、１つの弾性波共振子を複数の弾性波共振子に分割してなる分割タイプの弾性波共振子に第１の弾性波共振子及び第２の弾性波共振子を用いてもよい。
　また、本発明において、第１又は第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の電極は、正規型のＩＤＴ電極に限らず、例えば図１８で示すＩＤＴ電極のように、第１，第２のバスバー１０４，１０５が非平行であってもよい。ここでは、電極指１０２，１０３がそれぞれ第１，第２のバスバー１０４，１０５に接続されている。
　さらに、本発明において、好ましくは、複数の電極３，４において、いずれかの隣り合う電極３，４が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域に対する、上記隣り合う電極３，４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は、本発明に係る弾性波装置１の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，０°，９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。
　メタライゼーション比ＭＲを、図１（ｂ）を参照して説明する。図１（ｂ）の電極構造において、１対の電極３，４に着目した場合、この１対の電極３，４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線Ｃで囲まれた部分が励振領域となる。この励振領域とは、電極３と電極４とを、電極３，４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域の面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３，４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域の面積に対する比である。
　なお、複数対の電極が設けられている場合、励振領域の面積の合計に対する全励振領域に含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。
　図２０は、本実施形態に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。なお、比帯域については、圧電層の膜厚や電極の寸法を種々変更し、調整した。また、図２０は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる圧電層を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層を用いた場合においても、同様の傾向となる。
　図２０中の楕円Ｊで囲まれている領域では、スプリアスが１．０と大きくなっている。図２０から明らかなように、比帯域が０．１７を超えると、すなわち１７％を超えると、スプリアスレベルが１以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。よって、比帯域は１７％以下であることが好ましい。この場合には、圧電層２の膜厚や電極３，４の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
　図２１は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図である。上記弾性波装置において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置を構成し、比帯域を測定した。図２１の破線Ｄの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が１７％以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、ＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０７５で表される。すなわち、ＭＲ＝１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。従って、好ましくは、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。その場合には、比帯域を１７％以下としやすい。より好ましくは、図２１中の一点鎖線Ｄ１で示すＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０５の右側の領域である。すなわち、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５であれば、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　図２２は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。図２２のハッチングを付して示した部分が、少なくとも５％以上の比帯域が得られる領域であり、当該領域の範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（１）、式（２）または式（３）のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
１…弾性波共振子
２…圧電層
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３，４…電極
５，６…第１，第２のバスバー
７…絶縁層
７ａ…開口部
８…支持部材
８ａ…開口部
９…エアギャップ
５１，５２，５３…弾性波共振子
６１～７０…弾性波共振子
７１，７２…第１，第２の弾性波共振子
７３，７４…第１，第２の弾性波共振子
７５，７６…第１，第２の弾性波共振子
８１…弾性波装置
８２…圧電層
８２ａ…スリット
８３，８４…第１，第２の弾性波共振子
８５，８６…第１，第２電極
９１…ラダー型フィルタ
１０１…ラダー型フィルタ
１０２，１０３…電極指
１０４，１０５…第１，第２のバスバー
２０１…圧電膜
２０１ａ，２０１ｂ…第１，第２の主面
４５１，４５２…第１，第２領域
Ｐ１～Ｐ３…並列腕共振子
Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂ…並列腕共振子
Ｓ１～Ｓ３…直列腕共振子
Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ…直列腕共振子

Claims (12)

  1. 　ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層と、
    　前記圧電層の厚さ方向に交差する方向において対向しており、長さ方向を有する複数対の電極と、
    を備え、
    　厚み滑り一次モードのバルク波を利用しており、
    　前記複数対の電極は、第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第１電極と、第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第２電極とを有し、
    　前記第１の弾性波共振子における前記第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、前記第２の弾性波共振子における前記第２電極の長さ方向と直交する方向が０°を超え、３６０°未満の角度をなしている、弾性波装置。
  2. 　ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層と、
    　前記圧電層の厚さ方向に交差する方向において対向しており、長さ方向を有する複数対の電極と、
    を備え、
    　前記圧電層の厚みをｄ、前記複数対の電極において、隣り合う電極間の中心間距離をｐとした場合に、ｄ／ｐが０．５以下であり、
    　前記複数対の電極は、第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第１電極と、第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の第２電極とを有し、
    　前記第１の弾性波共振子における前記第１電極の長さ方向と直交する方向に対し、前記第２の弾性波共振子における前記第２電極の長さ方向と直交する方向が０°を超え、３６０°未満の角度をなしている、弾性波装置。
  3. 　前記第１の弾性波共振子と前記第２の弾性波共振子とが直列に接続されている、請求項１又は２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記第１の弾性波共振子と前記第２の弾性波共振子とが並列に接続されている、請求項１又は２に記載の弾性波装置。
  5. 　入力端と出力端とを有し、前記入力端と前記出力端とを結ぶ直列腕に前記第１の弾性波共振子が設けられており、前記直列腕とグラウンド電位とを結ぶ並列腕に前記第２の弾性波共振子が設けられている、請求項１又は２に記載の弾性波装置。
  6. 　前記圧電層が対向し合う第１，第２の主面を有し、
    　前記第１の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の前記第１電極が、前記圧電層の第１の主面に設けられており、前記第２の弾性波共振子を構成している少なくとも一対の前記第２電極が、前記圧電層の第１の主面とは反対側の第２の主面に設けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方が、第１のバスバーと、第１のバスバーに一端が接続された第１の電極指と、前記第１のバスバーと隔てられて設けられた第２のバスバーと、前記第２のバスバーに一端が接続された第２の電極指とを有し、前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとが非平行である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記第１の弾性波共振子と前記第２の弾性波共振子とを有する帯域通過型フィルタが構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記帯域通過型フィルタがラダー型フィルタであり、前記第１の弾性波共振子及び前記第２の弾性波共振子が、直列腕共振子又は並列腕共振子を構成している、請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記第１の弾性波共振子及び前記第２の弾性波共振子が、前記ラダー型フィルタにおける１つの弾性波共振子を分割することにより構成された一対の弾性波共振子である、請求項９に記載の弾性波装置。
  11. 　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極間の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　前記複数対の電極のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
PCT/JP2021/010887 2020-03-18 2021-03-17 弾性波装置 WO2021187537A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180021986.9A CN115298958A (zh) 2020-03-18 2021-03-17 弹性波装置
US17/946,574 US20230015397A1 (en) 2020-03-18 2022-09-16 Acoustic wave device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-047890 2020-03-18
JP2020047890 2020-03-18

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/946,574 Continuation US20230015397A1 (en) 2020-03-18 2022-09-16 Acoustic wave device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021187537A1 true WO2021187537A1 (ja) 2021-09-23

Family

ID=77772119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/010887 WO2021187537A1 (ja) 2020-03-18 2021-03-17 弾性波装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230015397A1 (ja)
CN (1) CN115298958A (ja)
WO (1) WO2021187537A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023048256A1 (ja) * 2021-09-27 2023-03-30 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2023054697A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社村田製作所 弾性波装置および弾性波装置の製造方法
WO2023140331A1 (ja) * 2022-01-24 2023-07-27 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2024034528A1 (ja) * 2022-08-12 2024-02-15 京セラ株式会社 弾性波装置、複合フィルタ及び通信装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11136081A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Kyocera Corp 弾性表面波装置
JP2000286663A (ja) * 1999-01-27 2000-10-13 Hitachi Ltd 弾性表面波素子
JP2010233210A (ja) * 2009-03-03 2010-10-14 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 弾性波デバイス及び電子部品
WO2012073871A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法
JP2013110595A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Taiyo Yuden Co Ltd フィルタおよび分波器
JP2013528996A (ja) * 2010-04-23 2013-07-11 テクノロジアン テュトキムスケスクス ヴェーテーテー 広帯域音響結合薄膜ｂａｗフィルタ
WO2015002047A1 (ja) * 2013-07-02 2015-01-08 株式会社村田製作所 弾性表面波共振器及び弾性表面波フィルタ装置
WO2018225650A1 (ja) * 2017-06-06 2018-12-13 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ装置、マルチプレクサ及び複合フィルタ装置
WO2019065666A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020130128A1 (ja) * 2018-12-21 2020-06-25 京セラ株式会社 弾性波装置、分波器および通信装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11136081A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Kyocera Corp 弾性表面波装置
JP2000286663A (ja) * 1999-01-27 2000-10-13 Hitachi Ltd 弾性表面波素子
JP2010233210A (ja) * 2009-03-03 2010-10-14 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 弾性波デバイス及び電子部品
JP2013528996A (ja) * 2010-04-23 2013-07-11 テクノロジアン テュトキムスケスクス ヴェーテーテー 広帯域音響結合薄膜ｂａｗフィルタ
WO2012073871A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 株式会社村田製作所 弾性波装置及びその製造方法
JP2013110595A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Taiyo Yuden Co Ltd フィルタおよび分波器
WO2015002047A1 (ja) * 2013-07-02 2015-01-08 株式会社村田製作所 弾性表面波共振器及び弾性表面波フィルタ装置
WO2018225650A1 (ja) * 2017-06-06 2018-12-13 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ装置、マルチプレクサ及び複合フィルタ装置
WO2019065666A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020130128A1 (ja) * 2018-12-21 2020-06-25 京セラ株式会社 弾性波装置、分波器および通信装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023048256A1 (ja) * 2021-09-27 2023-03-30 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2023054697A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社村田製作所 弾性波装置および弾性波装置の製造方法
WO2023140331A1 (ja) * 2022-01-24 2023-07-27 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2024034528A1 (ja) * 2022-08-12 2024-02-15 京セラ株式会社 弾性波装置、複合フィルタ及び通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230015397A1 (en) 2023-01-19
CN115298958A (zh) 2022-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021060521A1 (ja) 弾性波装置
WO2021187537A1 (ja) 弾性波装置
WO2022163865A1 (ja) 弾性波装置
WO2021200835A1 (ja) 弾性波装置
WO2021246447A1 (ja) 弾性波装置
WO2021060522A1 (ja) 弾性波装置
WO2023223906A1 (ja) 弾性波素子
WO2023002823A1 (ja) 弾性波装置
WO2023002790A1 (ja) 弾性波装置
WO2021246446A1 (ja) 弾性波装置
WO2022120025A1 (en) Acoustic wave device
WO2023191089A1 (ja) 弾性波装置
WO2024043345A1 (ja) 弾性波装置
WO2023204272A1 (ja) 弾性波装置
WO2023054703A1 (ja) 弾性波装置
WO2023191070A1 (ja) 弾性波装置
WO2022244635A1 (ja) 圧電バルク波装置
WO2022220155A1 (ja) 弾性波装置
WO2022102621A1 (ja) 弾性波装置
WO2023190654A1 (ja) 弾性波装置
WO2024043301A1 (ja) 弾性波装置
WO2022239630A1 (ja) 圧電バルク波装置
WO2023210762A1 (ja) 弾性波素子
WO2024043299A1 (ja) 弾性波装置
WO2024043347A1 (ja) 弾性波装置及びフィルタ装置

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: 21770799

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21770799

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP